DE1282683B - Fernsehschaltung fuer eine Vertikal-Ablenkstufe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^V^ PATENTAMT Int. CL:

H04n

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 al -35/20

Nummer: 1282 683

Aktenzeichen: P 12 82 683.4-31 (N 29792)

Anmeldetag: 7. Januar 1967

Auslegetag: 14. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Fernsehschaltung für eine Vertikal-Ablenkstufe zur Anwendung bei magnetischen Ablenkspulen, die einen ersten und einen zweiten Ausgangstransistor, die miteinander in Reihe geschaltet sind, Mittel zur Zuführung einer Sägezahn-Steuerspannung an den ersten Transistor, einen Koppelkondensator, der mit den Ablenkspulen in Reihe zwischen einem Verbindungspunkt in der erwähnten Transistorreihenschaltung und einer Speiseleitung angebracht ist, und einen ersten, zwischen die Basis des zweiten Transistors und den gemeinsamen Punkt der Spulen und des Koppelkondensators geschalteten Widerstand enthält.

Bekannte mit Transistoren bestückte Vertikal-Ablenkstufen haben eine der folgenden Formen:

1. Klasse-Α-Schaltungen, bei denen der Ausgangskreis eine Drosselspule und einen Hochspannungs-

— transformator mit großer Leistung enthält;

2. Klasse-B-Schaltungen, bei denen, wenn Gleich- ao Stromkopplung von einer einzigen Steuerstufe her Anwendung findet, eine Komplementärschaltung zweier Transistoren entgegengesetzter Leitungstypen, deren Emitter miteinander gekoppelt sind, Verwendung finden müssen.

Es gibt auch Vorschläge für:

3. Vertikal-Ablenkstuf en, die auf einem Schaltverfahren basieren (auch als Klasse D bezeichnet), bei dem ebenfalls zwei komplementäre gepaarte Ausgangstransistoren entgegengesetzter Leitungstypen erforderlich sind.

Mit Rücksicht auf Rücklauferwägungen und Vorspannungsanforderungen sind bei diesen Klasse-B- und -D-Schaltungen ein Hochspannungssteuertransistor und ein Hochspannungsausgangstransistor erf oderlich. Außerdem ist es, weil die Transistoren des Ausgangspaars von entgegengesetzten Leitungstypen sind, häufig erforderlich, einen Germanium-pnp-Transistor und einen Silizium-npn-Transistor zu verwenden, weil die Auswahl auf diesem Gebiet beschränkt ist. Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Schaltung anzugeben, bei der Transistoren vom gleichen Leitungstyp (von denen nur einer vom Hochspannungstyp CO zu sein braucht) mit einem einphasigen Steuersignal am OO Eingang verwendet werden können, wobei erforder- ^ lichenf alls dennoch Gleichstromkopplung Anwendung C^ finden kann.

OO Es ist bereits eine Vertikal-Ablenkstufe bekannt, ^ bei der zwei Transistoren vom gleichen Leitungstyp ^l~"¹ verwendet werden. Dazu sind zwei gegenphasige Ch Steuersignale erforderlich, die durch einen Trans-Fernsehschaltung für eine Vertikal-Ablenkstufe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenf abrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Brian Ernest Attwood,
Horley, Surrey (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 11. Januar 1966 (1230)

formator mit einer ersten und einer zweiten Sekundärwicklung erzeugt werden. Diese Lösung ist aber verhältnismäßig teuer, und es werden daher allgemein Vertikal-Ablenkschaltungen ohne Transformator angestrebt.

Die Schaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kollektor des ersten Transistors und die Basis des zweiten Transistors, welche vom gleichen Leitungstyp sind, ein zweiter Widerstand geschaltet ist, und zwischen den mit dem Koppelkondensator verbundenen Emitter und den Kollektor des ersten Transistors ein dritter Widerstand geschaltet ist.

Bei einer derartigen Schaltung ist der erste Transistor als eine Phasenumkehrstufe wirksam, und er kann außerdem auch als Steuertransistor für den zweiten Transistor dienen, so daß es nicht erforderlich ist, gesonderte Steuer- und/oder Phasenumkehrstufen zu verwenden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zur Steuerung des zweiten Transistors mittels des ersten Transistors nicht nur der erwähnte dritte Widerstand, sondern auch eine Vorspannung für den zweiten Transistor erforderlich ist, die vom Koppelkondensator und vom ersten und zweiten Widerstand geliefert wird.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeit t₂, t₃ festgeklemmt wird (Klemmzeit), wonach Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher der Spulenstrom in der anderen Richtung ansteigt, beschrieben. Es zeigt Aus dem vorstehenden dürfte einleuchten, daß der

F i g. 1 eine bekannte Schaltung, Steuertransistor T₀ und der Ausgangstransistor T₁ die

F i g. 2 einen bei dieser Schaltung auftretenden 5 hohe Rücklaufspannung vertragen können müssen. Effekt, Die erfindungsgemäße Schaltung, die in F i g. 3

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach dargestellt ist, enthält einen ersten Transistor T₁, einen der Erfindung, zweiten Transistor T₃ und ein ÄC-Steuer- und -Vor-

Fi g. 4 eine Einzelheit der Schaltung nach Fig. 3. Spannungsnetzwerk für T₂, das die Elemente A₁, R₂, Die Notwendigkeit der Verwendung zweier Hoch- io R₃ und C₄ enthält.

Spannungstransistoren (eines Steuertransistors und Abgesehen vom Fehlen der Stufe T₀ entsprechen

eines Ausgangstransistors) wird an Hand der nach- die Elemente SW, D₁, C₁, C₂, C₃, L_y und Ru_n im folgenden Beschreibung der Schaltung nach Fig. 1 wesentlichen den Elementen der Fig. 1, die mit den (die keine Ausführungsform der Erfindung ist) und gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Hinsichtlich der bei diesen auftretenden Rücklaufbedingungen 15 des i?C-Netzwerkes liegt R₃ zwischen T₁ und T₂, R₂ nachgewiesen. zwischen T₁ und der Basis von T₂, und C₄ ist der

Bei der bekannten Schaltung nach F i g. 1 wird Koppelkondensator, der zusammen mit den Ablenkeine Sägezahnspannung mit Vertikal-Ablenkfrequenz spulen L_y eine Reihenschaltung bildet, die zwischen dadurch erhalten, daß eine aus zwei Teilen C₁ und C₂ den Emitter von J₂ und eine mit dem Kollektor bestehende Kapazität aus der Speiseleitung aufgeladen 20 verbundene negative Speiseleitung geschaltet ist. R₁ und periodisch mittels eines Oszillators, der schema- ist zwischen der Basis von T₂ und dem Verbindungstisch durch einen Schalter SW angegeben ist, ent- punkt von L_y und C₄ (im Punkt A) angebracht, laden wird. Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3 ist

Die erzeugte Spannung wird einer Steuerstufe T₀ wie folgt. Bei Beginn des Hinlaufs ist T₁ nahezu gesperrt, zugeführt, die eine Ausgangsstufe steuert, welche 25 weil die Basis an Erdpotential liegt. Infolgedessen komplementäre gepaarte Transistoren T₁ und T₂, und fließt nahezu kein Strom über T₁ (und somit über R₃). zwar einen npn- und einen pnp-Transistor, enthält. Über C₄ steht die Hälfte der Speisespannung,

Diese Transistoren steuern über einen Kondensator C₄ d. h., die Spannung über L_y schwankt um die negative Ablenkspulen L_y. Die Verwendung einer Diode D₁ Speisespannung, und die Spannung am Emitter von ist mehr oder weniger fakultativ. 30 T₂ schwankt um die Hälfte der Speisespannung (HT).

Während des Rücklaufs arbeitet diese Schaltung , Deshalb beträgt die Spannung an der Basis von T₂ wie folgt: Bei Beginn des Rücklaufs ist I)₁ leitend, weil in bezug auf dessen Emitter der Schalter SW kurzgeschlossen ist. Dabei wird der _nT „

Kondensator C₁, C₂ entladen, und die Basis des il? ₃

Steuertransistors T₀ ist praktisch geerdet, so daß er 35 2 R₁ + R₂

gesperrt ist. Es können Spannungsausgleichmittel

(wie sie in F i g. 4 dargestellt sind) vorgesehen sein, wobei R₃ viel kleiner als R₁ und R₂ und in bezug auf um den Restspannungsabfall über D₁ und dem diese Widerstände vernachlässigbar ist, während R₁

Schalter SW auszugleichen. und R₂ so bemessen sind, daß unter diesen Umständen

Weil T₀ gesperrt ist, steigt das Kollektorpotential in 40 T₂ leitend ist.

negativer Richtung auf die Speisespannung an, was zu Im Verlauf des Hinlaufs nimmt der Strom durch

einer Sperrung von T₁ führen kann. Die in der Indukti- ' T₁ immer mehr zu, und es wird eine Spannung über vitätZ,^ gespeicherte Energie bewirkt, daß die Span- R₃ erzeugt, bis am Ende des Hinlaufs ein derartiger nung im Punkt A ebenfalls in negativer Richtung Strom durch R₃ fließt, daß die über diesem Widerstand ansteigt. Weil der Widerstand Rj, (über den Punkt A) 45 erzeugte Spannung die Spannung mit L_y verbunden ist, wird das Potential an der Basis

von T₁ (und am Emitter von T₁) gleichfalls negativer, . f^

wodurch verhindert wird, daß T₁ leitend wird. An- 2 R₁ + R₂

dererseits ändert sich auch das Potential an der Basis

von T₂ in negativer Richtung, wodurch dieser Tran- 50 ausgleicht. Am Ende eines Hinlaufs ist somit der sistor leitend wird. Hierdurch würde selbstverständlich Transistor T₂ nichtleitend, während T₁ leitend ist. ein schneller Rücklauf unmöglich werden, weil der Während des Rücklaufs ist T₁ nichtleitend, weil die

Emitter von T₂ praktisch auf der Speisespannung Basis durch den Schalter SW festgelegt werden kann festgelegt und dadurch der Rücklauf über den Spulen (z. B. durch Gleichstromkopplung über D₁ mit der Ly gedämpft werden würde. Wenn jedoch eine 55 Basis von T^). Die Spannung über L_y nimmt negativ Diode D₂ in den Kollektorkreis von T₂ geschaltet zu, wodurch der Emitter und die Basis von T₂ negativ wird, wird diese Diode D₂ gesperrt, sobald die Span- gemacht werden. T₂ wird jetzt leitend und die zunehnung am Kollektor negativer als die Spannung der mende Spannung erreicht den Wert der Speise-Speiseleitung wird. spannung. Die Diode D₂ wird nichtleitend, und die Weil die Verbindung zwischen T₃ und der Speise- 60 Spannung bekommt Gelegenheit, sich auf einen leitung durch die Diode D₂. unterbrochen ist und hohen Wert, der von C₃ und L_y abhängt, aufzuschausowohl T₁ als auch T₀ gesperrt sind, kann die Spannung ' kein. Der Ablenkstrom in L_y ändert somit seine über L_y-C_z auf einen hohen negativen Wert in Form Richtung (wie vorstehend erläutert) infolge der in einer Sinushalbwelle (F i g. 2) ansteigen (Ly und C₃ F i g. 2 dargestellten Spannung, bilden einen Schwingungskreis, der bei der Frequenz 65 Es sei bemerkt, daß die in der dargestellten Weise in von z. B. 1 kHz in Resonanz ist). Sobald das Potential der Schaltung angebrachten Widerstände .R₁ und R₂ am Punkt A wieder auf die Speisespannung absinkt, a) zur richtigen Wirkung während der Rücklaufzeit wird D₂ leitend, so daß dieses Potential während der und b) zum Liefern einer nahezu konstanten Vor-

Claims (2)

1. 5 6

   spannung dienen, die durch die über A₃ erzeugte daß der über L_y auftretende Rücklauf impuls nahezu Spannung neutralisiert wird, ungeachtet der am rechteckig wird (statt der Sinushalbwelle nach F i g.
2. 2) Emitter vom T₂ vorhandenen Wechselspannung. und eine Dauer hat, die gleich oder nahezu gleich der Weil, wie bereits erwähnt, die Basis von T₁ bei höchstzulässigen Rücklaufzeit ist (hierbei ist eine Beginn des Rücklaufs auf Erdpotential festgelegt sein 5 Klemmzeit nach F i g. 2 nicht mehr nötig). Weiter kann, können Temperatureffekte in T₁ vernachlässigt fließt infolge der Stufenspannung während des Rückwerden, laufs (in Abhängigkeit von R_B) ein ausreichend großer Weil der Emitter von T₁ Erdpotential hat, kann Kollektorreststrom in T₂ bei Beginn der Abtastung, zur Korrektur der Linearität von R₁ über den Wider- der die Auf schaukelung der Sägezahnwechselspannung stand Ru_n Rückkopplung auf C₁, C₂ stattfinden. io (über L_y) beschränkt. Deshalb wird die Speisespan-Der Kondensator C₃ wird (ebenso wie in Fig. 1) nung etwas erhöht, um einen ausreichend schnellen verwendet, um die Ablenkspulen L_y auf den Rücklauf Rücklauf beizubehalten.

   (z. B. mit einer Dauer von 1 ms) abzustimmen, Die Schaltung nach Fig. 3, wie sie bisher beschriewährend Rr₀ zur Einstellung der Amplitude des ben wurde, benutzt eine einfache unmodulierte Säge-Ablenkstroms in Ly benutzt wird. 15 zahnsteuerspannung mit Vertikal-Ablenkfrequenz. UnInder nachstehenden Tabelle sind für eine praktische ter diesen Umständen entstehen bestimmte Ver-Ausführungsform der Schaltung nach F i g. 3 einige Zerrungen, welche die Ausgangsstufe z. B. ungeeignet Teile mit ihren Werten aufgeführt. für Tonsignale machen wurden, aber derartige Ver-Speisespannuns 45VoIt Zerrungen sind im vorliegenden Fall einer Vertikal-

   οοο+«.Λ«,ι.>_η τ η r>v,™ ao Ablenkstufe harmlos. Bei der Steuerung kann jedoch

   tvasterspuien .l« iz L>nm ,.. .« ,,. < ■ 1

   Kondensator CC ie 25 u.F ^{a em lm}P^ulsfrecl^{uenzmodunertes oder} impuls-

   Kondensator c\ !..'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 1000 £f breitenmoduliertes Signal Verwendung finden in

   Widerstand R_11n 100 Ohm ^w,?^chem ™ Jf Schaltung mit einem Schaltverfahren

   Widerstand R₁ 1,2 kOhm £?er ^^{er in} Klasse-D-Emstellung statt m Klasse-AWiderstand R₂ 500 Ohm ²S Einstellung nach F1 g. 3 arbeitet. _{Ώ Ώ t} . .

   wiHpretnnH J? ή s ohm Andererseits ist in der Praxis Klasse-B-Betneb

   Widerstand R 6 8 Ohm ausgeschlossen, weil die Vorspannung fur R₂ durch

   Widerstand /?* in'knhm ²I ^im leitenden Zustand erhalten wird. Es kann bei

   Widerstand R_e 10 Ohm J^er Vertikel-Ablenkstufe der F1 g. 3 ζ Β dadurch

   30 Impulsbreiten- oder Impulsfrequenzmodulation An-

   Die Schaltung der F i g. 3 läßt sich dadurch etwas wendung finden, daß ein Impulsmodulator eingefügt abändern, daß der Kondensator C₄ und die Parallel- wird, wie er schematisch bei M angegeben ist. In einer schaltung L_y-C_s vertauscht werden. In diesem Fall solchen Schaltung kann R₃ erforderlichenfalls durch wird der Widerstand R₁ dennoch mit dem gemein- den Widerstand einer in der Vorwärtsrichtung vorsamen Punkt A zwischen C₄ und L_y-C₃ verbunden, 35 gespannten Diode gebildet werden. Bei solchen während die Wirkungsweise der Schaltung die gleiche Schaltungen nach der Erfindung mit Impulsmodulation bleibt. sind die erwähnten Verzerrungen nicht länger ein In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß Bedenken gegen die Verwendung von Tonsteuerung eine gute Wirkung nur dann erreicht wird, wenn die statt der beschriebenen Sägezahnsteuerung.
   Vorspannung für T₂ dem gemeinsamen Punkt von C₄ 40 In F i g. 4 ist das als Schalter SW angegebene und Ly entnommen wird, weil sich dadurch eine nahezu Element durch einen Sperrschwinger ersetzt, wobei auf konstante Gleichvorspannung zwischen dem Kollektor der Primärspule (P) des Transformators einige zusätzvon T₁ und der Basis von T₂ ergibt, ungeachtet der liehe Windungen (B₀) vorgesehen sind, die auf die Form der vorhandenen Wechselspannung. Dies würde in der britischen Patentschrift 935 722 beschriebene nicht der Fall sein, wenn R₁ mit der Speiseleitung 45 Weise als Spannungsausgleichswicklung wirken. Die (-HT) des Kollektors verbunden wäre, weil das Weise, in der der Restspannungsabfall über der obere Ende von A₁ dann auf der negativen Speise- Diode D₁ und dem Schalter SW ausgeglichen wird, spannung gehalten werden würde statt auf einem Poten- hat den Vorteil, daß die Sägezahnsteuerspannung bei tial, das wechselstrommäßig mit dem Emitterpotential Beginn jedes Laufes wieder auf dem gleichen Pegel von r_a in Beziehung steht. Das Ergebnis wäre, daß die 50 festgelegt wird. Dies hat zur Folge, daß Temperatur-Basisspannung von T₂, die über R₁ der negativen änderung keine sich addierenden Änderungen der Speiseleitung entnommen wird, der über R₃ entwickel- mittleren Sägezahnspannung herbeiführen,
   ten Spannung entgegenwirken würde, so daß die „ .. .
   Schaltung nicht gut wirken würde. Patentansprüche:

   In den Schaltungen nach den F i g. 1 und 3 finden 55 1. Fernsehschaltung für eine Vertikal-Ablenkdie Elemente C₃ und D₂ Verwendung, um dafür zu stufe zur Anwendung bei magnetischen Ablenksorgen, daß der Rücklauf innerhalb der zulässigen spulen, die einen ersten und einen zweiten Aus-Zeit erfolgt. Diese Wirkungsweise wird an Hand der gangstransistor, die miteinander in Reihe geschaltet Schaltung der F i g. 1 beschrieben, wobei ein Rück- sind, Mittel zur Zuführung einer Sägezahnsteuerlaufimpuls mit einer Dauer benutzt wird, die kürzer 60 spannung an den ersten Transistor, einen Koppelais die vom System erlaubte Dauer ist (so daß der kondensator, der mit den Ablenkspulen in Reihe Impuls eine unnötig hohe Amplitude hat), wonach eine zwischen einem Verbindungspunkt in der erwähn-Klemmzeit (F i g. 2) folgt. ten Transistorreihenschaltung und einer Speise-Die Elemente C₃-Z)₂ sind jedoch nicht wesentlich. leitung angebracht ist, und einen ersten, zwischen Es ist auch möglich, die negative Speisespannung 65 die Basis des zweiten Transistors und einen eine etwas zu erhöhen, wobei R_s so eingestellt wird, daß Vorspannung führenden Punkt geschalteten Widerbei Beginn eines Rücklaufs an der Basis von T₁ eine stand enthält, dadurch gekennzeichstufenförmige Spannung auftritt. Dies hat zur Folge, net, daß zwischen den Kollektor des ersten

   Transistors (T₁) und die Basis des zweiten Transistors (J₂), welche vom gleichen Leitungstyp sind, ein zweiter Widerstand (R₁) geschaltet ist, und zwischen den mit dem Koppelkondensator (C₄) verbundenen Emitter und den Kollektor des ersten Transistors ein dritter Widerstand (R₃) geschaltet ist.

   2. Fernsehschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung der Sägezahnsteuerspannung einen Sägezahngenerator enthalten, der unmittelbar, ohne Zwischenschaltung einer Puffer- oder Steuerstufe, mit dem ersten Transistor gekoppelt ist.

   3. Fernsehschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbare Kopplung eine Gleichspannungskopplung ist.

   4. Fernsehschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Transistor und den Mitteln zur Zuführung einer Sägezahnsteuerspannung an diesen Transistor ein Impulsfrequenz- oder Impulsbreitenmodulator vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1128 053;
   USA.-Patentschrift Nr. 3 034 013.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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