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Zeitbasisschalter für einen Elektronenstrahloszittographen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Zeitbasisschaltung für einen Elektronenstrahloszillographen,
mit einer ersten gesteuerten Entladungsröhre, welche einen nahezu konstanten Strom
durchläßt, und einer mit ihr in Reihe liegenden zweiten gesteuerten Entladungsröhre,
deren Anodenkreis mit dem Steuergitterkreis einer dritten Röhre gekoppelt ist, deren
Anodenkreis seinerseits mit dem Gitterkreis der ersten Röhre verbunden ist, und
wobei parallel zu einer der beiden zuerst genannten Röhren ein Kondensator liegt.
Dem Kondensator wird die Sägezahnspannung für die waagerechte Ablenkung des Elektronenstrahls
entnommen.
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Vorrichtungen der obenbeschriebenen Art sind üblich zur Wiedergabe
periodisch auftretender Erscheinungen. Die Zeitbasisschaltung kann dabei mit der
wiederzugebenden Erscheinung synchronisiert werden, indem der dieser Erscheinung
entsprechenden periodischen Spannung ein periodischer Impuls entnommen wird, der
die Aufladung bzw. die Entladung des Kondensators einleitet.
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Es sind ferner sogenannte Drei-Pentoden-Kippschaltungen bekannt,
die jedoch zur einmaligen Triggering eines besonderen Zusatzgerätes bedürfen.
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Die Erfindung schafft eine Verbesserung einer Vorrichtung der obenbeschriebenen
Art, so daß diese besonders zum Triggern mit einem von außen her zugeführten Spannungsimpuls
geeignet wird. Dabei wird beim Auftreten der Erscheinung jeweils eine einzige Periode
der Sägezahnspannung durch einen sogenamlten Triggerimpuls erzeugt. Die Erfindung
bezwecks weiterhin, die erforderliche Röhrenzahl auf eine Mindestzahl zu beschränken.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Anode der zweiten Röhre mit
dem Gitterkreis einer vierten Röhre und der Anodenkreis der vierten Röhre mit dem
Gitterkreis der dritten Röhre gekoppelt ist und daß weiter der Anodenkreis der dritten
Röhre mit dem Gitterkreis der vierten Röhre gekoppelt ist, während die erste und
die dritte Röhre einen gemeinsamen Widerstand in der Kathodenzuleitung haben, und
der Übergang vom stromführenden Zustand in den gesperrten Zustand der ersten Röhre
unter der Einwirkung eines der zweiten Röhre entnommenen Impulses bzw. des Triggerimpulses
erfolgt.
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Nach dem Zeitbasisschalter gemäß der Erfindung wird eine freilaufende
Zeitbasisschaltung erhalten. Die neue Schaltung hat den Vorteil, daß sie sich ohne
Änderung sowohl für die Erzeugung von periodischen Sägezahnschwingungell als auch
für die einmalige Triggerung eignet.
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Das Gitter der vierten Röhre kann über einen Schiebewiderstand mit
einem Punkt festen Potentials verbunden werden. Mit Hilfe dieses Widerstandes kann
die Schaltung in eine getriggerte Zeitbasisschaltung umgewandelt werden; der Triggerimpuls
wird dann der Anode der vierten Röhre zugeführt.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand der die Schaltung eines
Ausführungsbeispiels darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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In der Figur bezeichnet 1 eine Pentode, deren Kathode über einen
Widerstand 6 geerdet ist und deren Anode mit der Kathode einer Triode2 in Verbindung
steht.
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Die Anode der Triodc 2 ist über einen Widerstand 14 mit der positiven
Klemme einer Speisequelle verbunden. IDas Steuergitter der Triode ist mit dem Schirmgitter
der Pentode und gleichzeitig über einen Widerstand 15 mit einem Punkt positiven
Potentials verbunden. Zwischen der Anode der Röhre 1 und der positiven Klenime der
Speisespannungsquelle liegt der Kondensator 5, der als Autla.dekondensator zur Erzielung
einer Sägezahuspannung dient. Die Kathode der Röhre 1 steht in direl;ter Verbindung
mit der Kathode der Triode 3, deren Anode über einen Widerstand 10 mit der positiven
Klemme der Speisequelle in Verbindung teht. Diese Anode ist weiterhin iiber die
Parallelschaltung 11 eines Widerstandes und eines Kondensators mit dem Steuergitter
der Röhre 1 verbunden.
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Es ist auch noch eine vierte Röhre 4 vorgesehen. welche auch als
Triode dargestelIt ist, deren Kathode in her einen Widerstand 13 geerdet mld deren
Anode über einen Widerstand 8 mit der positiven Klemme der Speisequelle verbunden
ist. Die Anode ist auch über die Parallelschaltung 9 mit dem Steuergitter der Röhre3
gekoppelt; das Steuergitter der Röhre 4 steht
iiber die Paralleischaltung
12 eines Widerstandes und eines Kondensators mit der Anode der Röhre 3 in Verbindung;
dem Steuergitter der Röhre 4 werden gleichzeitig, über den Widerstand7, die an der
Anode der Röhre2 auftretenden Impulse zugeführt, welche den Rückschlag der Sägezahnspannung
einleiten. Wenn die Schaltung von außen her getriggert wird, so werden die Triggerimpulse
der Anode der Röhre 4 zugeführt. lie Sägezahnspannung kann der Anode der Röhre 1
entnommen werden.
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Der Strom durch die beiden Röhren 1 und 3 ist bei der dargestellten
Schaltung sehr konstant infolge des Vorhandenseins des Widerstandes 6 in der gemeinsamen
Kathodenzuleitung. Dieser Widerstand veranlaßt für die stromführende Röhre eine
starke Stromgegenkopplung. Da die Röhre 1 eine Pentode ist, welche einen nahezu
konstanten Strom durchläßt, hat die Aufladespannung des Kondensators 5 einen etwa
linearen Verlauf.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: Die Röhren und 3 bilden eine sogenannte
Flip-Flop-Schaltung; wenn die Röhrel dieser Schaltung stromführend ist, wird der
Kondensator 5 aufgeladen.
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Die Aufladung dauert, bis sich das Anodenpotential der Röhre 1 der
Schirmgitterspannung nähert. Hierbei wird in einem gegebenen Augenblick die Röhre
2 stromführend; der durch den Widerstand 14 fließende Strom veranlaßt einen Spannungsabfall
an der Anode der Röhre 2, der über den Widerstand7, zu dem ein Kondensator parallel
liegen kann, am Gitter der Röhre 4 wirksam wird. Der Strom durch diese Röhre nimmt
somit ab, so daß die Spannung an der Anode der Röhre 4 zunimmt. Folglich ergibt
sich auch eine Zunahme der Spannung am Steuergitter der Röhre 3, so daß diese Röhre
stromführend wird und die Spannung an der Anode herabsinkt. Über die Parallelschaltung
11 des Widerstandes und des Kondensators wird dieser Spannungsabfall auf das Steuergitter
der Röhre 1 weitergegeben. Diese Röhre wird gesperrt, so daß der Schirmgitterstrom
auf Null abnimmt und das Steuergitter der Röhre 2 stark positiv wird. Die Entladung
des Kondensators 5, die bereits infolge der Spannungszunahme zwischen der Anode
und der Kathode der Röhre 2 eingeleitet war, wird dann beträchtlich beschleunigt,
so daß der Kondensator in sehr kurzer Zeit entladen wird. Wenn die Entladung beendet
ist, hat die Anode der Röhre 2 wieder eine sehr geringe Spannung gegenüber der Kathode.
Folglich wird die Anode der Röhre 3 positiver und die Röhre 4 wird wieder stromführend,
so daß die Spannung am Gitter der Röhre 3 abnimmt und diese Röhre gesperrt wird.
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Der Strom wird dann wieder von der Röhre 1 übernommen, so daß das
Aufladen des Kondensators 5 wieder anfängt und ein neuer Zyklus eingeleitet wird.
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Wenn die Schaltung getriggert verwendet werden soll, so wird mittels
des Widerstandes 16 die Gitterspannung der Röhre 4 geregelt, was auch von Einfluß
auf die Anode dieser Röhre ist. Es wird dann derart eingestellt, daß nach der Kondensatorentladung
über die Röhre 2 allerdings ein Rückschlag erfolgt, jedoch wenn diese beendet ist
und die Anode der Röhre 2 wieder positiv wird, der Spannungsabfall an der Anode
der Röhre 4 zum Umlegen der Flip-Flop-Schaltung der Röhren 1 und 3 nicht ausreicht.
Nur durch Zuführung eines negativen Spannungsimpulses an die Schaltung, z.B. an
die Anode der Röhre4, kann die Flip-Flop-
Schaltung zum Umlegen gebracht werden,
wodurch die Aufladung des Kondensators 5 aufs neue erfolgen kann.
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Eine weitere Regelung ist erreichbar, wenn der Widerstand 6 veränderlich
gewählt wird.
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Die Parallel schaltung 12 bietet in der dargestellten Schaltung den
besonderen Vorteil, daß eine wesentlich bessere Wirkung bei höheren Frequenzen erreicht
wird. Der Grund dafür ist, daß, wenn man die Flip-Flop-Schaltung kritisch einstellt.
während der E4athodenstrom immer gleich bleibt, nur eine sehr geringe von außen
her zugeführte Spannung zum Umlegen der Schaltung erforderlich ist. In diesem Falle
setzt sich das Umlegen der Flip-Flop-Schaltung beim Auftreten eines Synchronisiersignals
immer fort, so daß die Zeitbasis ihren Lauf nicht beenden kann. Wenn nun der Strom
der Röhre etwas größer als der der Röhre3 gewählt wird, so kann die Kathodenspannung
der Röhre 1 die Röhre 3 während des Hinlaufs zusätzlich sperren. Diese Lösung ist
jedoch nicht befriedigend infolge der höheren Kapazitäten der Kathoden der Röhren
1 und 3 gegenüber den Glühfäden, so daß die Synchronisierung nicht befriedigend
arbeitet. Durch das Anbringen der Parallelschaltung 12 wird beim Aufladen des Kondensators,
wobei die Röhre 3 gesperrt ist, das Gitterpotential der Röhre 4 erhöht, so daß die
Anodenspannung der Röhre 4 abnimmt und das Gitter der Röhre 3 während des Hinlaufs
eine zusätzliche negative Spannung erhält.
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PATENTANSPROCHE: 1. Zeitbasisschaltung für einen Elektronen strahloszillographen
mit einer ersten gesteuerten Entladungsröhre, welche einen nahezu konstanten Strom
durchläßt, und einer mit ihr in Reihe liegenden zweiten gesteuerten Entladungsröhre,
deren Anodenkreis mit dem Steuergitterkreis einer dritten Röhre gekoppelt ist, deren
Anodenkreis seinerseits mit dem Gitterkreis der ersten Röhre verbunden ist, und
wobei parallel zu einer der beiden zuerst genannten Röhren ein Kondensator liegt,
dem die Sägezahnspannung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der
zweiten Röhre mit dem Gitterkreis einer vierten Röhre und der Anodenkreis der vierten
Röhre mit dem Gitterkreis der dritten Röhre gekoppelt ist und daß weiter der Anodenkreis
der dritten Röhre mit dem Gitterkreis der vierten Röhre gekoppelt ist, während die
erste und die dritte Röhre einen gemeinsamen Widerstand in der Kathodenzuleitung
haben und der Übergang vom stromführenden Zustand in den gesperrten Zustand der
ersten Röhre unter der Einwirkung eines der zweiten Röhre entnommenen Impulses bzw.
des Triggerimpulses erfolgt.