DE1462945B2

DE1462945B2 - Schaltungsanordnung zur Ablenkung eines Elektronenstrahles

Info

Publication number: DE1462945B2
Application number: DE19661462945
Authority: DE
Inventors: John Brewer Indianapolis Ind. Beck (V.St.A.X
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1965-10-08
Filing date: 1966-10-01
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DK129430B; ES331889A1; DE1462945A1; BE687988A; GB1159254A; US3423630A; NO121685B; BR6683410D0; AT287083B; DK129430C; NL6614144A; SE319517B; NO121685C; FI42975B; NL156554B

Description

Die Erfindung betrifft 'eine Schaltungsanordnung zur Ablenkung eines Elektronenstrahls mit Hilfe einer Sägezahnschwingung in einem Fernsehempfänger, mit einem Ablenktransformator, in dessen Primärkreis ein gesteuerter Gleichrichter, der zum Einleiten des Sägezahnrücklaufes gezündet wird, und ein einen Kondensator enthaltender Speicherkreis angeordnet sind und in dessen Sekundärkreis die Ablenkwicklung mit einem parallelgeschalteten Rücklaufkondensator liegt.

Bei bekannten derartigen Ablenkschaltungen liegt der Speicherkreiskondensator parallel zu dem gesteuerten Gleichrichter. Bei einer solchen Schaltung fließt im Gleichrichter ein relativ großer Spitzenstrom, und diese Spitzenbelastung erfordert einen teuren Leistungsgleichrichter.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber in einer Abwandlung dieser bekannten Schaltungen derart, daß die Spitzenbelastung des gesteuerten Gleichrichters sich niedriger halten läßt und daher preiswerte Gleichrichter in der Ablenkschaltung verwendet werden können. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Energiespeicherkreis eine Reihenschaltung des .Kondensators mit einer Induktivität ist und seinerseits in Reihe mit dem gesteuerten Gleichrichter und der Primärwicklung des Ablenktransformators an eine Versorguhgsgleichspannung geschaltet ist, und daß die Ablenkwicklung über eine Diode mit der Versorgungsgleichspannung verbunden ist.

Bei dieser Schaltung läßt sich die Zeit des Leitens des gesteuerten Gleichrichters unabhängig von der Rücklaufdauer der Sägezahnschwingung wählen und einstellen, so daß der durch den Gleichrichter fließende Spitzenstrom unterhalb eines gewünschten Wertes gehalten werden kann. Dadurch wird die Spitzenbelastung des Gleichrichters begrenzt, und die Ablenkschaltung läßt sich mit relativ preiswerten gesteuerten Gleichrichtern aufbauen. Die Rücklaufzeit der Sägezahnschwingung wird durch die Werte der Ablenkwicklung, des Rücklaufkondensators und der Sekundärwicklung des Ablenktransformators bestimmt, während dagegen die Dauer des Leitens des gesteuerten Gleichrichters durch die Bauelemente im Primärkreis des Ablenktransformatprs, den Speicherkondensator und die mit ihm zusammengeschalteten Induktivitäten, die für die Zeitkonstante des Primärkreises maßgebend sind, bestimmt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist in folgendem an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise als Blockschaltbild dargestellte Schaltung eines Fernsehempfängers mit der erfindungsgemäßen Zeilenablenkschaltung und

F i g. 2 eine schematische Darstellung von Strom- und Spannungsverläufen zur Erläuterung der Funktionsweise der in F i g. 1 dargestellten Schaltung.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Fernsehempfänger enthält einen mit einer Antenne 10 verbundenen Empfangs- und Demodulatorteil 11, der wie üblich einen HF-Verstärker, eine Mischstufe, ZF-Verstärker und einen Demodulator enthalten kann.

Der Empfänger enthält ferner einen Videoverstärker 12, der mit dein Ausgang des Empfangs- und Dcmodulatorteiles 11 gekoppelt ist. Der Ausgang des Videoverstärkers 12 ist mit einer zu steuernden Elektrode, z. B. eine-Kathode 13, einer Bildröhre 14 gekoppelt. Das am Ausgang des Videoverstärkers 12 zur Verfügung stehende Signalgemisch wird außerdem einer Synchronimpulsabtrennstufe 15 zugeführt, die Vertikalsynchronimpulse an eine Vertikalablenkschaltung 16 liefert, deren Ausgangsklemmen Y-Y mit einer Vertikalablenkspule 17 verbunden sind.

Die Horizontalablenkimpulse werden von der Abtrennstufe 15 einer Phasenvergleichsschaltung 18

ίο zugeführt, die ein Phasenfehlersignal an einen Zeilenoszillator 19 liefert, um dessen Ausgangsschwingung mit den Zeilenimpulsen zu synchronisieren. Die Ausgangsschwingung des Oszillators 19 wird einer als Ganzes mit 20 bezeichneten Zeilenendstufe zugeführt, die ein Anwendungsbeispiel der Erfindung darstellt.

■Von der Zeilenendstufe werden periodische Signale, z. B. Rücklaufimpulse, der Phasenvergleichsschaltung 18 zugeführt, um den Zeilenoszillator 19 mit den Zeilenimpulsen zu synchronisieren.

Die Zeilenendstufe 20 enthält ein als Schalter arbeitendes Festkörper- oder Halbleiterbauelement wie einen steuerbaren Siliciumgleichrichter 21. Der steuerbare Siliciumgleichrichter 21 hat eine Steuerelektrode 21α, der die Ausgangsschwingung des Zeilenoszillators 19 zugeführt ist, eine Anode 21 b und „eine Kathode 21c. Die Kathode 21c ist mit einem auf Bezugsspannung liegenden Schaltungspunkt, z. B. Masse, verbunden.

Eine Klemme 22 einer nicht näher dargestellten Gleichspannungsquelle B+ ist über eine Reihenschaltung aus energiespeichernden Schaltungselementen mit der Anode"21ö gekoppelt. Die Reihenschaltung umfaßt eine Primärwicklung 26 a eines Transformators 26, eine erste Induktivität 27 und einen Parallelresonanzkreis 23 aus einem Energiespeicherkondensator 24 und einer zweiten Induktivität 25.

Ein Ende der Sekundärwicklung 26 b ist mit einem auf Bezugspotential liegenden Schaltungspunkt, z. B.

Masse, verbunden, während das entgegengesetzte Ende dieser Wicklung über einen Kondensator 28 an eine Klemme einer Horizontal- oder Zeilen ablenkwicklung 29 gekoppelt ist. Der Kondensator 28 dient in bekannter Weise dazu, der Zeilenablenkschwingung während des Hinlaufes eine geeignete Form zu geben. Die andere Klemme der Zeilenablenkwicklung 29 ist gewöhnlich mit Masse verbunden. Der Kombination aus dem Kondensator 28 und der Ablenkwicklung 29 ist ein Rücklaufkondensator 30 parallel geschaltet. Zwischen das auf hoher Spannung liegende Ende der Sekundärwicklung 26 b und die positive Klemme 22 der Spannungsquelle B + ist eine Energierückgewinnungsdiode 31 geschaltet.

Bei der Erläuterung der in Fig. 1 dargestellten Zeilenablenkschaltung 20 wird auf die in F i g. 2 dargestellten Diagramme Bezug genommen.

Jeder Ablenkzyklus besteht aus einem Rücklaufteil, das dem Zeitintervall von /₀ bis I₁ in F i g. 2 entspricht, und einem Ablenk- oder Hinlaufteil entsprechend dem Zeitintervall von I₁ bis t_r Bei Empfängern, die gemäß der derzeit gültigen US-Norm arbeiten, beträgt die Dauer des Rücklaufteiles typischerweise etwa 10 bis 11 |is und die Dauer des Hinlaufteiles etwa 53 μβ.

6s Die Beendigung des Hinlaufteiles und die Einleitung des anschließenden Rücklaufteiles einer Ablenkperiode erfolgt durch einen Impuls relativ kurzer Dauer (z. B. 5 bis 10 μβ), der der Steuerelektrode 21 a

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des steuerbaren Siliciumgleichrichters 21 zugeführt gehalten. Ohne den Kondensator 30 würde die Spanwird. Diese Impulse werden vom Zeilenoszillator 19 nung an der Diode nicht sinusförmig, sondern prakmit einer Frequenz von beispielsweise 15 750 Hz tisch momentan auf ihren Maximalwert ansteigen,
synchron mit den Zeilenimpulsen im Videoausgangs- Während des Rücklaufes fällt der in Fig. 2F signal des Videoverstärkers 12 geliefert. 5 dargestellte Strom in der Ablenkwicklung 29 auf Null

In der Nähe des Endes des Hinlaufteiles jedes ab und steigt dann in der entgegengesetzten Richtung

Ablenkzyklus, d. h. also kurz vor i₀ bzw. t_i erreicht auf praktisch den gleichen Betrag wie zu Beginn

die in F ig. 2 B dargestellte, etwa sinusförmig schwan- des Rücklaufes wieder an. Der Rücklaufteil des

kende Spannung am Energiespeicherkondensator 24 Ablenkzyklus endet und der Hinlaufteil beginnt,

einen Wert, der größer ist als die positive Spannung io wenn die der Kurve C in F i g. 2 entsprechende

der Spannungsquelle B +. an der Klemme 22. Zwi- Spannung an der-Diode 31 genügend positiv, also

sehen der Anode 21 b und der Kathode 21c des größer als die Spannung der Spannungsquelle B +

steuerbaren Siliciumgleichrichters 21 liegt dann eine wird, um die Diode 31 in Flußrichtung vorzuspannen.

Spannung, die erheblich größer ist als die Spannung Der Hinlaufteil des Ablenkzyklus (i_t bis i₄) ist durch

der Spannungsquelle B+, obwohl, wie die Kurve in 15 eine im wesentlichen lineare Änderung des in der

Fig. 2D zeigt, zu diesem Zeitpunkt noch kein Strom Ablenkwicklung 29 fließenden Stromes gekennzeich-

durch den gesteuerten Gleichrichter 21 fließt. net. Der größere Teil des während des Hinlaufes

Gegen Ende des Hinlaufteiles eines Ablenkzyklus durch die Ablenkwicklung 29 fließenden Stromes

nähert sich außerdem der Ablenkstrom (Fig. 2F) in fließt durch die Diode 31.zurück zur Spannungs-

der Zeilenablenkwicklung 29 einem Maximalwert in 20 quelle B+ (s. Kurve E), wobei Energie rückgewon-

einer Richtung, während die in Fig. 2C dargestellte nen wird.

Spannung an der Wicklung 29 ziemlich konstant ist. Am Ende des Rücklaufteiles des Ablenkzyklus,

Wenn der Oszillator 19 einen Impuls an die Steuer- also z. B. im Zeitpunkt t_v fließt der in F i g. 2 D darelektrode 21a des steuerbaren Gleichrichters 21 gestellte Strom durch den gesteuerten -Gleichrichter liefert, wird der Gleichrichter 21 leitend und der ²S 21 vorzugsweise noch für eine kurze Zeitspanne Rücklauf eingeleitet; die Spannung am Gleichrichter (i_t bis t₄) während des Hinlaufteiles weiter, ohne 21 fällt rasch ab (Kurve A in F i g. 2' beim_ Zeit- dadurch den Ablenkstrom zu beeinträchtigen, da punkt i_n), während Strom fließt und Energie in den Primär- und Sekundärkreis des Transformators 26 Sekundärkreis des Transformators 26 übertragen praktisch voneinander isoliert sind, nachdem die wird. In dem Energiespeicherserienkreis, der die 3° Diode 31 zu leiten begonnen hat.
Spannungsquelle B + , die Primärwicklung 26 er, den Wenn der Hinlauf teil des Ablenkzyklus beginnt, Parallelresonanzkreis 23, die Induktivität 27 und den verschwindet im Primärserienresonanzkreis die Sesteuerbaren Gleichrichter 21 enthält, fließt ein im kundärkreisimpedanz, die während des Rücklaufes wesentlichen sinusförmiger Strom. Die anfängliche in die Primärwicklung 26 α transformiert worden war. Schwingungsfrequenz dieses Stromes ist durch die 35 Wie die Kurve D z. B. im Zeitpunkt i_t zeigt, ändert Eigenfrequenz des Serienresonanzkreises bestimmt, sich daher die Schwingungsdauer des Primärkreises, der den Kondensator 24, die Induktivität 27 und die und durch den gesteuerten Gleichrichter 21 fließt in die Primärwicklung 26 a transformierte Impedanz daher noch während eines Teiles des Hinlaufes parallel zur Sekundärwicklung 26 b enthält, welch Strom. Die Stromflußdauer des gesteuerten Gleichletztere bei der betrachteten Frequenz kapazitiv ist. 40 richters 21 wird mittels der Zeitkonstante des Primär-

Die Dauer einer Halbschwingung des Serien- Serienresonanzkreises so eingestellt, daß dem Ablenkresonanzkreises kann gleich, kleiner oder größer als kreis die erforderliche Energie zugeführt wird, ohne die 'gewünschte Rücklaufdauer gemacht werden, je dabei die maximal zulässige Strombelastbarkeit des nachdem, welche Strombelastbarkeit der steuerbare Gleichrichters 21 zu überschreiten; der Gleichrichter Gleichrichter 21 hat. Während diese Schwingung im 45 kann dabei eine um so geringere Strombelastbarkeit Primärkreis stattfindet, wird Energie in den Sekundär- haben, je größer der Stromflußwinkel gewählt wird, kreis übertragen. Der Strom und die Spannung in Im Zeitpunkt t₂ geht der den steuerbaren Gleichd'em Parallelkreis aus der Ablenkwicklung 29 und richter 21 durchfließende Strom durch Null und fließt dem Rücklaufkondensator 30 (der Kondensator 28 dann infolge des Nachschwingens des die Induktivität kann vernachlässigt werden) durchlaufen im wesent- 5° 27 und die Kapazität 24 enthaltenden Serienresonanzlichen ebenfalls eine Halbwelle einer Sinusschwin- kreises in negativer Richtung, wodurch der steuerbare gung, wie die Kurven in Fig. 2C und 2F zeigen. Gleichrichter 21 gesperrt wird. Die Spannung am

Die Dauer der als letztes erwähnten Halbschwin- steuerbaren Gleichrichter (F i g. 2 A) bleibt im Intergiing wird entsprechend der gewünschten Rücklauf- vall zwischen t., und t₃ negativ, während der Paralleldauer eingestellt. Dadurch, daß im Primär- und 55 resonanzkreis 23 schwingt, so daß der steuerbare Sekundärkreis getrennte energiespeichernde Bau- Gleichrichter 21 auch beim Auftreten einer in Flußelemente vorhanden sind, die die Stromflußdauer im richtung gepolten Spannung wieder sperren kann und gesteuerten Gleichrichter bzw. die Rücklaufdauer erst dann wieder leitet, wenn seiner Steuerelektrode bestimmen, ist es möglich, die betreffenden Zeit- 21a ein Impuls zugeführt wird. Der Parallelresonanzintervalle praktisch unabhängig voneinander so ein- ^6o kreis 23 ist so ausgebildet, daß er während des nach zustellen, daß sich für die gewählten Bauelemente dem Sperren des steuerbaren Gleichrichters 21 veroptimale Werte ergeben. bleibenden Teiles (f._, bis r₄) des Hinlaufteiles des

Während des Rücklaufes tritt an der Diode 31 eine Ablenkzyklus etwa eine Halbschwingung ausführt,

verhältnismäßig große Sperrspannung auf, die bei- Wenn der Steuerelektrode 21α der nächste Impuls

spielswcise in der Größenordnung von 1000 Volt ⁶5 vom Zeilenoszillator 19 zugeführt wird, wiederholt

liegen kann. Die Anstiegsgeschwindigkeit dieser sich der oben beschriebene Energieumsetzungszyklus.

Spannung wird durch den Rücklaufkondensator 30 Die beschriebene Ablenkschaltung 20 kann als

innerhalb der für die Diode 31 zulässigen Grenzen rücklaufgesteuerte Ablenkschaltung bezeichnet wer-

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den, da ihr durch den steuerbaren Gleichrichter 21 während des Rücklaufteiles jedes Ablenkzyklus Energie zugeführt wird. Die Energie wird nämlich vom Kondensator 24 während des Rücklaufes zur Ablenkwicklung 29 übertragen, während gleichzeitig S dem Kondensator 24 Energie von der Spannungsquelle B+ zugeführt wird. Wie erwähnt, wird ein Teil d'er zugeführten Energie während des Hinlaufteiles jedes Ablenkzyklus durch die Verbindung der Diode 31 mit der Spannungsquelle B+ wiedergewonnen. ·

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Ablenkung eines Elektronenstrahls mit Hilfe einer Sägezahnschwingung in einem Fernsehempfänger, mit einem Ablenktransformator, in dessen Primärkreis ein gesteuerter Gleichrichter, der zum Einleiten des Sägezahnrücklaufs gezündet" wird, und ein einen Kondensator enthaltender Speicherkreis angeordnet ist und in dessen Sekundärkreis die Ablenkwicklung mit einem parallelgeschalteten Rücklaufkondensator liegt, dadurchgekennzeichnet, daß der Energiespeicherkreis eine Reihenschaltung des Kondensators (24) mit einer Induktivität (27) ist und seinerseits in Reihe mit dem gesteuerten Gleichrichter (21) und der Primärwicklung (26 a) des Ablenktransformators (26) an eine Versorgungsgleichspannung (B+) geschaltet ist, und daß die Ablenkwicklung (29) über eine Diode (31) mit der Versorgungsgleichspannung verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (24) des Energiespeicherkreises eine Induktivität (25) zum Energieaustausch parallel geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromflußdauer des gesteuerten Gleichrichters (21) etwa der Hälfte der Schwingungsdauer des aus der Primärwicklung (26a), dem Kondensator (24) und der Induktivität (27) gebildeten Schwingkreises entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Kondensator (24) und der parallel zu ihm geschalteten Induktivität (25) gebildete Schwingkreis derart abgestimmt ist, daß die Schwingkreisspannung während des nach Beendigung des Stromfluß-. Intervalls des steuerbaren Gleichrichters (21) verbleibenden Teils des Sägezahnlaufintervalls etwa eine Halbschwingung ausführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen