Schaltung zur Sichtbarmachung von Gleichspannungen auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Sichtbarniachung voll Gleichspannungen auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen mittels eines Röhrensehaliers mit zwei Kanälen, die abwechselnd mit demselben Plattensatz des Oszillographen verbunden werden, wobei die Gleichspannung einem der beiden Kanäle zugeführt wird.
Bei einer bekannten Sehaltung zur Sicht- barmachung von Gleichspannungen wird ein Röhrensehalter mit zwei Kanälen verwendet die abwechselnd mit demselben Plattensatz des Oszillographen verbunden werden. Einem Kanal wird die Gleichspannung zugeführt der andere Kanal ist kurzgeschlossen. Der Röhrensehalter liefert somit eine Reehteek- spannung, deren Amplitude ein Mass für den XVert der Gleichspannung ist. Der Rhythmus, in dem der Röhrensehalter die Kanäle abweehselnd mit dem Oszillographen verbindet, kann ziemlich hoch, z. B. 800 Hz, sein. Die Recht- eckspannung enthält Wechselspannungskomponenten, deren niedrigste Frequenz, die Grundfrequenz, 800 Hz beträgt.
Der Oszillograph mit dem zugeordneten Verstärker kaii ii solche Wechselspannungen ohne Verzerrung wiedergeben. Bei nicht zu langsamen Än- derungen in der Grösse der Gleichspannung 1 reten aber bei der beschriebenen Schaltung Einschalterscheinungen auf, welche die Inter-, pretation des auf dem Schirm sichtbaren Bildes erschweren.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Schaltung zu schaffen, bei welcher der erwähnte Nachteil beseitigt wiid.
Nach der Erfindung wird ein Teil der Ausgangsspannung des Röhrcnsehalters gleichgerichtet und geglättet dem andern Kanal mit einer Polarität zugeführt, die der der Gleichspannung am ersten Kanal ent gegengesetzt ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu tert. In dieser Zeichnung zeigt:
Fig. 1 die Schaltung des Ausführungs- beispiels,
Fig. 9 eine graphische Darstellung, mit deren Ililfe die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 näher verdeutlicht wird,
Fig. 3 und 4 das Bild, das unter bestimm ten Verhältni. ssen auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen nach Fig. 1 sichtbar ist.
Der in Fig. 1. dargestellte Röhrenschalter 1 besitzt zwei Kanäle 2 und 3, welche in einem Rhythmus von 800mal je Sekunde abwechselnd mit dem Kathodenstrahloszillographen 4 verbunden werden. Dem Kanal 2 wird die anzuzeigende Gleiehspannung zugeführt. Den Klemmen SA und SB werden um 180 phasenverschobene Rechteckspannungen zugeführt, welche die Röhren d und B periodisch wirksam und unwirksam machen.
Die A. usgangsspannung wird dem Widerstand RA entnommen.
Der Kathodenstrahloszillograph 4 enthält die Kathodenstrahlröhre 5. Die Eingangsklemmen 8, 9 des Oszillographen, von denen die eine (8) geerdet ist, sind mittels der kapa zitiven Kopplung RC und etwa unter Zwischenschaltung eines Verstärkers mit dem für die Messspannung bestimmten Plattenpaar 6, 7, verbunden. Zwischen der Klemme 9 und dem Röhrenschalter 1 ist ferner ein Kondensator 12 vorgesehen.
Wird mm dem Kanal 2 eine Gleichspannung zugeführt, wobei vorläufig der Kanal 3, wie bei einer Schaltung bekannter Art als kurzgeschlossen angenommen wird, so wird auch in der Ausgangsspannung des Röhrenschalters eine Gleichspannungskomponente auftreten, da diese Ausgangsspannung unsymmetrisch ist. Diese Gleichspannungslrom- ponente kann aber von dem Kondensator C nicht durchgelassen werden. Den Platten 6 und 7 wird daher nur eine Wechselspannung zugeführt, und der Kondensator C wird auf eine Spannung aufgeladen, die gleich der Differenz zwischen der unsymmetrischen Ausgangsspannung des Röhrenschalters und der symmetrischen Spaunmig am Plattenpaar 6, 7 ist.
Bei Änderung der Grösse der Gleichspannung muss sich die Ladung des Kondensators C ändern. Dies erfolgt langsam infolge der grossen Zeitkonstanten des von R und C gebildeten Netzwerkes und bewirkt eine störende Verschiebung des ganzen Bildes über den Schirm. Das oben gesagte wird nun an Hand der Fig. 2, 3 und 4 erläutert.
In Fig. 2 ist die Spannung V als Funk- tion der Zeit t aufgetragen. Mit 10 ist die Gleichspannung am Kanal 2 und mit 11 die Ausgangsspannung des Röhrenschalters bezeichnet, wie sie dem Oszillographen 4 zugeführt wird. Die Amplitude dieser Ausgangsspannung ist hier einfachheitshalber von gleicher Grösse wie die der Glcichspannimg 10 dargestellt. Im allgemeinen wird der Röhrenschalter 1 die Spannungen auch verstärken. so dass dann die Amplitude der Rechteckspannung 11 grösser ist als die der Gleichspannung 10.
In Fig. 3 ist das auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen entstehende Bild.veranschaulicht, welches aus zwei parallelen Linien 15 und 16 besteht. Der Abstand zwischen diesen beiden Linien ist ein Mass für den Wert der dem Kanal 2 zugeführten Gleichspannung. Die Linien 15 und 16 liegen symmetrisch gegenüber der Nullinie 17, die angezeigt wird, wenn dem Kanal 2 keine Spannung zugeführt wird. Diese Symmetrielage ist durch die Einstellung der BC-Kopplungen zwischen den Zuführungsleitungen und den Platten des Kathodenstrahloszillographen 4 herbeigefiihrt.
Im allgemeinen wird eine der Leitungen des Kanals 2 und gleichfalls eine der Zuführungsleitungen des Elektronenstrahloszillographen 4 geerdet sein. Infolge des Vorhandenseins der erwähnten Kopplungselemente ist trotzdem das auf dem Schirm sichtbare Bild symmetrisch gegenüber der Nullinie 17 wegen der Ladung der Kondensatoren in den Kopplungselementen. Nimmt nun plötzlich die Gleichspannung am Kanal 2 um einen bestimmten Betrag zu, so wird eine der beiden Linien 15 und 16 plötzlich verspringen. Das dann sichtbare Bild ist in Fig. 4 durch die Linien 20 und 21 dargestellt. Die zum Errei chen einer Symmetrielage des Bildes gegen über der Nullinie 18 erforderliche Zeitdauer wird durch die Zeitkonstante des RC-Kopp- lungsgliedes bedingt.
Diese Zeitkonstante ist im allgemeinen verhältnismässig gross, da der Oszillograph auch für sehr niedrige Frequenzen von z. B. 10 Hz verwendbar sein muss. Folglich verstellen sich die Linien 20 und 21 langsam zur symmetrischen Einstellunge 22, 23. Während dieser Einschalterscheinung ist schwer festzustellen, ob die Gleichspannung 2 konstant bleibt, da zu diesem Zweck geprüft werden iniiss, ob der Abstand zwischen zwei beweglichen Linien konstant bleibt, oder nicht. Das ist also ein Mangel der bekannten Schaltnng.
Wenn nun der Kanal 3 nicht mehr als kurzgeschlossen angenommen wird, kann der obenerwähnte Nachteil dadurch behoben werden, dass ein Teil der Ausgangsspannung des Elcktronensehalters über das Potentiometer 30 geführt, durch den Gleichrichter 31 gleichgerichtet und von dem Kondensator 32 geglättet wird. Die resultierende Gleichspannung wird sodann dem Kanal 3 zugeführt, in der Weise, dass die Polarität derjenigen der Spaanmig am Kanal 2 entgegengesetzt ist.
Durch die richtige Einstellung des Potentio meter 30, oder auch infolge der meist im Elektronenschalter vorgesehenen Verstärkungsregelung für die beiden Kanäle 2 und 3 kann erreicht werden, dass die Spannungen an den Kanälen 2 nnd 3 gleich sind. Die Ausgangsspannung des Elektronenschalters ist sodann abwechselnd negativ und positiv und daher symmetrisch gegenüber den Zuführungsleitungen. Auf diese Weise entsteht automatisch eine symmetrische Lage des Bildes auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen. Bei plötzlicher Änderung der Grölle der Gleielispannung braucht nicht auf den Ablauf der Einschalterscheinung in den Kopplungselementen im Oszillographen gewartet zu werden.
Allerdings tritt sodann eine Einschalterscheinung in den Filter 30, 31, 32 auf, aber dessen RC-Zeit braucht nur gross gegenüber der Schaltfreqnenz des Elektronenschalters gewählt zu werden. Infolgedessen nimmt bei plötzlichen Spannungsänderungen im Kanal 2 das Bild nahezu gleich die Endlage, d. h. die Symmetrielage, ein.
PATENTANSPRITCH :
Schaltung zur Sichtbarmachung von Gleichspannungen auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen mittels eines Röhrenschalters mit zwei Kanälen, die abweehselnd mit demselben Plattensatz des Oszillographen verbunden werden, wobei die Gleichspannung einem der beiden Kanäle zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Ausgangsspannung des Röhrenschalters über einen Gleichrichter und Glättungsmittel dem andern Kanal mit einer Polarität zugeführt wird, die der der Gleichspannung am ersten Kanal entgegengesetzt ist.
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