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Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer S-förmigen Steuerspannung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer S-förmigen Steuerspannung, wobei eine von einem Sägezahngenerator erhaltene Steuerspannung in die gewünschte S-förmige Spannung umgebildet wird.
Solche Anordnungen werden im wesentlichen in Fernsehempfängern verwendet, bei denen der Schirm der Wiedergaberöhre gross ist und eine verhältnismässig geringe Krümmung aufweist, während ein Ablenkwinkel von 1100 angewandt wird, um die Röhre nicht unnötig lang zu gestalten.
Wurden in solchen Fällen die Ablenkspulen von einem rein sägezahnförmigen Strom durchflossen, so würde bekanntlich das Bild an den Rändern des nahezu flachen Wiedergabeschirmes ausgereckt werden.
Es ist somit notwendig, nicht eine sägezahnförmige, sondern eine sogenannte S-förmige Steuerspan- nung der Endstufe der Ablenkschaltung zuzuführen, so dass ein zur S-Form umgebildeter Strom die Ablenkspulen durchfliesst.
Zur Verwirklichung dieses Zwecks sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Bei einem dieser Verfahren werden dazu die nicht lineare Röhrenkennlinie und ein zusätzliches integrierendes Netzwerk benutzt. Durch Aussteuerung in dem stark gekrümmten Teil der Röhrenkennlinie wird eine Hälfte der S-Form gebildet, während die andere Hälfte durch Zusatz eines über das integrierende Netzwerk erhaltenen Signals entsteht. Dieses und andere Verfahren haben alle den Nachteil, dass asymmetrische Kennlinien von Röhren verwendet werden, so dass es bei zunehmender Amplitude der sägezahnförmigen Steuerspannung nicht möglich ist, stets die gewünschte S-Form zu erzielen.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung bildet diese S-Form jedoch mit Hilfe eines Elementes mit einer symmetrischen Kennlinie und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sägezahngenerator, gegebenenfalls über eine Reihenimpedanz, mit einem Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs- kennlinie verbunden ist, wobei die S-förmige Spannung an den Enden des erwähnten Elementes abgenommen wird.
Eine mögliche Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt dazu eine vereinfachte Form der Schaltungsanordnung, Fig. 2 dient zur Erläuterung und Fig. 3 zeigt die Gesamtschaltungsanordnung, wie diese in einem Empfänger verwendet werden kann.
Nach Fig. 1 wird mittels der Röhre l, des veränderlichen Widerstandes 2, des unveränderlichen Widerstandes 3 und des Kondensators 4 eine sägezahnförmige Steuerspannung erzeugt. Dazu wird dem Steuergitter der Röhre 1 das Eingangssignal Vi über den Kondensator 5 und den Ableitwiderstand 6 zugeführt. Das vorliegende Beispiel bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ablenkung des Elektronenstrahls in der Vertikalrichtung und das Eingangssignal Vi ist daher das von dem Gesamtfernsehsignal abgeleitete Vertikal-Synchronisiersignal. Es wird jedoch einleuchten, dass die hier geschilderte Schaltung nicht lediglich zur Ablenkung des Elektronenstrahls in der Vertikalrichtung angewendetzuwerdenbraucht, sondern dass durch einige Abänderungen diese Schaltung sich auch zur Ablenkung des Elektronenstrahls in der Horizontalrichtung eignet.
Selbstverständlich kann die sägezahnförmige Spannung auch mittels eines Oszillators erzeugt werden, z. B. mit einem Sperrschwinger, der von den vertikalen SynchronisationsImpulsen synchronisiert wird.
Die über den Kondensator 4 erzeugte, sägezahnförmige Spannung wird, gemäss der Erfindung, über
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die Reihenimpedanz des Trennkondensators 7 und des Widerstandes 8 einem Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungskennlinie zugeführt. Dieses Element wird im vorliegenden Falle durch die Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes 9 (eines sogenannten VDR), eines Kondensators 10 und eines veränderlichen ohmschen Widerstandes 11 gebildet. Der Widerstand 9 hat dabei eine bestimmte nichtlineare Kennlinie, deren gewünschte Krümmung mittels des Widerstandes 11 nachgeregelt werden kann. Da diese Anwendung eine rein symmetrische Kennlinie der Reihenschaltung der Widerstände 9 und 10 erfordert, ist der Kondensator 10 in die Reihenschaltung eingefügt, um zu sichern, dass eine etwaige Gleichstromkomponente keine Asymmetrie hervorruft.
Bei grosser Amplitude der Steuerspannung am Steuergitter 12 der Endröhre 13 könnte nämlich Gitterstrom fliessen, wodurch über der Gesamtreihenschaltung der Einzelteile 9, 10 und 11 eine Gleichspannungskomponente entsteht. Wenn der vorerwähnte Kondensator 10 nicht vorhanden wäre, könnte dies die vorerwähnte Asymmetrie herbeiführen, da die Steuerspannung dabei nicht mehr um den Nullpunkt schwingt, wie dies in Fig. 2A angegeben ist, sondern um einen beliebigen andern Punkt, der durch die auftretende Gleichspannungskomponente bedingt wird.
Hat man den Kondensator 10 jedoch vorgesehen, so wird die Steuerspannung stets um den erwähnten Nullpunkt schwingen. Die Verlängerung der Ordinatenachse der Fig. 2B, in der die von dem Generator stammende Steuerspannung als Funktion der Zeit angegeben ist, muss dabei durch den Nullpunkt der Fig. 2A gehen. Das Resultat der Steuerspannung nach Fig. 2B, die mittels der Kennlinie der Fig. 2A verformt wird, ist in Fig. 2C angegeben, deren Ordinatenachse wieder in Flucht mit der der Fig. 2B liegt. Die so erhaltene Spannung hat die gewünschte S-Form, wenn dafür gesorgt wird, dass die Kennlinie nach Fig. 2A richtig angepasst ist. Dies kann durch passende Wahl des VDR und durch Einstellung mittels des veränderlichen Widerstandes 11 erzielt werden. Die Reihenimpedanz des Widerstandes 8 und des Kondensators 7 hat zwei Funktionen.
Der Trennkondensator 7 sorgt dafür, dass der Gleichstrom nicht in den Gitterkreis der Röhre 13 eindringen kann, und der verhältnismässig hohe Widerstand 8 dient gleichsam dazu, den geringen Innenwiderstand des als Spannungsquelle aufzufassenden Sägezahngenerators künstlich zu vergrössern. Ist der Innenwiderstand des Sägezahngenerators hinreichend gross, so kann der Widerstand 8 weggelassen werden.
Die über der Reihenschaltung 9,10 und 11 erzeugte, S-förmige Steuerspannung wird darauf über den Reihenwiderstand 14 und den Ableitwiderstand 15 dem Steuergitter 12 der Röhre 13 zugeführt. Sie führt
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auf die Vertikalablenkspulen 17 übertragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Ablenkung des Elektronenstrahls am Wiedergabeschirm stets unabhängig von der Amplitude der sägezahnförmigen Steuerspannung nach Fig. 2B einen linearen Verlauf aufweist, da, wenn eine grössere Amplitude des Ablenkstroms erforderlich wäre, eine Vergrösserung der sägezahnförmigen Steuerspannung (siehe die unterbro - chene Linie der Fig. 2B) selbsttätig die gewünschte S-Verformung der Steuerspannung hervorruft, da in diesem Falle ein grösserer Teil der Kennlinie der Fig. 2A durchlaufen wird (siehe auch die unterbrochene Linie der Fig. 2C).
Es wurde im vorstehenden. angenommen, dass die Röhrenkennlinie linear ist, und dass der Transformator mit den Ablenkspulen ideal ist. Tatsächlich ist die Röhrenkennlinie gekrümmt und die Gesamt- anodenimpedanz ist der Parallelschaltung einer Induktivität und eines Widerstandes äquivalent. Es ist somit notwendig, die bekannte Massnahme der Integration der Steuerspannung und Rückkopplung von dem Anodenkreis her anzuwenden, um die beiden erwähnten Nachteile zu beheben. Dazu ist in der Schaltung nach Fig. 3, in der entsprechende Elemente entsprechend bezeichnet sind, ein Integrationsnetzwerk vorgesehen. das aus dem Widerstand 14 und dem Kondensator 18 besteht, sowie ein Gegenkopplungskreis. der aus den Widerständen 19, 20 und 21 und der Röhre 22 besteht.
Mittels der Potentiometerschaltung der Widerstände 23 und 24 kann die gewünschte Linearität des erzielten Bildes nachgeregelt werden.
Der Widerstand 14 soll verhältnismässig gross sein, einerseits um dafür zu sorgen, dass eine gute Integration der S-förmigen Spannung möglich ist, und anderseits um zu sichern, dass die Gesamtimpedanz parallel zur Reihenschaltung der Elemente 9,10 und 11 in jeder Lage des Potentiometers gegenüber dieser Reihenschaltung gross ist.
Um dafür zu sorgen, dass die über dem Kondensator 4 erzeugte sägezahnförmige Spannung den Erfordernissen entspricht, ist das untere Ende des Kondensators 4 nicht, wie dies in Fig. 1 angegeben ist, mit Erde, sondern mit der Kathode der Röhre 13 verbunden. Die Amplitude der Sägezahnspannung kann mittels des veränderlichen Widerstandes 2 geändert werden.
Es wird einleuchten, dass der vorstehend geschilderte Grundsatz zur Bildung einer S-förmigen Steuerspannung nicht nur mittels Röhren, sondern auch mittels Transistoren verwirklicht werden kann. Wesentlich ist nur, dass eine sägezahnförmige Steuerspannung über eine Reihenimpedanz einem Element mit
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