DE1562292B1

DE1562292B1 - Saw tooth circuit arrangement with control

Info

Publication number: DE1562292B1
Application number: DE19611562292D
Authority: DE
Inventors: Meyer Dipl-Ing Manfred
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1961-07-13
Filing date: 1961-07-13
Publication date: 1970-05-14
Also published as: US3233143A; DE1562292C2; GB981731A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- In Betracht kommende nichtlineare WiderständeThe invention relates to circuit non-linear resistors

anordnung zum Erzeugen eines stabilisierten, säge- weisen vorzugsweise eine symmetrische Kennlinie zahnförmigen Stromes in einer transformatorisch auf, wobei der Zusammenhang zwischen der anlieangekoppelten Spule mittels einer Entladungsröhre, genden Spannung Ό und dem Strom / beschrieben deren Steuergitter eine die Röhre periodisch ent- 5 wird durch die Gleichung U = K- Iß, dabei ist zu sperrende Spannung zugeführt wird, wobei der Aus- bemerken, daß die Spannung U und der Strom / stets gangskreis der Röhre einen Linearisierungs-Dioden- das gleiche Vorzeichen haben und in der Formel Kreis enthält und wobei die während des Rückschla- jeweils nur die Beträge einzusetzen sind. K ist eine ges des Sägezahnstromes am Transformator auftre- Proportionalitätskonstante, und der Exponent β weist tenden Impulse über einen Koppelkondensator einem io vorzugsweise Werte zwischen 0,15 und 0,25 auf. Widerstand mit nichtlinearer symmetrischer Kenn- ■ Derartige Widerstände können aus Siliciumkarbidlinie zugeführt werden, dem auch ein Gleichstrom körnern bestehen, die mit einem Bindemittel zu einer mit einer den Rückschlagimpulsen gleichen Polarität keramikartigen Masse vermischt und dann gesintert zugeführt wird von einer Gleichspannungsquelle, sind. Die Spannungsabhängigkeit beruht auf dem deren Spannung vorzugsweise in der Größenordnung 15 veränderlichen Kontaktwiderstand zwischen den einder Amplitude der Rückschlagimpulsspannung liegt, zelnen Karbidkristallen. Solche Widerstände sind wobei an dem nichtlinearen Widerstand eine Regel- unter der Bezeichnung »VDR-Widerstände« im Hangleichspannung auftritt, die dem Steuerkreis, z. B. del erhältlich. Bei einer Toleranz von ± 10% im dem Gitter, der Röhre zugeführt wird. Spannungswert ergeben sich bei solchen Widerstän-arrangement for generating a stabilized, sawing preferably have a symmetrical characteristic curve of tooth-shaped current in a transformer, whereby the relationship between the coil connected to the line by means of a discharge tube, low voltage Ό and the current / whose control grid is described periodically by the tube the equation U = K- Iß, where the voltage to be blocked is supplied, with the exception that the voltage U and the current / always output circuit of the tube have a linearization diode - the same sign and contains in the formula circle and only the amounts are to be used during the setback. K is a total of the sawtooth current on the transformer, proportionality constant, and the exponent β has tend impulses via a coupling capacitor to an io, preferably values between 0.15 and 0.25. Resistance with non-linear symmetrical characteristic ■ Such resistances can be supplied from silicon carbide line, which also consist of a direct current grains, which are mixed with a binder to form a ceramic-like mass with a polarity equal to the return pulses and then supplied sintered from a direct voltage source. The voltage dependency is based on the contact resistance, which is preferably in the order of magnitude of the order of magnitude variable, between the individual carbide crystals and the amplitude of the kickback pulse voltage. Such resistors are where a control under the designation "VDR resistors" occurs in the slope DC voltage at the non-linear resistor. B. del available. With a tolerance of ± 10% in the grid that is fed into the tube. Voltage values result from such resistances

Bei der Zuführung der vorhandenen Impulsspan- 20 den infolge der Wirkung des Exponenten in der nung erhält man nicht ohne weiteres denjenigen erhaltenen Regelspannung Abweichungen, die z.B. Wert für die Regelgleichspannung des Steuergitters, unter sonst normalen Bedingungen bei 1:4 liegen der die gewünschte Arbeitspunkteinstellung gewähr- können. Der nach dem älteren Vorschlag dem nichtleistet. Es ist daher im allgemeinen noch eine Span- linearen Widerstand parallelgeschaltete Spannungsnungsteileranordnung einzuschalten, z. B. eine die 25 teiler muß somit praktisch über seinen ganzen WiderImpuls-Wechselspannung teilende Kondensator- standswert veränderbar sein, d. h. insbesondere, daß anordnung. Insbesondere zum Ausgleich der ToIe- ein verwendetes Potentiometer der vollen Spannung, ranzen der angeschlossenen Bauelemente kann es insbesondere der Impuls-Wechselspannung, ausgeerforderlich sein, diesen Spannungsteiler einstellbar setzt ist und diese aushalten muß. Das bringt in der auszubilden. 30 Praxis erhebliche Schwierigkeiten mit sich.When supplying the pulse voltages present, as a result of the effect of the exponent in the one does not readily obtain deviations from the control voltage obtained, e.g. Value for the regulating DC voltage of the control grid, under otherwise normal conditions are 1: 4 which can guarantee the desired operating point setting. Which, according to the older proposal, does not do this. It is therefore generally still a voltage divider arrangement connected in parallel with a linear span resistance to switch on, e.g. B. one of the 25 divider must therefore practically over its entire pulse alternating voltage dividing capacitor level value can be changed, d. H. in particular that arrangement. In particular to compensate for the ToIe- a potentiometer used for the full voltage, The connected components can, in particular, be required by the impulse alternating voltage be, this voltage divider is adjustable and must withstand this. That brings in the to train. 30 practice significant difficulties with it.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung, bei der Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs er-In a known circuit arrangement, in which in a circuit arrangement of the initially

dem nichtlinearen Widerstand noch eine positive wähnten Art werden diese Nachteile vermieden, und Vorspannung zugeführt wurde, lag eine Potentio- unter Verwendung weniger Bauelemente, die nur meterschaltung an einer stabilisierten Spannungs- einer geringen Belastung ausgesetzt sind, wird ein quelle, insbesondere der Booster-Spannung, und vom 35 großer Abgleichbereich und eine sichere und genaue Abgriff bestand über einen Ohmschen Widerstand Regelung erzielt, wenn gemäß der Erfindung zwieine Verbindung zum nichtlinearen Widerstand. sehen Transformator und nichtlinearem Widerstand Durch die Änderung der Vorspannung konnten dabei in Reihe mit dem Koppelkondensator ein einstellauch Toleranzabweichungen ausgeglichen werden, barer Widerstand angeordnet ist. jedoch nur zu einem gewissen Teil, da mit Rücksicht 40 Während bei der Verwendung von Spannungsauf die Belastung der Gleichspannungsquelle und die teilern, z. B. auf der Gleichstromseite oder auf der Betriebssicherheit des Gleichspannungspotentiometers Seite der Zuführung der Impulse, Widerstände vernur eine beschränkte Nachregelung möglich war. hältnismäßig niedrigen Wertes Verwendung finden Durch die Verschiebung des Arbeitspunktes des müssen, die eine unerwünschte Belastung der Schalnichtlinearen Widerstandes durch die veränderbare 45 tungsanordnung darstellen, kann bei der Verwen-Vorspannung ergab sich im übrigen auch eine un- dung eines Reihenwiderstandes die Schaltung so beerwünschte Änderung der Regelcharakteristik zwi- messen werden, daß sie an der einen Grenze des sehen der Amplitude der zugeführten Impulsspan- Toleranzbereiches, an der nur verhältnismäßig wenig nung und der erhaltenen Gittervorspannung für die' Gleichspannung erzeugt wird, die Mindestbelastung Röhre. 50 bewirkt, während an der anderen Grenze des ToIe-In addition to the non-linear resistance, these disadvantages are avoided, and in a positive manner mentioned Bias was applied to a potential- using fewer components that only meter circuit at a stabilized voltage are exposed to a low load, becomes a source, especially the booster voltage, and from the large adjustment range and a safe and accurate Tapping was achieved via an ohmic resistance scheme if two according to the invention Connection to the non-linear resistance. see transformer and nonlinear resistance By changing the bias, it was also possible to adjust in series with the coupling capacitor Tolerance deviations are compensated, barer resistance is arranged. but only to a certain extent, since with consideration 40 While when using voltage on the load on the DC voltage source and the dividers, e.g. B. on the DC side or on the Operational safety of the DC voltage potentiometer side of the supply of the impulses, resistances are negligible a limited readjustment was possible. find relatively low value use Due to the shift in the operating point of the must, which represent an undesirable load on the sound nonlinear resistance due to the changeable 45 processing arrangement, the use bias Incidentally, there was also a series resistance that required the circuit Change in the control characteristics will be measured that they are at one limit of the see the amplitude of the supplied pulse span tolerance range, in which only relatively little voltage and the grid bias obtained for the 'DC voltage is generated, the minimum load Tube. 50 causes, while at the other border of the ToIe-

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist es bereits ranzbereiches der Vorwiderstand eingeschaltet wird vorgeschlagen worden, die Verbindung des nicht- und dadurch die Belastungsimpedanz erhöht wird, linearen Widerstandes mit der Impulsspannungs- Da der nichtlineare Widerstand bei hohen Spannunquelle unverändert zu lassen und die erforderliche gen besonders starken Strom aufnimmt und gerade Einstellung dadurch vorzunehmen, daß dem nicht- 55 der Spitzenwert für die erhaltene Regelspannung linearen Widerstand ein vorzugsweise einstellbarer maßgebend ist, ist die Einschaltung eines Reihen-Spannungsteiler parallel geschaltet wurde, dessen Widerstandes besonders wirkungsvoll, wobei ein verAbgriff mit dem Steuergitter der Röhre verbunden hältnismäßig kleiner Reihenwiderstand Verwendung ist. Dieser Abgriff kann auch mit einem anderen finden kann.In order to eliminate these disadvantages, the series resistor is already switched on within the range it has been proposed to connect the non- and thereby increase the load impedance, linear resistance with the pulse voltage Since the non-linear resistance at high voltage source to leave unchanged and the required gene takes particularly strong current and straight To carry out the setting that the non-55 the peak value for the control voltage received A preferably adjustable linear resistance is decisive, is the connection of a series voltage divider was connected in parallel, the resistance of which is particularly effective, with a tap connected to the control grid of the tube using relatively small series resistance is. This tap can also be found with another one.

Teil der die Röhre steuernden Schaltung verbunden 60 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der sein, durch den die erforderliche Erhöhung der Zeichnung näher erläutert.Part of the circuitry controlling the tube is connected 60. The invention will now be described with reference to FIG be through which the necessary increase in the drawing is explained in more detail.

Energiezufuhr in den Ausgangskreis der Röhre ge- 3 Die Figur zeigt die Endstufe der Schaltungsanordsteuert werden kann. Die erwähnte, bereits vorge- nung für die Horizontalablenkung in einem Fernsehschlagene Schaltung ist auch anwendbar, wenn außer empfänger. Dabei wird eine Steuerspannung 2 über der Impulsspannung dem nichtlinearen Widerstand 65 einen Trennkondensator 3 dem Steuergitter 5 der auch eine Gleichspannung zur Arbeitspunkteinstel- Verstärkerröhre 1, ζ. Β. einer Pentode, zugeführt, lung zugeführt wird, durch die eine Verbesserung Der Anodenstrom dieser Röhre 1 durchfließt die der Regelempfindlichkeit erreicht werden kann. Primärwicklung 7 des Transformators 8 und erzeugtEnergy supply to the output circuit of the tube is 3 The figure shows the output stage of the circuit arrangement can be. The mentioned, already prepared for the horizontal deflection in a television hit Circuit is also applicable if except receiver. A control voltage 2 is thereby applied of the pulse voltage to the non-linear resistor 65 a separating capacitor 3 to the control grid 5 of the also a DC voltage to the working point setting amplifier tube 1, ζ. Β. a pentode, fed, ment is supplied, through which an improvement The anode current of this tube 1 flows through the the control sensitivity can be achieved. Primary winding 7 of the transformer 8 and generated

gemeinsam mit der linearisierend wirkenden Reihenspardiode 6 einen Sägezahnstrom durch die Ablenkspule 10, die am Abgriff der Wicklung 7 angeschlossen ist. Die eine Seite der Wicklung 7 ist über den dem Reihenspardiodenkreis zugehörenden Kondensator 9 mit Erde verbunden. Die Kathode der Diode 6 ist mit einer Anzapfung der Wicklung 7 verbunden, während ihre Anode an der Plusklemme einer Speisespannungsquelle von z. B. 220 Volt liegt. Außerdem ist an die Hochspannungs-Sekundärwicklung 11 des Transformators 8 die Diode 12 angeschlossen, welche die Spannung für die Endanode einer nicht dargestellten Bildwiedergaberöhre an den Kondensatortogether with the series energy-saving diode 6, which acts in a linearizing manner, a sawtooth current through the deflection coil 10, which is connected to the tap of the winding 7. One side of the winding 7 is on the the series saving diode circuit associated capacitor 9 connected to ground. The cathode of the diode 6 is connected to a tap of the winding 7, while its anode is connected to the positive terminal of a supply voltage source from Z. B. 220 volts. In addition, the high-voltage secondary winding 11 of the Transformer 8 connected to the diode 12, which supplies the voltage for the end anode of a not shown Picture display tube to the condenser

13 liefert.13 supplies.

Von einer geeigneten Anzapfung der Primärwicklung 7 wird eine Spannung, die während des Rücklaufs des Sägezahnstroms positiv gerichtete Impulse, z.B. mit einer Amplitude von 1250VoIt, aufweist, über einen Kondensator 15 und einen nach der Erfindung eingeschalteten Regelwiderstand 14 einem nichtlinearen Widerstand 16 zugeführt, dessen anderes Ende an Erde liegt. Dieser Widerstand weist die obenerwähnte Spannungs-Strom-Charakteristik U = K ■ Iß auf, wobei K den Wert 2600 und β den Wert 0,175 haben kann. Der Koppelkondensator 15 kann z. B. 270 pF betragen, während der WiderstandFrom a suitable tap on the primary winding 7, a voltage which has positively directed pulses, e.g. with an amplitude of 1250VoIt, during the return of the sawtooth current, is fed via a capacitor 15 and a variable resistor 14 switched on according to the invention to a non-linear resistor 16, the other one The end lies on earth. This resistor has the above-mentioned voltage-current characteristic U = K ■ Iß , where K can have the value 2600 and β the value 0.175. The coupling capacitor 15 can, for. B. 270 pF, while the resistance

14 eine lineare Kennlinie haben und 250 kOhm betragen kann. Über einen Widerstand 18 von z. B. 13,6 Megohm ist der VDR-Widerstand 16 mit dem Kondensator 9 verbunden, an dem eine Gleichspannung von etwa 800VoIt auftritt.14 have a linear characteristic and are 250 kOhm can. Via a resistor 18 of, for. B. 13.6 megohms is the VDR resistor 16 with the Connected capacitor 9, at which a DC voltage of about 800VoIt occurs.

Am nichtlinearen Widerstand 16 ergibt sich eine Impulsspannung, deren Spitzenwert z. B. etwa 1100 bis 1400 Volt beträgt. Durch die Gleichspannung vom Widerstand 18 wird der Arbeitspunkt des Wider-Standes 16 auf den positiven Ast hinaufgeschoben. Aus der Differenz der Gleichrichtung der Impulse und der positiven Vorspannung ergibt sich schließlich am Widerstand 16 eine mittlere Gleichspannung von z.B. -60VoIt gegen Erde. Ist der Widerstand 14 ausgeschaltet, so kann diese Gleichspannung infolge der Toleranzen Werte zwischen 60 und 240VoIt annehmen. Diese starken Abweichungen können durch den angegebenen Wert des Regelwiderstandes 14, der vorzugsweise während der Impulsspitzen wirksam ist und dort strombegrenzend wirkt, gut ausgeglichen werden.At the non-linear resistor 16 there is a pulse voltage whose peak value z. B. about 1100 up to 1400 volts. The DC voltage from resistor 18 becomes the working point of the resistor 16 pushed up onto the positive branch. From the difference in the rectification of the pulses and the positive bias finally results in an average DC voltage across resistor 16 e.g. from -60VoIt to earth. Is the resistance 14 is switched off, this DC voltage can have values between 60 and 240VoIt due to the tolerances accept. These large deviations can be caused by the specified value of the rheostat 14, which is preferably effective during the pulse peaks and acts there to limit the current, works well be balanced.

Zum Abgleich der Schaltung kann dem nichtlinearen Widerstand 16 noch ein Ohmscher Widerstand 17 in der Größenordnung von einigen 100 kOhm parallel geschaltet sein; dieser Widerstand kann jedoch auch entfallen, wodurch sich die Gesamtbelastung der Schaltung vermindert.To adjust the circuit, the non-linear resistor 16 can also be an ohmic resistor 17 can be connected in parallel on the order of a few 100 kOhms; this resistance however, it can also be omitted, which reduces the overall load on the circuit.

Eine Anpassung der Impulsspannung an den Bedarf der Regelschaltung kann auch dadurch erzielt werden, daß zwischen dem Verbindungspunkt des Koppelkondensators 15 und des Regelwiderstandes 14 ein Kondensator 19 in der Größenordnung von 20 bis 50 pF gegenüber Erde eingeschaltet wird. Im allgemeinen kann jedoch auch dieses Schaltelement entfallen.An adaptation of the pulse voltage to the requirements of the control circuit can also be achieved in this way that between the connection point of the coupling capacitor 15 and the variable resistor 14 a capacitor 19 in the order of 20 to 50 pF with respect to earth is switched on. in the in general, however, this switching element can also be omitted.

Bei der gezeichneten Einschaltung des Vorwiderstandes 18 liegt an diesem etwa die halbe Impulsspannung. Bei der gezeichneten Anordnung liegt ein entsprechendes Gleichspannungspotential jedoch auch an dem Abgriff, an dem der Koppelkondensator 15 angeschlossen ist. Eine Wechselspannungsbelastung des Widerstandes 18 läßt sich daher vermindern, wenn dieser Widerstand an den gleichen Abgriff angeschlossen wird. Das andere Ende des Widerstandes 18 kann ersichtlich auch am Widerstands an der Seite angeschlossen werden, an dem die Verbindung zum Koppelkondensator 15 besteht. In diesem Fall sind der Vorwiderstand 18 und der Kondensator 15 parallel geschaltet, derart, daß der Widerstand 18 praktisch für Wechselspannungen entkoppelt und somit nur minimal belastet ist.When the series resistor 18 is switched on, approximately half the pulse voltage is applied to it. In the arrangement shown, however, there is also a corresponding DC voltage potential at the tap to which the coupling capacitor 15 is connected. An alternating voltage load of the resistor 18 can therefore be reduced if this resistance is connected to the same tap is connected. The other end of the resistor 18 can also be seen on the resistor be connected to the side on which the connection to the coupling capacitor 15 exists. In this Case, the series resistor 18 and the capacitor 15 are connected in parallel, so that the resistor 18 is practically decoupled for alternating voltages and thus only minimally loaded.

Grundsätzlich könnte der über den Widerstand 18 zugeführte Gleichstrom einer beliebigen Spannungsquelle geeigneter Größe entnommen werden. Verwendet man z. B. die Speisequelle, so ergibt sich, daß Schwankungen der Speisequelle in den Regelkreis eingeführt werden und dort Störungen hervorrufen können. Bei der angegebenen Anschaltung an die Spannung des Reihen-Spardioden-Kreises sind derartige Abweichungen nicht zu befürchten, da die Stabilisierungsschaltung auch die Spannung am Kondensator 9 weitgehend konstant hält. Die Schwankungen der Kondensatorspannung können somit lediglich eine gewisse Verminderung der Regelempfindlichkeit bewirken, aber keine Störungen von außen einführen.In principle, the direct current supplied via the resistor 18 could be taken from any voltage source of a suitable size. Used one z. B. the supply source, it follows that fluctuations in the supply source in the control loop are introduced and can cause disturbances there. With the specified connection to the Voltage of the series saving diode circle, such deviations are not to be feared because the The stabilization circuit also keeps the voltage across the capacitor 9 largely constant. The fluctuations the capacitor voltage can therefore only reduce the control sensitivity to a certain extent cause, but do not introduce interference from outside.

Die Speisequelle kann sich nur insoweit bemerkbar machen, als sie einen festen Teil der Spannung am Kondensator 9 stellt. Es ist daher zweckmäßig, für die Entnahme der Gleichspannung einen solchen Punkt der Schaltung auszuwählen, der möglichst ausschließlich zum Linearisierungs-Dioden-Kreis gehört und möglichst wenig Verbindnung mit der Netzgleichspannung hat.The source of supply can only make itself felt insofar as it is a fixed part of the tension at the capacitor 9. It is therefore advisable to use one for drawing the DC voltage Select the point of the circuit which, if possible, belongs exclusively to the linearization diode circuit and has as little connection as possible with the DC mains voltage.

Durch die Verwendung einer Gleichvorspannung (über den Widerstand 18) wird eine wesentliche Erhöhung der Regelempfindlichkeit erreicht, d. h. der Änderung der Gleichspannung (am Widerstand 16) bei einer bestimmten prozentualen Änderung der Impulsamplitude. Diese Regelempfindlichkeit ändert sich bei Einstellung des Widerstandes 14 zum ToIeranzabgleich auf gleiche Grund-Gleichspannung (Vorspannung für das Gitter der Röhre 1) nur unwesentlich. Die Wirkung der Schaltung ist somit von der Toleranz unabhängig.Using a DC bias (across resistor 18) provides a substantial increase the control sensitivity is achieved, d. H. the change in DC voltage (at resistor 16) at a certain percentage change in the pulse amplitude. This control sensitivity changes when setting the resistor 14 for tolerance adjustment to the same basic DC voltage (Pre-tension for the grid of the tube 1) only insignificant. The effect of the circuit is thus of independent of the tolerance.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for generating a stabilized, sawtooth-shaped current in a transformer coupled coil by means of a discharge tube, the control grid of which a Tube periodically unlocking voltage is applied to the output circuit of the tube contains a linearization diode circuit and wherein the during the kickback of the sawtooth current impulses occurring at the transformer via a coupling capacitor a resistor with non-linear symmetrical Characteristic are fed to which also a direct current with one of the kickback pulses same polarity is supplied from a DC voltage source, the voltage of which is preferably is of the order of magnitude of the amplitude of the kickback pulse voltage, where at the non-linear resistance, a DC control voltage occurs, which the control circuit, z. B. the Grid fed through the tube characterized in that between the transformer (8) and the non-linear resistor (16) in

Series with the coupling capacitor (15) an adjustable resistor (14) is arranged.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the non-linear Resistor (16) an ohmic resistor (17) is parallel.

1 sheet of drawings