DE1918554A1

DE1918554A1 - Ablenkschaltung fuer Fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE1918554A1
Application number: DE19691918554
Authority: DE
Inventors: Rural Delivery; Dietz Wolfgang Friedri Wilhelm
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1968-04-15
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1969-10-30
Also published as: DE1918554C3; DE1966682C3; NL6905701A; AT308852B; GB1260375A; NL161321C; BE731542A; NL161321B; DE1966682A1; MY7300420A; ES365961A1; FR2006240A1; US3452244A; SE356657B; DE1966682B2; DE1918554B2

Description

6770-69/Sch/Ro.
RCA 57,100
US-Ser.No. 721,383
Piled: April 15, 1968

Radio Corporation of America, New York, N.Y. (V.St.A.)

Ablenkschaltung für Fernsehempfänger.

Die Erfindung betrifft eine Ablenkschaltung für Fernsehempfänger zur Erzeugung eines Ablenkstroms für die Ablenkwicklung einer Bildröhre. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Ablenkschaltung, welche gleichzeitig die für die Beschleunigeranode der Bildröhre erforderliche Hochspannung erzeugt und eine Anzahl von Festkörper-Halbleiterbauelementen einschließlich gesteuerter Siliciumgleichrichter aufweist.

Die erfindungsgemäße Schaltung eignet sich insbesondere für Verwendung bei Horizontal-Ablenkschaltungen für Fernsehempfänger, wie sie in der US-Patentanmeldung 577 575 vom 6. September 1966 beschrieben sind. (Deutsche Patentanmeldung P 15 37 308.7 vom 6. September 1967). In der folgenden Beschreibung ist daher auf die Anwendung bei einem solchen Fernsehempfänger Bezug genommen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkwicklung über einen ersten Schalter mit einer Konstantspannungsquelle verbunden ist, daß zwischen dem ersten Schalter und einem zweiten Schalter eine aus einem ersten Kondensator und einer ersten Induktivität bestehende Reihenimpedanz geschaltet ist, daß vom Verbindungspunkt des Kondensators mit der Induktivität ein zweiter Kondensator zum anderen Ende des ersten Schalters geführt ist und daß die beiden Schalter mittels einer Steuerschaltung zu Beginn und vor dem Ende einer Strahlhinlaufperiode in ihren leitenden Zustand geschaltet werden.

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Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen, Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein teilweise in Blockdarstellung ausgeführtes Schaltbild eines Fernsehempfängers mit der erfindungsgemäßen Ablenkschaltung und

Fig. 2 eine Reihe von nicht maßstäblichen Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Schaltung.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung ist im folgenden in Anwendung bei einem typischen Fernsehempfänger beschrieben. Die von der Antenne 10 des Fernsehempfängers empfangenen Fernsehsignale werden dem Abstimm- und Demodulatorteil 11 zugeführt, der üblicherweise einen Hochfrequenzverstärker, einen Frequenzumsetzer zur Umwandlung der HF-Signale in Zwischenfrequenzsignale, einen Zwischenfrequenzverstärker und einen Demodulator zur Rückgewinnung des zusammengesetzten Fernsehsignals aus den Zwischenfrequenzsignalen enthält. Der Fernsehempfänger hat ferner einen Video-Verstärker 12.

Der Helligkeitsanteil aus dem zusammengesetzten Video»Signal wird im Video-Verstärker 12 verstärkt und der Steuerelektrode !(beispielsweise der Kathode) einer Bildröhre I^ zugeführt. Das j zusammengesetzte Fernsehsignal wird ferner vom Video-Verstärker 12 |auf eine Synchronisiersignaltrennschaltung 14 gegeben, welche iVertikal-Synchronisierimpulse an einen Vertikal-Signalgenerator 15 j liefert, der mit der Vertikal-Ausgangsschaltung 16 verbunden ist, welche mit ihren Klemmen Y-Y¹ mit der Vertikal-Ablenkwicklung 17 Bildröhre 13 verbunden ist.

Die Synchronisiersignaltrennschaltung 14 leitet ferner Hori-ί zontal-Synchronisierimpulse ab, welche einem Phasendetektor 18 !zugeführt werden, der außerdem ein zweites Eingangssignal erhält, welches in zeitlicher Beziehung mit den Schwingungen eines Horizontal -Oszillators 19 steht. Der Phasendetektor 18 erzeugt eine Fehlerspannung, welche dem Horizontal-Oszillator 19 zur Synchronisierung seiner Ausgangsschwingung mit den Horizontal-Synchronisierirapulsen zugeführt wird·. Die vom Horizontal-Oszillator 19 erzeugte Ausgangsschwingung wird mit Hilfe eines Transformators 20

,/ 909844/1284 ' _{BAD 0R1GlNAL}

auf die erfindungsgemäße Horizontal-Ablenkschaltung 21 gegeben.

Die Ablenkschaltung 21 dient der Erzeugung eines Sägezahnablenkstromes mit einem Hinlauf- und einem Rücklaufabschnitt in der Rorizontal-Ablenkwicklung 22. In der Schaltung 21 ist eine erste Energiequelle mit einem Kondensator 23, an dem eine relativ konstante Spannung erzeugt wird, während des Hinlaufabschnittes

ι über einen ersten steuerbaren, in beiden Richtungen durchlässigen Schalter 24 mit der Ablenkwicklung 22 verbunden. Der Schalter besteht aus der Antiparallelschaltung eines gesteuerten Siliciumgleichrichters 25 mit einer Dämpfungsdiode 26. Die Ablenkschaltung 21 enthält ferner eine zweite Energiequelle mit einer relativ großen Induktivität 27, welche mit einer Spannungsquelle B+ (von beispielsweise +I50 V) welche im Fernsehempfänger vorgesehen ist, verbunden ist. Eine Reaktanzschaltung in Form einer Reihenimpe-

^! danz aus einer ersten Induktivität 28 und einer ersten Kapazität 29 ist zwischen die Induktivität 27 und einen Anschluß des Schalters 24 geschaltet, eine zweite Kapazität 30 liegt zwischen dem anderen Anschluß des Schalters 24 (beispielsweise Masse) und dem Verbindungspunkt der Induktivität 28 mit der Kapazität 29.

S Mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 25 ist eine inj duktiv mit der Induktivität 27 gekoppelte Wicklung Jl, ein Kondensator 32 und die Parallelschaltung einer Induktivität 33 mit einem Widerstand 34 und ein weiterer Widerstand 35 gekoppelt, um den Gleichrichter i?5 zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Hinlauf abschnitten jedes Ablenkzyklus leitend zu machen.

Zwischen den Verbindungspunkt der Induktivitäten 27 und 28 und einen Bezupsspannungspunkt (beispielsweise Masse) ist ein

j zweiter steuerbarer, in beiden Richtungen leitender Schalter 36 angeordnet, der ebenso wie der Schalter 24 aus der Antiparallel-

: schaltung eine^ gesteuerten Siliciumgleichrichters 37 mit einer Speicherdiode '$8 besteht.

Um den Schalter 36 vor dem Rücklaufabschnitt jeder Ablenkperiode leitend zu machen, ist eine Steuerschaltung vorgesehen, welche einen Transformator 20, Widerstände 39 und 40, eine Diode 41 und einen Kondensator 42 umfaßt, durch den der Ausgang des Horizontal-OsziIlators I9 mit der Steuerelektrode des Gleichrich-

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ters 37 verbunden ist.

Eine Primärwicklung 43a eines Ausgangstransformators 43 ist über den Kondensator 23 und die Ablenkwicklung 22 geschaltet, eine Sekundärwicklung 43b ist zur Lieferung der Rücklaufimpulse und zur Steuerung des Betriebs des Oszillators 19 mit dem Phasendetektor 18 verbunden, und eine Hochspannungswicklung 43cliegt an einem Hochspannungsgleichrichter 44,

Der Gleichrichter 44 ist mit seinem anderen Ende an die Hochspannungsanode der Bildröhre 13 angeschlossen und versorgt diese mit der Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrom in der Größenordnung von 20 bis 27 kV.

Das niederspannungsseitige Ende der Primärwicklung 43a liegt über eine erste Schutzschaltung aus einem Kondensator 45 in Reihe mit der Parallelschaltung einer Diode 46 und eines Widerstandes 47 an Masse. Eine zweite Schutzschaltung mit einer Klemmendiode 48, einem Kondensator 49 und einem Vorspannungswiderstand 50 ist an die Spannung B+ angeschlossen und überbrückt den Schalter 24.

Das von der Antenne empfangene Hochfrequenzsignal wird im Betrieb verstärkt, auf die Zwischenfrequenz umgesetzt, nochmals verstärkt und dann mit Hilfe des Demodulators 11 demoduliert. Die Bildanteile des Signals werden dann im Video-Verstärker 12 weiter verstärkt und der Bildröhre 13 zugeführt. Das demodulierte Fern- j sehsignal wird außerdem der Synchronisiersignaltrennschaltung 14 '< zugeführt. Sie trennt die Synchronisierimpulse von dem übrigen Teil des Fernsehsignals und liefert Vertikal-Synchronisierimpulse . an den Vertikal-Ablenkgenerator 51 und Horizöntal-Synchronisierimpulse an den Phasendetektor 18. Die vom Vertikal-Ablenkgenerator, 15 erzeugten Impulse gelangen zur Vertikal-Ausgangsschaltung 16, idie ihrerseits einen geeigneten Sägezahnstrom mit der Bildfrequenz: lan die Klemmen Y-Y^! der Vertikal-Ablenkspule 1.7 liefert. :

, In Fig. 2 sind die Strom- und Spannungswellenformen der in

■Fig. 1 abgebildeten Horizontal-Ablenksehaltung 21 dargestellt, ^l

Iwie sie während der Horizontal-Ablenkperioden auftreten. Der Hin- i

laufabschnitt einer Horizontal-Ablenkperiode verläuft vom Zeit- I

punkt t_Q bis te, während der Rücklauf abschnitt vom Zeitpunkt j

tp. bis zum Zeitpunkt t₀' dauert. Das Intervall zwischen t.

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wird als Umkehrabschnitt der Periode bezeichnet. Typischerweise dauert die Zeit von t_Q bis t,- etwa 50,5 Mikrosekunden, während die Zeit von t,- bis t_Q' etwa 13 Mikrosekunden dauert. Es sei nun die Punktion des ersten Schalters 24, des Hin- \

laufschalters, beschrieben. Er verbinde eine Konstantspannungs- ^; quelle (23) während des Hinlaufabschnittes des Ablenkzyklus mit j der Ablenkwicklung 22, so daß in dieser ein praktisch linear an- _: steigender Strom fließt. Insbesondere erreicht der Strom der Ablenkwicklung 22 gemäß Wellenform A unmittelbar vor Beginn des Hinlaufabschnittes (t_Q) seine maximale Amplitude in Flußrichtung vom Anschluß X zum Anschluß X' als Beispiel. Ein Rücklaufspannungsimpuls (Wellenform B), der über der Reihenschaltung der Wicklung 22 mit dem Kondensator 25 erscheint, fällt ab und läuft durch Null (d.h. die Spannung an der Wicklung 22 steigt über die am Kondensator 23). Wenn diese Spannung umkehrt, wird die Diode 26 des ersten Schalters 24 leitend vorgespannt und läßt eine praktisch konstante Spannung (von beispielsweise +50 V), welche am Kondensator 23 steht, zur Ablenkwicklung 22 gelangen, Während der ersten Hälfte des Hinlaufabschnittes (t_Q bis t₂) fällt daher der Strom _; in der Ablenkwicklung 22 (Wellenform A) praktisch linear auf Null ab und liefert Energie an den Kondensator 23. Der Kondensator 23 j ist so groß gewählt, daß sich dabei seine Ladespannung nicht nennenswert ändert. Etwa in der Mitte des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt t«) kehrt der Strom durch die Ablenkwicklung 22 seine Richtung um und fließt dann nicht mehr durch die Dämpfungsdiode 2(y sondern durch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 25. Zur Vorbereitung dieses Umschaltens wird der Gleichrichter 25 während der ersten Hälfe des Hinlaufabschnittes mit einem Gattersignal (Wellenform G) welches über die Wicklung 3I und die Bauelemente 32 bis 35 geliefert wird, in einer Vorbereitungsstellung gehalten.

Die Polarität desjenigen Teiles des Steuersignals, welcher während des Hinlaufabschnittes auftritt, ist so gewählt, daß sie ein Leiten des gesteuerten Siliciumgleichrichters 25 ermöglicht, wenn seine Häuptstrecke (zwischen Anode und Kathode) in Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Dieser Zustand tritt etwa in der Mitte ] des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt t„) auf, so daß der Ablenkstrom in diesem Zeitpunkt von der Diode 26 auf den Oleichrichter 25

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übertritt. Der Kondensator 23 bleibt an die Wicklung 22 angeschlossen. Jedoch wird die Energie nun von ihm zur Wicklung 22 übertragen, wenn der Ablenkstrom in der Wicklung 22 während der zweiten Hälfe des Hinlaufabschnittes praktisch linear ansteigt.

Der während des Hinlaufabschnittes jeder Ablenkperiode leitende erste Schalter 24 dient nicht nur zum Anschließen der Ab- | lenkwicklung 22 an den Kondensator 23, sondern auch zum Parallelschalten der Kondensatoren 29 und 30. Solange der Umkehrschalter oder Wendeschalter 36 offen ist (von t. bis t-,) besteht ein Ladestromweg von der Spannungsquelle B+ über die Induktivitäten 27 und 28 zu den Kondensatoren 29 und 30. Die Induktivität 27 speichert während des noch näher erläuterten Umschaltzeitabschnittes jeder Periode Energie und läßt diese gespeicherte Energie zu den Kondensatoren 29 und 30 gelangen, wenn diese parallel zur Induktivität 27 geschaltet werden. Das bedeutet, daß während der Zeit von t, bis t, der Strom in der Induktivität 27 die Kondensatoren 29 und 30 über die Induktivität 28 auflädt, so daß in gleicher Weise anwachsende Spannungen der in Pig. I angedeuteten Polarität entstehen (siehe auch die Wellenformen C und D in Pig«, 2).

Etwa acht Mikrosekunden vor dem Ende des Hinlaufabschnittes (Zeitpunkt t-*) erzeugt der Oszillator 19 einen Impuls, der durch die Bauelemente 39 bis 42 geformt wird und dann der Steuerelektrode des Siliciumgleichrichters 37 zugeführt wird. Der Gleichrichter 37 wird leitend und leitet dabei den Umkehrabschnitt der Ablenkperiode ein, nämlich eine Folge von Ereignissen, die zum Eintreten des Rücklaufabschnittes der Ablenkperiode führen. Im einzelnen wird, wenn der Gleichrichter 37 durch den Oszillator 19 angesteuert wird, so daß er leitend wird, ein Strompfad geschlossen, der den Schalter 24, den Kondensator 29, die Induktivität 28 und den zweiten Schalter 36 umfaßt, ferner wird ein zweiter Strompfad aus den Schalter 36, der Induktivität 28 und dem Kondensator 30 geschlossen. Der Strom in der Ablenkwicklung 22 nimmt weiterhin linear zu, da der Schalter 24 geschlossen ist. Die in den Kondensatoren 29 und 30 bis zu diesem Zeitpunkt t, gespeicherte Energie kreist in den beiden Strompfaden mit einer durch die Kondensatoren 29 und 30 und die Spule 28 bestimmten Resonanzfrequenz (siehe Wellenformen E, F und I für dsn Strom durch die Kondensatoren 29

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und j50 und durch die Induktivität 28). Da weiterhin der Schalter 36 leitet, wird die Induktivität 27 praktisch unmittelbar an die Spannungsquelle B+ angeschlossen, so daß in ihr ein näherungsweise linear ansteigender Strom (Wellenform H) entsteht, welcher Energie in ihr speichert.

: Wenn der Oleichrichter yj zum Zeitpunkt t-, leitend wird, j j dann beginnt ein vom Kondensator 29 gelieferter Strom durch den I Gleichrichter 25 in umgekehrter Richtung zu fließen, was dadurch möglich ist, daß zur gleichen Zeit ein Strom (die Summe aus den [Strömen in der Ablenkwicklung 22.(Wellenform A) und im Transforma-I tor 43 (Wellenform J)) in Durchlaßrichtung durch den Gleichrichter 25 fließt. Der Strom des Kondensators 29* der sich nach einem ■ Schwingungsverlauf ändert, steigt schneller an als der praktisch ilinear ansteigende Ablenkstrom, so daß nach einer vorbestimmten Zeit (beispielsweise 4 Mikrosekunden) sich der Gesamtstrom durch den Gleichrichter 25 umkehrt (Zeitpunkt th). Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 25 wird damit abgeschaltet. Die Summe des Resonanzstromes des Kondensators 29, des Ablenkstromes und des Transformatorstromes geht dann auf die Diode 26 über (da der resultie- ' rende Strom nun in Durchlaßrichtung der Diode 26 gerichtet ist), bis der Resonanzstrom wieder auf den Wert der Summe des Ablenk- und des Transformatorstromes abfällt. Zu diesem Zeitpunkt t,-sperrt die Diode 26 und trennt dadurch die Wicklung 22 von der durch den Kondensator 23 gebildeten Konstantstromquelle für den Hinlaufabschnitt ab.

Der Zeitraum von t^ bis t,., während dessen Strom durch die Diode 26 fließt, ist genügend lange gewählt, so daß die gesamte durch die Ladungsträger des gesteuerten Siliciumgleichrichters 25 gespeicherte Energie entfernt wird, so daß der Gleichrichter 25 abgeschaltet bleibt, bis der erforderliche Vorbereitungs-Trigger- : impuls an seine Steuerelektrode während des Hinlaufabschnittes der nachfolgenden Ablenkperiode angelegt wird. Das Rücklaufintervall beginnt zum Zeitpunkt t,- (Wellenform B), wenn das vorher durch den Schalter 24 am Verbindungspunkt der Wicklungen 4ja und 43c gehaltene Massepotential verschwindet.

Während des Zeitabschnittes von t-, bis t,-, in dem beide Schalter 24 und 36 geschlossen sind, tritt ein Energieaustausch

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zwischen dem Kondensator 29 und der Induktivität 28 und zwischen dem Kondensator 30 und der Induktivität 28 ein, so daß sich eine Umkehr der Spannungen an den Kondensatoren 29 und 30 ergibt. Typischerweise ist die Spannung an den Kondensatoren 29 und 30 zu Beginn des Rücklauf Intervalls (t,-) fast gleich, aber von entgegengesetzter Polarität wie die Spannung an ihnen zu Beginn des [ Umkehrintervalles (t,). Am Beginn des Rücklaufintervalles (Wellen-■ form I) verbleibt in der Induktivität 28 ein gewisser Strom und ' damit Energiebetrag.

Während des Rücklauf intervalles von t,- bis t ' tritt eine .komplexe Folge von Energieaustauschvorgängen zwischen der Ablenkwicklung 22, der Induktivität 28, den Kondensatoren 29 und 30 und der Hochspannungsschaltung mit dem Transformator 43/ dem Gleichumrichter 44 und der Belastung am Hochspannungsanschluß +HV der BiId-ίröhre auf. Der Strom in der Ablenkwicklung 22 wird infolge des Energieaustausches während einer halben Resonanzperiode der In-, duktivität 28 mit den Kondensatoren 29 und 30 und mit der in ι gleicher Weise abgestimmten Schaltung des Transformators 43 umjgekehrt (Wellenform A). Die Streuinduktivität und die verteilte Kapazität des Transformators 43 werden vorzugsweise so bestimmt, daß eine Schwingung mit etwa der dritten Oberwelle der Rücklauf- ^: _:frequenz auftritt.

Während des Hinlaufabschnittes ist den Kondensatoren 29 und 30 über die Induktivität 27 ein Strom zugeführt worden (Wellenform H). Ein Teil dieser Energie ist zu der Hochspannungsschaltung gelangt (siehe beispielsweise Wellenform J, Strom im Transformator 23) und ein Teil ist zu der Ablenkwicklung 22 gelangt, um die Verlustenergie zu ersetzen und/oder während des vorangehenden Hinlaufabschnittes in der Schaltung verwendet zu werden. Die Größe der zu der Ablenkwicklung und der Hochspannungsschaltung gelangten Energie läßt sich mit Bezug auf die Spannungsformen C und D zu den Zeitpunkten t, und t^' (am Anfang und am Ende des Umsehaltintervalls) veranschaulichen. Hieraus ist zu ersehen, daß die Spannung an den Kondensatoren 29 und 30 am Beginn t-, des Um- , schaltintervalls größer als am Ende t,¹ 1st. Diese Spannungs- I differenz ist ein Maß für die in der Schaltung während einer Periojde verbrauchten Energie. >

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Die Art des Energieaustausches während des Rücklaufs ist van besonderem Interesse und wird im folgenden näher erläutert.

In Jedem Zeitpunkt kann der Energiespei cherzust and der Schal-i tungselemente aus den Wellenformen der Spannungen (für Konden- j satoren) oder Ströme (für Induktivitäten) aus Fig. 2 bestimmt werden.

Beim Beginn tj- des Rücklaufs speichern die Ablenkwicklung 22, die Kondensatoren 29 und 30 und die Induktivität 28 sämtlich Energie., Der Transformator 43 speichert in diesem Zeitpunkt vergleichsweise wenig oder gar keine Energie. Der Kondensator 29 und die Ablenkwicklung 22 speichern dagegen fast ihre maximale Energie, während die Energie in der Induktivität 28 unterhalb des maximalen Speicherpegels liegt und abnimmt, die Energie im Kondensator 29 ebenfalls unter ihrem Maximalwert liegt, aber wächst.

Wenn der Schalter 24 sich öffnet, tritt der Kondensator 29 an eine Schaltung mit einer relativ langen Zeitkonstante gekoppelt^ welche hauptsächlich die Ablenkwicklung 22 und den Transformator 43 umfaßt, während der Kondensator 30 an eine Schaltung mit kürzerer Zeitkonstanten, welche die Induktivität 28 umfaßt, angeschlossen wird. Da die Ablenkwicklung 22 nicht länger durch den Schalter 24 an die Spannung des Kondensators 23 angeklemmt wird, beginnt die Spannung am Schalter 24 (Wellenform B) zu steigen, und gleichzeitig beginnt der Strom (und die Energie) in der Ablenkwicklung 22 in einem Maße abzufallen, das im Vergleich zur Änderungsgeschwindigkeit desselben Stromes während des Hinlaufsabschnittes relativ schnell ist, aber langsamer als das Maß der Änderung der Ströme der anderen Schaltung in diesem Zeitpunkt.

Während des Intervalls von t,- bis t~ (erste Hälfte des Rücklaufs) teilt sich der Strom (und die zugehörige Energie) der Ablenkwicklung 22 zwischen einem den Transformator 43 umfassenden j Strompfad und einem den Kondensator 29 umfassenden Strompfad auf. Anfänglich übernimmt der Kondensator 29 den größeren Teil des j Ablenkstromes und- die Spannung an ihm (und damit die gespeicherte !Energie) steigt an. Zum Zeitpunkt tg fällt der Strom im Kondensator 29 auf Null ab und die Spannung an ihm erreicht ihren Spitzenwert, und der gesamte Strom der Wicklung 22 fließt nun in _: den Transformator 43. Während dieses Zeitraums liefert der Konden-

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sator 30 Energie an die Induktivität 28.

Während des Intervalls von tg bis t„ liefern der Kondensator 29* die Ablenkwicklung 22 und in geringerem Maße die Induktivität ι 28 Energie an den Transformator %3. Ein Teil dieser Energie wird ^: in der Zeit um den Zeitpunkt t₇ herum über den Gleichrichter 44 der Hochspannungsschaltung der Bildröhre 13 zum Ausgleich von deren Energieverlusten zugeführt. Die Verwendung des Kondensators ^: 30 in der Schaltung ermöglicht es, daß der Hochspannungsschaltung ein beträchtlicher Strom zugeführt wird, während ein relativ .großer Rücklaufspannungsimpuls (Wellenform B) aufrechterhalten j wird.

Der übrige Teil der dem Transformator 43 zugeführten Energie (nach Ausgleich der Verluste der Hochspannungsschaltung) wird während der zweiten Hälfte des Rüeklaufzeitabschnittes von t- bis to der Ablenkwicklung 22 wieder zugeführt. Zusätzliche Energie {wird der Ablenkschaltung 22 vom Kondensator 29 während des Zeit-Iraums von tg bis t_Q' zugeführt. Weiterhin liefert während des Zeitraums von to bis t«¹ der Kondensator 29 Energie an den Konden-Isator 30, wobei sich die Spannungen dieser beiden Kondensatoren ,wieder einander nähern. Wenn beide Spannungen gleich sind, wird {die Diode 26 im Schalter 24 erneut leitend, und das nächste Rücklaufintervall beginnt.

! Da sich die Ströme in den Kondensatoren 29 und 3© während des Rücklaufs verändert haben, hat der Strom durch den Schalter 36 j (Wellenform I) zwischen t,- und tg seine Richtung umgekehrt, so !daß der Oleichrichter 37 kurz nach dem Zeitpunkt t,- nichtleitend wird. Das bedeutet, daß der Strom in der Induktivität 28 sich um- !kehrt, wenn der Kondensator 30 über die Induktivität 28 isnd den Schalter 36 entladen ist. Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 37 schaltet bei dieser Stromumkehr ab* und der resultierende Strom

durch die Kondensatoren 29 und 3® (Wellenformen E und F) geht auf die Diode 38 über. Wie im Zusammenhang mit dem Schalter 2% erwähnt ist, werden die Speicherladungsträger im Gleichrichter 3>7 entfernt, wenn die Diode 38 genügend lange leitet, und der Gleichrichter 37 kann nicht erneut anfangen zu leiten, bis seine Steuerelektrode wieder getriggert wird (siehe Wellenform K: Spannung am Sehalter 36, welche anzeigt, daß der Schalter 36 zwischen t~ und feg geöffnet?

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ist). Zum Zeitpunkt to wird die Diode 38 wiederum leitend, so daß derjenige Teil des Stroms in der Ablenkwicklung 22, welcher durch den Kondensator 29 fließt, genügend anwächst, um den Strom ' durch den Kondensator 3D zu überschreiten. Die Diode 58 leitet \ bis zum Ende des Unischaltintervalls (t,^!), wenn die Kondensatoren 29 und 50 einen Halbwellenemergieaustausch mit der Induktivität · 28 beendet haben. Die Diode 38 sperrt am Ende dieses Austausches wieder. Die Kondensatoren 29 und ^O beginnen sich dann erneut über die Induktivität 27 aufzuladen.

Es ist bereits erwähnt worden, daß der Oszillator I9 etwa acht Mikrosekunden vor dem Ende des Hinlaufabschnittes jeder Ablenkperiode einen Impuls erzeugt. Die Art der zeitlichen Steuerung dieses Impulses soll nun erläutert werden. Die an der Wicklung 43b des Transformators ¹FJ entstehenden Horizontal-Rücklauf-

. impulse, die in zeitlichem Zusammenhang mit dem Auftreten der Impulse des Horizontal-Qszlllators 19 stehen (normale Frequenz von 15,750 kHz), werden dem Phasendetektor¹ 18 zugeführt. Die Rücklaufimpulse oder eine aus ihnen abgeleitete Wellenform werden im Phasendetektor l8 rait den Horizontal-Synchronisierimpulsen verglichen, welche von der Irapulstrennschaltung 14 kommen. Der Pha-

< sendetektor l8 erzeugt eine Fehlerspannung, die ihrerseits dem

jHorizontal-Oszillator 19 zwr Steuerung der Oszillatorphase und i
Frequenz zugeführt wird.

Die vom Oszillator 19 erzeugten Horizontal-Ausgangsimpulse werden so geformt, daß positive Impulse mit einer Wiederholfrequenz von 15*750 kHz in der gewünschten zeitlichen Beziehung zum Horizontal-Austastintervall entstehen.

In einer Horizontal-Äfolenkschaltung der beschriebenen Art, die außerdem die Hochspannung für die Bildröhre erzeugt, ist es erwünscht, die Bildbreite praktisch konstant zu halten, auch wenn die Belastung der Hoehspanraingsquelle schwankt (beispielsweise ; bei Änderungen, des Stranlstroras entsprechend verschieden hellen Stellen des Bildes).

Die Bildbreite läßt sich konstant halten, auch wenn die Hochspannung schwankt, solange der der Wicklung 22 sugeführte Ablenk- = strom in entsprechend worbestimmter Weise kompensiert wird. Für kleine Änderungen ist es bekannt, daß die prozentuale Änderung des

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Ablenkstromes etwa halb so groß wie die prozentuale Änderung der Hochspannung sein soll, wenn die Bildbreite konstant bleiben soll. Die Höhe des Stromes in der Ablenkwicklung 22 ist zu Beginn des Hinlaufabschnittes (Ablenkspitzenstrom) teilweise von der Größe der Energie abhängig, welche durch den Transformator 43 in der zweiten RUcklaufhälfte zurück zur Ablenkwicklung 22 geführt wird. Die Größe dieser rückgeführten Energie ändert sich ihrerseits im selben Sinne wie die Änderungen der Hochspannung, welche durch Strahlstromänderungen verursacht wird. Weiterhin treten Änderungen der Spannung an den Kondensatoren 29 und 30 am Ende der RUcklaufperiode im gleichen Sinne auf wie Änderungen der Hochspannung, welche durch Schwankungen des Strahlstromes verursacht sind. Während des Hinlaufabschnittes verhält sich das Maß der Aufladung der Kondensatoren 29 und ^O aus der Induktivität 2? umgekehrt zur Spannung an diesen Kondensatoren am Ende des Rücklaufabschnittes. Daher ändert sich die den Kondensatoren 29 und 30 während des Hinlaufabschnittes zugeführte Energie., die schließlich während des Rücklaufs zum Ausgleich der Verluste der Hochspannungs- und Ablenkschaltung zur Verfügung steht, im gleichen Sinne wie der Strahlstrom der Bildröhre 13.

Daher ist es möglich, die Stromanteile in der Ablenkschal- ; tung 21 so aufeinander abzustimmen, daß bei einer Veränderung des Strahlstromes eine Änderung der in der Ablenkschaltung 21 gespeicherten Energie im Sinne einer Kompensation eintritt, so daß Änderungen der der Bildröhre 13 zugeführten Hochspannung innerhalb vorbestimmter Grenzen bleiben. Weiterhin kann das Verhältnis der Stromanteile so gewählt werden, daß bei relativ kleinen Hochspannungsänderungen infolge von Strahlstromänderungen sich der der Ablenkwicklung 22 zugeführte Strom im Sinne einer Kompensation so ändern kann, daß die Bildbreite praktisch konstant bleibt.

Der Kondensator 29 ist im Hinblick auf die Induktivität der Ablenkwicklung 22 und die äquivalente Impedanz der Hoehspannungsschaltung mit dem Transformator 43 so gewählt, daß sich das gewünschte RücklaufIntervall ergibt.

Die Kondensatoren 30 und die Induktivität 28 sowie die Induktivität 27 sind so bemessen, daß sie die,erforderliche Energie liefern und die gewünschten Energieänderungen bei StrahlstromÄn-

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derungen ergeben, so daß die Bildbreite praktisch konstant bleibt,; wenn der Strahlstrom verändert wird.

Typischerweise wird der Kondensator 30 kleiner als der Kondensator 29 gewählt, während die Induktivität 28 kleiner als die Induktivität der Ablenkwicklung 22, des Transformators 43 und der Induktivität 27 ist. Es hat sich gezeigt, daß die Schaltung besonders gut arbeitet, wenn die Schwingfrequenz des Kondensators 30 während des RUcklaufintervalls etwa gleich einer geradzahligen ' Oberschwingung der Rücklauffrequenz gewählt wird.

! Außer der zusätzlichen Energiespeicherfähigkeit der Ablenkschaltung 21 und dem Abschalten des Siliciumgleichrichters 37 verhindert der Kondensator 30 in vorteilhafter Weise einen übermäßigen Spannungsanstieg am Schalter 24 zu Beginn des Rücklaufs (die Kombination der Kondensatoren 29 und 30 über dem Schalter 24 verhindert plötzliche SpannungsSchwankungen).

Die Schaltung kann im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. So kann beispielsweise eine weitere Verringerung der am Schalter 24 während des Rücklaufs auftretenden Spannung durch Anschließen des Schalters 24 an eine niederigere Anzapfung der Primärwicklung 43a des Transformators 43 erreicht werden» Weiterhin kann die ₍ Ablenkwicklung 22 an einen anderen Punkt des Transformators 43 angeschlossen werden. Der Transformator 43 braucht auch kein Autotransformator zu sein, wie es dargestellt ist, sondern kann eine getrennte Hochspannungswicklung und weitere Zusatzwicklungen aufweisen.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, sind die folgenden Werte für die Bauelemente, verwendet worden:

- . Ablenkwicklung 22 450 /

Kondensator 23 1,5 /

Oleichrichter 25 RCA Type 37699

Diode 26 Type 1N4826

Induktivität 27 15 mH

Induktivität 28 60 yuH

Kondensator 29 0,068 /

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Kondensator 30 O,O47 /UP

Gleichrichter 37 RCA Type 37700 Diode 38 Type 1N4826

Transformator 43 1,2 mn (Primärwicklung)

120 /uH (Streuinduktivität) 0,022 ^uF (verteilte Kapazität)

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Claims

- 15 Patentansprüche

\(l J) Ablenkschaltung für Fernsehempfänger zur Erzeugung eines Abjlenkstromes für die Ablenkwicklung einer Bildröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkwicklung (22) über leinen ersten Schalter (24) mit einer Konstantspannungsquelle (23) verbunden ist, daß zwischen dem ersten Sehalter (24) und einem zweiten Schalter (36) eine aus einem ersten Kondensator (29) und einer ersten Induktivität (28) bestehende Reihenimpedanz geschaltet ist, daS vom Verbindungspunkt des Kondensators (29) mit der Induktivität (28) ein zweiter Kondensator (30) zu dem anderen Ende des ersten Schalters (24) geführt ist, und daß die beiden Schalter (24, 36) mittels einer Steuerschaltung (3I bis 35 J 20, ,39, 40, 4l, 42) zu Beginn und vor dem Ende eines Strahlhinlaufintervalls in ihren leitenden Zustand geschaltet werden.

j 2.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge kenn· [zeichnet, daß über die Ablenkwicklung (22) eine Hoehspannungserzeugungsschaltung (43c, 44) zur Lieferung einer Hochspannung für die Bildröhre (13) geschaltet ist.

.?.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß dem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Schalter (36) und der Reihenimpedanz (28, 29) Energie zugeführt wird.

4.) Ablenkschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie aus einer Spannungsquelle über eine Induktivität (27) relativ großen Induktivitätswertes zugeführt wird.

j 5.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e jkennzeichnet , daß der Wert des ersten Kondensators (29) größer als der des zweiten Kondensators (30) ist.

i 6.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- !kennzeichnet, daß die erste Induktivität (28) einen !wesentlich kleineren Induktivitätswert als die Ablenkwicklung (22) ! hat.

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ι 7·) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e *4 kennzeichnet, daß der erste Kondensator (29) und ' die erste Induktivität (28) in dieser Reihenfolge zwischen dem

j ersten und dem zweiten Schalter (24 bzw. 36) geschaltet sind. 8.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h ge j kennzeichnet, daß der zweite Kondensator (30) im Hinblick auf die während des RücklaufZeitintervalls mit ihm zusaminengeschaltete resultierende Induktivität so bemessen ist, daß die Resonanzfrequenz etwa gleich einer geradzahligen Oberwelle der Rücklauffrequenz ist.

9.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungserzeugungsschal- [ tung einen Transformator (43c) umfaßt, welcher mit dem ersten ■ Schalter (24) gekoppelt ist und dessen Streuinduktivität und : verteilte Kapazität so gewählt ist, daß er mit einer Frequenz schwingen kann, welcher gleich der dritten Oberwelle der Rücklauffrequenz ist.

10.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge -j kennzeichnet, daß der erste Kondensator (29) im Hinblick auf die Induktivität der Ablenkwicklung (22) so bemessen ist, daß der Strom in der Ablenkwicklung während des Rücklauf-Intervalls mit einer Frequenz schwingt, deren Periode etwa zweimal so lang wie das RücklaufIntervall ist. .

11.) Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß jeder der Schalter (24, 30) einen gesteuerten Siliciumgleichrichter (25, 37) und eine über diesen geschaltete Diode (26, 38) enthält.

12.) Ablenkschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem gesteuerten Siliciumgleichrichter jedes Schalters die Diode so parallelgeschalfcet ist, daß der Schalter in beiden Richtungen Strom leiten kann. ,

13.) Ablenkschaltung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (31 bis 35 )> welche den gesteuerten Siliciumgleichrichter (25) des ersten Schalters (24) etwa in der Mitte des Hinlaufintervalls zum Leiten ansteuert.

14.) Ablenkschaltung nach Anspruch 11 oderIS, dadurch j

gekennzeichnet , daß die Diode (26) im ersten j

Schalter (24) so gepolt ist, daß sie während der ersten Hälfte des HinlaufIntervalls Strom durch die Ablenkwicklung (22) fließen läßt.

15.) Ablenkschaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter (37) im zweiten Schalter (36) so gepolt ist, daß sie unmittelbar vor und während des Anfangs des Rücklaufintervalls Strom leitet.

16.) Ablenkschaltung nach Anspruch 11 oder 12, da d u r eh gekennzeichnet , daß die Diode (38) im zweiten Schalter (36) so gepolt 1st, daß sie den Strom in der entgegengesetzten Richtung wie der ihr zugeordnete gesteuerte Siliciumgleichrichter (37) leitet.

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