DE2138219B - Circuit for controlling a switching transistor for deflection devices - Google Patents
Circuit for controlling a switching transistor for deflection devicesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Ansteuerung der Basis eines Schalttransistors für Ablenkgeräte mit Impulsen, welche eine vollständige Ausräumung der aus dem vorhergehenden Leitzustand verbliebenen Restladungen bewirken.The invention relates to a circuit for controlling the base of a switching transistor for Deflection devices with impulses, which a complete evacuation of the from the previous conduction state the remaining charge.
Die Schalttransistoren in Horizontal-Ablenkgeräten müssen in der Lage sein, große Kollektorströme in den Ablenktransformator einzuspeisen und die beim Strahlrücklauf auftretenden hohen Spannungsspitzen an der Lastinduktivität zu ertragen. Die für diese Zwecke entwickelten Transistoren mit hoher Kollektorspannung erfordern wegen der bei hohen Strömen geringen Stromverstärkung einen starken Basisstrom. Eine hiermit verbundene Eigenschaft dieser Transistoren ist die große Abschaltträgheit oder, in der üblichen Therminologie ausgedrückt, die lange Ausräumdauer. Letztere ist starken Exemplarstreuungen unterworfen.The switching transistors in horizontal deflection devices must be able to handle large collector currents in the Feed the deflection transformer and the high voltage peaks that occur when the beam returns To endure load inductance. The transistors with high collector voltage developed for this purpose require a strong base current because of the low current gain at high currents. One with this A related property of these transistors is the high turn-off delay or, in the usual therminology expressed, the long clearing time. The latter is subject to strong specimen variations.
Bei der Fertigung von Fernsehkameras oder Fernsehempfängern sind die Streuungen der Ausräumdauer bei den Schalttransistoren der Ablenkgeräte sehr störend. Das hängt damit zusammen, daß jeweils verschiedene Impulse eingestellt werden müssen, damit der Beginn und das Ende des Schaltvorganges in einem bestimmten Verhältnis zu den zeitlich festliegenden Austastimpulsen und dem durch Normvorschriften bestimmten Beginn des Hinlaufs liegen. Man hat bisher die zur Ausräumung der Restladungen erforderlichen Stromimpulse mit einem Transformator erzeugt, dessen Primärkreis von einem Treibertransistor gesteuert wurde. Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 248 097 wird zur Impulsformung ein Transformator zwecks Ankopplung der Treiberstufe an die Basis und ein zweiseitig leitendes Impedanzelement benutzt. In der deutschen Auslegeschrift 1 072 wird vorgeschlagen, dem Transistor einen Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung parallel zu legen und im Eingangskreis parallel zu der Ausgangsklemme des Treibertransformators eine abgestimmte Drossel zu schalten. Schließlich wird in der USA.-Patentschrift 2 962 626 empfohlen, zur Erzielung eines Zeilenimpulses zum Ausräumen der Basisladungen eine Streuinduktivität des Treibertransformators auf eine hohe Frequenz abzustimmen. Allen diesen Vorschlägen haftet jedoch der Nachteil an, daß die Verwendung einer Drossel oder eines Treibertransformators mit relativ hohen Kosten verbunden ist, da ein durch einen Resonanzvorgang erzeugter Impuls stets eine Verzögerung aufweist und da die Änderung der Induktivität bei Exemplarstreuungen des Transistors sehr unbequem ist.In the production of television cameras or television receivers, the spreads are the clearing time very annoying with the switching transistors of the deflection devices. That has to do with the fact that in each case different impulses have to be set so that the beginning and the end of the switching process in a certain ratio to the fixed-time blanking pulses and to the standard regulations certain beginning of the outward run. So far, one has the one to clear out the residual charges required current pulses are generated with a transformer, whose primary circuit is controlled by a driver transistor was controlled. According to German Auslegeschrift 1 248 097, a transformer is used for pulse shaping for the purpose of coupling the driver stage to the base and a double-sided conductive impedance element used. In the German Auslegeschrift 1 072 it is proposed to add a rectifier to the transistor to put opposite forward direction parallel and in the input circuit parallel to the output terminal of the driver transformer to switch a matched choke. Finally, in U.S. Patent 2,962,626 recommended to achieve a line pulse to clear the Base charges to match a leakage inductance of the driver transformer to a high frequency. All of these proposals, however, have the disadvantage that the use of a throttle or a Driver transformer is associated with relatively high costs, since a generated by a resonance process Pulse always has a delay and there is the change in inductance in the case of specimen variations of the transistor is very inconvenient.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine rasche und unverzögerte Ausräumung der Basisladungen des Schalttransistors ohne Anwendung des Treibertransformators zu erreichen.The invention is therefore based on the object of a quick and undelayed evacuation of the base charges of the switching transistor without using the driver transformer.
Erfindungsgemäß werden der Basis des Schalttransistors Steuerströme von zwei Transistoren zugeführt, und zwar von einem ersten Transistor während der Zeit, in der der Schalttransistor stromführend sein soll, und durch einen zweiten Transistor vorwiegend während des Zeitraums unmittelbar vor der Sperrung des Schalttransistors, wobei der Kollektor des zweiten Transistors mit der Basis des ersten Transistors galvanisch und mit der Basis des Schalttransistors über ein Differenzierglied verbunden ist. Vorzugsweise macht der Schaltimpuls den zweiten Transistor am Beginn des Rücklaufs stromdurchlässig. Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, daß die Ausräumdauer des Schalttransistors kurz ist, denn es kann mit dem höchst zulässigen Ausräumstrom gearbeitet werden, und daß ein besonderer Transformator nicht benötigt wird. Die Verwendung eines zusätzlichen Transistors fällt gegenüber dieser Ersparnis nicht ins Gewicht. Bei Kameras mit Aufnahmeröhren vom Typ »Plumbikon mit ACT-gun« wirkt sich die Verbesserung besonders vorteilhaft aus, da Rücklaufimpulse zur Steuerung der »ACT-gun« (des Strahlsystems) von definierter Form und Dauer erhalten werden.According to the invention, the base of the switching transistor is supplied with control currents from two transistors, namely from a first transistor during the time in which the switching transistor is energized should be, and by a second transistor mainly during the period immediately before the blocking of the switching transistor, the collector of the second transistor with the base of the first The transistor is galvanically connected to the base of the switching transistor via a differentiating element. Preferably, the switching pulse makes the second transistor current-permeable at the beginning of the retrace. The advantage of this circuit is that the clearing time of the switching transistor is short, because you can work with the highest permissible clearing current, and that a special transformer is not needed. The use of an additional transistor is less than this saving does not matter. For cameras with a »Plumbikon mit ACT-gun« type pick-up tube the improvement has a particularly beneficial effect, since return impulses to control the »ACT-gun« (of the jet system) of a defined shape and duration can be obtained.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung weiterer Vorteile derselben wird in dem nachfolgenden Beschreibungsteil auf die Begleitzeichnung Bezug genommen, in derFor a better understanding of the invention and to explain further advantages of the same is in the The following part of the description made reference to the accompanying drawing in which
F i g. 1 die erfindungsgemäße Ablenkschaltung wiedergibt, währendF i g. 1 reproduces the deflection circuit according to the invention, while
F i g. 2 eine Anzahl von Strom- bzw. Spannungsoszillogrammen an verschiedenen Punkten der erfindungsgemäßen Schaltung zeigt. In F i g. 1 ist 2 ein als Schalter arbeitender Transistor, 8 ein sogenannter Treibertransistor, 11 ein als Leistungsschalter arbeitender Transistor, der über den Transformator 12 die Horizontalablenkspule 13 speist, und 14 eine sogenannte Booster-Diode, der ein Kondensator 15 parallel liegt.F i g. 2 shows a number of current and voltage oscillograms at different points of the invention Circuit shows. In Fig. 1, 2 is a transistor working as a switch, 8 is a so-called driver transistor, 11 is a Circuit breaker working transistor which feeds the horizontal deflection coil 13 via the transformer 12, and 14 a so-called booster diode to which a capacitor 15 is connected in parallel.
Der Transistor 8 liefert im wesentlichen den Basisstrom für den Transistor 11 während der Dauer, in der dieser stromführend ist, der Transistor 2 im wesentlichen den zur Entladung der Basis 11 dienenden Ausräumstrom, der zum möglichst schnellen Abschalten des Transistors 11 erforderlich ist. Bei der Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung wird auf die Oszillogramme der F i g. 2 Bezug genommen: der Transistor 2 ist infolge der Steuerung durch die zugeführten Impulse UB1 während der Dauer T1 bis T4 stromführend (geöffnet), während der übrigen Zeitdauer T4 bis T6 stromlos (gesperrt).The transistor 8 essentially supplies the base current for the transistor 11 during the period in which it is energized, the transistor 2 essentially the clearing current which is used to discharge the base 11 and which is necessary for the transistor 11 to be switched off as quickly as possible. When explaining the mode of operation of the circuit, reference is made to the oscillograms in FIG. Referring to FIG. 2: the transistor 2 is energized (opened) for the duration T 1 to T 4 as a result of the control by the supplied pulses U B1, and deenergized (blocked) for the remaining time period T 4 to T 6.
Während der Öffnungsdauer des Transistors 2 wirdDuring the opening period of the transistor 2 is
die Basis des Transistors 8 nahezu auf Endpotential gehalten. Dadurch ist der Transistor 8 und auch der Transistor 11 stromlos.the base of the transistor 8 is kept almost at the final potential. This is the transistor 8 and also the Transistor 11 de-energized.
Zur Zeit T4 wird der Transistor 2 infolge verschwindend kleiner Basisspannung UBl stromlos; danach lädt sich der Kondensator 5 allmählich über die Widerstände 3 und 4 und die Basisstrecke des Transistors 11 auf (der Strom in dem relativ großen Widerstand 10 kann für die Öffnungsdauer des Transistors 11 vernachlässigt werden, ebenso zunächst der Spannungsabfall über den relativ kleinen Widerstand 3).At time T 4 , the transistor 2 is de-energized due to the vanishingly small base voltage U Bl; then the capacitor 5 gradually charges through the resistors 3 and 4 and the base path of the transistor 11 (the current in the relatively large resistor 10 can be neglected for the opening time of the transistor 11, as well as the voltage drop across the relatively small resistor 3) .
Sobald die Spannung über dem Kondensator 5 die Schwellspannung der Basis des Transistors 8 überschritten hat, liefert der Transistor 8 einen zusätzlichen Strom in die Basis des Transistors 11, der allmählich ansteigt. Das geschieht etwa zum Zeitpunkt T5. Da der Anstieg der Kondensatorspannung nach einer Exponentialfunktion erfolgt, ist dies auch angenähert für den Emitterstrom des Transistors 8 der Fall. Für diesen Emitterstrom gilt Gleichung (F 1).As soon as the voltage across the capacitor 5 has exceeded the threshold voltage of the base of the transistor 8, the transistor 8 supplies an additional current to the base of the transistor 11, which current increases gradually. This happens around time T 5 . Since the increase in the capacitor voltage takes place according to an exponential function, this is also approximately the case for the emitter current of the transistor 8. Equation (F 1) applies to this emitter current.
den kann. Der Kondensator 5 verliert durch die Ausräumung einen Betrag \UC seiner Spannungcan. The capacitor 5 loses an amount \ U C of its voltage due to the clearance
h =h =
β β β β
R9 R 9
(Fl)(Fl)
Die Kondensatorspannung folgt der BeziehungThe capacitor voltage follows the relationship
Der sich aus (F 1) und (F 2) ergebende Emitterstrom des Transistors 8 ist in A b b. 2 als /3 angedeutet. Durch die Basis des Transistors 11 fließt außer dem Strom J3 noch der Ladestrom des Kondensators 5 (auch hier wird der Strom durch den Widerstand 10 vernachlässigt).The emitter current of the transistor 8 resulting from (F 1) and (F 2) is in A b b. 2 indicated as / 3. In addition to the current J 3 , the charging current of the capacitor 5 also flows through the base of the transistor 11 (here, too, the current through the resistor 10 is neglected).
h —H -
(F3)(F3)
4040
Der gesamte Strom in der Basis des Transistors 11 beträgtThe total current in the base of transistor 11 is
1BIl 1 BIl
— !■>. +- ! ■>. +
(F 4)(F 4)
45 AU = 45 AU =
Δ0,Δ0,
wenn Δ Q die zum Ausräumen erforderliche Ladung ist.if Δ Q is the charge required to clear it.
Die Spannung an der Basis des Transistors 11 springt nach erfolgter Ausräumung auf einen negativen Wert, der für die Aufrechterhaltung der Sperrung des Transistors 11 während der Dauer des Rücklaufes (T2 — T3) erforderlich ist. Dabei ist eine sichere Sperrung dann gewährleistet, wennThe voltage at the base of the transistor 11 jumps to a negative value after it has been cleared, which is necessary to maintain the blocking of the transistor 11 for the duration of the return (T 2 - T 3). Secure blocking is guaranteed if
1CB rest 1 CB rest
RßBRßB
(F 5)(F 5)
DarinIn this
CB restCB rest
U1 U 1
CB sperreCB lock
bedeutetmeans
Kollektor-Basis-Reststrom, Basis-Bahnwiderstand, Sperrspannung an der Basis
Transistors 11,
Ußsch = Basis-Schwellenspannung.
Außerdem ist zu berücksichtigen, daß der Kondensator 5 durch den Kollektor-Basis-Reststroin um den
BetragCollector-base residual current, base-rail resistance, reverse voltage at the base of transistor 11,
Ußsch = base threshold voltage. In addition, it must be taken into account that the capacitor 5 by the collector-base residual current by the amount
Δ U = Δ U =
1CB rest 1 CB rest
dt (F 6) dt (F 6)
entladen wird. Aus den Gleichungen (F 5) und (F 6) läßt sich der Kondensator 5 bzw. die minimale Zeitkonstante is discharged. The capacitor 5 or the minimum time constant can be derived from equations (F 5) and (F 6)
und ist in A b b. 2 angedeutet. Er hat einen bis zum Ende des Hinlaufs ansteigenden Wert, was erwünscht ist, da bekanntlich auch der Kollektorstrom im Ablenktransistor 11 allmählich ansteigt und ein unnötig hoher Basisstrom zu einer stärkeren Erwärmung der Transistoren 8 und 11 führen würde.and is in A b b. 2 indicated. It has a value that increases until the end of the outward run, which is desirable is, since, as is well known, the collector current in the deflection transistor 11 gradually increases and an unnecessary high base current would lead to greater heating of the transistors 8 and 11.
Zur Zeit T6 (T1) ist die Beendigung des Hinlaufs und der Einsatz des Rücklaufs erwünscht. Dieser Vorgang wird durch das Ansteigen der Spannung UBl an der Basis des Transistors 2 eingeleitet.At time T 6 (T 1 ), termination of the outward run and the start of the return run is desired. This process is initiated by the increase in voltage U Bl at the base of transistor 2.
Der einsetzende Kollektorstrom in Transistor 2 setzt die Spannung der Basis des Transistors 8 auf 0 und sperrt diesen Transistor 8. Als wichtigste Eigenart dieser Schaltung ist anzusehen, daß ein Entladestrom des Kondensators 5 einsetzt, der die Basis des Tränsistors 11 ausräumt. Dieser Strom wird durch den Widerstand 3 auf den zulässigen Wert begrenzt.The starting collector current in transistor 2 sets the voltage of the base of transistor 8 to 0 and blocks this transistor 8. The most important characteristic of this circuit is to be seen as a discharge current of the capacitor 5 is used, which clears the base of the transistors 11. This stream is through the Resistance 3 limited to the permissible value.
Die Dauer zwischen Einsetzen des Impulses UB1 und dem Ende der Ausräumung T2 ist ein Minimum, da eine Verzögerung durch die Streuinduktivität des üblichen Treibertransformators fehlt und durch Dimensionierung des Begrenzungswiderstandes 3 leicht der maximal zulässige Ausräumstrom eingestellt wer- °5 1MOThe duration between insertion of the pulse B1 U and the end of the avoidance T 2, since a delay is missing by the leakage inductance of the conventional driver transformer and advertising easily adjusted by dimensioning of the limiting resistor 3, the maximum permissible depletion current minimum ° 5 1 MO
errechnen.calculate.
Die maximale Zeitkonstante ergibt sich aus der Bedingung, daß der Kondensator vor Einsetzen des neuen Basisstroms im Transistor 11 (T5) entladen sein sollte. In einem praktisch ausgeführten Gerät ergab sich folgende Dimensionierung:The maximum time constant results from the condition that the capacitor should be discharged before the onset of the new base current in transistor 11 (T 5 ). In a practically implemented device, the following dimensions resulted:
Die beschriebene Schaltung hat trotz des Fehlens eines Treibertransformators keine größere Stromaufnahme des Transistors 8, daDespite the lack of a driver transformer, the circuit described does not consume a large amount of current of transistor 8, there
a) die zum Ausräumen des Transistors 11 erforderliche Energie nicht im Treibertransformator gespeichert zu werden braucht,a) the energy required to clear out the transistor 11 is not stored in the driver transformer needs to become
b) der Basisstrom im Transistor 11 während .der Dauer, in der dieser Strom fließt, nicht wie üblich von einem unnötig hohen Wert beginnend aufb) the base current in transistor 11 during .der Duration in which this current flows, not starting from an unnecessarily high value as usual
den am Ende der Öffnungsdauer erforderlichen Minimalwert absinkt, sondern von einem vernachlässigbar kleinen Wert auf diesen Wert Iβ minimum ansteigt. Die Erwärmung des Transistors 8 kann dadurch verringert werden, daß die Kollektorspannung durch den Widerstand R6 und den Glättungskondensator C7 auf ein Minimum reduziert wird.decreases the minimum value required at the end of the opening period, but increases from a negligibly small value to this value Iβ minimum . The heating of the transistor 8 can be reduced in that the collector voltage is reduced to a minimum by the resistor R 6 and the smoothing capacitor C 7.
Ein schneller abschaltbarer Thyristor kann ebenfalls zur Erzeugung der Ausräumnadel verwendet werden.A thyristor that can be switched off more quickly can also be used to generate the clearing needle will.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
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DE19712138219 DE2138219C (en) | 1971-07-30 |
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DE2138219B true DE2138219B (en) | 1972-10-05 |
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DE (1) | DE2138219B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3012843A1 (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-23 | Philips Nv | TRANSISTOR SWITCH |
DE3042010A1 (en) * | 1980-11-07 | 1982-06-16 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Control circuit for TV line output transistor - has transistor shunting capacitor coupling driver to output transistor |
-
1971
- 1971-07-30 DE DE19712138219D patent/DE2138219B/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3012843A1 (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-23 | Philips Nv | TRANSISTOR SWITCH |
DE3042010A1 (en) * | 1980-11-07 | 1982-06-16 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Control circuit for TV line output transistor - has transistor shunting capacitor coupling driver to output transistor |
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