DEP0014118DA - Kippgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kippgerät, insbesondere für Fernseh- und Oszillographenzwecke, mit voneinander unabhängiger Amplituden- und Frequenzen zur Erzeugung von Sogen mit guter Linearität des Sägezahnanstieges. Bei den bisher verwendeten Kippgeräten ergab sich bei einer Änderung der Kippamplitude im allgemeinen auch eine Änderung der Kippfrequenz oder bei einer Änderung der Kippfrequenzeinstellung eine Änderung der Kippamplitude, falls nicht durch besondere Mittel, welche einen unerwünschten zusätzlichen Aufwand darstellen, dies verhindert wurde.

Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird für ein Kippgerät mit voneinander unabhängiger Amplituden- und Frequenzeinstellung eine Sperrschwingerschaltung verwendet, deren Aufladekondensator zur Erzeugung der Sägezahnspannung über die Gitter- Kathodenstrecke der Sperrschwingerröhre entladen wird und bei der die Anode der Sperrschwingerröhre an einen Punkt desselben positiven Potentials angeschlossen ist wie der Aufladewiderstand des Aufladekondensators. Die Amplitudenregelung erfolgt hierbei durch Verändern dieses positiven Potentials, die Änderung der Frequenz durch Verändern der Größe des Aufladewiderstandes oder Aufladekondensators.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Sperrschwingerschaltung, die unter Verwendung einer als Sperrschwinger arbeitenden Verstärkerröhre 1 z.B. als Kippgerät einer Fernsehempfangs- oder -sendeanlage arbeitet. Der Steuergitterkreis ist über die Gitterkreisspule 2 (Windungszahl n(sub)g) des Transformators 3 mit der Anodenkreisspule 4 (Windungszahl n(sub)a) fest gekoppelt. Als Aufladekondensator dient der Kondensator C in der Gitterzuleitung der Röhre 1, als Aufladewiderstand der Widerstand R, dessen freies Ende mit dem Abgriff P des an das positive Potential V(sub)a angeschlossenen Potentiometers 5 verbunden ist. Die am Aufladekondensator C abgenommene Sägezahnspannung

(Kurve a) wird dem Steuergitter der Verstärkerröhre 6 zugeführt. Im Anodenkreis dieser Verstärkerröhre 6 zugeführt. Im Anodenkreis dieser Verstärkerröhre befindet sich die Ablenkspule 7 zur Ablenkung des Kathodenstrahls in einer (nicht gezeichneten) Kathodenstrahlröhre. Zur Einstellung der Steuergittervorspannung der Röhre 6 ist ein Potentiometer 8 vorgesehen. In der Kathodenzuleitung der Verstärkerröhre 6 ist ein Widerstand 9 eingeschaltet. Die Kathode der Verstärkerröhre 5 ist über einen Koppelkondensator 10 mit einer Anzapfung des Ladewiderstandes R verbunden. Dadurch wird erreicht, dass die Entladekurve des Kondensators C praktisch linear verläuft.

Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Der Kondensator C wird über den Aufladewiderstand R von einem positiven Potentialpunkt P aus aufgeladen und über die Gitter-Kathodenstrecke der Röhre 1 entladen, deren Anode über die Anodenwicklung des Rückkopplungstransformators mit dem gleichen positiven Potentialpunkt P verbunden ist, von dem aus die Aufladung des Kondensators C erfolgt. Beginnt zu einem Zeitpunkt in der Kippröhre 1 ein Strom zu fließen, so entsteht durch Rückkopplung vom Anodenkreis auf den Gitterkreis eine positive Gittervorspannung und damit ein Gitterstrom, der solange anhält, bis der Kondensator C eine derart negative Spannung hat, dass die aus Kondensatorspannung und auf den Gitterkreis transformatorisch übertragener Spannung resultierende Gitterspannung kleiner als Null wird. In diesem Augenblick setzt der Gitterstrom der Röhre aus und die Röhre wird durch Rückkopplung und durch die negative Spannung des Kondensators gesperrt. Der Kondensator hat in diesem Zeitpunkt die Spannung .

Er entlädt sich in der anschließenden Zeit über den Widerstand R auf das positive Potential + U(sub)a des Punktes P entsprechend der Gleichung

(1) <Formel>

(ohne Berücksichtigung der Rückwirkung über 10). Erreicht u(sub)c die Sperrspannung U(sub)go der Entladeröhre, so setzt in der Röhre 1 wieder ein Strom ein und so erfolgt durch Rückkopplung von neuem die Ladung des Kondensators auf die Spannung . Der erzeugte

Hub der Sägezahnspannung ist also proportional der Spannung U(sub)a und kann durch das Potentiometer 5 geregelt werden. Die Eigenperiodendauer des Kippgerätes, die durch die Bedingung u(sub)c = U(sub)go bestimmt wird, ist:

(2) <Formel>.

Sie ist um so unabhängiger von der Aufladespannung U(sub)a, je kleiner <Formel> gegenüber 1 ist oder je besser die Gleichung erfüllt ist:

U(sub)go = Konst. U(sub)a. Es ist vorteilhaft, beide Bedingungen gleichzeitig zu erfüllen, z.B. dadurch, dass eine Schirmgitterröhre verwendet wird, deren Einsatzspannung U(sub)go durch eine niedrige Schirmgitterspannung klein gehalten und durch die Entnahme der Schirmgitterspannung U(sub)s aus U(sub)a (z.B. Spannungsteiler) proportional U(sub)a gemacht wird. Bei Verwendung einer Triode ist noch eine geringe Anodenspannungsabhängigkeit der Frequenz festzustellen, und zwar derart, dass bei kleiner werdender Anodenspannung die Periodendauer ebenfalls kleiner wird. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird nun eine entgegengesetzte Frequenzänderung durch einen Widerstands 11 in der Kathodenzuleitung der Kippröhre K erzielt, so dass bei einer bestimmten Dimensionierung dieses Widerstandes auch bei Verwendung einer Triode eine in weitem Bereich frequenzunabhängige Anodenspannungs- und Amplitudenregelung des Sägezahnspannungsgenerators möglich ist. Der Widerstand kann gleichzeitig als Synchronisierwiderstand verwendet werden, wenn ihm über den Kondensator 12 negative Synchronisierimpulse zugeführt werden.

Der Spannungsverlauf der Kondensatorspannung erfolgt nach einer e-Funktion. Die Anstiegsänderung im Endpunkt gegenüber dem Anfangspunkt, die im Fernsehbild proportional der Bildpunktabstandsänderung ist, beträgt

(3) <Formel>.

Sie genügt im allgemeinen noch nicht den beim Fernsehen an die Linearität des Sägezahnanstieges gestellten Ansprüchen; hierfür muss nach dem derzeit geltenden Normen sein p = 10%. Um diese

Anstiegsänderung weiter zu veremeiden und damit den Anstieg der Ladespannung zu linearisieren, wird vom unabgeblockten Kathodenwiderstand 9 der von der Ladespannung gesteuerten Verstärkerröhre 6 die an diesem entstehende Sägezahnspannung, die annähernd gleich der Steuerspannung der Röhre, also gleich der Ladespannung des Kondensators ist, über einen Kondensator 10 mit der kapazität C(sub)1 nach einem Abgriff des Aufladewiderstandes geführt. Die Bemessung erfolgt derart, dass die Zeitkonstante C(sub)1 mal R(sub)1 groß ist gegenüber der Periodendauer T. Dadurch wird erreicht, dass am Widerstand R(sub)2 eine nahezu konstante Spannung liegt, so dass durch ihn ein konstanter Strom fließt, am Aufladekondensator C also eine linear ansteigende Spannung entsteht. Die Gleichung (1) geht dann über in die Form

(1a) <Formel> und die Eigenperiode wird gleich

(2a) <Formel>. Die Anstiegänderung <Formel>.

Das Kippgerät ist über den Kondensator 13 wechselstrommäßig geerdet. Die Zuführung der negativen Gitterspannung für die Röhre 1 erfolgt über den Abgriff die Einstellung der Vorspannung der Verstärkerröhre 6 möglich ist. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Sperrschwingerschaltung gegenüber bisher bekannten ist der, dass der Aufladekondensator stets bis nahezu auf Null entladen wird und diese Entladungsgrenze nicht vom Innenwiderstand der Kippröhre abhängig ist. Dadurch wird erreicht, dass bei Auswechslung der Kippröhre die Gittervorspannung der Verstärkerröhre nicht beeinflusst wird.

Durch den unabgeblockten Kathodenwiderstand der Verstärkerröhre wird deren Kennlinie weitgehend linearisiert, so dass in ihr ein linear ansteigender Strom fließt, der über das Ablenksystem 7 geleitet wird.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kippschaltung. Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Steuergitter der Verstärkerröhre 6 ist mit einer Anzapfung der Gitterkreiswicklung 2 verbunden. Dadurch wird erreicht, dass dem Steuergitter ein Spannungsverlauf gemäß Kurve a' aufgedrückt wird.

Dieser Kurvenverlauf setzt sich aus einem indem über die Anzapfung angeschlossenen Teil der Gitterkreiswicklung induzierten Rechteckimpuls und einem am Aufladekondensator C abgenommenen Dreieckimpuls zusammen. Durch die zusätzliche Einfügung des Rechteckimpulses wird der induktive Anteil am Spulenwiderstand der Spule 7 berücksichtigt und insbesondere am Beginn des Einlaufes eine vollkommene Linearität des Stromanstiegs in der Spule 7 gewährleistet.

Die dem Gitter der Verstärkerröhre außer der Sägezahnspannung während der Rücklaufzeit T(sub)2 aufgedrückte negative Impulsspannung soll eine Hubgröße besitzen. Hierbei bezeichnet L die Induktivität des Ablenksystems, ia(sub)max den Stromhub, T(sub)1 die Hinlaufzeit, D den Durchgriff der Verstärkerröhre.

Die Konstanthaltung der Kippfrequenz der erfindungsgemäßen Schaltung ist auch bei einer Änderung der Anodenspannung durch Netzspannungsänderung gewährleistet.

Da die negative Gittervorspannung der Kippröhre während der Zeit vor dem Kippeinsatzpunkt viel größer ist als die Einsatzspannung der Röhre und dem Einsatzpunkt.

Claims (9)

1. Kippgerät mit einem Einrohrsägezahnspannungsgenerators in Sperrschwingerschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung voneinander unabhängiger Frequenz- und Amplitudenregelung der Aufladekondensator (C) zur Erzeugung der Sägezahnspannung über die Gitter-Kathodenstrecke einer Sperrschwingerröhre entladen wird und die Anode der Sperrschwingerröhre an einen Punkt (P) desselben positiven Potentials angeschlossen ist wie der Aufladewiderstand (R) des Aufladekondensators (C).

2. Kippgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur frequenzunabhängigen Amplitudenregelung des positiven Potentials des Punktes (P) veränderlich ist.

3. Kippgerät nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass zur amplitudenunabhängigen Änderung der Frequenz die Größe des Aufladewiderstandes (R) oder des Kondensators (C) veränderlich ist.

4. Kippgerät nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung einer besseren Linearität der Sägezahnspannung eine Anzapfung des Aufladewiderstandes wechselstrommäßig mit der Kathode von derselben Sägezahnspannung gesteuerten Kathodenverstärkers verbunden ist.

5. Kippgerät nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenksystem im Anodenkreis der Verstärkerröhre liegt.

6. Kippgerät nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter der Verstärkerröhre mit einer Anzapfung der Gitterwicklung des Sperrschwingertransformators verbunden idt.

7. Kippgerät nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kathodenzuleitung der Sperrschwingerröhre ein Widerstand eingeschaltet ist, der so bemessen ist, dass bei Anodenspannungsänderung die Frequenz innerhalb eines vorgegebenen Bereiches praktisch unveränderlich ist.

8. Kippgerät nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass an das kathodenseitige Ende des in die Kathodenzuleitung eingeschalteten Widerstandes zur Synchronisierung des Kippgerätes negative Gleichlaufimpulse zugeführt werden.

9. Kippgerät nach Anspruch 1-8, gekennzeichnet durch die Verwendung als Frequenzteiler.