DE2317745C2 - Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung für einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung für einen Fernsehempfänger mit einem sogenannten SCS-Oszillator, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher beschrieben.

Derartige SCS-Oszillatorschaltungsanordnungen sind an sich bekannt (SCS = Silicon Controlled Switch). Eine derartige Schaltungsanordung ist z. B. in »PHILIPS Application Information« Nr. 261, S. 11, Fig. 5, v. 3. 7. 69, gezeigt. Weitere Vertikal-Ablenkschaltungsanordnungen. aber mit anderen Oszillatoren sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 012 608 und 2 053 516 bekannt.

Diese Erfindung hier bezieht sich auf die Verbesserung einer SCS-Vertikal-Ablenkschaltungsanordnungeines Fernsehempfängers, wie sie in Fig. 1 der Zeichnungen gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auch auf die anderen Figuren soll das Problem, welches nach der Erfindung zu lösen war, besprochen werden. Es ist bekannt, daß die Vertikal-Ablenkschaltungsanordnungen neben einer Möglichkeit der Einstellung der Ausgangsamplitude auch noch die Möglichkeit der Einstellung der Kurvenformen des Vertikal-Ablenksignals aufweisen müssen. Für diese zuletzt genannte Einstellungsmöglichkeit wird seit vielen Jahren der Ausdruck Biid-Linearitätseinstellung verwendet.

Die Fig. 3 zeigt in Vereinfachung der Fig. 1 das Funktionspnnzip, welches der Fi g. 1 für die Einstellmöglichkeiten zugrunde liegt:

Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, erzeugt der Generator G einen Sägezahn, der also in Fig. 1 an einem Schaltungspunkt 1 steht, der sich vor dem Kondensa-

tor Cd befindet, also an dem Widerstand Rl gemessen werden kann. Diese Sägezahnspannung erzeugt wieder unter Bezugnahme auf Fig. 3 - einen Strom, der durch die ohmschen Ausgangsteiler-Widerstände RX und R Y fließt. Am Punkt A entsteht also zunächst eine lineare Sägezahnspannung. Dieses Signal wird aber über den ohmschen Widerstand RP und den Kondensator CP integriert, und daher erscheint an dem Kondensator die Sägezahnspannung aJs Parabei mit einem Funktionsverlauf entsprechend d?r Gleichung y = — at.

Der Kondensator CP stellt damit also eine scheinbare Parabel-Spannungsquelle dar, die über das Teilerverhältnis der ohmschen Widerstände auf den Knotenpunkt A, also den Ausgang, zurückwirkt. Da-

bei addiert sich die Parabel-Teilspannung zur Sägezahnspannung und wirkt daher zu Beginn der fallenden Säge/ahnfunktion verzögernd, zum Ende beschleunigend auf den Kurvenverlauf der am Schaltung-spunkt A erhaltenen Ablenkspannung, wie durch

die durchgezogene Kurve am Ausgang der Fig. 3 eingezeichnet.

Die Wirkungsweise der Fig. 1 unter Zugrundelegung des Prinzips der Fig. 3 können in einem Wechselstrom-F.rsatzschaltbild näher betrachtet werden, wie in Fig. 4gezeigt. Die Amplitudenregelung für das Bild ist hier also zusammengefaßt dargestellt durch die einstellbaren Widerstände Ä9 und RiI und die Bildlinearitätsregelung durch die beiden ohmschen Widerstände RS und RIO. Abweichend vom Prinzipschaltbild nach Fig. 3 ist also in Fig. 4 der zusätzliche Signal weg R8 + RIO enthalten, außerdem der für die Gewinnung einer Basisvorspannung erforderliche ohmsche Widerstand /?12, der als Nebenschluß zur sogenannten scheinbaren Parabel-Spannungsquelle

4S liegt, d.h. also parallel zum Kondensator CP nach Fig. 3 bzw. C7nach Fig. 4. R13 nach Fig. 4 ist der Widerstand RP nach Fi g. 3. Die gesamte Schaltungsanordnung, d.h. das Widerstands-Kondensator-Netzwerk, ist, wie in Fig. 1 gezeigt, über den Ankopplungskondensator C6 mit dem Ausgang der Oszillatorschaltung verbunden, d. h. gegenüber dem Prinzipschaltbild nach Fig. 3, bei dem an der Klemme 1 der Sägezahngenerator direkt angeschlossen ist, erscheint in dem tatsächlichen Schaltbild nach Fig. 4 an der Klemme 1 der Sägezahngenerator in Form des Oszillators für die Vertikal-Ablenkung nach Fig. 1, und die Wechselspannung muß erst den Koppelkondensator C6 passieren.

Insgesamt entstehen durch diese Zusatzbeschaltung

die folgenden Nachteile:

a) Zur Vermeidung störender Einschwingvorgänge beim Übergang von asynchronen in den synchronisierten Oszillatorbetrieb muß die Zeitkonstante für die RC- Kombination, bestehend ans dem Kondensator C6 und dem ohmschen Anteil der Korrekturschaltungsanordnung verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Die resultierende Phasenverschiebung ruft einen veränderli-

chen S-Fehlcr hervor, der abhängig von den Einstellungen der beiden einstellbaren Widerstände für die Bildünearität und die Bildamplitude ist.

b) Jede Verstellung des Amph.udenreglers, also des einstellbaren ohmschen Widerstandes R9 + RtI nach Fig. 4bzw. Λ9 nach Fig. 1 hat Rückwirkungen auf das Ausmaß uer Paiabel-Korre*tur.

c) Die Korrektur selbst kann in keinem Fall Null oder negativ werden.

d) Durch eine zusätzliche Signalaufteilung über den ohmschen Widerstand Λ12 ist eine erhöhte Eingangsspannung an der Klemme 1 nach Fig. 4 bzw. Fig. 1 erforderlich, d.h. also eine höhere Ausgangsamplitude des Oszillators, die wiederum andere Schwierigkeiten mi. sich bringt.

Die Aufgabe der F-rfindung besteht also darin, diese Nachteile tu vermeiden. Zur Lösung schlagt bei einer Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung der eingangs, genannten Art die Erfindung Maßnahmen vor, wie im Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgeführt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie in den Unteranspruchen 2 und 3 näher beschrieben.

Der Vorteil der Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß der Koppelkondensatcr C'6 fortgefallen ist. Damit werden S-Fehler gar nicht erst erzeugt.

Die Gewinnung der sogenannten mathematisch negativen Parabel entspricht exakt dem im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterten Prinzip. Zur Einstellung des Korrekturgrades wird die Generatorspannung, also die Oszillatorspannung, zusätzlich mit einer in der Amplitude regelbaren und ähnlich der Beziehung y = je- verlaufenden »Parabel« beaufschlagt. Die streng genommen nur parabelähnliche Verzerrung entsteht durch dynamische Verstimmung des Oszillator-Frequenzganges über dessen kapazitiven Innenwiderstand, der in der Fi g. 1 mit CS und in der Fig. 2 mit C55 bezeichnet ist. Da jedoch die Summe aus den Widerständen Ä88 und R 100 nach Fig. 2 immerhin hinreichend groß bleibt, kann ücr exponentiell Fehler vernachlässigt werden.

Unter Anwendung des genannten Kompensationsverfahrens nach der Erfindung ist eine stufenlose Parabelkorrektur über Null bis in den negativen Bereich möglich.

Die Gleichstromverbindung zwischen dem Oszillator und dem Widerstandskondensator-Netzwerk macht den ohmschen Widerstand nach Fig. 4, nämlich /?12, überflüssig.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Schaltungsanordnung der zu verbessernden Schaltung,

Fig. 2 die Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 3 das oben bereits beschriebene Prinzip-Schaltbild der zu verbessernden Schaltungsanordnung,

Fig. 4 das Wechselstrom-Ersatzschaltbild der Fig. 1,

Fig. 5 die verbesserte Schaltungsanordnung nach der Erfindung im Prinzip,

Fig. 6a bis 6h Kurvenverläufe der Spannungsdifferenzen zwischen den Ausgangssignalen und einem idealen Sägezahn in Abhängigkeit von der Zeit als Vergleich zwischen der zu verbessernden Schaltungsanordnung und der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Die Fig. 1,3 und 4 sind bereits oben in der Einleitung der Beschreibung zur Erläuterung des Problems, was durch diese Erfindung gelost werden soll, näher beschrieben worden.

ίο Zu Fig. 1 wäre noch ergänzend auszuführen, daß die F i g. 1 eine Schaltungsanordnung einer Vertikal-Ablenkschaltung für einen Fernsehempfänger mit einem sogenannten SCS-Oszillator zeigt. Die Thyristor-Tetrode vom Typ BR 101 weist im Anodenkreis eine Diode Dl und einen verhältnismäßig niederohmigen Widerstand /?6 auf. Der I^adekondensator ist C5, das Anodengate der Thyristor-Tetrode ist über den Kondensator Ot mit dem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden, das Kathoden-Gate ist mit einem gemeinsamen Spannungsteiler verbunden, in dessen einem Zweig die Kippfrequenz des Oszillators geregelt werden kann. An die Anode der Thyristor-Tetrode wird die Synchronisationsspannung geführt, und zwar die zur Zwangssynchronisienung des Oszillators.

Fig. 2 zeigt die verbesserte Schaltungsanordnung, wiederum eine Gesamtansicht. Irn Anodenkreis der Thyristor-Tetrode ist nach einer anderen Erfindung der gleichen Anmelderin eine eine geringe Streuinduktivität aufweisende Drossel eingeschaltet, damit die Entladung des Kondensators CSS ohne Fehler in bezug auf das Zwischenzeilenverhalten erfolgt. Weiterhin ist in der Kathodengate-Zuleitung der Spannungsteiler anders geschaltet, und zwar zwischen dem Einspeisungspunkt hinter dem Widerstand RSS ist der Spannungsteiler R22, R44 und Λ33 fest und unveränderbar eingeschaltet und die Frequenzregelung erfolgt am Abgriff des Widerstandes Λ 44, ohne daß die Bildamplitude beeinflußt wird. Auch diese Maßnahme ist Gegenstand einer anderen F.rfindung der gleichen Anmelderin.

Die Erfindung schließlich ist mit ihren Vorteilen bereits oben genannt und in Fig. 5 im Prinzip beschrieben. Die Ankopplung, also die Verbindung zum Ausgangspunkt des Oszillators bt:i I in Fig. 2, also an der Kathode der Thyristor-Tetrode vom Typ BR 101 und am Fußpunkt des Kondensators C55, erfolgt, wie aus Fig. 5 ersichtlich, ohne Zwischenschaltung eines Kondensators; der Linearitätsregler bzw die Einstellung der Bild-Linearität erfolgt durch den Wi

so derstand /?88, der mit seinem einen EInde unmittelbar mit der Kathode der Thyristor-Tetrode und mil sei nem anderen Ende über den Widerstand /7100 und einen großen Kondensator C88 mit dem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden ist.

Der ohmsche Spannungsteiler für die Einstellung der Bild-Amplitude ist im rechten Teil der Fig. S ge zeigt und ausführlich im rechten unteren Teil der F i g. 2. Die Größen der einzelnen Bauelemente sind aus dem Schaltbild nach Fig. 2 entnehmbar. Sie sind

beispielsweise, wie auch alle anderen Größen, und angepaßt an die verwendete Thyristor-Tetrode und an den nachfolgenden Transistorverstärker. Im rechten Teil der Fig. 5, d.h. an der Ausgangsklemme, sind noch die Spannungsverläufe eingezeichnet. Es sind

also jetzt stufenlose Parabelkorrekturen über Null bis in den negativen Bereich hinein möglich, wie durch die beiden ausgezogenen Kurven im fallenden Ast der Sägezahnkurve in Fig. 5 gezeigt.

Die F i g. 6 zeigt in ihren verschiedenen Darstellungen jeweils die Differenzen zwischen einem als ideal angesehenen Sägezahnsignal und dem jeweiligen Ausgangssignal, und zwar jeweils paarweise in der oberen Bildhälfte die Spannungsverläufe am Ausgang dec Fig. 1 und in der unteren die Spannungsverläufe nach Fig. 2, d.h. die Kurvenverläufe nach Fig. 6a, 6 c, 6 e und 6 g gelten für F ig. 1 und die nach Fig. 6 b, 6 d, 6 f und 6 h für F i g. 2. Djfferenzdarstellung ist nötig, um bei den in der Praxis doch recht geringen Korrekturfaktoren noch demonstrationsfähige Abbildungen zu erhalten. Die nach unten gerichteten Spitzen am Anfang und am Ende jeder Darstellung in den F i g. 6 a bis 6 h kennzeichnen lediglich den Beginn und das Ende einer Sägezahnperiode, sind im übrigen aber ohne Bedeutung.

Die Fig. 6a und 6b zeigen bei einer Einstellung für die Bild-Linearität die maximale Dehnung oben bei der höchsten einstellbaren Bildamplitude, die F i g. 6 c und 6 d ebenfalls bei der höchsten einstellbaren Bildamplitude die maximalen Dehnungen unten, also am unteren Bildrand.

Die Fi g. 6 e und 6 f sowie 6 g und 6 h zeigen gleiche Einstellungen bei der kleinsten einstellbaren Bildamplitude, und zwar für die maximale Dehnung oben in Fi g. 6e und 6 f und für die maximale Dehnung unten in den Fig. 6g und 6h.

Durch geeigneten Vergleich der Kurvenzüge nach Fig. 6a bis 6h wird das jeweilige Fehlverhalten der zu verbesserenden Schaltung deutlich und gleichzeitig die durch die Erfindung erzielte Verbesserung erkennbar:

Das Vorhandensein des S-Fehlers in der zu verbessernden Schaltung geht sehr deutlich aus Fig. 6 g hervor. Hier ist das liegende »S« unmittelbar zu erkennen, während in Fig. 6c ein Hinweis auf die Präsenz des S-Fehlers durch das Auswandern der Stelle maximaler Differenzspannung aus dem mittleren Bereich der Zeitachse gegeben ist. Eine vergleichende Betrachtung des Spannungsverlaufes in Fig. 6d und F i g. 6 h zeigt, daß die neue Schaltung praktisch keine S-Fehler hervorruft. Der verbleibende minimale Rest von Termen höherer Ordnung in der Ablenkfunktion ist auf die im vorhergehenden Text angesprochene e-Verzerrung durch C55 in Fig. 2 zurückzuführen.

Wird die quantitative Konstanz der Parabelkorrektur in der Schaltung nach Fig. 1 unter dem Einfluß des Bild-Amplituclenreglers näher betrachtet, so ergibt ein Vergleich der beiden Abbildungen 6 c und 6g- oder auch eine Gegenüberstellung von F i g. 6 ε und 6e - eine klar erkennbare Abhängigkeit dei

S Parabelkorrektur von der Stellung des Bild-Amplitudenreglers. Die erlfindungsgemäß erreichte Entkopplung zwischen der Parabelkorrcktur und der Amplitudenregelung ist durch den gleichartigen Kurvenverlauf in den beiden Fig. 6d und 6h oder auch in der

Fig. 6b und 6f nachgewiesen.

Ein umgekehrter Verlauf der Parabelkorrektur, ir den Darstellungen nach Fig. 6 durch nach unten gerichtete Parabelscheitel gekennzeichnet, ist in dei Schaltung nach F i g. 1 entsprechend den F i g. 6 a, 6 c

«5 6 e und 6 g nicht möglich. Die zur Erfindung gehörenden F i g. 6 b und 6 f zeigen dagegen diesen umgekehrten Parabelverlaulf.

Die Schaltungsanordnung der Erfindung nach Fig. 2 bringt weiterhin eine Beseitigung der söge

so nannten TRA-Empfindlichkeit durch eine Gleich Stromkopplung mit dem nachfolgenden Verstärker Dabei bedeutet TRA = Tonfrequenz-Rundsteuer-Anlagen, d.h., im Versorgungsnetz 220V 50Hz, ar das auch der Fernsehempfänger angeschlossen ist

²S können zu Steuerungszwecken TRA-Signale sehi niedriger Frequenz auftreten. Wenn diese Frequenzer der TRA-Signale in der Nähe der Netzharmonischer liegen, treten bei der Gleichrichtung im Fernsehempfänger sehr niedrige Frequenzen von Bruchteilen ei- nes Hz bis zu etwa 15 Hz hin auf.

Eine netzteilseitige Aussiebung derart niederfre quenter Störsignale bedeutet einen wirtschaftlich nicht mehr vertretbaren Aufwand.

In der zu verbessernden Schaltungsanordnung nach

Fig. 1 konnten die TRA-Störungen ungehindert übei die Widerstände R12, Λ13 und Ä14 an die Basis de; nachfolgenden Verstärkertransistors gelangen, denr der Kondensator €7 konnte derart niederfrequente Störspannungen nicht ableiten.

Da in der Schaltung der Erfindung nach F i g. 2 die Basisgleichspannuing des nachfolgenden Verstärkertransistors unmittelbar dem Oszillator entnommer wird und der Kondensator CIl mit dem Widerstanc RSS eine genügend große Zeitkonstante zur Unter drückung der TRA -Störungen bildet, bietet die Schal tungsanordnung nach der Erfindung auch hiergeger ausreichenden Schutz.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung für einen Fernsehempfänger mit einem sogenannten SCS-Oszillator, der eine Thyristor-Tetrode aufweist, dessen Kathodengate mit der Steuersignalquelle, dessen Kathode mit dem Ausgang und dem Ladekondensator und dessen Anode mit der Speisespannungsquelle und dem Ladekondensator verbunden sind, und die ein Widerstands-Kondensatornetzwerk zur Einstellung der Bild-Linearität und der Bild-Amplitude am Ausgang dieser Oszillatorschaltung aufweist und bei der der Einstellwiderstand für die Bildlinearität unmittelbar mit der Kathode der Thyristor-Tetrode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Einsteilwiderstand für die Biid-Amplitude entweder unmittelbar oder gegebenenfalls über einen ohmschen Widerstand mit dem Ausgang des Oszillators und damit mit der Kathode der Thyristor-Tetrode verbunden ist.

2. Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschluß des Einstellwiderstandes für die Bild-Linearität über einen ohmschen Widerstand und einen großen Kondensator mit dem gemeinsamen Bezugspunkt (Masse) verbunden ist.

3. Vertikal-Ablenkschaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschluß des Einstellwiderstandes für die Bild-Amplitude über einen ohmschen Widerstand mit dem gemeinsamen Bezugspunkt (Masse) verbunden ist und parallel zu diesem Einstellwiderstand und ohmschen Widerstand die Reihenschaltung eines ohmscheii Widerstandes und eines einseitig mit dem gemeinsamen Bezugspunkt (Masse) verbundenen Kondensators geschaltet ist.