<Desc/Clms Page number 1>
Sehaltungsanordnung zur Erzeugung eines vorzugsweise periodisch auftretenden Strom-oder Spannungsverlautes in Kippschaltungen.
Für manche technischen Zwecke, beispielsweise beim Oszillographieren mit Braunschen Röhren und auf dem Gebiete des Fernsehens, besteht die Aufgabe, mittels gegebener Steuerströme oder Steuer- spannungen unter Verwendung einer Kippschaltung einen vorzugsweise periodisch auftretenden Strom- oder Spannungsverlauf hervorzurufen. Unter dem Worte., Kippschaltung" soll dabei, ebenso wie im folgenden, eine Schaltung verstanden werden, in welcher sich nach jedem Anstoss durch den Steuer- strom oder die Steuerspannung ein Strom-oder Spannungsverlauf in gleicher Weise ausbildet oder in welcher beim Ausbleiben des Steuerstromes oder der Steuerspannung periodische Strom-oder Span- nungsänderungen auftreten.
Beispiele für derartige Kippschaltungen sind der sogenannte selbst- sperrende Sehwingungserzeuger (blocking oscillator), der sogenannte Vielfachschwingungserzeuger (Multivibrator) und andere. Nun ist in vielen praktischen Fällen einerseits der Verlauf des Steuer- stromes oder der Steuerspannung nicht stets genau derselbe, und es sind anderseits die Anforderungen an die Konstanz des Strom-oder Spannungsverlaufes in der Kippschaltung ausserordentlich hoch. Ein
Beispiel dafür bildet die Synchronisierung des Zeilenserienwechsels (Vertikalweehsel) in Fernsehemp- fängern, die nach dem Zeilensprungverfahren arbeiten.
Die Kurvenform des Stromes in den Ablenk- spulen oder die Kurvenform der Spannung an den Ablenkplatten für die langsame Bildkoordinate muss ausserordentlich konstant sein, um eine Verschiebung der beiden Zeilenserien gegeneinander in der Vertikalriehtung zu vermeiden. Auf andere Fälle, in denen das Problem der Erzeugung eines sich stets gleichmässig abspielende Strom-oder Spannungsverlaufes ebenfalls von Bedeutung ist, wird weiter unten noch eingegangen werden.
Die Genauigkeit des Arbeitens der Kippschaltung kurz nach dem Einsetzen des Strom-oder
Spannungsverlaufes kann nun wesentlich erhöht werden, wenn in Abhängigkeit von dem Einsetzen . des Strom-und Spannungsverlaufes in der Kippschaltung die weitere steuernde Wirkung des Steuer- stromes oder der Steuerspannung vermindert oder beseitigt wird.
Eine Anzahl von Schaltungen, die dies mit Hilfe einer zur Kippschaltung zusätzlich verwendeten Sechspohöhre oder mit Hilfe eines zusätzlichen Gleichrichters ermöglichen, soll im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert werden.
Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung : bei welcher in dem Gitterkreis einer
Sperrsehwingerröhre 14 ein Gleichrichter (Diode) 22 liegt, u. zw. parallel zu den Klemmen 23, an welchen die Steuerspannung zugeführt wird. Der Widerstand 24 ist ein Vorwiderstand oder der innere Widerstand der Steuerspannungsquelle.
Die Anordnung nach Fig.. 1 arbeitet in der Weise, dass an den Klemmen 23 die Steuerspannung in Form eines positiven Impulses b zugeführt wird, wodurch in der Röhre 14, welche bis dahin vermöge der am RC-Glied 17 noch bestehenden Restspannung gesperrt war, ein Anodenstrom erzeugt wird.
Dieser führt aus den beim Sperrschwinger bekannten Gründen nach ausserordentlich kurzer Zeit zwangsläufig zu der Ausbildung eines Gitterstromes, da sich nämlich an der Sekundärwicklung 16 des Rückkopplungstransformators eine Spannung im Sinne der eingetragenen Plus-und Minuszeichen ausbildet.
Diese Spannung treibt den Gitterstrom über die Gitter-Kathodenstrecke der Röhre j ! 4 sowie über die
<Desc/Clms Page number 2>
Anoden-Kathodenstrecke des Gleichrichters 22.
Da der innere Widerstand dieser Gleichrichterstreeke klein gegenüber dem Widerstand 24 ist, liegt die Steuerspannung vom Zeitpunkt, in dem der Gleichrichter stromdurchlässig wird, praktisch am Widerstand 24, so dass der Einfluss der Steuerspannung auf den Anodenstromverlauf im Sperrschwinger fast vollständig verschwindet. Es ist also bei dieser Sshaltungsanordnung die steuernde Wirkung der Steuerspannung in Abhängigkeit von dem Einsetzen des Gitterstromes und damit mittelbar in Abhängigkeit von dem Einsetzen des Anodenstromes der Sperrschwingerröhre praktisch ausgeschaltet. Der gewünschte, vom Verlauf des Impulses b unabhängige Spannungsimpuls kann wieder am linken Ende des Widerstandes 18 abgenommen werden.
Eine andere Ausführungsform, bei welcher die Steuerspannung auf induktivem Wege der Kathode einer Sperrsohwingerrohre zugefuhrt wird und die steuernde Wirkung ebenfalls mit Hilfe eines Gleichrichters unterbrochen wird, ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser bedeuten die Bezugszeichen 14 bis 18 eine Sperrschwingerschaltung von derselben Art wie in Fig. 1. Ein Transformator, welcher einen Impuls a liefert, ist mit 25 bezeichnet, der Gleichrichter wieder mit 22 und ein Vorwiderstand bzw. der innere Widerstand des Transformators mit 24.
Die Anordnung nach Fig. 2 arbeitet in der Weise, dass, sobald der Impuls a einsetzt, da-Kat. ho- denpotential der Röhre 14, die bis dahin durch die Restladung am RC-Glied 17 noch gesperrt sein möge, gesenkt wird, so dass ein Anodenstrom einsetzt. Dieser bildet einen Spannungsabfall im Sinne der eingetragenen Plus-und Minuszeichen am Widerstand 24, so dass der Gleichrichter 22 stromdurchlässig wird. Von nun an liegt an der Kathode der Röhre 14 ein praktisch konstantes Potential, da die
Steuerspannung a wegen des geringen inneren Widerstandes des Gleichrichters 22 gegenüber dem Vorbzw. Innenwiderstand 24 praktisch vollständig an diesem Widerstand 24 liegt.
Infolgedessen verläuft der Anodenstromimpuls des Sperrschwingers auch hier praktisch unabhängig von dem Verlauf der
Steuerspannung a, sobald der Gleichrichter 22 stromdurchlässig geworden ist. Der gewünschte kon- stante Spannungsimpuls wird wieder vom linken Ende des Widerstandes 18 abgenommen.
Die Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei welcher die Steuerspannung der Kathode einer Sperrsehwingerröhre auf galvanischem Wege zugeführt wird. Die Bezugszeichen14 bis 18 und 22 besitzen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2. Eine dem Sperrschwinger vorgeschaltete Röhre ist mit : ? 6 bezeichnet, ihr Anodenwiderstand mit 27 und ein zur Anodenkopplung dienendes RC-Glied mit 28. 29.
Zwischen diesem RC-Glied und der Kathode der Röhre 14 liegt ein Vorwiderstand 30.
Die Anordnung nach Fig. 3 arbeitet derart, dass dem Steuergitter der Röhre 26 die positive
Steuerspannung zugeführt wird. Bis zum Auftreten dieser Steuerspannung ist die Röhre 26 stromlos und nach dem Auftreten sinkt infolgedessen ihr Anodenpotential. Am Widerstand 29 bildet sich also eine Spannung im Sinne der eingetragenen Plus-und Minuszeichen aus, so dass auch das Kathoden- potential der Röhre 14 gesenkt wird. Dies führt zum Einsetzen eines Anodenstromes in der Sperr- sehwingerröhre 14, welcher von ihrer Anode zunächst über den Widerstand 30 und den Widerstand 29 'nach Erde verläuft.
Der sich hiedurch ausbildende Spannungsabfall an dem Widerstand 30, welcher gross gegenüber dem Widerstand 29 ist, führt zur Öffnung des Gleichrichters 22, so dass dann der Anoden- strom der Sperrschwingerröhre über diesen Gleichrichter verläuft, welcher gleichzeitig im Verein mit dem Widerstand 30 die Steuerspannung am Widerstand 29 praktisch kurzschliesst. Die Abnahme des gewünschten konstanten Spannungsimpulses erfolgt wieder am linken Ende des Widerstandes 18.
Die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung bezieht sich auf die Steuerung eines Vielfach- sehwingungserzeugers, der in an sich bekannter Weise aus zwei Röhren 31, 32 mit zugehörigen Anoden- widerständen 33,34 und koppelnden RC-Gliedern 35, 36 bzw. 37, 38 besteht. Der Gleichrichter 22 liegt in der Kathodenzuleitung der Röhre 31. Mit 39 ist ein hoher Widerstand bezeichnet.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 4 möge unter der Voraussetzung erläutert werden, dass die Röhre 31 stromlos und die Röhre 32 stromführend sei. Im Widerstand 39 tritt die Steuer- spannung in Form eines negativen Spannungsimpulses a auf. Dieser senkt das Kathodenpotential der Röhre 31, so dass ein Anodenstrom in der Röhre 31 zu fliessen beginnt. Infolge der Kopplung. des
Steuergitters der Röhre 32 mit der Anode der Röhre 31 erlischt hiebei der Strom in der Röhre 32 in be- kannter Weise. Der sich schnell vergrössernde Anodenstrom der Röhre 31 ruft am Widerstand 39 einen
Spannungsabfall hervor, welcher den Gleichrichter 22 stromdurchlässig macht.
Da dessen Innenwider- stand klein gegenüber dem Widerstand 39 ist, ist die Steuerspannung a von nun an praktisch kurz- geschlossen, und an der Anode der Röhre 31 kann über die mit einem Pfeil versehene Leitung der ge- wünschte konstante Spannungsimpuls abgenommen werden. Das Ende dieses Spannungsimpulses bestimmt sieh in bekannter Weise durch das Verschwinden der Spannung am Kondensator 35 und den hiedurch hervorgerufenen Stromeinsatz in der Röhre 32.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform, bei welcher die punktiert gezeichneten Verbin- dungen und der punktiert gezeichnete Kondensator 40 zunächst ausser Betracht bleiben sollen, zeigt die Anwendung einer Gleichrichterschaltung der an Hand der Fig. 1 bis 4 dargestellten Art im Schirm- gitterkreis einer Sperrsehwingerröhre 41. Die Bezugszeichen 15 bis 18 haben dieselbe Bedeutung wie in
Fig. 1 bis 4. Der Gleichrichter ist mit 22, die Klemmen für die Zuführungen der Steuerspannung sind mit 23 bezeichnet und ein Vorwiderstand bzw. der Innenwiderstand der Steuerspannungsquelle wieder mit 24.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
sein möge, angehoben wird, so dass ein Anodenstrom zu fliessen beginnt.
Dieser ist mit einem Schirmgitterstrom verknüpft. welcher am Widerstand 24 einen Spannungsabfall im Sinne der eingetragenen Plus-und Minuszeichen hervorruft. Hiedurch wird der Gleichrichter 22 stromdurchlässig. so dass dann die Steuerspannung sich fast vollständig an den Widerstand 24 legt und am Schirmgitter unabhängig von dem weiteren Verlauf der Steuerspannung über den Gleichrichter 22 ein so gut wie konstantes Potential liegt. Der Anodenstromimpuls spielt sich daher vom Beginn des Stromeinsatzes im Gleichrichter 22 fast vollständig unabhängig von der Steuerspannung b ab. Der gewünschte konstante Spannungsimpuls wird wieder vom linken Ende des Widerstandes 18 abgenommen.
Die Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Steuerspannung für einen Sperrschwinger der Anode zugeführt wird. Der Gleichrichter 22 liegt zwischen der positiven Anodenspannungsklemme und der Primärspule 15 und der Widerstand 18 in der Kathodenzuleitung der Sperrschwingerrllm 14.
Die Schaltung dieser Röhre entspricht im übrigen den oben dargestellten Anordnungen. Die Klemmen 23 für die Zuführungen der Steuerspannung und der Widerstand 24 liegen ebenfalls zum Gleichrichter in derselben Weise wie oben beschrieben.
Die Anordnung nach Fig. 6 arbeitet derart, dass an den Klemmen 23 ein positiver Spannungs- impuls b zugeführt wird, welcher die bis dahin infolge der Restladung am RC-Glied 17 gesperrte Röhre 'durch Anheben dieses Anodenpotentials stromdurehlässig macht. Der Anodenstrom ruft dabei am Widerstand 24 einen Spannungsabfall im Sinne der eingetragenen Plus-und Minuszeichen hervor, so dass der Gleichrichter 22 ebenfalls Strom zu führen beginnt. Von nun ab schliesst der Gleichrichter 22 die Steuerspannung b wieder praktisch kurz und der Anodenstrom fliesst durch den Gleichrichter 22.
An der Kathode der Röhre 14 kann somit von dem Zeitpunkt ab, in welchem der Gleichrichter 22
Strom zu führen beginnt. ein vom Spannungsverlauf b so gut wie völlig unabhängiger Spannungverlauf abgenommen werden.
Gemäss den Fig. 1 bis 6 sind sämtliche Kippschaltungen so getroffen, dass sie auch beim Ausbleiben der Steuerspannung Kippschwingungen ausführen. Bei der praktischen Verwendung von Kippschaltungen pflegt man gelegentlich eine etwas andere Betriebsweise zu benutzen, nämlich diejenige, in welcher die Kippschaltungen eine derartige Vorspannung besitzen, dass sie nur beim Eintreffen eines
Steuerimpulses einen Kippvorgang durchlaufen, jedoch beim Ausbleiben dieser Steuerimpulse dauernd in Ruhe sind. Die Anwendung der Erfindung ist ohne weiteres auch auf diesen letzteren Fall möglich.
Man hat zu diesem Zweck nur in Fig. 1 den Punkt A an ein konstantes negatives Potential gegenüber Erde anzuschliessen und in Fig. 2 bis 4 den Punkt B an ein entsprechendes positives Potential gegenüber
Erde zu legen. Im übrigen bleibt die Wirkungsweise der Schaltungsanordnungen jedoch unverändert.
Die Erfindung ist auch nicht, wie ebenfalls bereits eingangs erwähnt. auf die Steuerung von
Sperrschwingern oder Vielfaehschwingungserzeugern beschränkt. Man kann vielmehr alle Kippschal- tungen, welche die eingangs angegebenen Merkmale aufweisen, nach dem beschriebenen Prinzip betreiben und kann insbesondere auch Kippschaltungen mit gittergesteuerten gas-oder dampfgefüllten
Entladungsgefässen mit lichtbogenartiger Entladung (Thyratron) nach dem beschriebenen Prinzip steuern. Die Schaltungen nach den Fig. 2, 3 und 6 sind auf Kippschaltungen mit derartigen Entladung- gefässen ohne weiteres anwendbar.
Wie bereits eingangs erwähnt, sollen Schaltungsanordnungen der beschriebenen Art insbesondere zur Synchronisierung des Zeilenserienwechsels in Fernsehempfängern, welche nach dem Zeilensprung- verfahren arbeiten, benutzt werden. Die Ablenkung in der langsamen Bildkoordinate kann dabei mittels jedes Sägezahngenerators erfolgen, welcher zu seinem Anstoss einen negativen Impuls erfordert. Man hat die betreffende Eingangsklemme dann nur an die mit einem Pfeil versehene Zuleitung am nega- tiven Ende des Widerstandes 18 in Fig. 1 bis 3 und 5 bzw. des Widerstandes 33 in Fig. 4 anzuschliessen.
Auch Sägezahngeneratoren, welche einen positiven Synehronisierungsimpuls erfordern, kann man beispielsweise unter Verwendung einer Umkehrstufe bei Benutzung der Schaltungen nach Fig. 1 bis 5 betreiben. Man kann jedoch beispielsweise auch die SchaltungsanordnUl1g nach Fig. 6 verwenden und
EMI3.2
ist mit punktierten Linien eingezeichnet worden, wie die Kippschaltung beispielsweise mit einem Sägezahngenerator an sieh bekannter Art vereinigt werden kann. Zwischen dem linken Ende des Widerstandes 18 und Erde ist der Kondensator 40 eingeschaltet. Solange die Röhre J. 1 keinen Strom führt, lädt sich der Kondensator 40 über den Widerstand 18 und das Potential seiner oberen Belegung steigt nach einer e-Funktion an.
Sobald ein Impuls b auftritt, wird über die Kathoden-Al1odenstrecke der Röhre 41 der Kondensator wieder entladen, so dass das Potential seiner oberen Belegung schnell wieder abfällt. Wenn die Zeitkonstante des durch den Widerstand 18 und den Kondensator 40 gebildeten Kreises gross genug ist, vollzieht sich der Potentialverlauf an der oberen Belegung des Kondensators 40 nach einer Sägezahnkurve. Diese Potentialsehwankung kann dann über die punktiert gezeichnete und mit einem Pfeil versehene Leitung etwa einem Gegentaktverstärker zur Symmetrierung der Sägezahnkurve zugeführt oder sonst in geeigneter Weise weiter verwendet werden.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
tungen nach der Erfindung auch deshalb von besonderer Bedeutung, weil sie die Forderung, in einer Sägezahnspannung eine Rücklaufamplitude (Amplitude der schnell verlaufenden Sägezahnflanke) von genau bestimmter Grösse zu erzeugen, in hervorragendem Masse erfüllen. Diese Forderung ist bekanntlich bei linearem Verlauf der schwach geneigten Sägezahnflanke die einzige Forderung, die man zu erfüllen hat, um die beim Zeilensprungverfahren so stark störende gegenseitige Verschiebung der Zeilenserien zu vermeiden, während es auf die genaue zeitliche Lage des Rücklaufeinsatzes nicht ankommt.
Dies letztere hat zur Folge, dass man bei Benutzung einer Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung unter Umständen senderseitig auf alle diejenigen Hilfsmittel verzichten kann, die man bisher für notwendig hielt, um eine gleiche Vorgeschichte des Synchronimpulses für den Zeilenserienweehsel herzustellen.
Schaltungsanordnungen gemäss der Erfindung sind auch beispielsweise in dem Falle mit Vorteil anwendbar, dass man mittels einer Lochscheibe und einer Photozelle eine Impulsreihe herstellen will, in welcher jeder einzelne Impuls genau die gleiche Form hat. Praktisch ist dies bei Verwendung einer Lochscheibe manchmal insofern schwierig, als die einzelnen Löcher etwas ungleich gross ausfallen oder sich durch Staubablagerungen teilweise verstopfen. Diese Ungleichmässigkeiten können durch eine Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung so gut wie völlig beseitigt werden, da es auf die Kurvenform der Steuerspannung bei der Erfindung nicht mehr ankommt.
Die Erfindung ist beispielsweise auch für die Synchronisierung des Zeilenwechsels bei demjenigen bekannten Fernsehverfahren anwendbar, bei welchem der Synchronimpuls für die langsame Bildkoordinate mit Unterbrechungen versehen wird, derart, dass der Zeilenablenkgenerator dauernd in Tritt gehalten wird. Man spricht in diesem Falle davon, dass der Synchronimpuls für die langsame Bildkoordinate aus einer Anzahl von verlängerten Zeilenimpulsen besteht. Man kann diese verlängerten Zeilenimpulse, die für die Synchronisierung der langsamen Bildkoordinate dort notwendig sind, für die Synchronisierung der Zeilenkoordinate mit einer Schaltung gemäss der Erfindung ohne Schwierigkeit in Impulse umwandeln, welche genau so verlaufen wie die normalen Zeilenimpulse.
Das Arbeiten des Zeilenablenkgenerators erfolgt dann also auch während der Synehronisierung des Generators für die langsame Koordinate in genau derselben Weise wie während des Eintreffens der gewöhnlichen Zeilenimpulse.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines vorzugsweise periodisch auftretenden Strom-oder Spannungsverlaufes in Kippschaltungen mittels gegebener Steuerströme oder-spannungen, insbeson- dere zur Anwendung auf die Synchronisierung des Zeilenserienwechsels in Fernsehempfängern für Zeilensprungübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass kurz nach dem Einsetzen des Strom-oder Spannungsverlaufes in der Kippschaltung die Amplitude des Steuerstromes oder der Steuerspannung ganz oder nahezu bis auf Null reduziert wird.