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Schaltungsanordnung für Kathodenstrahloszillographen
Die Erfindung
befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zur Darstellung von Vorgängen auf einer
kreisförmigen Zeitlinie unter Anwendung einer Braunschen Röhre mit zwei senkrecht
gekreuzten Ablenksystemen.
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Es ist eine Schaltung bekanntgeworden, welche mit einer Braunschen
Röhre mit zwei zueinander senkrechten Paaren von. Ablenkplatten die D arstellung
von belfehigen Vorgängen auf einer kreisförminen Zeitlinie gestattet. Das Prinzip
der Schaltung ist folgendes: Zur Erzeugung der kreisförmigen Zeitlinie werden zwei
um go° phasenverschobene Wechselspannungen gleicher Amplitude an die Steuergitter
zweier Gegentaktverstärker angelegt. Durch parallele Beeinflussung der Schirmgitter
kann der Radius des so entstandenen Kreises variiert werden. Bei richtiger Wahl
der Schirmgittervorspannung ist die Änderung des Kreisradius der Änderung der Schirmgitterspannung
proportional. Legt man also eine beliebige Meßspannung an die parallel geschalteten
Schirmgitter, so wird diese Meßspannung auf der kreisförmigen Zeitlinie aufgelöst
erscheinen, wenn die Kreisfrequenz zur Meßfrequenz in einem ganzzahligen Verhältnis
steht.
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Für die praktische Verwertung hat diese bekanne Schaltung folgenden
Nachteil: Die Anwendung von Gegentaktverstärkern macht die Ausgangsspannung symmetrisch
und macht demnach eine symmetrische Schaltung der Braunschen Röhre erforderlich.
Die im Handel befindlichen Braunschein Röhren mit Mednger Anodenspannung, d. h.
hoher
Empfindlichkeit, sind aber meist unsymmetrisch geschaltet, je eine Ablenkplatte
ist also mit der Anode, d. h. mit festem Potential, verbunden.
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Diese Schaltung erlaubt demnach nicht die Verwendung derartiger unsymmetrischer
Röhren. Man ist daher wegen der symmetrischen Ausgangsspannung auf die Verwendung
von großen Braunschien Röhren mit hoher Anodenspannung, d. h. geringer Ablenkempfindlichkeit,
angewiesen. Dieser Umstand läßt aber die auf dem Schirm erscheinenden Oszillogramme
so klein werden, daß man ohne die Verwendung von je zwei weiteren Gegentaktendstufen
nicht auskommt. Diese bekannte Methode erfordert also zur Erzielung praktisch verwertbarer
Oszillogramme schaltungsmäßig einen großen Aufwand und kann nicht in Zusammenhang
mit den kleinen, bequem transportierbaren Elektronenstrahloszill,agraphen verwendet
werden. Außerdem müssen die zur Erzeugung der kreisförmi.gen Zeitlinie ,dtienenden
Wechselspannungen ebenfalls symmetrisch sein, so daß also vier Phasen 0° und I800
sowie 90° und 27010 erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, durch Anwendung von
unsymmetrisch geschalteten Braunschen Röhren mit zwei senkrecht gekreuzten Ablenksystemen
eine kreisförmige Zeitlinie und eine durch die Meßspannung erfolgende radiale Auslenkung
zu erzeugen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß je eine
Ablenkplatte beider Systeme auf festem Potential liegt und an die anderen Platten
beider Systeme die zur Kreiserzeugung und radialen Ablenkung erforderlichen Spannungsgemische
gelegt werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Die Erfindung ist auf diese Ausführungsform nicht beschränkt. Es sind nur die zum
Verständnis des Erfindungsgedankens erforderlichen Einzelheiten dargestellt worden.
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Zwei Verstärkerröhren I und 2 werd;en im Anodenkreis parallel geschaltet.
An die Fanggitter 3 und 4 der beiden Röhren werden (Klemmen 5 und 6) zwei Wechselspannungen
g]eicher Frequenz und gleicher Phase, aber verschiedener Amplitude gelegt. Die eine
Amplitude kann z. B. auch Null sein. Da die Anodenströme an dem gemeinsamen Anodenwiderstand
7 sich addieren, erhält man am Verstärkerausgang 8 die Summe der verstärkten Einzelspannungen.
Wenn man jetzt an die Steuergitter g und 10 der beiden Röhren im Gegentakt eine
weitere Wechselspannung legt (Klemmen II und 12), so hat diese eine doppelte rv
irkung: a) diese Wechselspannung II/I2 wird durch Steuerung des Anodenstromes am
Anodenwiderstand 7 verstärkt. Dieser unerwünschte Effekt wird aber wegen der -Gegenphasi'glit'
der beiden sich addierenden Anodenwechselströme vollständig kompensiert. b) Der
Verstärkungsfaktor für die Wechselspannung 5 am Fanggitter 3 wird infolge der durch
die Wechselspannung II am Steuergitter g bewirkten periodischen Schwankung des Anodenstromes
ebenfalls in Richtung dieser letzteren Wechselspannung periodisch geändert. die
verstärkte Fanggitterwechselspannung 5 schwankt also im Rhythmus der Steuergitterwechselspannung
II zwischen zwei Werten, die dadurch gegeben sind, daß die Steuergitterwech selspannung
gerade ein Maximum bzw. ein Minimum hat.
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Genau die gleiche Wirkungsweise hat die Röhre 2, nur erfolgt hier
die Umschaltung im Gegentakt.
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Erteilt man. erfindsingsgemäß den beiden Fanggitterwechselspannungen
5 bzw. 6 verschiedene Amplituden, so bleibt bei der Addition in den beiden parallel
geschalteten Röhren eine resultierende Schwankung übrig. Macht man eine der beiden
Amplitudenregelbar, so kann. man damit den Radialausschlag der Meßfrequenz, d. h.
also deren Verstärkung regeln. Die dem gemeinsamen Anodenkreis der Röhren 1 und
2 entnommene Spannung wird an das eine Plattenpaar 13 der Braunschen Röhre gelegt.
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An das zweite Plattenpaar 14 legt man eine Spannung, die sich von
der ersten dadurch unterscheidet, daß die beiden Spannungen gleicher Phase, aber
verschiedener Amplitude an den Fanggittern der Röhren I und 2 um go0 phasenverschoben
sind. iDie Umschaltspannung hat dagegen jeweils die gleiche Phase bei der Röhre
15 wie bei der Röhre 1 und bei der Röhre 16 wie b,ei der Röhre 2. Die Wirkungsweise
der beiden Röhren I5 und I6 entspricht der bereits beschriebenen der Röhren I und
2. Die beiden Grenzkurven der oben beschriebenen Umschaltung ergeben auf der Braunschen
Röhre zwei konzentrische Kreise, zwischen denen die Steuergitterwechselspannnng
umschaltet.
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Wenn also beispielsweise die Steuergitterspannung in einem ganzzahligen
Frequenzverhältnis zur Fanlbgitterspan,nung steht und d:ieerfindungsgemäße Schaltung
angewendet wird, so ergibt sich als stehendes Bild das Oszillogramm der Stenergitterspannung
auf einer kreisförmigen Zeitlinie.
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PATENTANSPRVCHE: I. Schaltungsanordnung für Kathodenstrahloszillographen
zur Darstellung von Vorgängen auf einer kreisförmigen Zeitlinie unter Anwerr dung
einer Braunschen Röhre mit zwei senkrecht gekreuzten Ablenksystemen, dadurch gekennzeichnet,
daß je eine Ablenkplatte beider Systeme auf einem festen Potential liegt und an
den anderen Platten bei'der Systeme die zur Kreiserzeugung und Radialablenkung erforderlichen
S.pannungsgemische gelegt werden.