DE1062276B - Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Kreuzmodulation bei einer elektronischen Speicherroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Kreuzmodulation bei elektronischen Speicherröhren, die nach dem Prinzip der induzierten Leitfähigkeit arbeiten.

Es ist bekannt, daß die Röhren der hier erwähnten Art im wesentlichen ein Schreib- oder Einschreibsystem, das sehr schnelle Elektronen aussendet, und ein Lesesystem mit Elektronen wesentlich geringerer Geschwindigkeit aufweisen, die zu beiden Seiten eines Schirmes aus metallisiertem Isoliermaterial angebracht sind.

Derartige Speicherröhren dienen insbesondere zur Umwandlung von Panorama-Radar-Schirmbildnern in Fernsehschirmbilder. Hierbei werden die Echos des Radargerätes mit Hilfe des Schreibstrahles auf den Speicherschirm aufgetragen. Durch Abtastung des Schirmes durch den Lesestrahl ist es möglich, an einer Kollektorelektrode Ausgangssignale, die zur Erzeugung von Fernsehbildern auf dem Empfangsschirm eines Fernsehgerätes verwandt werden, mit einem Zeitmaß und einer Abtastgeschwindigkeit abzunehmen, die von denen der Auftragung (Einschreibung) verschieden sind.

Erfolgen Einschreiben und Lesen des Schirmes gleichzeitig, so schließt der Effekt der Kreuzmodulation zwischen den zwei Strahlen der Speicherröhre die Gefahr ein, daß, wie bekannt, das genaue Funktionieren beeinträchtigt oder nachteilig beeinflußt wird.

Tatsächlich wird, während die Ausgangssignale an der Kollektorelektrode gesammelt werden, bei jedem Einschreiben eines Signals auf dem Schirm, dieser von einer großen Anzahl von Elektronen durchdrungen, die einen Störstrom im Kollektor erzeugen.

Es ist schon bekannt, daß die oben beschriebene Kreuzmodulation durch Modulation der Wehneltelektrode des Lesesystems mit hoher Frequenz wirkungsvoll bekämpft werden kann. Dieses geschieht, um den Frequenzbereich, der in der Ausgangsröhre verwandt wird, so zu verschieben, daß die aus dem Lesesystem erhaltenen Signale in einem Spektrum liegen, das deutlich von dem Spektrum der Einschreibsignale verschieden ist.

Diese Lösung, die zwar ganz wirksam ist, hat den Nachteil, verwickelt und teuer zu sein.

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die beträchtlich einfacher und wirtschaftlicher ist als die nach dem Stand der Technik bekannten.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die vom Speicherschirm unmittelbar abnehmbaren Signale und die an der Kollektorelektrode entstehenden Signale einer Einrichtung zugeführt werden, in der beide Signale gemischt und derart verstärkt werden, daß diejenigen Signale, die die gleiche Polarität am Kollektor und am Speicherschirm aufweisen, algebraisch subtrahiert und praktisch ausgelöscht werden, Signale verschiedener Polarität hingegen addiert werden.

Schaltungsanordnung
zur Verhinderung der Kreuzmodulation bei einer elektronischen Speicherröhre

Anmelder:

Compagnie Generale
de Telegraphie sans Fil,
Paris

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs₁ Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruclite Priorität:
Frankreich vom 23. Oktober 1956

Jacques Toulemonde, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Schaltung eines Bildwandlergerätes, das mit einer elektronischen Speicherröhre vom Typ induzierter Leitfähigkeit und einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, um die entstehende Kreuzmodulation zu vermeiden;

Fig. 2 ist eine graphische Erklärung der Funktion der die Kreuzmodulation ausscheidenden Anordnung gemäß der vorhegenden Erfindung, und

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Schaltbild eines Bildwandlergerätes mit einer elektronischen Speicherröhre vom Typ induzierter Leitfähigkeit und mit einer Schaltung zur Ausscheidung der Kreuzmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß der obenerwähnte Kollektorstörstrom eine Amplitude besitzt, die der des Schreibstromes auf dem Schirm proportional ist und daß beide Ströme gleiche Polarität haben, wohingegen die durch den Lesestrahl verursachten Kollektor- und Schirmströme entgegengesetzte Polarität haben.

In einem Bildwandlergerät, welches eine Speicherröhre vom Typ induzierter Leitfähigkeit enthält, in der ein Schreibstrahl die Speicherung elektrischer Signale in Form eines LadungsreHefs auf einem metallisierten isolierenden Schirm ermöglicht und in der ein Lesestrahl die Abnahme der Ausgangssignale, deren Werte den La-

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düngen proportional sind, an einer Kollektorelektrode festattet, bestehen die Methode und die Schaltung, in Jbereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, darin, Signale vom Schirm abzunehmen und diese in einem vorgegebenen Verhältnis denen, die vom Kollektor abgenommen werden, derart gegenüberzustellen, daß die Signale, die gleiche Polarität am Schirm und am Kollektor haben, in der Wirkung genügend abgeschwächt oder praktisch unterdrückt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die von dem Schirm und von dem Kollektor abgenommenen Signale jeweils einem Gitter einer Doppeltriode zugeführt, deren Kathoden mit einem gemeinsamen Widerstand verbunden sind. Eine Regelmöglichkeit zur Variation der Verstärkung der einen Triode ist vorgesehen. Die Ausgangssignale werden an der Anode der anderen Triode abgenommen.

Bezüglich der Zeichnung, in der gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten benutzt werden, um gleiche Teile zu kennzeichnen, und speziell bezüglich Fig. 1, die schematisch eine als solche bekannte Speicherröhre darstellt, bedeutet Ziffer 1 ein auf ein vorgegebenes Vakuum evakuiertes Gefäß, das ein Schreibsystem 2 und ein Lesesystem 3, die zu beiden Seiten einer Schirmeinheit angeordnet sind, welche, allgemein als 4 bezeichnet, die Schirmelemente 4', 4" und 4"' umfaßt sowie eine zylindrische Kollektorelektrode 5 enthält.

Der Schirm besteht aus einer dünnen Schicht nichtleitenden Materials 4' von einer Dicke in der Größenordnung eines halben Mikrons und kann von sehr schnellen Elektronen ohne Zerstörung der Schicht durchdrungen werden. Die Schicht (4') ist auf der dem Schreibsystem zugekehrten Seite metallisiert (4") und wird durch ein Metallgitter (4"') getragen, das sehr durchlässig, aus sehr dünnem Draht (etwa 20 Drähte/mm) hergestellt und an der metallisierten Oberfläche angebracht ist.

Das Schreibsystem 2 enthält eine Elektronenemissionskathode 6, eine Steuer- oder Wehneltelektrode 7 und eine mit Masse verbundene Anode 8.

Eine regelbare Hochspannungsquelle 9 stellt eine einstellbare Potentialdifferenz zwischen Kathode 6 und Anode 8 her, die etwa 10 kV betragen soll, während eine Spannungsquelle 10 in Serie mit Widerstand 11 eine passende negative Spannung der Steuer- oder Wehneltelektrode 7 zuführt, mit dem Koppelkondensator 12 verbunden ist.

Das Lesesystem 3 enthält eine Elektronenemissionskathode 13, eine Steuer- oder Wehneltelektrode 14 und eine mit Masse verbundene Anode 15. Eine regelbare Spannungsquelle 16 stellt zwischen Kathode 13 und Anode 15 eine einstellbare Potentialdifferenz her, die etwa 1,5 kV betragen soll und somit wesentlich geringer ist, als die Potentialdifferenz, die durch die Spannungsquelle 9 zwischen den Elektroden 6 und 8 erzeugt wird, während eine Spannungsquelle 17 in Serie mit einem Widerstand 18 der Steuer- oder Wehneltelektrode 14, bezogen auf die Kathode 13, ein negatives Potential zuführt.

Die metallischen Teile der Schirmeinheit (4" und 4"') sind mit einem Koppelkondensator 19 und einem Ende eines Widerstandes 20 verbunden, dessen anderes Ende mit Masse verbunden ist.

Die Kollektorelektrode 5 ist an einen Koppelkondensator 21 und einen Widerstand 22 in Serie mit einer Batterie von etwa 50 V angeschlossen, deren anderer negativer Pol mit Masse verbunden ist.

Obgleich zwar Prinzip und Aufbau von Speicherröhren dieser Art sehr bekannt sind, wird die folgende kurze Wiederholung ihrer Arbeitsweise für das Verständnis der AOrIiegenden Erfindung für nützlich gehalten:

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Das Schreibsystem 2, das sehr schnelle Elektronen produziert, emittiert einen Elektronenstrahl, der die Schirmeinheit (4', 4" und 4"') abtastet. Der Abtastvorgang erfolgt mit Hilfe einer geeigneten wohlbekannten Vorrichtung, die hier nicht gezeigt wird und in ihrer Funktion bekannt ist. Die so vom System 2 emittierten Elektronen treffen nacheinander auf alle Punkte des Schirmes, den sie, dank der großen Geschwindigkeit, die sie besitzen, durchdringen. Während dieses Durchgangs wird eine große Zahl von Sekundärelektronen erzeugt, und der Isolierstoff wird momentan leitend. Elektrische Signale, die dem Eingang 24 und damit dem Koppelkondensator 12 zugeführt werden, modulieren die Intensität des Elelctronenstrahls vom Schreibsystem 2 derart, daß die dem Lesesystem zugekehrte Seite des Schirmes mit einem Relief von Ladungen, proportional der Stärke der zugeführten Signale, bedeckt ist.

Das Lesesystem 3 erzeugt ebenfalls einen Strahl schneller Elektronen, wenn auch von geringerer Geschwindigkeit als die Elektronen des Schreibstrahles. Der Elektronenstrahl des Lesesystems, der eine konstante Intensität hat, tastet bzw. löscht den Schirm von der nicht metallisierten isolierenden Seite (4') her mit Hilfe einer hier nicht gezeigten Abtast- oder Löschvorrichtung einer passenden üblichen Ausführung ab. Die Betriebsspannung des Lesesystems 3 hat dabei einen wesentlich geringeren Wert als die des Schreibsystems 2, so daß die von dem Lesesystem 3 emittierten Elektronen auf den Schirm (4') auftreffen, ohne denselben zu durchdringen. Als Ergebnis erzeugen die auf den Schirm 4' auftreffenden Elektronen des Lesesystems eine Sekundäremission von Elektronen, deren Stärke den Ladungen der vom Strahl getroffenen Teilelemente des Schirmes proportional ist. Diese Elemente werden dabei nacheinander entladen, und die während dieser Entladungen emittierten Sekundärelektronen werden von der Kollektorelektrode 5 aufgefangen und bilden in dem Widerstand 22 Ströme, die Nutzsignale darstellen und deren AmpHtuden denen der Schreibsignale proportional sind, die am Eingang 24 zugeführt wurden.

Zu den Nutzsignalen im Ausgang addieren sich jedoch Störsignale, die durch unerwünschte Ströme im Kollektor verursacht sind. In Fig. 1, worin die Wege oder Trajektoren der von den Systemen 2 und 3 ausgesandten Elektronen schematisch und mit gestrichelten Linien angedeutet sind, ist ersichtlich, daß die Kollektorelektrode 5 zu gleicher Zeit erstens Elektronen der durch den Lesestrahl verursachten Sekundäremission aufnimmt und zweitens Elektronen auffängt, die entsprechend der Durchdringung des Schirmes durch den Schreibstrahl zu einem großen Teil durch eine Sekundäremission auf der Fläche 4', die dem Lesesystem 3 gegenüberliegt, ausgelöst werden. Die ersteren bilden die Nutzsignale, während die letzteren die Störsignale darstellen.

Um die Kreuzmodulation zwischen den Signalen der zwei Strahlen zu unterdrücken oder wenigstens erheblich abzuschwächen, sieht die vorliegende Erfindung eine Kompensationseinrichtung vor, die in Fig. 1 durch Kasten 25 schematisch dargestellt ist und der über Kondensator 19 die Spannungen U₁ zugeführt werden, die von dem an 4"' angeschlossenen Ende des Widerstandes 20 abgenommen werden. Über den Kondensator 21 werden die Spannungen U₂, die von dem an den Kollektor 5 angeschlossenen Ende des Widerstandes 22 abgenommen werden, zugeführt.

In Fig. 2 stellen U₁' und U₂' Signale dar, die jeweils an Schirm 4 und Kollektor 5 zur Zeit der Beschriftung auftreten. U₁" und U₂" stellen die entsprechenden Signale dar, die an den gleichen Elektroden während des Ablesens erhalten werden. Es ist zu sehen, daß das

Claims (2)

Störsignal U2', also das Signal, das ausgeschaltet werden soll, die gleiche Polarität wie Signal U1 hat, das von der Beschriftung auf dem Schirm 4 herrührt. Es ist außerdem zu bemerken, daß das Verhältnis von U1' zu U2 eine Konstante η ist, wobei η viel größer als 1 ist (»>1). Im Gegensatz hierzu haben die während des Lesens erhaltenen Ströme, das sind U1" im Schirm 4' und U2" im Kollektor 5, den gleichen absoluten Betrag, aber entgegengesetzte Polarität. Tatsächlich wirkt jedes Element des Schirmes 4' wie ein Kondensator, dessen einer Beleg durch ein Element der isolierenden Fläche 4' und dessen anderer Beleg durch die metallisierte Fläche gebildet wird. Das Verschwinden negativer Ladung auf der Isolierfläche 4' des Schirmes bewirkt konsequenterweise auf der anderen Kondensatorfläche 4" das Verschwinden einer gleichen Anzahl von positiven Ladungen. Unter diesen Bedingungen enthält die Kompensationseinrichtung, in Fig. 1 schematisch als Kasten 25 dargestellt, gemäß der vorliegenden Erfindung Mittel, um die algebraische Differenz (nU2—U1) zu erhalten und eventuell diese zu verstärken, wobei U1 und U2 jeweils die Summen von U1 + U1" und von Ui' + U2" bezeichnen. Es ist erkennbar, daß die Differenz der Werte nU2—U1', die zum Beschriftungsvorgang gehören, praktisch Null sein wird und daß für die Ablesung nur nU2"—U1 = (»-(-1) CT2" =—(w+l)C/x" vorhanden ist, da CZ1" = -U2". Fig. 3 stellt, nur zu Illustrationszwecken, eine spezifizierte Ausführung der Kompensationsschaltung 25 aus Fig. 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der in Fig. 3 wiedergegebene Teil der Kompensationsschaltung 25 schließt Teile mit ein, die die Spannungen U1 und U2 zuführen. In Ergänzung zu diesen Elementen zeigt Fig. 3 weiterhin eine Doppeltriode 26, welche zwei Kathoden 27 und 28, zwei Gitter 29 und 30 und zwei Anoden 31 und 32 enthält. Die zwei Kathoden 27 und 28 sind über einen gemeinsamen Widerstand 33 mit Masse verbunden. Das Gitter29 ist einerseits mit dem Kondensator 19 und andererseits über einen Widerstand 34 mit dem einstellbaren Schleifarm eines Potentiometers 35 verbunden, das an einer Spannungsquelle 36 liegt. Das Gitter 30 ist einerseits mit dem Kondensator 21 und andererseits über einen Widerstand 37 mit einer Spannungsquelle 38 verbunden. Eine Spannungsquelle 39, deren negativer Pol an Masse liegt, ist mit dem positiven Pol direkt an Anode 31 und über einen Widerstand 40 an Anode 32 angeschlossen, die mit dem Kondensator 41 verbunden ist, der die Nutzausgangssignale dem Anschluß 42 zuführt. Ein keineswegs einschränkendes Beispiel einer Triode, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann, ist eine 6 BQ 7. In diesem Fall sollen die Spannungsquellen 36 und 38 eine Spannung von etwa 17 V haben, während die Spannungsquelle 39 etwa eine Spannung von 250 V hat. Unter den obenerwähnten Bedingungen arbeitet die Doppeltriode 26 gemäß der vorliegenden Erfindung als Verstärker zur Erzielung der gewünschten Kompensation. Die Signale U1 und U2, vom Schirm 4 und der Kollektorelektrode 5 der Speicherröhre abgenommen, werden, wie in der Zeichnung dargestellt, den Gittern 29 bzw. 30 zugeführt. Bei einer bestimmten Einstellung der Spannung des Gitters 29, die man mit Hilfe des Potentiometers 35 erhält und wobei die Verstärkung der Triode entsprechend verändert wird, wird die erwünschte Kompensation erreicht. Die Signale U1 und U2 löschen sich gegenseitig, wenn sie von gleicher Polarität sind, und sie addieren sich, wenn sie entgegengesetzte Polarität haben. Die Störströme sind dadurch ausgeschaltet, und nur die Nutzspannungen von der Größe k(nU2—U1), die von Kreuzmodulation frei sind, werden am Ausgang 42 gesammelt; k ist eine Konstante, die von den Schaltungsparametern abhängig ist. Wie bereits erwähnt, ist die Schaltung mit einer Doppeltriode nur zu Illustrationszwecken beschrieben und gezeigt. In Übereinstimmung mit den Hinweisen der vorliegenden Erfindung können auch andere Schaltungen angewendet werden, um die Kreuzmodulation wirkungsvoll zu bekämpfen. Zum Beispiel können an Stelle von Trioden andere Röhrentypen, wie Pentoden usw., verwandt werden. In ähnlicher Weise können Transistoren, die die gleichen Funktionen erfüllen, benutzt werden. Schließlich können andere Typen von Additions- und Subtraktionsschaltungen zur Erfüllung der gleichen Aufgaben verwandt werden. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Kreuzmodulation bei einer elektronischen Speicherröhre mit induzierter Leitfähigkeit, die einen Speicherschirm, eine Elektronenquelle zum Erzeugen eines Schreibstrahles, ferner eine weitere Elektronenquelle zum Erzeugen eines Lesestrahls sowie eine Kollektorelektrode enthält, an der die Ausgangssignale, deren Amplituden den Ladungen auf dem Speicherschirm proportional sind, entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Speicherschirm (4) unmittelbar abnehmbaren Signale und die an der Kollektorelektrode entstehenden Signale einer Einrichtung zugeführt werden, in der beide Signale gemischt und derart verstärkt werden, daß diejenigen Signale, die die gleiche Polarität am Kollektor und am Speicherschirm aufweisen, algebraisch subtrahiert und praktisch ausgelöscht werden, Signale verschiedener Polarität hingegen addiert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verstärker- und Mischeinrichtung zwei gleiche Triodenröhren enthält, deren Gitter jeweils mit den vom erwähnten Schirm und vom erwähnten Kollektor abgenommenen Signalen gespeist werden, wobei die Gitter mit einer festen bzw. einer einstellbaren Spannungsquelle verbunden sind, die Kathoden über einen gemeinsamen Widerstand an Masse liegen, während eine Gleichspannungsquelle mit ihrem negativen Pol mit der Masse und mit ihrem positiven Pol, der mit der Anode der einen Triode durch einen Widerstand verbunden ist, an welchem die verstärkten und gemischten Signale verfügbar sind, an die Anode der anderen Triode angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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