DE964689C

DE964689C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gesteuerten Gleichspannung

Info

Publication number: DE964689C
Application number: DEN8106A
Authority: DE
Inventors: Josue Jean Philippe Valeton
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-12-01
Filing date: 1953-11-29
Publication date: 1957-05-29
Also published as: US2798155A; FR1094999A; GB741787A

Description

AUSGEGEBEN AM 29. MAI 1957

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Gleichspannung

Die Erfindung¹ bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer z. B. periodisch gesteuerten vorzugsweise hohen, Gleichspannung. Eine derartige Gleichspannung, die in Stufen geändert wird, wird z. B. bei Farbfernseh-Aufnahme- oder Wiedergaberöhren benötigt, in, denen, der Elektronenstrahl nicht nur der auch beim Schwarzweißfernsehen üblichen zeitproportionalen, waagerechten und senkrechten sondern zusätzlich noch einer stufenförmigen, Ablenkung unterliegt, wie es z. B. zur Auswahl zwischen drei nebeneinanderliegenden, verschiedenen Farben entsprechenden Zeilen auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre der Fall ist.

Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, nahe vor dem Schirm innerhalb der Elektronenstrahlröhre ein Raster aus parallelen, Leitern anzubringen, denen die stufenförmig sich ändernde Gleichspannung zugeführt wird.

In der Nähe eines solchen Leiters erfährt das Bündel eine zusätzliche Ablenkung, die von dem am Leiter angelegten Potential abhängig ist, so daß eine gewünschte Farbzeile ausgewählt werden: kann.

Da die Farbzeile im, allgemeinen nur sehr schmal, etwa entsprechend dem Durchmesser des: Elektronenstrahls ist, ist eine sehr genaue Steuerung der Gleichspannung erforderlich, um exakt die gewünschte Farbzeile zu erreichen..

709 524/179

Zur Umformung einer Gleichspannung in eine andere, vorzugsweise höhere Gleichspannung ist es bekannt, mit der einen Gleichspannung einen Oszillator zu betreiben, dessen Wechselspannung gleichgerichtet wird. Die so erzeugte Gleichspannung kann durch Ändern der Vorspannung einer Elektrode ■— z. B. eines Gitters der Oszillatorröhre — gesteuert werden.

Bekannte Schaltungen- dieser Art lassen zwar ίο ein Einstellen, und gegebenenfalls eine verhältnismäßig langsame Änderung der erzeugten Gleichspannung zu; sie eignen, sich jedoch nicht zur Erzeugung einer mit steilen ÜbeTgängen steuerbaren. Gleichspannung, wie sie bei den erwähnten Fairbfornseh-Anoirdnungen benötigt wird.

Bei einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer z. B. periodisch gesteuerten, vorzugsweise hohen, Gleichspannung mit Hilfe eines· Röhrenoszillators, der eine Wechselspannung verhältnismäßig hoher Frequenz erzeugt, die gleichgerichtet wird und deren, Amplitude von der Gleichspannung einer der Elektroden; der zwischen Anoden,- und Gitterkreis rückgekoppelten Röhre abhängt, wird die gewünschte exakte, auch mit schnellen! Übergangen steuerbare Gleichspannung erzielt, wenn gemäß der Erfindung als Oszillatorröhre eine Schirmgitterröhre dient, deren Anodengleichspannung dadurch gesteuert wird, daß sie zwischen Erde und der Kathode einer als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre liegt, deren Gitter gegenüber Erde eine steuernde Spannung zugeführt wird, und wenn der Arbeitspunkt der Schirmgitterröhre derart eingestellt ist, daß die Anodenweohselspannung durch den steilen Ast der Anodenstrom-Anodenspannungs-Kennlinie begrenzt wird.

Die Frequenz der durch den Oszillator erzeugten Wechselspannung ist verhältnismäßig hoch, z. B. zu r oo kHz, gewählt. Bei dieser Frequenz genügen vielfach schon die im Gleichrichtefkreis vorhandenen Streukapazitäten, um eine ausreichende Siebung der erzeugten Gleichspannung zu erzielen, während andererseits die Kapazitäten klein genug sind, um auch schnelle Änderungen der Gleichspannung zuzulassen. Zweckmäßig besteht die Gleichrichterschalrung nur aus .einer einzigen Gleichrichterstufe.

Eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung

nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Die als Scihirmgitterröhre ausgebildete Oszillatorröhre ι arbeitet in einer Hartley-Schaltung. Der Anodenkreis der Röhre ι enthält die Primärwicklung 2 eines Transformators 3, dessen Sekundärwicklung 4 eine Anzapfung 5 aufweist, die mit Erde verbunden ist An den Teil 4₀ der Sekundärwicklung 4 ist der Gleichrichterkreis angeschlossen, der aus der Reihenschaltung einer Diode 6 und eines Widerstandes 7 besteht.

Das untere Ende des Teiles 4_b der Sekundärwicklung 4 ist über den Kondensator 8 und den Widerstand 9 mit dem Steuergitter der Röhre 1 verbunden. Dieses Steuergitter liegt über den Kondensator 10 an Erde, während der Verbindungspunkt des Kondensators 8 und des Widerstandes 9 über einen Widerstand 11 mit Erde verbunden ist. Das Schirmgitter der Röhre 1 ist über den Widerstand 12, der für Wechselspannung mittels eines Kondensators 13 entkoppelt ist, an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle von z. B. 300 V angeschlossen.

Zwischen den Klemmen 14 einer Stromquelle von z.B. 500 V liegt die Reihenschaltung einer Röhre 15 und eines Kondensators 16. Parallel zum Kondensator 16 ist ein aus dem Widerstand 17 und dem Kondensator 18 bestehendes Siebglied geschaltet.

Die Reihenschaltung der Primärwicklung 2 des Transformators, 3 und der Oszillatorröhre 1 ist mit dem Kondensator 18 verbunden.

Zwischen dem Steuergitter der Röhre 15 und Erde ist ein Generator 19 zur Erzeugung einer stufenförmigen Spannung vorgesehen. Dieser Generator 19 kann von an sich bekannter Bauart sein. Die Röhre 15 ist also· als Kathodenfolgeröhre geschaltet, so daß bei Änderung der Steuergitterspannung gegen Erde auch die Kathode der Röhre dieser Änderung unterliegt. Um eine schnelle Änderung der Spannung am Kondensator 16 bei einer stufenförmigen Änderung dieser Steuergitterspannung zu erzielen, darf die Kapazität des Kondensators 16 nicht zu groß sein. Bei einer in 3er Praxis erprobten Schaltung hatte dieser Kondensator 1000 pF.

Auch die Zeitkonstante des Netzwerks 17, 18 soll nicht zu groß sein. Bei dem angegebenen Beispiel war der Wert des Widerstandes 17 etwa 5000 0hm und die Kapazität des Kondensators 18 gleich 680 pF.

,Ändert sich die Ausgangsspannung des Generators 19 stufenweise, so ändert sich auch die Spannung am Kondensator 18 ebenso, die die Anodenspannung für die Oszillatorsohaltung darstellt. Infolgedessen ändert sich auch die Amplitude der vom Oszillator erzeugten Wechselspannung mit der Frequenz von z. B. 100 kHz stufenweise, und zwar nahezu proportional mit der Änderung der Ausgangsspannung des Generators 19.

Da die am Widerstand 7 erzeugte hohe Gleichspannung praktisch nur von der Amplitude der Oszillatorschwingungen abhängt, ändert sich auch diese Gleichspannung nahezu proportional mit der Ausgangsspannung des Generators 19.

Wegen des Fehlens besonderer Siebkondensatoren in der Gleichrichterschaltung ändert sich die gleichgerichtete Spannung hinreichend schnell. Die angegebene Schaltung kann eine hohe Gleichspannung von 6,8 auf 10 kV erzeugen, wobei jeder Spannungswert z. B. V100 Sekunde lang oder solange wie gewünscht aufrechterhalten bleiben kann.

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer, iao z. B. periodisch, gesteuerten, vorzugsweise hohen, Gleichspannung mit Hilfe eines Röhrenoszillators, der eine Wechselspannung verhältnismäßig hoher Frequenz erzeugt, die gleichgerichtet wird und deren Amplitude von der Gleichspannung einer der Elektroden der zwi-

sehen Anoden- und Gitterkreis rückgekoppelten Röhre abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß als Oszillatorröhre eine Schirmgitterröhre dient, deren Anodengleichspannung dadurch gesteuert wird, daß sie zwischen Erde und. der Kathode einer als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre liegt, deren Gitter gegenüber Erde eine steuernde Spannung zugeführt wird, und daß der Arbeitspunkt der Schirmgitterröhre derart eingestellt ist, daß die Anodenweehselspannung durch den steilen Ast der Anodenstrom-Anodenspannungs-Kennlinie begrenzt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorenwechselspannung über einen Transformator einer Gleichrichtersöhaltung zugeführt wird, die die Reihenschaltung eines Gleichrichters und eines Belastungswiderstandes enthält, und daß die Frequenz der erzeugten Wechselspannung so hoch ist, beispielsweise 100 kHz beträgt, daß am Widerstand im Zusammenwirken mit der vorhandenen Streukapazität die hohe Gleichspannung geglättet wird.
3. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenkreis der Oszillatorröhre eine Primärwicklung eines Transformators enthält, dessen Sekundärwicklung aus zwei Teilen besteht, deren Verbindungspunkt mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist, wobei an einem Teil die Gleichrichterschaltung angeschlossen und der andere Teil über einen Kondensator mit dem Steuergitter der Oszillatorröhre gekoppelt ist und die Primärwicklung des Transformators zwischen der Anode der Oszillatorröhre und der gesteuerten Anodengleichspannungsquelle liegt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Primärwicklung des Transformators und der gesteuerten Anoden-Gleichspannungs-Speisequelle ein Siebglied eingeschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Funk 1939, S. 555 und 556.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Θ 509659/151 2.56 (709 524/179 5. 57)