Einrichtung zur Erzeugung einer den in vorausbestimmten Zeitintervallen <B>gegebenen</B> Augenblickswerten <B>einer Zeichenspannung entsprechenden Spannung.</B> Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer den in vorausbestimmten Zeitintervallen gegebenen Augenblickswerten einer Zeichenspannung entsprechenden Span nung. Derartige Einrichtungen können bei spielsweise in sehr empfindlichen Synchroni- sieranordnungen verwendet werden, um die mit ihnen erzeugte Spannung mit einer Nor malspannung zu vergleichen und auf diese Weise eine von den Phasenunterschieden der miteinander verglichenen Spannungen ab hängige Regelspannung zu erhalten.
Weiter hin kann eine solche Einrichtung in Fernseh empfängern dazu verwendet werden, mit Hilfe eines einer bestimmten Helligkeit, z. B. dem Schwarzwert, entsprechenden Teils des empfangenen zusammengesetzten Zeichens den richtigen Schwarzwert im wiedergege benen Bild zu bestimmen.
Eine bekannte Anordnung dieser Art ent hält eine Mehrgitterröhre, deren einem Gitter die Zeichenspannung zugeführt wird, wäh rend ein anderes Gitter Auslöseimpulse er hält. Die Röhre ist während der Dauer der Auslöseimpulse leitend und überführt in ih rem Anoden-Kathodenkreis den auf diese Zeitdauer entfallenden Teil des Zeichens. Mit dem genannten Kreis ist ein Gleich richter verbunden, welcher eine dem erwähn ten Teil der Spannung entsprechende Span nung liefert.
Diese Anordnung hat den Nach teil, dass die ausgewählten Teile der Zeichen- spannung nur dann die erwünschte gleiche Zeitdauer haben, wenn die Dauer der Aus löseimpulse genau gleich ist. Überdies müssen diese Auslöseimpulse zur Erreichung der ge wünschten Wirkung äusserst kurz sein, und die Erzeugung derartig kurzer Impulse ist mit ziemlichen Schwierigkeiten verknüpft. Die übrigen bekannten Anordnungen dieser Art haben im allgemeinen dieselben Nachteile und sind überdies viel zu kompliziert und kostspielig.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung umfasst eine zumindest eine Anode und eine Kathode enthaltende elektrische Entladungs röhre, wobei die Zeichenspannung an eine der genannten Elektroden der Röhre zuge führt ist und eine den genannten Augen blickswerten entsprechende Spannung wäh rend der Entladungen der Röhre abgenom men wird und ist gekennzeichnet durch eine mit der Röhre verbundene Schaltanordnung, welche auf das Einsetzen einer Entladung in der Röhre anspricht und die Entladung nach Verlauf einer vorbestimmten Zeitdauer un terbricht.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen nä her erläutert. Die Fig. 1 bis 3 stellen ver schiedene Ausführungsbeispiele der erfin dungsgemässen Einrichtung dar, Fig. 4 ist die Schaltskizze eines eine solche Einrichtung enthaltenden vollständigen Fernsehempfän- gers, und Fig. 5 stellt ein die Wirkungsweise dieser Einrichtung erläuterndes Diagramm dar.
Die Einrichtung gemäss Fig. 1 dient zur Erzeugung einer den in vorausbestimmten Zeitintervallen gegebenen Augenblickswerten der aus der Zeichenquelle 10 stammenden Zeichenspannung entsprechenden Spannung. Die Einrichtung enthält eine Entladungs röhre 11, welche entweder luftleer oder dampf- bzw. gasgefüllt sein kann und eine Anode 12, eine Kathode 13 und zwei Zwi- schenelektroden 14 und 15 enthält. In der Zeichnung ist eine gasgefüllte Röhre darge stellt.
Die Kathode ist über einen Widerstand <B>1.6</B> geerdet, und die Spannungsquelle 10 ist an die Kathode angeschlossen, so dass sich an dieser die Zeichenspannung ergibt. Die Anode der Röhre ist über eine Spule 18 und einen Widerstand 19 an eine Spannungsquelle +B angeschlossen, und zwischen die Verbindungs leitung und Erde ist ein Kondensator 17 ein geschaltet. Die Spule 18 kann ganz oder zum Teil aus der Streuinduktivität des Anoden kreises der Röhre bestehen.
An die Eingangs elektroden 13, 14 der Röhre ist über einen Kondensator 21 und einen Widerstand 22 eine Synchronisierklemme 20 zur Zuführung von Auslöseimpulsen zur Röhre angeschlos sen. Mit der Zwischenelektrode 15 der Röhre ist ein geerdeter Kondensator 23 und eine Ausgangsklemme 24 verbunden.
Die Röhre 11 ist normalerweise nicht lei tend, so dass der Ladestromkreis des Konden sators 23 zwischen der Kathode 13 und der Zwischenelektrode 15 unterbrochen ist. Unter der Voraussetzung, dass der Kondensator 17 durch die Spannungsquelle -f-B voll aufge laden ist, ruft die Zuführung eines positiven Auslöseimpulses zur Synchronisierklemme 20 eine Entladung in der Röhre hervor, wodurch die Röhre leitend wird, so dass sich ein ge schlossener Ladestromkreis für den Konden sator 23 ergibt.
Dieser Kondensator wird da her mit einer Spannung geladen, welche der während des leitenden Zustandes der Röhre gegebenen Kathodenspannung, d. h. dem Augenblickswert der Zeichenspannung der Zeichenquelle 10 entspricht. Infolge der Ent ladung in der Röhre wird der Kondensator 17 entladen, und diese Entladung bestimmt die Zeitdauer der Entladung in der Röhre, d. h. die Zeitdauer des leitenden Zustandes der Röhre.
Die Zeitdauer gleicht der Hälfte der Resonanzperiode des aus dem Konden sator 17 und der Spule 18 bestehenden Se rienresonanzkreises, @ da die Anodenspannung der Röhre am Ende dieser Zeitspanne so weit vermindert ist, dass sie zur Aufrechterhaltung der Entladung in der Röhre nicht mehr aus reicht. Durch die Unterbrechung der Entla dung in der Röhre wird auch der Ladestrom kreis des Kondensators 23 unterbrochen, und der Kondensator behält daher eine dem wäh rend der Entladung der Röhre gegebenen Augenblickswert der Zeichenspannung ent sprechende Spannung, welche an der Aus gangsklemme 24 abgenommen werden kann.
Sollte sich die Zeichenspannung selbst wäh rend der in der Regel ausserordentlich kur zen Entladungszeit der Röhre ändern, so ent spricht die an der Ausgangsklemme 24 zur Verfügung stehende Spannung dem am Ende der Entladungszeit der Röhre gege benen Augenblickswert der Zeichenspannung. Da die neuerliche Aufladung des Kondensa- tors 17 infolge der Wirkung des Wider standes 19 nur langsam vor sich geht, wird die Gasfüllung der Röhre während dieser Ladezeit vollständig entionisiert. Nachdem der Kondensator 17 wieder aufgeladen wurde, bewirkt die Zuführung eines weiteren Auslöseimpulses die Wiederholung des vor hin beschriebenen Vorganges.
Zum einwandfreien Arbeiten der Anord nung ist es natürlich erforderlich, dass die der Kathode 13 zugeführte Zeichenspan- nung sich innerhalb der durch die Eigen schaften der Röhre gegebenen Grenzen hält. Die positive Spannung der Kathode soll nicht se gross werden, dass die Auslösung einer Entladung in der Röhre durch den Auslöse impuls verhindert wird, und ihre negative Spannung darf nicht so weit anwachsen, dass die Entladung auch ohne Einwirkung des Auslöseimpulses vor sich geht. Bei der Be- messung dieser Grenzwerte müssen natürlich auch die sich am Kondensator 23 ergebenden Spannungen berücksichtigt werden.
Der wich\ tigste Vorteil der in Fig. 1 dar gestellten Anordnung besteht darin, dass in folge der Verwendung der dampf- oder gas gefüllten Röhre die sich am Kondensator 23 ergebende Spannung ziemlich genau dem Augenblickswert der Zeichenspannung ent spricht, da der Spannungsabfall in einer sol chen Röhre ausserordentlich klein ist. Wei terhin hat die Anordnung den Vorteil, dass die Natur der Entladung in der gasgefüllten Röhre die Änderung der Ladung des Kon- densators 23 sowohl im positiven als auch im negativen Sinne während der Entladungs periode der Röhre zulässt.
Dies ergibt sich daraus, dass die Ionisierung in der Röhre je nach der Änderung der Zeichenspannung während der Entladung der Röhre positive Ionen oder negative Elektronen für die La dung des Kondensators 23 zur Verfügung stellt. Diese Möglichkeit besteht bei der Ver wendung einer Vakuumröhre nicht, da in die ser nur Elektronen vorhanden sind, so dass also hierbei die Spannung am Kondensator 23 nur durch Spannungsableitung ausserhalb der Röhre vermindert werden kann, wodurch die Geschwindigkeit, mit der die Anordnung Än derungen der Zeichenspannung folgen kann, herabgesetzt wird.
Schliesslich hat die be schriebene Anordnung den Vorteil, dass die Dauer der Perioden der Spannungsentnahme aus der Zeichenquelle 10 ausschliesslich durch den Kondensator 17 und die Spule 18 be stimmt wird und infolgedessen von der Zeit dauer der Auslöseimpulse unabhängig ist. Dieser Vorteil kann zwar auch bei Verwen dung einer Vakuumröhre erreicht werden, jedoch nur dann, wenn die Dauer der Aus löseimpulse zumindest gleich der gewünsch ten Periodendauer der Spannungsentnahme aus der Zeichenquelle ist.
Da bei der Anordnung gemäss Fig. 1 der Kathodenwiderstand 16 einen Teil des Entla dungsstromkreises des Kondensators 17 bil det, muss dieser Widerstand sehr klein sein, damit der Entladungsstrom des Kondensators 17 die sich am Kondensator 23 ergebende Spannung nicht beeinflusst. Diese Notwendig keit ist bei der Anordnung gemäss Fig. 2 ver mieden, da hier der Kathodenwiderstand 16 ausserhalb des Entladungsstromkreises des Kondensators 17 liegt.
Fig. 3 zeigt die Anwendung eines weite ren Ausführungsbeispiels der erfindungs gemässen Einrichtung zur selbsttätigen Steue rung des Taktgebers eines Fernsehsenders. Die Einrichtung enthält eine gasgefüllte Te- trode 30, deren Anode über einen Widerstand 31 geerdet ist. Die Röhre erhält ihre Betriebs spannung von einem mit. der Kathode über eine Spule 34 verbundenen, geerdeten Kon densator 32, welcher über einen Widerstand 33 mit der Spannungsquelle -Bin Verbin dung steht. Zwischen die zweite Zwischenelek trode der Röhre und Erde ist ein Konden sator 35 eingeschaltet.
Der Taktgeber 40, wel cher in der Sekunde fünfzig Impulse liefert, steht über einen Kopplungskondensator 41, einen Gitterwiderstand 42 und eine Vorspan- nungsquelle -E, mit der Kathode und der ersten Zwischenelektrode der Röhre 30 in Verbindung. Die Betriebsfrequenz des Takt gebers 40 wird von einer Reaktanzröhre 45 geregelt, welche ihrerseits durch die sich an Kondensator 35 ergebende und ihr über die Leitung 44 zugeführte Spannung gesteuert wird. Die Anode der Röhre 30 ist über die Leitung 43 an die Netzspannung von 50 Peri oden angeschlossen.
Die Einrichtung arbeitet in derselben Weise wie diejenige gemäss Fig. 1. Die Anodenspannung der Röhre 30 ändert sich in bezug auf Erde entsprechend der Netz spannung, mit welcher der Taktgeber 40 syn chronisiert werden soll. Die der Röhre zuge führten Impulse des Taktgebers wirken als Auslöseimpulse und führen sekundlich 50 Entladungen in der Röhre herbei. Infolgedes sen werden dem Kondensator 35 in der Se kunde 50 Spannungsstösse zugeführt, welche je einem Augenblickswert der Netzspannung entsprechen. Solange die Impulse des Takt gebers mit der Netzspannung in Phase sind, bleibt daher die Spannung am Kondensator 35 -unverändert.
Bei einem Phasenunterschied zwischen den Impulsen des Taktgebers und der Netzspannung ändert sich jedoch die Spannung am Kondensator 35, da jetzt die Augenblickswerte der Netzspannung an den Zeitptuikten des Erscheinens der Impulse des Taktgebers 40 andere sind wie vorhin. Diese Spannungsänderung bewirkt über die Reak- tanzröhre 45 eine Regelung der Betriebsfre quenz des Taktgebers in der Weise, dass der Synchronismus seiner Impulse mit der Netz spannung wiederhergestellt wird.
Der in Fig. 4 dargestellte Fernsehemp fänger enthält einen mit der Antennenan ordnung 51, 52 verbundenen Hochfrequenz verstärker 50, an welchen eine Mischstufe 53, ein Zwisehenfrequenzverstärker 54, ein De- modulator und selbsttätiger Kontrastregler 55, ein Bildfrequenzverstärker 56 und ein Bildwiedergabegerät 57 angeschlossen ist.
Mit dem Demodulator 55 ist ein Synchronisierzei- chentrenner 61 verbunden, aus welchem die Bildweehselimpulse dem Synchronisierkreis des Bildkippgenerators 59 zugeführt werden, während die Zeilenwechselimpulse über die Einrichtung 60 zum Synchronisierkreis des Zeilenkippgenerators 58 gelangen.
Die Kipp- generatoren 58 und 59 speisen die Ablenk- elektroden des Bildwiedergabegerätes 57. An den Zwischenfrequenzverstärker 54 ist ein Tonwiedergabegerät 62 angeschlossen. Die Be standteile des beschriebenen Fernsehempfän gers, mit Ausnahme der Einrichtung 60, ist üblicher Art, so dass sich eine nähere Erläu terung ihrer Wirkungsweise erübrigt.
Der Zeilenkippgenerator 58 ist ein be kannter selbstsperrender Schwingungserzeu ger zur Erzeugung einer sägezahnförmigen Ablenkspannung. Er enthält eine Triode 65, deren Anode über eine Spule 66 und einen Widerstand 67 an eine Spannungsquelle +B angeschlossen ist. Die Kathode der Röhre ist geerdet und ihr Eingangskreis besteht aus einer zwecks Erzielung der erforderlichen Rückkopplung mit der Spule 66 induktiv ge koppelten Spule 68, einem Kondensator 69 sowie einem an die Anode einer weiteren Triode 75 angeschlossenen Gitterwiderstand. 70.
Im Anoden-Kathodenkreis der Röhre 65 liegt ein Summierkondensator 71. Die Kathode der Röhre 75 ist ebenfalls geerdet und ihre Anode ist über einen Widerstand 76 mit dem Spannungsquelle +B verbunden. Diese Röhre regelt über den Widerstand 70 die Gitterspan nung der Röhre 65 und steuert dadurch die Betriebsfrequenz dieser Röhre. Die im Zei- lenkippgenerator 58 erzeugte sägezahnför- mige Ablenkspannulng gelangt über die Aus gangsklemme 72- zum Bildwiedergabegerät 57.
Die Einrichtung 60 entspricht im wesent lichen .der in Fig. 2 dargestellten Einrich tung, mit dem Unterschied, dass zum Katho denwiderstand 16 ein Kondensator 73 paral lel geschaltet ist und mit ihm zusammen einen Summierkreis bildet, der über die Spulen 66 und 79 mit der Röhre 65 des Zeilenkippgene- rators 58 gekoppelt ist. Dieser Summierkreis führt der Kathode der Röhre 11 eine säge zahnförmige Spannung zu, welche in Grösse und Phase derjenigen entspricht, welche über die Ausgangsklemme zum Bildwiedergabe gerät 57 gelangt.
Der Eingangskreis der Röhre 11 ist über den Kondensator 21 an die die Zeilenwechselimpulse liefernde Ausgangs klemme des Synchronisierzeichentrenners 61 angeschlossen, während der Kondensator 23 über ein aus dem Widerstand 77 und dem Kondensator 78 bestehendes Sieb mit dem Eingangskreis der Regelröhre 75 in Verbin dung steht.
Die Kurve A der Fig. 5 stellt eine volle Periode der von dem Zeilenkippgenerator 58 erzeugten und dem Bildwiedergabegerät 57 sowie der Kathode der Röhre 11 zugeführten Zeilenkippspannung dar, während die Kurve B einen vom Synchronisierzeichentrenner 61 dem Eingangskreis der Röhre 11 zugeführten Zeilenwechselimpuls darstellt.
Bei richtigem Phasenverhältnis zwischen der Zeilenkipp- spannung und dem Zeiqenwechselimpuls erscheint der letztere in zeitlicher Überein stimmung mit dem Halbierungspunkt des ab fallenden Astes der Zeilenkippspannung. So lange dieses Phasenverhältnis besteht, hält die sich am Kondensator 23 ergebende und über das Sieb 77, 78 der Steuerelektrode der Röhre 75 zugeführte Spannung die voraus bestimmte Vorspannung und Frequenz der Röhre 65 aufrecht.
Wenn sich jedoch dieses Phasenverhältnis ändert, indem die Zeilen- kippspannung beispielsweise die durch die Kurve A' dargestellte Phase annimmt, dann wird die sich am Kondensator 23 ergebende, den in den Zeitpunkten des Erscheinens der Zeilenwechselimpulse gegebenen Augenblicks werten der Zeilenkippspannung entspre chende Spannung kleiner als vorher, wie dies die Ililfslinie s erkennen lässt. Infolge dieser verminderten Spannung am Konden sator 23 nimmt die Durchlässigkeit der Röhre 75 zu, so dass ihre Anodenspannung und da mit auch die Vorspannung der Röhre 65 sinkt.
Dadurch wird die Frequenz der letzt genannten Röhre vermindert, bis das ur sprüngliche Phasenverhältnis zwischen dem Zeilenwechselimpuls und der Zeilenkippspan- nung wiederhergestellt ist. Wenn statt der obenerwähnten Vorauseilung der Zeilenkipp- spannung gegenüber dem Zeilenwechsel impuls eine Nacheilung der Zeilenkippspan- nung eintritt, dann ergibt sich am Konden sator 23 eine das normale Mass übersteigende Spannung und infolgedessen wird die Vor spannung und die Betriebsfrequenz der Röhre 65 entsprechend erhöht.
Das Sieb 77, 78 dient zur Glättung der der Röhre 75 zugeführten Spannung. Beim Fehlen dieses Siebes kann es vorkommen, dass diese Spannung eine der Zeilenwechselfrequenz entsprechende Kompo nente enthält. Natürlich kann dieses Sieb, wenn nötig, verwickelter sein, um eine zufrie- denstellende Glättung der der Röhre 75 zuge führten Spannung zu erreichen.