DE1116270B

DE1116270B - Time sweep generator with an integrator and a bistable multivibrator

Info

Publication number: DE1116270B
Application number: DEL36623A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Jochen Hoffmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-07-20
Filing date: 1960-07-20
Publication date: 1961-11-02
Also published as: GB965797A; NL266870A

Description

Es ist bereits ein Zeitablenkgenerator mit einem Integrator bekannt, der durch einen bistabilen Multivibrator gesteuert wird. Um den Generator in den Ausgangszustand zurückzustellen und um Auslösungen während der Rücklaufzeit zu verhindern, verwendet dieser bekannte Zeitablenkgenerator eine aus mindestens zwei steuerbaren Elektronenröhren bestehende Rückstellschaltung. Der bekannte Zeitablenkgenerator wird durch einen Triggerimpuls ausgelöst, läuft einmalig ab und nimmt dann wieder seine Ausgangsstellung ein. Ein dann am Eingang anstehender neuer Triggerimpuls bewirkt wieder eine Auslösung, usf.A timing generator with an integrator is already known, which is controlled by a bistable multivibrator is controlled. To reset the generator to its initial state and to trigger trips To prevent during the flyback time, this known time-base generator uses an off reset circuit consisting of at least two controllable electron tubes. The well-known timing generator is triggered by a trigger pulse, expires once and then takes off again its starting position. A new trigger pulse then pending at the input causes another Release, etc.

Der bekannte und vorgeschlagene Zeitablenkgenerator benötigt bezüglich der Rückstellschaltung einen relativ großen Aufwand. Für die benutzten Röhren müssen entsprechende Betriebsspannungen vorgesehen sein, es ergibt sich ein großer Platzbedarf, und auch die mit dieser Rückstellschaltung verbundenen Schalt- und Montagearbeiten sind erheblich. Der in der Rückstellschaltung vorgesehene Kondensator ergibt eine konstante Sperrzeit für die Auslösung, so daß bei einer Änderung der Rücklaufzeit, die mit der Umschaltung des Integrationskondensators auftritt, auch dieser Kondensator der Rückstellschaltung entsprechend umgeschaltet werden muß. Die Art der Rückstellschaltung erlaubt keine gesonderte Einstellung der Sägezahnamplitude und der Dauer der Auslösesperre. Der notwendige Röhrenaufwand ist besonders nachteilig, wenn derartige Zeitablenkgeneratoren für sogenannte Kleinoszillographen verwendet werden sollen, da derartige Geräte im Preis relativ niedrig liegen sollen und auch wegen der geforderten kleinen Abmessungen nur ein beschränkter Raum vorhanden ist.The known and proposed timing generator requires one with respect to the reset circuit relatively large effort. Appropriate operating voltages must be provided for the tubes used there is a large space requirement, and also those associated with this reset circuit Switching and assembly work is significant. The capacitor provided in the reset circuit results a constant blocking time for the tripping, so that when the ramp-down time changes with the switching of the integration capacitor occurs, also this capacitor of the reset circuit must be switched accordingly. The type of reset circuit does not allow a separate setting the sawtooth amplitude and the duration of the trip lock. The necessary tube expenditure is special disadvantageous when such time deflection generators are used for so-called small oscilloscopes should be because such devices should be relatively low in price and also because of the required small dimensions only a limited space is available.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Zeitablenkgenerator mit bistabilem Multivibrator und von diesem gesteuertem Integrator zu schaffen, bei welchem der Aufwand für die Rückstellschaltung stark reduziert ist und der die weiteren oben angeführten Nachteile vermeidet. Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitablenkgenerator, bestehend aus einem Integrator, der durch einen bistabilen Multivibrator gesteuert wird, und einer Rückstellschaltung für den bistabilen Multivibrator. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückstellung des Multivibrators ein erster an den Ausgang des Integrators angeschalteter Spannungsteiler vorgesehen ist, der über einen Richtleiter mit dem Eingang des Multivibrators verbunden ist, und daß für die Auslösesperrung während der Rücklaufzeit der Sägezahnspannung ein zweiter an den Ausgang des Integrators Zeitablenkgenerator mit einem Integrator und einem bistabilen MultivibratorThe invention has set itself the task of providing a time deflection generator with a bistable multivibrator and to create from this controlled integrator, in which the effort for the reset circuit is greatly reduced and which avoids the other disadvantages listed above. The invention relates based on a timing generator consisting of an integrator driven by a bistable multivibrator is controlled, and a reset circuit for the bistable multivibrator. The invention is characterized in that a first to the output of the integrator for resetting the multivibrator connected voltage divider is provided, which is connected to the input of the via a directional conductor Multivibrators is connected, and that for the release lock during the ramp-down time of the sawtooth voltage a second to the output of the integrator timing generator with an integrator and a bistable multivibrator

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs -G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent Administration -G. m. b. H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Hans-Jochen Hoffmann, Berlin-Tegelort, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hans-Jochen Hoffmann, Berlin-Tegelort, has been named as the inventor

angeschalteter Spannungsteiler vorgesehen ist, der über zwei in Reihe geschaltete Richtleiter mit dem Eingang des Multivibrators gekoppelt ist unter Einschaltung eines zeitbestimmenden Kondensators zwischen die beiden Gleichrichter.connected voltage divider is provided, which has two directional conductors connected in series with the The input of the multivibrator is coupled with the interposition of a time-determining capacitor between the two rectifiers.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Irr den- Figure» tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. Irr den- Figure »the same elements carry the same Reference number.

In der Fig. 1 ist im Prinzip der bekannte Zeitablenkgenerator mit seiner Rückstellschaltung dargestellt. Mit 1 ist in schematischer Form der bistabile Steuermultivibrator angedeutet, dem über die Leitung A ein negativer Triggerimpuls zugeführt wird. Mit 2 ist der Integrationskreis bezeichnet, der ein an sich bekannter Miller-Integrator ist. Am Punkt C wird die Sägezahnspannung abgenommen, die beispielsweise den nicht dargestellten Zeitplatten einer Elektronenstrahlröhre zugeführt werden kann. Ein Teil dieser Sägezahnspannung wird über die aus den Röhren 3 bis 5 bestehende Rückstellschaltung auf den Eingang des Multivibrators 1 zurückgeführt. Wird an der Leitung 6 während des Anstieges der Sägezahnspannung ein bestimmtes Potential erreicht, so wird dadurch der Multivibrator 1 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Das i?C-Glied 7 bewirkt, daß der Multivibrator 1 während der Rücklaufzeit der Sägezahnspannung auf dann am Eingang A wirkende Triggerimpulse nicht anspricht. Offensichtlich benötigt die Rückstellschaltung einen relativ großen Aufwand. Die Rückführung für die Rückstellung des Multi-In Fig. 1, the known timing generator is shown in principle with its reset circuit. With 1 the bistable control multivibrator is indicated in schematic form, to which a negative trigger pulse is fed via line A. The integration circuit, which is a known Miller integrator, is designated by 2. At point C, the sawtooth voltage is picked up, which can be fed, for example, to the time plates of a cathode ray tube (not shown). A part of this sawtooth voltage is fed back to the input of the multivibrator 1 via the reset circuit consisting of the tubes 3 to 5. If a certain potential is reached on the line 6 during the increase in the sawtooth voltage, the multivibrator 1 is brought back into its starting position. The i? C element 7 has the effect that the multivibrator 1 does not respond to trigger pulses then acting at input A during the ramp-down time of the sawtooth voltage. Obviously, the reset circuit requires a relatively large effort. The feedback for resetting the multi

109 737/296109 737/296

vibrators 1 und für die Verhinderung der Auslösung während der Rücklaufzeit der erzeugten Sägezahnspannung erfolgt bei diesem bekannten Zeitablenkgenerator auf einem Wege, nämlich allein über die Röhrenschaltung 3 bis 5. Der Kondensator des RC-Gliedes 7 muß mit dem nicht weiter dargestellten Integrations-Kondensator des Integrators 2 umgeschaltet werden. Für dieses i?C-Glied7 werden also eine Mehrzahl von Kondensatoren benötigt. An dem Spannungsteiler 8 kann zwar die Sägezahnamplitude eingestellt werden, eine gesonderte Einstellung der Dauer der Auslösesperre für den Multivibrator ist jedoch nicht möglich.vibrators 1 and to prevent triggering during the flyback time of the sawtooth voltage generated takes place in this known time deflection generator in one way, namely only via the tube circuit 3 to 5. The capacitor of the RC element 7 must with the integration capacitor, not shown, of the integrator 2 can be switched. A plurality of capacitors are therefore required for this i? C element7. Although the sawtooth amplitude can be set on the voltage divider 8, a separate setting of the duration of the release lock for the multivibrator is not possible.

Durch die Erfindung ergibt sich nun eine Schaltungsanordnung, die steuerbare Elektronenröhren überhaupt nicht mehr benötigt. Der Kondensator des i?C-Gliedes 7 braucht über große Ablenkfaktorbereiche nicht umgeschaltet zu werden, ohne daß sich unnötig lange Sperrzeiten ergeben. Die Dauer der Auslösesperre während der Rücklaufzeit der Sägezahnspannung ist einfach und unabhängig von der Sägezahnamplitude einstellbar. Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Der erfindungsgemäße Zeitablenkgenerator besitzt wieder einen bistabilen Multivibrator 1, dessen Ausgangsspannung einen Integrator! steuert. An der LeitungA wirkt wieder ein negativer Triggerimpuls, und die Sägezahnspannung wird vom Ausgang C des Integrators 2 abgenommen. Gemäß der Erfindung sind eine Rückführung 10 für die Rückstellung des Multivibrators I und eine weitere Rückführung 11 für die Verhinderung von Auslösungen während der Rücklaufzeit der Sägezahnspannung vorgesehen, die vom Ausgange des Integrators 2 zum Eingang des Multivibrators I geführt sind. In der Fig. 2 ist für die Rückführung ein gesonderter Eingang des Multivibrators I dargestellt. Die Leitung 6 könnte jedoch auch über einen nicht dargestellten ohmschen Widerstand mit der Leitung^ verbunden sein. Die Rückführung 10 besteht aus einem Spannungsteiler 12, an dessen Schleifer 13 die Anode eines Richtleiters 14 geschaltet ist; dessen Kathode ist über die Leitung 6 an den Eingang des Multivibrators 1 geführt. Die Rückführung 11 besteht aus einem weiteren Spannungsteiler 15, dessen Schleifer 16 über zwei in Reihe geschaltete Richtleiter 17, 18 und die Leitung 6 an den Eingang des Multivibrators 1 geschaltet ist. Zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Richtleiter 17, 18 und Erde- bzw. Minuspotential ist ein Kondensator 19 angeordnet. Um eine Triggerung bzw. ein Freischwingen des Multivibrators 1 zu erreichen, ist ein Spannungsteiler 20 vorgesehen, der an einer nicht weiter dargestellten Gleichspannungsquelle bestimmter Spannung liegt. Der Schleifer 21 dieses Spannungsteilers ist über einen Richtleiter 22 mit der Leitung 6 bzw. dem Punkt G verbunden.The invention now results in a circuit arrangement which no longer requires controllable electron tubes at all. The capacitor of the i? C element 7 does not need to be switched over over large deflection factor ranges without unnecessarily long blocking times occurring. The duration of the trip lock during the ramp-down time of the sawtooth voltage can be set easily and independently of the sawtooth amplitude. Fig. 2 shows an embodiment according to the invention. The timing generator according to the invention again has a bistable multivibrator 1, the output voltage of which is an integrator! controls. A negative trigger pulse acts again on line A, and the sawtooth voltage is taken from output C of integrator 2. According to the invention, a feedback 10 for resetting the multivibrator I and a further feedback 11 for preventing tripping during the ramp-down time of the sawtooth voltage are provided, which are led from the output of the integrator 2 to the input of the multivibrator I. In Fig. 2, a separate input of the multivibrator I is shown for the return. The line 6 could, however, also be connected to the line ^ via an ohmic resistor (not shown). The feedback 10 consists of a voltage divider 12, to whose wiper 13 the anode of a directional conductor 14 is connected; its cathode is led to the input of the multivibrator 1 via the line 6. The feedback 11 consists of a further voltage divider 15, the wiper 16 of which is connected to the input of the multivibrator 1 via two series-connected directional conductors 17, 18 and the line 6. A capacitor 19 is arranged between the connection point of the two directional conductors 17, 18 and earth or negative potential. In order to achieve triggering or free oscillation of the multivibrator 1, a voltage divider 20 is provided, which is connected to a DC voltage source of a certain voltage, not shown further. The wiper 21 of this voltage divider is connected to the line 6 or point G via a directional conductor 22.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung näher erläutert:The following is the mode of action of the invention Circuit arrangement explained in more detail:

Wie bereits oben angedeutet, wird der bistabile Multivibrator 1 durch einen negativen Triggerimpuls, der an die Leitung A angeschaltet wird, in seinem Schaltzustand geändert. Im Spannungsdiagramm nach der Fig. 3 ist dieses durch die Kurvenzüge A, B angedeutet. Am Punkt B der Anordnung nach der Fig. 2 ergibt sich also bei Auftreten eines negativen Triggerimpulses ein negativer Spannungssprung, der eine Aaslösung des Integrators 2 bewirkt, wodurch am Ausgang C eine zeitlinear ansteigende Spannung entsteht, wie dies aus dem Kurvenzug C der Fig. 3 ersichtlich ist.As already indicated above, the bistable multivibrator 1 is changed in its switching state by a negative trigger pulse which is connected to line A. This is indicated by the curves A, B in the voltage diagram according to FIG. At point B of the arrangement according to FIG. 2, when a negative trigger pulse occurs, there is a negative voltage jump, which causes the integrator 2 to dissolve, as a result of which a voltage which increases linearly in time arises at output C , as shown in curve C of FIG. 3 can be seen.

Tritt an der Leitung A (Fig. 2) kein TriggerimpulsIf there is no trigger pulse on line A (Fig. 2)

auf, so hat die Anordnung folgende Ausgangsstellung:the arrangement has the following starting position:

Der Schleifer 21 des Spannungsteilers 20 ist bei Triggerbetrieb so eingestellt, daß der Richtleiter 22 stromführend ist und der Eingang des Multivibrators I auf einem derartigen Potential liegt, daß er sich kurz vor seiner Zustandsänderung befindet. Die Punktet,The wiper 21 of the voltage divider 20 is set in trigger mode so that the directional conductor 22 is energized and the input of the multivibrator I is at such a potential that it is about to change state. That scores

ίο G der Anordnung nach Fig. 2 haben somit etwa gleiches Potential wie der Punkt F. Die Richtleiter 14,ίο G of the arrangement according to FIG. 2 thus have approximately the same potential as point F. The directional conductors 14,

17 und 18 sind gesperrt. Durch den negativen Rechtecksprung des Multivibrators 1 wird der Integrator 2 ausgelöst. Die Sägezahnspannung am Punkt C lauft dann hoch und entsprechend auch das Potential am Punkt E der Anordnung nach der Fig. 2. Dies ist auch durch die Kurvenzüge C, E im Diagramm nach der Fig. 3 angedeutet. Sobald der Punkt E (Fig. 2) das Potential F erreicht bzw. überschreitet, wird der bis-17 and 18 are blocked. The integrator 2 is triggered by the negative square jump of the multivibrator 1. The sawtooth voltage at point C then increases, and accordingly also the potential at point E of the arrangement according to FIG. 2. This is also indicated by the curves C, E in the diagram according to FIG. As soon as the point E (Fig. 2) reaches or exceeds the potential F, the previous

ao her gesperrte Richtleiter 14 stromführend und der bisher stromführende Richtleiter 22 stromlos. Der Punkt G folgt dann dem Punkt E, wie auch den Kurvenzügen E, F, G des Spannungsdiagramms nach der Fig. 3 zu entnehmen.ao her blocked directional conductor 14 current-carrying and the previously current-carrying directional conductor 22 currentless. The point G then follows the point E, as can also be seen from the curves E, F, G of the voltage diagram according to FIG. 3.

Der Punkt G läuft bis zum Rückkippotential des Multivibrators 1 hoch, wodurch dieser dann in seine Ausgangsstellung zurückgeht (Kurvenzug B in Fig. 3). Die Anordnung nach den Fig. 2 ist so gewählt, daß der Punkt D vor Beginn des Sägezahnanstieges potentialmäßig unter dem von G und F liegt, wie auch in der Fig. 3 angedeutet ist. Mit dem Hochlauf der Sägezahnspannung C wird der bisher gesperrte Richtleiter 17 stromführend, und der Kondensator 19 lädt sich über den Durchlaßwiderstand des Richtleiters 17 und den Spannungsteiler 15 auf (Kurvenzug D in Fig. 3). Beim Hochlaufen der Sägezahnspannung liegt der Punkt E immer höher als der Punkt D, und damit liegt auch der Punkt G wegen der Stromführung des Richtleiters 14 höher als der Punkt D-. Der Richtleiter 18 ist dadurch wiederum gesperrt. Während des Hinlaufes der Sägezahnspannung bewirkt der RichtleiterThe point G runs up to the rollback potential of the multivibrator 1, whereby the multivibrator then returns to its starting position (curve B in FIG. 3). The arrangement according to FIG. 2 is chosen so that the point D before the start of the sawtooth rise is below that of G and F in terms of potential, as is also indicated in FIG. With the ramp-up of the sawtooth voltage C, the previously blocked directional conductor 17 becomes live, and the capacitor 19 is charged via the forward resistance of the directional conductor 17 and the voltage divider 15 (curve D in FIG. 3). When the sawtooth voltage ramps up, point E is always higher than point D, and thus point G is also higher than point D- because of the current conduction of directional conductor 14. As a result, the directional guide 18 is again blocked. The directional conductor causes the sawtooth voltage to run

18 also eine Unterbrechung des Weges 11 von Ausgang C zum Eingang des Multivibrators I.18 thus an interruption of the path 11 from output C to the input of the multivibrator I.

Die Rücklaufdauer der Sägezahnspannung C ist durch den Integrator 2 gegeben. Mit dem Einsetzen des Rücklaufes sinken die Potentialpunkte E, G ab. Entsprechend sinkt auch der Potentialpunkt H. Dadurch wird der bisher stromführende Richtleiter 17 nichtleitend, und der Kondensator 19 kann sich nur langsam über den Sperrwiderstand des Richtleiters 17 entladen, wie dies auch aus dem Kurvenzug D (Strich, zwei Punkte) der Fig. 3 ersichtlich ist. Sobald der Potentialpunkt E unter den Punkt D kommt, wird der bisher stromführende Richtleiter 14 stromlos und der bisher gesperrte Richtleiter 18 stromführend. Der Punkt G folgt dann dem Punkt D, wie auch aus den Kurvenzügen G, D während der Rücklaufzeit ersichtlich ist. Die Anordnung ist nun so bemessen, daß der Rücklauf der Sägezahnspannung C sicher beendet ist, bevor der Punkt D den Punkt F erreicht hat. Andernfalls wird der Fußpunkt der Rücklaufflanke des Sägezahnes nicht erreicht, wenn gleich ein neuer Triggerimpuls erfolgt. Ist der Punkt D potentialmäßig unter den von F abgesenkt, so wird der Richtleiter 22 wieder stromführend und der Richtleiter 18 gesperrt. Das Potential des Punktes G folgt damit dem Potential des Punktes F₁ und die Ausgangsstellung der Anordnung ist wieder erreicht. So könnte nun-The ramp-down duration of the sawtooth voltage C is given by the integrator 2. With the onset of the return, the potential points E, G drop. The potential point H also falls accordingly. As a result, the previously current-carrying directional conductor 17 becomes non-conductive, and the capacitor 19 can only discharge slowly via the blocking resistance of the directional conductor 17, as can also be seen from curve D (dash, two dots) in FIG is. Once the potential point E comes under point D, the previously current-carrying isolator 14 is de-energized and the previously locked isolator 18 energized. The point G then follows the point D, as can also be seen from the curves G, D during the return time. The arrangement is now dimensioned in such a way that the ramp-down of the sawtooth voltage C is safely terminated before point D has reached point F. Otherwise the base point of the return edge of the sawtooth will not be reached if a new trigger pulse occurs. If the point D is lowered in terms of potential below that of F, the directional conductor 22 is again energized and the directional conductor 18 is blocked. The potential of point G thus follows the potential of point F ₁ and the initial position of the arrangement is reached again. So could now-

mehr eine neue Auslösung derselben durch einen Triggerimpuls erfolgen, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist.more a new triggering of the same take place by a trigger pulse, as shown in FIG. 3 is.

Bei geringeren Ansprüchen an die Triggerstabilität und an die Konstanz der Sägezahnamplitude kann der Richtleiter 22 entfallen. Unter den gleichen Voraussetzungen kann auch der Spannungsteiler 20 entfallen, wenn bereits der Multivibrator 1 so eingestellt ist, daß er kurz vor seiner Zustandsänderung steht. Der Schleifer 21 des Spannungsteilers 20 kann auch so eingestellt werden, daß sich ein frei schwingender Betrieb für den Multivibrator 1 ergibt.With lower demands on the trigger stability and the constancy of the sawtooth amplitude, the Guide lines 22 are omitted. Under the same conditions, the voltage divider 20 can also be omitted, when the multivibrator 1 is already set so that it is about to change its state. Of the Slider 21 of the voltage divider 20 can also be set so that a freely oscillating Operation for the multivibrator 1 results.

In einer zweckmäßigen Ausführung sind für die Richtleiter 14, 17 und 18 Germaniumdioden und für den Richtleiter 22 eine Siliziumdiode verwendet. Wird auch der Richtleiter 22 durch eine Germaniumdiode ersetzt, so ergibt deren kleinerer Sperrwiderstand eine geringfügige Abhängigkeit der Sägezahnamplitude von der Einstellung des Potentiometers 20. Wird andererseits der Richtleiter 17 durch eine Röhren- bzw. Siliziumdiode ersetzt, so muß von Punkt 11 ein Hochohmwiderstand zur Minusspannung oder zum Punkt// geführt werden, damit der Kondensator 19 sich nach Ende des Sägezahnes hinreichend entlädt (D in Fig. 3).In an expedient embodiment, germanium diodes are used for the directional conductors 14, 17 and 18 and a silicon diode is used for the directional conductor 22. If the directional conductor 22 is also replaced by a germanium diode, its smaller blocking resistance results in a slight dependence of the sawtooth amplitude on the setting of the potentiometer 20 or to point // so that the capacitor 19 discharges sufficiently after the end of the sawtooth (D in Fig. 3).

Die Schaltung ist auch mit negativem Ausgangssägezahn, positiven Triggerimpulsen und entgegengesetzt gepolten Richtleitern 14, 17, 18 und 22 ausführbar. The circuit is also with negative output sawtooth, positive trigger pulses and opposite polarized directional ladders 14, 17, 18 and 22 executable.

Claims

PATENT CLAIM:

Time deflection generator with an integrator which is controlled by a bistable multivibrator, and a reset circuit for the bistable multivibrator, characterized in that a first voltage divider (12) connected to the output (C) of the integrator (2) for resetting the multivibrator (1) ) is provided, which is connected to the input (G) of the multivibrator via a directional conductor (14), and that a second voltage divider (15) connected to the output of the integrator is provided for the release lock during the ramp-down time of the sawtooth voltage, which is provided via two series-connected directional conductor (17, 18) is coupled to the input of the multivibrator with the interposition of a time-determining capacitor (19) between the two rectifiers (17, 18).

For this purpose, 1 sheet of drawings