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Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen
Stromes in einer Spule
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Stromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre, deren Steuergitter eine die Röhre periodisch entsperrende Spannung zugeführt wird, wobei der Ausgangskreis der Röhre die Reihenschaltung einer Transfor- matorwicklung, mit der die Spule gekoppelt ist, und eines Kondensators enthält, der einen Teil eines Reihenspardiodenkreises bildet, über welchem Kondensator eine die Anodenspannung der Röhre erhöhende Gleichspannung auftritt, wobei von den während des Rückschlages des Sägezahnstromes über dem Transformator auftretenden Impulsen eine Gleichspannung abgeleitet wird, die auch dem Steuergitter der Röhre zugeführt wird.
Solche Schaltungsanordnungen werden unter anderem in Fernsehempfängern verwendet, in denen der die Spule durchfliessende Sägezahnstrom ein Feld erzeugt, das die Ablenkung des Elektronenstrahlsinder Wiedergaberöhre in der waagrechten Richtung herbeiführt, während auch die Hochspannung zur Speisung der Endanode der Wiedergaberöhre dieser Schaltung entnommen wird.
Es sind bereits Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die Grösse dieses Sägezahnstromes weitgehendst konstant gehalten wird, wenn bestimmte Änderungen auftreten, wie z. B. Änderungen der Speisespannung oder der Belastung, wenn die Bildhelligkeit geregelt wird oder wenn starke Intensitätsändemngen in dem wiederzugebenden Bild auftreten.
In den bekannten Stabilisierungsschaltungen wird dies dadurch erzielt, dass die von dem Ausgangstransformator stammenden Impulse, die während des Rückschlages des Sägezahnstromes auftreten, gleichgerichtet und verstärkt werden, wodurch eine hinreichend grosse Regelspannung erhalten wird.
Es sind auch Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die erwähnten Impulse ohne weiteres gleichgerichtet und dem Steuergitter der Röhre zugeführt werden.
Im letzteren Falle wird eine verhältnismässig niedrige Regelspannung erzielt, wodurch die Stabilisierung nicht hinreichend wirksam ist, da die angewandten Gleichrichterschaltungen nur verhältnismässig kleine Spitzenspannungen verarbeiten können.
Bei dem zuerst genannten System wird zum Erzielen einer hinreichend grossen Regelspannung eine Verstärkerröhre verwendet, die jedoch verletzbar ist, so dass die Möglichkeit vorliegt, dass die Stabilisierungsschaltung ausfällt und dadurch die von der waagrechten Ablenkschaltung gelieferte Hochspannung für die Endanode der Wiedergaberöhre einen zu hohen Wert annimmt, so dass die Wiedergaberöhre ernsthaft beschädigt werden kann.
Eine Stabilisierungsschaltung soll daher derart entworfen sein, dass ohne Anwendung von verletzbaren Elementen eine Regelspannung hinreichender Grösse erzeugt werden kann.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung schafft eine Lösung für diese Aufgabe und ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Transformator entnommenen Impulse einem Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungskennlinie zugeführt werden, welches Element derart eingestellt ist, dass erst, nachdem der Spitzenwert der Impulse einen bestimmten Pegel überschritten hat, eine Gleichspannung der gewünschten Polarität von dem erwähnten Element erzeugt und von dem zugehörigen Speicherelement festgehalten wird.
Einige mögliche Ausführungsformen der Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden an Hand der
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Figuren näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform, Fig. 2 dient zur Erläuterung und Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt die Endstufe der Schaltung für die waagrechte Ablenkung in einem Fernsehempfänger.
Dabei wird eine Steuerspannung 2 über einen Kondensator 3 dem Steuergitter 5 der Verstärkerröhre 1 zugeführt. Der Anodenstrom dieser Röhre durchfliesst die untere Wicklung des Transformators 8 und erzeugt gemeinsam mit der Reihenspardiode 6 einen Sägezahnstrom durch die Ablenkspule 10, wodurch das Feld für die waagrechte Ablenkung erzeugt wird. Die untere Seite des Transformators 8 ist über den dem Reihenspardiodenkreis zugehörenden Kondensator 7 mit Erde verbunden, während die Kathode der Diode 6 mit einer Anzapfung des Transformators 8 und deren Anode mit der Plusklemme einer Speisespannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, die eine Spannung Vb liefert. Ausserdem ist an diesen Transformator die Diode 9 angeschlossen, welche die Spannung für die Endanode der Bildwiedergaberöhre gleichrichtet.
Die Stabilisierungsschaltung nach der Erfindung besteht aus einer Parallelschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes 14 (voltage dependent resistor V. D. Rund eines Kondensators 13, mit dem die Parallelschaltung des Kondensators 12 und des Widerstandes 11 in Reihe geschaltet ist. Diese Reihenschaltung ist einerseits mit einer Anzapfung des Transformators 8 verbunden, mit der die Spule 10 verbunden ist und anderseits ist sie geerdet. Der Ableitwiderstand 4 verbindet das Steuergitter 5 mit dem Verbindungspunkt der zwei Parallelschaltungen.
Bei den meisten bekannten Schaltungsanordnungen ist eine gesonderte Anzapfung am Transformator 8 zur Speisung der Stabilisierungsschaltung vorgesehen, da gewöhnlich die Summe der über der Spule für waagrechte Ablenkung erzeugten Impulsspannung und der über dem zur Serien-Spardiodenschaltung gehörenden Kondensator 7 erzeugten Gleichspannung zu hoch ist, um unmittelbar einer üblichen Gleich- richter-oder Verstärkerschaltung zugeführt zu werden. Der spannungsabhängige Widerstand kann jedoch sehr hohe Impulsspannungen vertragen, so dass in diesem Falle dieselbe Anzapfung wie die der Spule 10 oder auch eine nach einer grösseren Anzahl von Windungen angebrachte Anzapfung verwendet werden kann. Dazu kann z. B. auch die Anzapfung für die Kathode der Reihenspardiode 6 verwendet werden.
Wird keine gesonderte Anzapfung vorgesehen, wie in diesem Beispiel, so kann mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus den Kondensatoren 12 und 13, von denen entweder der eine oder der andere veränderlich ist, der Spitzenwert der über dem Widerstand I4 auftretenden Impulsspannung auf den gewünschten Wert eingestellt werden, so dass eine grosse Regelspannung erzeugt werden kann und ohne zusätzliche Verstärkung eine gute Stabilisierung möglich ist.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird an Hand von Fig. 2 beschrieben. In dieser Figur stellt die Kurve 15 den Strom durch den spannungsabhängigen Widerstand 14 als Funktion der angelegten Spannung dar (i =kV, wobei i der Strom, V die angelegte Spannung, k eine Proportionalitätskonstante
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13 angelegten impulsförmigen Spannungen 16, 17 und 18 mit verschiedenen Spitzenwerten und die bei verschiedenen Einstellungen infolgedessen den Widerstand 14 durchfliessenden, impulsförmigen Ströme 16', 17'und 18'wiedergegeben sind.
Wenn der Widerstand 11 weggelassen ist, ist der mittlere, den Widerstand 14 durchfliessende Strom Null, da beim Passieren durch den Kondensator 12 die Gleichstromkomponente des Signals verloren geht. Wird eine asymmetrische Steuerspannung 16 dem Widerstand 14 zugeführt (d. h. der maximale positive Spannungswert der Spannung 16 ist grösser als deren minimaler negativer Spannungswert), so wird dank der Tatsache, dass dieser spannungsabhängige Widerstand eine nichtlineare Strom-Spannungskennlinie hat, die Amplitude a (Amplitude der negativen Spannung) eine verhältnismässig kleinere, negative
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mittlere Strom von 16'Null sein muss, folgt daraus, dass der mittlere Wert der Steuerspannung negativ ist. Diese mittlere Spannung wird durch die Linie 19 in Fig. 2 dargestellt und beträgt-V Volt.
Wenn der Widerstand 11 nicht vorgesehen ist, bedeutet dies, dass die asymmetrisch zugeführten Spannungen stets eine negative Spannung über dem Kondensator 13 erzeugen, welche Spannung von diesem, als Speicherelement wirksamen Kondensator zurückgehalten wird. Die auf diese Weise erzielte Spannung wird über den Widerstand 4 dem Steuergitter 5 zugeführt und wird den diese Röhre durchflie- ssenden Strom beeinflussen. Nimmt aus irgendwelchem Grunde, z. B. infolge einer Zunahme der Speisespannung, die Amplitude der dem Widerstand 14 zugeführten Spannung zu, so nimmt auch die erzeugte negative Spannung zu, wodurch die Röhre 1 weniger Strom führt und die Wirkung der Speisespannungsänderung verringert wird.
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Es wird einleuchten, dass bei dieser Einstellungsweise stets eine negative Regelspannung erzeugt wird, ungeachtet der Grösse des Spitzenwertes der Spannung 16. Besonders beim Einschalten ist dies nicht erwünscht, da man dabei eine schnell zunehmende Amplitude zu erzielen Wünscht, der die erzeugte negative Regelspannung nicht sofort entgegenwirkt.
Dazu ist der Widerstand 11 vorgesehen, dessen Wert derart gewählt wird, dass die gewünschte Einstellung des spannungsabhängigen Elementes erzielt wird, und es ist ersichtlich, dass auch die positive Gleichspannungskomponente (mittlerer Wert) der zugeführten Impulsspannung eine Rolle spielt.
Die Spannung wird einerseits von dem kapazitiven Spannungsteiler als Wechselspannung dem Widerstand 14 zugeführt und wird bestrebt sein, eine negative Regelspannung zu erzeugen, aber anderseits wird ) die positive Gleichspannungskomponente über den Widerstand 11 dem Widerstand 14 zugeführt und wird die erzeugte negative Spannung mehr oder weniger ausgleichen. Ist der Spitzenwert der Steuerspannung gering, so wird die positive Spannung vorherrschen und die mittlere, über dem Kondensator 13 erzeugte Spannung ist dann positiv. Dies gilt für die Steuerspannung 17 und den dadurch herbeigeführten Strom 17', die einen mittleren positiven Wert V bzw. einen mittleren positiven Wert L haben. In diesem Falle ! wirkt das Steuergitter 5 als Anode einer Schwellwertdiode, wobei dafür gesorgt wird, dass die die Röhre durchfliessenden Ströme nicht zu hohe Werte erreichen.
Nimmt der Spitzenwert zu, so wird dank der Tatsache, dass ein Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungskennlinie verwendet wird, die erzeugte negative Spannung schneller zunehmen als die auch zunehmende Gleichspannungskomponente, so dass der Ausgleich seitens der letzteren Komponente stets geringer wird, bis die negative Spannung vorherrscht. Dies ist durch die Spannung 18 und den Strom 18'angegeben, die einen mittleren negativen Wert -Vs bzw. einen mittleren positiven Wert I, haben.
Mit der so erhaltenen negativen Spannung kann auf die vorstehend geschilderte Weise die Endstufe der waagrechten Ablenkschaltung geregelt werden.
Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, In der die entsprechenden Teile möglichst entsprechend bezeichnet sind. Der Kondensator 13 ist hier weggelassen und die Einstellung erfolgt mittels der Widerstände 20,21 und 22. Mit der am Widerstand 20 angebrachten, verschiebbaren Anzapfung wird eine bestimmte positive Gleichspannung eingestellt, so dass die Widerstände 22 und 14 von einem gewissen Belastungsstrom durchflossen werden, der den Einstellpunkt des Widerstandes 14 bedingt. Über 12 wird die impulsförmige Steuerspannung zugeführt, die durch den Widerstand 14 einen um einen mittleren Wert schwankenden impulsförmigen Strom erzeugt, der durch die Gleichstromeinstellung bestimmt wird.
Auf ähnliche Weise, wie vorstehend geschildert, wird eine negative Regelspannung erzeugt, die von dem auch als Speicherelement wirksamen Kondensator 12 festgehalten wird, dessen mit dem Widerstand verbundener Belag ein negatives Potential gegen Erde annimmt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Stromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre, deren Steuergitter eine die Röhre periodisch entsperrende Spannung zugeführt wird, wobei der Ausgangskreis der Röhre die Reihenschaltung einer Transformatorwicklung, mit der die Spule gekoppelt ist, und eines Kondensators enthält, der einen Teil eines Reihenspardiodenkreises bildet, über welchem Kondensator eine die Anodengleichspannung der Röhre erhöhende Gleichspannung auftritt, wobei von den während des Rückschlages des Sägezahnstromes über dem Transformator auftretenden Impulsen eine Gleichspannung abgeleitet wird, die auch dem Steuergitter der Röhre zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Transformator entnommenen Impulse einem Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungskennlinie zugeführt werden,
welches Element derart eingestellt ist, dass erst, nachdem der Spitzenwert der Impulse einen bestimmten Pegel überschritten hat, eine Gleichspannung der gewünschten Polarität von dem erwähnten Element erzeugt und von dem zugehörenden Speicherelement festgehalten wird.