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Impulsgenerator, insbesondere für Ablenkschaltungen Die Erfindung
betrifft einen Impulsgenerator, insbesondere für Ablenkschaltungen, vorzugsweise
in Fernsehempfängern, mit einem über einen Widerstand aufgeladenen Kondensator und
einem den Kondensator entladenden Schalter, der aus einem Binistor besteht oder
dementsprechend in Form zweier komplementärer Transistoren ausgebildet ist.
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Während der Aufladung des Kondensators über den Widerstand steigt
die Spannung am Kondensator. Wenn diese Spannung einen von einem Widerstandsnetzwerk
bestimmten ersten Spannungswert übersteigt, so wird der parallel zum Kondensator
liegende Schalter geschlossen, so daß sich der Kondensator über den Schalter und
einige Widerstände entlädt. Sobald die Spannung des Kondensators während der Entladung
unter einen zweiten Spannungswert sinkt, der von einem Teil der den ersten Spannungswert
bestimmenden Widerstände mit bestimmt wird, so wird der Schalter wieder geöffnet,
und der Kondensator wird wieder geladen. Es entsteht also eine Kippschwingung.
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Impulsgeneratoren der genannten Art eignen sich für Ablenkschaltungen
bei Fernsehempfängern. Bei hohen Betriebsspannungen, z.B. in Schaltungen für die
Horizontalablenkung, ist es von
Vorteil, daß die genannten Impulsgeneratoren
kein Schaltelement hoher maximal zulässiger Sperrspannung benötigen. Die Impulsdauer
eines Impulsgenerators für die Horizontalablenkung wird von der Dauer der Entladung
des Kondensators bestimmt. Diese Zeit entspricht im wesentlichen der Rücklaufzeit
des Elektronenstrahls.
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Bei einem Impulsgenerator für die genannten Zwecke besteht die Forderung,
die Frequenz z.B. für eine Synchronisierung ändern zu können. Dies geschieht bekanntlich
dadurch, daß einer jener Widerstände verändert wird, die den genannten ersten Spannungswert
der Kondensatorspannung für die Schließung des Schalters bestimmen. Es ist auch
möglich, diesen anderen Spannungswert dadurch zu verändern, daß dem Impulsgenerator
ein von einer Phasenvergleichsschaltung gewonnener Steuerstrom zugeführt wird. Diese
Maßhahme wirkt ähnlich der zuerst genannten, so daß der Steuerstrom ebenfalls als
Folge einer Widerstandsänderung aufgefaßt werden kann. Je größer beispielsweise
die Spannung ist, auf die der Kondensator bei konstantem oder annähernd konstantem
Ladewiderstand aufgeladen wird, desto länger dauert der Ladevorgang und damit die
Periodendauer der Kippschwingung.
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Es hat sich aber gezeigt, daß bei dieser Art der Frequenzänderunt
sinkender Periodendauer, also mit steigender Frequenz, die durch den Entladevorgang
bestimmte Rücklaufzeit größer wird.
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Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Rücklaufzeit in Bezug
auf die Impulsperiodendauer relativ groß ist Da die Dauer der Entladung des Kondensators
auch von den Datels der verwendeten Transistoren abhängt, bedeuten die nicht vermeidbaren
Toleranzen dieser Daten entsprechende Streuungen der Rücklaufzeit. Man ist bestrebt,
diese Rücklaufzeit bei einer Frequenzänderung des Impulsyenerators möglichst konstant
zu halten. Ferner wird verlangt, daß die Transistor-Toleranzcn keinen weteentlicherl
Einfluß auf die Impulsdauer haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impulsgenerator zu
schaffen, dessen Impuislänge (Rücklaufzeit bei Ablenkschaltungen) bei einer Änderung
der Impulsfolgefrequenz weitgehend konstant und von Transistor-Toleranzen möglichst
unabhangig ist; Die Erfindung bezieht sich auf den eingangs beschriebenen Impulsgenerator.
Die Erfindung besteht darin, daß eine erste Spannungsquelle, die den Spannungswert
bestimmt, den die Kondensatorspannung bei der Aufladung erreichen muß, damit der
Schalter geschlossen wird, über einen elektronischen Schalter mit einer zweiten
Spannungsquelle verbunden ist, die den Spannungswert bestimmt, den die Kondensatorspannung
bei der Entladung erreichen muß, damit der Schalter geöffnet wird, wobei der elektronische
Schalter SO gesteuert wird, daß er am Ende der Entladung leitend ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der elektronische
Schalter vorteilhaft aus einer Diode. Die zweite Spannungsquelle hat zweckmäßigerweise
einen so bemessenen Innenwiderstand, daß bei einer Beeinflussung der Frequenz des
Impulsgenerators die Dauer der Entladung des Kondensators konstant bleibt.
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Die Erfindung wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, die in
der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine bekannte Schaltung
für einen Impulsgenerator, Fig. 2 den zeitlichen Verlauf einiger Spannungen in der
Schaltung nach Fig. 1 und Fig. 3, 4 je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In Fig. 1 ist eine bekannte Schaltung für einen Impulsgenerator gezeigt.
Der Kondensator 9 ist über den Widerstand 8 mit der Betriebs spannung +UB verbunden.
Der Widerstand 8 bestimmt den in den Kondensator 9 fließenden Ladestrom. Der Kondensator
9 ist
mit einem aus den Transistoren 4 und 5 gebildeten Schalter
verbunden, der nach Art eines Binistors aufgebaut ist. über den Spannungsteiler
mit den Widerständen 1 und 2 liegt an dem Punkt 10 der Schaltung eine Vorspannung.
Während der Aufladung des Kondensators 9 steigt die Spannung am Punkt 11 der Schaltung
sägezahnförmig an. Den Verlauf dieser Spannung zeigt die Fig. 2b in der Zeit von
t1 bis t0.
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Wenn die Spannung am Punkt 11 die um die Basis-Emitter-Spannung des
Transistors 5 vergrößerte Spannung am Punkt 10 erreicht, so schaltet der Transistor-5
und damit auch der Transistor 4 durch, und der Kondensator 9 wird über das Widerstandsnetzwerk
1,2,3,6 und 8 auf eine Spannung U3 (Fig. 2b) hin entladen, die von den genannten
Widerständen bestimmt ist. In Fig. 2b beginnt die Entladung im Zeitpunkt t0 bei
der Spannung U1.
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Durch die Schließung des Schalters 4,5 und die dadurch bedingte Entladung
des Kondensators 9 sinkt die Spannung am Punkt 10, wie es Fig. 2a zeigt. Der Kondensator
9 wird entlang dem zwischen den Zeitpunkten t0 bis t1 eingezeichneten Verlauf und
dem gestrichelt eingezeichneten weiteren Verlauf auf die Spannung U3 hin entladen.
Bevor die Spannung am Punkt 11 diesen Wert U3 erreicht, wird der Schalter 4,5 wieder
geöffnet. Dies ist zum Zeitpunkt t1 der Fall, wenn die Spannung am Punkt 11 einen
durch die Widerstände 1,2 und 3 bestimmten Spannungswert U2 erreicht.
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In diesem Fall wird die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 5 vom
Emitter her mit einer so kleinen Spannung angesteuert, daß der Transistor 5 gesperrt
wird Nach dem Öffnen des Schalters 4, 5 beginnt wieder die Aufladung des Kondensators
9 entsprechend Fig. 2b. Am Punkt 12 erscheint als Folge des beschriebenen Kippvorgangeseine
Impulsfolge, die in Fig. 2c dargestellt ist.
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Um die Frequenz dieses Impulsgenerators zu verändern, kann z.B.
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der Widerstand 1 verändert werden. Wird der Widerstand 1 vergrößert,
so wird die Spannung U1 (Fig. 2b) kleiner und somit die
Periodendauer
von to bis to kleiner, also die Frequenz größer.
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Zugleich werden aber auch die Spannungen U2 und U3 um unterschiedliche
Beträge kleiner, so daß die in erster Linie die Lage des Zeitpunktes t1 bestimmende
Differenz U2 U3 kleiner wird.
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Dies hat zur Folge, daß die Rücklaufzeit t0, bis t1 größer wird.
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Die vorstehenden Überlegungen sind der Ausgangspunkt für die Erfindung,
von der die Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel zeigt. Die in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen
der Fig. 1 versehenen Bauelemente haben in Fig. 3 dieselbe Funktion wie in Fig.
1.
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Gemäß der Erfindung ist der Punkt 10 über einen durch die Diode 15
gebildeten elektronischen Schalter mit der Spannungsquelle 16 verbunden. Die Spannungsquelle
16 ist durch den Spannungsteiler mit den Widerständen 13 und 14 aus der Betriebsspannung
+UB abgeleitet.
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Wird in der Schaltung der Fig. 3 z.B. der Widerstand 11 verändert,
um eine Frequenzänderung zu erzielen, so werden zwar zunächst wie bei der Schaltung
nach Fig. 1 die Spannungen U1, U2 und U3 der Fig. 2b verändert. Es wird in der Schaltung
der Fig. 3 jedoch dafür gesorgt, daß das Ende der Entladung des Kondensators 9 von
der am Punkt 16 liegenden Spannung bestimmt wird. Bei einem verhältnismäßig niederohmigen
Spannungsteiler aus den Widerständen 13 und 14 hat eine Änderung des Widerstandes
1 keinen nachteiligen Einfluß mehr auf die Spannung am Punkt 10, wenn die Diode
15 leitend ist. Die Diode 15 wird automatisch dann leitend, wenn die gemäß Fig.
2a in der Zeit von t0 bis t1 sinkende Spannung am Punkt 10 den um die Durchfluß
Spannung der Diode 15 verminderten Wert der Spannung am Punkt 16 unterschreitet.
Die Spannung am Punkt 10 bleibt dann entsprechend dem durch die Widerstände 13 und
14 bestimmten Innenwiderstand der Spannungsquelle am Punkt 16 nahezu konstant. Wenn
dann die Spannung am Punkt 11 diesen um die Basis-Emitter-Spannung des Transistors
5 vergrößerten Wert, also die Spannung U29 unterschreitet, so
wird
der Schalter 4,5 geschlossen, und der Kondensator 9 wird wieder aufgeladen. Auf
die die Frequenz des Impulsgenerators bestimmende Spannung U1 hat die Spannung am
Punkt 16 keinen Einfluß, da die Diode 15 während der Aufladung des Kondensators
9 gesperrt ist.
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Es hat sich gezeigt, daß bei einem niedrigen Innenwiderstand der Spannungsquelle
am Punkt 16 die Rücklaufzeit bei einer Vergrößerung der Frequenz geringfügig kleiner
wird, sich also entgegengesetzt verändert wie in der Schaltung nach Fig. 1.
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Diese geringfügige Frequenzabhängigkeit der Rücklaufzeit kann auf
einfache Weise dadurch verhindert werden, daß der Innenwiderstand der Spannungsquelle
am Punkt 16 entsprechend groß gewählt wird.
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Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Spannungsquelle am Punkt 16 ist wieder mittels des Spannungsteilers
aus den Widerständen 13 und 14 aus der Betriebsspannung +UB abgeleitet. Da der Punkt
16 über den Kondensator 17 mit dem Bezugspotential (Masse) verbunden ist, kann der
Spannungsteiler mit den Widerständen 13 und 14 verhältnismäßig hochohmig ausgelegt
werden. Für den Zeitpunkt t1 am Ende der Entladung des Kondensators 9 liefert der
Kondensator 17 genügend Strom zur Steuerung des Schalters 4,5. Um den Innenwiderstand
der Spannungsquelle wie erwähnt auf den für eine exakte konstante Rücklaufzeit erforderlichen
Wert bringen zu können, liegt in Reihe zu der Diode 15 ein Widerstand 18.
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Die erwähnte Frequenzänderung braucht nicht unbedingt mittels einer
Veränderung des Widerstandes 1 vorgenommen zu werden.
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Es kann auch an anderer Stelle der Schaltung nach Fig. 1 eingegriffen
werden. Auch für diese Fälle gelten die der Erfindung zugrunde liegenden Überlegungen
sinngemäß.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Einfluß der
Streuungen der Transistordaten auf die Rücklaufzeit weitgehend herabgesetzt ist.