DE688088C - Schaltung zur Erzeugung zweier gegenueber einem Bezugspotential, insbesondere Erde, spiegelbildlich symmetrischen Spannungen von nicht sinusfoermigem Verlauf mittels einer Kippschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung nicht sinusförmiger Schwingungen, wie sie beispielsweise zur Steuerung der Strahlablenkung bei Kathodenstrahlröhren in Fernsehgeräten gebraucht werden. Bei diesen Geräten soll die Steuerschwingung für eine korrekte Führung des Strahles die Form eines Sägezahnes mit geraden Flanken besitzen, wobei die eine Flanke erheblich steiler ist als die andere. Mit Rücksicht auf elektrostatische und magnetische Störungen ist es erwünscht und unter Umständen sogar notwendig, daß die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre elektrisch in bezug auf Erde symmetrisch—ge-= schaltet sind, um dadurch Störungen wirkungslos zu machen, welche gleichzeitig in derselben Polarität und Größe an den einander gegenüberliegenden Ablenkplatten auftreten. Bei den bisher zur Erzeugung der Ablenkschwingungen verwendeten Schaltungen bestand sodann meist eine gewisse Schwierigkeit darin, Ablenkspannungen von genügender Größe hervorzubringen; die Amplitude der in einem Kippgenerator erzeugten Sägezahnspannung war bei den bekannten Schaltungen im Maximum vielfach nicht größer als die aus der Gleichspannungsquelle entnommene Gleichspannung. Es wurden daher vielfach Verstärkereinrichtungen für die Sägezahnspannung verwendet, bei deren Konstruktion darauf Rücksicht genommen werden mußte, daß auch sehr hohe Oberschwingungen der eigentlichen Kippfrequenz verstärkt wer-

den mußten, um der gewünschten Sägezahnform der Spannungskurve möglichst nahe zu kommen. Unter diesen Umständen war es sehr erwünscht, einen Spannungsgenerator zu entwickeln, der von vornherein eine hohe' Sägezahnspannung entwickeln kann, die gleichzeitig symmetrisch zum Erdpotential liegt.

D^:e Schaltung nach der Erfindung vereinigt ίο die Erfüllung der beiden eben erwähnten Bedingungen in sehr vollkommener Weise, indem sie zwei gegenüber einem Bezugspotential, insbesondere Erde, spiegelbildlich symmetrische Spannungen erzeugt, welche, jede für sich betrachtet, eine Amplitude von beinahe der vollen Größe der Batteriespannung besitzen. Die Schaltung nach der Erfindung geht dabei aus von einer Anordnung, bei welcher ein Kondensator von einer Gleich-Spannungsquelle periodisch aufgeladen wird. Bei einer bekannten Anordnung wird zur Erzielung einer symmetrischen Kippschwingung die Kippkapazität über zwei symmetrisch zu ihr liegende gleich große Impedanzen ge-^Z5 laden.

Erfindungsgemäß ist eine Brückenschaltung vorgesehen, in deren eine Diagonale die Gleichspannungsquelle und in deren andere der Kondensator geschaltet ist, -während die beiden Aufladeimpedanzen in zwei einander gegenüberliegenden Brückenzweigen angeordnet sind und zwei zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung (Umladung) dienende Impedanzen in den beiden anderen Brückenzweigen liegen, deren Größe gleichzeitig und in gleichem Sinne periodisch geändert wird. Speziell können diese veränderlichen Impedanzen j e eine Röhre enthalten, deren Steuerelektroden gleichsinnig veränderliche Steuerspannungen bzw. Synchronisierungsimpulse zugeführt werden.

Auf diese Weise entsteht eine Schaltung, bei welcher der Ladungskondensator mit vorzugsweise konstant gehaltenem Strom in der einen Richtung aufgeladen wird und dann über die beiden veränderlichen Aufladeimpedanzen in entgegengesetzter Richtung aufgeladen, d. h. umgeladen wird. Zur Beschleunigung des Steüervorganges in der einen Aufladerichtung kann eine Rückkopplung über eine besondere Röhre vorgesehen sein. Die an dem Kippkondensator auftretenden Spannungen können den Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre unmittelbar, d. h. ohne Zwischenstufen zugeführt werden. Die Schaltung nach Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Fernsehempfänger, der in Hintereinanderschaltung den Schwingungskreis zwischen der Antenne 10 und der Erde 11, den Trägerfrequenzverstärker 12, den Detektor 13, den Bildverstärker 14 und die Kathodenstrahlröhre 15 enthält. Der Ablenkungsspannungserzeuger für die Bildfrequenz 16 und der Zeilenfrequenz 17 sind mit dem Bildverstärker gekoppelt und mit den Ablenk- 6g .platten der Röhre 15 verbunden. Der Generator 17 ist nach der Erfindung aufgebaut. Die Arbeitsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Empfängerschaltung ist an sich bekannt und ohne weiteres verständlich. Sie hat den Zweck, den Kathodenstrahl mit den übertragenen Bildschwingungen zu modulieren.

Der Generator 17 enthält den zu ladenden Kippkondensator 18 und die Gleichspannungsquelle 19, welche durch den Kondensator 19^s überbrückt und an ihrer negativen Klemme geerdet ist. Die periodische Aufladung des Kondensators 18 in der einen Richtung erfolgt von der Batterie 19 aus über zwei Zweige der Brücke mit den Elementen 33 und 35 bzw. 32 und 36 und in der anderen Richtung über die Zweige mit den Röhren 20 und 21. Diese vier Zweige bilden die Brücke, in deren Diagonalen Gleichspannungsquelle und Kippkondensator liegen. Für die letztgenannten Zweige mit den Röhren 20 und 21 sind deren Entladungswege über die Batterie 19 und den Kondensator 18 sowie die Widerstände 22 und 23 in Serie geschaltet. Dem Steuergitter der Röhre 21 wird von einer Anzapfung an der Batterie 19 mittels des Widerstandes 24 eine Vorspannung von geeigneter Größe zugeführt. Der andere Ladungskreis enthält Impedanzen, welche in dem Ausführungsbeispiel die Aufgabe haben, den Ladungsstrom im wesentlichen konstant zu halten; diesem Zweck dienen die Pentodenröhren 32 und 33, welche mit ihren Entladungswegen über die Batterie 19, den Kondensator 18 und die Widerstände 34 und 35 in Reihe geschaltet sind.- Von der Batterie 19 werden dem Schirmgitter der Röhre 32 über den Widerstand 36 und dem Schirmgitter der Röhre 33 direkt geeignete Betriebsspannungen zugeführt, so daß der hindurchgehende Strom im wesentlichen konstant gehalten wird. Zwischen dem Schirmgitter und der Kathode der Röhre 32 ist ein großer Überbrückungskondensator 43 vorgesehen, so daß die zwischen diesen Stellen liegende Spannung während des Betriebes im wesentlichen unverändert bleibt. Bei geeigneter Dimensionierung der Impedanzen in den Brückenzweigen hat die resultierende Sägezahnspannung am Ladungskondensator 18 eine Amplitude von an- genähert dem doppelten Wert der zugeführten Gleichspannung.

Zur Beschleunigung des Steuerungsvorganges dient die Rückkopplungsröhre 25, deren" Eingangskreis mit einem der Umladungskreise sowie mit dem Bildverstärker über den Spannungsteiler 26 und den

Kondensator 28 gekoppelt ist. Eine Klemme des Spannungsteilers 26 ist mit der Anode der Röhre 20 und die andere Klemme über den Kopplungskondensator 27 mit dem BiIdverstärker 14 verbunden. "Die Kathode der Röhre 25 ist geerdet und ihr Steuergitterkreis enthält einen Widerstand 29 zur Erzeugung einer Vorspannung. Die Anode der Röhre 25 ist direkt mit dem Steuergitter der Röhre 20 und über den Kopplungskondensator 30 mit ■dem Steuergitter der Röhre 21 verbunden.

Die Röhre 25 erhält ihre Anodenspannung von der Batterie 19 über den Widerstand 31.

Die Belegungen des Kondensators 18 sind über die Kopplungskondensatoren 37 und 38 mit den Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 15 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind in an sich bekannter Weise die Widerstände 39 und 40 vorgesehen, deren Verbindung für Wechselstrom geerdet ist. Diese Verbindung kann, wie es dargestellt ist, im allgemeinen auch für Gleichstrom geerdet sein oder auch mit Rücksicht auf besondere Arbeitsbedingungen eine Gleichspannung gegenüber Erde aufweisen.

Nach Einschalten des Gerätes wird der Kondensator 18 von der Batterie 19 über den Widerstand 35 und die Röhre 33 einerseits und über den Widerstand 36 und die Röhre 32 andererseits mit konstantem Strom geladen. Erreicht der Kondensator 18 eine vorgegebene Spannung, wird die Röhre 20 bzw. 21 leitend, d.h. es tritt die Entladung und rasche Umladung auf das entgegengesetzte Potential des Kondensators ein.

Der durch die Röhren 33 und 32 fließende Strom wird nun über die Röhre 20 und den Widerstand 22 bzw. 21 und 23 zur Spannungsquelle zurückfließen. Dabei tritt ein Spannungsabfall an 22 auf, der über ein Potentiometer 26 und den Kondensator 28 dem Gitter der Röhre 25 zugeführt wird, wodurch die Leitfähigkeit dieser Röhre abnimmt und der an ihrem Anodenwiderstand 31 auftretende Spannungsanstieg die Gitterspannung der Röhre 20 und damit die Durchlässigkeit der Röhre erhöht. Hierdurch wird praktisch der Kondensator plötzlich an die umgekehrten Potentiale angeschlossen und lädt sich um. Hat die Spannung am Kondensator 18 einen solchen Wert erreicht, daß die Röhren 20 und 21 wieder gesperrt sind, so beginnt die Ladung von neuem. Die Wirksamkeit der Synchronisierungsimpulse und der am Widerstand 22 entwickelten Spannung auf die Steuerung der Röhre 25 können gleichzeitig und in entgegengesetztem Sinne ' durch Einstellung der Anzapfung an dem Spannungsteiler 26 geregelt werden. Die empfangenen Synchronisierungsimpulse bestimmen die Frequenz des Generators, und die Konstanten der Schaltung bestimmen die Amplitude der entwickelten Spannungen. Da die Impedanzen der Röhren 32 und 33 und die Widerstände 34 und 35 im wesentlichen paarweise gleich und symmetrisch angeordnet sind, ist die am Kondensator 18 entwickelte Wechselspannung im wesentlichen' in bezug auf Erde ebenfalls symmetrisch. Diese Spannung wird den Widerständen 39 und 40 zugeführt und an die Ablenkelemente der Kathodenstrahlröhre 15 angelegt, um den Strahl in an sich bekannter Weise über den Schirm der Röhre zu führen.

In Fig. 2 stellen die Kurven 41 und-42 die an den Widerständen 39 und 40 entwickelten Spannungen dar. Die Abszissen stellen die Zeit und die Ordinaten die Amplitude dar. Die Polaritäten sind mit + und,— und Erde ist mit 0 bezeichnet. Wie aus den Kurven 41 und 42 klar hervorgeht, ist der Verlauf der Spannungen in bezug auf Erde spiegelbildlich symmetrisch. -

Claims (8)

1. Patentansprüche: _g

   i. Schaltung zur Erzeugung zweier gegenüber einem Bezugspotential, insbesondere Erde, spiegelbildlich symmetrischer Spannungen von nicht sinusförmigem Verlauf mittels einer Kippschaltung, bei der die Kippkapazität von einer Gleichspannungsquelle periodisch über zwei symmetrisch zu ihr liegende, im wesentlichen gleich große Ladeimpedanzen aufgeladen wird, vorzugsweise zur Erzeugung sägezahnförmiger Ablenkspannungen für eine Kathodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brückenschaltung vorgesehen ist, in deren einer Diagonale die Gleichspannungsquelle und in deren anderer der Kondensator liegt, während die beiden Aufladeimpedanzen -in zwei einander gegenüberliegenden Brückenzweigen angeordnet sind und zwei zur insbesonderen raschen Aufladung in entgegengesetzter Richtung (Umladung) dienende Impedanzen in den beiden anderen .Brückenzweigen liegen, deren Größe gleichzeitig und in gleichem Sinne periodisch geändert wird. no
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderlichen Impedanzen je eine Röhre enthalten, deren Steuerelektroden gleichsinnig veränderliche Steuerspannungen bzw. Synchronisierungsimpulse zugeführt werden.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Aufladeimpedanzen durch eine Einrichtung gebildet wird, welche den Strom in ihrem Ladekreis im wesentlichen konstant hält. .
4. 4· Schaltung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die eine, vorzugsweise aber beide Aufladeimpedanzen eine Entladungsstrecke einer Röhre enthalten.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflädeimpedanzen Pentodenröhren verwendet werden, an deren Elektroden derartige Vorspannungen angelegt sind, daß der Lader strom im wesentlichen konstant bleibt.
6. 6. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden je einer, als Aufladeimpedanz dienenden und einer zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung dienenden Röhre mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle, gegebenenfalls über Widerstände, verbunden sind, während die Anoden der entsprechenden Röhren der beiden anderen Brückenzweige in analoger Weise mit dem positiven Pol verbunden sind.
7. 7· Schaltung nach Anspruch ι oder einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einer der gesteuerten Röhren eine Rückkopplungsschaltung angebracht und derartig gepolt ist, daß beim Einsatz des Anodenstromes die Steuerspannung in solchem Sinne verändert wird, daß sich die Leitfähigkeit der Röhre vergrößert, wobei eine derartig modifizierte Steuerspannung an beiden gesteuerten Röhren zur Wirkung kommt.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladekondensator in an sich bekannter Weise durch einen Spannungsteiler mit zwei vorzugsweise gleich großen Teilwiderständen überbrückt ist, wobei der Abgriff des Spannungsteilers zumindest für Wechselspannungen der Betriebsfrequenz leitend mit Erde verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen