DE2527112B1 - Netzgeraet fuer ein Datensichtgeraet - Google Patents

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf ein Netzgerät für ein Datensichtgerät, das aus einer Netzwechselspannung mindestens eine Gleichspannung für den Betrieb des Datensichtgeräts erzeugt, wobei das Netzgerät als Schaltnetzgerät ausgebildet ist und einen Oszillator enthält, der die Schaltfrequenz des Schaltnetzgerätes bestimmende Signale erzeugt, und wobei das Datensichtgerät einen Taktgeber enthält, der zum Aufbau eines Bildes auf einem Bildschirm des Datensichtgerätes Taktimpulse vorgegebener Folgefrequenz und vorgegebener Dauer erzeugt.

Zum Umformen der Netzwechselspannung auf für den Betrieb eines Datensichtgeräts geeignete Gleichspannungen sind in Datensichtgeräten Netzgeräte erforderlich. Es ist bereits bekannt, in Datensichtgeräten konventionelle Netzgeräte vorzusehen, die üblicherweise einen Netztransformator, eine Gleichrichterschaltung und ein geregeltes Stellglied enthalten. Ein derartiges Netzgerät ist beispielsweise in der DT-AS 12 94 527 beschrieben. Dieses Netzgerät enthält einen Netztransformator und auf der Sekundärseite ist ein Schaltregler zum Stabilisieren der zu einem Verbraucher abgegebenen Gleichspannung angeordnet. Die Schaltfrequenz des Schaltreglers wird dabei durch vom Verbraucher abgegebene Taktimpulse bestimmt. Diese Netzgeräte haben jedoch den Nachteil, daß der Netztransformator verhältnismäßig groß und schwer ist, daß sie einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad haben und für die Kühlung des Stellglieds ein großer Aufwand erforderlich ist.

Bei einer Verwendung eines derartigen Netzgerätes in Datensichtgeräten koppeln insbesondere vom Netztransformator und von Drosseln im Netzgerät als Streufelder erzeugte magnetische Felder mit einer der Netzfrequenz entsprechenden Frequenz von beispielsweise 50 Hz auf die Ablenkspule oder direkt auf den Elektronenstrahl einer im Datensichtgerät vorgesehenen Kathodenstrahlröhre ein.

Bei einem geringen Unterschied zwischen der Bildwechselfrequenz des Datensichtgerätes und der Netzfrequenz tritt eine den Zeichen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre überlagerte Schwebung auf, deren Frequenz gleich ist der Differenz zwischen der Bildwechselfrequenz und der Netzfrequenz. Diese Schwebung ist deutlich sichtbar und wirkt sich für den Betrachter störend aus.

Die Bildwechselfrequenz wird durch die Folgefrequenz von Taktimpulsen festgelegt, die in einem im Datensichtgerät vorgesehenen Taktgeber erzeugt werden. Der Taktgeber enthält einen Quarz, der die Folgefrequenz der Taktimpulse bestimmt. Beispielsweise gibt er für die Bildung der Zeichen und den Aufbau des Bildes auf dem Bildschirm Taktimpulse mit einer Dauer von 7,9 \lsqc ab. Falls beispielsweise auf dem Bildschirm 25 Zeilen mit jeweils 80 Zeichen dargestellt werden und 16 Taktimpulse jeweils für den Rücklauf des Elektronenstrahls erforderlich sind, ergibt sich eine Bildwechselfrequenz von 52,9 Hz und die Schwebung hat eine Frequenz von 2,9 Hz.

Bei einer Bildwechselfrequenz, die wesentlich größer ist als die Netzfrequenz und beispielsweise gleich 300 Hz ist. wirkt sich die Oberlagerung der Magnetfelder in einer Unscharfe des Elektronenstrahls auf dem Bildschirm aus, die ebenfalls störend ist. Die Überlagerungen können in beiden Fällen zwar durch eine Schirmung der Kathodenstrahlröhre und/oder des Netztransformators und der Drosseln vermindert aber nicht beseitigt werden.

Es ist weiterhin bekannt, als Netzgeräte Schaltnetzgeräte zu verwenden. Derartige Schaltnetzgeräte sind bereits allgemein bekannt und beispielsweise in einer Veröffentlichung von R. Ranfft »Schaltnetzteile mit schnellen Transistoren hoher Sperrspannung« in »Valvo Berichte«, Band XVIH 1974, Heft 1/2, S. 143 bis 154 und in einem Valvo-Brief »Bauelemente für die gesamte Elektronik« vom 19. November 1974 beschrieben. In den Schaltnetzgeräten wird die Netzspannung zunächst gleichgerichtet und gesiebt. Die so gewonnene Gleichspannung wird einem geregelten Gleichspannungswandler zugeführt. Ein elektronischer Schalter ermöglicht hierbei in Verbindung mit einem Übertrager, sekundärer Gleichrichtung und Siebkreis bzw. mit einem magnetischen Speicher und einem Ladekondensator die galvanisch getrennte Übertragung mit geringen Verlusten. Bei der Verwendung eines derartigen Schaltnetzgerätes mit einer Schaltfrequenz von beispielsweise 30 kHz im Datensichtgerät entsteht zwar keine Schwebung der Zeichen, jedoch wird auch hier der Stand der Zeichen auf dem Bildschirm durch vom Schaltnetzgerät eingestreute Magnetfelder verändert und die Zeichen zittern um ihre jeweils vorgeschriebene Lage, sobald die Bildwechselfrequenz asynchron zur Schaltfrequenz des Schaltnetzgerätes ist. Außerdem wird der Elektronenstrahl infolge einer Einstreuung der Magnetfelder in seiner Intensität moduliert und die Zeichen auf dem Bildschirm verändern ihre Helligkeit, so daß ein Flimmern der Zeichen auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Netzgerät für ein Datensichtgerät anzugeben, bei des-

sen Verwendung weder die Helligkeit der Zeichen noch ihre Lage einer durch vom Netzgerät erzeugte Magnetfelder hervorgerufenen Veränderung unterliegen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Netzgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Steuereingang des Oszillators über eine Trennstufe mit dem Taktgeber des Datensichtgerätes verbunden ist und daß die Folgefrequenz der vom Oszillator abgegebenen Signale über diesen Steuereingang mit der FoI-gefrequenz der vom Taktgeber abgegebenen Taktimpulse synchronisiert ist.

Das Netzgerät gemäß der Erfindung hat die Vorteile, daß eine Abschirmung der Kathodenstrahlröhre und/oder des Netzgeräts im Datensichtgerät entfällt und der Aufwand für Siebglieder auf der Sekundärseite des Netzgerätes reduziert wird, da die Bildwechselfrequenz synchron zur Schaltfrequenz des Netzgerätes ist. Das Datensichtgerät kann damit kostengünstig hergestellt werden. Für den Betrachter des Bildes ergibt sich infolge der Snychronität der Bildwechselfrequenz und der Schaltfrequenz ein sehr scharf gezeichnetes, flimmerfreies Bild.

Die Synchronisierung wird auf besonders einfache Weise erreicht, wenn der Steuereingang des Oszillators, der einen Operationsverstärker mit einer Mitkopplung und einer Gegenkopplung enthält, mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist.

Um die Grundfrequenz des Oszillators bei fehlenden Taktimpulsen nicht durch Parallelschalten von Widerständen an dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, daß der Steuereingang mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers über einen Kondensator verbunden ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Netzgeräts gemäß der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Netzgerätes für ein Datensichtgerät,

F i g. 2 ein Schaltbild eines Oszillators für das Netzgerät.

Ein in F i g. 1 dargestelltes Netzgerät NG ist als Schaltnetzgerät nach einem bekannten Eintakt-Durchflußumrichter-Prinzip aufgebaut. An Eingangsklemmen Ei und E 2 wird dem Netzgerät eine Netzwechselspannung Ul von beispielsweise 220 V zugeführt. An Ausgangsklemmen A 1 und A 2 gibt das Netzgerät eine zum Betrieb eines Datensichtgeräts DS erforderliche Gleichspannung i/2 ab. Es ist möglich, mehrere Gleichspannungen mit Hilfe des Netzgeräts NG zu erzeugen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird in der F i g. 1 jedoch nur die Erzeugung einer einzigen Gleichspannung dargestellt.

Die Netzwechselspannung Ui wird zunächst einem Gleichrichter G zugeführt, der eine Gleichspannung erzeugt. Diese Gleichspannung wird mittels eines Kondensators C1 geglättet.

Eine primärseitig angeordnete Steuerstufe ST enthält einen Schalttransistor TR, der gesteuert durch einen Pulsdauermodulator PM die Primärwicklung eines Übertragers Γ periodisch an die Gleichspannung am Kondensator Ci legt. Dabei fließt sowohl in der Primärwicklung als auch in der Sekundärwicklung des Übertragers Γ ein Strom. Der Pulsdauermodulator PM wird durch einen Oszillator OS gesteuert, der die Schaltfrequenz des Netzgeräts NG bestimmt Die Spannung an der Sekundärwicklung des Übertragers T wird durch eine Diode D1 gleichgerichtet und einem aus einer Drossel L und einem Kondensator C2 bestehenden, mittelwertbildenden Siebglied zugeführt. Während der Zeit, in der der Schalttransistor TR in der Steuerstufe ST gesperrt ist, hält die Drossel L über eine, als Freilaufdiode bezeichnete Diode D 2 bis zum Wiedereinschalten des Schalttransistors TR den Stromfluß aufrecht.

Falls mehrere Gleichspannungen durch das Netzgerät erzeugt werden sollen, ist es nicht möglich, mit einem einzigen Regelverstärker alle Ausgangskreise einzeln zu erfassen. Der Übertrager T wird daher mit einer nicht dargestellten weiteren Wicklung versehen, mit deren Hilfe an einem konstanten Lastwiderstand eine Hilfsgleichspannung erzeugt wird. Über einen Spannungsteiler wird diese Hilfsgleichspannung als Istspannung mit einer Sollspannung verglichen. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Ist- und der Sollspannung wird der Tastgrad, d. h. das Verhältnis der Zeit, in der der Schalttransistors 77? eingeschaltet ist, zu der der Schaltfrequenz des Schalttransistors 77? zugeordneten Periodendauer verändert.

Der Oszillator OS erzeugt binäre Signale Si, die dem Pulsdauermodulator PM zugeführt werden und dort zum Umsetzen der Istspannung in pulsdauermodulierte Signale 52 dienen. Zum Umsetzen wird beispielsweise mittels der Signale Sl die zeitliche Dauer eines sägezahnförmigen Signals begrenzt, dessen Folgefrequenz dadurch gleich ist der des Signals St. Ein Vergleicher vergleicht die Istspannung mit der Spannung des sägezahnförmigen Signals. Wenn die Spannung des sägezahnförmigen Signals größer ist als die Istspannung wird ein Signal S 2 abgegeben. Die Dauer der Signale S2 und damit der Tastgrad hängen von dem Wert der Istspannung ab. Die Signale S 2 werden dem Transistor TR zugeführt und schalten diesen wechselweise ein und aus.

Die Gleichspannung i/2 wird ebenso wie gegebenenfalls weitere Gleichspannungen dem Datensichtgerät DS zugeführt. Es enthält eine Tastatur TA, eine mit einem Bildschirm BS versehene Anzeigeeinheit AN und eine Steuereinheit. Von der Steuereinheit ist nur ein Bildgenerator BG dargestellt, der in einem Bildwiederholspeicher gespeicherte Codezeichen verarbeitet und daraus mittels eines Zeichenformspeichers digitale Werte für die Führung eines Elektronenstrahls am Bildschirm BS der Anzeigeeinheit AN erzeugt.

Die Steuereinheit enthält einen Taktgeber TG, der, gesteuert durch einen Quarz, Signale für den Aufbau eines Bildes am Bildschirm erzeugt. Der Taktgeber TG enthält außerdem einen Frequenzteiler, der aus diesen Signalen Taktimpulse Ti zum Synchronisieren des Netzgerätes TVG erzeugt.

Die Taktimpulse werden vom Datensichtgerät DS über eine Trennstufe 7S galvanisch getrennt zum Oszillator OS auf der Primärseite des Netzgerätes übertragen. Diese Trennstufe TS besteht beispielsweise aus einem optischen Koppelelement oder einem Übertrager. Die Trennstufe TS gibt an ihrem Ausgang Taktimpulse T2 ab, die der Steuerstufe ST zum Synchronisieren des Oszillators OS zugeführt werden.

Der in F i g. 2 dargestellte Oszillator OS der Steuerstufe ST gibt an seinem Ausgang die Signale Sl ab, deren Folgefrequenz mit Hilfe der Taktimpulse T2 veränderbar sind. Der Oszillator OS besteht aus einem bekannten astabilen Multivibrator und einem zur Synchronisierung des astabilen Multivibrators vorgesehe-

nen Kondensator C3. Der astabile Multivibrator besteht aus einem Operationsverstärker V, drei Widerständen R1 bis A3 und einem Kondensator C4. Wenn das Signal 51 am Ausgang des Operationsverstärkers V eine positive Amplitude hat, wird über einen aus den Widerständen R 1 und R 2 gebildeten Spannungsteiler am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers V eine positive Spannung angelegt. Gleichzeitig wird über den Widerstand R 3 der Kondensator C 4 aufgeladen. Wenn die Spannung am Kondensator C4 größer ist als diejenige am Widerstand R 2, nimmt das Signal S1 eine negative Amplitude an. Über den Spannungsteiler Ri, R 2 wird an den nicht invertierenden Eingang damit eine negative Spannung angelegt. Gleichzeitig wird der Kondensator CA über den Widerstand R 3 entladen. Wenn die Spannung am Kondensator CA negativer ist als diejenige am Widerstand R 2, nimmt das Signal S1 wieder eine positive Amplitude an und der Vorgang wiederholt sich erneut. Das Signal 51 ändert somit periodisch seinen Binärwert.
Durch ein über den Kondensator C3 an den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers angelegten Taktimpuls T2 werden die Signale Sl synchronisiert, da ein negatives Signal 51 durch einen positiven Taktimpuls T2 zwangsweise positiv wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Taktimpulse Γ2 dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers über einen Widerstand zuzuführen. In diesem Fall wird jedoch die Grundfrequenz des Oszillators durch das Parallelschalten von Widerständen zum Widerstand R 2 verändert.

Die Grundfrequenz des astabilen Multivibrators wird so eingestellt, daß sie etwas niedriger ist als die Folgefrequenz der Taktimpulse T2. Beispielsweise wird die Grundfrequenz auf 30 kHz eingestellt, wenn die Taktimpulse Ύ2 eine Folgefrequenz von 31,6 kHz haben.

Beim Einschalten des Netzgeräts, solange die Gleichspannung am Datensichtgerät noch nicht vorhanden ist, haben die Signale 51 die Grundfrequenz. Wenn die Gleichspannung vorhanden ist und der Taktgeber im Bildgenerator Taktimpulse Π abgibt, wird der Oszillator OS durch die Taktimpulse T2 synchronisiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Netzgerät für ein Datensichtgerät, das aus einer Netzwechselspannung mindestens eine Gleichspannung für den Betrieb des Datensichtgeräts erzeugt, wobei das Netzgerät als Schaltnetzgerät ausgebildet ist und einen mit einem Steuereingang versehenen Oszillator enthält, der die Schaltfrequenz des Schaltnetzgerätes bestimmende Signa-Ie erzeugt, und wobei das Datensichtgerät einen Taktgeber enthält, der zum Aufbau eines Bildes auf einem Bildschirm des Datensichtgerätes Taktimpulse vorgegebener Folgefrequenz und vorgegebener Dauer erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereingang (£3) des Oszillators (OS) über eine Trennstufe (TS) mit dem Taktgeber (TG) des Datensichtgerätes (DS) verbunden ist und daß die Folgefrequenz der vom Oszillator (OS) abgegebenen Signale (Sl) über diesen Steuereingang (£3) mit der Folgefrequenz der vom Taktgeber (RG) abgegebenen Taktimpulse (7" 1) synchronisiert ist.

2. Netzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereingang (£3) des Oszillators (OS), der einen Operationsverstärker (V) mit einer Mitkopplung und einer Gegenkopplung enthält, mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers (V) verbunden ist.

3. Netzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereingang (£3) mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers (V) über einen Kondensator (C3) verbunden ist.