DE892804C

DE892804C - Arrangement for generating time-linear symmetrical breakover oscillations

Info

Publication number: DE892804C
Application number: DEA11586D
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr-Ing Johannsen
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1942-06-27
Filing date: 1942-06-27
Publication date: 1953-10-12

Description

Anordnung zur Erzeugung zeitlinearer symmetrischer Kippschwingungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung zeitlinearer Kippschwingungen, bei der ein Kondensator langsam aufgeladen und schnell entladen wird (oder umgekehrt). Die Symmetrierung der in der Elektronenstrahloszillographie benutzten sägezahnförmigen Kippspannungen ist zur Vermeidung von Unschärfen und Trapez.fehlern erwünscht. Es ist bereits bekannt, bei Anordnungen zur Erzeugung zeitlinearer symmetrischer Kippschwingungen:, bei denen ein Kondensator durch eine Vier- oder Mehrpo:lröhre langsam aufgeladen und schnell entladen wird, eine Verstärkerröhre vorzusehen, -welche die im Kondensator entstehenden unsymmetrischen Spannungen in ihrer Phase umkehrt. Die symmetrische Spannung kann dann bei Verwendung eines einstufigen Verstärkers einerseits am Ausgang der Verstärkerröhre und andererseits am Ausgang des Kondensators abgegriffen werden. Um nun diie Forderung zu erfülken, .daß die in .der eigentlichen Kippschaltung erzeugte Spannung gleich der vom Verstärker gelieferten Spannung ist, muß, da Verstärkerröhre.n die ihrem Gitter zugeführten Spannungen an der Anode verstärkt auftreten lassen, zur Erzeugung einer Gitterspannungsamplitude geeigneter Größe ein Spannungsteiler vorgesehen werden, an dem der gewünschte Teil der Kippspannung abgegriffen werden kann. Es hat sich bewährt, zu diesem Zweck einen kapa:zitiven Spannungsteiler vorzusehen:, weil es sich bei derartigen Kipps.p:annungsverstärkern, insbesondere in der Elektronenstrahloszillographie, um die Verstärkung in einem sehr großen Frequenzbereich handelt, wobei der hohe Oberwellengehalt der Sägezahnspannung dieser schon an. sich großen Frequenzbereich noch weiter vergrößert. Hierbei ergibt sich noch der Vorteil, daß der Kippkondensator selbst als kapazitiver Spannungsteiler verwendet werden kann. In der Fig. i ist eine solche Ausführungsform, bei der der Kippkondensator als Spannungsteiler dient, dargestellt. Der beispielsweise in fünf Stufen umschaltbare Kippkondensator stellt gleichzeitig den für den. Verstärker benötigten kapazitiven Spannungsteiler dar. Die einzelnen Kippkondensatoren. i, i', 2, 2' usw. werden mit Hilfe der gleichzeitig betätigten Umschalter 6 und 6' auf den jeweils :gewünschten Wert eingestellt. Die durch geeignete Bemessung der kapaz@itiven Werte erhaltene, an den Teilkippkapazitäten i', 2' usw. liegende Teilkippspannung, wird dem Gitter der Verstärkerröhre 7 zugeführt, an deren Anode die gewünschte spiegelbildliche Spannung auftritt. Die zur Erde symmetrische Kippspannung kann .dann an -den Klemmen 8 und 9 den Zeitablenkplatten unmittelbar oder mittelbar zugeführt werden. Der Widerstand io stellt den üblichen Gittera@bleitwiderstand dar.Arrangement for generating time-linear symmetrical breakover oscillations The invention relates to an arrangement for generating time-linear breakdown oscillations, in which a capacitor is slowly charged and quickly discharged (or vice versa). The symmetrization of the sawtooth-shaped breakover voltages used in electron beam oscillography is desirable in order to avoid blurring and trapezoidal errors. It is already known to provide an amplifier tube in arrangements for generating time-linear symmetrical relaxation oscillations, in which a capacitor is slowly charged and quickly discharged by a four-pole or multi-pole tube, which reverses the phase of the asymmetrical voltages that arise in the capacitor. When using a single-stage amplifier, the symmetrical voltage can then be tapped on the one hand at the output of the amplifier tube and on the other hand at the output of the capacitor. In order to meet the requirement that the voltage generated in the actual flip-flop is equal to the voltage supplied by the amplifier, since amplifier tubes allow the voltages supplied to their grid to appear at the anode in an amplified manner, a grid voltage amplitude of a suitable size must be generated Voltage divider can be provided at which the desired part of the breakover voltage can be tapped. It has proven to be useful to provide a capacitive voltage divider for this purpose: because with such Kipps.p: approach amplifiers, especially in electron beam oscillography, it is a question of amplification in a very large frequency range, the high harmonic content of the sawtooth voltage at. large frequency range is enlarged even further. This also has the advantage that the breakover capacitor itself can be used as a capacitive voltage divider. Such an embodiment in which the breakover capacitor is used as a voltage divider is shown in FIG. The breakover capacitor, which can be switched in five stages, for example, also provides the for the. Amplifiers required capacitive voltage dividers. The individual breakover capacitors. i, i ', 2, 2' etc. are set to the desired value with the help of the switch 6 and 6 ', which are actuated at the same time. The partial breakover voltage, which is obtained by suitable dimensioning of the capacitive values and which is applied to the breakover capacitances i ', 2' etc., is fed to the grid of the amplifier tube 7, at the anode of which the desired mirror-image voltage occurs. The breakover voltage, which is symmetrical to earth, can then be fed directly or indirectly to the time deflection plates at terminals 8 and 9. The resistance io represents the usual grid resistance.

Wenn es auch möglich ist, durch besondere Ausbildung .des Schalters entsprechend Fig. 2 :den Aufwand dieser Anordnung zu verringern, und zwar dadurch, daß der bewegliche Kontaktteil des Schalters mit einer besonderen Zuführung versehen wird (Schalter 6"), so. ist doch der Aufwand an Kondensatoren, insbesondere bei großenKap,azitätswerten, für die Erzeugung niedriger Kippfrequenzen erheblich. Bei einem Verstärkungsfaktor von nur 5 für die verwendete Verstärkerröhrel 7 betragen die Kapazitätswerte für die Kippkondensatoren i etwa i,uF ünd für i'- etwa 5 ,uF in den üblichen Schaltungen bei Kippfrequenzen von etwa io bis 3o Hz. Der Vorteil, daß für die Kondensatoren i', 2' usw. nur solche geringerer Spannungsfestigkeit benötigt werden, fällt bei den in der Elektronenstrahloszillographie üblichen Spannungswerten fort.If it is also possible, through special training of the switch according to Fig. 2: to reduce the complexity of this arrangement, namely by that the movable contact part of the switch is provided with a special feed is (switch 6 "), so is the cost of capacitors, especially for large cap, acity values, for the generation of low toggle frequencies. at an amplification factor of only 5 for the amplifier tube 7 used the capacitance values for the breakover capacitors i about i, uF and for i'- about 5 uF in the usual circuits with sweep frequencies of about 10 to 30 Hz. The advantage, that for the capacitors i ', 2' etc. only those of lower dielectric strength are required, falls with the voltage values customary in electron beam oscillography away.

Um .diesen erheblichen Aufwand herabzusetzen, hat man. auch bereits entsprechend Fi:g.3 den Spannungsteiler aus rein Ohmschen Widerständen gebildet. Der Spannungsteiler besteht bei dieser Anordnung aus einem Po:tentiometer, oder, wie in der Fig. 3 beispielsweise dargestellt ,ist; aus zwei in ihrer Größe entsprechend ausgewählten Widerständen ioa und i i, wobei, der Widerstand io gleichzeitig die Funktion des Gitterableitwiderstandes übernimmt. Der Kondensator 12 dient hierbei zur Fernhaltung unerwünschter Gleichspannung - vom Gitter der Verstärkerröhre 7.In order to reduce this considerable effort, one has. also already According to Fi: g.3 the voltage divider is formed from purely ohmic resistances. In this arrangement, the voltage divider consists of a potentiometer, or, as shown in FIG. 3, for example; of two according to their size selected resistors ioa and i i, where, the resistance io simultaneously the The function of the grid leakage resistance takes over. The capacitor 12 is used here to keep unwanted DC voltage away - from the grid of the amplifier tube 7.

Diese Anordnung hat zwar,den Vorteil größerer Einfachheit, befriedigt jedoch nur, bei verhältnismäßig niedrigen. Frequenzen. Wesentlich. :bessere Ergebnisse können mit einer Anordnung entsprechend Fig. 4 erzielt werden; bei der ein Spannungsteiler benutzt wird, der aus Ohmschen Widerständen. und dazu parallel liegenden, Kondensatoren eüwa gleichen Teilungsverhültnisses besteht. In der Fig.4 stellen die Widerstände i o, ii wieder den Ohmschen Spannungsteiler dar, während die Kapazitäten. 13, 14 den kapazitiven Teil des Spannungsteilers bilden. Es kann unter Umständen unnötig sein, eine besondere Kapazität 13 vorzusehen, da die Eingangskapazität der Verstärkerröhre 7 ausreichen kann. Bei dieser Anordnung müssen beide Spannungsteilerteile für sich eingestellt werden. Es hat sich ferner oft als. zweckmäßig erwiesen, den Blockkondensator 12 in die Mitte des -Spannungsteilers zu legen. Bei geeigneter Bemessung dieses teils Ohmschen, teils kapazitiven Spannungsteilers ist es möglich, einen für Frequenzen von etwa io Hz bis ioo: ooo Hz befriedigend arbeitenden Kippspannungsverstärker aufzubauen. Als Beniess-ungsbeispiel seien folgende Werte.angegeben: Widerstand io etwa 300 Kiloohm einstellbar, Widerstand i i = i-Meg ohm, Kondensator i2 = o, i ,uF, Kondensator 13 = o (nur Eingangskapazität der Röhre 7), Kondensator 14 _ 2o ,uF einstellbar.Although this arrangement has the advantage of greater simplicity, it is only satisfactory when it is relatively low. Frequencies. Essential. : better results can be achieved with an arrangement according to FIG. 4; where a voltage divider is used that consists of ohmic resistances. and capacitors lying parallel to them have about the same division ratio. In FIG. 4, the resistors io, ii again represent the ohmic voltage divider, while the capacitances. 13, 14 form the capacitive part of the voltage divider. Under certain circumstances it may be unnecessary to provide a special capacitance 13, since the input capacitance of the amplifier tube 7 can be sufficient. With this arrangement, both voltage divider parts must be set individually. It has also often proven to be. proven to be useful to place the blocking capacitor 12 in the middle of the voltage divider. With a suitable dimensioning of this partly ohmic, partly capacitive voltage divider, it is possible to build a breakover voltage amplifier that works satisfactorily for frequencies from about 10 Hz to 100: 000 Hz. The following values are given as an example of use: Resistance io about 300 kiloohms adjustable, resistor ii = i-Meg ohm, capacitor i2 = o, i, uF, capacitor 1 3 = o (only input capacitance of tube 7), capacitor 14 _ 2o, uF adjustable.

Bei der Verstärkung von noch höheren Kippfrequenzen werden mit der in der Fig.4 dargestellten Ausbildung des Spannungsteilers keine befriedigenden Ergebnisse -mehr erzielt. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung zeitlinearer symmetrischer Kippschwingungen, bei .der dieser Nachteil vermieden. ist. Erfindungsgemäß ist der teils Ohmsche, teils kapazitive Spannungsteiler nur :bei niedrigen Kippfrequenzen einzuschalten, während. bei der Einschaltung der zur Erzeugung höchster Kippfrequenzen dienenden Kippkondensatoren gleichzeitig an Stelle des teils Ohmschen, teils kapazitiven Spannungsteilers ein rein kapazitiver Spannungsteiler eingeschaltet wird. Auf .diese Weise wird gerade der bei niedrigen Frequenzen. unzulässig hohe Aufwand für den kapazitiven Spannungsteiler vermieden. Ein dieses Ohmschen Spannungsteilers zeigt Fig. 4.When amplifying even higher tilt frequencies, the in the Figure 4 illustrated design of the voltage divider is not satisfactory Results - more achieved. The invention relates to an arrangement for generating time linear symmetrical breakdown oscillations, in which this disadvantage is avoided. is. According to the invention the partly ohmic, partly capacitive voltage divider is only: at low surge frequencies turn on while. when switching on the to generate the highest breakover frequencies Serving breakover capacitors at the same time in place of the partly ohmic, partly capacitive Voltage divider a purely capacitive voltage divider is switched on. To this Wise becomes just that at low frequencies. unacceptably high effort for the capacitive voltage divider avoided. One of this ohmic voltage divider shows Fig. 4.

In den. Stufen i bis 3 des Grobreglers der Kippfrequenz wird der teils Ohmsche; teils kapazitive Spannungsteiler an das Gitter der Verstärkerröhre 7 geschaltet.In the. Levels i to 3 of the coarse control of the tilting frequency become the part Ohmic; partly capacitive voltage divider connected to the grid of the amplifier tube 7.

In den Stufen 4 und 5 wird dagegen ein kapazitiver Spannungsteiler allein benutzt, wobei dann .die rKippkapazität durch: die Kondensatoren 4 und 4' bzw. 5 und 5' gebildet wird. Die Bemessung der verschiedenen Spannungsteiler richtet sich nach .dem Verstärkungsgrad der Röhre 7 und kann ohne Schwierigkeiten in den einzelnen Stufen abgeglichen werden.In stages 4 and 5, on the other hand, a capacitive voltage divider is used used alone, in which case. or 5 and 5 'is formed. The dimensioning of the various voltage dividers is aimed after .dem degree of reinforcement of the tube 7 and can without difficulty in the individual levels can be compared.

Claims

PATENT CLAIM: Arrangement for generating time-linear syrrimetric Breakdown oscillations, in which a capacitor is slowly charged and quickly discharged, and an amplifier tube for balancing the fully supplied to the capacitor Tensions as well as one consisting of ohmic resistance and, parallel to it, = the capacitors Voltage divider, at which the desired part of the breakover voltage is tapped, provided = n are, characterized in that the partly ohmic, partly capacitive voltage divider is only to be switched on at low breakover frequencies, while it is switched on of the breakover capacitors used to generate the highest breakover frequencies at the same time is switched on instead of the partly ohmic, partly capacitive voltage divider.