DE968997C - Schaltungsanordnung mit gasgefuellten Entladungsroehren - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Schaltungsanordnungen zum Betrieb von Mehrstrecken-Kaltkathodengasentladungsröhren, welche eine Anode und mehrere miteinander abwechselnde Übergangskathoden und Arbeitskathoden besitzen, bei denen die Anodenelemente aller Strecken miteinander und die Übergangskathoden alle mit dem gemeinsamen Impulseingang verbunden sind, während die Arbeitskathoden mit Kondensator-Widerstandskombinationen versehen sind und für alle Entladungsstrecken ein gemeinsamer Arbeitswiderstand vorgesehen ist, und bei denen zwischen den einzelnen Arbeits- und Übergangsstrecken eine Ionisationskopplung besteht. Bei solchen Schaltungsanordnungen haben sich Schwierigkeiten gezeigt, wenn man hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen wollte. Mit Hilfe vorliegender Erfindung werden diese Schwierigkeiten überwunden. Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die eine Mehrstrecken-Kaltkathodengasentladungsröhre verwendet, bei welcher die Eingangsimpulse gleichzeitig mit einer Polarität allen Übergangskathoden gemeinsam sowie mit umgekehrter Polarität allen Kathodenkombinationen der Arbeitskathoden gemeinsam derart über einen Transformator zugeführt werden, daß die Entladung des Kondensators einer

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Hauptstrecke infolge der Blockierung seines Entladungsweges während der Dauer der an den Übergangskathoden zugeführten Impulse erst am Ende des jeweils zugeführten Impulses beginnt, so daß das direkt an der Arbeitskathode auftretende Ausgangssignal während der Impulsdauer eine nahezu konstante Amplitude aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. ι zeigt eine bereits bekannte Schaltungsanordnung mit einer Gasentladungsröhre mit mehreren Entladungsstrecken;

Fig. 2 zeigt die Wellenform, die an verschiedenen Punkten in dem Röhrenstromkreis der Fig. ι erhalten wird, wenn Impulse an die Röhren angelegt werden;

Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Schaltungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung, während Fig. 4 die Wellenform für die Schaltung der Fig. 3 zeigt, wie dies Fig. 2 für Fig. ι tut.

In Fig. ι ist ein Teil der gasgefüllten Entladungsröhre mit mehreren Entladungsstrecken gezeigt. Die Anode ist mit A bezeichnet, die Kathoden mit K₁ und as K₃ und die Übertragungselektrode mit K₂. Jede Kathode ist über die Kombination Widerstand—Kapazität RJC₁ bzw. R₂(C₂ mitErde verbunden. Die Übergangskathode K₂ ist mit anderen ähnlichen, nicht gezeigten Elektroden und mit der Zuführung P verbunden, an welche negative Impulse gelegt werden. Die Anode A ist mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle über den Widerstand R₃ verbunden. Solche Röhren und ihre Arbeitsweise in solchen Schaltungsanordnungen wurden bereits beschrieben. Die Arbeitsweise im Hinblick auf die in Fig. 2 gezeigte Wellenform soll nun kurz festgehalten werden. Angenommen, zwischen der Entladungsstrecke A—K₁ besteht eine Entladung, und es wird ein Zählimpuls P₁ an die Übergangskathode K₂ gelegt, so wird dadurch die Entladungsstrecke A—K₂ gezündet und die Spannung der Zündstrecke A—K₁ reduziert, die erlischt. Der Kondensator C₁ entlädt sich über R₁. Wenn die Zählfolge hoch genug ist, beispielsweise io kHz mit einer Impulsbreite von 25 Mikrosekunden und R₁ und C₁ solche Werte, beispielsweise 12000 Ohm und 0,03 Mikrofarad haben, wird die Spannung an K₁ auf 50% ihres Originalwertes auf der zweiten Kante des Impulses und auf 6% auf der ersten Kante des-mächsten Impulses gefallen sein. Wenn der Impuls P₁ verschwindet, steigt die Spannung an K₂ unmittelbar. Die Entladung an A—K₂ erlischt, und die Entladung wandert zu der Entladungsstrecke A—K₃. Das Potential von K₃ steigt danach, wenn der Kondensator C₂ aufgeladen ist. Das Potential von K₃ erreicht nur 95 % seines Maximalwertes.

Die erforderliche kurze Zeitkonstante für die i?-C-Kombination für hohe Geschwindigkeiten hat zur Folge, daß 1. die Möglichkeit des Überwechseins der Entladung von K₂ nach K₁ auf Grund der Reduzierung der Ladung von C₁ vergrößert wird und 2., daß die verfügbare Ausgangsspannung während der Impulsdauer um die Hälfte reduziert wird.

Dieser Nachteil ist aus dem schraffierten Teil der Fig. 2 zu ersehen. Aus diesen Gründen arbeiten diese Anordnungen bei Frequenzen über 10 kHz nicht ganz befriedigend.

In der neuen Schaltanordnung findet der Abfall des Kathoden-Potentials nicht vor Rückkehr des Impulses statt. Dies führt zu starker Verminderung derKathodenzeitkonstanten und macht den Gebrauch der gleichen Röhre bei höheren Geschwindigkeiten möglich.

Fig. 3 zeigt die Schaltanordnung. Der Transformator T₁ dreht den Stromimpuls um und sperrt die Gleichrichter JW₁ und M₂, so daß der Kondensator C₁ sich während der Impulsdauer nicht entladen kann und die volle Spannungsdifferenz zwischen K₁ und K₃ zur Abgabe verwendet werden kann (s. Fig. 4). Die Leistungsabnahme erfolgt über die Klemmen O₁ und O₂. Abnahme-Anordnungen können für eine oder mehrere Kathoden vorgesehen werden. Die Kathode K₁ ist auf erhöhtem Potential während der Impulsdauer. Dies bringt eine genügende Löschzeit für die Zündstrecke A—K₁. Daher kann die Zeitkonstante von A₁—C₁ sehr klein sein und einen Minimalwert haben, welcher durch die Zeit bestimmt wird, die nötig ist, um die Entladung an K₃ zu zünden nach dem Verschwinden des Impulses. Aus der Fig. 4 kann ersehen werden, daß die Impulse P₁ und P₂ viel dichter werden können, bevor es zu Störungen zwischen den auf- und absteigenden Wellenformen kommt.

Es sei bemerkt, daß es zweckmäßiger ist, den Transformator T₁ durch einen passenden positiven Impulsgeber, der mit dem am Punkt P verwendeten Impuls in Phase ist, zu ersetzen.

Claims (2)

1. PaTENTANSPKÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Mehrstreekem-Kaltkathodengasentladungsröhre mit einer Anode und mehreren miteinander abwechselnden Übergangskathoden und Arbeitskathoden, bei der die Anodenelemente aller Strecken miteinander und die Übergangskathoden alle mit dem gemeinsamen Impulseingang verbunden sind, während die Arbeitskathoden mit Kondensator-Widerstandskombinationen versehen sind und für alle Entladungsstrecken ein gemeinsamer Arbeitswiderstand vorgesehen ist, und bei der zwischen den einzelnen Arbeitsund Übergangsstrecken eine Ionisationskopplung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsimpulse gleichzeitig mit einer Polarität allen Übergangskathoden gemeinsam sowie mit umgekehrter Polarität allen Kathodenkombinationen der Arbeitskathoden gemeinsam derart über einen Transformator zugeführt werden, daß die Entladung des Kondensators einer Hauptstrecke infolge der Blockierung seines Entladungsweges während der Dauer der an den Übergangskathoden zugeführten Impulse erst am Ende des jeweils zugeführten Impulses beginnt, so daß das direkt an der Arbeitskathode

   auftretende Ausgangssignal während der Impulsdauer eine nahezu konstante Amplitude aufweist (Fig. 3).
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kathodenkombinationen der Arbeitskathoden zugeführten Impulse umgekehrter Polarität allen Kombinationen gemeinsam jeweils über einen Gleichrichter zugeführt werden, der derart gepolt ist, daß die Gleichrichter während der Dauer der an ihnen liegenden Impulse gesperrt sind, so daß eine Entladung der zwischen Arbeitskathode und Masse liegenden Kondensatoren für die Impulsdauer verhindert wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2375830, 2432608,

   2398771, 2443407, 2473159;

   Zeitschrift Electronics, November 1949, Seite 92

   bis 96. ao

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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