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Gerät zur Aufzeichnung von Frequenzkurven
Es ist ein Gerät zur Aufzeichnung
von Frequenzkurven mit Hilfe eines Elektronenstrahloszillographen bekannt, bei dem
die Frequenz des die Meßfrequenz liefernden Generators durch Einwirken der Zeitkippspannung
des Oszillographen auf das Steuergitter einer als veränderbare Impedanz im Abstimmkreis
des Generators wirksamen Elektronenröhre moduliert wird, deren Steilheit derart
exponentiell in Abhängigkeit von der Steuergitterspannung verläuft, daß die erzeugte
Meßfrequenz der linearen Zeitlinie im logarithmischen Maßstab zugeordnet ist. Um
den für die Frequenzänderung zur Verfügung stehenden, exponentiellen Steilheitsverlauf
zu verbreitern, kann bekanntlich zweckmäßig als Elektronenröhre eine Regelpentode
mit gleitender Schirmgitterspannung verwendet werden.
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Bei einem solchen Gerät besteht, insbesondere bei der Aufzeichnung
von Frequenzkurven mit ausgeprägten Resonanzspitzen, die Forderung nach einer möglichst
einfachen Einstellmöglichkeit, die eine Ausweitung oder Einengung des Frequenzbereiches
durch Regelung der Amplitude der auf das Steuergitter der als veränderbare Impedanz
geschalteten Elektronenröhre einwirkenden Kippspannung erlaubt.
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Die Erfindung, die dieser Forderung weitgehend gerecht wird, bezieht
sich auf ein Gerät zur Aufzeichnung von Frequenzkurven mit Hilfe eines Elektronenstrahloszillographen,
bei dem die Frequenz des die Meßfrequenz liefernden Generators durch Einwirken der
Zeitkippspannung des Oszillographen auf das Steuergitter einer als veränderbare
Impedanz im Abstimmkreis des Generators wirksamen Elektronenröhre frequenzmoduliert
wird, deren Steilheit durch Verwendung einer Regelpentode mit gleitender Schirmgitterspannung
derart exponentiell in Abhängigkeit von der Steuer-
spannung verläuft,
daß die erzeugte Meßfrequenz der linearen Zeitablenkung im logarithmischen Maßstab
zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Amplitude der auf die Regelpentode einwirkenden
Kippspannung unabhängig von der Amplitude der Zeitkippspannung mittels eines regelbaren
Spannungsteilers einstellbar.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Abb. I und 2 näher erläutert.
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In der Abb. 2 ist mit 22 ein Kathodenstrahloszillograph mit zwei
Ablenkplattenpaaren für die Zeit- und Meßablenkung angedeutet. Mit I7 ist der Eingang
für die Zeitablenkspannung bezeichnet, die über die Leitungen 23 und 24 dem Zeitablenkplattenpaar
des Oszillographen zugeführt wird und beispielsweise Sägezahnform besitzen möge.
Ein Teil dieser Spannung wird von dem aus den Widerständen I8 und 19 bestehenden
Spannungsteiler abgegriffen und einem Schwebungsgenerator 20 zugeführt, dessen Frequenz
im Takte der Kippspannung moduliert wird. Dadurch wird erreicht, daß jeder Stelle
der Zeitachse des mittels des Oszillographen 22 aufzuzeichnenden Oszillogramms eine
bestimmte Frequenz entspricht, so daß das Oszillogramm über einer Frequenzachse
geschrieben wird. Die in ihrer Frequenz modulierten Schwingungen des Generators
20 werden nun einem zu untersuchenden Kreis 2I, beispielsweise einem Filter, zugeführt.
Die Ausgangsspannung des Filters wird an das Meßablenkplattenpaar des Oszillographen
gelegt. Auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen zeichnet dann der Kathodenstrahl
periodisch die genaue Frequenzkurve des Filters auf, so daß man auf diese Weise
rasch und unmittelbar den Dämpfungsverlauf des Filters erkennen kann. Eine derartige
Anordnung zur Aufnahme von Frequenzkurven ist, abgesehen von dem Spannungsteiler
I8, I9, bekannt.
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Eine Ausführungsform des zur Frequenzmodulation dienenden Röhrengenerators
20 zeigt die Abb. I. Mit I und 2 sind hierin zwei Röhrengeneratoren bezeichnet,
welche Schwingungen mit der Frequenz,', und J2 erzeugen. Die Schwingkreise beider
Generatoren sind induktiv mit dem Filter 3 gekoppelt, welches die Schwingungen der
Summenfrequenz J, + f2 unterdrückt, so daß am Ausgang 4 des Filters nur Schwingungen
von der Differenzfrequenz ft2 auftreten. Diese entsprechen den Schwebungen des Generators
20. Um die Frequenz dieser Schwingungen zu beeinflussen, ist parallel zur Induktivität
5 des Gitterkreises des Generators I eine aus den Teilen 6 bis I6 bestehende Anordnung
angekoppelt. Diese besteht aus einer als Fünfpolröhre ausgebildeten Elektronenröhre
7 mit dem Steuergitter 8, der Anode 9, dem Schirmgitter IO und der Kathode 11. Zwischen
der Anode g und der Induktivität 5 befindet sich der Blockkondensator 6. Das Steuergitter
8 ist über den Widerstand I3 und die Kapazität 12 mit der Anode und über die Kapazität
14 mit der Kathode verbunden. Von der Anode g führt ein Leiter zum positiven Pol
der Anodenbatterie des Generators I. Es ist bekannt, daß eine derartige Anordnung
zwischen Anode und Kathode wie eine Induktivität wirkt, deren Größe von der Steuergitterspannung
abhängt. Die Steuergitterspannung wird nun dadurch periodisch geändert, daß die
Zeitkippspannung vom Eingang I6 über den Widerstand 15 dem Steuergitter 8 zugeführt
wird. Die Anordnung 6 bis I6 wirkt also wie eine der Induktivität 5 parallel geschaltete
veränderbare Induktivität. Es erfolgt daher eine Modulation der Frequenz des Generators
I im Takte der Zeitkippspannung des Elektronenstrahloszillographen.
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Es ist bekannt, daß bei der auf diese Weise erfolgenden Frequenzmodulation
die Frequenzänderung der Steilheit der Röhre 7, welche ihrerseits von der Steuergitterspannung
abhängt, proportional ist.
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Als Elektronenröhre mit einer Steilheit, die exponentiell von der
Steuergitterspannung abhängt, dient in bekannter Weise eine Regelpentode mit gleitender
Schirmgitterspannung. Bei dieser zeigt die Steilheit in Abhängigkeit von der Gitterspannung
innerhalb eines Bereiches von ungefähr drei Dekaden einen angenähert exponentiellen
Verlauf.
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Das Gerät nach der Erfindung ist besonders zur Untersuchung und Aufzeichnung
der Tonfrequenzkurven von Lautsprechern mit Mikrophonen geeignet, die oft ausgeprägte
Resonanzspitzen aufweisen.
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Der Frequenzbereich, in welchem die Darstellung der Frequenzkurven
erfolgt, bestimmt sich aus dem Ausmaß der durch die Kippschwingungen bewirkten Frequenzmodulation
sowie aus der unmodulierten Grundfrequenz des die Meßfrequenz erzetugenden Generatorss
d. h. der bei abgeschaltetem Verstimmungso rgan vorhandenen Frequenz.
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Man kann daher in an sich bekannter Weise den Frequenzbereich durch
Verstimmen dieser Grundfrequenz des Generators im Frequenzspektrum verschieben.
Diese Maßnahme bietet hier besondere Vorteile, die in der äußerst einfachen Einstellmöglichkeit
liegen. Eine Ausweitung oder Einengung des Frequenzbereiches kann dadurch erfolgen,
daß man entsprechend Abb. z die Amplitude der die Elektronenröhre 7 steuern den
Kippspannung dadurch unabhängig von der Zeitkippspannung einstellbar macht, daß
man den Spannungsteiler I8, 19 regelbar ausbildet. Auf diese Weise kann ein beliebiger
Bruchteil der an den Klemmen I7 liegenden Zeitkippspannung dem Generator 20 zur
Frequenzmodulation zugeführt werden.
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Es ist zweckmäßig, bei der in Abb. I dargestellten Anordnung die
unmodulierte Grundfrequenz des Generators durch Verstimmen des veränderlichen Generators
I zu verstimmen.