DE1163380B - Schaltungsanordnung zur Anzeige der Ordnungszahl einer glimmenden Kathode einer Vielkathoden-Zählröhre. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4057¥W PATENTAMT Internat. Kl.: H 03 k

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21 al-36/22

Nummer: 1 163 380

Aktenzeichen: B 58631 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 16. Juli 1960

Auslegetag: 20. Februar 1964

Im Hauptpatent ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, die zur Anzeige der Ordnungszahl einer glimmenden Kathode einer Vielkathoden-Zählröhre dienen soll. Die Vielkathoden-Zählröhre ist mit jeder ihrer Kathoden an die Zündelektrode einer gasgefüllten Auslöseröhre angeschlossen, die ihrerseits mit ihrer Anoden-Kathoden-Strecke in der Zuleitung zu einer entsprechenden Kathode einer Kaltkathoden-Anzeigeröhre liegt.

Zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde Megenden Problems seien die folgenden chrakteristischen Eigenschaften der Schaltungsanordnungen nach dem Hauptpatent betrachtet.

Die Leitungsstücke von den Anoden der Auslöseröhren bis zu den Kathoden der Anzeigeröhre einschließlich der erwähnten Anoden und Kathoden selbst besitzen keinerlei galvanischen Anschluß an die übrigen Teile der Schaltung und können sich daher durch Dunkelströme der Anzeigeröhre auf das Potential der Anode der Anzeigeröhre aufladen. Dabei tritt dann zwischen den Anoden und den Kathoden der Auslöseröhren die gesamte Spannungsdifferenz zwischen den Potentialen der positiven Klemme der Anodenspannungsquelle in der Anodenzuleitung der Anzeigeröhre und der negativen Klemme dieser Spannungsquelle in den Kathodenzuleitungen der Auslöseröhren auf. Die Auslöseröhren dürfen bei dieser Spannung aber noch nicht zünden, sondern dürfen erst zünden, wenn an der Zündelektrode der betreffenden Auslöseröhre eine von einer Kathode der Zählröhre her übertragene Zündspannung auftritt, welche anzeigt, daß die genannte Kathode der Zählröhre glimmt. Die erwähnte Spannungsdifferenz muß also bei der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent unterhalb der normalen Zündspannung jeder Auslöseröhre liegen.

Von dieser Bedingung wird man unabhängig, wenn man gemäß der Erfindung dafür sorgt, daß an jeder Kathode der Anzeigeröhre eine Schaltungsanordnung vorgesehen wird, die das Potential der Anode der betreffenden Auslöseröhre unterhalb desjenigen Wertes hält, bei dem die Auslöseröhre ohne Ionisierung der Zündelektrodenstrecke zündet.

Jede Kathode der Anzeigeröhre kann durch einen getrennten Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche vorzugsweise eine Wechselstromkomponente und eine Gleichstromkomponente liefert. In diesem Fall soll die Anode der Anzeigeröhre auch an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche eine Gleichstromkomponente und eine in Phase mit der Weehselstromkom-Schaltungsanordnung zur Anzeige der
Ordnungszahl einer glimmenden Kathode einer
Vielkathoden-Zählröhre

Zusatz zum Patent: 1 132 591

Anmelder:

Bell Punch Company Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld

und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:
Norbert Kitz,
Hugh Lyon Mansford,
John George Kloyd, London

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 11. August 1959
(Nr. 27 433)

ponente in dex Kathodenzuleitung befindliche Wechselspannungskomponente liefert.

Bei einer anderen Ausführangsform der Erfindung wird jede Kathode der Anzeigeröhre über einen getrennten Gleichrichter an eine Spannungsquelle angeschlossen.

In einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung wird jede Kathode der Anzeigeröhre über eine Gasentladungsröhre mit kalter Kathode an eine Spannungsquelle angeschlossen.

An Hand der Zeichnungen werden nunmehr drei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Vielkathoden-Zählröihre 1 mit einer Kaltkathoden-Anzeigeröhre 2 derart verbunden, daß, wenn eine Entladung zwischen der Anode 30 und einer der Kathoden 31 der ZäMröhre stattfindet, auch eine Entladung zwischen der Anode 32 und der entsprechenden Kathode 33 der Kaltkatihoden-Anzeigeröhre übergeht.

Die Anode der Zählröhre 1 ist über einen Widerstand 3 an eine positive Spannung V 2 angeschlossen.

409 509BTl

Jede Kathode der Zählröhre 1 ist mit der entsprechenden Kathode der Anzeigeröhre 2 durch eine Schaltung verbunden, wie sie für die Kathoden 1 und 2 der Zählröhre und der Anzeigeröhre dargestellt ist. Die erste Kathode der Zählröhre 1 liegt über S einen Widerstand 4 an einer positiven Spannung V1, und auch die zweite Kathode der Zählröhre ist über einen Widerstands an diese positive Spannung Vl angeschlossen. Die übrigen Kathoden der Zählröhre sind über entsprechende Widerstände ebenfalls an diese Spannung angeschlossen.

Die erste Kathode der Anzeigeröhre 2 liegt über die Entladungsstrecke einer Auslöseröhre 8 an einer Erdleitung 20, und ebenso ist die zweite Kathode der Anzeigeröhre über eine Auslöseröhre 9 an diese Erdleitung 20 angeschlossen. Die Auslöseelektrode der Auslöseröhre 8 liegt über einen Widerstand 6 an der ersten Kathode der Zählröhre 1 und die Auslöseelektrode der Auslöseröhre 9 über einen Widerstand 7 an der zweiten Kathode der Zählröhre. Entsprechend geschaltete Auslöseröhren sind auch für die anderen Kathoden der Anzeigeröhre vorgesehen. Außerdem ist die erste Kathode der Anzeigeröhre über einen Widerstand 12 an eine mit V 5 bezeichnete Leitung angeschlossen, und die zweite Kathode der Anzeigeröhre ist über einen Widerstand 13 ebenfalls an diese Leitung angeschlossen. Die Leitung V 5 liegt an der einen Außenklemme einer Sekundärwicklung 17 eines Transformators, dessen andere Sekundärwicklungsklemme über eine Gleichspannungsquelle V 4 geerdet ist. Auf der Leitung VS herrscht also ein Wechselspannungspotential, das von der Sekundärwicklung 17, und ein Gleichspannungspotentia], das von der Spannungsquelle V 4 geliefert wird.

Die Anode der Anzeigeröhre 2 liegt über einen Widerstand 14 und einen Gleichrichter 16 an der einen Außenklemme einer weiteren Sekundärwicklung 18 des Transformators. Die andere Außenklemme dieser Sekundärwicklung ist mit der Leitung VS verbunden. Dem Gleichrichter 16 sind keinerlei Glättungsmittel zugeordnet, so daß das Potential V 7 an der Anode der Anzeigeröhre sowohl eine Gleichstromkomponente als auch eine Wechselstromkomponente enthält, die mit der Wechselspannung auf der Leitung V 5 phasengleich ist.

Die Vorspannung Vl an den Auslöseelektroden der Auslöseröhren 8 und 9 liegt ein wenig unterhalb der normalen Auslösespannung dieser Röhren. Wenn die Glimmentladung in der Zählröhre 1 beispielsweise auf der zweiten Kathode ruht, fließt Strom über den Widerstand 5, und an diesem Widerstand entsteht eine Spannung V 3. Die Spannung an der Kathode der Auslöseröhre 9 ist unter diesen Umständen durch die Summe der Spannungen Vl und V3 gegeben. Diese Gesamtspannung liegt oberhalb der Auslösespannung der Röhre 9, so daß diese Strom zu führen beginnt. Der Augenblickswert des Anodenpotentials der Röhre 9 wird in erster Linie durch die Summe der Spannung V4 und den Augenblickswert der Wechselspannung an der Transformatorwicklung 17 bestimmt. Die Spannung V 4 ist etwas höher als die Nennanodenspannung für die Röhre 9, und die Wechselspannung an der Wicklung 17, die beispielsweise sinusförmig verlaufen kann, ist so hoch, daß eine Spitzenspannung zwischen der Anode und der Kathode jeder Auslöseröhre auftritt, die noch etwas unterhalb der normalen Zündspannung für diese Röhren liegt. Wenn man nun annimmt, daß die Glimmentladung in der Zählröhre auf der zweiten Kathode ruhen möge, wird die Auslöseröhre 9 zünden, sobald ihr Anodenpotential genügend hoch ist, um bei ionisierter Zündelektrodenstrecke eine Entladung zur Anode herbeizuführen. Es fließt also durch die Röhre 9 während der positiven Halbwellen an der Transformatorwicklung 17 Strom, jedoch erlischt dieser Strom während jeder negativen Halbwelle der Transformatorspannung. Da die Zündelektrodenstrecken der anderen Auslöseröhren nicht ionisiert sind, erreichen ihre Anoden kein zum Stromdurchgang durch diese Röhren ausreichendes Potential.

Während der positiven Halbwellen der an der Wicklung 17 auftretenden Spannung fließt ein größerer Strom über den Widerstand 13, obgleich das Potential der zweiten Kathode der Anzeigeröhre durch die Regelwirkung der Auslöseröhre 9 konstant gehalten wird. Der Spannungsabfall im Widerstand 13 stellt einen Teil der Vorspannung von negativen Vorzeichen zwischen der zweiten Kathode und den übrigen Kathoden der Anzeigeröhre dar. Bei dieser Vorspannung der Kathode 2 fließt der Strom von der Anode 32 der Anzeigeröhre auf die zweite Kathode, die dementsprechend aufglüht.

Man muß den Entladungsstrom in der Anzeigeröhre in Phase mit dem Potential der Leitung V5 modulieren, damit während der negativen Halbwellen der Wechselspannung an der Wicklung 17 kein Strom durch die Anzeigeröhre fließt. Ohne eine derartige Modulation würde die Glimmentladung in der Anzeigeröhre auf alle Kathoden übergehen, da keine der Auslöseröhren stromdurchlässig sein würde und daher an keiner dieser Kathoden eine besondere Vorspannung auftreten würde. Der Entladestrom der Anzeigeröhre ist in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 dadurch moduliert, daß die Anodenspannung von der Sekundärwicklung 18 des Transformators abgegriffen wird. Der Gleichrichter 16 verhindert den Durchtritt der an der Sekundärwicklung 18 vorhandenen negativen Halbwellen zur Anode der Anzeigeröhre.

Im vorstehenden wurde angenommen, daß die Spannungen an den Sekundärwicklungen 17 und 18 sinusförmig sind, jedoch können statt der sinusförmigen Halbwellen auch rechteckförmige Halbwellen oder Halbwellen von anderer Kurvenform verwendet werden.

Einige Vorteile der an Hand der F i g. 1 beschriebenen Schaltung sind folgende:

1. Durch die Verwendung eines veränderlichen Potentials an den Anoden der Auslöseröhren wird jede Auslöseröhre, die gezündet hat, periodisch wieder gelöscht und somit eine Änderung der von der Anzeigeröhre wiedergegebenen Information erleichtert.

2. Durch Modulation des Anodenpotentials der Anzeigeröhre in Phase mit dem Kathodenpotential wird der Ansatz der Glimmentladung lediglich auf der gewünschten Kathode sichergestellt.

3. Diese Modulation des Anodenstromes der Anzeigeröhre verlängert deren Lebensdauer.

4. Durch die Zuführung einer Spannung, welche aus der Summe der konstanten Spannung V 4 und der Wechselspannung an der Wicklung 17 besteht, über die Anodenwiderstände an die Anoden der Auslöseröhren wird eine selektive Vorspannung der Kathoden der Anzeigeröhre genau zwischen denjenigen Grenzen gesteuert,

welche zwischen der maximalen Spannung an der Anode der Auslöseröhre, bei welcher noch keine Entladung in dieser Röhre einsetzt, und der minimalen Spannung an dieser Auslöseröhre, bei welcher diese Auslöseröhre zünden kann, besteht.

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fi g. 1, in welcher die Widerstände 12 und 13 durch Gleichrichter 21 und 22 ersetzt sind. Bei dieser Abwandlung der Schaltung ist die Sekundärwicklung 17 der Fig. 1 fortgelassen, und die Spannung V4 liegt unmittelbar über die Gleichrichter 21 und 22 an den Kathoden der Anzeigeröhre 2. Die Spannung V 4 liegt in diesem Falle etwas unterhalb desjenigen Wertes, bei welchem die Hauptentladung in den Auslöseröhren noch nicht zündet, so daß nur eine einzige Auslöseröhre, deren Zündelektrode mit der glimmenden Kathode der Zählröhre 1 verbunden ist, stromdurchlässig wird. Die Dioden 21 und 22 verhindern einen Potentialanstieg an den anderen Auslöseröhren über denjenigen Wert, bei welchem noch keine Hauptentladung in diesen Auslöseröhren stattfindet, da jede dieser Röhren nur dann stromdurchlässig wird, wenn das Potential an der zugehörigen Kathode der Anzeigeröhre infolge des Übergangs eines sögenannten Dunkelstromes, der von der Hauptgasentladung abgezweigt wird, ansteigt. Beim Fehlen dieser Dioden und der Spannung V 4 würde dieser Dunkelstrom das Potential jeder Kathode mit Ausnahme des Potentials der jeweils glimmenden Kathode auf das Anodenpotential anheben.

Die F i g. 3 zeigt eine Abwandlung der in F i g. 2 dargestellten Schaltung, in welcher die Dioden 21 und 22 durch Kaltkathoden-Gasentladungsröhren 23 und 24 ersetzt sind. In der Schaltung nach Fig. 3 ist eine getrennte Vorspannungsquelle V 9 zur Einstellung des maximalen Potentials der Kathoden der Röhre 2 vorhanden. Die Spannungsquelle V 4 kann je nach Wunsch beibehalten oder fortgelassen werden. Im letzteren Falle wird natürlich die untere Sekundärwicklungsklemme 18 unmittelbar an die Erdleitung 20 angeschlossen. Die Größe von V 9 ist so gewäihlt, daß die Summe von V 9 und die Zündspannung einer der Röhren 23 oder 24 etwas kleiner ist als die Minimalspannung, bei der die Auslöseröhren 8 und 9 einen Stromdurchgang zu ihren Anoden aufweisen. Jede der Kathoden der Röhre 2 mit Ausnahme der glimmenden Kathode liefert ihren sogenannten Dunkelstrom über die zugehörige Gasentladungsröhre. Das Potential der glimmenden Kathode wird so weit reduziert, daß die zugehörige Gasentladungsröhre 23 oder 24 undurchlässig bleibt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Anzeige der Ordnungszahl einer glimmenden Kathode einer Vielkathoden-Zäihlröhre, welche mit jeder ihrer Kathoden an die Zündelektrode einer gasgefüllten Auslöseröhre angeschlossen ist, die ihrerseits mit ihrer Anoden-Kathoden-Strecke in der Zuleitung zu einer entsprechenden Kathode einer Kaltkathoden-Anzeigeröhre liegt, nach Patent 1132591, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Kathode der Anzeigeröhre. eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die das Potential der Anode der betreffenden Auslöseröhre unterhalb desjenigen Wertes hält, bei dem die Auslöseröhre ohne Ionisierung der Zündelektrodenstrecke zündet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kathode der Anzeigeröhre (2) über einen getrennten Widerstand (12,13) mit einer Spannungsquelle verbunden ist (Fig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Spannungsquelle eine Wechselspannungskomponente und eine Gleichspannungskomponente besitzt (Fig. 1).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Anzeigeröhre mit einer Spannungsquelle verbunden ist, welche eine Gleichstromkomponente und eine in Phase mit der an den Kathoden dieser Röhre liegenden Wechselspannung befindliche Wechselspannungskomponente besitzt (Fig. 1).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kathode der Anzeigeröhre (2) mit einer Spannungsquelle über einen getrennten Gleichrichter (21, 22) verbunden ist (Fig. 2).

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kathode der Anzeigeröhre (2) mit einer Spannungsquelle über eine Gasentladungsröhre mit kalter Kathode (23,24) verbunden ist (Fig. 3).

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (32) der Anzeigeröhre (2) mit einer Spannungsquelle verbunden ist, welche eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente besitzt (Fig. 1 bis 3).

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (32) der Anzeigeröhre (2) mit der Sekundärwicklung (18) eines Transformators über einen Widerstand (14) und einen Gleichrichter (16) verbunden ist (Fig. 1 bis 3).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 007 530;
Elektronik, 1956, Nr. 12, S. 329 bis 332.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 509/377 2. 64

ι Bundesdruckerei Berlin