DE2337800A1 - Ablenkschaltung - Google Patents

Description

7572-73/Sch/Ba
RCA 65,702
U.S.Ser.No. 275,640
vom 27. Juli 1972

RCA Corporation, New York, N. Y. (V.St.A.)

Ablenkschaltung

Die Erfindung betrifft eine Ablenkschaltung mit einer Schalterstufe, welche zur Bildung eines Betriebsstromkreises für die Ablenkwicklung an diese und eine erste Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, und mit einer Quelle periodischer Signale. Insbesondere handelt es sich um die Elektronenstrahlablenkung bei Fernsehempfängern.

Bei Fernsehempfängern ist es üblich, die Zeilen-und Bildsynchronsignale aus dem empfangenen Bildsignalgemisch abzutrennen und für die Synchronisierung der Zeilen- und Bildoszillatoren des Empfängers zur Erzeugung von Signalen zu verwenden, welche die von den Bild- und Zeilenablenkwicklungen der Ablenkeinheit der Elektronenstrahlen benötigten Ablenkströme einzuleiten.

Die Verwendung von Festkörperbauteilen, wie Transistoren, in Fernsehempfängern ermöglicht die Benutzung von Spannungsquellen niedriger Spannung für den Betrieb der einzelnen Stufen des

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Empfängers. Es ist wirtschaftlich, die Netzspannung unter Verzicht auf einen Leistungstransformator gleichzurichten. Die unmittelbar gleichgerichtete Netzspannung ergibt eine Betriebsspannung B+ für den Empfänger in der Größenordnung von 110 bis 140 V (US-Spannungsverhältnisse). Die Zeilen- und Bildablenkschaltungen des Empfängers verbrauchen einen relativ großen Anteil des insgesamt vom Empfänger benötigten Betriebsstromes. Geeignete Transistoren stehen für die Verwendung in der Zeilenendstufe zur Verfügung, welche sich mit einerjsolchen Betriebsspannung des Empfängers zufriedenstellend betreiben lassen. Die Erfordernisse für den Eingangskreis der Zeilentransistoren sind derart, daß die Treiberstufe einen relativ starken Strom bei relativ niedriger Spannung im Vergleich zur Betriebsspannung B+ des Empfängers liefern muß. Üblicherweise verwendet man einen Transformator zur Kopplung zwischen der Zeilentreiberstufe und der Zeilenendstufe, mit Hilfe dessen sich die Strom-Spannungs-Verhältnisse (hohe Spannung und niedriger Strom) der Treiberstufe den Strom-Spannungs-Erfordernissen (niedrige Spannung, hoher Strom) des Endtransistors anpassen lassen. Hierbei kann der TreiberStufentransistor so gewählt werden, daß er sich unmittelbar aus der relativ hohen Betriebsspannung B+ speisen läßt.

Wenn man auf den Koppeltransformator zwischen der Zeilentreiberstufe und den Endtransistoren verzichten könnte, ließen sich die Herstellungskosten eines Fernsehempfängers weiter verringern. Ohne Transformator müßte jedoch die Treiberstufe so arbeiten, daß sie bei niedriger Spannung einen hohen Strom für die unmittelbare Ansteuerung des Endtransistors liefert. Dies läßt sich durch Herabsetzen der Betriebsspannung B+ des Empfängers mit Hilfe eines Widerstandes erreichen, so daß eine geeignete Betriebsspannung für die Treiberstufe erhalten wird. Jedoch geht in einem solchen Widerstand eine beträchtliche Leistung verloren, und der vom Treibertransistor benötigte hohe Strom führt zu einer starken Belastung der Betriebsspannungsquelle (B+).

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbes-

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serten Elektronenstrahlablenkschaltung, welche keinen Koppeltransformator zwischen Treiberstufe und Endstufe benötigt.

Diese Aufgabe wird bei einer Ablenkschaltung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine mit der Quelle periodischer Signale verbundene Treiberstufe über einen ersten Strompfad an eine den Betriebsstrom liefernde Quelle relativ hoher Spannung angeschlossen ist und außerdem an die Schalterstufe angekoppelt ist und diese unter Steuerung durch die periodischen Signale derart von einem ersten in einen zweiten Schaltzustand umschaltet, daß ein Betriebsstrom durch die Ablenkwicklung fließt und Spannungsänderungen in der Schalterstufe auftreten, daß ferner an die Schalterstufe ein Gleichrichter zur Gleichrichtung der in ihr auftretenden Spannungsänderungen und Erzeugung einer zweiten Gleichspannung relativ niedriger Größe gegenüber der ersten Gleichspannung angeschlossen, ist, und daß der Gleichrichter mit der Treiberstufe über einen zweiten Strompfad derart verbunden ist, daß der Betriebsstrom hauptsächlich von dem Gleichrichter geliefert wird, wenn die Spannungsänderungen in der Schalterstufe auftreten.

Eine derartige Ablenkschaltung benötigt einen Transformator zwischen Treiberstufe und Endstufe. Die der Treiberstufe zugeführten periodischen Signale steuern den Betrieb der Endstufe, welche ihrerseits einen Ablenkstrom in einer Strahlablenkwicklung fließen läßt, so daß während jeder Ablenkperiode Hin- und Rückläufintervalle auftreten. Eine mit der Treiberstufe gekoppelte erste Spannungsquelle liefert ihr den Betriebsstrom und leitet den Betrieb der Ablenkschaltung ein. Die Endstufe liefert Spannungsänderungen entsprechend den Hin- und Rücklaufabtastintervallen. Eine mit der Ausgangsstufe gekoppelte Gleichrichterschaltung richtet diese Spannungsänderungen gleich und stellt eine zweite Spannungsquelle dar. Diese zweite Spannungsquelle ist derart mit der Treiberstufe gekoppelt, daß beim Vorhandensein der zweiten Spannung der größere Anteil des Betriebsstroms für die Treiberstufe von dieser zweiten Spannungsquelle geliefert wird.

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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellung eines Äusführungsbeispieles näher erläutert.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist eine Quelle 10 zeilenfrequenter Signale, wie sie vom Zeilenoszillator eines Fernsehempfängers geliefert werden, mit dem Eingangsanschluß 11 der Ablenkschaltung verbunden. Die Treiberstufe enthält einen Transistor 12, dessen Basis an einen Anschluß 11 und dessen Kollektor über einen ersten Lastwiderstand 14 an eine Betriebsspannungsquelle B+ angeschlossen sind. Die Spannung am Anschluß B+ kann größenordnungsmäßig +115 V betragen. Der Kollektor des Transistors 12 ist ferner über einen zweiten Lastwiderstand 15 und Anschlüsse und 33 an den Verbindungspunkt einer Gleichrichterdiode 30 mit einem Siebkondensator 31 angeschlossen.

Zwischen Basis und Kollektor des Transistors 12 ist ein Kondensator 13 geschaltet, der Übergangsschwingungen unterdrückt, welche durch Zuführung des Zeilentreibersignals zum Transistor 12 entstehen können. Ferner ist der Kollektor des Transistors 12 über einen Kondensator 16 in Reihe mit einem Widerstand 18 an die Basis eines Zeilenendtransistors 19 angeschlossen. Vom Verbindungspunkt des Kondensators 16 mit dem Widerstand 18 ist ein Widerstand 17 zum Verbindungspunkt des Widerstandes 15 mit dem Anschluß 32 geführt. Vom Verbindungspunkt des Kondensators 16 mit dem Widerstand 18 ist ein weiterer Übergangsschwingungen Überbrückender Kondensator 36 nach Masse geschaltet.

Der Kollektor des Transistors 19 ist in üblicher Weise mit einem Rücklaufkondensator 20, einer Dämpfungsdiode 21 , einer Zeilenablenkwicklung 22 und einer Primärwicklung 24a eines Zeilentransformators 24 verbunden. Die anderen Anschlüsse des Rücklaufkondensators 20 und der Dämpfungsdiode 21 sind nach Masse geführt. Das andere Ende der Ablenkwicklung 22 ist mit einem Ende eines S-Formungskondensators 32 verbunden, dessen entgegengesetzter Anschluß an Masse liegt.

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Die Betriebsspannung für die Zeilenendstufe wird von der Spannungsquelle B+ über einen Widerstand 25 und die Primärwicklung 24a des Transformators an den Kollektor des Transistors 19 geliefert. Der Widerstand 25 und der Kondensator 26, welche zwischen die Klemme B+ und die Wicklung 24a geschaltet sind, dienen der Entkopplung der Zeilenendstufe von der Betriebsspannungsquelle. Eine Wicklung 24b des Transformators 24 liefert Rücklaufimpulse relativ hoher Spannung an einen Hochspannungsgleichrichter 27, der die Endanodenspannung an den Endanodenanschluß 28 der Bildröhre 29 liefert. Eine andere Wicklung 24c des Zeilentransformators 24 legt die Spannungsänderungen, die zwischen Hinlauf- und Rücklaufintervall auftreten, an den Gleichrichter 30, der in Verbindung mit dem Kondensator 31 den positiven Hinlaufanteil zur Erzeugung einer relativ niedrigen Gleichspannung in der Größe von 18 V gleichrichtet. Diese an der Kathode der Diode 30 zur Verfügung stehende Gleichspannung wird über Anschlüsse und 32 an den Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 17 geführt.

Es sei nun die Betriebsweise der Ablenkschaltung beschrieben, wobei mit demjenigen Zustand begonnen wird, der vorliegt, wenn der Fernsehempfänger eingeschaltet wird. Steht die Betriebsspannung B+ zur Verfügung, dann fließt Strom vom Anschluß B+ über die Widerstände 14 und 18 und durch den Kondensator 16, so daß die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 19 in Durchlaßrichtung vorgespannt wird und der Transistor zu leiten beginnt.Zu diesem Zeitpunkt ist der Kondensator 16 mit der in der Zeichnung dargestellten Polarität aufgeladen. Im Kollektorkreis des Transistors 19, in der Ablenkwicklung 22 und im Transformator 24 beginnt nun ein Ablenkstrom zu fließen. Wenn der positiv gerichtete Teil der praktisch rechteckigen Spannungssignale 10, welche auf den Eingangsanschluß gekoppelt werden, auf die Basis des Transistors gelangt, leitet dieser Transistor, und der Widerstand 14 dient der Kopplung der Betriebsspannung vom Anschluß B+ zum Kollektor. Der leitende Transistor 12 stellt einen relativ niederohmigen Weg für die Entladung des Kondensators 16 dar. Infolge der Entladung des Kondensators 16 wird die Endstufe 19 relativ schnell gesperrt, wenn die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 19 in

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Sperrichtung vorgespannt wird, und überschüssige Ladungsträger werden aus dem Transistor abgezogen. Der Widerstand 18 begrenzt den Entladestrom des Kondensators 16 in Sperrichtung durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 19, so daß sich dessen Abschalten etwas verzögert. Der Entladestrom ist durch die Kurvenform 35 veranschaulicht. Infolge des relativ schnellen Ausschaltens des Transistors 19 steigt seine Kollektorspannung plötzlich an, so daß über den Windungen 24b und 24c ein Rücklauf impuls erscheint. Die Dauer des Rücklaufimpulsimpulsintervalls wird durch eine Halbschwingung des Rücklaufstromes bestimmt, die ihrerseits durch die Resonanz der Wicklung 22, den Rücklauf kondensator 20 und den Transformator 24 bestimmt ist. Die Dämpfungsdiode 21 begrenzt in üblicher Weise diese Schwingung auf eine halbe Periode. Die an der Wicklung 24b auftretenden Rücklaufimpulse werden durch den Gleichrichter 27 gleichgerichtet und liefern die Endanodenhochspannung.

Die an der Transformatorwicklung 24c auftretenden Spannungsschwankungen werden durch die Diode 30 gleichgerichtet und durch den Kondensator 31 gesiebt, so daß eine relativ niedrige positive Gleichspannung in der Größenordnung von 18V entsteht. Diese Gleichspannung wird über die Anschlüsse 33 und 32 dem Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 17 zugeführt. Der Widerstand 15 dient als zweiter Kollektorlastwiderstand für den Transistor 12 und stellt einen zweiten Strompfad für den Betriebsstrom dieses Transistors dar. über den Widerstand 17 fließt ein Gleichstrom zur Vorspannung des Transistors 19 zusätzlich zu dem Durchlaßstrom, der durch die Aufladung des Kondensators 16 fließt, so daß der mittlere Durchlaßsteuerstrom für den Transistor 19 größer als der mittlere Sperrsteuerstrom ist. Dadurch wird die Sperrvorspannung am Emitter-Basis-Obergang des Transistors 19 begrenzt und unnötige Verlustleistung vermindert.

Während der ersten wenigen Betriebszyklen nach dem Einschalten des Empfängers wird der Betriebsstrom für den Transistor 12 hauptsächlich von der Betriebsspannungsquelle B+ über den Widerstand 14 geliefert. Nach einigen Betriebszyklen der Zeilenab-

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lenkschaltung erreicht jedoch die relativ niedrige Gleichspannung, welche von der Diode 30 und dem Kondensator 31 erzeugt wird, ihren Endwert von etwa 18V. Hat sich diese relativ niedrige Spannung ausgebildet, dann wird praktisch der gesamte Betriebsstrom für den Transistor 12 durch den Widerstand 15 zugeführt, der kleiner als der Widerstand 14 bemessen ist. Der von der 18V-Betriebsspannungsquelle durch den Widerstand 15 gelieferte Strom stellt nunmehr den Hauptsteuerstrom für den Zeilenendtransistor 19 dar. Der durch den Widerstand 14 fließende Strom bleibt während des normalen Betriebs des Empfängers auf seinem relativ niedrigen Wert, ebenso wie er der Hauptbetriebsstrom während der Einschaltzeit des Empfängers ist. Zweckmäßigerweise wählt man das Verhältnis des mittleren Durchlaßsteuerstroms für den Transistor 19, wie er von der +18 V-Quelle geliefert wird, zum Steuerstrom, wie er von der Betriebsspannung B+ des Empfängers geliefert wird, in der Größenordnung von 8 bis 10 zu 1. Mit den nachstehend aufgeführten Werten der Bauelemente beträgt der aus der Betriebsspannungsquelle .B+ gelieferte Steuerstrom etwa 6 mA und der von der +18 V-Spannungsquelle gelieferte Steuerstrom etwa 40 mA.

Es sei darauf hingewiesen, daß während der anfänglichen Einschaltzeit die Widerstände 15 und 18 parallel zum Widerstand 14 und der Betriebsspannungsquelle B+ liegen und den Durchlaßsteuerstrom für den Transistor 19 etwas vermindern. Um diesen Zusatzstrom während der Einschaltzeit etwas kleiner zu halten, kann eine Diode 34 in Reihe zwischen die Anschlüsse 32 und 33 geschaltet werden, welche den Parallelstromweg durch die Widerstände 15 und 17 praktisch auftrennt, da die Diode 34 in Sperrichtung vorgespannt ist, wenn die Spannung der die niedrigere Spannung liefernden Quelle nahe Null ist.

Mit den im folgenden angegebenen Werten hat eine Schaltung der beschriebenen Art zufriedenstellend gearbeitet:

Widerstand 14 6,8 kfl

Widerstand 15 680 ß

Widerstand 17 1,2 kn

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	18	56	Ω	2337800
Widerstand	25	150	Ω
Widerstand	12	3560
Transistor	19	3669
Transistor		6171
Diode 21		1872
Diode 30		1872
Diode 34	13	22O	pF
Kondensator	16	5,6	pF
Kondensator	20	840	pF
Kondensator	23	0,1	pF
Kondensator	26	0,1	pF
Kondensator	31	22	VF
Kondensator	36	O,OO1	pF
Konden s ator

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Ablenkschaltung mit einer Schalterstufe, welche zur Bildung eines Betriebsstromkreises für die Ablenkwicklung an diese und eine erste Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, und mit einer Quelle periodischer Signale, dadurch gekennzeichnet , daß eine mit der Quelle (Anschluß 11) periodischer Signale verbundene Treiberstufe (12) über einen ersten Strompfad (Widerstand 14) an eine den Betriebsstrom liefernde Quelle (B+) relativ hoher Spannung angeschlossen ist und außerdem an die Schalterstufe (19) angekoppelt ist und diese unter Steuerung durch die periodischen Signale (10) derart von einem ersten in einen zweiten Schaltzustand umschaltet, daß der Betriebsstrom durch die Ablenkwicklung (22) fließt und Spannungsänderungen in der Schalterstufe (19) auftreten, daß ferner an die Schalterstufe (19) ein Gleichrichter (30) zur Gleichrichtung der in ihr auftretenden Spannungsänderungen und Erzeugung einer zweiten Gleichspannung relativ niedriger Größe gegenüber der ersten Gleichspannung angeschlossen ist, und daß der Gleichrichter (3OJ mit der Treiberstufe (12) über einen zweiten Strompfad (Widerstand 15) derart verbunden ist, daß der Betriebsstrom hauptsächlich von dem Gleichrichter geliefert wird, wenn die Spannungsänderungen in der Schalterstufe (19) auftreten.
2. 2) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterstufe (19) einen Transformator (24) enthält und daß der Gleichrichter (30) an eine Wicklung (24c) des Transformators angeschlossen ist.
3. 3) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromweg eine erste Impedanz (14) und daß der zweite Stromweg eine zweite Impedanz (15) aufweist, welche jeweils einen ersten bzw. zweiten Betriebsstromwert für die Treiberstufe (12) liefern.

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4. 4) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (11) periodischer Signale kapazitiv (Kondensator 16) an die Schalterstufe (19) angeschlossen ist.
5. 5) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle (B+) eine größere Spannung als
   der Gleichrichter (30) liefert.
6. 6) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen im ersten und zweiten Strompfad (14 bzw. 15) so bemessen sind, daß der vom zweiten Strompfad gelieferte Betriebsstrom für die Treiberstufe (12) größer als der vom ersten Strompfad gelieferte Betriebsstrom ist.

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