DE2037982B1 - Circuit arrangement for generating a variable electron acceleration high voltage in a color picture tube - Google Patents
Circuit arrangement for generating a variable electron acceleration high voltage in a color picture tubeInfo
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Description
1 2 : ■■'-.1 2: ■■ '-.
Es sind zeichenschreibende Elektronenstrahl-Bild- Auftreffgeschwindigkeit der Elektronen in untersehirmröhren für farbige Darstellung von Zeichen schiedlichen Farben leuchtet. A ist die Anode der bzw. graphischen Darstellungen bekannt mit einem Röhre, K die Kathode mit dem Heizdraht H, I das Bildschirmbelag, der bei Erregung durch den auf- Intensitätssteuergitter (Helltastgitter), N ein Vortreffenden Elektronenstrahl in von der Auftreff- 5 beschleunigungsgitter, F ein Fokussiergitter, zusamgeschwindigkeit der Elektronen abhängender Farbe menarbeitend mit zwei an die Anodenspannung anleuchtet. Bei diesen Röhren ist ein nach der so- geschlossenen Gittern /1 und /2. genannten Griffelmethode durch einen Zeichen- und Zwischen die Anode A und Erde ist eine Hochgegebenenfalls Vektorgenerator ablenkbarer Elek- Spannungsquelle gelegt, welche die Anode auf einer tronenstrahl vorgesehen, dessen Laufgeschwindigkeit io konstanten Gleichspannung XJl von z. B. 14 kV hält, durch Verändern der Elektronenbeschleunigungs- Eine weitere Quelle konstanter Gleichspannung U2, Hochspannung verändert werden kann. z.B. 6 kV, liegt mit ihrem positiven Pol an Erde,There are character-writing electron beam images - the speed of impact of the electrons in tubes under the screen for colored representation of characters in different colors lights. A is the anode of the or graphical representations known with a tube, K the cathode with the heating wire H, I the screen covering, which when excited by the intensity control grid (light touch grid), N an electron beam coming in from the impact 5 acceleration grid, F a focusing grid, together speed of the electrons depending color menarbeitend with two lights on the anode voltage. In these tubes, one of the grids / 1 and / 2 closed after this. called pen method by a character and between the anode A and earth a high-case vector generator deflectable Elek voltage source is placed, which the anode is provided on a electron beam whose running speed io constant DC voltage XJl of z. B. holds 14 kV, by changing the electron acceleration Another source of constant DC voltage U 2, high voltage can be changed. e.g. 6 kV, its positive pole is connected to earth,
Wird diese Veränderung, wie bekannt, durch Um- ihr negativer Pol ist über die Serienschaltung eines schalten der Anodenspannung zwischen gegebenen Schalters Sl und eines Widerstands R1 mit der Werten bewirkt, so läßt sich wegen der beträchtlichen 15 Klemme 1 der Kathode K nebst Heizdraht H verbun-Kapazität des inneren Anodenbelags bei deren Auf- den. Die Klemme 1 ist ferner über die Serienschal- und Entladungen eine gewisse Schaltzeit nicht unter- rung eines Schalters 52 und eines Widerstands R 2 schreiten, welche durch die Kapazität der Anode und mit Erde verbunden. Zwischen den Kathodenklemden Innenwiderstand der ■ Ladequelle bedingt ist. men 1 und 2 liegen die Sekundärwicklung eines Diese Schaltzeiten gehen auf Kosten der Zahl der in 20 Transformators TRl und die Primärwicklung eines einem Gesamtbild darstellbaren Zeichen, weil das weiteren Transformators TR 2. Gesamtbild während einer Zeit geschrieben werden Im Primärkreis des Transformators TR1 liegt ein muß, die seine Wiederholung mit für Flimmerfreiheit Generator G, der in der Primärwicklung eine hochgenügend hoher Freqquenz erlaubt. Außerdem be- frequente rechteckförmige Wechselspannung von dingt die große Anodenkapazität eine erhebliche 25 z. B. 30 V erzeugt. Die in der Sekundärwicklung des Verlustleistung, und es entstehen Aufladungen auf Transformators induzierte Wechselspannung beträgt fast der gesamten Bildröhrenfläche, die sich bei Be- z.B. 6 V.If this change is brought about, as is known, by reversing its negative pole via the series connection of switching the anode voltage between the given switch S1 and a resistor R 1 with the values, then because of the considerable 15 terminal 1 of the cathode K and heating wire H verbun capacity of the inner anode coating when it is on top. Terminal 1 is furthermore connected to a switch 52 and a resistor R 2 , which are connected to earth by the capacitance of the anode and to earth, for a certain switching time via the series switching and discharges. Internal resistance of the ■ charging source is conditional between the cathode terminals. Men 1 and 2 are the secondary winding of a These switching times are at the expense of the number of transformers TRl and the primary winding of an overall picture representable in 20 characters, because the further transformer TR 2nd overall picture must be written during a time In the primary circuit of the transformer TR1 is a must which its repetition with generator G, which allows a high enough frequency in the primary winding. In addition, the square-wave alternating voltage of the large anode capacitance causes a considerable 25 z. B. 30 V generated. The alternating voltage induced in the secondary winding of the power dissipation and charges on the transformer is almost the entire area of the kinescope, which is, for example, 6 V.
rührung unangenehm bemerkbar machen und Stör- Eine Mittelanzapfung zwischen zwei Sekundärfelder abstrahlen, wicklungsteilen des Transformators TR 2 ist mit deragitation make unpleasant noticeable and emit interference A center tap between two secondary fields, winding parts of the transformer TR 2 is with the
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung 30 Klemme 1 verbunden, die Sekundärwicklungsteile erzur Erzeugung einer veränderbaren Elektronen- zeugen über Dioden Dl, D 2 eine gleichgerichtete beschleunigungs-Hochspannung in einer Farbbild- Spannung von z. B. —100 V an der Klemme 3 und röhre mit von der Strahlstromgeschwindigkeit ab- von z. B. +600 V an der Klemme 4. Von den Klemhängiger Farbwiedergabe durch Umschalten der men 3, 4 werden Betriebsspannungen für die Gitangelegten Hochspannung entsprechend dem ge- 35 ter /, N, F abgenommen. Cl und C2 sind Siebwünschten Farbwert, kondensatoren.The invention relates to a circuit arrangement 30 connected to terminal 1, the secondary winding parts erzur generating a changeable electron via diodes Dl, D 2 a rectified acceleration high voltage in a color image voltage of z. B. -100 V at terminal 3 and drain with the jet flow velocity from z. B. +600 V at terminal 4. From the terminal-dependent color rendering by switching menu 3, 4, operating voltages for the high voltage applied to the grid are taken according to the value /, N, F. Cl and C2 are desired color value capacitors.
Zur Vermeidung bzw. Verminderung der vor- Zwischen der Klemme 3 und dem Gitter / liegt einTo avoid or reduce the amount of space between the terminal 3 and the grille / is located
genannten Nachteile sieht die Erfindung vor, daß Videoverstärker V, dessen Ausgangsspannung durchmentioned disadvantages, the invention provides that video amplifier V, its output voltage through
die dem jeweiligen Farbwert entsprechende Elek- eine Intensitätssteuerschaltung IS steuerbar ist mitthe electronics corresponding to the respective color value can be controlled with an intensity control circuit IS
tronenstrahlbeschleunigungsspannung über an der 40 Hochspannungsisolierung zwischen steuerndem undelectron beam acceleration voltage across at 40 high voltage insulation between controlling and
Kathode der Farbbildröhre angeschlossene, Steuer- gesteuertem Element. Die Steuerung kann z. B. überControl-controlled element connected to the cathode of the color picture tube. The controller can e.g. B. over
bare Schalter bestimmt ist. eine gesteuerte Leuchtdiode LD und eine durch derenbare switch is intended. a controlled light emitting diode LD and one through their
Dabei kann vorgesehen werden, daß eine kon- Strahlung gesteuerte Fotodiode FD erfolgen,It can be provided that a con-radiation controlled photodiode FD take place,
stante Hochspannung an der Anode liegt oder auch, Die Spannung für das Fokussiergitter F wird überconstant high voltage is applied to the anode or, the voltage for the focusing grid F is about
daß die Anode der Bildschirmröhre geerdet ist und 45 eine an die Klemme 4 angeschlossene, insgesamt mitthat the anode of the screen tube is grounded and 45 is connected to terminal 4, overall with
eine konstante Hochspannung in Serie mit einer ein- FU bezeichnete Fokussierspannungs-Umschalteinrich-a constant high voltage in series with a focus voltage switching device designated as a frequency converter
schaltbaren Spannung, oder mehrerer solcher, an der tung erzeugt. An die Klemme 4 ist außerdem dasswitchable voltage, or several such, generated at the device. This is also on terminal 4
Kathode liegt. Gitter N angeschlossen.Cathode lies. Grid N connected.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Schalter Die Schalter Sl und 52 arbeiten im Gegentakt, an einen Betriebsspannungen für Gitter der Bild- 50 Ist der Schalter 51 geschlossen und der Schalter 52 schirmröhre liefernden zweiten Transformator ange- geöffnet, so liegt über den WiderstandR1 (von z.B. schlossen sind, welchem primärseitig eine zugleich 1OkQ) die negative Gleichspannung U 2 am Kathomit der Kathodenspannung transformatorisch gewon- densystem K, H, ferner an den Wicklungen des nene Spannung zugeführt wird, und ferner, daß die Transformators TR 2 und an der Sekundärwicklung Kathodenheizspannung und die Primärspannung des 55 des Transformators TjRI. Die als Elektronenzweiten Transformators dem oder einem an die Um- beschleunigungsspannung in der Röhre R wirksame schaltmittel angeschlossenen Sekundärkreis eines Spannung zwischen der Anode A und der Kathode K Transformators entnommen wird, an dessen Primär- beträgt Ul + i/2, also z. B. 2OkV. Der Elektronenkreis ein Hochfrequenzgenerator liegt. ' strahl, wenn zur Aufzeichnung eines alphanume-The invention also provides that the switches S1 and 52 operate in push-pull, to an operating voltage for the screen of the picture 50 If the switch 51 is closed and the switch 52 is open, the second transformer supplying the screen is open, then the resistor R1 is connected (from, for example, are closed, which on the primary side at the same time 1OkQ) the negative DC voltage U 2 on the cathode of the cathode voltage transformer-turned system K, H, further on the windings of the nene voltage, and further that the transformer TR 2 and on the Secondary winding cathode heating voltage and the primary voltage of the 55 of the transformer TjRI. As electrons second transformer the or one of the environmental acceleration voltage in the tube R effective switching means connected secondary circuit of a voltage between the anode A and the cathode K of the transformer is taken, at the primary is Ul + i / 2, that is z. B. 2OkV. The electron circle is a high frequency generator. '' beam when recording an alphanumeric
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach- 60 rischen Zeichens oder eines Vektors hellgetastet,An embodiment of the invention is light-scanned after a character or a vector,
stehend an Hand der Zeichnung beschrieben. erzeugt das Zeichen auf dem Bildschirm in einerdescribed standing on the basis of the drawing. creates the character on the screen in a
In der Zeichnung ist R eine zeichenschreibende Farbe, welche durch die von der genannten Anoden-Elektronenstrahl-Farbbildröhre, deren durch einen Kathoden-Spannung erzeugte Auftreffgeschwindig-Zeichen- und gegebenenfalls Vektorgenerator Steuer- keit der Elektronen bestimmt ist. Soll ein nachbare Strahlablenkschaltungen nicht dargestellt sind, 65 folgendes Zeichen in einer anderen Farbe geschrieben weil diese Einrichtungen bekannt und für die Erfin- werden, so ist zuvor die Anoden-Kathoden-Spandung nicht von Interesse sind. Der Bildschirm 5 der nung umzuschalten. Zu diesem Zweck wird der Röhre ist mit einem Phosphor belegt, der je nach der Schalter 51 geöffnet und der Schalter 52 geschlos-In the drawing, R is a character-writing color, which is determined by the control of the electrons of the anode electron beam color picture tube mentioned, whose impact speed, character and possibly vector generator, generated by a cathode voltage. If a neighboring beam deflection circuit is not to be shown, 65 the following characters are written in a different color because these devices are known and for the invention, then the anode-cathode voltage is not of interest beforehand. The screen 5 to switch the voltage. For this purpose, the tube is coated with a phosphor, which depending on the switch 51 is opened and the switch 52 is closed.
sen. Die Klemme 1 wird hierdurch über den Widerstand R 2 (z.B. 10 kß) an Erde gelegt und damit das Kathodensystem K, H, der Transformator Ti? 2 und die Sekundärwicklung des Transformators TRl, wobei die Gesamtkapazität dieser Schaltungselemente sich nach Erde entlädt. Diese ist relativ gering, so daß die Entladung in einigen Mikrosekunden stattfinden kann (während eine dem Spannungssprung entsprechende Umladezeit der Anode A im Millisekundenbereich liegen würde). Die Anoden-Kathoden-Spannung der Röhre R beträgt jetzt Ul, also z. B. 14 kV, was eine andere Farbe der Bilddarstellung zur Folge hat.sen. The terminal 1 is thereby connected to earth via the resistor R 2 (eg 10 kß) and thus the cathode system K, H, the transformer Ti? 2 and the secondary winding of the transformer TRl, the total capacitance of these circuit elements discharging to earth. This is relatively small, so that the discharge can take place in a few microseconds (while a charge reversal time for the anode A corresponding to the voltage jump would be in the millisecond range). The anode-cathode voltage of the tube R is now Ul, so z. B. 14 kV, which has a different color of the image result.
Soll wieder auf die erstgenannte Farbe übergegangen werden, so wird der Schalter S 2 geöffnet, und der Schalter S1 wieder geschlossen, mit der Wirkung, daß die die Anoden-Kathoden-Spannung der Röhre R erhöhende Spannung U 2 wieder an das Kathodensystem K,H, den Transformator TR2 und die Sekundärwicklung des Transformators TRl angelegt wird.If the first color is to be used again, switch S 2 is opened and switch S1 is closed again, with the effect that the voltage U 2 , which increases the anode-cathode voltage of the tube R, is returned to the cathode system K, H , the transformer TR2 and the secondary winding of the transformer TRl is applied.
Indem die Heiz-Wechselspannung für den Heizdraht H von z.B. 6 V, welche zugleich der Primärwicklung des Transformators TR 2 zugeführt wird, in der Sekundärwicklung des Transformators Ti? 1 induziert wird durch eine hochfrequente Primärwechselspannung von z. B. 30 V gegen Erde, genügt es, die Sekundärwicklung von TRl mit nur einer bis zwei Windungen auszuführen, die durch Isolationsumhüllung genügend isoliert werden können, Tim beim Anliegen der Spannung U 2 gegen die Primärwicklung isoliert zu sein.By the heating AC voltage for the heating wire H of, for example, 6 V, which is also fed to the primary winding of the transformer TR 2 , in the secondary winding of the transformer Ti? 1 is induced by a high-frequency primary alternating voltage of z. B. 30 V to earth, it is sufficient to run the secondary winding of TRl with only one or two turns, which can be sufficiently isolated by insulation sheath to be isolated Tim when the voltage U 2 is applied to the primary winding.
Die transformatorische Gewinnung (Transformator TR2) der Gitterbetriebsspannungen aus der Heiz-Wechselspannung erlaubt es, die Gitterbetriebsspannungen in einfacher Weise mit den Änderungen der Kathodenspannung »mitzuziehen«. Natürlich könnte die Primär-Wechselspannung des Transformators TR2 auch aus einer gesonderten Sekundärwandlung des Transformators TRl, ebenfalls mit nur wenig Windungen, gewonnen werden.The transformer-based extraction (transformer TR2) of the grid operating voltages from the alternating heating voltage allows the grid operating voltages to be "pulled along" with the changes in the cathode voltage in a simple manner. Of course, the primary alternating voltage of the transformer TR2 could also be obtained from a separate secondary conversion of the transformer TR1, likewise with only a few turns.
Die Fokussierspannungs-Umschalteinrichtung FU kann z. B. durch in die Umrahmung eingezeichnete Schaltmittel realisiert werden, die ähnlich arbeiten wie die Kathodenspannungs-Umschalteinrichtung und einen Schalter 53 enthalten, der synchron mit dem Schalter 51 geschlossen wird, sowie einen Schalter 54, der synchron mit dem Schalter 52 geschlossen wird. Bei geschlossenem Schalter 53 (54 geöffnet) wird die Spannung von Klemme 4 oder eine über Widerstandsspannungsteiler aus dieser gewonnene Spannung, über die Diode D 2 und die Sekundärwicklung von TR2 auf die Spannung der KathodeK bezogen, über den Widerstandes dem Gitter F zugeführt, bei geschlossenem Schalter 54 (53 geöffnet) wird eine zwischen R3 und R4 abgegriffene Teilspannung über R6 an das Gitter F gelegt.The focus voltage switching device FU can, for. B. can be implemented by switching means drawn in the frame, which work similarly to the cathode voltage switching device and contain a switch 53 that is closed synchronously with switch 51, and a switch 54 that is closed synchronously with switch 52. When the switch 53 is closed (54 open), the voltage from terminal 4 or a voltage obtained from this via a resistance voltage divider, based on the voltage of the cathode K via the diode D 2 and the secondary winding of TR2 , is fed to the grid F via the resistor, at With switch 54 closed (53 open), a partial voltage tapped between R3 and R 4 is applied to grid F via R6.
Es ist auch möglich, die Anödet, wie gestrichelt eingezeichnet, an Erde zu legen und die Gleichspannungsquelle Ul, wie ebenfalls gestrichelt eingezeichnet, zwischen die Spannungsquelle U 2, gleichsinnig mit dieser gepolt, und Erde zu legen. In diesem Fall sind jedoch die Isolationsanforderungen an die kathodenseitig angeschlossenen Umschalteinrichtungen höher.It is also possible to connect the anode, as shown in dashed lines, to earth and to connect the DC voltage source Ul, as also shown in broken lines, between the voltage source U 2, polarized in the same direction as it, and earth. In this case, however, the insulation requirements for the switching devices connected on the cathode side are higher.
Im vorbeschriebenen war davon ausgegangen, daß bei der Bildschirmdarstellung nur mit zwei Farben gearbeitet wird, was bei alphanumerischen und graphischen Darstellungen vielfach genügt. Soll mit mehr als zwei Farben gearbeitet werden, d. h. die Anoden-Kathoden-Spannung der Röhre R auf mehr als zwei verschiedene Werte einstellbar sein, so kann dies bewirkt werden, indem, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, mindestens eine weitere, von i/2 abweichende Spannung Ü73 bereitgestellt wird, die, wie für die Spannung U 2 beschrieben, an deren Stelle durch Schließen eines Schalters 5' an die Klemme 1 angeschlossen und damit auf die Spannung Ul »aufgestockt« werden kann.In the above it was assumed that only two colors are used for the screen display, which is often sufficient for alphanumeric and graphic displays. If you want to work with more than two colors, ie the anode-cathode voltage of the tube R can be set to more than two different values, this can be achieved by adding at least one more, as indicated by dashed lines in the drawing, from i / 2 different voltage U73 is provided, which, as described for voltage U 2 , can be connected to terminal 1 in its place by closing a switch 5 'and thus "increased" to voltage Ul.
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