DE1083925B

DE1083925B - Circuit arrangement for brightness control of the electron beam of an electron beam oscilloscope tube

Info

Publication number: DE1083925B
Application number: DEL29902A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Werner Jaskula
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-03-10
Filing date: 1958-03-10
Publication date: 1960-06-23

Description

Schaltungsanordnung zur Hellsteuerung des Elektronenstrahles einer Elektronenstrahl-Oszillographenröhre Es sind Elektronenstrahl-Oszillographen für die Untersuchung einmaliger Vorgänge bekannt. Der Elektronenstrahl der Elektronenstrahlröhre ist dabei in der Ruhelage dunkelgesteuert und auf eine Schirmseite abgelenkt. Tritt nun der zu untersuchende Vorgang auf, so erfolgt mit der horizontalen Zeitablenkung des Strahles auch gleichzeitig dessen Hellsteuerung. Dieser wird einmal über den Bildschirm der Elektronenstrahlröhre geführt, dann wieder dunkelgesteuert und in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Der Rücklauf des Strahles ist somit unsichtbar. Circuit arrangement for brightness control of the electron beam Electron beam oscilloscope tube There are electron beam oscilloscope for the investigation of one-off events known. The electron beam of the cathode ray tube is dark-controlled in the rest position and deflected onto one side of the screen. Kick Now the process to be examined occurs, the horizontal time deflection takes place of the beam at the same time its brightness control. This is once via the Screen of the cathode ray tube guided, then darkened again and in returned to its original position. The return of the beam is therefore invisible.

Um einen möglichst großen Anwendungsbereich derartiger Oszillographen zu erreichen, ist der verwendete Zeitablenkgenerator in seiner Zeitablenkdauer umschaltbar ausgebildet, wobei in vielen Fällen ein Bereich mit Ablenkzeiten von 10 ms bis 1 ps überstrichen wird. Die gleiche Forderung ist nun an die Hellsteuerschaltung zu stellen, was bedeutet, daß mit der Auslösung der Zeitablenkung der Elektronenstrahl in einem Bereich von 10 ms bis 1 Rs hellgesteuert werden muß. Schwierigkeiten bereitet es dabei, in diesem großen Bereich eine wirldiche Rechteckform der Hellsteuerspannung zu erzielen. Besitzt die Rechteckspannung für die Hellsteuerung beispielsweise eine Dachschräge, so tritt unter Umständen bereits eine Dunkelsteuerung des Strahles vor Beendigung der einmaligen Zeitablenkung ein. Dieser Nachteil haftet allen Hellsteuerschaltungen an, die zur Erzeugung der Rechteckspannung Schwingkreise verwenden. To achieve the widest possible range of applications for such oscilloscopes To achieve this, the timing generator used can be switched over in terms of its timing duration formed, whereby in many cases a range with deflection times of 10 ms to 1 ps is painted over. The same requirement is now to be met by the light control circuit pose, which means that with the triggering of the time deflection of the electron beam must be light-controlled in a range from 10 ms to 1 Rs. Causes difficulties there is a real rectangular shape of the light control voltage in this large area to achieve. For example, if the square wave voltage for brightness control has one If the roof is sloping, the beam may already be darkened before the end of the one-time time diversion. This disadvantage applies to all light control circuits that use resonant circuits to generate the square wave voltage.

Es ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Hellsteuerung des Elektronenstrahles einer Elektronenstrahlröhre bekannt, bei der das Steuergitter der Elektronenstrahlröhre mit dem Ausgang einer bistabilen Kippschaltung verbunden ist, die etwa auf dem Potential dieser Elektrode liegt und bei der die Zustandsänderung der bistabilen Kippschaltung durch eine als Zeitgeber ausgebildete monostabile Kippschaltung erfolgt. Diese Schaltungsanordnung ist von den erwähnten Nachteilen frei, jedoch zeigt sich noch, daß die exakte Synchronisation von Zeitablenkung und Hellsteuerimpuls Schwierigkeiten bereitet. It is also a circuit arrangement for brightness control of the electron beam a cathode ray tube known in which the control grid of the cathode ray tube is connected to the output of a bistable trigger circuit, which is approximately at the potential this electrode lies and in which the change in state of the bistable trigger circuit takes place by a monostable multivibrator designed as a timer. This circuit arrangement is free from the disadvantages mentioned, but it still shows that the exact synchronization of time diversion and light control impulse causes difficulties.

Durch die Erfindung werden auch diese Nachteile in einfacher Weise vermieden, indem die Heizfäden der Röhren der bistabilen Kippschaltung während der Aufheizperiode unterschiedliche Heizspannungen erhalten im Sinne der Erzielung einer Dunkelsteuerung des Elektronenstrahles in der Ruhelage nach der Aufheizperiode. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind an den Heizfaden der einen Röhre der bistabilen Kippschaltung mittels eines vom Strom der anderen Röhre durchflossenen Relais für die Anfangszeit der Aufheizung ein Nebenschluß- und ein Vorwiderstand gelegt. Zweckmäßig ist im Kathodenkreis der einen Röhre ein Widerstand derartiger Bemessung angeordnet, daß bei Verbindung beider Kathoden der Röhren durch einen Kontaktsatz des Relais auch bei niedrigsten Frequenzen der Kippschaltung im Betrieb des Oszillographen stets der halbe Summenstrom beider Röhren durch das Relais fließt. Einer weiteren Ausführungsform entsprechend ist der als Zeitgeber dienenden monostabilen Kippschaltung eine Phasenumkehrstufe vorgeschaltet. Zweckmäßig ist die monostabile Kippschaltung phasenstarr mit dem Eingang des Zeitablenkgenerators verbunden und bestimmt dessen Ablenkzeit. The invention also eliminates these disadvantages in a simple manner avoided by removing the filaments of the tubes of the bistable trigger circuit during the Heat-up period received different heating voltages in the sense of achieving a Dark control of the electron beam in the rest position after the heating period. According to an advantageous development, one tube is attached to the filament bistable flip-flop circuit by means of one through which the current from the other tube flows Relay for the starting time of heating a shunt and a series resistor placed. A resistor of this type is expedient in the cathode circuit of one tube arranged that when both cathodes of the tubes are connected by a contact set of the relay even at the lowest frequencies of the trigger circuit when the oscilloscope is in operation half the total current of both tubes always flows through the relay. Another Corresponding embodiment is the monostable multivibrator serving as a timer a phase reversal stage is connected upstream. The monostable multivibrator is useful phase-locked connected to the input of the timing generator and determines its Distraction time.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Schaltungsgruppen des Oszillographen dargestellt. The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail. They are only those necessary for an understanding of the invention Circuit groups of the oscilloscope shown.

Die Elektronenstrahlröhre 1 erhält ihre Betriebsspannungen in an sich bekannter Weise über einen Spannungsteiler 2 aus dem Hochspannungsgerät 3. The cathode ray tube 1 receives its operating voltages in in a known manner via a voltage divider 2 from the high-voltage device 3.

Die Hellsteuerung des Elektronenstrahles der Röhre erfolgt in bekannter Weise mittels einer bistabilen Kippschaltung 4, deren Ausgang über einen Kondensator 5 beispielsweise an das Steuergitter der Röhre 1 geschaltet ist. Die bistabile Kippschaltung wird aus einem eigenen Netzgerät 6 gespeist, das etwa auf Kathodenpotential der Röhre 1 liegt. Der Kondensator 5 braucht somit nicht hochspannungsfest zu sein. Die Kippschaltung 4 wird durch die als Zeitgeber ausgebildete monostabile Kippschaltung 7 gesteuert. Die am Ausgang dieser Schaltung auftretenden Rechteckspannungen werden differenziert und den Steuergittern der Röhren 8, 9 der Kippschaltung 4 zugeführt. Der monostabilen Kippschaltung 7 ist eine Phasenumkehrstufe 10 vorgeschaltet, an deren Eingang ein Impuls beliebiger Polarität angeschaltet werden kann. Der Zeitgeber 7 steuert gleichzeitig noch einen nicht dargestellten Zeitablenkgenerator, der die Sägezahnspannung für die Zeitplatten der Röhre 1 erzeugt. Mit 11 ist die Speisequelle für die Stufen 7 und 10 bezeichnet.The light control of the electron beam of the tube takes place in a known manner Way by means of a bistable multivibrator 4, the output of which via a capacitor 5 is connected to the control grid of the tube 1, for example. The bistable trigger circuit is fed from its own power supply unit 6, which is approximately at the cathode potential of the Tube 1 is located. The capacitor 5 therefore does not need to be resistant to high voltages. The flip-flop 4 is formed as a timer monostable flip-flop 7 controlled. The square wave voltages appearing at the output of this circuit are differentiated and fed to the control grids of the tubes 8, 9 of the flip-flop circuit 4. The monostable multivibrator 7 is one Phase reversal stage 10 connected upstream, a pulse of any polarity can be connected to the input. The timer 7 at the same time controls a timing generator, not shown, which the Sawtooth voltage generated for the time plates of the tube 1. At 11 the source of food is for levels 7 and 10.

Da für die Hellsteuerung eine symmetrisch aufgebaute bistabile Kippschaltung 4 verwendet wird, ist ihr Ausgangszustand nicht eindeutig bestimmt, d. h., nach dem Einschalten des Oszillographen kann sowohl die eine Röhre als auch die andere Röhre stromfuhrend-sein. Somit würde der Fall eintreten, daß der Elektronenstrahl der Röhre 1 bereits in Ruhestellung hellgesteuert wäre und bei Auftreten des Meßvorganges gerade dunkelgesteuert würde. Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden die Röhren 8 und 9 unterschiedlich angeheizt. Wie aus der Fig. la ersichtlich, erhält der Heizfaden H 9 der Röhre 9 beim Anschalten des Oszillographen an die Betriebsspannung die volle Heizspannung. Im Gegensatz hierzu liegt der Heizfaden H8 der Röhre 8 über einen Vorwiderstand 12 und einen Nebenwiderstand 13 an der Speisequelle. Diese Schaltung des Heizfadens H8 erfolgt durch ein Relais M, das vom Strom der Röhre 9 durchflossen wird. Die Röhre 9 wird stets vor der Röhre 8 Strom ziehen, da die Heizung H 9 von Anfang an volle Spannung erhält. Damit ist aber auch die Ausgangsstellung der Kippschaltung4 stets eindeutig festgelegt. Die Röhre 9 wird in Ruhestellung des Oszillographen stets stromführend und die Röhre 8 gesperrt sein. Nach einer bestimmten Anheizzeit wird durch die Röhre 9 ein derartiger Strom fließen, daß die Kontaktsätze m1 und m2 des Relais M betätigt werden, so daß die Kontakte 1 und 2 umschalten. Damit erhält dann auch H8 die volle Heizspannung. As a symmetrically constructed bistable flip-flop circuit for the light control 4 is used, its initial state is not clearly determined, i.e. h., after when switching on the oscilloscope, one tube as well as the other can be used The tube must be energized. Thus the case would arise that the electron beam of the tube 1 would already be brightly controlled in the rest position and when the measuring process occurs would just be darkened. To avoid this disadvantage, the tubes 8 and 9 heated differently. As can be seen from Fig. La, the filament is H 9 of the tube 9 when the oscilloscope is switched on to the operating voltage Heating voltage. In contrast to this, the heating filament H8 of the tube 8 lies over one Series resistor 12 and a shunt resistor 13 at the supply source. This circuit of the filament H8 takes place through a relay M through which the current of the tube 9 flows will. The tube 9 will always draw current before the tube 8, since the heater H 9 from Get full tension at the beginning. However, this also means that the starting position of the toggle switch is 4 always clearly defined. The tube 9 is in the rest position of the oscilloscope always be live and the tube 8 locked. After a certain heating-up time will flow through the tube 9 such a current that the contact sets m1 and m2 of relay M are actuated so that contacts 1 and 2 switch. So it gets then also H8 the full heating voltage.

Mit dem Kontaktsatz m1 wird ein dem ohmschen Widerstand des Relais M entsprechender Widerstand 14 derart eingeschaltet, daß auch bei niedrigsten Frequenzen die Aufteilung der Summenströme der Röhren 8, 9 eine stets gleichbleibende Erregerspannung für das Relais M liefert.With the contact set m1 one becomes the ohmic resistance of the relay M corresponding resistor 14 switched on in such a way that even at the lowest frequencies the distribution of the total currents of the tubes 8, 9 an always constant excitation voltage for the relay M delivers.

Tritt am Eingang der Stufe 10 ein Impuls beliebiger Polarität auf, so wird die monostabile Stufe 7 ausgelöst. Die am Ausgang dieser Stufe auftretende Potentialänderung wird auf die Stufe 4 übertragen und bewirkt, daß die Ausgangsspannung der Röhre 9 steil ansteigt. Damit wird der Elektronenstrahl der Röhre 1 hellgesteuert. Wie bereits oben erwähnt, wird der Elektronenstrahl im gleichen Moment durch einen Zeitablenkgenerator über den Schirm abgelenkt. If a pulse of any polarity occurs at the input of stage 10, so the monostable stage 7 is triggered. The one occurring at the exit of this stage The change in potential is transferred to stage 4 and causes the output voltage the tube 9 rises steeply. The electron beam of the tube 1 is thus controlled to be bright. As mentioned above, the electron beam is passed through one at the same moment Time sweep generator deflected across the screen.

Die monostabile Stufe 7 geht nach einer wählbaren Zeit wieder in ihren Ausgangszustand zurück. Dadurch tritt am Ausgang derselben wieder eine Potentialänderung in umgekehrter Richtung auf, die bewirkt, daß das Potential an der Röhre 9 wieder seinen ursprünglichen Wert annimmt. Der Elektronenstrahl wird dunkelgesteuert. Gleichzeitig war damit auch die Ablenkung des Elektronenstrahles durch den Zeitablenkgenerator beendet.The monostable level 7 returns to yours after a selectable time Initial state back. As a result, a change in potential occurs again at the output thereof in the opposite direction, which causes the potential at the tube 9 again his assumes its original value. The electron beam is darkened. Simultaneously was thus also the deflection of the electron beam by the time deflection generator completed.

PATENTANSPRUCRE: 1. Schaltungsanordnung zur Hellsteuerung des Elektronenstrahles einer Elektronenstrahl-Oszillographenröhre, bei der eine der Hellsteuerelektroden der Röhre mit dem Ausgang einer bistabilen Kippschaltung verbunden ist, die etwa auf dem Potential dieser Elektroden liegt, und bei der die Zustandsänderung der bistabilen Kippschaltung durch eine als Zeitgeber ausgebildete monostabile Kippschaltung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfäden der Röhren der bistabilen Kippschaltung während der Aufheizperiode unterschiedliche Heizspannungen erhalten im Sinne der Erzielung einer Dunkelsteuerung des Elektronenstrahles in der Ruhelage nach der Aufheizperiode. PATENT CLAIM: 1. Circuit arrangement for brightness control of the electron beam an electron beam oscilloscope tube with one of the light control electrodes the tube is connected to the output of a bistable trigger circuit, which is approximately is at the potential of these electrodes, and the change in state of the bistable multivibrator by a monostable multivibrator designed as a timer takes place, characterized in that the filaments of the tubes of the bistable flip-flop received different heating voltages in the sense of the during the heating-up period Achieving a dark control of the electron beam in the rest position after Warm-up period.

Claims

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that to the heating filament (H8) of one tube (8) of the bistable multivibrator (4) by means of a relay (M) through which the current from the other tube flows for the start time A shunt resistor and a series resistor (12, 13) are placed for heating (Fig. 1 a).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that in the cathode circuit of one tube (8) a resistor (14) of such a dimension is arranged that when both cathodes of the tubes (8, 9) are connected by a Contact set (ml) of the relay (M) even at the lowest frequencies of the toggle switch (4) Always half the total current of both tubes when the oscilloscope is in operation the relay (M) flows.

4. Circuit arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that that the monostable multivibrator (7) is preceded by a phase reversal stage (10) is.

5. Circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that that the monostable multivibrator phase-locked with the input of the time deflection generator is connected and determines its distraction time.

Documents considered: German Patent No. 760 821; U.S. Patents Nos. 2,350,069, 2,465,364; "Funk-Technik", 10 (1955), H. 1, pp. 12 to 14; "Electronics", 6 (1957), No. 6, pp. 173 and 174.

Older patents considered: German patents No. 1 028 219, 1 059 108.