DE1034292B

DE1034292B - Generator for generating saw tooth vibrations with automatic amplitude control

Info

Publication number: DE1034292B
Application number: DEL7540D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Egon Neumann
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1940-11-07
Filing date: 1940-11-07
Publication date: 1958-07-17

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Erzeuger von Kippschwingungen bzw. Sägezahnschwingungen für ein weites Frequenzgebiet, mit dem es möglich ist, z. B. Kippfrequenzen innerhalb eines mehrere Größenordnungen umfassenden Gebietes zu erzeugen. Es ist bekannt, bei derartigen Kippschwingungsgeräten verschiedene Ladekondensatoren. zu verwenden, deren Umschaltung eine Grobregelung der Frequenz bedeutet. In Fig. 1 ist ein derartiges Kippgerät dargestellt. Dort sind Ia₁Ib, lc, Id und 1 e die Kippkondensatoren, 2 ein Umschalter, 3 die Entladeröhre, welche als Schirmgitter-Hochvakuumröhre ausgebildet ist, und 4 die Kippröhre. Eine Feinregelung der Kippfrequenz wird durch Änderung des Entladestroms vorgenommen, und zwar wird hier zweckmäßig die Schirmgitterspannung der Röhre 3 verändert. Die Kippröhre 4 ist eine gasgefüllte Röhre mit Steuergitter. Durch Veränderung der Gittervorspannung dieser Röhre wird der Zündpunkt verschoben und somit die Amplitude geregelt. Zur Ver-Wendung der Kippspannungen in einem Verbraucher, z. B. für die Ablenkung des Kathodenstrahls eines Kathodenstrahloszillographen, wird weiter ein Verstärker erforderlich, welcher in Fig. 1 mit 5 bezeichnet ist. Dieser erhält eine Eingangsspannung vom Kippschwingungserzeuger über den Kondensator 6. An den Klemmen α und b kann die verstärkte Ausgangsspannung abgenommen werden. Soll eine symmetrische Ausgangsspannung erzielt werden, so kann in bekannter Weise eine zweite Verstärkerröhre angeschaltet werden, deren Steuerspannung an einer Teilspannung der ersten Verstärkerröhre abgegriffen wird.The invention relates to a generator of tilting vibrations or sawtooth vibrations for a wide frequency range with which it is possible, for. B. to generate sweep frequencies within an area encompassing several orders of magnitude. It is known to use various charging capacitors in such relaxation oscillation devices. to be used, the switching of which means a coarse control of the frequency. In Fig. 1 such a tilting device is shown. There Ia ₁ Ib, lc, Id and 1 e are the tilting capacitors, 2 a changeover switch, 3 the discharge tube, which is designed as a screen grid high vacuum tube, and 4 the tilting tube. A fine adjustment of the sweep frequency is carried out by changing the discharge current, namely here the screen grid voltage of the tube 3 is expediently changed. The tilting tube 4 is a gas-filled tube with a control grid. By changing the grid bias of this tube, the ignition point is shifted and thus the amplitude is regulated. To use the breakover voltages in a consumer, e.g. B. for the deflection of the cathode ray of a cathode ray oscillograph, an amplifier is also required, which is denoted by 5 in FIG. This receives an input voltage from the relaxation oscillator via the capacitor 6. The amplified output voltage can be taken from the terminals α and b. If a symmetrical output voltage is to be achieved, a second amplifier tube can be connected in a known manner, the control voltage of which is tapped off at a partial voltage of the first amplifier tube.

Bei einem Kippgerät ist es nun erforderlich, daß die Kipp- oder Sägezahnschwingungen bei allen Frequenzen, am Ausgang die gleiche Amplitude besitzen. Es hat sich nun gezeigt, daß die Kippverstärker diese Bedingung nicht immer voll erfüllen, daß vielmehr der Verstärkungsgrad bei verschiedenen Frequenzenverschieden groß ist. Es wird, somit eine Nachregulierung der Ausgangsspannung erforderlich. Eine Regelung der Spannung am Ausgang des Verstärkers ist aber wegen der dadurch verbundenen Schwierigkeiten nicht zweckmäßig, da solche Regelorgane meistens eine im Verhältnis zur Frequenz große Kapazität darstellen, welche Verzerrungen der Kippspannungen hervorruft.With a tilting device it is now necessary that the tilting or sawtooth vibrations at all frequencies, have the same amplitude at the output. It has now been shown that the tilt amplifier this Do not always fully meet the condition that the gain is rather different at different frequencies. It is, therefore, a readjustment the output voltage required. A regulation of the voltage at the output of the amplifier but is not appropriate because of the difficulties associated with it, as such regulating organs mostly represent a large capacity in relation to the frequency, which distortions of the breakover voltages evokes.

Es wird deshalb vorgeschlagen, nicht am Verstärker eine Regelung vorzunehmen, sondern am Kippgenerator selbst, und zwar wirkt erfindungsgemäß bei einem Generator für die Erzeugung von Sägezahnschwingungen verschiedener Frequenz mit angeschaltetem Verstärker die Ausgangsspannung des Verstärkers über einen Gleichrichter derart auf die Vorspannung der Kippröhre ein, daß die Maximai-Generator zur ErzeugungIt is therefore proposed not to regulate the amplifier, but rather to use the relaxation generator itself, namely acts according to the invention in a generator for the generation of sawtooth vibrations different frequency with the amplifier switched on, the output voltage of the amplifier via a rectifier in such a way to the bias of the tilt tube that the Maximai generator for generation

von Sägezahnschwingungenof sawtooth vibrations

mit automatischer Amplitudenregelungwith automatic amplitude control

Anmelder:Applicant:

Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanalstr. 1-4Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanalstrasse. 1-4

Dipl.-Ing. Egon Neumann, Berlin-Steglitz,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Egon Neumann, Berlin-Steglitz,
has been named as the inventor

amplitude der Spannung im Ausgang des Verstärkers für alle Frequenzen, konstant bleibt. Es wird also der Zündpunkt der Kippröhre beeinflußt. Die damit verbundene Frequenzänderung wird durch Änderung des Entladestromes wieder ausgeglichen.amplitude of the voltage in the output of the amplifier for all frequencies, remains constant. So it will be the Influenced ignition point of the tilt tube. The associated frequency change is achieved by changing the Discharge current balanced again.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, während Fig. 3 eine Anordnung zeigt, in welcher als Kippröhre eine Hochvakuumröhre benutzt wird. Dem Kippgenerator nach Fig. 2 ist ein Gegentaktverstärker 5 und 5' nachgeschaltet. An den Spannungsteilern 7 und 7' wird die Ausgangsspannung abgenommen, welche dort entsprechend den Bedürfnissen eingestellt werden kann. Durch die Zwischenschaltung von Verstärkerröhren, zwischen dem Ausgang des KippgenaratoTs und dem Verbraucher wird der Einfluß der Kapazität der Spannungsteiler auf die Erzeugung der Sägezahnschwingungen vermieden.In Fig. 2 an embodiment of the invention is shown, while Fig. 3 shows an arrangement in which a high vacuum tube is used as a tilt tube. The ripple generator according to FIG. 2 is a push-pull amplifier 5 and 5 'downstream. The output voltage is taken from the voltage dividers 7 and 7 ', which can be set there according to the needs. Through the interposition of amplifier tubes, between the output of the KippgenaratoTs and the consumer is the influence the capacity of the voltage divider on the generation of the sawtooth vibrations avoided.

Außer den Spannungsteilern 7 und T ist ferner ein weiterer Spannungsteiler 8 vorgesehen, welcher zwischen der Anodenspannungsquelle und einer der die Kippspannung führenden Leitungen liegt. Der Abgriff dieses Spannungsteilers 8 ist mit der Anode einer Zweipolstrecke der Röhre 9 verbunden. Ein Teil der Ausgangswechselspannungen des Verstärkers wird dort gleichgerichtet. Dieser Gleichstrom fließt durch den Kathodenwiderstand 10 der Röhre 9 und regelt damit deren Kathoden- bzw. Gittervorspannung. Der Anodenstrom der Röhre 9 fließt ferner durch den Widerstand 11. Das Spannungsteilerverhältnis des Widerstandes 11 und der Röhre 9 ist maßgebend für die Zündspannung der Kippröhre 4. Durch Veränderung der Zündspannung wird aber, wie bereits be-In addition to the voltage dividers 7 and T , a further voltage divider 8 is also provided, which is located between the anode voltage source and one of the lines carrying the breakover voltage. The tap of this voltage divider 8 is connected to the anode of a two-pole section of the tube 9. A part of the output alternating voltages of the amplifier is rectified there. This direct current flows through the cathode resistor 10 of the tube 9 and thus regulates its cathode or grid bias voltage. The anode current of the tube 9 also flows through the resistor 11. The voltage divider ratio of the resistor 11 and the tube 9 is decisive for the ignition voltage of the tilt tube 4. By changing the ignition voltage, however, as already mentioned

809 577/334809 577/334

merkt, die Amplitude des Kippgenerators geändert. Eine weitere Regulierung der Amplitude ist durch Veränderung der Schirmgitterspannung der Röhre 9 mittels des Widerstandes 12 möglich. Diese Regelung ist unabhängig von der Ausgangsspannung des Verstärkers. Durch geeignete Wahl der Abgriffe des Spannunsgteilers 8 und des Regelwiderstandes 12 wird nun die Zündspannung so eingestellt, daß ein Absinken der Verstärkung bei höheren Frequenzen durch die Verstärker 5 und 5' kompensiert wird.notices the amplitude of the relaxation generator changed. Another regulation of the amplitude is through It is possible to change the screen grid voltage of the tube 9 by means of the resistor 12. This regulation is independent of the output voltage of the amplifier. By suitable selection of the taps of the Voltage divider 8 and the variable resistor 12, the ignition voltage is now set so that a A decrease in the gain at higher frequencies is compensated for by the amplifiers 5 and 5 '.

Es ist ferner möglich, die Röhre 9 zur Synchronisierung des Kippgenerators zu verwenden. In diesem Fall wird an das Steuergitter dieser Röhre die Synchronisierspannung gelegt.It is also possible to use the tube 9 for synchronization of the relaxation generator. In this case the synchronization voltage is applied to the control grid of this tube placed.

In Fig. 3 wird als Kippröhre eine Hochvakuumröhre 16 mit drei Elektroden und großer Steilheit benutzt. Die Sägezahnschwingung wird eingeleitet, wenn sich das Kathodenpotential dieser Röhre 16 der Gitterspannung nähert, die durch den Spannungsabfall am Widerstand 13 bestimmt ist. In Abhängigkeit vom Verhältnis dieser Gittervorspannung zur Kathodenspannung der Röhre 16 wird diese Röhre gesperrt oder geöffnet, wodurch der Kippvorgang bewirkt wird. Ist die Röhre gesperrt, so· wird der Spannungsabfall am Widerstand 14 Null. Die Amplitude der Sägezahnspannung ist bedingt durch den Spannungsabfall an 13.In Fig. 3, a high vacuum tube 16 with three electrodes and a steep slope is used as the tilt tube. The sawtooth oscillation is initiated when the cathode potential of this tube 16 of the Grid voltage approaches, which is determined by the voltage drop across resistor 13. Depending on the The ratio of this grid bias voltage to the cathode voltage of the tube 16, this tube is blocked or opened, whereby the tilting process is effected. If the tube is blocked, the voltage drop will at resistor 14 zero. The amplitude of the sawtooth voltage is due to the voltage drop on 13.

Zur Konstanthaltung der Ausgangsspannung dient die Röhre 18. Ein Teil der Sägezahnspannung wird durch den Gleichrichter 19 gleichgerichtet und als Gittervorspannung dieser Röhre zugeführt. Steigt die Sägezahnspannung über den, Normalwert, so bekommt die Röhre 18 eine weniger negative Vorspannung, der Anodenstrom der Röhre 18 wird größer, und das Verhältnis des Anodenwiderstandes 20 zum Widerstand der Röhre 18 verschiebt sich, die Schirmgitterspannung der Röhre 15 wird somit kleiner und damit der Anodenstrom dieser Röhre. Hierdurch wird bewirkt, daß der Spannungsabfall am Widerstand 13 kleiner wird und mit ihm die Sägezahnspannungsamplitude. Im übrigen arbeitet diese Anordnung ähnlich der Anordnung nach Fig. 2.The tube 18 serves to keep the output voltage constant. A part of the sawtooth voltage is rectified by the rectifier 19 and supplied as a grid bias to this tube. Increases the sawtooth voltage above the normal value, the tube 18 receives a less negative bias voltage, the anode current of the tube 18 is greater, and the ratio of the anode resistance 20 to Resistance of the tube 18 shifts, the screen grid voltage of the tube 15 is thus smaller and thus the anode current of this tube. This has the effect that the voltage drop across resistor 13 becomes smaller and with it the sawtooth voltage amplitude. Otherwise, this arrangement works similarly to the arrangement according to FIG. 2.

Bei besonders hohen Frequenzen verursacht die Kapazität des Schleifers der Spannungsteiler 7 und T Verzerrungen der Sägezahn-Ausgangsspannung. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die Ausgangsspannung an den Anodenwiderständen abgegriffen, welche als Spannungsteiler ausgebildet sind. Die Anodenwiderstände sind im Gegensatz zu den Widerständen 7 und T niederohmig, so· daß sich die schädliche Kapazität des Schleifers wegen der hohen Röhrenkapazitäten am Ausgang weniger bemerkbar macht.At particularly high frequencies, the capacitance of the wiper of the voltage dividers 7 and T causes distortion of the sawtooth output voltage. In order to avoid this disadvantage, the output voltage is tapped at the anode resistors, which are designed as voltage dividers. In contrast to the resistors 7 and T , the anode resistors are of low resistance, so that the harmful capacitance of the wiper is less noticeable at the output because of the high tube capacities.

Die Fig. 3 zeigt ferner eine Anordnung, welche gestattet, die Frequenz des Kippgenerators auf einfache Weise festzustellen. Dies geschieht auf folgende Weise: Die Frequenz der Kipp- bzw. Sägezahnspannung ist gegeben durchFIG. 3 also shows an arrangement which allows determine the frequency of the relaxation generator in a simple manner. This happens on the following Way: The frequency of the breakover or sawtooth voltage is given by

f= 1-' c-u' f = 1- 'c-u'

worin / der Ladestrom, C die Kapazität des Kippkondensators und U die Kippspannung ist. Da die Kippspannung durch die erfindungsgemäße Anordnung konstant gehalten wird, der Kondensator C ebenfalls bekannt ist, so* entspricht eine Änderung der Frequenz einer Änderung des Stromes. Es wird deshalb in den Entladekreis des Kippkondensators ein Amperemeter eingeschaltet, welches direkt in Hertz geeicht sein kann.where / is the charging current, C is the capacitance of the breakover capacitor and U is the breakover voltage. Since the breakover voltage is kept constant by the arrangement according to the invention, the capacitor C is also known, a change in the frequency corresponds to a change in the current. An ammeter, which can be calibrated directly in Hertz, is therefore switched into the discharge circuit of the breakover capacitor.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Generator for the generation of sawtooth vibrations of different frequencies with anger switched! Amplifier, characterized in that the output voltage of the amplifier is about a rectifier acts on the bias of the tilt tube so that the maximum amplitude the voltage in the output of the amplifier remains constant for all frequencies.

2. sawtooth vibration generator according to claim 1, characterized in that the rectifier on the output side is coupled to the grid circle of a tube, to whose anode resistance the grid prestress for the tilting tube is tapped.

3. sawtooth vibration generator according to claim 1 or 2, characterized in that as Tilting tube (4) a grid-controlled gas-filled tube is used, the ignition point of which is determined by the affects the voltage supplied by the rectifier will.

4. sawtooth vibration generator according to claim 1 or 2, characterized in that as Tilt tube a grid controlled high vacuum tube (16) is used and that the screen grid voltage a control tube (15) coupled to this tube from the one supplied by the rectifier Voltage is affected.

5. sawtooth vibration generator according to one of the preceding claims, characterized in that that in the discharge circuit of the sawtooth oscillation generator a measuring instrument, z. B. an ammeter, is turned on, which is used to display the sweep frequency. _

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

:■.■ Si: ■. ■ Si