DE1966682C3

DE1966682C3 - Schaltung zur Erzeugung eines Sägezahnstromes für die Ablenkwicklung einer Bildröhre in einem Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE1966682C3
Application number: DE1966682*A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Friedrich Wilhelm Indianapolis Ind. Dietz (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1968-04-15
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE1918554A1; BE731542A; AT308852B; GB1260375A; NL6905701A; SE356657B; FR2006240A1; DE1918554C3; DE1918554B2; NL161321C; DE1966682B2; US3452244A; NL161321B; ES365961A1; MY7300420A; DE1966682A1

Description

noch weniger Energie zur Verfügung steht. Diese Energievernichtung steht aber sowohl gedanklich als such tatsächlich genau im Gegensatz zu dem durch die Erfindung bewirkten Energienachschub zur Ablenkschaltung.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein teilweise in Blockdarsteliung ausgeführtes Schaltbild eines Fernsehempfängers mit der erfindungsgcsiäßen Ablenkschaltung und

Fig. 2 eine Reihe von nicht maßstäblichen Wellenfonnen zur Erläuterung des Betriebs der in F ί g. 1 gezeigten Schaltung.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausfuurungsform der Erfindung ist im folgenden in Anwendung bei einem typischen Fernsehempfänger beschrieben. Die voc der Antenne 10 des Fernsehempfängers empfangenen Fernsehsignale werden dem Abstimm- und Demodulatorteil II zugeführt, der üblicherweise einen Hochfrequenzverstärker, einen Frequenzumsetzer zur Umwandlung der HF-Signale in Z.wischenfrequenzsignale, einen Zwischenfrequenzverstärker und einen Demodulator zur Rückgewinnung des zusammengesetzten Fernsehsignal aus den Zwischenfrequenzsignalen enthält. Der Fernsehempfänger hat ferner einen Video-Verstärker 12.

Der Helligkeitsanteil aus dem zusammengesetzten Video-Signal wird im Video-Verstärker 12 verstärkt und der Steuerelektrode (beispielsweise der Kathode) einer Bildröhre 13 zugeführt. Das zusammengegsetzte Fernsehsignal wird ferner vom Video-Verstärker 12 auf eine Synchronisiersignaltrennschaltung 14 gegeben, welche Vertikal-Synchronisierimpulse an einen Vertikal-Signalgenerator 15 liefert, der mit der Vertikal-Ausgangsschaltung 16 verbunden ist, welche mit ihren Klemmen Y-Y' mit der Vertikal-Ablenkwicklung 17 der Bildröhre 13 verbunden ist.

Die Synchronisiersignaltrennschaltung 14 leitet ferner Horizontal-Synchronisierimpulse ab, welche einem Phasendetektor 18 zugeführt werden, der außerdem ein zweites Eingangssignal erhält, welches i zeitlicher Beziehung mit den Schwingungen eines h >rizontal-Oszillators 19 steht. Der Phasendetektor 18 erzeugt eine Fehlerspannung, welche dem Horizontal-Oszillator 19 zur Synchronisierung seiner Ausgangsschwingung mit den Horizontal-Synchronisierimpulsen zugeführt wird. Die vom Horizontal-Oszillator 19 erzeugte Ausgangsschwingung wird mit Hilfe eines Transformators 20 auf die erfindungsgemäße Horizontal-Ablenkschaltung 21 gegeben.

Die Ablenkschaltung 21 dient der Erzeugung eines Sägeiahnablenkstromes mit einem Hinlauf- und einem Rücklaufabschnitt in der Horizontal-Ablenkwicklung 22. In der Schaltung 21 ist eine erste Energiequelle mit einem Kondensator 23, an dem eine relativ konstante Spannung erzeugt wird, während des Hinlaufabschnittes über einen ersten steuerbaren, in beiden Richtungen durchlässigen ersten Schalter 24 mit der Ablenkwicklung 22 verbunden. Der Schalter 24 besteht aus der Antiparallelschaltung eines gesteuerten Siliciumgleichrichters 25 mit einer Dämpfungsdiode 26. Die Ablenkschaltung 26 enthält ferner eine zweite Energiequelle mit einer relativ großen Induktivität 27, welche mit einer Spannungsquelle B+ (von beispielsweise -f 150 V), welche im Fernsehempfänger vorgesehen ist, verbunden ist. Eine Reaktanzschaltung in Form einer Reihenimpedanz aus einer Spule 28 und einem ersten Kondensator 29 ist zwischen die Induktivitäi 27 und einen Anschluß des Schalters 24 geschaltet, ein zweiter Kondensator 30 liegt zwischen dem anderen Anschluß des Schalters 24 (beispielsweise Masse) und dem Verbindungspunkt der Spule 28 mit dem Kondensator 29.

Mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 25 ist eine induktiv mit der Induktivität 27 gekoppelte Wicklung 31, ein Kondensator 32 und die Parallelschaltung einer Induktivität 33 mit einem Widerstand 34 und ein weiterer Widerstand 35 gekoppelt, um den Gleichrichter 25 zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Hinlaufabschnittes jedes Ablenkzyklus leitend zu machen.

Zwischen den Verbindungspunkten der Induktivitäten 27 und der Spule 28 und einen Bezugsspannungspunkt (beispielsweise Masse) ist ein zweiter steuerbarer, in beiden Richtungen leitender Schalter 36 angeordnet, der ebenso wie der Schalter 24 aus der Antiparallelschaltung eines gesteuerten Siliciumgleichrichters 37 mit einer Speicherdiode 38 besteht.

Um den Schalter 36 vor dem Rücklauf abschnitt jeder Ablenkperode leitend zu machen, ist eine Steuerschaltung vorgesehen, welche einen Transformator 20, Widerstände 39 und 40, eine Diode 41 und einen Kondensator 42 umfaßt, durch den der Ausgang des Horizontal-Oszillators 19 mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 37 verbunden ist.

Eine Primärwicklung 43a eines Hochspannungstransformators 43 ist über den Kondensator 23 und die Ablenkwicklung 22 geschaltet, eine Sekundärwicklung 43 b ist zur Lieferung der Rücklauf impulse und zur Steuerung des Betriebs des Oszillators 19 mit dem Phasendetektor 18 verbunden, und eine Hochspannungswicklung 43c liegt an einem Hochspannungsgleichrichter 44.

Der Gleichrichter 44 ist mit seinem anderen Ende an die Hochspannungsanode der Bildröhre 13 angeschlossen und versorgt diese mit der Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrom in der Größenordnung von 20 bis 27 kV.

Das niederspannungsseitige Ende der Primärwicklung 43 α liegt über eine erste Schutzschaltung aus einem Kondensator 45 in Reihe mit der Parallelschaltung einer Diode 46 und eines Widerstandes 47 an Masse. Eine zweite Schutzschaltung mit einer Klemmendiode 48, einem Kondensator 49 und einem Vorspannungswiderstand 50 ist an die Spannung B + angeschlossen und überbrückt den Schalter 24.

Das von der Antenne empfangene Hochfrequenzsignal wird im Betrieb verstärkt, auf die Zwischenfrequenz umgesetzt, nochmals verstärkt und dann mit Hilfe des Demodulators 11 demoduHert. Die Bildanteile des Signals werden dann im Video-Verstärker 12 weiter verstärkt und der Bildröhre 13 zugeführt. Das demodulierte Fernsehsignal wird außerdem der Synchronisiersignaltrennschaltung 14 zugeführt. Sie 'rennt die Synchronisierimpulse von dem übrigen Teil des Fernsehsignals und liefert Vertikal-Synchronisierimpulse an den Vertikal-Ablenkgenerator 15 und Horizontal-Synchronisierimpulse an den Phasendetektor 18. Die vom Vertikal-Ablenkgenerator If erzeugten Impulse gelangen zur Vertikal-Ausgangsschaltung 16, die ihrerseits einen geeigneten Säge zahnstrom mit der Bildfrequenz an die Klemmen Y-Y der Vertikal-Ablenkspule 17 liefert.

In Fig. 2 sind die Strom- und Spannungswellenformen der in Fig. 1 abgebildeten Horizontal-Ablenkschaltung 21 dargestellt, wie sie während der Horizontal-Ablenkperioden auftreten. Der Hihlaufabschnitt einer Horizontal-Ablenkperiode verläuft vom Zeitpunkt t₀ bis t₅, während der Rücklaufabschnitt vom Zeitpunkt f₅ bis zum Zeitpunkt i₀' dauert. Das Intervall zwischen <_s und t{ wird als Ümkehrabschnitt der Periode bezeichnet. Typischerweise dauert die Zeit von r₀ bis f₅ etwa 50,5 Mikrosekunden, während die Zeit von i₅ bis /„' etwa 13 Mikrosekunden dauert.

Es sei nun die Funktion des ersten Schalters 24, des Hinlaufschalters, beschrieben. Er verbindet eine Quelle (23) konstanter Spannung während des Hinlaufabschnittes des Ablenkzyklus mit der Ablenkwicklung 22, so daß in dieser ein praktisch linear ansteigender Strom fließt. Insbesondere erreicht der Strom der Ablenkwicklung 22 gemäß Wellenform A unmittelbar vor Beginn des Hinlaufabschnittes (f₀) seine maximale Amplitude in Flußrichtung vom Anschluß X zum Anschluß X' als Beispiel. Ein Rücklaufspannungsimpuls (Wellenform B), der über der Reihenschaltung der Wicklung 22 mit dem Kondensator 23 erscheint, fällt ab und läuft durch Null (d. h., die Spannung an der Wicklung 22 steigt über die am Kondensator 23). Wenn diese Spannung umkehrt, wird die Diode 26 des ersten Schalters 24 leitend vorgespannt und läßt eine praktisch konstante Spannung (von beispielsweise 4- 50 V), welche am Kondensator 23 steht, zur Ablenkwicklung 22 gelangen. Während der ersten Hälfte des Hinlaufabschnittes (f₀ bis i_ä) fällt daher der Strom in der Ablenkwicklung 22 (Wellenform A) praktisch linear auf Null ab und liefert Energie an den Kondensator 23. Der Kondensator 23 ist so groß gewählt, daß sich dabei seine Ladespannung nicht nennenswert ändert. Etwa in der Mitte des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt f_s) kehrt der Strom durch die Ablenkwicklung 22 seine Richtung um und fließt dann nicht mehr durch die Dämpfungsdiode 26. sondern durch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 25. Zur Vorbereitung dieses Umschaltens wird der Gleichrichter 25 während der ersten Hälfte des Hinlaufabschnittes mit einem Steuersignal (Wellenform G), welches über die Wicklung 31 und die Bauelemente 32 bis 35 geliefert wird, in einer Vorbereitungsstellung gehalten.

Die Polarität desjenigen Teiles des Steuersignals, welcher während des Hinlaufabschnittes auftritt, ist so gewählt, daß sie ein Leiten des gesteuerten Siliciumgleichrichters 25 ermöglicht, wenn seine Hauptstrecke (zwischen Anode und Kathode) in Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Dieser Zustand tritt etwa in der Mitte des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt i_Ä) auf. so daß der Ablenkstrom in diesem Zeitpunkt von der Diode 26 auf den Gleichrichter 25 übertritt. Der Kondensator 23 bleibt an die Wicklung ZZ angeschlossen. Jedoch wird die Energie nun von ihm zur Wicklung 22 übertragen, wenn der Ablenkstrom in der Wicklung 22 während der zweiten Hälfte des Hinlaufabschnittes praktisch linear ansteigt.

Der während des Hinlaufabschnittes jeder Ablenkperiode leitende erste Schalter 24 dient nicht nur zum Anschließen der Ablenkwicklung 22 an den Kondensator 23, sondern auch zum Parallelschalten der Kondensatoren 29 und 30. Solange der Umkehrschalter oder Wendeschalter 36 offen ist (von t, bis f„) besteht ein Ladestromweg von der Spannungsquelle B + über die Induktivitäten 27 und 28 zu den Kondensatoren 29 und 30. Die Induktivität 27 speichert während des noch näher erläuterten Umschaltzeitabschnittes jeder Periode Energie und läßt diese gespeicherte Energie zu den Kondensatoren 29 und 30 gelangen, wenn diese parallel zur Induktivität 27 geschaltet werden. Das bedeutet, daß während der Zeit von J₁ bis /, der Strom in der Induktivität 27 die Kondensatoren 29 und 30 über die Spule 28 auflädt, so daß in gleicher

ίο Weise anwachsende Spannungen der in Fig. 1 angedeuteten Polarität entstehen (s. auch die Wellenformen C und D in F i g. 2).

Etwa acht Mikrosekunden vor dem Ende des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt i_a) erzeugt der Oszillator

19 einen Impuls, der durch die Bauelemente 39 bis 42 geformt wird und dann der Steuerelektrode des SiIiciumgleichrichters 37 zugeführt wird. Der Gleichrichter 37 wird leitend und leitet dabei den Umkehrabschnitt der Ablenkperiode ein, nämlich eine Folge von Ereignissen, die zum Eintreten des Rücklaufabschnittes der Ablenkperiode führen. Im einzelnen wird, wenn der Gleichrichter 37 durch den Oszillator 19 angesteuert wird, so daß er leitend wird, ein Strompfad geschlossen, der den Schalter 24, den Kon densator 29, die Spule 28 und den zweiten Schalter 36 umfaßt, ferner wird ein zweiter Strompfad aus den Schalter 36, der Spule 28 und dem Kondensator 30 geschlossen. Der vom Kondensator 23 gelieferte Strom in der Ablenkwicklung 22 nimmt weiterhin linear zu, da der Schalter 24 geschlossen ist Die in den Kondensatoren 29 und 30 bis zu diesem Zeitpunkt i_s gespeicherte Energie kreist in den beiden Strompfaden mit einer durch die Kondensatoren 29 und 30 und die Spule 28 bestimmten Resonanzfre quenz (s. Wellenformen E, F und / für den Strom durch die Kondensatoren 29 und 30 und durch die Spule 28). Da weiterhin der Schalter 36 leitet, wird die Induktivität 27 praktisch unmittelbar an die Spannungsquelle B + angeschlossen, so daß in ihr ein näherungsweise linear ansteigender Strom (Wellenform H) entsteht, welcher Energie in ihr speichert.

Wenn der Gleichrichter 37 zum Zeitpunkt f_s leitend wird, dann beginnt ein vom Kondensator 29 gelieferter Strom durch den Gleichrichter 25 in umgekehrter Richtung zu fließen, was dadurch möglich ist, daß zur gleichen Zeit ein Strom (die Summe aus den Strömen in der Ablenkwicklung 22 [Wellenform A] und im Transformator 43 [Wellenform J]) in Durchlaßrichtung durch den Gleichrichter 25 fließt Der Strom des Kondensators 29, der sich nach einem Schwingungsverlauf ändert, steigt schneller an als der praktisch linear ansteigende Ablenkstrom, so daß nach einer vorbestimmten Zeit (beispielsweise 4 Mikrosekunden) sich der Gesamtstrom durch den Gleichrichter 25 umkehrt (Zeitpunkt I₄). Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 25 wird damit abgeschältes. Die Summe des Resonanzstrcmes des Kondensators 29, des Ablenkstromes und des Transformatorstronies gebt dann auf die Diode 26 Ober (da der resultierende Strom nun in Durchlaßrichtung der Diode 26 gerichtet ist), bis der Resonanzstrom wieder auf den Weit der Summe des Ablenk- und des Transformatorstromes abfällt. Zu diesem Zeitpunkt <₅ sperrt die Diode 26 und trennt dadurch die Wicklung 22 von der durch den Kondensator 23 gebildeten Konstantstromquelle für den Hin laufabschnitt ab.

Der Zeitraum von I₄ bis i_s, währenddessen Strom durch die Diode 26 fließt, ist genügend lange gewählt.

so daß die gesamte durch die Ladungsträger des ge- lenkwicklung 22, die Kondensatoren 29 und 30 und steuerten Siliciumgleichricltiters 25 gespeicherte Ener- die Induktivität 28 sämtlich Energie. Der Transforgie entfernt wird, so daß der Gleichrichter 25 abge* mator 43 speichert in diesem Zeitpunkt vergleichsschal tet bleibt, bis der erforderliche Vorbereitungs- weise wenig oder gar keine Energie. Der Kondensator Triggerimpuls an seine Steuerelektrode während des 5 29 und die Ablenkwicklung 22 speichern dagegen fast Hinlaufabschnittes der nachfolgenden Ablenkperiode ihre maximale Energie, während die Energie in der angelegt wird. Das Rücklaufintervall beginnt zum Spule 28 unterhalb des maximalen Speicherpegels Zeitpunkt i, (Wellenform B), wenn das vorher durch liegt und abnimmt, die Energie im Kondensator 29 den Schalter 24 am Verbiindungspunkt der Wicklun- ebenfalls unter ihrem Maximalwert liegt, aber wächst, gen 43 a und 43 c gehaltene Massepotential ver- io Wenn der Schalter 24 sich öffnet, tritt der Kondenschwindet. sator29 an eine Schaltung mit einer relativ langen

Während des Zeitabschnittes von i„ bis <₅, in dem Zeitkonstante gekoppelt, welche hauptsächlich die beide Schalter 24 und 36 geschlossen sind, tritt ein Ablenkwicklung 22 und den Transformator 43 um-Energieaustausch zwischen dem Kondensator 29 und faßt, während der Kondensator 30 an eine Schaltung der Spule 28 und zwischen dem Kondensator 30 und i₅ mit kürzerer Zeitkonstante, welche die Spule 28 umder Spule 28 ein, so daß sich eine Umkehr der Span- faßt, angeschlossen wird. Da die Ablenkwicklung 22 nungen an den Kondensatoren 29 und 30 ergibt. nicht langer durch den Schalter 24 an die Spannung Typischerweise ist die Spannung an den Konden- des Kondensators 23 angeklemmt wird, beginnt die satoren 29 und 30 zu Beginn des Rücklaufintervalls Spannung am Schalter 24 (Wellenform B) zu steigen, (l_s) fast gleich, aber von entgegengesetzter Polarität ao und gleichzeitig beginnt der Strom (und die Energie) wie die Spannung an ihnen zu Beginn des Umkehr- in der Ablenkwicklung 22 in einem Maße abzufallen, Intervalls (t_s). Am Beginn des Rücklaufintervalls das im Vergleich zur Anderungsgeschwindigkeit des-(Wellenform /) verbleibt in der Induktivität 28 ein selben Stromes während des Hinlaufsabschnittes regewisser Strom und damit Energiebetrag. lativ schnell ist, aber langsamer als das Maß der

Während des Rücklaufintervalls von t_s bis t₀' tritt as Änderung der Ströme der anderen Schaltung in dieeine komplexe Folge von Energieaustauschvorgängen sem Zeitpunkt.

zwischen der Ablenkwicklung 22, der Spule 28, den Während des Intervalls von t_s bis f₇ (erste Hälfte

Kondensatoren 29 und 30 und der Hochspannungs- des Rücklaufs) teilt sich der Strom (und die zugeschaltung mit dem Transformator 43, dem Gleich- hörige Energie) der Ablenkwicklung 22 zwischen richter 44 und der Belastung am Hochspannungs- 30 einem den Transformator 43 umfassenden Strompfad anschluß +HV der Bildröhre auf. Der Strom in der und einem den Kondensator 29 umfassenden Strom-Ablenkwicklung 22 wird infolge der Energieaustau- pfad auf. Anfänglich übernimmt der Kondensator 29 sches während einer halben Resonanzpenode der den größeren Teil des Ablenkstromes, und die Span-Spule 28 mit den Kondensatoren 29 und 30 und mit nung an ihm (und damit die gespeicherte Energie) der in gleicher Weise abgestimmten Schaltung des 35 steigt an. Zum Zeitpunkt ί_β fällt der Strom im Kon-Transformators 43 umgekehrt (Wellenform A). Die densator 29 auf Null ab, und die Spannung an ihm Streuinduktivität und die verteilte Kapazität des erreicht ihren Spitzenwert, und der gesamte Strom Transformators 43 werden vorzugsweise so bestimmt, der Wicklung 22 fließt nun in den Transformator 43. daß eine Schwingung mit etwa der dritten Oberwelle Während dieses Zeitraums liefert der Kondensator 30 der Rücklauffrequenz auftritt. 4° Energie an die Spule 28.

Während des Hinlaufabschnittes ist den Konden- Während des Intervalls von t_e bis t₇ liefern der

satoren 29 und 30 über die Induktivität 27 ein Strom Kondensator 29, die Ablenkwicklung 22 und in gerinzugeführt worden (Wellenform H). Ein Teil dieser gerem Maße die Spule 28 Energie an den Transfor-Energie ist zu der Hochspannungsschaltung gelangt mator 43. Ein Teil dieser Energie wird in der Zeit (s. beispielsweise Wellenform J, Strom im Transfor- 45 um den Zeitpunkt i, herum über den Gleichrichter 44 mator 23), und ein Teil ist zu der Ablenkwicklung 22 der Hochspannungsschaltung der Bildröhre 13 zum gelangt, um die Verlustenergie zu ersetzen und/oder Ausgleich von deren Energieverlusten zugeführt. Die während des vorangehenden Hinlaufabschnittes in der Verwendung des Kondensators 30 in der Schaltung Schaltung verwendet zu werden. Die Größe der zu ermöglicht es, daß der Hochspannungsschaltung ein der AblenfcwicMung und der Hochspannungsschal- so betrachtlicher Strom zugeführt wird, während ein rung gelangten Energie lallt sich mit Bezog auf die relativ großer Rücklaufspannungsrmpuls (Weflen-SpaiHiungsformea C und D zu den Zeitpunkten t, form B) aufrechterhalten wird, und i,' (am Anfang und am Ende des Umschattmter- Der übrige Teil der dem Transformator 43 zuge-

vails) veranschaulichen. Hieraus ist zu ersehen, daß führten Energie (nach Ausgleich der Verluste der die Spannung an den Kondensatoren 29 und 30 am SS Hochspantiungsschaltung) wird während der zweiten Beginn {, <fes Ihmchahrntervalls größer als am Ende Hälfte des Rücklaufzeitabschnittes von J₇ bis I₈ der t,' is». E^ν; SpaantragsdiSerenz ist ein Maß for die Ablenkwicklung 22 wieder zugeführt. Zusätzliche in der Schaltung während einer Periode verbrauchten Energie wird der Ablenkschaltung 22 vom Konden-Energie. sator 29 während des Zeitraums von t_R bis t„' zuge-

Die Art des Energieaustausches während des Rück- 60 führt Weiterhin liefert während des Zeitraums von laufs ist von besonderem Interesse und wird im fol- I₈ bis I₀' der Kondensator 29 Energie an den Kondengenden näher erläutert. sator 30, wobei sich die Spannungen dieser beiden

In jedem Zeitpunkt kann der Enrgicher- Kondensatoren wieder einander nühern. Wenn beide zustand der Schaltungselemente ans den Welienfor- Spannungen gleich sind, wird die Diode 26 im Schalmen der Spannungen (für Kondensatoren) oder 65 ter 24 erneut leitend, und das nächste Rücklaufmter-Ströme (für Induktivitäten) aus Fig. 2 bestimmt vall beginnt, werden. Da sich die Ströme in den Kondensatoren 29 und

Beim Beginn t₅ des Rücklaufs speichern die Ab- 30 während des Rücklaufs verändert haben, hat der

Strom durch den Schalter 36 (Wellenform /) zwischen f₅ und ί_β seine Richtung umgekehrt, so daß der Gleichrichter 37 kurz nach dem Zeitpunkt t_s nichtleitend wird. Das bedeutet, daß der Strom in der Spule 28 sich umkehrt, wenn der Kondensator 30 über die Spule 28 und den Schalter 36 entladen ist. Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 37 schaltet bei dieser Stromumkehr ab, und der resultierende Strom durch die Kondensatoren 29 und 30 (Wellenformen E und F) geht auf die Diode 38 über. Wie im Zusammenhang mit dem Schalter 24 erwähnt ist. werden die Speicherladungsträger im Gleichrichter 37 entfernt, wenn die Diode 38 genügend lange leitet, und der Gleichrichter 37 kann nicht erneut anfangen zu leiten, bis seine Steuerelektrode wieder getriggert wird (s. Wellenform K: Spannung am Schalter 36, welche anzeigt, daß der Schalter 36 zwischen I₁ und r₈ geöffnet ist). Zum Zeitpunkt t_H wird die Diode 38 wiederum leitend, so daß derjenige Teil des Stroms in der Ablenkwicklung 22. welcher durch den Kondenstor 29 fließt, genügend anwächst, um den Strom durch den Kondensator 30 zu überschreiten. Die Diode 38 leitet bis zum Ende des Umschaltintervalls (f,'), wenn die Kondensatoren 29 und 30 einen Halbwellenenergieaustausch mit der Spule 28 beendet haben. Die Diode 38 sperrt am Ende dieses Austausches wieder. Die Kondensatoren 29 und 30 beginnen sich dann erneut über die Induktivität 27 aufzuladen.

Es ist bereits erwähnt worden, daß der Oszillator 19 etwa 8 Mikrosekunden vor dem Ende des Hinlaufabschnittes jeder Ablenkperiode einen Impuls erzeugt. Die Art der zeitlichen Steuerung dieses Impulses soll nun erläutert werden. Die an der Wicklung 43 b des Transformators 43 entstehenden Horizontal-Rücklaufimpulse, die in zeitlichem Zusammenhang mit dem Auftreten der Impulse des Horizontal-Osziüators 19 stehen (normale Frequenz von 15,75OkHz), werden dem Phasendetektor 18 zugeführt. Die Rücklaufimpulse oder eine aus ihnen abgeleitete Wellenform werden im Phasendetektor 18 mit den Horizontal-Synchronisierimpulsen verglichen, welche von der Impulstrennschaltung 14 kommen. Der Phasendetektor 18 erzeugt eine Fehlerspannung, die ihrerseits dem Horizontal-Oszillator 19 zur Steuerung der Oszillatorphase und Frequenz zugeführt wird.

Die vom Oszillator 19 erzeugten Horizontal-Ausgangsimpulse werden so geformt, daß positive Impulse mit einer Wiederholfrequenz von 15,750 kHz in der gewünschten zeitlichen Beziehung zum Honzontal-Austastintervall entstehen.

In einer Horizontal-Ablenkschaltung der beschriebenen Art, die außerdem die Hochspannung für die Bildröhre erzeugt, ist es erwünscht, die BiWbreite praktisch konstant zu halten, auch wenn die Belastung der Hochspannungsquelle schwankt (beispielsweise bei Änderungen des Strahlstroms entsprechend verschieden hellen Stellen des Bildes).

Die Bildbreite läßt sich konstant halten, auch wenn die Hochspannung schwankt, solange der der Wicklung 22 zugeführte Ablenkstrom in entsprechend vorbestimmte-Weise kompensiert wird. Für kleine Änderungen ist es bekannt, daß die prozentuale Änderung des Ablenkstromes etwa halb so groß wie die prozentuale Änderung der Hochspannung sein soll, wenn die Bildbreite konstant bleiben soll. Die Höhe des Stromes in der Ablenkwicklung 22 ist zu Beginn des Hinlaufabschniites (Ablenkspitzenstrom) teilweise von der Größe der Energie abhängig, welche durch den Transformator 43 in der zweiten Rücklaufhälfte zurück zur Ablenkwicklung 22 geführt wird. Die Größe dieser rückgeführten Energie ändert sich ihrerseits im selben Sinne wie die Änderungen der Hochspannung, welche durch Strahlstromänderungen verursacht wird. Weiterhin treten Änderungen der Spannung an den Kondensatoren 29 und 30 am Ende der Rücklaufperiode im gleichen Sinne auf wie Änderungen der Hochspannung, welche durch Schwankungen des Strahlstromes verursacht sind. Während des Hinlaufabschnittes verhält sich das Maß der Aufladung der Kondensatoren 29 und 30 aus der Induktivität 27 umgekehrt zur Spannung an diesen Kondensatoren am Ende des Rücklaufabschnittes. Daher ändert sich die den Kondensatoren 29 und 30 während des Hinlaufabschnittes zugeführte Energie, die schließlich während des Rücklaufs zum Ausgleich der Verluste der Hochspannungs- und Ablenkschaltung zur Verfügung steht, im gleichen Sinne wie der Strahlstrom der Bildröhre 13.

Daher ist es bei der hier beschriebenen Schaltung möglich, die Stromanteile in der Ablenkschaltung 21 so aufeinander abzustimmen, daß bei einer Veränderung des Strahlstromes eine Änderung der in der Ablenkschaltung 21 gespeicherten Energie im Sinne einer Kompensation eintritt, so daß Änderungen der der Bildröhre 13 zugeführten Hochspannung innerhalb vorbestimmter Grenzen bleiben. Weiterhin kann das Verhältnis der Stromanteile so gewählt werden, daß bei relativ kleinen Hochspannungsänderungen infolge von Strahlstromänderungen sich der der Ablenkwicklung 22 zugeführte Strom im Sinne einer Kompensation so ändern kann, daß die Bildbreite praktisch konstant bleibt.

Der Kondensator 29 ist im Hinblick auf die Induktivität der Ablenkwicklung 22 und die äquivalente Impedanz der Hochspannungsschaltung mit dem Transformator 43 so gewählt, daß sich das gewünschte Rücklaufintervall ergibt.

Der Kondensator 30 und die Spule 28 sowie die Induktivität 27 sind so bemessen, daß sie die erforderliche Energie liefern und die gewünschten Energieanderungen bei Strahlstromänderungen ergeben, so daß die Bildbreite praktisch konstant bleibt, wenn der Strahlstrom verändert wird.

Typischerweise wird der Kondensator 30 kleiner als der Kondensator 29 gewählt, während die Spule 28 kleiner als die Induktivität der Ablenkwicklung 22, des I ransformators 43 und der Induktivität 27 ist. Es hat sich gezeigt, daß die Schaltung besonders gut arbeitet, wenn die Schwingfrequenz des Kondensators 30 während des Rücklaufintervalls etwa gleich einer geradzahligen Oberschwingimg der Rücklauffrequenz gewählt wird.

Außer der zusätzlichen Energiespeicherfähigkeit der Abschaltung 21 und dem Abschalten des Sihaumgleichrichters37 verhindert der Kondensator 30 m vorteilhafter Weise einen übermäßigen Span-5f*i ^am falter 24 zu Beginn des Rücklaufs (die Kombmation der Kondensatoren 29 und 30 über

ÄiüE^{14 verhindert} ^¹^^Spannungs- _OJ?1 ^ί^3ΐι«^ηΕ kann im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. So kann beispielsweise eine weitere laST"^™"⁸ "" ^Sd>&lt^ 24 während des Rück-Schaltpr! S^CT SP⁸¹""¹"!! durch Anschließen des ms»HTi ⁸H.^{eine niedr}«gere Anzapfung der Primärwicklung 43a des Transform««^ A% erreicht

12

werden. Weiterhin kann die Ablenkwicklung 22 an nungswicklung und weitere Zusatzwicklungen aufeinen anderen Punkt des Transformators 43 ange- weisen.

schlossen werden. Der Transformator 43 braucht Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfinauch kein Autotransformator zu sein, wie es darge- dung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, sind die folgenstellt ist, sondern kann eine getrennte Hochspan- 5 den Werte für die Bauelemente verwende! worden:

Ablenkwicklung 22 450 μΗ
Kondensator 23 ... 1,5 μΗ
Gleichrichter 25 ... RCA Type 37699

Diode 26 Type 1N4826

Induktivität 27 15 mH

Spule 28 60 μΗ

Kondensator 29 ... 0,068 μΡ
Kondensator 30 ... 0,047 |iF
Gleichrichter 37 ... RCA Type 37700
Diode 38 Type 1N4826

Transformator 43 .. 1,2 mH (Primärwicklung) 120 μΗ (Streuinduktivität)
0,022 μΈ (verteilte Kapazität)

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

^) treibt. Andererseits werden solche Zusatzspannungen

Patentanspruch: im Fernsehempfänger benötigt, und ihre Ableitung

aus der Ablenkschaltung bietet sich in relativ einschaltung zur Erzeugung eines Sägezahn- fächer Weise an. Das dadurch nachteilig beeinflußte stromes für die Ablenkwicklung einer Bildröhre 5 Betriebsverhalten hinsichtlich der eigentlichen Abin einem Fernsehempfänger, mit einer in Reihe lenkung beruht in einem ungenügenden Energienachmit der Ablenkwicklung geschalteten Quelle schub zur Ablenkschaltung über den erwähnten konstanter Spannung, einem parallel zu dieser ersten Kondensator. Eine einfache Vergrößerung Reihenschaltung liegenden ersten steuerbaren dieses Kondensators ist jedoch unzweckmäßig, da bei Schalter, dessen eines Ende über eine Spule und io einer solchen Maßnahme die Spannungsanstiege an einen ersten Kondensator mit dem einen Ende dem ersten steuerbaren Schalter zu steil werden, so eines parallel zu einer eine Induktivität enthal- daß dieser gefährdet wird.

tenden Stromquelle liegenden zweiten steuerbaren Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, derartige Schalters verbunden ist und dessen anderes Ende Spannungsschwankungen mit ihren negativen Ausmit dem anderen Ende des zweiten Schalters ver- 15 Wirkungen am ersten Schalter zu mildern. Ferner soll bunden ist, und mit einer Steuerschaltung zum die zur Lösung diessr Aufgabe dienende Maßnahme Einschaltea der beiden Schalter nach Beginn bzw. sich zur Verringerung der Abhängigkeit des von der vor dem Ende des Sägezahnhinlaufintervalls, Ablenkschaltung erzeugten Sägezahnstromes von wohingegen die Schalter durch eine Stromumkehr unterschiedlichen Belastungen der Hochspannungsselbsttätig gesperrt werden, dadurch ge-20 quelle ausgestalten lassen.

kennzeichnet, daß vom spulenseitigen Ende Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Andes ersten Kondensators (29) an den Verbin- Spruches gelöst. Die Anmelderin hat nämlich gedungspunkt (Masse) der beiden Schalter (24, 36) funden, daß gefährlich steile Spannungsanstiege an ein zweiter Kondensator (30) geführt ist. dem ersten steuerbaren Schalter sich vermeiden

as lassen, wenn man statt der zunächst naheliegenden, aber aus den erwähnten Gründen nachteiligen Ver-

größeniüg des ersten Kondensators einen zusätzlichen Kondensator als Zwischenspeicherkondensator vom spulenseitigen Ende des ersten Konden-30 sators an den Verbindungspunkt der beiden steuer-

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeu- baren Schalter einfügt, welcher eine Zwischenspeigung eines Sägezahnstromes für die Ablenkwicklung cherung von Energie ermöglicht und diese zu geeiner Bildröhre in einem Fernsehempfänger, mit gebener Zeit an den diese Energie benötigenden Teil einer in Reihe mit der Ablenkwicklung geschalteten der Ablenkschaltung abgibt. Durch diese Zwischen-Quelle konstanter Spannung, einem parallel zu 35 speicherung von Energie läßt sich — über eine Abdieser Reihenschaltung liegenden ersten steuerbaren lenkperiode gemittelt — eine größere Energiemenge Schalter, dessen eines Ende über eine Spule und über die durch die Spule und den ersten Kondeneinen ersten Kondensator mit dem einen Ende eines sator gebildeten Blindwiderstände an den erwähnten parallel zu einer eine Induktivität enthaltenden Teil der Ablenkschaltung übertragen, ohne daß die Stromquelle liegenden zweiten steuerbaren Schalters 40 unerwünschten steilen Spannungssprünge am ersten verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem steuerbaren Schalter auftreten würden, der üblicheranderen Ende des zweiten Schalters verbunden ist, weise durch die Antiparallelschaltung eines gesteuer- und mit einer Steuerschaltung zum Einschalten der ten Siliciumgleichrichters mit einer Diode gebildet beiden Schalter nach Beginn bzw. vor dem Ende des wird, grundsätzlich aber auch unter Zuhilfenahme Sägezahnhinlaufintervalls, wohingegen die Schalter 45 eines Transistors realisiert werden könnte. Auf diese durch eine Stromumkehr selbsttätig gesperrt werden. Weise steht in der Ablenkschaltung mehr Energie zur Aus der USA.-Patentschrift 3 300 680 ist es be- Verfügung, welche die zusätzlichen Aufgaben der kannt, die für die Bildröhre benötigte Hochspannung Ablenkschaltung ohne Beeinträchtigung des eigentaus der Zeilenendstufe abzuleiten, indem man die liehen Ablenkverhaltens durchzuführen gestattet.
Rücklaufimpulse mit Hilfe des Zeilentransformators 50 Bei der in der belgischen Patentschrift 703 459 behochtransformiert und gleichrichtet. Zur Steuerung kannten Schaltung, welche durch die Erfindung der Sägezahnerzeugung verwendet diese bekannte weiterentwickelt wird, ist zwar parallel zu dem ersten Schaltung eine steuerbare Vierschichtschaltdiode. steuerbaren Schalter ein kapazitiver Spannungsteiler Nachteilig ist bei Schaltungen, welche die Bildröhren- geschaltet, von dessen Abgriff eine Rückkopplungshochspannung aus der Zeilenablenkstufe ableiten, 55 leitung zu dem der Ablenkschaltung vorausgehenden jecwii, daß bei Änderungen der Strahlstrnmstärke Phasendetektor geführt ist. Dieser kapazitive Spana'ich die Zeilenendstufe unterschiedlich belastet nungsteiler dient jedoch lediglich der Ableitung des wird und sich die Amplitude des erzeugten Ablenk- Rückkopplungssignals, und ist daher bereits von sägezahnstromes ändert, so daß die Bildbreite nicht seiner Konzeption her nicht mit dem erfindungskonstant ist, sondern von der Bildhelligheit abhängt. 60 gemäß vorgesehenen Zwischenspeicherkondensatot Weiterhin ist aus der belgischen Patentschrift vergleichbar. Abgesehen davon, wird die durch 703 459 eine Schaltung der eingangs beschriebenen diesen kapazitiven Spannungsteiler gebildete Gesamt-Art bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei kapazität, da sie unmittelbar zu dem gesteuerten dieser Schaltung gewisse Schwierigkeiten im eigent- Schalter parallel liegt, jedesmal vollständig entladen, liehen Ablenkbetrieb auftreten, wenn man zusätzliche 65 wenn dieser Schalter leitend ist. Dadurch wird die Aufgaben der Ablenkschaltung, wie Hochspannungs- in dieser Gesamtkapazität gespeicherte Ladung jedeserzeugung und Versorgung weiterer Schaltungsteile mal vernichtet, so daß für die der Ablenkschaltung mit Hilfsspannungen, über ein gewisses Maß hinaus- zu übertragende Versorgung weiterer Schaltungsteile