DEP0038579DA

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Info

Publication number: DEP0038579DA
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Dillenburger
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Publication date: 1950-10-26

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.The invention relates to flip-flops for generating sawtooth voltages, which are often used in measurement technology and telecommunications. If high demands are placed on the linearity of the sawtooth flank (sawtooth rise), i.e. a strictly time-proportional voltage curve is required, then, in particular when generating sawtooth vibrations with very low frequencies but high amplitudes, difficulties arise in many cases, which require significantly more effort to overcome . The aim of the invention is to reduce the expenditure previously required by simple switching measures.

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.According to the invention, to generate sawtooth voltages by means of a charging capacitor and charging resistor, the charging resistor leading to the charging current source is divided and the division point is alternately connected to a sawtooth voltage that is in phase with the sawtooth voltage of the charging capacitor. It is advantageous to dimension the partial resistance leading to the charging current source and the coupling capacitor used to supply the in-phase sawtooth voltage so that the time constant formed from this partial resistor and the coupling capacitor is a multiple of the oscillation period of the lowest generated breakover frequency. The end of the coupling capacitor facing away from the charging resistor is expediently connected to a tap on the anode resistor of the second stage of an amplifier serving to amplify the sawtooth voltage generated. It is particularly advantageous to use the switching arrangement according to the invention in an oscilloscope in which a two-stage amplifier is used to amplify the breakover voltage, which amplifier generates a symmetrical push-pull breakover voltage and whose second stage acts as a phase inversion stage.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben.In the following, the invention is described with reference to the figure representing an embodiment.

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 bestimmtenThe charging capacitor C (sub) 1 is charged via the charging resistors R (sub) 1 from 200 k (ohms) - 1 M (ohms) (adjustable) and R (sub) 2 from 100 k (ohms) from a positive voltage source. Upon reaching a certain

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.The capacitor is discharged via the cathode-anode path of the tube V (sub) 1 at the charging potential. As soon as the discharge has ended, the cathode-anode section of the tube V (sub) 1 loses its conductivity and the capacitor is charged again. By appropriately dimensioning the charging time constant, it is achieved that the charging time is a multiple of the discharging time, so that a sawtooth voltage curve over time results on the capacitor C (sub) 1. These sawtooth voltages are fed to the control grid of the amplifier tube V (sub) 2 via the RC element consisting of the capacitor C (sub) 4 of 0.2 (My) F and the grid leakage resistor R (sub) 5 of 1 M (ohm), amplified in this and led to the deflection plate P (sub) 1 of the oscilloscope tube O shown schematically. At the output of the amplifier tube V (sub) 2, part of the amplified sawtooth voltage is tapped via a tap of the potentiometer R (sub) 6 of 10 k (ohms) and fed to the input of the amplifier tube V (sub) 3 via another RC element. The amplified sawtooth voltages taken from the output of the amplifier tube V (sub) 3 are fed to the deflector plate P (sub) 2. As a result of the phase reversal in the tube V (sub) 3, the voltages fed to the deflection plates P (sub) 1 and P (sub) 2 are in phase opposition, and by setting the tap on the potentiometer P (sub) 6 accordingly, the amplitudes of the two voltages in opposite phase be made the same size.

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.Since the charging of the capacitor C (sub) 1 via the resistors R (sub) 1 and R (sub) 2 is known to take place according to an exponential curve, the time course of the potential rise at C (sub) 1 is not linear, but curved. To linearize this sawtooth rise, an auxiliary voltage is taken from the output of the amplifier tube V (sub) 3 via a tap of the potentiometer R (sub) 7 of 10 k (ohms) and via a coupling capacitor C (sub) 3 from 2 (My) F to the from the charging capacitor facing away from the end of the charging resistor R (sub) 1 out. The auxiliary voltage supplied via C (sub) 3 has - if one disregards the distortion of the amplifier, which can be kept very small - the same time curve and the same phase position as the potential of the capacitor C (sub) 1. As a result, the voltage across the charging resistor R (sub) 1 is constant, and a charging current of constant amperage flows through the charging resistor R (sub) 1. With a constant charging current, there is an exactly time-proportional increase in the potential at the capacitor C (sub) 1 and therefore an exactly linear curve of the deflection voltages at the deflection plates P (sub) 1 and P (sub) 2 of the oscilloscope tube.

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.The supply of an auxiliary voltage of adjustable magnitude makes it possible in a simple manner to compensate for the distortions of the deflection voltages which are caused by a time constant of the RC element R (sub) 5C (sub) 4 that is too small. For this it is only necessary to set the tap on potentiometer R (sub) 7 so that the auxiliary voltage fed back via C (sub) 3 has a correspondingly larger amplitude than the charging voltage on capacitor 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.Since it is not necessary when using the method according to the invention to transfer the sawtooth voltages true to shape, much smaller and therefore cheaper coupling capacitors can be used to amplify the breakover oscillations. In this way it is possible, with a tilting device, the coupling elements of which are dimensioned as specified above, to achieve a deflection of the cathode ray in the oscilloscope tube which is completely proportional to time at the low frequency of 5 Hz.

Claims

1. flip-flop circuit for generating sawtooth voltages by means of charging capacitor and charging resistor, characterized in that the charging resistor leading to the charging current source is divided and the division point is alternately connected to a sawtooth voltage which is in phase with respect to the sawtooth voltage of the charging capacitor and preferably has a greater amplitude than this .

2. flip-flop circuit according to claim 1, characterized by such a dimensioning of the partial resistance leading to the charging current source (R (sub) 2) and of the coupling capacitor (C (sub) 3) serving to supply the in-phase sawtooth voltage, that the coupling capacitor formed from this partial resistance and the coupling capacitor Time constant is a multiple of the oscillation period of the lowest generated oscillation frequency.

3. flip-flop circuit according to claims 1-2, characterized in that the end of the coupling capacitor (C (sub) 3) facing away from the charging resistor is connected to a tap of the anode resistor of the second stage of an amplifier serving to amplify the sawtooth voltages generated.

4. trigger circuit according to claim 1-3, characterized by the application in an oscilloscope, in which a two-stage amplifier is used to amplify the breakover voltage, which generates a symmetrical push-pull breakover voltage and the second stage acts as a phase inversion stage.