DE1941238B2

DE1941238B2 - Schaltungsanordnung zur darstellung von kennlinien eines prueflings

Info

Publication number: DE1941238B2
Application number: DE19691941238
Authority: DE
Inventors: Toshiya Tokio Nakagawa
Original assignee: Iwasaki Tsushinki KK
Current assignee: Iwasaki Tsushinki KK
Priority date: 1968-08-14
Filing date: 1969-08-13
Publication date: 1973-03-15
Also published as: GB1289994A; US3681647A; NL6912278A; DE1941238A1; DE1941238C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Darstellung von Kennlinien eines Prüflings, die von einer Abszissen- und einer Ordinaten-Meßinformation gebildet werden, bei gleichzeitiger Darstellung von kartesischen Koordinaten auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre.

Bei der Darstellung von Kennlinien eines Prüflings auf einer Elektronenstrahlröhre sind Koordinaten erforderlich, welche Bezugslinien für den Nullstrom oder die Nullspannung repräsentieren. Bei den üblichen derartigen Schaltungsanordnungen werden die Koordinaten so dargestellt, daß vor dem Schirm eine transparente Platte mit den Koordinaten entsprechenden Linien aufgestellt werden oder aber es werden die Koordinaten nur in Abhängigkeit von der manuellen Betätigung eines Umschalters auf dem Schirm dargestellt. Im ersteren Fall besteht die Gefahr, daß die relative Lage zwischen der Kennlinienspur a jf dem Bildschirm und den Koordinatenlinien auf ior transparenten Platte vom exakt richtigen

ίο Wert abweicht. Dies führt dann zu fehlerhaften Feststellungen bezüglich der Kennlinien des Prüflings. Tm zweiten Fall kann die Kennlinienspur des Prüfsings während der Zeitspanne, während der die Koordinaten dargestellt werden, nicht beobachtet werden. Diese Schaltungsanordnungen haben deshalb den Nachteil, daß sie nur eine lückenhafte Beobach tung der Kennlinien zulassen und ein oftmaliges manuelles Umschalten erfordern.

In der Zeitschrift »Elektronic Engineering«.

Vol. 39, October 1965, Seiten 644 bis 649 ist eine Schaltungsanordnung zur Darstellung von Kennlinien eines Prüflings offenbart, die von einer Abszissen- und einer Ordinatenmeßinformation gebildet werden, wobei auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre gleichzeitig die kartesischen Koordinaten dargestellt werden. Diese Gatter als Schaltelemente verwendende Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß zwischen den Koordinatenlinien und den Kennlinien eine feste, unveränderbare Zuordnung besteht. Damit ist diese Anordnung nich' für diejenigen Fälle geeignet, bei denen die Kennliniendarstellung sich verschieben kann, beispielsweise dann, wenn durch den Prüfling ein Nebenstrom fließt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die zuletzt genannte Schaltungsanordnung dahingehend zu verbessern, daß trotz gleichzeitiger Darstellung der Kennlinien des Prüflings und der Koordinatenlinien die Koordinatenlinien unabhängig von den Kennlinien verstellbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch das Zusammenwirken folgender vier Gatter,

einem ersten Gatter, das abwechselnd in gleichmäßigen Zeitintervallen eine Einstellspannung für ein Ordinaten-Koordimtensignal und ein Abszissen-Koordinatensignal, dessen Kurvenform eine schwache Neigung wenigstens an deren Beginn oder an deren Ende hat, durchläßt, wobei das Ausgangssignal dieses Gatters einem dritten Gatter zugeführt wird; einem zweiten Gatter, das während der Zeitspanne, ir welcher das erste Gatter die Einstellspannun§ für das Ordinaten-Koordinatensignal durchläßt ein Ordinaten-Koordinatensignal mit einer den Abszissen-Koordinatensignal gleichen Wellenform und '" dw Zeitspanne, in welcher das erste Gatter das Abszissen-Koordinatensignal durch läßt, eine Einstelhnannung für ein Abszissen Koordinatensignal durchläßt, wobei das Aus gangssignal dieses Gatters einen, vierten Gatte zugeführt wird; dem dritten Gatter, das ab wechselnd in regelmäßigen Zeitabständen dii Abszissen-Meßinformation und das Ausgangs signal des ersten Gatters durchläßt, wobei da· Ausgangssigna] dices Gatters dem Horizontal ablenkeingang zugeführt wird und dem viertel Gatter, das während der Durchlaßzeit des drit ten Gatters für die Abszissen-Meßinformatioi

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die Ordinaten-Meßinformation und während nung dem Gatter G., über einen Transformator T₃ und der Durchlaßzeit des dritten Gatters für das einen variablen Widerstand FA₄ als Ordinaten-Ko-Ausgangssignal des ersten Gatters das Aus- ordinatensignal aufgeprägt. Darüber hinaus wird die gangssignal des zweiten Gatters durchläßt, wo- Einstellspannung für das Abszissen-Koordinatenbei das Ausgangssignal dieses Gatters dem 5 signal dem Gatter G., über einen variablen Wider-Vertikalablenkeingang zugeführt wird. stand VR₀ zugeführt Das Gatter G., schaltet uas

Ordinaten-Koordinatensignal und die Einstellspan-

Die im einzelnen in der nachfolgenden Beschrei- nung für das Abszissen-Koordinatensignal unter Ver-

bung erläuterte Arbeitsweise dieser Schaltungsanord- Wendung des Ausgangssignals v_a des bistabilen

nung bewirkt, daß auf dem Bildschirm der Elek- io Kreises BC derart, daß am Ausgang des Gatters G₃

tronenstrahlröhre iugleich die Kennlinien des Prüf- ein vertikales Koordinatensignal v_r erhalten wird. In

lings und die Koordinatenlinien erscheinen und die diesem Fall sind die Schaltperioden der Gatter G₁

Möglichkeit besteht, ohne Beeinflussung der Kenn- und G., derart festgelegt, daß dann, wenn das Gatter

linien die Koordinatenlinien zu verstellen. G₁ das Abszissen-Koordinatensignal auswählt, das

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der 15 Gatter G., die Einstellspannung für das Abszissen-

F.rtindiing beispielsweise d irgestellt, und zwar zeigt Koordrnätensignal, also die am variablen Widerstand

I i g. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer FA₁. eingestellte Spannung auswählt, während dann.

ciMcn Ausführungsform. wenn das Gatter G₁ die ^c.instellspannung für das

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur [-.!läuterung einer Ordinaten-Koordinatensignal, also die am variablen

;■ λ fiten Ausführungsform, 20 Widerstand F/?., eingestellte Spannung, auswählt, das

F i g. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Gatter G., das Ordinaten-Koordinaten.,ignal, d. h. die

Arbeitsweise der Ausführungsformen von Fig. 1 am variablen Widerstand VR_t eingestellte Spannung,

und 2. wählt.

Fig. 4 die Darstellung der Kennlinien und der Das Ausgangssignal v,i des astabilen Multivibra-

Koordinatenlinien auf dem Bildschirm und 25 tors MUL wird beiden Gattern G„ und G₁ ais Steuer-

I-" ig. 5 A, 5 B und 5 C weitere Beispiele von Dar- signal zugeführt, so daß das Gatter G., die Abszissen-

stellungen der Kennlinien und der Koordinaten auf meßinformation t\ und das horizontale Koordinaten-

dem Bildschirm. signal vi, derart schaltet, daß ein Signal v, erhalten

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird wird, und daß das Gatter G₄ die Ordinatenmeßinforeine von einer Wech^:^lc.pannungsquelle S zugeführte 30 mation <··, und das vertikale Koordinatensignal v, Wechselspannung auf einen geeigneten Wert ge- derart schaltet, daß ein Signal v_f erhalten wird,
bracht, und zwar mit Hilfe eines einstellbaren Trans- Die Signale v,. bzw. Vf werden über die Verstärker formators 7'.,. Die Ausgangsspannung des Transfor- /f., bzw. A, an die horizontale bzw. die vertikale mators 7'., wird mittels eines Gleichrichters D gleich- Klemme einer Elektronenstrahlröhre CRT gegeben, gerichtet, worauf die gleichgerichtete Halbwellen- 35 Die Kennlinienspur des Prüflings .SVl. dargestellt Ausgangsspannung über einen Widerstand R₁ und durch das die Meßinformation c\ für die Abszisse einen Widerstand R₂ einem Prüfling SA aufgepräg; darstellende Spannungssignal und das die Meßinforwird. Ein durch den Prüfling SA fließender Strom mation e_t für die Ordinate darstellende Stromsignal, wird am Widerstand R., in eine Spannung umgesetzt. wird somit auf dem Bildschirm der Elektronenstrahl-Diese Spannung wird in einem Verstärker A., derart 40 röhre CRT" zusammen mit einer gestrichelten Abversiärkt, daß ein Stromsignal am Ausgang des Ver- szissen-Koordinatenlinie und einer gestrichelten Orstärkers A., erhalten wird, das die Meßinformation ei dinaten-Koordinatenlinie dargestellt, wie in Fig. 4 für die Ordinate darstellt. Eine Spannung über den gezeigt ist. Wenn die Wiederholungsfrequenz des Prüfling SA wird mittels eines Differential-Dämp- Ausgangssignals ν,ι des Multivibrators MUL auf eine fungsgliedes aul einen geeigneten Spannungswert 45 genügend hohe Frequenz eingestellt ist, beispielsgebracht, wobei das Dämpfungsglied aus Widerstän- weise aui das Hundertfache oder Tausendfache der den R_x und R₄ besteht, und dann in einem Differenz- horizontalen Ablenkfrequenz, denn werden die gcverstärker A, derart verstärkt, daß ein Spannungs- strichelten Linien auf dem Bildschirm als durchsignal am Ausgang des Verstärkers /J₁ erhalten wird, laufende Linien beobachtet,
das die Meßinformation c\ für die Abszisse darstellt 5° Da die Darstellungsperiodo der information der

Andererseits erregt ein bistabiler Multivibrator Abszisse und der Ordinate die doppelte Dauer der

MUL einen bistabilen Kreis BC. Das Ausgangssignal Darstellungsperiode der Koordinatenlinien aufweist,

v_;, des bistabilen Kreises BC wird, wie aus Fig. 3 wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. wird die Intensität

ersichtlich, auf Gatter G₁ und G., gegeben. Die von der Kennlinienspuren doppelt so groß sein wie die

der Wechselspannungsquelle S zügeführte Wechsel- 55 Intensität der Koordinatenlinien, vorausgesetzt daß

spannung wird dem Gatter G₁ über einen Transfor- der Arbeitszyklus des Ausgangs des Multivibrators

mator T₁ und einen variablen Widerstand VR_x als MUL 50 ⁰Zo beträgt Der Unterschied zwischen der

Signal für die Abszissen-Koordinatenlinie aufgeprägt. Intensität der Kennlinienspur und der Intensität der

Eine Einstellspannung für das Ordinaten Koordi- Koordin~tenlinien kann somit beliebig gewählt

natensignal wird ebenfalls dem Gatter G₁ zugeführt, 60 werden.

und zwar über ^inen variablen Widerstand KR.,. Das Die Widerstände VR., und VR. dienen dazu, die

Gatter G₁ schaltet das Abszissen-Koordinaterisignal Stellung der beiden Koordinatenlinien in den Rich-

und die Einstellspannung für das Ordinaten-Koordi- tungen der entsprechenden Koordinatenlinien ver-

natensignal untei Verwendung des Ausgangssignals schieben zu können, so daß die Kennlinienspuren

ν.., des bistabilen Kreises BC derart, daß ein Signal vi, ^6s nur in einem Quadranten oder in mehreren Qua-

für die horizontale Koordinate am Ausgang des Gat- dranten, etwa sowohl im ersten als auch im zweiten

ters G₁ erhalten wird. Andererseits wird die von der Quadranten, erscheinen.

Wechselspannungsquelle 5 zugeführte Wechselspan- Die Widerstände KR₁ und VR., dienen dazu, die

entsprechenden Längen der Koordinatenlinien einstellen zu können. Die Widerstände VR_x und RV₆ dienen dazu, die Darstellungslage des Schnittpunkts der Koordinatenlinien derart einstellen zu können, daß dieser Schnittpunkt dem ursprünglichen Nullstrahl entspricht, wenn weder ein horizontales noch ein vertikales Eingangssignal auftritt.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher dem Prüfling SA eine zusätzliche Gleichspannung, nachfolgend Zusatzspannung genannt, zugeführt wird, und zwar von einer Gleichstromquelle E. Wenn nun dem Prüfling SA sowohl die von der Quelle S über den Transformator 7\, die Diode D, die Widerstände R, und R., und durch die Gleichspannungsquelle E zugeführte Gleichspannung sowie die erwähnte Gleichstrom-Zusatzspannung zugeführt werden und diese beiden Spannungen gleich sind, so wird der Elektronenstrahl in horizontaler Richtung nicht abgelenkt, und die vertikale Koordinatenlinie wird deshalb in der ursprünglichen Lage des Strahls dargestellt.

Wenn also dem Prüfling SA zusätzlich eine Zusatz-Gleichspannung zugeführt wird, dann werden die Ausgangspunkte der Kennlinienspur und der vertikalen Koordinatenlinic einander nicht entsprechen, wie dies aus den Fig. 5 A und 5 B hervorgeht. In diesen Fällen werden also die Koordinalenlinien so dargestellt, daß sie die Beobachtung der Ko.nnlinienspuren nicht beeinträchtigen können, insbesondere die Beobachtung der Anfangspunkte der Kcnnlinicnspurcn. Mit anderen Worten, der Ausgangspunkt der Kcnnlinienspurcn entspricht nicht dem Punkt der Nullspannung und des Nullstromes. Dies wird entweder dadurch erreicht, daß dem Prüfling SA von einer zusätzlichen Stromquelle E eine Zusatzspannung zugeführt wird, oder dadurch, daß der Prüfling SA mit einer sinusförmigen Welle an Stell« der gleichgerichteten Halbwelle beaufschlagt wird womit dann der Nullpunkt so liegt, wie in Fig. 5C dargestellt ist.

Bei beiden Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 können der Ausgang v,i dem Multivibrator: MUL und der Ausgang v., des bistabilen Kreises BC miteinander vertauscht werden. Bei den obigen Aus führungsbeispielcn wurde eine sinusförmige Weih

ίο von der Wechselspannungsquclle .S' den Transforma toren T₁ und T₂ zugeführt. Es können jedoch aucl andere Wellenformcn Verwendung finden, voraus gesetzt, daß sie mindestens am Anfang (Anstiegs Periode) oder am Ende (Abfallperiode) eine vcr gleichsweise flache Steigung aufweisen, wie dies etw; bei Dreieck-Wellen und Sägezahn-Wcllen der FaI ist. Darüberhinaus ist es nicht erforderlich, daß di< Schaltperioden der Gatter O, und C, mil der Schaltperioden der Gatter G_:1 und G₁ zusammen fallen. Deshalb können auch zwei astabile Multi vibratoren an Stelle des einen astabilen Multivibrators MUL verwendet werden, derart, daß der cin< dieser Multivibratorcn das an die Gatter G₁ und G. zu uzende Steuersignal und der andere Multi vibra tor das an die Gatter G., und G₄ zu legende Steuer signal erzeugt.

Da die Vorrichtung nach der Erfindung gleich zeitig Hin durch die Meßinformation für die Abszisse und die Meßinformation für die Ordinate gegebene Kennlinienspur und die durch die entsprechender Bezugspegel der Meßinformation für die Abszisss und der Meßinformation für die Ordinate gegebener Koordinatenlinien darstellt, ergeben sich bedeu tende technische Vorteile, wenn die Erfindung be einer Kennliniendarstellung eines Prüflings Anwen dung findet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schaltungsanordnung zur Darstellung von Kennlinien eines Prüflings, die von einer Abszissen- und einer OrdinatenmeGinformation gebildet werden, bei gleichzeitiger Darstellung von kartesischen Koordinaten auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre, gekennzeichnet durch das Zusammenwirken folgender vier Gatter:

einem ersten Gatter (G₁), das abwechselnd in gleichmäßigen Zeitintervallen eine Einstellspannung für ein Ordinaten-Koordinatensignal und ein Abszissen-Koordinatensigna], dessen Kurvenform eine schwache Neigu ig wenigstens an deren Beginn oder an deren Ende hat, durchläßt, wobei das Ausgangssignal (vi,) dieses Gatters (G₁) einem dritten Gatter (G.,) zugeführt wird; einem zweiten Gatter (G₁), das während der Zeitspanne, in welcher das erste Gatter (G₁) die Einstellspannung für das Ordinaten-Koordinatensignal durchläßt, ein Ordinaten-Koordinatensignal mit einer dem Abszissen-Koordinatensignal gleichen Wellenform und in der Zeitspanne, in welcher das erste Gatter (G₁) das Abszissen-Koordinatensignal durchläßt, eine Einstellspannung für ein Abszissen- Koordinaten^gnal durchläßt, wobei das Ausgangssignal (v,.) dieses Gatters (G.,) einem vierten Gatter (G₄) zugeführt wird;

dem dritten Gatter (G.,) das abwechselnd in regelmäßigen Zeitabständen die Abszissen-Meßinformation (e_v) und das Ausgangssignal (vi,) des ersten Gatters durchläßt, wobei das Ausgangssignal (V,.) dieses Gatters (G.,) dem Horizontalablenkeingang zugeführt wird

und dem vierten Gattrr (G₄), das während der Durchlaßzeit des dritten Gatters (G₃) für die Abszissen-Meßinformation e_w die Ordinalen-Meßinformation e, ui.d während der Durchlaßzeit des diitten Gatters (G_s) für das Ausgangssignal (vi,) des ersten Gatters (G₁) das Ausgangssignal (v,.) des zweiten Gatters (G.,) durchläßt, wobei das Ausgangssignal (vf) dieses Gatters (G₄) dem Vertikalablenkeingang zugeführt wird.