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Schaltungsanordnung zur Korrektur des von Elektronenstrahlen erzeugten
Bildrasters Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Kissenverzeichnung
in Nord-Süd-Richtung des Bildrasters, das von einem in zwei zueinander senkrechten
Richtungen magnetisch abgelenkten Elektronenstrahl auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre
erzeugt wird, dadurch daß dem Vertikalablenkstrom ein Korrekturstrom überlagert
wird, der in einem von einer Korrekturspannung gesteuerten Verstärker mit Spannungsgegenkopplung
gewonnen und einem genau oder annahernd auf die Zeilenfrequenz abgestimmten Schwingungskreis
zugeführt wird, insbesondere bei einem Farbfernsehempfan'ger.
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In Fernsehempfängern treten bekanntlich Kissenverzeichnungen des Bildrasters
auf, wenn nicht besondere Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden. Die Kissenverzeichnungen
entstehen dadurch, daß die Bildebene der Fernsehbildröhre, bezogen auf den Ablenkmittelpunkt
der Elektronenstrahlen, keinen Kugelausschnitt darstellt und daß deshalb der von
den Elektronenstrahlen zurückzulegende Weg, von den Mittelachsen der Bildebene ausgehend,
zu den Diagonalen hin stetig länger wird.
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Man unterscheidet dabei die Kissenverzeichnung in West-Ost Richtung
(waagerecht) von derjenigen in Nord-Süd-Richtung (senkrecht).
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In der Zeitschrift Telefunken-Sprecher, Heft 54 (1971), Seite 30 -
33, ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, mit der die
Kissenverzeichnung
in Nord-Süd-Richtung bei einem Farbfernsehempfänger dadurch korrigiert wird, daß
man dem Vertikalablenkstrom einen kosinusförmigen, zeilenfrequenten Korrekturstrom
überlagert, der zum Zeitpunkt des Nulldurchganges 0 des Vertikalablenkstromes seine
Phase um 180 dreht, und der in seiner Amplitude in Abhängigkeit vom Vertikalablenkstrom
moduliert ist.
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In dieser bekannten Schaltungsanordnung (Seite 33, Bild 17 der genannten
Literaturstelle) wird eine dem Korrekturstrom entsprechende Korrekturspannung erzeugt
und einem Verstärker zugeführt. Am Ausgang des Verstärkers ist ein Ubertrager vorhanden,
der die verstärkte Korrekturspannung auf die Sekundarseite, wo sich ein Schwingkreis
befindet, transformiert.
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Dort verursacht die Korrekturspannung einen Korrekturatrom mit der
gewunschten Kosinus-Form, der dem Vertikalablenkstrom überlagert wird.
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Für die Korrektur der Verzeichnung des Bildrasters in Nord-Süd-Richtung
ist es erforderlich, daß der Korrekturstrom ausser während des Nulldurchganges des
Vertikalablenkstromes seine Phase auch während des Vertikalrücklaufs um 1800 ändert,
so daß jeweils während des neuen Bildanfanges gleiche Phasenverhältnisse für den
Korrekturstrom vorliegen. Es hat sich gezeigt, daß die oben beschriebene Schaltungsanordnung
diese Bedingung nicht ausreichend zu erfüllen vermag. Die erforderliche 0 Phasendrehung
von 180 wird in dieser Schaltungsanordnung erst dann erreicht, nachdem bereits mehrere
auf den Vertikalrücklauf folgende Zeilen geschrieben worden sind. Das bedeutet,
daß diese Zeilen unvollständig korrigiert werden. Dies macht sich dadurch bemerkbar,
daß sie am linken und rechten oberen Bildrand nach unten durchllängen, wobei die
Durchbiegung unsymmetrisch zur Zeilenmitte liegt. Obgleich die genannten
Zeilen
noch außerhalb der Bildebene liegen, macht sich am oberen Bildrand ein Fehler dadurch
bemerkbar daß die durchhängenden Enden der ungenügend korrigierten, an sich nicht
sichtbaren Zeilen sichtbar werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Schaltungsanordnung
zu schaffen, die eine Korrektur der Kissenverzeichnung in Nord-Süd-Richtung ermöglicht,
ohne daß der genannte Fehler auftritt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannungsgegenkopplung
so stark bemessen ist, daß das Ein-und Ausschwingen des Schwingkreises keine für
die Korrektur am oberen Bildrand schädliche änderung des Korrekturstromes bewirkt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Ursache des am
oberen Bildrand auftretenden Fehlers in dem relativ langen Ein- bzw. Ausschwingverhalten
des Schwingkreises auf der Sekundärseite des Ubertragers am Ausgang des Verstärkers
liegt. Die Phasenlage der Korrekturspannung erscheint zwar am Eingang des Verstärkers
nach dem Vertikalrücklauf um 1800 gedreht. Wegen der langen Ein- bzw. Ausschwingzeit
des Schwingkreises am Ausgang des Verstärkers gelingt es mit der bekannten Schaltungsanordnung
jedoch nicht, auch die Phasenlage der Schwingungen des Schwingkreises innerhalb
der Rück-0 laufzeit um 180 zu drehen, in der die am Eingang des Verstärkers vorhandene
Korrekturspannung ihre Phase um denselben Betrag gedreht hat.Sobald in Fig. 2 die
Form der Ausgangsspannung von der der Eingangsspannung abweicht, setzt die erfindungsgemäß
bemessene Spannungsgegenkopplung ein und erzwingt die Gleichheit beider Spannutigsverläufe.
Die Phase der Schwingungen des Schwingkreises wird nun innerhalb einer
kürzeren
Zeit als in der bekannten Schaltungsanordnung um die erforderlichen 1800 gedreht,
so daß am oberen Bildrand kein Fehler mehr sichtbar wird.
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Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist zwar auch eine Gegenkopplung
durch galvanische Verbindung des Ausganges des Verstärkers mit seinem Eingang vorgesehen.
Sie dient zur Stabilisierung des Verstärkers und reicht nicht aus, den Fehler am
oberen Bildrand zu beheben, wie es durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
geschieht.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 eine Hüllkurve der Korrekturspannung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
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Fig. 1 stellt ein Beispiel für den Amplitudenverlauf 2, 3 der Korrekturspannung
in Abhängigkeit von der Zeit dar, wie sie an der Sekundärspule 11 (Fig. 2) des Übertragers
10, 11 vorhanden ist. Durch die Schraffur 1 sind die zeilenfrequenten kosinusförmigen
Schwingungen der Korrekturspannung angedeutet.
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Jeweils während des Nulidurchganges des Amplitudenverlaufs 2, 3 und
während des Vertikalrücklaufs tritt eine Phasendrehung der Schwingungen von 1800
auf.
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Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Die Korrekturspannung
für die Entzerrung der Verzeichnung des Bildrasters in Nord-Süd-Richtung wird in
der Stufe 4 erzeugt, deren Wirkungsweise bekannt ist und deshalb hier nicht näher
beschrieben wird. Als Steuergrößen benötigt die Stufe 4 vertikal- und horizontaifrequente
Signale.Zu aiesem Zweck liegen
an den Klemmen 8 und 9 zeilenfrequente
-Impulse. Über die Klemmen 6 und 7 gelangen vertikalfrequente Signalspannungen,
die z.B. einer volltransistorisierten, eisenlosen Vertikal-Endstufe (nicht dargestellt)
in Form einer Brückenschaltung entstammen, an die Stufe 4. Am Ausgang dieser Stufe
4 ist ein Übertrager 10, 11 vorhanden, dessen Sekundärspule 11 am einen Ende mit
der positiven Betriebsspannung +U und am anderen Ende über den Widerstand 18 mit
den Eingang 27 des Verstärkers 28 und weiterhin über den Widerstand 19 mit Masse
verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 14, der über einen Arbeitswiderstand
20 an Masse liegt, ist an die Basis des Transistors 15 angeschaltet. Vom Emitter
dieses Transistors 15 führt ein Widerstand 21 an Masse. Ein Spannungsteiler 16,
17 sowie die dazu parallel liegende Primärspule 12 des Übertragers 12, 13, führen
vom Ausgang 26 des Verstärkers 28 zur positiven Betriebsspannung +U. Der Schwingkreis
13, 22 liegt in. Reihe zu den vom Vertikalablenkstrom durchflossenen Vertikalablenkspulen
23 und 24. Der Emitter des Transistors 14 ist mit dem Abgriffpunkt 25 des Spannungsteilers
16, 17 verbunden. Die beiden Transistoren 614, 15 arbeiten im B-Betrieb, so daß
jeweils nur eine Halbwelle verstärkt wird.
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Die Funktion der soweit beschriebenen Schaltungsanordnung läßt sich
wie folgt beschreiben. Über den übertrager 10, 11 gelangt die in der Stufe 4 erzeugte
Korrekturspannung, deren Verlauf in Fig. 1 gezeigt ist, über den Widerstand 18 an
die Basis des Transistors 14, wo sie verstärkt, an die Basis des Transistors 15
geführt und dort nochmals verstärkt wird. Der Übertrager 12, 13 koppelt die Ausgangsspannung
des Verstärkers 28 in den Schwingkreis 13, 22 ein, der in Reihe zu den Vertikalablenkspulen
23, 24 liegt und vom Vertikalablenkstrom durchflossen wird. Hier findet die Überlagerung
des Vertikalablenkstromes mit dem Korrekturstrom statt.
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Am Verstärkerausgang 26 ist zum Zweck der erfindungsgemäß bemessenen
Spannungsgegenkopplung der Spannungsteiler 16, 17 angeordnet. Der Abgriffpunkt 25
des Spannungsteilers 16, 17 ist mit dem Emitter des Transistors 14 verbunden, Der
Spannungsteiler ist entsprechend der verlangten starken Spannungsgegenkopplung so
dimensioniert, daß bei gleichem Verlauf von Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers
28 zwischen Emitter und Basis des Transistors 14 nur eine geringer Spannungsunterschied
auftritt, wobei die Spannung an der Basis größer als am Emitter ist, Zwischen Basis
und Emitter findet ein Vergleich von Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers
28 statt. Bei einer auftretenden Phasenabweichung zwischen der Korrekturspannung
an der Basis des Transistors 14 und der Spannung am Schwingkreis 13, 22 vergrößert
sich der Spannungsunterschied zwischen Basis und Emitter des Transistors 14. Der
Verstärker 28 wird stärker ausgesteuert, wodurch sich die Energiezufuhr zum Schwingkreis
13, 22 vergrößert. Diese vergrößerte Energierzufuhr bewirkt ein schnelleres Angleichen
der Phasenlage der Schwingungen des Schwingkreises 13, 22 an die Phasenlage der
Korrekturspannung als bei der bekannten Schaltungsanordnung. Der genannte Fehler
am oberen Bildrand tritt deshalb nicht mehr auf.
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Es ist in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auch möglich,
den ohmschen Spannungsteiler 16, 17 durch einen induktiven Spannungsteiler zu ersetzen,
indem man die Primärspule 12 des Übertragers 12, 13 mit einer entspreohenden Anzapfung
versieht und sie mit dem Emitter des Transistors 14 verbindet.
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Es wurde bereits erwähnt, daß die niedrige Dämpfung des
Schwingkreises
13, 22 den Fehler am oberen Bildrand bei der bekannten Schaltungsanordnung verursacht.
Man könnte nun daran denken, den Schwingkreis 13, 22 durch Einfügen eines ohmschen
Widerstandes zu dämpfen. Dies würde jedoch gleichbedeutend mit einem erhöhten Leistungsverbrauch
sein.
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Außerdem würde sich durch den zusätzlichen Widerstand eine unerwünschte
Verzerrung des Korrekturstromes einstellen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und ermöglicht eine zufriedenstellende
Korrektur der Kissenverzeichnung des Bildrasters in einem Farbfernsehempfänger in
Nord-Süd-Richtung. Sie ist nicht beschränkt auf Farbfernsehempfänger, sondern vorteilhaft
auch in anderen Bildwiedergabegeräten, wie z.B. Schwar-Weiß-Fernsehempfänger, anwendbar.