DE748159C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines saegezahnfoermig verlaufenden Stromes in der Ablenkspule einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmig verlaufenden Stromes in der Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre Es ist bekannt, einen sägezahnförmigen Strom, -wie er für die Zeitablenkung einer Braunschen Oszillographenröhre, -die zur Herstellung eines stehenden Bildes eines sich periodisch wiederholenden elektrischen Vorgangs nötig ist, dadurch herzustellen, daß man eine Gleichspännungsquelle an eine Induktivität legt und von ihr abtrennt. Es ist außerdem bekannt, eine sägezahnförmige Stromkurve in einer Ablenkspule dadurch zu erzeugen, daß die Ablenkspule in den Anodenkreis einer Verstärkerröhreeingeschaltet und dem Gitter dieser Röhre eine Sägezahnspannung zugeleitet wird. Bei dieser Schaltungsanordnung muß der Ablenkspule ein Ohmscher Widerstand vorgeschaltet werden, -so daß die Anodenbelastung der Verstärkerröhre im wesentlichen ohmisch wird. Hierdurch wird zwar ein annähernd sägezahnförmiger Strom in der Ablenkspule hervorgerufen, der jedoch nur eine geringe Amplitude hat, da die Anodenwechselspannung der Röhre durch die Serienschaltung der Spule und des .erwähnten Ohmschen Widerstandes nur einen verhälteismäßig kleinen Strom, hindurchtreiben kann. Es ist ferner bekannt, einem Stromverbraucher mit nicht linearer Stromspannungskennlinie ein sogenanntes Hilfssystem vorzuschalten, weiches eine invers gekrümmte Strornspannungskennlinie besitzt und dazu dient, den Verlauf einer ursprünglichen gegebenen Spannung derart vorzuverzerren, daß in dem Stromverbraucher wieder dieselbe Kurvenform des Stromes auftritt, wie sie die ursprünglich gegebene Spannung besitzt.
• Bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem, nämlich der Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromes in der Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre, wie sie Beispiels-'weise für Fernsehzwecke benutzt wird, handelt es sich jedoch um eine Abweichung der Kürvenfortn des Stromes gegenüber der Kurvenform der an der Ablenkspule liegenden Spannung, welche mit den Wechselstromwiderständseigenschaften der Ablenkspule zusammenhängt und welche praktisch nicht mit den Mitteln wie sie bei der oben an dritter Stelle beschriebenen .bekannten Anordnung benutzt wurden, d. h.. nicht durch Aufsuchen eines Hilfssystems mit inverser Charakteristik beseitigt werden kann.
• Zur. Vermeidung des Nachteiles einer zu geringen Amplitude des Sägezahnstromes, welcher bei der eingangs an zweiter Stelle genannten Einrichtung auftritt, soll gemäß der Erfindung bei einer Schaltungsanordpung, hei welcher @lie Ahlenkspule in den Anodenkreis einer Verstärkerriihre eingeschaltet ist, in deren Gitterkreis eine sägezahnförmige Spannung liebt, zu der sägezahnförmig verlaufenden Spannung ein wenigstens annähernd rechteckförmiger Spannungsimpuls hinzugefügt «erden; dessen Dauer gleich de Dauer der steilen Sägezahnflanle ist, -<k ferner die gleiche Phasenlage hat wie Jie's Flanke und dessen Amplitude der sägezal#,t#" fö rmig verlaufenden ##V annung entgegen setzt gerichtet ist.
• Daß man auf diese Weise einen genau sägezahnförmig verlaufenden Strom in der Ablenkspuie erreichen kann, 1ä fit sich -neigen, wenn man die Sägezahnkurve in ihrer schwach geneigten (ansteigenden bzw. abfallendem Flanke einerseits und in ihrer steilen (abfallenden bzw. ansteigenden) Flanke andererseits getrennt voneinander betrachtet. Von dieser Betrachtung ist im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele der Erfindung Gehrauch gemacht «-orden.
• Dui:ch die Erfindung wird außer einem Sägezahnstrom größerer Amplitude noch ein weiterer Fortschritt gegenüber der eingangs an zweiter Stelle genannten Einrichtung erzielt, nämlich eine bessere Annäherung an die ideale Kurvenform eines Sägezahnes. Dies ergibt sich daraus, dafl, im, bekannten Falle wegen der Induktivität der Ablenkspule an der Anode der 'Verstä rkerröhre eine impulsförmige Spannung auftreten müßte, wenn die Kurvenform des Stromes durch die Spule genau sä gezahnförmig wäre. Da aber ini Gitterkreis dieser Röhre nur eine sägezahnförinige Spannung und keine Spannung von Rechteckimpulsform erzeugt wird, kann auch clas Anodenpotential, welches ja stets gegenphasig zum Gitterpotential verlaufen muß, keine impulsförmige Spannung erhalten. Dies -.besagt aber nichts anderes, als daß ein genauer Sägezahnverlauf itnAl>lenlzspulenstrotn nicht erzielt wird.
• Bei der in Abb. i dargestellten Ausführungsforin wird der Kondensator 56 aus einer Gleichspannungsquelle über den Widerstand ;7 geladen, während die Glimmröhre 55 zunächst stromlos ist. Die Spannung am Kondensator 56 steigt daher nach einer e-Kurve, deren Anfangsteil bekanntlich annähernd linear verläuft, an. Der Widerstand 39 liegt in e inetn in der Abbildung nicht gezeichneten Teil des Empfängers. An diesem Widerstand tritt periodisch ein Spannungsabfall auf, welcher für den Fall, daß es sich um die Sägezahnerzeugung in einem finit einer Braunschen Röhre ausgerüsteten Fernsehempfiinger handeln soll, von einem fernübertragenen Synchronimpuls erzeugt wird. Dieser Spanam Widerstand 39, der Tiber Gien Anzapfpunkt 52 der Primärwicklung eines "1 ransforniators 58 zugeführt wird, ruft in der Sekundärwicklung dieses Transformators, die mit der Glimmlampe 55 in Reihe liegt, eine Spannung hervor, welche sich zu der am Kondensator 56 entstandenen Spannung

  Lt flcliert, derart, daß die Glimmlampe 55 zün-

  Der Kondensator 56 wird dabei über die

  :@ lrmnilainpe und die Transforrnatorsekunflär-

  wcklung schnell entladen, worauf die Glinini-

  .campe wieder erlischt und der Ladevorgang von neuem einsetzt. Am Kondensator 50 entsteht somit eine sägezahnförniib verlaufende Spannung, von welcher- über den kapazitiven Spannungsteiler 59, 6o ein Teil an das Steuergitter der Röhre 61 gelangt, dem Tiber den Widerstand 61" eine negative Vorspannung zugeführt wird. Der Verlauf (ler Spannung am Steuergitter der Ri)lire t)i ist durch die Kurve 66 veranschaulicht. Ini Anodenkreis der Röhre 6i fließt dabei ein sägezahnförrniger Strom, wie ihn die Kurve 68 darstellt. Dieser Strom fließt über den induktiven Widerstand 63 und clen in Reilie damit liegenden Ohinschen Widerstand 64. Ein Kondensator; i liegt ciahei demjenigen feil der Batterie parallel, welcher die Anodenspannungsquelle für die Röhre Ei 2 darstellt. An dein Wiclerstand 6.1 tritt dabei ein Spannungsabfall auf, welcher dein Strom 6h proportional ist. Das Potential der oberen Kleinnie des Widerstandes 6.4 sinkt also während jeder langen Flanke allmählich ah und steigt während jeder kurzen Flanke schnell an. Der Potentialverlauf an der oberen Klemme des Widerstandes 64 hat also die Form, die in Ahb. 2 bei b dargestellt ist. w iihrend bei -c, der sägezalinförniige Anodenstrom der Röhre6i wiedergegeben ist. Der Spannungsabfall, «-elchen der * sägezahuförinige Strom an der Drosselspule 6i3 hervorruft, hat während cles Ansteigens des Anodenctromes der Röhre 61 dieselbe Richtung wie der Spannungsabfall am Widerstand 64. Die Größe des Spannungsabfalls an der Induktivität ist jedoch proportional dein Differentialquotienten des Stromes. Während der steilen Flanke des Sägezahnstrotnes hat der Differentialquotient des Anodenstrones das umgekehrte Vorzeichen, und der Spannungsabfall an der Drosselspule 63 besitzt (laher (las umgekehrte Vorzeichen wie cler Spannungsabfall am Widerstand 64. Der Spannungsabfall an der Drosselspule hat also den in Ahb. a bei c dargestellten Verlauf. Den Potentialverlauf an cler Anode der Röhre 61 kann man nun leicht ermitteln, indem nian die Ordinaten der Kurve c in Abh. a zu denjenigen Gier Kurve b addiert. 'Man erhält i dann die Kurve d, welche also aus einer sägez;ilinförmigen Spannungskomponente und einer impulsförmigen Spannung besteht. Das Anodenpotential der Röhre 61 wird über einen Blockkondensator einem Potentiometer zugeführt, an welches die mit einer negativen Gittervorspannung arbeitende Röhre 65 angeschlossen ist. Am Gitter der Röhre 65 liegt also die durch die Kurve 6g angegebene Spannung, d. h. eine Spannung von demselben Verlauf, wie ihn Abb. 2 d wiedergibt. An der Anode der Röhre 65 einer Spannungsverstärkerstufe entsteht daher ein Potentialverlauf, wie er in Kurve 7o dargestellt ist. Unter diesen Verhältnissen entsteht aber in den Ablenkspulen 49 tatsächlich ein sägezahnförmiger Strom, wie ihn die Kurve 67 wiedergibt. Dies läßt sich an Hand einer ganz ähnlichen Betrachtung, wie sie bei Abb. 2 durchgeführt worden ist, einsehen. In Abb. 3 ist bei a die Kurve 67 dargestellt, bei b der Verlauf des Potentials an dem anodenseitigen Ende des Ohmschen Widerstandes, welcher dem Ohmsehen Widerstand der Ablenkspulen 4g entspricht. Bei c ist in Abb: 3 der Spannungsabfall an der Drosselspule wiedergegeben, welcher der Induktiv ität der Ablenkspulen 49 entspricht. Der Potentialverlauf, welcher am anodenseitigen Ende der Ablenkspulen erzwungen werden muß, wenn der Strom durch die,Spulen sich sägezahnförmig ändern soll, wird daher erhalten, wenn man zu der Kurve b die Ordinaten der Kurve c addiert. Dies ergibt die Kurve d, die tatsächlich mit der Kurve 70 in Abb. i übereinstimmt.
• Bei dem in Abb.4 dargestellten AusfÜhrungsbeispiel ist an den Widerstand 39, an welchem im Falle des Fernsehens die Svnchronisizrimpulse einen Spannungsabfall erzeugen, ein Dynatron go angeschlossen, welches scharfe Spannungsspitzen liefert. Die Röhre gi, welche normalerweise gesperrt ist, wird bei jedem dieser Spannungsimpulse stromdurchlässig. Der Kondensator-g5 wird, während die Röhre 91 :gesperrt ist, über die Widerstände 57 und 94 aufgeladen und entlädt sich bei jedem Spannungsimpuls, der am Steuergitter der Röhreigi auftritt, über den Widerstand 94 und über die Kathoden-Anoden-Strecke der Röhre gi. Das Potential an der oberen Belegung des Kondensators 93 ändert sich also in der Weise, wie es in Abb. 5 bei a dargestellt ist. Diesem Verlauf der Kondensatorspannung entspricht ein durch den Lade- und Entladestrom des Kondensators hervorgerufener Spannungsabfall am `'Widerstand 94, welcher den in Abb. 5 bei b dargestellten Verlauf hat. Das Potential an der Anode der Röhre gi erhält man also, wenn man die Ordinaten der Kurve b in Abb. 5 zu den Ordinaten der Kurve a addiert. Dabei ergibt sich dieselbe Kurve, welche in Abb. 3 bei d dargestellt ist, d. h. aber nichts anderes, als daß an der Anode der Röhre 95 eine sägezahnförmige Spannung gemäß Kurve 09 in Abb. 2 d vorhanden ist und daß ein sägezahnförmiger Strom gemäß Kurve 68 in A,bb. 2 a durch die A:blenkspulen fließt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung zur Erzeugun eines sägezahnförmig verlaufenden Stromes in der Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre, bei welcher die Ablenkspule in den Anodenkreis einer Verstärkerröhre eingeschaltet ist, in deren Gitterkreis eine sä gezahnförmige Spannung liegt, insbesondere für Fernsehzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß zu der sägezahnförmig verlaufenden Spannung wenigstens annähernd rechteckförmige Spännungsinipulse hinzugefügt werden, deren Dauer gleich der Dauer der steilen Sägezahnflanke ist, welche ferner die gleiche Phasenlage haben wie diese Flanke un:1 deren Amplitude der sägezalinförmig verlaufenden Spannung entgegengesetzt sind. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein sägezahnförinig verlaufender Strom eine aus .einem induktiven und einem Ohmschen Widerstand (63, 64) solcher Größe bestehende Reihenschaltung (62) durchfließt, daß an den Ausgangsklemmen der Reihenschaltung die gewünschte Sägezahnspännung mit dem zusätzlichen Spannungsimpuls entsteht. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (g3) über zwei Widerstände (57, g4) aus einer Gleichspannungsquelle geladen und über nur einen Widerstand (g4) mittels eines Entladungsgefäßes (gi) entladen wird, derart, daß an der Reihenschaltung des Kondensators (93) und des zuletzt erwähnten Widerstandes (g4) die gewünschte Sägezahnspannung mit -dein zusätzlichen Spannungsimpuls entsteht. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr.38217q1, 3g2 177, 384 390, 387 381; USA.-Patentschrift ....... Nr. 1613 95-1; Archiv für Elektrotechnik, 1926 (17), 1 bis 17.