DE1805500A1 - Vorrichtung zur Steuerung des Strahles einer Elektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

"Vorrichtung *ur Steuerung 4·· Strahles einer HektronenstrahlrShr·"·

Di· *pf indunf besieht «loh auf tint Yorriohtung tür Steuerung, d.h. sub Unterdrücken oder Sntsperren, d·« Strahl·· einer Uektronanstrahlrehre* duroh Polarisation d·· «rat«n Oiltera dieser IShre, wotei die Boohfrequenekoeponenten der Steuerspannimf über einen ersten Kondensator und die niederfrequent« und QIeiohspannungsko»poneaten dies·» Spannung über einen. Gitterwiderstand diese» ersten Gitter augefOkrt «erden.

Derartig· Vorviffetuegm ?^iad bekannt, s.l. aus de« Buch "Osgillofrtphen-kUtiteehnik" von ί* Omoa, 195·, insbeeoiidere ng, 4-il, mit »ugeherifee Teit auf S, 145 mi 14t· I· Terileie* •u aadere» Torrlokte» 1m1 denen die 8teuersjannu»g «in·« besonderen Unterdrüekunfsel«ktre4e der UektroMn«\raftlrl)Urf

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wird weis«n si« erhebliche Vorteil· auf. SI« Elektronenstrahlröhre ohne besonder« Uhterdrüokungeelektrod« ist viel billiger und meistens kOrser als eine entsprechende 13h*« alt einer ttoterdrüekungselektrodej bei unterdrückte» Strahl ist die Hintergrundbeleuohtung vernaehlissigbar klein}

der Strahl-Spiteenetroa und somit auoh die Sohreibgeaohwindigkeit k9nnen hBher getrieben werden}

die Steuerung führt keine Verschiebung des Lichtfleck* herbei} die llektronenkanone hat einen höheren Wirkungsgrad.

3ie haben hingegen den Sacht»11, dass die Uebertragung der liederfrequenskoaponenten und inabesondere der Qlaiohstrom~ komponente der Steuerspannung auf das erste Gitter der Elektronenstrahlröhre Schwierigkeiten bereitet, weil dieses Gitter, gleich wie die kathode, atets genau auf eines hohen negatiren Potential gegen Brdt liegt, so dass diese uebertragung nur über eiae gesonderte sohwebende Eochspannungs^uelle erfolgen kenn·

Die Irf-indung besweokt, ei »β vorteilhaft« und billige LSsung dieser Schwierigkeit su sehftffen*

Sie Torriohtung fiaefe der frfindung ist dadurch gekennteiohnet, dass sie einen Zerhacker enthllt, den di® Steuerspannum^ sugef&hrt wird und d«r duro& dii Sieuerspaimuag Ib der Aa^l itut® Moduliert« 3pennimg8ipitata erseht, «ines swiseion de» luegffing dt« Serhaokers und «inov durah »in«ß Aitl«de«iderstAn& SkerbxHekf®» tltwidiode tingesolMlteten «weittß SonA«neatw₉ der über di« ΚΙφιιι·» die4e »it «ine« Punkt dte KatBvdontEicf !··■> 4wr IBl»«i ^fAuades wobei «leser »weite Kond«nsa«ov mit de» tteUatovlieruffflnid ein IQ-Iet»werk «1« «ta» in e«sug auf di« ffiedtrsoluBgepariod« t«?

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Zerhacker Spannungsspits#n grSssen Seitkonstante bildet, und da·· der Gitterwiderstand an den Verbindungepunkt de· aweiten Kondensators und der Klemadiode angeschlossen iet, in der Weise, da·· i* Betrieb die Klemadiode nur die Soheitel der Zerhacker-Spannungsapiteen durchliest, so dass der »weite Kondensator mit einer Spannung nahem gleioh der am erwlhnten Punkt des Kathodenkreises der Röhre geladen bleibt. -

Dadurch kann insbesondere ein Kondensator mit erheblicher KapatitSt und mit einer hohen Isolierepannung eingespart werden, wShrend der erste Kondensator mit des Qitterwideretand ein Niederfrequeni-Durohlaesfilter bildet, woduroh die Zerhacker-Spannung«spit»en beseitigt und auch die swisohen der Kathode und de« ersten Gitter der Elektronenstrahlröhre wirksamen BruauMpannungskomponenfen der Kathodenhoohepannungespeieequelle erheblieh gesehwicht werden können» ·ο dass auch das Ollttungefilter dieser Spannungsquelle eingespart.werden kann. Ferner kann die Intensitlt des Strahles auf verschiedene Weise leicht auf niedrige« Spannungspegel geregelt werden.

Die ErfindungwiwL nunaahr an Hand der Zeichnungen näher erllutert, Is seigern

fig. 1- da· Principsohaltbild einer bekannten Vorrichtung ▼on der Art, auf die sich die frfindung besieht)

Fig. 2 das Schaltbild einer bekannten Aueführungefom der gesonderten sohwebende Hoohspannungsquelle der Vorrichtung nach

Fig. 3 das Priatiptobaltbild einer Vorrichtung neoh der Irfindungt

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Fig. 4 ein Spannungs-Zeit-Diagraram sur Brliuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung naoh Fig. 3)

Fig. 5 das Schaltbild einer ersten Aueführungeform und

Fig. 6 das Schaltbild einer »weiten Aueführungeform der Vorrichtung nach der Erfindung*

Sie bekannte Vorrichtung naoh Fig. 1 dient eur Unter-

_ drückung und Entsperrung des Strahles einer Elektronenstrahlröhre 1, deren Kathode im Betrieb und in bezug auf die geerdeten Anoden der Elektronenkanone von einer Spannungsquelle 2 auf einem hohen negativen Potential von z.B. 2000 V gehalten wird.Die Vorrichtung enth&lt einen SteuerverstMrker SV mit einer Auegangsstufe, die mit einer positiven Spannung über einen Belastungswiderstand 3 gespeist wird. Die Unterdrückung oder Entsperrung des Elektronenstrahle ißt von der Steuerspannung an der Ausgangs klemm® A dieses Verstärkers abhlngig, dessen andere Auegangeklemme geerdet ist. Sie Hochfrequenzkomponenten dieser Steuerspannung werden auf das erste Gitter dar P Elektronenstrahlröhre über einen ersten Kondensator 4 übertragen, während die Niedcrfrequenzkomponentcnn und die aisiohep&nnungakomponente dieser Spannung Über einenAue der Reihenschaltung ®im®8 Widerstandes 5» einer Spannung«quelle 6 mit einer Spannung nahesu gleich der der Hochspannungsquelle 2 und eines Gitterwiderstand» bestehenden Gleichstromkreis auf dieses erste Gitter übertragen werden.

Sie Spannungsqueile 6 hat den Zweck, da· am Punkt A erzeugte Steuersignal auf das erste Gitter (Punkt B) mit einem .Gleichspannungspegel nfthesu gleich dem dor Kathode der BShre 1* zu übertragen. Dadurch Xndert sich das Potential dieser gansen

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Spannungsquelle in bezug auf Erde mit der Steuerepannung am Funkt At diese Spannungequellt ist somit eine "schwebende" Spannungequelle. Sie Anwendung einer derartigen treibenden Spannungequelle bringt meietens Nachteile mit sich. Im vorliegenden fall ist der grosste dieser Nachteile die Kapazität gegen Erde der Spannungaquelle 6, die gestrichelt als ein Kondensator 6 dargestellt ist.

Infolge des.Vorhandenseins der StreukapasltSt 8 müssen die Widerstände 5 und 7 hohe Werte aufweisen, damit eine kapazitive Belastung des Steuerverstlrkers SV vermieden wird. Der Widerstand 5 bildet also mit der Kapazitlt 8 ein für die Oleichspannung und für niedrige Frequenzen durohlSsslges Filter, während der Kondensator 4 mit dem Widerstand 7 ein für hohe Frequenzen durohllssiges Filter zwischen den Punkten A und B bildet.

) In der Praxis besteht die Spannungsquelle 6, wie in Fig.2 dargestellt ist, aus einer HochspahnungegleiohrichterrShre 9, deren Kathode an eine susStzliche Wicklung 10 eines Speisetransformatora für die Bohre 1, z.B. des Hoehspannungsspeisetransformators für deren Kathode, angeschlossen- ist. Das andere Snde der Wioklung 10 bildet die positive Klemme der Spannungequelle 6, deren negative Klemme durch die Anode der Bohre 9 gebildet wird, wlhrend ein OlSttungskondensator Jl zwischen diesen beiden Klemmen eingeschaltet ist.

Sie Kathode der Röhre 9 und das mit dieser verbundene Ende der Wicklung 10 weisen eine nicht vernaohllssigbare Streukapazitlt gegen Erde auf, die gestrichelt als ein Kondensator 12 dargestellt 1st, wodurch dem auf den Punkt B zu übertragenden Signal eine Weohselspannungskomponente überlagert wird. Ua eine bei

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Beobachtungen störende Modulation dt® Elektronenstrahls der R8hr® 1 durch da· Vorhandensein dieser Weehselspannungskomponente zu vermeiden, muss die Kapazität 8 der ganzen Spannungsquelle 6 gegen Erde viel grosser als die Streukapazität 1-2 gehalten werden# Die endgültige Konsequenz ist, dass der Kondensator 4 ein© ungünstig grosse Kapazität aufweisen muss» somit sehr viel Raum beansprucht und sehr kostspielig ist, «ail er gegen die hohe Spannung-der Quelle 2 isoliert sein muss.

In einer praktischen Ausführungsfora war di® Streu» kapazität 12 in der Qroseenordnung von 10 pF.

Der Widerstand 5» der den Eigenwiderstand der Ausgangsstufe und somit den Belastungswiderstand 3 äi«eer Stuf® von z.B.. 3,3 kXl weit übersteigen soll, hatte einen Wert von 100 kXl , so dass eine Welligkeltsspannung von 10 ¥ an der positiven Klemme der Quelle 6 einer zulässigen Welligkeitsapanming von 0,3 7 am Punkt A entsprach*

Um die Welligkeitsspannung über der Kapazität 8 kleiner als 10 V zu halten, musst« diese Kapazität durch «inen Kondensator von 2000 pP gebildet werden.

Sohliesslioh muss der Widerstand 7 in bezug auf den Singangswiderstand B , zwischen dem ersten Gitter und der Kathode der RShre 1 klein sein und er wurde gleich 1 Mü gewählt. Ba Andererseits die Zeitkonetante des BC-Hetswerkes 4,7 viel grosser_s z.B. 200 mal grosser, als die des Netzwerkes 5,8 sein soll, wurde für den Kondensator 4 ein Wert von 0,047 μ* gewählt.

Sie schematisch in Pig. 3 dargestellte Vorrichtung nach

der Erfindung enthält einen Zerhacker CH, dem die Steuarspannung aus dem Steuerverstärker SV zugeführt wird und von dem Spannungs-

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spitzen erzeugt werden, deren Amplitude von dieser Steuerepannung moduliert wird. let z.B. das Steuersignal eine Reohteokspannung mit verhiltnismSssig kurzen positiven Impulsen, wie durch die untere volle Linie im Diagramm nach Fig. 4a dargestellt ist, so wird am Ausgang des Zerhaokers CH im Punkt C ein Signal erzeugt, das durch das ganze Diagramm nach Fig. 4a dargestellt wird, wobei der durch die strichpunktierte Linie η angedeutete Oleiohspannungspegel eines extremen Zustande des Zerhackers,z.B. der HSohstleitfihigkeit, entspricht und einem konstanten Potential, z.B. Erdpotentiul, nabe liegt. Dieee von der Steuerspannung in der Amplitude modulierten Zerhakoer-Spannungeepitten werden auf das erste Gitter der Röhre 1 (Punkt B) über einen Kondensator 13 und den Gitterwiderstand 7 Übertragen. Eine von einem Entladewiderstand 15 überbrüekteKlemmdiode 14 ist zwischen der Kathode der Rühre 1 und. dem Verbindungepunkt S des Kondensators 13 und des Gitterwideretandes γ eingeschaltet. Die Diode 14 ist derart geschaltet, dass sie die im vorliegenden Falle positiven Zerhacker-Spannungsspitzen durchlassen kann, wfhrend der Entladewideretand 15 kleiner als der Leckwiderstand zwischen des erbten Gitter und der Kathode der Röhre 1 ist. Infolgedessen wird der durch die Linie η des Diagramms nach Fig. 4a angedeutete Pegel

am Punkt D auf dem Gleichspannungepegel der Kathode der R8hre 1 stabilisiert,, wie durch die strichpunktierte Linie k des Diagramme nach Fig. 4d dargestellt 1st. Mach jeder Zerhacker-Spannungsepitze wird der Punkt D bei sperrender Diode 14 wieder stark negativ in bezug auf den Pegel k, wonach sein Potential verhlltnismissig langsam wieder durch Entladung ies Kondensators 13 Ober den Entladewiderstand I zunimmt} das auf Punkt D Übertragene Signal hat die duroh das Diagramm

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naeh Fig» 4d dargestellte Form, wobei der Kondensator 13 zwischen aufeinander folgenden Zerhacker-SpannüngssspitMH ale eine Gleichspannung»quellφ wirkt. Der Wideretand 15» über den der Kondensator 13 sich entladen kann, verhindert eine. Sperrung der Diode 14 durch den geringen »wischen der Kathode und dem ersten Gitter der Röhre 1 fliessenden Leoketrom.

Vorausgesetzt, dass die Ausgangsimpedanz des Steuerverstlrkers S¥ und somit der Wideretand 3 einen geringen Wert hat, werden die Zerhaeker-Spannungsspitsen und die Welligkeitskompoaont©,, die'durch die Bwieehen dieser Impedans und diesen Widerstand stattfindend® Entladung des sw®it®n Kondensators 13 über den JSntlad·- wideretand 15 lieAe!geführt werden,, Bateau völlig vom aus dem Oitterwideretand 7 und d®m ersten ICondtneetor 4 beistehenden BC-Neteuerk auagefiltert, Ober welchen Kondensator dee erst« Gitter d#r i3hre 1 über dit niedrige Ausgangeimpedena den SteuerverstSrkers Sf kapasitiv geerde int, eo dass ia Punkt B (erstes Gittsr d«r 18Iup« l) wieder die urepringlioli· durch, die trolle- Linie im Diagram« neoh Figo 4a dargeetelltt St«u»repannuaig ersoheiat. laterereeite und abgeethen von den Zerhaeker-SpennuBgeepitseii i»et die Steeerepannung im Punkt D die gleiche Amplitude wie die ie Punkt 1, ao daee das RC-Ietawerk 4_tl keinen Tiefpaee für disee Steuerepannwng bilden kenn ₉ weil die Spannung Ober dem Kondensator 4 eicM nicht in erheblichem Masse ändert,

der Gleichepannungspegel der Steuerspannung im Punkt B in besug auf di© Kathode der fföhre 1 ist dureh die Amplitude der ZerLaoker-Spannungeepiteen festgelegt und kann lutioht, %_eB, durch Einstellung des Zerhaekers selber und/oder der dem Punkt A über den

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Widerstand 3 eugeführten Spannung, auf Hiederspannungspegel geregelt werden. Dabei wird der erforderliche Regelbereich durch den Sperrwert der Spannung zwischen dem ersten Gitter und der Kathode der angewandten Elektronenstrahlröhre 1 und auch durch die Sntsperrungs- und Unterdrückungewerte der im Punkt A wirksamen Steuerspannung bestimmt, während die Amplitude der Zerhacker-Spannungsspüsen wenigstens einige Volt grosser als der Unterschied zwischen des Dhterdrückunge- und dem Enteperrungewert der Steuerspannung sein soll·

Sie Zeitkonstante des RC-Hetxwerkes, das aus dem ersten Kondensator 4 und dem Gitterwiderstand 7 besteht, soll in bezug auf die Sauer jeder der von dem Zerhacker erzeugten Spannungespitzen gross sein, und dies· Bedingung liest sich umso leichter und mit umso kleineren Werten der Elemente des RC-Ietswerkea erfüllen, desto küreer die vom Zerhacker erseugten Spannungsspitsen in beauf auf deren Wiederholungeperiode sind. Sine derartige Schwingung mit kurzem Hinlauf und langem Rücklauf kann durch eine besondere Bauart und/oder Bemessung des Zerhackerβ erhalten werden.

Andererseits wird die Brummspannungskomponente der an die Kathode der 15hre 1 gelegten Hochspannung auch Ober die Diode 14 und den Entladewiderstand 15 und Ober den Oitterwideretand 7 «uf das erste Gitter dieser SBhre Übertragen, so dass die »wischen de· ersten Gitter und der Kathode dieser Röhre wirksame Brummspannung umso kleiner ist, je kleiner die Kapasitlt des ersten Kondensators 4 ist, über den das erste Gitter in besug auf den Punkt A und, über den Steuerverstlrker SV, in bezug auf Erde entkoppelt ist.

Torzugsweise liegt die Kapazität des ersten Kondensators 4 in derselben GrBssenordnung oder sogar bei gleichem Wert wie die des zweiten Kondensators 13. 909826/0906

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In der ersten Ausführmsgeforai naeh Fig, § ist die Boohspannungsquelle 2 durch einen Entkopplnangekonaensetoy 16 und durch •inen Spannungsteiler 17,18,19 überbrückt_t ait dessen Hilfe tin® einstellbare positive Vorspannung dem''dritten Gitter der 18hre 1 sugeführt wird. Der Zerhacker enthalt ©inen Transiistor 20 tob pnp-Typ, dessen Emitter über den Wideretand 3 mit einer Quoll· B einstellbarer Vorspannung und über den Widerstand 21 mit Punkt I₉ iah® mit der nicht geerdeten Auegangeklemme des Steuerveretärker® SV,. verbunden ist. Der kollektor dieses Transistors liegt an der negativen Klemme einer SpeiBespannung»quell® von S₀B₀ 100 f lter Widerstlnde 22 und 23 und die Basis des Transistors ist geerdet und₈ Ober «ine in Sperriohtung geschaltete Diode 24 sun Schutt wot bei'a Sin- oder Ausschalten der Vorrichtung etwa auftretenden Sperrimpulsen, ,mit seinem fraitter verbunden. Zwisohen d«aa Smiftiir md der Basis des Transietora 20 werden von einem Gleichspannungswandler 0 eines Oszillographen od«r Ihnliohen nit dtr Slektronea-Strahlrohre 1 bestüokten Apparates abgeleitet® ku^s© positive Steuerimpulse angelegt. Diese Impulse werden über ein Differentienuige-BC-Hetawerk mit. einem LBngskondensetor 25 und «ineai Qu«rwid@rstand 2S₉ eine nur für die positiven Spitzen durohlEaslge ΊΆού.® 21 und @in@n Begrensungewideistand 28 abgeleitet.

Der mit geerdeter Basis wirkende Transistor 20 bildet eine Stromquelle in bezug auf den Punkt C der Vorriehtuiigo Da er stets leitend bleibt, ist seine Smitter-Eingangsimpedans sehr niedrig, so dass die Amplitude der Zerhaoker-Spannuhgsspitsen an diesem Punkt gleichfalls niedrig, z.B. in der OrSββenOrdnung von 0,5 ?, ist. Andererseits ist auch die Auegangsimpedanz R des Steuerveretlrkers ST

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sehr niedrig, so dass die aa Emitter des Transistors 20 wirkenden

Zerhacker-Spannungespitzen geringer Amplitude in Punkt A noch einen

R₁ ♦ R₂₁
Faktor — geschwSoht werden, wobei R«, den Wert de«

Jümitterwideretandes 21 des Transistor* 20 bezeichnet.

Die liederholungefrequens der tob Gleichspannungswandler 0 abgeleiteten Steuerimpulse ist verhältnismlssig niedrig, z.B. gleich 20 kHz. Infolgedessen ist die Kapseltet der Kondensatoren 4 und 13 nicht sehr klein, z.B. gleich 4700 pF. Hit einer derartigen Kapazitiv ist die Ton den Zerhacker-Spannungsspitaen Über dem Kondensator 13 erzeugte Gleichspannung auoh bei ausgeschalteter Boohspannungsquelle sehr hoch, so dass die Diode 14 beim Ausschalten der Quelle 2 zerstört werden konnte· Sine als Gleichspannungebegrenzer wirkend· Glimmröhre 29 ist daher über der Parallelschaltung der Diode 14 und des Entladewiderstandes 15 angebracht, so dass der Punkt D in bezug auf die Kathode der Rühre 1 nicht negativer als mit der Zündspannung dieser Glimmröhre werden kann, welche niedriger ist ale die für die Diode 14 höchstzulSsaige Sperrspannung.

Sie Dauer der vom ,Zerhacker erzeugten Spannungsspitzen ist durch den Kollektorwiderstand 22,23 und die Kollektorkapazittt des Traneistors 20 zuzüglich der Kapazität der Diode 14 und der StreukapazitSt (Verdrahtung usw.) bestimmt.

Die Zeitkonetante dee BC-Ietzwerks 7,4 wird durch die zum Ausfiltern der Zerbacker-Spannungsspitzen erforderliche GlSttung bestimmt. Ist z.B. die HSohsteingangsimpedans der Röhre 1 zwiechen erstem Gitter und Kathode gleich 25 Μ-Π» > *° ·ο11 d«r *«rt <*·· Gitterwideretandee 7 höchstens gleich 0,5 MJl gewählt werden. Mit einem Kondensator 4 von 5000 pP und Zerhacker-Spannungeepitzen mit

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einer Zeitdauer von 2 μββίε und einer Amplitude von 60 V wird die Amplitude der verbleibenden Welligkeitsspannung Über dem Kondensator 4 gleich 46 mV, welcher Wert noch zulHseig ist.

In einer praktischen Ausführung der Vorrichtung nach Fig. lieferte der Bteuerverstlrker SV eine sich zwisehen +40 und +10 V ändernde Spannung und lieferte der Gleichspannungswandler 0 Spannungsimpulse mit einer Spitze-Spitze-Amplitude von 20 V. Sie Spannung der Hochepannungequelle 2 war 2000 V, die Speisespannung für den Transistor 20 war -100 V und die Polarisationsspannung im Punkt S konnte zwischen -30 und +30 V eingestellt werden. Der Transistor" 20 war vom Typ AF 118, die Diode 14 vom typ BAX 16, die Dioden 24 und 27 waren vom Typ OA und die Glimmröhre 29 war vom Typ QL 10. Die Kondensatoren 4 und hatten je einen Wert von 4700 pF und der Kondensator 25 hatte einen Wert von 560 pF. Die Widerstände hatten folgende Wertet

Widerstand 3 15 kXl Widerstand 7 470 kΛ Widerstand 15 1 Mil WideratSnd· 21,22 je I5 kA

einstellbare Widerstand 23 4 kil

Widerstand 26 4,7 Widerstand 28 1

Infolge der verhaltnismBssig niedrigen Wiederholungefrequenz der Zerhacker-Spannungeapitzen und der dadurch notwendigen verhiltnismassig grossen Kapazität der Kondensatoren 4 und 13 war der grSsste Teil der Brummspannung der Hochspannun^squelle 2 auch zwischen der Kathode und dem ersten Gitter der Röhre 1 wirksam, so dass die Quelle mit einem guten Glittungefilter versehen werden musste. <

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Durch Bineteilung des Kollektorwiderstandea des Traneistora 20 mittel· dea Widerstandes 23 können verschiedene Amplitudenverluete der Steuerspannungslnderungen ausgeglichen werden, so dass schliesslioh die über den Zerhacker, den Kondensator 13 und den Widerstand 7 *uf das erste Gitter der Röhre 1 Übertragenen Spannungsinderungen genau die gleichen Amplituden wie die unmittelbar durch den Kondensator 4 vom Punkt A auf den Punkt B übertragenen Spannungsinderungen aufweisen.

Dabei ist ein erster Amplitudenverlust darauf zurückzuführen, dass der Bmitter-Kollektor-Stromveretlrkungsfaktor des Transistors niedriger als 1 ist.

Ein zweiter Verlust ist der endlichen Sntladezeitkonstante dee Kondensators 13 übsr den Widerstand 15 zuzuschreiben} der sich zwischen zwei auffolgenden Xtrbacker-Spannungsepitzen ergebende Unterschied in der Ladung des Kondensators 13, welcher Unterschied durch die schragen Linien im Diagramm der Fig. 4b dargestellt ist, nimmt mit der Amplitude der Zerhacker-Spannungsepitzen zu. Durch den Tiefpass 7»4 werden sowohl diese der Steuerspannung überlagerten SIgezahnimpulse als auoh die Zerhaoker-Spanmmgaspitzen ausgesiebt, aber dabei wird durch Integration die Amplitude eine« Steuerepannungesprungs etwa um den Unterschied zwischen den Amplituden der den betreffenden Werten entsprechenden kleinen Slgealhnen herabgesetzt.

Bin dritter Verlust wird durch das Aussieben der co Zerhaeker-Spannungsspitsen herbeigeführt, indem die Amplitude dieser

^ zu integrierenden Spitzen sich mit der Steuerepannung selber Indert.

K> "

cd Sohliesslioh wird die Steuerepannung im Punkt B noch im

o Verhlltnis ■■ geechwloht, wobei R- den Wert des Gitter-

° Widerstandes 7 und B ,^_e den Wert der Eingangsimpedanz zwieohen den ersten Gitter und der Kathode der EShre 1 darstellt.

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Die SteuerepannungsHnderungen im Punkt D müssen also eine grosser« Amplitude als die im Punkt B erwünschten Aenderungen aufweisen, und die Aenderungen im Punkt C müssen wieder eine grosser« Amplitude haben, was mittels des einstellbaren Widerstandes 23 er-Bielt wird, mit dem der Kollektorwideretand 22,23 des Transistors 20 grosser als dessen Emitterwideretand 21 eingestellt werden kann. ' Biese Einstellung wird mit poeitiven (entsperrenden) Steuerspanmmgsimpulsen mit einer Wiederholungsperiode von 20 meek ausgeführt.

■t Sie Einstellung der Helligkeit des Kathodenfleoks der

Röhre 1 kann auf verschiedene Weise erfolgens durch Aenderung der Kollektorspeisespannung des Transistors 20, durch Regelung des Gleichspannungspegels der Steuerepannung im Steuerverstgrker 37 und, wie bereits vorgeschlagen wurde, durch Aenderung des Gleichepannungspegels des Imitters des Transistors 20 mit Hilfe der am Punkt S angeschlossenen Polarisationsspannungequelle. Ungeachtet der Weise, auf die diese Eineteilung erfolgt, soll dafür gesorgt werden, dass bei jedem im Betrieb auftretenden Wert der Steuerspannung Zerhacker-Spannungsspitzen dieser Spannung überlagert werden und im Punkt C

™ erscheinen} der Transistor 20 soll von der Steuerspannung allein weder völlig gesperrt noch völlig leitend gemacht werden können. Es stellte eich heraus, dass die gewihlte Sinstellungsweise den geringsten Einfluss auf die Verstärkungseinstellung mittels des Widerstandes 23 ausübt«.

Sie zweite Aueführungsforsi nach Fig. 6 unterscheidet sich hauptsächlich von der nach Fig. $. darin, dass der Zerhacker selbetsohwingend ist. Ferner wurde tür Varanschaullohung möglicher Abänderungen statt des Transistors 20 vom pnp-Typ ein Transistor 20* vom 909826/0906

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npn-Typ angewandt. Dies bringt eine Umkehr der Unterbrecheriusgangssignale (Fig. 4) und der Diode 14 mit sich, so dass für eine negativ· Vorspannung für "das erste Gitter der Bohre 1 in besug auf ihre Kathode gesorgt werden soll. Diese Vorspannung wird über eine Zener-Diode 30 erzeugt, die zwischen der negativen Klemme der Hochspannungsquelle 2 und der Kathode der Bohre 1 eingeschaltet ist und von der Parallelschaltung eines Elektrolytkondensator« 31 und eines Widerstandes 32 überbrückt ist. Dieser Widerstand wird auch für eine Helligkeitssteuerung auf hohem Spannungspegel verwendet, indem der Punkt D über die Diode 14 und den Widerstand 15 mit einer einstellbaren Anzapfung dieses Widerstandes verbunden wird, die wieder durch einen Kondensator 33 entkoppelt ist.

Da die Helligkeitssteuerung auf andere Weise auf hohes Spannungspegel erfolgt, ist eine Regelung des Qleichspannungspegels des Emitters des Transistors 20'· überflüssig.

Ueber die Widerstands 22 und 23 ist der Kollektor des Transistors 20* an die positive Klemme einer Speisespannungequelle von z.B. 100 V angeschlossen, während seine Basis unmittelbar mit dem Kollektor eines zweiten Transistors 34 vom entgegengesetzten pnp-Typ verbunden ist, mit dem der Transistor 20· in einen astabilen Multivibrator aufgenommen ist. Letzterer enthSlt einen Kondensator 35, der zwischen den Imittem des Transistors 20* und des Transistors eingeschaltet ist und der Ober einen an die positive Klemme der Speisespannungsquelle angeschlossenen Widerstand 36 langsam geladen und Über den Transistor 34 ploHslioh wieder entladen wird. Zu dieses Zweck liegt die Basis _t und fiber einen Belastungewiderstand 37 auoh der Kollektor dieses Transistor·) an Srde. Der Kollektor des Transistor·

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20* ist mit der durch einen Kondensator 40 entkopp·!ten Ansapfung eines «wischen der positiven Ceaaie der SpeieMpannuagtquftll· *"** Erde eingeschalteten und aus zwei Wider®tlnde. 30 und 39 %e®tetond®n-Spannungateilers über eine sweite Klemmdiode 41 verbunden, di® dlV Amplitude der Zerhacker-Spannungsspitzen begrenzt und ihren »©gativen Spitzenpegel im Punkt C bestimmt.

Der beschriebene astabile Multivibrator eignet sich voreügloh aim Erzeugen sehr kurzer negativer Zerhacker-Spannungespitzen, die durch verhSltnismSesig lange Intervalle voneinander getrennt sind. Eine derartige schmale Form der Zerhacker-Spannungsspitzen ist sehr erwünscht, weil der eich zwischen den Punkten C und S infolge der Integration ergebende Amplitudenverlust der SteuerepannungsMnderungen dadurch stark verrringert wird. Der Transistor 20* ist stets mehr oder weniger leitend, weil der Gleichspannungepegel der Anzapfung des Spannungsteilers 38,39 und des Kollektors des z.B. gesperrten Transistors 34 höher als der höchste sich mit dem im Punkt A federnde Spannungspegel seines Emitters liegt. Für die über den Widerstand 21 seinem Emitter zugeführte Steuerspannung wirkt er also zwischen den Zerhacker-Spannungespitzen wie ein VeratSrker in geerdeter Basisschaltung.

Im Zeitpunkt, in dem der Emitter des Transietors 34 infolge dee Aufladens des Kondensators 35 über den Widerstand 36 in bezug auf seinen Kollektor positiv wird, wird dieser Transistor leitend. Der Kondensator 35 entlldt sieh über seine Imitter-Kollektor-Streoke und den Belastungswideratand 37 einerseits, und andererseits über die Basis-Xmltter-Strecke des Tranaistors 20·. Dieser Transistor wird dadurch viel etirker leitend gemacht, so dass auch sein bitter

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etwa« positiver wird. Si· Potentialsunah«* di···· laittera wird über den Kondensator 35 auf den laiUer d·· Tranaiatora 34 übertragen, der dadurch aeinereeits atlrker leitend geeaoht wird, uaw., bia di· SchleifenverstSrkung über.dia Tyanaistören 20' und 34 infolge dar Entladung dee Kondensator» 35 wieder kleiner ala 1 geworden iat und der Emitter des Tranaiatora 34 ⁱⁿ be*ug auf aeine Baaia wieder negativ wird, ao daaa der pnp-Translstor 34 geaperrt wird. Auch dieae Sperrung erfolgt aehr plStslioh·

Andererseits kann die Spannung fiber den Kollektorwider- f

ständen 22,23 nicht grosser als die über dem Widerstand 36 dea Spannung·teilera 38,39 zuzüglich der Schwellwer^spannung der Kleausdiode 41 werden, welche Kleoundiode soait daa Kollektorpotential dea Transistors 20* wShrend seiner, kurzen Perioden starker Leitfähigkeit bestimat und stabilisiert und ein· SIttigung dieses Tranaiatora verhindert, welche die liederholungafrequen« der erzeugten Zerhaoker-Spannungaspitzen von der Steuerapannung abhlngig machen würde.

In eine» praktischen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung

nach Pig. 6 war die Wiederholungefrequenz der von de« die Transistoren | 20* und 34 enthaltenden «stabilen Multivibrator erzeugten Zerhaoker-Spannungsspitisen in der QrSesenordiiung von 200 kHs. Infolgedessen konnte der Wert jedes der Kondensatoren 4 und 13 auf l80 pP herabgesetst werden, so daaa nahesu die ganze Bruauupannungakoaponent· der der Kathode der Bohre 1 sugefQhrten Hochspannung aua der Quell· 2 auch auf dan Punkt Β abertragen wurde und über den Gitterwiderstand la Punkt B und aa «raten Oitter dieaer !öhre wirksam war« Dadurch wurde die »wieoben dea eraten Gitter und der Kathode der B8hre 1 wirksame, von der Hoohspannungaquelle 2 herrührend« Bruseapannung üb 909826/0906

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einen Faktor 20 verringert, van wieder «in® ©rheblioae Einsparung an Gllttungsmitteln für diese Hochspannung ermSglioht·. Femer stellte si oh heraus„ dass «im 3egrenaungs*leisent_f wi« di® OlisuarSfero 29 der Flg. 5, überflüssig war, «eil die für die Ladung der Kondensatoren 4 und 13 benötifcte Energie su gering iet, um bei ausgeschaltetem Zerhacker über der Mode 14 und dem Wideretand I5 «ine für diese Diode schldliohe Sperrspannung»apitee zu erzeugen.

Sie Zener-Diode 30 war vom Typ BZt 94/C 75, der

W Transistor 20* war vom Typ BSX 21, der Transistor 34 vom Typ BC 18? und die aweite Klonadiode 41 vom Typ BAX 16. Die Kondensatoren und Widerstlnde hatten folgende Werteι

Kondensator 33 22000 p? Kondensator 35 . 3300 pF Kondensator 40 16 μΡ Widerstand 36 120 k Xl Widerstand 37 4?0 11 Widerstand 38 12 Widerstand 39 1

Selbstverstlndlioh sind viele Abarten der beiden beschriebenen Ausfüarungsforaen »8glich. In der Aueführungsfora naoh Fig. 5 kann s.B* auch ein Transistor 20* vom npn-Typ statt des Transistors 20 angewandt werden, oder umgekehrt bei der Ausführungsform naoh Fig. 6, wihrend in jeder dieser Aueführungsformea die Helligkeitssteuerung und/oder die Polarisation des ersten Sitters der BShre 1 auf jede der kttrs beschriebene Weisen stattfinden kann.

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Claims (8)

-19- ΡΗΙ.285β PAfBgTAHSPRUCSBt .

1. Torrichtung sur Steuerung df8 Strahles einer Elektronenstrahlröhre durch Polarisation des ersten Gittere dieser E8hre, wobei die Hochfrequenekoaponenten der Steuerspannunf über einen ersten Kondensator und die Niederfrequenz- und Gleiohspannungekomponenten dieser Spannung über einen Gitterwideretand dieses Gitter zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass «ie einen Zerhacker (CH) enthllt, den die Steuerspannung zugeführt wird und der duroh die Steuerspannung in der Amplitude modulierte Spannungsspitzen erzeugt, einen zwischen dem Ausgang des Zerhacker« (CH) und einer durch einen Entladewiderstand (15) überbrückten Klemmdiode (14) eingeschalteten zweiten Kondensator (13), der Über die Klemmdiode (14) mit einem Punkt des Kathodenkreises der Rohre (l) verbunden ist, wobei dieser zweite Kondensator (l3) mit dem Entladewideretand ein EC-Metzwerk mit einer in bezug auf die Wiederholungsperiode der Zerhaoker-Spannungsspitxen grossen Zeitkonetante bildet, und dass der Gitterwideretand (7) an den Verbindungspunkt des «weiten Kondensators (13) und der Kleeadiode (14) angeschlossen ißt, in der Weise, dass in Betrieb die Kleaadicde (14) nur die Scheitel der Zerhacker-Spannungsspitcen durchliest, so dass der sweite Kondensator (13) sit einer Spannung nahezu gleich der a& erw&hnten Punkt des Kathodenkreises der Röhre geladen bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für eine Elektronenstrahlröhre, die mit einer mit Hilfe eines Spannungswandler» erzeugten Hochspannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerhacker (CH) duroh Impulsen gesteuert wird, die von dieses Wandlsr abgeleitet werden.

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3» Vorrichtung nach Ansprueh Ϊ ©der 2, dadurch getawa» teiohnet, da·· de* Zerhacker (CI) eine» Transistor (20 bsw* to⁹) enthfflt, im desaea Bmitter die Steuerspannung fiber einen* fl&treia&'d-(21) in der Durchlassrichtung gelegt wird, Ewieehea dessen laiff®f>.und Baeieelektrodin irorwfirt» gerichtet® fi^üle· angelegt mtäin- und dessen Kollektor fiber einen tel*8t«ng8«ide»t%nd (22„23) Bit' der Speieeepannuage^uell« (- 1»sw. *) und ß'ber den Bwtiim bndeneetoi? (13) mit der Hemndiode (14) verbunden ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3_$ bei der der ZerbtoScer selbst« schwingend ist, dadurch gekennzeichnet, da·· dieser Zerhacker tlnen •weiten Transistor (34) von dem des ersten Transistors (20*) entgegengesetztem Leitflhigkeitstyp enthßlt, dessen Kollektor mit der Basis des ersten Transistors und über einen Belastungewiderstand (37) mit einem Funkt konstanten Potentials verbunden ist_t dessen Emitter Ober einen dritten Kondensator (35) Bit dem Emitter des ersten Transistors (20*) und über einen Ladewideretand (36) mit der «rwShnten Speisespannungsquelle (+) verbunden ist und dessen Basiselektrode an einen Punkt konstanten Potentials angeschlossen ist, und dass der Kollektor de· ersten Transistors (20*) Über eine iweite tdeamdiode (41) mit einem Punkt niedrigeren Sperrpotentials verbunden ist.

5· Torrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennseiehnet, dass der Zerhaoker (CB) mit wenigstens eitftm Polariaationskreia (3, I) tür Einstellung des Suhepotential· der Imitter- und/oder der Basiselektrode dee ersten Transistors {20) versehen ist.

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6. Torrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daee die lapazitlt des »weiten Kondensators (13) von derselben Grossenordnung ist wie die des ersten Kondensators (4)·

7. Torrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonetante des RC-Netzwerkes bestehend aus des ersten Kondensator (4) und den Gitterwiderstand (7) in bezug auf die Bauer jeder der durch den Zerhacker erzeugten Spannungsspitsen gross ist« ä

8. Torrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauer jeder der durch den Zerhacker erzeugten Spannungeapi tzen kurz ist in bezug auf die Wiederholungsperiode dieser Spannungsspitzen,

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