DE690643C - Kippschwingungserzeuger, insbesondere fuer Fernseh Kathode und Anode drei Gitter angeordnet sind - Google Patents

Description

• Kippschwingungserzeuger, insbesondere für Fernsehzwecke, mit einer Elektronenröhre, zwischen deren Kathode und Anode drei Gitter angeordnet sind Es gibt bereits Kippschwingungserzeuger, insbesondere für Fernsehzwecke, in. welchen in einer Elektronenröhre zwischen Kathode und Anode mehrere Gitter angeordnet sind. Eis soll dadurch erreicht werden, daß in der für die Einzelschwingung zur Verfügung stehenden Zeit der von der Anode ausgehende Stromstoß scharf erhöht wird, indem das der Anode nächstliegende Gitter in diesem Augenblick die Stromstoßwirkung der Anode erhöht. Stellt man die Wellenform solcher Schwingungen graphisch dar, so haben sie das Aussehen von scharfen Sägezähnen.
• In ,solchen Elektronenröhrenschaltungen ist dass der Kathode ,am nächsten liegende Gitter mit der Kathode selbst über einen Widerstand verbunden; das zweite Gitter war an eine positive Gleichspannurngsquelle ange-.schlossen. Dieselbe Anordnung wird .auch gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt. Erfindungsgemäß wird jedoch das dritte Gitter über einen Kondensator seit dem ersten Gitter und äuch mit einer positiven Spannw4gisquelle von geringerer Spannung als jene Spannungsquelle verbunden, an welche die zweite Gitterelektrode angelegt ist, während die Anode über einen Kondensator unrüttelbar mit der Kathode und außerdem über einen Widerstand mit einer positiven Spannungsquelle geringerer Spannung als jene verbunden ist, an welche die zweite Gitterelektrode angelegt ist.
• Der Vorteil. der neuartigen Anordnung liegt in ihrer Vereinfachung gegenüber den bekannten Kippschwingungserzeugern mit Elektronenröhren. Sie umgeht die Notwendigkeit einer besonderen Batterie zur Anlegung einer negativen Vorspannung .an eines der in der Nähe der Anode liegenden Gitter, und es wird auch die Anzahl der Widerstände und Kondensatoren verringert, die im Stromkreis notwendig sind. Während des größten Teils der für die Schwingung zur Verfügung stehenden Zeit fließt in den Gitterelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung kein oder nurr ein schwacher Strom.
• Die Abb. i stellt eine derartige Schaltung dar.
• Die Hochvakuumröhre 5 hat, außer Kathode 1( und Anode)o drei Gitter Gi, G2, G3. Die Kathode wird d'wrch die Heizbatterie 6 erregt. Die Gitter liegen konzentrisch zur Kathode.
• Das erste Gitter G1 ist an den Kondensator 8 angeschlossen und außerdem durch Leiter g und Wider stand 7 mit der Kathode I( verbunden und mit ihr geerdet. Der Kondensator 8 ist andererseits auch an das dritte Gitter G3 durch den Leiter 23 angeschlossen. Hierdurch entsteht ein Stromkreis, dessen Zeitkonstante im wesentlichen die Schwingungsfrequenz der Röhre bestimmt.
• Das nächste Gitter G2 ist über den Wider-

  stand 13 mit der positiven Klemme i i ,!

  Batterie 12 verbunden. Der Wid@emstar,,

  kann gering gehalten werden oder we

  lassen werden. rys.

  Das Gitter G3 ist über den Widerstand i 5-bei 14 an eine Spannungsquelle angeschlossen, deren Spannung jedoch geringer ist als die Spannung der Klemme i i mit Bezug auf das zweite Gitter G2. Das Gitter G3 vermag sekundäre Elektronen auszusenden. Es ist über den Kondensator 8 mit dem der Kathode nächstliegenden Gitter 01 verbunden.
• Die Anode P ist über den Widerstand x 6 bei 17 an eine Spannung gelegt, die kleiner ist als die -Spannung des zweiten Gitters G2, jedoch größer als die des dritten Gitters G3. Ein Kondensator 18 liegt zwischen der Kathode und Anode, ist also ebenfalls parallel zum Widerstand 16 und liefert auch einen Stromkreis, dessen Zeitkonstante in gewissem. Umfange auf die Eigenfrequenz des Kippgenerators .einwirkt.
• Der Wechselstromerzeuger i g liefert kurze scharfe Enexgieimpulse, die sich mit der Eigenfrequenz oder nahezu der Eigenfrequenz der Mehrfachschwingungen der Röhre wiederholen. Solche Impulse können z. B. Synchronisierimpu,Ise einer Fernsehanlage sein. Der Leiter 2 i führt vorn. Erzeuger i g zum dritten Gitter. Das untere Ende des an das erste Gitter G1 und die Kathode angeschlossenen Widerstandes 7 ist veränderbar, uni die Eigenfrequenz der Röhre besser der Frequenz der Wechselstromimpulse anpassen zu können. Die Ableitung der so erzeugten Kippschwingungen erfolgt bei 22.
• Bei noch nicht geheizter Kathode K werden kenne Elektronen ausgesandt, aber der Kondensator 8 wird über die Widerstände 7 und 15 aufgeladen. Im Gleichgewichtszustand fließt kein Strom, und es entsteht an den Widerständen kein Spannungsabfall; das Gitter G1 ist etwa auf Erdpotential.
• Wird die Kathode l( geheizt, so ändert sich die Spannung des Gitters G1 und entsprechend auch die Spannung des mit ihm über den Kondensator 8 verbundenen Gitters G3.
• Abb.2 zeigt die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Strömen in Abhängigkeit von der Spannung am Gitter G,_. Daraus ergibt sich, daß, wenn die Spannung G1 Null ist, die Spannung des Gitters Gg verhältnismäßig groß und der Strom 1-G3 negativ ist. Die obere Elektrode das Kondensators 8 wird dann positiver, da .sie mit dem Gitter G3 verbunden ist. Die untere Elektrode des Kondensators wird negativer und damit auch die Spannung des Gitters G1, da es mit dieser unteren Elektrode des Kondensators verbunden ist. Der Elektronenstrom geht durch den Kondensator 8 zum Gitter G3, Wi-Aerstand 15 und zur Batterie bei i¢. Das z itter G3 schickt dann sekundäre Elektronen Richtung gegen das Gitter G2 aus und in-;@@'olge dieser beiden Elektronenkreise wird der Kondensator 8 schnell aufgeladen, wodurch das erste Gitter G1 :ein verhältnismäßig hohes negatives Potential annimmt, dessen Höhe von den Teilen abhängig ist, welche den Kondensator 8 aufladen. Bei hohem negativem Potential am Gitter G, ist die Röhre unwirksam. Das Potential ,geht infolgedessen durch Entladung des Kondensators exponentiell bis. auf ungefähr Null herunter, bei welchem Wert die sekundäre Emission vom Gitter G3 nunmehr den Elektronenstrom umkehrt.
• Aus Abb.2 ergibt sich, daß, wenn die Spannung des Gitters G1 sich Null nähert, ein Elektronenstrom von der Kathode I( zu diesem Gitter zu strömen beginnt. Dieses ist durch die Kurve 1-G1 angedeutet. Dieser Strom fließt durch den Widerstand 7 und hat zur Folge, daß das Gitter G1 negativ wird und verhindert ein Positivwerden desselben. Da außerdem das Gitter G3 sekundäre Elektronen aussendet, so wird das Gitter G1 weiterhin vexanlaßt, negativ zu werden. Diese vereinigten Wirkungen verursachen, wie oben bereits angegeben, daß das Gitter G1 sehr schnell :ein großes negatives Potential annimmt.
• Man erkennt aus vorstehendem, daß der Arbeitskreislauf das Gitter G1 auf ein hohes negatives Potential bringt, wo die Röhre unwirksam ist, und andererseits bis zu einem Wert wenig oberhalb der Spannung Null, wo der Strom von dem Gitter 01 und die sekundäre Emission von dem Gitter G3 den Arbeitskreislauf umkehren. In dieser Weise bewegt sich der Wert der Spannung des Gitters G1 in Abb. 2 .entlang der horizontalen Achse (Abszisse) von links bis zu einen-1 Punkt rechts der senkrechten Achse (Ordinate). Dieses geschieht verhältnismäßiglan.g-@saTn, während der Entladung des Kondensators 8 und verhältnismäßig schnell während der Aufladung desselben.
• Auf Grund dieser Vorgänge ergibt .sich im Zusammenwirken mit den restlichen Schaltelementen im Ausgang eine fast exakt sägezahnförmige Spannung.
• Eine Prüfung einer Röhrenschaltung der Erfindung ergab folgende mittleren Ströme (mit Gleichstrominstrumenten gemessen) I G2=+ o,8 Milliampere; 1 G3= - o, x x Milliannpere und I P=+ 0,75 Milliampere, insgesamt also ein Strom von 1,44 . Milliampere bei einer Ausgangsspannung von 20 Volt von Spitze zu Spitze der Kippschwingung gemessen, bei einer Frequenz von i2oo Hz. Die normale Stromstärke der Röhre, als Verstärker benutzt, betrug 2,5 Milliampe.-e und die Kathode war groß genug, um eine Stromstärke von 5 Milliampere zuzulassen. Die Anzap,fungen an der Batterie 12 waren folgende: bei 11 = 17o Volt, bei rq.= 67 Volt und bei 17 _-- i io Volt.
• Ein Mangel bekannter Kippschaltungen war die Abhängigkeit der Arbeitsfrequenz von der Kathodenennission und die praktische Unmöglichkeit der Aufrechterhaltung einer gewünschten Frequenzstabilität. Wiederholte Prüfungen der erfindungsgemäßen Schaltung haben .jedächergeben, daß die Arbeitsfrequenz innerhalb 2% konstant gehalten werden kann, wenn die Kathodenspannung auf 6q.% des normalen Wertes verringert wurde. Bei dem letztgenannten Punkt hört die Röhre dann auf zu arbeiten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kippschwingwngserzeuger, insbesondere für Fernsehzwecke, mit einer Elektronenröhre, zwischen deren Kathode und Anode drei Gitter angeordnet sind, von welchen das der Kathode am nächsten liegende Gitter mit der Kathode über einen Widero-tand verbunden ist, während das nächste Gitter an eine positive Gleichspannungsquellle angeschlossen ist, daduTch gekennzeichnet, daß das dritte Gitter (G3) über einen Kondensator (8) mit denn engtGitter_ (G1) und auch mit einer positiven Spannungsquelle (i4) von geringerer Spannung aNs die erstgenannte Spannungsquelle (i i) verbunden ist, während die Anode (P) über einen Kondensaitor (18) unmittelbar mit der Kathode (10) und über einen Widerstand (16) mit einer positiven Spannungsquelle (17) geringerer Spannung als die emsitgenannte Spannungsquelle verbunden ist.
2. 2. Kippschwingungserzeuger nach Anispruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß die Anode (P) reit einer positiven Spannungs-,quellle (17) verbunden ist, deren Spannung zwischen den Spannungen der beiden erstgenannten Spannungsquellen (i i, rq.) liegt.
3. 3. Kipp,schwingungsierzeuger nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das,dritte Gitter (G3) über einen Widerstand (15) mit der positiven Klemme der ihr zugeordneten Spannungsquelle (14) verbunden ist.