DE2649718A1 - Schaltungsanordnung zum ansteuern der ablenkspule einer bildroehre - Google Patents

Schaltungsanordnung zum ansteuern der ablenkspule einer bildroehre

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DE2649718A1
DE2649718A1 DE19762649718 DE2649718A DE2649718A1 DE 2649718 A1 DE2649718 A1 DE 2649718A1 DE 19762649718 DE19762649718 DE 19762649718 DE 2649718 A DE2649718 A DE 2649718A DE 2649718 A1 DE2649718 A1 DE 2649718A1
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Schaefer Wolfgang Dipl-Ing 3011 Garbsen De
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 1
HH 76/26 27.IO.76
"Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Ablenkspule einer Bildröhre"
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Ablenkspule einer Bildröhre, mit einem einer vorgegebenen beliebigen Spannungsform proportionaler Strom, wobei die Schaltungsanordnung einen Vorverstärker, einen der Ablenkspule vorgeschalteten Leistungsverstärker und einen Gegenkopplungszweig zwischen dem Schaltungsausgang und dem Schaltungseingang aufweist.
Ansteuerschaltungen für Ablenkspulen einer Bildröhre"sind allgemein bekannt. Eine solche Schaltung ist beispielsweise auf den Seiten 368 und 369 des Buches Tietze, Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik", Springer-Verlag, 1974 (Abbildung 12.13) beschrieben, Weiterhin ist es bekannt, vor eine derartige Ansteuerschaltung einen Operationsverstärker zu schalten und die Ansteuerschaltung mit in die Gegenkopplung einzubeziehen, um einen Präzisions-Verstärker zu erhalten (Seite 377 der genannten Literaturstelle). Auf diese Weise will man.einen Verstärker erhalten, der die
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guten Eingangsdaten des verwendeten Operationsverstärkers besitzen soll. Nachteilig ist jedoch, daß der Operationsverstärker die Bandbreite der Anordnung auf relativ niedrige Werte begrenzt. Weiterhin sind für das erstgenannte Beispiel (Abb. 12.I3) infolge einer Phasendrehung um I80 zwischen Eingang und Ausgang zwei als invertierend geschaltete Operationsverstärker erforderlich, um eine gegenläufige Rückführung zu erreichen.
Die obengenannten Nachteile lassen sich dadurch vermeiden, daß man bei hohen Frequenzen den bzw. die Operationsverstärker umgeht und das Eingangssignal direkt auf die Endstufe gibt. Hierbei muß jedoch die Ansteuerschaltung der Endstufe in diesem Frequenzbereich noch eine genügend große Spannungsverstärkung besitzen, damit auch bei hohen Frequenzen eine ausreichende Schleifenverstärkung erhalten bleibt. Eine prinzipielle Anordnung bzw. ein Präzisions-Verstärker sind in den Abbildungen 12.23 bzw. 12.24 der erwähnten Literaturstelle dargestellt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der dargestellte Präzisions-Verstärker verhältnismäßig störanfällig ist.
Es ist auch schon ein Breitbandverstärker vorgeschlagen worden.(deutsche Patentanmeldung P 26 23 379.4), bei dem zur Erzeugung eines spannungsgesteuerten Stromes Ansteuertransistoren mit ihren Kollektoren an den
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Basen von Endtransistoren liegen, deren Kollektoren zusammengeschaltet sind und ihren Strom in eine Ablenkspule treiben. Ein Teil der am Verbindungspunkt der Kollektoren der Endtransistoren anstehenden Spannung wird dabei in die Treiberstufe zurückgekoppelt und zum Signalzweig eine Differenzierstufe derart parallel geschaltet, daß eine Addition des Ausgangssignals der Differenzierstufe zum Eingangssignal erfolgt, wobei eine Amplitudeneinstellung zwecks Kompensation der Zeitvergrößerung die Verstärker vorgenommen wird. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung nur eine relativ geringe Bandbreite aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die störunanfällig ist, eine gute Nullpunktstabilität besitzt und eine hohe Bandbreite aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Vorverstärker ein breitbandiger, Operationsverstärker vorgesehen ist, der eine dem Endverstärker vorgeschaltete Konstantstromquelle über je einen symmetrisch zum Signaleingang liegenden Widerstand steuert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das eine Ende der Widerstände jeweils an den Verbindungsleitungen der Widerstände und der Emitter der zugeordneten Transistoren liegt, während das andere Ende gemeinsam am Vorverstärkerausgang angeschlossen ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Spannungsrückkopplung von der Ablenkspule über ein R-C-Netzwerk und die Stromrückkopplung über Widerstände erfolgt.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist in der Verwendung eines einfachen Widerstandes für die Ansteuerung der Konstantstromquelle zu sehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild,
Fig. 2 ein Schaltbild und
Fig. 3 zur Erläuterung der Funktionsweise ein allgemein gehaltenes Berechnungsbeispiel.
In Figur 1 wird die Eingangsspannung U„ einem Operationsverstärker 1 zugeführt, der über einen nicht gezeichneten Widerstand eine Stromquelle 2 ansteuert. Die Stromquelle 2 speist einen Verstärker 3» der beispielsweise zwei Darlingtonendstufen oder eine Darlingtonendstufe und eine komplementäre Darlingtonendstufe enthält. Der Verstärker 3 ist mit der Ablenkspule k einer zeichnerisch nicht dargestellten Bildröhre und einem Lastwiderstand 5 elektrisch leitend verbunden. An die Verbindungsleitung zwischen dem Verstärker 3 und der Ablenkspule k ist eine an den Schaltungseingang geführte Spannungsrückführungsleitung 6 angeschlossen. Eine Stromrückführung erfolgt mittels einer an die Verbindungsleitung zwischen der Ablenkspule k und dem Meß widerstand 5
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angeschlossene elektrische Leitung 7 an den Schaltungseingang.
Das in Figur 2 dargestellte Schaltbild zeigt insbesondere den näheren Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Blöcke 1-3» die in dieser Figur durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Weiterhin sind aus Figur 2 die übrigen in Figur 1 dargestellten elektrischen Bauelemente k bis 7 und weitergehende Schaltungsmaßnahmen eingezeichnet. Zum letzteren dienen insbesondere die zur Schaltung des Operationsverstärkers 1 dienenden Widerstände R1 und R. sowie die Kondensatoren C1 bis C , das für die Spannungsrückkopplung vorgesehene R-C-Netzwerk aus den Widerständen R_ und Rq und dem Kondensator C sowie die für die Stromrückkopplung verwendeten Widerstände R2 und R„.
Die Konstantstromquelle 2 weist jeweils einen Schaltkreis zur Erzeugung von positiven bzw. negativen Strömen auf. Der erste Schaltkreis besteht aus einer an den positiven Pol einer Gleichspannungsquelle liegenden Zenerdiode CR1, die mit einem Widerstand R1A in Reihe geschaltet ist. Die Verbindungsleitung zwischen der Zenerdiode CR. und dem Widerstand R1. ist an die Basis eines Transistors Q1 angeschlossen, dessen Emitter über einen Widerstand R1^ mit Parallelkondensator C.„ an dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle UB angeschlossen ist und dessen Kollektor mit der Basis eines Transistors Q_ in elektrisch leitender Verbindung steht. Der Transistor Q„ ist der Eingangstransistor einer Darlington-
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schaltung, die mit einer komplementären Darlingtonschaltung den Leistungsverstärker 3 bildet.
Der zweite Schaltkreis der Konstantstromquelle zur Erzeugung von negativen Strömen weist die gleichen Bauelemente wie der erste Schaltkreis zur Erzeugung von positiven Strömen auf. Diese Bauelemente sind mit CRr, R1I-, Rifli ci4 und Qq bezeichnet· Hierbei ist zu beachten, daß die Zenerdiode CR. und der Widerstand R1O an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle U_ angeschlossen sind. Der Kollektor des Transistors Q0 ist an die Basis eines Eingangstransistors Ql· der komplementären Darlingtonschaltung geführt.
An den Emitter des Eingangstransistors Q- der ersten Darlingtonendstufe ist die Basis eines weiteren Transistors Q-, über einen Kondensator C die Spannungsrückführungsleitung 6 und über einen Widerstand R„o der Emitter des Eingangstransistors Q^ der komplementären Darlingtonendstufe angeschlossen. Der Kollektor des Eingangstransistors Q^ ist über einen Kondensator C« und einen Widerstand R21 an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle Ug geführt und weiterhin mit der Basis des zugehörigen Ausgangstransistors Qg elektrisch leitend verbunden.
Die Ablenkspule k der zeichnerisch nicht dargestellten Bildröhre ist an die Verbindungsleitung zwischen dem Emitter des Eingangstransistors Q. und dem Widerstand R2-sowie an die Verbindungsleitung zwischen dem Emitter des
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Transistors Qt- und dem Kollektor des Transistors (L-angeschlossen. Das andere Ende der Ablenkspule 4 ist an die Stromrückführungsleitung 7 und den geerdeten Meßwiderstand 5 geführt.
Die Ansteuerung der Konstantstromquelle 2 vom Operationsverstärker 1 erfolgt über die Widerstände R1 und R-io. Der Widerstand R1n ist an die Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand R1/- und dem Emitter des Transistors Q1 des Schaltkreises zur Erzeugung der positiven Ströme angeschlossen. Der Widerstand R.„ ist mit der Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand R1O und dem Emitter des Transistors Q0 des Schaltkreises zur Erzeugung der negativen Ströme elektrisch leitend verbunden,
In Figur 3 ist der Aus schnitt aus der Schaltungsanordnung mit den Strömen und der Spannung dargestellt, der zur Erläuterung der Erfindung von Interesse ist. Darin bedeuten:
= ■Rechenverstärker
Ij-2 = Konstant ströme der beiden Quellen
= Spannung des Rechenverstärkers , Uß2 = Batteriespannungen
= Laststrom (Eingangsstrom für die nachfolgende Stufe)
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Werden die beiden äußeren Maschenumläuf e a und b betrachtet,
so ergeben sich, daraus folgende Gleichungen:
a.) U31 - TJEV - I1 · H10 - IJj116 = 0 (1)
- 1Z ' R
12 -
Für die drei Knotenpunkte c, d und e sind die Gleichungen
zu schreiben:
c.) IE1 - I1 - I« = 0 (3)
d.) - I22 + I2 + I» = 0 (4)
e.) If - I" - IL =0 (5)
Aus diesen Gleichungen wird als Laststrom Ij1 ermittelt
I1 = ÜB2 * %7 ~ %18 - ÜB1 " ^Y " %16 + IK1 - Ig2 (6) ^12 5IO
Wird ein symmetrischer Aufbau vorausgesetzt, das heißt
|%l - IUB2|; I
R10 = R12
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so vereinfacht sich Gleichung (6) zu dem Ausdruck
1L = 2 * Urv = 2 « URV (7)
R10 R12
Als Ergebnis ist festzustellen, daß der Laststrom proportional der doppelten Verstärkerspannung URV und umgekehrt proportional den Vorwiddrständen Rlf) bzw. R12 ist. Damit ist eine einfache Beziehung zur Dimensionierung symmetrischer Schaltungen angegeben worden.
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e e
/M-rs e \fe

Claims (3)

  1. HH 76/26
    Patentansprüche
    If Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Ablenkspule einer Bildröhre mit einem einer vorgegebenen beliebigen Spannungsform proportionalen Strom, wobei die Schaltungsanordnung einen Vorverstärker, einen der Ablenkspule vorgeschalteten Leistungsverstärker und einen Gegenkopplungszweig zwischen dem Schaltungsausgang und dem Schaitungseingang aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorverstärker ein breitbandiger Operationsverstärker (1) vorgesehen ist, der eine dem Endverstärker (3) vorgeschaltete Konstantstromquelle (2) über je einen symmetrisch zum Signaleingang liegenden Widerstand R1 bzw. R.o steuert.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Widerstände (R10 bzw. R12^ jeweils an den Verbindungsleitungen der Widerstände (R-t/r bzw. R1 ο ) und der Emitter der zugeordneten Transistoren (Ql bzw. Q2) liegt, während das andere Ende gemeinsam am Vorverstärkerausgang angeschlossen ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsrückkopplung von der Ablenkspule (4) über ein R-C-Netzwerk (R7j R9;C5) und die Stromrückkopplung über Widerstände (R0,R) erfolgt,
    809R 1 & '0U4
DE19762649718 1976-10-29 1976-10-29 Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Ablenkspule einer Bildröhre Expired DE2649718C3 (de)

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DE2649718B2 DE2649718B2 (de) 1978-11-09
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US4645986A (en) * 1984-05-30 1987-02-24 Sgs Halbleiter-Bauelemente Gmbh Deflectional system for a television set comprising a power transistor

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