DE2333391B2 - Schaltungsanordnung zur Verhütung von Einbrennflecken auf dem Bildschirm eines Elektronenstrahl-Rohres - Google Patents

Description

Beim Ausfall eines Ablenkstromes (Fernsehbildröhre) oder einer Ablenkspannung (Oszillographen-Röhre) wird ein heller Strich und bei Ausfall aller Ablenkströnie bzw. -spannungen ein sehr heller Leuchtpunkt geschrieben, der infolge Wärmeentwicklung zur örtlichen Verdampfung der Leuchtschicht auf dem Bildschirm führt. Es entsteht ein sogenannter Einbrennfleck oder ein Einbrennstrich.

Besonders kritisch ist der Ausfall der Horizontalablenkung. Es bleibt dann die im allgemein wesentlich niederfrequentere Vertikalablenkung übrig. Dabei läuft der Auftreffpunkt des Elektronenstrahls, der Leuchtpunkt, relativ betrachtet, so langsam über die Leuchttubstanz, daß diese örtlich überhitzt wird und verdampft.

Es ist üblich, in Zusammenhang mit der Erzeugung eines Horizontalablenkstromes für eine Fernsehbildröhre auch die Hochspannung zum Betrieb der Fernsehbildröhre zu erzeugen. Fällt die Stromquelle für den Ablenkstrom aus, dann bricht auch gleichzeitig die Hochspannung zusammen. Nachdem auch die Ladung der durch den Aquadag-Belag der Fernsehbildröhre gebildeten Kapazität entladen ist, besteht keine Einbrenngefahr mehr.

Es gibt jedoch auch viele Anwendungsfälle, in denen die Hochspannung zum Betrieb der Elektronenstrahlröhre getrennt und unabhängig von anderen Schaltungsgruppen erzeugt wird. Fällt dann eine Ablenkung des Elektronenstrahls aus, wird die Elektronenstrahlröhre beschädigt.

Es ist bekannt, aus den Ablenkschalfingen gewonnene periodische Spannungen gleichzurichten und zu integrieren. Die damit gewonnene Gleichspannung ist ein Kriterium für das Vorhandensein aller oder zumindest einer Elektronenstrahlablenkung. Durch Schaltungsmaßnahmen ist dafür gesorgt, daß der Elektronenstrahl nur dann fließen kann, wenn oben angeführte Gleichspannung vorhanden ist. Fällt eine Ablenkung aus, bricht die Gleichspannung zusammen und der Elektronenstrahl wird stark geschwächt oder ebenfalls unterbrochen.

Es ist auch bekannt, die Elektronenstrahlröhre grundsätzlich zu sperren und den Stromfluß nur während des Hinlaufs dadurch zu ermöglichen, daß die durch Differentiation des Ablenk-Sägezahnstromes entstehende Rechteckspannung dem sonst gesperrten Wehneltzylinder zugeführt wird. Diese Schaltung, die an sich keine Sperrschaltung, sondern eine Aufhellschaltung darstellt, hat den Nachtei", daß sie während des Hinlaufs wirksam ist. Geringste Schwankungen in der Aüfhellspannung addieren sich zur Signalspannung, wodurch Bildverfälschungen entstehen (DT-AS 10 11 921).

In speziellen Fällen, z. B. bei Abtaströhren, kommt es aber darauf an, daß mit der größten für den Bildschirm zulässigen Leuchtdichte gearbeitet wird. Fällt dann die Ablenkung des Elektronenstrahls aus, ist mit Sicherheit auch bei Vorhandensein einer Schutzeinrichtung der oben gekennzeichneten Art mit einer Schädigung der Leuchtsubstanz auf dem Bildschirm zu rechnen, da die integrierenden Mittel erst nach ihrer Entladung, also nacn längerer Zeit zu einer Sperrung des Elektronenstrahls führen, einer Zeit, in der bereits die Leuchtsubstanz örtlich beschädigt wurde.

Aufgabe

Die Aufgabe besteht in der Schaffung einer Schutzschaltung für ein Elektronenstrahlrohr, die beim Ausfall eines Ablenkmitlels nach einer Zeit wirkt, die nur wenig größer als eine Ablenkperiode ist mit der Maßgabe, daß diese Schutzschaltung im ungestörten Betrieb keinerlei Einwirkung auf die Steuerspannung hat, die zwisehen Kathode und Wehneltzylinder des Elektronenstrahlrohres liegt.

Die Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Mitteln gelöst.

55 Vorteile

Die schnelle Wirkung der Schaltungsanordnung erlaubt es, z. B. Abtaströhren bis an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit zu belasten. Die vom Licht der Abtaströhre getroffenen lichtempfindlichen Bauelemente können einfacher und preiswerter sein. Der höhere Lichtpegel vermindert das Rauschen. Die Optik kann einfacher und weniger kostspielig sein.

Die Schaltungsanordnung kann leicht als integrierte Schaltung oder auch als Teil einer integrierten Schaltung hergestellt werden, wodurch kaum Mehrkosten entstehen.

Erläuterung

Anhand der Abbildung wird die Erfindung näher erläutert. Die monostabile Kippschaltung 1 besteht aus den Transistoren 2 und 3, den Widerständen 4, 5, 6 und 7, dem Kondensator 8, dem Eingang 9 und dem Ausgang 10.

An den Eingang 9 ist eine Steuerschaltung 11 angeschlossen, der über ihren Eingang 12 positive Impulse zugeführt werden, die beispielsweise aus dem Rücklauf der Horizontalablenkung gewonnen werden (Oszillogramm A]. Über eine Schutzdiode 13 gelangen diese Impulse auf die Basis des Transistors 14, die zwischen den Impulsen, bedingt durch den Widerstand 15, Emitter- bzw. Erdpotenüal führt.

Der Kollektor des Transistors 14 ist über den Schutzwiderstand 16 und den Ableitwiderstand 5 in der monostabilen Kippschaltung mit der Betriebsspannungsquelle verbunden. Während der Dauer eines Impulses fließt im Kollektorkreis des Transistors 14 ein Strom, der einen Spannungsabfall am Widerstand 5 hervorruft und die Basis des Transistors 3 bis nahezu an Erdpotential herunterzieht. Dadurch ist der Transistor 3 ebenfalls gesperrt, und an seinem Kollektorwiderstand 6 entsteht kein Spannungsabfall, d. h. der Punkt ß, der den Ausgang der monostabilen Kippschaltung darstellt, erhält eine positive Spannung.

Damit ist aber auch die Basis des Transistors 2 über den Schutzwiderstand 7 an eine positive Spannung gelegt, der Transistor 2 wird leitend, und am Widerstand 4 ent?-eh» ein Spannungsabfall. Der Punkt B' erhält nahezu Erdpotential. Dabei wird der Kondensator 8 nahezu entladen. Nach Abklingen des dem Eingang 12 der Steuerschaltung 11 zugeführten Impulses wird der Transistor 14 der Steuerschaltung stromlos. Der Transistor 3 wird aber durch die Ladung des Kondensators 8 so lange stromlos gehalten, bis über den Widerstand 5 so viel Ladung zugeflossen ist, daß der Transistor 3 anfängt zu leiten und die monostabile Kippschaltung die Neigung zeigt zurückzukippen.

Der Kondensator 8 und der Ableitwiderstand 5 sind so bemessen, daß das Zurückkippen durch den nächsten folgenden Impuls aus der Steuerschaltung gerade noch verhindert wird. Mit dem nächsten Impuls stellt die Steuerschaltung, wie oben beschrieben, die Sperrung des Transistors 3 und die ursprüngliche Ladung des Kondensators 8 wieder her, so daß bei einer andauernden Impulsfolge die bistabile Kippschaltung nie zum Zurückkippen kommt.

Die Diode 20 schützt den Transistor 14 gegen inverlierten Betrieb am Ende des Kippvorgangs.

Fällt jedoch ein einziger Impuls aus, dann fällt das Herstellen der ursprünglichen Ladung des Kondensators 8 fort. Ihm wird weiter über Widerstand 5 positive Ladung zugeführt, der Transistor 3 wird stromführend.

Die Spannung am Ausgang 10 der monoslabilen Kippstufe fällt schnell ab. Die Basis des Transistors 2 verliert ihre positive Vorspannung. Der Transistor 2 geht in den Sperrzustand. Der Spannungsabfall am Widerstand 4 bricht zusammen. Das Potential am Punkt B' läuft nach Betriebsspannung und reißt über den noch geladenen Kondensator 8 die Basis des Transistors 3 auf. Der Kippvorgang ist eingeleitet. Er beschleunigt sich selbst. Die Ausgangsspannung der monostabilen Kippschaltung läuft schlagartig nach Null.

Die Oszillogramme A und B zeigen den Verlauf der Spannungen an den Punkten A und ß. Zu den Zeiten /1, ti und η sind von der Horizontalablenkung abgeleitete Impulse vorhanden. Die Impulse treffen ungefähr alle 64 μ5εΰ ein. Im Oszillogramm B ist zu erkennen, wie zu jedem Zeitpunkt fi bis η immer wieder die gleiche positive Ausgangsspannung hergestellt wird.

Nach dem Zeitpunkt η sei jedoch eine Störung im Horizontalablenkteil eingetreten. Der Ablenkstrom verläuft nicht normal. Zur Zeit π fehlt der sonst vorhandene Impuls. Der eingeleitete Kippvorgang läuft weiter, und zur Zeit k schaltet die monostabile Kippstufe die Ausgangsspannung am Ausgang 10 ab. Diese Zeit liegt bei der vorliegenden Dimensionierung der Schaltung etwa bei 80 μςεο nach dem letzten noch intakten Impuls.

Die Alisgangsspannung gemäß Oszillogramm B wird dem Verstärker und Begrenzer 17 zugeführt, der eine entsprechende Vorspannung an die Kathode 18 der Fernsehbildröhre bzw. Abtaströhre 19 liefert (Oszillogramm C).

Die in der Abbildung gezeigte Schaltung ist nur ein Beispiel, das das allgemeine Prinzip der Anwendung einer monostabilen Kippschaltung als scnnellschaltende Schutzschaltung darlegen soll. In der Praxis wird man die monostabile Kippschaltung 1, die Steuerschaltung 11 und den Verstärker 17 zu einem integrierten Schaltkreis oder zu einem Teil eines noch größeren integrierten Schaltkreises zusammenfassen und auch die Schaltung im einzelnen den gegebenen technologischen Verhältnissen entsprechend der Technik der integrierten Schaltkreise anpassen.

Die Schaltung kann an jede Elektrode, die eine Dun kelsteuerung oder auch Defokussierung des Leuchtpunktes bewirken kann, angepaßt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: ^

1. Schaltungsanordnung zur Verhütung von Einbrennnecken auf dem Bildschirm eines Elektronen-Strahlrohres, die beim Ausfall einer oder mehrerer Ablenkströme (-spannungen) auftreten, bei der zumindest von einem (r)der Ablenkströme (-spannungen) periodische Spannungsimpulse abgeleitet sind, die als Stellimpulse einer monostabiien Kippschaltung zugeführt werden, deren Ausgang derart mit den Steuerelektroden des Elektronenstrahlrohres verbunden ist, daß bei ihrem Rückstellen das Elektronenstrahlrohr dunkelgetastet und/oder defokussiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zwischen Stellen und darauf folgendem selbsttätigen Rückstellen der monostabilen Kippschaltung größer bemessen ist als die Zeit zwischen zwei Stellimpulsen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellimpulse für die monostabile Kippschaltung durch Differentiation aus dem annähernd sägezahnförmigen Ablenkstrom für die Horizontalablenkung gewonnen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zwischen Stellen und selbständigem Rückstellen der monostabiien Kippschaltung etwa um 10 bis 20% größer ist als die Zeit zwischen zwei aus dem Ablenkstrom gewonnenen Stellimpulsen.

4. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl beim selbsttätigen Rückstellen der monostabilen Kippschaltung durch Anlegen einer negativen Vorspannung an den Wehneltzylinder stark geschwächt bzw. unterbrochen wird.

5. Schaltungsanordnung dach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim selbsttätigen Rückstellen der monostabilen Kippschaltung die Hochspannungserzeugung abgeschaltet wird.