DE917874C

DE917874C - Circuit arrangement with Braun tubes for displaying movement processes

Info

Publication number: DE917874C
Application number: DES10673D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Paul Eduard Klein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-10-21
Filing date: 1942-10-21
Publication date: 1954-09-13

Description

Schaltungsanordnung mit Braunsdien Röhren zur Anzeige von Bewegungsvorgängen Die Erfindung bezieht sich auf die Anzeige von Bewegungsvorgängen durch veränderliche, mittels Wechselspannungen erzeugte Lissajous-Figuren unter Anwendung von mit Gleichspannung gegespeisten Gebern beim ElektronenstraN.oszillographen.Circuit arrangement with Braunsdien tubes for displaying movement processes the Invention relates to the display of movement processes through variable, Lissajous figures generated by means of alternating voltages using DC voltage Supplied encoders in electron beam oscilloscopes.

Es ist bekanntgeworden, Bewegungsvorgänge durch Lissajous-Figuren auf Braunschen Röhren zur Anzeige zu bringen. It has become known, movement processes through Lissajous figures to display on Braun tubes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise Bewegungsvorgänge durch Lissajous-Figuren auf den Leuchtschirmen von Braunschen Röhren zur Anzeige zu bringen, wobei die Steuerung dieser Lissajous-Figuren durch Gleichspannungen erfolgt, jedoch bewegliche Teile vermieden werden sollen, die eine Übersetzung der Gleichspannung auf die Wechselspannung vornehmen. Dabei muß sowohl die Größe als auch die Richtung der Gleichspannung durch eine Wechselspannung entsprechender Amplitude und Richtung (Phasenlage) wiedergegeben werden. The invention is based on the object of performing movement processes in a simple manner by means of Lissajous figures on the fluorescent screens of Braun tubes for display to bring, the control of these Lissajous figures by direct voltages takes place, but moving parts should be avoided that translate the Apply DC voltage to AC voltage. Both the size and also the direction of the direct voltage through an alternating voltage of the corresponding amplitude and direction (phase position) can be reproduced.

Die hier vorgeschlagene Lösung besteht darin, daß die von den Gebern abgegebenen Gleichspannungen keine mechanisch bewegten Teile enthaltende Schalteinrichtungen steuern, deren Ausgangswechselspannung nach Phase und Amplitude abhängig von der Richtung und Größe der Eingangsspannung ist. The solution proposed here is that the donors The DC voltages supplied do not contain any mechanically moving parts control whose output AC voltage depends on the phase and amplitude Direction and magnitude of the input voltage is.

Zur Durchführung dieses Lösungsgedankens werden erfindungsgemäß verschiedene Wege vor- geschlagen. In einem Fall werden beispielsweise Gleichrichter mit einer Gleichspannung und einer in Reihe liegenden Wechselspannung gesteuert, wobei die Gleichspannung so groß gewählt wird, daß keine Wechselspannung am Ausgang der Gleichrichter hindurchtreten kann. Schaltet man dieser Gleichspannung die von den Gebern gelieferten Gleichspannung entgegen, so wird die Vorspannung bei Erhöhung der Geberspannung zum Teil kompensiert und die Wechselspannung durch die Gleichrichter hindurchgelassen. Infolge der gegenpoligen Anordnung kann man dafür sorgen, daß positive Geberspannungen zum Durchlassen der positiven Halbwelle und negative Geberspannungen zum Durchlassen von negativen Halbwellen dienen. In order to carry out this solution idea, according to the invention, various Ways forward beaten. In one case, for example, there are rectifiers controlled with a direct voltage and an alternating voltage lying in series, the DC voltage being chosen so that there is no AC voltage at the output the rectifier can pass through. If you switch this DC voltage that of against the DC voltage supplied to the encoders, the bias voltage is increased when the encoder voltage is partially compensated and the AC voltage is compensated by the rectifier let through. As a result of the polarity opposite arrangement, it can be ensured that positive encoder voltages to let through the positive half-wave and negative encoder voltages serve to pass negative half-waves.

Ein weiterer Lösungsweg besteht darin, daß Schaltungen mit Elektronenröhren angewendet werden, die in ähnlicher Weise wie die Gleichrichter arbeiten. Bei der Geberspannung Null sind die Röhren gesperrt, so daß die Wechselspannung nicht hindurchgelassen wird, bei positiver Gleichspannung wird von einer Röhre einer Gegentaktanordnung die positive Halbwelle, bei negativer Gleichspannung die negative Halbwelle hindurchgelassen. Another approach is that circuits with electron tubes which work in a similar way to the rectifiers. In the If the transmitter voltage is zero, the tubes are blocked so that the alternating voltage cannot pass is, with positive DC voltage, a tube of a push-pull arrangement the positive half-wave, with negative DC voltage the negative half-wave let through.

Schließlich kann man unter Vermeidung von Elektronenröhren auch an sich bekannte magnetische Verstärker anwenden. Die Wirkungsweise wird in der Beschreibung näher erläutert. After all, you can also go on, avoiding electron tubes use known magnetic amplifiers. The mode of action is in the description explained in more detail.

Das Prinzip der Erfindung wird in Fig. I er läutert. I sei die Kennlinie der Schaltungsanordnung-, 2 eine Wechselspannung, die im Ruhezustand der Geber, wie aus der Figur ersichtlich, den waagerechten Teil der Kennlinie steuert, so daß keine Ausgangsspannung entnommen werden kann. Durch Hinzufügung einer positiven Gleichspannung wird der Arbeitspunkt von der Stelle 3 der Kennlinie beispielsweise bis zur Stelle 4 verschoben, wodurch die steuernde Wechselspannung an die Stelle 5 gelangt. Wie ersichtlich, treten dann im Ausgangskreis Kurven der Form 6 auf. Entsprechend wird bei negativer Vorspannung der Arbeitspunkt beispielsweise an die Stelle 7 verlegt und die Kurve 2 an die Stelle 8 verschoben, so daß im Ausgangskreis gegenphasige Spannungen von der Größe 9 auftreten. The principle of the invention is explained in FIG. Let I be the characteristic the circuit arrangement -, 2 an alternating voltage, which in the idle state of the encoder, as can be seen from the figure, controls the horizontal part of the characteristic curve so that no output voltage can be taken. By adding a positive DC voltage is the operating point from point 3 of the characteristic curve, for example Moved up to point 4, whereby the controlling alternating voltage to the point 5 arrives. As can be seen, curves of shape 6 then occur in the starting circle. In the case of a negative bias, the operating point is correspondingly, for example, to Position 7 relocated and curve 2 moved to position 8, so that in the starting circle out-of-phase voltages of size 9 occur.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung unter Anwendung von Gleichrichtern. Zwei Gleichrichter 10 und II liegen in Reihe mit je einer Spannungsquelle I2 und I3, jeweils mit umgekehrter Polung. Diese Anordnung liegt in einem Stromkreis mit einer Wechselspannungsquelle 14 und der von einer Spannungsquelle I5 gespeisten Geberanordnung I6 sowie einem ohmschen Widerstand I7. Bei der Nullstellung des Gebers fließt in dem gesamten Stromkreis kein Strom, da die Gleichspannungen 12 und I3 so hoch hemessen werden, daß die Gleichrichter auch durch die zusätzliche Steuerung der Wechselspannung 14 gesperrt sind. Wird durch Geber eine Gleichspannung abgegeben, so wird je nach ihrer Polung einer der beiden Gleichrichter frei, und je eine Halbwelle mehr oder weniger wird durchgelassen. Dadurch entsteht am Widerstand I7 ein Spannungsabfall, der unmittelbar oder über einen Verstärker auf den Ablenkplatten der Braunschen Röhre in zur Anzeige gebracht werden kann. Fig. 2 shows a circuit using rectifiers. Two Rectifiers 10 and II are in series with a voltage source I2 and I3, each with reverse polarity. This arrangement is in a circuit with a AC voltage source 14 and the encoder arrangement fed by a voltage source I5 I6 and an ohmic resistor I7. When the encoder is set to zero, flows into the entire circuit no current, because the DC voltages I2 and I3 are so high that the rectifier also by the additional control of the AC voltage 14 are blocked. If a DC voltage is output by the encoder, then depending on their polarity one of the two rectifiers free, and each a half-wave more or less is let through. This creates a voltage drop at resistor I7, directly or via an amplifier on the baffles of the Braunschen Tube can be brought into display.

Fig. 3 zeigt eine entsprechende Schaltung unter Anwendung von Elektronenröhren. Die Elektronenröhren 20 und 21 sind im Gegentakt geschaltet und die Ausgänge an eine Braunsche Röhre 22 gelegt. Fig. 3 shows a corresponding circuit using electron tubes. The electron tubes 20 and 21 are connected in push-pull mode and the outputs are on a Braun tube 22 is placed.

An den Steuergittern 23 und 24 der beiden Röhren 20 und 21 liegt eine Wechselspannung 25 in Reihe mit einer Gleichspannung 26. Die Arbeitspunkte sind so eingestellt, daß bei der Spannung Null an den Fanggittern 27 bzw. 28 die Röhren gesperrt sind. Die Fanggitter 27 und 28 sind an zwei parallel betriebene, aber wechselseitig angeschlossene Potentiometer 29 und 30 des Gebers angeschlossen, die von einer Gleichspannungsquelle 3I gespeist werden, deren Mittelanzapfung mit den Kathoden verbunden ist. Wird der Geber einer Einrichtung betätigt, so erhält das Fanggitter 27 eine positive Spannung und das Fanggitter 28 eine negative Spannung. Dadurch wird die Röhre 20 je nach der Amplitude mehr oder weniger freigegeben, während die Röhre2I nach wie vor gesperrt bleibt. Wird der Geber fn umgekehfter Richtung betätigt, so wird statt dessen die Röhre 2I freigegeben. Dadurch wird die Wechselspannung 25 mit einer Halbwelle im Anodenkreis einer der beiden Röhren je nach der Stellung des Gebers wirksam, und zwar tritt bei positiver Gleichspannung des Gebers und Freigabe der Röhre 20 an der Platte 32 der Braunschen Röhre gegenüber der Platte 33 die Halbwelle der Wechselspannung 25 in der einen Richtung auf, während sich bei umgekehrter Stellung des Gebers die Polung der Halbwelle zwischen den Platten 32 und 33 umkehrt.On the control grids 23 and 24 of the two tubes 20 and 21 there is one AC voltage 25 in series with a DC voltage 26. The operating points are adjusted so that when the voltage is zero on the grids 27 and 28, the tubes are locked. The safety grids 27 and 28 are on two operated in parallel, but reciprocally connected potentiometer 29 and 30 of the encoder connected by a DC voltage source 3I, whose center tap is connected to the cathodes. Will the If the transmitter of a device is actuated, the safety gate 27 receives a positive voltage and the catch grid 28 has a negative voltage. This causes the tube 20 depending on the amplitude is more or less released, while the tube 2I is still blocked remain. If the encoder is operated in the opposite direction, the Tube 2I released. As a result, the alternating voltage 25 is im Anode circuit of one of the two tubes is effective depending on the position of the encoder, and although there is a positive DC voltage of the encoder and release of the tube 20 the plate 32 of the Braun tube opposite the plate 33 the half-wave of the alternating voltage 25 in one direction, while in the opposite position of the encoder the The polarity of the half-wave between the plates 32 and 33 is reversed.

An Stelle der doppelten Geber kann bei geeigneter Wahl der Arbeitspunkte und entsprechender Schaltung der Röhren auch ein einfacher Geber verwendet werden. Vorbedingung ist nur, daß durch die positive Spannung die positive Halbwelle im Anodenkreis erscheint und bei negativer Vorspannung die negative Halbwelle bzw. umgekehrt. In place of the double encoder, with a suitable choice of the operating points and a corresponding switching of the tubes, a simple transmitter can also be used. The only precondition is that the positive half-wave im Anode circle appears and with negative bias the negative half-wave resp. vice versa.

Fig. 4 zeigt die Anwendung des an sich bekannten magnetischen Verstärkers. Vier Eisenkerne 34 bis 37 werden von einer Gleichspannung 38, die vom Geber entnommen wird, gespeist. Außerdem wird je eine weitere Wicklung dieser Eisenkerne durch eine Wechselspannungsquelle 39 gespeist. Die Schaltung ist so gewählt, daß bei der Gleichspannung 38=o an dem Widerstand 40 kein Spannungsabfall auftritt. Fig. 4 shows the application of the magnetic amplifier known per se. Four iron cores 34 to 37 are drawn from a DC voltage 38 from the encoder is fed. In addition, each further winding of these iron cores is carried out by a AC voltage source 39 fed. The circuit is chosen so that the DC voltage 38 = o at the resistor 40 no voltage drop occurs.

Bei positiver Gleichspannung wird eine Halbwelle der Wechselspannung 39 an dem Widerstand 40 und der parallel liegenden Braunschen Röhre 41 auftreten, während bei negativer Gleichspannung eine Halbwelle in umgekehrter Richtung zur Anzeige des Elektronenstrahles dient. With a positive DC voltage, a half-wave of the AC voltage is generated 39 occur at the resistor 40 and the parallel Braun tube 41, while with negative DC voltage a half-wave in the opposite direction to Display of the electron beam is used.

Man kann die Arheitspunkte der Schaltungen auch so wählen, daß die volle Wechselspannung mit beiden Halbwellen hindurchgelassen wird, daß sich jedoch bei Umpolung der Gleichspannung die Phase um I800 dreht. Um eine eindeutige Anzeige derartiger Spannungen auf dem Schirm der Braun- schen Röhre zu erzielen, muß jeweils eine Halbwelle der Wechselspannung beispielsweise durch eine Wechselspannung gleicher Frequenz und geeigneter Phasenlage unterdrückt werden. One can also choose the arheitpunkts of the circuits so that the full alternating voltage with both half-waves is allowed to pass through, however If the polarity of the DC voltage is reversed, the phase rotates by I800. To give a clear indication such tensions on the screen of the brown to achieve a tube, must each have a half-wave of the alternating voltage, for example by an alternating voltage the same frequency and suitable phase position can be suppressed.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Display of movement processes through variable, Lissajous figures generated by means of alternating voltages using DC voltage powered encoders in the electron beam oscilloscope, characterized in that the direct voltages emitted by the encoders do not have any mechanically moving parts Control containing switching devices, their output AC voltage according to phase and amplitude is dependent on the direction and size of the input DC voltage.

2. Display of movement processes according to claim I, characterized in that that a plurality of rectifiers are used as switching devices, their DC bias is controlled by the encoder in such a way that when there is a positive DC voltage on a Rectifier AC voltage with a positive half-wave and a negative one AC voltage with the AC voltage applied to another rectifier negative half-wave is allowed to pass more or less.

3. Display of movement processes according to claim I, characterized in that that electron tube assemblies are used as switching devices, their Gain for an alternating voltage from the direct voltage output by the encoders is controlled in such a way that with a positive DC voltage, the positive half-wave of a AC voltage and, in the case of negative DC voltage, the negative half-wave of an AC voltage is more or less let through.

4. Display of movement processes according to claim I, characterized in that that the DC voltage control per se known magnetic amplifier, wherein the amplitude and direction of the output AC voltage from the amplitude and direction the input DC voltage are dependent.