DE1011921B

DE1011921B - Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms von Kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE1011921B
Application number: DEE8862A
Authority: DE
Inventors: John Edward Best
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1953-04-14
Filing date: 1954-04-12
Publication date: 1957-07-11
Also published as: NL186726B; FR1098399A; US2912617A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit Sicherungsmaßnahmen für Kathodenstrahlröhren, insbesondere mit Schaltungen für den Gebrauch in Fernsehempfängern mit Projektionsröhren.

Für solche Empfänger ist eine Methode zum Schutz des Schirms der Kathodenstrahlröhre gegen Einbrennen des Strahls bei Ausfall des Zeilenablenkstromes bekannt, die darin besteht, die Spannungsimpulse, welche beim Rücklauf des Zeilensägezahns an der Zeilenablenkspule auftreten, einem Spitzengleichrichterkreis zuzuführen, dessen Ausgang als Vorspannung einer Elektrode der Kathodenstrahlröhre verwendet wird. Wenn der Ablenkstrom in den Zeilenablenkspulen ausfällt, gibt der Spitzengleichrichterkreis keine Ausgangsspannung mehr ab, so daß die Kathodenstrahlröhre eine negative Vorspannung erhält und so die Strahlstromstärke heruntergeregelt wird. Bei einer solchen Anordnung ist es notwendig, den Spitzengleichrichter mit einer langen Zeit- " konstanten auszustatten, damit keine unerwünschte Abschattierung des Bildes durch ungenügende Konstanz der Vorspannung auftritt. Aus diesem Grunde ist es nicht möglich, die Intensität des Kathodenstrahls beim Ausfall des Zeilenablenkstromes genügend schnell herunterzuregeln, und daher kommt es gelegentlich vor, daß der Schirm bereits während der Regelzeit von dem erst langsam in seiner Intensität verminderten Strahl beschädigt wird. Diese Schwierigkeit soll durch die Erfindung überwunden werden.

Es ist auch bekannt, zur Sicherung des Leuchtschirmes bei Ausfall der Zeilenablenkung eine aus dem Zeilensägezahnstrom gewonnene Steuerspannung zur Steuerung des Hochspannungsgenerators für die Strahlbeschleunigung zu verwenden. Infolge der für die Beseitigung der erzeugten Gleichspannung notwendigen Zeitkonstante klingt bei dieser Schaltung die Hochspannung erst nach längerer Zeit ab, so daß der Schutz nicht augenblicklich wirkt. Es ist ferner eine Schutzschaltung für Kathodenstrahlröhren bekannt, bei der beim Ausfall der Zeilenablenkschaltung eine normalerweise gesperrte Thyratronröhre geöffnet wird, so daß am Gitter der Kathodenstrahlröhre eine negative, sperrende Spannung entsteht. Es ist weiterhin eine Schaltung zur Wiedereinführung der Gleich-Stromkomponente mit einer Röhre bekannt, deren Steuergitter von der Zeilenablenkschaltung abgeleitete Impulse zugeführt werden und die durch die Bildablenkschaltung geheizt wird. Die Wiedereinführungsspannung wird der Steuerelektrode der Bildröhre zu- geführt, wobei beim Ausfall einer der beiden Ablenkschaltungen die Röhre nichtleitend wird und so an der Steuerelektrode der Bildröhre eine negative Vorspannung bewirkt. Diese Schaltung weist jedoch eine Schaltungsanordnung zum Schutz des
Leuchtschirms von Kathodenstrahlröhren

Anmelder:

Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. April 1953 und 5. April 1954

John Edward Best, London,
ist als Erfinder genannt worden

relativ große Zeitkonstante auf, so daß die Abschaltung nicht schnell genug erfolgt.

Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms von Kathodenstrahlröhren vor dem Einbrennen bei Ausbleiben der sägezahnförmigen Ablenkströme in den Ablenkspulen durch eine aus dem Sägezahnstrom abgeleitete Steuerspannung so ausgebildet, daß ein aus dem Ablenkstrom abgeleiteter, den Differentialquotienten dieses Stroms darstellender impulsförmiger Spannungsverlauf einer zur Sperrung des Kathodenstrahls vorgespannten Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre über eine das Impulsdach glättende Schaltung in solchem Sinne zugeführt wird, daß der Kathodenstrahl nur durch die während des Sägezahnhinlaufs auftretenden Impulse entsperrt wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung enthalten die erwähnten Mittel eine Begrenzungseinrichtung zur Begrenzung der während des Sägezahnhinlaufs an den Ablenkspulen stehenden Spannung auf einen konstanten Wert, so daß eine Abschattierung, wie sie oben erwähnt wurde, vermieden wird.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung Abb. 1 und 2, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele schematisch darstellen, näher er-

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läutert werden. In Abb. 1 ist mit 1 die Bildröhre eines Fernsehempfängers bezeichnet. Dabei soll es sich vorzugsweise um eine Projektionsröhre handeln. Mit 2 ist schematisch die Zeilenablenkspule für diese Röhre bezeichnet, welche von der Zeilenablenkschaltung 3 mit einem sägezahnförmigen Strom gespeist wird. Die Zeilenablenkschaltung ist nur in Blockform dargestellt, da ihre spezielle Ausführung für die Erfindung ohne Belang ist. Bekanntlich wird an den Ablenkspulen 2 durch den sägezahnförmigen Ablenkstrom ein impulsartiger Spannungsverlauf erzeugt, wie er durch die Kurve 4 in Abb. 1 schematisch angedeutet ist. Dieser Spannungsverlauf besteht aus Teilen 4 α von im wesentlichen konstantem negativem Wert, welche jeweils während des Sägezahnhinlaufs auftreten und durch positive Impulse 4& von verhältnismäßig großer Amplitude unterbrochen werden, welche jeweils während des Sägezahnrücklaufs auftreten. Dieser Spannungsverlauf 4 wird einem die Phasen umkehrenden Verstärker 5 zugeführt, dessen Ausgang auf eine Begrenzerstufe 6 arbeitet. Der Verstärker und der Begrenzer sind so bemessen, daß am Ausgang des Begrenzers die Teile 4 a des Spannungsverlaufs auf einen Pegel von etwa +200VoIt gegenüber Erde eingestellt sind. Der Begrenzer sorgt dabei dafür, daß diese Spannung während des ganzen Sägezahnhinlaufs konstant bleibt, so daß unerwünschte Abschattierungen des Bildes auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre vermieden werden. Die Amplitude der nunmehr in negativer Richtung stehenden Impulse 4& kann ebenfalls begrenzt werden. Der Spannungsverlauf am Ausgang des Begrenzers 6, der in Abb. 1 durch die Kurve 8 angedeutet ist, wird direkt der Steuerelektrode 7 der Kathodenstrahlröhre 1 zugeführt. Die Kathode der Kathodenstrahlröhre 1 ist über einen Kondensator 9 geerdet und außerdem mit dem Abgriffpunkt eines Potentiometers 10 verbunden, durch welchen sie eine positive Vorspannung erhält, die im Hinblick auf den Spannungsverlauf 8 so eingestellt wird, daß der Strahl in der Kathodenstrahlröhre nur während der Teile 4 a, also während des Sägezahnhinlaufs, eingeschaltet ist und während der Teile 4 b, also während des Sägezahnrücklaufs, unterdrückt wird. Im Falle eines Ausbleibens der sägezahnförmigen Ablenkströme in der Spule 2 verschwindet der Spannungsverlauf 8, welcher der Steuerelektrode 7 zugeführt wird, praktisch augenblicklich, so daß der Kathodenstrahl äußerst schnell unterdrückt wird. Der Schirm der Kathodenstrahlröhre wird daher niemals (nicht einmal für eine so kurze Dauer wie einige Zeilen) einem Strahlstrom von hoher Intensität ausgesetzt, wenn nicht gleichzeitig ein sägezahnförmiger Ablenkstrom in der Spule 2 fließt, und damit ist die Gefahr einer Beschädigung des Schirms durch den Strahlstrom bei stehendem Leuchtfleck völlig vermieden. Der Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre wird dabei jedesmal durch die impulsförmigen Teile 4 b der Hilf ssteuerspannung, die der Steuerelektrode 7 zugeführt wird, unterbrochen, wobei diese Unterbrechungen jeweils während des Sägezahnrücklaufs auftreten. Die Bildsignale können der Kathode der Röhre 1 z. B. über eine parallele Kombination von Widerstand und Kapazität zugeführt werden, wobei ein Widerstand in der Kathodenzuleitung zwischen die Kathode einerseits und den Verbindungspunkt des Kondensators 9 mit dem Potentiometer 10 andererseits eingeschaltet wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in Abb. 2 dargestellt ist, wird der von der Ablenkspule 2 abgeleitete Spannungsverlauf 4 über eine Verzögerungsanordnung 11 einem Flip-Flop-Generator 12 zugeführt, wobei sowohl die Verzögerungsanordnung als auch der Flip-Flop-Generator nur in Blockform dargestellt ist, da beide in irgendeiner üblichen Weise konstruiert sein können. Bei einer solchen Schaltung werden die negativen Spannungsauslenkungen 4 a des Spannungsverlauls 4 dem Flip-Flop-Generator in solcher Weise züge-/ führt, daß sie ihn in seine unstabile Lage steuern. ■ Dabei ist der Flip-Flop-Kreis so bemessen, daß er in seine stabile Lage nach einer Zeit zurückspringt; welche annähernd gleich der Dauer des Zeilensäge- ^l zahnhinlaufs ist. Die Verzögerungsanordnung 11: ist so bemessen, daß der Flip-Flop-Generator jeweils bei oder kurz vor Beginn jedes Sägezahnhinlaufs in seine"., unstabile Lage gesteuert wird, so daß am Ausgang des Flip-Flop-Kreises ein Spannungsverlauf entsteht, -_; der nach Betrag und Phase genau wie der Spannungs-^{1 ;} verlauf 8 in Abb. 1 verläuft und daher auch an der: : Steuerelektrode 7 die gleichen Funktionen ausübt wie=-¹· im Beispiel der Abb. 1. Wie bereits erwähnt,'is|:Äet Zustand, in den der Flip-Flop-Generator etwa äoi^! ■■ Ende jedes Sägezahnhinlaufs zurückspringt, der stabile Zustand, und es ist ohne weiteres einzusehen, da©:"i: im Falle eines Ausfallens der Zeilenablenkströme ifl- der Spule 2 der Kathodenstrahl der Röhre am Ende ■ der Zeilenperiode unterdrückt wird, während welcher _; der Ausfall des Ablenkstromes eintritt. Diese Unter-'.* drückung bleibt so lange erhalten, bis der Ablenk; ! Stromkreis wieder in. Funktion tritt und damit den Flip-Flop-Generator von neuem in Betrieb setzt, 1 Während die Erfindung in Anwendung auf Sichef-i, ;■ heitsschaltungen zur Unterdrückung des Strahles iff " Kathodenstrahlröhren bei Ausfall der ZeilenableiJkschaltung beschrieben wurde, kann sie — wie ohne "' weiteres ersichtlich — auch für Sicherheitsschalf tungen verwendet werden, welche vom Bildablenkf : generator gesteuert werden. Allerdings kann in diesen! ■ Falle eine weitere Verstärkerstufe zwischen der!; Ablenkspule und der Steuerelektrode notwendig sein; Ί weil die Spannung, die an der Bildablenkspule·; i während des Sägezahnhinlaufs auftritt, h

geringer ist als die entsprechende Spannung an Zeilenablenkspule. Weiterhin ist'die Erfindung nititii■; auf die Verwendung bei Fernsehempfängern bei;, schränkt, sondern kann z. B. auch bei Kathodenstrahl^ ' röhren Anwendung finden, die zur Abtastung von Filmen auf der Sendeseite von Fernsehsystemen ver^" ■; wendet werden, insbesondere bei sogenannten Flyingspot-Abtastern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms von Kathodenstrahlröhren vor dem Einbrennen bei Ausbleiben der sägezahnförmigen Ablenkströme in den Ablenkspulen durch eine aus ί dem Sägezahnstrom abgeleitete Steuerspannung, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Ablenkstrom abgeleiteter, den Differentialquotienten dieses Stroms darstellender impulsförmiger Spannungsverlauf einer zur Sperrung des Kathodenstrahls vorgespannten Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre über eine das Impulsdach glättende Schaltung in solchem Sinn zugeführt wird, daß der Kathodenstrahl nur durch die während des Sägezahnhinlaufs auftretenden Impulse entsperrt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d,#i durch gekennzeichnet, daß die ^

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durch Begrenzung der während des Sägezahnhinlaufs an den Ablenkspulen stehenden Impulsspannung auf einen konstanten Wert gewonnen wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung aus einer Flip-Flop-Schaltung gewonnen wird, welche durch die an den Ablenkspulen stehenden Spannungsimpulse periodisch in ihren unstabilen Zustand gesteuert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 577 848, 2 536 712; deutsche Patentanmeldung N 4442 Villa/21a¹.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen