Schaltungsanordnung mit einer Multikathoden-Glimmröhre Die Erfindung bezieht sich auf Eingangsschal tungen für Multikathoden-Glimmröhren bekannter Art, wie sie als Zähl- oder Selektorröhren praktische Verwendung gefunden haben.
Derartige Multiplikathoden-Glimmröhren besitzen normalerweise Hilfselektroden, denen durch die Ein gangsschaltung Steuerimpulse, die die Fortschaltung der Glimmentladung von Kathode zu Kathode be wirken, zugeführt werden. Gewöhnlich ist dabei die Anordnung so getroffen, dass das Potential der Ka thode, an der die Glimmentladung steht, positiver ist als das der übrigen Kathoden.
Es gibt Eingangsschaltungen für Multikathoden- Glimmröhren, beispielsweise für die unter der Han delsbezeichnung Dekatron bekannten Röhren, die bewirken, dass beim Fehlen von Steuerimpulsen die Glimmentladung an einer der Kathoden verharrt. Eine derartige Anordnung ist im allgemeinen dort er wünscht, wo die Röhre zur Zählung benützt wird. Demgegenüber ist es bei Verwendung der Röhre für Selektionszwecke oft erwünscht, dass an den Kathoden der Röhre nur kurze Ausgangsimpulse auftreten und dass beim Fehlen von Steuerimpulsen die Potentiale aller Kathoden im wesentlichen gleich sind.
Diese letztgenannten Forderungen werden jedoch durch die bekannten Eingangsschaltungen nicht erfüllt, da bei diesen bekannten Eingangsschaltungen die Glimm- entladung während der Zeit, in der keine Steuer impulse zugeführt werden, stets an einer der Ka thoden stehenbleibt.
Nachstehend werden anhand der Fig. 1 bis 4 der beigefügten Zeichnung bekannte Verfahren zum Fortschalten von Multikathoden-Glimmröhren erläu tert. Die Fig. 1 und 3 illustrieren zwei verschiedene bekannte Eingangsschaltungen, und die Fig. 2 und 4 stellen Diagramme der in diesen Eingangsschaltungen auftretenden Impulse dar.
In Fig. 1 bedeutet A eine unter der Handels bezeichnung Dekatron bekannte Multikathoden- Glimmröhre. Diese Röhre enthält eine Anode 1, zehn Kathoden, von denen nur die zwei Kathoden 2 und 3 dargestellt sind, und eine erste und eine zweite Hilfs- elektrode 4 bzw. 5. Die Anode 1 ist über einen Wi derstand 8 mit einer Stromquelle verbunden, die eine positive Spannung +Ve von etwa 350 bis 450 V ge genüber Erde besitzt. Die Kathoden 2 und 3 sind je über einen Widerstand 6 bzw. 7 mit Erde ver bunden.
Die erste Hilfselektrode 4 liegt über einen Widerstand 9 an einer Vorspannung von +40V gegenüber Erde. über einen Kondensator 12 und einen aus den Widerständen 9 und 10 gebildeten Spannungsteiler werden der ersten Hilfselektrode 4 negativ gerichtete Steuerimpulse zugeführt. Diese Steuerimpulse gelangen über den Kondensator 12 und ein aus einem Widerstand 11 und einem Kon densator 13 bestehendes Integrierglied an die zweite Hilfselektrode 5.
Im Betrieb bewirkt die in Fig. 1 dargestellte Ein gangsschaltung, dass die Glimmentladung von Kathode zu Kathode fortgeschaltet wird, solange über den Kondensator 12 Steuerimpulse zugeführt werden, und beim Fehlen von Steuerimpulsen an einer der Ka thoden stehenbleibt. Angenommen, die Glimment ladung stehe an der Kathode z. Beim Anlegen eines negativen Steuerimpulses 17 (Fig. 2) an den Konden sator 12 wird die Fortschaltung zur Kathode 3 in folgender Weise herbeigeführt: Zu Beginn des Steuer impulses fällt das Potential 18 (Fig.2) der ersten Hilfselektrode 4.
Die Amplitude der Steuerimpulse ist so gewählt, dass das Potential der Hilfselektrode 4 negativer wird als dasjenige der Kathode 2, wodurch die Glimmentladung von der Kathode 2 auf den zwi schen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfs elektrode 4 übertritt. Das Potential 19 (Fig. 2) der zweiten Hilfselektrode 5 wird durch die Steuerimpulse ebenfalls in negativer Richtung verschoben. Diese Potentialänderung erfolgt jedoch infolge des aus dem Widerstand 11 und dem Kondensator 13 bestehenden Integriergliedes langsamer als diejenige der Hilfs- elektrode 4.
Es besteht demnach keine Gefahr, dass die Glimmentladung auf den zwischen der Kathode 2 und der vorangehenden Kathode liegenden Teil der Hilfselektrode 5 übertritt, anstatt auf den zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselek trode 4. Das Potential 19 der Hilfselektrode 5 wird jedoch, wie an seinem in Fig. 2 gestrichelt gezeich neten Verlauf ersichtlich ist, bald negativer als das jenige der Hilfselektrode 4. Die Glimmentladung tritt in diesem Zeitpunkt von der Hilfselektrode 4 auf den zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 5 über und bleibt bis zum Ende des Steuerimpulses an dieser stehen.
Nach Ablauf des Steuerimpulses kehrt das Potential der Hilfs elektrode 5 nach Massgabe der Entladung des Kon- densators 13 allmählich auf den Potentialwert der Vorspannungsquelle zurück. Sobald das Potential der Hilfselektrode 5 den Potentialwert Null durchläuft, tritt die Glimmentladung auf die Kathode 3 über. Damit ist ein Fortschaltzyklus beendet, und die Glimmentladung wird durch die folgenden Steuer impulse auf die nachfolgenden Kathoden weiter geschaltet.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1, mit Ausnahme, dass das der zweiten Hilfselektrode 5 zugeordnete Inte- grierglied durch ein der ersten Hilfselektrode 4 zu geordnetes Differenzierglied ersetzt ist. In diesem Fall werden die Steuerimpulse der ersten Hilfselek trode 4 über ein aus einem Kondensator 12' und einem Widerstand 9 bestehendes Differenzierglied und der zweiten Hilfselektrode 5 über einen Konden sator 14 und einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 15 und 16, zugeführt.
Beim Anlegen eines Steuerimpulses schwingt das Potential der Hilfs elektrode 4 zunächst weiter ins Negative als dasjenige der Hilfselektrode 5, weil die Amplitude des angeleg ten Steuerimpulses durch den Spannungsteiler 15, 16 herabgesetzt wird. Demzufolge tritt die Glimm- entladung von der Kathode 2 auf den zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 4 über. Der Kondensator 12' besitzt jedoch eine verhält nismässig kleine Kapazität und ist somit bald auf geladen. Dadurch kehrt das Potential 18 der Hilfs- elektrode 4 wieder gegen den Potentialwert Null zu rück, wie aus Fig. 4 hervorgeht.
Sobald dieses Poten tial 18 weniger negativ wird als das Potential 19 der Hilfselektrode 5, tritt die Glimmentladung auf den zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 5 über, wo sie bis zum Ende des Steuerimpulses stehenbleibt. Am Ende des Steuer impulses wird das Potential beider Hilfselektroden bezüglich der Kathoden positiv, so dass die Glimm- entladung auf die Kathode 3 übertritt. Wie bereits oben erwähnt, kann eine Anordnung, in der die Glimmentladung beim Fehlen von Steuer impulsen an einer der Kathoden stehenbleibt, nicht befriedigen, wenn die Röhre zu Selektionszwecken verwendet werden soll.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer Multikathoden-Glimmröhre, zum Anlegen phasenverschobener Steuerimpulse an die Hilfselek troden der Röhre, die sich für den Betrieb der Röhre als Selektionsröhre besonders gut eignet. Die Schal tungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens eine der Hilfselektroden derart vorgespannt ist, dass die Glimmentladung beim Fehlen von Steuerimpulsen an dieser Hilfselektrode verharrt.
Nachstehend werden anhand der Fig. 5 bis 8 zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes näher erläutert. In den Fig.5 und 7 sind die beiden verschiedenen Eingangsschaltungen und in den Fig. 6 und 8 Diagramme der in diesen Eingangsschaltungen auftretenden Impulse dargestellt.
Die in Fig.5 dargestellte Schaltungsanordnung ist ähnlich derjenigen in Fig. 1, mit dem Unterschied, dass die Vorspannung für die Hilfselektroden 4 und 5 in bezug auf Erde -300V beträgt und dass die Steuerimpulse mit der vollen Amplitude an der Hilfs elektrode 4 wirksam sind. Die Wirkungsweise der dar gestellten Schaltungsanordnung ist folgende: Beim Fehlen von Steuerimpulsen gewährleistet die Vor spannung an der Hilfselektrode 4, dass die Glimm- entladung an dieser Hilfselektrode, z. B. an dem zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 4, verharrt.
Zu Beginn eines Steuer impulses 17 (Fig. 6) wird das Potential 18 der Hilfs elektrode 4 sprunghaft erhöht. Das Potential 19 der Hilfselektrode 5 bleibt jedoch wegen des Integrier gliedes 11, 13 für eine kurze Zeit noch negativ be züglich des Potentials der Kathoden. Dementspre chend tritt die Glimmentladung von der Hilfselek trode 4 auf den zwischen den Kathoden 2 und 3 lie genden Teil der Hilfselektrode 5 über, wo sie so lange verbleibt, bis das Potential 19 (Fig. 6) der Hilfs elektrode 5 bezüglich des Kathodenpotentials positiv wird. In diesem Moment tritt die Glimmentladung auf die Kathode 3 über, wo sie bis zum Ende des Steuer impulses stehenbleibt.
Am Ende des Steuerimpulses fällt das Potential 18 der Hilfselektrode 4 sofort auf etwa -80 V, wodurch die Glimmentladung von der Kathode 3 auf den zwischen der Kathode 3 und der nächstfolgenden Kathode liegenden Teil der Hilfs elektrode 4 übertritt. Die langsame Entladung des Kondensators 13, der das Potential der Hilfselektrode 5 positiv hält, bis die Glimmentladung die Kathode 3 verlassen hat, verhindert ein Rückschreiten der Glimmentladung zu dem zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 5.
Die in Fig. 7 dargestellte Eingangsschaltung ist ähnlich derjenigen nach Fig. 3, mit Ausnahme, dass die Vorspannung für die Hilfselektroden 4 und 5 in bezug auf Erde -300 V beträgt und dass die Steuer- impulse mit der vollen Amplitude an der Hilfselek trode 5 wirksam sind. Die Wirkungsweise dieser Eingangsschaltung ist folgende: Beim Fehlen von Steuerimpulsen wird die Glimmentladung durch die über den Widerstand 16 an die Hilfselektrode 5 an gelegte Vorspannung an dieser Hilfselektrode, z. B. an dem zwischen den Kathoden 2 und 3 liegenden Teil der Hilfselektrode 5, festgehalten.
Zu Beginn eines Steuerimpulses 17 (Fig. 8) werden die Potentiale 18 und 19 der beiden Hilfselektroden 4 und 5 an gehoben. Demzufolge tritt die Glimmentladung von der Hilfselektrode 5 auf die Kathode 3 über, wo sie bis ans Ende des Steuerimpulses 17 verharrt. Wäh rend der Dauer des Steuerimpulses wird der Kon densator 12' über den Widerstand 9 geladen, so dass das Potential 18 der Hilfselektrode 4 am Ende des Steuerimpulses auf einen grossen negativen Wert getrieben wird. Infolgedessen tritt die Glimmentladung von der Kathode 3 auf den zwischen der Kathode 3 und der nächstfolgenden Kathode liegenden Teil der Hilfselektrode 4 über. Hierauf entlädt sich der Kon densator 12', und das Potential der Hilfselektrode 4 steigt an.
Sobald das Potential der Hilfselektrode 4 weniger negativ wird als dasjenige der Hilfselektrode 5, tritt die Glimmentladung auf den zwischen der Kathode 3 und der nächstfolgenden Kathode liegen den Teil der Hilfselektrode 5 über, womit der Fort schaltzyklus beendet ist.
Die beschriebenen Schaltungsanordnungen nach den Fig. 5 und 7 arbeiten in der Weise, dass beim Zuführen von Steuerimpulsen an den aufeinander folgenden Kathoden abwechselnd Ausgangsimpulse entnommen werden können, die sich mit den Steuer impulsen in Synchronismus befinden. Dabei hält sich die Glimmentladung jeweils nur während der Dauer eines Steuerimpulses an einer Kathode der Röhre auf. Die Dauer der Ausgangsimpulse ist praktisch unabhängig vom Intervall zwischen den Steuerimpul sen. Sämtliche Kathoden der Röhre befinden sich auf praktisch gleichem Potential, ausgenommen während der Perioden, in denen der Röhre Steuerimpulse zu geführt werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurde der geringe Dunkelstrom , der von der Elektrode, an der die Glimmentladung steht, zu den benachbarten Elektroden abfliesst, nicht erwähnt, da dieser Effekt bekannt ist und die Wirkungsweise der beschriebenen Eingangsschaltungen nicht wesentlich beeinflusst.