DE1514343B1 - Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Ablenkstromes fuer die Ablenkwicklung einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ablenkschaltung zur impuls erzeugt wird und der infolge einer ÜberErzeugung eines Ablenkstromes für eine Ablenkwick- lagerung mit dem ursprünglichen Sägezahnstrom zu lung einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere einer einer Veränderung von dessen Anstiegsverlauf führt. Fernsehaufnahmeröhre, bei der parallel zu der Ab- Auf diese Weise ist eine S-Verzerrung des Sägezahnlenkwicklung eine Linearitätskorrekturschaltung liegt 5 signals möglich, wobei Amplitude und Phasenlage der und diese Parallelschaltung vom Ausgangsstrom eines S-Verzerrungskomponente über eine Veränderung Verstärkers durchflossen wird, dessen Eingang eine der Dämpfung und der Eigenfrequenz des Korrektur-Sägezahnspannung zugeführt wird, welcher der Aus- Schwingkreises veränderbar sind. Hierdurch lassen gangsstrom entsprechen soll. sich die bei großen Strahlablenkungen bedingten

Es ist eine Ablenkschaltung bekannt, bei welcher io Fehler kompensieren.

ein Teil des Ausgangssignals der die Ablenkspule Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber

speisenden Endstufe auf die als Differenzverstärker darin, eine Ablenkschaltung anzugeben, die insbesonarbeitende Vorstufe des Ablenkverstärkers zurück- dere für Fernsehaufnahmeröhren geeignet ist und zu geführt wird. Das zurückgeführte Ausgangssignal diesem Zwecke eine völlig lineare Ablenkung des wird mit dem Eingangssignal der Vorstufe verglichen, 15 Abtastpunktes auf der Targetelektrode ermöglicht, wobei das Differenzsignal als Steuersignal der Vor- wobei die Schaltung von einem linearen Sägezahnstufe wirkt. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal signal ansteuerbar ist, dessen Linearität nicht zur bis auf eine geringe, der Regelabweichung eines Erreichung der gewünschten Ablenkungslinearität Regelkreises entsprechende Restabweichung in seiner vorverzerrt werden müßte, sondern gleichzeitig zur Kurvenform im Eingangssignal angeglichen. Das 20 Steuerung anderer Schaltungsteile als Bezugssignal lineare Sägezahn-Eingangssignal der Vorstufe hat auf verwendet werden kann. Hierzu wird ein Differenzdiese Weise ein lineares Ausgangs-Sägezahnsignal zur verstärker verwendet, dessen Eingängen ein lineares Folge, wobei jegliche Abweichungen zwangläufig Sägezahnsignal bzw. ein von der Ablenkwicklung ausgeglichen werden. Nichtlinearitäten der tatsäch- zurückgekoppeltes Signal zugeführt wird. Dabei ist liehen Abtastung des Schirms oder Targets der 35 zu vermeiden, daß zur Linearisierung der Ablenkung Kathodenstrahlröhre, welche durch erst nach dem des Abtastfleckes eingeführte Korrekturen nicht, durch Verstärker wirksame Einflüsse bedingt sind, werden die Nachführungswirkung des Verstärkers wieder hierbei jedoch nicht kompensiert. Derartige Einflüsse ausgeregelt werden. Eine dies verhindernde entsprekönnen beispielsweise durch den komplexen Charak- chende Vorverzerrung des Eingangssignals verbietet ter der Ablenkspulen oder durch den Tangenzfehler 30 sich im Anwendungsfall der Erfindung, da das lineare der Ablenkung hervorgerufen werden. Eine lineare Eingangssignal außer der Ablenkschaltung für das Abtastung läßt sich dann nur durch eine entspre- das Leuchtdichtesignal liefernde Image-Orthicon chende Vorverzerrung des dem Verstärker zugeführ- außerdem zur Ansteuerung der die Farbsignale ten Eingangssignals erreichen. Der bekannte Ver- erzeugenden Vidicon verwendet werden soll und ein stärker arbeitet als selbstschwingende Kippstufe und 35 exakter Gleichlauf der Strahlablenkung der Vidicons erzeugt am Eingang der Vorstufe ein lineares Säge- mit dem Image-Orthicon zur Vermeidung von Farbzahnsignal. Es gibt jedoch Fälle, wo das lineare fehlem unbedingt erforderlich ist. Eingangssignal gleichzeitig als Bezugssignal für Die vorstehende skizzierte Aufgabe der Erfindung

andere Stufen verwendet wird, so daß eine Vor- läßt sich dahingehend präzisieren, daß trotz des verzerrung nicht zulässig ist. 40 linearen Eingangssignals der Ablenkschaltung und

Es ist ferner bekannt, der Zeilenablenkwicklung des durch die Wirkung des Differenzverstärkers beeiner Fernsehkamera ein Anpassungsnetzwerk zu- dingten linearen Verlaufs des von der Ausgangsstufe zuschalten, welches einer Anpassung der Ablenkspule des Verstärkers gelieferten Ausgangsstromes der die an den Wellenwiderstand der die Ablenkspannung Ablenkspule unmittelbar durchfließende Strom in zuführenden Leitung bewirkt, so daß Leitungs- 45 seiner Kurvenform so verändert werden kann, daß reflexienen vermieden werden. Eine Linearitäts- die Ablenkung des Abtastfleckes streng linear über korrektur des in der Ablenkspule fließenden Ablenk- das Target erfolgt, was bei einem linearen Verlauf Stromes wird damit jedoch nicht erreicht. Außerdem des die Ablenkwicklung durchfließenden Stromes ist es bekannt, bei Verzicht auf einen Zeilenablenk- nicht exakt der Fall ist.

transformator zur Vermeidung eines Gleichstrom- 50 Diese Aufgabe wird bei einer Ablenkschaltung zur flusses durch die Ablenkspule diese kapazitiv an die Erzeugung eines Ablenkstromes für eine Ablenk-Zeilenendröhre anzukoppeln und die dadurch ver- wicklung einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere ursachte Frequenzabhängigkeit der Last der Zeilen- einer Fernsehaufnahmerohre, bei der parallel zu der endröhre zu beseitigen, indem der Ablenkwicklung Ablenkwicklung eine Linearitätskorrekturschaltung ein induktives Kompensationsnetz parallel geschaltet 55 und diese Parallelschaltung vom Ausgangsstrom eines wird, dessen Komponenten so bemessen sind, daß Verstärkers durchflossen wird, dessen Eingang eine ihre Zeitkonstante gleich der Zeitkonstante des die Sägezahnspannung zugeführt wird, welcher der Aus-Ablenkwicklung enthaltenden Stromzweiges ist. Auf gangsstrom entsprechen soll, erfindungsgemäß dadiese Weise wird erreicht, daß nicht ein Anteil der durch gelöst, daß der Verstärker in an sich bekannter Frequenzkomponenten des Ablenkstromes gegenüber 60 Weise als Differenzverstärker ausgebildet ist, der die einem anderen Anteil benachteiligt oder hervorgeho- Kurvenform des Ausgangsstromes mit der Kurvenben wird, was zu Kurvenformverzerrungen des von form der Eingangssägezahnspannung vergleicht und der Röhre angebotenen linearen Sägezahnsignals den Ausgangsstrom so beeinflußt, daß seine Kurvenführen würde. form derjenigen der Eingangsspannung gleicht und Es ist auch bekannt, in den Stromkreis der Ablenk- 6₅ daß die Parameter der Linearitätskorrekturschaltung Wicklung einen Korrekturstrom einzukuppeln, der im Sinne einer linearen Ablenkung des Kathodendurch Anstoßen eines Schwingkreises regelbarer Strahls über den Röhrenschirm derart bemessen sind, Dämpfung und Frequenz durch den Zeilenrücklauf- daß der die Linearitätskorrektur durchfließende Strom

komplementär zu dem die Ablenkwicklung durchfließenden Strom verläuft.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und sind an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein teilweise in Blockform dargestelltes. Schaltbild eines Ablenkkreises, der eine Ausführungsform der Erfindung enthält, und

F i g. 2 ein Diagramm, das den Verlauf verschiedener Ströme des in F i g. 1 dargestellten Ablenkkreises zeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zum elektronischen Ablenken eines Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre 10 enthält eine Ablenkwicklung 12, einen Ausgangsverstärker 14 und einen Differenzverstärker 16. Die Ablenkwicklung enthält Teilwicklungen 18, 20. Der Wicklungswiderstand der Ablenkwicklung ist durch einen Ersatzwiderstand 22 dargestellt. Eine Klemme 24 der Ablenkwicklung ist über einen ersten Blockkondensator 26 mit einer Kollektorelektrode 28 eines Ausgangsverstärkertransistors 30 gekoppelt.

Der Ausgangstransistor 30 arbeitet in Emitterschaltung. Die Betriebsgleichspannung für diesen Transistor wird von einer Spannungsquelle 32 geliefert und der Kollektorelektrode 28 über einen verhältnismäßig klein bemessenen Arbeitswiderstand 34 und eine Drossel 36 zugeführt. Der Transistor 30 wird mit Vorspannungen, die eine weitgehend lineare Verstärkung gewährleisten, durch an die Basiselektrode 42 angeschlossene Widerstände 38, 40 und einen an den Emitter 48 angeschlossenen Widerstand 44, der durch einen Kondensator 46 überbrückt ist, versorgt.

Der Differenzverstärker 16 enthält einen Transistor 50, der ebenfalls als linear arbeitender Verstärker in Emitterschaltung aufgebaut ist. Die Vorspannung für eine Basiselektrode 51 dieses Transistors wird durch Widerstände 52, 53 geliefert. Eine Kollektorelektrode 56 ist über einen Arbeitswiderstand 54 mit der Spannungsquelle 32 verbunden. Eine Emitterelektrode 58 wird durch einen Widerstand 60 vorgespannt, der durch einen Kondensator 61 überbrückt ist. Zur Hochfrequenzkompensation des Verstärkers dient eine Spule 62. Die Emitterelektrode 58 ist mit einer zweiten Klemme 64 der Ablenkwicklung 12 gekoppelt, und ein in den Emitterkreis eingeschalteter Gegenkopplungswiderstand 66 erzeugt eine Spannung, deren Verlauf dem Ablenkkreisausgangsstrom i_d entspricht.

Dem Differenzverstärker 16 wird ein Eingangssignal 68 von einem als Ganzes mit 70 bezeichneten Ablenkkreis über einen Verstärker 72 und einen Kopplungskondensator 74 zugeführt. Der Ablenkkreis 70 enthält eine als Ganzes mit 78 bezeichnete Ablenkwicklung für eine Kathodenstrahlröhre 76, einen Ausgangsverstärkertransistor 82 und eine Quelle 84 für ein Ablenksignal 86. Mit der Ablenkwicklung 78 ist ein Widerstand 88 in Reihe geschaltet, an dem eine Signalspannung 90 auftritt, wenn der Ablenkkreis 70 in der Wicklung 78 und dem Widerstand 88 einen sägezahnförmigen Strom fließen läßt. Die Spannung 90 stellt ein Abbild des in der Ablenkwicklung fließenden Stromes dar.

Statt der in F i g. 1 als Ablenkkreis dargestellten Quelle für das Eingangssignal 68 können selbstverständlich auch andere Quellen für das dem Differenzverstärker zugeführte Eingangssignal dienen. Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung ist insbesondere für Farbfernseheinrichtungen geeignet. In diesem Falle bildet die Kathodenstrahlröhre 76 eine Aufnahmeeinrichtung, wie ein Image-Orthicon, zum Erzeugen einer Leuchtdichtekomponente eines zu übertragenden Signals, und die Kathodenstrahlröhre 10 ist ein Vidicon, das eine Farbsignalkomponente der Szene liefert. Zwischen der Ablenkung des Elektronen-Strahls in der Röhre 10 und der Ablenkung des Elektronenstrahls in der Röhre 76 muß dabei exakter Gleichlauf herrschen.

Um eine Übereinstimmung zwischen dem Eingangssignal 68 und dem Verlauf des Ausgangsstromes des Ablenkkreises sicherzustellen, werden diese Signale durch den Differenzverstärker verglichen, der die Schwingungsform des Ausgangsstromes dabei so ändert, daß sich Übereinstimmung ergibt. Das Signal 68 und das durch den Ausgangsstrom i_d (F i g. 2) am

ao Widerstand 66 erzeugte Signal hat die gleiche Polarität. Wenn diese Signale voneinander abweichen, entsteht zwischen Basis- und Emitterelektrode eine Differenz-Fehlerspannung. Das zusammengesetzte Wechselspannungssignal zwischen der Basis- und Emitterelektrode enthält die Summe des Eingangssignals 68 und dieser Differenzspannung. Der Ausgangsstrom wird automatisch geändert, bis die Differenz-Fehlerspannung Null ist.
Es war oben bereits erwähnt worden, daß es wünsehenswert ist, die Linearität der Strahlablenkung in der Röhre 10 zu korrigieren, ohne daß dabei die Schwingungsform des Eingangssignals 68 geändert und die die Linearität korrigierende Änderung automatisch durch den Differenzverstärker rückgängig gemacht wird. Um dies zu erreichen, ist der Ablenkwicklung 12 eine Schaltungsanordnung parallelgeschaltet, die eine Induktivität 92 und einen Widerstand 94 enthält. Die elektrischen Parameter der Induktivität 92 und des Widerstandes 94 sind so bemessen, daß der Verlauf des in der Ablenkwicklung fließenden Stromes i_y (F i g. 2) im Sinne einer Korrektur der Linearität der Strahlablenkung geändert wird, während gleichzeitig gewährleistet bleibt, daß der Verlauf des Ausgangsstromes i_d (F i g. 2) des Ablenkkreises mit dem Eingangssignal 68 (Spannung e_6s) übereinstimmt. Wenn insbesondere die Beziehung

^X94

-92

R₂,

besteht, stimmen die Schwingungsformen des in der Ablenkwicklung fließenden Stromes i_y, des im Linearitätskorrekturkreis fließenden Stromes Z₁ und des Ausgangsstromes i_a des Ablenkkreises überein. Der in der Ablenkwicklung fließende Strom i_y stimmt damit mit der Schwingungsform des Signals e_es überein. Der Verlauf des in der Ablenkwicklung fließenden Stromes. i_v kann durch Vergrößern oder Verkleinern des Widerstandes 94 zur Korrektur von Nichtliearitäten geändert werden, die durch Faktoren außerhalb der Steuerschleife des Differenzverstärkers verursacht werden. Der Differenzverstärker macht den Ablenkkreis sozusagen zu einer einen konstanten Strom liefernden Quelle. Der Strom Z₁ ändert sich daher umgekehrt wie der Strom i_y, während der Ausgangsstrom i_d des Ablenkkreises unverändert bleibt.

Diese Wechselwirkung ist aus dem in F i g. 2 dargestellten Verlauf von Z₁, i_y und i_d ersichtlich. Eine Abnahme des Widerstandes 94 ändert den Verlauf des Stromes Z₁ entsprechend dem gestrichelten Kurvenstück 96, und der Verlauf des Stromes i_y ändert sich dabei gleichzeitig entsprechend dem gestrichelten Kurvenstück 98. Wenn dagegen der Widerstand 94 vergrößert wird, ändert sich der Verlauf des Stromes Z₁, wie durch das gestrichelte Kurvenstück 100 dargestellt ist, und gleichzeitig ändert sich dabei der Verlauf des Stromes i_y entsprechend dem gestrichelten Kurvenstück 102. Da der Kreis als stromkonstante Quelle erscheint und der Strom i_d — i_y + Z₁ ist, bleibt der Verlauf des Stromes i_d ungeändert und in Übereinstimmung mit dem Verlauf e₆₈. Durch den Verlauf des Stromes i_y entsprechend den Kurvenabschnitten 98 und 102 kann eine lineare Elektronenstrahlspur erreicht werden. Durch Verstellung des Widerstandes 94 läßt sich der Grat der Linearitätskorrektur ändern. Es ist also möglich, die unerwünschten Nichtlinearitäten zu korrigieren, einen Gleichlauf zu erhalten und eine automatische Rückgängigmachung der Linearitätskorrektur durch den Differenzverstärker zu verhindern.

Bei Verwendung in Fernsehgeräten kann das sägezahnförmige Eingangssignal 68 das Zeilenablenksignal darstellen und eine Wiederholungsfrequenz von 15 750 Hz haben. Bei dieser Frequenz ist die induktive Reaktanz der Induktivität 92 beträchtlich größer als die Impedanz des Widerstandes 94. Durch Änderungen des Widerstandes 94 kann daher die gewünschte Linearitätskorrektur erreicht werden, ohne daß dadurch die von Spitze zu Spitze gerechnete Amplitude des Ablenkstromes i_d nennenswert beeinflußt wird, so daß die eingestellte Ablenkbreite vorteilhafterweise praktisch nicht verändert wird.

Die beschriebene Schaltungsanordnung ermöglicht in Verbindung mit einem Differenzverstärker eine sehr vorteilhafte Korrektur von Nichtlinearitäten der Strahlablenkung, die ihre Ursache außerhalb einer Kontrollschleife des Verstärkers haben. Die Anordnung hat dabei den Vorteil, daß durch die Linearitätskorrektur weder die Schwingungsform des Eingangssignals verändert wird, noch ein Ansprechen des Verstärkers auf die durch die Linearitätskorrektur erfolgten Änderungen erfolgt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Ablenkstromes für eine Ablenkwicklung einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere einer Fernsehaufnahmeröhre, bei der parallel zu der Ablenkwicklung eine Linearitätskorrekturschaltung liegt und diese Parallelschaltung vom Ausgangsstrom eines Verstärkers durchflossen wird, dessen Eingang eine Sägezahnspannung zugeführt wird, welcher der Ausgangsstrom entsprechen soll, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (30, 50) in an sich bekannter Weise als Differenzverstärker ausgebildet ist, der die Kurvenform des Ausgangsstroms (i_d) mit der Kurvenform der Eingangssägezahnspannung (68) vergleicht und den Ausgangsstrom so beeinflußt, daß seine Kurvenform derjenigen der Eingangsspannung gleicht, und daß die Parameter der Linearitätskorrekturschaltung (92, 94) im Sinne einer linearen Ablenkung des Kathodenstrahls über den Röhrenschirm derart bemessen sind, daß der die Linearitätskorrekturschaltung durchfließende Strom (Z₁) komplementär zu dem die Ablenkwicklung (12) durchfließenden Strom (z_v) verläuft.

2. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearitätskorrekturschaltung in an sich bekannter Weise aus der Reihenschaltung einer Induktivität (92) mit einem Widerstand (94) besteht.

3. Ablenkschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (94) einstellbar ist.

4. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betriebsfrequenz die Impedanz des Linearitätskorrekturgliedes (92, 94) groß gegen die Impedanz der Ablenkspule (12) ist und daß außerdem die Impedanz der Induktivität (92) groß gegen den Widerstand (94) ist.

5. Ablenkschaltung nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Parallelschaltung der Ablenkspule (12) der Linearitätskorrekturschaltung (92, 94) in einem vom Ausgang der Endstufe (30) des Verstärkers auf den Emitterwiderstand (66) der Vorstufe (50) geführten Rückkopplungszweig enthalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen