DE1232192B - Saw tooth generator - Google Patents

Saw tooth generator

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DE1232192B
DE1232192B DEE25452A DEE0025452A DE1232192B DE 1232192 B DE1232192 B DE 1232192B DE E25452 A DEE25452 A DE E25452A DE E0025452 A DEE0025452 A DE E0025452A DE 1232192 B DE1232192 B DE 1232192B
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Michael Ralph Sibley
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EMI Ltd
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

H04nH04n

H 03 bH 03 b

Deutsche Kl.: 21 al-35/20German class: 21 al-35/20

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

E 25452 VIII a/21 al
3. September 1963
12. Januar 1967E 25452 VIII a / 21 al
3rd September 1963
January 12, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf transistorisierte Sägezahngeneratorschaltungen.The invention relates to transistorized sawtooth generator circuits.

Es ist bekannt, das Zeilenablenksignal bei Fernsehempfängern durch transistorisierte Sägezahngeneratoren zu erzeugen, die einen Transistor zur Steuerung des Ablenkstromes enthalten. Bei solchen Schaltungen ist der Transistor in Serie zu den Ablenkspulen geschaltet und die Schaltung so getroffen, daß bei leitendem Transistor die Amplitude des Ablenkstromes entsprechend der langen Sägezahnflanke im wesentlichen linear zunimmt. Nach Sperrung des Transistors verringert sich die Amplitude des Ablenkstromes entsprechend der kurzen Sägezahnflanke sehr schnell. Transistoren für solche Sägezahnschaltungen müssen während des Rücklaufs beträchtliche Spannungen aushalten. Sie werden daher für wesentlich größere Maximalleistungen dimensioniert, als z. B. es für den Bereich der langen Sägezahnflanke erforderlich wäre.It is known, the line deflection signal in television receivers by generating transistorized sawtooth generators that use a transistor for control of the deflection current included. In such circuits, the transistor is in series with the Deflection coils switched and the circuit made so that when the transistor is conductive, the amplitude of the deflection current increases essentially linearly in accordance with the long sawtooth flank. To Blocking the transistor reduces the amplitude of the deflection current corresponding to the short one Saw tooth flank very quickly. Transistors for such sawtooth circuits must be used during retrace withstand considerable tension. They are therefore dimensioned for significantly higher maximum outputs, as z. B. it would be necessary for the area of the long saw tooth flank.

Es ist auch bekannt, Sägezahngeneratoren mit ao Transistoren zur Steuerung des Stromes in einer Induktivität zu verwenden, bei denen zwei oder mehr Transistoren in Reihe zum Transistor geschaltet sind, um die Spannung am Transistor herabzusetzen (französische Patentschrift 1282183; USA.-Patentschrift 2921231). Eine solche Schaltung bringt jedoch erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Verteilung der Rücklaufspannung auf die Transistoren mit sich.It is also known to use sawtooth generators with ao To use transistors to control the current in an inductor, where two or more Transistors are connected in series with the transistor in order to reduce the voltage across the transistor (French patent 1282183; USA patent 2921231). However, such a circuit brings considerable difficulties in terms of distribution the flyback voltage on the transistors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating the disadvantages mentioned above.

Die Erfindung besteht bei einem Sägezahngenerator mit einem Transistor zur Steuerung des Stromes in einer Induktivität, der durch ein in Reihe zum Transistor geschaltetes steuerbares Halbleiterstromventil gegen große Rücklaufspannungen geschützt ist, darin, daß als steuerbares Halbleiterstromventil ein gesteuerter Gleichrichter (SCR) geringen Durchlaßwiderstandes verwendet wird, der durch ein vorgeschaltetes Netzwerk im wesentlichen gleichzeitig mit dem Transistor auf Grund von außen aufgeprägter elektrischer Steuerungsimpulse entweder in den leitenden oder nichtleitenden Zustand versetzt wird, so daß der größere Teil der Rücklauf spannung beim Wechsel aus dem leitenden in den nichtleitenden Zustand und bei schneller Abnahme des Stromes in der Induktivität am Gleichrichter abfällt.In the case of a sawtooth generator with a transistor for controlling the current in an inductance, which is protected against high return voltages by a controllable semiconductor flow valve connected in series with the transistor, the invention consists in that a controlled rectifier (SCR) with a low forward resistance is used as the controllable semiconductor flow valve, which is put into the conductive or non-conductive state by an upstream network essentially simultaneously with the transistor due to externally imposed electrical control pulses, so that the greater part of the return voltage when changing from the conductive to the non-conductive state and with a rapid decrease in the Current drops in the inductance at the rectifier.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Abbildung beschrieben. In dieser stellt die Induktivität L die Zeilenablenkspulen einer Kathodenstrahlröhre dar, wie sie z. B. in Fernsehempfängern SägezahngeneratorTo explain the invention in more detail, an exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the figure. In this, the inductance L represents the line deflection coils of a cathode ray tube, as they are, for. B. in television receivers sawtooth generator

Anmelder:Applicant:

Electric & Musical Industries Ltd.,Electric & Musical Industries Ltd.,

Hayes, Middlesex (Großbritannien)Hayes, Middlesex (Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,Dr.-Ing. B. Johannesson, patent attorney,

Hannover, Göttinger Chaussee 76Hanover, Göttinger Chaussee 76

Als Erfinder benannt:
Michael Ralph Sibley,
Cheddar, Somerset (Großbritannien)Named as inventor:
Michael Ralph Sibley,
Cheddar, Somerset (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 4. September 1962 (33 778), vom 27. August 1963Great Britain dated September 4, 1962 (33 778), August 27, 1963

verwendet wird. Parallel zur Induktivität L liegt ein Kondensator C. Die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors TR1 und ein gesteuerter Silizium-Gleichrichter SCRl sind in Reihe miteinander und mit der Induktivität L zwischen die positive Betriebsspannung und Masse eingeschaltet. Widerstand R4 und R5 sind jeweils parallel mit dem Silizium-Gleichrichter SCR 1 und dem Transistor TRl geschaltet. Zwischen ein Ende der Induktivität L und Masse ist eine Diode Dl geschaltet. An den Klemmen 2 und 4 liegt mit der angegebenen Polarität eine Gleichspannung V. Die Steuerelektrode des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SCR 1 ist mit der Emitterelektrode des Transistors TR2 über eine Leitung 3 verbunden, während die Basiselektrode des Transistors TjRI an die Emitterelektrode des Transistors TRl über die Leitung 5 angeschlossen ist. Der Widerstand R 3 und die Zenerdiode ZD1 liegen einander parallel zwischen Emitterelektrode des Transistors TRZ und Erde, wie in der Zeichnung dargestellt. Die Basiselektroden der Transistoren TRl und 77?3 sind mit entgegengesetzten Enden der in Serie geschalteten Widerstände R1 und Rl verbunden, deren Verbindungspunkt an eine Klemme 1 angeschlossen ist, der Synchronimpulse zugeführt werden. Die Kollektorelektroden der Tran-is used. A capacitor C is parallel to the inductance L. The collector-emitter path of a transistor TR 1 and a controlled silicon rectifier SCR1 are connected in series with one another and with the inductance L between the positive operating voltage and ground. Resistors R4 and R5 are each connected in parallel with the silicon rectifier SCR 1 and the transistor TR1. A diode Dl is connected between one end of the inductance L and ground. A direct voltage V is applied to terminals 2 and 4 with the specified polarity. The control electrode of the controlled silicon rectifier SCR 1 is connected to the emitter electrode of the transistor TR2 via a line 3, while the base electrode of the transistor TjRI is connected to the emitter electrode of the transistor TR1 the line 5 is connected. The resistor R 3 and the Zener diode ZD1 are parallel to each other between the emitter electrode of the transistor TRZ and earth, as shown in the drawing. The base electrodes of the transistors TRl and 77-3 are connected to opposite ends of the series-connected resistors R1 and Rl , the connection point of which is connected to a terminal 1 to which synchronizing pulses are supplied. The collector electrodes of the

609 757/267609 757/267

sistoren TR 2 und TR 3 liegen an der positiven Betriebsspannung. Transistors TR 2 and TR 3 are connected to the positive operating voltage.

Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Schaltung soll im folgenden erläutert werden: Ein positiver Eingangsimpuls wird der Klemme 1 zugeführt und macht die Transistoren TR2 und TR3 leitfähig. Dadurch gelangen der gesteuerte Silizium-Gleichrichter SCRl und der Transistor TRl in einen leitfähigen Zustand. In diesem Fall fließt ein Strom von der Spannungsquelle zwischen den Klemmen 2 und 4, und die Schaltungsanordnung ist so bemessen, daß die Größe dieses Stromes sich während der Dauer der Periode im wesentlichen linear ändert, die durch die Dauer der Eingangsimpulse definiert ist. Der linear ansteigende Strom fließt durch die Induktivität L und erzeugt die lange Flanke der Sägezahnablenkwelle.The mode of operation of the circuit described so far will be explained below: A positive input pulse is fed to terminal 1 and makes the transistors TR2 and TR3 conductive. As a result, the controlled silicon rectifier SCRl and the transistor TRl enter a conductive state. In this case, a current flows from the voltage source between terminals 2 and 4, and the circuit arrangement is such that the magnitude of this current changes essentially linearly over the duration of the period which is defined by the duration of the input pulses. The linearly increasing current flows through the inductance L and generates the long flank of the sawtooth deflection wave.

Wenn der Eingangsimpuls beendet ist, hören die Transistoren TR2 und TR3 auf zu leiten, so daß der Transistor TRl abgeschaltet wird. Während der Rücklaufperiode durchläuft der Strom in der Induk- so tivität L eine Halbschwingung, worauf die im magnetischen Fluß der Induktivität L gespeicherte Energie in Form eines durch die Diode 1 fließenden Stromes in die Spannungsquelle zurückkehrt. Während der Rücklaufperiode entsteht über den Ablenkspulen eine as When the input pulse has ended, the transistors TR2 and TR3 stop conducting, so that the transistor TR1 is switched off. During the flyback period, the current passes in the induction so tivity L is a half cycle, whereupon the energy stored in magnetic flux of the inductance L of energy in the form of a current flowing through the diode 1 stream is returned to the voltage source. During the flyback period, an as is created above the deflection coils

Hochspannung E — L- -r-. Nach dem Beginn derHigh voltage E - L- -r-. After the start of the

Rücklaufperiode erhöht sich der Wert der Spannung E annähernd sinusförmig wie die Geschwindigkeit der Abnahme des Stromes entsprechend -^- zunimmt. Sobald der Transistor TRl zu Beginn des Rücklaufs in seinen gesperrten Zustand geschaltet wird, ist der Strom in der Induktion L und damit im gesteuerten Silizium-Gleichrichter SCRl groß, so daß der Gleichrichter nicht sogleich in den Zustand hohen Widerstandes zurückkehrt, sondern einen relativ niedrigen Widerstand aufrechterhält. Während des ersten Teiles der Rücklaufperiode, während dessen die Spannung E relativ klein ist, wird die ganze Spannung E über dem Transistor TRl angelegt, bis der gesteuerte Silizium-Gleichrichter SCR 1 seinen Status hohen Widerstandes erreicht hat. In diesem Fall wird die Spannung E über dem Siliziumgleichrichter SCRl geteilt im Verhältnis der Werte der Widerstände R4 und 225. In einer praktischen Form der dargestellten Schaltung ist der Widerstand i?3 zehnmal so groß wie der Widerstand R 5, so daß die Spannung E im Verhältnis 1:10 geteilt wird. Wenn daher der Gleichrichter SCR 1 seinen hohen Widerstandswert zurückgewonnen hat, liegt während der Rücklaufperiode am Transistor TRl lediglich ein Zehntel der an der Induktivität gewonnenen Spannung E. Entsprechend einem Beispiel der vorliegenden Erfindung hat der Gleichrichter SCR 1 eine maximal zulässige Spitzenspannung (invers) von 500V, und der Transistor ist für 50V und 5A bemessen. In diesem Fall kann der Transistor TRl zur Schaltung von 2500 VA verwendet werden. Da die Spannung E am Gleichrichter SCR 1 und am Transistor TRl sich im Verhältnis der Werte der Widerstände R 4 und R 5 teilt, wenn der Gleichrichter SCR 1 seinen hohen Widerstandswert zurückgewonnen hat, ist die Abschaltzeit des Silizium-Gleichrichters SCR klein, verglichen mit der Dauer der Rücklaufperiode, so daß die Spannung für den Kollektor des Transistors TRl begrenzt wird. Der Wert des Widerstandes R 5 ist so zu dimensionieren, daß der Strom durch den Silizium-Gleichrichter SCR 1 bei hohem Widerstand des Transistors TRl kleiner ist als der Haltestrom des Gleichrichters SCR 1.In the flyback period, the value of the voltage E increases approximately sinusoidally as the rate of decrease of the current increases accordingly. As soon as the transistor TRl is switched to its blocked state at the beginning of the reverse flow, the current in the induction L and thus in the controlled silicon rectifier SCRl is large, so that the rectifier does not immediately return to the high resistance state, but a relatively low resistance maintains. During the first part of the flyback period, during which the voltage E is relatively small, the entire voltage E is applied across the transistor TR1 until the controlled silicon rectifier SCR 1 has reached its high resistance status. In this case, the voltage E across the silicon rectifier SCRl is divided in the ratio of the values of the resistors R4 and 225. In a practical form of the circuit shown, the resistor i? 3 is ten times as large as the resistor R 5, so that the voltage E im Ratio 1:10 is divided. When the rectifier SCR 1 has regained its high resistance value, only one tenth of the voltage E obtained at the inductance is applied to the transistor TRl during the flyback period. According to an example of the present invention, the rectifier SCR 1 has a maximum permissible peak voltage (inverse) of 500V , and the transistor is rated for 50V and 5A. In this case, the transistor TR1 can be used to switch 2500 VA. Since the voltage E at the rectifier SCR 1 and at the transistor TRl divides in the ratio of the values of the resistors R 4 and R 5 when the rectifier SCR 1 has recovered its high resistance value, the switch-off time of the silicon rectifier SCR is short compared to the Duration of the flyback period, so that the voltage for the collector of the transistor TRl is limited. The value of the resistor R 5 is to be dimensioned in such a way that the current through the silicon rectifier SCR 1 is less than the holding current of the rectifier SCR 1 when the resistance of the transistor TR1 is high.

Die Aufgabe der Zenerdiode ZDl besteht darin, das Potential an der Steuerelektrode des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SCRl an der Überschreitung einer bestimmten positiven Spannung, z.B. 3V, zu hindern. Auf diese Weise verkürzt die Gegenwart der Zenerdiode die Abschaltzeit des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SCRl. The task of the Zener diode ZDl is to prevent the potential at the control electrode of the controlled silicon rectifier SCRl from exceeding a certain positive voltage, for example 3V. In this way, the presence of the Zener diode shortens the switch-off time of the controlled silicon rectifier SCR1.

Bei einer abgewandelten Form der in der Schaltung dargestellten Anordnung ist der Transistor TRl ein pnp-Transistor, dessen Kollektorelektrode an Masse und dessen Emitterelektrode mit dem gesteuerten Silizium-Gleichrichter SCR 1 verbunden ist. Entsprechend dieser abgeänderten Schaltung wird das Signal für die Basis des Transistors TRl der Basiselektrode über einen Transformator zugeführt, dessen Sekundärwicklung zwischen Emitter und Basis des Transistors TR1 eingeschaltet ist.In a modified form of the arrangement shown in the circuit, the transistor TR1 is a pnp transistor whose collector electrode is connected to ground and whose emitter electrode is connected to the controlled silicon rectifier SCR 1 . In accordance with this modified circuit, the signal for the base of the transistor TR1 is fed to the base electrode via a transformer, the secondary winding of which is connected between the emitter and base of the transistor TR1 .

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Sägezahngenerator mit einem Transistor zur Steuerung des Stromes in einer Induktivität, der durch ein in Reihe zum Transistor geschaltetes steuerbares Halbleiterstromventil gegen große Rücklaufspannungen geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbares Halbleiterstromventil ein gesteuerter Gleichrichter (SCR) geringen Durchlaßwiderstandes verwendet wird, der durch ein vorgeschaltetes Netzwerk (Ti? 2, TR3) im wesentlichen gleichzeitig mit dem Transistor (TRl) auf Grund von außen aufgeprägter elektrischer Steuerungsimpulse entweder in den leitenden oder nichtleitenden Zustand versetzt wird, so daß der größere Teil der Rücklaufspannung beim Wechsel aus dem leitenden in den nichtleitenden Zustand und bei schneller Abnahme des Stromes in der Induktivität am Gleichrichter abfällt.1. Sawtooth generator with a transistor for controlling the current in an inductance, which is protected against high return voltages by a controllable semiconductor flow valve connected in series with the transistor, characterized in that a controlled rectifier (SCR) is used as a controllable semiconductor flow valve with low on-resistance, which is through an upstream network (Ti? 2, TR3) is switched to the conductive or non-conductive state essentially simultaneously with the transistor (TR1) due to externally applied electrical control pulses, so that the greater part of the return voltage when changing from the conductive to the non-conductive state and with a rapid decrease in the current in the inductance at the rectifier drops. 2. Sägezahngenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Serienschaltung von Transistor (TRl) und Gleichrichter (5CjRI) ein Spannungsteiler (R 4, RS) geschaltet ist, von dem ein Abgriff mit dem Verbindungspunkt von Transistor und Gleichrichter verbunden ist.2. Sawtooth generator according to claim 1, characterized in that a voltage divider (R 4, RS) is connected in parallel to the series circuit of transistor (TRl) and rectifier (5CjRI), one tap of which is connected to the junction of transistor and rectifier. 3. Sägezahngenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energierückgewinnung parallel zur Serienschaltung eine Diode (Dl) geschaltet ist.3. sawtooth generator according to claim 1 or 2, characterized in that for energy recovery A diode (Dl) is connected in parallel to the series circuit. 4. Sägezahngenerator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (L) die Ablenkspulen enthält.4. sawtooth generator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inductance (L) contains the deflection coils. 5. Sägezahngenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (L) die Zeilenablenkspulen enthält.5. sawtooth generator according to claim 4, characterized in that the inductance (L) which contains line deflection coils. 6. Sägezahngenerator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (ZDl, R3) zur Begrenzung der Steuerelektrodenspannung des Gleichrichters vorgesehen sind.6. sawtooth generator according to claims 1 to 5, characterized in that means (ZDl, R3) are provided for limiting the control electrode voltage of the rectifier. 7. Sägezahngenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuerelektrode des Gleichrichters (SCR 1) eine Zenerdiode (ZD 1) angeschlossen ist.7. sawtooth generator according to claim 6, characterized in that a Zener diode (ZD 1) is connected to the control electrode of the rectifier (SCR 1). 8. Sägezahngenerator nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Transistoren (77? 2, TR 3) in Emitterfolgerschaltung zur Speisung der Basis des Transistors (TRl) und der Steuerelektrode des Gleichrichters (SCRl) vorgesehen sind.8. sawtooth generator according to claims 1 to 7, characterized in that two further transistors (77? 2, TR 3) are provided in the emitter follower circuit for feeding the base of the transistor (TRl) and the control electrode of the rectifier (SCRl) . 9. Sägezahngenerator nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Transistors (TR 1) mit Steuersignal ein Transformator vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung zwischen Emitter und Basis des Transistors liegt.9. sawtooth generator according to claims 1 to 7, characterized in that a transformer is provided for feeding the transistor (TR 1) with a control signal, the secondary winding of which is located between the emitter and base of the transistor. 10. Sägezahngenerator nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter ein Silizium-Gleichrichter ist.10. sawtooth generator according to claims 1 to 9, characterized in that the rectifier is a silicon rectifier. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Französische Patentschrift Nr. 1282183;
USA.-Patentschrift Nr. 2 921 231.French Patent No. 1282183;
U.S. Patent No. 2,921,231. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 757/267 1.67 © Bundesdruckerei Berlin609 757/267 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
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DE1293203B (en) * 1967-04-05 1969-04-24 Standard Elektrik Lorenz Ag Horizontal deflection circuit for television receivers

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