DE819554C

DE819554C - Circuit arrangement for displaying direct voltages on the screen of a cathode ray oscilloscope

Info

Publication number: DE819554C
Application number: DEP20809A
Authority: DE
Inventors: Antheunis Jacobs
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1946-03-05
Filing date: 1948-11-05
Publication date: 1951-11-05

Description

Schaltungsanordnung zur Anzeige von Gleichspannungen auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Anzeige von Gleichspannungen gegebenenfalls langsam veränderlicher Größe auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen.Circuit arrangement for displaying DC voltages on the screen a cathode ray oscilloscope The present invention relates to a Circuit arrangement for displaying DC voltages, possibly slowly changing Size on the screen of a cathode ray oscillograph.

Bei einer bekannten Schaltung zur Sichtbarmachung von Gleichspannungen wird ein Elektronenschalter mit zwei Kanälen verwendet, die abwechselnd mit demselben Plattensatz des Oszillographen verbunden werden. In a known circuit for making direct voltages visible an electron switch is used with two channels that alternate with the same Plate set of the oscilloscope can be connected.

Einem Kanal wird die Gleichspannung zugeführt, der andere Kanal ist kurzgeschlossen. Der Elektronenschalter liefert eine Blockspannung, deren Amplitude ein Maß für den Wert der Gleichspannung ist. Der Rhythmus, in dem. der Elektronenschalter die Kanäle abwechselnd mit dem Oszillographen verbindet, kann unbedenklich ziemlich hoch, z. B. 800 Hz,gewählt werden. Die Blockspannung enthält Wechselspannungskomponenten, deren niedrigste Frequenz, die Grundfrequenz, 800 Hz beträgt. Der Oszillograph mit dem zugeordneten Verstärker kann solche Wechselspannungen ohne Verzerrung wiedergeben. Bei nicht zu langsamen Änderungen in der Größe der Gleichspannung treten aber bei der beschriebenen Schaltung Einschalterscheinungen auf, welche die Auswertung des auf dem Schirm sichtbaren Bildes erschweren.The DC voltage is fed to one channel, the other is channel shorted. The electron switch supplies a block voltage, its amplitude is a measure of the value of the DC voltage. The rhythm in which. the electron switch Alternately connecting the channels to the oscilloscope can be pretty harmless high, e.g. B. 800 Hz can be selected. The block voltage contains alternating voltage components, whose lowest frequency, the base frequency, is 800 Hz. The oscilloscope with the assigned amplifier can reproduce such alternating voltages without distortion. If the changes in the magnitude of the DC voltage are not too slow, they will occur the circuit described switch-on phenomena, which the evaluation of the make it difficult to see the image on the screen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Schaltung zu schaffen, bei welcher der erwähnte Nachteil beseitigt ist. The present invention aims to provide a circuit at which the mentioned disadvantage is eliminated.

Nach der Erfindung wird ein Teil der Ausgangsspannung des Elektronenschalters gleichgerichtet und abgeflacht dem anderen, nicht im Betrieb befindlichen Kanal mit einer Polarität zugeführt, die der der Gleichspannung am ersten Kanal entgegengesetzt ist. According to the invention, part of the output voltage of the electron switch rectified and flattened to the other, not in operation channel with a polarity which is opposite to that of the DC voltage on the first channel is.

Die Beschreibung wird zeigen, daß durch die Schaltung nach der Erfindung die richtige Auswertung des auf dem Schirm sichtbaren Bildes infolge derAbwesenheit störender Einschalterscheinungen wesentlich erleichtert wird. The description will show that by the circuit according to the invention the correct evaluation of the image visible on the screen the absence of disturbing switch-on phenomena is made much easier.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. I die obenbeschriebene Schaltung bekannter Art darstellt, Fig. 2 eine graphische Darstellung ist, mit deren Hilfe die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. I näher verdeutlicht wird, Fig. 3 und 4 das Bild zeigen, das unter bestimmten Verhältnissen auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen nach Fig. I sichtbar ist, Fig. 5 die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltung darstellt. The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. I shows the circuit of known type described above, Fig. 2 a graphical one Is representation, with the help of which the operation of the circuit of Fig. I in more detail is clarified, Fig. 3 and 4 show the picture under certain conditions is visible on the screen of the cathode ray oscilloscope according to FIG. 1, FIG. 5 represents the circuit formed according to the invention.

In Fig. I besitzt der Elektronenschalter I zwei Kanäle 2 und 3, die 800mal pro Sekunde abwechselnd mit dem Kathodenstrahloszillographen 4 verbunden werden. Dem Kanal 2 wird die anzuzeigende Gleichspannung zugeführt, während der Kanal 3 kurzgeschlossen ist. In Fig. 2 ist die Spannung V als Funktion der Zeit t aufgetragen. Mit 10 ist die Gleichspannung am Kanal 2 und mit II die Ausgangsspannung des Elektronenschalters bezeichnet, wie sie dem Oszillographen 4 zugeführt wird. Die Amplitude dieser Ausgangsspannung ist hier der Einfachheit halber von gleicher Größe wie die der Gleichspannung 10 dargestellt. Im allgemeinen wird der Elektronenschalter 1 die Spannungen auch verstärken, so daß dann die Amplitude der Blockspannung II größer ist als die der Gleichspannung 10. In Fig. I, the electron switch I has two channels 2 and 3, the 800 times per second alternately connected to the cathode ray oscilloscope 4 will. The DC voltage to be displayed is fed to channel 2, during the Channel 3 is shorted. In Fig. 2 the voltage V is as a function of time t applied. With 10 the DC voltage is on channel 2 and with II the output voltage of the electron switch denotes how it is fed to the oscilloscope 4. For the sake of simplicity, the amplitude of this output voltage is the same here Size as that of the DC voltage 10 shown. In general, the electron switch 1 also amplify the voltages, so that the amplitude of the block voltage II is greater than that of DC voltage 10.

In Fig. 3 ist das auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen entstehende Bild veranschaulicht, welches aus zwei parallelen Linien 15 und I6 besteht. In Fig. 3, this is on the CRT screen The resulting image is illustrated, which consists of two parallel lines 15 and I6.

Der Abstand zwischen diesen beiden Linien ist ein Maß für den Wert der dem Kanal 2 zugeführten Gleichspannung. Die Linien 15 und I6 liegen symmetrisch gegenüber der Nullinie I7, die angezeigt wird, wenn dem Kanal 2 keine Spannung zugeführt wird. Diese Symmetrielage wird durch die RC-Kopplungen zwischen den Zuführungsleitungen und den Platten des Kathodenstrahloszillographen 4 herbeigeführt.The distance between these two lines is a measure of the value of the DC voltage fed to channel 2. Lines 15 and I6 are symmetrical compared to the zero line I7, which is displayed when no voltage is supplied to channel 2 will. This symmetry is achieved by the RC couplings between the supply lines and the plates of the cathode ray oscilloscope 4 brought about.

Im allgemeinen wird eine der Leitungen des Kanals 2 und gleichfalls eine der Zuführungsleitungen des Elektronenstrahloszillographen 4 mit Masse verbunden sein. Infolge des Vorhandenseins der erwähnten Kopplungselemente ist trotzdem das auf dem Schirm sichtbare Bild symmetrisch gegenüber der Nullinie I7 wegen der Ladung der Kondensatoren in den Kopp lungselementen. Nimmt nun die Gleichspannung am Kanal 2 plötzlich um einen bestimmten Betrag zu, so wird eine der beiden Linien 15 und I6 plötzlich in eine andere Lage springen. Das dann sichtbare Bild ist in Fig. 4 durch die gestrichelten Linien 20 und 2I dargestellt. Die zum Erreichen einer Symmetrielage des Bildes gegenüber der Nullinie I8 erforderliche Zeitdauer wird durch die RC-Zeit der im Oszillographen vorhandenen Kopplungen bedingt. Diese Zeit ist im allgemeinen verhältnismäßig lange, da der Oszillograph meist auch für sehr niedrige Frequenzen von z. B. IO Hz verwendbar sein muß. Folglich verstellen sich die Linien 20 und 21 langsam zur symmetrischen Einstellung 22, 23. Während dieser Einschalterscheinung ist schwer festzustellen, ob die Gleichspannung 2 konstant bleibt, da zu diesem Zweck geprüft werden muß, ob der Abstand zwischen zwei beweglichen Linien konstant bleibt, oder nicht. In general, one of the conduits of channel 2 and will likewise one of the supply lines of the electron beam oscilloscope 4 is connected to ground be. As a result of the presence of the coupling elements mentioned, this is nonetheless The image visible on the screen is symmetrical in relation to the zero line I7 because of the charge the capacitors in the coupling elements. Now takes the DC voltage on the channel 2 suddenly increases by a certain amount, one of the two lines becomes 15 and I6 suddenly jump into another position. The image then visible is in FIG. 4 represented by dashed lines 20 and 2I. The one to achieve a symmetrical position of the image with respect to the zero line I8 is given by the RC time the existing couplings in the oscilloscope. This time is in general relatively long, since the oscilloscope mostly also works for very low frequencies from Z. B. IO Hz must be usable. As a result, the lines 20 and are displaced 21 slowly to the symmetrical setting 22, 23. During this switch-on phenomenon it is difficult to determine whether the DC voltage 2 remains constant because of this Purpose it must be checked whether the distance between two moving lines is constant stays or not.

In Fig. 5 ist die Schaltung nach der Erfindung dargestellt, durch welche der obenbeschriebene Nachteil vermieden wird. Die der Fig. I entsprechenden Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Teil der Ausgangsspannung des Elektronenschalters wird in diesem Falle dem Potentiometer 30 entnommen. Diese Spannung wird von dem Gleichrichter 3I gleichgerichtet und von dem Kondensator 32 abgeflacht. Die so erhaltene Gleichspannung wird dem Kanal 3 in der Weise zugeführt, daß die Polarität zu der der Spannung am Kanal 2 entgegengesetzt ist. Durch richtige Einstellung des Potentiometers 30 oder durch die in den meisten Fällen im Elektronenschalter vorgesehene Spannungsregelung für die beiden Kanäle 2 und 3 kann erreicht werden, daß die Spannungen an den Kanälen 2 und 3 gleich sind. Die Ausgangsspannung des Elektronenschalters ist abwechselnd negativ und positiv und somit symmetrisch gegenüber den Zuführungsleitungen. Auf diese Weise ergibt sich automatisch eine Symmetrielage der Bildlinien 15 und I6 auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen gegenüber der Nullinie 17. Bei einer plötzlichen Änderung des Wertes der Gleichspannung braucht somit der Ablauf der Einschalterscheinung in den Kopplungselementen im Oszillographen nicht abgewartet zu werden. Allerdings tritt eine Einschalterscheinung im Filter 30, 31, 32 auf, aber dessen RC-Zeit braucht nur groß gegenüber der Schaltfrequenz des Elektronenschalters gewählt zu werden. Folglich nehmen bei plötzlichen Spannungsänderungen im Kanal 2 die Linien 15 und I6 nahezu augenblicklich die Endlage, d. h. die Symmetrielage gegenüber der Nullinie, ein. In Fig. 5, the circuit according to the invention is shown by which avoids the disadvantage described above. The corresponding to FIG Parts are provided with the same reference numbers. Part of the output voltage of the The electron switch is taken from the potentiometer 30 in this case. This tension is rectified by the rectifier 3I and flattened by the capacitor 32. The DC voltage thus obtained is fed to the channel 3 in such a way that the The polarity is opposite to that of the voltage on channel 2. With the right attitude of the potentiometer 30 or, in most cases, in the electronic switch provided voltage regulation for the two channels 2 and 3 can be achieved, that the voltages on channels 2 and 3 are the same. The output voltage of the The electron switch is alternately negative and positive and thus symmetrical opposite the supply lines. This automatically results in a symmetry position of the image lines 15 and I6 on the screen of the cathode ray oscillograph opposite the zero line 17. In the event of a sudden change in the value of the DC voltage needs thus the sequence of the switch-on phenomenon in the coupling elements in the oscilloscope not to be waited for. However, there is a switch-on phenomenon in the filter 30, 31, 32, but its RC time only needs large compared to the switching frequency of the electron switch to be selected. Consequently, decrease in the event of sudden voltage changes in channel 2 lines 15 and I6 are almost instantaneously the end position, i. H. the symmetry opposite the zero line, a.

Claims

PATENTANSPPRI CII Circuit arrangement for displaying DC voltages possibly slowly changing size on the screen of a cathode ray oscillograph by means of an electron switch with two channels that alternate with the same Plate set of the oscilloscope are connected, characterized in that a Part of the output voltage of the electron switch rectified and flattened the other out-of-service channel with one of the DC voltages on the first Channel of opposite polarity is fed.