DE2623379C3

DE2623379C3 - Breitbandverstärker mit verbessertem Zeitverhalten

Info

Publication number: DE2623379C3
Application number: DE19762623379
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter 2358 Kaltenkirchen Jung; Michael 2000 Schenefeld Richter; Gerhard 2000 Wedel Schoene
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2623379B2; DE2623379A1

Description

15

20

Die Erfindung betrifft einen Breitbandverstärker zur Erzeugung eines spannungsgesteuerten Ausgangsstromes insbesondere für die Auslenkung der Kathodenstrahlen einer Bildröhre in Radargeräten, bei dem die Ansteuertransistoren mit ihren Kollektoren an den Basen von Endtransistoren liegen, deren Kollektoren zusammengeschaltet sind und ihren Strom in eine Ablenkspule treiben.

Es sind Schaltungen bekannt, bei denen Ansteuertransistoren mit ihren Kollektoren an den Basen von Endtransistoren liegen, dere^. Kollektoren zusammengeschaltet sind und ihren Stroru z. B. in eine Ablenkspule J5 treiben.

Ebenso ist es nach der DE-OS 19 27 232 bekannt, einen Teil der am Verbindungspunkt der Kollektoren der Endtransistoren anstehenden Spannung über eine Rückkopplung in die Treiberstufe einzuspeisen, um die Verstärkung dieser Stufe festzulegen.

Diese Schaltungen sind erfahrungsgemäß durch den durch die Ausgangskapazitäten der Endtransistoren und der Induktivität der Ablenkspule gebildeten Schwingkreis im Zusammenhang mit der für eine hohe Genauigkeit des Verstärkers erforderlichen hohen Verstärkung instabil und schwinganfällig. Die Verzögerungszeit zwischen Eingangssignal und Ausgangsstrom des Verstärkers führt zu einem Positionierungsfehler auf dem Bildschirm einer Bildröhre. w

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung für eine Spannungsgegenkopplung anzugeben, die die Stabilität des Verstärkers sicherstellt. Weiterhin ist die durch den Verstärker verursachte Signalverzögerung kompensierbar, damit beispielsweise ein Positionierungsfehler auf einer Bildröhre so gering wie möglich wird.

Die Lösung dieser Aufgaben ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

a) Rückkopplung eines Teils der am Verbindungspunkt der Kollektoren der Endtransistoren anstehenden Spannung in die Treiberstufen und

b) die Parallelschaltung einer Differenzierstufe zum Signalzweig derart, daß eine Addition des Ausgangssignals der Differenzierstufe zum Eingangssignal erfolgt.

Durch die Spannungsgegenkopplung wird die Schaltungsanordnung wesentlich stabiler. Ferner wird durch die Differenzierstufe die absolute Zeitverzögerung praktisch zu Null gemacht. Schließlich ist als weiterer Vorteil festzustellen, daß die Kompensation selbsttätig für jede Form des Ablenksignals wirksam ist.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Gemäß Fig. 1 gelangt die Eingangsspannung Uta über einen Widerstand I an den nichtinverijerenden Eingang eines Operationsverstärkers 2. Der invertiorende Eingang liegt an Masse. Das Ausgangssignal des Verstärkers 2 wird von der Vorstufe 3 verarbeitet. Von dort wird das Ausgangssignal an die Basen der Transistoren Q\ und Q> der Treiberstufen gelegt. Die Emitter dieser Transistoren sind über Widerstände 4 und 5 miteinander verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Q₁ und Qz sind mit den Basen der Transistoren Qi und (?4 verbunden, deren Emitter an die Pole äußerer Spannungsquellen angeschlossen sind. Die Kollektoren dieser beiden Transistoren sind ebenfalls miteinander verbunden, so daß sie als Stromgeneratoren für die Ablenkspule L arbeiten. An den Verbindungspunkt a ist der Eingang der Ablenkspule L gelegt. Der Ausgang der Ablenkspule ist über einen Meßwiderstand Ra mit Masse verbunden. Am Meßwiderstand R.\ wird eine dem Ablenkstrom proportionale Spannung abgegriffen und über einen Widerstand 6 an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2 gelegt. Diese Rückführung schließt den Regelkreis, so daß der Ablenkstrom durch die Spule L dem Eingangssignal Um folgt (Spannung-Strom-Wandler).

a) Zur Stabilisierung des Verstärkers ist nun erfindungsgemäß ein Rückkopplungsnetzwerk vorgesehen, das aus den Widerständen 7 und 8 besteht. Der Widerstand 7 ist dabei zwischen den Verbindungspunkten a und b und der Widerstand 8 zwischen dem Punkt b und Masse angeordnet. Die Widerstände 7 und 8 bewirken eine Dämpfung des aus der Ablenkspule L und den Ausgangskapazitäten der Endtransistoren gebildeten Schwingkreises. Da das Netzwerk niederohmig ist, wird der Verstärker stabil.

b) Um die auftretende, bei hochfrequenten Eingangssignalen nicht vernachlässigbare Zeitverzögerung zu korrigieren, ist eine aus einer Differenzierstufe 9 und einem einstellbaren Widerstand IO bestehende Schaltungsanordnung zum Widerstand 1 parallel gelegt worden.

Die Differenzierstufe kann zum Beispiel in bekannter Weise aus einer Kapazität und einem Widerstand bestehen.

In dem zum Signaleingang parallelen Zweig wird das Eingangssignal Um differenziert. Das Eingangssignal und das differenzierte Signal werden dann addiert, wobei die Amplitude des differenzierten Signals so eingestellt werden kann, daß eine auftretende Zeitverzögerung kompensiert wird. Eine einmal eingestellte Kompensation des Verstärkers ist dann praktisch für jede beliebige Form des Eingangssignals wirksam, gleichgültig, ob es sich um eine Sägezahn-Sinus- oder Dreieckspannung handelt.

In Fig.2 sind die im Verstärker anstehenden Spannungen dargestellt, wobei das Eingangssignal Um eine drcieckförmige Spannung ist.

Die Video-Ansteuerungsspannung einer Bildröhre wird durch einen Video-Verstärker nur geringfügig verzögert (wenige ns), während der Ablcnkstrom gegen die Spannung am Eingang des Verstärkers weitaus

stärker verzögert wird (einige μ$). Dadurch entsteht auf der Bildröhre ein Positionierungsfehler, der sich besonders bei Radarbildern unangenehm bemerkbar macht. Dieser Fehler läßt sich mit der Einrichtung nach der Erfindung zur Korrektur der Verzögerungszeit kompensieren.

F i g. 2a zeigt den Verlauf der Eingangsspannung Um mit der Amplitude Aa, die während der Zeit 7Ί ansteigt und in der Zeit 7i wieder auf Null abfällt. Der gestrichelte Verlauf zeigt den Ausgangsstrom /»; der ohne die Korrekturschaltung um die Zeit t verzögert durch die Ablenkspule fließen würde. Am Ausgang der Differensierstufe 9 in F i g. 1 erscheint nun die Spannung Ud (Fig.2b), deren Amplitude abhängig ist von der

Steigung der Eingangsspannung ίΛυ. Für das angeführte Beispiel ergibt sich der in Fig.2b gezeigte Verlauf. Die

Amplitude Ai folgt aus der Steigung γ ,die Amplitude A₁ aus der Steigung y -des Eingangssignals ίΛο-Zuder

Eingangsspannung Um wird die Differenzierspannung Uo hinzuaddiert, so daß sich nach Fig.2c der strichpunktierte Verlauf der Spannung Um+ Up ergibt. Der um t verzögerte Ausgangsstrom //., gesteuert durch Um+Up hat den zeitlichen Verlauf wie in Fig.2a dargestellt und ist zeitgleich mit der Eingangsspannung

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Breitbandverstärker zur Erzeugung eines spannungsgesteuerten Stromes, insbesondere für die Auslenkung der Kathodenstrahlen, einer Bildröhre in Radargeräten, bei dem Ansteuertransistoren mit ihren Kollektoren an den Basen von Endtransistoren Hegen, deren Kollektoren zusammengeschaltet sind und ihren Strom in eine Ablenkspule treiben, gekennzeichnet durch

a) Rückkopplung eines Teils der am Verbindungspunkt (a) der Kollektoren der Endtransistoren (Ch, Q*) anstehenden Spannung in die Treiberstufe und

b) Parallelschaltung einer Differenzierstufe (9,10) zum Signalzweig (1) derart, daß eine Addition des Ausgangssignals der Differenzierstufe zum Eingangssignal (Um) erfolgt

!0