DE1774742B2

DE1774742B2 - Stufenweise grob und feinablenksteuerung einer kathoden strahlroehre

Info

Publication number: DE1774742B2
Application number: DE19681774742
Authority: DE
Inventors: Robert Allen Poughkeepsie NY Thorpe (V St A )
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1967-09-15
Filing date: 1968-08-24
Publication date: 1972-03-30
Also published as: DE1774742A1; GB1232305A; US3422304A; FR1586446A

Description

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Digitalzählers zugeordneten Widerstände summierende Netzwerk 69 liefert über die Leitung 71

ftu Erzeugung äc|uidisiaiuer Grobrasierposiiionen auf se^;n Ausgangssignal an die Vertikalahlenkspule 65 der

llem Bildschirm in einer die NiclulinearitiU der Strahl- Kathodenstrahlröhre.

(iblcnkung der Kathodenstrahlröhre kompensierenden In F i g, 3 ist ein Blockdiagramm der ersten vier

Weise dimensioniert sind und daß die Signalgröße der 5 Stufen C„ C,, C₁, und C₁ des Dezimalzählers 21 gezeigt.

Binarregisterstufen in Abhängigkeit von der Stellung Jede dieser Zählerstufen enthält jeweils einen Trigger

des Dczimalzählers steuerbar ist. 8I₁ ^₁ «5 _un(\ 87, der jeweils über zwei Und-Glieder 91

Weitere Merkmale sind den Ansprüchen zu ent- bis 98 angesteuert wird. Betrachtet man die erste Stufe

nahmen. _zur Illustration der Zähleruperation, so wird der

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den ία Trigger durch das Und-Glied 92 in den Ein-Status und

Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher durch das Und-Glied 91 in den Aus-Status gesetzt. Die

beschrieben. Es ..eigt Bedingungen, um den Trigger 81 in den Ein-Status zu

i i g. 1 das Bloekschema einer Steuerschaltung, setzen, sind ein Aufwärtszählsignal auf der Leitung 51,

I 1 g. 2 die Anzeigefläche mit funktioneller Abhün- ein Signal I des Und-Gliedes 101 auf der Leitung 49

giükeit der Strahlposiiion vom Ablenkstrom, 15 und ein Rückstellsignal ve?¹ Trigger 81 auf der Leitung

1 i g. 3 eir. ausführlicheres Blockschaltbild der in 103 mit dem Verzögerungsglied 105. Der Ein-Status

F i g. 1 als Funktionsblock dargestellten Zählersulfen aller Zählerstufen umfaßt jeweils e.ne der Eingangs-

und" bedingungen zur folgenden Stufe. Nur bei der ersten

I i g. 4 ein Blockdiagramm für die Anpassung des Stufe wird das Rückstellsignal der gleichen Stufe zur

Ausgangssignales des Binärregisters für die Fenablcr.· 20 Einstellung des Triggers benutzt, u.is allerdings nur

kung in Abhängigkeit von der Strahlposition auf dem dann möglich ist, wenn die erste Stufe ursprünglich im

Bildschirm. Aus-Status war. Alle anderen Stufen arbeiten wie ein

Das in F" i g. 1 dargestellte Ablenksystem bezieht sich konventioneller Dezimalzähler, in welchem zwei Einauf 256 verschiedene Adresspositionen in x- und gänge a!'sn Stufen gemeinsam sind und eine zusätzv-Riehtung. Das Strahlpositionierungssystem enthält 25 liehe Schaltbedingung einer Stufe durch die ihr vorauseiiKi fünfzehnstufigen dezimalen Vor-und Rückwärts- gehende Stufe geliefert wird. Jede der ungeraden zähler 21. Jede seiner Stufen hefen über einen zugeord- Zählerstufen hat einen An- und einen Aus-Ausgang neten Widerstand 23, 24, 25, 26 einen eingeprägten C₁ an, C₁ aus usw., welcher für Sfiuerzwecke verwendet Strom in ein stromsummierendes Netzwerk 39. Jede wird, wie später ausführlich erläutert wird. So sind Zählerstufe hefen so viel Strom, daß eine Strahlablen- 30 z. B. die C, an- und C₃ an-Signale den Leitungen 107 kung über ' ₁₀ der Bildschirmabmessung ermöglicht und 107'. die C₁ aus- und C₃ aus-Ausgänge den Leitunwird. Aus diesem Grunde dient dieser Zähler einer gen 109 und 109' zugeordnet. Die Bedeutung dieser Giobaufteilung des Bildschirmes in ein Raster von Signale für die Steuerung der Feinablenkung wird in 16 ■ 16 Punkten, so wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Der von F i g. 4L-schrieben. Dort ist das Blockschaltbild für das einer Stufe gelieferte Strom hängt von der Größe des 35 in F i g. I als Funktionsblock 39 dargestellte stromihr zugeordneten Widerstandes ab. Insgesamt sind vier summierende Netzwerk gezeigt. Das Ausgangssignal verschiedene V» iderstandsgrößen 23, 24, 25 und 26 vor- für die Feinablenkung wird in Abhängigkeit der Stelgcschen, um die in 1 i g. 2 aufgeführten vier Strom- lung des Zählers 21 gesteuert. Der Strom einer Stufe werte zu erzeugen. Zur Strahleinstellung innerhalb der des Zählers 21 wird durch die Größe des Widerstandes Grohrastereinheiten dient ein vier Bit großes Binär- 40 und durch die Referenzspannung am Anschluß 121 register 29, dessen einzelne Stufen über dual gewichtete bestimmt, welche auf die Basis 113 eines Puffertran-Widerstände 31. 33, 35 und 37 einen Strom an das sistors 125 geführt wird.

slromsummierende Netzwerk 39 tiefern. Insgesamt Wie aus F i g. 2 hervorgeht, sind vier verschiedene

sind demnach innerhalb einer Grobrastereinheit 14 vcr- Stromwertc erforderlich, um eine Strahlablenkung über

schicdenc Strahlpositioncn denkbar. 45 gleich große Distanzen zu erzieler,, wobei je nach ihrer

Lm emc Grohrasteremheit im Zentrum des Bild- Lage auf dem Bildschirm ein kleinerer oder größerer

Schirmes zu überstreichen, sind ^ln/,„ Stromeinheiten Stromwert in Betracht zu ziehen ist. Diese vier Werte

(16 Anzahl der Raster) erforderlich, während zum sind mit /₀. /,./. vmd I₃ bezeichnet, sie korrespondieren

(berstreichen einer Grohrastereinheit am Rande des mit den Stromeinheiten 10, 9, 8 und 7. Das Ausgangs-

Bildschirmcs V_1n Stromeinheiten genügen. Auf das 5c sigr-.l des Binärregisiors wiederum wird als Funktion

Register 29 gelangen die vier niederen Orderhits des der Strahlposition gesteuert.

AT-Ablcnksignals (dargestellt als Binärwerte 41. 43, 45 Die Art und Weise, wie sich die Stromgrößen des

und 47). welches auch drei Steuersignale einschließt. Registers 29 in Abhängigkeit vom Zählerstand 21 be-

Das Signal 1 auf der leitung 49 schaltet den Zähler stimmen, ist ·η Fig. 4 gezeigt. Die Erzeugung der

21 zur gleichen /eit stufenweise weiter, wenn das 55 An- und Aussignale für die ungeraden Stufen des

Register 29 geladen wird. Dczimal/ählers ist in Beziehung zu F i g. 3 beschrieben

Das Vorzeichensignal auf der Leitung Sl steuert die worden. Um vier ausgezeichnete Stromwerte zu erhal-

Zählrichtung des Zählers 21, wie später noch ausführ- ten, die von der Stellung des Dezimalzä'iiers abhängen,

licher beschrieben wird. Das Keinzeichen/Zeichen- arbeitet die Schaltung wie folgt: Die Zänlereingänge

Signal auf der Leitung S3 wird auf die Anzeige- 60 liegen an den Oder-Gliedern 127,129,131 und 133. Die

Steuerung 55 zur Steuerung des Gitters 57 der KSTR An-Signale deutin auf ein Aufwärtszählen des Zählers

gegeben. Das stromstmmierende Netzwerk 39 addiert 21, die Aus-Signale ein Abwärtszählen an. Der Aus-

die vom Dezimalzählet 21 und die vom Binärzähler 29 gang jedes Oder-Gliedes führt über eine differenzierende

gelieferten Stromanteile zu einem Ausgangssignal, das /iC-Schaltung, um eine Pegelverschiebung in einen

über die Leitung 61 a-. die Horizontalablenkspule 65 65 positiven Puls zu überführen. Das stromsummierende

gelegt wird. Für die Vertikalablenkung wird ein der Netzwerk enthält die Transistoren 12S und 124; der

Horizontalablenkung gleichartiges, als Funktionsblock Transistor 125 wird emitterseitig mit den Strömen Σ I_x

«f riaropstelltes Netzwerk verwendet. Das strom- für die Grobablenkung, der Transistor 124 wird emit-

terseitig mit den Strömen Σ A I_x für die Feinablenkung gespeist, der Ausgang des summierenden Netzwerkes liegt am Anschluß 135 und führt zur Horizontalablenkwindung 65. Die Basis des Transistors 124 liegt an einem Spannungsteilernetzwerk, das die Widerstände 137 und 139 enthält, welche zwischen der Spannung -~B und Masse liegen. Die Stromgröße einer Stufe des Zählers 21 wird durch den Widerstand dieser Stufe bestimmt, die vier Widerstände 23 bis 26 in F i g. 1 dienen der Erzeugung von vier verschiedenen Ausgangsniveaus. Die Referenzspannung am Anschluß 121 bestimmt im wesentlichen den Spannungswert an den Widerständen und damit auch den Strom. Die Spannung an der Basis des Puffertransistors 124 wird über die Trigger 141, 143 und 145 gesteuert. Im Ruhezustand, d. h., Trigger 141,143 und 145 sind im AusStatus, wird die Vorspannung des Transistors 124 durch den Spannungsteiler bestimmt. In diesem Zustand zieht der Transistor den Maximalstrom /₀. Durch Signale über die Oder-Glieder 127, 129, 131 und 133 können die Trigger gekippt werden, wobei sich die effektive Impedanz der Spannungsteilerschaltung ändert, da die Widerstände 147,149 oder 151 quasi parallel zum Widerstand 139 liegen. Für den Trigger 1 im Ein-Zustand ist der Strom I₁, für den Trigger 143 im Ein-Zustand ist der Strom I₂ und für den Trigger 145 im Ein-Zustand ist der Strom /₃ vorgesehen. Eine Änderung der Basisspannung des Transistors 124 wirkt sich über den Emitter auf die Widerstände des Binärregisters 29 stromändernd aus. Die Zahl der verschiedenen Niveaus und die Stromverstärkung für jedes Niveau ist direkt in Beziehung gesetzt zu den fünfzehn Zählerstufen. Aus F i g. 2 geht hervor, daß die relativen Stromgrößen 10,

9, 8 und 7 durch das Zälilernetzwerk geliefert werden. Entsprechend gibt es auch vier korrespondierende Verstärkungsniveaus für die Steuerschaltung. Die Steuerung erfolgt derart, daß keiner oder nur einer der Trigger 141, 143 oder 145 zu einer beliebigen Zeit im Ein-Zustand sein kann. Je nach Anzahl der verschiedenen Verstärkungsniveaus sind jedoch Abweichungen davon denkbar. Die Trigger-Eingangs-Bedingungen sind ausgehend von der Tabelle entwickelt worden.

Aus der folgenden Aufstellung geht der Zusammenhang zwischen den Stromgrößen des Registers 29 und der Zählerstellung 21 hervor.

15	Zählerstellulig	Stromgrößen lies Register* /„(10) /,(9) /,(8)	0	0	29 Λ(7)
	0	0	0	I	1
	C₁	0	0	1	0
20	C₂	0	1	0	0
		0	1	0	0
	C₄	0	0	0	0
	C₅	1	0	0	0
	C_n	1	0	0	0
25	C₇	1	0	0	0
	C₈	\	0	0	0
	C₉	1	C	0	0
	C₁₀	1	I	0	0
	C₁₁	0	1	0	0
30	C₁,	0	0	'. 1	0
	Cl 3	0	0	^: l	0
	C₁₄	0	0	0	0
	C₁₅	0	I

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

21R5

Claims

i 774 742 3 1 2 ο ,„ „ ·· , Die Erfindung betrifTt eine Schaltungsanordnung fii! ι atuitanspruche: Grob imd Fe:naD|enkstei,erung des Elektronenstrahle:

1. Schaltungsanordnung für Grob- und Fein- einer Elektronenstrahlröhre, bei der den Horizontal ablenksteuerung des Elektronenstrahles einer Elek- und Vertikalablenkorganen jeweils ein Summensigna tronenstrahlröhre, bei der den Horizontal- und 5 von einem stufenweise steuerbaren Ablenksystem züge Vertikalablenkorganen jeweils ein Summensignal führt wird, svobei das Ablenksignal über ein stromvon einem stufenweise steuerbaren Ablenksystem summierendes Netzwerk von einem Di^italzähler fiii zügel ührt wird, wobei das Ablenksignal über ein die Grobablenkung und einem Binärregister für dit hiromsummierendes Netzwerk von einem Digital- Feinable.nkung erzeugt wird und die von den einzelnen zähler für die Grobablenkung und einem Binär- »° Zählerstufen des Digitalzählers erzeugten Signale übet register für die Feinablenkung erzeugt wird und die dem Zählerstand zugeordnete Widerstände in Grohvon den einzelnen Zählerstufen des Digitalzählers ablenksignale umgesetzt werden und wobei innerhalb erzeugten Signale über dem Zählerstand zugeord- ^ines Grobablenkschrittes eine Feinschrittaufteilunu neu Widerstände in Grobablenksignale umgesetzt durch die Signale des Binärregisters erfolgt.

werden und wobei innerhalb eines Grobablenk- 15 In computergesteuerten Systemen mit Bildschirmschritteseine Feinschrittaufteilung durch die Signale geräten werden Kathodenstrahlröhren zur Ausgabe des Binärregisters erfolgt, dadurch gekenn- b/w. Darstellung von Daten I cnutzt. Zur Steuerung zeichnet, daß die den Zählstufen (Cl, CI, der Elektronenstrahlablenkung werden die in der C3 usw.) des uh Dezimalzähler (21) ausgebildeten Datenverarbeitungsanlage erzeugten und binär ge-Digital/ählers zugeordneten Widerstände (23 bis 20 speicherten Werte verwendet. Für diesen Zweck sind 26) zur Erzeugung äquidistanter Grobrasterpositio- Schaltungsanordnungen für die Strahlablenkung entnen auf dem Bildschirm in einer die Nichtlinearität wickelt worden. Eine davon ist im USA.-Patent der Strahlablenkung der Kathodenstrahlröhre (59) 2 81C860 beschrieben. Zur Ablenkung werden dual kompensierenden Weise dimens'oniert sind und daß gewichtete konstante Stromwerte benutzt, die in Abdie Signalgröße der Binärreeisterstufen (29) in Ab- 25 hängigkeit von einem binär codierten Signal gesteuert hängigkeit \ on der Stellung des Dezimalzählers (21) werden. Der Hauptnachteil dieser Lösung besteht in steuerbar ist. einem Mangel an Bildgenauigkeit, der durch die unzu-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- reichende Abstuf u.igsgenauigkeit zwischen den einzeldurch gekennzc.chnet, daß das stromsummierende nen Stromwerten bedingt ist. Für die Ablenkung in Netzwerk (39) aus einen erste-. (125) und einem 3° kleinsten Schritten ist eine weitere Stromquelle vorgezweiten Transistor (124) b*:steht, afc ausgangsseitig sehen; ihr Höchststrom ist jedoch kleiner als beispielsverbunde: sind und in d'ejcwei! die Stromsignale weise ein l°_/()iger Stromfehlei für die (irobablenkunu. des De/111 .il/ahlers (21) bzw. des Binärregisters (29) Dadurch können sich beträchtliche Verzerrungen in eingespeist werden, wobei an der Basis (123) des Form \on Verlängerungen, Verkürzungen, Winkel und ersten Transistors eine Referenzspannung und an 35 Bogenlimenvcrfälschungen ergaben. Sie wären nur der Basis des zweiten Transistors eine über einen dann vermeidbar, wenn neben hetrVhtlichem materiel-Widerstandsteiler (137, 139) gewonnene Vorspan- lern Aufwand zur cenauen F iristcllung der Stromquellen nung liegt, die über eine angeschlossene Steuer- entsprechende zeilaufwendige Korrekturen bei dem schaltung in Abhängigkeit von der Stellung de^ ersten Abgleich und Jt ι laufenden Wartungsarbeiten Dc/imal/ählers beeinflußbar ist. 40 vorgenommen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- Des weiteren ist ein Svstcm vorgeschlagen worden, durch gekennzeichnet, daß jede Stufe des Dezimal- bei dem eine Anzahl schaltbarer Stromwerte ausgangszählers(2!) eine Triggerschaltung enthalt und daß scitig linear addiert wird. Das Schalten dieser Stromin den ungeraden Zählcrstufcn am I.in- und Aus- werte obliegt logischen Schaltungen, f in solches Ausgang des "I riggers Signale (C₁ aus. C₁ an, C₃ aus. 45 System ist gegenüber kissenförmiger V ei zeichnung C₃ an iisw.) für die Steuerung der Stromgroßen der empfindlich, besonders dort, wo ein flakier Bildschirm Binärzählerstufen 111 Abhängigkeit von der Stellung verwendet wird /ur Vermeidung dieses Nachteils des De/imalzählers abnehmbar sind. wurde eine Γ111 hliing /ur Koircktiir der kissen-

4. Steuerschaltung für die Schaltungsanordnung förmigen Verzeiennung vorgeschlagen. [Danach erfolgt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 5° die Horizontal- und Vertikalablenkung jeweils über Steuersignale (C, an. C, aus, C, an. C₁ aus usw.) ein stufenweise steuerbares Ablenksystem, wobei leder Oder-Gliedern (127. 129. Hl. 133) zugeführt wer- Stufenkombj'Mtion zwischen beiden Ablenksystemen den. deren Ausgängen jeweils ein DiPerenzierglicd eine vlche VV uikclahlenkung des K.ilhodenslrahles fest nachgeschaltct ist, und daß die Ausgange der Diffe- zugeordnet ist. so daß sich auf dem Bildschirm em renzicrglieder direkt und über Odei-Glieder (152. 55 regelmäßiges Ablcnkrasier ergibt.

153. 154) auf Trigger^.haltungcn (141. 143, I45i Daß the fur die Ablenksteuerung des Ll. .onen-

führen, deren Ausgänge über Widerstände (147, Strahles erforderlichen Ablenksignale an de Stufen

149, 151) an der Basiis des zweiten Transistors (124) eines Zählers zugeordneten Widerständen abnehmbar

zusammengeführt sind. sind, ist auch aus dem Aufsatz »Ein digitaler Ftink-

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 60 tionsgenetator« bekannt; enthalten in der Technischen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dezimal- Rundschau, Nr. 50 vom 2. 12. 1966.

zähler als Vor-Rückwärtszähler ausgebildet ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schalttings-

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 anordnung zur Grob- und Fcinablenksteiierung des bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dezimal- Elektronenstrahles einer Kathodenstrahlröhre zu zähler (21) fünfzehn Stufen und das Binärregistcr 65 schaffen, die eine verzerrungsfreie Bilddarstelliing (29) vier dual gewichtete Stufen aufweist. gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Zählstufen des als Dczimalzähler aus-