DE1908276C - Zeilenablenkschaltung für Kathodenstrahlröhren, insbesondere für Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ZeHenablenkschaltung nungen in Sperrichtung auf den Zeilenendtransistor für Kathodenstrahlröhren, insbesondere zur Anwen- vermieden. Diese vorgeschlagene Schaltung hat jedoch

dung in Fernsehempfängern und hier wiederum beson- noch den Nachteil, daß die ganze Ablenk- und Verlust-

ders für volltransistorisierte Empfänger dieser Art. energie während der im Vergleich zur gesamten Ab-

Bekannte Zeilenablenkschaltungen weisen im allge- 5 lenkperiode sehr kurzen Zeilenrücklaufdauer eingemeinen einen Parallelresonanzkreis auf, bei dem in speist werden muß. Dies stellt große Forderungen an einem Zweig die Reihenschaltung einer Ablenkspule die Schalttransistoren hinsichtlich Sperrspannungsund eines Ladekondensators und im anderen Zweig festigkeit einerseits und notgedrungen höherer- Ströme ein Rücklaufkondensator liegt, wobei der Parallel- während des kurzen ZeilenrückJaufs andererseits, resonanzkreis aus einer Gleichstromquelle über eine in io Diese Forderungen lassen sich bei Verwendung einer Reihe liegende Induktivität, d. h. die Primärwicklung Übertragerankopplung an der Basis der Schalttraneines Zeilenablenktransformators, gespeist und durch sistoren harmonisieren. Dann jedoch ist wiederum einen Schalter überbrückt wird, der durch einen Im- mindestens ein zusätzliches, relativ teures Ubertragerpulsgenerator gesteuert wird, der während jeder Zeilen- element erfordeilich, das bei Massengütern wie Fernabtastdauer den Schalter einmal öffnet und wieder 15 sehempfängern störend ins Gewicht fällt,
schließt. Aufgabe der Erfindung ist, die mit den obengenann-

Angenommen, bei einem vollständig transistorisier- ten Lösungen verbundenen Nachteile durch eine einten Fernsehempfänger würden an Stelle der mit Elek- fache volltransistorisierte Schaltungsanordnung zu betronenröhren bestückten Schaltkreise die einzelnen seitigen, durch die auch die noch bestehenden Probleme Röhren durch gleichwertige Transistoren ersetzt, so 20 der vorgeschlagenen Schaltung behoben werden. Dabei würde eine solche Lösung bei Fernsehempfängern für soll es das Hauptziel sein, die Rücklaufimpulsspannormale 220 Volt Versorgungsspannung Transistoren nung zu erniedrigen, ohne gleichzeitig die an der erfordern, die gegenwärtig noch nicht existieren. Schaltung liegende G leichspannungsvei sorgung abzu-

Bei üblichen Zeilenablenkschaltungen mit Gleich- senken, und ohne Leistungsverlust in Form von Wärme,

stromversürgungsspannung von etwa 310 Volt, d. h. 25 so daß handelsübliche bekannte Transistoren in

einer aus 220 Volt Wechselspannung der Netzversor- Zeilenablenkschaltungen verwendet werden können,

gung gleichgerichtete Spannung, können beispielsweise die mit der gleichgerichteten Netzwechselspannung

Zeilenrücklaufimpulse mit einer Spannung von etwa direkt verbunden sind (d. h. mit 310 Volt Gleich-

3000 Volt beobachtet werden. Ein Transistor, der eine spannung bei einer Wechselspannung des Netzes von

solche Impulsspannung auszuhallen in der Lage wäre, 30 220 Volt).

läge nahe an der theoretisch eventuell möglichen Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Feld-Grenze des Transistorbaus. energie, die in dem Zeilenablenktransformator (oder in

Um dieses transistorisierten Ablenkschaltungen an- einer anderen Reiheninduktivität) einer normalen Abhaftende Problem zu lösen, wurde die speisende Gleich- lenkschaltung gespeichert wird und die auf den Rückspannung auf verschiedene Weise erniedrigt. Dies 35 laufkondensator und die Ablenkspule übertragen wird, wurde ohne Leistungsverlust mit Hilfe von Über- sich nur während eines Teils der Zeilenabtastdauer der trager-. Kondensator- oder Thyristorschaltkreisen er- Ablenkperiode aufbauen kann,
reicht. Es ist auch möglich, die Speisespannung mittels Demgemäß weist die erfindungsgemäße Schaltung Spannungsteilung durch ein Widerstandsnetzwerk zu als besondere Merkmale eine Diode auf, die parallel erniedrigen, jedoch steigt dadurch die unerwünschte 40 liegt zur Reihenschaltung der Induktivität und des Wärmeentwicklung und der Leistungsverlust an. Die Resonanzkreises, und weiterhin liegt in Reihe zur bis heute am häufigsten angewandte Methode zur Ver- Induktivität ein weiterer gesteuerter Schalter, der mit ringerung der Speisegleichspannung verwendet jedoch dem Impulsgenerator so verbunden ist, daß er durch einen Netztransformator. die Ausgangsimpulse desselben im gleichen Maß wie

Die Nachteile all dieser bekannten Methoden sind 45 der erste Schalter betätigt bzw. gesteuert wird,
jedoch, daß der Empfänger mit zusätzlichen Schalt- Die dem zweiten Schalter zugeführten Impulse sind elementen ausgerüstet sein muß. Diese verursachen zu- vorzugsweise dazu bestimmt, diesen während einer sätzliche Kosten und erhöhtes Gewicht und können vorbestimmten Zeitspanne einer jeden Zeilenabtastelektromagnetische Strahlungsprobleme und eine uner- dauer zu schließen. Zur Regulierung der Impulsdauer wünschte Wärmeentwicklung zur Folge haben. Zusatz- 50 und dadurch auch der Höhe der Rücklaufimpulse lieh soll auch darauf hingewiesen werden, daß die Zu- kann die an dem Resonanzkreis liegende Spannung verlässigkeit von Geräten mit steigender Anzahl der zur automatischen Regulierung der Ausgangsimpuls-Schaltelemente und mit ansteigender Temperatur ab- länge dem Impulsgenerator zugeführt werden,
nimmt. Durch diese Variation der Zeitspanne, während der

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde nun für 55 die Energie in dem Zeilenablenktransformator getransistorisierte Zeilenablenkschaltungen der eingangs speichert werden kann, läßt sich auch die Spitzengenannten Art (sogenannte »Spardiodenschaltung«) spannung der Rücklaufimpulse verändern. Dies kann, bereits vorgeschlagen (deutsches Patent 1 287 619), die wie oben angedeutet, zur einfachen automatischen zur Horizontalablenkung erforderliche Leistung ohne Amplitudenstabilisietung der Rücklaufimpulse heran-Verwendung eines Netztransformators direkt aus dem 60 gezogen werden. Bekannte Methoden zur Stabilisie-220-Volt-Wechselstromnetz nach normaler Gleichrich- rung dieser Größe(n) beruhen auf einer Stabilisierung tung zu entnehmen, wobei die Speisespannungsquelle der Versorgungsspannung, die wesentlich kompliziernur während der Sperrphase, d. h. beim Zeilenrücklauf ter und teuer ist.

über einen elektronischen Schalter Energie zur Zeilen- Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäße η

ablenkung und Deckung der auftretenden Verluste in 65 Schaltung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen

den Schwingkreis der Zeilenablenkschaltung einspeist. in Einzelheiten näher beschrieben.

Durch die Verwendung eines geeignet angepaßten F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfin-

Takttreibers als Schalter werden überhohe Stoßspan- dungsgemäßen Zeilenablenkschaltung, und

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,- ^Ff' %l ÄS ¹US¹T^{11 Zeitdia}g^rammen die Ver- Dies ist der Zustand, wenn dem Transistor Tl zur

laufe der Strome und Spannungen an mehreren in öffnung ein neuer Impuls zugeführt wird, vorauf der

F _lg. 1 naher bezeichneten Punkten der Schaltung. oben beschriebene Ablauf erneut erfolgt.

Be. dem in Fιg. 1 dargestellten Ausführungsbei- Wenn der Impulsgeneratori jedoch mit einem

spiel wird jeder der Schalter durch einen NPN-Tran- ₅ Transformatorausgang la (gestrichelt dargestellt) ver-

sistor Tl und Tl gebildet^ die negativ vorgespannt und sehen ist, so kann die Diode 11 in Praxis weggelassen

daher normalerweise nicht leitend and. werden da in diesem Fall der Ablenkstrom I₁ über

Von einem Impulsgenerator 1 werden jedoch den einen niederohmigen Weg fließen kann, der aus der Basen uer Transistoren solche positiven Impulse züge- Sekundärwicklung 1 α des Ausgangstransformators und führt, dali diese in ihren maximal leitenden Zustand io der Basis-Kollektor-Strecke des Transistors Tl beumklappen und dann als Kurzschlüsse wirken. Die steht welch letztere eine im richtigen Sinn gepolte Impulse werden den entsprechenden Transistoren in Diode bildet

gleichem Maße, d. h. mit gleicher Impulsanzahl, züge- In einem erfindungsgemäßen Schaltkreis, d. h. etwa

führt, sie können jedoch verschiedene Impulsdauern in dem in Fig. 1 dargestellten, bewirkt der Tran-

aufueisen und können mit der Zeilenabtastdauer der 15 sistor Tl daß die Induktivität 4 mit der Versorgungs-

Abienkung gegeneinander versetzt sein. Die Basis- quelle 3 nur während eines Teils der Zeilenabtast-

Emitter-Spannungen V_x, V^der beiden TransistorenTl, dauer /"verbunden ist, d. h. in der Zeitspanne, während

7 2 können so den in den beiden oberen Diagrammen der die in F i g. 2 gestrichelt dargestellten positiven

der F i g. 2 angegebenen Wellenformen entsprechen. Impulse den Transistor Tl in den leitfähigen Zustand

u, hei die Spannung V_x gestrichelt wiedergegeben ist. 20 schalten. In diesem Fall fließt nur während dieser wirk-

D,,· voll ausgezogenen Wellenformen entsprechen samen Phase (Zeitdauer) ein zunehmender Strom I₂

ei ).r bekannten Ablenkschaltung, bei denen demzu- durch die Induktivität 4, wie dies in dem entsprechen-

U-'ic der Transistor Tl und die Diode 10 m Fig. 1 den Zeitdiagramm in F i g. 2 dargestellt ist. Dadurch

nx-ht enthalten sind und bei dem die Induktivität 4 wird der Verlauf des Stromes/₂ verändert und auf

in-· der Versorgungsquelle 3 direkt verbunden ist. as einen niedrigeren Maximalwert begrenzt als in dem

[:ser Fall wird zunächst betrachtet. bekannten Fall. In der Spule 4 wird während der

ist der Transistor Tl leitend, so liegt die gesamte Zeilenabtastdauer weniger Feldenergie gespeichert,

Λ : gangsspannung der Versorgungsquelle 3 "m der und der Kondensator? wird auf eine weniger hohe

[■:. !aktivität 4, die in diesem Fall aus der Primärwick- Spitzenspannung aufgeladen als in dem vorigen Fall,

i■ ■<?. eines Zeilenablenktransformators besteht. Dem- 30 mit dem Erfolg, daß als Transistor Tl handelsübliche

ι vi-.nrechend wächst der Strom /_£ durch diese Induk- Typen in der Lage sind, diese Spannung auszuhallen.

Ii-. iUit an und damit die im magnetischen Feld der wenn die am meisten gebräuchliche Netzspannung von

!,iuktivität entsprechend gespeicherte Energie. Gleich- 220 Volt nach der Gleichrichtung an die Schaltung

/ölig wächst der durch die Ablenkspule 5 fließende angelegt wird. Wenn die erfindungsgemäße Schaltungs-

S'rom /,. da der Ladekondensator 6, der zuvor über 35 anordnung für wahlweisen Anschluß an niedere Netz-

(i._:; induktivitäten 4 und 5 aus der Versorgungsquelle 3 spannung, z.B. 110 Volt, ausgelegt ist, so können

um! einen Kondensator 7 aufgeladen worden war, nun Mittel vorgesehen sein, um den Transistor Tl kurzzu-

iiher die Ablenkspule 5 entladen wird. Wie in den schließen, wenn diese niedrigere Spannung angelegt

IV.igrammen der Fig. 2 dargestellt, werden die wird Dann arbeitet die Schaltung in diesem Fall wie

Spulen 4 und 5 so dimensioniert, daß die Ströme /, 40 eine der bekannten Schaltungen.

1:1 id /, annähernd linear ansteigen, solange der positive In dem erfindungsgemäßen Fall erhält auch der

(ioneratorimpuls an dem Transistor 7"2 liegt. Kondensator 6 eine geringere Ladung, woraus sich ein

Wird der Transistor Tl etwas spater in den nicht- geringer Strom durch die Ablenkspule 5 ergibt. Die leitenden Zustand umgeschaltet, so wird der Konden- entsprechenden Strom- und Spannungsverläufe sind saior 7 durch die Ströme /, und /₂ geladen, wobei die 45 für diesen Fall in Übereinstimmung mit der Erfindung in den Spulen 4 und 5 gespeicherte Energie auf den gestrichelt in F i g. 2 dargestellt. Der tatsächliche VerKondensator? übertragen wird, wie dies durch die lauf des Stromes /₂ variiert in Abhängigkeit der Wellenform 8 für die Kondensatorspannung V₀ in dem Dauer τ der Steuerimpulse und deren Einstellung bzw. entsprechenden Zeitdiagramm der F 1 g. 2 angedeu- Auftreten innerhalb der Zeilenabtastdauer F, wie im tet ist. 50 obersten Diagramm der F i g. 2 dargestellt.

Die Wellenform 8 besteht aus Sinushalbwellen, Ist der Steuerimpuls vor dem Ende der Zeilenabtast-

deren Dauer durch die Resonanzfrequenz des Reso- dauer beendet, wodurch die Verbindung mit der Ver-

nanzkreises bestimmt ist, der in diesem Fall als aktives sorgungsquelle 3 unterbrochen wird, so fließt der

Element wirkt und die Rücklaufzeit Γ der durch die Strom I₂ von der Induktivität 4 durch die Diode 10,

vorliegende Schaltung gesteuerten Ablenkung be- 55 wobei der Diodenstrom I₃ gleich dem Strom I₂ ist, wie

stimmt. dies in den entsprechenden Diagrammen der F i g. 2

Ist der Spitzenwert der Kondensatorspannung V_c ausgewiesen ist.

erreicht, 30 kehrt sich die Richtung des Stromes I₁ Dadurch hängt die über dem Kondensator 7 und

durch die Ablenkspule 5 um, und der Ladekonden- dem Transistor Tl stehende Spitzenspannung (Kur-

sator 6 wird durch den Rücklauf kondensator 7 über 60 venverlauf 8) von der Dauer τ der Impulse ab, die dem

die Spule 5 geladen. Nach der vollständigen Entladung Transistor Tl über den Ausgang 1 b zugeführt werden,

des Kondensators 7 wird ein Ladevorgang in umge- Die Spannung V_c und alle in gestrichelter Kurvenform

kehrter Richtung durch eine Diode 11 verhindert (ge- in F i g. 2 dargestellten Größen können so durch eine

strichelt eingezeichnet), die dem Kondensator so Rückkopplung der Zeilenrückiaufimpulse 8 auf den

parallel geschaltet ist, daß eine weitere Ladung des 65 Impulsgeneratori über die Verbindung9 leguliert

Kondensators 6 nach der Entladung des Konden- werden. Der Generator 1 kann durch bekannte Mittel

sators 7 durch die in der Spule 5 gespeicherte Feld- so ausgelegt werden, daß die erzeugten Impulse mit

energie erfolgen kann. steigender Rücklaufspannung kürzer werden.

Parallel zum Transistor 7*1 kann eine Diode 12 (gestrichelt gezeichnet) liegen, die als Schutz gegen hohe Spannungsstöße dient, die während des Lade- und Entladevorgangs des Kondensators 7 auftreten können. In diesem Fall ist der Strom /₂ durch die Induktivität 4 für eine bestimmte Periode im allgemeinen negativ, wie in F i g. 2 im entsprechenden Diagramm dargestellt, da der Strom I₁ dann durch die Diode 12 und die Versorgungsquelle 3 fließen kann. Diese Diode 12 kann jedoch eingespart werden, wenn der Impulsgenerator 1 mit einem geeigneten Ausgangstransformator \b (gestrichelt dargestellt) versehen ist. Der Strom I₂ der Induktivität 4 fließt dann durch die Sekundärwicklung 1 b des Ausgangslransformalors und die durch die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors Π gebildete Diode, die im richtigen Sinn gepolt ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zeilenablenkschaltung, insbesondere für Bild- so röhren in Fernsehempfängern, mit einem Parallelresonanzkreis, bei dem in einem Zweig die Reihenschaltung einer Ablenkspule und eines Ladekondensators und im anderen Zweig ein Rücklaufkondensator liegt, wobei der Resonanzkreis aus einer Gleichstromquelle über eine in Reihe liegende Induktivität, z. B. die Primärwicklung eines Zeilenablenktransformators, gespeist und durch einen Schalter überbrückt ist, der durch einen Impulsgenerator gesteuert wird, der während jeder Zeilenabtastdaucr den Schalter einmal öffnet und wieder schließt, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reihenschaltung der Induktivität (4) und des Resonanzkreises (5, 6, 7) eine Diode (10) liegt und daß in Reihe mit der Induktivität (4) ein zweiter gesteuerter Schalter (7*1) liegt, der mit dem Impulsgenerator (1) so verbunden ist, daß er durch die Ausgangsspule desselben mit gleicher Impulsanzahl wie der erste Schalter (Tl) betätigt bzw. gesteuert wird.

2. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator so ausgelegt ist, daß dem zweiten Schalter (7Ί) zum Schließen während einer vorbestimmten Zeitspanne (τ) einer jeden Zeilenabtastdauer (F) einstellbare Impulse zuführbar sind.

3. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelresonanzkreis (5, 6, 7) mit dem Impulsgenerator (1) in der Weise verbunden, ist, daß die Impulsdauer (τ) der dem zweiten Schalter (Tl) zugeführten Impulse in Abhängigkeit von der über dem Parallelresonanzkreis stehenden Spitzenspannung einstellbar ist.

4. Zeilenablenkschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (Tl) beim Umschalten von einer Versorgungsspannungsquelle (3) auf eine andere kurzschließbar ist.

5. Zeilenablenkschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (7*1) einen Transistor aufweist, der durch die vom Impulsgenerator (1) ausgehenden Impulse in den leitenden bzw. den nichtleitenden Zustand geschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen