DE2704285C3 - Parabelstromgenerator - Google Patents
ParabelstromgeneratorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Parabelstromgenerator, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.
In der US-PS 39 30 135 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, weiche üblicherweise sowohl Vertikal- als auch Horizontalkonvergenzkorrekturströme
erfordert. Ein Parabelstromgenerator, der sich zur Lieferung eines solchen parabolischen Konvergenzkorrekturstroms eignet, enthält
gemäß der US-PS 39 11295 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
der Widerstand der Potentiometer unerwünscht verändern kann, was zu Instabilitäten der von der
Brückenschaltung erzeugten Parabelströme führt. Eiine ähnliche Schaltung ist in der US-PS 38 21591
beschrieben.
Ein weiterhin aus der DE-OS 23 Il 574 bekannter
Parabelstromgenerator arbeitet mit einer Zusammen schaltung 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,
weiche durch einen Konstantstrom gespeist werden und bei sukzessiver Einschaltung eine treppenförmige
Ausgangsspannung liefern.
Die Aufgabe 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 erfinduogsgemäßen 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 Konvergenzstrom
wegen der verringerten Gesamtwiderstandsänderung beim Verstellen der Potentiometer feinfühliger
einstellen.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachfolqend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 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
Vertikalablenkspulen 20a bis 20b und einem Rückkopplungswiderstand 21 nach Masse geführt wird. Der durch
die Ablenkspulen 20 fließende Ablenkstrom 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 Brücke 22 ist eine Last aus der Parallelschaltung eines Dämpfungswiderstandes 27 mit einer Quadrupolkonvergenzkorrekturwicklung
28 aus vier Windungsabschnitten 28a bis 28d geschaltet. Wie in der US-PS
39 30 185 erläutert ist, kann die Quadrupolwicklung 28
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 39 11295 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
Sägezahnschwingung 13. Zum Zeitpunkt 77> ist also der Ablenkstrom O und der durch die Quadrupolwicklung
28 fließende Parabelstrom /28 hat ebenfalls den Wert 0,
da an den Widerständen 14 bis 19 keine Spannung abfällt, weiche die Diodenbrücke 22 in den Leitungszustand
vorspannen könnte. Die Dioden 23, 24, 25 und 26 der Brücke 22 sind Siliziumdioden mit einer Einschaltspannung
von etwa 0,6 VoIl Die parallel zur Diode 23 liegende Diode 29 und die parallel zur Diode 25 liegende
Diode 30 sind Germaniumdioden mit Einschaitspannungen von etwa 0,2 VolL
Zum Zeitpunkt Γι 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 Fj bis Ti 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 J5
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
Widerständen 14 bis 16.
Während des Zeitraums 7Ί bis Ti 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
einen niedsrohmigen Stromflußweg bildet, der zu einem steileren Anstieg des Stromes hs im Intervall T2 bis 7Ί
führt, wie dies die Schwingungsform 31 zeigt. Wie ebenfalls in der bereits erwähnten US-PS 39 11295
erwähnt ist, sorgt die Parallelanordnung der Dioden 25 und 30 mit unterschiedlichen Einschaltspannungen für
einen Knickpunkt im Brückenstrom, so daß der Brückenausgangsstrom /28 besser eine Parabeiform
nachbildet. ·>5
Das Rücklaufimervall des Abtaststromes 13 liegt im Zeitraum T) bis Ά, in welchem sich die Polarität des
Ablenkstromes von einem Maximum — lp zu einem
Maximum + lp umkehrt und dabei den normalisierten
Brückenausgangsstrom /28 erzeugt, wie dies die Schwingungsform31
im Intervall Tj bis Ti zeigt.
Während der positiven Hälfte des Ablenkstfömes 13 leiten die beiden anderen Zweige der Diodenbrücke 22
und erzeugen einen Brückenausgangsstrom /28, wie er
durch die Stromform 31 im Interval! T0 bis Ti b5
veranschaulicht ist. Im Zeitintervall Ti bis Tj fließt Strom
vom Anschluß A durch die in Durchlaßrichtung vorgespannten Dioden ?3 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 +/2 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 T5 bis T6 leitet die Diode 29 den
abnehmenden Strom, bis der Ablenkstrom auf den Wert + Α 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 Ti 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 Brückenausgangsstroms
28 jeweils in den Abschnitten positiver und negativer Polarität des Sägezahnablenkstroms 13
erreichen.
Soweit die Funktion der Brücivcnschaltung 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 £ 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 /j8
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 Ti 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 F i g. I 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 Impedanzschaltung mit den Widerständen 14 bis '6,
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 Sägezahnablenkstrom 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 Schleifer« ein<i geringere
Wirkung, l· erner 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
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 Potentiometereinstcllung,
einer größeren Stabilität wegen des Leistungsumsatzes in den verschiedenen Widers
der Parallelschaltung und der Einstellung der und unteren Widerstandsgrenzen durch die V
dung der Schaltung, welche leichler eine ki Konvergenzeinstellung erlauben, zu einem verbe
Parabelstromgenerator, welcher einen stabilerei bei-Drücken-Ausgangsstrom liefert als die Sc
nach dem Stande der Technik.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Parabelstromgenerator mit einem Ablenkgenerator, der einen Sägezahnstrom an die Reihenschaltung
einer Ablenkwicklung mit einer ersten und mit 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 beides Polaritätsrichtungen des Sägezahnstromes 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 der 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. Parabebtromgenerator nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch die Anwendung als Konvergenzkorreklurstromgenerato;
für einen Farbfernsehempfänger.
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