DE1512405C - Vertikalablenkschaltung fur Fernseh empfänger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vertikalablenkschaltung bildenden Elektronen, so daß bei konstanter Amplt-

für Fernsehempfänger, bei der ein Sägezahnkonden- tude des Ablenkstromes und damit des Ablenk-

sator aus einer Ladeschaltung von einer Ladespan- magnetfeldes die Auslenkung des Elektronenstrahles,

nung aufgeladen wird und eine Kompensations- also die Größe des auf dem Bildschirm beschriebenen

Spannung zum Ausgleich von Restschwankungen 5 Rasters, kleiner wird. Sorgt man, wie bei den be-

einer stabilisierten Versorgungsgleichspannung in die kannten Schaltungen, dafür, daß bei Schwankungen

Ladeschaltung eingekoppelt wird, um die Sägezahn- der Versorgungsgleichspannung die Amplitude der

amplitude über eine Veränderung der Ladespannung Ablenksägezahnschwingung konstant bleibt, so muß

zu korrigieren, und bei welcher der Sägezahnkonden- man auch die Beschleunigungsspannung für die BiId-

sator für den Sägezahnrücklauf über einen gesteuer- io röhre dementsprechend stabilisieren, damit die Größe

ten Schalter entladen wird. des auf dem Bildschirm erscheinenden Bildes konstant

Bei einer bekannten derartigen Schaltung wird bleibt.

die Ladespannung für den Sägezahnkondensator Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in einer

einem Spannungsteiler entnommen, der an die Ver- Verringerung des Stabilisierungsaufwandes, welcher

sorgungsgleichspännungsquelle angeschlossen ist. Um 15 erforderlich ist, wenn die Amplitude der Ablenk-

nun zu verhindern, daß sich bei Schwankungen der sägezahnschwingung und außerdem der Beschleuni-

Versorgungsspannung auch die Ladespannung für gungsspannung konstant gehalten werden soll. Der

den Sägezahnkondensator — und damit die Ampli- Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,' daß man

tude der erzeugten Sägezahnschwingung — ändert, an Stabilisierungsmaßnahmen sowohl auf seiten des

wird in einen Punkt des Spannungsteilers zusätzlich ao Netzteiles als auch auf seiten der Ablenkschaltung

eine Kompensationsspannung eingespeist, die durch wie auch auf seiten der Beschleunigungsspannungs-

Gleichrichtung der abgegebenen Sägezahnschwingung erzeugung einsparen kann, wenn man in bestimmtem

erzeugt wird. Die Größe und Polarität dieser Korn- Umfang Schwankungen der Versorgungsgleichspan-

pensationsspannung ist dabei so gewählt, daß bei nung zuläßt und die Abhängigkeit der Bildgröße von

Schwankungen der an dem Spannungsteiler anliegen- 25 der Amplitude des Ablenksägezahns und der Größe

den Versorgungsspannung sich die Spannung an der Beschleunigungsspannung ausnutzt,

demjenigen Abgriff, an welchem die Ladespannung Diese Aufgabe der Erfindung wird bei einer

für den Sägezahnkondensator abgenommen wird, Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger, bei

nicht mit verändert (deutsche Auslegeschrift 1103 963). der ein Sägezahnkondensator aus einer Ladeschaltung

Zur Konstanthaltung der Amplitude des in den 30 von einer Ladespannung aufgeladen wird und eine Ablenkspulen fließenden Sägezahn Stromes ist es Kompensationsspannung zum Ausgleich von Restweiterhin bekannt, in den Emitterkreis des einen Teil Schwankungen einer stabilisierten Versorgungsgleichder Ladeschaltung für den Sägezahnkondensator spannung in die Ladeschaltung eingekoppelt wird, bildenden Transistors eine Kompensationsspannung um die Sägezahnamplitude über eine Veränderung einzukoppeln, die ebenfalls aus dem von der Ablenk- 35 der Ladespannung zu korrigieren, und bei welcher schaltung gelieferten Sägezahnsignal abgeleitet wird. der Sägezahnkondensator für den Sägezahnrücklauf Bei irgendwelchen Änderungen der Ablenkamplitude über einen gesteuerten Schalter entladen wird, erfindes erzeugten Sägezahnstromes ändert sich die Korn- dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kömpensationsr pensationsspannung im Sirine einer Ausregelung spannung an einem Spannungsteiler abgegriffen wird, dieser Abweichung von dem gewünschten Wert 40 welcher im Regelkreis der Versorgungsgleichspan-(deutsche Auslegeschrift 1172 302). nungsquelle liegt und derart bemessen ist, daß eine

Es ist ferner eine Schaltung bekannt (deutsche Kompensation von Änderungen der Bildgröße erfolgt,

Auslegeschrift 1211 685), bei welcher die Amplitude die durch versorgungsspannungsbedingte Schwankun-

des Sägezahnsignals durch die an einer Zenerdiode gen der Beschleunigungsspannung der Bildröhre

abfallende Spannung bestimmt und damit konstant 45 hervorgerufen werden.

gehalten wird. Die Zenerdiode überträgt Änderungen Hierbei wird die Ladespannung des Sägezahn-

der Versorgungsgleichspannung auf den Emitter eines kondensators und damit in bekannter Weise die

Verstärkertransistors, dessen Basis mit dem an die , Amplitude der Ablenksägezahnschwingung mit Hilfe

Ladeschaltung angeschlossenen Ende des Sägezahn- einer Kompensationsspannung verändert, in deren

kondensators verbunden ist. 50 Größe sowohl Schwankungen der Versorgungsgleich-

Zur Vermeidung des Einflusses von Netzspan- spannung als auch die Abhängigkeit der Bildgröße nungsschwankungen auf die Rasterhöhe ist es ferner von der Beschleunigungsspannung eingehen.. Diese bekannt, die an der Anode der Vertikalendröhre Abhängigkeit, die durch.die Geometrie der an der auftretende Spännung über einen Kondensator einem Strahlablenkung beteiligten Bauelemente (Röhrenspannungsabhängigen Widerstand zuzuführen, die an 55 aufbau, Ablenkmagnete) bedingt ist und damit für diesem abfallende Spannung zu glätten und dann eine bestimmte räumliche Konfiguration festliegt, dem Steuergitter der Vertikalendröhre mit einer drückt sich in der Wahl des Abgriffs des Spannungssolchen Amplitude zuzuführen, daß der Einfluß von teilers aus. Schwankungen der Versorgungsspannung Netzspannungsschwankungen auf die Rasterhöhe gehen über die Eingangsspannung des Spannungskompensiert wird (USA.-Patent 3165 666). 60 teilers in die Kompensationsspannung ein.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Schaltungen In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann

besteht die Aufgabe der Erfindung nicht darin, die zur Ableitung der Kompensationsspannung eine

Amplitude der erzeugten Sägezahnschwingung kon- Zenerdiode von der Versorgungsgleichspännung an

stant zu halten, sondern sie vielmehr in Abhängigkeit einen Abgriff eines Spannungsteilers geschaltet sein,

von der Beschleunigungsspannung der Bildröhre zu 65 welcher im Regelkreis der Versorgungsgleichspan-

verändem. Bei einer Erhöhung der Beschleunigungs- ^% nungsquelle liegt, und gleichzeitig kann auch die

spannung steigt nämlich die Geschwindigkeit und Ladespannung für den Sägezahnkondensator von

damit die kinetische Energie der den Kathodenstrahl einem zwischen diesem Abgriff und dem bezugs-

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seitigen Ende gelegenen Punkt des Spannungsteilers unerwünschter, niederfrequenter Schwingungen im

abgenommen werden. Hierdurch wird ein relativ Rückkopplungszweig.

geringer Aufwand an Bauelementen erreicht. Zur Erzeugung der Ablenkschwingungen wird die

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher Spannung von der Klemme V über einen Mitkopp-

erläutert, die ein teilweise stark vereinfachtes Schalt- 5 lungskreis, der einen Widerstand 56, einen Konden-

bild eines Fernsehempfängers mit einer Vertikal- sator58 und einen Kopplungskondensator 60 ent-

ablenkschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel hält, auf die Basis 22 b des Schalttransistors .22 rück-

der Erfindung zeigt. gekoppelt. Zur Verbesserung der Synchronisierung

Der Empfänger enthält eine Bildröhre 10, deren der Vertikalablenkschwingung wird eine zusätzliche Kathode an eine Klemme L angeschlossen ist, an der io Spannung vom Ausgangstransistor 18 auf die Basis ein Leuchtdichtesignal liegt, das durch die üblichen 22 b des Schalttransistors 22 von der Sekundärwick-Schaltungsanordnungen ereugt wird, die durch einen lung 26 b des Transformators 26 über einen Raster-Block 12 versinnbildlicht sind. Diese Schaltungsan- Einfangwiderstand 62 und einen Festwiderstand 64 Ordnungen liefern außerdem Zeilensynchronimpulse, rückgekoppelt. Die Spannung an der Sekundärwickdie von einer Klemme F₁ einer Zeilenablenkschaltung 15 lung 266 ist eine Sägezahnschwingung zuzüglich eines 14 zugeführt werden, und Bildsynchronimpulse P₂, Spitzenrücklaufimpulses. Die mit der Basis 22 b verdie einer Vertikalablenkschaltung 16 zugeführt wer- bundenen Widerstände und Kondensatoren integrieden, die den Gegenstand der Erfindung bildet. ren diese Spannung, so daß'an der Basis 22 b zusätz-

Die Vertikalablenkschaltung 16 enthält einen lieh eine im wesentlichen parabelförmige Schwin-

Ausgangstransistor 18 mit Basis 18b, Kollektor 18c 20 gungskomponente auf tritt. Die parabelförmige Schwin-

und Emitter 18 e, einen als Emitterverstärker geschal- gung kann durch den Einfangwiderstand 62 so ein-

teten Treibertransistor 20 mit Basis 20 b, Kollektor gestellt werden, daß in der Nähe des Endes der

20c und Emitter 2Oe, und einen Schalttransistor 22 Rasterablenkung eine steile Flanke auftritt, die den

mit Basis 22 b, Kollektor 22 c und Emitter 22 e. Der Auftastzeitpunkt des Schalttransistors 22 praktisch

Emitter 18 e des Ausgangstransistors 18 ist über einen 35 unempfindlich gegen Störungen und Änderungen der

Anschwing-Widerstand 24 (anti-lock-on resistor) mit Schaltungsparameter macht.

einer ersten Klemme einer Betriebsspannungs- Zur Synchronisation werden der Basis des Schaltquelle B+ verbunden, auf die noch näher eingegan- transistors 22 Vertikalsynchronimpulse von der gen wird. Der Kollektor 18 c ist über eine Primär- Klemme P₂ über einen Widerstand 66 und den Konwicklung 26 α eines Transformators 26 an eine zweite 30 densator60 zugeführt.

Klemme dieser Spannungsquelle angeschlossen, die Der als Emitterverstärker geschaltete Treiberais Masse gezeichnet ist. Weiterhin ist der Kollektor transistor 20 ist mit seinem Kollektor 20c über einen 18c über einen Kopplungskondensator 28 mit einer Widerstand 70 an Masse und mit seinem Emitter 2Oe Klemme V einer Vertikalablenkwicklung 30 verbun- über einen Widerstand 72 an B+ angeschlossen. Zur den, deren Klemme V an S+ angeschlossen ist. 35 Temperaturkompensation der Basis-Emitter-Vor-Zwischen die Klemmen V, V ist ein Kondensator 32 spannung des Transistors 20 ist zwischen die Basis geschaltet, der höhere Frequenzen als die Vertikal- 20 & und B+ ein Thermistor 74 geschaltet. Eine ablenkfrequenz, z. B. die Zeilenfrequenz, kurz- weitere Kompensationsschaltung, die einen Thermischließt. Zwischen den Emitter 18 e und den Kollek- stör 78, der durch einen Kondensator 76 überbrückt tor 18 c ist eine Klemmschaltung 34 geschaltet, die 40 ist, enthält, ist in den Entladestromweg des Sägezahnden. Ausgangstransistor 18 gegen Überspannungen kondensators 36 zwischen den Kollektor 22c des während des Rücklaufes schützt. Schalttransistors und die Basis 206 des Treiber-

Zur Erzeugung der erforderlichen Sägezahnspan- transistors 20 geschaltet. Die Betriebsspannung zwinung an der Basis 18 b des Ausgangstransistors 18 _schen B+ und Masse wird entweder durch das ist ein sogenannter Sägezahnkondensator 36 zwischen ₄₅ Wechselstromnetz oder eine 12-Volt-Batterie geliedie Basis 20 & des Treibertransistors 20 und die fert. Für den Netzbetrieb ist eine Zweiwege-Gleich-Klemme B+ der Betriebsspannungsquelle geschaltet, richterschaltung 79 vorgesehen, die einen Trans-Die Basis 206 ist ferner über eine Reihenschaltung formator, zwei Gleichrichterdioden und einen Filteraus einem Festwiderstand 38 und einem veränder- kondensator 80 enthält, an dem eine gegen Masse liehen Widerstand 40, der zur Einstellung der Raster- ₅₀ positive Gleichspannung von etwa 12VoIt auftritt, höhe dient, mit einem Bezugspotentialpunkt A in Für einen netzunabhängigen Betrieb kann eine Batteeinem Spannungsteiler 42 verbunden. Der Spannungs- _rj_e angeschaltet werden, die unmittelbar eine Gleichteiler 42 enthält eine Reihenschaltung aus einem spannung an den Filterkondensator 80 liefert. Zwispannungsregelnden Bauteil, z. B. einer Zenerdiode _schen die positive Klemme des Kondensators 80 und 44, und zwei Festwiderstanden 46, 48, die zwischen ₅₅ die Ausgangsklemme B + der Spannungsversorgung B+ und Masse geschaltet ist. _{ist e}j_n R_egeltransistor 82 geschaltet, der eine ver-

Zur Formung der der Basis 20 b des Transistors 20 änderliche Impedanz darstellt. Die als Steuerelektrode zugeführten Steuerspannung dient eine Rückkopp- arbeitende Basiselektrode des Transistors 82 ist mit lung von der Sekundärwicklung 20 b des Transforma- Masse über eine Spannungsteilerschaltung verbunden, tors 26 über einen Linearitatseinstellwiderstand 50, 60 die eine Reihenschaltung aus Widerständen 84, 86 einen Begrenzungswiderstand 52 und einen Konden- und den Widerständen 46, 48 enthält. Dem Widersator54 zur Basis 20 b. Durch diese Rückkopplung stand 86 ist die Emitter-Kollektor-Strecke eines kann der die Vertikalwicklung 30 durchfließende Steuertransistors (»Quertransistors«) 88 parallel geStrom verändert und die Linearität des Abtastrasters schaltet, der die Impedanz des Spannungsteilers zwiin Vertikalrichtung verbessert werden. Die Form der 65 sehen der Basis des Transistors 82 und Masse ent-Steuerspannung an der Basis 20 b wird also durch sprechend der an einem Potentiometer 90 abfallenden Verstellen des Lineantatseinstelrwiderstandes 50 ver- Spannung ändert, das zwischen B+ und Masse geändert.,Der Kondensator 54 dient zur Abschwächung schaltet und mit seinem Schleifer an die Basis des

Steuertransistors 88 angeschlossen ist. Die Spannung zwischen B+ und Masse wird durch die beschriebene Schaltungsanordnung also im wesentlichen stabil und unabhängig von äußeren Spannungsschwankungen gehalten.

Zwischen die die geregelte Spannung führende Klemme B+ und den Verbindungspunkt der Widerstände 46,48 ist eine Zenerdiode 44 geschaltet. Diese Diode hält die Spannung zwischen den erwähnten Anschlußpunkten praktisch konstant, so daß an ihren Klemmen eine besonders gut stabilisierte Spannung liegt, während etwaige Schwankungen der B+-Spannung bezüglich Masse an den Widerständen 46 und 48 erscheinen. Um die Basis 22b des Schalttransistors 22 mit einer stabilisierten Gleichvorspannung zu versorgen, wird daher der Widerstand 68 zwischen die Basis 22 b und den Verbindungspunkt der Zenerdiode 44 mit dem Widerstand 46 und nicht mit Masse verbunden. Es wird also die voll stabilisierte Spannung an der Zenerdiode für die Basisvorspannung verwendet. '

. Zur Erläuterung des Betriebes der Ablenkschaltung 16 sei. angenommen, daß der Sägezahnkondensator 36 anfänglich entladen ist, d. h., daß seine beiden Klemmen auf B-\- liegen. Der Kondensator beginnt sich dann über den den Widerstand 38, den Rasterhöhen-Einstellwiderstand 40 und den Widerstand 48 aufzuladen, wobei die Basis 20 b des Treibertransistors 20 in negativer Richtung bezüglich des Emitters 2Oe ausgesteuert wird. Mit weiter zunehmender Spannung am Sägezahnkondensator 36 beginnen der Treibertransistor 20 und dementsprechend auch der Ausgangstransistor 18 zu leiten, so daß der Strahlablenkzyklus einsetzt. Die Spannung am Kollektor 18 c steigt in Richtung auf B + an, wobei durch den gemeinsamen Einfluß der Spannung am Kondensator 36 und der Rückkopplung auf die Basis 206 ein etwas S-förmiger Strom in der Vertikalablenkwicklung 30 fließt. Am Ende des Ablenkteiles des Zyklus wird der Basis 22b des Schalttransistors 22 ein Vertikalsynchronimpuls zugeführt. Der Transistor 22 wird dadurch aufgetastet, und der Sägezahnkondensator 36 entlädt sich rasch über die Parallelschaltung aus Kondensator 76 und Thermistor 78 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors 22. Die Transistoren 20 und 18 werden dadurch in Sperrichtung ausgesteuert, und der die Vertikalablenkwicklung 30 durchfließende Strom beginnt rasch abzusinken, wobei an der Vertikalablenkwicklung 30 ein Rücklaufimpuls hoher Spannung auftritt. Der Rücklaufimpuls wird über den Widerstand 56 und den Kondensator 58 auf die Basis des Schalttransi-stors 22 & rückgekoppelt und bewirkt das Fließen, eines großen Basisstromes, wodurch der Kondensator 60 so weit aufgeladen wird, daß der Schalttransistor 22 auch nach Beendigung des Rücklaufimpulses gesperrt bleibt.

Die Schaltungsparameter sind so gewählt, daß der Schalttransistor wieder gesperrt wird, wenn sich die Spannung am Sägezahnkondensator dem Wert Null nähert, wodurch der Entladezyklus des Kondensators 36 beendet und ein neuer Lade- und Ablenkzyklus eingeleitet wird.

Die Spannung an der Klemme B+ kann, wie erwähnt, immer noch etwas schwanken, z.B. bei Änderungen der Spannung des Netzes, an das der Empfänger angeschlossen ist. Solche ,Belriebsspannungsscliwankungen können in die Beschleunigungsspannung der Bildröhre 10 eingehen und hierdurch die Größe des auf dem Leuchtschirm der Bildröhre geschriebenen Rasters beeinflussen, wenn keine Kompensationsmaßnahmen getroffen werden. Diese Bildgrößeschwankungen können dadurch kompensiert werden, daß man die Anfangsamplitude der zur Aufladung des Kondensators 36 dienenden Spannung und damit die Amplitude des sägezahnförmigen Ablenkstromes in der Wicklung 30 steuert, da der Ablenkstrom ja ebenfalls die Rasterhöhe beeinflußt. Die Spannung am Kondensator 36 hängt von der angelegten Spannung und der Ladezeitkonstante ab. Die Ladezeitkonstante ist durch die Werte des Kondensators 36, des Widerstandes 38 sowie der Einstellung des Rasterhöhen-Einstellwiderstandes 40 abhängig. Die Ladespannung ist die Spannung zwischen der Klemme B+ und dem Verbindüngspunkt der Widerstände 46,48. Da die Spannung an der Zenerdiode 44 praktisch konstant ist, erscheinen die Schwankungen der Spannung zwischen B+ und Masse, in voller Größe an der Reihenschaltung aus den Widerständen 46, 48, die einen Teil des Spannungsteilers bilden, der praktisch zwischen B-\- und Masse geschaltet ist. Die Widerstände 46,48 sind so bemessen, daß sich die Ladespannung für den Kondensator 36 gerade so stark ändert, wie es für eine Kompensation des Einflusses von Beschleunigungsspannungsschwankungen, die ihre Ursache durch die Schwankung der Spannung zwischen B+ und Masse haben, auf die Rasterhöhe erforderlich ist. Die Schwankungen der Beschleunigungsspannung würden Änderungen der Bildgröße zur Folge haben, wenn die Ladespannung für den Kondensator 36 völlig konstant gehalten würde. Bei der vorliegenden Schaltung wird also die Rasterhöhe unabhängig von Schwankungen der nicht ideal stabilisierten Spannung zwischen B+ und Masse konstant gehalten. . . ,

Da die Bäsis-Emitter-Spannung, die dem Transistor 22 zugeführt wird, von einer· hochstabilisierten Spannungsquelle, nämlich direkt von der Zenerdiode 44, abgenommen wird, ist der Arbeitspunkt des Transistors 22 und damit die Vertikalfrequenz gegen Schwankungen der Spannung zwischen ß-f und Masse stabilisiert.

Relativ niederfrequente Schwankungen des Bildes in Vertikalrichtung,· die durch niederfrequente Schwingungen, deren Frequenz niedriger als die Vertikalfrequenz ist, werden durch die Einschaltung des Kondensators 54 in den zur Einstellung der Linearität dienenden Rückkopplungszweig weitestgehend unterdrückt. Der Kondensator 54 ist bezüglich der Parameter dieses Rückkopplungszweiges so bemessen, daß er Signale der Vertikalfrequenz (50 oder 60 Hz) im wesentlichen ungeschwächt durchläßt, eine unerwünschte Rückkopplung niedrigerer Frequenzen jedoch weitgehend dämpft.

Claims (2)

Patentansprüche: '

1. Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger, bei der ein Sägezahnkondensator aus einer Ladeschaltung von einer Ladespannung aufgeladen wird und eine Kompensationsspannung zum' Ausgleich von Restschwankungen einer stabilisierten Versorgungsgleiclispunnung in die Ladeschallung eingekoppelt wird, um die Sägezahnamplitude über eine Veränderung der Lade-

spannung zu korrigieren, und bei welcher der Sägezahnkondensator für den Sägezahnrücklauf über einen gesteuerten Schalter entladen wird, dadurchgekennzeichnet, daß die Kompensationsspannung an einem Spannungsteiler (44, 46, 48) abgegriffen wird, welcher im Regelkreis der Versorgungsgleichspannungsquelle liegt und derart bemessen ist, daß eine Kompensation von Änderungen der Bildgröße erfolgt, die durch versorgungsspannungsbedingte Schwankungen der Beschleunigungsspannung der Bildröhre hervorgerufen werden. ·

2. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß zur Ableitung der Kompensationsspannung eine Zenerdiode (44) von der Versorgungsgleichspannung (B + ) an einen Abgriff eines Spannungsteilers (46, 48, 84, 86) geschaltet ist, welcher im Regelkreis der Versorgungsgleichspannungsquelle liegt, und daß gleichzeitig auch die Ladespannung für den Sägezahnkondensator (36) von einem zwischen diesem Abgriff und dem bezugsseitigen Ende gelegenen. Punkt (A) des Spannungsteilers (46, 48, 84, 86) abgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109485/372