DE938429C - Schaltungsanordnung fuer Elektronenvervielfacher - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. FEBRUAR 1956

I 5964 VIII a j 2i a*

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungen für die Erzeugung eines Schwairzpegels in der Schaltung eines Elektronenvervielfachers durch Anlegung von Dunkeisteuerungsimpulsen an die Sekundäremissionselektroden des Vervielfachers.

Elektronenvervielfacher bestehen bekanntlich aus Verstärkern, die die Verstärkung von Signalen durch aufeinanderfolgende Anlegung von mit dem Signal modulierten Elektronen an Sekundäremissionselektroden bewirken. Solche Verstärker werden unter anderem ganz allgemein bei Bildabtaströhren, wie Disektorröhren, verwendet, um eine bestimmte Verstärkung des Bildsignals von solchen Röhren zu bewirken, bevor deren Bildsignale an äußere Schaltungskreise angelegt werden. Bei der Übertragung von Bildsignalen müssen gewisse Steuerimpulse für die Synchronisierung des Empfänger» eingeschlossen sein. Diese Steuerimpulse können z. B. Horizontalsynehronisierimpulse, Vertikalsynchronisierimpulse oder Fairbschaltimpulse sein. Solche Signale werden in die Bildsignalwelle eingefügt, nachdem ein Schwarzwert in äußeren Schaltungselemente!!, wie z. B. Verstärkerröhren od. dgl., eingefügt worden ist.

In einigen Fällen ist es wünschenswert, die Einfugung von Schwarzwertimpulsen in das Signal vorzunehmen, ehe dieses an äußere Schaltungskreise angelegt wird, und zwar deshalb, um den

Schwarzpegel vor einer äußeren Verstärkung zu errichten, so daß ein Verriegelungs- oder Sperrkreis, der später in der Verstärkungskette vorhanden ist, die ganze Niederfrequenzinfoirmation wiedergeben kann, und Klingneigungen und Brummen zu' beseitigen, die in den Verstärkerstufen niedrigen Pegels auftreten. Es ist bereits vorgeschlagen worden, dies dadurch zu erreichen, daß eine positive Spannung an die letzte· Elektronen-Vervielfacherstufe oder Selmndäremissionselektrode angelegt wird, so· daiß diese Elektrode im wesentlichen als ein Kollektorelement dient, und die verstärkte Energie wird deshalb nicht an der Ausgangs- oder Sammelelektrade auftreten. Es wurde.

jedoch in diesem Fall gefunden, daß ein gewisses Restsdgnal noch auf diese Ausgangseilektrode gelangt, einmal infolge der kapazitiven Kopplung der Sammelelektrode mit der letzten Elektronenvervielf aoherstufe -und in anderen Fällen auch wegen des direkten Elektronenbeschusses der Sammelelektrode von. der vorletzten Elektronenvervielfacherstufe her, hervorgerufen durch die geometrische Anordnung der Vervielfacherelemente. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein System für die Einfügung von Steuerimpulsen, wie z. B. Dunkelsteuerimpulse, in ein durch einen Elektronenvervielfacher. verstärktes Signal zu schaffen, indem positive Impulse an eine der Sekundäremissiomselektroden des Vervielfachers angelegt werden und die kapazitive Kopplung durch gleichzeitige Anlegung eines Impulses entgegengesetzter Polarität an eine nachfolgende Sekundäremisisions-" elektrode oder an die Kollektorelektrode kompensiert wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Kopplungsanordnung zwischen einer Dunkelsteuerungsimpulsquelle und dem Elektronenvervielfacher vorgesehen, wobei Impulse von der Quelle mit positiver Polarität an die letzte Elektroinenvervielfacherstufe oder Sekundäremissionselektrode oder an die vorletzte Sekundäremissionselektrode angelegt werden können und gleichzeitig Impulse von derselben Quelle mit umgekehrter Polarität an die AusgangskollektO'relektrode oder an die letzte Sekundäremis.sionselektrode des Vervielfachers angelegt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Fig. Γ ist eine schematische Darstellung eines Teiles eines Elektronenvervielfachers und die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für denselben; -

Fig. 2 zeigt einen alternativen Löschkreis gemäß der Erfindung.

In Fig. ι bedeutet 1 einen Elektronenvervielfacher, der eine Anzahl Sekundäfemissionselektroden 2, 3, 4, 5, 6 und 7 und eine Ausgangs- oder Sammelelektrode 8 aufweist. Die Sekundäremissionselektroden 2 bis 6 sind mit verschiedenen Widerständen 9 eines Spannungsteilernetzwerkes verbunden, von dem ein Ende ein negatives Potential hat, so daß aufeinanderfolgende Sekundäremissionselektroden aufeinanderfolgend höherepositive Potentiale aufweisen. Wenn so· ein Elektrotienstrom von. irgendeiner gegebenen Quelle auf die Elektrode 2 auf triff t, werden die von derselben ausgehenden Sekundärelektronen von den naohfolgenden· Verstärkerstufen angezogen und erzeugen eine -Verstärkung der angelegten Signalenergie. Die Ausgangselektronen von der Elektrode 7 treffen auf die Elektrode 8 auf, die mit Erde oder einem gemeinsamen Bezuglspotential verbunden ist, welches selbst normalerweise positiv bezüglich der Elektrode 7 ist, und der durch dieses Signal im Widerstand 10 erzeugte Spannungsabfall kann über die Ausgangsklemme 11 an den gewünschten Nutzkreis angelegt werden. Parallel über den einzelnen Widerständen 9 für die Elektroden 2 bis 6 liegen Gasentladungsröhren 12, welche einen einheitlichen Spannungsabfall zwischen diesen Elektroden bewirken. Die Elektrode 7 ist über zusätzliche Widerstände 13 und 14 mit der Klemme 4- B verbunden, und die Elektrode 6"wird durch die Gasentladungsröhre 15 gespeist.

Eine Quelle von Steuerimpulsen oder Schwarzwertimpulsen ist mit 16 bezeichnet, die eine Folge von Steuerimpulsen liefert, deren Potential negativ ist, wie bei 17 angegeben ist. Ferner ist eine ElektiOnenentladungsröhire 18 vorgesehen, deren Anode 19 mit der Elektrode 7 und deren Kathode 20 über einen Widerstand 21 mit der nächstfolgenden Elektrode 6 verbunden ist. Der Spannungsabfall zwischen den Elektroden 7 und 6 ist genügend, um die Röhre 18 normalerweise leitend zu halten. Beim Fehlen von Steuerimpulsen werden so an alle Elektronenvervielfacherelektroden genaue Spannungen angelegt zur Erzielung der Verstärkungswiirkung. Wenn jedoch an das Gitter 22 der Röhre 18 negative Impulse 17 angelegt werden, wird die Röhre gesperrt und erzeugt einen positiven Ausgangsimpuls i8* relativ hoher Amplitude, welcher direkt an die Elektrode 7 angelegt wird. Dieser positive Impuls bringt das Potential der Elektrode7 auf das gleiche hohe Potential, welches die Koilektorelektrode 8 hat, SO' daß die auf die Elektrode 7 auf treffenden Sekundärelektronen dort' gehalten werden und auf diese Weise nicht die Ausgangselektrode 8 erreichen. Infolge der dichten Annäherung der Elektrode 8 an die Elektrode 7 besteht jedoch eine beträchtliche kapazitive Wirkung und demzufolge die Neigung, daß ein Teil der Energie der Ausgangsklemme 11 zugeführt wird. Diese Energie wird im allgemeinen in der Form von positiven und negativen Spitzen am Anfang und Ende des Impulses 18 sein. Um diese Wirkung zu kompensieren, wird der negative Impuls 17 über die veränderliche Kapazität 24 gleichzeitig an die Kollektorelektrode <5 angelegt. Der Kondensator 24 wird vorzugsweise so eingestellt, daß er dieKapazitat zwischen der Elektrode 8 und der Elektrode 7 kompensiert, so daß an diese Elektrode ein negativer Impuls von praktisch derselben Form, aber entgegengesetzter Polarität wie der Impuls, der über die innere Kopplung zwischen den Elektroden auftritt, angelegt wird. Der Widerstand 13 ist gleich dem Widerstand 21, so daß Impulse gleicher

Amplitude, aber entgegengesetzter Polarität erzeugt werden. Der Kopplungspunkt zwischen dem Widerstand 23 und dem Widerstand 21 kann bezüglich zu den anderen Widerständen- des Systems genau eingestellt werden, um die gewünschte statische Spannung an der Elektrode 7 zu erzeugen. Aus der vorhergehenden Beschreibung wird klar sein, daß am Ausgangspunkt 11 der normale Signalausgang auftreten wird, bis Lo.schimpul.se von der Quelle 16 an die Elektroden 7 und 8 angelegt werden. Wenn diese Impulse angelegt werden, wird der Ausgang über die Elektrode 8 vollständig abgeschnitten., soi daß die gewünschte Steuerimpulswirkung in die Ausgangsenergie an der Klemme 11 eingefügt wird.

Die oben beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet vollkommen befriedigend, aber wegen der kritischen Einstellung, die in Verbindung mit dem Kompensationsimpuls erforderlich ist, ist es wünschenswert, Streukapazitäten zu verringern. In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches nicht solch einen hohen Neutralisationsgrad erfordert. In dieser Figur sind nur vier Sekundäremissionselektroden 4 bis 7 zusammen mit einer Kollektorelektrode 8 dargestellt. Die Elektroden 4 und 5 erhalten das gewünschte sich aufeinanderfolgend vergrößernde positive Potential. Die Elektrode 7 ist über eine einstellbare Induktivität 26 und einen Widerstand 27 mit Erde verbunden, derart, daß sie das genaue positive Potential bezüglich der Elektrode 6 hat, und die Elektrode 8 ist mit dem Bezugspotential über den Ausgangswiderstand 28 verbunden, so· daß der Signalausgang an der Ausgangsklemme 29 auftritt. Die Elektrode 6 ist auch über eine abstimmbare Induktivität 30 und einen Widerstand 25 mit Erde verbunden.

Wie im Falle von Fig. 1 ist eine Löschimpulsquelle 16 vorgesehen, deren Ausgangsimpuls 31 über einen Koppelkondensator 32 an das Steuergitter 33 einer Röhre 34 angelegt werden kann. Wie dargestellt, sind die Impulse 31 positiv, so> daß negative Impulse an der Anode 35 und positive Impulse an der Kathode 36 dieser Röhre 34 auftreten,. Die Kathode 36 ist mit den Widerständen 37 und 38 und dem Gitterableitwiderstand 39 verbunden. Ein ÜberbrückungskondensatO'r 40 kann zwischen, der Anodenspeiseleitung und Erde vorgesehen sein. Die positiven Ausgangsimpulse¹ vom Kaithodenwidersitand werden über einen Koppelkondensator 41 an das Steuergitter einer Röhre 42 angelegt, deren Anode über die Induktivität 26 mit der letzten Sekundäremissionselektrode 7 verbunden ist. Der positive Impuls 43, der in der Amplitude gleich, aber in der Phase entgegengesetzt dem Impuls 47 ist, da der Widerstand 37 und der Widerstand 38 zusammen gleich dem Widerstand 50 sind, dient zur Anlegung eines negativen Impulses 44 an die Elektrode 7.

DieAnode35 der Röhre 34 ist über einenKoppelkondensator 45 mit dem Steuergitter einer zweiten Steuerröhre 46 verbunden, deren Anode über eine einstellbare Induktivität30 mit der Elektrodeö verbunden ist. Der negative Impuls 47 von der Anode 35 wird deshalb¹ als ein positiver Impuls 48 an der Elektrode 6 auftreten. Die Kathoden, der Röhren 42 und 46 werden auf einer konstanten Spannung mittels der Röhren 49 gehalten, die zwischen diesen Kathoden und Erde Hegen. Zur Stabilisierung der Spannung der Elektrode 4 dient eine Gasentladungsröhre 49".

Aus der Beschreibung dieser Schaltung geht hervor, daß bei jedem Austastimpuls von der Quelle 16 ein positiver Impuls an die Elektrode 6 angelegt wird. Dieser positive Impuls hat eine hohe Amplitude und macht diese Elektrode 6 positiver als die nachfolgenden Elektroden 7 und 8, so> daß die Elektrode 6 als Kollektorelektrode wirkt. Infolge der Geometrie der Röhre können jedoch noch einige der Elektronen von der Elektrode 5 auf die Elektrade 7 auf treffen, so daß das Signal nicht vollständig abgeschnitten würde. Der an die Elektrode 7 gleichzeitig mit dem positiven Impuls an die Elektrode 6 angelegte negative Impuls macht diese Elektrode 7 negativ, wodurch irgendwelche auf 7 auf treffende Elektronen nach der Elektrode 6 zurückgestoßen werden, so daß sie nicht die Ausgangselektrode 8 erreichen.

Auf Grund der kapazitiven Kopplung zwischen der Kollektorelektrode 8 und der Elektrode 7 könnten aber eventuell doch noch Reste¹ von Impulsspitzen an den Kollektor gelangen. Durch die Zuführung der positiven Impulse an der Elektrode 6 und der negativen Impulse an der Elektrode 7 ist dieser Effekt bereits derartig unterdrückt, daß er vernachlässigt werden kann.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1QQ

1. Schaltungsanordnung für die Einfügung eines Impulssignals in eine Signalenergiewelle, bestehend aus einem Elektronenvervielfacher-Verstärker für die Signalwelle mit einer Anzahl Sekundäremissionselektroden und einer Kollektorelektrode, einem Ausgangskreis, der mit der Kollektorelektrode gekoppelt ist, Mittel für die normale Vorspannung der Sekundäremissionselektroden mit aufeinanderfolgend größeren no positiven Potentialen, einer Signalimpulsquelle und ersten Mitteln für die Anlegung eines Signalimpulses von der Quelle an eine der Elektroden mit positiver Polarität, dadurch gekennzeichnet, daß von der genannten Quelle auch ein Impuls negativer Polarität an eine nachfolgende Elektrode angelegt ist, wodurch die Signalenergie für die Dauer der Impulse vom Ausgangskreis ferngehalten wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der positive Impuls an die letzte Elektronenvervieliacherelektrode angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der negative· Impuls an die Kollektorelektrode angelegt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der positive Impuls an die vorletzte Sekun-

därelektrode angelegt ist, dadurch, gekennzeichnet, daß der negative Impuls an die letzte Sekundäreimdssioniselektrode angelegt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Impuls über einen Kondensator für die Kompensation der inneren kapazitiven Kopplung zwischen der letzten ElelrtroiienvervielfachereleiktrOide und der Kollektorelektrode an die Kollektorelektrode angelegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 637 1.56