Schaltanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromes in den Ablenkspulen einer Kathodenstrahlröhre. Die Erfindung bezieht sich auf eine Sohaltanordnung zum Erzeugen eines Stromes in den Ablenkspulen einer Kathodenstrahlröhre.
Die Erfindung hat zum Zweck, eine Ab- lenksclialtanordnung zu schaffen, die unter Benutzung einer Mindestzahl von Röhren in clen Ablenkspulen einen rein sägezahnförmi- gen Strom herbeiführt, und -die auf einfache Weise synchronisiert werden kann.
Die Schaltanordnung nach,der Erfindung enthält zwei Entladungsröhren. Der Aus gangskreis der ersten Röhre ist mit dem Ein- gangskreis der zweiten Röhre durch eine Im pedanz gekoppelt, während der Ausgangs kreis der zweiten Röhre mindestens eine Ab lenkspule enthält und mit ,dem Eingangskreis der ersten Röhre regenerativ gekoppelt ist.
Die erwähnte Kopplungsimpedanz ist derart gewählt, dass dem Gitter :der zweiten Röhre eine Spannung zugeführt wird, die eine säge- zahnförmige Komponente und eine recUteck- förmige Komponente enthält.
Die Zeichnung veranschaulicht Aüsfüh- rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes durch die Fig. 1 bis 3; Fig. 4 zeitigt die Kennlinie einer in der Schaltanordnung nach Fig. 1 verwendeten Röhre; Fig. 5 und 6 stellen Kurven :dar, an denen die Wirkungsweise :der Schaltanordnung er läutert wird.
Die Ablenkschaltung in Fig. 1 enthält zwei Entladungsröhren 1 und 2, die in .dar gestellter Weise mit mindestens drei Elek troden versehen sind.
Die Röhre 1 enthält eine indirekt geheizte Kathode 3, ein Steuergitter 4 und eine Anode 6. Die Anoidenspannung wird von einer ge eigneten Spannungsquelle :geliefert, :die über eine Impedanz, :den Widerstand 7, mit der Anode verbunden ist.
Der Eingangskreis :der Röhre 1 enthält einen Gitterwiderstand 8 und einen Widerstand 9 zur Lieferung der erfor derlichen Gittervorspannung. Zu letzterem ist ein Kondensator 11 parallel geschaltet.
Die Röhre 2, die zweckmässig grösser als die Röhre .1 bemessen ist, ist mit einer direkt geheizten Kathode 12, einem Steuergitter 113. und einer Anode 14 versehen.
Die Kathode wird aus einer nicht :dargestellten Strom quelle gespeist, zu der :ein Potentiometer- widerstrand 16 parallel gelegt ist. Der Ein- gangskreis der Röhre 2 enthält einen Gitter widerstand 17 und einen Widerstand 18 zur Lieferung der :erforderlichen Gittervorspa.n- nung. Letzterer ist mit der Mitte .des Poten- tiowiderstandes 1:6 verbunden.
Mit dem Wi derstand 18 ist ein Kondensator 19 parallel geschaltet. Die Spannung :der Anode 14 wird von einer geeigneten :Spannungsquelle gelie fert, die mit der Anode über eine Impedanz, die Drosselspule 2.1, verbunden ist. Ein Paar Ablenkspulen 2,2 einer Kathodenstrahlröhre ist mit ;dem Ausgangskreis der Röhre 2 mit tels eines Sperrkondensators 23 und einer Leitung 24 gekoppelt.
Der Ausgangskreis der Röhre 1 ist mit dem Eingangskreis :der Röhre 2 mittels einer Impedanz 25 gekoppelt, die aus der Reihen- schaltung eines Widerstandes 216 und eines Kondensators <B>27</B> besteht.
Diese Impedanz ist mit :dem Ausgangskreis der ersten Röhre mittels eines Kopplungskondensators 2$ und mit dem. Eingangskreis der zweiten Röhre mittels :eines veränderlichen Anzapfpunktes auf dem Widerstand 26 verbunden.
Wird ein positiver an das Gitter 4,der Röhre,1 gelegt, so txntt ein positiver Spannungsimpuls indem Ausgangs kreis der zweiten Röhre auf. Dadurch, dass nun :der Ausgangskreis :.der Röhre 2 regenera- tiv mit dem Eingangskreis der Röhre 1 .ge koppelt wird, können mit der beschriebenen Schaltanordnung Schwingungen erzeugt wer den.
Diese Kopplung erfolgt mittels eines Kondensators .3 ,1; gewünschtenfalls kann je doch ein Transformator angewendet werden.
Die Gittervorspannung der Röhre 1 ist derart gewählt, ;dass der Anodenstrom unter drückt wird. Die Kurve 3,2 in Fig. 4 ,stellt die Kennlinie der Röhre 1 :dar.
Der Punkt ,der Kennlinie, auf den die Röhreeingestellt ist, ist mit :der .gestrichelten Linie 33 bezeich net. Fig. 4 zeigt, dass, wenn :dem Gitter 4 eine positive Spannung zugeführt wird, ein starker Strom indem Anodenkreis der Röhre 1 auftritt, während beim Zuführen einer ne gativen Spannung der Anodenstrom prak- tisch unterdrückt wird.
Die Röhre -2 hat eine solche Gittervorspannung, .dass sie auf :den geraden Teil .der Kennlinie eingestellt ist.
Wenn die Ablenkspulen rein induktiv sind und ein :dreieckförmiger Strom hindurch fliesst, hat die Spannung über diese Spulen, wie dies :durch die Kurve :34 in Fig. 5 an gedeutet ist, eine rechteckige Form. Eine Spannung von dieser Form wird nun auch .dem Eingangskreis der Röhre 1 zugeführt.
Diese Spannung hat zur Folge, dass ein Strom von der gleichen Gestalt den Wider stand 2:6 und den Kondensator 27 durchfliesst. Infolgedessen tritt über den Widerstand 26, wie dies durch ;die Kurve 3!6 in Fig. 6 an gedeutet ist, eine ;Spannung von rechteckiger Gestalt auf. Über :den Kondensator tritt eine sägezahnförmige :Spannung .auf, die durch :die Kurve 3.7 in Fig. 6 angedeutet ist.
Durch Verschiebendes Punktes 2,9 über den Widerstand 26 kann ein solches Verhältnis der rechteckigen und der sägezahnförmigen Spannung erhalten werden, dass in den Ab lenkspulen 22 ein rein dreieckförmiger Strom fliesst.
Im nachstehenden ist die Wirkungsweise der Schaltanordnung näher erläutert.
Wird angenommen, @d:ass eine geringe Ab nahme des Anod enstrames der Röhre 2 auf- tritt, <B>so</B> bat :dies zur Folge, :dass ;das Gitter 4 der Röhre 1 höher positiv wird, weil der Ladestrom :des Kopplungskondensators 31 den Widerstand 8 durchfliesst.
Der Anoden strom der Röhre 1 nimmt infolgedessen zu, so dass die Spannung des Gitters 1,3 der Röhre 2 weniger positiv oder stärker negativ wird und der Anodenstrom .dieser Röhre wei ter abnimmt. Diese weitere Abnahme be wirkt wieder eine Zunahme der positiven Spannung :des Gitters 4 und :
dies geht .so fort, bis der Anodenstrom der Röhre 1 nicht wei ter zunehmen oder der Anodenstrom der Röhre 2 nicht weiter abnehmen kann. Bei dieser besonderen Schaltanordnung ist dies wahrscheinlich durch die Sättigung der ersten Röhre bedingt, weil die zweite Röhre grösser bemessen ist. Sobald die erste Röhre gesät tigt ist, nimmt der Ladestrom des Konden sators 3,1 ab, so @dass dem Gitter 4 eine weniger positive Spannung aufgedrückt wird.
Dies hat wieder zur Folge, dass das Gitter 13 der Röhre 2 weniger negativ wird und der Anodenstrom dieser Röhre zunimmt. Diese Zunahme des Anodenstromes :der Röhre 2 geht fort, bis der Anodenstrom der ersten Röhre nicht mehr kleiner werden kann oder der Anodenstrom der zweiten Röhre den Sättig-an,s@wert erreicht hat, aber wahrschein lich ersteres, weil :die erste Röhre eine hohe negative Verspannung hat.
Der dem Gitter 4 der Röhre 1 ,durch den Kondensator 31 aufgedrückte positive Span nungsimpuls ist von bedeutend kürzerer Dauer als der negative Spannungsimpuls. Dies erklärt sich da..durch, -dass der Kopp lungskondensator 3,1 keine Gleichstromener- gie durchlassen kann, so dass also die Energie in der positiven Periode, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist, der dem Gitter 4 zugeführten Spannung -der Energie der negativen Periode gleich sein :
muss. Die Gitterverspannung der Röhre 1 ist derart eingestellt, dass eine posi tive Spannung des Gitters 4 eine weit grö ssere Spannungsänderung im Ausgangskreis der R < ihre 2: herbeiführt., als eine negative Spannung von gleicher Grösse. Der negative Spannungsimpuls muss somit von längerer Dauer sein als der positive Spannungsimpuls.
Eine andere Erklärung kann darin be stehen, dass ein Spannungsimpuls über -die Ablenkspulen 22 den Kondensator 3'1 bis zu einer Spannung aufl@idt, -die höher ist als die zur Sperrung der Röhre erforderliche Span nung.
Die Ladung des Kondensators 31 dauert so lange, bis sämtliche in den Ab- lenkspulen angereicherte Energie über die Röhre 2 abgeflossen ist. Die erste Röhre bleibt gesperrt, bis ein genügend grosser Teil der Ladung des Xondensators 31 über den Widerstand 8 abgeflossen ist, um :die Sper rung (der Röhre 1 aufzuheben. Hierdurch wird die verhältnismässig lange Dauer des negativen Impulses bedingt.
Die Wirkungsweise der vorstehend be- scliriebenen Schaltanordnung, die sich beson ders gut zur Anwendung in einem Fern sehempfänger für die waagrechte Abtast- beweg-ung eignet, hängt vom Kopplungskon densator 31 ab.
Dieser soll eine kleine Ka pazität haben. .Sollte ,dies nicht der Fäll sein, so kann das gleiche Ergebnis dadurch .er halten werden, dass dem parallel .zu dem die CGittervorspannung bedingenden Widerstand 9 .gelegten Kondensator 11 eine möglichst kleine Kapazität gegeben wird.
Die in Fig. 21 und 3 dargestellten .Schalt- anordnungen eignen sich besonders gut zum Erzeugen des sägezahnförmigen Stromes für die :senkrechte Abtastbewegung.
In Fig. 2 besteht die Ablenkschaltanord- nung aus zwei Schirmgitterrölhren 41 und 42, die wie ein Gleichstromverstärker geschaltet sind.
Röhre 41 hat eine indirekt geheizte Ka thode 43, ein Steuergitter 44, ein :Schirm- gitter 4:6 und eine Anode 47. Die Anoden spannung wird durch einen Spannungsteiler 49 über einen -Widerstand .48 geliefert. Der Eingangskreis der Röhre 41 enthält einen Gitterwiderstand ,511 und einen Widerstand 5,2 zum Einstellen der erforderlichen Gitter vor spaanung.
Die Röhre 42 enthält eine indirekt ge heizte Kathode 53, ein Steuergitter 54, ein Schirmgitter 56 und eine Anode 57. Die Anodenspannung wird von dem ,8pannungs- teiler 49 über einen Widerstand 59 und eine Drosselspule 58 beliefert. Dass Schirmgitter 5,6 bekommt eine niedrigere positive Span nung von einem Punkt des Spannungsteilers 4;9. Das Steuerglied 54 ist durch eine Lei tung 61 mit der Anode 47 der andern Röhre direkt verbunden.
Die Kathode 53 der Röhre 42 ist über einen Widerstand 62 mit der Kathode 43 der Röhre 41 verbunden. Der Anodenstrom durch den von einem Konden sator 63 überbrückten Widerstand 62 liefert eine Spannung, durch welche die Kathode 53 positiv gegen das Steuergiatter 54 ist.
Eine der in Fig. 1 dargestellten Impedanz 25 entsprechende Impedanz 64, die aus einem Widerstand 66 und einem Kondensator 67 besteht, ist dem Eingangskreis der Röhre 42 parallel geschaltet.
Das eine Ende des Ablenkspulenpaares 68 ist über einen Kondensator 69 mit der Anode 57, das andere Ende durch eine Lei tung 7,1 mit der Kathode 53 verbunden. Der Ausgangskreis ider Röhre 42 ist regenerativ mit dem Eingangskreis der Röhre 41 mittels eines Kondensators 7 2 gekoppelt.
Die eine Elektrode dieses Kondensators ist mit dem Steuergitter 44, die andere Elektrode mit dem Verbindungspunkt der Selbstinduktion 58 und des Widerstandes 5-9 verbunden.
In der in Fig. 2 dargestellten Schalt anordnung werden Synchronisierimpulse (Zeilen- und Bildimpulse) über einen Wider- stand 73 und einen Kondensator 74 der Anode 47 der ersten Röhre aufgedrückt.
Ein Kondensator 7,6, der zwischen dem Wider stand 7.3 und Erde liegt, soll zusammen mit dem Widerstand 7.3 die Zeilen- und Bild impulse trennen. Ähnlich wie in Fig. 1 kön nen jedoch auch bei dieser Ablenkschaltung Synchronisierimpulse entweder der Anode oder dem Gitter -der ersten Röhre zugeführt werden.
Der Unterschied zwischen :der in Fig. 3 dargestellten Schaltanordnung und der Schalt anordnung in Fig. 1 liegt zur Hauptsache darin, dass die Schaltelemente anders be messen sind, da die .Schaltanordnung nach Fig. 3: besonders zur Erzeugung eines säge- zelmförmigen Stromes für die senkrechte Abtastbewegung dient.
Die Schaltanordnung enthält eine Schii7ngitterröhre 77 und eine Dreielektrodenröhre 7.8. Die diat eine Kathode 79, ein Steuergüter 81, ein iSchirmgitter 8'2 und eine Anode 83. Die Anodenspannung wird über einen Wider stand 84 von einer .geeigneten Spannungs quelle geliefert.
Der Eingangskreis,der Röhre 77 enthält einen Gitterwiderstand 86 und einen Widerstand 87, dessen Spannungs- gefälle die Gittervorspannung liefert und der von einem Kondensator 88 überbrückt wird.
Die Dreielektrodenröhre 78 hat eine Ka thode 89, ein Steuergitter 91 und eine Anode 92. Die Anodenspannung wird über eine Drosselspule 9,3 geliefert. Der Eingangskreis ,der Dreielektrodenröhre enthält einen Gitter widerstand 94 und eine Batterie 96 zur Lie ferung der Gittervorspannung.
Der Ausgangskreis der ersten Röhre 77 ist mit dem Eingangskreis der Röhre 78 über einen Kopplungskondensator 97 gekoppelt. Eine Impedanz 95, welche die gleiche Rolle wie die Impedanz 25 in Fig. 1 erfüllt und die aus -der Reihenschaltung eines Wider standes 98 und eines Kondensators 99 be steht, ist dem Eingangskreis der Röhre 78 parallel gesehaltet. Der Kopplungskonden sator 97 ist im Gegensatz zu der Schalt anordnung .der Fig. 1 zwischen der Impe danz 95 und :dem Steuergitter 91 der Röhre 78 eingeschaltet.
Die Ablenkspulen 101 sind über einen Kondensator 102 und eine Leitung <B>103</B> mit der Anode und Kathode der Röhre 78 ver bunden. Ein Widerstand 104 kann zwecks Vergrösserung der Nutzwirkung der Schalt anordnung parallel zu den Ablenkspulen ge legt werden.
Bei der Verwendung der Schaltanord nung nach Fig. .3 hat es sich als erwünscht erwiesen, parallel zu den Spulen<B>101</B> einen kleinen Kondensator<B>106</B> 6 anzubringen, um gegebenenfalls auftretende unerwünschte Übergangserscheinungen in dem sägezahn- förmigen, die Spulen durchfliessenden Strom zu vermeiden.
Der Ausgangskreis der Röhre 78 ist re- generativ mit dem Eingangskreis der Röhre 7 7 über einen Kopplungskondensator 107 ge koppelt.
Jede der beschriebenen SchaItanordnun- gen kann dadurch synchronisiert werden, dass .die Synchronisierimpulse dem Gitter oder ,der Anode der ersten oder zweiten Röhre zu geführt werden. Es. ist dafür Sorge zu tra- gen, dass die Synchronisierspannung mit .der infolge der Eigenschwingungen in der Schaltanordnung auftretenden Spannung in Phase ist.