DE2704285B2

DE2704285B2 - Parabelstromgenerator

Info

Publication number: DE2704285B2
Application number: DE2704285A
Authority: DE
Inventors: Lewis Irwin Lancaster Pa. Mengle (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1979-05-31
Also published as: CA1059223A; FR2340008A1; JPS5294724A; DE2704285C3; PL112004B1; DE2704285A1; FR2340008B1; US4028586A; GB1564581A; IT1077504B

Description

Die Erfindung betrifft einen Parabelstromgenerator, *o wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

In der US-PS 39 30 185 ist ein Farbfernsehempfänger mit einer In-Line-Dreistrahl-Bildröhre beschrieben, bei der zusätzlich zum Ablenkjoch eine Quadrupolwicklung vorgesehen ist, die mit einem vertikalfrequenten « Parabelstrom gespeist wird und eine Horizontalkonvergenz von Vertikallinien bewirkt, so daß die dynamische Konvergenzschaltung vereinfacht wird, welche üblicherweise sowohl Vertikal- als auch Horizontalkonvergenzkorrekturströme erfordert. Ein Parabelstromgenerator, der sich zur Lieferung eines solchen parabolischen Konvergenzkorrekturstroms eignet, enthält gemäß der US-PS 39 11 295 eine modifizierte Brückenschaltung mit zwei in Reihe geschalteten Potentiometern, die parallel zu den Eingangsanschlüssen der Brücke liegen und an eine Sägezahnstromquelle angeschlossen sind und der getrennten Steuerung des Brückenausgangsstroms während Abschnitten positiver und negativer Polarität des Eingangssägezahnstroms dienen. Es hat sich gezeigt, daß sich unter Umständen μ der Widerstand der Potentiometer unerwünscht verändern kann, was zu Instabilitäten der von der Brückenschaltung erzeugten Parabelströme führt. Eine ähnliche Schaltung ist in der US-PS 38 21591 beschrieben.

Ein weiterhin aus der DE-OS 23 11 574 bekannter Parabelstromgenerator arbeitet mit einer Zusammenschaltung einer Anzahl unterschiedlich vorgespannter Transistoren, die bei linear anwachsender Eingangsspannung nacheinander leitend werden und zunehmende Strombeträge zum Ausgangsstrom liefern, so daß an einem vom Ausgangsstrom durchflossenen Widerstand eine durch einen Polygonzug angenäherte Parabelspannung entsteht. Die Genauigkeit der erreichten Parabelform hängt von der Anzahl der verwendeten Transistoren ab, die mit zunehmender Transistorenzahl die einzelnen Geradenabschnitte des Polygonzuges kleiner werden und sich damit besser an die nachzubildende Kurve anpassen. Die Zusammensetzung bestimmter Spannungsformen durch sukzessives Einschalten von Halbleiterschaltern ist auch aus der Zeitschrift »radio fernsehen elektronik« Nr. 18,1969, Heft 6, Seiten 170 bis 172 bekannt, wo ein Stufenspannungsgenerator für die Erzeugung von Treppenspannungen beschrieben ist, der im Prinzip mit Widerständen und Dioden aufgebaut ist, welche durch einen Konstantstrom gespeist werden und bei sukzessiver Einschaltung eine treppenförmige Ausgangsspannung liefern.

Die Aufgäbe der Erfindung besteht in der Vergrößerung der Betriebszuverlässigkeit und Verbilligung des eingangs erörterten Parabelstromgenerators bei gleichzeitiger Vereinfachung der Einstellung des erzeugten Parabelstroms. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine geringere Belastung der Einstellpotentiometer erreicht, so daß deren Zuverlässigkeit erhöht wird, ohne daß man zu stärker belastbaren und damit teureren Typen greifen müßte. Außerdem läßt sich der Konvergenzstro.m wegen der verringerten Gesamtwiderstandsänderung beim Verstellen der Potentiometer feinfühliger einstellen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhr. ;ngsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ablenkschaltung mit dem erfindungsgemäß verbesserten Parabelstromgenerator und

F i g. 2a und 2b Stromformen, wie sie in der Schaltung gemäß F i g. 1 auftreten.

Von einer nicht dargestellten Signalquelle gelieferte vertikalfrequente Synchronimpulse 10 werden einem Eingangsanschluß 11 eines Vertikalablenkgenerators 12 zugeführt. Dieser erzeugt eine Wechselspannung in Form einer Sägezahnschwingung 13, welche über eine Reihenschaltung aus einem Potentiometer 14, Widerständen 15 und 17, einem Potentiometer 18, den Ve-tikalablcnkspulen 20a bis 20b und einem Rückkopplungswiderstaiid 21 ikh.1' Masse geführt wird. Der durch die Ablenkspulen 20 fließende AbleriKsliom erzeugt ein magnetisches Feld zur Ablenkung dreier Strahlen einer nicht dargestellten Farbbildröhre. Am Widerstand 21 fällt ein Rückkopplungssignal ab, das zum Eingangsanschluß des Generators 12 zurückgeführt wird. Parallel zum Potentiometer 14 und den Widerstand 15 liegt ein Widerstand 16 und parallel zum Widerstand 17 und Potentiometer 18 liegt ein Widerstand 19. Die Impedanzschaltung aus den Widerständen 14 bis 19 wirkt mit dem übrigen Teil der Schaltung im Sinne der nachfolgend beschriebenen Funktionsweise des Stromgenerators zusammen.

Eine Dioden-Brückenschaltung 22 ist mit Eingangsanschlüssen A und B parallel an die Impedanzschaltung angeschlossen. Über die Ausgangsanschlüsse D und C

der Brüpke 22 ist eine Last aus der Parallelschaltung eines Dämpfungswiderstandes 27 mit einer Quadrapolkunvergenzkorrekturwicldung 28 aus vier Windungsabschnitten 28a bis TAd geschaltet. Wie in der US-PS 39 30 185 erläutert ist, kann die Quadrupolwicklung 28 s um das Ablenkjoch gewickelt sein, welches seinerseits den Hals der Bildröhre umgibt, so daß das Feld der Wicklung 28 im Sinne einer Konvergenz der Strahlen wirken kann.

Die Brückenschaltung 22 ist der im US-Patent 3911295 beschriebenen ähnlich. Es sei nun die Betriebsweise des verbesserten Parabelstromgenerators anhand der Stromformen 13 und 31 erörtert, die in den F i g. 2a bis 2b veranschaulicht sind.

Der Zeitpunkt T₀ entspricht dem Nulldurchgang der is Sägezahnschwingung 13. Zum Zeitpunkt T₀ ist also der Ablenkstrom O und der durch die Quadrupolwicklung 28 fließende Parabelstrom /_a hat ebenfalls den Wert 0, da an den Widerständen 14 bis 19 keine Spannung abfällt, welche die Diodenbrücke 22 in den Leitungszusiäiiu vorspannen konnte. Die Dioden 23,24,23 und 26 der Brücke 22 sind Siliziumdioden mit einer unschaltspannung von etwa 0,6 Volt Die parallel zur Diode 23 liegende Diode 29 und die parallel zur Diode 25 liegende Diode 30 sind Germaniumdioden mit Einschaltspannungen von etwa 0,2 Volt

Zum Zeitpunkt Ti hat der Sägezahnstrom 13 den Wert — /ι erreicht, der ausreicht um eine Spannung an den Widerständen 17 bis 19 abfallen zu lassen, infolge deren die Diode 30 in den Leitungszustand vorgespannt wird. Dadurch fließt im Zeitraum 71 bis T₂ ein Strom von Masse nach oben durch den Widerstand 21, die Ablenkwicklungen 20, die Diode 30 und die Parallelschaltung des Widerstandes 27 mit der Wicklung 28, vom Anschluß C zum Anschluß D, und durch die Widerstände 14 bis 16 zum Ausgangsanschluß des Generators 12. Wenn die Spannung an den Widerständen 14 bis 16 etwa 0,6 Volt erreicht, leitet die Diode 26 und bildet einen Parallelweg für den Strom mit den Widerständet! 14 bis 16.

Während des Zeitraums 7Ί bis T₂ erzeugt der durch die Diode 30 fließende anwachsende Strom einen anwachsenden Spannungsabfall am Innenwiderstand der Diode, so daß zum Zeitpunkt T₂ diese Spannung etwa 0,6 Volt beträgt und die Siliziumdiode 25 vorspannt, die dann parallel zur Diode 30 leitet und e.nen niederohmigen Stromflußweg bildet, der zu einem steileren Anstieg des Stromes /a im Intervall T₂ bis Tj führt, wie dies die Schwingungsform 31 zeigt. Wie ebenfalls in der bereits erwähnten US-PS 39 11 295 erwähnt ist, sorgt die Parallelanordnung der Dioden 25 und 30 mit unterschiedlichen Einschaltspannungen für einen Knickpunkt im Brückenstrom, so daß der Brückenausgangsstrom /» besser eine Parabelform nachbildet.

Das Rücklaufintervall des Abtaststromes 13 liegt im Zeitraum Tj bis T₄, in welchem sich die Polarität des Ablenkstromes von einem Maximum - l_p zu einem Maximum + /_p umkehrt und dabei den normalisierten Brückcnansgangsstrom I₂₉ erzeugt, wie dies die Schwingungsform31 im Intervall Tj bis Ti zeigt

Während der positiven Hälfte des Ablenkstromes 13 leiten die beiden anderen Zweige der Diodenbrücke 22 und erzeugen einen Brückenausgangsstrom /2s. wie er durch die Stronifom 31 im Intervall Ti bis T₄ veranschaulicht ist. Im Zeitintervall T₄ bis T; fließt Strom vom Anschluß A dünn die in Durchlaßrichtung vorgespannten Dioden 23 und 29, die Parallelschaltung des Widerstandes 27 mit der Wicklung 28, vom Anschluß C zum Anschluß D, und durch die Diode 24, die Widerstände 17 bis 19, die Ablenkwicklung 20 und den Widerstand 21 nach Masse. Wenn der Ablenkstrom auf einen Wert +I₂ abfällt, dann sinkt die an den Widerständen 14 bis 16 entstehende Spannung unter 0,6 Volt, und die Diode 23 hört auf zu leiten. Während des Zeitintervalls Ts bis T₆ leitet die Diode 29 den abnehmenden Strom, bis der Ablenkstrom auf den Wert + /1 abfällt und eine Spannung an den Widerständen 14 bis 16 erzeugt, die kleiner als die 0,2 Volt Grenze ist, die zur Aufrechterhaltung des Leitungszustandes der Germaniumdiode 29 erforderlich ist so daß der Brückenausgangsstrom zum Zeitpunkt Te aufhört zu fließen. Der Anschluß D der Brücke 22 ist mit dem Verbindungspunkt der beiden Impedanzschaltungen 14 bis 16 und 17 bis 19 verbunden. Dadurch läßt sich eine unabhängige Einstellung des parabelförmigen Brückenausgangssfoms 28 jeweils in den Abschnitten positiver und negativer Polarität des Sägez?,^! lablenkstroms 13 erreichen.

Soweit die Funktion der Brückenschaltung bisher beschrieben ist ähnelt sie derjenigen gemäß US-PS 39 11 295. Wie jedoch bereits angedeutet worden ist, können in Fällen, wo ein einziger einstellbarer Widerstand zwischen die Anschlüsse A und D und D und B der Brücke 22 gekoppelt ist unerwünschte Widerstandsänderungen, etwa durch den Übergangswiderstand des Gleitkontaktes, unerwünschte Spannungsänderungen an den betreffenden Potentiometern auftreten. Dadurch würden die Einsatzpunkte und die Knickpunkte des parabelförmigen Ausgangsstroms I₂S sich verschieben, weil die Dioden zu verändernden Zeiten ein- oder ausgeschaltet werden. Ferner würde sich die Steigung des Stromes zwischen den Knickpunkten und der Spitzenamplitude der Ströme in den Zeitpunkten Tj und T₄ ebenfalls verändern. Verwendet man eine solche Schaltung in einem Wiedergabegerät wie es in der US-PS 39 30 185 beschrieben ist dann würde sich der Konvergenzzustand der Strahlen verändern, so daß offensichtlich ein unerwünschter Fehlkonvergenzzustand auftreten würde. Es sei hier betont, daß sich die an dieser Stelle beschriebene Erfindung auch bei einer üblicheren Vier-Dioden-Brükkenschaltung, als sie nachfolgend beschrieben ist mit gleichem Vorteil verwenden läßt. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 verringert die Impedanzschaltung mit den Widerständen 14 bis 19, die zusammen mit der Brückenschaltung 22 verwendet wird, die unerwünschten Veränderungen des parabloischen Brückenausgangsstroms.

Betrachtet man zunächst die erste Hälfte der impechßzschaltung mit den Widerständen 14 bis 16, dann bestimmt der Widerstand 15 in Reihe mit dem Potentiometer 14 den minimalen Widerstand im Reihenzweig der Schaltung. Der parallel zu den Widerständen 14 und 15 liegende Widerstand 16 bestimmt den maximalen Widerstand der Schaltung. Da der SägezahnableriKstrom den Parallelzweig mit den Widerständen 14—15 und dem Widerstand 16 durchfließt, hat eine unerwünschte Veränderung der Einstellung des Potentiometers 14 durch Erhöhung des Übergangswiderstandes des Schleifers eine geringere Wirkung. Ferner fließt infolge des Parallelstromzweiges weniger Strom durch das Potentiometer 14, und es kann ein weniger belastbares Potentiometer verwendet werden, so daß die Kosten sich verringern. Die Verwendung der Parallelwiderstandsschaltung stellt

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Leistungsumsatzes in den verschiedenen Widerständen der Parallelschaltung und der Einstellung der oberen und unteren Widerstandsgrenzen durch die Verwendung der Schaltung, welche leichter eine korrekte Konvergenzeinstellung erlauben, zu einem verbesserten Parabelstromgenerator, welcher einen stabileren Parabel-Brücken-Ausgangsstrom liefert als die Schaltung nach dem Stande der Technik.

außerdem sicher, daß der Gesamtwiderstand der Schaltung niedrig bleibt und daher die durch den Ablenkstrom erzeugte Verlustwärme ebenfalls minimal bleibt. Die gleichen Vorteile treffen auf die untere Hälfte der Impedanzschaltung mit den Widerständen 17 bis 19 zu. Auf diese Weise führen die Vorteile einer geringeren Empfindlichkeit hinsichtlich der Potentiometereinstellung, einer größeren Stabilität wegen des

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Parabelstromgenerator mit einem Ablenkgenerator, der einen Sägezahnstrom an die Reihenschaltung einer Ablenkwicklung mit einer ersten und mit s einer zweiten einstellbaren Widerstandsschaltung liefert, und mit einer parallel zu dieser Widerstandsschaltung liegenden Brückenschaltung, welche einen im wesentlichen parabolischen Strom durch eine an ihre Ausgangsanschlüsse angekoppelte Last fließen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschaltungen jeweils die Reihenschaltung eines ersten Festwiderstandes (15, 17) mit einem einstellbaren Widerstand (14, 18) und einen parallel zu dieser Reihenschaltung liegenden zweiten Festwiderstand (16, 19) enthalten, und daß an den Verbindungspunkt der beiden Widerstandsschaltungen (14, 15, 16 bzw. 17, 18, 19) ein Ausgangsanschluß (D) der Brückenschaltung zur getrennten Einstellung des Parabelstroms während der beiden Pol&rilätsrichtungen des Sägezahnsircimes und zur Begrenzung des Anteils der durch die einstellbaren Widerstände fließenden Parabelstromkomponenten angeschlossen ist

2. Parabelstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und äer zweite Festwiderstand (15,17 bzw. 16,19) zur Bestimmung der Größe des parabolischen Laststromes im Sinne einer maximalen bzw. minimalen, durch die Widerstandsschaltungen fließenden Stromes bemessen -» sind.

3. Parabelstromgenerator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung als Konvergenzkorrekturstromgeneravor fi'r einen Farbfernsehempfänger.