DE2260038B2 - Gasentladungsroehre zur darstellung einer anzahl zeichen in nebeneinander liegenden identischen matrixgruppen und verfahren zum betrieb einer solchen entladungsroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungsröhre zur Darstellung einer Anzahl Zeichen in nebeneinander liegenden identischen Matrixgruppen mit Hilfe von Kathodenglimmlicht, bei der entsprechende Kathoden aller Gruppen, je in Form eines schmalen Streifens, mit einem ununterbrochenen Verbindungsstreifen verbunden sind, wobei die Streifen unter Zwischenfügung von Isoliermaterialstreifen aufeinander gestapelt und diese Stapelung unter Zwischenfügung eines Isolierstreifens auf Anoden angebracht sind. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Entladungsröhre.

Eine Röhre der angegebenen Bauart ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 48 321 bekannt. In den Isoliermaterialstreifen sind an den Stellen der Matrixgruppen öffnungen ausgespart, durch die alle Kathodenstreifen sichtbar sind. Vor jeder Matrixgruppe befindet sich eine Anode in Form eines Gitters, die von den Kathodenstreifen durch einen Isoliermaterialstreifen getrennt ist, der dieselben Aussparungen wie die zwischen den Kathoden liegenden Streifen aufweist.

Bei genügend dünnen Isoliermaterialstreifen ist der Nachteil, daß die Kathodenstreifen in einem Zeichen in verschiedenen Ebenen liegen, nur gering. Der Vorteil ist der. daß die Streifen in einem Zeichen sich an den Anschlüssen überlappen, so daß unter einem großen Sichtwinkel Zeichen ohne Unterbrechungen beobachtet werden können. Ein Vorteil von aus Segmenten aufgebauten Zeichen besteht darin, daß der Spannungs-) unterschied zwischen sich an der Entladung beteiligenden Kathoden und sich nicht an der Entladung beteiligenden Kathoden in derselben Matrixgruppt im allgemeinen verhältnismäßig klein, und zwar etwa 25 V, sein kann, was darauf zurückzuführen ist, daß die

κι Kathodensegmente nicht oder kaum in einer der anderen Entladungsbahnen liegen. Bei Röhren mit aufeinander gestapelten Zeichen ist der erforderliche Spannungsunterschied höher, und zwar 50 bis 60 V.

Ein Nachteil der bekannten Röhre ist der, daß die Steuerkreise, die die Anoden einschalten, den vollständigen Entladungsstrom führen müssen. Dieser Nachteil ergibt sich auch bei mehrfachen Röhren mit aufeinander gestapelten Zeichen jnd bei einfachen Röhren mit aufgestapelten Zeichen bei dynamischer Steuerung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gasentladungsröhre zu schaffen bei der die Steuerkreise nicht dauernd beim Brennen der Entladung den vollständigen Entladungsstrom zu führen braucht und deren zum Betrieb benötigten Steuerimpulsen einer integrierten Schaltung entnommen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Röhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung die Anoden in Form eines ununterbrochenen leitenden Streifens als gemeinsame Anode ausgebildet und zwischen jeder Matrixgruppe und dieser gemeinsamen Anode eine gitterförmige Hilfsanode unter Zwischenfügung von Isolierstreifen angeordnet.

Wenn in einer derartigen Röhre die Anodenspannung intermittierend mit einer Wiederholungsfrequenz ange-

J5 legt wird, die gleich der Frequenz ist, mit der die Zeichen bei dynamischer Steuerung nacheinander eingeschaltet werden, wobei die Spannung nur etwas höher als die Betriebsspannung der Röhre in bezug auf die wirksame Kathode ist, sind bei einer geeignet gewählten Vorspannung der Hilfsanode und der Kathoden positive Spannungsimpulse an der Hilfsanode und negative Spannungsimpulse an den Kathoden von je 20 bis 25 V ausreichend um sicherzustellen, daß sich die gewünschten Kathoden an der Entladung beteiligen.

•45 Da die Hilfsanode nicht dauernd beim Brennen der Entladung zu den ein Zeichen bildenden Kathoden den Entladungsstrom zu führen braucht, sondern nur solange, bis die Hauptanode den Entladungsstrom übernommen hat, können nach einer Weiterbildung der Erfindung die Spannungsimpulse der Hilfsanode kapazitiv zugeführt werden. Dabei ist es gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung besonders günstig, wenn am Ende der Entladung zu einer Matrixgruppe ein negativer Spannungsimpuls der Hilfsanode zugeführt wird, wodurch das Löschen der Entladung zu diesem Zeichen gefördert wird. Dadurch wird eine unerwünschte Wiederzündung verhindert. Im Zusammenhang mit Obenstehendem ist es also möglich, die Steuerung von Hilfsanoden und Kathoden von einem einzigen

bu Spannungspegel aus vorzunehmen. Da die benötigten Spannungsimpulse so niedrige Werte aufweisen und der Hilfsanode kapazitiv zugeführt werden, können nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Spannungsimpulse zum Steuern der Röhre einer integrierten

<r> MOST-Schaltung entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Lage der Kathodenstreifen in einer Matrixgruppe einer Gasentladungsröhre, vom Beobachter aus gesehen,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Einzelteile einer achtfachen Ziffernröhre und ->

F i g. 3 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Röhre nach F i g. 2.

In F i g. 1 bilden sieben Segmente eine stilisierte 8, während außerdem eine zentrale 1 und rechts unten ein Dezimalzeichen angeordnet sind. Die oberen und iu unteren Segmente sind mit a bzw. d und das mittlere horizontale Segment ist mit g bezeichnet. Die rechten Segmente sind mit b und c, und die linken mit e und f bezeichnet. Das Dezimalzeichen ist mit h und die zentrale 1 mit j bezeichnet.

In Fig.2 sind die beiden flachen Hälften der Entladungsröhre mit 1 und 2 bezeichnet. Diese Hälften sind durch Email aufeinander befestigt. In den kurzen Seiten befindet sich ein Pumprohr; von diesen Pumprohren ist nur das linke mit 3 bezeichnete Rohr dargestellt. Das Elektrodensystem besteht zunächst aus einem Kübel 4 mit flachen langen Flanschen 5 und nach hinten gebogenen kurzen Flanschen 6. Auf den Flanschen 6 werden die Flansche 7 der Vorderplatte 8 festgeschweißt, nachdem das Elektrodensystem völlig aufgestapelt worden ist.

In der Vorderplatte befindet sich eine allen Matrixgruppen gemeinsame Schirmgaze 9, die einen Durchgriff der Entladung zu einer falschen Matrixgruppe verhindert. Auf dem Kübel 4 liegt der Isolierstreifen 10 und auf diesem Streifen liegt die Anode 11 in Form eines vertieften Streifens, der über den Isolierstreifen 12 die Hilfsanoden 13 trägt, von denen nur eine dargestellt ist. Auf den Hilfsanoden 13 liegt ein dickerer Isolierstreifen 14, der die mit dem Streifen 15 ;;. verbundenen Streifen b und die mit dem Streifen 16 verbundenen Streifen c trägt. Dann folgt der Isolierstreifen 17, auf dem die mit dem Streifen 18 verbundenen Streifen a, die mit dem Streifen 19 verbundenen Streifen d und die selber einen Teil des Streifens 20 bildenden Streifen fliegen. Dann folgen der Isolierstreifen 21 und der Streifen 22 mit den Streifen f, der Streifen 23 mit den Streifen e. Darauf liegt wieder ein Isolierstreifen 24, auf dem der Streifen 25 mit den Streifen j und der Streifen 26 mit den Streifen h liegen. Der darauf folgende Isolierstreifen 27 trägt die Schirmgaze 9 und die Vorderplatte 8.

Beim Aufstapeln werden durch alle Isolierstrtifen und leitende Streifen Ausrichtstifte geführt, die nach dem Festschweißen der Flansche 6 und 7 entfernt werden. Alle Elektroden und die Schirmgaze sind mit flachen Elektrodenzuleitungen 30 versehen, die in der Klebenaht zwischen den Röhrenhälften 1 und 2 durch Email befestigt werden. Die Röhre enthält eine Gasfüllung aus Neon mit 1% Argon von 60 Torr, während auch 5^r> Quecksilber in der Röhre vorhanden ist. Die Kathodenstreifen, die Schirmgaze 9 und die Hilfsanode 13 weisen eine Dicke von 0,15 mm auf; die Dicke der Ancde 11, des Kübels 4 und die Vorderplatte 8 ist etwas größer. Die Isolierstreifen weisen eine Dicke von 0,3 mm auf. Die «i Segmente a—jweisen eine Breite von 0,18 mm auf. Das Material der Elektroden ist Chromnickelstahl.

Fig. 3 zeigt schematisch die Röhre mit einer Anode A, Hilfsanoden Ti — T₈, Kathoden Ka\ — Ka% und Kj\ — Kjs und dem Schirm S. *;

Die Anode A ist über einen Transistorschalter mit der Anschlußklemme 52 der Anodenspannungsquelle verbunden. Der Schirm 5 ist über einen hohen Widerstand Äs mit der Spannungsquelle 56 verbunden. Die zu den Segmenten a— j gehörigen Kathodenstreifen sind über zugehörige Widerstände Ra-Rj mit der negativen Klemme 51 der verschiedenen Spannungsquellen verbunden. Die Kathodenstreifen sind weiter über Schalter Pa —Pjmil der Spannungsquelle 55 verbunden, die den Pegel der nichtbrennenden Kathoden bestimmt. Die Hilfsanoden sind über hohe Widerstände Zi-Zb mit der Spannungsquelle 53 verbunden, die oen Vorspannungspegel der Hilfsanoden bestimmt. Die Hilfsanoden sind weiter mit einer Klemme jeweils eines Kondensators Ci-Cs verbunden, wobei die anderen Klemmen dieser Kondensatoren über Widerstände Ä, + A₈ mit der Klemme 51 verbunden sind. Diese Klemmen der Kondensatoren sind zugleich mit den Schaltern P₁ - P» verbunden, die Verbindungen mit der Spannungsquelle 54 herstellen können.

Der Transistorschalter zwischen der Spannungsquelle 52 und der Anode A ist abwechselnd mit Perioden von 0,1 msec und 1 msec geöffnet und geschlossen. In demselben Tempo wird ein Ringzähler betrieben, der die Schalter P\ -P₈ nacheinander zum Zuführen von Spannungsimpulsen über die Kondensatoren Ci - C₈ zu den Hilfsanoden 7,-T₈ schließt. Das Schließen der Schalter P\ — P₈ ist mit einer Kodiervorrichtung synchronisiert, die bei jeder der Matrixgruppen die zum Einschalten der Kathodenstreifen a—j erforderlichen Schalter Pa — P/öffnet.

Wenn einer der Schalter P₁ — P₈ geschlossen wird, tritt an dem zugehörigen Kondensator Ci-C₈ ein positiver Spannungsimpuls auf, der gleich dem Spannungsunterschied der Klemme 54 in bezug auf die Klemmen 51 ist. Dieser Spannungsimpuls wird an die zugehörige Hilfsanode T₁ — Ta weitergeleitet, die dadurch imstande ist, in den betreffenden Matrixgruppen eine Entladung zu den eingeschalteten Kathodenstreifen a — j einzuleiten. Diese Hilfsanodenentladung wird von den Widerständen Zi-Z₈ begrenzt und von der Hauptanode übernommen, wobei der Strom größer wird. Die gewünschten Kathodenstreifen a—j empfangen einen negativen Spannungsimpuls, der gleich dem Spannungsunterschied zwischen den Klemmen 55 und 51 ist, indem der betreffende Schalter Pa — P/geöffnet wird.

Die Hilfsanoden nehmen in der Entladung zwischen der Hauptanode und den Kathodenstreifen das Plasmapotential an. Wenn am Ende der Zeit, während deren der Transistorschalter für die Anode geschlossen ist, wonach die Entladung erlischt, auch der Schalter Pi —Pe beim brennenden Zeichen geöffnet wird, wird der Hilfsanode ein negativer Spannungsimpuls zugeführt, der die Entionisierung fördert und somit eine unerwünschte Wiederzündung verhindert.

Die Schalter P\ — Pg und Pa-Pj können aile in einer einzigen MOST-Schaltung vom p-Kanaltyp integriert sein. Auch die Kodiervorrichtung kann in diese Schaltung aufgenommen sein. Die Werte der passiven Teile der Schaltung nach Fig. 3 sind: Ra-Rj je 5 kQ, A₁-A₈Je lOOkfi, Äs 10 kn, Z₁-Z₈Je 10 Mn₁C₁-C₈Je 1 nF. Die Spannungen betragen: in bezug auf die Klemme von 51, 52 150 V, von 56 120 V, von 53 !25 V, von 54 und 55, die miteinander verbunden sind, 20 bis 25 V. Eine etwaige Schaltung zum Stabilisieren des Stromes zu den Kathodenstreifen ist der Einfachheit halber nicht dargestellt.

In F i g. 3 kann statt des Widerstandes Äs von 10 k zu der Klemme 56 ein Widerstand von 10 ΜΩ in Parallelanordnung mit einem Kondensator von 10 nF zu der Klemme 51 verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gasentladungsröhre zur Darstellung einer Anzahl Zeichen in nebeneinander liegenden identischen Matrixgruppen mit Hilfe von Kathodenglimmlicht, bei der entsprechende Kathoden aller Gruppen, je in Form eines schmalen Streifens, mit einem ununterbrochenen Verbindungsstreifen verbunden sind, wobei die Streifen unter Zwischenfügung von Isoliermaterialstreifen aufeinander gestapelt und diese Stapelung unter Zwischenfügung eines Isolierstreifens auf Anoden angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden in Form eines ununterbrochenen leitenden Streifens als gemeinsame Anode (11) ausgebildet sind und zwischen jeder Matrixgruppe und dieser gemeinsamen Anode (11) eine gitterförmige Hilfsanode (13) unter Zwischenfügung von Isolierstreifen (12) angeordnet ist.

2. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen einer Entladung in einer Matrixgruppe an die Hilfsanode (T\ — Ts) und an die Kathodenstreifen (Ka\ — Kas, Kj\ - Kj_B) Spannungsimpulse entgegengesetzter Vorzeichen angelegt werden.

3. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsimpulse den Hilfsanoden (T] — Ts) kapazitiv zugeführt werden.

4. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Entladung zu einer Matrixgruppe ein negativer Spannungsimpuls der Hilfsanode (T[ — Ts) zugeführt wird.

5. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsimpulse zum Steuern der Röhre einer integrierten MOST-SchaUung entnommen werden.