DE860961C - Amplifier, preferably for oscillographing very high-frequency and short-term, especially one-off processes - Google Patents
Amplifier, preferably for oscillographing very high-frequency and short-term, especially one-off processesInfo
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Description
Verstärker, vorzugsweise zum Oszillographieren sehr hochfrequenter und kurzzeitiger, insbesondere einmaliger Vorgänge Es sind elektrische oder nichtelektrische, mit Gebern in elektrische umgewandelte Vorgänge be kannt, zu deren Untersuchung die Anwendung von Verstärkern erforderlich ist. Es ist dies im wesentlichen der Fall, wenn: a) die Spannung zur unmittelbaren Untersuchung nicht ausreidit, b) durch eine Belastung der Spannungsquelle mit einem niederohmigen Außenwiderstand, z. B. Verzögerungskabel, eine Verzögerung eintritt oder die Spannung zusammenbricht, c) die Spannung nach einer Spannungsteilung, die an sich zur Erhöhung des Außenwiderstandes notwendig ist, nicht mehr zur unmittelbaren Untersuchung ausreicht, d) die Einschaltung eines z. B. zur unmittelbaren Strommessung notwendigen, ausreichend großen Reihenwiderstandes den Vorgang selbst bzw. die vom Geber abgegebenen Werte verfälscht.Amplifier, preferably very high-frequency for oscillography and short-term, especially one-time processes They are electrical or non-electrical, be known with encoders in electrical converted processes, for their investigation the use of amplifiers is required. It is essentially this Case if: a) the tension for immediate examination is not sufficient, b) through a load on the voltage source with a low external resistance, e.g. B. Delay cable, a delay occurs or the voltage collapses, c) the voltage after a voltage division, which in itself increases the external resistance is necessary, is no longer sufficient for an immediate investigation, d) the involvement one z. B. necessary for direct current measurement, sufficiently large series resistance falsifies the process itself or the values provided by the encoder.
Die Verwendung eines Verstärkers ist so lange möglich, als einerseits die Frequenzbandbreite nicht zu groß ist, andererseits die obere Frequenzgrenze nicht zu hoch liegt. Ist dies nicht der Fall, so sind geringe Anodenwiderstände zur Erzielung glatter Amplituden- und Phasengänge notwendig, um eine Herabsetzung der Anodenimpedanz durch die schädliche Kapazität unterhalb der zulässigen Frequenzgrenze zu vermeiden. Die in solchen Fällen mit den üblichen Verstärkerröhren erreichbaren Spannungen reichen aber für die Aussteuerung von Meßwerken nicht aus. The use of an amplifier is possible as long as on the one hand the frequency bandwidth is not too large, on the other hand the upper frequency limit is not too high. If this is not the case, the anode resistances are low to achieve smooth amplitude and phase responses necessary to reduce the anode impedance through the harmful capacity below the to avoid permissible frequency limit. In such cases with the usual amplifier tubes achievable voltages are not sufficient for the control of measuring mechanisms.
Beispielsweise zum Oszillographieren sehr hochfrequenter und/oder kurzzeitiger, insbesondere einmaliger Vorgänge benötigt man Elektronenstrahloszillographen sehr hoher Anodenspannung, etwa 25 kV. Diese hohe Anodenspannung bedingt eine sehr kleine Ablenkempfindlichkeit, so daß zur Aufzeichnung des Vorganges eine Spannung von mindestens 500 V zur Verfügung stehen muß. Um diese hohen Spannungen zu erzielen, benötigt man wegen der kleinen Anodenwiderstände hohe Anodenströme (einige Ampere), die von den zur Verfügung stehenden Röhren nicht auf ,die Dauer verarbeitet werden können. For example for oscillographing very high frequency and / or electron beam oscillographs are required for short-term, in particular one-off processes very high anode voltage, around 25 kV. This high anode voltage causes a very high small deflection sensitivity, so that a voltage is used to record the process of at least 500 V must be available. To achieve these high voltages, you need high anode currents (a few amps) because of the small anode resistances, the tubes available do not take up the duration to be processed can.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die letzte oder die letzten Stufen des Verstärkers impulsgesteuert zu betreiben, d.h. nur während des Verlaufs des Vorganges zu öffnen. Dieser Impuls kann entweder von Hand oder durch den zu oszillographierenden Vorgang selbst ausgelöst werden. According to the invention it is therefore proposed that the last or the last To operate the stages of the amplifier in a pulse-controlled manner, i.e. only during the course of the process. This impulse can either be done by hand or by the too oscillographic process can be triggered itself.
Bei der oszillographi schen Untersuchung einmaliger Vorgänge ist es bekannt, zur Einschaltung des Kippvorganges einmallger Zeitablenkung und zur Aufhebung der Strahlsperrung, d.h. zur Öffnung des Wehnelt-Zylinders, Impulse zu verwenden.In the oscillographic investigation of one-off processes, it is known to switch on the tilting process once time diversion and to cancel it to block the beam, i.e. to open the Wehnelt cylinder, to use pulses.
Diese Impulse können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gleichzeitig auch zur Freigabe des Verstärkers mit verwendet werden.According to a further development of the invention, these pulses can be carried out simultaneously can also be used to enable the amplifier.
Die hohe Leistung, die die Endstufe während der Öffnungszeiten aufbringen muß, wird in vielen Fällen auf Ider Gitterseite eine Aussteuerung ins positive Gebiet erfordern, so daß auch die vorletzte Verstärkerstufe für erhebliche Leistungen bemessen werden muß. In solchen Fällen .ist es angezeigt, auch diese vorletzte bzw. noch weitere vorherliegende Stufen impulsgesteuert zu betreiben. Da in allen Fällen zur Vermeidung der Überlastung der Ruhepunkt ins negative Gebiet gelegt werden, muß, ist es zweckmäßig, Diese vorhergehenden Stufen; als Kathodenverstärker zu schalten. Dies hat überdies den Vorteil, daß zur Öffnung auch dieser impuisbetriebenen Stufen der Impuls gleicher Richtung, d. h. also eventuell derselbe Impuls unter Beachtung der erforderlichen Kopplung verwendet werden kann. Bei Vermeidung Ider Schaltung als Kathodenverstärker könnte man auf der vorhergehenden Stufe einen Impuls auch auf ein Gitter fallender Charakteristik geben. Allgemein können Vorgang und Impuls auf das gleiche Gitter oder bei Verwendung von Mehrgitterröhren auf verschiedene Gitter gegeben werden. Es ist ferner möglich, den Impuls der Kathode zuzuführen. In diesem Fall kann auch bei Zuführung Ides für die Endstufen bestimmten Impulses an die Vorstufen mit einem Arbeitswiderstand im Anodenkreis gearbeitet werden. The high performance that the power amplifier produces during opening hours must, in many cases a modulation into the positive area on either side of the grid require, so that the penultimate amplifier stage is rated for considerable performance must become. In such cases. It is indicated, also this penultimate or still to operate further previous stages pulse-controlled. Since in all cases to To avoid overloading the rest point must be placed in the negative area, is it appropriate to These previous stages; to switch as a cathode amplifier. This also has the advantage that these impuis-operated stages are also used to open them the momentum in the same direction, d. H. thus possibly the same impulse under consideration the required coupling can be used. When avoiding the circuit as a cathode amplifier one could also use a pulse at the previous stage give a characteristic falling on a grid. In general, there can be process and impulse on the same grid or, if multi-grid tubes are used, on different ones Grids are given. It is also possible to apply the pulse to the cathode. In this case, a specific pulse can also be used when supplying Ides for the output stages work on the preliminary stages with a working resistance in the anode circuit.
Bei Oszillographen zur Aufnahme kurzzeitiger Vorgänge ist es bekannt, zur rechtzeitigen Öffnung des Wehnelt-Zylinders bzw. zum rechtzeitigen Anlauf der Ablenkung den Vorgang selbst zur -Verzögerung über ein Kabel zu geben. Gemäß einer Weiterbildung Ider Erfindung wird vorgeschlagen, in entsprechender Weise den Vorgang so lange zu verzögern, bis der Verstärker durch den Impuls geöffnet ist. Zur Vermeidung von Reflexionen ist es nicht angängig, hierfür ein Freileiterkabel zu verwenden, da schon die Reflexionen an den Aufhängepunlcten stören. Die verwendbaren Kabel (konzentrisch oder symmetrisch) haben aber einen Wellenwiderstand von höchstens 200 Ohm. Unmittelbare Anschaltung eines solchen Verzögerungskabels an die zu untersuchenden Vorgänge ist in den meisten Fällen nicht möglich, da sdie Vorgänge zu stark verformt werden. Man kann zwar durch Anwendung eines frequenzunabhängigen Spannungsteilers den Außenwiderstand der Meßquelle auf genügende Höhe bringen, verliert aber entsprechend an Spannung. In solchen Fällen wird das Verzögerungskabel gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vor den Verstärker, beispielsweise zwischen den Verstärkerei-ngang und ,den Spannungsteiler, geschaltet. Soll aber oder Teiler vermieden werden, so wird man unmittelbar mit Ider Eingangsstufe an die Meßspannung gehen. Die hier verwendete Röhre muß bei dem gesamten zu übertragenden Frequenzgebiet genügend hohe Eingangsimpedanzen aufweisen. Das Verzögerungskabel muß in diesem Fall zwischen eine oder mehrere nicht impulsgesteuerte Anfangsstufen und die folgenden Stufen, die insgesamt oder teilweise impulsgesteuert sind, geschaltet werden. Daher ist es infolge des niedrigen Kabelwiderstandes bei der dem Kabel nachgeschalteten Verstärkerröhre nicht notwendig, auf eine hohe Eingangsimpedanz zu achten, sofern nicht ein allzu hoher Frequenzgang dieser Impedanz dem entgegensteht. Diese Röhre ist vielmehr auf besonders hohe Steilheit auszusuchen. Die durch die Schaltmittel und die Frequenzabhängigkeit der Eingangsimpedanzen gegebenen Frequenzgänge werden durch entsprechende Entzerrungsmittel ausgeglichen. Es ist für eine möglichst getreue Übertragung zweckmäßig, das Frequenzband des Verstärkers so zu legen, daß die obere Frequenzgrenze mit der Auflösungsgrenze des Oszillographen übereinstimmt. In oscillographs for recording short-term processes, it is known for the timely opening of the Wehnelt cylinder or for the timely start-up of the Distraction to give the act itself to delay over a cable. According to a Further development of the invention is proposed to carry out the process in a corresponding manner to delay until the amplifier is opened by the impulse. To avoid For reflections, it is not advisable to use an overhead cable for this, because the reflections at the suspension points are already annoying. The cables that can be used (concentric or symmetric) but have a wave resistance of at most 200 ohms. Immediate connection of such a delay cable to those to be examined Operations is not possible in most cases because it deforms the operations too much will. It is possible to use a frequency-independent voltage divider Bring the external resistance of the measuring source to a sufficient level, but lose it accordingly of tension. In such cases, the delay cable is used according to a further development of the invention in front of the amplifier, for example between the amplifier input and, the voltage divider, switched. But if or divisors are to be avoided, so you will go directly to the measuring voltage with the input stage. The one used here The tube must have sufficiently high input impedances for the entire frequency range to be transmitted exhibit. The delay cable does not have to be between one or more in this case impulse-controlled initial stages and the following stages, in whole or in part are pulse-controlled, are switched. Hence it is due to the low cable resistance not necessary for the amplifier tube connected downstream of the cable, to a high one Pay attention to the input impedance, provided that the frequency response of this impedance is not too high opposed to this. Rather, this tube should be selected for a particularly steep slope. The given by the switching means and the frequency dependence of the input impedances Frequency responses are balanced by appropriate equalization means. It is For the most accurate transmission possible, the frequency band of the amplifier is useful to be placed in such a way that the upper frequency limit corresponds to the resolution limit of the oscilloscope matches.
Zur Erreichung eines während des Ubertragungsvorganges konstanten Arbeitspunktes ist es in vielen Fällen angezeigt, durch Verwendung einer Diode die Höhe des zugeführten Impulses konstant zu halten. Überdies ist es oft zweckmäßig, den auf die Röhre gegebenen Impuls so zu verformen, daß der am Ausgang des Verstärkers entstehende Nullwert (ohne Vorgang) möglichst konstant ist. Die Höhe des zu verwendenden Impulses richtet sieh danach, welche Lage des Arbeitspunktes für die Aufzeichnung des zu übertragenden Vorganges günstig ist. To achieve a constant during the transfer process At the operating point it is indicated in many cases by using a diode To keep the amount of the supplied pulse constant. In addition, it is often useful to deform the impulse given to the tube in such a way that that at the output of the amplifier resulting zero value (without process) is as constant as possible. The amount of the Impulse depends on the position of the working point for the recording of the process to be transferred is favorable.
Der Arbeitspunkt kann im Sperrgebiet (Alleinübertragung von Spitzenwerten), im unteren oder oberen Teil der Kennlinie (Übertragung nach einer Seite verlaufender Vorgänge), im geradlinigen Teil der Kennlinie (Übertragung nach beiden Seiten der Nullinie verlaufender Vorgänge) oder im Sättigungsgebiet (Übertragung entsprechender Teile des Vorganges) liegen. Zur Übertragung des Impulses ist eine höhere Frequenzgrenze dann nicht notwendig, wenn der Impuls so rechtzeitig auf den Verstärker gegeben werden kann, daß der Betriebswert ,des Verstärkers erreicht ist, wenn der Vorgang eintrifft. Insbesondere für die Fälle, bei denen eine periodisch wiederholts Aufnahme kurzzeitiger Vorgänge erfolgt, wird vorgeschlagen, den Impuls auf die zur Aufzeichnung des Vorganges notwendige Zeit zu beschränken.The working point can be in the restricted area (sole transfer of peak values), in the lower or upper part of the characteristic curve (transmission running on one side Processes), in the straight part of the characteristic curve (transmission on both sides of the Zero line processes) or in Saturation area (transmission corresponding parts of the process). To transmit the impulse is a higher frequency limit is not necessary if the pulse hits the Amplifier can be given that the operating value of the amplifier is reached, when the event arrives. Especially for those cases in which a periodic If short-term processes are recorded repeatedly, it is suggested to use the pulse to the time necessary to record the process.
Weiter wird vorgeschlagen, zur Vergrößerung des übertragbaren Frequenzbandes zwei oder mehr Verstärkerkanäle zu verwenden, deren Frequenzbänder aneinander anschließen. In diesen Fällen werden vorzugsweise die Kanäle der hoben Frequenzgebiete impulsgesteuert. Es ist dabei darauf zu achten, ,daß die Laufzeiten in den verschiedenen Kanälen z. B. durch Einschaltung von Verzö!gerungskabeln verschiedener Länge ausgeglichen werden. Ebenso müssen Mittel angewendet werden, die die gleich hohe Verstärkung der verschiedenen Kanäle sicherstellen. It is also proposed to enlarge the transmittable frequency band to use two or more amplifier channels whose frequency bands are connected to one another. In these cases, the channels of the higher frequency ranges are preferably pulse-controlled. It is important to ensure that the runtimes in the various channels z. B. compensated by switching on delay cables of different lengths will. Likewise, means must be used that have the same high gain of the various channels.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Figuren in einigen Beispielen näher erläutert. The invention is illustrated in some examples in the following figures explained in more detail.
Fig. I zeigt Idrei Stufen eines impulsgesteuerten Verstärkers. Dem Gitter 1 der Verstärkerröhre 2 wird die Meßspannung aus der Meßspannungsquelle bzw. den noch vorhergehenden Stufen zugeführt. Figure I shows three stages of a pulse controlled amplifier. To the Grid 1 of the amplifier tube 2 is the measurement voltage from the measurement voltage source or fed to the previous stages.
Die an dem Anodenwiderstand 3 erzeugte verstärkte Spannung wird über ,die Längsentzerrung 4 dem Steuergitter 5 Ider weiteren Verstärkerstufe 6 zugeführt. Diese Verstärkerstufe ist als Kathodenverstärker geschaltet, d. h. die verstärkte Nutzspannung entsteht am Kathodenwiderstand 7. Sie wird an der Kathode 8 abgenommen und über einen Kopplungskondensator 9 und auf das Gitter 10 Ider Endstufe 11 gegeben. Die Ablenkplatten 12 der nicht im einzelnen dargestellten Elektronenstrahlröhre liegen wechselstrommäßig parallel zum Anodenwiderstand 13. Die für den Betrieb des Verstärkers weiterhin dargestellten Kathoden-, Sieb-und Entkopplungswiderstände sowie die zugehörigen Kondensatoren sind nicht näher bezeichnet. Der Impuls wird gegebenenfalls nach Trennung durch nicht dargestellte Entkopplungsmittel an die Klemmen I4a und I4b gelegt und einerseits über den Kondensator 15 ebenfalls auf das Steuergitter 10 der Endstufe, andererseits über den Kondensator I6 mit dem Fanggitter 17 der vorletzten Stufe 6 zugeführt.The boosted voltage generated across the anode resistor 3 becomes over , the longitudinal equalization 4 is fed to the control grid 5 I of the further amplifier stage 6. This amplifier stage is connected as a cathode amplifier, i. H. the reinforced Usable voltage is generated at the cathode resistor 7. It is taken from the cathode 8 and passed through a coupling capacitor 9 and to the grid 10 I of the output stage 11. The deflection plates 12 of the cathode ray tube not shown in detail are alternating current parallel to the anode resistor 13. The for the operation of the Amplifier furthermore shown cathode, filter and decoupling resistors and the associated capacitors are not specified. The impulse will optionally after separation by decoupling means (not shown) to the Terminals I4a and I4b placed and on the one hand via the capacitor 15 also on the control grid 10 of the output stage, on the other hand via the capacitor I6 with the catching grid 17 of the penultimate stage 6 is fed.
Fig. 2 zeigt die Anwendung eines Verzögerungskabels I8 zwischen einem aus den Widerständen 19 und 20 und den Kondensatoren 21 und 22 bestehenden, mit Iden Klemmen 23 und 24 am Vorgang liegenden frequenzuabhängigen Spannungsteiler und der Verstärkerröhre 25. Das Kabel ist durch den Widerstand 26, der gleichzeitig der Gitterableitwiderstand der nachfolgenden Verstärkerröhre 25 ist, reflexionsfrei abgeschlossen. Fig. 2 shows the application of a delay cable I8 between a consisting of resistors 19 and 20 and capacitors 21 and 22, with Frequency-independent voltage divider connected to the process on terminals 23 and 24 and the amplifier tube 25. The cable is through the resistor 26, which is at the same time the grid leakage resistance of the following amplifier tube 25 is reflection-free closed.
Nach Fig. 3 ist das Kabel I8 zwischen zwei Verstärkerstufen 27 und 28 geschaltet. Die Schaltelemente der bei'den Verstärkerstufen sind im einzelnen nicht näher bezeichnet. Auch hier ist das Kabel durch einen Widerstand 26 reflexionsfrei abgeschlossen. According to Fig. 3, the cable I8 is between two amplifier stages 27 and 28 switched. The switching elements of the two amplifier stages are detailed not further described. Here, too, the cable is reflection-free due to a resistor 26 closed.
Es ist selbstverständlich, Idaß in den angeführten Beispielen nicht alle Wege der erfindungsgemäßen Ausführung des Verstärkers dargestellt worden sind. It goes without saying that in the examples given, it is not all ways of implementing the amplifier according to the invention have been shown.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES16207D DE860961C (en) | 1941-09-27 | 1941-09-27 | Amplifier, preferably for oscillographing very high-frequency and short-term, especially one-off processes |
Applications Claiming Priority (1)
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DES16207D DE860961C (en) | 1941-09-27 | 1941-09-27 | Amplifier, preferably for oscillographing very high-frequency and short-term, especially one-off processes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE860961C true DE860961C (en) | 1952-12-29 |
Family
ID=7475089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES16207D Expired DE860961C (en) | 1941-09-27 | 1941-09-27 | Amplifier, preferably for oscillographing very high-frequency and short-term, especially one-off processes |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE860961C (en) |
-
1941
- 1941-09-27 DE DES16207D patent/DE860961C/en not_active Expired
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