DE3226336A1 - HIGH VOLTAGE COLOR SWITCH FOR A PENETRATION CATALON PIPE - Google Patents

Description

Menges & PrahlMenges & Prahl

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Erhardtstrasse 12, D-8000 München 5Erhardtstrasse 12, D-8000 Munich 5

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Patentanwälte Menges & Prahl. Erhardtslr 12, D-8000 München 5 Dipl.-lng.Rolf MengesPatent attorneys Menges & Prahl. Erhardtslr 12, D-8000 Munich 5 Graduate engineer Rolf Menges

Dipl.-Chem.Dr. Horst PrahlDipl.-Chem. Dr. Horst Prahl

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Datum/Date 14.07.1982Date 07/14/1982

UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.

Hochspannungsfarbschalter- für eine Penetrationskatodenstrahlröhre High voltage color switch for a penetration cathode ray tube

Die Erfindung bezieht sich auf einen modularen Hochgeschwindigkeitsfarbschalter für eine Farbpenetrationskatodenstrahlröhre od.dgl. und betrifft insbesondere einen Farbschalter, bei dem mehrere Gleichspannungsblöcke benutzt werden, die durch mehrere Hochgeschwindigkeitsschalter miteinander verbunden sind, so daß der Wert der an die Anode der Penetrationskatodenstrahlröhre angelegten Spannung innerhalb eines Bereiches schnell umgeschaltet werden kann, um die Farbe der angezeigten Information zu ändern.The invention relates to a high speed modular color switch for a color penetration cathode ray tube or the like. and relates in particular to a color switch, in which several DC voltage blocks are used, which are connected to one another by several high-speed switches so that the value of the voltage applied to the anode of the penetration cathode ray tube is within one Area can be toggled quickly to change the color of the information displayed.

Eine Farbpenetrationskatodenstrahlröhre ist bekanntlich eine Anzeigevorrichtung, die eine Frontplatte hat, auf welcher ein Bild oder alphanumerische Zeichen geschrieben werden können. Eine oder mehrere Phosphorschichten auf der Innenfläche der Frontplatte können ausgewählt werden, um fast jede gewünschte Wellenlänge sichtbaren Lichtes zu emittieren.A color penetration cathode ray tube is known to be a display device having a face plate on which an image or alphanumeric characters can be written. One or more phosphor layers on the inner surface The faceplate can be selected to emit almost any wavelength of visible light desired.

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Wenn zwei Phosphorschichten auf die Frontplatte aufgebracht sind/ist es möglich, mehr als zwei unterschiedliche Farben anzuzeigen, indem die Tiefe des Eindringens des Elektronenstrahls in die Phosphorschichten geändert wird. Weil der durch die Katode in dem Hals der Katodenstrahlröhre emittierte Elektronenstrahl mit einer Geschwindigkeit auf die Phosphorschichten auftrifft, die hauptsächlich durch den Spannungswert an der Beschleunigungsanode beeinflußt wird, wird eine Änderung des Wertes der an die Beschleunigungsanode angelegten Spannung entsprechend den Anteil von durch die beiden Phosphorschichten emittiertem Licht ändern. Bei einer Penetrationskatodenstrahlröhre mit zwei Schichten von unterschiedliches Licht emittierendem Phosphor können also bis zu etwa vier Farben einem Betrachter angezeigt werden, indem der Wert der Gleichspannung geändert wird, die an die Beschleunigungsanode angelegt wird, welche nahe der Vorderseite der Katodenstrahlröhre angeordnet ist.When two layers of phosphor are applied to the faceplate are / is it possible to display more than two different colors by changing the depth of penetration of the electron beam is changed into the phosphor layers. Because it emitted through the cathode in the neck of the cathode ray tube The electron beam strikes the phosphor layers at a speed that is mainly determined by the voltage value is influenced at the accelerating anode, a change in the value of the applied to the accelerating anode Change the voltage according to the proportion of light emitted by the two phosphor layers. At a Penetration cathode ray tube with two layers of different light-emitting phosphor can thus up to about four colors can be displayed to a viewer by changing the value of the DC voltage applied to the accelerating anode is applied, which is arranged near the front of the cathode ray tube.

Eine beträchtliche Beschränkung, die bei der Verwendung von Penetrationskatodenstrahlröhren angetroffen wird, steht in Beziehung zu der Länge der Rücksetz- oder Löschperiode zwischen zwei Schreibperioden. Weil der Gleichspannungswert an der Beschleunigungsanode während der Rücksetzperiode geändert werden muß, ist die Länge der Rücksetzperiode hauptsächlich durch die elektrische Kapazität festgelegt, welche der Anode zugeordnet ist. Die Anode ist körperlich relativ groß und hat deshalb naturgemäß eine große Kapazität, was zur Folge hat, daß eine beträchtliche Menge an elektrischer Ladung während einer Schreibperiode auf ihr gespeichert wird. Selbstverständlich erhöhen alle zusätzlichen Kondensatoren, insbesondere große Kondensatoren, die in Hochspannungsnetzgeräten häufig benutzt werden, ebenfalls die Kapazität in dem Hochspannungskreis und verlängern die Rücksetz-Periode. Weil diese elektrische Ladung vergrößert oder verkleinert wird, um den Spannungswert an der Anode zu ändern,One significant limitation encountered in the use of penetration cathode ray tubes is in US Pat Relationship to the length of the reset or erase period between two write periods. Because the DC voltage value is on of the accelerating anode needs to be changed during the reset period, the length of the reset period is mainly determined by the electrical capacitance which is assigned to the anode. The anode is physically relative large and therefore naturally has a large capacity, with the result that a considerable amount of electrical Charge is stored on it during a write period. Of course, all additional capacitors increase In particular, large capacitors, which are often used in high-voltage power supplies, also reduce the capacitance in the high voltage circuit and extend the reset period. Because this electrical charge is increased or decreased in order to change the voltage value at the anode,

steht die Rücksetzperiode zwischen zwei Schreibperioden in Beziehung zu der Lade-/Entladegeschwindigkeit, die naturgemäß der Gesamtkapazität zugeordnet ist, welcher sich das Hochspannungsnetzgerät gegenübersieht.the reset period between two write periods is related to the charging / discharging speed, which naturally the total capacity is assigned to which the high-voltage power supply unit is facing.

Eine weitere Beschränkung, die sich bei bekannten Farbschaltern findet, welche bei Penetrationskatodenstrahlröhren benutzt werden, steht in Beziehung zu der Folgesteuerung der auf der Frontplatte der Katodenstrahlröhre anzuzeigenden Farben. Es ist zwar möglich drei oder vier unterscheidbare Farben auf einer 2-Schicht-Penetrationskatodenstrahlröhre anzuzeigen, es müssen jedoch einige Hochspannungsfarbschalter in einer besonderen Reihenfolge arbeiten. Der Hochspannungsfarbschalter liefert also der Anode einen vorgewählten Spannungswert in aufeinanderfolgenden Schreibperioden, d.h. die Anodenspannung wird von 10 kV auf 14 kV, von 14 kV auf 16 kV, von 16 kV auf 18 kV und schließlich von 18 kV wieder auf 10 kV geändert. Während jeder dieser aufeinanderfolgenden Schreibperioden werden Bilder oder alphanumerische Zeichen, die durch den Elektronenstrahl geschrieben werden, nur in der Farbe angezeigt, die dem an der Anode eingeprägten Spannungswert entspricht. Wenn Bilder oder alphanumerische Zeichen während einer besonderen Schreibperiode in einer Farbe, beispielsweise rot, anzuzeigen sind, dann kann bei Beendigung dieser Schreibperiode keine weitere Rotinformation angezeigt werden, bis der Hochspannungsfarbschalter seine vorgewählten Spannungswerte bis zu der nächsten Schreibperiode durchlaufen hat, in der die Rotinformation angezeigt werden kann.Another limitation found in known color switches used in penetration cathode ray tubes is related to the sequencing of that to be displayed on the cathode ray tube faceplate Colours. It is possible to have three or four distinguishable colors on a 2-layer penetration cathode ray tube however, some high voltage color switches must work in a special order. The high voltage color switch thus supplies the anode with a preselected voltage value in successive writing periods, i.e. the anode voltage is increased from 10 kV to 14 kV and from 14 kV 16 kV, changed from 16 kV to 18 kV and finally from 18 kV back to 10 kV. During each of these consecutive Writing periods are images or alphanumeric characters written by the electron beam, only displayed in the color that corresponds to the voltage value imprinted on the anode. If pictures or alphanumeric Characters are to be displayed in one color, for example red, during a particular writing period, then can at the end of this writing period, no further red information is displayed until the high-voltage color switch has passed through its preselected voltage values up to the next write period in which the red information can be displayed.

Von besonderem Interesse ist die US-PS 3 906 333 aus dem Jahre 1975, die ein preiswertes Schalthochspannungsnetzgerät für eine Penetrationskatodenstrahlröhre beschreibt. Bei diesem Netzgerät liegt die Sekundärwicklung eines Hochspannungsaufwärtstransformators in Reihe mit der Beschleunigungsanode der Katodenstrahlröhre. Die Primärwicklung desOf particular interest is US Pat. No. 3,906,333 from 1975, which describes an inexpensive high-voltage switching power supply for a penetration cathode ray tube. This power supply unit has the secondary winding of a high-voltage step-up transformer in series with the cathode ray tube accelerating anode. The primary winding of the

Transformators ist mit Masse über einen Kondensator verbunden, damit an diesem ein Gleichspannungswert gebildet wird. Diese Spannung an dem Kondensator wird dem Stelleingang des Basishochgleichspannungsnetzgerätes zugeführt.The transformer is connected to ground via a capacitor so that a DC voltage value is formed on it. This voltage on the capacitor is fed to the control input of the basic high-voltage power supply unit.

Weiter ist die US-PS 4 092 556 aus dem Jahre 1978 von Interesse. Diese US-Patentschrift beschreibt ein Hochspannungsnetzgerät zum schnellen Umschalten der an die Anode einer Farbpenetrationskatodenstrahlröhre angelegten Hochspannung. Die Energie zum Ausführen des schnellen Übergangs zwischen Spannungswerten wird in zwei Drosseln gespeichert, einer für Aufwärtsübergänge und einer für Abwärtsübergänge. Wenn die an die Katodenstrahlröhre angelegte Spannung verändert werden soll, wird die geeignete Speicherdrossel über einen Steuerschalter mit der Anode verbunden/was zur Folge hat, daß sich die an die Anode angelegte Spannung schnell ändert. Die Spannung steigt an, bis der gewünschte Spannungswert, der einer gewünschten Farbe in Aufwärtsrichtung entspricht, erreicht ist, wobei in diesem Zeitpunkt der Schalter abgeschaltet und die Speicherdrossel wieder aufgeladen wird. Eine Mitlaufhochspannungsversorgung hält die Anode auf dem vorbestimmten Spannungswert, nachdem dieser Wert erreicht worden ist.U.S. Patent No. 4,092,556, issued in 1978, is also of interest. This US patent describes a high voltage power supply for quickly switching the high voltage applied to the anode of a color penetration cathode ray tube. The energy to carry out the rapid transition between voltage values is stored in two chokes, one for up transitions and one for down transitions. When the voltage applied to the cathode ray tube changes the suitable storage choke is connected to the anode via a control switch / which has the consequence that the voltage applied to the anode changes rapidly. The voltage increases until the desired voltage value, which corresponds to a desired color in the upward direction is reached, at which point the switch is switched off and the storage choke is recharged. A tracking high voltage supply keeps the anode on the predetermined voltage value after this value has been reached.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbschalter für eine Penetrationskatodenstrahlröhre zu schaffen, mittels welchem die an die Anode der Röhre angelegte Hochspannung wahlweise umschaltbar ist.The object of the invention is to create a color switch for a penetration cathode ray tube by means of which the high voltage applied to the anode of the tube is optionally switchable.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Farbschalter für eine Penetrationskatodenstrahlröhre, in welchem mehrere Gleichspannungsblöcke über Hochgeschwindigkeitsfestkörperschalter miteinander verbunden sind, damit ein schaltbares Hochspannungsgleichstrompotential für die Anode der Penetrationskatodenstrahlröhr erzeugt werden kann.To solve this problem, the invention creates a color switch for a penetration cathode ray tube in which several DC voltage blocks are connected via high-speed solid-state switches are connected to each other, so that a switchable high-voltage direct current potential for the anode the penetration cathode ray tube can be generated.

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Aufgrund des Mehrblockhochgeschwindigkeitsfarbschalters nach der Erfindung kann die an die Anode einer Penetrationskatodenstrahlröhre angelegte Spannung in diskreten Schritten in einem vorgewählten Bereich schnell umgeschaltet werden, indem lediglich gewisse Hochgeschwindigkeitsfestkörperschalter in jedem Modulblock geöffnet und geschlossen werden und dadurch die Schaltungsverbindungen mit der Stromversorgung der Gleichspannungsblöcke geändert werden.Due to the multi-block high-speed color switch according to the invention, the can be connected to the anode of a penetration cathode ray tube applied voltage is switched quickly in discrete steps in a preselected range are only opened and closed by certain high speed solid state switches in each module block are changed and thereby the circuit connections with the power supply of the DC voltage blocks will.

Ein besonderes Merkmal des Mehrblockhochgeschwindigkeitsfarbschalters für eine Penetrationskatodenstrahlröhr nach der Erfindung ist, daß der Spannungswert an der Anode der Katodenstrahlröhre, der die angezeigte Farbe steuert, in einem ganzen Bereich schnell geändert werden kann, indem besondere Schalter in jedem Block freigeben werden. Weil an den Festkörperschaltern eine relativ niedrige Spannung anliegt und diese nur zwei Positionen haben, nämlich offen oder geschlossen, ist nur eine minimale Beruhigungszeit erforderlich, so daß eine extreme Geschwindigkeit und eine extreme Genauigkeit erzielt werden.A special feature of the multi-block high-speed color switch for a penetration cathode ray tube according to the invention is that the voltage value at the anode of Cathode ray tube, which controls the displayed color, can be quickly changed in an entire area by special switches will be released in each block. Because there is a relatively low voltage on the solid-state switches is applied and these have only two positions, namely open or closed, is only a minimal settling time required so that extreme speed and extreme accuracy can be achieved.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält der Mehrblockhochgeschwindigkeitsfarbschalter für eine Penetrationskatodenstrahlröhre mehrere Blöcke, die dadurch miteinander verbunden werden, daß unter vier Hochgeschwindigkeitsfestkörperschaltern ausgewählte Hochgeschwindigkeitsfestkörperschalter freigegeben werden. Jeder Block enthält eine Gleichstromversorgung, die einen relativ niedrigen Ausgangsgleichspannungswert, zum Beispiel 600 V, hat, der mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingestellt werden kann. Das Spannungspotential an jedem Block wird festpunktlos (floating) gelassen, so daß an den Festkörperschaltern in jedem Spannungsblock relativ niedrige Spannungen anliegen, wodurch die Hochspannungsbeanspruchung verringert wird.In yet another aspect of the invention, the multi-block includes high speed color switch for a penetration cathode ray tube several blocks interconnected by taking four high speed solid state switches selected high speed solid state switches are released. Each block contains one DC power supply that has a relatively low DC output voltage value, for example 600 V, that of a can be adjusted to a high degree of accuracy. The voltage potential at each block is floating left so that relatively low voltages are applied to the solid-state switches in each voltage block, whereby the High voltage stress is reduced.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines modularenFig. 1 is a block diagram of a modular

Hochgeschwindigkeitsfarbschalters nach der Erfindung, der mit einer Penetrationskatodenstrahlröhre verbunden ist, High speed color switch after the invention associated with a penetration cathode ray tube,

Fig. 2 eine einfache Schaltung, die die ArFig. 2 shows a simple circuit showing the Ar

beitsweise eines der in Fig. 1 gezeigten modularen Spannungsblöcke veranschaulicht, undby way of example illustrates one of the modular voltage blocks shown in FIG. 1, and

Fig. 3 ein Schaltbild einer der GleichstromverFig. 3 is a circuit diagram of one of the DC power supply

sorgungen, die in jedem modularen Spannungsblock in Fig. 1 gezeigt sind.supplies shown in each modular voltage block in FIG.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines modularen Farbschalters nach der Erfindung für eine Penetrationskatodenstrahlröhre. Eine Penetrationskatodenstrahlröhre 10 enthält, wie eingangs bereits kurz erwähnt, eine Anode 12 (hier als ein Kondensator dargestellt), an die eine hohe Gleichspannung angelegt wird. Die Katodenstrahlröhre 10 hat eine Frontplatte 14, auf der sich durch einen Elektronenstrahl geschriebene Information betrachten läßt. Die Frontplatte 14 trägt typischerweise wenigstens zwei auf sie aufgebrachte Phosphörschichten, und zu Erläuterungszwecken wird angenommen, daß eine Schicht grüner Phosphor (der Frontplatte am nächsten)und eine Schicht roter Phosphor vorhanden sind. Selbstverständlich könnten auch Phosphore benutzt werden, die Licht anderer Farbe emittieren, wenn sie durch einen Elektronenstrahl angeregt werden, und es könnten stattdessen auch mehr als zwei Phosphorschichten auf die Frontplatte 14 aufgebracht werden. Der Elektronenstrahl wird durch eine Ka-Fig. 1 shows an embodiment of a modular color switch according to the invention for a penetration cathode ray tube. A penetration cathode ray tube 10 contains, as mentioned briefly at the beginning, an anode 12 (here as a Capacitor shown) to which a high DC voltage is applied. The cathode ray tube 10 has a faceplate 14 on which information written by an electron beam can be viewed. The faceplate 14 typically carries at least two layers of phosphor applied thereto and for purposes of illustration it will be assumed that there is a layer of green phosphorus (closest to the faceplate) and a layer of red phosphorus. Of course, phosphors could also be used which emit light of a different color when passed through a Electron beam are excited, and instead more than two phosphor layers could be on the front plate 14 be applied. The electron beam is passed through a

tode (nicht dargestellt) emittiert, die nahe dem Halsteil der Katodenstrahlröhre 10 angeordnet ist. Unter dem Einfluß der Spannungsdifferenz zwischen der Katode und der Anode 12 werden einzelne Elektronen zu der Frontplatte 14 hin beschleunigt. Bekanntlich ist die Tiefe des Eindringens der einzelnen Elektronen in die Phosphorschichten und damit die auf der Frontplatte 14 angezeigte Farbe eine Funktion dieser Spannungsdifferenz zwischen der Katode und der Anode 12. Die Anode 12 besteht in Wirklichkeit aus einem Material hoher Leitfähigkeit und ist umfangsmäßig um den vorderen Teil der Katodenstrahlröhre 10 angeordnet, um den Elektronenstrahl beeinflussen zu können. Selbstverständlich gibt es andere Arten von Schaltungen, wie beispielsweise Ablenkschaltungen, usw., die für den Betrieb der Katodenstrahlröhre 10 wichtig und um die Katodenstrahlröhre 10 herum angeordnet sind, um den Elektronenstrahl beeinflussen zu können, diese Schaltungskomponenten spielen für die Erfindung aber keine Rolle und sind deshalb hier nicht dargestellt worden.tode (not shown), which is arranged near the neck portion of the cathode ray tube 10 is emitted. Under the influence the voltage difference between the cathode and the anode 12 individual electrons are accelerated towards the front plate 14. As is well known, the depth of penetration is the individual electrons in the phosphor layers and thus the color displayed on the front plate 14 is a function of this Voltage difference between the cathode and the anode 12. The anode 12 is actually made of a material of high Conductivity and is arranged circumferentially around the front part of the cathode ray tube 10 to the electron beam to be able to influence. Of course there are other types of circuits, such as deflection circuits, etc., which are important for the operation of the cathode ray tube 10 and are arranged around the cathode ray tube 10 around the To be able to influence the electron beam, these circuit components play no role for the invention and are therefore not shown here.

Der Mehrblockfarbschalter nach der Erfindung enthält mehrere gesonderte Blöcke 20, von denen jeder mit den anderen Blökken in Reihen- oder Stapelanordnung verbunden ist. Jeder Spannungsblock 20 enthält eine Gleichstromversorgung 22, deren Ausgangsgleichspannung zu der der übrigen Spannungsblöcke in der Reihe addiert, davon subtrahiert werden oder diese ungeändert lassen kann.The multi-block color switch according to the invention includes several separate blocks 20, each of which is associated with the other blocks connected in a series or stacking arrangement. Each voltage block 20 contains a DC power supply 22, whose DC output voltage is added to or subtracted from that of the other voltage blocks in the series, or can leave this unchanged.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nur ein Spannungsblock 20 beschrieben, weil alle Spannungsblöcke auf dieselbe Weise arbeiten, mit der Ausnahme, daß sich jeder Block "festpunktlos" auf einem anderen absoluten Spannungswert befindet. Zwei Festkörperschalter 26 und 28 sind vorgesehen, und eine Seite jedes Schalters ist über eine Leitung 24 mit dem Eingang des Spannungsblockes verbunden. Ein weiteres Paar Schalter 32 und 34 ist vorgesehen und eine Seite einerWith reference to FIGS. 1 and 2, only one voltage block 20 will be described because all voltage blocks point to the same Work wisely, with the exception that each block is "fixed pointless" at a different absolute voltage value is located. Two solid state switches 26 and 28 are provided, and one side of each switch is via line 24 with connected to the input of the voltage block. Another pair of switches 32 and 34 are provided and one side is one

Leitung 30, die zu dem Ausgang jedes Spannungsblockes führt, ist mit einer Seite der beiden Schalter verbunden. Die positive Klemme der Gleichstromversorgung 22 ist über eine Leitung 36 mit der anderen Seite der beiden Schalter 26 und 32 verbunden. Auf gleiche Weise ist die negative Ausgangsklemme der Gleichstromversorgung 22 über eine Leitung 38 mit der anderen Seite der beiden Schalter 28 und 34 verbunden, wie es in Fig. 2 ohne weiteres zu erkennen ist. Gemäß Fig. 2 kann durch Freigeben von ausgewählten Schaltern in irgendeinem Spannungsblock die Gleichstromversorgung 22 auf gewünschte Weise mit der der übrigen Spannungsblöcke verbunden werden. Beispielsweise wird durch Freigeben nur der Schalter 28 und 32 der Gleichspannungswert V_A der Gleichstromversorgung 22 in irgendeinem Block zu dem der anderen Spannungsblöcke 20 addiert. Auf ähnliche Weise wird durch Freigeben nur der Schalter 26 und 34 der Gleichspannungswert V, der Gleichstromversorgung 22 von dem der anderen Spannungsblöcke 20 subtrahiert. Schließlich wird durch Freigeben nur der beiden Schalter 28 und 34 oder durch Freigeben nur der Schalter 26 und 32 das Eingangssignal jedes Spannungsblockes auf der Leitung 24 direkt mit dem Ausgangssignal auf der Leitung 30 verbunden, so daß die Gleichstromversorgung 22 im wesentlichen umgangen wird und keine Änderung im Spannungswert aufgrund dieses besonderen Spannungsblockes erfolgt. Line 30, which leads to the output of each voltage block, is connected to one side of the two switches. The positive terminal of the DC power supply 22 is connected to the other side of the two switches 26 and 32 via a line 36. In the same way, the negative output terminal of the direct current supply 22 is connected via a line 38 to the other side of the two switches 28 and 34, as can be readily seen in FIG. Referring to Fig. 2, by enabling selected switches in any voltage block, the DC power supply 22 can be connected to that of the remaining voltage blocks in any desired manner. For example, by enabling only switches 28 and 32, the DC _{voltage value V A of} the DC power supply 22 in any block is added to that of the other voltage blocks 20. Similarly, by enabling only switches 26 and 34, the DC voltage value V 1 of DC power supply 22 is subtracted from that of the other voltage blocks 20. Finally, by enabling only two switches 28 and 34, or by enabling only switches 26 and 32, the input of each voltage block on line 24 is connected directly to the output on line 30 so that DC power supply 22 is essentially bypassed and no change takes place in the voltage value due to this special voltage block.

Zum besseren Verständnis des Aufbaues des Mehrblockfarbschalters nach der Erfindung und der Arbeitsweise desselben in Verbindung mit der Farbpenetrationskatodenstrahlröhre 10 wird angenommen, daß sieben Spannungsblöcke 20a - 20g vorhanden sind, die alle auf vorstehend beschriebene Weise miteinander verbunden sind. Es wird weiter angenommen, daß sechs von den Gleichstromversorgungen 22 einen Ausgangsgleichspannungswert von 600 V haben und daß ein Spannungsblock eine Gleichstromversorgung 22g enthält, die einen Ausgangsgleichspannungswert von 400 V hat. Durch Freigeben derFor a better understanding of the structure of the multi-block color switch according to the invention and the method of operation thereof in connection with the color penetration cathode ray tube 10 Assume that there are seven voltage blocks 20a-20g, all of which are interrelated in the manner previously described are connected. It is further assumed that six of the DC power supplies 22 have a DC output voltage value of 600 V and that a voltage block includes a DC power supply 22g which has a DC output voltage value of 400 V. By sharing the

Schalter in jedem Spannungsblock 20 auf vorbestimmte Weise können Gleichspannungen in dem Bereich von + 4000 V in 200-V-Schritten gewählt werden, mit Ausnahme des Gleichspannungswertes + 3800 V. Die Spannungsschritte von 200 V sind geeignete Schritte für die Spannungsversorgung der Beschleunigungsanode der Farbpenetrationskatodenstrahlröhre 10, weil eine kleinere Differenz keine wahrnehmbare Farbänderung hervorruft. Die Farbanzeige durch irgendeine besondere Katodenstrahlröhre 10 kann aber eingestellt werden, indem die Verbindungen in der Schaltungsverbindungstafel geändert werden, wie weiter unten beschrieben.Switches in each voltage block 20 in a predetermined manner DC voltages in the range of + 4000 V can be selected in 200 V steps, with the exception of the DC voltage value + 3800 V. The voltage steps of 200 V are suitable steps for the voltage supply of the accelerating anode of the color penetration cathode ray tube 10, because a smaller difference is not noticeable Causes color change. The color display by any particular cathode ray tube 10 can, however, be adjusted by changing the connections in the circuit connection panel as described below.

Der Farbschalter nach der Erfindung wird vorzugsweise auch ein Hochspannungsnetzgerät 39 aufweisen, das mit einem Ende des Spannungsblockes 20g über eine Leitung 41 verbunden ist. Der Ausgangsspannungswert des Hochspannungsnetzgerätes 39 wird im allgemeinen so gewählt, daß er in der Mitte des gewünschten Spannungsbereiches liegt, in welchem Spannungen an die Anode der Katodenstrahlröhre 10 angelegt werden, um deren Farbbereich zu erzielen. Wenn beispielsweise der Hochspannungsfarbschalter einen Spannungsbereich von 10 kV bis 18 kV an der Anode der Farbpenetrationskatodenstrahlröhre 10 liefern könnte, dann würde das Hochspannungsnetzgerät 39 einen Ausgangsspannungswert von 14 kV haben.The color switch according to the invention will preferably also have a high-voltage power supply 39, which with one end of the voltage block 20g is connected via a line 41. The output voltage value of the high voltage power supply 39 is generally chosen so that it lies in the middle of the desired voltage range in which voltages can be applied to the anode of the cathode ray tube 10 to achieve its color range. For example, if the high voltage color switch a voltage range of 10 kV to 18 kV at the anode of the color penetration cathode ray tube 10 could deliver, then the high-voltage power supply 39 would have an output voltage value of 14 kV.

Ein besonderes Merkmal des Modulblockfarbschalters nach der Erfindung ist, daß die Gleichstromversorgung 22 in jedem Modulblock .einen Ausgangsgleichspannungwert hat, der sich im Betrieb nicht ändert, obgleich sich die an die Anode 22 der Katodenstrahlröhre 10 angelegte Spannung in einem großen Bereich verändern kann, d.h. in dem Gleichspannungsbereich von + 4000 V. Das bedeutet, daß jede Gleichstromversorgung 22 nur einen Betriebsspannungswert hat und mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingestellt werden kann, weil im Betrieb keine Übergangsvorgänge auftreten. Gemäß den Fig. 2 und 3 liefert eine Wechselstromquelle 40 eine Wechselstromschwin-A special feature of the module block color switch according to the invention is that the DC power supply 22 in each module block . Has a DC output voltage value which does not change during operation, although the value applied to the anode 22 of the Cathode ray tube 10 can vary applied voltage in a wide range, i.e. in the DC voltage range of + 4000 V. This means that each DC power supply 22 has only one operating voltage value and with a high degree can be adjusted in terms of accuracy, because no transition processes occur during operation. According to FIGS. 2 and 3 an alternating current source 40 supplies an alternating current

gung über einen Aufwärtstransformator 42. Der Transformator hat zwar nur eine Primärwicklung 43, er hat jedoch eine gesonderte Sekundärwicklung 44 für jeden modularen Spannungsblock 20. Jede Sekundärwicklung 44 muß so isoliert sein, daß sie den Spannungsbereich aushält, in welchem der Farbschalter arbeiten muß, d.h. den Gleichspannungsbereich + 4000 V. Jede Sekundärwicklung 44 erzeugt eine Spitze-zu-Spitze-Ausgangsspannung von 650 V oder 450 V, wenn sie mit einem 400-V-Regler verbunden ist,und diese Spannungsschwingung wird durch eine in Reihe geschaltete Diode 46 und einen parallel geschalteten Kondensator 48 gleichgerichtet. Ein Spannungsteiler, der aus einem Widerstand 50 und einem Widerstand 52 besteht, ist über einen Transistor 58 angeschlossen und empfängt die gleichgerichtete Gleichspannung. Die Ausgangsspannung jedes Modulblockes auf der Leitung 30 wird außerdem von der Emitterklemme des Transistors 54 abgenommen. Ein Ausgangskondensator 54 ist an die positive und an die negative Klemme angeschlossen und so gewählt, daß er relativ groß ist, um für eine geringe Welligkeit und eine gute dynamische Stabilisierung der Gleichstromversorgung zu sorgen. Ein Rückkopplungskreis zu einem Verstärker 56 besteht aus einer Leitung 58, die mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 des Spannungsteilers verbunden ist. Ein Referenzpotential an einem Eingang des Verstärkers 56 wird von einer Z-Diode 60 geliefert, die so angeschlossen ist, daß sie die an der Leitung 30 anliegende Gleichspannung empfängt. Die Ausgangsgleichspannung an der Leitung 30 kann auf die bekannte Weise entweder auf 600 V oder auf 400 V eingestellt werden, und zwar durch richtige Wahl des Wertes des Widerstands 50 in dem Spannungsteiler.supply via a step-up transformer 42. The transformer has only one primary winding 43, but it has a separate one Secondary winding 44 for each modular voltage block 20. Each secondary winding 44 must be insulated so that that it can withstand the voltage range in which the color switch must work, i.e. the DC voltage range + 4000 V. Each secondary winding 44 produces a peak-to-peak output voltage of 650 V or 450 V when connected to a 400 V regulator, and this voltage swing is indicated by a series-connected diode 46 and a capacitor 48 connected in parallel is rectified. A voltage divider made up of a resistor 50 and a resistor 52 is connected through a transistor 58 and receives the rectified DC voltage. The output voltage of each module block on line 30 is also taken from the emitter terminal of the transistor 54 removed. An output capacitor 54 is connected to the positive and negative terminals and is chosen so that it is relatively large in order for a low ripple and a good dynamic stabilization of the direct current supply to care. A feedback loop to an amplifier 56 consists of a line 58 connected to the connection point of resistors 50 and 52 of the voltage divider is connected. A reference potential at an input of the Amplifier 56 is supplied by a Zener diode 60, which is connected so that it is applied to line 30 Receives DC voltage. The DC output voltage on line 30 can be increased to either 600 V in the known manner or set to 400V by properly choosing the value of resistor 50 in the voltage divider.

Gemäß Fig. 1 und wie oben bereits kurz erwähnt ist eine Schaltungsverbindungstafel 60 vorgesehen, die eine Ausgangsleitung 62 hat, welche mit jedem Spannungsblock 20 verbunden ist. Die Ausgangsleitung 62 liefert ein Steuersignal zumReferring to Fig. 1 and as briefly mentioned above, a circuit connection board 60 is provided which has an output lead 62 connected to each voltage block 20. The output line 62 provides a control signal to the

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Freigeben jedes der vier Schalter in jedem Spannungsblock 20. Die Schaltungsverbindungstafel 60 gestattet, den Wert der an die Anode 12 angelegten Spannung in diskreten Schritten einzustellen. Mit anderen Worten, in Abhängigkeit davon, welche Schalter freigegeben werden, kann der Wert der an die Anode 12 angelegten Gleichspannung in Schritten von 200 V zwischen 18 kV und 10 kV verändert werden. Die Schaltungsverbindungstafel 60 empfängt Freigabesignale über vier Treiberschaltungen 64, 66, 68 und 70 aus einem Farbprozessor 72. Der Farbprozessor 72 empfängt am Anfang eine Farbeingangsinformation, die angibt, welche Farbe anzuzeigen ist. Der Farbprozessor seinerseits erzeugt geeignete Impulskurven, die nach Verstärkung durch die betreffende Treiberschaltung auf vorbestimmte Weise durch die Schaltungsverbindungstafel 60 weitergeleitet werden. Die Schaltungsverbindungstafel 60 ist deshalb so ausgebildet, daß sie besondere Treibersignale auswählt, die gewissen Blöcken unter den Blöcken 20a-20g auf eine solche ausgewählte Weise zugeführt werden.Enable each of the four switches in each voltage block 20. The circuit connection panel 60 allows the value to adjust the voltage applied to the anode 12 in discrete steps. In other words, dependent depending on which switches are enabled, the value of the DC voltage applied to the anode 12 can be in steps from 200 V between 18 kV and 10 kV. The circuit connection board 60 receives enable signals via four driver circuits 64, 66, 68 and 70 from a color processor 72. The color processor 72 initially receives one Color input information indicating which color is to be displayed. The color processor in turn generates suitable ones Pulse waveforms generated by the circuit connection board after amplification by the driver circuit concerned in a predetermined manner 60 are forwarded. The circuit connection board 60 is therefore formed so that they selects particular drive signals the certain blocks among the blocks 20a-20g in such a selected manner are fed.

Claims (6)

UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.StiA.UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.StiA. Patentansprüche :Patent claims: 1/ Hochspannungsfarbschalter für eine Penetrationskatodenstrahlröhre, gekennzeichnet durch:1 / high voltage color switch for a penetration cathode ray tube, marked by: ein Hochspannungsnetzgerät (39) zum Anlegen einer Beschleunigungsspannung an die Anode (12) der Katodenstrahlröhre (10); ·a high-voltage power supply (39) for applying an accelerating voltage to the anode (12) of the cathode ray tube (10); · wenigstens zwei Spannungsblöcke (20) , die mit dem Hochspannungsnetzgerät verbunden sind und jeweils eine Eingangsund eine Ausgangssteuerung durch eine Schalteranordnung (26, 28, 32, 34) und jeweils eine Gleichstromversorgung (22) haben, welch letztere einen Gleichspannungswert liefert, der auf vorgewählte Weise durch die Schalteranordnung angelegt werden kann; undat least two voltage blocks (20) connected to the high-voltage power supply are connected and each have an input and an output control through a switch arrangement (26, 28, 32, 34) and each have a DC power supply (22), the latter delivering a DC voltage value that can be applied in a preselected manner through the switch assembly; and wodurch die Schalteranordnung in jedem Spannungsblock wahlweise freigegeben werden kann, so daß der Spannungswert der Gleichstromversorgung entweder zu der Beschleunigungspannung aus dem Hochspannungsnetzgerät addiert oder von dieser subtrahiert werden oder diese unverändert lassen kann.whereby the switch arrangement in each voltage block can be enabled selectively, so that the voltage value of the DC power supply either added to or subtracted from the acceleration voltage from the high-voltage power supply or leave it unchanged. 2. Farbschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Paar Schalter (26, 28), das mit dem Eingang des Span-2. Color switch according to claim 1, characterized by a first pair of switches (26, 28) connected to the input of the voltage nungsblockes (20) verbunden ist, und durch ein zweites Paar Schalter (32, 34), das mit dem Ausgang jedes Spannungsblockes verbunden ist, wobei ein Schalter des ersten Schalterpaares und ein Schalter des zweiten Schalterpaares wahlweise freigegeben wird, um jeden der Spannungsblöcke mit dem benachbarten Spannungsblock zu verbinden.voltage block (20) is connected, and by a second pair of switches (32, 34) connected to the output of each voltage block is connected, one switch of the first switch pair and one switch of the second switch pair is optionally enabled to connect each of the voltage blocks to the adjacent voltage block. 3. Parbschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter in jedem Schalterpaar (26, 28; 32, 34), die den Eingang und den Ausgang des Spannungsblockes steuern, jeweils Pestkörperschalter sind, die jeweils eine Steuerklemme haben,die mit einer Schaltungsverbindungseinrichtung (60) verbunden ist, um ein Freigabesignal zu empfangen.3. Parb switch according to claim 2, characterized in that the switches in each switch pair (26, 28; 32, 34), that control the input and output of the voltage block are each plague switches that each have a control terminal that is connected to circuit connection means (60) for receiving an enable signal. 4. Farbschalter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Farbprozessor (72) zum Empfangen eines Signals, welches die von der Katodenstrahlröhre (10) anzuzeigende Farbe angibt, der ein Freigabesignal erzeugt, das die besondere Farbe angibt und es an die Schaltungsverbindungseinrichtung (60) anlegt.4. Color switch according to claim 3, characterized by a Color processor (72) for receiving a signal indicating the color to be displayed by the cathode ray tube (10), which generates an enable signal indicating the particular color and sends it to the circuit connection device (60) applies. 5. Farbschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromversorgung (22) in jedem Spannungsblock (20) einen Regler enthält, mittels welchem der Gleichspannungswert genau innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten wird.5. Color switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the direct current supply (22) in each Voltage block (20) contains a regulator by means of which the DC voltage value is exactly within predetermined limits is held. 6. Farbschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannungsblock (20) sowohl von Massepotential als auch von anderen Referenzpotentialen isoliert ist, was gestattet, den Gleichspannungswert aus der Gleichstromversorgung (22) festpunktlos zu lassen.6. Color switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that each voltage block (20) of both Ground potential as well as from other reference potentials is isolated, which allows the DC voltage value from to leave the direct current supply (22) fixed pointless.