DE2458126A1 - VERTICAL DEFLECTION FOR TELEVISION RECEIVER - Google Patents
VERTICAL DEFLECTION FOR TELEVISION RECEIVERInfo
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Description
Graetz Kommanditgesellschaft,
AltenaGraetz limited partnership,
Altena
H. Rosenthal-2H. Rosenthal-2
Vertikalablenkschaltung für FernsehempfängerVertical deflection circuit for television receivers
Die Erfindung betrifft eine Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger, die eine Schaltung zur Erzeugung einer Sägezahnspannung, einer Sägezahnkorrekturschaltung, einen überwiegend aus einer positiven oder negativen Versorgungsspannung betriebenen Vertikalablenkverstärker und Ablenkstromkreis und einen Koppelkondensator in Serie zu den Ablenkspulen zur Trennung der Ausgangsgleichspannung des Vertikalablenkverstärkers vom Ablenkstromkreis sowie eine Gegenkopplung für den Ablenkstrom aufweist.The invention relates to a vertical deflection circuit for television receivers, which has a circuit for generating a Sawtooth voltage, a sawtooth correction circuit, a Vertical deflection amplifier and deflection circuit operated predominantly from a positive or negative supply voltage and a coupling capacitor in series with the deflection coils to separate the DC output voltage of the Vertical deflection amplifier from the deflection circuit as well as one Has negative feedback for the deflection current.
Bei Vertikalablenkschaltungen dieser Art. werden an die zeitliche Konstanz des sägezahnförmigen Ablenkwechselstromes hohe Anforderungen gestellt. Dies gilt auch für das Einschwingverhalten des Arbeitspunktes des Verstärkers nach einem Fernsehkanalwechsel und der damit verbundenen kurzzeitigen Vertikalfrequenzänderung. Beide Forderungen können durch wirksame Gegenkopplung des VertikalVerstärkers erfüllt werden.In vertical deflection circuits of this type, the constancy of time of the sawtooth-shaped deflection alternating current made high demands. This also applies to the transient behavior of the amplifier's operating point after a TV channel change and the associated short-term vertical frequency change. Both demands can be achieved by effective negative feedback from the vertical amplifier to be fulfilled.
Bekannt sind Vertikalablenkschaltungen, die hierfür im Ablenkstromkreis einen Widerstand zwischen dem Koppelkondensator und Masse enthalten, an dem eine dem Ablenkstrom proportionale Spannung zur Gegenkopplung entnommen wird. An dem Widerstand steht keine Information über den Arbeitspunkt des Verstärkers zur Verfügung, weil der Koppelkondensator dies verhindert. Um beide Gegenkopplungsspannungen wieder zusammenzuführen, ist eine RC-Matrix erforderlich.Vertical deflection circuits are known which for this purpose have a resistor between the coupling capacitor in the deflection circuit and contain ground at which a voltage proportional to the deflection current is taken for negative feedback. No information about the operating point of the amplifier is available at the resistor because the coupling capacitor this prevents. An RC matrix is required to bring both negative feedback voltages back together.
4. Dezember 1974 ./,December 4, 1974 ./,
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H. Rosenthai-2 - 2 -H. Rosenthai-2 - 2 -
Diese Matrix bringt jedoch wesentliche Nachteile mit sich. Entweder ist der den Arbeitspunkt gegenkoppelnde Zweig günstig ausgelegt, d.h. mit kleinem Phasenfehler behaftet oder der Gegenkopplungsweg für den Ablenkstrom günstig dimensioniert, d.h. nach der Zusammenführung der Gegenkopplungsspannungen ist nur eine geringe Wechselspannungsdifferenz vorhanden .However, this matrix has significant disadvantages. Either the branch that feeds back the working point is favorable designed, i.e. afflicted with a small phase error or the negative feedback path for the deflection current is favorably dimensioned, i.e. after merging the negative feedback voltages there is only a small difference in alternating voltage .
Vertikalablenkverstärker, die sowohl mit einer positiven als auch einer negativen Versorgungsspannung betrieben werden, haben diese Nachteile nicht, da kein Koppelkondensator im Ablenkkreis erforderlich ist. Eine solche Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß sowohl eine positive als auch eine negative Versorgungsspannung benötigt werden.Vertical deflection amplifiers that are operated with both a positive and a negative supply voltage, do not have these disadvantages, since no coupling capacitor is required in the deflection circuit. Such a circuit has however, the disadvantage that both a positive and a negative supply voltage are required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger zu schaffen, bei der der ,Ablenkverstärker nur eine (positive oder negative) Versorgungsspannung benötigt, jedoch die bei derartigen Schaltungen infolge der von der sonst benötigten Matrix verursachten Nachteile vermeidet.The invention is based on the object of a vertical deflection circuit for television receivers where the deflection amplifier only has one (positive or negative) supply voltage required, but those caused in such circuits as a result of the matrix otherwise required Avoids disadvantages.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Ablenkstrom kontrollierende Widerstand (ohne Trennung von dem Ausgangsglexchspannungsanteil des Ablenkverstärkers) mit den Ablenkspulen in Serie geschaltet ist und erst anschließend auf diesen Widerstand der gegen Masse geschaltete Koppelkondensator folgt, daß ferner der stromkontrollierte und der den Arbeitspunkt des Vertikalablenkverstärkers stabilisierende, dem invertierenden Eingang des Vertikalablenkverstärkers zugeführte Gegenkopplungsweg vom Verbindungspunkt des in Serie mit den Ablenkspulen geschalteten stromkontrollierenden Widerstandes abgezweigt ist, und daß zur überlagerung der Sägezahnspannung am Eingang des Vertikal-This object is achieved in that the Resistor controlling the deflection current (without separation from the output voltage component of the deflection amplifier) is connected in series with the deflection coils and only then is connected to this resistance to ground Coupling capacitor follows that the current-controlled and the stabilizing the operating point of the vertical deflection amplifier, The negative feedback path fed to the inverting input of the vertical deflection amplifier from the connection point of the current-controlling device connected in series with the deflection coils Resistor is branched off, and that to superimpose the sawtooth voltage at the input of the vertical
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H. Rosenthal-2 - 3 -H. Rosenthal-2 - 3 -
ablenkverstärker^ mit einer Parabelspannung der zwischen dem (Serien) Widerstand und dem Koppelkondensator liegende Verbindungspunkt mit den Fußpunkten des Sägeζahngenerators und des Sägezahnverzerrers bzw. der Sägezahnkorrekturschaltung verbunden ist.deflection amplifier ^ with a parabolic voltage between the connection point between the (series) resistor and the coupling capacitor and the base points of the saw tooth generator and the sawtooth distortion device or the sawtooth correction circuit connected is.
Nach einer Ausführung der Erfindung ist der den Ablenkstrom kontrollierende Widerstand unmittelbar galvanisch mit den Ablenkspulen in Reihe geschaltet.According to one embodiment of the invention, this is the deflection current The controlling resistor is galvanically connected in series with the deflection coils.
Eine andere erfindungsgemäße Ausführung besteht darin, daß zwischen die Ablenkspulen und dem den Ablenkstrom kontrollierenden Widerstand oder zwischen die Ablenkspulen eine Induktivität zur Nord/Süd-Rasterentzerrung geschaltet ist.Another embodiment of the invention is that between the deflection coils and the deflecting current controlling Resistance or an inductance for north / south raster correction is connected between the deflection coils.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Koppelkondensator über einen weiteren Serienwiderstand gegen Masse geschaltet.According to a further embodiment of the invention, the coupling capacitor connected to ground via another series resistor.
Die Erfindung hat insbesondere die Vorteile, daß nur eine positive oder negative Versorgungsspannung für den Ablenkverstärker erforderlich ist und daß die Schwierigkeiten, die bei bekannten Schaltungen durch die Matrix und die Parabelspannung am Koppelkondensator auftreten, beseitigt sind.The invention has the particular advantages that only one positive or negative supply voltage for the deflection amplifier is required and that the difficulties encountered in known circuits by the matrix and the parabolic voltage occur at the coupling capacitor, eliminated are.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawings and described in more detail below. Show it
Figur 1 bis Figur 4 bekannte Ausführungen in Prinzipdarstellung im Vergleich zu einer inFigure 1 to Figure 4 known embodiments in a schematic representation in comparison to one in
Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen AusfühFigure 5 shown embodiment according to the invention
rung.tion.
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H. Rosenthal-2 - 4 -H. Rosenthal-2 - 4 -
Eine bekannte Vertikalablenkschaltung mit einer positiven und einer negativen Versorgungsspannung ist aus Figur 1 zu ersehen. Sie besteht aus einem Sägezahngenerator 2, einem Sägezahnverzerrer 5, einem Vertikalablenkverstärker 9, einem Koppelkondensator 6, einem Widerstand 8, den Ablenkspulen 15 und dem Serienwiderstand 16.A known vertical deflection circuit with a positive and a negative supply voltage is shown in FIG to see. It consists of a sawtooth generator 2, a sawtooth distortion unit 5, and a vertical deflection amplifier 9, a coupling capacitor 6, a resistor 8, the deflection coils 15 and the series resistor 16.
Der Sägezahngenerator 2 ist häufig entsprechend der Schaltung Figur 2 ausgeführt. Ein weitgehend konstanter StromThe sawtooth generator 2 is often designed in accordance with the circuit of FIG. A largely constant current
I1 . fließt über den Widerstand 2 7 in den Kondensator 2 konstI 1 . flows through the resistor 2 7 into the capacitor 2 const
und erzeugt einen stetigen Spannungsanstieg. Der bildfrequente Tastimpuls 17, Figur 3a, liegt am Eingang 1 des Generators 2 und entlädt den Kondensator 28 periodisch über die Diode 26. Damit ergibt sich ein Sägezahnspannungsverlauf 18jU = f (t) (mit t als Zeitachse), Figur 3a. Diese lineare Sägezahnspannung wird dem Sägezahnverzerrer 5 zugeleitet und z.B. entsprechend dem Kurvenverlauf 19, Figur 3b verzerrt. Am Ausgang des Verzerrers liegt der Koppe !kondensator 6, der evtl. enthaltene Gleichspannungsanteile des verzerrten Sägezahns vom Vertikalverstärker fernhält. Durch den Widerstand 8 erfolgt eine Symmetrierung der Sägezahnspannung um Null Volt. Diese verzerrte sägezahnförmige Wechselspannung ist an dem nicht invertierenden Eingang 10 des Vertikalablenkverstärkers 9 angeschlossen und wird verstärkt am Ausgang 12 entnommen und den Ablenkspulen 15 zugeführt. Daraus resultiert ein Strom durch die Ablenkspulen 15 und dem Serienwiderstand 16. An diesem, vom Ablenkstrom durchflossenen Widerstand 16 ergibt sich ein Spannungsverlauf, der völlig identisch mit dem Stromverlauf ist. Durch Rückführung der Spannung an den invertierenden Eingang 11 des Vertikalablenkverstärkers 9 ist ein Soll-Istwertvergleich zwischen dem Eingang 10 und 11 möglich. Bei genügend großer Leerlaufverstärkung und geringer Nullpunktdrift des Vertikalablenk-and generates a steady increase in voltage. The frame rate Key pulse 17, Figure 3a, is at input 1 of the generator 2 and periodically discharges the capacitor 28 via the diode 26. This results in a sawtooth voltage curve 18jU = f (t) (with t as the time axis), Figure 3a. These linear sawtooth voltage is fed to the sawtooth distortion device 5 and, for example, according to curve 19, FIG 3b distorted. At the output of the distortion there is the coupling capacitor 6, which may contain DC voltage components of the distorted sawtooth away from the vertical amplifier. The resistor 8 is balanced the sawtooth voltage around zero volts. This distorted sawtooth AC voltage is across the non-inverting one Input 10 of the vertical deflection amplifier 9 is connected and is taken from output 12 in amplified form and fed to the deflection coils 15. This results in a current through the deflection coils 15 and the series resistor 16. At this resistor through which the deflection current flows 16 results in a voltage curve that is completely identical is with the course of the current. By feeding the voltage back to the inverting input 11 of the vertical deflection amplifier 9 is a target / actual value comparison between the input 10 and 11 possible. With a sufficiently large idle gain and low zero point drift of the vertical deflection
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H. Rosenthal-2 - 5 -H. Rosenthal-2 - 5 -
Verstärkers 9 sind Abweichungen des erforderlichen symmetrischen positiven und negativen Ablenkstromes nur noch von der Konstanz des Widerstandes 16 und der Eingangsspannung des Einganges 10 gegeben. Bekannt ist diese Schaltung z.B. unter der Bezeichnung "Stromkontrollierte Vertikalablenkung" .Amplifier 9 are deviations from the required symmetrical positive and negative deflection current only depend on the constancy of the resistor 16 and the input voltage of input 10 given. This circuit is known, for example, under the name "Current-controlled vertical deflection" .
Bekannt, aber weniger gebräuchlich ist eine Spannungsgegenkopplung vom Ausgang 12 des VertikalablenkVerstärkers 9 zum Eingang 11, denn ein Ablenkstrom 19, J= f (t) (t = Zeitachse) entsprechend Figur 3b erfordert eine abweichende Kurvenform der Ausgangsspannung am Ausgang 12 und der Eingangsspannung am Eingang 10, wegen der Wirkungen der Induktivität der Ablenkspulen 15. Durch Induktivitätsstreuungen und während der Betriebszeit auftretende Änderungen des Ablenkspulenwiderstandes durch den Temperaturbeiwert, sowie durch Alterung, ist die Konstanz der Vertikalamplitude unzureichend, weil diese Parameter nicht von der Gegenkopplung erfaßt werden.Voltage negative feedback is known, but less common from the output 12 of the vertical deflection amplifier 9 to the input 11, because a deflection current 19, J = f (t) (t = time axis) corresponding to Figure 3b requires a different curve shape of the output voltage at output 12 and the input voltage at input 10, because of the effects of inductance of the deflection coils 15. By inductance spreads and Changes in deflection coil resistance occurring during operating time Due to the temperature coefficient, as well as aging, the constancy of the vertical amplitude is insufficient, because these parameters are not detected by the negative feedback.
Der Ablenkverstärker nach Figur 1 benötigt eine positive und eine negative Versorgungsspannung. Diesen Nachteil umgeht eine andere bekannte Schaltung nach Figur 4. Die positive Versorgungsspannung ist dem Vertikalablenkversärker 9 über den Anschluß 13 und den Widerstand 7 zugeführt. 14 ist der Masseanschluß. Da der Vertikalablenkverstärker 9 dieser Schaltung nur positive Ausgangsspannungen abgeben kann, ist in Serie zu den Ablenkspulen 15 ein Koppelkondensator 20 vorgesehen. An den invertierenden Eingang 11 des Vertikalablenkverstärkers 9 muß bei dieser Schaltung die stromkontrollierte Spannung vom Serienwiderstand 16 und die mittlere Gleichspannung vom Ausgang 12 (diese entspricht auch der mittleren Gleichspannung am Eingang 10) zugeführt werden. Dabei ergeben sich jedoch folgende Schwierigkeiten.The deflection amplifier according to FIG. 1 requires a positive and a negative supply voltage. Avoids this disadvantage another known circuit according to FIG. 4. The positive supply voltage is the vertical deflection amplifier 9 fed through the terminal 13 and the resistor 7. 14 is the ground connection. Since the vertical deflection amplifier 9 of this Circuit can only emit positive output voltages A coupling capacitor 20 is provided in series with the deflection coils 15. To the inverting input 11 of the vertical deflection amplifier 9 must be the current-controlled voltage from the series resistor 16 and the middle DC voltage from output 12 (this also corresponds to the mean DC voltage at input 10). However, the following difficulties arise.
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H. Rosenthal-2 - 6 -H. Rosenthal-2 - 6 -
Am Koppelkondensator 20 entsteht durch den Sägezahnstrom eine Parabelspannung, die über den Widerstand 21 der stromkontrollierten Spannung am Koppelkondensator 22 überlagert wird. Außerdem werden Sdhwankungen der mittleren Ausgangsspannung am Verstärkerausgang 12 über den Widerstand 21 und den Koppelkondensator 22 in der Phase gedreht und führen zum sogenannten Bild-Pumpen bei Kanalumschaltung des Fernsehgerätes. Die Umschaltung von einem Fernsehkanal zum anderen ergibt über die Bildsynchronisation eine kurzzeitige Bildfrequenzänderung und damit ändert sich die mittlere Gleichspannung am Eingang 10. Phasengedreht erscheint diese Spannungsänderung am invertierenden Eingang 11, was ein aperiodisches Einschwingen des Arbeitspunktes zur Folge hat. Eine Minderung des Pumpverhaltens kann durch einen Serienwiderstand 23 erreicht werden. Dabei wird aber die Parabelspannung vom Koppelkondensator 20 noch wirksamer und muß durch eine größere Vorentzerrung im Sägezahnverzerrer 5 ausgeglichen werden. Die Regelbarkeit der Vorentzerrung muß daher beträchtlich sein, denn der Koppelkondensator ist üblicherweise mit einer großen Kapazitätstoleranz behaftet.The sawtooth current occurs at the coupling capacitor 20 a parabolic voltage which is superimposed on the current-controlled voltage on the coupling capacitor 22 via the resistor 21 will. In addition, there are fluctuations in the mean output voltage rotated in phase and lead at the amplifier output 12 via the resistor 21 and the coupling capacitor 22 for so-called image pumping when switching channels on the television set. Switching from a TV channel to others result in a brief change in the frame rate via the frame synchronization and thus the mean one changes DC voltage at input 10. This voltage change appears at the inverting input 11, which is reversed in phase results in an aperiodic settling of the operating point. A reduction in the pumping behavior can be achieved by a Series resistance 23 can be achieved. But the Parabolic voltage from coupling capacitor 20 is even more effective and must be compensated for by a larger pre-equalization in the sawtooth distortion unit 5. The controllability of the pre-equalization must therefore be considerable, because the coupling capacitor is usually with a large capacitance tolerance afflicted.
In Figur 5 ist eine erfindungsgemäße Schaltung gezeichnet. Ein wesentlicher Unterschied zur Schaltung nach Figur 4 besteht darin, daß der stromkontrollierende Widerstand 16 in der Reihenfolge mit dem Koppelkondensator 20 getauscht ist und der Sägezahngenerator 2 und der Sägezahnverzerrer 5 ihr Bezugspotential vom Koppelkondensator 20 erhalten. Im Ablenkstromkreis ist dadurch der stromkontrollierende Widerstand direkt galvanisch mit den Ablenkspulen verbunden. Erst anschließend folgt der Koppelkondensator 20.A circuit according to the invention is drawn in FIG. An essential difference to the circuit according to FIG. 4 is that the current-controlling resistor 16 swapped in the order with the coupling capacitor 20 is and the sawtooth generator 2 and the sawtooth distorter 5 received their reference potential from the coupling capacitor 20. This means that the current-controlling circuit is in the deflection circuit Resistance directly galvanically connected to the deflection coils. Only then does the coupling capacitor 20 follow.
Damit entfällt die Zusammenführung der mittleren Ausgangsspannung von 12 und der stromkontrollierten Sägezahnspan-This eliminates the need to merge the average output voltage of 12 and the current-controlled sawtooth chip
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H. Rosenthal-2 · - 7 -H. Rosenthal-2 - 7 -
nung am Widerstand 16 durch RC-Kopplung (Figur 4, 21 und 22) mit ihren oben genannten Nachteilen. Am Verbindungspunkt des Serienwiderstandes 16 und des Koppelkondensators 20 steht eine Parabelspanhung, die der Sägezahnspannung am Eingang des Ablenkverstärker 9 überlagert wird. Dies geschieht dadurch, daß der Fußpunkt des Sägezahngenerators 2 und des Säge zahnver zerrers 5 nicht mehr auf Masse (Figur 1 und Figur 4, Anschluß 3, 4) bezogen wird, sondern an den Verbindungspunkt 16 - 20. Die Parabel wird dabei der Sägezahnspannung und der Sägezahnverzerrerschaltung additiv unterlegt und erscheint über den Koppelkondensator 6 am Eingang 10 des Äblenkverstärkers 9. Änderungen der Amplitude der Parabel durch Kapazitätsstreuungen sind daher ohne Auswirkung und brauchen durch die Verzerrerschaltung 5 nicht ausgeglichen zu werden.voltage at resistor 16 through RC coupling (Figures 4, 21 and 22) with their disadvantages mentioned above. At the connection point of the Series resistor 16 and the coupling capacitor 20 is a parabolic voltage, that of the sawtooth voltage at the input of the deflection amplifier 9 is superimposed. This happens because the base of the sawtooth generator 2 and the saw zahnver zerrers 5 is no longer related to ground (Figure 1 and Figure 4, connection 3, 4), but to the connection point 16 - 20. The parabola is added to the sawtooth voltage and the sawtooth distortion circuit and appears Via the coupling capacitor 6 at the input 10 of the Äblenk amplifier 9. Changes in the amplitude of the parabola due to capacitance spreads therefore have no effect and do not need to be compensated for by the distortion circuit 5.
Diese Vorteile werden also im Unterschied zu den bekannten Ausführungen dadurch erreicht, daß der den Ablenkstrom kontrollierende Widerstand in Serie zu den Ablenkspulen nicht durch einen Koppelkondensator von dem Ausgangsgleichspannungsanteil des Verstärkers getrennt ist, sondern daß diese Trennung erst nach dem Widerstand erfolgt und somit der stromkontroliierte Gegenkopplungsweg und der den Arbeitspunkt des Verstärkers stabilisierende Gegenkopplungsweg zusammen am Serienwiderstand zur Verfugung steht und dem invertierenden Eingang des Verstärkers zugeleitet wird. Hierbei sind ferner die Schaltung zur Erzeugung der Sägezahnspannung und die Sägezahnkorrekturschaltung nicht auf Masse bezogen, sondern auf dieses am Verbindungspunkt des Serienwiderstandes und des Koppelkondensators vorhandene Potential.In contrast to the known designs, these advantages are achieved in that the deflecting current is controlled Resistance in series with the deflection coils not through a coupling capacitor from the output DC voltage component of the amplifier is separated, but that this separation only takes place after the resistor and thus the Current-controlled negative feedback path and the negative feedback path that stabilizes the working point of the amplifier together is available at the series resistor and is fed to the inverting input of the amplifier. Here Furthermore, the circuit for generating the sawtooth voltage and the sawtooth correction circuit are not connected to ground but to this potential present at the connection point of the series resistor and the coupling capacitor.
Bei Färbfernsehgeraten wird zur Geometrieentzerrung und für Konvergenzschaltungen ein vertikalfrequenter Sägezahn benötigt. Diese Sägezahnspannung kann an dem gegen Masse geschalteten Widerstand 24 gleichspannungspotentialfrei abgenommenIn color television sets, for geometry rectification and for Convergence circuits require a vertical frequency sawtooth. This sawtooth voltage can be applied to the grounded Resistor 24 removed without DC voltage
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H. Rosenthal-2 - 8 -H. Rosenthal-2 - 8 -
werden (Pfeil 25). Sollte diese Spannung nicht erforderlich sein, so ist der Widerstand 24 durch eine Kurzschlußbrücke zu ersetzen. In welcher Reihenfolge der Sägezahnverzerrer 5 und der Koppelkondensator 6 angeordnet werden, ist für die Arbeitsweise der Erfindung ohne Belang. Auch kann in Serie zwischen den Ablenkspulen 15 und dem Widerstand 16 oder zwischen den Ablenkspulen 15, in bekannter Weise eine Induktivität zur Nord/Süd-Rasterentzerrung angebracht werden.(arrow 25). If this voltage is not required, the resistor 24 is by means of a short-circuit bridge to replace. The order in which the sawtooth distortion unit 5 and the coupling capacitor 6 are arranged is for the Operation of the invention is irrelevant. Also in series between the deflection coils 15 and the resistor 16 or between the deflection coils 15, an inductance for north / south raster rectification can be attached in a known manner.
5 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen5 claims
2 sheets of drawings
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Claims (5)
str/mü4th December 19 74
str / mü
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Legal Events
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