DEP0038579DA - Kippschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kippschaltungen zur Erzeugung von Sägezahnspannungen, die in der Meßtechnik und Fernmeldetechnik häufig verwendet werden. Wenn an die Linearität der Sägezahnflanke (Sägezahnanstieg) hohe Anforderungen gestellt werden, also ein streng zeitproportionaler Spannungsverlauf gefordert wird, dann ergeben sich insbesondere bei der Erzeugung von Sägezahnschwingungen sehr niedriger Frequenz, aber hoher Amplitude vielfach Schwierigkeiten, zu deren Überwindung ein wesentlich erhöhter Aufwand notwendig ist. Die Erfindung bezweckt, durch einfache Schaltmaßnahmen den bisher erforderlichen Aufwand zu verringern.

Erfindungsgemäß wird zur Erzeugung von Sägezahnspannungen mittels Aufladekondensator und Ladewiderstand der zur Aufladestromquelle führende Aufladewiderstand geteilt und der Teilungspunkt wechselstrommäßig mit einer Sägezahnspannung verbunden, die mit der Sägezahnspannung des Ladekondensators gleichphasig ist. Es ist günstig, den zur Ladestromquelle führenden Teilwiderstand und den zur Zuführung der gleichphasigen Sägezahnspannung dienenden Ankopplungskondensator derart zu bemessen, daß die aus diesem Teilwiderstand und dem Ankopplungskondensator gebildete Zeitkonstante ein Mehrfaches der Schwingungsdauer der tiefsten erzeugten Kippfrequenz beträgt. Zweckmäßigerweise wird das dem Aufladewiderstand abgewendete Ende des Ankopplungskondensators mit einem Abgriff des Anodenwiderstandes der zweiten Stufe eines zur Verstärkung der erzeugten Sägezahnspannung dienenden Verstärkers verbunden. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltanordnung in einem Oszillographen, bei dem zur Verstärkung der Kippspannung ein zweistufiger Verstärker verwendet wird, der eine symmetrische Gegentaktkippspannung erzeugt und dessen zweite Stufe als Phasenumkehrstufe wirkt.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben.

Der Aufladekondensator C(sub)1 wird über die Aufladewiderstände R(sub)1 von 200 k(Ohm) - 1 M(Ohm) (regelbar) und R(sub)2 von 100 k(Ohm) von einer positiven Spannungsquelle her aufgeladen. Bei Erreichen eines bestimmten

Aufladepotentials wird der Kondensator über die Kathoden-Anodenstrecke der Röhre V(sub)1 entladen. Sobald die Entladung beendet ist, verliert die Kathoden-Anodenstrecke der Röhre V(sub)1 ihre Leitfähigkeit und der Kondensator wird wieder aufgeladen. Durch entsprechende Bemessung der Aufladezeitkonstante wird erreicht, daß die Aufladezeit ein Vielfaches der Entladezeit beträgt, so daß sich am Kondensator C(sub)1 ein sägezahnförmiger zeitlicher Spannungsverlauf ergibt. Diese Sägezahnspannungen werden über das aus dem Kondensator C(sub)4 von 0,2 (My)F und dem Gitterableitwiderstand R(sub)5 von 1 M(Ohm) bestehende RC-Glied dem Steuergitter der Verstärkerröhre V(sub)2 zugeführt, in dieser verstärkt und an die Ablenkplatte P(sub)1 der schematisch dargestellten Oszillographenröhre O geführt. Am Ausgang der Verstärkerröhre V(sub)2 wird über einen Abgriff des Potentiometers R(sub)6 von 10 k(Ohm) ein Teil der verstärkten Sägezahnspannung abgegriffen und über ein weiteres RC-Glied dem Eingang der Verstärkerröhre V(sub)3 zugeführt. Die am Ausgang der Verstärkerröhre V(sub)3 abgenommenen verstärkten Sägezahnspannungen werden der Ablenkplatte P(sub)2 zugeführt. Infolge der Phasenumkehr in der Röhre V(sub)3 sind die den Ablenkplatten P(sub)1 und P(sub)2 zugeführten Spannungen gegenphasig, und durch entsprechende Einstellung des Abgriffs am Potentiometer P(sub)6 können die Amplituden der beiden gegenphasigen Spannungen gleich groß gemacht werden.

Da die Aufladung des Kondensators C(sub)1 über die Widerstände R(sub)1 und R(sub)2 bekanntlich nach einer Exponentialkurve erfolgt, ist der zeitliche Verlauf des Potentialanstieges an C(sub)1 nicht linear, sondern gekrümmt. Zur Linearisierung dieses Sägezahnanstieges wird am Ausgang der Verstärkerröhre V(sub)3 über einen Abgriff des Potentiometers R(sub)7 von 10 k(Ohm) eine Hilfsspannung abgenommen und über einen Koppelkondensator C(sub)3 von 2 (My)F an das vom Ladekondensator abgewendete Ende des Aufladewiderstandes R(sub)1 geführt. Die über C(sub)3 zugeführte Hilfsspannung besitzt - wenn man von den Verzerrungen des Verstärkers, die sehr klein gehalten werden können, absieht - denselben zeitlichen Verlauf und die gleiche Phasenlage wie das Potential des Kondensators C(sub)1. Infolgedessen ist die am Aufladewiderstand R(sub)1 liegende Spannung konstant, und durch den Aufladewiderstand R(sub)1 fließt ein Aufladestrom konstanter Stromstärke. Bei konstantem Aufladestrom ergibt sich ein genau zeitproportionaler Anstieg des Potentials am Kondensator C(sub)1 und daher ein genau linearer Verlauf der Ablenkspannungen an den Ablenkplatten P(sub)1 und P(sub)2 des Oszillographenrohres.

Die Zuführung einer Hilfsspannung einstellbarer Größe ermöglicht in einfacher Weise, auch die Verzerrungen der Ablenkspannungen, zu kompensieren, welche durch eine zu kleine Zeitkonstante des RC-Gliedes R(sub)5C(sub)4 verursacht werden. Hierzu ist nur erforderlich, den Abgriff am Potentiometer R(sub)7 so einzustellen, daß die über C(sub)3 rückgeführte Hilfsspannung eine entsprechend größere Amplitude besitzt als die Aufladespannung am Kondensator C(sub)1.

Da es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht notwendig ist, die Sägezahnspannungen formgetreu zu übertragen, können zur Verstärkung der Kippschwingungen wesentlich kleinere und daher billigere Koppelkondensatoren verwendet werden. Es ist auf diese Weise möglich, mit einem Kippgerät, dessen Koppelglieder wie vorstehend angegeben bemessen sind, bei der niedrigen Frequenz von 5 Hz eine völlig zeitproportionale Ablenkung des Kathodenstrahls im Oszillographenrohr zu erzielen.

Claims (4)

1. Kippschaltung zur Erzeugung von Sägezahnspannungen mittels Aufladekondensator und Ladewiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Aufladestromquelle führende Aufladewiderstand geteilt und der Teilungspunkt wechselstrommäßig mit einer Sägezahnspannung verbunden ist, die in Bezug auf die Sägezahnspannung des Ladekondensators gleichphasig ist und vorzugsweise eine größere Amplitude als diese besitzt.

2. Kippschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des zur Ladestromquelle führenden Teilwiderstandes (R(sub)2) und des zur Zuführung der gleichphasigen Sägezahnspannung dienenden Ankopplungskondensators (C(sub)3), daß die aus diesem Teilwiderstand und dem Ankopplungskondensator gebildete Zeitkonstante ein Mehrfaches der Schwingungsdauer der tiefsten erzeugten Kippfrequenz beträgt.

3. Kippschaltung nach Anspruc 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Aufladewiderstand abgewendete Ende des Ankopplungskondensators (C(sub)3) mit einem Abgriff des Anodenwiderstandes der zweiten Stufe eines zur Verstärkung der erzeugten Sägezahnspannungen dienenden Verstärkers verbunden ist.

4. Kippschaltung nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet durch die Anwendung in einem Oszillographen, bei dem zur Verstärkung der Kippspannung ein zweistufiger Verstärker verwendet wird, der eine symmetrische Gegentaktkippspannung erzeugt und dessen zweite Stufe als Phasenumkehrstufe wirkt.