DE1030391B - Anordnung zur Regelung der Frequenz eines Schwingungserzeugers durch einen anderen mittels einer Regelgroesse, die durch Vergleich der Phasenlage der beiden Schwingungen gewonnen wird - Google Patents

Description

Es ist ein Verfahren zur gegenseitigen Mitnahme von Schwingungserzeugern bekannt, bei dem die von zwei Schwingungserzeugern gelieferten Ströme einander überlagert und gleichgerichtet werden. Die Gleichrichtung wird durch eine vorgespannte Eingitterröhre vorgenommen, und der Gleichstrommittelwert dient zur Beeinflussung der Permeabilität eines Spulenkernes des zu regelnden Schwingungserzeugers, so daß sich hierdurch eine bestimmte Frequenz einstellt.

Die Erfindung bedingt gegenüber dieser bekannten Anordnung den Vorteil einer viel größeren Regelempfindlichkeit, da mit ihr bei einer bestimmten Phasenänderung größere Regelspannungen erhalten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß als Regelgröße eine Spannung dient, die aus dem Spitzenwert gewonnen wird, der sich durch Überlagerung der einen Schwingung mit Impulsen der Frequenz der zweiten Schwingung, jedoch kürzerer Dauer als die Schwingungsdauer der ersten Schwingung, und anschließende Gleichrichtung ergibt.

Es ist zwar bekannt, daß mit Hilfe einer im Ausgangskreis eines Gleichrichters entstehende Potentialdifferenz eine Regelspannung gewonnen werden kann. Derartige Regelvorrichtungen wurden jedoch bei An-Ordnungen, bei denen eine Überlagerung der von verschiedenen Schwingungserzeugern gelieferten Ströme vorgenommen wird, bisher nicht vorgesehen.

Bei der Regelanordnung nach der Erfindung ist eine weitgehende Unabhängigkeit von der Belastung vorhanden. Außerdem bleiben die Wellenformen der beiden Schwingungen von dem Synchronisiervorgang unbeeinflußt, und die gegenseitige Mitnahme kann ohne Anwendung selektiver Kreise durchgeführt werden.

Es ist vorteilhaft, zur Erreichung einer empfindliehen Steuerwirkung dem Schwingungserzeuger der niederen Frequenz eine verzerrte Welle zu entnehmen, diese mit der Schwingung der höheren Frequenz zu mischen und die resultierende Welle gleichzurichten. Durch Anwendung des Spitzengleichrichters wird, wie ersichtlich, ein Maximum oder Minimum der Spitzenspannung erhalten, je nachdem, ob die Impulse der niederen Frequenz auf das Maximum oder Minimum der Amplitude der höherfrequenten Schwingung fallen. Wenn ein System angewendet wird, welches sehr kurze Impulse der niederen Frequenz erzeugt, läßt sich eine wirkungsvolle Frequenzvervielfachung durchführen, insbesondere dann, wenn die Schwingung der höheren Frequenz eine flach ansteigende und abfallende Wellenform aufweist. Sinuswellen sind für diesen Zweck sehr geeignet, und zwar haben in diesem Falle die Impulse der niederen Frequenz zweckmäßig eine Dauer von höchstens einem Viertel der Periode der höherfrequenten Schwingung.

Anordnung zur Regelung der Frequenz

eines S chwingungs er zeugers durch einen anderen mittels einer Regelgröße,

die durch Vergleich der Phasenlage

der beiden Schwingungen gewonnen wird

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 28. März 1936 und 6. März 1937

Peter William Willans, London, ist als Erfinder genannt worden

Andererseits kann eine Impulsreihe der niederen Frequenz mit einer sägezahnförmigen Schwingung der höheren Frequenz gemischt werden, und zwar können hierbei die Impulse etwa die Länge einer halben Periode der höherfrequenten Schwingung haben. Dies Verfahren ist besonders geeignet, um unter Anwendung einer Reihe von Kippschwingungserzeugern eine Frequenzvervielfachung durchzuführen, da bei bestimmten Arten dieser Schwingungserzeuger sowohl Impulse wie sägezahnförmige Schwingungen an verschiedenen Stellen ihrer Kreise entnommen werden können.

Die Impulsfolge niederer Frequenz kann von einem Schwingungserzeuger derselben oder einer solchen Frequenz gesteuert werden, die ein Vielfaches oder ein Teil von dieser ist, und die gegenseitige Mitnahme wird durch Hinzufügen der nach der Erfindung erhaltenen Gleichstromkomponente zu dem entsprechenden Schwingungserzeuger erreicht.

Für die beim Fernsehen übliche elektrische Bildfeldzerlegung benötigt man zwei Grundfrequenzen für die Zerlegung in Bild- und Zeilenrichtung, z. B. eine von 6000 und eine von 25 Hz. Nach bekannten Verfahren kann die Frequenz von 25 Hz aus der Frequenz von 6000 Hz durch Anwendung einer Reihe von Kippgeräten hergeleitet werden, die in ganzzahligen Frequenzverhältnissen zueinander stehen, und zwar wird die Schwingung des einzelnen Kippgerätes auf das nächste Kippgerät gegeben. Wenn die ganze Kette von

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einem gegebenen Schwingungserzeuger synchronisiert werden soll (Stimmgabel oder Netz), wird eine Impulsreihe von 25 Hz Frequenz dem Kippgerät entnommen, mit der Schwingung des Hauptschwingungserzeugers gemischt und aus dem Gemisch eine gleichgerichtete und geglättete Stromkomponente erzeugt, die die Frequenz des Schwingungserzeugers von 6000 Hz steuert. Auf diese Weise wird dieser Schwingungserzeuger in festem Frequenzverhältnis zu dem Hauptschwingungserzeuger gehalten.

Die Anwendung der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Zerlegerfrequenzen nicht ganzzahlig ist. Es ist z. B. vorgeschlagen worden, eine Frequenz von 10125Hz einerseits und 50 Hz andererseits zu verwenden. Die Frequenz von 50 Hz wird als Grundfrequenz benutzt. Über eine Reihe von Kippgeräten wird die andere Frequenz von 10125 auf 25 Hz gebracht, und schließlich das System mit dem Schwingungserzeuger von 50 Hz auf die vorbeschriebene Weise synchronisiert. Die Zerlegersysteme arbeiten mit einer Frequenz von 10125 Hz einerseits und mit der Grundfrequenz andererseits. Geeignete Frequenzzwischenstufen für diesen Zweck sind 2025, 675, 225 und 75 Hz. Es ist ersichtlich, daß auf diese AVeise ein Schwingungserzeuger, dessen Frequenz (10125 Hz) kein Vielfaches der Grundfrequenz (50Hz) ist, mitgenommen wird, so daß also durch Anwendung der Erfindung zwei Schwingungserzeuger, deren Frequenzen miteinander vergleichbar (aber nicht notwendigerweise in ganzzahligem Verhältnis stehend) sind, in gegenseitiger Mitnahme gehalten werden können.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. Bei der Anordnung nach Fig. 1 arbeiten die Röhren 1 und 2 als Schwingungserzeuger, und zwar schwingt die Röhre 1 in der niederen Frequenz. Dem Schwingungserzeuger 2 der höheren Frequenz werden über die Spule 4 und den aus dem Widerstand 5 und dem Kondensator 6 gebildeten Kreis scharfe Impulse entnommen. Das aus der Summe dieser beiden Schwingungen erzeugte Potential wird dem Gleichrichter 7 zugeführt, der in Reihe mit dem Kondensator 8 liegt und infolgedessen als Spitzenwertgleichrichter arbeitet. Mittels eines einstellbaren Potentiometers 9 wird die vom Gleichrichter gelieferte Spannung über die aus den Widerständen 10 und Kondensatoren 11 bestehenden Siebketten dem Steuergitter der Röhre 12 zugeführt. Es ist vorteilhafter, eine Mehrzahl von Widerstands-Kapazitäts-Anordnungen mit verhältnismäßig kleinen Zeitkonstanten vorzusehen als ein einziges g_o Widerstandskapazitätsglied, das die tiefen Frequenzen in gleicher Weise abschneidet, da im letzteren Falle leicht Pendelungen auftreten können. Der durch die Röhre 12 fließende Strom erzeugt eine Spannungsdifferenz am Widerstand 13, und mittels dieser Spannungsdifferenz wird die Vorspannung der Schwingröhre 2 und damit die Frequenz der von ihr erzeugten Schwingungen gesteuert.

In Fig. 2 stellt die Kurve 14 die der Spule 4, die Kurve 15 die der Spule 3 entnommene Spannung dar. Diese Spannungen werden überlagert, wie in Kurve 16 dargestellt. Die an dem Gleichrichter 7 auftretende Spannung hängt von der gegenseitigen Phasenlage der durch die Kurven 14 und 15 dargestellten Schwingungen ab, da die scharfen Spitzen' der Kurve 15 jeweils auf einen bestimmten Teil der Impulse nach Kurve 14, z. B. wie in der Kurve 16 dargestellt, fallen. Die scharfen Impulse können auch auf die Rücklaufabschnitte der Kurve 14 gesetzt werden, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Auf diese Weise erhält man ein besonders hohes Maß der Phasenkontrolle, vorausgesetzt, daß die Impulse 15 der niederen Frequenz genügend schmal gemacht werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Synchronisierung von Kippschwingungsgeräten; sie läßt sich auch bei sinusförmigen Schwingungen anwenden. In Fig. 4 stellen die Kurven A und B das Ergebnis der Addition einer Sinuswelle mit einer anderen von dreimal größerer Wellenlänge dar; die Differenz in den Spitzenwerten der Kurven ist durch die verschiedenen Phasenbeziehungen zwischen den beiden Sinuswellen verursacht.

Als Schwingungserzeuger, dessen Frequenz durch die Potentialdifferenz gesteuert werden soll, kann z. B. auch ein Multivibrator dienen. Dabei können die steuernden Potentialdifferenzen die Vorspannung der Schirmgitter der Multivibratorröhren ändern.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Anordnung zur Regelung der Frequenz eines Schwingungserzeugers durch einen anderen mittels einer Regelgröße, die durch Vergleich der Phasenlage der Schwingungen beider Schwingungserzeuger gewonnen wird, für Fernsehzwecke, insbesondere zur Regelung der Bildwechsel- und Zeilenfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelgröße eine Spannung dient, die aus dem Spitzenwert gewonnen wird, der sich durch Überlagerung der einen Schwingung mit Impulsen der Frequenz der zweiten Schwingung, aber kürzerer Dauer als die Schwingungsdauer der ersten Schwingung, und anschließende Gleichrichtung ergibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zum Phasenvergleich durch Überlagerung eines annähernd linear ansteigenden Teiles der ersten Schwingung und einer impulsförmigen Schwingung mit der Folgefrequenz der zweiten Schwingung erfolgt, die kurzer als der ansteigende Teil der ersten Schwingung ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Regelgröße dienende gleichgerichtete Spannung über ein oder mehrere Siebglieder geleitet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung der Steuerelektrode einer Elektronenröhre zugeführt wird und die frequenzbestimmende Vorspannung für den zu regelnden Schwingungserzeuger an einem Widerstand im Anodenkreis der Elektronenröhre abgenommen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 383 448;
USA.-Patentschrift Nr. 1 788 533;
britische Patentschrift Nr. 282 099;
französische Patentschriften Nr. 721 692, 739 578.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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