DE1919862A1

DE1919862A1 - Kipposzillator

Info

Publication number: DE1919862A1
Application number: DE19691919862
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Ejiri
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1968-04-18
Filing date: 1969-04-18
Publication date: 1969-11-20
Also published as: NL6906070A; US3571755A; DE1919862B2; GB1262671A

Description

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DIPL.-ING. KLATTS BHHN DIPI..-PHYS. ROBERT MÜNZHXT3EB

PATENT ASWiLTB

8 MÜNCHEN 8 8 WIDBNMAYEBSTB. B

A 14969 18. April I969

Ml/My

Firma IWASAKI TSUSHIMKI KABUSHIKI KAISER (auch bekannt als IWATSU ELECTRIC CO. LTD.), 1-7-41, Kugayama, Suginami-Ku,

Tokyo-To / Japan

Kipposzillator

Die Erfindung betrifft einen Kipposzillator, der zur Erzeugung einer Sägezahnspannung dient, die dann nach Verstärkung aur Ablenkung des Elektronenstrahls einer- Kathodenstrahlröhre synchron mit irgendwelchen Impulsen am Eingang verwendet wird.

Bei den bekannten Kipposzillatoren wird die Periodenzahl der abgebildeten Impulse auf dem Schirm der Röhre für die Beobachtung der Wellenform eines Eingangssignals voreingestellt, und die Ablenkzeit der Sägezahnspannung wird automatisch abhängig von einer ersten Einstellung mit einem

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Handschalter eingestellt, so daß das Signal am Eingang auf dem Schirm in der Zahl der eingestellten Perioden beobachtet werden kann.

Die bekannten Kipposzillatoren haben jedoch Machteile, denn das automatische Schalten der Ablenkperiode der Sägezahnspannung geht nicht ohne Bestätigung des Handschalters vor sich, und wenn sich die Frequenz des Eingangssignal» von einem hohen Wert zu einem niedrigen ändert, ändert sich die Ablenkperiode der Sägezahnspannung nicht automatisch mit, sondern es muß der Handschalter wiederum verstellt werden. Das besagt, die Ablenkfrequenz ändert sich nie&t selbsttätig mit der Frequenz des Eingangssignals.

Aufgabe dar Erfindung ist ea deshalb, einen sich automatisch einstellenden Kipposzillator au schaffen, der die Nachteile der bekannten nicht zeigt sondern mit der Ablenkfrequens der Sägezahnspannung der Frequenz des Eingangssignals folgt, sowohl von niedrigen zu hohen Wertem als auch umgekehrt.

Damit erhält der Kipposzillator nach der Erfindung folgende Vorteiles

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1. Ea ist eine Nachstellung von Hand nicht nötig, wenn sich die Frequenz des Eingangssignals ändert;

2. Da die Sägezahnfrequenz sich automatisch mit der Frequenz des Eingangssignals ändert, herrscht in jeder Zeit Synchronismus zwischen diesen beiden Werten.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nun an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Es zeigern

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den prinzipiellen Aufbau der Erfindung wiedergibt;

Fig. 2 bis 7 Blockschaltbilder von verschiedenen

Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Kipposzillators;

Fig. 8 bis 13 Spanimngiskiirven einzelner Signale über der Zei^ zugehörig zu den einzelnen Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 7?

Fig.14 das Blockdiagramm eines Kipposzillators nach der Erfindung in Einzelheiten;

Fig.15 und 16 Kurven einzelner Spannungen über der Zeit des Ausführungsbeispiels nach Fig. H, wobei in Fig. 16 die in Fig. H eingeführten Bezugspegel angegeben sind.

Anhand.der Fig. 1 soll zunächst der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Geräts genannt werden. Der automatische Kippgenerator gemäß der Erfindung, der eine Sägezahnspannung erzeugt, die mit den an der Eingangsklemme VI

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eingegebenen Eingansimpulsen synchronisiert sind, besteht 'aus»

(1) einem Sägezahnspannungsgenerator I, der einen Sägezahn erzeugt, welcher einen oder mehrere verschiedene bestimmte Werte der Flankensteilheit haben kann;

(2) einen Haltekreis II, der ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Sägezahnspannung einen'bestimmten Wert erreicht hat;

(3) einen Steuerkreis III, der für die Periodendauer der Sägezahnspannung maßgebend ist und den Sägezahn in Lauf setzt synchron mit dem Impuls am Oszillatoreingang und den Sägezahn beendet, wenn das Signal vom Haltekreis II erscheint;

(4) einem automatischen Wählkreis IV, der nacheinander die verschiedenen Steigungen der Sägezahnspannung durchschaltet anfangend von geringer Steigung bis zu sehr steiler vorderer Planke, und das Durchschalten abbricht, wenn einer der Eingangsimpulse nicht innerhalb eines bestimmten ersten Intervalls aufgenommen ist, welches synchron mit dem Beginn der Sägezahnwelle beginnt; und

(5) ein Rückstellkreis V für die Steuerung des automatischen Wählkreises IV, durch den der Sägezahngenerator I wieder zurückgestellt wird, so daß er eine Sägezahnspannung mit der schwächsten Steigung erzeugt, wenn die Zahl der Eingangsimpulse, die innerhalb eines vorbestimmten zweiten Inter-

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vails aufgenommen werden, einen bestimmten Wert unterschreitet, wobei das zweite Intervall innerhalb der Periode der Sägezahnwelle liegt und länger ist als das erste Intervall. Die Sägezahnspannung wird an den Ausgangsklemmen VII abgenommen. Anschließend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben»

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gibt eine Kipptorschaltung 2 abhängig von Eingangssignalen W₁ an der E ingang ski esune 1 ein Torsignal Wp ab. Ein Sägezahngenerator 4 erzeugt eine Sägezahnkippspannung w-, synchron mit dem Torsignal W₉. Erreicht die Sägezahnspannung w·* einen bestimmten Wert (dieser Wert ist so groß_? daß er der vollen Ablenkung eines Kathodenstrahls in horizontaler Richtung auf einer Kathodenstrahlröhre entspricht, wenn der Kippgenerator mit einem Oszillographen zusammengeschaltet worden ist), so sehließt ein Haltekreis 21 die Kipptorschaltung 2 und hält diese in geschlossenem Zustandj bis die Spannung der Sägezahnwelle w_? wieder auf ihren Ausgangswert zurückgestellt ist. Ein erstes Gatter 6 erzeugt ein Gattersignal w., das zugleich mit dem Torsignal w_? beginnt und beendet wird, wenn die Sägezahnspannung w~ einen ersten bestimmten Wert erreicht hat» Ein UND-Gatter 8 läßt die ifiin-/iBimpulse Wj nur dann passieren, -n-hia dem UND-Gatter außer-

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dem das Gattersignal w. vom ersten Gatter 6 zugeführt wird. Ein monostabiler Kreis 9 wird vom Ausgang des UMD-Gatters 8 getriggert und erzeugt ein Signal an seinem Ausgang, dessen Dauer von der Zeitkonstante des Kreises 9 bestimmt wird. Ein Zähler 10 zählt die Anzahl der Ausgangsimpulse des monostabilen Kreises 9. Sie Steigung der Sägezahnspannung w-, wird abhängig vom Zählzustand des Zählers 10 eingestellt. Am Ende des Gattersignalsv4 wird ein zweites Gatter 12 geöffnet, das wieder geschlossen wird, wenn die Sägezahnspannung w., einen bestimmten zweiten Wert erreichte Ein Sperrgatter 13 ist geöffnet, wenn am 1/N-Frequenzteiler H, der nachfolgend noch beschrieben wird, kein Ausgangssignal vorhanden ist, und das Sperr&atter läßt die Impulse an seinem Eingang nur dann passieren, wenn das zweite Gatter 12 geöffnet ist» Per 1/N-Frequenzteiler 14 teilt im Verhältnis 1/N die Frequenz der Wiederkehr der Impulse <, die durch das Sperrgatter 13 hindurciigelangt sind. Dieser Teilungsfaktor 1/N wird in Abhängigkeit von der Periodenzahl festgelegt, die auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre abgebildet werden soll. Ein Komparator oder Vergleichskreis 19 erzeugt einen Ausgangsimpuls w_Q, wenn die Sägezahnspannung einen vorbestimmten Grenzwert erreicht hat. Ein Sperrgatter 16 blockt den Auegangsimpuls w_g des Komparators 19 ab oder läßt Ihn durch, jenachdem ob vom I/Il-Freouenzteiler ein

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Ausgangs signal w vorhanden ist oder nicht. Ein monosta"biler

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Kreis 17 wird vom Ausgangsimpuls Wq des Sperrgatters 16 getriggert und erzeugt einen Rückstellimpuls, dessen Dauer durch die Zeitkonstante des monostabilen Kreises 17 bestimmt ist. Dieser Rückstellimpuls wird auf den Zähler 10 gegeben, um dessen Zählzustand zu löschen, so daß der Sägezahngenerator 4 wieder einen Sägezahn w, erzeugt mit der geringstmöglichen Steigung.

Die Wirkungsweise der Anordnung wird in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben.

Zunächst wird die allmähliche selbsttätige Anwahl der verschiedenen Ablenkzeiten beschrieben. Es ist dabei anzunehmen, daß das Eingangssignal eine Impulskette (W₁ in Fig. 8) mit Signalen von gleichem Zeitabstand ist, die mit der Sägezahnspannung w-, synchronisiert werden sollen. Der Zustand des Torsignals Wp wird auf einen Impuls der Impulskette w. hin geändert. In dem Augenblick/beginnt der Säge-

'zahn zahngenerator 4 mit der Erzeugung eier Säge/opannung w.,. Das erste Gatter 6 wird gleichfalls geöffnet, wie das Gattersignal w. zeigt, und in einem Augenblick geschlossen, in dem die Sägezahnspannung w, einen bestimmten Wert, nämlich den am Punkt A, erreicht hat. Wenn innerhalb dieser ersten Zeit-

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spanne der Signaldauer des Gattersignals w. bereits weitere Impulse der Impulskette w^ eintreffen, so können diese Impulse das UND-Gatter 8 passieren und den monostabilen Kreis

9 auslösen. Die Zahl der Ausgangsimpulse des monostabilen Kreises 9 wird dann vom Zählwerk 10 gezählt. Die am Zähler

10 erhaltene Zahl wird abgelesen und danach die Steigung der Sägesahnwelle w-z schrittweise vergrößert entsprechend dem Zählzustand des Zählers 10. Dieses V/eiterschalten der Steigung der Sägezahnwelle w, wird solange fortgesetzt, bis innerhalb der Dauer des Gattersignals w. kein Impuls der Eingangssignalkette mehr eintrifft.

Das Rückstellen der Anordnung in den Ausgangszustand, in welchem der Sägezahngenerator 4 den Sägezahn mit der geringstmöglichen Steigung erzeugt, wird weiter unten beschrieben. Das zweite Gatter 12 erzeugt das Gattersignal W(-, welches in dem Augenblick beginnt, in dem das Gattersignal w. beendet ist, und das sein Ende findet, wenn die Sägezahnspannung w-z einen bestimmten Grenzwert, nämlich den von der Größe B, erreicht hat. Die während der Signaldauer w^ eintreffenden Eingangsimpulse w. passieren das Sperrgatter 15, bis dieses Sperrgatter 13 von einem Ausgangssignal des 1/K-Prequenzteilers gesperrt wird, was nachfolgend beschrieben wird. Ist das Teilungsverhältnis des i/N-Frequenzteilers H

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z.B. ein Drittel, so ändert sich das Ausgangssignal W₇ des Frequenzteilers 14 "bei Auf treffen des dritten Impulses der Kette W₁, der das Sperrgatter 13 passiert hat, wie dies Fig. 8 wiedergibt. Im gleichen Augenblick wird das Sperrgatter 13 durch das Ausgangssignal w. gesperrt, so daß keiner der EingangsiEipulse w, mehr das Sperrgatter 13 passieren kann» Es wird aber außerdem das Sperrgatter 16 durch das Augangssignal W₇ gesperrt, so daß der Ausgangsimpuls w_ft des Komparators 191 der dann erzeugt wird, wenn die Sägezahnspannung einen bestimmten Grenzwert, nämlich den im Punkt C, erreicht hat, das Sperrgatter 16 nicht mehr passieren kann. Ist jedoch der Zustand des Frequenzteilers 14 innerhalb der Dauer des Torsignals W₉ nicht geändert worden, so passiert der Ausgangsimpuls w_s des Komparators 19 das Sperrgatter I6f dag geöffnet ist₈ und löst den monostabilen Kreis 17 ausc Diese Bedingung ist dann erfüllt, wenn die Zahl der Impulse w, _s die in die Dauer des Gattersignals W₅; hineinfällt j kleiner ist als die vorbestimmte Zahl I. Dar Ausgangsjmpuls des monostabilen Kreises 17 stellt den Zähler 10 in seinen ursprünglichen Zählaustand entsprechend der flaciistsii Steigung der Sägesahnwslle v/,- zurück.

Dia allaiahlioiie aufeinanderfolgende Anwahl der verschiedenen Ablenkseiten (unterschiedliche Steigung der

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Sägezahnspannung) der Säge zahnwelle w,, und das Rückstellen auf die schwächste Steigung der Sägezahnwelle w., kann bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Pig. 2 automatisch vor sich gehen. Das heißt, wird die Sägezahnspannung w-, als Horizontalablenkspannung der Kathodenstrahlröhre eines Oszillographen benutzt, so wird die Ablenkzeit selbsttätig von einem großen Wert zu kürzeren durchgeschaltet, bis die Anzahl der Perioden des auf dem Bildschirm erscheinenden Eingangssignals den Wert bekommt, der durch die Zahl N des Teilungs— faktors 1/N des Frequenzteilers H bestimmt ist. Die Synchronisierung funktioniert auch noch in derselben 7/eise, wenn sich die Frequenz des abgebildeten Signals von niedrigen zu höheren Werten ändert. Ändert sich, jedoch, axe Frequenz des abzubildenden Signals von hohen zu niedrigen Werten, so erfolgt die Synchronisation in der Weise, daß zunächst die Ablenkspannung wieder auf die geringstmögliche Steigung zurückgeschaltet wird und die Einstellung dann in der oben beschriebenen i/eise von neuem vor sieh geht.

In den Fig. 3 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben» Die einzelnen Schaltkreisteile 2, 4, 6, 8_f 9, 10, 12₅ 13, H₃ 16_? 17 und 21 sind gegenüber denen in Fig„ 2 unverändert» Ein Differenzbildner 19 erzeugt ein Signal Wo₃ das in dem Augenblick be-

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ginnt, in dem vom Torkreis 2 her das Torsignal w,> auftritt. Ein Verzögerungskreis 20 verzögert das Ausgangssignal W₇ des 1/N-Frequenzteilers um die Zeit Δ T. Bei diesem Ausführungdbeispiel ist die allmähliche Anwahl der verschiedenen Steigungen der Sägezahnkurve w, die gleiche wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Das Rückstellen auf die kürzeste Periode der Sägezahnwelle w-, unterscheidet sich je doch von dem Rückstellvorgang des Ausfünrungsbeispiels nach Fig. 2. Die Verzögerungazeit ^ T des Verzögerungskreises wird so festgelegt, daß sie etwas langer als die Dauer des Ausgangsimpulses w^ des Differenzbildners 19 ist, so daß der Ausgangsimpuls w^ das Sperrgitter 16 nicht passieren kann, wenn vom 1/N-Frequenzteiler 14 kein Ausgangssignal w„ erzeugt wird. Das Ergebnis davon ist, daß der Ausgangsimpuls Wg das Sperrgatter nur dann passieren kann, wenn die obengenannte Synchronisationsbedingung erreicht ist, so daß der Ausgangsimpuls Wq den monostabilen Kreis 17 auslöst, um die Schaltkreise 4, 9, 10 und 14 rückzustellen.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der alle Schaltungsteile außer dem zweiten Gatter 12 die gleichen sind wie in Fig. 2. Während eine der Eingangsleitungen des zweiten Gatters 12 in Fig. 2 mit

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dem Ausgang 7 des ersten Gatters 6 verbunden ist, ist diese • eine Eingangsleitung des Gatters 12 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 an eine Terbindungsleitung 3 angeschlossen, die vom Ausgang der Kipptorschaltung 2 herkommt. Die Kurvenformen der Impulskurven W₁, W₉₅. w, und w, dieses Ausführungsbeispiels, die in der fig. 10 gezeigt sind, sind den gleichbezeichneten Kurvenformen der Fig_e 8 gleich» Während «jedoch der Einsatz d@s zweiten Gatters 12 bei dem Ausführungsbeispiel nach fig. 2 mit Beendigung des Gsttersignals w. erfolgt, setzt das zweite Gatter 12 bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Beginn des Torsignals Wp ein,, Das Ende des Gattersignals Wr, das vom zweiten Gatter 12 erhalten wird, ist gegenüber dem Ende des Gattersignals w., das vom ersten Gatter erhalten wird? um eine geeignete Zeitspanne verzögert. Diese Endpunkte der Gattersignale w» und W₅- werden in den Gattern 6 und 12 durch die Punkte A und B \ (siehe fig. 10) bestimmt. Die Grenzwerte, welehe für die Lage der Punkte A und B bestimmend sind, hängen davon ab_f wieviel Impulse der Impulskette W₁ inaierhalb der Dauer einer. Sägezahnablenkspannung w~ enthalten sein 80llen_o

In der fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das die automatische Auswähleinrichtung (das sind die Schaltkreise 2, 4, 21, 6, 8₉ 9 und 10) des

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Ausführungsbeiepiels nach Fig. 3 und die Rüokstelleinrichtung (das sind die Schaltkreise 12, 13, H, 16, 17, 19 und 20) des Ausführungsbeispieis nach Fig. 4 enthält. Die zugehörigen Kurven sind in der Fig. 11 wiedergegeben. Genauere Ausführungen der Arbeitsweise dieses Aueführungsbeispiels sind nicht erforderlich, da es sich leicht aus den vorhergehenden Erklärungen zu den genannten früheren Ausführungsbeispielen verstehen läßt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Fig« 6, in der ein bistabiler Schaltkreis 12a statt des zweiten Gatters 12 verwendet wird. Der Schaltzustand des bistabilen Schaltkreises 12a wird einmal in Abhängigkait von &©r Beendigung des Gattersignals w. des ersten Gatters β und sum anderen von dem Ende des Torsignals w_? vom Kipptorkrsia 2 bastinmrfc« Die übrigen Sohaltkreiselement® sind die glsiohen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig, 2. Die Eii.r¥a2ifonnen_f die an den einzelnen Ausgängen der Schalttamsieile abnehmbar sind_f zeigt die Fig. 12_O Die Kurven w-» W₀» w, und w. sind die gleichen, wie in der Figo θ gesaigt₀ Das Signal w_R am Ausgang des bistabilen Kreises 12a beginnt im Augenblick, in dem das Gattersignal w» vom ersten Gatter 6 beaMet ist, und endet in dem Augonbliek, in dem aueii das Sorsignal Wg vom Kipptorkreia 2

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beendet ist. Die übrigen Signalwellen Wg Ms w„ sind wieder die gleichen wie in Fig. 8.

Fig. 7 zeigt ein abgewandeltes Auafülirungsbeispiel der Ausführung nach Fig. 6, in welchem der Differenzbildner 19 und der Verzögerungskreis 2O₉ die in Zusammenhang mit den Beispielen nach Fig. 3 und 5 beschrieben sind, anstelle des !Comparators 19 verwendet werden. Di© entsprechenden Spannungs- und Impulskurven sind in der Fig« 13 wiedergegeben. Die Impulskurven w^, W₂, w,, W₄, W₅₉ Wg und w« sind die gleichen wie die in der Fig. 12 dargestellten. Der Verzögerungskreis 20 verzögert das Ausgasgseignal w„ des 1/1-Frequenzteilers 14 um eine Verzögerimfsseit ^ T, so daß das Aus gangs signal des Biffereasbilfesrs 19 im Fall der Synchronisation durch das Sperrgat-ter 16 gesperrt wird. Liegt jedoch, wenn keine SyneiironisatioBslbe&iagungen vorhanden sind, ein Ausgangsaignal w„ nicht vor, so kann der AusgangaiiEp'j.1 s w« das Sperrgatter 16 passieren, das dann

geöffnet let, und den mono stab ilen Kreis 17 auslösen., wodurch die Sehaltungskreise 9» 10 und I4 fiber die Leitung rückgestellt werden.

Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung eines Ausführungsbeiepiels der Erfindung wird mau, anhand der

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Pig. H, 15, 16 und 17 durchgeführt. Fig. 14 zeigt ein genaueres Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung entsprechend derjenigen nach ?ig. 6. In diesem Blockschaltbild werden nur die Schaltkreiaelemente oder Schalt-Terbindungen beschrieben, die sich von denen des in Fig. 6 beschriebenen Ausführungsbeispiels unterscheiden. Ein Impulsformer 22 erzeugt eine Rechteckimpulskette W₁- synchron mit einem Eingangssignal w..,, wobei die Impulshöhe des Signals w...» begrenzt wird. Ein Differenzbildner 23 erzeugt eine Impulskette, deren Impulse jeweils mit dem Anfang der Rechteckimpulse der Kette 24 zusammenfallen. Ein Helltastverstärker 24 verstärkt das Ausgangssignal des Kippgenerators 2 und gibt das so verstärkte Signal auf das Gitter oder die Kathode einer Kathodenstrahlröhre über seine Ausgangsklemme 25 j um damit den Kathodenstrahl für die Dauer der Sägezahnwelle w-, auszulösen. Das erste Gatter 6 erzeugt das Gattersignal w., das zusammen mit dem Torsignal Wp ausgelöst wird und auch zusammen mit dem Torsignal W₂ endet oder aber endet, wenn die Sägezahnspannung einen bestimmten, vorgegebenen Grenzwert erreicht hat· Der monostabile Kreis 9 enthält ein Sperrgatter 9-1 und einen monostabilen Kreis 9-2. Der Zähler 10 enthält einen Ringzähler 10-1 und einen bistabilen Schaltkreis 10-2. Dieser bistabile Schaltkreis 10-2 wird durch einen Triggerimpuls ausgelöst, der vom Ring-

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zähler 10-1 erzeugt wird, wenn der Zählzustand dee Ring- * Zählers 10-1 der stärksten Steigung der Sägezahnspannungskurve w, entspricht, und wird durch ein Ausgangesignal des Sperrgatters 16 rückgestellt. Der 1/N-Frequenzteiler 14 enthält einen im Haßstab des Divisors N zählenden Zähler 14-1 sowie einen Impulswandler 14-2, der einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der Zählzustand des Zählers 14-1 seinen höchsten Zählzustand anzeigt, und weiter einen bistabilen Kreis 14—3, der vom Ausgangsimpuls des Impulswandler 14-1 eingeschaltet und abhängig vom Ende des Ausgangssignale des Kippgenerators 2 rückgestellt wird. Der monostabile Kreis 17 kann einen Rückstellechalter haben, der von Hand betätigbar ist, wie dies gezeigt let.

In Zusammenhang mit der Fig. 15 wird nun das automatische Anwählen der verschiedenen Ablenkzeiten der Sägezahnspannung w, von längeren zu kürzeren Zeiten zuerst beschrieben. Ein Eingangssignal W₁, wird über die Leitung 1 dem Impulsformer 22 zugeführt, in dem das Eingangssignal W^, in eine Rechteckimpulskette w., umgewandelt wird. Die Rechteokimpulskette W₁ - wird dann weiterhin in eine Kette W₁ von schärfen Einzelimpulsen P₁, P₂, P-, p. .... umgewandelt, die der Kipptorschaltung 2 zugeführt wird. Der Schaltzustand des AusgangsBignale w_g der Kippt ore ohaltung

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2 wird durch den ersten Impuls P. in den Zustand "1" umgewandelt. Als Folge dieser Umwandlung beginnt der Sägezahngenerator 4 eine Sägezahnspannung w~ zu erzeugen. Das erste Gatter 6 erzeugt außerdem ein Ausgangssignal w._t das im Augenblick des Auftretens des Signals w» beginnt und auch mit dem Signal w„ zusammen endet oder aber endet, wenn die Sägezahnspannung w~ einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, was durch das erste Gatter 6 bestimmt wird, um die Periodenzahl des Eingangssignals w-3, die in die Zeitspanne einer Sägezahnkurve w, hineinfällt, festzulegen. Alle Impulse P₁, Pp» Ρ·ζ ...·ΐ die innerhalb der Dauer des Signals w. auftreten, können das UND-Gatter 8 passieren, wie auch das Sperrgatter 9-1» da das Sperrgatter 9-1 vom Ausgangssignal des monostabilen Kreises 17 in dieser Zeit nicht gesperrt wird. Die Impulse (im vorliegenden Fall P₂ und Pc) passieren das UND-Gatter 8 und das Sperrgatter 9-1 und lösen den monostabilen Kreis 9-2 aus, der eine Hechteckkurve W₁₂ erzeugt. Impulse, die mit dem Beginn der einzelnen Rechteckperioden zusammenfallen, triggern den Ringzähler 10-1 und den Haltekreis 21, so daß der Zählzustand des Ringzählers 10-1 sich in der Folge ändert, um den Sägezahngenerator 4 in der Weise zu steuern, daß er Sägezahnkurven w~ mit zunehmender Steigung erzeugt, und so daß der Schaltzustand des Haltekreises 21 umgewandelt wird. Ale Folge des Zustande-

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wandele des Haltekreises 21 wird dann das Ausgangssignal W₉ des Kipptorkreises 2 vom Zustand "1" in den Zustand "0" umgewandelt· Mit einer Zeitverzögerung Δ *i die Im Haltekreis 21 gebildet wird, wird um die Zeitspanne Δ * gegenüber dem Beginn der Rechteokkurve W₁₂ verschoben, der Kipptorkreis 2 wieder rückgestellt. Die oben beschriebenen Vorgange werden solange wiederholt, bis keiner der Impulse P₁, P₂f P 3 ···· mehr innerhalb der Dauer der Gattereignale w. auftritt. Fig. 15 zeigt drei Perioden des oben beschriebenen Vorgangs. Wenn der Zähler 10-1 einen Zählzustand erreicht, der der stärksten Steigung der Sägezahnspannung w^ entspricht, so wird der bistabile Kreis 10-2 ausgelöst, was wiederum zur Folge hat, daß der laonostabile Kreis 4-2 rückgestellt wird.

Wie oben erwähnt, ist dann zwischen dem Eingangssignal W₁^ und der Sägezahnspannung w~ die Synchronisation erreicht. Die Kurvenformen w..,, W₁-, w.., w^_f w„, w._t W₅, ^W7' ^W15 ^{und W}16 ^zeiS^en Zustandawerte an entsprechenden Teilen der Fig. 14» wenn Synchronisation erreicht ist. In diesem Fall ist der Skalenwert "N" am Zähler 14-1 "drei", go, daß die Repetitionsfrequenz der Impulskette w^ aa Ausgang des Impulswandlers 14-2 auf ein Drittel herabgesetzt ist.

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Einzelheiten dieser Schaltvorgänge sind weggelassen worden, da sie in Zusammenhang mit den Beschreibungen der vorangegangenen Beispiele verständlich sind (insbesondere mit der Beschreibung der Betriebsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6).

Die Arbeitsweise des in Fig. H gezeigten Ausführungsbeispiels, wenn die Frequenz des Eingangssignals w., sich von einem hohen zu einem niedrigen Wert verändert, wird nachfolgend im Zusammenhang mit Fig« 16 beschrieben, in denen die Eingangssignale W₁^ und W^,_a gezeigt sind. Es handelt sich hier um die Rückstellung auf die schwächste Steigung der Sägezahnkurve W₅.

Wenn das Eingangssignal w.., seine Frequenz auf den durch w-- gezeigten Wert ändert, ändern sich auch die Wellenformen W₁. und w- auf die Wellen W₁, und w- . Die Wellenformen Wp, w~, w- und W₅ hingegen werden nicht verändert. Während nun der bistabile Kreis 12a den Zustand "1" annimmt, ist das UND-Gatter 13 geöffnet, so daß die Impulse der Impulskette w_la durch das offene UND-Gatter 13 hindurch können. Da jedoch die Frequenz des Eingangssignal W₁- im vorliegenden Fall niedriger ist als die Frequenz des vorhergehenden Eingangssignals w.,, können lediglich zwei Im-

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pUlse das UND-Gatter 13 während des Intervalls, in dem das UND-Gatter infolge des Signale W₁- geöffnet ist, passieren. Polglich wird der Zustand des Zählers 14-1 nicht auf den Zustand "1^M geändert, und der bistabile Kreis 14-3 nimmt den Wert "0" an. Es wird dann auch das Sperrgatter 16 in dieser Zeit nicht gesperrt. Ist der Bezugswert im Komparator 19 auf den dem Punkt B auf der Welle w~ entsprechenden ϊ/ert eingestellt, so erzeugt der Komparator 19 einen Impuls Wg, wenn die Spannung des Sägezahns diesen Grenzwert erreicht. Der Impule w_g wird dem monostabilen Kreis 17 und dem bistabilen Kreis 10-2 durch das geöffnete Sperrgatter 16 zugeleitet. In diesem Augenblick ändert sich der Zustand des monostabilen Kreises 17 in den Zustand "1", welcher, wie in der Kurve W^₇ dargestellt, während der Zeitspanne T anhält. Die Kurve W₁₇ sperrt das Sperrgatter 9-1 während dieser Zeitspanne T und stellt den Zähler 10-1 auf den Zustand zurück, in welchem die Sägezahnspannungskurve w, die geringste Steigung hat. Außerdem stellt die Kurve w.« den Haltekreie 21 auf seinen Ausgangezustand zurück. Gleichzeitig wird der Zustand des bistabilen Kreises 10-2 durch den Ausgangsimpuls des Zählers 10-1 umgewandelt und durch den Impuls W₈, der durch das offene Sperrgatter 16 hindurchtreten kann, rückgestellt, während die Rückstellung des monostabilen Kreises 9-2 durch das umgekehrte Ausgangesignal des bistabilen Kreises 10-2 zeitweilig verhindert ist.

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Die Bestimmung des Punktes A (der Grenzwert für das erste Gatter 6) und des Punktes B (dem Bezugswert des Komparators 19) wird anschließend in Zusammenhang mit Fig. 17 beschrieben. Sie Dauer t. des Signals 4» das vom ersten Gatter 6 erhalten wird, ist abhängig von der Periodenzahl des Eingangssignals w.-z, die in einer Ablenkung des Sägezahns w- untergebracht werden sollen. Diese Periodenzahl ist gleich derjenigen, die auf den Schirm einer Kathodenstrahlröhre abgebildet ist, wenn die Erfindung mit einem Kathodenstrahloszillographen zusammengesetzt wird. Die Zahl der Perioden ist umgekehrt proportional der Zeitdauer t₁. Im Falle der obengenannten Synchronisation muß die Bedingung t ^ t^ eingehalten werden, wobei t die Periodendauer des Eingangssignals w.., ist.

Die Zeitspanne, in der der bistabile Kreis 12a geschaltet ist, d.h. die Öffnungszeitspanne des UND-Gatters 13, ist mit tp bezeichnet und beginnt in dem Augenblick, in dem das Signal w, (im Punkt A) beendet ist/und ist selbst beendet am Ende des Signals Wp. Es ist dann eine Bedingung tp y NT (wenn N = 3 ist, wie oben angenommen, tp eingehalten.

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In die Zeitspanne t, muß der Punkt B fallen, wobei die Zeitspanne t~ mit der Beendigung des Signals W₂ "beendet ist. Die Zeitspanne t^ muß kleiner sein als die Spanne t des Eingangs signals w..,. Der Grund dafür liegt in folgendem. Wenn vier Perioden (größer als die Zahl N = 3) des Eingangssignals W₁ ~ in die Dauer einer Sägezahn-Ablenkkurve w-, eingeschlossen werden sollen, ist es nicht nötig, die Steigung der Sägezahnspannung zu vermindern, wenn nicht weniger als drei Perioden des Eingangssignals W₁₅ in die Spanne eines Sägezahns w, fallen. Kommen jedoch mehr als vier Perioden des Eingangssignals w.., während der Dauer eines Sägezahns w, an, dann ist ein Impuls w_Q nicht nötig, da der Impuls w_g das Sperrgatter 16, das vom Ausgangssignal des bistabilen Kreises 14-3 gesperrt ist, nicht passieren kann.

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Claims

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- 23 PATENTANSPRÜCHE

1·) Kipposzillator für die Erzeugung einer Sägezahn-Ablenkspannung, die mit dem Signal am Schaltungseingang synchronisiert ist, mit einem Sägezahngenerator zur Erzeugung einer Sägezahnspannung mit einer von mehreren verschiedenen Steigungen, einem Haltekreis, der ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Sägezahnspannung einen bestimmten Grenzwert erreicht, einem Steuerkreis zur Festlegung der Periodendauer der Sägezahnspannung, in dem der Sägezahn synchron mit dem Eingangsimpuls gestartet und synchron mit dem Ausgangesignal des Haltekreises beendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipposzillator einen automatischen Auswählkreis (IV) aufweist, der nacheinander die verschiedenen Steigungen der Eägezahnspannungskurven (w~) von den flachen bis zu den steilen durchläuft und diesen Durchlauf beendet, wenn innerhalb eines bestimmten ersten Zeitintervalle (t..) kein Eingangsimpuls (W₁) mehr eintrifft, wobei dieses erste Zeitintervall (t^) mit Beginn des Sägezahns (w-) beginnt, und einen Rückstellkreis (V) zur Steuerung des automatischen Anwählkreises (IV), so daß der Sägezahngenerator (I) einen Sägezahn (w~) erzeugt, dessen Plankensteilheit verringert wird, wenn die Zahl der innerhalb eines bestimmten zweiten Zeitabschnitte erhaltenen Impulse (w^), der innerhalb der

ORIGtNAi INSPECTED

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Dauer eines Sägezahns liegt und länger 1st als der erste " Zeitabschnitt Ct₁), kleiner ist als ein vorbestimmter Zah lenwert.

2. Kippgenerator nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zeitabschnitt (tp, wj mit dem Ende des ersten Zeitabschnitte (t^, w.) beginnt. (Fig. 2, 3» 6, 7, 8, 9, 12, 13, H und 17)

3. Kippgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zeitabschnitt (fr) gleichzeitig mit dem ersten Zeitabschnitt (w.) beginnt. (Fig. 4, 5» 10 und 11)

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