DE2712042C3 - Schaltsignalgenerator für ein geschaltetes Vertikalablenksystem - Google Patents

Schaltsignalgenerator für ein geschaltetes Vertikalablenksystem

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DE2712042C3
DE2712042C3 DE2712042A DE2712042A DE2712042C3 DE 2712042 C3 DE2712042 C3 DE 2712042C3 DE 2712042 A DE2712042 A DE 2712042A DE 2712042 A DE2712042 A DE 2712042A DE 2712042 C3 DE2712042 C3 DE 2712042C3
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Description

55
Die Erfindung betrifft einen Schaltsignalgenerator, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.
In der DE-OS 2603 162 ist ein geschaltetes Verti- r,o kalablenksystem beschrieben, in welchem zwei Schalter Horizontalrücklaufimpulse an einen parallel zur Vertikalablenkwicklung geschalteten Kondensator koppeln, um diesen aufzuladen. Ein erster Schalter ist während abnehmender Perioden innerhalb aufeinanderfolgender Horizontalrücklaufperioden während eines ersten Abschnittes jedes Vertikalhinlaufintervalls geschlossen, um den Kondensator auf einen abnehmenden Spannungspegel einer ersten Polarität aufzuladen. Der zweite Schalter ist während zunehmender Perioden innerhalb eines zweiten Abschnitts jedes Vertikalhinlaufintervaüs geschlossen, um den Kondensator mit einer zunehmenden Spannung der entgegengesetzten Polarität aufzuladen. Der Kondensator entlädt sich über die Vertikalablenkwicklung, so daß durch diese Wicklung ein sägezahnförmiger Ablenkstrom fließt. Die Schalter können gesteuerte Siliziumgleichrichter (SCR) sein, welche während der Horizontalrücklaufperioden durch impulsbreitenmodulierte Signale in den Leitungszustand geschaltet werden, welche von einer Stufe abgeleitet werden, in der horizontalfrequente Sägezahnsignale durch ein vertikalfrequentes Signal moduliert werden. Wie in dieser Literaturstelle auch erörtert ist, können die Pegel der den Modulatoren zugeführten Signale so eingeregelt werden, daß die beiden Schalter sich in ihrem Leitungszustand überlappen, um auf diese Weise die Größe der Kissenverzerrungskorrektur zu verändern, die durch die vertikalfrequente Belastung der Horizontalablenkschaltung bewirkt wird.
Eine Kissenkorrekturschaltung auch in dem älteren Patent Nr. 2 649 909 beschrieben. Hierbei werden von der Horizontalablenkschaltung abgeleitete zeilenfrequente Impulse mit einer vertikalfrequenten Modulation versehen, und der diesbezügliche Modulator wird durch zeüenfrequente Steuerimpulse, welche eine lineare Dachschräge aufweisen, angesteuert. Bei einer solchen Ansteuerung durch Impulse mit linearer Dachschräge können aber in der Mitte des Vertikalhinlaufs Instabilitäten auftreten, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Die zur Aufladung des Kondensators bei der eingangs erwähnten Schaltung benutzten Horizontalrücklaufspannungsimpulse sind im wesentlichen sinusförmig. Selbst wenn man den Rücklauftransformator auf Oberwellen abstimmt, sind die Impulse nicht rechteckig, sondern haben nichtlinear geformte Vorder- und Rückflanken. Im Mittenbereich des Vertikalhinlaufintcrvalls, wenn die Tastsignale eine Aufladung des Kondensators nur durch einen Teil der Rücklaufimpulsrückflanken erlauben, führt die schnell abfallende Rückflanke zu einer geringeren Ladung, als es gewünscht ist, weil die linear betriebenen Modulatoren die Steigung der Rücklaufimpulse nicht kompensieren. Die Amplitudenrückführung im geschalteten V>.rtikalkrcis läßt zwar einen Fehlerverstärker reagieren, jedoch erfolgt d'-.'s nicht linear, so daß der Modulator eine weitere (zu große) Tastimpulskompensation bewirkt. Infolge der längeren Schließzeit des Schallers wird ein größerer Teil der Rückflanke des Rücklaufimpulses durchgelassen, in welchem die Spannung wegen der Impulssteigung nichtlinear anwächst und die Ladespannung des Kondensators über denjenigen Pegel anwächst, der mr Linearisierung des Verstärkers und des vertikalfrequenten Säge/.ahnablenkstroms in der Ablenkwicklung benötigt wird. Als Ergebnis tritt eine Instabilität im Verstärker während des initiieren Teils des Vertikalhinlaufintervalls auf, welche zu Schwingungen im Verstärker und sich daraus ergebenden unerwünschten Nichtlinearitäten des Ablenkstroms Anlaß geben kann. Die Wirkung dieser Instabilität wird noch stärker, wenn die Signalpegel so justiert sind, daß sich die beiden Schalter in ihrem Leitungszustand im mittleren Teil des Vertikalhinlaufintervalls überlappen. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe
von Maßnahmen, durch welche eine wesentlich bessere Stabilität des Vertikalablenksystems erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Fig. 1 zrigt ein Blockschaltbild einer Ablenkschaltung gemäß der Erfindung, und
Fig. 2a bis 2d veranschaulichen Kurvenformen, wie sie an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß Fig. 1 auftreten.
Ein vertikalfrequent schwingender Oszillator und Sägezahngenerator 10, der von einer nicht dargestellten Quelle vertikalfrequenter Synchronimpulse angesteuert wird, erzeugt eine positiv gerichtete vertikalfrequente Sägezahnspannungsschwingu./g 11, die üb Kd 12 d i Wid
Der erste Modulator steuert eine Treiberstufe an,
die einen Transistor 37 enthält, dessen Emitter über einen Widerstand 100 und + V und dessen Kollektor über eine Trenndiode 52 an die Gateelektrode eines ersten SCR-Schalters 53 angeschlossen ist. Der zweite Modulator steuert eine zweite Treiberstufe an, welche einen Transistor 44 enthält, dessen Emitter über einen Widerstand 45 an + V und dessen Kollektor an die Steuerelektrode eines zweiten SCR-Schalters 46 ge-
Ki führt ist.
Die geschaltete Vertikalablenkschaitung arbeitet mit Horizontalrücklaufimpulsenergie, die von einem Horizontalablenkgenerator 56 abgeleitet wird, der durch eine nicht dargestellte Quelle horizontalfreis quenter Synchronimpulse synchronisiert wird, die in üblicher Weise irgendwo im Fernsehempfänger vorhanden ist. Der Generator 56 liefert einen Ablenkstrom über einen S-Formungskondensator 57 an ein Paar parallelgc schalteter Horizontalablenkspulen 58, di i ih d Ed
über einen Kondensator 12 und einen Widerstand 13 20 die mit ihrem ai deren Ende an Masse liegen. Der Geauf die Basis eines Transistors 14 in einer geschalteten nerator 56 speist auch eine Primärwicklung 48c eines Vertikalablenkschaitung gekoppelt werden. Die ·· ■ ·
Transistoren 14 und 15 sind zu einer Phasenspalter-Differenzverstärkerstufe zusammengeschaltet. Widerstände 24 und 25 verbinden die Kollektoren der
Transistoren 14 bzw. 15 mit einer Spannung B +, und
Widerstände 20 und 21 sind zwischen die Emitter der
Transistoren 14 und 15 und den Kollektor ei nes Tran-
sistors 22 geschaltet. Die Verstärkung der Differenztäkf id dh d Vhl d
Horizontalausgangstransformators 48. Eine erste Sekundärwicklung 48b liegt in Reihe mit einer Induktivität 55, einem SCR 53 und einem Kondensator 50 an Masse. Eine andere Sekundärwicklung 48a ist in Reihe mit einem SCR 46, einer Spule 49 und einem Kondensator50 an Masse geschaltet. Die Wicklungen 48a und 48fr sind in der angedeuteten Weise gepolt und dienen als Spannungsquellen für positiv gerichtete
verstärkerstufe wird durch das Verhältnis der Wider- 30 Horizontalrücklaufimpulsspannungen an den Anoden stände 20 und 21 zu den Widerständen 24 und 25 der SCRs 53 und 46. Diese Spannungen laden den bestimmt. Der Kondensator 27 entkoppelt die Basen parallel zu einem Paar in Reihe geschalteter Vertikalder Transistoren 14 und 15 und unterdrückt hochfre- ablenkwicklungen 51 geschalteten Kondensator 50 quente Störsignale bei Gleichtaktbetrieb (common während erster und zweiter Abschnitte jedes Vertimode operation) der Transistoren 14 und 15. Der 35 kalhinlaufintervalis jeweils mit entgegengesetzter Po-Kondensator 26 dient der Überbrückung und beein- larität auf.
flußt nur die vertikalfrequentcn Signale, da die hori- Wie in der erwähnten Offenlegungsschrift ausge-
zontalfrequentcn Signale an den Kollektoren prak- führt ist, wird in der ersten Hälfte jedes Vertikalhintisch gleiche Phase und Amplitude haben. laufintervalls der SCR 53 während jeder Horizontal-Zwischen die Spannung B+ und Masse sind in 40 rücklaufperiode eingeschaltet, und die Rücklaufim-Reihe geschaltete Widerstände 16, 17, 18 und 19 zur pulse 80 gemäß Fig. 2a, welche an der Wicklung 48b Vorspannung der Basis des Transistors 14 geschaltet. abgenommen werden, laden den Kondensator 5o'über Widerstände 28 und 30 sowie ein Potentiometer 29 die Induktivität 55 in einer Resonanzschwingung pospannen die Basis des Transistors 15 vor. Das Poten- sitiv auf. Nach jedem Horizontalrücklauf wird der tiometer 29 dient einer Symmetrierung mittels einer 45 SCR 53 nichtleitend, wenn die negative Spannung den Differenzspannungsänderung an den Kollektoren der Ladestrom des Kondensators 50 auf Null abfallen läßt.
Der SCR 53 wird durch Schaltsignale 83 gemäß Fig. 2d eingeschaltet, die von dem ersten Impulsbreitenmodulator geliefert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorderflanke der Signale 83 gegenüber der Vorderflanke jedes Horizontalrücklaufimpulses 80 vom Beginn des Vertikalhinlaufs bei 7',, zur Mitte des Hinlaufs bei T1 zunehmend verzögert werden. Die Signale 83 entsprechen phasenmodulierten 55 Impulsen. So leitet der SCR 53 abnehmende Beträge der Horizontalenergie, und der Kondensator 50 wird während dieses Intervalls mit einer abnehmenden positiven Spannung aufgeladen. Während des gleichen Intervalls T1, bis T1 entlädt sich der Kondensator 50 über die Vertikalablenkwicklung 51 und den Widerstand 19 nach Masse und erzeugt einen abnehmenden positiven Sägezahnablenkstrom in der Wicklung 51. In ähnlicher Weise wird während der zweiten Hälfte T1 bis T2 jedes Vertikalhinlaufintervalls der SCR 46 gespannt, welche zwischen B+ und Masse geschaltet 65 durch Schaltsignale 82 gemäß Fig. 2c, welche von sind. Der erste und zweite Modulator haben jeweils dem zweiten Impulsbreitenmodulator geliefert wereinen gemeinsamen Emitterwiderstand 33 bzw. 40 den, in den Leitungszustand geschaltet. Während des und Lastwiderstände 34 und 41. Zeitraums T, bis T. wird der Kondensator 50 rilnrch
Transistoren 14 und 15, die eine Differentialänderung der Leitungszeit der Schulter SCRs 53 und 46 im Sinne einer Zentrierung des Vertikalrasters auf dem Bildschirm zur Folge hat.
Der Transistor 22 dient als geschaltete Stromquelle für den Differenzphasenspalter und ist mit seiner Basis an eine Quelle nichtlinearer horizontalfrequenter Signale 76 angeschlossen, die von einem horizontaifrequenten Generator 59 stammen; sein Emitter ist über einen Widerstand 23 an Masse geschaltet.
Der Kollektor des Transistors 15 ist an die Basis eines Transistors 31 angekoppelt, der mit einem Transistor 32 einen ersten Impulsbreitenmodulator bildet. Der Kollektor des Transistors 14 ist an die Basis eines Transistors 38 angeschlossen, der mit einem Transistor 39 einen zweiten Impulsbreitenmodulator bildet. Die Basen der Transistoren 32 und 39 sind über Widerstände 35 bzw. 36 und Widerstände 42 und 43 vor-
die von der Wicklung 48a entnommenen Horizontalrücklaufimpulse auf eine zunehmend negative Spannung aufgeladen. Infolge der Entladung des Kondensators 50 während des Zeitraums T1 bis T2 kommt in der Vertikalablenkwicklung 51 ein zunehmend negativer Sägezahnablenkstrom zum Fließen. Während des Vertikalrücklaufs ist der SCR 46 infolge des Fehlens von Schailtsignalen gesperrt, und der Ablenkstrom in der Wicklung 51 kehrt sich um, während diese Wicklung mit dem Kondensator 50 einen Schwingkreis bildet.
Die beiden SCRs 53 und 46 können beide während eines Teils des Vertikalintervalls leiten, welcher von der Mitte des Hinlaufs T1 ausgeht, indem man die Signalpegel im Modulator und im Signalverarbeitungsteil der Schaltung justiert und auf diese Weise die Größe der Kissenkorrektur beeinflußt, die durch vertikalfrequente Belastung des Horizontalablcnksystcms bewirkt wird.
Der übrige Teil der Fig. 1 zeigt einen Horizonlalfrcqucnzgenerator 59, der horizontalfrequcnte Impulse 76 während jedes Horizontalrücklaufintervalls erzeugt, welche einen nichtlinearen Rampenabschnitt auf der Oberseite eines Impulssockelabschnittcs zur Steuerung der Verstärkung des Vertikalvcrstärkcrs im Sinne einer Verringerung möglicher Unstabilitätszustände (wie bereits erwähnt) enthalten.
Die Horizontalrücklaufimpulse 60, wie sie von einer geeigneten Wicklung des Transformators 48 entnommen werden können, werden über Widerstände 61 und 62 der Basis eines Transistors 63 zugeführt, der als Umkehrverstärker wirkt. Der Kollektor des Transistors 63 ist über einen Lastwiderstand 64 an + V und über Widerstände 65 und 66 an die Basis eines Transistors 67 angeschlossen, der als Kondensatorcntladeschalter arbeitet.
Zwischen + V und Masse sind ein Widerstand 68 und ein Kondensator 69 in Reihe geschaltet, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand 70 und eine Reihendiode 71 an den Kollektor des Schalttransistors 67 geführt ist; diese drei Elemente bilden einen Entladeweg für den Kondensator 69.
Der Verbindungspunkt des Widerstandes 63 mit dem Kondensator 69 ist ferner über einen Widerstand 72. ein Potentiometer 74 und eine Diode 75 an den Kollektor des Transistors 67 angeschlossen, wobei die drei letztgenannten Elemente einen Entladungsweg für den Kondensator 73 hilden, der zwischen dem Verbindungspunkt von Widerstand 72 und Potentiometer 74 nach Masse geschaltet ist. Die Dioden 71 und 75 dienen der Trennung der Entladewegc für die Kondensatoren 69 und 73.
In der Zeit zwischen den Horizontalrücklaufimpul-Si-V! CsQ. weiche dem Generator 59 zugeführt werden, sind die Transistoren 63 und 67 gesperrt. Die Kondensatoren 69 und 73 sind über die Dioden 71 bzw 75 entladen. Ein Ruhegleichstrom fließt in einem ersten Strompfad von + V über die Widerstände 68 und 70. die Diode 71 und den Transistor 67 und erzeugt eine erste Sockelspannung am Verbindungspunkt der Widerstände 68 und 70. Ein Ruhegleichstrom fließt ferner in einem zweiten Strompfad von + V über die Widerstände 68 und 72, das Potentiometer 74. die Diode 75 und den Transistor 67 und erzeugt eine zweite Sockelspannung am Kondensator 73.
Im Betrieb bringen die Rücklaufimpulse 60 den Transistor 63 zum Leiten und sperren den Transistor 67. Bei gesperrtem Transistor 67 können die Dioden
71 und 75 nicht mehr den Zwischenimpulsstrom leiten, und der Kondensator 69 beginnt sich positiv aus der Spannung + V über den Widerstand 68 aufzuladen, wobei die Ladung sich zu der vorher am Kondensator 69 aufgebauten statischen Spannung addiert. Die Kurvenform der Ladespannung ist mit 84 bezeichnet. Eine praktisch sägczahnförmige Spannung 84 wird in einem Sägczahnladestrom für den Kondensator 73 transformiert. Der Kondensator 73 integriert diese Sägezahnschwingung in eine parabolische Schwingung, die - wie durch die Spannungsschwingung 76 dargestellt - auf der Oberseite der Sockelspannung sitzt, die am Kondensator 73 während der statischen Zwischenimpulsperiode entwickelt worden war. Das Potentiometer 74 bestimmt hauptsächlich die Höhe der Sockelspannung derSchwingung 76. Auf diese Weise erzeugt der Generator 59 horizontalfrequente Impulse mit einem nichtlinearen (parabolischen) Rampenteil.
Die Impulse 76 steuern den Leitungszustand des getasteten Stromqucllentransistors 22, der die nichtlinearen horizontalfrcqucntcn Impulse zur Überlagerung mit einem vertikalen Sägezahn bringt, der gegenphasig an den Kollektoren der Transistoren 14 und 15 erscheint. Die vertikalfrequente Sägezahnsehwingung 11 läßt zuerst den Transistor 15 und dann den Transistor 14 während des größten Teils jedes Vertikalhinlaufintervalls leiten, wenn die Schwingung 11 zuerst die Basis des Transistors 14 unter und dann über dem festen Potential an der Basis des Transistors 15 hält. Die Kollektorspannung des Transistors 14 ist in Fig. 2b mit 81 bezeichnet. Die Kollcktorspannung des Transistors 15 wäre ähnlich, jedoch wären negati\ gerichtete Zeilcnimpulse einer positiv gerichteten vertikalfrequenten Sägezahnspannung überlagert.
Die Kollektorspannungcn der Transistoren 14 und 15 werden den Basen der Transistoren 38 bzw. 31 der ersten bzw. zweiten Modulatorstufe zugeführt. In jedem der Modulatoren wird die Spannung an der Basis des Transistors 31 bzw.38 mit einem Bezugsgleichspannungspegel an der Basis eines Transistors 32 bzw. 39 verglichen. Der Bczugsspannungspegel an der Basis des Transistors 39 ist in Fig. 2b durch den geraden Linienteil veranschaulicht. Wenn die Basisspannung (Kurvenform 81 in Fig. 2b) des Transistors 38 unter den Gleichspannungspegcl an der Basis des Transistors 39 fällt, dann leitet der Transistor 39 und bringt den Treibertransistor 34 zum Leiten, der an seinem Kollektor Schaltsignale erzeugt, die durch die Impulse 82 der Fig. 2 c veranschaulicht sind. Die Impulse 82 lassen dann den SCR 46 zur Aufladung des Kondensators 50 und Erzeugung eines negativen Sägezahnablenkstroms durch die Vcrtikalablenkwicklung 51 in der erwähnten Weise leiter·..
Der erste Modulator mit den Transistoren 31 und 32 arbeitet in ähnlicher Weise, wobei Schaltsignale am Kollektor des Trcibcrtransistors 37 erzeugt werden, wie dies die Impulse 83 in Fig. 2d darstellen. Die Impulse lassen den SCR 53 den Kondensator 50 positiv aufladen, so daß ein positiver Sägezahnablcnkstrom in der Ablcnkwicklung 51 zum Fließen kommt.
Durch Verwendung der Doppclintegrationsglieder mit den Kondensatoren 69 und 73 und den zugchörigen Widerständen im Generator 59 werden horizontalfrequente nichtlinearc Kurvenformen 76 erzeugt, welche die Verstärkung der jeweiligen Modulatoren während desjenigen Teils des Vertikalhinlaufinter-
valls verändern, während deren jeder die Schaltsignalc erzeugt. Das Ausmaß der Überlappung der Schaltsignale gemäß Fig. 2c und 2d wird durch die Einstellung des Potentiometers 74 bestimmt. Aus den Fig. 2b und 2c läßt sich sehen, daß für linear zunehmende Änderungen der Amplitude der linearen Vertikalsägezähne, denen nichtlineare Horizontalimpulse 81 überlagert sind, eine Reihe von nichtlinear breitenmodulierten Schaltsignalen 82 erzeugt wird. Diese Schaltsignale verändern die Verstärkung des Vertikalverstärkers während des Vertikalhinlaufintervalls im Sinne einer Kompensation der nichtlinear gcformen Horizontalrücklaufimpulse 80, die der Aufladung des Vertikalladekondensators 50 dienen, ebenso wie im Sinne einer Kompensation der Instabilität, die auftritt, wenn die beiden SCRs nahe der Mitte des Vertikalhinlaufs leiten.
Zusätzlich zur Stabilisierung der Verstärkung des
Vertikalverstärkers durch die Verwendung nichtlinear modulierter Schaltsignale stellt die hier beschriebene Schaltung eine vorteilhafte Anordnung zur Überlagerung der Horizontalsignale und des Vertikalsägezahns dar. Die Verwendung des horizonlairrequent getasteten Stromquellentransistors 22 in einer Diflerenzphasenspalterstufe reduziert wesentlich das Übersprechen zwischen den beiden Modulatoren, da die Horizontalsignalquelle von den tatsächlichen Modu-
Hi latorstufen mit den Transistoren 31, 32 und 38, 39 so weit entfernt ist.
Nachfolgend ist ein Verzeichnis der Parameter verschiedener Bauelemente der dargestellten Schaltung angegeben.
R6S 2,2 kQ C69 0,01 μΡ
R70 330 Ω C73 470OpF
R72 1OkQ
R74 1OkQ
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schaltsignalgenerator für ein geschaltetes Vertikalablenksystem mit einer an die Vertikalab- !entwicklung angeschlossenen Kapazität, der über Schalter horizontalfrequente Energie von einer Horizontalablenkschaltung zugeführt wird, und mit einem Modulator, dem von einem Impulsgenerator horizontalfrequente Impulse mit einer Dachschräge und von einem Signalgenerator vertikalfrequente Signale zugeführt werden und der horizontalfrequente Schaltsignale mit vertikalfrequenter Modulation erzeugt und zur Steuerung an die Schalter liefert, derart, daß die Kapazität des Hinlaufintervalls mit horizontalfrequenter Energie geladen wird und bei ihrer Entladung in der Vertikalablenkwicklung einen sägezahnförmigen Ablenkstrom hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (59) nichtlinear arbeitende Bauelemente (72-75) enthält, welche der Dachschräge eine solche Nichtlinearität verleihen, daß die zeitliche Lage zumindest eines Teils der Schaltsignale sich im Sinne einer Verstärkungsänderung des Vertikalablenksystems während des Hinlaufintervalls verändert.
2. Schaltsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (59) eine Schalteranordnung (61-67) zur Erzeugung der horizontalfrequenten Impulse während jedes Horizontalrücklaufintervalls enthält.
3. Schaltsignalgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (59) eine mit der Schalteranordnung gekoppelte erste Ladeschaltung (68, 69) zur Erzeugung der Dachschräge enthält.
4. Schaltsignalgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (59) eine mit der Schalteranordnung (61-67) und der ersten Ladeschaltung (68, 69) gekoppelte .«> zweite Ladeschaltung (72, 74) zur Veränderung des Verlaufs der Dachschräge der horizontalfrequenten Impulse enthält.
5. Schaltsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (59) eine Gleichstromquelle (4- V, 68) und eine doppelte Integrationsschaltung (69-74) zur Bildung des nichtlinearen Verlaufs des rampenförmigen Abschnitts der horizontalfrequenten Impulse (76) enthält.
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