DE2260038C3 - Gasentladungsröhre zur Darstellung einer Anzahl Zeichen in nebeneinander liegenden identischen Matrixgruppen und Verfahren zum Betrieb einer solchen Entladungsröhre - Google Patents
Gasentladungsröhre zur Darstellung einer Anzahl Zeichen in nebeneinander liegenden identischen Matrixgruppen und Verfahren zum Betrieb einer solchen EntladungsröhreInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/38—Cold-cathode tubes
- H01J17/48—Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
- H01J17/49—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungsröhre zur Darstellung einer Anzahl Zeichen in Vi
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 r,o
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. π
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 mi befindet sich eine Anode in Form eines Gitters, die von
den Kathodenstreifen durch einen tsoliermatenalstreifen
getrennt ist, der dieselben Aussparungen wie die zwischen den Kathoden liegenden Streifen aufweist,
Bei genügend dünnen Isoliermaterialstreifen ist der (,5
Nachteil, daß die Kathoderistreifen 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 Spannungsunterschied zwischen sich an der Entladung beteiligenden
Kathoden und sich nicht an der Entladung beteiligenden Kathoden in derselben Matrixgruppe im
allgemeinen verhältnismäßig klein, und zwar etwa 25 V, sein kann, was darauf zurückzuführen ist, da?i die
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 Sieuerkreise, die die Anoden einschalten, den vollständigen
Entladungsstrom führen müssen. Dieser Nachteil ergibt sich auch bei mehrfachen Röhren mit aufeinander
gestapelten Zeichen und 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 Ar', 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 angelegt
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 Kaihoden 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.
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 ein/igen Spannungspegel aus vorzunehmen. Da die benötigten
Spannungsimpuls^ so niedrige Werte aufweisen und der
Hilfsanode kapazitiv zugeführt werden, können nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Span^
nungsimpulse zum Steuern der Röhre einer integrierten MOST-Schaltung entnommen werden,
Ein Ausfühfüngsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, Es zeigt
Fig. 1 schematisch iie 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 Fig. 1 bilden sieben Segmente eine stilisierte 8,
während außerdem eine zentrale 1 und rechts unten ein Dezimalzeichen angeordnet sind. Die oberen und
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 / bezeichnet. Das Dezimalzeichen ist mit h und die
zentrale 1 mit ./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 narh
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 Isolierstreifer 27 trägt die Schirmgaze 9 und die Vorderplatte 8.
Beim Aufstapeln werden durch alle Isolierstreifen und leitende Streifen Ausrichtstifte geführt, die nach dem
Festschweißen der Flansche 6 und 7 entfernt v/erden,
Alle Elektroden und die Schirmgaze sind mit flachen Elektrodenznleitungen 30 vprsehen, 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 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 Anode 11, des
Kübels 4 und die Vorderplatte 8 ist etwas größer. Die Isolierstreifen weisen eine Dicke von 0,3 mm auf. Die
Segmente a—7 weisen 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] — Kji und dem Schirm S.
Die Anode A ist über einen Transistorschalter mit der Anschlußklemme 52 der Anodenspannungsquelle verbunden.
Der Schirm S ist über einen hohen Widerstand Rs 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-Py mit der Spannungsquelle 55 verbunden, die den Pegel der nichtbrennenden Kathoden bestimmt.
Die Hilfsanoden sind über hohe Widerstände Zi-Z8 mit
der Spannungsquelle 53 verbunden, die den Vorspannungspegel der Hilfsanoden bestimmt. Die Hilfsanoden
sind weiter mit einer Klemme jeweils eines Kondensators G-C8 verbunden, wobei die anderen Klemmen
dieser Kondensatoren über Widerstände R1 + Ra mit der
Klemme 51 verbunden sind. Diese Klemmen der Kondensatoren sind zugleich mit den Schaltern Pi - P8
verbunden, die Verbindungen mit der Spannungsquelle 54 herstellen können.
Der Transistorschalter zwischen der Spannungsquelle 52 und det Anode A ist abwechselnd mit Perioden von
0,1 msec und 1 msec geöffnet und geschlossen. In demselben Tempo wird ein Ringzäh«.r betrieben, der
die Schalter Pi -P8 nacheinander zum !.uführen von
Spannungsimpulsen über die Kondensatoren Ci - C8 zu
den Hilfsanoden T\—Ts schließt. Das Schließer der
Schalter Pi - P8 ist mit einer Kodiervorrichtimg synchronisiert,
die bei jeder der Matrixgruppen die zum Einschalten der Kathodenstreifen a—j erforderlichen
Schalter Pa-Pyöffnet.
Wenn einer der Schalter Pi — 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 Ti-T8 weitergeleitet, üie dadurch imstande
ist, in den betreffenden Matrixgruppen eine Entladung zu den eingeschalteten Kathodenstreifen a—y einzuleiten.
Diese Hilfsanodenentladung wird von den Wider ständen Zi-Z8 begrenzt und von der Hauptanode
übernommen, wobei der Strom größer wird. Die gewünschten Kathodenstreifen a—y empfangen einen
negativen Spannungsimpuls, der gleich dem Spannungsunterschied zwischen den Klemmen 55 und 51 ist, indem
der betreffende Schalter Pa — Py geöffnet wird
Die Hilfsanoden nehmen in der Entladung /wischen der Hauptanode und den Kathoderstreifen 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 — P8 beim brennenden Zeichen geöffnet wird, wird
der Hilfsanode ein negativer Spannungsimpuls zugeführt, der die Entior.isierung fördert und somit eine
unerwünschte Wiederzündung verhindert.
Die Schalter Pi-P8 unei Pa —Py können alle in einer
ein.tige.i iVlOST-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 k£2.
R1-RxJe 10OkU Rs 10 kCl, Zi-Z8 je I OMUC1-C8Je
1 nF. Die Spannungen betragen: in bezug auf die Klemme von 51, 52 150 V, von 56 120 V, ■ on 53 125 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 Fig.3 kann statt des Widerstandes P.svoh 10 k zu
der Klemme 56 ein Widerstand von 10 ΜΩ in Parallelanordnung mit einem Kondensator von 10 nFzu
derKlemme51 verwendet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
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 gesta- in
pelt 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 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erzeugen einer Entladung in einer Matrixgruppe an die Hilfsanode (Ti —Tg) und an die
Kathodenstreifen (Ka\ — Kaa, Kj\ — Kjs) Spannungsimpulse entgegengesetzter Vorzeichen angelegt
werden.
3. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsimpulse den Hilfsanoden (Ti — 7ä) kapazitiv zugeführt werden.
4. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Ar.-pruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Ende der Entladung zu >' :ner Matrixgruppe
ein negativer Spannungs'mpuls der Hilfsanode (T\ — Ts) zugeführt wird. π
5. Verfahren zum Betrieb einer Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsimpulse zum Steuern der Röhre einer integrierten MOST-Schaltung entnommen
werden.
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