DE2053516A1

DE2053516A1 - Steuerschaltung fur eine Ablenkschal tung in einer Bildwiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2053516A1
Application number: DE19702053516
Authority: DE
Inventors: Wouter Hovens Paulus Joseph Maria Korver Jan Abraham Cornells Eindhoven Smeulers (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-11-04
Filing date: 1970-10-31
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE2053516B2; US3712999A; FR2068925A5; OA03510A; NL6916661A; SE364420B; DE2053516C3; GB1316680A; AT300914B; CA933669A; CH520450A; JPS5512785B1; DK137109B; NL160451B; BE758414A; DK137109C; ES385160A1

Description

ry..·' - - ■-.; -' r γι.3 ρ D

~V ■-.-!. ICK PHIt. 4405.

^v- .·;".... . :, :· ..i.-irÄäHBE»,, dJo./RV.

--«= PHIi- 4405

Anmelduna vom« 3Q. Okt. 1970

Steuerschaltung für eine Ablenkschaltung in einer Bildwiedergabevorrichtung·

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine Ablenkschaltung In einer Bildwiedergabevorrichtung zua Erzeugen einer Spannung, welche die Kombination einer s&gezahnfSrmigen und einer wenigstens nahezu in der dritten Potenz veränderlichen Spannung ist, gegebenenfalls in Kombination mit einer parabelfSrmige Spannung.

In der niederländischen Patentanmeldung 6504264 ist eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Stroms durch die Bildablenkspule einer Bildwiedergabevorrichtung beschrieben, welcher Strom sagezahnfSrmig sein muss und dem eine parabelfSrmige und eine sogenannte S-förmige Komponente zugesetzt werden sollen. Sa die Frequenz der Teilbildablenkung verhXltnismXssig niedrig 1st, verhalt sich die Teilbildablenkspule wie ein 0hm¹scher Wideretand, wodurch im Prinzip eine parabelfSrmige Kompo-

109820/UU

-2- PHH. 4405.

nente nicht notwendig ware, aber wenn die Teilbildausgangeachaltung Induktivitlten enthält, so ausa bekanntlich eine solche Komponente doch vorhanden sein. Si·· iat der Fallt wenn eine Röhre als Ausgangsstufe verwendet wird, wobei ein Anpaseungatransformator verwendet wird· Dies kann auch der Fall sein bei Auegangestufen, die nit Transistoren bestückt sind, auch wenn sogenannte "single-ended push-pull" (Einseiten-Gegentakt)-Verstarker verwendet werden» deren Auegangeimpedanz hinreichend niedrig ist, üb einen Transformator entbehrlich zu machen. Gründe dafür sind z.B. in den niederländischen Patentanmeldungen 6516O6I und 6904267 beschrieben, wobei auch erklärt wird, dass es oft wünschenswert iat, die Parabelkomponente nach Vunaoh einstellen zu kSnnen sofern es sich um deren Amplitude handelt.

Sie S-Koaponente ist notwendig mit Rücksicht auf die Tatsache, dass der Schirm der Bildwiedergaberöhre nahezu flach ist. Wie dies in der niederländischen Patentanmeldung 6504264 erläutert ist, kann das erwünschte, von der Steuerschaltung an den Ausgangsverstärker zu liefernde Signal als Funktion der Zeit durch die nachfolgende Beziehung dargestellt werden·

V. oct +Pt² -T t³ (1)

wobei das lineare Glied und die Quadratglieder die sägezahn- bzw. parabelfBrmigen Komponenten bezeichnen» Bas Glied dritter Potenz muss von dem linearen Glied abgezogen werden und bezeichnet somit die S-Komponente·

In der erwähnten Patentanmeldung wird ein solches Signal tatsächlich erzeugt. Dies erfordert eine Schaltungsanordnung mit einer groesen Anzahl passiver Komponenten, darunter Kondensatoren und Spulen. Nach dem heutigen Stand der Technik nifc mehr integrieri^n Schaltungen vergrSssert sich die Notwendigkeit, weniger passive Einzelteile mit

1 O 9 8 .> O / !444 bad original

-3- PHN. 4405.

Ausnahme von WideretEnden niedriger Werte zu verwenden» die eich leicht in einen Halbleiterkörper integrieren lassen. Sie Anzahl aktiver Elemente d.h. Transistoren bildet hingegen kein Hindernis, da die Kosten einer integrierten Schaltung kaum von deren Anzahl abhangt· Die Erfindung bezweckt daher, eine Spannung der beschriebenen Fora mittels einer Schal» tung zu erzeugen« die weder Kondensatoren noch Spulen enthält und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine MuItiplikatorschaltung enthält, der eine parabelförmige Spannung und die Summe einer Gleichspannung und einer s&gezahnftSraigen Spannung zugeführt werden, wobei die " sägezahn- und parabelfSrmigen Spannungen die gleiche Frequenz aufweisen. Es ist vorgeschlagen worden, die Polarität der Parabelkomponente umkehrbar zu machen, wobei unter Polarität die Richtung des Extremums der Parabel in der Mitte in bezug auf den Anfang und das Ende der Teilbildlaufzeit verstanden wird. Um die Parabelkomponente nach Wunsch einstellen zu können, in sofern es eich um die Amplitude und/oder die Polarität handelt, ist eine weitere Ausbildung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Spannung der Unterschied zwischen der sagezahnfSrmigen Spannung und der , annähernd in der dritten Poteur veränderlichen Spannung ist» dass die Anordnung eine zweite Multiplikatorechaltung enthält, der eine parabelföraige Spannung mit der gleichen Polarität wie die parabelförmige Spannung der ersten Multiplikatorschaltung und eine Gleichspannung zugeführt werden und dass eine Ausgang·spannung der ersten Multiplikatorschaltung, die eine parabelfSrmige Komponente mit der gleichen Polarität wie die der ersten Multiplikatorechaltung zugeführte parabelförmige Spannung enthält, und eine Auegangsspannung der zweiten Multiplikatorschaltung, die eine parabelfSrmige Komponente mit der der Polarität der zweiten Multi-

1 0 9 8 2 0 / 1 4 4 A

-4- PHN. 440%

plikatorschaltung zügeführten, parabelfSrmigen Spannung entgegengesetzten Polarität enthält, einer Addlerschaltung zugeführt werden und dass Mittel vorgesehen sind, durch welche die Amplitude der einer der zwei Multiplikator schaltungen zugeführten, parabelfSrmigen Spannungen eingestellt werden kann.

Die Schaltung nach der Erfindung kann derart verwirklicht werden, dass sie das Kennselchen aufweist, dass jede Multiplikatorechaltung durch zwei emitter-gekoppelte Transistoren und einen dritten Transistor gebildet wird, dessen Kollektor alt den Verbindungepunkt der Emitter der swei ersteren Transistoren verbunden ist und dessen Emitter Ober einen Widerstand geerdet ist.

Mach eines Merkaal der Erfindung kann aittele der vorliegenden Schaltung bequea sichergestellt werden, dass die vertikale Abmessung des wiedergegebenen Bildes konstant bleibt, trots der Änderungen des Strahlstroas in der Bildwiedergaberöhre. Zu diesem Zweck nuss eine Messspannung erseugt werden, die von den Änderungen der Hochspannung abhängig ist. Dies vergrSssert die Vielseitigkeit der Schaltung nach der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet wird, dass die Meβspannung der Basis eines der Transistoren Bit gemeinsamer Emitterkopplung Ober einen Widerstand zugeführt wird·

Es sei bemerkt, dass die Schaltung nach der Erfindung einen Teil einer integrierten Schaltung bildet, die andere Einzelteile enthalten kann wie z.B. den Teilbildossillator und einen Regelkreis. Der Teilbildoszillator liefert ein Signal für die Schaltung nach der Erfindung, während der Regelkreis eine richtig· Aussteuerung des Tellbildausgangsverstärkers liefert. Auf diese Weise wird in einem besonders gedrängten Ganzen eine grosse Anzahl von Schaltungen zusammengebaut, deren Her-

109820/UU

-5- PHN. 4405.

Stellungskosten erheblich niedriger ist als der von früheren» üblichen Ausführungsformen. Andere, bekannte Vorteile aind die kleinen Abmessungen dieses Gebildes, die Betriebesicherheit, und die geringfügige Änderung mit der Zeit und/oder der Teaperatur sowie die sehr geringen Toleranzen der Eigenschaften der einzelnen Exemplare. Ein weiterer Vorteil der Schaltung nach der Erfindung besteht noch in der Einfachheit der Linear!- tätsregelung.

Die Erfindung wird beispielsweise an Hand beiliegender Zeichnung naher erläutert. Es zeigent

Fig· 1 eine Aueführungsform, bei der die beiden Polaritäten der Parabelkomponente erzielbar sind,

Fig. 2 zwei Beispiele von Schaltungen für die Zufuhr einer von Strahletrom abhängigen Gleichspannung an die Schaltung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte Schaltung, bei der eine einzige Polarität der Parabelkomponente erzielbar ist,

Fig. 4 einen Regelkreis, in dem das Auegangssignal der Schaltung nach Fig. 1 verarbeitet wird,

Fig. 5 zwei Spannungsformen, die in der Schaltung nach Fig. auftreten.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine erste Eingangeklemme und 2 eine zweite Eingangeklemme, denen zwei einem in Fig. 1 nicht dargestellten Teilbildoszillator entstammende Spannungen gegen Erde zugeführt werden. Die an der Klemme 1 auftretende Spannung 3 hat z.B. die in Fig. 1 dargestellte Form, während die an der Klemme 2 auftretende Spannung mit 4 bezeichnet ist. Die Spannung 3 iet die Kombination einer parabel- und einer βägezahnform!gen Spannung, während die Spannung 4 die Kombination einer Gleichspannung und einer rein sägezahnfSrmigen Spannung ist.

10 9 8 2 0/1444

-6- PHH. 4405.

Während der Teilbildlaufzeit nehmen die Spannungen 3 und 4 im wesentlichen ab· Der Teilbildoszillator soll diese zwei Spannungen liefern. Es sind Oszillatoren bekannt, die solche Spannungen tatsXchlich erzeugen kSnnen, z.B. das sogenannte abgeänderte Transistron mit dem Miller Integrator nach dem Buch "Televisie" von F.Kerkhof und W.Werner» dritte Auflage» Fig· 9*4-23» Seiten 319 und ff. Dabei wird der Kondensator des Miller Integrators d.h. der Kondensator zwischen dem Ausgang und den Eingang eines Verstärkerelementes» in zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren aufgeteilt, deren Verbindungspunkt Über einen Widerstand geerdet ist. An dem Verbindungspunkt entsteht eine nahezu lineare» sägezahnfSrmige Spannung, während an der Ausgangselektrode des Verstärkerelementes eine Spannung entsteht, welohe die Kombination dieser sägezahnfSrmigen Spannung und einer parabelfSrmigen Spannung 1st. Die sägezahnförmige Spannung nimmt während des Hinlaufs mit der Zeit ab, während die parabelfOrmige Spannung derart ist, dass deren Amplitude im positiven Sinne in der Mitte des Hinlaufe ein Maximum erreicht. Die erstere Spannung kann somit der Klemme 2 und die zweite der Klemme 1 zugeführt werden; die die Spannungen 3 und 4 an die Klemmen 1 und 2 liefernden Quellen sind niederohmig und können z.B. durch Emitterfolger gebildet werden.

Zwischen den Klemmen 1 und 2 ist ein Potentiometer 5 eingeschaltet. Die Klemmen 1 und 2 werden weiterhin durch zwei Widerstände 6 und 7 miteinander verbunden, wobei der Widerstand 6 einen erheblich höheren Wert aufweist als der Widerstand 7· Die Klemme 2 wird über zwei Widerstände β und 9 »it Erde verbunden. Die Spannung am V^rbindung«punkt der Widerstände 6 und 7 steuert di» Basis eines Transistors 10, während die am Verbindungspunkt der Widerstände 7 und θ auftretende Spannung die

109820/1444 bad original

-7- PHN. 4405.

Basis eines Transistors 11 und die am Verbindungepunkt der Widerstände θ und 9 auftretende Spannung die Basis eines Transistors 12 steuert. Die Transietoren 10, 11 und 12, die all· vom npn-Typ sind, bilden eine sogenannte "long-tailed pair" Schaltung d.h. die Emitter der Transistoren 10 und 11 sind miteinander und mit dem Kollektor des Transistors

12 verbunden, während ein Widerstand 13 zwischen dem Emitter des Transistors 12 und Erde eingeschaltet ist. Die Kollektorwideretände 14 und

13 der Transistoren 10 bzw. 11 haben gleiche Werte und sind an eine nicht dargestellte, positive Gleichspannungsquelle V. angeschlossen.

Durch die Widerstände 8 und 9 flieset ein von der Klemme 2 stammender Gleichstrom, wodurch der Transistor 12 die erforderliche Basisvorspannung erhält, die niedriger ist als die der Transistoren 10 und 11. Durch die Widerstände 6, 7t 8 und 9 fHessen der Eingangsklemme und durch die Widerstände θ und 9 der Eingangsklemme 2 entstammende Wechselströme. Da die Quelle an der Klemme 2 niederohmig ist, bildet diese für die Spannung an der Klemme 1 tatsächlich einen Kurzschluss, während die Steuerspannung des Transistors 12 die Kombination einer Gleich- und einer Sägezahnspannung ist. Bekanntlich verhalten sich der ( Transistor 12 und der Emitterwideretand 13 wie eine Stromquelle, wobei die Summe des Emitterstroms i. und des Emitterstroms i der Transistoren 10 bzw. 11 gleich dem Kollektorstrom i des Transistors 12 ist.

i., - i/2 + Ai

i₂ - i/2 -Ai,

wobei der Kollektorstrom i die Kombination eines Gleich- und eines Sägezahn* t ro ms ist*

Der Strom Λ i wird durch den Unterschied zwischen den Steuerspannungen der Transistoren 10 und 11 hervorgerufen. Wenn angenommen

109820/UU

-θ- ph». 4405.

wird, dass die Sägesahnepannung 4 gleich der Sägezahnspannung iat, die in Kombination mit einer Parabelepannung die Spannung 3 ergibt, so ist an den Widerständen 6 und 7 lediglieh diese Parabelepannung vorhanden. Dies tritt auf, wenn der Teilbildoszillator der erwähnte Oszillator ist. Da der Widerstand 7 (wischen den Basen der Transistoren 10 und 11 eingeschaltet ist, ist diese Differenzspannung parabelfSrmig. Da die vorstehend beschriebenen Beziehungen dl« Wirkung einer solchen Anordnung nur adt guter AnnSherung angeben können, wenn die Differenzspannung klein ist, d.h. in bezug auf die Basis-Emitter-Schwellenepannung der Transistoren, muss der Widerstand 6, wie gesagt, einen erheblich höheren Wert aufweisen als der Widerstand 7· In einer praktischen AusfQhrungsform ist der Widerstandewert von 6 etwa 1>,6 kOhm und der von 7 etwa 400 OhB, so dass bei eine· Spannungaunterschied von 1 V Spitze-zu-Spitze zwischen den Klemmen 1 und 2 die 3pitaen-zu-Spitzenamplitude der Spannung Ober dem Widerstand 7 etwa 20 ■? betrSgt.

Bekanntlich ist unter diesen Umstanden eine "long-tailedpair" Anordnung wie eine MuItiplikatorschaltung wirksam. Der durch die Differenzβteuerepannung zwischen den Bases der Transistoren 10 und 11 hervorgerufene Strom Δ1, der den Emitter des Transistors 10 in einem bestimmten Augenblick duröhlluft, iat proportional zum Strom i, der zu dem gleichen Zeitpunkt den Transistor 12 durohfliesst und proportional zur Spannung über dem Widerstand 7· Al· Funktion der Zeit ist somit der Strom Δ 1 das Produkt der Punktionen des Strome 1 und der Differenzsteuerspannung über dem Widerstand 7· Der Strom i kann algebraisch durch die Funktion -at + b, d.h. als ein einem Gleichstrom überlagerten, abneh* menden, sägezahnf8rmigen Strom, dargestellt werden. Dieser Ausdruok gilt für die Teilbildlaufzeit, wobei ale Ursprung der Zeiten die Mitte dieser

109820/1444

-9- PHN. 4405.

Laufzeit gewählt ist. In entsprechender Weise kann die Differenzsteuer-

2
spannung als Punktion der Zeit durch -et + d dargestellt werden. PUr den Strom i gilt dannt

i - (-at + b) (-et² + d),

so dass der Emitterstrom und in etwa auch der Kollektorstrom dee Transistors 1Oi

I₁ - i/2(-at + b) + (-at + b) (-et² + d)

- b(i/2 + d) -a (1/2 + d)t - bet² + act⁵ ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthSlt eine aus den Transistoren 16, 17 und 18 bestehende, zweite "long-tailed-pair" Anordnung» wobei die Emitter der Transistoren 16 und 17 miteinander und mit dem Kollektor des Transistors 18 verbunden sind, während der Emitter des Transistors 18 über einen Widerstand 19 geerdet ist. Die Basis des Transistors 16 ist mit der des Transistors 11 verbunden· Zwischen den Abgriff des Potentiometers 5 und dieser Basis sind die Widerstände 20 und 21 eingeschaltet, deren Verbindungspunkt mit der Basis des Transistors verbunden ist. Weiterhin ist ein Widerstand 22 zwischen der Basis de· Transistors 18 und der Spannungsquelle V^ und die Reihenschaltung eines i Widerstands 25 und eines Transistors 24 zwischen dieser Basis und Erde eingeschaltet, wobei der Kollektor und die Basis des Transietors 24 miteinander verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 16 ist mit dem des Transistors 10 und der Kollektor des Transistors 17 ist mit dem des Transistors 11 verbunden. Die Ausgangsspannung der Schaltungsanordnung wird dem Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren 10 und 16 entnommen und steuert den Emitterfolgetransistor 25· An dem Emitter des Transistors 25, d.h. Über dem zwischen Erde und dem Emitter geschalteten Widerstand 26, steht diese Ausgangsspannung wie von einer niederohmigen Span-

1Q98 2Ü/UU

-10- PHH. 4405.

nungsquelle zur Verfügung.

Die Wirkungsweise der zweiten "long-tailed-pair" Anordnung ist gleich der der ersteren, mit dea Unterschied jedoch, dass der Transistor 18 nur durch eine Gleichspannung gesteuert wird. Ausserdem sind die Differenzsteuerspannungen der Transistoren 16, 17 und die der Transistoren 10» 11 einander entgegengesetzt. Der Emitterstrom i.' uad annähernd der Kollelctorstrom des Transistors 16 sind somitt

I₁ ¹ - i'/2 +Ai¹
wobei i* den Kollektorstrom des Transistors 18 bezeichnet!

X₁ ¹ - i/2b· + b'Cc't² - d»)

- b'(i/2 - d·) + b«c«t².

Mit den angegebenen Bezeichnungen kann der Strom durch den gemeinsamen Belastungswiderstand 14, der als Addierstufe wirksam ist und somit auch die Auegangsspannung am Emitter des Transistors 25 (mit Ausnahme einer Proportionalitatskonetante und mit einem dem Strom entgegengesetzten Vorzeichen) wie folgt dargestellt werdent

▼ - -b(i/2+d) - b»(i/2 - d«) ♦ a(i/2 + d)t + (bc - b'c')t² - act⁵ (2) Diese ist die erwünschte Form (i), abgesehen von der Tatsache, dass eine Gleichspannungekomponente -b(i/2 + d) - b'(i/2 - d') vorhanden ist.

Vorstehendes gilt bei einer bestimmten Lage des Abgriffs des Potentiometers 5* Um Symmetrie zu erreichen, wird dem Widerstand 21 ein Wert erteilt, der gleich dem des Widerstand· 7 ist, während der Widerstand 20 einen höheren Wert als der Widerstand 21 aber einen geringeren Wert als der Widerstand 6 aufweist. In der erwähnten, praktischen AusfQhrungsform ist der Wert des Widerstands 20 etwa 6,1 kOhm. Wird der Abgriff des Potentiometers 5 mit der Klemme 1 verbunden, so ist die Differenzsteuerspannung der zweiten "long-tailed-pair" Schaltung

109820/ UU

-11- PHK. 4405.

grosser als die der ersteren, wodurch das Glied b'c¹ in Quadrateglied im Ausdruck (2) grosser ist als das Glied bc, so dass die Parabelkoaponente ein poeitivee Vorzeiohen hat· Wird der Abgriff des Potentiometers 5 mit der Klemme 2 verbunden» so erhalt die zweite "long-tailed-pair" Schaltung keine Differenzβteuerspannung, so dass b'o* - 0, In diesem Falle hat die Parabelkoaponente ein negatives Vorzeichen· Bei einer bestimmten Zwischenlage des Abgriffs des Potentiometers 5 wird diese Parabelkomponente Null, d.h. bc - b'c¹. Da der Wert des Widerstands 20 annähernd die Hälfte des Wertes des Widerstands 6 ist, erfolgt dies annähernd in der Mitte des " Potentiometers 5. Der Anteil und die Polarität der Parabelspannung in der Ausgangsspannung lassen sich somit nach Wunsch durch das Potentiometer 5 einstellen» das Potentiometer 5 ist somit der Linearitätsregler.

Alle Einzelteile der Schaltung nach Fig. 1 können einen Teil einer integrierten Schaltung bilden, mit Ausnahme dee Potentiometers 5· In Fig. 1 sind die im Halbleiterkörper integrierten Einzelteile innerhalb des durch gestrichelte Linien umrahmten Teiles der Figur dargestellt. Soll auch die S-Komponente einstellbar sein« so kann z.B. das Glied c in Formel (2) veränderlich gemacht werden. Zu diesem Zweck kann ein Wider- j stand 6* parallel zum Widerstand 6 geschaltet werden. Bedingung dafür ist, dass der Verbindungspunkt der Widerstände 6 und 7 einen Anschluss 27 dee Halbleiterkörper bildet. Zwar ist dann die Einstellung der S-Korrektur und die Regelung der Linearität voneinander abhängig. Da jedoch die Grosse der S-Korrektur lediglich durch den Ablenkwinkel der Bildwiedergaberöhre bestimmt wird, kann der Widerstand 6 und gegebenenfalls der Widerstand 6' einen festen Wert aufweisen.

Die von den Transistoren 12 und 16 eingeführten Gleichstromkomponenten sind notwendig, damit die Kollektorströme der Transistoren

109820/UU

10 und 16 parabelfo*rmige Komponenten enthalten (die Glieder b und b¹ in der Gleichung (2). Grundsätzlich werden an die Werte dieser Gleichstromkomponenten keine Bedingungen gestellt» da andere Mittel zur Verfugung stehen» um die Parabelkomponenten einzustellen. Es ist jedoch wünschenswert diese Gleichströme annähernd gleich zu machen, so dass die Temperaturen der Transistoren 10, 11 und 12 bzw. 16, 17, 18 einander möglichst gleich sind, wodurch Änderungen der Parabelkomponente im Ausgangssignal minimal gehalten werden· In der erwähnten praktischen Ausftlhrungsform sind die KollektorstrSme der Traneistoren 12 und 18 beide auf einen Wert von etwa 0,8 mA eingestellt. Diese Einstellung erfolgt durch die Wahl der Widerstände 1? bzw. 19, 22 und 23. Dies ist als zusätzliche Verfeinerung zu betraohten, da die Transistoren 10, 11, 16 und 17 bereite nahezu die gleiche Temperatur aufweisen, da sie einen Teil des gleichen Halbleiterkörpers bilden·

Mittels des als Diode geschalteten Transistors 24 ergibt sich eine weitere Stabilisierung. Da die Transistoren 18 und 24 in dem gleichen Halbleiterkörper untergebracht sind, haben sie nahezu die gleiche Temperatur, wodurch ihre Basis-Emitter-Schwellenspannungen v, den gleiohen Änderungen unterliegen. Steigt z.B. die Spannung v. des Transistors 24 an, so steigt die Spannung am Terbindungspunkt der Widerstände 22 und 23 und somit die an der Basis des Transistors 18 um den gleichen Wert an» da der Strom durch die Widerstände sich kaum geändert hat. Da Jedoch die Spannung *_be des Transistors 18 um nahezu den gleiohen Wert zugenommen hat» bleibt die Einstellung dee Transistors 18 nahezu ungeändert. Dadurch wird eine Stabilisierung bei Temperatureohwankungen und Streuungen erhalten. Die erste "long-tailed-pair" Schaltung braucht eine solche Stabilisierung nicht, da die sägezahnfSrmige Steuerspannung des

109820/1444

-13- PHK. 4405.

Transistors 12 so hoch ist, dass etwaige Änderungen der v, des Transistors im Vergleich dazu vernachlässigbar sind. Der aus den Widerständen 7» β und 9 bestehende Spannungsteiler sorgt dafür, dass die Transistoren 10 und 11 stets durch eine höhere Wechselspannung gesteuert werden als der Transistor 12, so dass dieser niemals in den Sättigungszustand geraten kann trotz der erwähnten, hohen Amplitude seiner Steuerspannung. Ferner sind die Kollektoren der Transistoren 11 und 17 miteinander und über einen dem Widerstand 14 gleichen Widerstand 15 mit der Gleichspannungsquelle V, verbunden. Auf diese Weise sind die Kollektordissipationen der Transistoren 10, 11, 16, 17 nahezu gleich, wodurch eine weitere Temperaturstabilisierung erzielt wird·

Wenn im Gegensatz zum vorstehenden eine Parabelkomponente von nur einer Polarität genügen könnte, braucht die Anordnung nur eine "long-tailed-pair" Schaltung zu enthalten. In diesem Falle sind in Fig. die Elemente 5 und 16 bis 24 entbehrlich. Zur Regelung der Amplitude der Parabelkomponente soll die vom Transistor 12 eingeführte Gleichstromkomponente einstellbar sein. Dies kann dadurch erzielt werden, dass z.B. der Widerstand 13 veränderlich gemacht wird. {

Wird die Ausgangespannung der Schaltung, wie dies strichpunkt-liniert in Fig. 1 angedeutet ist, dem Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren 11 und 17 und nicht dem Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren 10 und 16 entnommen, so müssen die Ströme i - i/2 -Ai und i· 2 - i'/2 - Ai¹ addiert werden.

i . 1/2 (-at + b) - (-at + b) (-et² + d)

- b(i/2 - d) - a(i/2 - d)t + bet² - act⁵ und V₂ - i/2b· - b'(c^ft² - d')

- b'O/2 + d¹) - b»o«t²

109820/1444

-14- PH». 4405.

so dass die Ausgangsspannung

ν - -b(i/2 - d) -b'(i/2 ♦ d·) ♦ a(t/2 - d)t + (b'c'-bc)t² ♦

act³ ist. (3)

Wird das Potentiometer 5 derart eingestellt, dass be - b'c', so verschwindet die Parabelkomponente· Kit Ausnahme einer Gleichepannungskomponente erhält Man die Spannung

* «,_Λ t + rt³.

Dabei wird das Glied dritter Potens de» linearen Glied zugezählt. Eine solche Spannungsfora kann anti-S-f8rmig genannt werden· Dabei wird das Ablenksignal am Anfang und am Ende des Hinlaufs grosser als bei einea sägezahnförmigen Verlauf. Ein solches Signal kann erwünscht sein; eine mSgliche Anwendung wird z.B. in der niederländischen Patentanmeldung 6908228 beschrieben, wobei ein Signal der Zeilenfrequenz einer Teilbildfrequensmodulation unterworfen wird.

Betrachtet man wieder die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 so kann die nachstehend zu beschreibende Verbesserung durchgeführt werden. Bekanntlich kann die Amplitude der Ablenkung annähernd konstant gehalten werden, wenn die Hochspannung d.h. die Spannung an der Endanode der Bildwiedergaberöhre, z.B. infolge Strahlstromänderungen um einen bestimmten Prozentsatz schwankt, wenn der Ablenkstrom um den halben Prosentaatz schwankt. Dies gilt bei nicht zu grossen Änderungen. Ba jedoch die Gleichspannungsquelle V., die auch den Teilbildoeaillator speist, meistens stabilisiert ist, ist die Ausgangsspannung der Schaltung nach Fig. 1 nahezu konstant, wodurch der Ablenkstrom auch nahezu konstant ist und die vertikale Abmessung des Bildes bei Abnahme der Hochspannung zunimmt (- grSssere Helligkeit).

Fig· 2a zeigt eine Schaltung, bei der die vorstehend be-

109820/1444

-15- PHN. 4405.

schriebene Wirkung kompensiert wird. Die Wicklung 28 stellt die Wicklung eines nicht dargestellten Transformators dar, über die ZeilenrUcklaufimpulse hochtraneformiert werden. Der Gleichrichter 29 richtet die erhaltenen Impulse gleich» wodurch über dem Leiter 30 die Hochspannung erzeugt wird. Zwischen dem Leiter 30 und Erde sind ein 8pannungsabhängiger Widerstand 31 und ein linearer Widerstand 32 geringen Wertes in Reihe

Il

geschaltet, wodurch die Hochspannung nur geringe Änderungen erfahren kann. Zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 31 und 32 und dem Anschluss 27 nach Pig. 1 ist ein Widerstand 33 hohen Wertes eingeschaltet. Die j

Widerstände 32 und 33 kennen derart gewählt werden, dass die Spannungsänderung über dem Widerstand 32, die gleich der Hochspannungsänderung ist, eine solche Spannungsänderung am Anschluss 27 ergibt, dass die Ausgangsspannung am Emitter des Transistors 25 um eine zweimal geringere

Änderung als die Hochspannung geändert wird. Zwar ändert sich dann die Parabelkomponente etwas, aber diese Änderung ist vernachlässigbar, da

die Änderung der Ausgangespannung nur einige Prozent beträgt.

Fig. 2b zeigt eine weitere Auebildung. Zwischen der Hochspannungswicklung 28 und einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle V ist die Parallelschaltung 34 eines Widerstands und eines Glättungskon- " deneators eingeschaltet, über der eine Spannung proportional zum aufgenommenen Strahlstroe erzeugt wird, die z.B. dazu benutzt werden kann, den Strahlstroa auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Ein Widerstand 35 wird zwischen dem Verbindungspunkt der Wicklung 28 und der Parallelschaltung 34 und dem Anschluss 27 eingeschaltet. Sie Spannung V ist gleich einen mittleren Wert der Spannung am Anschluss 27 und der Widerstand 35 wird derart gewählt, dass die Ausgangaspannung der Schaltung nach Fig. 1 sich um den halben Prozentsatz ändert. Bei diesen zwei Aus-

1098 2 0/U44

-16- PHN. 4405.

I«

führungsbeispielen kann man bei Änderung der Hochspannung den Teilbildablenkstrom mit verändern lassen, ohne dass die Amplitude der vom Teilbildoszillator gelieferten Spannung sich ändert.

Selbstverständlich sind andere, bekannte Multiplikatorschaltungen verwendbar ohne das Prinzip der Erfindung zu beeinflussen. Eine solche Schaltung ist in vereinfachter Form in Fig. 3 dargestellt, für den Fall, in dem eine Parabelkomponente einer einzigen Polarität erhalten werden soll, wobei die Schaltung somit die gleiche Funktion hat ™ wie die erste "long-tailed-pair" Schaltung nach Fig. 1. Den Klemmen 1* und 2· in Fig. 3 werden die Summe einer Gleich- und Sägezahnspannung und eine Parabelspannung zugeführt. Es könnten auch Multiplikatorschaltungen mit RShrenbestQckung verwendet werden.

Das Ausgangssignal der Schaltung nach Fig. 1 enthält eine Gleichspannungekomponente, die nicht erwünsoht ist und die nicht ohne weiteres entfernt werden kann, da Kondensatoren hoher Kapazität in einem Halbleiterkörper nicht integriert werden können. Ausserdem soll der Teilbildendverstärker derart ausgesteuert werden, dass der durch diesen »ι Verstärker messende Gleichstrom auf einen möglichst niedrigen Wert eingestellt wird, um unerwünscht· Dissipation zu vermeiden und die Vormagnetisierung in einem etwaigen Ausgangstransformator gering zu halten, ohne dass dieser Strom z.B. durch Änderungen Null werden kann. Aus diesem Grunde kann der Halbleiterkörper einen Regelkreis enthalten, durch den dieser Strom auf einem nahezu konstanten, niedrigen Wert gehalten wird.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Schaltung, wobei der Endverstärker eine Pentode }6 ist.

Zwisohen der Kathode der Pentode 36 und Erde ist ein Messwiderstand 37 s.B. von 10/t eingeschaltet, der von eine« Strom durch-

109820/1444

-17- PHN. 4405.

flössen wird, der infolge des der RShre 36 zugeftihrten Steuersignale unter anderem eine Sägezahn- und eine Parabelkomponente enthält. Die Spannung an der Kathode während des Hinlaufs ist die Spannung nach Fig. 5a und wird der Basis des Transistors 38 zugeführt. Ist z.B. der mittlere Kathodenstrom der Pentode Jb etwa 50 aA, so ist die mittlere Kathodenspannung etwa 0,5 V· Ein als Mode geschalteter Transistor 39 wird über einen Widerstand zwischen der Quelle V, und der Kathode eingeschaltet. Die Gleichspannung über dem Transistor 39 beträgt etwa 0,7 V. Parallel zum Transistor 39 werden zwei Widerstände 40 und 41 in Reihe geschaltet, deren Werte etwa 880 0hm bzw. 2,3 kOhm sind, so dass an deren Verbindungspunkt eine Spannung von etwa 1 V entstehen könnte. Dieser Punkt ist jedoch mit der Basis des Transistors 3Θ verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektorwiderstand einen hohen Wert aufweist. Der Transistor 38 ist somit stark gesättigt, ausgenommen wenn die Wechselspannung an seiner Basis unterhalb seiner Basis-Emitter-Schwellenspannung herabsinkt, in welchem Falle er gesperrt wird. Es entsteht somit am Kollektor der in Fig. 5b durch eine volle Linie angegebene Impuls, dessen Spitzenwert durch den Widerstand dee Kollektors des Transistors 38 be- i stimmt wird. Der Impuls wird Über einen Transistor 42 der Parallelschaltung 43 eines hohen Widerstandes und eines Kondensators hoher Kapazität zugeführt. Es entsteht darüber eine Gleichspannung, welche die Gleichspannungekomponente des impulsförmigen Signals ist.

Versucht der Kathodenetrom der Pentode zuzunehmen, so nimmt auch der Miniaalwert dieses Stroms zu, wodurch die Dauer des Impulses nach Fig. 5b abnimmt und die Gleichspannung über der Parallelschaltung 43 herabsinkt. Diese Gleichspannung wird durch die Transistoren 44 und 45 verstärkt, so dass die Kollektorspannung des Transistors 45 auch her-

109820/U44

-18- PHN. 4405.

absinkt. Dieser Kollektor ist mit dem Gitter der Pentode 3b verbunden, wodurch der Kathodenstrom abnimmt. Me beabsichtigte Stabilisierung ist somit unabhängig von der Amplitude dee Signale bewerkstelligt. Der Kollektorwiderstand des Transistors 43 ist an eine negative Gleichspannungsquelle -V angeschlossen» Der Regelbereich der Gitterspannung ist infolgedessen hinreichend gross'· Auseerdem ist der Transistor 45 ein pnp-Transistor, wodurch eine negative Speisequelle notwendig ist· Die Auegangsspannung der Schaltung nach Fig. 1, die am Emitter des Transistors

^ 25 zur Verfügung steht, wird dem Emitter des Transistors 45 zugeführt. Dies ist dadurch möglich, dass die Ausgangsimpedanz des Transistors 25 und die Ausgangsimpedanz des Transistors 45 beide niedrig sind. Auf diese Weise wird die vom Transietor 45 verstärkte Ausgangsspannung der Schaltung nach Kig. 1, die durch die Formel (2) dargestellt wird, dem Gitter der Pentode 36 zugeführt, ohne dass eine 1öO*-Phaeendrehung dieser Spannung erfolgt. Sie Steuerspannung der Pentode 36 hat somit die erwünschte Polarität.

Die Parallelschaltung des Widerstands 46 geringen Wertes z.B.

| 5 Ohm und des Potentiometers 47 i«t in Reihe mit der Teilbildablenkspule 48 geschaltet. Der Kollektorwiderstand des Transistors 44 ist zwischen dem Abgriff des Potentiometers 47 und dem Verbindungepunkt des Kollektors des Transistors 44 und der Basis des Transistors 45 eingeschaltet. Auf diese Weise erhält man eine einstellbare Wechselspannungsgegenkopplungt das Potentiometer 47 ist somit der Amplitudenregler. Bei einer bestimmten Lage des Abgriffe wird erreicht, dass die Amplitude des von der Schaltung naoh Fig. 4 gelieferten Ausgangssignals konstant ist, Oa sowohl die Amplitude als auoh der Minlmalwert de· Signals stabilisiert sind, wird sichergestellt, dass der mittlere Kathodenstrom der Pentode 36 ungeändert bleibt.

109820/1444

Claims

-19- PHN. 4405.

P AT EN T ANSPHUCHEt

ny Steuerschaltung für eine Ablenkschaltung in einer Bildwiederpabevorrichtung zum Erzeugen einer Spannung_f welche die Kombination einei sägezahnfBrmigen und einer wenigstens nahezu in der dritten Potenz veränderlichen Spannung ist, gegebenenfalls in Kombination mit einer parabel fSrmigen Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine MuItiplikatorschaltung enthSlt, der eine parabelfBrmige Spannung und die Summe einer Gleichspannung und einer sägezahnfSrmigen Spannung zugeführt werden wobei die sägezahn- und parabelförmigen Spannungen die gleiche Frequenz ύ aufweisen.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Spannung der Unterschied zwischen der sägezahnförmigen Spannung und der annähernd in der dritten Potenz veränderlichen Spannung ist, dass die Anordnung eine zweite Multiplikatorsohaltung enthält, der eine parabelfBraige Spannung mit der gleichen Polarität wie die parabelförmigen Spannung der ersten Multiplikatorschaltung und eine Gleichspannung zugeführt werden und dass eine Ausgangespannung der ersten Multiplikatorschaltung! die eine parabelförraige Komponente mit der gleichen Polarität wie die der ersten Multiplikatorschaltung zugeführte parabeiförmige Spannung enthält, und eine Ausgangsspannung der zweiten Multiplikatorschaltung, die eine parabelförmige Komponente mit der der Polarität der zweiten Multiplikatorschaltung zugeführten, parabelförmigen Spannung entgegengesetzten Polarität enthält, einer Addierschaltung zugeführt werden.
3, Steuerschaltung nach einen der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennxeich.net, dass Mittel vorgesehen sind, durch welche die Amplitude der einer der zwei Multiplikatorschaltungen zugeführten, parabelfBreigen Spannungen einstellbar ist.
4. Steuerschaltung nach Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeich-

109820/1444

-20- PHN. 440%

net, dass die erzeugte Spannung die Summe der sägezahnförmigen Spannung und der annähernd in der dritten Potenz veränderlichen Spannung ist, dass die Anordnung eine zweite Multiplikatorschaltüng enthält, der eine parabelförmige Spannung mit der gleichen Polarität wie die ersten MuItiplikatorschaltung zugeführte, parabelfSrmige Spannung und eine Gleichspannung zugeführt werden, und dass eine Ausgangsspannung der ersten Multiplikatorschaltung, die eine parabelförmige Komponente mit der der Polarität der ersten Multiplikatorschaltung zugeführten, parabelförmige Spannung entgegengesetzten Polarität enthält, und eine Ausgangsspannung der zweiten Multiplikatorschaltung, die eine parabelförmige Komponente mit der gleichen Polarität wie die der zweiten Multiplikatorschaltung zugeführte, parabelfSrmige Spannung enthält, einer Addierschaltung zugeführt werden·
5. Steuerschaltung nach einen der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jede Multiplikatorschaltung durch zwei emitter-gekoppelte Transistoren und einen dritten Transistor gebildet wird, dessen Kollektor alt dem Verbindungspunkt der Emitter der zwei ersteren Transistoren verbunden ist und dessen Emitter über einen Widerstand geerdet ist·
6· Steuerschaltung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Parabelspannungen zwischen den Basen der eraitter-gekoppelten Transistoren mit einer Amplitude zugeführt werden, die in bezug auf die Basis-Emitter-Schwellenspannung dieser Transistoren gering ist.
7. Steuerschaltung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände in den Basis- oder Emitterkreisen des dritten Transistors in beiden Multiplikatorschaltungen Werte aufweisen, durch die der Kollektorstrom des dritten Transistor· in der ersten Multiplikatorschaltun«

109820/U44

-21- PHN. 4405.

nahezu gleich dem Kollektorstrom des dritten Transistors in der zweiten Multiplikatorschaltung ist.

6· Steuerschaltung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Addierstufe durch einen Widerstand gebildet wird, durch den der Kollektorstron eines emitter-gekoppelten Transistors der ersten Multiplikator schaltung und der Kollektorstrom eines emitter-gekoppelten Transistors der zweiten Multiplikatorschaltung fliessen. 9· Steuerschaltung nach Anspruch 5» bei der Messglieder vorge- ä

Il

sehen sind, um eine Meβspannung· zu erhalten, die eine Funktion der Änderungen der Spannung an der Endanode einer Bildwiedergaberöhre, die einen Teil einer Bildwiedergabevorrichtung bildet, ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpannung der Basis eines der emitter-gekoppelten Transistoren über einen Widerstand zugeführt wird.

10. Halbleiterkörper zur Verwendung in der Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die drei Transistoren und deren BasisvorspannungswiderstSnde sowie der Addierwiderstand und der Emitterwiderstand des dritten Transistors in jeder Multiplikatorschaltung in Halbleiterkörper integriert sind. "

11. Steuerschaltung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erzeugte Steuersignal einer Teilbildendstufe zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine Regelschaltung enthSlt, die mit einem Begrenzer versehen ist, der aus dem Steuersignal ein impulsform!ges Signal schneidet, wobei Mittel zur Bestimmung des mittleren Wertes dieses impulsform!gen Signals und weiterhin Mittel zur Kombination dieses mittleren Wertes Bit einer für Wechselstrom gegengekoppelten Spannung des Ausgangskreises der Endstufe vorgesehen sind.

109820/UAA