DE1905936C - Speiseschaltung für ein Ablenkjoch eines Elektronenstrahl-Aufnahmegerätes - Google Patents

Description

den Verstärker, der eine das Ablenkeingangs- wie sie zur Speisung von Ablenkjochen verwendet signal aufnehmende Eingangsstufe und eine dieser werden, durch Erhöhung der Verstärkung verbessert Stufe nachgeschaltete Ausgangsstufe umfaßt, in werden, was jedoch zu Stabilitätsproblemen führt. In deren das Ablenkjoch speisenden Ausgangskreis 10 Systemen, welche schnelle Rücklaufzeiten erfordern, ein eine induktive, Energie speichernde Kompo- braucht das Ablenkjoch weiterhin Spannungen in der nente enthaltendes Reaktanzglied eingeschaltet Größenordnung von 60 bis 120 Volt, um den Rückist, dadurch gekennzeichnet, daß die lauf mit den gewünschten Geschwindigkeiten zu ge induktive Komponente (72) zur Einspeisung eines währleisten. Derartige Spannungen passen nicht zu vorgegebenen Energiebetrages während des Rück- 15 heutigen, sehr schnellen Halbleitern, welche in den laufs des Ablenkzyklus mit einem Ende an das Ablenk-Verstärkerkreisen verwendet werden. Die Ablenkjoch (22) und mit dem anderen Ende an Bandbreite oder die Geschwindigkeit von Hocheine Vorspannangsquelle (+ V₁₁) angekoppelt ist, leistungstransistoren ist stark begrenzt, was zu einer daß an den Verbindungspunkt der induktiven Schaltungsentwicklung zwingt, weiche die geforder-Komponente (72) und des Ablenkjochs (22) ein ao ten relativ hohen Spannungen und Ströme bei gerin-Kreis (70, 74, 76) zur Klemmung der Verstärker- gern Leistungsverlust ergibt. Diese Forderung wird aiisgangsspannung auf einen vorgegebenen Wert durch den Umstand erschwert, daß die meisten Abangekoppelt ist und daß an den Verbindungs- lenk-Ausgangskreise den vollen Laststrom bei voller punkt (16) der Eingangsstufe (10) und der Aus- Spannung am Au· gangstransistor liefern müssen, gangsstufe (18) des das Ablenkjoch (22) speisen- as Dies führt zu einer relativ hohen Spitzenleistung, den Verstärkers (10,18) ein ebenfalls vom Ab- während des ersten Teils der Hinlaufzeit. Dieser Ienkeingangssignal gespeister, die geforderte Ab- relativ hohe Leistungsverlustwert verbietet die Verlenksignalform .jestimmender weiterer Verstärker wendung der meisten hochschnellen Halbleiter-(28) als Vorwärtsspeiseschleif° angekoppelt ist, anordnungen und macht daher eine extrem schnelle der eine Verstärkerstufe (32) und ein parallel 30 Rücklaufzeit von beispielsweise 0,6 Mikrosekunden dazu liegendes, das Ansprcchve -nögen des wei- schwer, wenn nicht unmöglich, teren Verstärkers (28) festlegendes passives Netz- Dies gilt für bekannte Schaltungsanordnungen zur

werk (34) umfaßt. Herstellung eines sägezahnförmigen Stromverlaufs in

einer Spule (deutsche Patentschrift 954 792) und

35 zur magnetischen Ablenkung des Elektronenstrahls

in Kathodenstrahlröhren (deutsche Auslegeschrift 1011922), bei denen zwar auch Maßnahmen zur

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Korrektur von Fehlern in dem auf die Last (Spule Speiseschaltung für ein Ablenkjoch eines Elektronen- bzw. Ablenkjoch) gegebenen Signals in Form von strahl-Aufnahmegerätes hoher Informationsdichte mit 40 Rückkopplungen für den die Last speisenden Vereinem das Ablenkjoch speisenden Verstärker, der stärker vorgesehen sind. Diese Korrekturmaßnahmen eine das Ablenkeingangssignal aufnehmende Ein- sind zwar noch für Femsehschaltungen geeignet, bei gangsstufe und eine dieser Stufe nachgeschaltete Aus- denen die Rücklaufzeit des Elektronenstrahls in der gangsstufe umfaßt, in deren das Ablenkjoch speisen- Bildröhre 6 bis 10° 0 der Hinlaufzeit beträgt. Die den Ausgangskreis ein eine induktive, Energie spei- 45 dabei auftretenden vergleichsweise langen Austastdiernde Komponente enthaltendes Reaktanzglied ein- perioden reichen aus, um Strahltastfehler zu absorgeschaltet ist. bieren.

Es sind Schaltungsanordnungen zur Speisung von Bei den genannten Elektronenstrahl-Aufnahme-

Ablenkjochen von Ekktronenstrahl-Aufnahmegeräten ger.iten sind dagegen genau definierte Rückluufzeiten bekanntgeworden, von denen einige typische Ver- 50 in der Größenordnung von 1⁰O der Hinlaufzeit ertreter einen Vorwärtsspeisekreis besitzen, welcher ein forderlich. Für derartige Verhältnisse ergeben sich in Korrektursignal zum Ausgangskreis des das Ablenk- den bekannten Schaltungsanordnungen auf Grund joch speisenden Ablenkverstärkers liefern. Der Wert von Leistungsverlusten in den aktiven Elementen bei des durch den Vorwärtsspeisekreis gelieferten Signals hoher Belastung Leistungsverluste und daraus resulist an den Wert des Signals angepaßt, der durch das 55 tierende Gewinn-Bandbreiteprodukte, welche zu Ablenkjoch für eine richtige Ablenkcharakteristik einem zu geringen Ansprechvermögen und einer zu gefordert wird. Derartige bekannte Schaltungsanord- schlechten Linearität führen.

nungcn besitzen eine Schaltansprechlinearität und Es ist auch beispielsweise aus der britischen Patenteinen generellen Wirkungsgrad, welche für die ge- schrift 836 060 bekannt, bei Schaltungsanordnungen bräuchliche kommerzielle Anwendung ausreichend 60 der in Rede stehenden Art in den das Ablenkjoch sind. speisenden Ausgangskreis ein eine induktive, Energie

In verschiedenen komplizierten Elektronenstrahl- speichernde Komponente enthaltendes Reaktanzglied systemen wie beispielsweise in Elektronenstrahl- einzuschalten. Nichtsdestoweniger ist aber auch eine Aufnahmegeräten mit hoher Informationsdichte, sind derartige Schaltungsanordnung für Elektronenstrahldagegen extrem kurze Riicklaufzeiten und eine ver- 6g Aufnahmegeräte aus den obengenannten Gründen besserte Linearität während der Vorlaufzeiten erfor- nicht geeignet.

derlich, um Informationsverluste während des Ab- Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe

tar.tVorganges zu vermeiden. In derartigen Systemen zugrunde, eine Schaltungsanordnung der genannten

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Art anzugeben, welche ein verbessertes Ansprech- ker 20, welcher gemäß der Erfindung modifiziert ist,

vermögen und eine verbesserte Linearität besitzt. wie im folgenden noch beschrieben wird. Der A«s-

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung gangskreis 18 ist an ein Ablenkjoch 22 einer Elektroder eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die nenstrahlvorrichtung angeschaltet. Das andere Ende induktive Komponente zur Einspeisung eines vor- 5 des Ablenkjochs ist über einen Widerstand 24 auf gegebenen Energiebetrages während des Rücklaufs den Eingang des Prinzipverstärkers 10 zuriickdes Ablenkzyklus mit einem Ende an das Ablenk- geschaltet, um eine konventionelle Rückkopplungsjoch und mit dem anderen Ende an eine Verspan- schleife zu definieren. Das gleiche Ende des Ablenknungsquelle (+ K₀) angekoppelt ist, daß an den Ver- jochs 22 ist über einen Widerstand 26 an Masse gebindungspunkt der induktiven Komponente und des io schaltet. Die Widerstände 12, 24 und 26 bestimmen Ablenkjochs ein Kreis zur Klemmung der Verstärker- den Gewinn der geschlossenen Rückkopplungsausgangsspannung auf einen vorgegebenen Wert an- schleife.

gekoppelt ist und daß an den Verbindungspunkt der Gemäß der Erfindung ist zwischen die Eingangs-Eingangsstufe und der Ausgangsstufe des das Ab- klemmen 14 und dem Summationspunkt 16 ein Komlenkjoch speisenden Verstärkers ein ebenfalls vom 15 pensationsschaltkreis 28 geschaltet. Der Kompensa-Ablenkeingangssigna\ gespeister, die geforderte Ab- tionsschaltkreis 28 enthält im wesentlichen einen lenksignalform bestimmender weiterer Verstärker als Widerstand 30, welcher zwischen die nichtgeerdete Vorwärtsspeiseschleife angekoppelt ist, der eine Ver- Eingangsklemme 14 und einen Kompensationsverstärkerstufe und ein parallel dazu liegendes, das An- stärker 32 geschaltet ist, der sein', ,eits an den Sumsprechvermögen des weiteren Verstärkers f 'stiegen- ao mationspunkt 16 angeschaltet ist. Ei". /i-Kreis 34 ist des passives Netzwerk umfaßt. über den Kompensationsverstärker 32 geschaltet.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung Dieser Kreis 34 ist ein passives Netzwerk, das zur ist also eine spezielle Ankopplung der induktiven Bestimmung des Ansprechvermögens des eine geKomponente des Reaktanzgliedes und des kompen- schlossene Schleife darstellenden Kompensationssierenden weiteren Verstärkers als Vorwärtsspeise- as Schaltkreises 28 ausgelegt ist.

schleife. Die Verstärkerstufe des weiteren Verstärkers Der Kompensationsschaltkreis 28 liefert näherungs-

liefert das für die Ausgangsverstärkerstufe des das weise die geforderte Signalform zum Eingang de*

Ablenkjoch speisenden Verstärkers erforderliche Ausgangsverstärkers, d. h zum Ausgangskreis 18.

Signa'. Damit liefern die einzelnen Verstärker das Daher bilden der Kompensationsschaltkreis 28 und

bestmögliche Signal an das die Last darstellende 30 der Ausgangsverstärker 20 einen guten Speisekreis

Ablenkjoch. Die Eingangsverstärkerstufe des das mit offener Schleife. Der Verstärker 10 und der

Ablenkjoch speisenden Verstärkers dient dann ledig Rückkopplungspfad mit geschlossener Schleife wer-

lich noch dazu, Fehler zwischen dem Ausgangs- und den dann lediglich dazu verwendet, um die Fehler

Eingangssignal nach Art einer Rückkoppelschaltung im Pfad mit offener Schleife zu korrigieren. Diese

zu reduzieren. Ohne die Verstärkerstufe des weiteren 35 Stufen müssen also nicht das gesamte Speisesignal

kompensierenden Verstärkers müßte die Eingangsver- liefern. Diese Art der Kompensation mit eir em Vor-

stärkerstufe sowohl das durch jene Verstärkerstufe wärtsspeise- und Rückkopplungsverlust gemäß der

gelieferte Signal als auch die im Rückkoppelkreis Erfindung ermöglicht die Ausnutzung geringerer

vorhandenen Fehlersignale liefern. Der weitere Ver- Schleifengewinne und Bandbreiten für die gleiche

stärker reduziert also den Aufwand für die Eingangs- 40 Ausgangsleistung.

verstärkerstufe, wodurch insgesamt das Ansprech- Ersichtlich liefert der Kompensationsverstärker 32

vermögen und die Linearität der Speiseschaltung für das Signal, das normalerweise durcli den Ausgangs-

das Ablenkjoch verbessert wird. verstärker 20 gefordert wird. Die Verstärker 20 und

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung 32 sind mit anderen Worten so ausgelegt, daß sie ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung 45 das bestmögliche Signal zur Last, d. h. zum Ablenkeines Ausführungsbeisp'els an Hand der Zeichnung; joch 22, liefern. Der Verstärker 10 reduziert dann es zeigt zusätzlich die Fehler zwischen dem Eingang und

F i g. 1 »in vereinfachtes Blockschaltbild einer Ausgang. Ohne den Kompensationsverstärker 32

Speiseschaltung für ein Ablenkjoch mit schnellem müßte der Prinzipverstärker 10 sowohl das Signal

Rücklauf gemäß der Erfindung und 50 ües Verstärkers 32 als auch die Fehlersignale liefern.

F i g. 2 ein detailliertes Schaltbild der Schaltung Der erfinuangsgemäße Einsatz des Kompensations-

nachFig. 1. veistärkers 28 reduziert also die Anforderungen an

In der Schaltung nach Fig. 1 bilden Verstärker 10 den Prinzipverstärker 10 und verbessert damit das

und 20 im Grunde genommen einen Prinzipverstär- Ausgangs-Ansprechvermögen und die Linearität der

ker, wie er in konventioneller Weise zur Speisung 55 Ablenkjoch-Spc.seschaltung.

von Ablenkjuchen verwendet wird. Zum Zwecke der In Fig. 2 ist der erfindungsgemäß ausgestaltete Erläuterung ist der Verstärker 20 jedoch getrennt Ausgangskreis 18 im einzelnen dargestellt. Der Ausdargestellt und wird im Rahmen der vorliegenden gangsverstärker 20 stellt grundsätzlich eine konven-Erfindung als Ausga:.gsverstärkerstufe bezeichnet. tionelle Ausgangsstufe eines Prinzipablenkverstärkers Der Verstärker 10 ist mit seinem Eingang über einen 60 dar; er ist jedoch hier zur Bildung des Ausgangs-Widerstand 12 an Eingangsklemmen 14 angeschaltet, kreises 18 getrennt dargestellt und enthält Transian denen ein Eingangssignal anliegt. Weiterhin ist stören 36, 38 und einen Ausgangstransistor 40.
der Verstärker 10 (welcher im folgenden als Prinzip- Der Kompcnsationsschaltkreis 28 ist mit seinem verstärker bezeichnet wird) mit seinem Ausgang an Ausgang an den Summationspunkt 16 angeschaltet, einen Summationspun!,! 16 angeschaltet, welcher 65 welcher zum Teil durch einen an die Basis des Transcinerseits an einen generell mit 18 bezeichneten sistors 36 angeschalteten Widerstand 42 gebildet Ausgangskreis angeschaltet ist. Dieser Ausgangs- wird. Der Summationspunkt 16 enthält weiterhin kreis 18 enthält den vorgenannten Ausgangsverstär- einen Widerstand 44, der mit einem Ende an dem

Verbindungspunkt des Verstärkers 10, des Wider- und des Gleichvorspannungsnetzwerkes aus dem

Standes 42 und der Basis des Transistors 36 ange- Widerstand 52 und den Dioden 48 in Basisschaltung

schaltet ist. Das andere Ende des Widerstandes 44 betrieben ist.

ist an eine vorgegebene negative Spannung — V_(t an- Gemäß der Erfindung ist der Kollektor des Ausgeschaltet, welche im vorliegenden Ausführungsbei- 5 gangstransistors 40 an ein Ende des Ablenkjoches 22 spiel in der Größenordnung von —12 Volt liegt. Der und an die Anode einer Diode 70 angeschaltet, deren Kollektor des Transistors 36 ist an Masse geschaltet, Kathode an einer vorgegebenen positiven Spanwährend sein Emitter über einen Widerstand 46 an nung + V_c liegt. Diese Spannung + V_c kann einen die Spannung — V_cc angeschaltet ist. Der Emitter des Wert in der Größenordnung von +70 Volt besitzen. Transistors 36 ist an die Basis des Transistors 38 an- to Ein Ende einer Induktivität 72 ist an den Verbingcschaltet, dessen Kollektor an Erde und dessen dungspunkt der Diode 70, des Kollektors des Transi-Emittcr an den Emitter des Ausgangstransistors 40 . stors 40 und des Ablenkjochs 22 angeschaltet, wähangeschaltet ist. Die Basis des Transistors 40 ist an rend das andere Ende dieser Induktivität über einen die Kathodenseitc einer Serienschaltung von Dioden Widerstand 74 an einer vorgegebenen positiven 48 angeschaltet, deren Anodenseite an Erde liegt. 15 Spannung + V_ce liegt. Diese Spannung + V_cc kann Weiterhin ist die Basis des Transistors 40 über eine einen Wert in der Größenordnung von +12 Volt Kapazität 50 an Masse geschaltet. Der Verbindungs- besitzen. Parallel zur Induktivität 72 liegt ein Widerpunkt zwischen der Kapazität 50 und den Dioden 48 stand 76. Die Schaltungskomponenten 70 bis 76 defiist über einen Widerstand 52 an die Spannung — V_cc nieren im Grunde genommen einen generell mit 78 gelegt. ao bezeichneten induktiven Kreis zur Speicherung der Die Emitter der Transistoren 38 und 40 sind an zur Erreichung der relativ kurzen RUcklaufzeit erforeincn aus Transistoren 54 und 56 gebildeten Vor- derlichen hohen Energie.

spannungskreis angeschaltet, wobei der Kollektor Der induktive Kreis 78 (nämlich die Induktivität 72)

des Transistors 54 an die Emitter der Transistoren wird also zur Speicherung der Energie verwendet,

38 und 40 angeschaltet ist. Der Emitter des Transi- 35 welche r -m Schalten des Ablenkjoches 22 erforder-

stors 54 ist über einen Widerstand 58 an die Span- lieh ist; zu diesem Zeitpunkt bestimmt der Transistor

nung — V_cc gelegt, wobei die Basis dieses Transistors 40 in Verbindung mit dem Widerstand 74 den Ab-

über einen Widerstand 60 ebenfalls an der Spannung lenkjochstrom. Der Widerstand 74 stellt dabei einen

— V_rr liegt. Die Basis des Transistors 54 ist weiter- strombegrenzenden Widerstand für die Induktivität hin an den Emitter des Transistors 56 und über eine 30 72 dar. Die Diode 70 dient zur Festlegung der AusKapazität 62 an Masse geschaltet. Der Kollektor des gangsspannung und verhindert einen Durchschlag Transistors 56 ist an Masse gelegt, während seine des Ausgangstransistors 40. Der Widerstand 76 dient Basis über einen Widerstand 64 an der Spannung während des Rücklaufes zur Dämpfung für die In-

— V_(C liegt. Weiterhin liegt die Basis des Transistors duktivität 72 und das Ablenkjoch 22.

56 über eine Kapazität 66 einerseits und einen 35 Ersichtlich reduziert der induktive Kreis 78 die

Widerstand 68 andererseits an Masse. Verlustleistung im Ausgangstransistor 40, da dieser

Es ist zu ersehen, daß der Ausgangstransistor 40 Transistor im Anfangsbereich der Hinlaufzeit keinen

auf Grund der geringen Impedanz der Kapazität 50 hohen Strom bei hoher Spannung liefern muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ί 905 936 J

   können die bekannten Schaltungsanordnungen dem

   Patentanspruch: geforderten Wirkungsgrad auf Grund von hohen Lei

   stungsverlusteffekten in ihren aktiven Elementen,

   Speiseschaltung für ein Ablenkjoch eines schlechter Rücklaufzeit und Nichtlinearität infolge Elektronenstrahl-Aufnahmegerätes hoher Infor- 5 von Überlastung nicht gewährleisten, mationsdichte mit einem das Ablenkjoch speisen- Generell können bekannte Verstärkerschalrungen,