-
Linearisierungsschaltung für Ablenkströme zur Ablenkung von Elektronenstrahlen
Es sind bereits verschiedenartige Schaltungen zum Zwecke der Linearisierung des
Ablenkstroms für Elektronenstrahlen bekannt. So wird nach einem Verfahren eine übersättigte
Drossel mit einem bestimmten Ferrit als Eisenkern in den Ablenkkreis geschaltet.
In der Nähe der Sättigung nimmt die Induktivität der Drossel mit zunehmendem Strom
ab, so daß die induktive Spannungskomponente mit wachsendem Strom kleiner wird.
Sie stellt in diesem Bereich einen negativen Widerstand dar, mit dem der positive
Widerstand der Spule kompensiert werden kann. Der Verlauf des Induktivitätswertes
der Spule entspricht jedoch nur näherungsweise dem erforderlichen, so daß die Kompensation
nicht ideal ist. Außerdem ist die Induktivität des verwendeten Ferrits stark temperaturabhängig,
was nicht erwünscht ist. Andere Schaltungen verbessern die Linearität durch eine
Steuerung der Linearisierungsdiode im Ablenkgenerator. Durch die mit einer gewählten
Spannung vorgespannte Linearisierungsdiode wird die Ablenkspannung des Generators
während des Hinlaufs konstant gehalten. Die konstante Spannung erzeugt ohne Linearisierungsmaßnahmen
in einer mit ohmschem Widerstand behafteten Induktivität einen nach einer Exponentialfunktion
verlaufenden Strom. Man kann nun die Vorspannung der Diode in Ab-
hängigkeit
von der Ablenkzeit so variieren, z. B. mit einer Zusatzsägezahnspannung, daß der
in den Ablenkspulen auftretende Strom linearisiert wird. Eine erhebliche Schwierigkeit
bildet dabei die Erzeugung der Zusatzsägezahnspannung. Eine Schaltungsanordnung
verwendet dazu den Anodenstrom der Kippröhre. Dieser ist aber in den meisten Fällen
nicht exakt linear ansteigend. Ferner ist eine Linearisierungsschaltung für Transformatorkippgeräte
mit niederohmigem Schalter vorgeschlagen worden, bei der eine Impedanz in Reihe
mit den Ablenkspulen angeordnet ist, welche Bestandteil eines aus linearen Impedanzen
bestehenden Korrekturkreises ist, dem über eine phasendrehende Kopplung Energie
aus dem Kipptransformator zugeführt wird. Vorzugsweise wird in dieser Schaltung
als Impedanz eine Induktivität verwendet, welche zusammen mit den Impedanzen des
Korrekturkreises einen Kompensationsstrom mit einer Blindkomponente erzeugt. Der
mit dieser Schaltung verbundene Vorteil besteht in der relativ geringen Verlustleistung,
die bei guter Linearisierung zur Kompensation aufgewendet werden muß.
-
Schließlich sind Linearisierungsschaltungen bekannt, in denen aktive
Impedanzglieder, insbesondere Verstärkerröhren zur Herbeiführung der Linearität
verwendet werden. In einem Sägezahnspannungsgenerator nach Art einer Bootstrap-Schaltung
hat man zu dem Zweck die an einem Ladekondensator auftretende nichtlineare Sägezahnspannung
über eine Verstärkerröhre mit umgekehrter Polarität an den Ladekreis zurückgekoppelt.
Ferner wurde bei einem Sägezahnstromgenerator eine Spannung aus dem Ablenkstromkreis
entnommen, welche an das Gitter der Generatorröhre desSägezahnstromgenerators zurückgekoppelt
wird.
-
Eine Linearisierungsschaltung für Ablenkströme zur Ablenkung von Elektronenstrahlen,
insbesondere in Fernsehgeräten, bei der zur Verbesserung der Linearität der Ablenkung
ein integrierendes Netzwerk aus konstanten Impedanzen verwendet wird, ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß Impulse des Ausgangstransformators der Kippendstufe
einem aus einer Induktivität und einem Widerstand bestehenden Integrationsglied
zugeführt werden und die am Widerstand entstehende sägezahnförmige Spannung unmittelbar
oder über einen Transformator in den Ausgangskreis des Transformators der Kippendstufe
eingespeist wird. Hierdurch wird die durch ohmsche Anteile der Kippschaltung und
des Ausgangskreises bedingte Nichtlinearität des Ablenkstromes wesentlich verringert,
vorzugsweise praktisch vollständig kompensiert. Vorteilhaft wird als Induktivität
dieses Integrationskreises die Streuinduktivität der Energieauskopplungswicklung
verwendet, so daß der Integrierkreis im einfachsten Falle auf zwei Schaltelemente,
nämlich die Auskopplungswicklung und den ohmschen Widerstand, reduziert wird.
-
Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 7
näher erläutert.
Es zeigen
F i g. 1, 2 a und 2 b, 3 und 4 verschiedene
Ausführungsbeispiele zur Durchführung der Linäarisierung gemäß der Erfindung (Zeilenablenkschaltungen
in schematischer Darstellung), F i g. 5 eine Schaltung zur Verwendung in
Farbfernsehgeräten, F i g. 6 und 7 zwei Varianten einer besonders
einfachen Ausführungsform einer Kompensationsvorrichtung gemäß der Erfindung.
-
In F i g. 1 ist das Prinzip der Erfindung dargestellt. Hierbei
bedeutet L, die Ausgangswicklung des primärseitig mit Impulsen gespeisten Kipptransformators
T, L die Induktivität und R den ohnischen Widerstand der Ablenkspule bzw.
des Ablenkkreises. L, sei die Induktivität und (R,+R..) der ohmsche Widerstand des
Integriergliedes, das durch eine impulsförinige Spannung aus dem Kipptransformator
gespeist wird. Die Dimensionierung werde so vorgenommen, daß der durch L, und Ri
fließende Strom ik wesentlich größer als der durch die Ablenkspulen fließende Strom
i ist. Dadurch wird am Widerstand R, eine, sägezahnförmige Spannung erzeugt, die
im wesentlichen nur durch den Strom ik bestimmt wird. Ist diese Spannung in Größe
und Form gleich der durch den Strom i am Widerstand R erzeugten ohmschen Spannungskomponente,
so tritt eine Kompensation ein, da sie entgegengesetzt gerichtet ist wie die am
Widerstand R auftretende Spannung.
-
F i g. 2 a zeigt eine Schaltüngsmöglichkeit, bei der die kompensietende
ohnische Spannungskomponente des Integrationsgliedes transformatorisch in den Ablenkkreis
eingekoppelt wird. F i g. 2 b zeigt eine Spielart von F i
g. 2 a, bei der der Widerstand R, unmittelbar im Ableiikkreis liegt, aber
der durch die Hilfst induktivität L, fließende Strom ik mit dem Wider' stand R,..
trarisformatorisch gdkoppelt ist. Während did Schaltung nach F i g. 2 a und
2 b eine exakte Lineärisierung bis zu den Rändern des Rasters erbringt, wird
durch einen zu R, parallelliegeüden Kohdensatbr C gemäß F i g. 3 _eine
Abschwächung der Linearisierung nach den Rändern hin erzielt3 was zur Kompensation
des sogenannten Tangensfehlers bei Verwendung von Röhren mit schwachgekrümmtem Schirm
nützlich ist.
-
F i g. 4 zeigt die Schaltung nach F i g. 1 mit einer
Transistorverstärkerstufe. Sie hat den Vorteil, daß das Integrierglied L"
R, so dimensioniert werden kann, daß es keine wesentliche Belastung des Kipptransformatorausganges
bedeutet und daß man ohne gegenphasigeWicklung am Transformätor auskommt. Ein gestrichält
gezeichneter Widerstand in der Emitterzuleitung des Transistors würde die Stufe
gegeil Nichtlindarität des Transistors und Temperatureinflüsse stabilisieren. Durch
Veränderbarkeit von R, oder durch Variation der Eingangsspannung für das Integrationsglied,
z. B. durch Arizapfungen am Transformatör, oder durch eine veränderbare Ankopplung
-über zwei Spulen mit gemeinsamer Achse und verschiebbarein Eisenkern oder durch
Variation durch R, könnte die Linearität des Ausgangskreises einstellbar gemacht
werden.
-
In F i g. 5 ist eine Linearisierungsschaltung für Farbfernsehgeräte
dargestellt, welche aus drei unabhängig voneinander einstellbaren Ablenkkreisen
besteht, in denen die Korrekturspannung über den Widerstand RK bzw. RZ bzw.RK"'
entsprechend dem Ausführungsbeispiel der F i g. 4 in den Ablenkstromkreis
eingeführt wird. Zwei Varianten in besonders günstigen Ausführungsformen der Erfindung
werden mit F i g. 6 und 7
gezeigt. In diesen bezeichnet L, die Primärwicklung,
L2 die mit einem ferromagnetischen Kein K versehene Ausgangswicklung des Transformators
T der Kippendstufe und L die mit einem Widerstand R behaftete Induktivität der Ablenkspulen.
In diesen Beispielen ist die Induktivität des Integrationsgliedes durch die Streuinduktivität
einer Wicklung L, auf dem Ausgangstransformator der Kippendstufe bestimmt, die sich
im Stromkreis des Integrationswiderstandes R, befindet. Dadurch wird eine besondere
Induktivität erspart. Die Induktivität L, kann sich z. B. auf einem freien Schenkel
des Transformatorkerns K befinden, so daß die erforderliche Größe der Streuinduktivität
und der induzierten Spannung durch die Windungszahl der Spule und durch Verschiebung
det Lage der Spule auf dem freien Tfansforinatorenschenkel gefunden werden kann,
oder sie kann sich auf dein gleichen Schenkel wie die Ausgangswicklung befinden
und von dieser durch einen ferromagnetischeii Ring AF getrennt sein. Es ist in diesem
Fall vorteilhaft, die Wicklungen aus isolierter Litze zu wickeln, da starke Stronifelder
dieWicklungen durchsetzen und bei Verwendung von Volldrähten in diesen starke Wirbelstromverluste
hervorrufen würden. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Wurden folgende
Schaltgrößen verwendet: * .............. 0, 16 m1-ly *
.............. 0,66 Ohm L2 .............. 35 Windungen 0,5
mH L .............. 20 Windungen RZ .......... ; ... 1,8 Ohni
Hierfilit konnte auf einfache Weise eine ausgeielchnete Linearität deg die Horiz(intalableilkspulen
L einer Fernsehaufnahmekamera durchfließenden Sägegähnstroffies erzielt werden-,
die Lineäritätsfehler über eine Bildzeile waren kleiner als 0,5%.