DE1078705B

DE1078705B - Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines saegezahnfoermigen Stromes in einer Spule

Info

Publication number: DE1078705B
Application number: DEN16099A
Authority: DE
Inventors: Antonius Boekhorst
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-01-14
Filing date: 1959-01-10
Publication date: 1960-03-31
Also published as: BE574674A; AT208420B; NL113245C; GB890805A; NL224036A; FR1221789A; JPS3619013B1

Description

DEUTSCHES

INTERNAT. KL. H 03 k

PATENTAMT

N16099Vnia/21£

ANMELDETAG: 10. J A N U A R 1959

B EKANNTMACHUNG DEKANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 31.MÄRZ1960

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Sägezahnstromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre, deren Steuergitter eine die Röhre periodisch entsperrende Spannung zugeführt wird, wobei der Ausgangskreis der Röhre d'ie Reihenschaltung einer Transformatorwicklung, mit der die Spule gekoppelt ist, und eines Kondensators enthält, der einen Teil eines Reihenspardiodenkreises bildet und über dem eine die Anodenspanung der Röhre erhöhende Gleichspannung auftritt, wobei von den während des Rückschlags des Sägezahnstromeis über dem Transformator auftretenden Impulsen eine Gleichspannung abgeleitet wird, die auch dem Steuergitter der Röhre zugeführt wird.

Solche Schaltungsanordnungen werden unter anderem in Fernsehempfängern verwendet, in denen der die Spule durchfließende Sägezahnstrom ein Feld erzeugt, das die Ablenkung des Elektronenstrahls in der Wiedergaberöhre in der waagerechten Richtung herbeiführt, während auch die Hochspannung zur Speisung der Endanode der Wiedergaberöhre dieser Schaltung entnommen wird.

Es sind bereits Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die Größe dieses Sägezahnetroms weitgehend konstant gehalten wird, wenn bestimmte Anderungen auftreten, wie z. B. Änderung der Speisespannung oder der Belastung, indem die Bildhelligkeit geregelt wird oder indem starke Intensitätsänderungen in dem wiederzugebenden Bild auftreten.

In den bekannten Stabilisierungsschältungen wird dies dadurch erzielt, daß die von dem Ausgangstransformator stammenden Impulse, die während des Rückschlags des Sägezahnstroms auftreten, gleichgerichtet und verstärkt werdfen, wodurch eine hinreichend große Regelspannung erhalten wird.

Es sind "auch Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die erwähnten Impulse ohne weiteres gleichgerichtet und dem Steuergitter der Rohre zugeführt werden.

Im letzteren Falle wird eine verhältnismäßig niedrige Regelspannung erzielt, wodurch die Stabilisierung nicht hinreichend wirksam ist, da die angewandten Gleichrichterschaltungen nur verhältnismäßig kleine Spitzenspannungen verarbeiten können.

Bei dem zuerst genannten System wird zum Erzielen einer hinreichend' großen Regelspannung eine Verstärkerröhre verwendet, die jedoch durch Überlastung leicht verletzbar ist_a so daß die Möglichkeit vorliegt, daß die Stabilisierungsschaltung ausfällt und dadurch die von der waagerechten Ablenkschaltung gelieferte Hochspannung für die Endanode der Wiedergaberöhre einen zu hohen Wert annimmt, so daß die Wiedergaberöhre ernsthaft beschädigt werden kann.

Schaltungsanordnung

zum Erzeugen eines sägezahnförmigen

Stromes in einer Spule

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 14. Januar 1958

Antonius Boekhorst, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Eine Stabilisierungaschaltung soll daher derart entworfen sein, daß ohne Anwendung von durch Überlästungen zerstörbaren Elementen eine Regelspannung hinreichender Größe erzeugt werden kann.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung schafft eine Lösung für diese Aufgabe und ist dadurch gekennzeichnet, daß die dem Transformator entnommenen Impulse einem Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie zugeführt werden, welches derart eingestellt ist, daß erst wenn der Spitzenwert.der Impulse einen bestimmten Pegel überschritten hat, eine Gleichspannung mit der gewünschten .Polarität erzeugt und von dem zugehörigen Speicherelement festgehalten wird.

Einige mögliche Ausführungsformen der Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden an Hand der Figuren näher erläutert. Dabei.zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform.;.

"Fig. 2 dient zur Erläuterung, und..

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt die" Endstufe der Schaltung für die waagerechte Ablenkung in einem Fernsehempfänger. Dabei wird eine Steuerspannung2 über einen Kondensator 3 dem Steuergitter 5 der Verstärkerröhre 1 zugeführt. Der Auodenstrom dieser Röhre durchfließt die. untere Wicklung des Transformators 8 und erzeugt gemeinsam mit der Reihenspardiode 6 einen Sägezahnstrom durch die Ablenkspule 10, wodurch das Feld für die waagerechte Ablenkung erzeugt wird.

909 768/346

Die untere Seite des Transformators 8 ist über den dem Reihenspardiadenkreis" zugehörenden Kondensator 7 mit Erde verbunden, während die Kathode der Diode 6 mit einer Anzapfung des Transformators 8 und deren'Anode mit der Plusklemmie einer Speise¹ S Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden ist/dieeine Spannung V_b liefert. Außerdem ist an diesen Transformatoren die- Diode 9 angeschlossen, welche die Spannung für die, Endanode der Bildwiedergaberöhre gleichrichtet.

Die Stabilisierungsschaitung nach der Erfindung besteht aus einer Parallelschaltung eines spannungsabhängigen Widerstands 14 (voltagedependent resistor V. D. R.) und eines Kondensators 13., mit dem die Parallelschaltung des Kondensators 12 und des Widerstands 11 in Reihe geschaltet ist. Diese Reihenschaltung ist einerseits mit-derselben Anzapfung des Transformators 8 verbunden, mit der die Spule 10 verbunden ist, und andererseits ist sie geerdet. Der Ableitwiderstand 4 verbindet das" Steuergitter 5 mit dem Verbindungspunkt der zwei Parallelschaltungen.

Bei den meisten, bekannten Schaltungsanordnungen ist eine gesonderte Anzapfung am Transformator 8 zur Speisung der Stabilisierurigsschaltung vorgesehen, da gewöhnlich die Summe der über der Spule für waagerechte Ablenkung, erzeugten Impulsspannung und der über dem Schalterkondensator erzeugten Gleichspannung zu. hoch ist, um unmittelbar einer üblichen Gleichricht- oder Verstärkerschaltung zugeführt zu werden. Der spannungsabhängige' Widerstand kann jedoch sehr hohe Impulsspannungen vertragen, so daß in diesem Falle dieselbe Anzapfung wie die der Spule 10 oder auchΓ eine nach einer größeren Anzahl von Windungen angebrachte'Anzapfung verwendet werden kann. Dazu kann z. B. auch die Anzapfung für die Kathode der Reihenspardiode 6 verwendet werden. -Wird keine gesonderte Anzapfung vorgesehen, wie in diesem Beispiel, so kann mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus den Kondensatoren 12 und 13, von denen entweder einer oder der andere veränderlich ist, der Spitzenwert der über dem Widerstand 14 auftretenden Impulsspannung auf den gewünschten Wert eingestellt werden, so daß eine große Regelspannung erzeugt werden kann und ohne zusätzliche Verstärkung eine gute Stabilisierung möglieh ist.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird an Hand von Fig. 2 beschrieben. In dieser Figur stellt die Kurve 15 den Strom durch den spannungsabhängigen Widerstand 14 als Funktion der angelegten Spannung dar (i = kV^a, wobei i der Strom, V die angelegte Spannung, k eine Proportionalitätskonstante und α eine Potenz ist), während in dieser Figur gleichzeitig die über den kapazitiven Spannungsteiler 12, 13 angelegten, impulsförmigen Spannungen 16, YI, 18 mit verschiedenen Spitzwerten und die bei verschiedenen Einstellungen infolgedessen den WiderstandMdurchfließenden, impulsförmigen Ströme 16', 17' und 18' wiedergegeben sind.

Wenn der Widerstandll weggelassen ist, ist der mittlere, den Widerstand 14 durchfließende Strom Null, da beim Passieren durch den Kondensator 12 die Gleichstromkomponente des Signals verlorengeht. Wird eine asymmetrische Steuerspannung 16 dem Widerstand 14 zugeführt, (d. h., der maximale positive Spannungswert der Spannung 16 ist größer als deren minimaler negativer Spannungswert) so wird dank der Tatsache, daß dieser spannungs abhängige Widerstand eine nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie hat, die Amplitude \a\ (Amplitude der negativen Spannung) eine verhältnismäßig kleinere, negative Stromamplitude \a!I zur Folge haben als die positive Stromamplitude IV |, die von der Amplitude | b | (Amplitude der positiven^ Spannung) herbeigeführt wird, d. h.

;4rrJ> T77p^: Da, wie vorstehend angegeben, der mittlere

Strom von 16' Null sein muß, folgt daraus, daß der mittlere Wert der Steuerspannung negativ ist. Diese mittlere Spannung wird durch die Linie 19 in Fig. 2 dargestellt und beträgt — V₁ Volt.

Wenn der Widerstand 11 nicht vorgesehen ist, bedeutet dies, daß die asymmetrisch zugeführten Spannungen stets eine negative Spannung über dem Kondensator 13 erzeugen, welche Spannung von diesem als Speicherelement wirksamen Kondensator zurückgehalten wird. Die auf diese Weise erzielte Spannung wird über den Widerstand 4 dem Steuergitter 5 zugeführt und wird den diese. Röhre durchfließenden Strom beeinflussen. Nimmt aus irgendwelchem Grunde, z. B. infolge einer Zunahme der Speisespannung die Amplitude der dem Widerstand 14 zugeführten Spannung zu, so nimmt auch die erzeugte, negative Spannung zu, wodurch die Röhre 1 weniger Strom führt und die Wirkung der Speisespannungsänderung verringert wird.

Es wird einleuchten, daß bei dieser Einstellungsweise stets eine negative Regelspannung erzeugt wird, ungeachtet-der Größe des Spitzenwertes der Spannung 16. Besonders beim Einschalten ist dies nicht erwünscht, da man dabei eine schnell zunehmende Amplitude zu erzielen wünscht, der die erzeugte negative Regelspannung nicht sofort entgegenwirkt.

Dazu ist. der Widerstand 11 vorgesehen, dessen Wert derart gewählt wird, daß die gewünschte Einstellung des spannungsabhängigen Elementes erzielt wird, und es ist ersichtlich, daß auch die positive Gieichspannungskomponente (mittlerer Wert) der zugeführten Impulsspannung eine Rolle spielt.

Die Spannung wird einerseits von dem kapazitiven Spannungsteiler als Wechselspannung dem Widerstand 14 zugeführt und wird bestrebt sein, eine negative Regelspannung zu erzeugen, aber andererseits wird die positive Gieichspannungskomponente über den Widerstand 11 dem Widerstand 14 zugeführt und wird die erzeugte negative Spannung mehr oder weniger ausgleichen. Ist der Spitzenwert der Steuerspannung gering, so wird die positive Spannung vorherrschen, und die mittlere, über 13 erzeugte Spannung ist dann positiv. Dies gilt für die Steuerspannung 17 und den dadurch herbeigeführten Strom 17', die einen mittleren positiven Wert V₂ bzw. einen mittleren, positiven Wert I₂ haben. In diesem Falle wirkt das Steuergitter 5 als Anode einer Schnellwertdiode, wobei dafür gesorgt wird, daß die die Röhre durchfließenden Ströme nicht zu hohe Werte erreichen.

Nimmt der Spitzenwert zu, so wird dank der Tatsache, daß ein Element mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie verwendet wird, die erzeugte, negative Spannung schneller zunehmen als die auch zunehmende Gieichspannungskomponente, so daß der Ausgleich seitens der letzteren Komponente stets geringer wird, bis die negative Spannung vorherrscht. Dies ist durch die Spannung 18 und den Strom 18' angegeben, die einen mittleren, negativen Wert — V_a bzw. einen mittleren, positiven Wert I₃ haben.

Mit der so (erhaltenen, negativen Spannung kann auf die vorstehend geschilderte Weise die Endstufe der waagerechten Ablenkschaltung geregelt werden.

Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, in der die entsprechenden Teile möglichst ent-

sprechend bezeichnet sind. Der Kondensator 13 ist hier weggelassen, und die. Einstellung erfolgt mittels der Widerstände 20, 21 und 22. Mit der am Widerstand 20 angebrachten, verschiebbaren Anzapfung wird eine bestimmte positive Gleichspannung eingestellt, so daß die Widerstände 22 und 14 von einem gewissen Belastungsstrom durchflossen werden, der den Einstellpunkt des Widerstands 14 bedingt. Über wird die impulsförmige Steuerspannung zugeführt, die durch den Widerstand 14 einen um einien mittleren Wert schwankenden, impulsförmigen Strom erzeugt, der durch die Gleichstromeinstellung bestimmt wird. Auf ähnliche Weise wie vorstehend geschildert, wird eine negative Regelspannung erzeugt, die von dem auch als Speicherelement wirksamen Kondensator 12 festgehalten wird, dessen mit dem Widerstand verbundener Belag ein negatives Potential gegen Erde annimmt.

Claims

Patentansprüche: 20

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Stromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre, deren Steuergitter eine die Röhre periodisch entsperrende Spannung zugeführt wird, wobei der Ausgangiskreis der Röhre die Reibenschaltung einer Transformatorwickkmg, mit der die Spule gekoppelt ist, und eines Kondensators enthält, der einen Teil eines Reihenspardiodenkreises bildet, über welchem Kondensator eine die Anodengleichspannung der Röhre erhöhende Gleichspannung auftritt, wobei von den während das Rückschlages des Sägezahnstromes über dem Transformator auftretenden Impulsen eine Gleichspannung abgeleitet wird, die auch dem Steuergitter der Röhre zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Transformator (8) entnommenen Impulse (16, 17, 18) einem Element (14) mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie zugeführt werden, welches derart eingestellt ist, daß erst, nachdem der Spitzenwert der Impulse einen bestimmten Pegel überschritten hat, eine Gleichspannung der gewünschten Polarität erzeugt und von dem zugehörenden Speicherelement (12 bzw. 13) festgehalten wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (14) mit der nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie in Form eines spannungsabhängigen Widerstandes ausgebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Transformator (8) stammenden Impulse (16, 17, 18) dem Element (14) mit der nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie mittels eines kapazitiven Spannungsteilers (12, 13) zugeführt werden, dessen erster Kondensator (12) zwischen dem Element (14) und einer Anzapfung des Transformators (8) und dessen zweiter Kondensator (13) parallel zu dem Element (14) geschaltet ist, und mittels eines Widerstandes (11), der parallel zu dem erstgenannten Kondensator (12) gelegt ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromeinstellung das Elementes (14) mit der nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie mittels einer einstellbaren Potentiometerschaltung (20,21) erfolgt, die parallel zu dem in dem Reihenspardiodenkreis enthaltenen Kondensator (7) geschaltet wird, welche Potentiometerschaltung (20, 21) über einen Widerstand (22) mit dem Element (14) verbunden ist, während ein Kopplungskondensator (12) zwischen dem Element (14) und einer Anzapfung des Transformators (8) eingeschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Belag des Kondensators (12), dessen anderer Belag mit dem Element (14) mit der nichitlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie verbunden ist, an eine passend gewählte Anzapfung des Transformators (18) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen