DE2138215B2

DE2138215B2 - Frequenzregelbarer Multivibrator

Info

Publication number: DE2138215B2
Application number: DE2138215A
Authority: DE
Inventors: Todd J. Indianapolis Ind. Christopher (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1970-07-31
Filing date: 1971-07-30
Publication date: 1973-10-18
Also published as: AU450636B2; NL7110571A; AT333861B; JPS5121541B1; BE770630A; US3611176A; ATA674571A; SE373015B; GB1360626A; ZA715068B; DE2138215A1; ES393787A1; FR2099371A5; AU3126771A; CA942391A; DE2138215C3; NL179175C

Description

für die Steuerung der Oszillatorfrequenz, und er muß 60 Tn der Abtrennstufe 42 werden die Synchronisierdaher eine verhältnismäßig niedrige Impedanz haben. impulse vom Videosignal abgetrennt. Die BiId-Es ist ferner bekanntes Zeilenoszillator eine MuI- Synchronisierimpulse werden einer Vertikal- oder tivibratorschaltung zu verwenden. Bei solchen Schal- Bildablenkschaltung 44 zugeführt, an deren Austungen müssen jedoch spezielle Vorkehrungen ge- gangsklemmen V-V eine Vertikalablenkwicklung 45 troffen werden, um ein einwandfreies Anschwingen 65 angeschlossen ist.

zu gewährleisten. Die durch die Abtrennstufe 42 abgetrennten Zei-

Der vorliegenden Erfindung liegt dementspre- lensynchronisierimpulse werden über einen Konden-

chend die Aufgabe zugrunde, einen Oszillator mit sator 43 einem AFR-Detektor 50 zugeführt, der eine

Regelspannung erzeugt, die die Frequenz eines Zeilen- Mit der Kollektorklemme 72 c des Transistors 72 Oszillators 70 mit der Frequenz der übertragenen ist die Kollektorklemme 74 c eines vierten Transi-Zeilensynchronisierimpulse synchronisiert. store (Regeltransistor) 74 verbunden. Die Emitter-Die AFR-Spannung wird in der AFR-Stufe 50 in klemme 74 e dieses Transistors 74 ist sowohl mit der üblicher Weise erzeugt. Die Stufe 50 wird durch die 5 Emitterklemme 72 e des Transistors 72 als auch mit Synchronisierimpulse synchronisiert, die einer der Emitterklemme 71 e des Transistors 71 üöer den Klemme 47 mit negativer Polarität zugeführt werden. gemeinsamen Anschluß 75 gekoppelt. Die Basis-An die Klemme 47 sind Dioden 46 und 48 ange- klemme 74 b des Transistors 74 ist mit dem Ausgang schlossen. Der Unterschied der durch diese Dioden der AFR-Schaltung 50 einer Verbindung der AFR-fließenden Ströme hängt von der zeitlichen Lage der io Filterkondensatoren 61 und 62 gekoppelt
zugeführten Synchronisierimpulse bezüglich eines Die Ausgangssignale des Zeilenoszillators 70, die Referenzsigrals ab, das einer Klemme A von einer an der Kollektorklemme 73 c des Transistors 73 auf-Zeilenendstufe 100 zugeführt wird, und entsprechend treten, werden einer Zeilentreiberstufe 90 über ein diesem Unterschied ändert sich eine AFR-Spannung, Netzwerk aus Widerständen 85, 86 und 87 sowie die an der Verbindung zweier Widerstände 56 und 15 einem Kondensator 88 zugeführt, deren Schaltung 57 auftritt. Das Referenzsignal wird der Klemme 47 aus Fi g. 1 ersichtlich ist. Die Zeilentreiberstufe 90 der AFR-Schaltung von der Zeilencndstufe 100 über liefert die ihr zugeführten zeilenfrequenten Signale Kopplungskondensatoren 58 und 54 zugeführt. Die nach Verstärkung an die Zeilenendstufe 100, die den Dioden 46 und 48 sind durch Widerstände 51 bzw. erforderlichen Zeilenablenkstrom liefert. Der Zeilen-52 überbrückt. Die Anode der Diode 46 schwimmt 20 ablenkstrom wird über Ausgangsklemmen H-H einer uner Massepotential, was mittels eines Widerstandes Zeilenablenkwicklung 102 zugeführt, die ebenso wie 55 bewirkt wird, der die Diode mit einem Span- die Bildablenkwicklung 45 der Bildröhre 30 in übliivingsteiler koppelt, der Widerstände 65, 66 und 67 eher Weise zugeordnet ist. Die Zeilenendstufe 100 enthält, die zwischen einer Leitung 68 und einem liefert außerdem einen Strom an einen Zeilentrans-Rcierenzpotential, wie Masse, liegen. Die Verbin- 25 forrnator 110, der eine Primärwicklung 112 enthält, dung der Widerstände 51 und 55 ist durch einen die über einen Kondensator 113 mit Masse gekoppelt Kondensator 53 mit Masse verbunden. Von der ist. Durch eine Sekundärwicklung 114 des Transfor-AFR-Schaltung wird die Frequenzregelspannung mators 110 werden Impulse verhältnismäßig hoher über einen Widerstand 56 einem AFR-Filter züge- Spannung an einen Hochspannungsgleichrichter 120 führt, das Kondensatoren 61 und 62 sowie einen 30 geliefert, dessen Ausgangsspannuug einer Hochspan-Widerstand 63 enthält, deren Schaltung aus Fig. 1 nungsklemme 32 der Bildröhre zugeführt wird. Das ersichtlich ist. Die AFR-Schaltung ist durch einen an der Primärwicklung 112 auftretende Signal wird Widerstand 57 überbrückt, der zur Begrenzung der auch als Referenzsignal für die AFR-Schaltung 50 Auswanderungen der AFR-Spannung dient. Die Ver- verwendet und dieser über die Klemme A zugeführt, bindung des Kondensators 62 und des Widerstandes 35 Das Referenzsignal hat die Form von positiven 63 erhält über einen Widerstand 64 von der Leitung Rücklaufinipulsen, die durch den Kondensator 59 68 eine Gleichvorspannung. Der Leiter 68 ist über und den Reihenwiderstand 60 zu einer sägezahnförcinen Widerstand 84, der zur Herabsetzung der migen Schwingung integriert werden.
Spannung dient, mit einer Spannungsquelle B-l· ver- Die Arbeitsweise des Zeilenoszillators 70 wird unbunden und wird mit Hilfe eines Filterkondensators 40 ter Bezugnahme auf die in F i g. 2 A und 2 B darge-83 auf einer relativ konstanten Gleichspannung ge- stellten Diagramme erläutert, welche den Spannungshalten, verlauf an der Basis 71 b des Transistors 71 bzw. am Der Zeilenoszillator 70 enthält zwei Transistoren Kollektor 73 c des Transistors 73 zeigen. In F i g. 2 71 und 72, deren Emitterklemmen mit einem ge- stellt der Zeitpunkt t_a den Beginn eines Arbeitszyklus meinsamen Anschluß 75 verbunden sind, der über 45 des Zeilenoszillators dar, /, ist die Mitte des Zyklus, einen Widerstand 76 an ein Bezugspotential (z. B. und /„' ist das Ende des Zyklus sowie der Anfang des Masse) angeschlossen ist. Der Anschluß 75 könnte nächsten Arbeitszyklus

auch mit einer geeigneten Stromquelle verbunden Zuerst sei die Arbeitsweise des Oszillators selbst werden. Mit der Kollektorklemme 72 r des Transi- ohne den RegeltransistGr 74 betrachtet. Beim Einstors 72 ist die Basisklemme 73 b eines dritten Tran- 50 schalten des Gerätes und Auftreten der Spannung sistors 73 gekoppelt. Die Emitterklemme 73 e des B+ an der Schaltung ist offensichtlich der Konden-Transistors 73 ist mit der Leitung 68 gekoppelt. Zwi- sator 77 vollständig entladen, und der Transistor 71 sehen die Basisklemme 73 b und die Emitterklemme isi gesperrt. Der Transistor 72 wird jedoch in diesem 73 e des Transistois 73 ist ein Widerstand 81 ge- Zeitpunkt zu leiten beginnen, da seiner Basisklemme schaltet. 55 72 fr vom Spannungsteiler 65-66-67 eine positive Die Kollektorklemme 73 c des Transistors 73 ist Spannung zugeführt wird. Der Transistor 73 leitet mit der Basisklemme 71 b des Transistors 71 über ebenfalls, da die absinkende Spannung am Kollektor eine Integrierschaltung verbunden, die einen Kon- des Transistors 72 seiner Basisklemme 73 b zugedensator 77, einen Widerstand 78 und einen verstell- führt wird. Wenn der Transistor 73 leitet, ist die baren Widerstand 79 enthält, der zum Zeileneinfang 60 Spannung an seinem Kollektor etwa gleich der Spandient. Der Kollektor 73 c des Transistors 73 ist über nung auf der Leitung 68 (z. B. +30 V bei einem speeinen Widerstand 80 mit der Baisklemme 72 b des ziellen Ausführungsbeispiel), und er liefert während Transistors 72 verbunden. Die Basisklemme 72 b ist des Zeitintervalls Z_n-C₁ einen Ladestrom an den Konaußerdem mit der Verbindung der Widerstände 65 densator 77. Während dieses Zeitintervalls wird die und 66 des Spannungsteilers 65-66-67 verbunden. 65 Kollektorspannung über den Widerstand 80 auch der Die Kollektorklemme 72 c des Transistors 72 ist über Basis 72 ft des Transistors 72 zugeführt, und die Baeinen Widerstand 82 an die Spannungsquelle/? + an- sis des Transistors 72 erhält hierdurch (zusammen geschlossen. mit dem Spannungsteiler 65-66-67) die obere (erste)

Auslösespannung. Diese Spannung ist in F i g. 2 A Durch den Transistor 74 kann die untere Auslöse-

mit V_n bezeichnet, sie beträgt z. B. 17 V. spannung F₁ und damit die Schwingungsfrequenz des

Wenn die Spannung im Zeitpunkt t_i den Wert V₂ Oszillators geändert werden. Die Auslösespannung

erreicht, wird der Transistor 71 in Flußrichtung vor- V₂ bleibt konstant. Der Transistor 74 beeinflußt die

gespannt, da die Spannung an der Klemme 75 gleich 5 Dauer der Zeitspanne, in der der Transistor 72 leitet.

V₉ abzüglich des Flußspannungsabfalles am Basis- Wie erwähnt, erhält die AFR-Schaltung 50 eine

Emitter-Übergang des Transistors 71 ist. Wenn der Gleichvorspannung vom Spannungsteiler 65-66-67,

Transistor 71 Strom zu führen beginnt, fängt die so daß die mittlere Gleichspannung an der Basis 74 b

Sperrung des Transistors 72 an, und seine Kollektor- des Transistors 74 einen solchen Wert hat, daß die

spannung steigt. Da die Basisklemme 73 b des Tran- to Schwingungen des Zeilenoszillators synchronisiert

sistors 73 mit der Kollektorklemme 72 c des Transi- sind.

stors 72 gekoppelt ist, bewirkt der Anstieg der KoI- Es ist ersichtlich, daß der Transistor 72 leitet, lektorspannung eine Sperrung des Transistors 73. wenn die Basisspannung des Transistors 71 die untere Wenn der Transistor 73 zu sperren beginnt, sinkt die Auslösespannung V₁ erreicht. Wenn der Transistor Spannung an seinem Kollektor 73 c ab. Ein erster 15 74 vorhanden ist und er eine etwas höhere Basis-Stromweg zwischen den Transistoren 72 und 73, der spannung (höher bedeutet in Richtung auf F₂) hat, den Widerstand 80 enthält, leitet das Signal entspre- wird der Transistor 74 jedoch vor dem Transistor 72 chend der abnehmenden Kollektorspannung zur Ba- leiten, da die Basisspannung des Transistors 72 fest sisklemme 72 b des Transistors 72, und die Sperrung ist. Wenn also der Transistor 74 kurzzeitig leitet, da des Transistors 72 wird durch diese Mitkopplung be- 20 er in Flußrichtung vorgespannt ist, tastet er den schleunigt. Bei nichtleitendem Transistor 72 wird der Transistor 73 auf, da der Kollektor des Transistors Transistor 73 ebenfalls durch eine Mitkopplung über 74 mit der Basis des Transistors 73 verbunden ist. einen zweiten Stromweg gesperrt, der von der KoI- Wenn der Transistor 73 durch den in negativer Richlektorklemme 72 c des Transistors 72 zur Basis- tung verlaufenden Spannungssprung am Kollektor klemme 73 b des Transistors 73 führt.Während der 25 des Transistors 74 leitet, wird auch der Transistor 72 Transistor 71 leitet, sind also die Transistoren 72 durch das Signal, das seiner Basisklemme über den und 73 gesperrt, und die Kollektorspannung des ersten Stromweg zugeführt wird, aufgetastet. Wenn Transistors 73 ist annähernd null. Zu diesem Zeit- der Transistor 72 leitet, springt seine Emitterspanpunkt wird die in F i g. 2 A mit V₁ bezeichnete Basis- nung auf den Wert F₂ abzüglich des Flußspannungsspannung des Transistors 72 durch den Spannungs- 30 abfalles des Basis-Emitter-Überganges des Transiteiler 65-66-67 sowie die Widerstände 80, 85 und 86 stois 72. Da die AFR-Spannung immer kleiner als bestimmt und durch den Anschluß der Basisklemme F₂ sein wird, werden die Transistoren 74 und 71 ge-

72 b an die Verbindung der Widerstände 65, 66 und sperrt. Der Transistor 74 führt also nur kurzzeitig 80 erhalten. Wenn die Spannung an der Kollektor- Strom, um die Transistoren 72 und 73 in den stromklemme 73 c annähernd null ist, entlädt sich der 35 führenden Zustand zu bringen. Wegen dieses Merk-Kondensator 77 über die Widerstände 78, 79 sowie mais kann der Zeilenoszillator 70 mit einer AFR-85, 86, und die Spannung an der Basisklemme 71 b Schaltung hoher Ausgangsimpedanz verwendet werdes Transistors 71 nimmt im Zeitintervall f_t-i'_o den, da der Stromflußwinkel des Transistors 74 ver-(Fig.2A) zum zweiten Spannungswert F₁ (z.B. hältnismäßig klein ist und die vorgeschaltete Stufe etwa 13 V) hin ab. Wenn sich der Kondensator 77 40 dementsprechend nicht übermäßig belastet wird.

auf die Spannung F₁ entlädt, wird der Transistor 72 Es ist ersichtlich, daß die von der Schaltung 50 er-

in Flußrichtung vorgespannt und beginnt zu leiten, zeugte AFR-Spannung etwas positiver ist als die un-

da seine Emitterklemme 72 e auf der Spannung F₁ tere Ausiösespannung F₁, wenn der Oszillator mit

abzüglich des Flußspannungsabfalles am Basis-Emit- den empfangenen Synchronisierimpulsen synchroni-

ter-Übergang des Transistors 71 gehalten wird. Wenn 45 siert ist. Hierdurch ergibt sich ein Regelbereich, der

der Transistor 72 leitet, bewirkt die absinkende Frequenzabweichungen beider Richtungen auszure-

Spannung an seinem Kollektor, daß der Transistor geln gestattet. Die Frequenz wird im Effekt durch

73 zu leiten beginnt und der Transistor 72 durch die Änderung der von Spitze zu Spitze gerechneten Am-Mitkopplung über den ersten Leitungsweg in den plitude der in F i g. 2 A dargestellten Schwingung stromführenden Zustand gebracht wird. Wenn dies 50 mittels einer Änderung der zweiten Auslösespannung der Fall ist, nähert sich die Spannung am Kollektor F₁ beeinflußt.

73 c des Transistors 73 wieder der Spannung auf der Es sei darauf hingewiesen, daß F₁ die an der Bas«

Leitung 68. Der Transistor 71 wird gesperrt, da seine des Transistors 72 liegende Spannung ist und ir Basisspannung durch die Ladung des Kondensators Wirklichkeit einen festen Wert hat. Der Transistor

77 auf dem Wert F₁ gehalten wird und seine 5S 72 spricht jedoch auf den Stromfluß im Regeltransi

Emitterspannung gleich F₂ abzüglich des Flußspan- stör 74 so an, als ob die untere Auslösespannung V

nungsabfalles des Transistors 72 ist. geändert würde. Wenn der Oszillator nicht mit dei

Ohne Steuerung der Schwingungsfrequenz des Os- empfangenen Synchronisierimpulsen an der Kletnmi

zillators durch den Transistor 74 wechselt die Basis- 47 der AFR-Schaltung SO synchronisiert ist, erhöh

spannung des Transistors 71 also zwischen der obe- 60 oder erniedrigt die sich ändernde AFR-Spannung

ren Auslösespannung F₂ und der unteren Auslöse- die von der Schaltung 50 erzeugt wild, und bewirki

spannung F₁. Wenn sie diese Auslösespannungen er- daß der Transistor 74 zu eioem früheren oder späte

reicht, schalten die Transistoren 72 und 73, und der fen Zeitpunkt zu leiten beginnt und dadurch die Lei

Wert der Auslösespannung sowie die Eingangsspan- tungszustände der Transistoren 72 und 73 umschal

nung der Integrierschaltung ändern sich, so daß die 65 tet.

Schaltung schwingt und an der Klemme 73 c eine In der folgenden Liste sind die Schaltungsparame

Rechteckschwingung auftritt, wie sie in F i g. 2 B dar- ter eines bevorzugten Ausführungsbeispiels de

gestellt ist. Schaltung gemäß F i g. 1 angegeben:

7 8

Transistoren 84 12 kOhm

71,72,74 2N3694NPN ** J'inSK.

73... 2N4355PNP ⁸⁶ 680kOhm

. Kondensatoren

Widerstände 53 33 np

51,52 lOOkOhm 54 15OpF

55, 56 390 kOhm 58 3,300 pF

57, 60 330 kOhm 59 2,200 pF

63, 64 4,7 kOhm 10 61 8,2 nF

65,67 15(-2»/o)kOhm 62 0,47 μΡ

66 l(-2°/o)kOhm 77 3,9 nF

76, 79, 87 15 kOhm 83 18 \iF

78 27 kOhrn 88 10 nF

80 27 (-2·/·) kOhm 15 ^_1111111n

81 6,8kOhm Spannung

82 220kOhm B+ 4-140V(=)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

spannungsgesteuerter Schwingungsfrequenz anzugeben, der keine Regelspannungsquelle niedriger Impe-Patentanspruch: _dan2 benötigt und einwandfrei anschwingt

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch

Als Oszillator betriebener frequenzregelbarer 5 gelöst, daß der Kollektor-Emitter-Strecke sines der Multivibrator, insbesondere zur Lieferung von beiden Transistoren die Kollektor-Emitter-StRc'ce Triggerimpulsen für die Ablenkschaltung eines eines Steuertransistors galvanisch parallel geschaltet Fernsehempfängers, mit zwei Transistoren, deren ist, dessen Basis eine Steuergleichspannung zugeführt Emitter galvanisch verbunden und über eine ge- wird, deren Größe den vorzeitigen Einschaltaugenmeinsame Impedanz nach Bezugspotential ge- io blick des Steuertransistors — und damit den Umschaltet sind, bei dem einer der Transistoren mit schaltzeitpunkt des Multivibrators — bestimmt
seinem Kollektor über einen Mitkopplungszweig Der Oszillator gemäß der Erfindung hat den Vorauf die Basis des anderen geführt und mit seiner teil, daß keine Frequenzregelschaltung niedriger ImBasis an einen Kippschwingungen führenden pedanz benötigt wird, da die automatische Frequenz-Punkt des Multivibrators angeschlossen ist, und i$ regelung im Effekt durch Änderung einer niedrigen mit einer Synchronisier- bzw. Steuerschaltung, Ausiösespannung in einer Auslöseschaltung mit die dem einen Transistor Impulse zum vorzeiti- einem Steuertransistor bewirkt wird, der jeweils nur gen Umschalten seines Leitungszustandes zuführt, während eines sehr kurzen Teiles des Zeilenablenkdadurch gekennzeichnet, daß der KoI- zyklus leitet Der vorliegende Oszillator belastet dalek«nr-F,mitter-Strecke eines der beiden Transi- ao her den Detektor für die automatische Frequenzregestoren (71, 72) die Kollektor-Emitter-Strecke lung (AhR) nicht und mau ist daher bezüglich der eines Steuertransistors (74) galvanisch parallel Ausgangsimpedanz der AFR-Spannungsquelle nicht geschaltet ist dessen Basis eine Steuergleichspan- gebunden.

nung zugeführt wird, deren Größe den vorzeiti- Gegenüber Zeilenosziliatoren, die als Multivibra-

gen Einschaltaugenblick des Steuertransistors 25 tor geschaltet sind, hat der vorliegende Oszillator den (74) — und damit den Umschaltzeitpunkt des Vorteil, daß er beim Einschalten der Betriebsspan-Multivibrators — bestimmt. nung automatisch anschwingt, ohne daß hierfür eine

besondere Anschwingschaltung erforderlich ist. Außerdem gewährleistet der differenzverstärkerartige 30 Aufbau der Schaltung einen Gleichlauf der Basis-Emitter-Spannung V_be zwischen zwei im Gegentakt geschalteten Transistoren. Der Oszillator hat dadurch von Natur aus eine hohe Frequenzstabilität.

Der Erfindungsgedanke wird im folgenden an 35 Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit

Die vorliegende Erfindung betrifft einen als Oszil- der Zeichnung näher erläutert; es zeigt
lator betriebenen frequenzregelbaren Multivibrator, F i g. 1 ein teilweise in Blockform gehaltenes

insbesondere zur Lieferung von Triggerimpulsen für Schaltbild eines Fernsehempfängers mit einem Oszildie Ablenkschaltung eines Fernsehempfängers, mit lator gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfinzwei Transistoren, deren Emitter galvanisch verbun- 40 dung,

den und über eine gemeinsame Impedanz nach Be- F i g.
2 A und 2 B graphische Darstellungen des

zugspotential geschaltet sind, bei dem einer der zeitlichen Verlaufes von Signalen an zwei Punkten Transistoren mit seinem Kollektor über einen Mit- der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1.
kopplungszweig auf die Basis des anderen geführt Der in F i g. 1 vereinfacht dargestellte Fernseh-

und mit seiner Basis an einen Kippschwingungen 45 empfänger enthält einen mit einer Antenne 10 verführenden Punkt des Multivibrators angeschlossen bundenen Tuner 12, auf den ein Zwischenfrequenzist, und mit einer Synchronisier- bzw. Steuerschal- verstärker 14, ein Videodemodulator 16 und ein Vitung, die dem einen Transistor Impulse zum vorzeiti- deoverstärker 18 folgen. Der Ausgang des Videovergen Umschalten seines Leitungszustandes zuführt, stärkers 18 ist mit einer Videoendstufe 20, einer Der vorliegende Oszillator eignet sich besonders 50 Schaltungsanordnung 25 zur automatischen Verstärals Ztilenoszillator in einem Fernsehempfänger. kursregelung (AVR-Schaltung) und einer Synchro-Es sind Zeilenosiillatorschaltungen für Fernseh- nisierimpulsabtrennstufe 42 verbunden. Außerdem empfänger bekannt, die einen Hystereseschalter ent- ist normalerweise an den Ausgang des Videoverstärhalten, zwischen dessen Ausgangs- und Eingangs- kers 18 ein nicht dargestellter Tonkanal angeschlosklemmen eine Integrierschaltung liegt. Die Schwin- 55 sen. Mit dem Ausgang der Videoendstufe 20 ist eine gungsfrequenz wird mittels des der Integrierschaltung Steuerelektrode, z. B. die Kathode 28 einer Bildröhre zugeführten Ladestromes gesteuert. Bei solchen 30 verbunden. Die AVR-Schaltung liefert die übliche Schaltungsanordnungen liefert der Frequenzregeide- Regelspannung an den Tuner 12 und den ZF-Vertektor normalerweise einen kontinuierlichen Strom stärker 14.