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Sägezahnoszillator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sägezahnoszillator, mit einer Röhre, insbesondere einem Transistor, in deren Ausgangskreis neben der erwünschten, linear ansteigenden Schwingung eine unerwünschte Schwingungskomponente vorhanden ist, mit einem Hilfskreis zur Erzeugung einer Hilfsschwingung.
Bei der magnetischen Zeilenablenkung einer Fernsehröhre kann eine Abweichung von der genauen Linearität erwünscht sein, um einen Ausgleich für die Krümmung des Bildschirmes zu schaffen. Der ohmsche Teil des Ausgangskreises des Sägezahnoszillators erzeugt aber eine unerwünschte Schwingungskomponente im Ausgangskreis. Dieser Abweichung von der erwünschten Schwingungsform kann dadurch entgegengewirkt werden, dass eine trapezförmige Schwingung zur Steuerung des Oszillators benutzt wird. Diese Lösung ist nicht immer günstig, insbesondere nicht bei einem transistorisierten Oszillator, bei dem der Transistor mehr eine schaltende als eine verstärkende Funktion hat.
Die Erfindung bietet besonders in der Anwendung auf Transistor-Sägezahn-Oszillatoren Vorteile, kann jedoch auch bei andern Typen angewendet werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskreis bestehend aus der Reihenschaltung einer Induktivität mit einem ohmschen Widerstand, parallel zum Ausgangskreis liegt und mit demselben über einen Transformator gekoppelt ist, in dem die Ströme des Ausgangs- und des Hilfskreises Induktionsflüsse entgegengesetzter Richtungen erzeugen.
Fig. l zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform des Sägezahn-Oszillators mit Transistor. Fig. 2 zeigt Kurven zur Erläuterung der Funktion.
Der Oszillator nach Fig. 1 wird durch Impulse gesteuert, die über einen Transformator 11 zugeführt werden. Die Impulse steuern einen Transistor 14, in dessen Ausgangskreis sich eine Induktanz 12 befindet, die die horizontale Ablenkwicklung einer Kathodenstrahlröhre sein kann.
Zur Erzeugung einer Ausgleichskomponente für die Krümmung des Bildschirms dient ein Kondensator 13. Der Kollektor des Transistors steht über eine Drossel 18 für die Hochfrequenz und einen einstellbaren Widerstand 16 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle V. in Verbindung. Im Eingangskreis liegt ein einstellbarer Widerstand 15 parallel zu einem Kondensator 19 zur Erzeugung einer Vorspannung. Zwischen dem Kollektor und Erde liegt ein Kondensator 20.
Parallel zum Ausgangskreis liegt ein Hilfskreis mit einstellbarer Induktanz 23 und einstellbarem Widerstand 24 sowie einem Blockierkondensator 25 für die Gleichspannung. Ein Transformator 26 koppelt den Hilfskreis an denAusgangskreis und überträgt zu diesem eine im Hilfskreis erzeugte Kompo- nente, die der im Hauptkreis erzeugten unerwünschten Schwingungs-Komponente entgegenwirkt.
DieWirkungsweise der Schaltung ist folgende : In Fig. 2 zeigt dieKurve A die erwünschteSchwin- gungsform. Wenn kein ohmscher Widerstand im Ausgangskreis vorhanden wäre, könnte diese durch die Zuführung einer Rechteckschwingung zur Spule erreicht werden, deren Strom dann den Verlauf nach Kurve A haben würde. Durch den tatsächlich vorhandenen ohmschen Widerstand aber wird eine zu-
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Rechteckschwingung verzerrt, und bei Zuführung der SchwingungSchwingungsform etwa gemäss Kurve C ergeben. Dies bewirkt eine Nicht-Linearität des Spulenstromes. Der Kurventeil Cl ist fast genau linear, wegen der grossen Zeitkonstante.
Eine mögliche Methode zur Schaffung eines Ausgleiches wäre, der Eingangsschwingung einen dem
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Kurventeil Cl entgegengesetzten Spannungsteil zu überlagern, damit die resultierende Spannung im Ausgangskreis die Form B erhält. Dies ist jedoch keine geeignete Lösung, wenn der Oszillator einen Transistor enthält.
Der Transistor 14 arbeitet als Schalter, der wegen der Vorspannung durch den Widerstand 15 und den Kondensator 19 normalerweise durchlässig ist. Es sei angenommen, dass der Transistor soeben durch einen Eingangsimpuls durchlässig gemacht worden ist. Dies ergibt einen sprunghaften Spannungsanstieg über den Ausgangskreis. Der Transformator 26 ist so ausgebildet, dass sein Beitrag zur Impedanz des Ausgangskreises vernachlässigbar ist. Er kann z. B. aus einer kleinen Anzahl von Windungen auf einem Eisenpulverkern bestehen. Der Kondensator 13 erzeugt einen parabolischen Schwingungsteil, wie durch Kurve D angedeutet, um einen Ausgleich für die Bildschirmkrümmung zu schaffen.
Der augenblickliche Spannungsanstieg gelangt auch zum Hilfskreis, indem sowohl der Transformator 26 wie der Kondensator 25 einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Impedanz haben. Im Hilfskreis besteht eine Schwingung ähnlicher Form wie im Ausgangskreis, und diese Form weist auch die Spannung über den einstellbaren Widerstand 24 auf. Die Stärke des Hilfskreisstromes wird an der Spule 23 eingestellt und soll etwas grösser als der Strom im Ausgangskreis sein. Der Widerstand 24 beeinflusst die Kurvenform der Hilfsschwingung, deren Neigung mit der des Kurventeiles Cl übereinstimmen soll. Diese lineare Hilfsschwingung gelangt über den Transformator 26 zum Ausgangskreis.
Im Transformator findet eine Umpolung statt, so dass der zugeführte lineare Schwingungsteil die entgegengesetzte Richtung zum entsprechenden Schwingungsteil im Ausgangskreis hat. Durch den Transformator gelangt nur die zur Kompensation dienende Hilfsschwingung in den Ausgangskreis.
Die Dauer des linear ansteigenden Schwingungsteiles ist von der Eingangsspannung abhängig. Die Steuerschwingung besteht aus negativen Impulsen gemäss Kurve E, z. B. den Ausgangsimpulsen eines Zeilenablenk-Oszillators. Wenn ein negativer Impuls zum Transformator gelangt, wird der Transistor undurchlässig, die Ablenkbewegung hört auf, und der Kollektorstrom geht auf Null herunter. Der Kreis führt eine Halbschwingung aus, während deren der Spulenstrom sich sinusförmig von +1 zu-I ändert, wie durch F 1 in Fig. 2 angedeutet. Durch passende Bemessung des Kondensators 20 wird die Resonanzfrequenz festgelegt.
Am Ende der Halbschwingung wird eine parallel zum Ausgangskreis liegende Diode 22 durchlässig, da die schnelle Änderung des Spulenstromes eine grosse Spannung induziert. Die Diode liegt über einen Widerstand 17 mit der Anode an dem positiven Pol einer Spannungsquelle V2 und über einen Kondensator 21 an Erde. Der Diodenstrom fliesst sowohl durch die Spule wie auch zurück in die Spannungsquelle V, und setzt hiedurch die Stromentnahme aus dieser Quelle herab. Der totale Spulenstrom setzt sich somit aus zwei Teilen zusammen. Ii bezeichnet den totalen Strom, It den Transistorstrom und Id den Diodenstrom. Der Zeitpunkt, in dem der Transistor 14 wieder durchlässig wird und der Stromteil It anfängt, kann mittels des Widerstandes 15 eingestellt werden, durch den die Vorspannung festgelegt wird.
Optimale Verhältnisse liegen vor, wenn die Stromentnahme aus der Spannungsquelle V möglichst klein ist. Der Widerstand 15 beeinflusst auch die Amplitude der Ablenkung.
Beispiel für die Bemessung :
Widerstände (in Ohm) : 15 (50), 16 (50), 17 (10), 24 (6)
Kondensatoren (in Mikrofarad) : 13 (3), 19 (100), 20 (0, 028),
21 (220), 25 (22)
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Übersetzungszahl der Transformatoren : 11 (5 : 1), 26 (1 : 1)
Spannungen (in Volt) : VI (40), V2 (6)
Transistor 14 : Delco 2N2580
Diode 22 : 1N1126A.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.