187973. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fényerő szabályozással együttfutó fókusz szabályozására, különösen nagyfeszültségre kapcsolt katódú oszcilloszkópokhoz
1 187 973 2 À találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés tárgya fényerő szabályozással együttfutó fókusz szabályozás különösen nagyfeszültségre kapcsolt katódú oszcilloszkópokhoz. Az eljárás során a kivilágító jelet impulzus alakban állítjuk elő. A kapcsolási elrendezésben szintfogó bemenetére elválasztó kondenzátor csatlakozik és a szintfogó fényerő szabályozó jel kimenete az oszcilloszkóp egyik rácsára, míg a szintfogó katódfeszültség jel kimenete az oszcilloszkóp katódjára van kötve. Mint ismeretes, a szokásos oszcilloszkópoknál csőtechnikai adottságokból az eltéritő elektródáknak közel földpotenciálra kell kerülni és ebből következik, hogy a fényerő szabályozásra szolgáló elektródáknak — legyen az akár a katód, akár pedig a rács — 1 kV nagyságrendű feszültségen kell lennie. A fókuszfeszültség nem sokkal különbözik a katódfeszültségtől. A fényerőszabályozás áramköre — és vele együtt a fényerő- és a fókuszszabályozó is - nagyfeszültségre kerül, ami költséges szigetelt szerelést és nagyfeszültségre alkalmas vezetékezést kíván. Az optimális képélességhez szükséges fókuszfeszültség egy adott csőbeállításnál a fényerőtől függ, ezért vagy külön - szintén nagyfeszültségre szigetelt — fókuszszabályozót kell használni, vagy ez, korrekciós tagokkal kiegészítve, mechanikusan a fényerő szabályozóhoz van kötve. A szokásos oszcilloszkópoknál általában van felfutás kivilágítás ill. yisszafutás kioltás, amely a gyakorlatban bonyolult módon kerül megoldásra, általában az ún. lengő tápegységes módszerrel. Ennél a módszernél a nagyfeszültségű rendszer földközeli pontja a földtől el van választva és ezt a pontot vezérli a kivilágító vagy kioltójel: minél nagyobb a kivilágítójel, annál nagyobb a fényerő. A találmány célja a nagyfeszültségen levő fényerőszabályozás és a vele mechanikus kapcsolatban levő fókuszfeszültség szabályozás nem nagyfeszültségen levő alkatrészekkel és egyszerű áramkörökkel való biztosítása. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy katódsugárcsöveknél, különösen a nagyfeszültségre kapcsolt katódú oszciiloszkópos kapcsolási elrendezéseknél a kivilágító jel önmaga felhasználható a fényerő szabályozására, ha a kivilágító jel amplitúdóját a kisfeszültségű oldalon szabályozzuk és a nagyfeszültségű oldalon szintfogó van, így a szabályozott amplitúdójú impulzus a nagyfeszültségű oldalon detektálható és ezért a fókuszfeszültség szabályozására felhasználható. A találmány szerinti eljárásnak az a lényege, hogy a kivilágító jelet a kisfeszültségű oldalon szabályozzuk, majd elválasztó kondenzátoron keresztül visszük át a nagyfeszültségű oldalra, majd ezzel a jellel szabályozzuk az oszcilloszkóp fényerejét és egyidejűleg ennek a fényerő információt tartalmazó jelnek arányos részével szabályozzuk az oszcilloszkóp fókuszát. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az a lényege, hogy az elválasztó kondenzátor és a szintfogó közös pontja fényerő szabályozással arányos fókuszfeszültséget előállító egység bemenetére csatlakozik és a fókuszfeszültséget előállító egység fókuszfeszültség jel kimenete az oszcilloszkóp harmadik rácsára, a fókuszfeszültséget előállító egység másik kimenete az oszcilloszkóp katódjára van kötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést részletesebben az ábrán bemutatott kiviteli példa segítségével ismertetjük, az ábrán a találmány egy kiviteli példájának tömbvázlatát szemléltetjük. Az ábrán látható 1 impulzus amplitúdó szabályozó kimenete nagyfeszültséget elválasztó 2 kondenzátoron keresztül 3 szintfogó bvemenetére csatlakozik. A 3 szintfogó 4 fényerő szabályozó jel kimenete egy oszcilloszkóp G1 egyik rácsára van kötve. Az elválasztó 2 kondenzátor és a 3 szintfogó közös pontja fényerő szabályozással arányos 5 fókuszfeszültséget előállító egység bemenetére csatlakozik és az 5 fókuszfeszültséget előállító egység 6 fókuszfeszültség jel kimenete az oszcilloszkóp G3 harmadik rácsára van kötve. A 3 szintfogó 7 katódfeszültség jel kimenete az oszcilloszkóp K katódjára csatlakozik. Ugyancsak az oszcilloszkóp K katódjára van az 5 fókuszfeszültséget előállító egység másik kimenete is kötve. Az 1 impulzus amplitúdó szabályozónak a példa szerint 8 szaggató impulzus bemenete és 9 világosság módosító jel bemenete van. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: Az 1 impulzus amplitúdó szabályozó egyszerű módon pl. egy tranzisztor báziskörében szabályozza a kivilágítójel amplitúdóját. A szabályozott kivilágítójel az elválasztó 2 kondenzátoron jut át a nagyfeszültségű oldalra és a katódfeszültséggel lényegében megegyező, szokásos oszcilloszkópoknál 1 kV nagyságrendű feszültségre. A 3 szintfogó egyszerű módon biztosítja, hogy növekvő impulzusnak a katódfeszültséghez viszonyított és a sugár eltűnését okozó feszültséghez képest pozitívabb feszültség, vagyis nagyobb fényerő feleljen meg. A fényerőszabályozással arányos 5 fókuszfeszültséget előállító egység egyrészt illeszti a fényerő szabályozásra használt impulzus szabályozási tartományát a fókuszfeszültség szabályozási tartományához, másrészt pedig olyan szintfogót tartalmaz, amely a katódfeszültséghez viszonyított kezdeti fókuszfeszültséghez képest pozitív egyenfeszültséget állít elő az impulzusból. A fókuszfeszültség kezdeti értékének megfelelő megválasztásával, valamint a fényerő szabályozására használt impulzus nagyságának fókuszfeszültséghez történő illesztésével a fényerő és a fókuszfeszültség együttfutása a szabályzási tartományon belül két ponton tökéletesen biztosítható. A többi értéknél az együttfutás eltér az ideálistól, de ez vizuálisan már nem vehető észre. Több ponton is megvalósítható a tökéletes együttfutás, azonban csak külön áramköri megoldásokkal. Ezzel a különálló előlapra kivezetett és kezelést igénylő fókuszfeszültség szabályzó megszűnt, a fényerő szabályzó pedig kisfeszültségen van. A megoldás üzemi oszcilloszkópoknál megfelelő, azonban mérőoszcilloszkópoknál a statikus vagy nagyon lassan változó fényerő értékeknél az elválasztó 2 kondenzátor véges értéke miatt az előbbi megoldás nem használható, azonban az 1 impulzus amplitúdó szabályozó jelét szaggató impulzussal 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
