DE1080219B

DE1080219B - Time base circuit for electron beam oscilloscope

Info

Publication number: DE1080219B
Application number: DEN13073A
Authority: DE
Inventors: Joseph Lodewijk Maria Reynders
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1955-12-14
Filing date: 1956-12-11
Publication date: 1960-04-21
Also published as: NL202840A; NL96140C; GB825777A; FR1165965A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitbasisschaltung für einen Elektronenstrahloszillographen. Bei einer bekannten Schaltung zum Ableiten einer linear verlaufenden Ablenkspannung werden drei steuerbare Entladungsröhren, insbesondere Pentoden, verwendet. Eine erste steuerbare Entladungsröhre läßt einen nahezu konstanten Strom durch, und die zweite, mit der ersten Röhre in Reihe liegende Röhre besitzt einen-' Anodenkreis, der mit dem Steuergitter der dritten Röhre gekoppelt ist. Dies erfolgt vorzugsweise über einen Kondensator. Der Anodenkreis der dritten Röhre ist wieder mittels eines Widerstandes mit dem Steuergitter der zweiten Röhre gekoppelt. Dies erfolgt mittels einer direkten Verbindung zwischen der Anode der dritten Röhre und dem Steuergitter der zweiten Röhre. Parallel zu einer, der zuerst genannten Röhren liegt ein Kondensator, dem die Sägezahnspannung für die waagerechte Ablenkung des Elektronenstrahls entnommen wird.The invention relates to a time base circuit for an electron beam oscilloscope. at a known circuit for deriving a linear deflection voltage are three controllable Discharge tubes, especially pentodes, are used. A first controllable discharge tube lets you almost constant current through, and the second, with the first tube in series an anode circuit coupled to the control grid of the third tube. This is preferably done through a capacitor. The anode circuit of the third tube is again connected to the by means of a resistor Control grid coupled to the second tube. This is done by means of a direct connection between the anode the third tube and the control grid of the second tube. Parallel to one of the first named tubes there is a capacitor from which the sawtooth voltage for the horizontal deflection of the electron beam is taken will.

Die beschriebene Schaltung eignet sich besonders zur Wiedergabe periodisch auftretender Erscheinungen. Die Zeitbasisschaltung kann dabei mit der wiederzugebenden Erscheinung synchronisiert werden.The circuit described is particularly suitable for reproducing periodically occurring phenomena. The time base circuit can be synchronized with the appearance to be reproduced.

Die Erfindung geht aus von einer Zeitbasisschaltung für Elektronenstrahloszillographen mit einer ersten steuerbaren Entladungsröhre, die einen nahezu konstanten Strom durchläßt, mit einer mit ihr in Reihe liegenden zweiten steuerbaren Entladungsröhre, deren Anodenkreis mit dem Steuergitterkreis einer dritten Röhre gekoppelt ist, deren Anodenkreis wieder mit dem Gitterkreis der zweiten Röhre gekoppelt ist, und mit einem eine der beiden zuerst genannten Röhren überbrückenden Kondensator sowie mit einer vierten Röhre, die mit der dritten Röhre zu einer Schaltung mit zwei stabilen Zuständen vereinigt ist. Die neue Zeitbasisschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Röhre mittels eines gemeinsamen veränderbaren Kathodenwiderstandes mit einer fünften steuerbaren Röhre derartiger Einstellung gekoppelt ist, daß im Ruhezustand die fünfte Röhre stromführend und die erste Röhre stromlos ist, und daß ferner keine Kopplung zwischen dem Anodenkreis der fünften Röhre und dem übrigen Teil der Schaltung vorhanden ist.The invention is based on a time base circuit for electron beam oscillographs with a first controllable discharge tube that allows an almost constant current to pass through, with one in series with it lying second controllable discharge tube, whose anode circuit with the control grid circuit of a third Tube is coupled, the anode circuit of which is again coupled to the grid circle of the second tube, and with a capacitor bridging one of the first two tubes and with a fourth Tube that is combined with the third tube to form a circuit with two stable states. The new Time base circuit is characterized in that the first tube can be changed by means of a common Cathode resistor is coupled to a fifth controllable tube such setting that im Idle state the fifth tube is energized and the first tube is de-energized, and that furthermore no coupling between the anode circuit of the fifth tube and the remainder of the circuit.

Die Erfindung bezweckt, die Triggerung einer Zeitbasisschaltung der oben beschriebenen Art zu verbessern. The invention aims to improve the triggering of a time base circuit of the type described above.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine Schaltung zu schaffen, bei der die Dauer der Sägezahnspannung innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden kann und unter allen Verhältnissen mit Triggerimpulsen kleiner Spannung gearbeitet werden kann.The invention also aims to provide a circuit in which the duration of the sawtooth voltage can be set within wide limits and smaller under all circumstances with trigger pulses Tension can be worked.

Bevor ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung näher beschrieben wird, sei zunächst an Hand der Fig. 1 auf eine bekannte Schal-Zeitbasisschaltung
für ElektronenstrahloszillographenBefore an embodiment of a circuit according to the invention is described in more detail, reference is first made to a known switching time base circuit with reference to FIG
for electron beam oscilloscopes

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg I ₁ Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 14. Dezember 1955Claimed priority:
Netherlands 14 December 1955

Joseph Lodewijk Maria Reynders,Joseph Lodewijk Maria Reynders,

Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden Eindhoven (Netherlands),
has been named as inventor

tung kurz eingegangen. In dieser Fig. 1 bezeichnet 1 die erste gesteuerte Entladungsröhre. Deren Kathode ist über einen Regelwiderstand 9 mit der negativen Klemme der Speisequelle verbunden. Die Anode steht mit der Kathode der zweiten Röhre 2 in Verbindung, deren Anode über den Widerstand 14 mit der positiven Klemme der Speisequelle verbunden ist. Parallel zu dieser Röhre und dem Widerstand liegt ein Kondensator 4. Der Kondensator kann auch die Röhre 1 überbrücken.received briefly. In this Fig. 1, 1 denotes the first controlled discharge tube. Their cathode is connected to the negative terminal of the supply source via a variable resistor 9. The anode is in place with the cathode of the second tube 2 in connection, its anode via the resistor 14 with the positive Terminal of the supply source is connected. There is a capacitor in parallel with this tube and the resistor 4. The capacitor can also bridge tube 1.

Das Steuergitter der Röhre 2 erhält ein so viel höheres Potential, daß der Kondensator 4 sich in verhältnismäßig kurzer Zeit über die Röhre 2 entladen kann, bis die Spannung an seinen Klemmen einen bestimmten Endwert erreicht,. bei dem die Röhre 2 wieder gesperrt wird. Darauf wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Infolge der Entladung des Kondensators 4 tritt an der Klemme 10 eine steile Spannungserhöhung auf, der Rückschlag des Sägezahns. Während dieser Zeit wird der Elektronenstrahl vorzugsweise unterdrückt. Die dazu erforderliche Spannung wird einem geeigneten Punkt der Schaltung ent-The control grid of the tube 2 receives as much higher potential that the capacitor 4 discharges through the tube 2 in a relatively short time can until the voltage at its terminals reaches a certain end value. in which the tube 2 is blocked again. The process described is then repeated. As a result of the discharge of the capacitor 4 a steep increase in voltage occurs at terminal 10, the kickback of the sawtooth. During this time, the electron beam is preferably suppressed. The voltage required for this is located at a suitable point in the circuit.

909 787/167909 787/167

nommen und dem Wehneltzylinder der Elektronenstrahlröhre zugeführt.and fed to the Wehnelt cylinder of the cathode ray tube.

Die Klemme 10 wird, nötigenfalls über einen Verstärker, mit einer der waagerechten Ablenkplatten des Oszillographen verbunden.If necessary, the terminal 10 is connected to one of the horizontal baffles via an amplifier Oscillograph connected.

Wenn eine frei laufende Zeitbasisschaltung in eine getriggerte Zeitbasisschaltung umgewandelt werden muß, deren Wirkung also erst beim Erscheinen eines Triggerimpulses anfängt, wird ein stabiler Ruhezustand vorliegen müssen, von dem aus der Hinlauf anfangen kann. Die Schaltung besitzt daher zwei Trioden 11 und 12, deren Kathoden über einen gemeinsamen Widerstand 13 mit der negativen Klemme der Speisequelle verbunden sind. Die Anoden werden über Widerstände 14 und 15 gespeist. Weiterhin steht die Anode der Röhre 11 über einen Widerstand 18 in direkter Verbindung mit dem Steuergitter der Röhre 12.When a free running time base circuit is converted into a triggered time base circuit must, the effect of which only begins when a trigger pulse appears, becomes a stable state of rest must be available from which the outward run can begin. The circuit therefore has two Triodes 11 and 12, the cathodes of which are connected to the negative terminal via a common resistor 13 the supply source are connected. The anodes are fed via resistors 14 and 15. Still stands the anode of the tube 11 through a resistor 18 in direct connection with the control grid of the Tube 12.

Das Ganze stellt eine sogenannte Flip-Flop-Schaltung dar, wobei die Einstellung z. B. derart ist, daß im Ruhezustand die Röhre 11 offen und die Röhre 12 gesperrt ist. Beim Auftreten eines negativen Impulses bei 16 wird die Röhre 11 gesperrt, und die Röhre 12 wird stromleitend.The whole thing is a so-called flip-flop circuit, the setting z. B. is such that in the idle state, the tube 11 is open and the tube 12 is blocked. When a negative impulse occurs at 16 the tube 11 is blocked and the tube 12 becomes conductive.

Die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators 4 kann mittels des Widerstandes 9 geregelt werden. Letzterer bedingt somit auch die Dauer des Hinlaufs.The charging speed of the capacitor 4 can be regulated by means of the resistor 9. The latter therefore also determines the duration of the outward run.

Die beschriebene Schaltung ist dadurch besonders einfach, daß die Anode der Röhre 2 direkt mit der Anode der Röhre 11 und über den Widerstand 18 mit dem Steuergitter der Röhre 12 verbunden ist. Die Verwendung von Kondensatoren ist dabei vermieden, da diese bei wiederholtem Triggern den Anfangspunkt des Sägezahns verlegen oder die Triggerempfmdlichkeit beeinflussen können. Im Ruhezustand ist die Röhre 11 stromleitend, so daß die Röhre 12 stromlos ist. Beim Auftreten eines negativen Triggerimpulses an der Klemme 16 wird die Röhre 11 gesperrt, wodurch die Röhre 12 entsperrt wird und die Spannung an der Anode so weit abnimmt, daß die Röhre 2 gesperrt wird. Der Kondensator 4 zwischen Klemme 10 und +-Klemme wird dann mit konstanter Stromstärke aufgeladen, so daß die Röhre 2 wieder stromleitend wird und der Rückschlag anfängt.The circuit described is particularly simple in that the anode of the tube 2 is connected directly to the The anode of the tube 11 and, via the resistor 18, is connected to the control grid of the tube 12. the The use of capacitors is avoided, as this is the starting point for repeated triggering of the sawtooth or affect the trigger sensitivity. In the idle state is the Tube 11 conductive, so that tube 12 is de-energized. When a negative trigger pulse occurs at the terminal 16 the tube 11 is blocked, whereby the tube 12 is unblocked and the voltage decreases so far at the anode that the tube 2 is blocked. The capacitor 4 between terminal 10 and + terminal is then charged with a constant current, so that the tube 2 is again conductive and the setback begins.

Im Ruhezustand fließt der Strom der Röhre 2 über den Widerstand 14, der gleichzeitig als Anodenwiderstand für die Röhre 11 dient. Infolge des Spannungsabfalls am Widerstand 14 wird die Röhre 12 gesperrt gehalten. Wenn nun in der Schaltung aus den bisher genannten Teilen (also ohne die Widerstände 20, 21 und 28 nebst ihren Verbindungsleitungen) der Regelwiderstand 9 geändert würde, so würde sich gleichzeitig der durch den Widerstand 14 fließende Gesamtstrom und somit die Schwellenspannung für die Flip-Flop-Schaltung ändern, das ist die Spannung, bei der der Umschlag des Flip-Flops erfolgt. Dies ist in der dargestellten Schaltung jedoch dadurch etwas gemindert, daß ein Widerstand 28 zwischen die Kathode der Röhre 1 und die positive Klemme der Speisequelle geschaltet und das Steuergitter der Röhre 1 mit dem gemeinsamen Punkt zweier Widerstände 20 und 21 verbunden ist, die zwischen der Anode der Röhre 11 und der negativen Klemme der Speisequelle in Reihe liegen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Röhren 1 und 2 im Ruhezustand gesperrt sind und eine Änderung des Widerstandes 9 somit einen geringeren Einfluß auf den Schwellenwert der Flip-Flop-Schaltung mit den Röhren 11 und 12 ausübt.In the idle state, the current of the tube 2 flows through the resistor 14, which also acts as the anode resistor for the tube 11 is used. As a result of the voltage drop across resistor 14, tube 12 is blocked held. If now in the circuit from the parts mentioned so far (i.e. without the resistors 20, 21 and 28 along with their connecting lines) the variable resistor 9 would be changed, so would be at the same time the total current flowing through the resistor 14 and thus the threshold voltage for the flip-flop circuit change, that is the voltage at which the flip-flop flip-flop changes. This is in the circuit shown, however, somewhat reduced by the fact that a resistor 28 between the cathode of the Tube 1 and the positive terminal of the supply source connected and the control grid of tube 1 with the common point of two resistors 20 and 21 connected between the anode of the tube 11 and the negative terminal of the supply source are in series. In this way it is achieved that the tubes 1 and 2 are blocked in the idle state and a change in the resistance 9 thus has a smaller influence on the threshold value of the flip-flop circuit with the tubes 11 and 12.

Eine Schaltung gemäß der Erfindung, bei der der erwähnte Nachteil völlig beseitigt ist, ist in Fig. 2 dar- 7" gestellt. Diese Schaltung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 darin, daß eine fünfte Röhre 19 vorgesehen ist, die mittels des Kathodenwiderstandes 9 mit der Röhre 1 gekoppelt ist und deren Steuergitter mit dem gemeinsamen Punkt der beiden Widerstände 20 und 21 verbunden ist. Die Einstellung ist dabei derart gewählt, daß im Ruhezustand die Röhre 19 stromleitend und die Röhre 1 gesperrt ist. Auch die Röhre 2 ist somit im Ruhezustand stromlos. Beim Auftreten eines Triggerimpulses nimmt die Spannung am Steuergitter der Röhre 19 derart ab, daß diese Röhre stromlos wird. Der Strom wird von der Röhre 1 übernommen. Dies hat den Vorteil, daß unter allen Verhältnissen mit Impulsen gleicher Stärke getriggert werden kann, die Vorrichtung also eine konstante Empfindlichkeit hat.A circuit according to the invention, in which the mentioned disadvantage is completely eliminated, is shown in FIG. posed. This circuit differs from that of FIG. 1 in that a fifth tube 19 is provided, which is coupled to the tube 1 by means of the cathode resistor 9 and its control grid is connected to the common point of the two resistors 20 and 21. The attitude is there chosen such that in the idle state the tube 19 is conductive and the tube 1 is blocked. Also the Tube 2 is thus de-energized in the idle state. When a trigger pulse occurs, the voltage decreases at the control grid of the tube 19 in such a way that this tube is de-energized. The current is supplied by tube 1 accepted. This has the advantage that it is triggered with pulses of the same strength under all circumstances can be, so the device has a constant sensitivity.

Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist eine zusätzliche Röhre 22 mit einem Anodenwiderstand 25 und einem Kahodenwiderstand 27 vorgesehen, deren Steuergitter mit dem gemeinsamen Punkt zweier Widerstände 23 und 24 verbunden ist, die zwischen der Anode der Röhre 2 und der negativen Klemme der Speisequelle liegen. Die Röhre 2 kann hier einen eigenen Anodenwiderstand 5 haben. Die Triggerimpulse werden bei 26 zugeführt. Die Anode der Röhre 22 ist mit dem Steuergitter der Röhre 11 gekoppelt. Die Röhre 22 dient zur Verstärkung des Impulses, der den Rückschlag einleitet. Sie sorgt gleichzeitig dafür, daß eine erneute Triggerung erst erfolgen kann, wenn der Rückschlag sehr weit fortgeschritten ist, .so daß Ungenauigkeiten des Bildes vermieden werden. Der Anodenwiderstand kann hier einen hohen Wert haben. Die beschriebenen Schaltungen haben vor allem den Vorteil, daß mit kleinen kurzzeitigen Impulsen gearbeitet werden kann.In the circuit of Fig. 3 is an additional tube 22 with an anode resistor 25 and a Terminal resistor 27 is provided, the control grid of which is connected to the common point of two resistors 23 and 24 connected between the anode of the tube 2 and the negative terminal of the supply source lie. The tube 2 can have its own anode resistor 5 here. The trigger pulses are at 26 supplied. The anode of tube 22 is coupled to the control grid of tube 11. The tube 22 serves to reinforce the impulse that initiates the kickback. It also ensures that a Renewed triggering can only take place when the setback has progressed very far, so that inaccuracies of the image can be avoided. The anode resistance can have a high value here. the The circuits described have the main advantage that they work with small, short-term pulses can be.

Claims

Patent claims:

1. Time base circuit for electron beam oscillographs with a first controllable discharge tube, which lets through an almost constant current, with one in series with it second controllable discharge tube whose anode circuit with the control grid circuit of a third Tube is coupled, the anode circuit of which is again coupled to the grid circle of the second tube, and with a capacitor bridging one of the two first-mentioned tubes and with a fourth tube which combines with the third tube to form a circuit with two stable states is, characterized in that the first tube by means of a common changeable Cathode resistor is coupled to a fifth controllable tube of such setting, that in the idle state the fifth tube is energized and the first tube is de-energized, and that furthermore no coupling between the anode circuit of the fifth tube and the rest of the circuit is available.

2, circuit according to claim 1, characterized in that that the couplings between their different circles are purely ohmic couplings,

3. A circuit according to claim 1, characterized in that the second and the fourth tubes one have common anode resistance.

4, circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and the

fourth tube have separate anode resistors and a sixth tube is provided whose Control grid with the anode of the second tube and its anode circuit with the control grid of the fourth Tube is coupled, and that the trigger pulses are fed to the anode of this tube.

Publications considered: AEG-Mitteilungen, 1942, H. 5/8, pp. 29 to 44; Journal of Applied Physics, 7 (1955),. 194.195;

Siemens-Zeitschrift, 25 (1951), issue 5, pp. 233 to 240; A. E. Ü., 7 (1953), pp. 537 to 545.

A priority document no. 202 840 from the Netherlands of

Dec. 14, 1955.

1 sheet of drawings