DK142068B - Afbøjningskobling til et katodestrålerør. - Google Patents

Description

(11) FREMUEG6ELSESSKRIFT 142068 DANMARK (5’> lntc,J H 01 J 29/70 t(21) Ansøgning nr. 5092/7^ (22) Indleveret den 10. jun. 1974 (23) Ubedag 10. jun. 1974 (44) Ansøgningen fremlagt og 1 ο 1 ηΛΠ fremlseggelsesekrfftetoffentliggjort den lo. SUg« 19ου PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET rø *" m^hah »

13. jun. 1973* 7321484, HR

(71) COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL, 12, rue de la Baume, 75008 Paris, FR.

P2> Opfinder: Roger Guenard, 29 rue Camille Pelletan, 93600 Aulnay-sous-Bois, FR: Jean-Claude Bonno, 1 Residence des Ormes, 91680 Brir* yeres-le-Chatel, FR.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Internationalt Patent-Bureau. ___ (54) Afbøjhlngskobllng til et katodestrålerør.

Opfindelsen angår en afbøjningskobling til et katodestrålerør og omfattende en kreds til horisontal afbøjning og en kreds til vertikal afbøjtiing, idet begge disse kredse omfatter et langsomt reagerendø afbøjningskredsløb og et hurtigt reagerende afbøjningskredsløb, og hvor det langsomt reagerende afbøjnings-kredsløb omfatter en seriekombination af et subtraktionatrin med - indgang og + indgang, en jævnstrømsforetærker med begrænset båndbredde, en afbøjningsspole og en stelforbundet målemodstand, idet forbindelseepunktet mellem modelanden og spolen er tilsluttet - indgangen til subtraktionetrinnet, hvis + indgang modtager et afbøjningssignal, og hvor det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb omfatter et subtraktionstrin med - indgang og + indgang og med en udgang, som er tilsluttet indgangen til en jævnstrømsforstærker med stor båndbredde, der føder, afbøjningsorganer, og tilbagekoblingsorganer, hvis udgang er tilsluttet subtraktions- 2 142068 trinnets - indgang.

Sådanne afbøjningskoblinger anvendes eksempelvis i fremvisningsapparater, hvori man tilvejebringer syntetiske billeder, f.eks. i en såkaldt plotter.

En sådan afbøjningskobling anvendes sædvanligvis i kombination med et organ, der på én gang afgiver henholdsvis en første række og en anden række af diskrete værdier, der repræsenterer abscisse· og ordinatværdierne for en række punkter, som skal fremvises på katodestrålerørets skærm. De kurver, der skal frem· vises,- defineres ved hjælp af en række punkter, der ligger tæt op ad hinanden.

Til frembringelse af punkterne påtrykkes kredsene til vertikal og hori· sontal afbøjning trappeformede signaler, der tilvejebringes på grundlag af de to rækker af abscisse· og ordinatværdier.

De kurver eller tegninger, som skal aftegnes på skærmen,kan ligge i for· skellige områder af skærmen, og det er derfor nødvendigt for at bringe lyspletten fra et område på skærmen til et andet område, at påtrykke de nævnte afbøjningskred· se ågnaler, der kan have stor amplitude. For at opnå en hurtig reaktion over for signaler med stor amplitude i de kendte afbøjningskdiinger, dekomponeres afbøjningssignalerne til hver afbøjningskreds i to signaler, nemlig ét signal med stor amplitude, der påtrykkes det langsomt reagerende afbøjningskredsløb og ét signal med lille amplitude, der påtrykkes det hurtigt reagerende afbøjningskreds-løb.

I de kendte afbøjningskoblinger er det derfor nødvendigt for hver afbøj· ningskreds at frembringe to afbøjningssignaler, hvilket indebærer anvendelser af ekstra komponenter.

Dertil kommer, at når der påtrykkes et signal til et langsomt reagerende afb^ningskredsløb i en af disse afbøjningskredse, opstår der en forsinkelse, som ikke indhentes og som indebærer en deformation af de optegnede kurver.

Afbøjningskoblingen ifølge opfindelsen afviger fra ovennævnte, kendte kobling ved, at + indgangen til subtraktionstrinnet i det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb i hver afbøjningskreds er tilsluttet udgangen fra subtraktionstrinnet i det langsomt reagerende afbøjningskredsløb.

Afbøjningskoblingen ifølge opfindelsen har den fordel, at der kun anvendes ét enkelt afbøjningssignal pr. afbøjningskredsløb i stedet for to, hvilket signal tilføres indgangen til subtraktionstrinnet i det langsomt reagerende afbøjningskredsløb i den pågældende afbøjningskreds, hvorved der opnås materielbesparelse og -forenkling.

Desuden har koblingen ifølge opfindelsen den yderligere fordel, at man opnår en afbøjning, der nøje svarer til indgangssignalerne, idet det signal, der svarer til forsinkelsen mellem det signal, der påtrykkes subtraktionstrinnet og det signal, der tilføres afbøjningsspolen i det langsomt reagerende afbøjnings- 142068 3 kredsløb, måles over udgangen fra subtraktionstrinnet i det langsomt reagerende afbøjningskredsløb, hvorefter dette signal tilføres en indgang til det hurtigt reagerende afbøjningskredsløbs subtraktionstrin, som opvejer denne forsinkelse.

I henhold til endnu en udførelsesfonn for opfindelsen kan koblingen omfatte to tærskelorganer, der er tilsluttet udgangen fra hvert sit subtraktionstrin i det tilhørende, langsomt reagerende afbøjningskredsløb, og som afgiver et signal, når de modtager signaler, som er svagere end et signal, der mstter de hurtigt reagerende afbøjningskredsløb, samt en til de to tærskelorganer sluttet OG-kreds, hvis udgangssignal tjener til at styre tilførslen af de hurtige signaler til afbøjningskredsene.

Med en således udformet kobling aftegnes punkterne med en betydelig tidsbesparelse. Når man i den kendte teknik ønskede at optegne i to forskellige områder af skærmen og omkring to forskellige midterpositioner to kurver, der repræsenteredes af punkter, måtte man efter optegnelsen af den første kurve vente til, at strålen når midterpositionen for den anden kurve, før afbøjningskoblingen påtrykkes de data, der vedrører punkterne i den anden kurve. Ventetiden var derfor lig med den tid, lyspletten krlæver for at tilbagelægge den afstand, der adskiller to yderpunkter på skærmen.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et principdiagram over en afbøjningskobling af kendt type, fig. 2 et diagram over en udførelsesform for en kobling ifølge opfindelsen, fig. 3 et diagram over endnu en udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen, fig. 4 ved a til 4 ved d variationerne af forskellige signaler i den kendte kobling som funktion af tiden, fig. 5 ved a til 5 ved d variationerne af forskellige signaler i koblingen ifølge opfindelsen, og fig. 6 endnu en udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen.

Den i fig. 1 viste kendte afbøjningskobling omfatter en afbøjningskreds 1 til horisontal afbøjning og en afbøjrtngskreds 51 til vertikal afbøjning. Åfbøjningskoblingen modtager afbøjningssignaler fra en generator G.

Den horisontale afbøjningskreds 1 omfatter et langsomt reagerende afbøjningskredsløb 2 og et hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 12.

Det langsomt reagerende afbøjningskredsløb 2 omfatter et subtraktionstrin 3, hvis + indgang modtager et afbøjningssignal, samt en jævnstrømsforstærker 4 med begrænset båndbredde, hvis udgang er forbundet med en afbøjningsspole 5. Afbøjningsspolen 5 er tilsluttet en stelforbundet modstand 6. Forbindelsespunktet 7 mellem denne modstand og spolen er tilsluttet · indgangen til subtraktions- 4 142068 trinnet 3. Afbøjningsspolen 5 har et stort antal vindinger·

Det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 12 om&tter på lignende måde et subtraktionstrin 13 med en + indgang, der modtager et afbøjningssignal fra generatoren E og en · indgang, samt en jævnstrømsforstærker 14 med stor bånd« bredde, hvilken forstærker er forbundet med en afbøjningsspole 15. Afbøjningsspo·» len 15 er tilsluttet en stelforbundet modstand 16. Forbindelsespunktet 17 mellem spolen 15 og modstanden 16 er tilsluttet - indgangen til subtraktions» trinnet 13. Afbøjningsspolen 15 har et lille antal vindinger.

Den vertikale afbøjningskreds 51 er opbygget med de samme elementer som i ovennævnte kreds 1 til horisontal afbøjning.

Den vertikale afbøjningskreds 51 omfatter et langsomt reagerende af» bøjningskredsløb 52 og et hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 62. Det lang» somt reagerende afbøjningskredsløb omfatter et subtraktionstrin 53, en jævn· strømsforstærker 54 med begrænset båndbredde, en afbøjningsspole 55 og en stelforbundet modstand 56, idet forbindelsespunktet 57 mellem spolen 55 og modstanden 56 er tilsluttet · indgangen til subtraktionstrinnet 53. Det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb omfatter et subtraktionstrin 63, en jævnstrømsfor» stærker 64 med stor båndbredde, en afbøjningsspole 65 og en stelforbundet modstand 66. Forbindelsespunktet 67 mellem spolen 65 og modstanden 66 er tilsluttet » indgangen til subtraktionstrinnet 63- Spolen 55 har et stort an· tal vindinger,og spolen 65 har et lille antal vindinger.

Den i fig. 2 viste afbøjningskdiing omfatter de samme elementer som den kendte kobling, der er vist i fig. 1, og den skal derfor ikke beskrives igen her.

I koblingen ifølge opfindelsen er + indgangen til subtraktionstrinnet 13 forbundet med udgangen fra subtraktionstrinnet 3, medens + indgangen til subtrak· tionstrinnet 63 er tilsluttet udgangen fra subtraktionstrinnet 53.

Eksempelvis kan komponenterne i koblingen ifølge opfindelsen have følgen» de værdier:

Spderne 5 og 55 selvinduktion L * 550 indre modstand Ri * 1,1 ohm Modstandene 6 og 56 R » 0,47 ohm 3 dB's båndbredde for de langsomt reagerende afbøjningskredsløb B = 33 kHz

Spolerne 15 og 65 selvinduktion L « 1,2 μH

indre modstand Ri * 0,05 ohm Modstandene 16 og 66 R 0,22 ohm 3 dB's båndbredde for de hurtigt reagerende afbøjningskredsløb B « 8,5 MHz.

5

142Q6C

I en anden udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen, jvf. fig. 3, er de langsomt reagerende afbøjningskredsløb udformet på samme måde soa vist i fig· 2, medens de hurtigt reagerende afbøjningskredsløb er blevet ændret.

Det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 12 i horisontal afbøjningskred· sen 1 omfatter et subtraktionstrin 13, hvis udgang er tilsluttet indgangen til en jævnstrømsforstærker 14’, der har to symmetriske udgangen, som er forbundet med afbøjningsplader 15' og med de to indgange til et hjælpesubtraktionstrin 16', hvis udgang er tilsluttet · indgangen til subtraktionstrinnet 13. + indgangen til subtraktionstrinnet 13 er tilsluttet udgangen fra subtraktionstrinnet 3 på samme måde som i det foregående tilfælde.

Det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 62 i vertikal afbøjningskredsen 51 omfatter nøjagtigt de samme komponenter, som det hurtigt reagerende afbøjningskredsløb 12 i den horisontale afbøjningskreds. Kredsløbet 62 omfatter et subtraktionstrin 63, en jævnstrørasforstærker 64* med to symmetriske udgange, der er tilsluttet afbøjningsplader 65* og forbundet med to indgange til et hjælpe-subtraktionstrin 66*, hvis udgang er forbundet med - indgangen til subtraktions— trinnet 63. + indgangen til subtraktionstrinnet 63 er tilsluttet udgangen fra subtraktionstrinnet 53 i det langsomt reagerende afbøjningskredsløb 51.

Fig. 4 ved a til 4 ved d viser fire diagrammer, der angiver variationerne af nogle af signaler som funktion a£ tiden i den kendte afbøjningskoblis^j. I fig.

4 ved a vises et opadgående trappeformet signal S, som er lig med summen af de magnetiske felter, soa skal tilvejebringes med spolerne til horisontal afbøjning og med spolerne til vertikal afbøjning med henblik på opnåelse af en ratidce punkter på katodestrålerørets eksem. 1 det foreliggende tilfalde betragter man kan signalet S for den ene afbøjningskreds, idet det bemærkes, at det samme ræsonnement gælder for den anden afbøjningskreds.

I den kendte teknik udskiller man den spænding VI af same form som signalet S, som man sædvanligvis har til rådighed i to spændinger VJ og VK, idet spændingen VJ er en langsomt varierende spænding med stor amplitude, medens spændingen VK er en hurtigt varierende spænding med lille amplitude.

I fig. 4 ved b vises spændingen VJ med en fuldt optrukken linie svarende til den i fig. 4 ved a viste form for signalet 3. Spændingen VJ påtrykkes + Indgangen til subtraktionstrinnet 3. Med en punkteret linie vises det magnetiske felt J1, der tilvejebringes af spolen. Da forstærkeren belastes af spolen har den en meget begrænset båndbredde, hvorfor signalet J* har en forsinkelse i ferhold til signalet VJ.

I fig· 4 ved c vises den spænding VK, der er lig med VI - VJ, og som i det foreliggende tilfælde er savtakformet. Denne spænding VK påtrykkes + indgangen til subtraktionstrinnet 13. Spændingen VK er vist med en fuldt optrukken streg.

6 142068

Ved K! angives det magnetiske felt, der tilvejebringes af spolen 15.

Da forstærkeren har en stor båndbredde, er signalet K' ikke meget forskelligt fra signalet VK.

I fig. 4 ved d vises summen L af de magnetiske felter J* og K' som funktion af tiden. Man kan nemt konstatere, at dette signal afyiger noget fra det ønskede og i fig. 4 ved a viste trappeformede signal. Kurven L angiver lysplettens bevægelse i forhold til den ene akse som funktion af tiden.

Da man i forhold til den anden akse vinkelret på ovennævnte akse ville opnå en lignende bevægelse for lyspletten, ville det ikke vare muligt at opnå den ønskede række af punkter, som kun kan opnås, når summen af strømmene gennem de horisonble afbøjningsspoler, og summen af strømmene gennem de vertikale afbøjningsspoler er trappeformet.

Fig. 5 ved a til 5 ved d viser som funktion af tiden de tilsvarende signaler i koblingen ifølge opfindelsen.

I fig. 5 ved a vises signalet S^, som er summen af de magnetiske felter, som skal tilvejebringes med de horisontale afbøjningsspoler og de vertikale afbøjnings spoler for at opnå den ønskede rakke af punkter på katodestrålerørets skærm. I det foreliggende tilfælde betragter man kun den ene af afbøjningskredsene, idet det samme ræsonnement gælder for den anden kreds.

Spændingen VI·^ af samme form som signalet S-^ påtrykkes + indgangen til subtraktionstrinnet 3 i den i fig. 2 viste afbøjningskreds 2. I fig. 5 ved b vises det magnetiske felt J^, som tilvejebringes med spolen 5. Da den belastede forstærker har en begrænset båndbredde, har signalet en forsinkelse i forhold til signalet VI^ og gengiver derfor ikke dette signals pludselige variationer.

1 fig. 5 ved c vises med en fuldt optrukken streg den spænding VK^, der opnås ved udgangen fra subtraktionstrinnet 3. Spændingen VK^ er lig med forskellen mellem spændingerne Vl^ og VJ^, idet VJ^ er spejlbilledet af det felt, der tilvejebringes af spolen 5.

Spændingen VK^ påtrykkes indgangen til subtraktionstrinnet 13, og spolen 5 afgiver et magnetisk felt K’^, der formmæssigt ikke afviger ret meget fra VK^. Signalet er vist med en punkteret streg.

I fig. 5 ved d vises summen af de magnetiske felter og K'^, der tilvejebringes af afbøjningsspolerne 5 og 15. Signalet har næsten samme form som det trappeformede signal S^, hvilket betyder, at man ved hjælp af afbøjnings-koblingen ifølge opfindelsen og ud fra trappeformede signaler er i stand til i hver akseretning at opnå en dbøjning, der som funktion af tiden er trappeformet.

Den i fig. 3 viste kobling virker på samme måde som den i fig. 2 viste kobling. I fig. 6 vises endnu en udførelsesform for afbøjningskoblingen ifølge opfindelsen.

Til den i fig. 2 viste kobling er der tilføjet to tærskelorganer 30, 80,