DE2936626A1

DE2936626A1 - Steuerschaltung fuer eine ablenkspule

Info

Publication number: DE2936626A1
Application number: DE19792936626
Authority: DE
Inventors: Peter Chapman; Martin Redfern
Original assignee: Elliott Brothers London Ltd
Current assignee: Allard Way Holdings Ltd
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1980-03-20
Also published as: GB2044029B; US4281275A; GB2044029A; DE2936626C2

Description

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ELLIOTT BROTHERS (LONDON) LIMITED, Chelmsford, England

Steuerschaltung für eine Ablenkspule

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine Ablenkspule, mit einem eine LC-Serienschaltung bildenden Kondensator, welche die Ablenkspule aufweist, und mit einer Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Stromes in Form einer Sägezahn-Kurve durch die LC-Serienschaltung.

Um bei einer Kathodenfallröhre eine Lichtpunkt-Ablenkung zu erreichen, die linear zur Zeit über dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre ist, ist eine komplexe Wellenform an der Ablenkspule erforderlich.

Drei Komponenten der Spannungswelle können identifiziert werden:

a) Eine Gleichstromkomponente,

b) eine parabolische Komponente zur Korrektur der Form des Schirmes der Kathodenstrahlröhre und

c) eine Sägezahnkomponente zur Verlustkorrektur.

Die Abwesenheit der letzt genannten Komponente hat die Wirkung einer progressiven, allmählichen Reduzierung der Leuchtpunkt-Geschwindigkeit bei Fortführung Jeder Ablenkung und somit wird das Bild entsprechend in Richtung auf eine Seite des Schirmes gepresst.

Es gibt zwei übliche Methoden, um eine Verlustkorrekturkomponente in die Ablenkspannungskurve für die Ablenkspule einzuführen.

Bei einer Methode wird ein linearer, rückgekoppelter Verstärker verwendet, um die Spannung für die Ablenkspule während der Abtastung in Vorwärtsrichtung zu steuern. Bei der anderen Methode wird eine nicht lineare

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Drossel in Serie zur Ablenkspule geschaltet. Dadurch wird eine nahezu sägezahnförmige Spannung durch Änderung des Ablenkspulenstroms erzeugt.

Bei diesen beiden Methoden ist das lineare System genau, jedoch wird dabei Energie verschwendet, während die Methode mit der nicht linearen Drossel relativ verlustfrei ist, jedoch diese Methode in einer kaum definierten Genauigkeit und in Schwierigkeiten hinsichtlich der elektrischen Steuerung abhängig von einer Änderung von Schaltungsverlusten gegenüber der Zeit und Temperatur resultiert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für eine Ablenkspule zu schaffen, mit welcher die erforderliche Verlustkorrektur auf eine im v/esentlichen verlustfreie Weise erreicht wird, ohne daß dabei eine geringe Genauigkeit und Steuerungsschwierigkeiten auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft eine Steuerschaltung für eine Ablenkspule, die einen eine LC-Schaltung mit einer Ablenkspule bildenden Kondensator, einen Steuerkreis zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromes durch die LC-Schaltung und einen schaltbaren Resonanzkreis aufweist, der an dem Kondensator der LC-Schaltung eine sägezahnförmige Spannungskomponente liefert, die im wesentlichen gleich und entgegengesetzt zum Spannungsabfall an der Widerstandskomponente der LC-Schaltung ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung ist eine Erfassungs- oder

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Sensorschaltung vorgesehen, die den durch die Drossel der LC-Schaltung fließenden Strom erfaßt, sowie eine Steuereinheit, um die Amplitude der Sägezahnspannungskomponente abhängig vom Ausgang der Erfassungsschaltung steuert, so daß im wesentlichen eine Symmetrie in dem sägezahnförmigen Strom der Drossel erzeugt wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen ' der erfindungsgemäßen Steuerschaltung anhand der Zeichnung zur Beschreibung weiterer Merkmale erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schaltung einer üblichen Steuerschaltung für die Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre ,

Fig. 2 verschiedene Wellenformen, die während des Betriebs der Schaltung nach Fig. 1 auftreten,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Steuerschaltung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer praktischen Ausführung der Schaltung nach Fig. 3, und

Fig. 6 eine praktische Ausführung der Schaltung nach Fig. 4, in schematischer Darstellung.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine bekannte Steuerschaltung für eine Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre zeigt. Die Steuerschaltung weist eine Ablenk-Steuereinheit 1 auf, die mit einer Ablenkspule 2 verbunden ist; außerdem ist ein Wechselstrom-Kapplungskondensator 3 vorgesehen, der die erforderliche parabolische Komponente der Spannung an der Spule 2 erzeugt. Ohmsche Verluste in der LC-Schaltung 2,3 sind durch den Widerstand dargestellt.

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Fig. 2 a zeigt die Spannungskurven, die in der Schaltung nach Fig. 1 für eine idealisierte Schaltung vorliegen, d.h. in welcher der Widerstand 4 einen Widerstand Null hat, wobei eine Linie A eine parabolische Spannungskomponente darstellt, die am Widerstand 3 auftritt, während die Linie B, die durch die Schaltung 1 gelieferte Steuerspannung wiedergibt; die Linie C repräsentiert die resultierende ideale Spannung an der Spule 3. In Fig. 2 b ist die Wellenform des resultierenden Stroms durch die Spule 2 dargestellt. Wenn der Widerstand 4 einen endlichen Wert hat, erzeugt der Wider stands verlust bzw. Ohmsche Verlust effektiv eine Spannungswelle mit der in Fig. 2 b gezeigten Form. Die Verlustkomponente der Wellenform kann daher dadurch aufgehoben werden, daß eine gleiche Spannungswellenform mit entgegengesetzter Polarität in Serie zur Spule 2 zugeführt wird.

Gemäß der Erfindung wird die erforderliche Spannung am Kondensator 3 durch einen zusätzlichen Schaltkreis erzeugt, der in Fig. 3 dargestellt ist.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der zusätzliche Schaltkreis einen Kondensator 5 und eine Drossel 6 sowie einen Schalter 7 aufweist, wobei der Schalter 7 in Serie zur Drossel 6 geschaltet ist und die Serienschaltung aus der Drossel 6 und dem Schalter 7 parallel zum Kondensator liegt; eine Drossel 8 liegt in Serie zu einer Gleichspannungsquelle 9, die ihrerseits parallel zur Serienschaltung aus der Drossel 6 und dem Schalter 7 geschaltet ist.

Der Resonanzkreis mit dem Kondensator 3 und 5 und der Drossel 8 hat eine Resonanz im wesentlichen bei der gleichen Frequenz wie die Schaltung mit dem Kondensator 3 und der Drossel 4 nach Fig. 1.

Die Schaltung mit dem Kondensator 3 und 5 sowie der Drossel 6 bildet bei geschlossenem Schalter 7 einen Resonanzkreis, deren halbe Periode etwa gleich der gewünschten Ablenk-Rücklaufperiode der Kathodenstrahlröhre ist,

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Während der "Vorwärts"-Abtastung ist der Schal ter 7 geöffnet und der Strom durch den Kondensator 5 und die Drossel 8 von der Speisequelle 9 erzeugt eine aus gleichende sägezahnförmige Spannungskomponente am Kon densator 3 mit der erforderlichen Form abhängig zur Stromwelle durch die Ablenkspule 2.

Bei Beendigung der "Vorwärts"-Abtastung bzw. -Ablenkung wird der Schalter 7 geschlossen und ein Re sonanz-Stromimpuls fließt durch die Elemente 3, 5, 6 und 7. Am Ende jedes Halbzyklus der Schwingung wird der Schalter 7 wieder geöffnet, wobei die Spannung am Kon densator 3 auf den Anfangswert beim Beginn der Vorwärts- Ablenkung zurückgestellt wurde. Der Strom durch den Kon densator 5 und somit der kompensierende Strom im Konden sator 3 ist in Fig. 2 c veranschaulicht.

Die Größe der Kompensationsspannungswelle wird durch die Speisequelle 9 bestimmt.

Die Speisequelle 9 kann einen Kondensator parallel zu einer Stromquelle aufweisen, wodurch eine gute Stabilität gewährleistet ist, falls die Verluste im wesentlichen konstant sind. Andererseits kann die Speise quelle 9 abhängig vom Ausgang einer Detektor-Schaltung für einen Symmetriefehler sein, wie dies in Fig. 4 ge zeigt ist. Gemäß Fig. 4 wird eine Symmetriefehler-Er fassungsschaltung 11 von einer Schaltung 10 gespeist, welche den Strom in der Spule 2 erfaßt. Der Ausgang der Schaltung 10, abhängig vom Signal von der Schaltung 10, steuert die Speisequelle 9, so daß hinsichtlich des Stroms in der Spule 2 eine Symmetrie erreicht wird.

Fig. 5 zeigt eine praktische Ausf ührungsform der Schaltung nach Fig. 3» wobei die zuerst erwähnte Mög lichkeit der Speisequelle verwendet wird. Bei dieser Aus führungsform weist die Steuerschaltung 1 eine bekannte Schaltung zur Wiedererlangung der Resonanzenergie auf, die

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üblicherweise in TV-Schaltungen verwendet wird und die einen Impulsgenerator 12, einen Transistorschalter 13, eine Umschaltdiode 14 und einen Resonanz-Abstimmkondensator 15 aufweist, die alle von einer nicht dargestellten Spannungsquelle mit der Spannung V über eine Drossel 16 gespeist werden.

Die Speisequelle 9 weist einen Kondensator 17 auf, der parallel zu einem Stromgenerator geschaltet ist, welcher aus einem Leistungstransistor 18 und einem Widerstandsnetzwerk 19, 20, 21 und 22 besteht, wobei der Widerstand 19 zur Einstellung der Symmetrie des Spulenstroms der Ablenkspule einstellbar ist.

Der Schalter 7 enthält einen Transistor 23, der über eine Gleichrichterdiode 24 in Reihe zu der Drossel 6 geschaltet ist und durch eine geeignete Spannung gesteuert wird, die vom Impulsgenerator 12 abgeleitet wird.

Fig. 6 zeigt eine praktische Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 4. Die Ablenk-Steuerschaltung 1 ist die gleiche wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Speisequelle 9 weist einen Kondensator 25 und eine 2-stufige Transistorschaltung 26 auf.

Die Schaltung 10 zur Stromerfassung enthält einen Stromwandler 27, der an einer Ohmschen Belastung 29 eine Spannung erzeugt, welche dem Strom der Ablenkspule entspricht. Hinsichtlich dieser Spannung wird eine Spitzenerfassung durch ein Kondensator/Dioden-Netzwerk 30 ausgeführt, die einen Teil der Detektor-Schaltung 11 für den Symmetriefehler bildet. Die resultierenden positiven und negativen Spitzenspannungen werden in einem Summier- und Verstärkungsnetzwerk 31 summiert, das mit einem Potentiometer 32 zur Symmetrie-Einstellung verbunden ist. Der Ausgang des Netzwerkes 31 liefert ein Symmetrie-Fehlersignal.

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Die Erfindung schafft somit eine Schaltung zur Steuerung einer Ablenkspule mit einem Kondensator 3 in Serie zu einer Spule 2. Eine Steuerschaltung 1 steuert einen sägezahnförmigen Strom über die Spule und den Kondensator. Außerdem ist eine schaltbare Resonanzschaltung, bestehend aus den Elementen 5 bis 9 vorgesehen, die an dem Kondensator eine sägezahnförmige Spannung liefert, die gleich und entgegengesetzt zum Spannungsabfall aufgrund eines Widerstandselements 4 der Kondensator/Spulen-Serienschaltung ist, wodurch eine Verlustkorrektur erreicht wird.

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Claims

Paientcmwälie

Reichel u. Reichel

6 Frankfurt a. M. 1
Parkstraße 13

ELLIOTT BROTHERS (LONDON) LIMITED, Chelmsford, England

Patentansprüche

ι Λ» Steuerschaltung für eine Ablenkspule, mit einem eine LC-Serienschaltung bildenden Kondensator, welche die Ablenkspule aufweist, und mit einer Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Stromes in Form einer Sägezahn-Kurve durch die LC-Serienschaltung
gekennzeichnet durch eine schaltbare Resonanzschaltung (5, 6, 7» 8, 9) zur Erzeugung einer Sägezahn-Spannungskomponente an dem Kondensator (3) der LC-Serienschaltung, wobei die Sägezahnspannung im wesentlichen gleich und entgegengesetzt zu dem Spannungsabfall an der Widerstandskomponente (4) der LC-Schaltung ist.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Resonanzschaltung (5, 6, 7, 8, 9) einen Kondensator (5)» eine erste Drossel (6) und eine Schalteinrichtung (7) aufweist, die in Serie und parallel zum Kondensator (5) der LC-Schaltung liegen, daß eine zweite Drossel (8) in der Reihe zu einer Speisequelle (9) liegt, wobei die Speisequelle (9) parallel zur Serienschaltung aus der ersten Drossel (6) und der Schalteinrichtung (7) liegt, daß der Kondensator (3) der LC-Schaltung zusammen mit dem Kondensator (5) und der zweiten Drossel (8) der schaltbaren Resonanzschaltung einen Kreis bilden, der im wesentlichen mit der gleichen Frequenz wie die LC-Schaltung schwingt, ohne daß der Kondensator (3) der LC-Schaltung zusammen mit dem Kondensator (5) und der ersten Drossel (6) der Resonanzschaltung mit der geschlossenen Schalteinrichtung einen Resonanzkreis bildet, dessen

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halbe Schwingungsperiode im wesentlichen gleich der Rücklaufperiode der sägezahnförmigen Kurve ist.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisequelle (9) einen parallel zu einer Stromquelle (18-22) liegenden Kondensator (17) aufweist.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (10) zur Erfassung des in der Drossel der LC-Schaltung fließenden Stromes vorgesehen ist und daß eine Steuereinheit (11) zur Steuerung der sägezahnförmigen Spannungskomponente abhängig vom Ausgang der Erfassungsschaltung angeordnet ist, so daß ein im wesentlichen symmetrischer sägezahnförmiger Strom der Drossel erzeugt wird.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschaltung einen Stromwandler (27) mit einer ohmschen Belastung (29) aufweist.
6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Symmetriefehler-Erfassungsschaltung (11) aufweist, die auf den Ausgang der Erfassungsschaltung anspricht.
7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Symmetriefehler erfassende Schaltung (11) eine Spitzen-Detektorschaltung (30) zur Erfassung der positiven und negativen Spitzen des Ausgangs der Erfassungsschaltung und eine Summierschaltung (31) enthält, wobei die Summierschaltung auf den Ausgang der Spitzen-Detektorschaltung anspricht.

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