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Impulsgenerator, insbesondere für AblenkschaltunRen 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, Während
der Aufladung des Kondensators über den Widerstand steigt die Spannung am Kondensator.
Wenn diese Spannung einen von einem Widerstandnetzwerk bestimmten ersten Spannungswert
übersteigt, 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 weiten 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 als eine Kippschwingung0 Impulsgeneratoren der genannten
Art eignen sich für Ablenkschaltungen bei Fernsehempfängern0 Bei hohen Betriebsspannungen,
z0B0
iii 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 z013. 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 Schliessunb des Schalters bestimmen. Es ist auch
möglich, diesen ersten Spannungswert dadurch zu verändern, daß dem Impulsgenerator
ein von einer Phasenvergleichsschaltung Óewonnener Steuerstrom zugeführt wird. Diese
Maßnahme 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 Frequenzänderung
mit sinkender Periodendauer, also mit steigender Frequenz, die durch den Entladevorgang
bestimmte Rücklaufzeit größer wird0 Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die
Rücklaufzeit in Bezug auf die Impuisperiodendauer relativ groß ist. Da die Dauer
der Entladung des Kondensators auch von den Daten der verwendeten Transistoren abhängt,
bedeuten die nicht vermeidbaren Toleranzen dieser Daten entsprechende Streuungen
der Rücklauf zeit. Man ist bestrebt, diese Rücklaufzeit bei einer Frequenzinderung
des
Impulsgenerators möglichst konstant zu halten. Ferner wird verlangt,
daß die Transistor-Toleranzen keinen wesentlichen Einfluß auf die Impulsdauer haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impulsgenerator zu
schaffen, dessen Impulslänge(Rücklaufzeit bei Ablenkschaltungen)bei einer Änderung
der Impulsfo)efrequenz weitgehend konstant und von Transistor-Toleranzen möglichst
unabhängig ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf den eingangs beschriebenen Impulsgenerator.
Die Erfindung besteht darin, daß in Reihe zu dem Kondensator eine Diode geschaltet
ist und daß der Verbindungspunkt von Kondensator und Diode über einen Widerstand
mit einem so gewahlten Punkt des Schalters verbunden ist, daß die Entladung des
Kondensators nur über diesen Widerstand bei gleichzeitig nichtlei tender Diode erfolgt.
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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, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 den
zeitlichen Verlauf einiger Spannungen in der Schaltung nach Fig0 3 und Fig. 5 ein
Ausführungsbeispiel gemäß einer Weiterbildung 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 Betriebsspannung +Ug 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 istOtber den Spannungsteiler mit
den Widerständen 1 und 2 liegt an dem Punkt 10 der Schaltung eine Vorspannung0 Während
der Aufladung des Kondensators 9 steigt die Spannung am Punkt 11 der Schaltung sägezahnrörmig
an. Den Verlauf dieser Spannung zeigt die Fig0 2b in der Zeit von t1 bis t0, Wenn
die Spannung Punkt 11 die um die Baæis-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 Fig0 2b beginnt die Entladung im Zeitpunkt t0 bei der Spannung
1° 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 (Fig0
2b) und dem gestrichelt eingezeichneten weiteren Verlauf auf die Spannung U3 hin
entladen, Bevor die Spannung am Punkt 11 diesen Wert U 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.
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 wird0 Nach
dem Öffnen des Schalters 4,5 beginnt wieder die Aufladung des Kondensators 9 entsprechend
Fig. 2bo Am Punkt 12 erscheint als Folge des beschriebenen Kippvorganges eine Impulsfolge,
die in Fig. 2c dargestellt iSto
Um die Frequenz dieses Impulsgenerators
zu verändern, kann z0B. der Widerstand 1 verändert werden. Wird der Widerstand 1
vergrößert, so wird die Spannung U1 (Figo 2b) kleiner und somit die Periodendauer
von t0 bis t0 kleiner, also die Frequenz größer. Zugleich werden aber auch die Spannungen
U2 und U um unterschiedliche Beträge kleiner-, so daß die in erster Linie die Lage
des Zeitpunktes t1 bestimaende Differenz U2 - U) kleiner wird. Dies hat zur Folge,
daß die Rücklaufzeit to bis t1 größer wird.
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Die vorstehenden Uberlegungen sind der Ausgangspunkt für die Erfindung,
von der die Fig. 3 ein Ausfuhrungsbeispiel zeigt.Die in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen
der Fig, 1 versehenen Bauelemente haben in Fig. 3 dieselbe Funktion wie in Fig0
1. Gemäß der Erfindung ist in Reihe zu dem Kondensator 9 eine so gepolte Diode 14
geschaltet, daß der Ladestrom des Kondensators über diese Diode 14 abfließen kann0
Der Widerstand 3 ist statt wie in Fig. 1 mit Masse in Fig0 3 mit dem Verbindungspunkt
13 des Kondensators 9 mit der Diode 14 verbunden.
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Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß die sich
bei der Aufladung und der Entladung des Kondensators 9 abspielenden Vorgänge insofern
weitgehend getrennt sind, als sich der über die mit dem Widerstand 8 verbundene
Elektrode aufgeladene Kondensator 9 bei der Entladung über die während der Aufladung
über die Diode 14 auf dem Massepotential festgehaltene zweite Elektrode des Kondensators
9 entlädt.
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Die genannten Vorgänge werden an Hand der in Fig. 4 abgebildeten Spannungsverläufe
der Schaltung nach Fig. 3 erläutert. Während der Aufladung des Kondensators 9 ist
der aus den Transistoren 4 und 5 gebildete Schalter geöffnet,
das
heißt die Tränsistoren 4 und 5 sind gesperrt.
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Über den Widerstand 8 wird der Kondensator 9 entsprechend dem Verlauf
der Spannung am Punkt 11' gemäß Fig. 4b in der Zeit von t1 bis t0 aufgeladen. Die
Diode 14 ist während der Aufladung leitend1 sg daß die Spannung am Punkt 13 in der
Zeit von t1 bis t0 den in Fig. 4.d abgebildeten Verlauf hat, d.h. praktisch gleich
dem Massepotential ist.
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Erreicht die Spannung am Punkt 11' zur Zeit t0 den Wert ¼ (Fig. 4b),
der wie in Fig. 1 von dem Spannungsteiler aus den Widerständen 1 und 2 bestimmt
wird, so werden die Transistoren 4 und 5 leitend. Da die an dem Punkt 13 der Schaltung
angeschlossene Elektrode des Kondensators 9 nicht wie in Fig. 1 direkt mit Masse
verbunden ist, sondern durch die mit der Schließung des Schalters 4,5 gesperrte
Diode .14 vom Massepotential getrennt ist, springt die Spannung am Punkt 11' zum
Zeitpunkt t0 sehr schnell auf einen Wert U2 (Fig. 4b), der von den Widerständen
1, 2, 6 und 8 bestimmt wird. Dieser Wert entspricht dem Wert U2 in Fig. 2b.
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Der Spannungssprung am Punkt 11' hat einen gleichgroßen und gleichgerichteten
Spannungssprung am Punkt 13 zur Folge. Fig. 4d zeigt diesen Spannungssprung zur
Zeit t0 von nahezu Massepotential auf einen negativen Wert U4.
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Die Entladung des Kondensators 9 bewirkt aus den geschilderten Gründen
nicht mehr eine Spannungsänderung am Punkt 11, sondern eine Spannungsänderung am
Punkt 13. Der gesamte Entladestrom fließt über den Widerstand 3 ab, so daß in erster
Linie dessen fester Wert den Entladevorgang bestimmt. Die Spannung, auf deren Wert
hin der Kondensator 9 über den Widerstand 3 entladen wird, ist gleich dem Wert U2.
In Fig. 4d ist der Verlauf der Entladung an Eand der Spannung am Punkt 13 dargestellt.
Die Spannung am Punkt 13 steigt solange auf einen positiven Wert hin, bis zum Zeitpunkt
t1 die an dem Widerstand 3 liegende Spannungsdifferenz den Wert U2 - US erreicht,
dessen Betrag wegen der negativen
Polarität von U5 gleich der Summe
der Beträge von 2 und U5 ist. Diese Spannungsdifferenz ist zum Zeitpunkt t1 so klein,
daß der von ihr durch den Widerstand 3 getriebene Strom die Bedingungen für die
Durchschaltung der Transistoren 4 und 5 nicht mehr aufrechterhalten kann. Der Schalter
4,5 wird also zum Zeitpunkt t1 gesperrt und der Kondensator 9 wird wieder geladen.
Durch den Ladestrom des Kondensators 9 wird die Diode 14 leitend gesteuert, so daß
die Spannung am Punkt 13 schnell nahezu auf den Wert des Massepotentials springt.
Dieser Spannungssprung überträgt sich auf den Punkt 11' wie es Figo 4b zeigt0 Entsprechend
den Spannungen an den Punkten 11' und 13 verhalten sich die Spannungen an den Punkten
10' (Fig0 4a) und 15 (Fig. 4c) in der dargestellten leise, Die geforderte Konstanz
der durch den Zeitraum t0 bis t1 bestimmten Rücklaufdauer des Impulsgenerators wird
dadurch erreicht, daß die den Zeitpunkt tl bestimmende Spannungsdifferenz U2 - U5
nur wenig von einer Veränderung zoB. des Widerstandes 1 beeinflußt wirde Dies erklärt
sich daraus, daß die Entladung des Kondensators 9 in erster Linie von dem einen
Widerstand 3 bestimmt wird.
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Neben der verlangten Konstanz der Rücklaufdauer des Impulsgenerators
ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Schaltung noch weitere Vorteile. Während
bei der Schaltung nach Fig. 1 die am Ausgang erscheinende Spannung (Fig. 2c) einen
Impuls mit abnehmender Amplitude zeigt, ist die Amplitude des Ausgangssignals am
Punkt 12"bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 3 entsprechend Fig. 4c konstant.
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Die Spannung am Punkt 10' kann bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen
Impulsgenerators als Sägezahngenerator in einem Oszillographen oder Fernsehempfänger
als Rücklauf-Austastspannung verwendet werden. Die Spannung gemäß
Fig.
2a ist dazu nicht eignet, Von Vorteil ist ferner, daß der Schaltung nach Fig. 3
am Punkt 13 eine negative Spannung entnommen werden kann, mit deren Hilfe z.B. ein
nachgeschalteter Treibertransistor während des Rücklaufs gesperrt werden kann. In
Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Weiterbildung der Erfindung abgebildet.
Die Diode 14 der Fig. 3 ist durch die Basis-Emitter-Strecke eines vom Impulsgenerator
anzusteuernden Treibertransistor 16 ersetzt. Reicht in diesem Falle die maximal
zulässige Sperrspannung der Basis-Emitter-Strecke nicht aus, so ist die gestrichelt
eingezeichnete Diode 17 vorgesehen. Der Sperrstrom des Transistors 16 wird dann
von einem hochohmigen, gestrichelt eingezeichr.eten Widerstand 18 abgeleitet.