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Schaltung zur Erzeugung sägezahnformiger Ströme, insbesondere für Fernsehzwecke.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme, die zur magnetischen Steuerung oder Ablenkung des Kathodenstrahlenbündels einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere einer Fernsehröhre, dienen.
Bekanntlich liegt die Hauptschwierigkeit bei der Erzeugung solcher Ströme darin, dass der
Stromanstieg den Charakter einer Exponentialkurve aufweist ; diese Kurvenform rührt von der Anwesenheit von Selbstinduktionen und Kapazitäten in dem Stromkreis, der vom Sägezahnstrom durchflossen wird, her und bewirkt eine für die Bildqualität nachteilige Verzerrung, die sogenannte Nichtlinearität, welche insbesondere beim verhältnismässig langsamen Abtastvorgang der"Bildablenkung" schädlich ist. Um die Nichtlinearität zu beseitigen, sind bereits verschiedene Massnahmen vorgeschlagen worden, die im allgemeinen auf der Verwendung von Schaltungselementen nichtlinearer Charakteristik beruhen, die so beschaffen und bemessen sind, dass die von ihnen hervorgerufene Verzerrung die vom ansteigenden Kurvenast des Sägezahnstromes stammende Verzerrung kompensiert.
Die Erfindung löst das Problem der"Entzerrung"für den Fall der magnetischen Strahlablenkung mit einfachen Mitteln, da sie für die Steuer-oder Ablenkkreise nur einfache Schaltungselemente verwendet.
Fig. 1 zeigt das Schaltschema eines Ausführungsbeispieles der Erfindung. Eine Gleichspannungsquelle u speist einen Stromkreis, der zwei Selbstinduktionen (Drosselspulen) LI, 4. in Reihe mit einer dritten, weniger grossen Selbstinduktion g enthält. Die Spulen LI, L2 besitzen auch einen gewissen Ohmschen Widerstand r und eine gewisse Kapazität c. Der durch die Spule L2 fliessende Strom erzeugt in ihr das magnetische Ablenkfeld ; seine Anstiegkurve hat die in Fig. 2 durch den Bogen J ! dargestellte Form. Eine zweite Gleichspannungsquelle U, die eine viel höhere Spannung als u liefert, speist einen zweiten Stromkreis, der einen Widerstand R und einen Kondensator C enthält.
Dieser Kondensator entladet sich über das Elektronenrohr T und die Selbstinduktion , sobald die Spannung an ihm einen geeigneten Wert erreicht hat ; vorzugsweise wird seine Entladung durch einen elektrischen Impuls gesteuert, der dem auf eine entsprechende Vorspannung gebrachten Gitter des Elektronenrelais T zugeführt wird. Die Spule I wird also von zwei Stromkreisen gespeist. Die Polarität von U wird so gewählt, dass der durch l infolge der Entladung von C fliessende Strom die entgegengesetzte Richtung besitzt wie jener Strom, der, von Li und L2 kommend, zu gleicher Zeit durch die Spule it fliesst.
Im Augenblick der Entladung von C wird der durch Li und gehende Strom durch die Spannungsdifferenz u-U erzeugt ; die Änderung dieses Stromes ist in Fig. 2 durch das Kurvenstück 2 dargestellt. Durch geeignete Wahl oder Einstellung der Konstanten der beiden Kreise kann man einerseits die Kurve 2 sehr steil machen, so dass die Zeitdifferenz unterhalb einer gewünschten Grenze bleibt, und anderseits die Entladung von C im Zeitpunkt i2 unterbrechen, mit der Wirkung, dass der Strom von neuem gemäss der Kurve l'ansteigt, usw.
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Schwingungen verleihen. Um die Nachteile solcher Schwingungen zu vermeiden, wird das erste Schwingungsmaximum oder-minimum über das Ende des tatsächlich benützten (in Fig. 2 voll aus- gezogenen) Kurvenabschnittes hinaus verlegt.
Zu diesem Zweck werden die verschiedenen charak- teristischen Grössen der Stromkreise in passendem gegenseitigem Verhältnis gewählt. Man kann sich insbesondere leicht überzeugen, dass die gesamte Selbstinduktion im Verhältnis zum Widerstand gross,
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also r/L klein sein soll. Gemäss der Erfindung wird dieser Bedingung entsprochen, ohne dass es nötig wäre, die zur Ablenkung des Kathodenstrahlenbündels erforderlichen Amperewindungen zu ändern, nämlich einfach durch eine Spaltung der gesamten Selbstinduktion in zwei Teile, von denen der eine (Z) im Verhältnis zu r gross sein kann, aber mit seinem magnetischen Feld nicht auf das Kathodenstrahlenbündel einwirkt.
Zur Beseitigung oder Verringerung der Verzerrung (Krümmung) der Kurve 1 trägt auch der Umstand bei, dass die in I während der Entladung von C aufgespeicherte Energie noch eine Zeitlang nach dem Zeitpunkt t2 den wirksamen ("gezündeten") Zustand der Röhre T aufrechterhält. Infolgedessen wird sich der dem Anfang der Kurve l'entsprechende Strom mit einem Strom, der der Verlängerung der Kurve 2 unterhalb der Zeitachse entspricht, zu einem resultierenden Strom summieren, der die in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie. 3 angedeutete abgeflachte Kurvenform aufweist.
Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden eine Schaltung beschrieben, die von der Erscheinung der magnetischen Sättigung Gebrauch macht. Bekanntlich ist der Selbstinduktionskoeffizient einer stromdurchflossenen Spule mit Eisenkern eine Funktion des Stromes. Wird ein Stromkreis, der eine solche Spule enthält, mit einer Gleichspannung u gespeist, so gilt die
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gebiet des magnetischen Kreises mit grosser Annäherung verwirklieht, da in diesem Fall die die Beziehung zwischen L und i wiedergebende Kennlinie der Spule tatsächlich fallend ist und innerhalb eines genügend grossen Bereiches durch eine Gerade ersetzt werden kann.
Die Erfindung nützt diese Erscheinung aus, indem sie die Spule Z der oben besprochenen Schaltung unter solchen Verhältnissen verwendet, dass ihre L-i-Kennlinie fallend und merklich gerade
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Gemäss der Erfindung kann man schliesslich auch einen Teil des Entladungsstromes des Kondensators a dazu verwenden, den vom Kathodenstrahl erzeugten Leuchtfleck noch rascher vom Rand des Bildes zurückzuführen, als dies bloss durch die Wirkung der Kurve 2 der Fall wäre. Es genügt zu diesem Zweck, in Reihe mit I und T eine Selbstinduktion U (Fig. 3) zu schalten, die ein magnetisches Ablenkfeld erzeugt, das die entgegengesetzte Richtung besitzt, wie das von L, gewöhnlich erzeugte Feld.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme, die zur magnetischen Ablenkung des Kathodenstrahlenbündels einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere in einer Fernseheinrichtung, dienen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Stromkreis, der eine elektromotorische Kraft, einen Widerstand und eine verteilte Kapazität enthält, periodisch eine Gegenspannung erzeugt wird, die grösser, vorzugsweise um vieles grösser als die genannte elektromotorische Kraft ist.