DE343532C

DE343532C - Schaltungsanordnung zur Erzielung zeitlich gleichmaessig steigender oder fallender elektrischer Spannungen, insbesondere fuer Messzwecke

Info

Publication number: DE343532C
Application number: DE1919343532D
Authority: DE
Original assignee: W ROGOWSKI DR ING
Current assignee: W ROGOWSKI DR ING
Priority date: 1919-12-02
Filing date: 1919-12-02
Publication date: 1921-11-04

Description

Zeitlich gleichmäßig veränderliche elektrische Spannungen sind in gewissen Fällen erwünscht, z. B. bei Ostillographen für Hochfrequenz. Für diese wird gewöhnlich die Braunsche Röhre benutzt, bei der ein Kathodenstrahlbündel abgelenkt wird. Diese Oscillographen kranken aber daran, daß bei ihnen der Kathodenstrahl nicht proportional der Zeit abgelenkt werden kann. Es werden daher gewöhnlich mehr oder

ίο wenigerverwickelteLissajousche Abbildungen beobachtet, aus denen rückwärts auf die Kurvenform von Strömen oder Spannungen geschlossen wird. Könnte man auf den Kathodenstrahl eine zeitlich gleichmäßig steigende oder fallende Spannung einwirken lassen, so würde man mit der Braunschen Röhre unverzerrte Bilder der zu untersuchenden Ströme oder Spannungen erhalten können. Auch in anderen praktischen Fällen können zeitlich gleichmäßig veränder-

ao liehe Spannungen von Wichtigkeit sein.

Im folgenden sollen nun Schaltungen beschrieben werden, durch die bei noch so hochfrequenten Vorgängen zeitlich gleichmäßig steigende oder fallende Spannungen erzielt werden.

Der Grundgedanke dieser neuen Schaltungen besteht darin, daß ein Kondensator durch den konstanten Sättigungsstrom einer Elektroneni öhre aufgeladen oder entladen wird, wodurch seine Spannung entweder gleichmäßig steigen oder fallen muß.

Die eine Schaltung wird in Abb. 1 der Zeichnung gezeigt. Der Kondensator, dessen Spannung gleichmäßig ansteigen soll, hat die Belegungen a-b. Der konstante Ladestrom wird durch die Glühkathoden-Elektronenröhre c geliefert. In der Spule d wird durch irgendeine Wechselstromquelle eine Wechselspannung hervorgebracht, die groß gegen die Sättigungsspannung der Elektronenröhre c sein muß. Bei positiver Spannung in der Spule d wird sofort im Anodenkreise der Sättigungsstrom der Röhre c fließen und den Kondensator a-b gleichmäßig aufladen. Hierdurch steigt auch seine Spannung zeitlich gleichmäßig an. Dem Kondensator ist eine Funkenstrecke e parallel geschaltet. Man stellt sie so ein, daß sie am Ende der Ladung des Kondensators a-b, also gegen Ende der positiven Halbschwingung, anspricht. Dann wird sich der Kondensator a-b plötzlich entladen. Die Spannung an der Funkenstrecke wird plötzlich Null und bleibt

auch während der negativen Halbschwingung der Spannung in d Null, da ja die Röhre dem Strome in negativer Richtung den Weg versperrt und eine Ladung des Kondensators a-b während der negativen Halbschwingung der Spannung in d nicht zustande kommen kann. Bei der nächstfolgenden positiven Halbschwingung wiederholen sich gleichmäßiger Anstieg der Spannung am Kondensator, Entladung ίο durch Funkenüberschlag usf. In zeitlicher Darstellung erreicht man somit mit der Schalturg nach Abb. ι die in Abb. 2 gezeichnete Spannungskurve f. Die daselbst gezeichnete Kurve g stellt die in der Spule d vorhandene Spannung dar.

Es ist zweckmäßig, in den aus Kondensator, Funkenstrecke und Zuleitungen ^gebildeten Schwingungskreis genügen^gro.fte Widerstände einzubauen, damit die JSfiflad-uh'g aperiodisch erfolgt, jedenfalls aber^wajiieTid der Zeit der negativen Halbschwingung:der Spannung in d vollständig abgelaufen ist".

Infolge der bekannten Vorgänge in dem aus

Kondensator, Funkensirecke und ihren Zuleitungen gebildeten Schwingungskreis wird der in Abb. 2 gezeichnete steile Abfall der Spannung nur für die unmittelbar an der Funkenstrecke meßbare Spannung gelten. Die Spannung am Kondensator selbst fällt nicht ganz zo plötzlich, aber immer noch sehr rasch, auf Null herab.

Die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs läßt sich durch Änderung der Heizung der Röhre c und durch Änderung der Kapazität de? Kondensators a-b leicht einregulieren.

Abb. 3 zeigt nun die Schaltung in Verbindung mit einer Braunschen Röhre h. Man verbindet die Belegungen i-k des Kondensators, dessen elektrisches Feld den Kathodenstrahl der Röhre ablenken soll, mit der Funkenstrecke e. Die Spannung an der Röhre hat dann den Verlauf der Kurve f in Abb. 2. Der Kathodenfleck wird also zunächst mit gleichförmiger Geschwindigkeit aus der Ruhelage abgelenkt, geht dann ruckweise bei Ansprechen der Funkenstrecke in die Ruhelage zurück, verbleibt dort eine Zeitlang, und dann wiederholt er den gleichen Weg periodisch.

Wird der Kathodenfleck durch eine zu untersuchende Spannung oder einen zu untersuchenden Strom in der zum Felde des Kondensators i-k senkrechten Richtung durch bekannte Mittel abgelenkt, so kann man nun ein zeitgetreues Bild der Spannung oder des Stromes beobachten.

Die zweite Schaltung zur Erzielung zeitlich gleichmäßig steigender oder fallender Spannungen ist durch Abb. 4 gegeben. Bei ihr wird keine Funkenstrecke benutzt, dafür enthält sie zwei Glühkathoden-Elektronenröhren I 6c und m, von denen die eine eine zeitlich gleichmäßige Ladung, die andere eine zeitlich gleichmäßige Entladung des Kondensators n-o bewirken soll. Die Durchlässigkeitsrichtungen der beiden parallel geschalteten Röhren sind 6; somit für den Lade- oder Entladestrom des Kondensators geurteilt, einander entgegengesetzt. Die in der Spule φ vorhandene Spannung muß wieder groß gegen die Sättigungsspannung sein. Die durch diese Schaltung erzielte Spannung ist in Abb. 5 durch den gebrochenen Linienzug q gegeben. Die Kurve r stellt wieder die Spannung in der Spule f dar. Es ist nicht nötig, die Sättigungsströme so einzuregulieren, daß sie einander gleich werden. 7J Sind die Sättigungsströme verschieden, so wird der Kondensator n-o rascher geladen als entladen oder umgekehrt. Dies kann in manchen Fällen sogar erwünscht sein. Der Linienzug q setzt sich dann aus geraden Stücken zusammen, 8c bei denen die aufsteigenden Äste eine andere Neigung haben als die abfallenden Äste. Aber alle ansteigenden Äste sind einander parallel, ebenso alle abfallenden.

Bei Verwendung der Schaltung bei Abb. 4 8; wird bei der Braunsehen Röhre der Fleck mit gleichmäßiger Geschwindigkeit hin und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit her wandern. Schließlich sei erwähnt, daß in vielen Fällen erwünscht sein kann, den Spulen d und φ in 9c Abb. ι und 4 einen Kondensator genügender Größe parallel zu schalten oder diese Spulen durch einen Kondensator zu ersetzen.

Claims

Patent-Ansprüche: · 9;

1. Schaltungsanordnung zur Erzielung zeitlich gleichmäßig stehender oder fallender elektrischer Spannungen, insbesondere für Meßzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator periodisch in einem Wechselstromkreise durch den Sättigungsstrom einer Elektronenröhre geladen und am Schlüsse der Aufladung durch eine Funkenstrecke entladen wird.

2. Schaltungsanordnung zur Erzielung zeitlich gleichmäßig steigender oder fallender elektrischer Spannungen, dadurch ge' kennzeichnet, daß ein Kondensator in einem Wechselstromkreise periodisch durch den Sättigungsstrom einer Elektronenröhre aufgeladen und durch den Sättigungsstrom einer anderen Elektronenröhre gleichmäßig entladen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.