DE1080600B - Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines S-foermigen Stromes in einer Spule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines S-förmigen Stromes in einer Spule mittels eines periodisch entsperrten Verstärkerelementes, in dessen Ausgangskreis ein Transformator liegt, mit dem die erwähnte Spule gekoppelt ist, und bei der wenigstens ein zum Reihenspardiodenkreis dieser Schaltung gehöriger Kondensator mit einem solchen Kapazitätswert, daß der ihn durchfließende Ström am Kondensator eine nahezu parabolische Spannung entwickelt, mit wenigstens einer der Transformator" wicklungen in Reihe geschaltet ist.

Solche Vorrichtungen finden unter anderem Anwendung in Zeilenablenkschaltungen von Fernsehempfängern, bei denen der S-förmige Strom durch die Spule ein den Elektronenstrahl in der Bildwiedergaberöhre in waagerechter Richtung ablenkendes Feld erzeugt. Diese Schaltungsanordnungen sind besonders von Bedeutung, wenn Bildwiedergaberöhren mit großen Ablenkwinkeln, z. B. 110°, und wenig gekrümmten Bildschirmen verwendet werden.

Da in solchen Fällen bis 50 °/₀ Korrektur der Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahls erforderlich ist, muß eine beträchtliche parabolische Spannung entwickelt werden.

Eine solche parabolische Spannung im Ausgangskreis eines Verstärkerelementes, für welches z. B. eine Pentodenröhre benutzt werden kann, verringert aber die Ausgangsleistung der Schaltung. Außerdem ist es unmöglich, die, an der Spule entwickelte Spannung unmittelbar zum Unterdrücken des Strahlstromes in der Bildwiedergaberöhre während der Zeilenrückschlagzeit zu verwenden,

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung beseitigt diese Nachteile und weist das Kennzeichen auf, daß der Transformator wenigstens zwei Wicklungen enthält, die mit wenigstens zwei zum Reihenspardiodenkreis gehörigen Kondensatoren in Reihe liegen, und daß der die erwähnte Spule enthaltende Kreis nur einen der beiden Kondensatoren und eine der beiden Wicklungen enthält, und daß die beiden Kondensatoren einen solchen Wert haben, daß die sie durchfließenden Ströme nahezu gleiche, aber entgegengesetzte, nahezu parabolische Spannungen entwickeln.

Eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In

Fig. 1 ist eine an sich bekannte Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines S-förmigen Stromes durch eine Spule dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine nach der Erfindung verbesserte Schaltungsanordnung, und ·

Fig. 3 dient zur Erläuterung. ' ·"

In Fig. 1 stellt 1 eine von der Steuerspannung 2 periodisch' entsperrte Pentodenröhre dar. Mittels der Schaltungsanordnung

zum Erzeugen eines S-förmigen Stromes

in einer Spule

Anmelder:

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

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Walther, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 30. September 1958

Peter Johannes Hubertus Janssen
und Änthonie Jannis Moggre,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

Röhre 1, der Reihenspardiode 3, des Autotransforma-* tors 4 und des zum Reihenspardiodenkreis gehörigen Kondensators 5 wird durch die Spule 6 ein S-förmiger Strom geschickt.

Zur Anwendung dieser Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger kann die Spule 6 die Zeilenablenkspule sein, welche an der nicht dargestellten Bildwiedergaberöhre befestigt ist.

Wenn der Kondensator 5 einen relativ großen Kapazitätswert besitzt, hat der die Spule 6 durchfließende. Strom bekanntlich einen nahezu sägezahnförmigen Charakter, denn während des ersten Teiles des Hinlaufes bewirkt die in der Spule 6 gespeicherte Energie einen Ladestrom zum Kondensator 5, und während des übrigen Teiles des Hinlaufes fließt ein Entladestrom vom Kondensator zur Spule. Hat der Kondensator einen hohen Wert, so wird die durch den ihm zufließenden und von ihm wegfließenden Strom entwickelte Spannung am Kondensator sich kaum ändern; die Spannung am Kondensator 5 nebst der von der SpannungsqueUe·? gelieferten Spannung F& bedingt, welche Spannung während des Schlags an der Spule 6 herrscht. Bei einem hohen Kapazitätswert von 5 ist diese Spannung nahezu konstant, und infolge ihrer integrierenden Wirkung wird, diese Spule von einem sägezahnförmigen Strom durchflossen.

Ist dagegen der Kondensator 5 verhältnismäßig klein, so ändert sich die an ihm entwickelte Spannung. Wird

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vorausgesetzt, daß der -Strom-durch die Spule 6 in wiedergaberöhre das Bild etwa in der Mitte des Schirmes

erster Linie sägezahnförmig bleibt, so ergibt sich eine heller als an den Rändern gesteuert werden würde,
quadratische Zunahme der Spannung am Kondensator 5 Dies bereitet Schwierigkeiten insbesondere bei 110°-

während des Fließens des 4ann gleichfalls sägezahn- Ablenkröhren, bei denen eine beträchtliche Korrektur

förmigen Ladestromes und eine quadratische Abnahme 5 notwendig ist und demnach eine große Parabelkompo-

während des Fließens des sägezahnförmigen Entlade- nente entwickelt werden muß.

stromes- Am Kondensator 5 entsteht demnach eine Diese Schwierigkeiten können mit Hilfe der in Fig. 2

parabelartige Spannung, so daß die Gesamtspannung dargestellten Schaltungsanordnung nach der Erfindung

an der Spule 6 aus der Summe einer konstanten Span- beseitigt werden.

nung und einer quadratischen Spannung besteht. Diese io Dazu ist die eine Wicklung des Transformators 4 von

beiden Spannungen zusammen ergeben, nach erfolgter Fig. 1 in drei Wicklungen 8, 9 und 10 und der Konden-

Integrierung durch die Spule 6, den gewünschten mehr sator 5 in zwei Kondensatoren 11 und 12 geteilt. Die

oder weniger S-förmigen Strom durch diese Spule. Spule 6 ist mit dem aus den Wicklungen 9,10 und dem

Zwar wird von diesem S-förmigen Strom nicht eine Kondensator 12 bestehenden Kreis gekoppelt. In Fig. 2

genau parabolische Spannung am Kondensator 5 ent- 15 ist gleichzeitig der Strom J₂ im Ablenkkreis dargestellt,

wickelt, aber die Abweichung ist für die Praxis ver- und daraus ergibt sich, daß die Wicklungen 9 und 10

schwindend klein. Im nachfolgenden wird daher immer gegenüber der Wicklung 8 derart gepolt sein müssen,

von einer parabolischen Spannung gesprochen. daß die Richtung von J₂ zu der von J₁ entgegengesetzt

An der Anode der Pentodenröhre 1 entsteht gleichfalls ist. Die Kondensatoren 11 und 12 sind wieder hinreichend eine parabolische Spannung, deren Mindestwert etwa 20 klein gewählt, so daß an den beiden Kondensatoren in der Mitte des Hinlaufes auftritt. Der Verlauf der · Parabelkomponenten entwickelt werden.
Arbeitslinie 13 während des Hinlaufes im J»-F_a-Kenn- Diese Kondensatoren müssen einen solchen Kapazilinienfeld (s. Fig. 3) dieser Pentodenröhre ist dann para- tätswert haben, daß die sie durchfließenden Ströme an bolisch. Bei einer nahezu konstanten Spannung am den Kondensatoren nahezu gleiche, jedoch entgegenKondensator 5 wäre diese Arbeitslinie 14 eine gerade 25 gesetzte Parabelspannungen entwickeln. Dies bedeutet, Linie gewesen, die möglichst nahe an die Grenzkennlinie daß im Anodenkreis der Röhre 1 die beiden Parabelgelegt werden könnte. Bei einer parabolischen Arbeits- komponenten sich gerade ausgleichen, so daß die Anodenlinie 13 dagegen kann höchstens der Scheitel der Parabel spannung während des Schlags nahezu konstant ist die Grenzkennlinie berühren. Die Verluste der Pentoden- ebenso wie die Spannung an der Wicklung 8. Am Konröhre sind im wesentlichen · proportional der Fläche 30 densator 12 steht aber eine Parabelkomponente, so daß zwischen der erwähnten Arbeitslinie 13, der J_o-Achse, nach der Integrierung durch die Spule 6 wieder der der Fo-Achse und der zur F_a-Ächse parallelen Linie für gewünschte S-förmige Strom fließt,
den maximal auftretenden Anodenstrom I_ao. Es ist Das Verhältnis zwischen den Kapazitätswerten der einleuchtend, daß im Falle einer geraden Arbeitslinie 14 Kondensatoren 11 (C₁₁) und 12 (C₁₂) läßt sich wie folgt diese Fläche kleiner gewählt werden kann als im Falle 35 berechnen:

der parabolischen Arbeitslinie;13, so daß die Ausgangs- Werden die Windungszahlen der Wicklungen 8, 9

leistung der Schaltung in letzterem Falle bedeutend und 10 mit W₈, w₉ und W₁₀ angegeben, so verhalten sich

kleiner ist als im ersteren Falle. die Ströme J₂ und J₁ mit etwas Annäherung wie folgt:

Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß die an der I η A-n η A-n

Spule 6 auftretende Spannung nicht unmittelbar zur 40 -~ — —5——— ; daraus: J₂ = — — · J₁,

Unterdrückung des Strahlstromes in der Bildwiedergabe- ¹^ ^we + ^wio ⁿa + ^wio

röhre während der Rückschlagzeit des S-förmigen Stromes (1)

benutzt werden kann. Zwar wird das Videosignal wäh- woraus folgt:
rend der Schwarzperiode den Strahlstrom unterdrücken, Γ w + W₉ 1

aber die von der Video-Ausgangsröhre während der 45 -^2 ~ Λ — A 1 · (2)

Schwarzperiode gelieferte Spannung genügt vielfach *■ ^{9 10} -¹

nicht zur Unterdrückung des Strahlstromes bei beträcht- J₁ fließt durch den Kondensator 11 und J₂ — J₁

licher Phasenabweichung zwischen dem Zeilensynchroni- durch den Kondensator 12. Da diese Ströme entgegen-

siersignal und der Ablenkschwingung, wie sie bei in- gesetzt gerichtet sind, folgt daraus, daß

direkter Synchronisierung auftreten können. 50 .

Außerdem ist bei Verlängerung der Rückschlagzeit I₂- I₁ > 0, und daher —^-—— > 1 oder W₈ > W₁₀ zwecks Herabsetzung der Überabtastung (Schreiben der ^⁹ "■" ^Wl°

Zeilen über den Rand der Schirmvorderfläche hinaus) ist, so daß die Windungszahl der Wicklung 8 diejenige

bei Bildwiedergaberöhren mit einem abweichenden der Wicklung 10 übertreffen muß.
Aspektverhältnis (Breite zu Höhe) des Bildschirmes die 55 Die Spannung am Kondensator 11 muß gleich der

Unterdrückungszeit des Videosignals unzulänglich zum am Kondensator 12 sein. Zwar sind die Ströme J₁ und J₂

Unterdrücken des Strahlstromes während der verlän- nicht sinusförmig, aber wenn die Spannungen für eine

gerten Rückschlagzeit. Fourierkomponente, z. B. für die Grundharmonische f₀

Daher wird in vielen Fernsehempfängern die Spannung gleich sind, so sind sie auch gleich für die übrigen

über der Spule 6 mit dem richtigen Vorzeichen einer 60 Fourierkomponenten und demnach auch für deren

Elektrode der Bildwiedergaberöhre zugeführt, so daß Summe,
die während der Rückschlagzeit auftretende Spitzen- Man kann also schreiben:

spannung den Strahlstrom wirksam unterdrücken kann. 1 \

Dies kann z. B. dadurch erzielt werden, da eine solche (I2 — I₁) —. q— = I₁ —. q—> (3)

in Fig. 1 gezeichnete Hilfswicklung 15 angebracht wird, 65 or ° ¹² " ^H

daß die Unterdrückungsspannung mit der richtigen wobei ω_ο = Ζπγ_ο.

Polarität und Amplitude von dieser Wicklung 15 ab- . f;¹ Substitution der Werte der Gleichung (2) ergibt

genommen werden kann. Die Parabelspannung ist aber sich.

zu dieser Spitzenspannung entgegengesetzt gerichtet, ¹² = ^⁸ ""*" ^⁹ 1 — \ ^n& ~ ^%la . (4)

so daß bei Zuführung einer solchen Spannung zur Bild- 70 C₁₁ [ W₉ + W₁₀ J [ W₉ + W₁₀ J

In Fig. 2 ist der Verbindungspunkt des Kondensators 12 und der Wicklung 10 aus Symmetriegründen an Erde gelegt.

Die Zuleitungen zur Spule 6 sind daher während des Rückschlags positiv bzw. negativ gegen Erde, wodurch die gemeinsame Strahlung dieser Zuleitungen verringert wird. Die Hilfswicklung 15 zum Entnehmen der Unterdrückungsspannung ist nun fest mit den Spulen 9 und 8 des Transformators 4 gekoppelt. Dadurch kann erreicht werden, daß während des Rückschlages des sägezahnförmigen Stromes die richtigen Spitzenspannungen entstehen, die Parabelspannung während des Hinlaufes aber nicht vorhanden ist.

Für die Wirkung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dies aber nicht notwendig, da die Wicklung 10 auch weggelassen werden kann. Durch Änderung des Kondensators 12 muß man dann wieder dafür Sorge tragen, daß die beiden Parabelkomponenten sich gerade ausgleichen. Die Gleichung (4) geht dabei über in:

— 1 =

w«

(5)

Auch ist es nicht erforderlich, daß die Spule 6 immer auf die in Fig. 2 dargestellte Weise im Ausgangskreis der Röhre 1 Hegt. Hauptbedingung ist nur, daß der Ablenkkreis nur einen Kondensator enthält und daß im Anoden- und Spardiodenkreis zwei Kondensatoren liegen.

Nötigenfalls kann aus Symmetriegründen die Zahl der Kondensatoren noch vergrößert werden. Dabei muß dafür Sorge getragen werden, daß die Parabelkomponenten sich im Anoden- und Spardiodenkreis ausgleichen und im Ablenkkreis immer eine Parabelkomponente vorhanden bleibt.

Als Steuerelement braucht nicht immer eine Entladungsröhre verwendet zu werden: auch ein anderes Element, z. B. ein Leistungstransistor, läßt sich zu diesem Zweck verwenden. Das gleiche gilt für die Spardiode 3. Jedes einseitig leitendes Element, das einen hinreichenden Strom führen kann, kann diese Schaltfunktion erfüllen,

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines S-formigen Stromes in einer Spule mit Hilfe eines periodisch entsperrten Verstärkerelementes, in dessen Ausgangskreis ein Transformator liegt, mit dem die erwähnte Spule gekoppelt ist, und bei der wenigstens ein zum Reihenspardiodenkreis dieser Schaltungsanordnung gehöriger Kondensator mit einem solchen Kapazitäts-

wert, daß der ihn durchfließende Strom am Kondensator eine nahezu parabolische Spannung entwickelt, mit wenigstens einer der Transformatorwicklungen in Reihe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (4) wenigstens zwei Wicklungen (8, 9) enthält, die mit wenigstens zwei zum Reihenspardiodenkreis gehörigen Kondensatoren (11,12) in Reihe liegen, und daß der die erwähnte Spule (6) enthaltende Kreis nur einen der beiden Kondensatoren (12) und eine der beiden Wicklungen (9) enthält und daß die beiden Kondensatoren (11,12) einen solchen Wert haben, daß die sie durchfließenden Ströme nahezu gleiche, jedoch entgegengesetzte, nahezu parabolische Spannungen entwickeln.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator drei Wicklungen (8, 9,10) enthält, die abwechselnd mit den beiden Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, derart, daß der Ausgangsstrom des Verstärkerelementes (1) nur durch die Reihenschaltung zweier Wicklungen (8, 9) und zweier Kondensatoren (11, 12) fließt, und daß der die erwähnte Spule (6) enthaltende Kreis zwei Wicklungen (9,10), einschließlich der nicht vom erwähnten Ausgangsstrom durchflossenen Wicklung, und den dazwischen geschalteten Kondensator (12) enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Windungszahlen der beiden Wicklungen W₈ bzw. W₉ sind und die Kondensatoren Kapazitätswerte von C₁₁ bzw. C₁₂ Farad haben und die Spule mit dem die Wicklung mit W₉ Windungen und den Kondensator mit dem Kapazitätswert C₁₂ enthaltenden Kreis gekoppelt ist, die erwähnten Kondensatoren sich verhalten wie:

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Windungszahlen der drei Wicklungen W₈, W₉ und W₁₀ sind und die Kondensatoren Kapazitätswerte von C₁₁ und C₁₂ Farad haben und die Spule mit dem die Wicklungen mit W₉ und W₁₀ Windungen und den Kondensator mit dem Kapazitätswert C₁₂ enthaltenden Kreis gekoppelt ist, wobei die Wicklung mit W₁₀ Windungen nicht vom erwähnten Ausgangsstrom durchflossen wird, die Kondensatoren sich verhalten wie

C-

12

welches Verhältnis nur erfüllt ist, wenn w₈>w₁₀ ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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