DE2405482B2

DE2405482B2 - Ablenkverstaerker mit im wesentlichen konstantem gleichstromverbrauch

Info

Publication number: DE2405482B2
Application number: DE19742405482
Authority: DE
Inventors: Peter Eduard Adliswil Haferl (Schweiz)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1973-02-05
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1977-01-20
Also published as: IT1007224B; JPS49112557A; ES422937A1; FR2216716A1; DE2405482A1; AT353858B; JPS5617850B2; ATA88274A; CA1005533A; BR7400779D0; US3868537A; FR2216716B1; NL7401155A; AU473905B2; AU6498174A; DE2405482C3; GB1455291A

Description

Emitter des ersten Transistors erscheinende Rücklaufintervallsignale hin sperrt und dadurch den zweiten und dritten Transistor durch Fortnahme der Steuerspannung vom zweiten Transistor und durch Fortnahme der Betriebsspannung vom dritten Transistor sperrt. Die in der beschriebenen Weise angeordnete und gepolte Diode und der vierte Transistor passen also den Betrieb der die Konstanthaltung des Stromverbrauchs bewirkenden Schaltung an die spezielle aus Hinlaufintervall und Rücklaüfintervall bestehende Wellenform der Ablenksignale an.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen arinähd der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt teilweise im Detail und teilweise in Blockform eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ablenkverstärkers,

F i g. 2 bis 4 zeigen jeweils teils im Detail und teils in Blockform drei weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ablenkverstärkers als Vertikalablenkverstärker, teilweise zusammen mit darin auftretenden Signalverläufen.

In der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 befindet sich ein Treiberverstärker 30, dessen Ausgang mit jeweils einem Ende zweier Widerstände 90 und 91 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstands 90 liegt an einer Gleichspannungsquelle 60. Das andere Ende des Widerstandes 91 ist mit einem auf Bezugspotential liegenden Punkt verbunden.

Ein Traniistor 31 liegt mit seiner Basiselektrode (Anschlußpunkt A) am Verbindungspunkt des Ausganges des Treiberverstärkers mit den Widerständen 90 und 91. Der Kollektor des Transistors 31 ist mit der Gleichspannungsquelle 60 gekoppelt, und sein Emitter ist mit der positiven Klemme eines Koppelkondensators 34 und mit dem Kollektor eines Transistors 38 verbunden. Der Emitter des Transistors 38 ist an die eine Seite eines Kontrollwiderstandes 40 angeschlossen, dessen andere Seite auf Bezugspotential liegt

Die negative Klemme des die Gleichstromanteile abblockenden Koppelkondensators 34 ist mit der einen Klemme einer Belastungsimpedanz 35 verbunden, deren andere Klemme zu einem Wechsel-Strom-Rückkopplungswiderstand 36 führt Eine andere Methode der Rückkopplung besteht darin, ein Rückkopplungssignal vom Punkt B abzunehmen und es zurück zur Treiberstufe 30 zu führen. Falls eine Rückkopplung nicht erwünscht ist kann der Widerstand 36 und seine Verbindung zum Treiberverstärker 30 (Punkte Cund Ö) fortgelassen werden. Das andere Ende des Widerstandes 36 ist mit dem gemeinsamen Anschluß des Emitters des Transistors 38 und des Widerstandes 40 verbunden.

Am letztgenannten gemeinsamen Anschluß liegt außerdem die Basis eines Stromreglertransistors 54. Der Emitter dieses Transistors 34 liegt auf Bezugspotential, während sein KoBektornrit dem Punkt G, d.h. der Basis des Transistors 38 verbunden ist Zwischen der Basis des Trstor 38 and eineai Bezogspotential (im vorliegenden PaS Masse) Hegt ein Widerstand 46 zur Gfeicavorspanaang. Zwischen dem Ponkt G und der Gieic&spannnngsqtieHe 60 fiegt ein Widerstand 50 zur GieidBO-ombegreazang.

Der Transistor 54 ist ein Element zur Stromkon trolle IEr reguliert den Basisstrom far den Transistor 38 durch Oberwacöung der Spannung, die am Widerstand 40 abfak, wetm dieser voo Strom dnrchfiossen wird. Der StIOm durch den dsta 40 ist gleich dran Eüaitterstrom des Transistors 31, wenn man den Ruddtopptangsstroin vom Punkt Cznr Treiberstufe 30 Vernachlässigt. Wenn dem Punkt A, d. h. der Basis des als Emitterfolger geschalteten Transistors 31 eine Spannung aufgeprägt wird, dann erscheint eine etwa annähernd gleich große Spannung zwischen dem Emitter dieses Transistors und Masse, wodurch der Kondensator 34 auf die am Emitter des Transistors 31 liegende Spannung aufgeladen wird. Somit fließt ein konstanter Strom vom Emitter des Transistors 31 über den Widerstand 40 nach Masse, und zwar aufgrund der Leitfähigkeit des Transistors 54, die sich nach dem Stromfluß durch den Widerstand 40 richtet und ihrerseits die Leitfähigkeit des Transistors 38 beeinflußt. Der durch den Widerstand 40 fließende Strom ist die Summe des durch den Kondensator 34, die Belastungsimpedanz 35 und den Wechselstrom-Rückkopplungswiderstand 36 fließenden Stroms und des Kollektorstromes des Transistors 38, wenn man den Steuerstrom für den Transistor 38 außer acht läßt, der dem durch den Widerstand 40 fließenden praktisch konstanten Strom eine kleinere Welligkeit mitteilt.

Der konstante Stromverbrauch der gesamten Schaltung wird durch den Wert des Widerstandes 40 und den Spannungsabfall am Basis-Emitter-Übergang des Transistors 54 bestimmt. Dieser Spannungsabfall beträgt bei Siliziumtransistoren etwa 0,7 Volt Wenn der Widerstand 40 eine Größe von 1 Ohm hat, dann ist der Stromverbrauch des Verstärkers 700 Milliampere. Um zu gewährleisten, daß der Stromverbrauch stets konstant bleibt, sollte der Wert des Widerstandes 40 so gewählt sein, daß dieser Konstantstrom immer etwas größer ist als der zu erwartende Spitzenwert des Laststroms. Solange die Transistoren 31, 38 und 54 leitend sind, teilt sich dieser Konstantstrom in einem von der Leitfähigkeit des Transistors 38 bestimmten Verhältnis zwischen der Belastungsimpedanz und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 38 auf und fließt dann über den Widerstand 40 nach Masse. In den Extremfällen, d. h. bei volleitendem oder vollsperrendem Transistor 38, fließt der Konstantstrom entweder nur über die Belastungsimpedanz oder nur über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 38 zum Widerstand 40 und durch diese nach Masse.

Wenn in der Belastungsimpedanz kein Laststrom fließt, dann wird der Strom durch den Widerstand 40 von der Konstantstromquelle, d.h. dem Emitter des Transistors 31 aufrechterhalten. Dies erfolgt aufgrund des Steuerstromes, der von der Gleichspannungsquelle 60 über den Widerstand 50 in die Basis des Transistors 38 gelangt Wie bereits angedeutet wurde, wird überschüssiger Bastsstrom über den Transistor 54 nach Masse abgeleitet denn wenn ein übermäßiger Basisstrom den Transistor 38 weiter in die Leitfähigkeit treibt, fließt im Widerstand 40 mehr Strom, wodurch der Transistor 54 durchlässiger wird, so daß die Leitfähigkeit des Transistors 38 wieder abnhnmt

Der aus den Widerständen 90 und 91 bestehende Spannungsteiler legt den Arbeitspunkt des Verstärkers

wird, dann fließt ein konstanter Strom durch die Transistoren 31 and 38 and durch den Widerstand 4t) nach Masse. Im Ifcaesistor 54 fßeSt efeeafafis <M konstanter Strom Nach der anfängficben Aufladung des Kondensators 34 ffieBt in der Belastangshnpedanz 35 kein Strom, da der ensator 34 dann auf die HmitterspannungdesTraiisistors31atnge!adenist

Wenn am Pankt A eine positiv gerichtete Eingangssignalspannung zagefShrt wird, datm wird auf diese Signalspannung hin die Basis and der Emitter des

K v d T

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24 Uö 40Z

Transistors 31 zu gleichen Beträgen im Potential angehoben. Die Folge ist eine Erhöhung der Ladespannung des Kondensators 34, da dieser sich auf die Emitterspannung des Transistors 31 .auflädt. Um diese Ladung aufzubauen, fließt ein Strom in der Belastungsimpedanz 35 und im Rückkopplungswiderstand 36, und der Transistor 38 wird weniger leitend, so daß ein Teil des vom Emitter des Transistors 31 gezogenen Konstantstromes infolge der oben erläuterten Wechselwirkung zwischen dem Widerstand 40 und dem Transistor 54 und infolge des Einflusses der resultierenden Leitfähigkeit des Transistors 54 auf die Basis des Transistors 38 durch die Belastungsimpedanz 35 fließt.

Wenn die Spannung an der Basis und am Emitter des Transistors 31 infolge einer negativ gerichteten Eingangssignalspannung niedriger wird, dann fällt die Spannung am Kondensator 34 unter den Wert derjenigen Spannung, die zwischen den Emitter des Transistors 31 und Masse heirscht. Der zu einer entsprechenden Ladungsverminderung führende Strom fließt durch die Schleife, die von der Belastungsimpedanz 35, dem Rückkopplungswiderstand 36 und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 38 gebildet wird. Die Folge ist ein Laststrom, der die Belastungsimpedanz 35 in umgekehrter Richtung (aufwärts) durchfließt, d. h. entgegen der Richtung des Laststromes bei positiven Spannungssignalen am Punkt A. Der Widerstand 40 fühlt diese abnehmende Spannung am Kondensator 34. Genauer gesagt fühlt der Widerstand 40, daß zur Entladung des Kondensators 34 auf die niedrigere Spannung des Emitters des Transistors 31 Strom benötigt wird, und macht daraufhin den Transistor 54 weniger leitend und den Transistor 38 durchlässiger.

Man erkennt daß der konstante Strom, der vom Transistor 31 über den Widerstand 40 nach Masse geleitet wird, eine Modulation nur innerhalb des Verstärkers im Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 31 durch den Laststrom erfährt, der durch die Belastungsimpedanz 35 »aufwärts« fließt Das heißt wenn der positive Spitzenstrom in der Belastungsimpedanz 35 und aus dem Verstärker heraus über den Widerstand 40 nach Masse fließt dann fließt im Transistor 38 kein Strom. Wenn umgekehrt negativer Spitzenstrom in der Lastimpedanz fließt dann fließt im Transistor 38 ein Strom, der doppelt so groß ist wie der aus dem Emitter des Transistors 31 durch den Widerstand 40 gezogene konstante Verbrauchsstrom. Die eine Häifte dieses Stromes fließt durch die Lastimpedanz in negativer Richtung, da sich der Kondensator 34 entlädt und die andere Hälfte ist der vom Verstärker verbrauchte konstante Ausgangsstrom des Transistors 31, der den Verstärker über den Transistor 38 und den Widerstand 40 verläßt

Fig.2 zeigt die Schaltung eines erfindungsgemäß ausgestatteten Vertfcalablenkverstärkers, in welchem zwei Vorspannwiderstände 10 and 11 in Reihe zwischen die Gleichspannungsquelie 60 and den Überwachungswiderstand 40 geschaltet sind. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Vorspanaangswiderständen 10 und 11 ist an die Basis eines Transistors 12 angeschlossen, der eine Treibervorstufe darstellt Die GieichspanaungsqueEe 60 umfaßt eine Gleichrichter· und Siebschaltang and einen Horizontalendtransformator 74, dessen Prfeaärwiddang 74a an die Horizontalablenksehaltang 80 does Fernsehempfängers angeschlossen ist Die Schaltung SB dient zar Transf ormierung and Gleichrichtung von Wechselstromsignalen, die von der Schaltung 80 während des Hinlauf- oder Rücklaufintervalls eines jeden Ablenkzyklus erhalten werden. Eine Sekundärwicklung 746 des Transformators 74 ist mit der einen Seite einer Gleichrichterdiode 61 verbunden, deren andere Seite an einem Sieb- und Speicherkondensator 62 liegt Die von der Schaltung 60 gelieferte Gleichspannung wird am Punkt V, d. h. am Verbindungspunkt zwischen der Diode 61 und dem Kondensator 62 abgegriffen. Das andere Ende des Kondensators 62 ist mit Masse verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist die Belastungsimpedanz 35 als eine Vertikalablenkwicklung 35 dargestellt die in der Praxis in zwei hintereinandergeschaltete oder parallelgeschaltete Wicklungen aufgeteilt ist. Der Emitter des Transistors 12 ist mit einem rückkoppelnden und linearisierenden Netzwerk verbunden, welches aus einer Parallelschaltung besteht, die in einem Zweig einen Rückkopplungswiderstand 14 und im anderen Zweig eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 13, einem Potentiometer 15 und einem Kondensator 16 enthält. Diese Parallelschaltung führt zu dem einen Ende eines Ablenkstrom-Abfragewiderstandes 36. Das andere Ende dieses Widerstandes 36 ist an den Verbindungspunkten zwischen dem Widerstand 11 und dem Widerstand 40 angeschlossen.

»5 Der Kollektor des Transistors 12 hat eine Gleichstromverbindung zur Basis eines Treibertransistors 24. Der Emitter des Transistors 24 ist an die Gleichspannungsquelle 60 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 24 ist über einen Widerstand 2t mit Masse und über einen Rückkopplungswiderstand 20 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Rückkopplungswidcrstand 13 und dem Potentiometer 15 verbunden.

Der Kollektor des Transistors 24 ist an die Basis (den Punkt A) des Transistors 31 angeschlossen. Zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 31 ist ein Basis-Emitter-Schutzwiderstand 37 geschaltet Die im Falle der F i g. 1 vorhandenen Vorspannungswiderstände 90 und 91 sind aus dem Basiskreis des Transistors 31 entfernt. Alle anderen Punkte, Bauelemente und Schaltungen, welche die gleichen Bezugszahlen wie in F i g. 1 tragen, erfüllen in der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 die jeweils gleiche Funktion.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 wird an den Punkt /, d.h. an die Basis des Transistors 12, als Eingangsspannungssignal eine Welle 94 gelegt die mit Vertikalablenkfrequenz schwingt und aus einer (nicht dargestellten) entsprechenden Quelle kommt Die Widerstände 10 und 11 bilden einen Spannungsteiler für die Basis des Eingangstransistors 12. Dieser Spannungsteiler legt den Arbeitspunkt des Transistors 12 fest und bestimmt somit auch die Arbeitspunkte der Transistoren 24 und 31, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleichstrommäßig mit dem Transistor 12 gekoppelt sind.

SS Wenn der abfallende Teil der Welle 94 an der Basis des Transistors 12 erscheint, nimmt dessen Leitfähigkeit ab, so daß seine Kollektorspannung höher wird Hierdurch wird der Transistor 24 {d. h, die zweite Stufe des aus den Transistoren 12 and 24 and ans den zugehörigen Vorspannungs- and Rückkopplungsschaltungen bestehenden nicht-invertierenden Treiberverstärkers) ebenfalls weniger leitend. Dies hat zur Folge daß die Spannungen an der Basis and am Emitter de Transistors 31 in gleiches Beträgen abnehmen, und da!

⁶S der Strom durch die aas dem Koppelkondensator 34 der Ablenkwickkmg 35 and dem Rückkopplungswider stand 36 bestehendes Lastschaltang ia der gleiche Weise wie das Eingangssignal 94 abzunehmen beginn

«09583*3!

Die erste Hälfte des abfallenden Teils der Welle 94 entspricht der ersten Hälfte des Vertikal-Hinlaufintervalls eines jeden Ablenkzyklus.

Wenn der Kondensator 34 in der in der Zeichnung angegebenen Polarität aufgeladen ist, wird zu irgendeinem Zeitpunkt während dieser Periode abnehmenden Stroms die Spannung am Emitter des Transistors 31 gleich der Ladespannung des Kondensators 34, und dieser Kondensator beginnt, sich über den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 38 zu entladen, wie es weiter oben im Zusammenhang mit der F i g. 1 beschrieben wurde. Zu diesem Zeitpunkt ändert der Stromfluß in der Lastschaltung seine Richtung und beginnt in entgegengesetzter Richtung anzuwachsen, da sich der Kondensator 34 selbst über die durch den Transistor 38, den Widerstand 36 und die Vertikalablenkwicklung 35 gebildete Schleife entlädt.

Um die gewünschte Wellenform zu erhalten, kann der Verlauf des Entladestromes in der Lastschaltung etwas geändert werden, indem man das Potentiometer 15 verstellt, wodurch die Rückkopplung vom Transistor 24 zum Transistor 12 etwas abgeschwächt wird.

Der während des Hinlaufintervalls durch die Ablenkwicklung fließende wechselnde Ablenkstrom erzeugt am Widerstand 36 eine Spannung, die mit Hilfe der Widerstände 13, 14 und 20 auf beide Stufen des Treiberverstärkers rückgekoppelt wird.

Der am Punkt B, d. h. an der positiven Klemme des Kondensators 34 erscheinende Signalverlauf hat die Gestalt der in der Zeichnung dargestellten Welle 95. Zu irgendeinem Zeitpunkt während des abfallenden Teils der Eingangssignalwelle 94 beginnt die Spannung an der positiven Klemme des Kondensators 34 abzunehmen, da dann der Kondensator aufgrund der oben erläuterten Vorgänge mit seiner Entladung beginnt Dieser Punkt entspricht dem Anfang der zweiten Hälfte des Hinlaufintervalls.

Am Ende des Hinlaufintervalls erscheint an der Eingangsklemme / des Treiberverstärkers ein Spannungsimpuls, wie er mit dem positivsten Impulsabschnitt der Welle 94 gezeigt ist. Dieser Impulsabschnitt bewirkt, daß die Transistoren 12,24 und 31 alle in die Sättigung getrieben werden, so daß zu dieser Zeit am Punkt Seine Spannung erscheint, die annähernd der Versorgungsspannung entspricht. Dieser Spannungsimpuls ist ebenfalls in der Welle 95 dargestellt. Dieser »Sättigungsimpuls« am Punkt B leitet das Rückläufintervall des Vertikalablenkzyklus ein.

Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Strom in der Abienkwicklung 35, der in annähernd linearer Weise anwachsend in negativer Richtung (aufwärts durch die Ablenkwicklung 35) geflossen ist plötzlich in dieser Richtung abzufallen, und zwar im Bestreben, in der durch die positive Spannung am Punkt B diktierten Richtung zu fließen. Während der ersten Hälfte des RücklaufintervaDs liegt ein großer Teil dieser aufgeprägten Versorgungsspannuag as der Ablenkwicklung 35. Wenn dann der Strom in der Ablenkwicklung seine Richtung ändert, beginnt der Kondensator 34, sich wieder in Richtung auf die Versorgungsspannung hin anfznladea Pas Aofladeintervafl unmittelbar nach der Stromumkehr stellt den Beginn der zweiten Hälfte des Rfickiaufintervallsdar.

Bevor Jedoch der Kondensator 34 eine volle Ladung aufnehmen kann, endet der Sättigungsimpnls am Smgang/der Treiberstofe and am Punkt A d. h. an der Steuerelektrode des Transistors 31

Da der Transistor 31, wie weiter oben erläutert.

weiterhin kontstanten Strom in die Schaltung üefell lädt er den Kondensator 34 weiterhin, wodurch Jaff nächste Hinlaufintervall des Ablenkzyklus eingele|lf| wird, wie es die Welle 95 zeigt. "J^Jf

Es sei bemerkt, daß während des gesamten Ablenk^^ klus konstanter Strom vom Emitter des Trahsistoii^P ausgeht, da dieser Strom ebenso wie der durch iiSl Widerstand 40 fließende Ausgangsstrom des Verse kers in der weiter oben beschriebenen Weise stabiliaS

ίο wird. Die Änderung der EingangssignalspannungIjjjm weder einen Einfluß auf den durch den Transistor Ä fließenden Eingangsstrom noch einen Einfluß auf ä|ff durch den Widerstand 40 aus dem Verstärker fließenden¹ Ausgangsstrom.

Es sei ferner bemerkt, daß der Ablenkstrom dem Verlauf des Eingangssignals folgt, und zwar deswegen, weil die Emitterspannung des Transistors 31 bei konstantem Emitterstrom abnimmt. Die Emitterspannung des Transistors 31 folgt annähernd der Eingangsspannung am Punkt /, da die Spannung am Punkt A d h. an der Basis des Transistors 31, eben die verstärkte Differenzspannung zwischen der Eingangsspannung (Welle 94) und der Rückkopplungsspannung (Welle 96) ist Die mit dem Widerstand 36 rückgekoppelte

Spannung, die mit der Welle % dargestellt ist stellt sicher, daß der Ablenkstrom den gleichen Verlauf wie die Eingangsspannungswelle 94 abzüglich desjenigen Einflusses hat der von der Linearitätskontrolle auf die untere Hälfte des Ablenkstromverlaufes (Welle 96)

ausgeübt wird. Dieser Einfluß bzw. die Linearitätskontrolle kommt von dem Potentiometer 15 und dem Kondensator 16, die auf die Emitterspannung des Transistors 12 und die Kollektorspannung des Transistors 24 einwirken. Natürlich kann im Zusammenhang mit dem in F ι g. 2 dargestellten Ablenkverstärker jeder Generator verwendet werden, der sich zur Erzeugung von der Wellenform 94 ähnlichen Signalen eignet

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in l· ι g. 3 dargestellt. Sofern die dort gezeigten Schaltun-

gen. Bauelemente und Anschlußpunkte die gleichen Bezugszahlen wie in den F i g. 1 und 2 tragen, erfüllen sie auch die gleiche Funktion wie in den vorstehend beschriebenen Fällen.

Die Anordnung nach Fig.3 enthält zusätzlich eine ™^{rallelschaltun}g aus einem Kondensator 72 und einem Widerstand 71, die parallel zur Abienkwicklung 35 liegt und mit der Wicklung einen Parallelresonanzkreis bildet Zwischen dem Emitter des Transistors 31 und

co i-^Sm .s^emeinsamen Anschluß des Kollektors des

Transistors 38 und des Kondensators 34 ist zusätzlich eine Trenndiode geschaltet

Zwischen dem Kollektor des Transistors 31 und der Basis des Transistors 38 liegt ein weiterer Transistor 48, dessen Kollektor über den Widerstand 50 mit der Basis ^ transistors 38 gekoppelt Die Basis des Transfer«

dem Emitter des Transistors 31 verbänden." Bei der Assiährangsforni nach F i g. 3 raestitmseBÄa^

iund die Höhe des" ifficldaiifinroulses! CBe Kondensator 72^ nnd der Äbienkwickiaag - halbe Schwingung

des RucklaufintervaDs iedes ABlenkzyMas. ob <&«* iSä"¹UfSV** ^beä^fflte Form m getefc ttg Wuierstand 71 begrenzt die Ampfitede der «afö^Ä S^wmgungen an der ParaBeisdrältaHg '^-s-*·*

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Wie es weiter oben erläutert wurde, erscheint infolge des Rücklauf-Sättigungsimpulses während des Rücklaufintervalls am Emitter des Transistors 31 die Versorgungsspannung. Die Trenndiode 33 dient dazu, die Ablenkwicklung 35, den Schwingkreiskondensator 72 und den Dämpfungswiderstand 71 von dieser Spannung abzuklemmen, damit die am Resonanzkreis induzierte Spannung wesentlich über die Versorgungsspannung hinaus ansteigen kann.

Dieses Trennen oder »Abklemmen« erfolgt ferner unter Mitwirkung des Transistors 48. Die Basis des Transistors 48 ist über den Widerstand 42 mit dem Emitter des Transistors 31 verbunden. Wenn der Rücklaufimpuls erscheint und der Emitter des Transistors 31 auf annähernd die Versorgungsspannung angehoben wird, wird der Transistor 48 in den Sperrzustand gebracht Da der Steuerstrom für den Transistor 38 über den Transistor 48 zugeführt wird, gelangt der Transistor 38 ebenfalls in den Sperrzustand. Hierdurch wird der Stromfluß durch den Widerstand 40 gestoppt, so daß neben dem Transistor 38 auch der Transistor 54 gesperrt wird. Der durch den Transistor 38 gebildete Nebenschluß vom positiven Ende des Parallelresonanzkreises zum Bezugspotential wird daher abgeschaltet. *5

Die resultierenden hohen Spannungsspilzen des Schwingkreises erscheinen in der Wellenform 95', welche den Spannungsverlauf am Punkt B der in F i g. 3 gezeigten Schaltung wiedergibt

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß mit der beschriebenen Anordnung der Trenndiode die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren 31 und 48 vor der hohen Spannung der Rücklaufimpulse geschützt werden.

Wenn die vorstehend beschriebenen Elemente zum Trennen oder Abklemmen in der Schaltung vorhanden sind, dann wird während des Rücklaufintervalls kein Strom aus der Gleichspannungsquelle gezogen. Die Transistoren 48,38 und 54 sind während dieser Zeit alle gesperrt, und die hohe Schwingkreisspannung am Punkt B spannt die Trenndiode in Sperrichtung, so daß vom Emitter des Transistors 31 kein Strom abfließen kann. Die Spannungswellen 96' und 96" die den Verlauf der Spannungen zwischen dem Punkt C und Masse bzw. zwischen den Punkte.; C und D wiedergeben, zeigen, daß während des Rücklaufintervalls weder im Rückkopplungswiderstand 36 noch im Überwachungswiderstand 40 ein Strom fließt

Die Zusammenfassung des im wesentlichen konstanten Stromes, der während des Hinlaufintervalls aus der Gleichspannungsquelle 60 gezogen wird, mit dem Nullstrom, der während des Rücklaufintervalls aufgrund des Trenn- oder Abklemmvorganges aus der Gleichspannungsquelle gezogen wird, führt zu einem vom Transistor 31 gelieferten Verbrauchsstrom für den Verstärker, wie er mit der Welle 98 dargestellt ist.

Bei der in F i g. 4 dargestellten vierten Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich ein Kondensator 51 parallel zum Widerstand 50 und ein als Emitterfolger geschalteter Transistor 73 vorgesehen. Der Emitter des Transistors 73 ist mit dem gemeinsamen Anschluß der Basis des Transistors 38 und des Widerstandes 46 verbunden. Der Kollektor des Transistors 73 liegt am Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors 31 und dem Widerstand 42, und die Basis des Transistors 73 liegt am gemeinsamen Anschluß zwischen dem Kollektor des Transistors 54 und dem Widerstand 50 (d. h. am Punkt G). Zwischen die Basis des Transistors 73 und Masse ist ein Vorspannungswiderstand 75 geschaltet

Bei der Anordnung nach F i g. 4 haben alle Schaltungen, Bauelemente und Punkte, die mit den gleichen Bezugszahlen und Buchstaben wie in den F i g. 1 bis 3 versehen sind, die gleiche Funktion wie dort

Die Bedeutung des Transistors 73 liegt darin, daß irgendwelche Schwankungen des Kollektorstromes des Transistors 54 nicht am Widerstand 40 fühlbar sind. Die durch den Regeltransistor 54 hervorgerufene Welligkeit in dem von der Gleichspannungsquelle 60 gezogenen Strom kann dadurch vermindert werden, daß man den Strom durch den Transistor 50 verkleinert und das am Punkt G erscheinende Steuersignal mit dem Transistor 73 verstärkt um ein ausreichendes Steuersignal für den Transistor 38 zu erhalten. Die Welligkeit, die durch Schwankungen des Kollektorstromes des Transistors 54 hervorgerufen wird, wird mit dieser Maßnahme vermindert, weil der durch den Widerstand 50 fließende Strom um einen Faktor verringert werden kann, dei gleich der Verstärkung des Transistors 73 ist Dies erreicht man einfach dadurch, daß man den Wert des Widerstandes 50 um diesen Faktor erhöht Dei Widerstand 75 ist ein Basiswiderstand für den Transistoi 73. Der Kondensator 51 dient zur Unterdrückung vor Schwingungen, die eventuell in den Kollektorkreiser der Transistoren 48 und 54 und im Basiskreis de; Transistors 73 entstehen könnten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

#696_e

Claims

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Patentansprüche:

, 1. Ablenkverstärker, der einen im wesentlichen konstanten Gleichstrom verbraucht, mit einer Gleicbspannungsquelle, einer Signalspannungsquel-Ie, einer Belastungsimpedanz, einem ersten aktiven stromsteuernden Element, dessen Hauptstromweg in Reihe zwischen der Gleichspannungsquelle und der Belastungsimpedanz liegt und dessen Steuerelektrode mit der Signalspannungsquelle gekoppelt ist, sowie mit einem zweiten aktiven stromsteuernden Element dessen Hauptstromweg mit seinem einen Ende an einen ersten Verbindungspunkt zwischen dem Hauptstromweg des ersten aktiven Elementes und der Belastungsimpedanz angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende an einen zweiten Verbindungspunkt angeschlossen ist der sich auf der vom ersten Verbindungspunkt abgelegenen Seite der Belastungsimpedanz befindet gekennzeichnet durch eine in Reihe mit der Gleichspannungsquelle (60) geschaltete stromfühlende Einrichtung (40,54), die mit der Steuerelektrode (G) des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes (38) verbunden ist derart daß sie bei Abnahme des in ihr fließenden Stromes den Strom in diesem Element erhöht.
2. Ablenkverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromfühlende Einrichtung (40, 54) zwischen dem zweiten Verbindungspunkt (C) und einem Punkt mit Bezugspotential (Masse) geschaltet ist.
3. Ablenkverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die stromfühlende Einrichtung (40, 54) einen in Reihe mit der Gleichspannungsquelle (60) geschalteten Stromfühler (40) und ein drittes aktives stromsteuerndes Element (54) aufweist, dessen Hauptstromweg zwischen der Gleichspannongsquelle und einem Punkt mit Bezugspotential liegt und Hessen Steuerelektrode mit dem Stromfühler verbunden ist und auf Signale anspricht, die für den durch den Stromfühler fließenden Strom charakteristisch sind; daß die Steuerelektrode des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes (38) mit dem Hauptstromweg des dritten aktiven stromstreuernden Elementes (54) derart verbunden ist daß sie abhängig von dem in diesem Hauptstromweg fließenden Strom und somit abhängig von dem Stromfluß im Stromfühler (40) die Leitfähigkeit des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes (38) im Sinne einer Konstanthaltung der Summe des Stromes durch die Belastungsimpedanz und des Stromes durch den Hauptstromweg des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes beeinflußt.
4. Ablenkverstärker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste aktive stromsteuernde Element (31) eine vorspannende Einrichtung (90,91) aufweist, welche dieses Element beim Fehlen einer Signalspannung einen konstanten Strom leiten läßt der im wesentlichen gleich dem Spitzenwert des Wechselstromes ist, der bei Ansteuerung des ersten aktiven stromsteuernden Elementes mit den Signalspannungen in der Belastungsimpedanz (35) erzeugt werden soll.
5. Ablenkverstärker nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptstromweg des ersten aktiven stromsteuernden Elementes (31) und die Belastungsimpedanz (35) eine Kapazität (34) geschaltet ist, welche Gleichstromanteile von der Belastungsimpedanz fernhält
6 Ablenkverstärker nach Anspruch 1, 3 oder 5, gekennzeichnet durch eine mit der Belastungsimpedanz (35) verbundene Rückkopplungseinrichtung {36), welche für den Stromfluß durch die Befcstungsimpedanz charakteristische Signale erzeugt und auf die Signalspannungsquelle (30) rückkoppelt
7. Ablenkverstärker nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß die drei aktiven stromsteuernden Elemente (31,38,54) Transistoren sind, wobei der das erste aktive stromsteuernde Element darstellende erste Transistor (31) als Emitterfolger geschaltet ist und der das dritte aktive stromsteuernde Element darstellende dritte Transistor (54) in Emitterschaltung vorliegt
8. Ablenkverstärker nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß die Belastungsimpedanz (35) eine Ablenkwicklung für ein Fernsehgerät ist und daß die Signaispannungsquelle (30) ein Treiberverstärker ist der mindestens einen weiteren Transistor (12, 24) zur Verstärkung von mit Ab'enkfrequenz auftretenden Signalen ist
9. Ablenkverstärker nach den Ansprüchen 7 und 8. gekennzeichnet durch eine Entkopplungssinrichtung (33), welche die Ablenkwicklung (35) während des Rücklaufintervalls der ablenkfrequenten Signalspannung von dem ersten und zweiten Transistor (31 und 38) entkoppelt und eine zwischen den Emitter des ersten Transistors (31) und die Ablenkwicklung geschaltete Diode (33) enthält, die so gepolt ist daß sie in derselben Richtung wie der Hauptstromweg des ersten Transistors leitet; einen vierten Transistor (48), dessen Hauptstromweg zwischen die Gleichspannungsquelle (60) und den Hauptstromweg des dritten Transistors (54) geschaltet ist und dessen Basis mit dem Emitter des ersten Transistors (31) derart gekoppelt ist, daß der vierte Transistor während des Rücklaufintervalls auf am Emitter des ersten Transistors erscheinende Rücklaufintervallsignale hin sperrt und dadurch den zweiten und dritten Transistor durch Fortnahme der Steuerspannung vom zweiten Transistor (38) und durch Fortnahme der Betriebsspannung vom dritten Transistor (54) sperrt
10. Ablenkverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungsquelle (J) ein Generator für vertikalablenkfrequente Signale ist und daß eine weitere aktive stromsteuernde Anordnung (12, 24) derart mit dem Generator und der Rückkopplungseinrichtung (36) gekoppelt ist, daß diese weitere aktive stromsteuernde Anordnung auf Signale anspricht die für die Differenz zwischen den vom Generator erzeugten Signalen und den in der Rückkopplungseinrichtung (36) erzeugten Signalen charakteristisch sind.
11. Ablenkverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfühler (40) ein ohmsches Glied ist.
12. Ablenkverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des zweiten Transistors (38) mit dem Verbindungspunkt des dritten und vierten Transistors (54 und 48) über einen fünften Transistor (73) verbunden ist, dessen Steuerelektrode an diesem Verbindungspunkt liegt und dessen Hauptstromweg mit einem Ende an die Steuerelektrode des vierten Transistors und mit dem anderen Ende an die Steuerelektrode des zweiten

Transistors (38) angeschlossen ist, so daß der zweite Transistors (38) auf Signale anspricht, die charakteristisch für die Leitfähigkeit des dritten Transistors (54) sind.

Die Erfindung betrifft einen Ablenkverstärker, der einen im wesentlichen konstanten Gleichstrom verbraucht, mit einer Gleichspannungsquelle, einer Sigi.als^annungsqufUe, einer Belastungsimpedanz, einem ersten aktiven stromsteuernden Element, dessen Hauptstromweg in Reihe zwischen der Gleichspannungsquelle und der Belastungsimpsdanz liegt und dessen Steuerelektrode mit der S'gnalspannungsquelle gekoppelt ist, sowie mit einem zweiten aktiven stromsteuernden Element, dessen Hauptstromweg mit seinem einen Ende an einen ersten Verbindungspunkt zwischen dem Hauptstromweg des ersten aktiven Elementes und der Belastungsimpedanz angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende an einem zweiten Verbindungspunkt angeschlossen ist, der sich auf der vom ersten Verbindungspunkt abgelegenen Seite der Belastungsimpedanz befindet

Verstärker mit konstanter Gleichstromaufnahme sind überall dort erwünscht wo die Energiequelle zur Gleichspannungsversorgung des Verstärkers gleichzeitig noch andere Schaltungen zu versorgen hat. Da Versorgungsquellen für elektronische Schaltungen meist einen endlichen Innenwiderstand haben, besteht die Gefahr, daß Änderungen in der Gleichstromaufnahme eines von ihr versorgten Verstärkers auf die anderen von der gleichen Quelle versorgten Schaltungen rückwirken und den Betrieb dieser Schaltungen somit beeinträchtigen.

Ein Beispiel für dieses Problem ist die Versorgung verschiedener Schaltungen in einem Fernsehempfänger, in dem die Betriebsspannungen z. B. für Schaltungen des Ton- oder Bildkanals und für die Vertikalablenkschaltungen durch Gleichrichtung und Filterung von Wechselströmen gewonnen werden, die in der Horizontalablenkschaltung während des Hinlauf- und Rücklaufintervalis jedes Horizontalablenkzyklus auftreten. Der Augenblickswert des Strombedarfes z. B. des Tonverstärkers oder des Vertikalablenkverstärkers schwankt mit dem Ansteuerungssignal dieser Verstärker, und wegen des beträchtlichen Wechselstromverbrauches Her Fndstufen des Tonverstärkers bzw. der Vertikalablenkwicklung hat dies zur Folge, daß die Versorgungsspannung oder der Versorgungsstrom für die anderen Schaltungen mit dem Tonsignal bzw. dem in der Vertikalablenkwicklung induzierten Sägezahn moduliert wird. Diese Modulation führt auch zu Schwankungen der Betriebsspannung und des Betriebsstromes der Horizontalablenkschaltung. Wenn solche Schwankungen nicht irgendwie eliminiert werden können, dann sind bei der Bildwiedergabe Änderungen sowohl der Rasterbreite als auch der Helligkeit wahrnehmbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Rückwirklingen der Aussteuerung eines Verstärkers auf andere, dieselbe Energiequelle wie der Verstärker verwendende Schallungen zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Ablenkverstärker der eingangs beschriebenen Art zur Konstanthaltung seines Gleichstromverbrauches erfindungsgemäß so ausgebildet, daß in Reihe mit der Gleichspannungsouelle eine stromfühlende Einrichtung geschaltet ist, die mit der Steuerelektrode des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes verbanden ist, derart, daß sie bei Abnahme des in ihr fließenden Stromes den Strom in diesem Element erhöht

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Konstanthaltung des Gleichstromverbrauches des Ablenkverstärkers wird sichergestellt, daß die Aussteuerung des Verstärkers nicht auf die Gleichspannungsquelle zurückwirkt und somit auch nicht andere Schaltungen beeinflussen kann, die an dieselbe Energiequelle wie der Ablenkverstärker angeschlossen sind.

Vorzugsweise weist die stromfühlende Einrichtung einen in Reihe mit der Gleichspannungsquelle geschalteten Stromfühler und ein drittes aktives stromsteuern-

*5 des Element auf, dessen Hauptstromweg zwischen der Gleichspannungsquelle und einem Punkt mit Bezugspotential liegt und dessen Steuerelektrode mit dem Stromfühler verbunden ist und auf Signale anspricht die für den durch den Stromfühier fließenden Strom charakteristisch sind. Die Steuerelektrode des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes ist hierbei mit dem Hauptstromweg des dritten aktiven stromsteuernden Elementes derart verbunden, daß sie abhängig von dem in diesem Hauptstromweg fließenden Strom und somit abhängig von dem Stromfluß im Stromfühler die Leitfähigkeit des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes im Sinne einer Konstanthaltung der Summe des Stromes durch die Belastungsimpedanz und des Stromes durch den Hauptstromweg des zweiten aktiven stromsteuernden Elementes beeinflußt

Bei dieser Ausbildung können die drei aktiven stromsteuernden Elemente vorzugsweise Transistoren sein, wobei der das erste aktive stromsteuernde Element darstellende erste Transistor als Emitterfolger geschaltet ist und der das dritte aktive stromsteuernde Element darstellende dritte Transistor in Emitterschaltung vorliegt.

Um in einem Fernsehgerät Rückwirkungen des Ablenkstromes auf den Betrieb anderer Schaltungen zu vermeiden, die sich mit dem Ablenkstrom in die gleiche Energiequelle teilen müssen, nimmt man vorteilhafterweise als Belastungsimpedanz die betreffende Ablenkwicklung für das Fernsehgerät und als Signalspannungsquelle einen Treiberverstärker, der mindestens einen weiteren Transistor zur Verstärkung von mit Ablenkfrequenz auftretenden Signalen ist

Bei Ablenkverstärkern für Fernsehzwecke haben die ansteuernden Signale und die durch die Belastungsimpedanz fließenden verstärkten Signale jeweils eine ganz spezielle Wellenform, und es ist vorteilhaft, die erfindungsgemäße Regelungsschaltung zur Konstanthaltung des Gleichstromverbrauchs in ihrem Betrieb an diese speziellen Wellenformen anzupassen. In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ablenkverstärkers ist dementsprechend eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen, welche die Ablenkwicklung während des Rücklaufintervalls der ablenicfrequenten Signalspannung von dem ersten und zweiten Transistor entkoppelt und eine zwischen dem Emitter des ersten Transistors und die Ablenkwicklung geschaltete Diode enthält die so gepolt ist daß sie in derselben Richtung wie der Hauptstromweg des ersten Transistors leitet. Ferner ist ein vierter Transistor vorgesehen, dessen Hauptstromweg zwischen die Gleichspannungs*

quelle und den Hauptstromweg des dritten Transistors geschaltet ist und dessen Basis mit dem Emitter des ersten Transistors derart gekoppelt ist, daß der vierte Transistor während des Rücklaufintervalls auf am