DE865494C

DE865494C - Linearisierte Saegezahnschwingungsschaltung

Info

Publication number: DE865494C
Application number: DEM10722A
Authority: DE
Inventors: Alfred Benjamin Starks-Field
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1950-08-04
Filing date: 1951-08-22
Publication date: 1953-02-02
Also published as: NL169752B; DE1092265B; BE511193A; US2662198A; GB704146A; NL88072C; US2764542A; NL163612C; CH311810A; CH294916A; GB702742A; FR1060041A; CH298291A; NL163107B; FR1040340A; GB770950A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Sägezahnschwingungsschaltungen, die zur Erzeugung von sägezahnförmigen Strömen zur elektromagnetischen Ablenkung bei Kathodenstrahlröhren für das Fernsehen und ähnliche Zwecke geeignet sind. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit solchen Sägezahnschwingungsschaltungen, bei denen die Entstehung eines gedämpften Wellenzuges während der Rücklaufzeit des Sägezahnes durch eine besondere Dämpfungsröhre verhindert wird, die zu den passenden Zeitpunkten automatisch leitfähig gemacht wird, um derartige Wellenzüge wegzudämpfen. Zur Abkürzung werden Sägezahnschwingungsschaltungen der beschriebenen Art im folgenden röhrengedämpfte Sägezahnschwingungs-Schaltungen genannt.

Bekanntlich wird von einem sägezahnförmigen Strom zur elektromagnetischen Ablenkung bei einer Braunschen Fernsehröhre gewöhnlich verlangt, daß der Sägezahn die in Fig. 1 a dargestellte allgemeine Form besitzt; dabei soll der ansteigende Teil von A bis B möglichst gerade sein und der Rücklauf von B bis A in der gewünschten Rücklaufzeit erfolgen, obwohl die Kurventform hier keine große Bedeutung besitzt. Bei einem hochfrequenten Sägezahn, wie er im allgemeinen beim Fernsehen benötigt wird, d. h. bei einer Sägezahnfolgefrequenz in der Größenordnung von 10 kHz, ergibt sich die

Spannung an de» Ablenkspulen im wesentlichen ausihrer Induktivität, und die zur Erzeugung einer geraden Sägezahnform, wie sie in Fig. la 'dargestellt ist, erforderliche Kurvenf qrm der Spannung ist in Fig. ib gezeigt. In jeder. Periodesteigt Eier die Spannung zunächst steil bis zu einem durch die Induktivität der Ablenkspulen bestimmten Wert. an, steigt dann geradlinig bis zu B' mit einer kleinen Steigung, die durch den Widerstand der Spulen ίο bestimmt wird, wobei dieser Anstieg von A' bis B' dem Anstieg des Stromsägezahnes in Fig. ι a von A bis B entspricht, und fällt dann zu Anfang der Rücklauf zeit wieder scharf ab; am (Ende der Rücklaufzeit wiederholt sich derselbe 'Zyklus. Wenn man die Spulen durch einen Transformator speist, wie es aus Gründen der Impedanzanpassung gebräuchlich ist, entsprechen, die erforderlichen Spannungsund Stromkurven auf der Primärseite des Transformators im wesentlichen den) .oben, beschriebenen Kurven.

Wie leicht ersichtlich, wird am Ende des ansteigenden Teils einer sägezahnförmigen Stromkurve, wenn der Spulenstrom plötzlich unterbrochen wird, auf Grund der Energie des die Spulen durchdringenden und umgebenden magnetischen Feldes und wegen der Streukapazität der Spulen eine gedämpfte Schwingung erzeugt. Das ist selbstverständlich störend, und es ist bekannt, aus diesem Grunde eine'Dämpfungsröhre einzuführen, die zu Beginn des Abknickens leitfähig gemacht wird, um einen linearen Stromabfall zu gewährleisten. Es ist ebenfalls bekannt, in röhrengedämpften Sägezahnschwingungsschaltungen einen Speicher- oder Piufrerkondensator vorzusehen, der die von der Dämpfungsröhre abgeführte Energie aufnimmt und diese Energie dazu zu verwenden, um die Hochspannung der Treiberröhre hochzutreiben. Die vorliegende Erfindung hat die Schaffung verbesserter röhrengedämpfterSägezahnschwingungsschaltungen zum Gegenstand, bei denen eine negative Rückkopplung zur Linearisierung der Sägezahnkurve des Stromes verwendet wind.

Eine erfindungsgemäße röhrengedämpfte Sägezahnschwingungsschaltung enthält zur Linearisierung eine negative Rückkopplung, die so geschaltet ist, daß sie wirksam wird, wenn die Treiber- und/ oder D'ämpfungsröhre in Tätigkeit ist bzw. sind. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung von Treiberund Dämpfungsröhre von den beiden entgegengesetzten Anschlüssen einer ihnen vorgeschalteten Röhre zur Phasenaufspaltung, die ihrerseits durch den auch sonst vorgesehenen Oszillator, der die Grundfrequenz der Sägezahnkurve bestimmt, gesteuert wird; die negative Rückkopplung wird dabei dem Gitter der genannten Phasenspaltröhre zugeführt.

In Fig. 2 bildet die Röhre F₁ einen Teil einer Phasenspaltstufe; ihre Anode ist über den Widerstand^ mit der Hochspannungsklemme HT +, ihre 6a Kathode über den Widerstand R₂ mit der Klemme HT— und Erde verbunden. Die Kathode von F₁ ist ferner durch einen' Kopplungskondensator C₁ mit dem Steuergitter der Treiberröhre V₂ verbunden, die Anode von V₁ durch einen weiteren Kondensator C₂ mit dem Steuergitter der Dämpfungsröhre F₃. Das Steuergitter der Phasenspaltröhre V₁ ist ferner durch einen Kondensator C₃ mit dem frequenzbestimmenden Oszillator O verbunden. i?₃undi?₄ sind die entsprechenden Gitterableitwiderstände der Röhren V₁ und V₂, wobei der erste, wie dargestellt, an einen Abgriff des Kathodenwiderstandes R₂ gelegt ist. Ziwecks Einstellung der Amplitude ist zwischen die heiße Seite des Oszillators O und die Hochspannungsquelle HT + ein einstellbarer Widerstand R~ geschaltet. Die Kathode der Dämpfungsröhre F₃ steht mit der Anode der Treiberröhre V₂ über die Primärwicklung P₁ des Transformators T in Verbindung, während die Anode der Röhre F₃ über eine zweite Primärwicklung P₂ desselben Transformators an den Hoch-Spannungsanschluß HT +, angeschlossen ist. Die Kathode der Dämpfungsröihre F₃ ist ferner durch einen 'Kondensator C₄ gegen Erde abgeblockt, Gitter und Kathode dieser Röhre sind durch den Gitterableitwiderstand R_e miteinander verbunden. Die Sekundär- oder Ausgangswicklung 5" des Transformators ist mit den Ablenkspulen DC der (nicht gezeichneten) Kathodenstrahlröhre verbunden und einseitig geerdet, während die andere Seite, mit Y bezeichnet, durch eine Reihenschaltung eines weite- go ren Widerstandes R₇ und eines Kondensators' C₅ mit dem heißen Ende des Oszillators O verbunden ist. Dieser letztere Punkt ist in der Figur mit X bezeichnet. Die Kathode der Treiberröhre F₂ ist durch einen abgeblockten Widerstand R₈ mit Erde verbunden. Wenn der Spannungsabfall am Widerstand R₂, der Treiberröhre F₂ und am Transformator gleich dem. Spannungsabfall am Widerstand R₁, der Dämpfungsröhre F₃ und dem Transformator gemacht wird, dann steuert eine auf das Gitter der Phasenspaltröhre F₁ gegebene Spannung in gleicher Weise die Dämpfungs- oder Treiberröhre, je nachdem, welche von beiden in Tätigkeit ist. Die Arbeitsweise der Schaltung soll vom Ende der Vorlauf zeit ausgehend, betrachtet werden, wenn die Treiberröhre leitend ist und ihr Gitterpotential etwa in der Gegend ihres Kathodenpotentials liegt. Der die Sägezahnfrequenz bestimmende Oszillator O, der in der für diese Zwecke üblichen Weise geschaltet sein kann, leitet und senkt dadurch das Potential des Punktes X, wodurch der Strom durch die Treiberröhre F₂ unterbrochen wird auf Grund der Kathodenfolgewirkung der Röhre F₁. Das bewirkt, daß der Strom durch die SekundärwicklungS und durch die Spulen DC etwas mehr als· eine halbe Periode einer freien Schwingung ausführt. Während dieser Zeit schwingt die Anodenspannung der Treiberröhre F₂ und deshalb das Potential des Punktes Y stark ins Positive und veranlaßt, daß durch den Widerstand R₇ ein Ladestrom in den Kondenator C₅ fließt, der eine Ladung erhält, deren Größe von der Spannung sowie von der Zeitkonstante der Elemente R₇ und C₅ abhängt. Während derselben Zeit schwingt die Anodenspannung der Dämpfungsröhre F₃ kräftig ins Negative, mit dem Ergebnis, daß die Dämpfungsröhre während dieser Zeit nicht

leitfähig sein kann. Da der Punkt X negativ ist, muß die Anode der Treiberröhre V₂ und das Gitter der Dämpfungsröhre V₃ positiv sein. In diesem Zustand ist die Dämpfungsröhre also bereit zu leiten, sobald ihre Anode positiv wird.

Am Ende dieser positiven Schwingung des Punktes Y unterbricht dann der Oszillator und gibt den Punkt X frei, dessen Potential nun vollständig durch die aus dem Widerstand R₇ und dem Konden-

sator C₅ bestehende Rückkopplungsleitung gesteuert wird, die ihm ein bestimmtes negatives Potential erteilt, da der Kondensator C₅ eine bestimmte negative Ladung erhalten hat.

Da der Amplitudenregelwiderstand mit dem positiven Pol der Hochspannungsquelle verbunden ist, steigt jetzt die Spannung am Punkt X, d. h. die Gitterspannung der Phasenspaltröhre V₁, auf positive Werte. Zu diesem Zeitpunkt wird die Anode der Dämpfungsröhre V₃ positiv, und die Röhre wird

infolgedessen leitend.

Da die Spannung des Punktes X in Richtung größerer positiver Werte wächst, wird die Anodenspannung der Röhre V₁ und entsprechend ebenso die Gitterspannung der Dämpfungsröhre V₃ fallen.

Infolgedessen wird der Strom durch die letztere fallen. Die Gitterspannung an der Treiberröhre V₂ wird steigen, obwohl sie noch immer oberhalb des Wertes liegt, bei dem die Röhre stromlos wird. Kurz vor der Hälfte der Vorlaufzeit ist dann der Strom durch die Dämpfungsröhre V₃ auf Null abgefallen, und die Dämpfungsröhre sowie dieTreiberröhre sind an dem Punkt angelangt, an dem sie den Stromfluß unterbrechen. Der restliche Vorlauf wird durch den Anstieg der Gitterspannung der Treiberröhre V₂ bewirkt und durch den daraus folgenden Anstieg des Stromflusses durch diese Röhre, bis der Oszillator wieder leitet, wodurch sich der ganze Vorgang wiederholt. Jede Abweichung des Stromverlaufs von der idealen Kurvenform wird ausgeglichen, da die resultierende Änderung der Spannung an denAblenkspulen über denRück'kopplungsweg zurückgeführt wird und der Änderung entgegenwirkt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Rückkopplung statt vom Punkt Y aus auch von der Anode der Treiberröhre V₂ aus erfolgen, indem dann die Elemente Ji₇ und C₅ in Reihe zwischen der Anode der Röhre V₂ und Punkt X liegen, wobei die in Fig. ι bezeichnete Verbindung zwischen R₇ und dem Punkt Y dann natürlich fortgelassen wird.

Diese Ausführung ergibt zwar eine etwas wirksamere Rückkopplungsschaltung, die aber den Nachteil hat, daß die Ohmschen Verluste in dem genannten Rückkopplungsweg unter Umständen groß er sind. Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, bei der die Rückkopplung von der Anode der Dämpfungsröhre V₅ aus erfolgt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind hier der Oszillator O und der Amplitudenregelwiderstand R₅ gegenüber Fig. 2 miteinander vertauscht. Ferner ist die Kathode der Phasenspaltröhre V₁ durch den Kondensator C₁ mit dem Gitter der Dämpfungsröhre V₃ anstatt mit dem der Treiberröhre gekoppelt, während die Anode der Phasenspaltröhre V₁ durch den Kondensator C₂' mit dem Gitter der Treiberröhre V₂ statt mit dem der Dämpfungsröhre gekoppelt ist. Der aus R₇ und C₅ bestehende Rückkopplungsweg, liegt hier zwischen der Anode der Dämpfungsröhre V₃ und dem Verbindungspunkt des Oszillators. O mit dem Amplitudenregelwiderstand R₅. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist ähnlich wie bei Fig. 2, außer daß die Gitter der Dämpf ungs- bzw. Treiberröhre von den beiden gegenüberliegenden Außenwiderständen R₁ bzw. R₂ der Phasenspaltröhre gesteuert werden, deren Spannung während des Vorlaufes. fällt und für den Rücklauf durch den Oszillator wieder angehoben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Röhrengedämpfte Sägezahnschwingungsschaltung mit einer linearisierenden negativen Rückkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg so geschaltet ist, daß er wirksam ist, wenn die Treiber- und/oder Dämpfungsröhre in Betrieb ist bzw. sind.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Treiberund der Dämpfungsröhre von den beiden entgegengesetzten Anschlüssen einer ihnen vorgeschalteten Phasenspaltröhre erfolgt, die ihrerseits durch den üblichen Oszillator, der die Grundfrequenz der Sägezahnkurve bestimmt, gesteuert wird, und daß die negative Rückkopplung dem Gitter der genannten Phasenspaltröhre zugeführt wird.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg an den. Ausgangskreis angeschlossen ist, der den Ablenkstrom für ein elektromagnetisches Ablenksystem einer Kathodenstrahlröhre liefert, und der selbst durch die genannte Schaltanordnung gespeist wird.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß derRückkopplungsweg an die Anode der Treiberröhre angeschlossen ist.

5. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg an die Anode der Dämpfungsröhre an- geschlossen ist.

6. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg aus. einem Widerstand und einer Kapazität in Reihenschaltung besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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