DE2142891C3 - Schaltungsanordnung mit Zerhacker zur Überbrückung eines Potentialunterschiedes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überbrückung eines Potentialunterschiedes

>o zwischen deren Eingang und deren Ausgang für die Erzeugung eines Steuersignals am Ausgang, mit einem Zerhacker, wobei die Hochfrequenzanteile des Steuersignals über einen ersten Kondensator und die Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteile über einen Widerstand dem genannten Ausgang zugeführt werden, während zwischen einer Gleichspannungsquelle und dem genannten Widerstand eine Klemmdiodenschaltung liegt, und wobei die Niederfrequenzanteile, rlie dem dem Zerhacker entnommenen Zerhackersignal überlagert sind, über einen zweiten Kondensator dem Verbindungspunkt des genannten Widerstandes und der Klemmdiode zugeführt werden, und welche Schaltungsanordnung einen Signalverstärker enthält zur Verstärkung des Steuersignals.

Eine derartige Anordnung ist aus der niederländischen Patentanmeldung 67 15 629 bekannt. Selbstverständlich strebt man in einer derartigen Schaltungsanordnung danach, daß die abgegebenen Zerhackerimpulse möglichst impulsförmig sind, d. h., daß sowohl die Steilheit der Anstiegs- als auch der abfallenden Flanke der impulse möglichst groß ist (die impuisdauci muß möglichst kurz sein), weil sonst bei der sehr hohen Wiederholungsfrequenz dieses impulsförmigen Zerhackersignals der impulsartige Charakter verlorengeht, wodurch die Wirkung der Klemmdiode mit dem zugehörenden /?C-Glied schlechter wird. Durch die Art und Weise, wie das Steuersignal zugeführt wird, wie in der bekannten Anordnung angegeben ist, nämlich das Steuersignal zum Emitter und das Zerhackersignal zur Basis des Steuertransistors (wobei dieser Steuertransistor gegebenenfalls einen Teil einer Multivibratorschaltung bilden kann), treten zwei Nachteile auf.

Erstens spielt die Ausgangsleistung des Steuertransistors bei der Bestimmung der Steilheit des abgegebenen Zerhackersignals eine Rolle und zweitens ist dann der Kollektorausgangswiderstand des Steuertransistors dabei mitbestimmend. Dieser Kollektorausgangswiderstand muß im Grunde dem Eingangswiderstand zwischen dem Emitter des SteuerKcnsistors und der Signalquelle entsprechen. Will man die Signalquelle nicht zu schwer belasten, so muß der Eingangswiderstand nicht zu klein sein und daher kann auch der Ausgangswiderstand des Steuertransistors nicht klein sein. Da durch die genannte Ausgangsleistung und den verhältnismäßig großen Ausgangswiderstand die Steilheit der abfallenden Planke verschlechtert, wird der impulsformige Charakter des Zerhackersignals beeinträchtigt, was, wie obenstehend erwähnt, unerwünscht ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bezweckt nun. diesen Nachteil zu vermeiden und weist da/u das Kennzeichen auf, daß der erste Kondensator unmittelbar und der /weite Kondensator über einen Ankoppelwiderstand mit dem Signalverstärker gekoppelt sind, wobei ein Ausgang des Zerhackers über eine Schaltdiode mit dem Verbindungspunkt des Ankoppelwiderstandes und des zweiten Kondensators verbunden ist.

Der Erfindung liegen nachfolgende Erkenntnisse zugrunde. Durch die Wahl einer verhältnismäßig hohen Speisespannung für den Impulsgenerator ist es immer möglich, die Amplituden des Zerhackersignals größer sein zu lassen als der höchste Wert des Ausgangssignals des Signalverstärkers, Damit ist gewährleistet, daß die Ankoppeldiode beim Auftreten jedes Impulses des Zerhackersignals gesperrt wird. Wenn weiter dafür gesorgt wird, daß die Amplituden des Zerhackersignals

einen konstanten Wert haben, liegt der Spilzenpegel des Signals Zerhacker + Prüfsignal), das der Klemmdiode zugeführt wird, fest. Dies ist möglich geworden, ohne daß eine Begrenzerdiode (wie in der bekannten Schaltungsanordnung) notwendig ist, wenn die Endstufe des Signalverstärkers nicht zugleich zum Verstärken des Zerhackersignals verwendet wird.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist, daß durch Verwendung einer Diode zum Ankoppelr des Zerhackers (der beispielsweise als Iu astabiler Multivibrator ausgebildet sein kann) mehrere Signalverstärker über je eine eigene Diode an denselben Zerhacker angeschlossen werden können. Denn der Wert des Signals, das dem betreffenden Signalverstärker entnommen wird, bestimmt, wann die H zu diesem Verstärker gehörende Diode entsperrt wird und wann sie gesperrt wird.

Weil das Schalten jeder Diode durch das Signal des zugehörenden Verstärkers bestimmt ist, ist man völlig frei in der Form und im gewünschten Gleichspannungspegel jedes der den unterschiedlichen Signalverstärkern entnommenen Signale. Weiter ist es auch möglich, das Ausgangssignal des ersten Signalverstärkers nicht nur über eine Diode an den Zerhacker zu koppeln zur Erhaltung des zerhackten Ausgangssignals, sondern 2Ί dieses Signal dem zweiten Signalverstärker zuzuführen, so daß es in seiner Phase umgekehrt wird. Das Ausgangssignal des zweiten Signalverstärkers wird dann ebenfalls über eine Diode an den Zerhacker gekoppelt. Daß die Phase des zweiten Ausgangssignals s» der des ersten entgegengesetzt ist und sogar einen völlig anderen Gleichspannungspegel haben kann ist bedeutungslos, und zwar dank der Ankopplung über die genannten Dioden.

Diese Phasenumkehrung des Signals ist insbesondere *^r> bei Verwendung der Schaltungsanordnung zur Kontrolle des Strahlstromes einer sogenannten Doppelstrahlkathodenstrahlröhre, wie diese für Oszillographenzwecke verwendet wird, von Bedeutung. Dabei werden die zwei Strahlen dadurch erhalten, daß zwischen der Kathode 1» und dem Scnirm der Elektronenstrahlröhre ein Plättchen mit zwei Löchern angeordnet wird. Die von der Kathode ausgesandten Elektronen können nur durch die Löcher hindurchgehen, so daß hinter dem Plättchen zwei Elektronenstrahlen verfügbar werden. Wie nach- « stehend noch erläutert wird, verschieben sich diese zwei Elektronenstrahlen gegenüber einander je nach der Intensitätsmodulation derselben durch Steuerung an den Wehneltzylinder (g\). Diese Verschiebung ist besonders lästig wenn man bedenkt, daß man ■> <> gleichzeitig zwei Signale am Schirm des Oszillographen miteinander vergleichen will. Diese Verschiebung läßt sich vermeiden, wenn die elektrostatische Fokussierelektrode (gi) der Elektronenstrahlröhre in entgegengesetztem Sinne gegenüber dem Wehneltzylinder ge- « steuert wird. Dies ist nur bei der erfindungsgemäßpn Schaltungsanordnung auf sehr einfache Weise verwirklichbar und die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist dazu das Kennzeichen auf, daß zwei Signal verstärker vorhanden sind, wobei der Ausgang des ersten (x> gleichstremmäßig mit dem Eingang des zweiten gekoppelt ist und wobei die zum ersten Signalverstärker gehörende Ausgangsklemme mit dem Wehneltzylinder (gi) verbunden und die Ausgangsklemme, die zum zweiten Signalverstärker gehört, mit der Fokussierelek- <v> trode (g₃) der Düppelstrahlelektronenstrahlröhre verbunden ist.

Einige mögliche Ausfiiäirungsformen von Schaltungsanordnungen nach der Erfindung werden an Hand der untenstehenden Figuren als Beispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform zur Steuerung des Wehneltzylinder (g\) einer Elektronenstrahlröhre für Oszillographenzwecke,

Fig.2 eine zweite Ausführungsform zur Steuerung der Konvergenzelektrode (gz) einer Farbfernsehröhre,

F i g. 3 eine Ausführungsform, mit der drei verschiedene Ausgangssignale erhalten werden können, während dennoch nur ein einziger Zerhacker notwendig ist um das Zerhackersignal zur Ankopplung an die drei zugehörenden Signalverstärker zu erzeugen,

Fig.4 eine besondere Form der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 zur Steuerung der Doppelstrahlelektronenstrahlröhre,

F i g. 5 drei verschiedene Zustände, die bei einer Doppelstrahlelektronenstrahlröhre nach Fig.4 auftretenkönnen,

Fig. 6 zwei Signale, wie diese in der Schaltungsanordnung nach F i g. 5 auftreten.

Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 wird über die Parallelschaltung eines Widerstandes 2 und eines einstellbaren Kondensators 3 der Basis eines Transistors 4. der einen Teil eines Signalverstärkers SV bildet, ein Sperrsignal 1 zugeführt. Der Kollektor des Transistors 4 ist über einen Widerstand 5 mit der Basis dieses Transistors und über einen Widerstand 6 mit einer Speisespannung verbunden. Weil der Transistor 4 vom npn-Typ ist, ist die Speisespannung positiv, was durch ein positives Vorzeichen in F ig. 1 angedeutet ist. Dar Signal 1 erscheint verstärkt als Signal 7 am Ausgang des Signalverstärkers SV. Dabei ist dafür gesorgt, daß das eigentliche Signal 7 den durch + Vi angegebenen Pegel nicht überschreitet. Dieser Pegel + V] entspricht den Spitzen des Zerhackersignals 8, das dem Zerhacker CH entnommen wird. Die Speisespannung für den Zerhacker CH kann beispielsweise höher gewählt werden als die Speisespannung f' r den Signalverstärker SV, was mit zwei positiven Vorzeichen angegeben ist. Wenn jedoch dafür gesorgt wird, daß das Ste jersignal 1 den Transistor 4 niemals völlig sperrt, ist damit gewährleistet, daß das Signal 7 die Speisespannung + Vi nicht überschreitet und kann die Speisespannung für den Signalverstärker SV sowie für den Zerhacker CH auf einen Wert V, Volt gelegt werden.

Das Signal 7 wird, wenn dies ein Hochfrequenzsignal ist, unmittelbar über einen verhältnismäßig kleinen Kondensator 9 dem Wehneltzylinder g\ der F.lektronenstrahlröhre 10 zugeführt. Dieser Wehneltzylinder g\ muß sich auf einer hohen negativen Spannung gegenüber Erde befinden, weil auch die Kathode K mittels der Gleichspannungsquelle 11 auf einen hohen neg?':ven Wert gebracht ist. Bei den üblichen Oszillographentypen befindet Sich die Kathode K auf - 1500 V und der Wehneltzylinder ^₁ muli si< h auf einer Spannung von beispielsweise - 1550 V befinden. Mittels der Ankopplung über den kleinen Kondensator 9 kann man die Speisespannung für den Signalverstärker .ST auf einem verhäi.nismäßig niedrigen Wert halten und dennoch /nit Hilfe der Schaltungsanordnung nach F i g< 1 dafür sorgen, daß das Signal am Wehneltzylinder g\ auf dem gewünschten Gleichspanntmgspegel wirksam ist.

Dies wird weiter dadurch erreicht, daß das Signal 7, wenn es einen Nieüerfrequenzcharakter hat, über einen Ankoppelwiderstand 12, einen zweiten Kondensator 13 und einen Widerstand 14 ebenfalls dem WehneUzylin-

der gi zugeführt wird. Auch der Kondensator 13 hat einen verhältnismäßig kleinen Wert und wird daher das Nicderfrcquenzsignal nicht durchlassen. Es ist deswegen notwendig, diese Niederfrequenzanteile dem Zerhackcrsignal 8 zu überlagern, was nach dem Erfindungs- ^r> prinzip dadurch erfolgt, daß dieses Zerhackersignal dem Verbindungspunkt des Widerstandes 12 und des Kondensators 13 über eine Schaltdiode 15 zugeführt wird.

Die Wirkungsweise der Schaltdiode 15 läßt sich mit Hilfe der F i g. 6 erläutern. Im linken Teil der F i g. 6 ist abermals das Signal 7 dargestellt, wie dies dem Zerhackersigna] 8 überlagert wird. Eis ist ja dafür gesorgt, daß der Spilzenpegel Vj des Steuersignals 7 immer unter dem Spitzenpegel + Vi der positiv verlaufenden Impulse des Zerhackersignals 8 liegt. Während des kurzen Auftritts dieser Impulse wird die Schaltdiode 15 entsperrt und die Spannung am diode in der bekannten Anordnung. In der weiterhin angegebenen Berechnung wird sich herausstellen, daß dadurch die Gcsamtstreukapazilät, die das Zerhackersignal sieht, kleiner werden kann. Da die Steilheit der Anstiegsflanke der Impulse aus dem Zerhackersignal 8 vom Zerhacker CH völlig selbst bestimmt wird, beispielswese dadurch, daß der Strom dann völlig dadurch bestimmt wird, daß einer der Transistoren eines astabilcn Multivibrators in den leitenden Zustand gerät, ist gewährleistet, daß diese Steilheit immer groß genug ist. In einem praktischen Ausführungsbeispiel betrug die Steilheit der Anstiegsflanke 15 ns bei einer Gesamtimpulsdauer von 250 ns. Da die Gesamtausgangskapazität des Zerhackers CHetwa 3 pF ist, die Eigenkapazität der Diode 15 ca. 1 pF und der Ausgangswiderstand des Zerhackers CH etwa 1 kOhm beträgt, erhält man eine Gesamlabfallzcit ττ für die Impulse des Zerhackcrsignals8.

Verbindiin^CTsⁿunki des Widerstandes 12 und des Kondensators 13 steigt auf den Wert Vi. Sobald der Impuls einen der Pegel Vj oder Vj unterschreitet, deren Auftreten durch den Augenblickswert des Steuersignals 7 bestimmt wird, wird die Schaltdiode 15 gesperrt. Das Ausgangssignal der Diode 15 hat daher eine Form, wie diese links in Fig.6 angegeben ist. Dieses kombinierte Signal kann nun durch den verhältnismäßig kleinen kondensator 13 gehen und erscheint dadurch an der von KlemmdiodenschaUung, die aus der Klemmdiode 16 und einem dieser parallelgeschalteten Widerstand 17 besteht. Diese KlemmdiodenschaUung wird das durch den Kondensator 13 gegangene kombinierte Signal auf dem durch die Gleichspannungsquelle 11 bestimmten Pegel festlegen. Das bedeutet, daß durch Einstellung des Pegels V) und durch die richtige Wahl des Pegels Vj, d.h. der Amplitude des Signals 7, der mittlere Gleichspannungspegel und die Sperramplitude des letzten Endes am Wehneltzylinder g\ wirksamen Signals bestimmt Werden kann. Die Einstellung des Pegels V3 erfolgt mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes 18 in der Basisleitung des Transistors 4. Dabei tritt ein weilerer Ίο Vorteil der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 auf. Wenn man nämlich dafür sorgt, daß die Spitzen des impulsförmigen Signals 1 den Transistor 4 in den Sättigungszustand steuern, wird, wenn mittels des Widerstandes 18 der Gleichspannungspegel an der Basis des Transistors 4 eingestellt wird, dies ausschließlich die Lage des Pegels V3 im Ausgangssignal 7 beeinflussen. Denn der Pegel V2, der dadurch bestimmt wird, daß der Transistor 4 in den Sättigungszustand gerät, bleibt weiterhin auf seinem Platz liegen. Damit ist erreicht, daß die Psgelung mit Hilfe des Widerstandes 18 nicht nur den Pegel V_ä verschiebt, sondern die Amplitude des Signals 7 ändert Das mehr oder weniger Sperren des Strahlstromes, der durch die Elektronenstrahlröhre 10 fließt, wird dadurch zugleich geregelt. Dies macht, daß der Pegel + Vi niedriger liegen wird als in der bekannten Anordnung, in der bei einer Änderung des Pegels Vj die Amplitude des Signals 7 ungeändert blieb. Das mehr oder weniger Sperren des Strahlstromes in der Elektronenstrahlröhre 10 mußte daher mit <·" einer viel stärkeren Verschiebung des Pegels Vj einhergehen, was es notwendig machte, daß die in der bekannten Schaltungsanordnung verwendete Begrenzerdiode Für eine höhere Spitzenspannung berechnet sein mußte als die Schaltdiode 15 in Fig. 1. Durch < '· diese Tatsache erreicht man einen zusätzlichen Gewinn, nämlich, daß auch die Eigenleistung der Diode 15 niedriger sein kann als die Eigenleistung der Begrenzer- tr = 1,1 KL· = 2,2

9 nsec.

Da eine Abfallzeit von 9 ns auf eine Impulsdauervergrößerung von 4,5 ns gestellt werden kann und auch eine Anstiegzeit von 15 ns auf eine Impulsdauervergrößerung von 7,5 ns (dies alles weil es letzten Endes auf die Impulsoberfläche, d.h. das Produkt der Amplitude und der Zeit, ankommt) erhält man eine Gesamlimpulsdauer

7,5 + 250 + 4,5 = 262 ns.

Bei der bekannten Anordnung betrug die Gesamtausgangskapazität 7 pF, während der Ausgangswiderstand einen Wert von 18 kOhm hatte. Daher erhielt man eine Abfallzeil rr für die Impulse von

Tl =2,2 RC =2,2· 18 · 10^J · 7 · 10-'²«277ns.

Auch hier ist wieder die Anslieggeschwindigkeit der Impulse auf 15 ns vorausgesetzt, so daß man eine Gesamtimpulsdauer der Impulse des Zerhackersignals aus der bekannten Anordnung von

7,5 + 250 + 138,5 = 396 ns

erhält.

Das bedeutet, die Impulsdauer des Zerhackersignals aus der bekannten Anordnung beträgt 396 ns, was wesentlich mehr ist als 262 ns bei der erfindungsgemäßen Anordnung. Es dürfte einleuchten, daß bei gleicher Impulswiederholungsfrequenz des Zerhackersignals 8 der impulsförmige Charakter bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 besser beibehalten wird als in der bekannten Anordnung.

Ein weiterer Vorteil der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 ist noch, daß man der Basis des Transistors 4 mehrere Signale zuführen kann. Dies ist in F i g. 1 dadurch angegeben, daß einer weiteren Eingangsklemme 19 ein anderes Steuersignal zugeführt werden kann. Die Klemme 19 kann beispielsweise ein Außenanschluß des Oszillographen sein, dem ein Signal von außen her zugeführt werden kann, welches Signal man dazu verwenden will, die Intensitätsmodulation der Elektronenstrahlröhre 10 zu vergleichen.

Auch in der Schaltungsanordnung nach Fi g. 2 ist die Tatsache ausgenutzt, daß dem Signalverstärker SV gleichzeitig mehrere Steuersignale zugeführt werden können. Die Schaltungsanordnung nach Fig.2 dient nämlich dazu, die Fokussierelektrode gs einer Farbfernsehröhre 10 zu steuern. Die Farbfernsehröhre i0 ist nämlich vom Typ, der ein einziges Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält, das gleichzeitig drei Elektro-

nenstrahlen liefert, die von den drei Kathoden emittiert werden. Diesen drei Kathoden werden die drei Farbsignale R₁ G und B zur Modulation der drei Elektronenstrahlen, welche die Farbwiedergabe bestimmen, zugeführt. Bekanntlich muß dann der Fokussici"' elektrode g₃ ein parabelförmiges Signal mit der Vertikalfrequenz zugeführt werden. Da jedoch die Fokui'iferelektrode gi auf einem Potential Von 4,5 kV gegenüber Erde steht, ist es auch hier notwendig, den Gleichspannungspegel am Ausgang des Signalverstärkers SV und GleichspännUrigspegel an der Fokussierelektrode g_} zu überbrücken. Dies läßt sich nun wieder mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung erreichen, deren Wirkungsweise der der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 völlig entspricht und in der entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern angedeutet sind. Der einzige Unterschied ist, daß die Gleichspannungsquelle 11 eine positive Spannung liefert, während die Speisespannungen, für die Signalverstärker SV und den Zerhacker CH negativ sind, während die Dioden 15 und 16 umgekehrt geschaltet sind. Dem Eingang des Signalverstärkers SV werden nun ein parabelförmiges Signal 20 mit der Horizontal-Frequenz und ein parabelförmiges Signal 21 mit der Vertikal-Frequenz zugeführt. Das Signal 20 läßt sich als Hochfrequenzsignal betrachten, das eine Frequenz von gut 15 kHz hat und daher unmittelbar über den Kondensator 9 der Fokussierelektrode g₃ zugeführt wird. Das Signal 21 mit einer Vertikal-Frequenz von 50 bis 60 Hz ist jedoch als Niederfrequenzanteil zu betrachten, der über den Ankoppelwiderstand 12, den Kondensator 13, einen Widerstand 14 der Fokussierelektrode £3 zugeführt wird und ist dem Zerhackersignal, das dem Zerhacker CH über die Schaltdiode 15 entnommen wird, überlagert.

Wie eingangs bereits erwähnt, bietet die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung die Möglichkeit, mehrere Signalverstärker SV zu verwenden und den diesen Signalverstärkern entnommenen Signalen das Zerhackersignal zu überlagern, und zwar aus einem einzigen Zerhacker CH über die zu jedem Signalverstärker gehörende Ankoppeldiode. Dies ist in der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 dargestellt, in der als Beispiel drei Signalverstärker 5V₁, 5V₂ und 5V₃ angegeben sind. Selbstverständlich kann gewünschtenfalls die Schaltungsanordnung mit mehreren Signalverstärkern ausgebaut werden, die dann auf entsprechende Weise wie in Fi g. 3 angegeben geschaltet sein müssen. Den Eingangsklemmen Si, S₂ und S₃ der drei Signalverstärker können nun vollkommen verschiedene Steuersignale zugeführt werden, die auch einen voneinander vollkommen verschiedenen Gleichspannungspegel aufweisen können. Nur muß dafür gesorgt werden, daß die höchsten Pegel der den Ausgängen der drei Signalverstärker entnommenen Steuersignale immer unter dem Pegel Vi des Zerhackersignals 8 liegen. In diesem Fall ist gewährleistet, daß jede der Schaltdioden 15|, 15₂ und 15₃ entsperrt und gesperrt werden, wie dies durch das Steuersignal des Signaiverstärkers, zu dem die betreffende Diode gehört, bestimmt wird. ω

Auch die Gleichspannungen Vn, VJ₂ und Vl₃, wie diese von den drei Gleichspannungsquellen 11t, II2 und H₃ geliefert werden, können voneinander abweichen, weil dennoch immer durch die Kondensatoren 13|, 13₂ und 13₃ eine Trennung zwischen dem Gleichspannungspegel der Signalverstärker und dem der Klemmdiodenschaltung vorhanden ist

Wie eingangs bereits erwähnt, ist eine Schaltungsanordnung, wie diese an Hand der F i g. 3 beschrieben wurde, insbesondere verwendbar zur Steuerung einer Doppelstfahlelektrorienstrahlröhre, wie diese in der Schaltungsanordnung nach Fig.4 angegeben ist. Es ist dabei nämlich notwendig, daß die Spannung an der Fokussierelektrode g₃ im entgegengesetzten Sinne mit der Spannung am Wehneltzylinder g\ mitläuft. Dies läßt sich an Hand der Fig.5 erläutern. In Fig.5 sind drei Beispiele angegeben, aus denen hervorgeht, daß die zwei Strahlen I und II, die gebildet werden, nachdem die von der Kathode K ausgesandten Elektronen durch die Spaltelektrode Se gegangen sind. Die Strahlen sind in Fig.5 schraffiert angegeben und daher geht deutlich hervor, daß ohne die Spaltelektrode Se in der obersten Darstellung der Punkt Pgenau einen Punkt an der Stelle des Schirms 5 bilden würde. Im Falle der mittleren Darstellung liegt der Punkt P' zur rechten Seite des Schirms S und im Falle der untersten Figur liegt der Punkt P" 7itr linken Seite des Schirms S. Geht man daher vom Zustand, wie dieser in der mittleren Figur dargestellt ist, zu dem der obersten Figur über und danach wieder zu dem der untersten Figur, so ist ersichtlich, daß die Teilpunkte Pd\ und Pd u sich zueinander verschieben und danach in umgekehrter Richtung wieder auseinander gehen. Das heißt, für eine Doppelstrahlelektronenröhre resultiert dies in einer vertikalen Verschiebung der Teilpunkte Pd\ und Pan in vertikaler Richtung.

Der Grund dieser Verschiebung ist zweierlei. An erster Stelle wird infolge der Intensitätsmodulation des Elektronenstrahles durch Steuerung an den Wehneltzylinder gi der »Cross-over« Csich verschieben, was einen defokussierenden Effekt auf den Punkt P hat; oder mit änderen Worten, was eine Verschiebung der Strahlen I und II zur Folge hat.

Der zweite Grund ist die Raumladung des Elektronenstrahles. Denn alle Elektronen haben eine negative Ladung und gleichnamige Ladungen stoßen einander bekanntlich ab. Bei einer größeren Intensität des Elektronenstrahles befinden sich darin mehr Elektronen und wird die abstoßende Wirkung größer sein, was eini-Divergenz des Strahles zur Folge hat, d. h., bei zunehmender Intensität werden die Strahlen I und II sich auseinander entfernen.

Eine Abhilfe dagegen ist, die Spannung an der Fokussierelektrode wie bereits erwähnt in entgegengesetztem Sinne mit der Spannung am Wehneltzylinder mitlaufen zu lassen, weil dann eine fokussierende Wirkung von gs der defokussierenden Wirkung an gi entgegenwirkt

Dies ist in der Schaltungsanordnung nach Fig.4 'erreicht worden, und zwar dadurch, daß das Signal des ersten Signalverstärkers 5V₁ nicht nur über den Kondensator 9i und den Widerstand 12i dem Wehneltzylinder gi zugeführt wird, sondern daß dieses Signal über den Widerstand 22 ebenfalls dem zweiten Signalverstärker 5V₂ zugeführt wird, so daß an dessen Ausgang das Signal 23 entsteht, das mit dem Signal 7 in Gegenphase ist Dieses Ausgangssignal wird einerseits über den Kondensator 9₂ und andererseits über den Ankoppelwiderstand Ϊ2₂ der Fokussierelektrode gi zugeführt Auf entsprechende Weise wie für die F i g. 1 beschrieben wurde, dient auch hier der Kondensator 9₂ wieder dafür, die Hochfrequenzanteile durchzulassen, während die Niederfrequenzanteile über den Widerstand 12₂ gehen.

In dem Falle, wo das Eingangssignal 1 ein Niederfrequenzsignal ist, liefert der Signalverstärker

809 682/159

SV\ ebenfalls ein niederfrequentes Ausgangssignal, das dem Zerhackersignal überlagert wird, so daß am Verbindungspunkt des Ankoppelwiderstandes 12| und des zweiten Kondensators 13i ein Signal 24 verfügbar wird. Dasselbe Signal ist durch den zweiten Signalverstärker 5V2 phasengedreht und erscheint dem Zerhackersignal überlagert als Signal 25 am Verbindungspunkt des Ankoppelwiderstandes 12^ und des Kondensators 13₂. Dieae" Signale 24 und 25 sind in Fig.6 abermals groß dargestellt. Dabei ist angenommen, daß der Spitzenpegel des Signals 24 V3 ist und der Mindestpegel V₂. Für das Signal 25 sind dies die Pegel K₅ bzw. Va. Durch Verwendung der Schaltdioden 15| und ;152 braucht dies keine Belästigung zu ergeben, wenn man nur dafür sorgt, daß die Pegel V3 Und Vs den Spitzenpegel Vi des Zerhackersignals weiterhin nicht überschreiten. Dann ist immer gewährleistet, daß jede Diode gesondert gesperrt und entsperrt wird als Funktion der Steuersignale 7 bzw. 23.
'■; Zum Schluß sei noch erwähnt, daß der Pegel, auf dem die aus der Diode I62 und dem Widerstand 17j bestehende Klemmschaltung das Signal 25 klemmt mittels der veränderlichen Anzapfung 24' am Widerstand 25' einstellbar ist. Der Widerstand 25' bildet einen Teil eines Potentiometers, der weiter aus den Widerständen 26 und 27 besteht.
Das gesamte durch die Widerstände 25, 26 und 27 gebildete Potentiometer ist ebenfalls an die Speisespannungsquelle 11 angeschlossen. Das bedeutet, mit der Anzapfung 24' wird die Gleichspannung für die Fokussierelektrode gz eingestellt, d. h. die Anzapfung 24' dient zur Einstellung der statischen Fokussierung.

Mit dem zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors 42 liegenden Widerstand 52 wird die Amplitude des Ausgangssigfials 23 eingestellt, d. h. der Widerstand 5₂ dient zur dynamischen Fokussierung.

Weiter ist in Fig.4 der Zerhacker CH detailliert dargestellt und dieser ist als astabiler Multivibrator wirksam. Dieser Multivibrator enthält zwei Transistoren 28 und 29 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Das Zerhackersignal wird dem Kollektorwiderstand des Transistors 29 entnommen und hat den Wert von i kOhm. Dieser Widerstand hat daher den Wert, wie dieser verwendet wird, um im vorhergehenden die Abfallzeit der Impulse zu berechnen. Nur wird in) Falle der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 die Kapazität um

2Ö i pF vergrößert, weil nun zwei Schäitdiöäen Ϊ5ι und Ϊ5₂ angeordnet sind, die je 1 pF Eigenkapazität haben. Dies bringt die Gesamtabfallzeit der Impulse auf 11 statt auf 9 ns, wie im Falle der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Da dies jedoch auf die gesamte impulsoberfläche nur zur Hälfte einen Einfluß hat, wird die reelle Impulsdauer 263 ns statt 262 ns.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

IO >Ο 25 !0 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Überbrückung eines Potentiaiunterschiedes zwischen deren Eingang und deren Ausgang für die Erzeugung eines Steuersignals am Ausgang, mit einem Zerhacker, wobei die Hochfrequenzanteile des Steuersignals über einen ersten Kondensator und die Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteile über einen Widerstand dem genannten Ausgang zugeführt werden, während zwischen einer Gleichspannungsquelle und dem genannten Widerstand eine Klemmdiodenschaltung liegt, und wobei die Niederfrequenzanteile, die dem dem Zerhacker entnommenen Zerhackersignal überlagert sind, über einen zweiten Kondensator dem Verbindungspunkt des genannten Widerstandes und der Klemmdiode zugeführt werden, und welche Schaltungsanordnung einen Signalverstärker enthält zur Verstärkung des Steuersignals, d a durch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (9) unmittelbar und der zweite Kondensator (13) über einen Ankoppelwiderstand (12) mit dem Signalverstärker (SV) gekoppelt sind und daß ein Ausgang des Zerhackers (CH) über eine Schaltdiode (IS) mit dem Verbindungspunkt des Ankoppelwiderstandes (12) uni! des zweiten Kondensators (13) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Signalverstärker durch einen in geerdeter Emitterschaltung geschalteten Transistor gebildet wird, dessen _asiselektrode das Steuersignal zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (9) sowie de^r Ankoppelwiderstand (12) mit der Kollektorelektrode dr< Transistors (4) ¹^ verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Signalverstärker (SVi, SV2...) vorhanden sind, denen verschiedene Steuersignale zugeführt werden, ^4I) und daß zu jedem Signalverstärker eine Ausgangsklemme gehört mit einer zugeordneten Klemmdiodenschaltung (16i-17i, 162 — 17₂...), einem ersten (9i, 92...) und einem zweiten 13i, 13?...) Kondensator und einem Ankoppelwiderstand (12i, 12?...) und ⁴^ daß der Ausgang eines einzigen Zerhackers (CH) über ebenso viele Schaltdioden (15), 152...), wie es Ausgangsklemmen gibt, jeweils zu einem Verbindungspunkt des zweiten Kondensators (13i, 13;.. ) und des Ankoppelwiderstandes (12|, 122··) der betreffenden Ausgangsklemme führt (F i g. 3).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, zur Kontrolle des .Strahlstromes einer Doppelstrahlelektronenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet.daß zwei Signalverstärker (SV₁, SV₁) vorhanden sind. ^v> daß der Ausgang des ersten (SVy) gleichstrommäßig (22) mit dem Eingang des zweiten (SVi) gekoppelt ist und daß die /um ersten .Signalverstärker (SV,) gehörende Ausgangsklemme mit dem Wehneltzylinder (g,) und der /um zweiten Signalverstärker (SV₂) ^Wl mit der Fokussierelektrode (gi) der Doppelstrahlelektronenstrahlröhre (10') gehörenden Ausgangsklemme verbunden ist (F i g. 4).