DE1639191B1

DE1639191B1 - Schaltungsanordnung zur vergroesserung eines ausgewaehlten teils des auf dem schirm einer kathodenstrahlroehre abgebildetedeten r rasters

Info

Publication number: DE1639191B1
Application number: DE19681639191
Authority: DE
Inventors: Hans Gunnar Berggren; Tore Bertil Reinhold Olsson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1967-03-14
Filing date: 1968-03-12
Publication date: 1971-03-04
Also published as: NL6803424A; SU363268A3; US3471743A; FR1583761A; GB1204219A; BE711824A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- Darstellung des Bildes und daß der gewünschte, ver-

anordnung zur Vergrößerung eines ausgewählten ■_ größert darzustellende Bildausschnitt nicht auf die

Teils des auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre gesamte verfügbare Bildfläche ausgedehnt werden

abgebildeten Rasters in wenigstens einer Ablen- kann.

kungsrichtung, bei der der Anfangszeitpunkt und 5 Es ist in diesem Zusammenhang offensichtlich, daß die Abtastgeschwindigkeit eines die Ablenkung des es nicht ausreicht, eine einfache Änderung der Lauf-Strahls der Kathodenstrahlröhre bewirkenden und geschwindigkeit oder Ablenkungsgeschwindigkeit von einem Synchronsignal steuerbaren Ablenkungs- durchzuführen, um die gewünschte Vergrößerung zu signals durch einen zwischen eine Synchronsignal- erhalten. Wenn zunächst die längere Dimension des quelle und einen die Ablenkungssignale erzeugenden io ursprünglichen Bildes betrachtet wird, das den hori-Ablenkungsgenerator eingeschalteten Steuerimpuls- zontalen Raum in der Richtung von 0 bis 6 cm eingenerator mit einer Zeitverzögerungseinrichtung ver- nahm, ist dessen Bereich zwischen 2 und 4 cm auf änderbar sind. " 6 cm zu vergrößern,· und gleichzeitig ist der Anf angs-

In Kathodenstrahlröhren wird ein von einer Elek- punkt für diesen Bereich auf 0 cm zu bringen. Dabei tronenquelle erzeugter Elektronenstrahl in zwei 15 muß beachtet werden, daß die Wiedergabe des BiI-Richtungen, die allgemein rechtwinklig zueinander des gesteuert wird von Synchronsignalen, die beistehen, mittels eines elektrischen oder magnetischen spielsweise von dem optischen System einer Infrarot-Felds abgelenkt. Solche Anordnungen werden in Os- Fernsehkamera stammen und deren feste zeitliche zilloskopen, Fernsehempfängern u. dgl. verwendet. Einstellung nicht geändert werden kann. Es hat sich Es ist auch bekannt, bei solchen Anordnungen die 20 gezeigt, daß der verwendete Ablenkungsgenerator in Laufgeschwindigkeit oder Ablenkungsgeschwindig- solcher Weise geändert werden muß, daß seine Abkeit des Elektronenstrahls über den Bildschirm der lenkungsgeschwindigkeit vergrößert, beispielsweise Röhre, beispielsweise bei einem Oszilloskop, konri- verdreifacht wird, weil der Beginn der Ablenkung, nuierlich oder stufig mit dem Zweck der Anpassung die nunmehr eine größere Geschwindigkeit besitzt, der Abtastgeschwindigkeit an ein periodisch wech- 25 später liegt, nämlich in einem Augenblick, in dem selndes Signal zu ändern, das den entsprechenden unter normalen Bedingungen die Ablenkung den Ablenkeinrichtungen der Röhre zugeführt ist, um da- Punkt 2 cm längs der. horizontalen Achse erreicht durch beispielsweise ein stehendes Bild einer Welle, haben würde. Weiterhin zu gewährleisten, daß nur von einem periodischen Signal zu erhalten. In kon- die gewünschte Entfernung des ursprünglichen BiI-ventionellen Anordnungen dieser Art tritt eine Ände- 30 des, die zwischen 2 und 4 cm lag, berücksichtigt rung der Laufgeschwindigkeit oder Ablenkungsge- wird, muß selbstverständlich die Gesamtausdehnung schwindigkeit auf; jedoch bleiben der Anfangspunkt der Ablenkung auf den gewünschten Wertjvon 6 cm des Elektronenstrahls und die Gesamtablenkung im (gleich der früheren Horizontalerstreckung) durch wesentlichen unverändert, Begrenzung der für die schnellere Ablenkung ver-

In bestimmten Ariwendungsfällen hat es sich je- 35 brauchten Zeit beschränkt werden, so daß die Ab-

doch als wünschenswert erwiesen, einen Teil des lenkung wie vorher beim Punkt 6 cm endet und zum

Bildes herauszunehmen und so zu vergrößern, daß Anfangspunkt zurückkehrt.

dieser Teil des Bildes im wesentlichen den gesamten Der Erfindung liegt. die Aufgabe zugrunde, die

zur Beobachtung zur Verfügung stehenden Teil des Nachteile der bekannten Anordnung zu vermeiden

Bildschirms der Kathodenstrahlröhre einnimmt. 4° und eine Schaltungsanordnung der eingangs beschrie-

Ein ähnliches Problem hat sich in bestimmten Fäl- benen Art zu schaffen, welche eine maßstabgetreue len bei im Infrarotbereich arbeitenden Fernsehkame- Vergrößerung eines Bildausschnitts auf der gesamten ras gebildet, bei denen auf Grund der benutzten verfügbaren Bildfläche einer Bildröhe ermöglicht,
optischen Spiegeleinrichtung in bestimmten Fällen Deshalb wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre er- 45 der Steuerimpulsgenerator, einen durch das Synhaltene Bild eine verhältnismäßig weite Erstreckung chronsignal ausgelösten, in seiner Zeitkonstante in einer Richtung und eine geringere in der anderen variablen monostabilen Kippkreis enthält und daß Richtung besitzt. Als Beispiel kann angenommen der monostabile Kreis bei der Rückkehr in den stabiwerden, daß in einem besonderen Fall das Bild auf len Zustand gleichzeitig die Amplitude der dem Abdem Bildschirm 6 crri breit und 2 cm hoch ist. Es ist 50 lenkungsgeneratöt zugeführten Signale ändert,
dann beispielsweise erwünscht, denjenigen Teil des Soll die gesamte Bildhöhe in Vertikalrichtung ge-Bildes, der 2 cm des Mittelbereichs des länglichen ändert werden, braucht keine Änderung des AnBildes einnimmt, sich also zwischen der Länge 2 cm fangspunkts der Ablenkung oder der gesamten Ab- und 4 cm der längeren Erstreckung befindet, so zu lenkungszeit stattzufinden, sondern es reicht aus, die vergrößern, daß sich ein Bild mit 6 cm Seitenlänge 55 Verstärkung- in einem zwischen den Ablenkungsergibt. Gleichzeitig kann es erwünscht sein, die volle generator und das Ablenkungselement der Kathoden-Höhe von 2 cm zu behalten oder die Höhe des Bildes strahlröhre eingeschalteten Verstärker zu vergrößern, derart zu vergrößern, daß ein Bild von 6 · 6 cm er- Gewünschtenfalls kann zur Erreichung des Bildes, halten wird. das in Vertikalrichtung symmetrisch zu seiner vor-

Bei einer nach der britischen Patentschrift 678 034 60 herigen Lage ist, der vertikale Anfangspunkt auf den

bekannten Schaltungsanordnung der eingangs be- Bildschirm verschoben werden, beispielsweise durch

schriebenen Art wird dem Kurvenverlauf der Ab- Änderung einer Vorspannung, jedoch wird dies un-

lenkungsspannung eine Zusatzspannung überlagert. nötig bei symmetrischer Ablenkung.

Dadurch wird bewirkt, daß die Ablenkgeschwindig- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus

keit in der Bildmitte größer als an den Rändern des 65 der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung

Bildes wird. Folglich wird der mittlere Teil des BiI- dargestellten, nicht beschränkenden Ausführungs-

des vergrößert dargestellt. Nachteilig ist die infolge beispiels. Es zeigt

der unverbindlichen Verzerrung nicht maßstäbliche F i g. 1 ein Beispiel der änderbaren Bildanordnung,

F i g. 2 ein Blockbild der Schaltung, . ...

F i g. 3 ein Schaltbild für einen Steuerimpulsgenerator für den Ablenkungsgeneratör,

Fig. 4 ein Schaltbild des Ablenkungsgenerators mit Umschalteinrichtungen und "5

Fig. 5 ein Schaltbild des Ablenkungsverstärkers.

F i g. 1 zeigt den Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre KR, deren Schirm kreisförmig ist. Auf dem Schirm ist mittels vollausgezogener Linien das in einem bestimmten Beispiel mit einer Infrarot-Fernsehkamera erhaltene Bild dargestellt. Das Bild erstreckt sich horizontal von Punkt ν 1 zu Punkt ν 2. Nach der Erfindung wünscht man, ein derart vergrößertes Bild des in dem ursprünglichen Bild zwischen Λ 3 und /z4 befindlichen Teils zu erhalten, daß es sich horizontal zwischen den Punkten Al und hl befindet. Gleichzeitig kann es erwünscht sein, das Bild vertikal so zu vergrößern, daß der ursprünglich zwischen den Punkten A3 und fi4 bzw. vl und ν 2 gelegene Teil das gesamte durch strichpunktierte Linien angedeutete Feld des Bildschirms einnimmt, d.h. eine Bildfläche, die sich horizontal zwischen den Punkten hl und hl und vertikal zwischen den Punkten ν 3 und ν 4 erstreckt.

Das Blockschaltbild gemäß F i g, 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Synchronsignale 551 für die horizontale Ablenkung und 552 für die vertikale Ablenkung, die bestimmte Zeitlagen einnehmen, werden von konventionellen, nicht gezeigten Mitteln erhalten. Die Synchronsignale können beispielsweise von kurzen Rechteckimpulsen gebildet sein. Die Form der Signale ist aber für die Erfindung unwichtig mit der Ausnahme, daß sie in der Lage sein müssen, die Steuerimpulsgeneratoren in vorbestimmten Zeitpunkten zu betätigen; die Impulsform ist daher nicht in den Einzelheiten beschrieben.

Jedes Synchronsignal wird dem zugehörigen Steuerimpulsgenerator zugeführt, der für die horizontale Ablenkung mit Ul und für die vertikale Ablenkung mit Ul bezeichnet ist. Die Steuerimpulsgeneratoren dienen dem Zweck, nach vorbestimmten Zeitverzögerungen einen konventionellen Ablenkungsgenerators 51 für die horizontale Ablenkung und einen konventionellen Ablenkungsgenerator 52 für die vertikale Ablenkung in Gang zu setzen. Eine Zeitverzögerung ist im vorliegenden Fall für den Ab- ' lenkungsgenerator für die horizontale Ablenkung unvermeidlich, wenn der vergrößerte Bildteil in bestimmter Weise auf dem Bildfeld eingerichtet werden soll. Weiterhin hat es sich gezeigt, daß bei der Benutzung der Steuerimpulsgeneratoren Ul und U 2 man eine viel größere Freiheit hinsichtlich der Zeitpunkte hat, in denen die Synchronsignale in Abhängigkeit beispielsweise der augenblicklichen Stellungen der optischen Abtasteinrichtung erzeugt werden. Dies gestattet Konstruktionsmöglichkeiten hinsichtlich der mechanischen Bauteile, die auf andere Weise nicht zu erreichen wären.

Jedes der erzeugten Ablenkungssignale wird von dem jeweiligen Ablenkungsgenerator 51 bzw. 52 einem konventionellen Ablenkungsverstärker Fl bzw. Fl zugeführt. Die Ablenkungsverstärker sind in entsprechender Weise an Paare von Ablenkungsplatten Pl für die horizontale bzw. Platten P 2 für die vertikale Ablenkung angeschlossen.

Es sei erwähnt, daß bei der beschriebenen Ausführungsform die Ablenkung mittels Plattenpaaren herbeigeführt wird, d. h. mittels elektrischer Felder; jedoch ist es dem Fachmann selbstverständlich, daß auch Ablenkungsspulen zur Bewirkung der Ablenkung durch magnetische Felder verwendet werden könnten oder auch eine kombinierte Anordnung, beispielsweise mit Platten für die horizontale Ablenkung und Spulen für die vertikale Ablenkung oder umgekehrt.

Zur Erlangung der gewünschten Bildvergrößerung des Schirmbereichs/z 3 bis /i4 ist eine Zahl von Schaltern vorgesehen, nämlich ein Schalter 01 zur Änderung der Zeitverzögerung in dem Steuerimpulsgenerator JUl, ein Schalter O 2 zur Änderung der Daten (Geschwindigkeit) des von dem Ablenkungsgenerator 51 erzeugten Ablenkungssignals und schließlich ein Schalter O 3 zur Änderung der Verstärkung des Ablenkungsverstärkers F 2 für die vertikale Ablenkung. Die Schalter Öl, 01 und O3 sind mechanisch gekuppelt und bewirken in einer Stellung, daß der zwischen den Punkten h 3 und /z4 gelegene Bildbereich in dem in ausgezogenen Linien gezeichneten Feld erscheint, und in der anderen Stellung, daß dieser Bereich in dem gestrichelt gezeichneten Feld erscheint.

Wie oben erwähnt, besteht die Funktion der Steuerimpulsgeneratoren Z71 und Ul in der Erzeugung von Steuerimpulsen für die Ablenkungsgeneratoren 51 bzw. 52 mit einer gewissen Zeitverzögerung, die hinsichtlich des Steuerimpulsgenerators Ul veränderbar sein soll mittels des Schalters 01. Da der prinzipielle Aufbau der Steuerimpulsgeneratoren E/1 und Ul gleich ist mit der Ausnahme, daß der Generator U1 keinen Schalter für die Einschaltung einer bestimmten Verzögerung aufweist, wird lediglich der Steuerimpulsgenerator Ul im folgenden in seinen Einzelheiten beschrieben.

F i g. 3 zeigt ein mehr in die Einzelheiten gehendes Schaltbild des Steuerimpulsgenerators 171. Der Generator ist als monostabile Anordnung mit zwei npn-Transistoren Q1 und Q1 gezeigt. Unter den gewählten Spannungsbedingungen ist der Transistor Ql unabhängig von der Stellung des Schalters 01, der außer Betrieb, also offen gezeigt ist,-leitend, so daß sein Koliektorstrom einen Spannungsabfall an dem Widerstand R4 derart verursacht, daß die Ausgangsklemme 5, die mit dem folgenden Ablenkungsgenerator 51 verbunden ist, eine Spannung nahe Erdpotential aufweist. Dadurch erhält der Transistor Ql über den WiderstandR6 und den Widerstandes eine solche Vorspannung, daß er nicht leitend ist. Unter den gewählten Spannungsbedingungen fließt ein Strom durch den Widerstand R1 und die Diode Dl zum Punkt 3, wobei der Kollektor des Transistors Ql im wesentlichen dieselbe Spannung wie Punkt 3 erhält. Die Basis des Transistors Q 2 erhält je nach der Stellung des Schalters 01 eine Vorspannung entweder über den Regelwiderstand R1 oder den Regelwiderstand R 3. Jeder dieser Widerstände ist mit dem Kollektor des Transistors Q1 über einen Kondensator Cl bzw. Cl verbunden. Diese Kondensatoren werden, wenn Transistor Q 2 leitend und Transistor Q1 nicht leitend sind, auf eine bestimmte Spannung aufgeladen. Wenn ein Synchronsignal der richtigen Polarität zwischen den Punkten 1 und 2 eintrifft, erhält die Basis des Transistors β 1 ein höheres positives Potential. In der praktischen Ausführung des gezeigten Beispiels findet das »Eintreffen des Synchronsignals« in der Weise statt, daß eine leitende Verbindung in der Synchronisieranord-

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nung zwischen den Punkten 1 und 2 geschaffen wird, genommen, daß der Widerstands2 kleiner ist als wodurch der Stromweg der Basis des Transistors β 1 der Widerstand R 3 und daß die Kapazität des Konüber den Widerstand R 5 eine veränderte Vorspan- densators Cl kleiner ist als die des Kondensators C 2. nung zuführt, wobei der Kondensator C3 sehr klein Bei der ÄC-Kombination der Glieder R2 und Cl ist und daher nur eine geringe Verzögerung hinsieht- 5 finden daher die Rückkehr und Beendigung des Auslich der geänderten Vorspannung an der Basis des gangsimpulses nach einer kürzeren Zeitdauer nach Transistors β 1 verursacht. Der Transistor β 1 wird Eingang des Synchronsignals statt als bei der RC-somit leitend und führt einen so hohen Strom, daß Kombination der Glieder R 3 und C 2, wie es durch der Spannungsabfall an dem WiderstandRl so groß die Wellenform unter Punkt 5 in Fig. 3 gezeigt ist. ist, daß der Kollektor des Transistors β 1 im wesent- io Darüber hinaus wird durch gestrichelte Linien geliehen auf Erdpotential fällt. Auf Grund der Tat- zeigt, daß bei dem ersten Impuls in jedem einzelnen sache, daß die Kondensatoren Cl bzw. C 2 sich nicht Fall die gezeigte Möglichkeit der Einstellung der augenblicklich entladen können, findet die mit dem Widerständet2 bzw. R3 in gewissen Grenzen die Schalter O1 und daher mit der Basis des Transitors Möglichkeit gibt, den Zeitpunkt einzustellen, bei dem β 2 verbundene Kondensatorelektrode ein veränder- 15 der Ausgangsimpuls endet.

tes Potential vor, das eine Änderung der Vorspan- Somit wird von dem gezeigten Steuerimpulsgenenung an der Basis des Transistors β 2 in negativer rator ein Impuls erzeugt und von dem Steuerimpuls-Richtung verursacht. Folglich wird der Strom durch generator abhängig von einem Synchronimpuls abden Transistor β 2 unterbrochen, und die Spannung gegeben. Die hintere Flanke des Impulses hat eine am Kollektor des Transistors β 2 steigt auf die durch 20 Zeitlage, die sowohl schrittweise als auch kontinuierdie Diode D 2 bestimmte Spannung, wobei die Span- Hch so eingestellt werden kann, daß sie sich in einem nung der Ausgangsklemme 5 in ähnlicher Weise bestimmten Zeitintervall nach dem eingehenden steigt. Gleichzeitig mit dem Ansteigen — einen höhe- Synchronsignal befindet. Durch Weitergabe dieses ren positiven Wert annehmend — der Kollektorspan- Impulses an einen geeigneten Ablenkungsgenerator nung des Transistors β 2 wird die erhöhte positive 25 kann ein Ablenkungssignal erzeugt werden, dessen Spannung über den Widerstand R 6 (und den Kon- Anfangszeitpunkt gegenüber dem Synchronsignal in densatorC3) zur Basis des Transistors β 1 übertra- vorbestimmter und änderbarer Weise verzögert ist. gen, der dadurch so lange leitend bleibt, als der In der Praxis haben die in der Schaltung gemäß Transistor β2 nicht leitend ist. Fig. 3 enthaltenen Teile die folgenden Daten:

Wie ausgeführt wurde, ist es die Elektrode des 30 ^₁ istrii hm

Kondensators C1 bzw. C 2, die mit dem Schalter Ol ^iD ^^uoonm

verbunden ist und die Vorspannung an der Basis des R 2 50 Kiloohm, verstellbar

Transistors β 2 steuert. Wenn sich der Transistor β 1 bis herunter auf etwa 2 Kiloohm

in leitendem Zustand befindet und damit an der zu- 2? 3 200 Kiloohm verstellbar

gehörigen Elektrode des entsprechenden Kondensa- ₃₅ _bj_s herunter auf etwa 2 Kiloohm

tors Cl bzw. C 2 eine feste Spannung liegt, findet

eine Wiederaufladung des entsprechenden Konden- ^K4 15 Kiloohm

sators über den RegelwiderstandR2 bzw. R3 statt. RS 820 Kiloohm

Nach einer bestimmten Zeit, die durch den angesteil- _Rß ^ Kiloohm

ten Widerstandswert bestimmt wird, erreicht die ₄₀

Elektrode, die mit dem Schalter Ol und der Basis Cl 1000 pF

des Transistors β2 verbunden ist, einen solchen q% 560OpF

Spannungswert, daß er ausreicht, den Transistor β 2

wieder leitend zu machen. Damit fällt die Kollektor- ^c ^ύ ¹¹V*

Spannung des Transistors β 2 schnell und verursacht 45 D1,D2 ... Diodentyp IN 660

eine geringere Spannung an der Basis des Transistors Q₁ Q₂ Transistortyp 2N914
β 1, der dadurch nicht leitend wird. Die dadurch an-

gehobene Spannung an den Elektroden der mit dem F i g. 4 zeigt getreu den Ablenkungsgenerator. Der Kollektor des Transistors β 1 verbundenen Konden- Ablenkungsgenerator enthält Einrichtungen zur ErsatorenCl und C 2 verursacht einen weiteren An- 50 zeugung einer Sägezahnspannung und Einrichtungen stieg der Vorspannung an der Basis des Transistors zur Stabilisierung, zur Auslösung des Strahl usw.; β 2, wodurch der Stromdurchgang durch den Tran- der Kürze halber sind diese Einrichtungen lediglich sistor β 2 aufrechterhalten bleibt. Der dadurch auf- gezeigt, werden aber nicht in ihren Einzelheiten betretende statische Zustand, in welchem der Transi- schrieben, da sie in der Technik gut bekannt sind,
stör β 1 nichtleitend und der Transistor β 2 leitend 55 Der Eingang 5 α soll mit dem Ausgangs in Fig. 3 sind, dauert fort, bis ein neues Synchronsignal zwi- verbunden werden. Wenn ein positiver Rechteckschen den Punkten 1 und 2 eintrifft. impuls am Eingang 5 α erscheint, ruft er auf Grund

Es versteht sich, daß unabhängig davon, ob die der Differentiation des Rechtecksignals durch den KombinationR2, Cl oder R3, C2 eingeschaltet ist, Kondensator 11 und den WiderstandR13 spitze Imder Transistor β 2 seinen im wesentlichen nicht lei- 60 pulse sehr kurzer Dauer hervor. Ein positiver Impuls tenden Zustand — mit nachfolgendem Beginn des (Nadel) wird für die vordere Flanke des Rechteck-Steuerimpulses an Punkt 5 — in annähernd dem signals und ein negativer Impuls für die hintere gleichen Zeitpunkt erreicht, in dem das Synchron- Flanke des Rechtecksignals erhalten. Eine bistabile signal eintrifft. Die Rückkehr des Transistors β 2 in Flip-Flop-Schaltung ist vorgesehen, die die Beden leitenden Zustand und damit die Beendigung des 65 nutzung der von der vorderen Impulskante stammenin positiver Richtung gehenden Ausgangsimpulses an den negativen Impulse gestattet. Die Flip-Flop-Schal-Punkt 5 hängt davon ab, welche der Kombinationen tung enthält Transistoren β 11 und β 13 mit zuge- R2, Cl bzw. R3, C2 eingeschaltet ist. Es wurde an- hörigen Widerständen R14, R16, R20 und #22

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sowie Kondensatoren C12 und C13 und Dioden D13 nung zwischen den Widerständen R 30 und R 32 fällt,

und D14 für stabilisierte Kollektorspannungen an Die Diode D17 gestattet nur einen Spannungsabfall

den Transistoren β11 und Q13. Die npn-Transisto- unwesentlich unter Erdpotential, wonach der durch

renßll und β 13 sind in üblicher Weise kreuzver- die Diode D17 fließende Strom veranlaßt, daß die

bunden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß 5 Verbindungsspannung auf einem Wert gesperrt

die Flip-Flop-Schaltung zwei stabile Zustände be- wird, der vielleicht Va Volt niedriger als vorher liegt,

sitzt, in welchen jeweils ein Transistor leitend ist. Diese Spannungsabsenkung reicht, um zu veran-

Die Umschaltung zwischen den beiden stabilen Zu- lassen, daß die Kathoden der Dioden D15, D16 und

ständen findet unter dem Einfluß eines auf eine der D18 an eine Spannung gelangen, die um dieses halbe

Basen der Transistoren gegebenen Signals statt. io Volt höher ist als die, die die Anoden jetzt haben,

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sei an- so daß kein Strom durch die Dioden fließen kann,
genommen, daß der Transistor β 11 leitend ist und Es erscheinen nun die folgenden Funktionen, folglich Transistor β13 nichtleitend ist und der KoI- Über den Widerstand R 35, den Transistor β 16 und lektor desselben sich bei +11VoIt befindet. Durch die Zener-Diode D19 wird dem Kondensator C17 die Differenzierung des von der Steuerimpulsschal- 15 Entladestrom zugeführt. Die Schaltung führt diesen tung eingehenden Rechteckimpulses erhält die Basis Strom über den Widerstand R 34 zu -50VoIt. des Transistors β 11 durch die Wirkung der Diode Offensichtlich bestimmt der an dem Widerstand i?34 11, die lediglich negative Impulse durchläßt, eine auftretende Spannungsabfall die Vorspannung an negative Spannung entsprechend der hinteren Flanke dem Steuergitter der Triode Vl. Wenn gewünscht des Rechteckimpulses, die so hoch ist, daß der Tran- 20 wird, daß die Aufladung des Kondensators C17 in sistor β 11 in den nichtleitenden Zustand umschaltet, solcher Weise durchgeführt wird, daß die Spannung wobei der Transistor β 13 auf Grund der Kreuzver- an dem Kondensator C17 linear mit der Zeit anbindung in den leitenden Zustand umschaltet mit steigt, entspricht dies verständlicherweise einem konnachfolgendem Abfall der Kollektorspannung von stanten Spannungsabfall an dem Widerstand R 34 vorher +11VoIt auf etwa Erdpotential. Es sei be- 25 (bzw. an Widerstand R 34 parallel zu Widerstand merkt, daß die Rückkehr in den Ausgangszustand, J? 38 bei schnellerem Aufladen). Wenn der Ladern welchem Transistor β 11 leitend und Transistor strom sich ändern sollte, wird die Vorspannung an β 13 nichtleitend sind, durch einen in positiver Rieh- dem Steuergitter der Triode Vl geändert, wodurch tung an der Basis des Transistors β 11 eingehenden auch die Spannung an der Kathode der Triode Vl Impuls bewirkt werden kann, was unten erläutert 30 und damit an der Basis des npn-Transistors β 14 gewird, ändert wird. Auf Grund der Verbindung der Basis Wenn Transistor β 13 nichtleitend ist und folglich des npn-Transistors β 16 mit dem Kollektor des eine Kollektorspannung von +11 Volt hat, fließt ein Transistors β 14 ändern sich die Bedingungen in der Strom von dem Kollektor über Widerstand R 30 und Weise, daß der Änderungstendenz des Ladestroms Widerstand R 23 auf -50VoIt. Wegen der Dioden 35 entgegengewirkt wird und ein im wesentlichen line-D17 und D18, die unter anderem mit den Wider- arer Anstieg der Spannung der rechten Elektrode des ständen R 32 und R 34 verbunden sind, liegt der Kondensators C17 stattfindet, während die linke Punkt, mit dem die Anoden der Dioden D15, D16 Elektrode bei im wesentlichen konstanter Spannung und D18 sämtlich verbunden sind, etwa auf Erd- verbleibt, die nur unwesentlich vom Erdpotential abpotential. Beide Elektroden des Kondensators C17 40 weicht. Auf diese Weise wird eine Spannungsändehaben dieses Erdpotential ebenso wie das Steuergitter rung der rechten Elektrode des Kondensators C17 in der als Kathodenfolger geschalteten Triode Vl und der gewünschten Weise bewirkt, d. h., es wird lineder Kathodenwiderstand R 29, weil der durch die arer Anstieg der Ablenkungsspannung erzeugt.
Triode zwischen Anode und Kathode fließende Strom Die folgenden Funktionen finden gleichzeitig mit einen solchen Spannungsabfall verursacht, daß die 45 dem Spannungsanstieg bei der rechten Elektrode des Kathode der Triode Fl sich im wesentlichen auf Kondensators C17 statt, wobei die Steilheit des Span-Erdpotential oder etwas höher befindet. Es kann an- nungsanstiegs im wesentlichen durch den Widerstand genommen werden, daß unter diesen Umständen ein R 34 bestimmt wird, der zur Erreichung des schnel-Strom durch den npn-Transistor β 14 fließt, dessen leren Anstiegs im Falle der Vergrößerung des Bild-Basis mit der Kathode der Triode Fl verbunden ist. 50 bereichs mittels des Schalters O 2 dem Widerstand Die von dem Spannungsabfall an dem Widerstand i?38 parallel geschaltet wird, woraus ein niedrigerer i?14 bestimmte Spannung an dem Kollektor des Widerstand der Schaltung resultiert. Ein bestimmter Transistors β 14 liegt an der Basis des npn-Tran- Teil der zwischen der rechten Elektrode des Kondensistors β 16, dessen Kollektor über einen Widerstand sators C17 und -50VoIt bestehenden Spannung 35 mit +50VoIt verbunden ist und der weiterhin 55 wird mittels eines Spannungsteilers abgegriffen, der über eine Zener-Diode D19 — zur Erlangung eines die Widerstände R 36 und R 37 umfaßt, und wird geeigneten Spannungswertes — an die rechte Elek- über den Widerstand R 33 zur Basis des npn-Trantrode des Kondensators C17 mit etwa Erdpotential sistorsßlS geleitet, dessen Kollektor mit +50VoIt angeschlossen ist. Der Strom über den Transistor verbunden ist. Der Emitter des Transistors ist über β 16 kann über den Widerstand R 35, den Transistor 60 ein mit verstellbarem Abgriff versehenes Widerß 16, die Diode D19, die Widerstände R 36 und R 37 Standspotentiometer R 27 an -5OVoIt angeschloszu -5OVoIt fließen. sen. Wenn die Spannung an der rechten Elektrode Wenn nun durch die hintere Kante des am Ein- des Kondensators C17 einen vorbestimmten Wert ergang 5a eingehenden Rechteckimpulses umgeschal- reicht hat, erreicht die Spannung am Abgriff des tet wird in den nichtleitenden Zustand des Tran- 65 Widerstands R 27 eine solche Größe, daß die Basis sistorsßll und den leitenden Zustand des Tran- des Transistors β 11 eine für die Umschaltung des sistorsßl3, besitzt der Kollektor des Transistors Transistors β 11 in den leitenden Zustand und des β 13 etwa Erdpotential, und die Verbindungsspan- Transistors β 13 in den nichtleitenden Zustand aus-

reichende Spannung erhält; der Kollektor des Transistors β11 kehrt dabei auf die Spannung von + 11VoIt zurück. Die Aufladung des Kondensators C17 ist damit beendet, und die Anoden der Dioden D 15, D 16 und D18 kehren zu ihrem Ursprungliehen, etwa V2 Volt höheren Spannungswert zurück, wobei auch die ursprünglichen Zustände der die Triode Vl und die Transistoren β 14 und Q16 umfassenden Anordnung wiederhergestellt sind. Der Kondensator C17 wird über die Widerständet36 und #37 entladen, bis die Spannung der rechten Elektrode des Kondensators auf Erdpotential absinkt, wenn ein vollständiger Zyklus beendet ist.

Die Bedingungen der Schaltung sind so gewählt, daß die Entladung des Kondensators C17 in üblicher Weise schneller vonstatten geht als die Aufladung, wodurch die Sägezahnform der bei Punkt 16 über die Widerstände R 39 und #40 von dem Kondensator C17 entnommenen Spannung erhalten wird. Durch Umschaltung des Schalters aus der in Fig. 4 gezeigten Lage, in der lediglich der Widerstand # 34 sich im Aufladeweg befindet, in die andere Stellung, in der dem Widerstand R 34 der Widerstand R 38 parallel geschaltet ist, erhält man eine schnellere Aufladung, die für die beabsichtigte Bildvergrößerung erforderlich ist. Gleichzeitig mit der Umschaltung des Schalters O 2 wird eine positive Umschaltung des Schalters 01 bewirkt, wodurch man in der bereits unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschriebenen Weise eine größere Verzögerung erhält.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß bestimmte Stabilisierungsanordnungen, die unter anderem den pnp-Transistor β 12 umfassen, in der bereits praktisch erprobten Schaltung eingeschlossen sind. Es sei weiterhin erwähnt, daß von dem Kollektor des Transistors QIl ein Signal zur Auslöschung (Austastung) des Elektronenstrahls in der Kathodenstrahlröhre in der Periode abgenommen werden kann, wenn der Kondensator C17 auf etwa Erdpotential entladen wird (und bis Transistor β11 wieder nichtleitend ist).

In einer bewährten Ausführungsform der Schaltung hatten die in Fig. 4 erscheinenden Teile die folgenden Werte (in der Anordnung für horizontale oder seitliche Ablenkung):

5o

55

39 Kiloohm

#14 3,3 Kiloohm

#15 12 Kiloohm

#16 270 Kiloohm

#17 2,7 Kiloohm

#18 680 0hm

#19 22 Kiloohm

#20 270 Kiloohm

#21 12Küoohm

#22 3,3 Kiloohm

#23 150 0hm

#24 39 Kiloohm

#25 150 0hm

#27 10 Kiloohm (Potentiometer)

#29 12 Kiloohm

#30 1,2 Kiloohm

#31 180 0hm

#32 15 Kiloohm

#33 3,3 Kiloohm

#34 100 Kiloohm

#35 100 Ohm

#36 82 Ohm

#37 4,7 Kiloohm

#38 100 Kiloohm

#39 15 Kiloahm

#40 Gewählt entsprechend der gewünschten Ausgangsspannung; kann gegebenenfalls entfallen

DU... D18.... 1N660

£>19 B2Y85 für 5,5 Volt

QIl, ßl3 2N914

Q12 2N1132

Q14 2N915

Q15,ßl6 2N1893

Vl Nuvisor rübe 7895 (RCAO)

CIl 100 pF

C12 22 pF

C13 22 pF

C14 0,47 μΉ

C15 22 pF

C16 22 pF

C17 6,8 nF

Es wird nunmehr ein Ablenkungsverstärker beschrieben. Der Ablenkungsverstärker dient zur Erzeugung der sich symmetrisch zu dem Anfangspunkt erstreckenden Ablenkspannungen aus der von dem Ablenkgenerator stammenden und lediglich auf einer Seite des Anfangspunkts, beispielsweise des Erdpotentials, liegenden Sägezahnspannung. Jede der Ablenkungsspannungen muß einer Platte eines Paars von Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden. In einem solchen Fall ist es für die horizontale Ablenkung unabhängig von dem herausgenommenen Teil (in horizontaler Richtung) erwünscht, eine Ablenkung hervorzurufen, die die gesamte horizontale Erstreckung der Bildfläche umfaßt. Es sind der Zeitpunkt des Ablenkungsbeginns und die Ablenkungsgeschwindigkeit (Laufgeschwindigkeit), die in der beschriebenen Weise geändert werden.

Für vertikale Ablenkung ist es im vorliegenden Fall wünschenswert, die gesamte vertikale Erstreckung des Bildes zu erfassen, von der zunächst angenommen war, daß sie lediglich einen Teil der vertikalen Erstreckung des Bildschirms in Anspruch nimmt, und sie so auszudehnen, daß sie die gesamte vertikale Erstreckung der Bildfläche erfaßt. So ist es offensichtlich, daß in diesem Fall keine Verzögerung erforderlich ist, daß aber die Laufgeschwindigkeit vergrößert werden muß und daß die Ablenkungsamplitude so beginnen muß, daß ein um die Bildmitte in vertikaler Richtung symmetrisches Bild entsteht. Wenn ein anderer als der eingangs angenommene Teil zur Vergrößerung herausgenommen werden soll, müssen die Bedingungen offensichtlich entsprechend angepaßt werden, was dem Fachmann mit Hilfe der vorliegend gegebenen Kenntnisse ohne weiteres möglich ist.

F i g. 5 zeigt einen Ablenkungsverstärker, der für die vorliegenden Zwecke geeignet ist. Ein Ablenkungssignal wird einem Eingang .4 in der Form einer Sägezahnspannung zugeführt, die beispielsweise von dem Ablenkungsgenerator gemäß Fig. 4 erhalten ist und auf der einen Seite, beispielsweise der positiven Seite, des Erdpotentials liegt. Diese Spannung wird über die Widerstände # 51 und # 53 der Basis eines npn-Transistors β 51 zugeführt, dessen Kollektor unmittelbar an +50 Volt und dessen Emitter an —50 Volt über einen Widerstand # 55 angeschlossen sind. Durch Anschluß eines Einganges B in geeig-

neter Weise kann mittels der Widerstände R 52 und #54 eine gewählte Lageeinstellung erreicht werden. Der Transistor β 51 ergibt ein verstärktes Signal am Widerstand R5S. Dieses Signal wird zu der Basis eines npn-Transistorsß52 geführt, dessen Kollektor über Widerstände R63 und R6S an +50 Volt angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors β 52 ist über einen Widerstand R 60 an —50 Volt angeschlossen, und ein Sägezahnsignal erscheint ebenfalls an diesem Widerstand. Die an dem Widerstand R 60 erscheinenden Signale werden über einen Widerstand 2? 62 zu dem Emitter eines npn-Transistorsß53 geführt, der mit einem Emitterwiderstand R 61 verbunden ist, der an —50 Volt angeschlossen ist. Wenn die Signale am Widerstand R62 den Emitter des Transistors β 53 veranlassen, seine Spannung zu ändern, und wenn die Basis des Transistors Q53 gleichzeitig mittels der Widerstände R 59, R 56 und R 57 eine geeignete Vorspannung nahe Erdpotential annimmt, werden entsprechende Stromänderungen in dem Kollektorkreis des Transistors β 53 erhalten. Der Kollektorkreis ist über einen Widerstand R 64 und einen Widerstand #65, die den Transistoren β 52 und β 53 gemeinsam sind, an +50VoIt angeschlossen.

Die nun beschriebene Schaltung verursacht offensichtlich unter dem Einfluß des variierenden Signals an der Basis des Transistors β51 und der konstanten Spannung der Basis des Transistors β 53 eine Phasenumkehr, und Sägezahnsignale erscheinen an den Widerständen R63 und R64 mit entgegengesetzter Phase, die über Widerstände R 67 und #68 zur Basis der npn-Transistoren β 64 bzw. β 65 geführt sind. Ein verstellbarer Widerstand R 66 dient zur Einstellung des Signals, das der Basis des Transistors Q 64 bzw. β 65 zugeführt ist.

Transistoren β 64 und β 65 mit Kollektorwiderständen R 72 bzw. R 73 und Emitterwiderständen R 69 und R 70 verstärken bei negativer Speisung von dem Widerstand R 71 weitere Signale, die in der Form symmetrischer Signale an den Punkten C und D abgenommen werden können. Punkt C kann mit einer Platte und Punkt D mit der anderen Platte eines Paars von Platten für horizontale bzw. vertikale Ablenkung an einer Kathodenstrahlröhre KR angeschlossen werden.

In einem praktisch ausgeführten Abtast- oder Ablenkverstärker haben die einzelnen Teile die folgenden Werte:

50

#51 12 Kiloohm

#52 180 Kiloohm

R53 100 Ohm

#54 12 Kiloohm

#55 12 Kiloohm

#56 10 Kiloohm

R57 390 0hm

#58.. 100 Ohm

R59 100 Ohm

R6Q 10 Kiloohm

#61 10 Kiloohm

R62 12 Kiloohm

R63 1,2 Kiloohm

R64 1,2 Kiloohm

R65 1,2 Kiloohm

R66 20 Kiloohm (Potentiometer)

R67 100 Ohm

R68 100 Ohm

#69. 10 Kiloohm

#70 10 Kiloohm

#71 390 0hm

#72 15 Kiloohm

#73 15 Kiloohm

β51,Q52,β53.. 2N915

ß54,ß55 2N1893

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Vergrößerung eines ausgewählten Teils des auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre abgebildeten Rasters in wenigstens einer Ablenkungsrichtung, bei der der Anfangszeitpunkt und die Abtastgeschwindigkeit eines die Ablenkung des Strahls der Kathodenstrahlröhre bewirkenden und von einem Synchronsignal steuerbaren Ablenkungssignals durch einen zwischen eine Synchronsignalquelle und einen die Ablenkungssignale erzeugenden Ablenkungsgenerator eingeschalteten Steuerimpulsgenerator mit einer Zeitverzögerungseinrichtung veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpulsgenerator einen durch das Synchronsignal ausgelösten, in seiner Zeitkonstante (Cl#2, C2C3) variablen monostabilen Kippkreis enthält und daß der monostabile Kreis bei der Rückkehr in den stabilen Zustand gleichzeitig die Amplitude der dem Ablenkungsgenerator (S¹I) zugeführten Signale ändert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Kippkreis Transistoren (Q 1, β 2) enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem monostabilen Kippkreis und dem Ablenkungsgenerator (51) ein Differenzierkreis (CIl, #13 in Fig. 4) eingeschaltet ist, der zum Ingangsetzen des Ablenkungsgenerators einen spitzen Impuls kurzer Dauer aus einem Signal erzeugt, das bei der Rückkehr der monostabilen Schaltung in den monostabilen Zustand erscheint.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen bistabilen Multivibrator (ßll, β 13 in Fig. 4) umfaßt, der, gesteuert von einem spitzen Impuls kurzer Dauer, von einem stabilen Zustand in einen anderen stabilen Zustand umschaltet und dabei eine Ladeeinrichtung (Vl, β 14 und β 16) zum Laden eines Kondensators (C 17) mit linear steigender Ladespannung in Gang setzt, die mit einer selbstausgleichenden Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Ladestroms ausgerüstet ist, wobei der Multivibrator in den einen stabilen Zustand zurückkehrt, wenn eine bestimmte Ladespannung an dem Kondensator erreicht ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator Transistoren (ßll, β 13) umfaßt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung (Vl, β 14 und β 16) Widerstände (#34, #38) enthält, deren vorbestimmter Widerstandswert die Zeitdauer bestimmt, nach der der Multivibrator in den einen stabilen Zustand zurückkehrt.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der bestimmten Ladespannung am Kondensator (C 17) betätigte Verstärkereinrichtung (ßl5, R21) vorgesehen ist, die ein Signal mit entgegengesetzter Polarität gegenüber dem spitzen Impuls kurzer Dauer zu dem bistabilen Multivibrator (Q 11, β 13) abgibt und dessen Rückkehr in den einen stabilen Zustand veranlaßt.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstausgleichende Einrichtung eine durch den Ladestrom zum Kondensator (C 17) steuerbare Triode (Fl) umfaßt, die als Kathodenfolger geschaltet ist und eine Kaskade von zwei Verstärkungseinrichtun-

gen (ßl4, β 16) steuert, von denen die nachgeschaltete den Ladestrom zu dem Kondensator beeinflußt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtungen Transistoren (ßl4, β 16) umfassen.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (ßl4, β 16) npn-Transistoren sind.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ablenkungsverstärker (Fl) zur Erzeugung symmetrischer Ablenkungsspannungen zwischen dem Ablenkgenerator (51) und der Kathodenstrahlröhre (KR) eingeschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen