DE916561C

DE916561C - Kippschaltung mit Mehrgitterroehre

Info

Publication number: DE916561C
Application number: DEF4461D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Dillenburger; Dipl-Ing Johannes Guenther
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1937-03-10
Filing date: 1937-03-11
Publication date: 1954-08-12

Description

Die Erfindung betrifft Kippschaltungen, in denen unter Verwendung 'einer Mehrgitterröhre ein sägezahnförmig verlaufender Strom erzeugt wird.

Es sind Schaltungen bekannt, mit denen mit Hilfe einer einzigen Röhre sägezahnförmig verlaufende Ströme erhalten werden. Bei diesen Schaltungen ist der Gitterkreis mit dem Anodenkreis traneformatoriseh gekoppelt, und es ist durch diesen Kipptransformator ein gewisser baulicher Aufwand ίο erforderlich.

Ferner sind Einröhrenkippschaltungen bekannt, bei denen zwischen Anode und Steuergitter mindestens zwei weitere Gitter liegen, wobei zwischen der Anode und dem ersten Steuergitter eine kapazitive Kopplung vorhanden ist. Zwischen der Anode und einem an positivem Potential liegenden Gitter befindet sich ein weiteres Gitter, das mit dem an positiver Spannung liegenden Gitter kapazitiv gekoppelt ist. Wirkungsweise und Bemessung dieser Schaltungen ist stets derart, daß ein parallel zur ao Röhre liegender Kondensator über einen hochohmigen Widerstand aufgeladen wird, wobei die Anodenspannung einer Röhre langsam ansteigt. Wenn diese Spannung groß genug ist, setzt ein Rückkopplungsvorganjg ein, so daß mit Hilfe der Röhre der Kondensator entladen wird. Um eine linear ansteigende Spannung zu erhalten, ist es, falls die Aufladespannung nicht sehr groß gemacht werden kann, notwendig, eine Einrichtung zur Konstanthaltung des Aufladestromes vorzusehen. Die Röhre selbst hat an der Aufladung des Kondensators und an der Kurvenform (Linearität) der

Aufladespannungskurve keinerlei Anteil; sie dient lediglich zur Entladung des Kondensators in bestimmten Zeitabständen. Diese Schaltung stellt nur eine Vereinfachung der bekannten Zweiröhrenkippschaltung dar, wobei die Funktionen beider Röhren durch eine Röhre übernommen, wurde. Das Arbeiten der Schaltung wird durch einen einfachen Rüdkkopplungsvorgaing· gewährleistet, wobei die Steilheit der betreffenden Kennlinien die ausschlaggebende Rolle spielt. Dieses Kippgerät ergibt lediglich eine Sägezahnspannung. Um mit dieser Schaltung sägezahnförmige Ströme zu bekommen, müßte noch eine zusätzliche Röhre verwendet werden, die durch die sägezabnförmigen Spannungen gesteuert wird, so daß ein verhältnismäßig großer Aufwand notwendig ist.

Die Erfindung betrifft eine Kippschaltung, bei der mit einer einzigen Mehrgitterröhre sägezahnförmige Ströme unmittelbar erhalten werden. Erfindungsgemäß wird hierzu eime Mehrgitterröhre mit wenigstens zwei zwischen dem Steuergitter und der Anode liegenden weiteren Gittern verwendet, bei der die Anode mit dem Steuergitter im wesentlichen kapazitiv gekoppelt ist. Ein zwischen Anode und einem an positives Potential angeschlossenen Gitter befindliches weiteres Gitter erhält infolge der kapazitiven Kopplung mit dem an positivem Potential befindlichen Gitter oder durch Steuerung mittels Kathodenwiderstand zu Beginn der Rücklaufzek einen negativen Impuls, der den Anodenstrom so lange sperrt, bis die Ladung am Verteilungsgitter über den Gitterableitwiderstand so weit abgeflossen ist, daß der Anodenstrom wieder einsetzt. Die Zeitkonstante an diesem Gitter ist hierbei so gewählt, daß das Abfließen der Ladung in einem Bruchteil der gesamten Kippschwingungsperiode erfolgt. Das Steuergitter ist derart mit einem Zeitkonstäntenglied verbunden, daß der Anodenstroin während der Hinlaufzeit langsam infolge des Abfließens der am Gitter befindlichen Ladung linear ansteigt, bis eine solche Potentialverteilung an den Elektroden der Röhre erreicht wird, daß die Stromverteilung von einem Gleichgewichtszustand sprunghaft in einen anderen übergeht und infolge der Wirkung des Stromverteilungsgitters der Anodenstrom wiederum gesperrt wird, worauf der Vorgang sich wiederholt. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Schaltung mit 'einer Viergitterröhre. Dias Gitter 2 der Röhre liegt an einer konstanten positiven Spannung. Das Gitter 3 ist über einen Widerstand S ebenfalls mit einem positiven Punkt der Spannungsquelle verbunden und über einen Kondensator 10 mit dem Gitter 4 gekoppelt. Das Gitter 4 ist über einen Widerstand 11 mit der Erde verbunden. Die Anode 8 der Röhre liegt über einen Widerstand 12 an einer positiven Spannung und ist über einen Kondensator 6 und einen Widerstand 7 mit dem Gitter 1 gekoppelt. Im nachstehenden wird die Wirkungsweise der Schaltung besehrieben, wobei auch auf Fig. 2 Bezug genommen wird, in der der Spannungsverlauf an den einzelnen Gittern der Kippröhre dargestellt ist.

Es sei angenommen, daß im Zeitpunkt^ die Spannungen an den Elektroden und die Stromverteilung solche Werte erreicht haben, daß die Stromverteilung in der Röhre sich sprunghaft ändert. Der auftretende Spannungssprung ist in Fig. 2 eingezeichnet. Infolge des stark negativen Potentials am Gitter 4 wird der Anodenstrom gesperrt. Der Anodenspannungsimpuls wird über den Kondensator 6 auf das Gitter ι übertragen und bewirkt dort infolge einsetzenden Gitterstromes eine Übernahme vom negativen Elektronen, die bis zum Zeitpunkt 4 dauert. Nach Erreichen dieses Zeitpunktes ist die negative, das Potential des Gitters 4 bestimmende Ladung des Kondensators 10 über den Widerstand 11 so weit abgeflossen, daß der Anodenstrom wieder einsetzt. Dies führt zur Auslösung eines Rückkopplungsvorganges auf Grund der Kopplung der einzelnen Elektroden untereinander über die Kondensatoren 6 bzw. 10. Das Gitter 4 wird so lange auf positivere Werte gesteuert, bis die Steuerwirkung dieses Gitters und damit auch der Rückkopplungsvorgang aufhört, was im gewählten Beispiel bei etwa +4 V der Fall ist. Der Kondensator 6 und damit das Gitter 1 hat infolge der vorher aufgenommenen Elektronen, nunmehr eine negative Ladung, die langsam über den hochohmigen Ableitwiderstand 7 abfließt. Der Anodenstrom steigt demzufolge von einem kleinen Anfangswert an. Da die Entladung von ' Gitter 1 exponentiell erfolgt und auch die Röhrenkennlinie in ihrem unteren Teil etwa exponentiell verläuft, hat die Summe dieser beiden Wirkungen ein lineares Ansteigen des Anodenstromes zur Folge. Damit ändern sich aber stetig die Potentiale an den Elektroden und auch die Stromverteilung. Die Potentiale erreichen schließlich einen solchen Wert, daß ein. Umspringen der Stromverteilung erfolgt, worauf der geschilderte Vorgang sich wiederholt (Zeitpunkt ^₃). Die Größe der Zeitkons'tainte am Gitter 1 (Kondensator 6, Widerstand 7) bestimmt die Zeitdauer des Hinlaufes, die Größe der Zeitkonstante am Gitter 4 (Kondensator ι o, Widerstand 11) die Dauer des Rücklaufes. Der Anodenstrom hat den in Fig. 3 dargestellten Verlauf. Die Zeit des schnellen Absinkens des Anodenstromes beträgt etwa 2 0/0 der Gesamtzeit. Der sägezahnförmigie Strom im Anodenkreis dient direkt zur magnetischen. Strahlablenkung.

In der Schaltung nach Fig. 1 läßt sich auch das Gitter 2 mit dem Gitter 3 vertauschen, ohne daß eine Änderung der Wirkungsweise eintritt. Eine Regelung der Kippfrequenz ist durch Verstellung des Widerstandes 5 möglich. Eine Regelung der Kippamplitude läßt sich durch Verändern der Größe des Widerstandes 12 erreichen, ohne daß dabei eine wesentliche Veränderung der Frequenz eintritt.

Die gleiche Wirkungsweise läßt sich auch mit Hilfe einer Dreigitterröhre z. B. nach Fig. 4 erzielen. Das an konstanter positiver Spannung liegende Gitter 2 ist hier fortgelassen. Die Ablenkspule der Braunschen Röhre ist an den Punkten 13 und 14 angeschlossen und liegt über einen Kondensator 21 an der Anode 8. Ein gemeinsamer Widerstand, z. B. eine Drossel 20 in dem positive Span-

nung führenden Gitter- und Anodeinkreis, ergibt eine gute Geradlinigkeit des Stromanstiegs bei großen Amplituden. Eine Synchronisierung ist ohne weiteres möglich, wenn nur dafür gesorgt wird, daß ζ. B. am Gitter 4 über die Klemme 22 ein negativer Impuls kurz vor dem Einsetzen der selbständigen Kippung erzeugt wird. Es kann auch ein positiver Impuls am Gitter 1 zur Synchronisierung verwendet werden. Die Kippschaltung kann auch, z. B. für die Registrierung !einmaliger Vorgänge, so "bemessen werden, daß nur beim Eintreffen eines Impulses eine Kippung eintritt.

Man kann ferner nach Fig. 5 den Rückkopplungsweg, der nach Fig. 1 über das Gitter 3 vorhanden ist, durch einen in die Kathodenleitung eingeschalteten Widerstand 23 ersetzen. Es ist neben der Ausnutzung des sägezahnförmigen Stromes möglich, an diesem Widerstand eine zur Anodenspannung gegenphasig verlaufende Sägezahnspannung zu erhalten,

ao so daß man z. B. für Röhren mit elektrischer Ablenkung eine Gegentaktsägezahinspannung zur Verfügunghat, die entweder direkt zur Ablenkung benutzt oder über eine Gegentaktverstärkerstufe an die Röhre gelegt wird. Die Synchronisierimpulse werden hierbei an der Klemme 18 über den Kondensator 10 dem Rückkopplungsweg zugeführt.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung einer Gegen takt spannung ist in Fig. 5 dargestellt. Zu dem im Anodenkreis liegenden kleinen Widerstand 15 liegt ein Transformator 16 parallel, dessen induktiver Widerstand groß ist gegenüber dem Widerstand 15. An dem Transformator entsteht eine sägezahnförmige Spannung, die auf der Sekundärseite durch eine Mittelanzapfung 17 geteilt wird. Man kann diesen Transformator auch durch eine Drossel mit einer Mittelanzapfung ersetzen.

Claims

Patentansprüche:

1. Kippschaltung unter Verwendung einer Röhre mit drei oder mehr Gittern und kapazitiver Kopplung zwischen Anode und erstem Steuergitter, bei der sägezahnförmige Ströme erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuergittern als Zeitkonstantenglieder wirkende Kapazitätswiderstandsglieder angeordnet sind und diese Zekkonstantenglieder so bemessen sind, daß während der Entladung der Kondensatoren ein linear ansteigender Strom im Anodenkreis fließt, demzufolge die Anodenspannung bis auf einen Wert absinkt, bei dem durch Wirkung des Stromverteilungsgitters der Strom zur Anode gesperrt wird.

2. Kippschaltung nach Anspruch 1 mit mindestens zwei zwischen dem Steuergitter und der Anode liegenden weiteren Gittern, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Anode und einem an positives Potential angeschlossenen Gitter (3) befindliches weiteres Gitter (4) durch kapazitive Kopplung mit dem an positivem Potential liegenden Gitter (3) oder durch Steuerung mittels Kathodenwiderstand (23) zu Beginn der Rücklaufzeit einen negativen Impuls erhält, der den Anodenstrom 90 lange sperrt, bis die Ladung am Verteilungsgitter (4) über den Gitterableitwiderstand (11) so weit abgeflossen, ist, daß der Anodenstrom wieder einsetzt, bei einer solchen Zeitkonstante an diesem Gitter, daß dies in einem Bruchteil der gesamten Kippschwingungsperiode erfolgt, und daß das Steuergitter (1) derart an einem Zeitkonstantenglied (6, 7) liegt, daß der Anodenstrom während der Hinlaufzeit langsam infolge des AbfLießens der am Gitter (1) befindlichen Ladung linear ansteigt, bis eine solche Potentialverteilung an den Elektroden der Röhre erreicht wird, daß die Stromverteilung von einem Gleichgewichtszustand sprunghaft in einen anderen übergeht und infolge der Wirkung des Stromverteilungsgitters (4) der Anodenstrom wiederum gesperrt wird, worauf der Vorgang sich wiederholt.

3. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkspuile unmittelbar im Anodenkreis liegt.

4. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkspule parallel zum Anodenwiderstand liegt.

5. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der positiven Spannungen für die Kippröhre über einen gemeinsamen Widerstand, z. B. einte Drossel, erfolgt.

6. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anode eine sägezahnförmige Spannung und an dem im Kathodenkreis liegenden Widerstand (23) eine hierzu gegenphasige Spannung abgenommen wird.

7. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer sägezahnförmigen Spannung im Anodenkreis ein Widerstand liegt, zu dem parallel ein Transformator geschaltet ist, dessen induktiver Widerstand groß gegen den im Anodenkreis liegenden Widerstand ist und desisien Sekundärwicklung gegebenenfalls geteilt ist.

8. Kippschaltung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß; Synchronisierimpulse in den Kreis des Stromverteilungsgitters eingekoppelt werden.

Angezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 43 5 816.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9536 8.