DE929318C

DE929318C - Schaltung zur Erzeugung saegezahnfoermiger Stroeme

Info

Publication number: DE929318C
Application number: DEE2322D
Authority: DE
Inventors: Alan Dower Blumlein; Eric Lawrence Casting White
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1936-08-27
Filing date: 1937-08-28
Publication date: 1955-06-23
Also published as: GB482370A; US2212217A

Description

(WiGBi. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. JUNI 1955

E 2333 VIII c 1 21g

ist in Anspruch genommen

Es ist bereits bekannt, sägezahnförmige Ströme für die Ablenkung von Kathodenstrahlen dadurch zu erzeugen, daß die Ablenkspule im Anodenkreis einer Röhre eingeschaltet wird und unter λ erwendung eines Gleichrichters und eines Widerstands-Kondensator-Gliedes die Spannung an der Ablenkspule für die Dauer der langen Sägezalmflanke konstant gehalten wird. Es ist ferner bekannt, bei einer derartigen Anordnung die Röhre, in deren Anodenkreis sich die Ablenkspule befindet, als Schirmgitterröhre oder Fünfpolröhre auszuführen.

Schließlich ist auch bei Stromsägezahngeneratoren, bei denen der Stromsägezahn in der Ablenkspule durch Verstärkung einer in einem Sperrschwinger erzeugten sägezahnförmigen Spannung erhalten wird, die Verwendung von Fünfpolröhren bekannt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme für die Ablenkung von Kathodenstrahlen mit einer im Anodenkreis einer Röhre liegenden Spule, an der während der langen Flanke des Sägezahnstromes eine konstante Spannung durch ein einen Kondensator in Reihe mit einer Diode enthaltendes Glied erzeugt wird, und besteht darin, daß der Kondensator derart in Reihe, mit der Spule und der Anodenspannungs-

quelle der die Anordnung steuernden Röhre geschaltet ist, daß an der Anode dieser Röhre die Summe dieser beiden Spannungen auftritt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer beschrieben werden.

Abb. ι zeigt eine Schaltungsanordnung mit den bereits erwähnten bekannten Merkmalen, ferner einen Teil eines Sperrschwingers und die Ablenkspulen.

Abb. ζ zeigt die Wellenform des in dem Sperrschwinger erzeugten Sägezahns.

Abb. 3 zeigt die Wellenform des durch die in Abb. ι dargestellte Anordnung erzeugten Stromes. Abb. 4 zeigt schließlich eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

In Abb. ι ist die Röhre 1, von der nur die Umhüllung und die Anode angedeutet sind, ein Teil des Sperrschwingers, der ferner noch den Kondensator 2 und den Widerstand 6 enthält. Während die Röhre 1 nicht leitend ist, wird der Kondensator 2 von einer Hochspannungsquelle 5 durch den Widerstand 6 der Anodenzuführung der Röhre 1 geladen. Das Steuergitter der Röhre 7 ist mit der Verbindungssteile des Widerstandes 4 und des Kondensators 3 verbunden. Der Anodenkreis der Röhre 7 enthält die Primärspule 8 eines Transformators 9. Die Ablenkspulen 11 einer Kathodenstrahlröhre sind mit der Sekundärspule des Transformators 8 verbunden. Die Anode der Röhre 7 ist direkt mit der Kathode einer Diode 12 verbunden, deren Anode über ein Widerstands-Kondensator-Glied, bestehend aus einem Widerstand 13, dem ein Kondensator 14 parallelgeschaltet ist, mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 5 verbunden ist.

Die Wirkung dieser Schaltungsanordnung ist nun etwa die folgende:

Der Sperrschwinger mit der Röhre 1 erzeugt am Gitter der Röhre 7 einen Spannungsverlauf, wie er in Abb. 2 dargestellt ist. In Abb. 3 zeigt die Kurve Λ die Wellenform des durch die Röhre 7 fließenden Stromes. Die Kurve B gibt den durch die Diode 12 fließenden Strom an. Die Kurve C stellt den durch die Primärspule 8 fließenden Strom dar. Man sieht, daß der durch die Primärspule fließende Strom zunächst ansteigt bis zu einem maximalen Wert, der praktisch mit dem maximalen Wert des durch die Röhre 7 fließenden Stromes (Kurve A) übereinstimmt. Dann kehrt der Strom in einer Halbschwingung der Eigenfrequenz eines ausderStreukapazitat der Anode von 7 gegen Erde und der Induktivität der Ablenkspulen 11, übertragen durch den Transformator 8, bestehenden Schwingu-ngskreises um. Die Stromumkehr ist jedoch nicht vollständig, was von verschiedenen Verlusten herrührt. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist die wirklich eintretende Stromumkehr nur von der Größenordnung von 50%. Während des langsamen Spannungsanstieges herrscht eine konstante Stromänderung in den Ablenkspulen 11, die eine konstante Spannungsdifferenz an der Primärspule 8 verursacht. Diese Spannungsdifferenz muß von der Spannungsquelle 5 geliefert werden. Die Spannung der Batterie 5 muß groß genug sein, um die nötige Gleichspannung an die Anode 7 zu legen. Während des letzten Teiles des langsamen Anstieges des Sägezahns wird von der Spannungsquelle 5 über die Röhre 7 durch den Transformator Energie gespeichert. Während des ersten Teils des langsamen Anstiegs des Sägezahns, wenn die Diode leitend ist, tritt diese Energie als Diodenstrom in Erscheinung. Die obenerwähnte Spannung an der Spule 8 wird in dem Widerstand j 13 verzehrt, d. h. die ganze Energie, die in den : Spulen gespeichert wurde, geht in dem Widerstand j 13 verloren, abgesehen von der Energie, die durch Widerstandsverluste, Wirbelstromverluste und dielektrische Verluste der Spulen und des Transformators auftritt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, die für eine derartige Anordnung erforderliche Energie dadurch zu vermindern, daß die Verluste in dem Widerstand 13 vermindert werden.

In Abb. 4 ist eine gemäß der Erfindung abgeänderte Schaltungsanordnung dargestellt. Die Kathode der Diode 12 ist mit einer Zapfstelle der Primärspule 8 des Transformators 9 verbunden. Das obere Ende dieser Primärspule wird nicht direkt mit der Hochspannungsquelle verbunden, sondern mit einer aus Widerstand 13 und Kapazität 14 bestehenden Parallelschaltung, die mit der Anode der Diode 12 so verbunden ist, wie es aus der Abbildung hervorgeht. Der positive Pol der Spannungsquelle wird also direkt mit der Anode der Diode 12 verbunden und nicht mit dem oberen Ende der Widerstands-Kapazitäts-Kombination.

Die Diode und das damit in Reihe liegende, aus Widerstand 13 und Kapazität 14 bestehende Widerstandskondensatorglied sind parallel zu einem Teil der Primärspule 8 geschaltet. Die Zapfstelle an dieser Primärspule 8 wird so gewählt, daß der Diodenstrom wenigstens gleich oder größer als der Anodenstrom der Röhre 7 ist, so daß der mittlere Diodenstrom etwas größer ist als der mittlere Anodenstrom.

Durch den durch die Diode 12 fließenden Strom, der gleich oder etwas größer ist als der Strom durch die Röhre 7, wird in dem Widerstand 13 nur eine geringe Energie verbraucht. Es wirkt nämlich nicht der ganze Diodenstrom, sondern nur die Differenz zwischen dem Diodenstrom und dem Strom durch die Röhre 7. Da der positive Pol der Spannungsquelle 5 direkt mit der Anode der Diode 12 verbunden ist, genügt eine geringere Spannung dieser Quelle 5 für den Betrieb einer Anordnung gemäß der Erfindung, da der Kondensator 14 Energie n₅ speichert, die bei der in Abb. 1 dargestellten Anordnung in dem Widerstand 13 verbraucht wird. Der Kondensator 14 bei der in Abb. 4 dargestellten Anordnung liefert die in ihm aufgespeicherte Energie, um die gegenelektromotorische Kraft eines Teils der Spule 8 zu überwinden.

Die Streuinduktivität zwischen dem Teil der Spule 8, zu dem die Diode parallel geschaltet ist, und der ganzen Spule 8 soll so klein gehalten werden, als es praktisch möglich ist, so daß während des langsamen Anstieges des Sägezahns, wenn die

Claims

Röhre 7 anfängt, an Stelle der Diode 12 Strom zu führen, der Übergang von dem einen zum anderen glatt ist und frei von Unstetigkeiten, die von der erwähnten Streuinduktivität herrühren können.
Es ist erwünscht, daß der Strom durch die Pentode 7. der durch die Kurve A dargestellt ist, gleichbleibt für alle Amplituden. Dementsprechend wird die Schaltung so ausgebildet, daß bei einer Regelung der Amplitude der sägezahn form igen Steuerspannung gleichzeitig das Potential des Schirmgitters der Pentode geändert wird.

Dies geschieht etwa durch einen regelbaren Widerstand 16, der in Reihe mit dem Widerstand 6 geschaltet ist und dessen weiter von dem Widerstand 6 entfernt liegendes Ende mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 5 verbunden ist. Das Schirmgitter der Pentode 7 wird mit der Verbindungsstelle zwischen dem festen Widerstand 6 und dem regelbaren Widerstand 16 verbunden. Es

ao können aber auch andere Schaltungen angewendet werden, um gleichzeitig die beiden erwähnten Änderungen vorzunehmen.

In Abb. 4 wird die Kathode der Diode 12 mit einer Zapfstelle der Spule 8 verbunden. Es sei noch darauf hingewiesen, daß statt dessen die Diode auch mit einer getrennten Spule, die mit der Spule 8 gekoppelt ist, verbunden werden kann.

Pate ν τ a nt s ρ r ü c ii ε :

ι. Schaltung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme für die Ablenkung von Kathodenstrahlen mit einer im Anodenkreis einer Röhre liegenden Spule, an der während der langen Flanke des Sägezahnstromes eine konstante Spannung durch ein einen Kondensator in Reihe mit einer Diode enthaltendes Glied erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (14) derart in Reihe mit der Spule (8) und der Anodenspannungsquelle (5) der die Anordnung steuernden Röhre (7) geschaltet ist, daß an der Anode dieser Röhre (7) die Summe dieser beiden Spannungen auftritt (Abb. 4).
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Kondensator (14) ein Widerstand (13) liegt und daß die Zeitkonstante des so gebildeten RC-Gliedes (13, 14) groß gegen die Sägezahnperiode ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 unter Verwendung einer Schirmgitterröhre, insbesondere einer Fünfpolröhre, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Schaltung, daß bei einer Regelung der Amplitude der Steuerspannung gleichzeitig die Schirmgitterspannung geändert wird.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Teil der Zuführung zu der Anode einer die Steuerspannung liefernden Sperrschwingerröhre und ■zu dem Schirmgitter ein regelbarer Widerstand (16) liegt.
5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (12) und das mit ihm in Reihe liegende Widerstands-Kondensator-Glied (13, 14) mit dem Anodenkreis der die Anordnung steuernden Röhre (7) durch einen Transformator (z. B. Spartransformator 8) gekoppelt ist, dessen Wicklung höherer Windungszahl (ganze Spule 8) im Anodenkreis und dessen Wicklung niedrigerer Windungszahl (oberer Teil der Spule 8) im Gleichrichterkreis liegt.

Angezogene Druekschriften:
Britische Patentschriften Nr. 400 976, 482 370.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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