DE762989C - Einroehrenkippgeraet fuer die magnetische Ablenkung von Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kippgeräte zur Erzeugung von Sägezahnströmen für die elektromagnetische Ablenkung von Elektronenstrahlen bei Fernsehgeräten u. dgl.

Solche Sägezahnströme wurden bisher z. B. in der Weise hergestellt, daß in einem Kippgenerator durch Kondensatorladung und -entladung eine sägezahnförmige Spannung erzeugt wurde, mit der eine Verstärkerstufe gesteuert wird, in deren Anodenkreis die Ablenkspulen liegen.

Zur Herstellung von Sägezahnspannungen ist ferner ein Einröhrenkippgerät bekanntgeworden, bei dem die Steuergitterzuleitung und Schirmgitterzuleitung der Kippröhre über einen Transformator miteinander gekoppelt sind und bei dem der Kippkondensator zwischen Anode und Kathode der Röhre geschaltet ist. Durch die Kopplung der beiden Gitter entstehen beim Erreichen eines bestimmten Spannungswertes Schwingungen, die eine rasche Entladung des Kippkondensators über

die Röhre bewirken. Die Gleichlaufimpulse werden einem an das Steuergitter angeschlossenen i?C-GIied aufgedrückt. Bei diesen bekannten Schaltungen ist das 7?C-Glied derart geschaltet, daß das Steuergitter über den Widerstand galvanisch mit der Kathode verbunden ist. Dieser Widerstand ist im allgemeinen derart in bezug auf die Größe des Gitterkondensators bemessen, daß die in diesem Kondensator aufgespeicherte negative Ladung während einer Kipperiode über diesen Widerstand so weit abfließt, daß ein am Ende dieser Kippperiode dem Steuergitter aufgedrückter positiver Gleichlaufimpuls verhältnismäßig geringer Amplitude einen Schwingungseinsatz und damit den Kippvorgang einleitet. Diese bekannten Schaltungen besitzen daher den Xachteil, daß die Frequenz der erzeugten Kippschwingungen weitgehend durch den sogenannten Störpegel, d.h. durch die induktiv oder kapazitiv von benachbarten Stromkreisen auf die Kippschaltung übertragenen Störungen beeinflußt wird. Es wird daher durch Störsignale, welche kurz vor dem Gleichlaufimpuls auftreten, schon ein Kippvorgang ausgelöst und damit eine Fehl synchron is at ion der Kippschaltung bewirkt.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltung zur magnetischen Ablenkung des Kathodenstrahls zu schaffen, bei der nur eine Röhre benötigt wird und die insbesondere für tiefe Frequenzen geeignet ist. Hierbei soll durch besondere Ausbildung der Schaltung die L'nabhängigkeit des Kippvorganges gegenüber Störsignalen wesentlich verbessert und somit die Gefahr von Fehlsynchronisation weitgehend vermieden werden. Erfindungsgemäß wird bei Einröhrenkippgeräten für die magnetische Ablenkung von Elektronenstrahlen, insbesondere für niedrige Frequenzen, eine Mehrgitterröhre verwendet, in deren Anodenkreis eine Induktivität liegt und deren Steuergitter über den Aufladewiderstand eines zwischen Gitter und Kathode liegenden Kondensators an positive Spannung angeschlossen und außerdem in an sich bekannter Weise mit einem weiteren an positiver Spannung liegenden Gitter wechselstrommäßig gekoppelt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist der Endwert, dem das Gitterpotential während des Sägezahnanstieges, also während des allmählichen Abfiießens der am Gitter und den damit parallel liegenden Kapazitäten vorhandenen negativen Ladung zustrebt, wesentlich verschieden von dem Wert des Gitterpotentials, bei dem der Kippvorgang einsetzt.

Der grundsätzliche Unterschied zwischen den bekannten Anordnungen und der erfindungsgemäßen Schaltanordnung läßt sich auf Grund folgender Überlegungen erkennen. Würde man so wie bisher das Steuergitter galvanisch mit einem auf Kathodenpotential liegenden Punkt verbinden, dann würde während der Hinlaufzeit die Entladekurve des Kippkondensators derart verlaufen, dal;! am ! Ende der Hinlaufzeit asymptotisch der Eiidzustand (vollständige Entladung des Kondensators) im wesentlichen erreicht wäre. Die Emladekurve verliefe am Ende des Hinlaufe?. J also in dem Zeitpunkt, in weichem das Gleichlaufzeichen eintreffen soll, sehr flach. Die Kippschaltung wäre daher schon längere Zeit vor dem eigentlichen Synchronisierzeichen »kippbereit«, so daß ein vor dem Gleichlaufzeichen eintreffender Störimpuls bereits den Kippvorgang auslösen und damit eine Fehlsynchronisierung bewirken würde. Infolgedessen ist eine derartige Anordnung ziemlich störanfällig. Der Winkel, den die Tangente an die Entladekurve am Ende des Hinlaufes mit der Abszisse einschließt, ist ein Maß für die Störanfälligkeit (Fehlsynchronisation infolge Störimpulsen 1 der Kippschaltung. Es ist leicht einzusehen, daß die Störanfälligkeit um so geringer wird, je steiler die Entladekurve am Ende des Hinlaufes verläuft. Man ist im allgemeinen bestrebt, nur den geradlinigen Teil der Ladekurve eines Kondensators für das Zustandekommen der sägezahnförmigen Schwingungen auszunützen. Ein Maß für die Geradlinig- go keit des jeweils benützten Teils der Ladekurve ist das Verhältnis zwischen Steilheit zu Beginn der Ladekurve und zwischen Steilheit am Ende der Ladekurve. Diese »Steilheitsdifferenz·:- muß innerhalb der durch die jeweils vorgeschriebenen Linearitätsbedingungen gezogenen Grenze bleiben. Es lassen sich nun aus dem Verlauf der Ladekurve eines Kondensators mehrere Teilstücke herausschneiden, bei denen die höchste zulässige »Steilheitsdifferenz« noch nicht erreicht wird, wobei diese einzelnen Stücke auf verschiedenen Teilen der Ladekurve liegen können. Die einzelnen Teilstücke besitzen, je nach ihrer Lage auf der Entladekurve, eine verschiedene Xeigung zur Horizontalen. Bei der Erfindung wird nun ein Teil der Ladekurve benützt, welcher ziemlich steil ist. also eine Horizontale unter einem verhältnismäßig großen Winkel schneidet, während bei den bisher bekannten Anordnungen ein Teil der Ladekurve benützt wurde, welche wesentlich flacher verläuft und daher die Horizontale unter einem viel kleineren Winkel schneidet.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Das Steuergitter der Kippröhre 1 ist über eine Induktivität 4 und einen Widerstand 6 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle galvanisch verbunden. Ein Kondensator 3 ist einerseits an das dem Steuergitter abgewendete Ende der Induktivi-

tat 4 und andererseits über einen Widerstand 2 an die Kathode der Kippröhre angeschlossen. Das Schirmgitter ist über eine mit der vorstehend genannten Induktivität 4 gekoppelte Induktivität 5 an das positive Potential gelegt. Die Anode ist über die Induktivität 7 an den positiven Pol der Anodenspannungsquelle angeschlossen. An die Anode sind die Ablenkspulen 9 über einen Koppelkondensator 8 angeschlossen. Die zur Steuerung des Kippvorganges dienenden Gleichlauf impulse werden der Kippschaltung derart zugeführt, daß die Gleichlaufimpulse dem Widerstand 2 aufgedrückt werden, so daß über den hierbei als Koppelelement dienenden Kondensator 3 dem Steuergitter ein positiver Impuls zugeleitet wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt:

Der Kondensator 3 wird über den Widerstand 6 allmählich aufgeladen. Dabei steigt das Potential am Steuergitter der Röhre allmählich an. Da der Anodenstrom eine Funktion des Gitterpotentials ist, wird auch der Anodenstrom allmählich ansteigen. Gleichzeitig mit dem Anodenstrom steigt auch der Schirmgitterstrom. Sobald das Gitterpotential einen bestimmten Wert erreicht, beginnt die Röhre zu schwingen, da nunmehr die Schirmgittersteilheit -^- groß genug geworden ist, um durch die Rückkopplung von dem Schirmgitter- auf den Steuergitterkreis Schwingungen zu erregen. Durch diese Schwingungen wird der Kondensator über die Gitter-Kathoden-Strecke rasch weitgehend entladen bzw. das Gitterpotential wieder negativer, bis schließlich die Bedingungen für die Aufrechterhaltung der Schwingungen nicht mehr gegeben sind. Zu diesem Zeitpunkt hören die Schwingungen auf. Die am Kondensator 3 inzwischen angesammelte negative Ladung fließt über Widerstand 6 ab, d.h., der Kondensator wird über den Widerstand 6 geladen. Das Gitterpotential wird allmählich wieder positiver. Während der Dauer der Schwingungen wird das Steuergitterpotential somit negativer und daher auch der Anodenstrom kleiner (Sägezahnabstieg). Nach Aufhören der Schwingungen nimmt der Anodenstrom allmählich wieder zu (Sägezahnanstieg). Soll diese selbständig ankippende Kippschaltung im Gleichlauf gehalten werden, dann müssen im geeigneten Zeitpunkt dem Steuergitter positive Impulse aufgedrückt werden, welche das Steuergitterpotential so weit erhöhen, daß die Schwingungen einsetzen.

Bei den bereits erwähnten bekannten Schaltungen mußten die Gleichlaufimpulse eine wesentlich größere Amplitude besitzen als die größten auftretenden Störsignale, um eine zeitlich inkorrekte Auslösung des Kippvorganges zu verhindern. Dies war vor allem dadurch bedingt, daß die Aufladung des Kondensators bzw. das Abfließen der negativen Ladung entsprechend einer ^-Funktion erfolgt, das Gitterpotential sich daher gegen Ende der Aufladungsperiode asymptotisch dem Endwert nähert. Die bekannten Schaltungen sind infolge dieser asymptotischen Annäherung an den Endzustand (selbständiger Kippeinsatz) verhältnismäßig sehr lange in einem Zustand, bei welchem schon ein Störimpuls verhältnismäßig geringer Amplitude den Kippvorgang auslösen kann. Dadurch, daß das Steuergitter mit einem in bezug auf das Kathodenpotential positiven Punkt galvanisch verbunden ist, erfolgt bei der Erfindung der Schwingungseinsatz bedeutend früher, nämlich ehe das Kondensatorpotential sich asymptotisch dem Endzustand nähert. Die Ladungs- bzw. Entladungskurve des Kondensators wird daher im Zeitpunkt des Schwingungseinsatzes bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung steiler verlaufen und daher die Ordinate (Potential), bei deren Erreichung der Kippvorgang einsetzt, unter einem steileren Winkel schneiden als bei den bekannten Schaltungen. Die Zeitspanne, innerhalb deren ein ankommender Impuls eine Kippung bewirkt, ist also kürzer geworden. Die Schaltung ist somit nur sehr kurze Zeit »auslösebereit«. Alle außerhalb dieser kurzen »Synchronisier-Zeit« ankommenden Störimpulse sind unschädlich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einröhrenkippgerät für die magnetische Ablenkung von Elektronenstrahlen, insbesondere für niedrige Frequenzen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Mehrgitterröhre (1), in deren Anodenkreis eine Induktivität (7) liegt und deren Steuergitter über den Aufladewiderstand eines zwisehen Gitter und Kathode liegenden Kondensators (3) an positive Spannung angeschlossen und außerdem in an sich bekannter Weise mit einem weiteren an positiver Spannung liegenden Gitter wechselstrommäßig gekoppelt ist.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Britische Patentschriften Nr. 415 589,
   423 685, 425 035.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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