DE1006542B - Circuit for stabilizing the deflection amplitude - Google Patents
Circuit for stabilizing the deflection amplitudeInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Zur Erzeugung der Ablenkströme für Kathodenstrahlröhren mit elektromagnetischer Ablenkung werden unter anderem sogenannte »Verstärkerkippgeräte« verwendet. Dabei wird einer Leistungsröhre, die meist als Mehrgitterröhre ausgebildet ist und in deren Ausgangskreis die Ablenkspulen liegen, eine gegebenenfalls vorverzerrte sägezahnförmige Steuerspannung zugeführt.For generating the deflection currents for cathode ray tubes with electromagnetic deflection Among other things, so-called »amplifier tilting devices« are used. This is a power tube, which is usually designed as a multi-grid tube and in whose output circle the deflection coils are located, an optionally predistorted sawtooth-shaped one Control voltage supplied.
Die am Anfang des Hinlaufs in den Ablenkspulen vorhandene Energie wird bei vielen Schaltungen durch Gleichrichtung auf einen Kondensator abgeleitet. Bei der sogenannten »Energierückgewinnungsschaltung« wird die an diesem Kondensator liegende Spannung zur Batteriespannung hinzugefügt und somit eine Vergrößerung der Betriebsgleichspannung, verbunden mit einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, erreicht.The energy present in the deflection coils at the beginning of the trace is used in many circuits derived by rectification on a capacitor. With the so-called "energy recovery circuit" the voltage on this capacitor is added to the battery voltage and thus an increase in the DC operating voltage, combined with an improvement in the Profitability achieved.
Der Außenwiderstand ist verhältnismäßig klein gegenüber dem Innenwiderstand der Endröhre, so daß diese praktisch im Kurzschluß arbeitet. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die Ablenkamplitude wesentlich von den Eigenschaften der Endröhre abhängt, so daß Schwankungen derselben eine !Instabilität der Ablenkamplitude zur Folge haben.The external resistance is relatively small compared to the internal resistance of the end tube, so that this practically works in short circuit. This has the disadvantage that the deflection amplitude depends essentially on the properties of the end tube, so that fluctuations in the same cause instability the deflection amplitude result.
Nun ist die Endiröhre bei der genannten Schaltung erheblichen elektrischen Beanspruchungen ausgesetzt, so daß Veränderungen der Röhreneigenschaften nur schwer zu vermeiden sind. Zum Beispiel ist der sogenannte »Schrumpfeffekt« (shrinkage) allgemein bekannt, der sich wie folgt erklären läßt:Now the end tube is exposed to considerable electrical stress in the circuit mentioned, so that changes in the tube properties are difficult to avoid. For example is the so-called "shrinkage" generally known, which can be explained as follows:
Während des Strahlhinlaufs arbeitet die Röhre mit geringer Anodenspannung, da die vorhandene Betriebespannung möglichst in voller Größe an den Ablenkspulen liegen soll. Da von der Röhre üblicherweise ein ziemlich großer Anodenstromhub gefordert wird, die Gitterkathodenspannung zur Vermeidung von Gitterstrom jedoch nicht positiv werden soll, ist eine erhebliche Schirmgitterspannung erforderlich.During the beam tracking, the tube works with a low anode voltage, since the existing one Operating voltage should be as full as possible across the deflection coils. As from the tube usually a fairly large anode current swing is required, the grid cathode voltage to avoid it However, if the grid current is not to become positive, a considerable screen grid voltage is required.
Der Schirmgitterstrom ist wegen der niedrigen Anodenspannung groß, und damit tritt infolge der hohen Schirmgitterspannung auch eine starke Schirmgittererwärmung auf. Während des Strahlrücklaufs steigt die Anodenspannung bis auf einige kV an, und es läßt sich eine thermische Schirmgitteremission verbunden mit einer Verringerung des Innenwider-Standes kaum vermeiden.The screen grid current is large because of the low anode voltage, and thus occurs as a result of the high screen grid voltage also results in strong screen grid heating. During the jet return the anode voltage rises to a few kV, and a thermal screen grid emission can be observed associated with a reduction in the internal resistance can hardly be avoided.
Nun ist aber gerade in dieser Phase der Innenwiderstand oder besser gesagt der Innenleitwert der
Endröhre wegen seiner dämpfenden Wirkung von wesentlichem Einfluß auf die Ablenkamplitude.
Außerdem verringert der Schirmgitteremissionsstrom den Schirmgittergleichstrom, so daß bei
Erzeugung der Schirmgitterspannung über einen Vorwiderstand die Schirmgitterspannung erhöht
Schaltung zur Stabilisierung
der AblenkamplitudeBut it is precisely in this phase that the internal resistance, or rather the internal conductance of the end tube, has a significant influence on the deflection amplitude because of its damping effect. In addition, the screen grid emission current reduces the screen grid direct current, so that when the screen grid voltage is generated via a series resistor, the screen grid voltage is increased. Circuit for stabilization
the deflection amplitude
Anmelder:Applicant:
Fernseh G.m.b.H.,TV G.m.b.H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6
Emil Siegel, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt wordenEmil Siegel, Darmstadt,
has been named as the inventor
wird. Dieser Effekt ist zeitlich nicht konstant, so daß durch diese und andere Erscheinungen eine allgemeine Inkonstanz der Ablenkamplitude bedingt ist.will. This effect is not constant over time, so that through these and other phenomena a general one Inconsistency of the deflection amplitude is caused.
Bei hochwertigen Empfängern, z. B. Monitoren in Fernsehstudios, ist die Konstanz der Ablenkamplitude jedoch wesentlich.For high-quality receivers, e.g. B. Monitors in TV studios, is the constancy of the deflection amplitude but essential.
Eine Verbesserung der Stabilität ist somit durchaus wünschenswert. Andererseits soll aber durch die Ablenkamplitudenstabilisierung der Aufwand an Röhren und Schaltelementen nicht wesentlich vergrößert werden.An improvement in the stability is therefore quite desirable. On the other hand, the Deflection amplitude stabilization does not significantly increase the expenditure on tubes and switching elements will.
Es sind Schaltungen bekannt, bei denen die Sägezahnstromamplitude so nachgeregel't wird, daß die aus den Zeilenrücklaufspitzen durch Gleichrichtung gewonnene Anodenspannung für die Kathodenstrahlröhre konstant bleibt. Beispielsweise wird aus der Rücklaufspannung eine Regelspannung gewonnen, mit der der Arbeitspunkt einer Entladeröhre geregelt wird, die für den Rücklaufimpuls als zusätzliche Dämpfung wirkt.Circuits are known in which the sawtooth current amplitude is adjusted so that the Anode voltage for the cathode ray tube obtained from the line return peaks by rectification remains constant. For example, a control voltage is obtained from the return voltage, with which the operating point of a discharge tube is regulated, which is used as an additional for the return pulse Damping works.
Bei einer anderen bekannten Ausführung wird mit der aus den Rücklaufimpulsen gewonnenen Gleichspannung der Arbeitspunkt der Kippendstufe selbst geregelt.In another known embodiment, the direct voltage obtained from the return pulses is used the operating point of the flip-flop output stage regulated itself.
Diese Maßnahmen führen jedoch nicht unbedingt zu einer Stabilisierung der Rasteramplituden, weil nicht immer Proportionalität zwischen Rücklaufimpulsspannung und Sägezahnstromamplitude besteht. Diese ist beispielsweise nicht vorhanden, wenn die Gleichspannung, die aus dem Rücklaufimpuls gewonnen wird, belastet wird. Ebenfalls besteht sie nicht, wenn z. B. die Rücklaufdämpfung durch Auftreten von Schirmgitteremission, die zu dem sogenannten »Schrumpfeffekt« führt, hervorgerufen wird.However, these measures do not necessarily lead to a stabilization of the raster amplitudes, because they do not There is always proportionality between the flyback pulse voltage and the sawtooth current amplitude. These is not present, for example, when the DC voltage obtained from the flyback pulse is charged. It also does not exist if, for. B. the return damping by the occurrence of Screen grid emission, which leads to the so-called »shrinkage effect«.
Auch bei vorhandener Proportionalität zwischen Sägezahnstromamplitude und Rücklaufimpuls bleibt die Ablenkamplitude nur konstant, wenn die Hochspannung und der Sägezahnstromhub selbst konstantEven if there is proportionality between the sawtooth current amplitude and the return pulse the deflection amplitude is only constant if the high voltage and the sawtooth current swing itself are constant
609 86W337609 86W337
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bleiben. Bei Änderungen der Speisespannung ist dies Spannung — Uv eine Änderung der Gittervorspanjedoch nicht der Fall. nung der Entladeröhre 7. Es wird damit auch der Erfindungsgemäß wird bei Schaltungen zur Entladeimpulsstrom geändert und somit der Span-Stabilisierung der Ablenkamplitude für Kippgeräte, nungshub der Sägezahnspannung. Diese Änderung bei denen die Eigenschaften, insbesondere die Steil- 5 der Gitterwechselspannung für die Röhre 3 verhalt oder der Innenwiderstand, der Endröhre einen ursacht wiederum eine solche des. Anodenwechselwesentlichen Einfluß auf die Amplitude der Säge- stromes dieser Röhre und damit eine Änderung der zahnschwingungen haben, der mittlere Wert der Spannung—Uv und der Ablenkamplitude. Die bewährend des Hinlaufs an den. Ablenkspulen liegenden schriebene Verkopplung wirkt also stabilisierend für Spannung oder eine zu dieser proportionale Spannung io die Spannung — Ux, und somit für die Ablenkdurch Gleichrichtung und Speicherung der an einer amplitude, so daß Änderungen der Eigenschaften der Wicklung des Ausgangstransformators liegenden Endröhre 3 keinen wesentlichen Einfluß mehr auf die Hinlaufspannung gewonnen und zur Erzeugung der Amplitude haben. Die spezielle Anordnung des Vorspannung einer Steuerelektrode der Entladeröhre Energierückgewinnungskondensators hat dabei weiterdes Sägezahnspannungsgenerators derart verwendet, 15 hin den Vorteil, daß die an ihm auftretende daß bei einer Abnahme der Amplitude des Sägezahn- Spannung eine Erhöhung der Aufladespannung des Stroms die negative Vorspannung der Steuerelektrode Ladekondensators 4 bewirkt.stay. In the event of changes in the supply voltage, this voltage is - U v, however, a change in the grid preload is not the case. voltage of the discharge tube 7. It is also the invention is changed in circuits for discharge pulse current and thus the span stabilization of the deflection amplitude for tilting devices, voltage stroke of the sawtooth voltage. This change in which the properties, in particular the steepness of the alternating grid voltage for the tube 3 or the internal resistance, of the end tube causes a change in the anode which has a significant influence on the amplitude of the saw current of this tube and thus a change in the tooth vibrations , the mean value of the voltage - U v and the deflection amplitude. The proves during the outward run to the. Deflection coils lying written coupling thus has a stabilizing effect for voltage or a voltage proportional to this voltage - U x , and thus for the deflection by rectifying and storing the end tube 3 located at an amplitude, so that changes in the properties of the winding of the output transformer have no significant influence gained more on the trace voltage and used to generate the amplitude. The special arrangement of the bias voltage of a control electrode of the discharge tube energy recovery capacitor also has the advantage of using the sawtooth voltage generator in such a way that the negative bias voltage of the control electrode charging capacitor 4 increases when the amplitude of the sawtooth voltage decreases causes.
der Entladeröhre verringert und damit die der End- Um die durch die zu kleine Schirmkrümmung der röhre zugeführte Steuerspannung vergrößert. Braunschen Röhre bedingte Nichtlinearität zu Besonders günstig ist es, die Regelspannung am 20 kompensieren, wird der Kondensator 9 so gewählt, Energierückgewinnungskondensator abzunehmen. daß an ihm eine parabelförmige Spannung entsteht, Es ist dabei zweckmäßig, den zur Speicherung der die gewissermaßen die Vorspannung für die Diode aus dem Ablenkkreis gewonnenen negativen Vor- moduliert und somit der Linearität des Sägezahnspannung dienenden Kondensator gleichspannungs- stromes die gewünschte S-Form gibt, mäßig in die Kathodenzuleitung der Endröhre ein- 25 Um Rückkopplungen zu vermeiden, ist das Filterzuschalten, so1 daß die negative Vorspannung der glied 13, 14 (R — 100 kOhm, Cp = 0,1 μΡ) ange-Kathode in bezug auf den gemeinsamen Punkt der ordnet.of the discharge tube and thus that of the end. Braun's tube-related non-linearity is particularly favorable to compensate for the control voltage at 20, the capacitor 9 is selected to remove the energy recovery capacitor. that a parabolic voltage arises at it. It is advisable to give the capacitor direct current, which is used to store the negative pre-voltage, which is so to speak the bias voltage for the diode from the deflection circuit, the desired S-shape and thus the linearity of the sawtooth voltage. moderate one in the cathode lead the output tube 25 to feedback to avoid the filter switching, so 1 that the negative bias of the member 13, 14 (R - 100 ohms, Cp = 0.1 μΡ) ange-cathode with respect to the common Point of order.
Anodenspannungsquelle der während des Strahl- Ein sehr wesentlicher Vorteil der Schaltung hinlaufs an den Ablenkspulen liegenden Spannung besteht darin, daß bei Veränderung der Kippproportional ist. 30 amplitude z. B. mittels des Widerstandes 12 auch die Es ergibt sich damit gleichzeitig der Vorteil, daß Schirmgitterspannung proportional verändert wird, auch die Schirmgitter-Kathoden-Spannung der wäh- Dadurch wird erreicht, daß sich bei Amplitudenrend des Strablhinlaufs an den Ablenkspulen liegen- veränderung das Verhältnis zwischen Anodenden Spannung proportional ist. maximalstrom und -minimalstrom während des Die Erfindung wird im folgenden an Hand der ein 35 Hinlaufs erheblich weniger ändert als bei den Ausführungsbeispiel zeigenden Figur beschrieben. üblichen Schaltungen und somit die Linearität Die Figur zeigt eine Verstärkerkippschaltung, bei konstant bleibt. Wird wie bei dem vorliegenden Beider die Ablenkspulen 1 mittels des Transformators 2 spiel der Linearitätseinfluß des Diodeninnenwideran den Anodenkreis der Endröhre 3 angekoppelt sind. Standes und des Ohmschen Widerstandes der Ablenk-Dem Steuergitter dieser Röhre wird in bekannter 40 spulen z. B. dadurch korrigiert, daß die an einem Weise ein Steuersignal, bestehend aus einer Über- zusätzlich in den Anodenkreis geschalteten Widerlagerung von sägezahnförmiger und impulsförmiger stand auftretende sägezahnförmige Spannung mittels Spannung zugeführt, welclis an der Reihenschaltung des Transformators 15 in den Dioden- oder Ablenk-Spannung, zugeführt, welche an der Reihenschaltung spulenkreis eingekoppelt wird, um so den Spannungsabgencmmen wird. Die Aufladung des Kondensators 4 45 abfall am Diodeninnenwiderstand und dem Ohmschen erfolgt über den Widerstand 6, während die Ent- Widerstand der Ablenkspulen zu kompensieren, so ladung über den Innenwiderstand des rechten bleibt diese Kompensation auch bei Amplituden-Triodenteiles 7 der Doppeltriode erfolgt. Das Steuer- änderung erhalten.Anode voltage source of the voltage applied to the deflection coils during the beam A very important advantage of the circuit is that the tilt is proportional when changing. 30 amplitude z. B. by means of the resistor 12 there is at the same time the advantage that the screen grid voltage is changed proportionally, also the screen grid-cathode voltage of the selected voltage is proportional between anodes. maximum current and minimum current during the The invention is described in the following with reference to the trace changes considerably less than in the figure showing the exemplary embodiment. usual circuits and thus the linearity The figure shows an amplifier flip-flop circuit which remains constant. If, as in the case of the present two, the deflection coils 1 are coupled to the anode circuit of the end tube 3 by means of the transformer 2, the influence of the linearity of the inner diodes will play. Stand and the ohmic resistance of the deflection-The control grid of this tube is known in 40 coil z. B. corrected in that the one way a control signal, consisting of an abutment of sawtooth-shaped and pulse-shaped standing, additionally connected in the anode circuit, sawtooth-shaped voltage is supplied by means of voltage, welclis to the series connection of the transformer 15 in the diode or deflection Voltage, supplied, which is coupled to the series circuit coil circuit, so as to reduce the voltage. The charging of the capacitor 4 45 drop at the diode internal resistance and the ohmic one takes place via the resistor 6, while the discharge resistance of the deflection coils is compensated, so charge via the internal resistance of the right one, this compensation also takes place with the amplitude triode part 7 of the double triode. Receive the tax change.
gitter dieser Entladeröhre 7 wird von dem als Sperr- In Abänderung des Ausführungsbeispieles kann es schwinger geschalteten linken Triodenteil 8 der 50 mitunter auch zweckmäßig sein, das vom Steuergitter Doppel triode gesteuert. Eine Synchronisierung des der Entladeröhre 7 abgewendete Ende des Spannungs-Sperrschwingers ist über die Klemme 16 möglich. teilerwiderstandes 12 statt an den positiven Pol der Bei der vorliegenden Schaltung wird von der be- Anodenspannungsquelle an eine gesonderte positive kannten Art der Energierückgewinnung in der stabilisierte Spannungsquelle 17 zu legen, wie dies in Kathodenleitung Gebrauch gemacht, d. h., der am 55 der Figur strichliert angedeutet ist. Diese kann Anfang dos Strahlhinlaufs vorhandene Spulenstrom wesentlich niedriger sein als die Anodenspannung, lädt den Kondensator 9 über die Diode 10 auf die Eine derartige Anordnung hat den wesentlichen Spannung Uv mit der eingezeichneten Polarität auf. Vorteil gegenüber dem beschriebenen Ausführungs-Durch die besondere Anordnung des Kondensators 9 beispiel, daß die relativ hohe Anodenspannung nicht liegt diese Gleichspannung in Reihe mit der Anoden- 60 mehr stabilisiert werden muß, da Änderungen der spannung und vergrößert somit die Anodenbetriebs- Kippamplitude, bedingt durch Schwankungen der spannung für die Endröhre 3. Die negative Span- Anodenspannung, selbsttätig kompensiert werden, nung Ux, ist praktisch proportional der Spulenhinlauf- Bei der Entnahme der Hochspannung für dieThe grid of this discharge tube 7 is controlled by the left triode part 8 of the 50, which is switched to oscillate in a modification of the exemplary embodiment, that is controlled by the control grid double triode. The end of the voltage blocking oscillator facing away from the discharge tube 7 can be synchronized via the terminal 16. divider resistance 12 instead of the positive pole of the In the present circuit, the anode voltage source is to be connected to a separate positive known type of energy recovery in the stabilized voltage source 17, as used in the cathode line, that is, indicated by dashed lines at 55 in the figure is. This coil current present at the beginning of the beam trajectory can be significantly lower than the anode voltage and charges the capacitor 9 via the diode 10. Such an arrangement has the essential voltage U v with the polarity shown. Advantage over the described embodiment - by the special arrangement of the capacitor 9, for example, that the relatively high anode voltage is not this DC voltage in series with the anode 60 must be stabilized more because changes in the voltage and thus increases the anode operating tilt amplitude, caused by Fluctuations in the voltage for the end tube 3. The negative chip anode voltage, automatically compensated for, voltage U x , is practically proportional to the coil run-in when the high voltage is drawn for the
TT T dl , . , 1 , · 1 Kathodenstrahlröhre aus einer eigenen Hochspannung t/,,cv)L · ~r~ und somit auch praktisch , ,, , .. , ,. ,ö . o , 1 & l dt l 65 Spannungsquelle können auch die durch Schwanproportional der Ablenkamplitude. Erfindungsgemäß kungen der Hochspannung bedingten Rastervergrößewird nun die Spannung Uv über die Widerstände 11 rangen oder -Verkleinerungen in einfacher Weise und 12 der Entladeröhre 7 als Vorspannung zu- kompensiert werden. Zu diesem Zweck wird, wie in geführt. Nimmt man die Batteriespannung als der Figur strichliert angedeutet, das Steuergitter konstant an, so verursacht eine Änderung der 70 der Entladeröhre über einen zusätzlichen Widerstand TT T dl,. , 1, · 1 cathode ray tube from its own high voltage t / ,, cv) L · ~ r ~ and thus also practical, ,,, ..,,. , ö . o , 1 & l dt l 65 voltage source can also be generated by the swan proportional to the deflection amplitude. According to the invention, due to the grid enlargement caused by the high voltage, the voltage U v will now wrestle or reduce the voltage across the resistors 11 in a simple manner and 12 of the discharge tube 7 will be compensated as a bias voltage. For this purpose it is done as in. Assuming the battery voltage is indicated by dashed lines in the figure and the control grid is constant, this causes a change in the value of the discharge tube via an additional resistor
mit der Hochspannungsquelle verbunden, der so bemessen sein muß, daß die durch die Widerstände 12 und 18 fließenden Ströme gleich sind. Bedingt durch den in erster Näherung geltenden Zusammenhangconnected to the high voltage source, which must be dimensioned so that the resistors 12 and 18 flowing streams are equal. Due to the relationship that applies in the first approximation
dtga _ 1 dU_ dtga _ 1 dU_
werden auf diese Weise Änderungen des Ablenkwinkels α, bedingt durch Schwankungen der Hochspannung, im wesentlichen kompensiert.in this way changes in the deflection angle α, caused by fluctuations in the high voltage, essentially compensated.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in vorteilhafter Weise bei allen Kippschaltungen verwendet werden, bei denen die Eigenschaften der Endröhre einen wesentlichen Einfluß auf die Amplitude des Ablenkstromes ausüben.The present invention is not restricted to the exemplary embodiment described, but rather can be used in an advantageous manner in all flip-flops are used where the properties of the end tube have a significant influence on the Exercise amplitude of the deflection current.
Claims (10)
österreichische Patentschriften Nr. 172 289,Considered publications:
Austrian patents No. 172 289,
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DEF10043A DE1006542B (en) | 1952-10-03 | 1952-10-03 | Circuit for stabilizing the deflection amplitude |
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DEF10043A DE1006542B (en) | 1952-10-03 | 1952-10-03 | Circuit for stabilizing the deflection amplitude |
Publications (1)
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DE1006542B true DE1006542B (en) | 1957-04-18 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1006542B (en) |
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