Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer sich periodisch wiederholenden,
nach einer vorgegebenen Potenzkurve verlaufenden Spannungsform Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung einer sich periodisch wiederholenden, nach einer vorgegebenen
Potenzkurve verlaufenden Spannungsform mittels vorzugsweise aus Widerständen und
Kondensatoren bestehenden Integrationsgliedern, die die gewünschte Spannungsform
näherungsweise aus einer Gleichspannung erzeugen, und hat sich zur Aufgabe gesetzt,
die bei endlichen Werten der Integrationsglieder auftretenden Abweichungen von der
Potenzkurvenform zu beseitigen.Circuit arrangement for generating a periodically repeating,
The invention relates to a voltage shape running according to a predetermined power curve
a circuit arrangement of a periodically repeating, according to a predetermined
Power curve running voltage form by means of preferably resistors and
Capacitors existing integration links that create the desired voltage shape
generate approximately from a DC voltage, and has set itself the task of
the deviations from the
To eliminate power waveform.
Periodisch sich wiederholende Spannungen, die möglichst genau einer
gewünschten Potenzkurve folgen, werden in der Technik häufig benötigt. Um z. B.
in einem Ablenksystem einer Kathodenstrahlröhre, das eine ohmsche und eine induktive
Widerstandskomponente aufweist, über einen Transformator einen mit der Zeit linear
ansteigenden Strom zu erzeugen, muß der dem Transformator zugeführte Primärstrom
nach einer quadratischen Funktion der Zeit verlaufen:
Erzeugt man diesen Strom mittels einer stark stromgegengekoppelten Verstärkerröhre,
so muß auch deren Steuerspannung u, nach einer quadratischen Funktion der Zeit verlaufen:
Es sind bereits Schaltungsanordnungen bekannt, mit denen eine solche quadratisch
verlaufende Spannung angenähert erzeugt werden kann. In einer dieser bekannten Schaltungen
wird eine Widerstand-Kondensator-Kombination verwendet, bei der die lineare Spannungskomponente
durch eine einfache Integration und die quadratische Komponente durch eine Doppelintegration
einer konstanten Spannung gewonnen wird. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil,
daß hohe Aufladespannungen benötigt werden und daß die Integration einer periodischen
Spannung erster Ordnung (Sägezahnspannung) über ein RC-Glied fehlerhaft erfolgt.
Eine vollständige Integration wäre nur im Grenzfall einer unendlich großen Zeitkonstante
des RC-Gliedes erreichbar.Periodically repeating voltages that follow a desired power curve as precisely as possible are often required in technology. To z. B. in a deflection system of a cathode ray tube, which has an ohmic and an inductive resistance component, to generate a current that increases linearly over time via a transformer, the primary current supplied to the transformer must be a quadratic function of time: If this current is generated by means of an amplifier tube with a strong negative current feedback, its control voltage u must also run according to a quadratic function of time: Circuit arrangements are already known with which such a quadratic voltage can be generated approximately. In one of these known circuits, a resistor-capacitor combination is used in which the linear voltage component is obtained by a single integration and the square component is obtained by a double integration of a constant voltage. Such an arrangement has the disadvantage that high charging voltages are required and that the integration of a periodic voltage of the first order (sawtooth voltage) via an RC element takes place incorrectly. Complete integration would only be achievable in the borderline case of an infinitely large time constant of the RC element.
Zur Erzeugung einer Spannungsform ersten Grades (Sägezahnspannung)
durch Integration einer Gleichspannung mittels eines RC-Gliedes ist es bereits bekannt,
zur Beseitigung der hei endlichen Werten der Integrationsglieder auftretenden Abweichungen
von der Sägezahnform den Integrationsgliedern außer der Gleichspannung die nach
den Integrationsgliedern auftretende Ausgangsspannung zuzuführen. Hierzu wird entweder
ein Teil der Ausgangsspannung einer Verstärkerröhre zugeführt, deren Ausgangskreis
die den Integrationsgliedern zugeführte Ausgangsspannung entnommen wird, oder die
Ausgangsspannung wird in den Integrationskreis induktiv mittels einer Wicklung am
Ausgangstransformator zur Abnahme des sägezahnförmigen Stromes eingekoppelt.For generating a voltage form of the first degree (sawtooth voltage)
by integrating a DC voltage by means of an RC element, it is already known
to eliminate the deviations occurring at the finite values of the integration terms
from the sawtooth shape to the integration elements except for the direct voltage
to supply the integration elements occurring output voltage. To do this, either
a part of the output voltage is fed to an amplifier tube, its output circuit
the output voltage supplied to the integration elements is taken, or the
Output voltage is inductive into the integration circuit by means of a winding on
Output transformer coupled in to take off the sawtooth-shaped current.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Maßnahme zur Beseitigung
der Integrationsfehler bei endlichen Werten der Integrationsglieder bei Spannungsformen
höheren Grades nicht genügt. Es wird daher bei einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung
einer sich periodisch wiederholenden, nach einer Potenzkurve verlaufenden Spannungsform
mittels vorzugsweise aus Widerständen und Kondensatoren bestehenden Integrationsgliedern,
die die gewünschte Spannungsform näherungsweise aus einer Gleichspannung erzeugen
und bei der zur Beseitigung der bei endlichen Werten der Integrationsglieder -auftretenden
Abweichungen von der Potenzkurvenform den Integrationsgliedern außer der Gleichspannung
die nach den Integrationsgliedern auftretende Ausgangsspannung zugeführt wird, erfindungsgemäß
den Integrationsgliedern zusätzlich eine der differenzierten Ausgangsspannung proportionale,
an einem Differentiationsglied abgenommene Spannung zugeführt.The invention is based on the knowledge that this measure to eliminate
the integration error for finite values of the integration terms for voltage forms
higher degree is not enough. It is therefore used in a circuit arrangement for generation
a periodically repeating voltage waveform following a power curve
by means of integration elements, preferably consisting of resistors and capacitors,
which approximately generate the desired voltage form from a DC voltage
and for the elimination of those occurring with finite values of the integration terms
Deviations from the power waveform of the integration terms other than the direct voltage
the output voltage occurring after the integration elements is supplied, according to the invention
the integration elements additionally one of the differentiated output voltage proportional,
supplied to a differentiating element picked up voltage.
Die nach den Integrationsgliedern auftretende Ausgangsspannung nimmt
dann exakt den gewünschten Kurvenverlauf. Um z. B. eine periodisch verlaufende Spannungsform
zweiten Grades zur Steuerung einer Röhre in dem eingangs erwähnten Beispiel mit
hoher Genauigkeit zu erhalten, wird den Integrationsgliedern außer der Gleichspannung
und der quadratisch
verlaufenden Ausgangsspannung eine der differenzierten
Ausgangsspannung proportionale Spannung, die in diesem Falle eine Sägezahnspannung
ist, zugeführt. Die differenzierte Spannung kann in einfacher Weise ohne besonderen
Mehraufwand von einer zusätzlichen Wicklung am Ausgangstransformator der Röhre abgenommen
werden, der das Ablenksystem speist. In den Ablenkspulen fließt dann ein Sägezahnstrom
sehr hoher Linearität.The output voltage occurring after the integration elements increases
then exactly the desired curve shape. To z. B. a periodic voltage waveform
second degree to control a tube in the example mentioned with
To obtain high accuracy, the integrators except for the DC voltage
and the square
running output voltage one of the differentiated
Output voltage proportional voltage, which in this case is a sawtooth voltage
is fed. The differentiated tension can be created in a simple manner without special
Extra work is reduced by an additional winding on the output transformer of the tube
that feeds the deflection system. A sawtooth current then flows in the deflection coils
very high linearity.