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Schaltungsanordnung zum Verhüten des Einbrennens des Schirmes einer Wiedergaberöhre in einem Fernsehempfänger, nachdem dieser abgeschaltet worden ist
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Verhüten des Einbrennens des Schirmes einer Wiedergaberöhre in einem Fernsehempfänger, nachdem dieser abgeschaltet worden ist, wobei zwischen Wehneltzylinder und Kathode der Wiedergaberöhre eine der Speisespannungsquelle im Empfänger entnommene negative Vorspannung gelegt wird, während der Kathode das Videosignal zugeführt wird und der Wehneltzylinder einerseits über einen Kondensator mit der Minusklemme und anderseits über einen Speisewiderstand mit der Plusklemme der Speisespannungsquelle verbunden ist.
Eine solche Schaltungsanordnung ist notwendig, da nach dem Abschalten des Empfängers der Elektronenstrahl in der Wiedergaberöhre noch während einer gewissen Zeitspanne aufrechterhalten wird, einerseits, da die Kathode der Wiedergaberöhre nur allmählich abkühlt, und anderseits, da die Kondensatoren der Hochspannungsquelle für die Endanode und die Beschleunigungsanode der Wiedergaberöhre sich nur langsam entladen können, wobei ausserdem die grossen Glättungskondensatoren der im Empfänger vorhandenen Speisespannungsquelle die über sie entwickelte Spannung noch während gewisser Zeit beibehalten. Bekanntlich entsteht infolgedessen beim Abschalten der weisse Fleck auf dem Wiedergabeschirm, wodurch nach einer gewissen Zeitspanne dieser Schirm beschädigt wird.
Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu beheben, dass zwischen Wehneltzylinder und der Minusklemme der Speisespannungsquelle ein Kondensator von z. B. 0, 5 bis lof und zwischen diesem Wehneltzylinder und der Plusklemme der Speisespannungsquelle ein grosser Speisewiderstand eingeschaltet werden. Die Entladezeit dieses RC-Netzwerkes muss grösser sein als die Entladezeit der elektrolytischen Kondensatoren der Speisespannungsquelle. Durch diesen Kondensator wird beim Abschalten die Spannung am Wehneltzylinder länger beibehalten, während die Kathodenspannung wegfällt, so dass der die Wiedergaberöhre durchfliessende Strom in einem gewissen Zeitpunkt einen verhältnismässig hohen Wert annimmt, wodurch der mit der erwähnten Endanode verbundene Hochspannungskondensator sich schnell entlädt.
Wird die Schaltungsanordnung derart bemessen, dass der erwähnte Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt liegt, in dem die Ablenkströme oder Ablenkspannungen für die Wiedergaberöhre weggefallen sind, so ist der weisse Fleck verschwunden.
Diese Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil, dass infolge des Kondensators zwischen Wehneltzylinder und Minusklemme des Anodenspannungsgeräts etwaige Netzspannungsschwankungen wohl die Kathodenspannung, aber nicht die Spannung am Wehneltzylinder ändern. Dies hat zur Folge, dass die Netzspannungsschwankungen Helligkeitsänderungen in dem wiedergegebenen Bild hervorrufen, was nicht erwünscht ist.
Um diesen Nachteil zu beheben, hat die Schaltungsanordnung nach der Erfindung das Merkmal, dass zwischen dem Wehneltzylinder und dem Kondensator ein spannungsabhängiger Widerstand (z. B. ein V. D. R.-Widerstand) eingeschaltet ist.
Eine mögliche Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird an Hand beiliegender Figur beschrieben.
In dieser Figur bezeichnet 1 die VideoEndröhre, deren Steuergitter das detektierte Signal zugeführt wird. Das verstärkte Signal wird der Anode der Röhre 1 entnommen und der Kathode der Wiedergaberöhre 2 zugeführt. Die Anode der Röhre 1 erhält die Speisespannung über einen Anodenwiderstand 3, der mit der Plusklemme der im Empfänger vorhandenen Speisespannungsquelle verbunden ist. Die Minusklemme dieser nicht dargestellten Speisespannungsquelle ist, wie üblich, mit dem Chassis des Empfängers verbunden, welches Chassis als Erde betrachtet wird.
Die Figur zeigt ausserdem den elektrolytischen Glättungskondensator 4, der dem Glättungskreis der Speisespannungsquelle zugehört.
Der Wehneltzylinder erhält die erforderliche Vorspannung von einer Potentiometerschaltung, die aus den Widerständen 5, 6, 7 und 8 besteht, und die zwischen der Plusklemme der Speisespannungsquelle und Erde eingeschaltet ist.
Die Beschleunigungsanode 9 wird aus einer Hochspannungsquelle gespeist, die eine hinrei-
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chend hohe Spannung liefert, um eine gute Beschleunigung der Elektronen in der Wiedergaberöhre herbeizuführen. Diese Beschleunigungsanode kann dazu über den Widerstand 10 mit dem im Empfänger vorhandenen Zeilenablenkkreis verbunden sein, dem bekanntlich eine Gleichspannung entnommen werden kann, die höher ist als die von der Speisespannungsquelle gelieferte Spannung.
Auch die Beschleunigungsanode 9 ist über einen verhältnismässig grossen Kondensator 11 mit Erde verbunden, um zu sichern, dass die Beschleunigungsspannung nach dem Abschalten des Empfängers noch während einer gewissen Zeitspanne aufrechterhalten wird.
Die Endanode 12 wird auf bekannte Weise dadurch gespeist, dass die Rückschlagimpulse des Zeilenablenkkreises gleichgerichtet und durch den Hochspannungskondensator 13 geglättet werden.
Bei den bekannten Schaltungsanordnungen dieser Art ist der Kondensator 14 unmittelbar zwischen Wehneltzylinder und Erde angeordnet.
Dieser Kondensator und der Widerstand 8, die von der Grössenordnung von 0, 5 bis l ; jt. F bzw. 0, 5 bis 1, 5 mes sein können, sorgen dafür, dass beim Abschalten des Empfängers die Spannung am Wehneltzylinder noch während einer gewissen Zeitspanne aufrechterhalten wird. Bei abnehmender Kathodenspannung wird der Strahlstrom durch die Röhre 2 vergrössert, so dass der Kondensator 13 sich entladen hat, bevor die Ablenkströme oder Ablenkspannungen verschwunden sind.
Es sei bemerkt, dass in dieser Schaltungsanordnung der Widerstand 7 nicht entbehrt werden kann. Wäre dieser Widerstand 7 nicht vorhanden, so müsste das vom Widerstand 5 abgekehrte Ende des Widerstandes 6 an Erde gelegt werden. Wenn sich in einer solchen Anordnung die Anzapfung des Widerstandes 6 in der äussersten rechten Lage (im Schaltbild) befindet, so ist die Spannung an dieser Anzapfung und somit auch die am Kondensator 14 gleich null Volt. Deshalb wird dem Kondensator 14 keine Ladung zugeführt und somit kann von einem Aufrechterhalten der Ladung beim Abschalten des Empfängers keine Rede sein.
Wenn sich infolge Netzspannungsschwankungen die von dem Anodenspannungsgerät gelieferte Speisespannung ändert, wird sich bei der bisher üblichen Schaltung auch die Spannung an der Kathode der Wiedergaberöhre 2 ändern, aber die Spannung am Wehneltzylinder wird diesen Spannungsänderungen verzögert folgen. Dies hat eine Helligkeitsänderung des wiedergegebenen Bildes zur Folge, welche Änderung erst verschwinden wird, wenn die Spannung am Kondensator 14 gleich dem geänderten Spannungswert geworden ist.
Dieser Nachteil wird bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung durch das Anbringen des spannungsabhängigen Widerstandes 15 (z. B. ein V. D. R.-Widerstand) behoben. Im normalen Betrieb fliesst über den Kondensator 14 kein Ladestrom, so dass über dem Widerstand 15 (nahezu) kein Potentialunterschied vorhanden ist, so dass der Widerstandswert von 15 gross ist.
Treten Netzspannungsänderungen auf, so folgt die Spannung am Wehneltzylinder dank des grossbleibenden Wertes des Widerstandes 15 diesen Änderungen ohne weiteres, worauf die Ladung des Kondensators 14 sich an den neuen Zustand anpassen kann.
Es werden dabei keine grösseren Helligkeits- änderungen auftreten wie in dem endgültigen stationären Zustand. Dies möge an Hand folgender Daten näher erläutert werden, wobei R3 = 3 KO = Widerstandswert des Widerstandes 3, Ia Anodenstrom durch die Röhre 1, Viz Kathodenspannung der Röhre 2, Vw = Spannung am Wehneltzylinder der Röhre 2,
Vg = Vk-Vw = 67 V = Vorspannung für die Röhre 2 für Sperrung des Elektronenstrahles im normalen Betriebszustand, Rg = 1 M = Widerstandswert des Widerstandes 8,
V = Vu/Vb = Potentiometerverhältnis des aus den Widerständen 5, 6 und 7 zusammengebauten Potentiometers, V15 = C.
I A = Spannungsfall über dem spannungsabhängigen Widerstand 15. Dabei kann für C = 1000 (bei I = 1 A) und für den Exponenten ss = 0, 2 gewählt werden.
Diese letzte Formel kann auch geschrieben werden als I15 = K. Vis, wobei K = 1/C"und und = 1/0, 2 = 5.
Der Widerstandswert dieses Widerstandes ist
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= Vaufgeladen) ist V15 = 0 V, so dass Rig als unendlich gross zu betrachten ist.
Man kann jetzt drei Fälle unterscheiden : a) Netzspannung ist normal VNetz = 220 V elf. Dann ist Vb = 195 V, Ia = 11 mA, so dass Vk = Vb-L. Rs = 195-33 = 162 V. Vw = = Vk-Vg = 162-67 = 95V. f = Vw/Vb = = 19/39. b) Die Netzspannung ist niedriger wie normal.
EMI2.2
= 200 V elf.Ia'= 10 mA, so dass Vk'= 176-30 = 146 V. c) Die Netzspannung ist höher wie normal.
VNetz = 240 Veff. Dabei ist Vb"= 215 V, Ia"= 12, 5mA, so dass Vak"= 215-37, 5 = 177, 5 V.
Die Fälle b) und c) können jeder in zwei Fällen unterschieden werden. Nämlich die Fälle bl) und Cj) ohne einen Widerstand 15 und die Fälle b2) und C2) mit einem Widerstand 15. bl) Die Spannung Vb wird, wie oben angeführt, schneller gehoben wie die Spannung Vw, da dank der von der Schutzschaltungswicklung bedingten Zeitkonstante das Laden und Entladen des Kondensators 14 langsamer vor sich gehen wird wie das Laden und Entladen des Kondensators 4.
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Wird angenommen, dass vom Fall a) ausgegangen wird, so ist in erster Instanz :
Vk'= 146 V und Vw = Vw'= 95 V da die Ladung am Kondensator 14 noch kaum geändert ist. Es ergibt sich also Vg'= Vk'= 146-95 = = 51 V.
D. h. die Vorspannung zwischen Wehnelt und Kathode der Röhre 2 ist um 16 V niedriger wie im normalen Zustand. b2) Die Spannung an der Anzapfung des Widerstandes 6 berechnet man aus fVb'= 19. 176/39 = = 85, 7 V. Die Spannung an dem Kondensator 14 wird sich in erster Instanz nicht ändern, so dass die Gesamtspannung an der Serienschaltung der Widerstände 8 und 15 etwa 95-85, 7 = 9, 3 V #10V beträgt. Nimmt man an es gilt $15 > > R8, so fällt fast die ganze Spannung von 10 V über den Widerstand 15, so dass R15 = C/Vig"- == = 1000 /10 = ll"ss.
Die Annäherung Rig Rg lOl 106 ist also gerechtfertigt. Daraus ergibt sich, dass die Spannung am Wehneltzylinder der Spannung an der Anzapfung des Widerstandes 6 folgt. Diese
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dass die Vorspannung nur um 6, 3 V abgenommen hat gegenüber 16 V ohne den Wiederstand 15. Es tritt also eine bedeutende Verbesserung ein. Dieser Zustand wird sich behaupten, bis die Spannung am Kondensator 14 auch 85, 7 V beträgt. Dabei steigt der Widerstandswert von 15 wieder zu einem unendlichen grossen Wert, so dass die oben gemachten Näherungen gültig bleiben. Die möglichen verbleibenden Helligkeitsschwankungen werden also immer gleich denen des sich schliesslich nach jeder Spannungsschwankung einstellenden stationären Zustandes gemacht.
Cj) Ausgehend vom Fall a) kann gesagt werden, dass kurz nach der Spannungsschwankung gilt : Vk"177, 5 und Vw = Vs'"= 95 V. Also Vg'lI = Vk"-Vw'" = 177, 5-95 = 82, 5 V. Die Vorspannung ist also um 15, 5 mehr negativ geworden wie im normalen Zustand. c2) fVb"= 19. 215/39 = 104, 7 V. Der Spannungsabfall über der Serienschaltung der Widerstände 8 und 15 ist also 104, 7-95 = 9, 7 VIO V. Dieselbe Näherung wie für den Fall b2) ist also möglich, so dass Vw""== 104, 7 V ist. Daraus ergibt sich Vg""= 177, 5-104, 7 = 72, 8 V. Die
Spannung Vg hat jetzt nur um 5, 8 V zugenommen gegenüber 15, 5 V im Fall Cj).
Es wird also immer dieselbe Änderung der
Spannung Vg erzeugt, wie in dem stationären Zustand, der sich nach jeder Netzspannungsschwankung einstellen wird. Will man auch die Schwankungen im stationären Zustand beseitigen, so wären Massnahmen an dem Potentiometer 5, 6 und 7 notwendig, die aber nicht in den Rahmen des vorliegenden Erfindungsgedankens fallen.
Wird der Empfänger abgeschaltet, so ist, wenn die Ladung des Kondensators 4 zu einem grossen Teil abgeleitet ist, der Kondensator 14 im Entladekreis der Widerstände 15, 8, 6 und 7 als Spannungsquelle zu betrachten, so dass über dem Widerstand 15 ein grosser Potentialunterschied auftritt. Der Widerstandswert von 15 ist dann gering, so dass der grösste Teil der am Kondensator 14 herrschenden Spannung zwischen Wehneltzylinder und Erde wirksam sein kann.
Dies bedeutet, dass auch mit dem Widerstand 15 die Spannung am Wehneltzylinder sich länger behauptet als die Spannung an der Kathode der Wiedergaberöhre, so dass die gewünschte Strahlstromzunahme auftritt.