DE908892C - Versaerker- oder Generatorschaltung zur Erzeugung eines periodischen elektrischen oder magnetischen Feldes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Generatoren oder Verstärker zur Erzeugung eines periodischen elektrischen oder magnetischen Feldes und ist besonders bei der Erzeugung von sägezahnförmig variierenden Ablenkfedern für Fernsehapparate von Bedeutung.

Ein Feld dieser Art wird meistens in der Weise erzeugt, daß periodische Wellen von vorherbestimmter Wellenform einer Röhre zugeführt werden, in deren Ausgangskreis ein das Feld bildender Blindwiderstand vorgesehen ist. Ein Strom oder eine Spannung bestimmter Wellenform ist daher erforderlich, um ein Ablenkfeld der ge-

wünschten Form zu erzielen. Um einen sägezahnförmig \-erlaufenden Strom in einer Induktivität für die Erzeugung eines elektromagnetischen Ablenkfeldes zu erhalten, ist es üblich, periodische Rechteckimpulse an den Eingangskreis der Röhre zu legen. Ein Integrationsmittel, das eine Nebenschlußkapazität aufweist, ist in dem Eingangskreis vorgesehen; hierdurch wird eine sägezahnförmige Spannung am Gitter gebildet und somit der gewünschte sägezahnförmig verlaufende Ausgangsstrom erhalten.

Wenn ein elektrostatisches Feld von Sägezahnform zwischen den Ablenkplatten benötigt wird,

welche als Kondensator in den Ausgangskreis des Verstärkers wirken, so muß ebenfalls die benutzte Röhre eine sägezahnförmige Spannung an diese Platten liefern. Die geforderte Spannung wird durch periodische rechtwinklige Impulse am Eingangskreis der Röhre und durch Integration dieser Impulse mittels der Ausgangskapazität erhalten.

In solchen Systemen kann der innere Widerstand und die innere Kapazität der Röhre und anderer ίο Schaltelemente von Einfluß sein, sofern ihre Einwirkungen nicht kompensiert werden.

Weiterhin verursacht die unerwünschte Eigenkapazität im Ausgangskreis eine zusätzliche Belastung der Röhre. Es ist früher vorgeschlagen worden, den Eigenwiderstand des Ausgangskreises zu kompensieren. So ist z. B. bei Verwendung einer Integrationskapazität im Eingangskreis ein Serienwiderstand im Eingangskreis einer solchen Röhre vorgesehen worden, um auf diese Weise den tatsächlichen Nebenschluß widerstand im Ausgangskreis der Röhre zu kompensieren. Es ist aber ebenfalls erforderlich, die unerwünschte Eigenkapazität zu kompensieren. Falls derartige Kompensierungsschaltungen benutzt werden, um ein Feld der gewünschten Wellenform herzustellen, so liegt das Ziel in der Umwandlung der Wellenform des Ausgangsstromes oder der Spannung der Röhre in eine solche Form, die das gewünschte Ablenkfeld zu erzeugen vermag. Durch diese Kompensation kann besonders im Falle der Eigenkapazität die für die Röhre erforderliche Stromspitze stark erhöht werden. Indessen ist es für das einwandfreie Arbeiten wünschenswert, einen möglichst großen Sägezahnstrom in einer Ablenkspule bzw. eine möglichst hohe Sägezahnspannung an einem Ablenkkondensator zu erhalten, ohne hierbei die für die benutzte Röhre erlaubten maximalen Strom- und Spannungsänderungen zu überschreiten. Im Falle der Eigenkapazität im Ausgangskreis zusammen mit geeigneten Kompensationskreisen, kann das Belastungsdiagramm einen oder zwei Schnittpunkte haben, d. h. es kann die Form einer Acht mit zwei Schleifen oder unter anderen Bedingungen drei Schleifen aufweisen. Es hat sich als wesentlich herausgestellt, die verschiedenen Maximalwerte, welche in dem Belastungsdiagramm auftreten, einander anzugleichen, so daß alle Strom- und Spannungsänderungen im wesentlichen dem zulässigen Maximum entsprechen, das durch die Arbeitscharakteristik der Röhre definiert ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verstärker- oder Generatorschaltung zur Erzeugung eines periodischen elektrischen oder magnetischen Feldes, z. B. eines Feldes von sägezahnformigem Verlauf, wird das Feld in Abhängigkeit von Impulsen erzeugt, die dem Eingangskreis einer zur Schaltung gehörigen Verstärkerröhre zugeführt werden, in deren Ausgangskreis eine das Feld erzeugende Reaktanz vorgesehen ist, wobei im Ausgangskreis unerwünschte, die Wellenform an sieh verzerrende Wirk- oder Blindwiderstände vorhanden sind, deren Einwirkung durch entsprechende eingangsseitig vorgesehene Kompensationsschaltung wenigstens teilweise kompensiert wird. Die erfindungsgemäße Schaltung ist durch eine derartige Bemessung des Ausgangskreises und der Kompensationsschaltungen und eine derartige Form der dem Eingangskreis zugeführten Impulse gekennzeichnet, daß das Ladediagramm der Verstärkerröhre (Anodenstrom als Funktion der Anodenspannung) wenigstens einen Kreuzungspunkt aufweist.

In der Fig. 1 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes von bestimmter Wellenform gezeigt, das periodisch wiederkehrende Einschwingvorgänge aufweist. Das gewünschte Feld kann eine Sägezahnwellenform besitzen und als Ablenkfeld in einem Fernsehempfänger benutzt werden. Die Anordnung in der Fig. 1 enthält einen Röhrenverstärker 10, in dessen Eingangskreis der Kondensator 11, die Induktivität 12 und der Widerstand 13 in Serie geschaltet sind. Der Ausgangskreis der Röhre enthält die Induktivität 14 für die Erzeugung des Feldes, in welcher ein Strom der gewünschten Wellenform gebildet werden soll. Parallel zur Induktivität 14 liegt der Kondensator 15, der im ganzen oder teilweise in der Eigenkapazität des Ausgangskreises und der Röhre enthalten sein kann. Ferner ist ein Widerstand 16 dargestellt, der dem inneren Widerstand des Ausgangskreises und der Röhre entspricht. Außerdem ist in der Schaltung der Fig. 1 eine Quelle 1.7 vorgesehen, die dem Eingangskreis der Röhre Stromimpulse zuführt, welche die gleiche Periode haben wie das gewünschte Feld und eine Wellenform besitzen, die in einer vorherbestimmten Weise mit derjenigen des gewünschten Feldes in Beziehung steht. Die Quelle 17 führt dem Eingangskreis, falls der Generator ein Sägezahnfeld erzeugen soll, einen Strom rechtwinkliger Wellenform zu.

Aus der Betrachtung der Wirkungsweise der gerade beschriebenen Schaltung und bei Vernachlässigung der Einwirkung der Eigenkapazität 15 und des Widerstandes 16 im Ausgangskreis der Röhre und des Einflusses der Kompensierungselemente 12 und 13 ergibt es sich, daß der Kondensator 11 im Eingangskreis der Röhre 10 die Impulse des durch die Quelle 17 zugeführten Stromes integriert. Hieraus entsteht eine Sägezahnspannung, die den Eingangselektroden der Röhre zugeführt wird, so daß ein entsprechender Sägezahnstrom im Ausgangskreis der Röhre entsteht und durch die Induktivität 14 fließt. Die gewünschte Wellenform wird also erzeugt, wenn die Nebenschlußkapazität, dargestellt durch den Kondensatoris, und der Nebenschlußwiderstand, dargestellt durch Widerstand 16, nicht in dem Kreis vorhanden sind. Es ist daher notwendig, diese Störungen in der Schaltung zu kompensieren; zu diesem Zweck ist die Kompensationsschaltung mit der Induktivität 12 und dem Widerstand 13 in Serie mit dem Kondensator 11 im Eingangskreis der Röhre 10 vorgesehen. Für die Röhre wird eine lineare Kennlinie angenommen, also ein konstanter Übertragungsleitwert innerhalb ihres Arbeitsbereiches. Bei der Kompensation der Impedanz-

änderungen des Ausgangskreises infolge der störenden Kapazität 15 und des Widerstandes 16 ist es notwendig, daß der Eingangskreis eine Impedanzänderung besitzt, die zu derjenigen des Ausgangskreises reziprok verläuft. Die folgenden Gleichungen sind auf die Schaltung in der Fig. 1 anwendbar:

■£■

C₁

Wie oben erwähnt, kann die Bestimmung der Größe des Widerstandes 13, der dazu dient, den Nebenschluß widerstand 16 zu kompensieren, nach bekannten Verfahren erfolgen.

Da die Eigenkapazität 15 und der Widerstand 16 zusammen mit den Kompensierungselementen, der Induktivität 12 und dem Widerstand 13 in der Schaltung Fig. 1 vorhanden sind, muß der Verlauf der Eingangsspannung und des Ausgangsstromes in der Röhre in eine solche Form gebracht werden, daß das gewünschte Feld entstehen kann. Hierdurch wird der Ausgangsspitzenstrom der Röhre stark erhöht. Für ein sicheres Arbeiten ist es wünschenswert, einen möglichst großen Sägezahnstrom in der ablenkenden Induktivität 14 zu erzielen, ohne hierbei die normalen Strom- und Spannungswerte für die Röhre zu übersteigen.

Wenn die Einwirkung der Elemente 15 und 16 zusammen mit derjenigen der Elemente 12 und 13, die zur Kompensation vorgesehen sind, berücksichtigt wird, so ist die Wellenform in der Induktivität 14 die gleiche wie die Eingangswellenform. Wenn die Eingangswelle aus rechtwinkligen Impulsen besteht, kann die entsprechende Ausgangswelle an der Nebenschlußkapazität nicht auftreten, da dies einen momentanen unendlichen Lade- oder Entladestrom an der Nebenschlußkapazität 15 zusätzlich zum Sägezahnstrom in der Induktivität 14 erfordern würde. Um den Lade- und Entladestrom der Kapazität 15 auf einen endlichen Wert zu bringen und damit die Schwankungen des Röhrenausgangsstromes zu begrenzen und um zu derselben Zeit den Einfluß von unerwünschten Ausgangswiderständen und Kapazitäten zu kompensieren, ist willkürlich angenommen, daß die Impulsspannung, die im Ausgangskreis der Röhre erzeugt wird, einen trapezförmigen Verlauf besitzt, wie es in Fig. 7 a gezeigt ist. Dies ist eine gute Annäherung an die übliche rechtwinklige Impulsform. Es wird weiter angenommen, daß diese Welle durch eine Eingangswelle derselben Form erzeugt wird. Die entsprechenden Stromkomponenten in der Induktivität 14 und der Nebenschlußkapazität 15 sind in den entsprechenden Fig- 7 b und 7 c dargestellt. Der Strom in der Fig. 7b besitzt eine Sägezahnform mit einer parabolischen Abrundung an den Ecken. Der Kapazitätsstrom in der Fig. 7 c besteht aus einer Serie von Doppel impulsen von rechtwinkliger Form. Der gesamte Ausgangsstrom der Röhre 10 stellt die Summe der Komponenten der Fig. 7b und 7 c dar und ist in der Fig. 7d gezeigt. Die Größe der zulässigen Induktivität im Ausgangskreis der Röhre wird durch die Spitzenspannung wahrend der Rücklaufzeit und durch die Zeit, die für den Rücklauf verfügbar ist, begrenzt. Die günstigste Ausnutzung von Strom und Spannung im Ausgangskreis der Röhre 10 erfordert, daß die Nebenschlußkapazität so schnell wie möglich zu Beginn der Rücklaufzeit auf die Spitzenspannung aufgeladen und so schnell wie möglich am Ende der Rücklaufzeit entladen wird. Die Geschwindigkeit der Ladung und Entladung wird durch die Stromänderung begrenzt, die von der Röhre verarbeitet werden kann. Die günstigste Anordnung ist natürlich die, bei welcher die gesamte Stromänderung zur Ladung und Entladung der Kapazität 15 benutzt wird und welche die Spitzenspannung ausnutzt, die an der Induktivität 14 während des größten Teiles der Rücklaufperiode erzeugt wird. Hierdurch wird nicht nur der Optimalwert für die Induktivität 14, sondern auch der Verlauf der Impulsspannung im Ausgangskreis der Röhre festgelegt.

In der Fig. 7 a ist die Abtastperiode gleich T, die Rücklaufzeit ist rT, und der Rest entspricht der Zeilendauer. Da die Zeile geradlinig verlaufen muß, muß die Spannung an der Induktivität 14 während der Zeilenlaufzeit konstant sein, und sie ist mit — E_s bezeichnet. Während der Rücklaufzeit kann indessen die Impulsform so gewählt werden, um irgendwelchen gewünschten Bedingungen zu entsprechen. Ein Teil der Rücklaufzeit ist für die Ladung der Kapazität 15 bestimmt und ist mit qT bezeichnet. Die gleiche Zeit dauert die Entladung des Kondensators gerade vor dem Ende der Rücklaufzeit. Mit Ausnahme der Ladungs- und Entladungszeiten ist die Spannung während des Rücklaufes gleich der Spitzenspannung B_r. Der Spannungsunterschied E₁ setzt sich aus der Summe von E_r und E_s zusammen. Die trapezförmige Wellenform in der Fig. 7 a ist zu den Ladungs- und Entladungszeiten in Beziehung gesetzt, wie in der Fig. 7 c dargestellt. Bei jeder Impulsform verläuft die Teilung zwischen den positiven und negativen Abschnitten der Welle derart, daß die positiven und negativen Flächen gleich sind. Die negative Spannung an der Induktivität 14 während des Rücklaufes beträgt

(3)

Die positive Spannung während des Rücklaufes beträgt

E - L»¹* ^χ- *·*- (r—q)T l—r

(4) "5

Hierbei ist I_t die Stromänderung während der Zeilenperiode. Die letzte Gleichung wird durch eine geometrische Konstruktion erhalten, die auf der parabolischen Form der Spitzen des Sägezahnstromes in Fig. 7 b beruht. Die Form der Spitzen ist parabolisch, da sie durch die Integration einer sich neigenden geraden Linie erhalten wird, wie es in Fig. 7 b gezeigt ist. Da der gerade Teil der Stromwelle während des Rücklaufes in Fig. 7 die 1*5 Tangente zu der parabolischen Kurve bildet, würde

er ausgedehnt die Zeile zu einer Zeit zwischen Null und qT schneiden, d. h. in der Mitte der Ladungszeit. Ein entsprechender Schnittpunkt wird an der Spitze der Welle in der Mitte der Entladungszeit erhalten. Die Neigung der Kurve wird durch eine geometrische Konstruktion auf Grund der Zeit (r—q)T und der Stromänderung erhalten. Die letztere ist etwas größer als Lt im Verhältnis des Bruches am Ende der Gleichung (4). Die Spannungsänderung ist daher

E ^E -

- -{τ—ή Τ

⁺ r-i rT(i-r)(i-q]r) '

Die Spannungsänderung E_t ist der Größe der Induktivität 14 proportional und ist mit der Kapazität 15 durch q verquickt, welches die relative Ladungszeit ausdrückt. In der Fig. 7 c wird angenommen, daß der Ladungsstrom gleich der Stromänderung I_t während derLadungs- und Entladungszeit ist. Während des Restes der Rücklaufzeit und der gesamten Zeilenlaufzeit ist die Spannung an der Kapazität 15 konstant; der hindurchgehende Strom ist also gleich Null. Während der Ladungszeit ändert sich die Spannung um den Betrag E_t, welcher mit dem Strom und der Ladungszeit wie folgt in Beziehung steht:

E₁ =

Man kann diese Gleichungen durch Ausdrücke für R_t, welches als der Belastungswiderstand der Röhre io betrachtet werden kann, kombinieren:

rT (i—r) (i — q\r) C₁₅

Der Faktor, welcher sodann die Ladungs- und Entladungszeit bestimmt, ist

τ ■

Die Größe der Induktivität 14 lautet Z₁₄ = 2^(1-^(1-?/.*).

Die Faktoren, welche q bestimmen, sind bekannt ; q kann also aus der Gleichung (8) berechnet werden. Alle anderen Faktoren in der Gleichung (9) sind bekannt; die Größe der Induktivität 14 kann direkt berechnet werden. Ein größerer Wert für die Nebenschlußkapazität C₁₅ erfordert einen größeren Wert für q, d. h. eine größere Ladungsund Entladungszeit. Ein größerer Wert für q vermindert die zulässige Induktivität im Ausgangskreis der Röhre 10 und setzt dadurch die Wirksamkeit des Verstärkers in dem Verhältnis (1 — qjf) herab. Mit anderen Worten: Beim Vorhandensein einer Nebenschlußkapazität fließt der gleiche Sägezahnstrom durch eine kleinere Induktivität und erzeugt daher ein Ablenkfeld von kleinerer Amplitude. Der Maximalwert für die Ladungszeit beträgt die Hälfte der Rücklaufzeit, da die gleiche Zeitdauer für die Entladung vorgesehen sein muß.

Die maximalzulässige Größe für die Kapazität 15 wird erhalten, indem q = r/2 gesetzt wird. Daher ist

(max)= ^-

(10)

Wenn die Kapazität 15 größer als dies ist, so ist es unmöglich, sie auf die Spitzenspannung aufzuladen und innerhalb der Rücklaufzeit zu entladen, da nur die Hälfte der Rücklaufzeit für die Ladung zur Verfügung steht. Wenn die Kapazität 15 diesen größeren Wert annimmt, so ist der Strom nicht mehr in der Lage, sie auf die Maximalspannung aufzuladen, und somit ist die Spitzenspannung nicht mehr ein Grenzwert. Es ist noch möglich, den Sägezahnstrom in der Induktivität 14 fließen zu lassen; die Größe der Induktivität ist jedoch nicht mehr durch die Spitzenspannung begrenzt. Der kritische Wert für die Induktivität der demjenigen in Gleichung (10) entspricht, ist

L₁₁ (max) =

-T). (11)

Für einen größeren Wert für die Nebenschlußkapazität ist R_t keine Begrenzung; der Ausdruck kann also in den Gleichungen (10) und (11) eliminiert werden, und man erhält die folgende Beziehung:

L_u = —

_r2 Ji (j _

(12)

Ein größerer Wert für die Kapazität C₁₅ setzt proportional die Größe der Induktivität 14 herab und vermindert daher die Wirksamkeit für Abtastzwecke.

In der obigen Untersuchung ist die Zeit, welche für Synchronisierungszwecke erforderlich ist, vernachlässigt worden. Falls hierfür Zeit erforderlich sein muß, so sollte sie als Teil der Zeilenlaufzeit betrachtet werden·, und die Rücklaufzeit muß entsprechend verkürzt werden.

Die oben angenommenen Bedingungen ergeben nicht genau die idealen Beziehungen in bezug auf die Größe der Induktivität 14 und die Impulsform. In der Fig. 7 d übersteigt der Spitzenstrom in der Ladungszeit etwas den Spitzenstrom während der Zeilenperiode. Ebenso ist der Strom während eines Teiles der Ladezeit kleiner als der Spitzenstrom während der Zeilenperiode. Ideal ist es, den gesamten Ausgangsstrom während der Ladezeit konstant und gleich den Spitzenstrom zu halten und ähnliche Bedingungen während der Entladezeit zu haben. Die ideale Form des Ausgangsspannungsimpulses ist gleich derjenigen in der Fig. 7 a, jedoch ist sie an den Seiten leicht konvex. Hierdurch wird die Stromkurve während der Lade- und Entladezeiten in Annäherung an den idealen Zustand verflacht. Die günstigste Größe für die Induktivität 14 ist unter diesen Bedingungen im wesentlichen dieselbe^ wie sie bereits oben angegeben wurde. Der Hauptunterschied beruht darauf, daß der Impuls hierbei konvexe Seiten hat.

Es ist festgestellt worden, daß die Stromänderungen in der Induktivität 14 etwas größer sind als

die des Gesamtstromes der Röhre ίο. Dies ist in der Fig. 7b ersichtlich; die Stromänderungen sind hierbei während der Rücklaufperiode etwas größer als während der Zeilenperiode. Die letztere entspricht der Stromänderung in der Röhre. Dies ist auf die Neigung zur Resonanz in der Induktivität 14 und der Nebenschlußkapazität 15 zurückzuführen. Dies ist nicht zweckmäßig, da die zusätzliche Änderung nur während der Rücklaufzeit eintritt.

Unter den gerade beschriebenen Bedingungen hat das Belastungsdiagramm die ungewöhnliche Form, die in Fig. 6b gezeigt ist. Die Ecken des Ladediagramms sind abgerundet, um den Weg auf dem Diagramm klarer zu zeigen. Das Ladediagramm der Fig. 6b hat drei Schleifen, d. h. zwei Schnittpunkte anstatt einer Schleife, wie es in der Fig. 6 a dargestellt ist. Die Fig. 6 c bringt das Ladediagramm für die kritischen Werte der Induktivität 14 und der Kapazität 15, welches sich aus den

ao Gleichungen (10) und (11) unter den betrachteten Bedingungen ergibt. Die Rücklaufschleife in dem Ladediagramm der Fig. 6b verschwindet vollständig und hinterläßt nur zwei Schleifen, d. h. das Ladediagramm der Fig. 6 c hat nur einen Schnitt-

a5 punkt. Eine Vergrößerung der Kapazität 15 veranlaßt die Zusammenziehung des rechtsseitigen Endes des Diagramms, ohne jedoch seine Form zu verändern. Die drei Ladediagramme in den Fig. 6a bis 6 c sind für die gleichen Grenzen von Strom und Spannung in der Röhre 10 gezeigt. Der durchschnittliche Strom I_a ist in allen Fällen der gleiche und ist der Mittelwert der beiden Grenzwerte. Die Durchschnittsspannung nimmt indessen mit der Annäherung an die trapezförmige Impulsform ab.

Die Schaltung in der Fig. 2 ist derjenigen in der Fig. ι ähnlich; die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden. Der Hauptunterschied beruht darauf, daß der Eigen-Serienwiderstand 20 der Induktivität 14 berücksichtigt ist und daß kompensierende Schaltelemente dafür vorgesehen wurden. Diese Kompensierungselemente sind zwischen dem Eingangs- und Ausgangskreis einer Zusatzröhre 21 verteilt. Die Kompensationsschaltung zwischen den Röhren liefert an der Anode der Röhre 10 eine Spannung der gleichen Wellenform wie die Eingangsspannung der Röhre 10, und dies entspricht der reziproken Impedanzschaltung in der Fig. 1. Da die Anodenspannung der Röhre 10 sich von der Spannung an der Induktivität 14 unterscheidet, ist eine Kompensationsschaltung erforderlich, welche die Eingangsspannung am System ändert. Die Kompensationsschaltung im Eingangskreis der Zusatzröhre ist hierfür vorgesehen. Auf diese Weise entsteht an der Induktivität 14 eine Spannung, welche die gleiche Wellenform hat wie die Eingangsimpulse. Der Kompensierungskreis am Eingang der Röhre 21 enthält einen Widerstand 22 in Serie mit einen Kondensator 23. Der Kompensierungskreis im Ausgangskreis der Röhre 21 besitzt einen Widerstand 24 und eine Induktivität 25 in Serie mit dem parallel geschalteten Widerstand 26 und Kondensator 27. Die folgenden Ausdrücke lassen sich auf die Schaltung in der Fig. 2 anwenden:

C₂₃ i?22 ⁼

₂₃

C2

20

(13) (14) (15)

Die Anordnung in der Fig. 3 ist im allgemeinen derjenigen in den Fig. 1 und 2 ähnlich; die gleichen Schaltelemente führen die gleichen Bezugszeichen. Die Schaltung in der Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen in der Fig. 2 darin, daß ein Abwärtstransformator zur Kopplung der Induktivität 14 mit dem Ausgangskreis der Röhre 10 verwendet wird. Hierdurch wird die Benutzung eines Sekundärkreises von niedriger Impedanz ermöglicht. Der dem Transformator entsprechende Kreis wird durch die Nebenschlußinduktivität 30 und die Serieninduktivität 31 dargestellt. Das Hinzufügen des Transformators erfordert eine kleine Veränderung des Kompensationskreises der Fig. 2. Insbesondere ist ein Kondensator 32 parallel mit dem Widerstand 26 und dem Kondensator 27 vorgesehen, während ein Kondensator 33 parallel zum Kondensator 2T, angeordnet ist. Die folgenden Gleichungen befassen sich mit der Schaltung in der Fig. 3:

^33/C₂₃ = C₃₂JC_2n = L₃₁JL₁₄ , (16)

Cu = Ct₁-L₁JLu, (X₇)

C33 = C₂₃ · L_SJL_U , (18)

C34/C27 = L₃₀IL₁₄,, (19)

C34 — C₂₇ · L₃₀JL_n ,

(20)

Es muß auf die Tatsache hingewiesen werden, daß mehr komplizierte Kompensationsanordnungen für die Ladekreise, die in Fig. 2 und 3 gezeigt sind, erforderlich werden. Mehr als ein Kompensationszweig wird in jedem Beispiel gebraucht. Diese Zweige sind unabhängig dargestellt; zwischen ihnen liegt eine zusätzliche Röhre. Häufig ist es möglich, diese Schaltungen an verschiedenen Stellen derselben Stufe vorzunehmen, oder sie sogar in einer mehr allgemeinen Vierpolschaltung zusammenzufassen, ohne eine zusätzliche Röhre zu verwenden.

In der Fig. 4 ist eine Anordnung zur Erzeugung einer Sägezahnspannung an der Kapazität der Ablenkplatten dargestellt; diese ist durch den Kondensator 40 im Ausgangskreis der Röhre 41 gezeigt. Die Integration wird in diesem Fall durch die Kapazität des Kondensators 40 bewirkt. Wie vorher stellt der Widerstand 16 den Eigenwiderstand im Ausgangskreis der Röhre 41 dar, während mit 42 die Induktivität im Nebenschluß mit dem Ausgangskreis bezeichnet ist. Um die gewünschte Kompensation zu erzielen, sind zwei Kreise in den Eingangs- und Ausgangskreisen der Zusatzröhre 43 vorgesehen. Der Kompensierungskreis im Eingangskreis der Röhre 43 enthält nur einen Kondensator 44, während die Kompensierungsschaltung im Aus- iao gangskreis der Röhre 43 aus der Induktivität 45, dem Kondensator 46 und dem Widerstand 47 in Serie besteht. In diesem Fall weist die Schaltung im Ausgangskreis der Röhre 43 eine Impedanzcharakteristik auf, die mit dem Scheinleitwert des Ladekreises der Röhre 41 identisch ist. Die folgen-

R₄₇ = C₁₆ · L₄₅ C₄₀,
τ ρ CT

τ τ C IC

■^53 — -¹^iS ' °42/¹-''

CT TC CT

I₆₂ = I₅₁. C₄₀H

L₄₅C₄₆ = C₄₀L₅

40^5I >

den Ausdrücke befassen sich mit der Schaltung in der Fig. 4:

LJR₄, = CJC₁₆ , (21)

(23) C₄₆ = C₄₀-LaIL₄₅. (24)

Die Schaltung in der Fig. 5 ist im allgemeinen derjenigen in der Fig. 4 ähnlich. Die gleichen Schaltelemente haben hierbei die gleichen Bezugszeichen erhalten. Der Hauptunterschied der Schaltung in der Fig. 5 beruht darauf, daß ein Transformator, dessen Serien- und Nebenschlußinduktivität durch entsprechende Induktivitäten dargestellt werden, zur Kopplung der Ablenkkapazität 40 mit dem Ausgangskreis der Röhre 41 vorgesehen ist; hierdurch wird die Verwendung eines Sekundärkreises mit hoher Impedanz möglich. Die Verwendung des Transformators erfordert zusätzliche Elemente in den Kompensierungskreisen; diese bestehen aus einer Induktivität 52 in Serie mit dem Kondensator 44 zusammen mit einer Induktivität 53 in Serie mit dem Widerstand 47, dem Kondensator 46 und einer Kapazität 54 parallel zur Induktivität 45. Die folgenden Gleichungen sind auf die Schaltung in der Fig. 5 anwendbar:

!53/145 = CJC₄₀, (25)

(26)

(27) (28)

(29) (30)
C ₆ = C₄ LJL₄₅. (31)

Obgleich die Erfindung unter Voraussetzung eines linearen Röhrenverstärkers ohne Rückkopplung beschrieben worden ist, so ist doch auch das Prinzip auf Generatoren anwendbar, bei denen die Linearität durch geeignete Rückkopplungsmittel erzielt wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Verstärker- oder Generatorschaltung zur Erzeugung eines periodischen elektrischen oder magnetischen Feldes, z. B. eines Feldes von sägezahnförmigem Verlauf, in Abhängigkeit von Impulsen, die dem Eingangskreis einer zur Schaltung gehörigen Verstärkerröhre zugeführt werden, in deren Ausgangskreis eine das Feld erzeugende Reaktanz vorgesehen ist, wobei im Ausgangskreis unerwünschte, die Wellenform an sich verzerrende Wirk- oder Blindwiderstände vorhanden sind, deren Einwirkung durch entsprechende, eingangsseitig vorgesehene Kompensationsschaltungen wenigstens teilweise kompensiert wird, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des Ausgangskreises und der Kompensationsschaltungen und eine derartige Form der dem Eingangskreis zugeführten Impulse, daß das Ladediagramm der Verstärkerröhre (Anodenstrom als Funktion der Anodenspannung) wenigstens einen Kreuzungspunkt aufweist.
2. 2. Schaltung gemäß Anspruch r, bei der die genannte Reaktanz eine Induktanz ist und der Ausgangskreis außerdem eine Parallelkapazität und einen Parallelwiderstand enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis eine derart bemessene, aus der Serienschaltung von einem Kondensator, einer· Induktanz und einem Widerstand zusammengesetzte Kompensationsschaltung vorgesehen ist, daß sowohl im Ausgangs- wie im Eingangskreis Resonanz bei derselben Frequenz stattfindet.
3. 3. Schaltung gemäß Anspruch 2, bei der im Ausgangskreis ein mit der Induktanz in Serie geschalteter Serienwiderstand vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltungen auf den Eingangs- und den Ausgangskreis einer zusätzlichen Verstärkerröhre aufgeteilt sind, deren Ausgangskreis den aus der genannten Serienschaltung bestehenden Eingangskreis der erstgenannten Verstärkerröhre umfaßt, wobei parallel zum Kondensator der Serienschaltung ein Widerstand liegt, und der Eingangskreis der zusätzlichen Verstärkerröhre aus der Serienschaltung von einem Kondensator und einem Widerstand besteht.
4. 4. Schaltung gemäß Anspruch 3, bei der die Induktanz durch einen Transformator an die Ausgangselektroden der Verstärkerröhre angeschlossen ist, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Kondensator, der in Serie mit der im Ausgangskreis der zusätzlichen Verstärkerröhre vorgesehenen Serienschaltung geschaltet ist.
5. 5. Schaltung gemäß Anspruch 1, bei der die genannte Reaktanz eine Kapazität ist und außerdem im Ausgangskreis eine Parallelinduktanz und ein Parallelwiderstand vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltungen auf den Eingangs- und den Ausgangskreis einer zusätzlichen Verstärkerröhre aufgeteilt sind, deren Ausgangskreis einen Teil des Eingangskreises der erstgenannten Verstärkerröhre bildet und eine Serienschaltung von einer Induktanz, einem Kondensator und einem Widerstand umfaßt und deren Eingangskreis einen an die Eingangselektroden gelegten Kondensator umfaßt.
6. 6. Schaltung gemäß Anspruch 5, bei der die Kapazität durch einen Transformator an die Ausgangselektroden der Verstärkerröhre gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Induktanz in Serie mit der im Ausgangskreis der zusätzlichen Verstärkerröhre vorgesehenen Serienschaltung geschaltet ist, wobei ein Kondensator parallel zur erstgenannten Induktanz der Serienschaltung liegt und eine Induktanz in Serie mit dem Kondensator des Eingangskreises liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen