DE1080601B

DE1080601B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer mit der Zeit linear zunehmenden Spannung

Info

Publication number: DE1080601B
Application number: DEP2062D
Authority: DE
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1935-04-18
Filing date: 1936-03-13
Publication date: 1960-04-28
Also published as: FR805101A; BE414841A; NL45214C; GB452965A; US2126243A; FR805003A

Description

BIBLIOTHEK

DES DEUTSCHEN

PATEfJTAKTES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die dazu dient, eine mit der Zeit linear zunehmende Spannung zu erhalten, und die einen Kondensator, eine Gleichspannungsquelle und einen Widerstand, über den der Kondensator aufgeladen wird, enthält.

Derartige Schaltungen werden hauptsächlich bei Fernsehsende- und Empfangssystemen angewendet, bei denen eine Kathodenstrahlröhre benutzt wird. Dabei werden Einrichtungen benötigt, die zum Steuern der Abtastbewegung des Kathodenstrahlbündels einen dreieckförmigen Strom oder eine dreieckförmige Spannung erzeugen. Es ist bei derartigen Systemen erwünscht, daß die Steuerspannung mit der Zeit linear zunimmt. Es sind schon Schaltungsanordnungen zur Erzeugung eines Dreieckstromes oder einer Dreieckspannung bekannt, welche einen Kondensator, eine Gleichspannungsquelle und einen einfachen Widerstand aufweisen, über den der Kondensator von der Gleichspannungsquelle aufgeladen wird, während eine parallel zum Kondensator geschaltete Entladungsröhre zur periodischen Entladung des Kondensators dient.

Eine derartige bekannte Einrichtung zur Erzeugung einer Dreieckspannung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, in der 1 eine Spannungsquelle, 2 einen Kondensator, 3 eine Entladungsröhre und 4 einen einfachen ohmschen Widerstand, über den der Kondensator aufgeladen wird, bezeichnet.

Die Wirkung einer derartigen Schaltung ist folgende:

Der Kondensator 2 wird von der Spannungsquelle 1 über den Widerstand 4 mit einer durch die Größe des Widerstandes 4 und des Kondensators 2 bedingten Geschwindigkeit aufgeladen, bis die Zündspannung der Entladungsröhre 3 erreicht ist oder bis, was bei Fernseh" systemen üblich ist, an einem Gitter der Röhre 3 (nicht gezeichnet) ein Spannungsstoß auftritt; in diesem Augenblick entlädt sich der Kondensator plötzlich, und die Aufladung fängt von neuem an.

Der Augenblickswert der über den Kondensator 2 auftretenden Spannung nimmt während der Ladezeit aber nur dann linear mit der Zeit zu, wenn der Ladestrom des Kondensators 2 konstant ist. Es ist zu diesem Zweck bereits bekannt, den Kondensator 2 über einen stromkonstanten Widerstand aufzuladen, der durch eine gesättigte Zweielektrodenröhre, durch eine Schinngitterröhre oder eine Pentode gebildet wird.

Bei der Anwendung derartiger Widerstände sind Batterien, die eine veränderliche Spannung in bezug auf die Erde besitzen und mithin weder unmittelbar noch kapazitiv geerdet werden dürfen, unentbehrlich. Ferner bilden die Kapazitäten, welche die genannten Batterien in bezug auf die Erde besitzen, einen Teil des die Frequenz der erzeugten Schwingungen bestimmenden Kreises, so daß die Frequenz, die mit der Schaltung erreicht werden kann, herabgesetzt wird.

Schaltungsanordnung zur Erzeugung

einer mit der Zeit linear zunehmenden

Spannung

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg l_r Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom. 18. April 1935

(N39243VIIIc/21g)

Anträge nach. Gesetz Nr. 8 AHK sind gestellt und vor der

Schiedskommission für Güter, Rechte und Interessen

in Deutschland anhängig

Es ist schon vorgeschlagen worden, in Schaltungen der obenerwähnten Art, in welchen der Kondensator über eine Pentode oder Schirmgitterröhre aufgeladen wird, Abweichungen von dem zeitlineären Spannungsanstieg der Kondensatorspannüng infolge des Vorhandenseins von anderen Schaltelementen parallel zum Kondensator zu beseitigen, indem eine geeignete, von der Kondensatorspannung abgeleitete Kompensationsspannung dem Steuergitter der Laderöhre aufgedrückt wird.
Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltung, bei der der Kondensator über einen einfachen, d. h. nicht stromkonstanten Widerstand aufgeladen wird, und sie bezweckt, den infolgedessen nicht genau zeitlinearen Spannungsanstieg der Kondensatorspannung zu kompensieren.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Ladestromkreis in Reihe mit dem Ladewiderstand und der Ladestromquelle wenigstens ein Teil der Anodenimpedanz einer Entladungsröhre liegt, an dem eine von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung auftritt, die der Kondensatorspannung gleich ist.

Vollständigkeitshalber sei noch erwähnt, daß es auch schon bekannt ist, die infolge des Vorhandenseins von nicht stromkonstanten Schaltelementen auftretenden Verzerrungen einer sägezahnförmigen Kippschwingung mittels eines Netzwerkes zu kompensieren.

In einer Ausführungsform der Schaltung gemäß der Erfindung wird die vom Kondensator abgeleitete Spannung dem Anodenkreis der letzten einer geraden Anzahl von in Kaskadenschaltung verbundenen Entladungs-

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röhren entnommen, denen die über! den Kondensator auf- vollkommen linear mit der Zeit zunimmt. Dies rührt von

tretende Spannung zugeführt wird. dem Umstand her, daß der Widerstand 7 im Zusammen-

Die vom Kondensator abgeleitete Spannung kann hang mit der Röhre 6 nicht behebig hoch gewählt werden

gleichfalls dem Anodenkreis der letzten einer ungeraden kann. Der durch den Widerstand 7 fließende Strom ist in

Anzahl von in Kaskadenschaltung verbundenen Ent- 5 diesem Fall in bezug auf den Ladestrom nicht mehr ver-

ladungsröhren entnommen werden, wenn eine ungerade nachlässigbar. Dieser Übelstand kann erfindungsgemäß

Anzahl dieser Röhren durch eine Mehrgitterröhre gebildet durch eine derartige Einstellung des Punktes 13 am

wird, deren Elektrodenspannungen derart eingestellt sind, Widerstand 12 beseitigt werden, daß die im Ladestrom-

daß im Anodenkreis der Mehrgitterröhre eine Spannung . . . . „ ., /. r,\ , . ,. .

auftritt, die mit der dem Gitter zugeführten Spannung ₁₀ ^{kreis TOrksame} Spannung mit (l + -^) multiplizierten

in Phase ist. · . ;. - Kondensatorspannung gleich ist, wobei R₁ die Größe des

Eine nähere Erörterung folgt an Hand der Zeichnung, Widerstandes 4 und R₂ die Größe des Widerstandes 7

in der die Fig. 2 bis 4 einige Äusführungsformen von bezeichnet. Daß bei dieser Einstellung des Punktes 13

Schaltungsanordnungen nach, der Erfindung zeigen. die Kondensatorspannung linear mit der Zeit zunimmt,

In Fig. 2 ist eine Schaltung zum Erzeugen einer zu Ab- 15 folgt aus den nachstehenden Gleichungen:

tastzwecken bei Fernsehsystemen erforderlichen Dreieck- ^ _ .

spannung dargestellt, die einen kondensator 2, eine Gleich- + ^ei2 — ^ -^₁ + e₂, (1)

Spannungsquelle 1 und einen Widerstand 4 aufweist, _e __ ^ ^> ιγ,

über den der Kondensator 2 von der GJeichspannungs- 222..

quelle 1 aufgeladen wird. Der Kondensator entlädt sich 20 j _. j _i_ j π\
absatzweise über eine Entladungsröhre 3, wobei deren

Gitter absatzweise Impulse zugeführt werden. Die über wobei E die Spannung der Gleichspannungsquelle 1, i_x

den Kondensator 2 auftretende Spannung wird über einen den Ladestrom des Kondensators 2, i₂ den durch den

Kondensator 5 einer Entladungsröhre 6 zugeführt, zwi- Gitterableitungswiderstand 7 fließenden Strom, i den

sehen deren Gitter und Kathode ein Ableitungswider- 25 durch den Widerstand 4 fließenden Strom, e₂ die Spannung

stand 7 liegt. Die im Anodenkreis der Röhre 6 über einen über den Kondensator 2, e₁₂ die Spannung über den im

Widerstand 8 auftretende Spannung wird zweckmäßig Ladestromkreis liegenden Teil des Widerstandes 12, R₁

den Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre zugeführt. die Größe des Widerstandes 4 und R₂ die Größe des

Um zu erreichen, daß die über den Kondensator 2 auf- Gitterableitungswiderstandes 7 darstellt,

tretende Spannung linear mit der Zeit zunimmt, wird die 30 - Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) läßt sich ableiten: im Anodenkreis der Röhre 6 auftretende Spannung über

einen Gitterkondensator 9 und. einen Ableitungswider- E -\- e₁₂ = (^₁ + J₂) A₁ -j- e₂

stand 10 an das Gitter 11 einer Röhre angelegt, in deren °&^eT

Anodenkreis ein Widerstand!^ Üegt, von dem ein Punktl3 _i IR₁ Λ

mit dem von dem Kondensator 2 abliegenden Ende 35 ⁺ ^¹² ~ j*¹ ^x ⁺ ^² \R^ ⁺ /

des Widerstandes 4 verbunden ist. Bei der beschriebenen -

Schaltung liegt in dem Ladestromkreis, der die Spannungs- Ist in dieser Gleichung während der Ladezeit e₂

quelle I₁ die gleichzeitig als Anodenspannungsquelle für / B₁ . ₁ \ · , ■, _T ·, , ·, _T7- ·, , _o

j· -n-il c j ^^ j· ^ jj ττΓ-j i j λ j -?γ- + 1 = #!<>, so ist der Ladestrom des Kondensators 2 die Rohren 6 und 11 dient, und den Widerstand 4 und \R₃ j "

den Kondensator 2 enthält, derjenige Teil des Wider- 40 während dieses Zeitraumes konstant, so daß die Spannung Standes 12, der zwischen dem Punkt 13 und dem positiven des Kondensators linear mit der Zeit zunimmt.
Pol der Spannungsquelle 1 liegt. Der Punkt 13 ist erfin- Eine weitere Maßnahme, die erfindungsgemäß zur Ausdungsgemäß derart gewählt, daß die über den genannten gleichung der durch den Widerstand 7 herbeigeführten Teil des Widerstandes 12 auftretende Spannung der über Abweichung getroffen werden kann, besteht darin, daß den Kondensator 2 auftretenden Spannung gleich ist. 45 ein zwischen den Enden liegender Punkt des Gitterab-

Es wird mit der beschriebenen Schaltung erreicht, daß leitungswiderstandes 7 mit einem Punkt verbunden ist,

die über den Kondensator auftretende Spannung während dessen Spannung der am Gitter der Röhre 6 auftretenden

der Ladezeit linear mit der Zeit zunimmt. Dies läßt sich Spannung gleich und mit ihr in Phase ist. Der den Wider-

wie folgt erklären: stand 7 durchfließende Strom bleibt in diesem Fall in

Für den Ladestromkreis gilt die Gleichung 50 jedem Augenblick Null und kann mithin den Ladestrom

des Kondensators 2 nicht sehr beeinflussen. Außerdem

L· -\- e_1% = e₂-\- e₄, kann infolgedessen der Kondensator 5 viel kleiner ge-

in der E die Spannung der Gleichspannungsquelle 1, e₂ wählt werden, ohne daß die Gestalt der Kurve, die den

die über den Kondensator 2 auftretende Spannung, e₄ die Augenblickswert der Spannung als Funktion der Zeit an-

über den Widerstand 4 und e₁₂ die Spannung über den 55 gibt, dadurch beeinflußt wird. Die dem zwischen den

im Ladestromkreis liegenden Teil des Widerstandes 12 Enden liegenden Punkt des Ableitungswiderstandes 7

bezeichnet. Ist in dieser Gleichung während der Ladezeit zuzuführende Spannung kann dem Anodenkreis einer der

e₂ = e₁₂, d. h. ist im Ladestromkreis eine Spannung wirk- Entladungsröhren in der Schaltung entnommen werden,

sam, die der Kondensatorspannung gleich und mit ihr Eine Ausführungsform einer Anlage zur Erzeugung

in Phase ist, was durch eine richtige Wahl der Anzahl 60 einer Dreieckspannung, bei der die genannte Maßnahme

der hinter den Kondensator 2 geschalteten Stufen und angewendet wird, ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur

durch Einstellung des Punktes 13 erreicht werden kann, wird zwischen einem Punkt 14 des Widerstandes 7 und

so ist die Spannung e₄ über den Widerstand 4 während der Kathode der Röhre 6 eine Spannung angelegt, die der

dieser Periode konstant. Der Kondensator wird in diesem zwischen dem Gitter und der Kathode der Röhre 6 auf-

FaIl mit einem gleichbleibenden Strom aufgeladen, und 65 tretenden Spannung gleich und mit dieser Spannung in

die Spannung über den Kondensator 2 nimmt infolge- Phase ist, da der Punkt 14 über einen Blockkondensator 15

dessen linear mit der Zeit zu. mit dem mit dem Anodenkreis der Röhre 11 verbundenen

■ Es ist bei der beschriebenen Schaltung jedoch möglich, Ende des Widerstandes 4 verbunden ist. Die Schaltung

daß durch das Vorhandensein des über den Kondensa- entspricht sonst vollkommen der in Fig. 2 dargestellten

■tor 5 angeschlossenen Widerstandes 7 die Spannung nicht 70 Schaltung. Ein Vorteil der letztgenannten Maßnahme zur

Ausgleichung des Einflusses des Gitterableitungswiderstandes 7 in bezug auf die erstgenannte besteht darin, daß sie von der Größe des Widerstandes 4 unabhängig ist, während die erstgenannte Maßnahme von der Größe des Widerstandes 4 und mithin von der Amplitude der zu erzeugenden Schwingungen abhängt.

In Fig. 4 ist eine Schaltung dargestellt, die zweckmäßig zum Steuern der Abtastbewegung eines Kathodenstrahlbündels einer Kathodenstrahlröhre mit elektrostatischer Steuerung zu Fernsehsende- und Empfangszwecken angewendet wird.

Mit dieser Schaltung wird eine dreieckförmige Spannung erzeugt mit Hilfe einer Spannungsquelle 1, eines Kondensators 2, eines Widerstandes 4 und einer Entladungsröhre 3, der die Synchronisierimpulse zugeführt werden, welche die Entladung des Kondensators 2 bewirken. Die über den Kondensator 2 auftretende Dreieckspannung wird auf bekannte Weise den in Kaskadenschaltung verbundenen Röhren 6 und 11 zugeführt. Das Gitter der Röhre 11 ist mit einem derartigen Punkt des Ausgangskreises der Röhre 6 verbunden, daß die zwischen dem Gitter und der Kathode der Röhre 11 auftretende Dreieckspannung der Spannung, die das Gitter der Röhre 6 in bezug auf die Kathode besitzt, gleich und mit dieser Spannung in Gegenphase ist. Es treten infolgedessen in dem Ausgangskreis der Röhren 6 und 11 über die Widerstände 8 und 12 Spannungen auf, die einander gleich und in Gegenphase miteinander sind. Die mit der Anode der zugehörigen Röhre verbundenen Enden der Widerstände 8 und 12 sind je mit einer der zum Steuern des Kathoden-Strahlbündels dienenden Ablenkplatten 16 und 17 einer Kathodenstrahlröhre, gegebenenfalls über einen Gitterkondensator und einen Ableitungswiderstand, verbunden. Bei der beschriebenen Schaltung ist die Spannung in der Mittelebene zwischen den Ablenkplatten konstant, wie dies zur Vermeidung einer Verzerrung des empfangenen Bildes bei Kathodenstrahlröhren erwünscht ist.

Um bei der beschriebenen Schaltung zu erreichen, daß die Spannung zwischen den Platten 16 und 17 linear mit der Zeit zunimmt, wird dem Anodenkreis der Röhre 11 eine Spannung entnommen, die der Kondensatorspannung .gleich und mit ihr in Phase ist, weil ein Punkt 13 des Widerstandes 12 mit dem vom Kondensator 2 abliegenden Ende des Widerstandes 4 verbunden ist. Der Einfluß des Widerstandes 7 kann bei dieser Schaltung gewünschtenfalls durch eine derartige Einstellung des Punktes 13 aufgehoben werden, daß die Spannung zwischen diesem Punkt und dem mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbundenen Ende des Widerstandes 12 gleich der mit dem Faktor (-^- + 1 ] multiplizierten Span-

V-"-2 /

Tiung des Kondensators 2 ist. Es wird jedoch zweckmäßig eine Spannung, die der zwischen dem Gitter und der Kathode der Röhre 6 auftretenden Spannung gleich und mit ihr in Phase ist, zwischen einem Punkt des Gitter-.ableitungswiderstandes 7 und der Kathode der Röhre 6 ■dadurch angelegt, daß das vom Kondensator 2 abliegende Ende des Widerstandes 4 über einen Kondensator 15 mit •einem Punkt des Gitterableitungswiderstandes 7 verbunden wird.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen ■Schaltung besteht darin, daß die von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung dem Anodenkreis einer Mehrgitterröhre entnommen wird, der die über einen Kondensator auftretenden Schwingungen zugeführt werden und deren Elektrodenspannungen derart eingestellt sind, daß die im Anodenkreis auftretende Spannung mit der dem Gitter zugeführten Spannung in Phase ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform kann auch zum Aufladen des Kondensators 2 eine Gleichspannungsquelle benutzt werden, die nicht gleichzeitig als Anodenspannungsquelle für die hinter dem Kondensator geschalteten Röhren dient. Das vom Kondensator abliegende Ende des Widerstandes wird in diesem Fall über einen Blockkondensator mit dem Punkt 13 des Anodenkreises verbunden, dem die von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung entnommen wird. Um dabei zu verhindern, daß die Gleichspannungsquelle, von welcher der Kondensator 2 aufgeladen wird, einen Kurzschluß für die Ausgleichsspannung bildet, ist es erforderlich, daß im Speisekreis in Reihe mit der Gleichspannungsquelle ein hoher Widerstand liegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer mit der Zeit linear zunehmenden Spannung an einem Kondensator, der von einer Gleichspannungsquelle über einen einfachen, nicht gesteuerten Widerstand aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Ladestromkreis in Reihe mit dem Ladewiderstand und der Ladestromquelle wenigstens ein Teil der Anodenimpedanz einer Entladungsröhre liegt, an dem eine von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung auftritt, die der Kondensatorspannung gleich bzw. von einer solchen Größe ist, daß die Spannung am Kondensator mit der Zeit linear ansteigt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die über den Kondensator auftretende Spannung über einen Gitterkondensator einer Entladungsröhre mit Ableitungswiderstand zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kondensatorspannung

1 + -—■] multiplizierten Kondensatorspannung ist, wobei R₁ die Größe des Ladewiderstandes und R₂ die Größe des Gitterableitungswiderstandes ist,

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung dem Anodenkreis der letzten einer geraden Anzahl von in Kaskadenschaltung verbundenen Entladungsröhren entnommen wird, denen die über den Kondensator auftretende Spannung zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kondensatorspannung abgeleitete Spannung dem Anodenkreis einer Mehrgitterröhre entnommen wird, deren Elektrodenspannungen derart eingestellt sind, daß die in ihrem Anodenkreis auftretende Spannung mit der Kondensatorspannung in Phase ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 3 oder 4, bei der die über den Kondensator auftretende Spannung über einen Gitterkondensator einer Entladungsröhre mit Ableitungswiderstand zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen den Enden liegender Punkt des Gitterableitungswiderstandes mit einem Punkt der Schaltung verbunden ist, dessen Spannung sich in gleicher Weise ändert wie die Spannung des mit dem Gitter verbundenen Ende des Gitter ableitungswiderstandes.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen den Enden des Gitterableitungswiderstandes liegender Punkt mit dem vom Kondensator abliegenden Ende des Widerstandes verbunden ist, über den der Kondensator aufgeladen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen