DE2719001B2 - Ablenkschaltung für einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

stors des Verstärkers, der während des Hinlaufs den ersten Teil des Hirilaufstroms leitet Hierzu ist dieser Emitteranschluß über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode mit der zugeordneten Klemme der Versorgungsspannung und über einen Kondensator und einen Widerstand an die andere Klemme der Versorgungsspannung angeschlossen ist Die Schalteinrichtung liegt zwischen der erstgenannten Versorgungssparsnungsklemme und der vom genannten Emitteranschluß abgewandten Seite des Kondensators, so daß sie beim Ansprechen die Kondensatorspannung und somit auch das Potential am Emitteranschluß des genannten Ausgangstransistors um das Maß der gesamten Versorgungsspannung verschiebt Diese Verschiebung reicht aus, um die erwähnte Diode in Sperrichtung zu spannen und über die Ausgangsklemme ein genügendes Potentialgefälle an der Ablenkwicklung zu erzeugen, so daß der Rücklaufstrom im Verlauf des Rücklaufintervalls seine Richtung umkehren kann. Der Rücklaufstrom fließt vor seiner Umkehrung über eine dem Ausgangstransistor parallel geschaltete Diode und narh seiner Umkehrung über die Kollektor-Emitter-Strecke des Ausgangstransistors zum Kondensator.

Bei dieser bekannten Schaltung fließt also die letzte Hälfte des Rücklaufstroms durch den Ablenkverstärker. Der betreffende Verstärkertransistor muß daher für eine entsprechend hohe elektrische Größe bemessen sein oder es muß, wenn die Spannungsfestigkeit dieses Transistors zu niedrig ist ein Kondensator sehr hoher Kapazität zum Schutz vorgesehen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ablenkschaltung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß der Ablenkverstärker keine Bauelemente für hohe Betriebsdaten zu enthalten braucht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung wird einmal erreicht, daß für praktisch die gesamte Dauer des Rücklaufintervalls Strom im Nebenschluß am Verstärker vorbeigeleitet wird, so daß wieder die erste noch die zweite Hälfte des Rücklaufstroms durch einen Ausgangskreis des Verstärkers fließen muß. Andererseits bleibt mit der erfindungsgemäßen Lösung das Merkmal erhalten, daß die Ablenkwick'ung mittels der Schalteinrichtung während des Rücklaufintervalls an eine gegenüber der Versorgungsspannung höhere Gleichspannung gelegt wird. Dieses Merkmal müßte man zwangsläufig aufheben, wenn man bei der aus 'J«;r deutschen Auslegeschlift 20 58 631 bekannten Schaltung, wie in dieser Schrift als alternative Möglichkeit angsdeutet, die Schalteinrichtung so anordnen würde, daß sie die betreffende Versorgungsspannungsquelle direkt mit der Ablenkwicklung verbindet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Fig. 1 ist das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ablenkschaltung: ί,ο

F i g. 2A bis 2G zeigen die Form verschiedener Signale, die in der Schaltung nach F i g. 1 auftreten.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird ein Eingangssignal Vein das von einem herkömmlichen Sägezahngenerator (nicht dargestellt) kommt und die Hinlauf- und Rücklaufintervalle einer Ablenkperiode definiert, auf die Basis eines fehlerverstärkenden Transistors 8 gegeben. Die Wellenform des Signals V_em ist deutlicher in F i g. 2A dargestellt Der Emitter des Transistors 8 isi an den Verbindungspunkt B zwischen einer Ablenkwicklung 12 und einem Rückkopplungswiderstand 13 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 8 ist über einen Widerstand 22 mit der Basis eines Treibertransistors 7 verbunden. Die Basis des Transistors 7 ist außerdem über einen Widerstand 21 mit einer Betriebsspannungsquelle von +20V verbunden. Der Emitter des Transistors 7 ist an die Spannungsquelle +20 V gekoppelt und sein Kollektor ist mit der Anode einer Diode 9 verbunden. Die Kathode der Diode 9 ist direkt mit der Basis eines Transistors 1 und über einen Widerstand 16 mit der Basis eines Transistors 3 verbunden. Die Basis des Transistors 3 ist außerdem über einen Widerstand 17 mit einer Spannungsquelle von — 120 V verbunden.

Die Transistoren 1 und 3 sind von zueinander entgegengesetztem Leitungstyp. Diese Transistoren bilden mit cfen Transistoren 2 und 4, dip beide denselben Leitungstyp haben, einen niiasi-komp("roentären Gegentaktverstärker 25, dessen Ausgangskiemme bei A liegt und dessen Aufbau und Arbeitsweise an sich bekannt ist. Die Kollektoren der Transistoren 1 und 2 sind miteinander verbunden und an die Spannungsklemme +20 v¹ angeschlossen. Der Emitter des Transistors 4 ist mit der Anode einer Trenndiode 10 verbunden, deren Kathode an Masse liegt. Basis und Emitter des Transistors 2 sind über einen Vorspannungswiderstand

18 miteinander gekoppelt, während Basis und Emitter des Transistors 4 über einen Vorspannungswiderstand

19 miteinander gekoppelt sind. Die Ausgangsklemme A des Verstärkers 25 ist mit dem einen Ende der Ablenkwicklung 12 verbunden. Das andere Ende der Wicklung 12 liegt am Rückkopplungswiderstand 13, der gemeinsam mit einem Koppelkondensator 14 eine an die + 20-V-Quelle angeschlossene Reihenschaltung bildet.

Die Klemme A ist außerdem mit einer Schalteinrichtung 24 verbunden. Die Schalteinrichtung 24 koppelt die Wicklung 12 während des Rücklaufs mit einer Spannungsquelie von -15VoIt. Sie besteht aus einer Diode 11, die während des ersten Teils des Rücklaufintervalls leitet, und aus Transistoren 5 unu 6, die während des zweiten Teils des Rücklaufintcrvalls biten. Ein Vorspannungswiderstand 20 koppelt den Kollektor des Transistors 5 mit dem Emitter des Transistors 6 und der - 15-V-Quelle. Die Basis des Transistors 5 ist an den Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors 7 und dem einen Ende eines Widerstands 15 angeschlossen. Das andere Ende des Widerstands 15 ist mit der - 120-V-Quelle verbunden.

Im Betrieb ist während des ersten Teils des Hir.Iauhniervalls, d.h. während der Zeitspanne 7J-7Ί, der Strom Iy in der Ablenkwicklung (vgl. Fig. 2C) negativ, d.h. er fließt von der + 20-V-Quelle über den Koppelkondensator 14, den Rückkopplungswiderstand 13, die Wicklung 12, den Transistor 4 und die Diode 10 nach Masse. Die Tr-nsistoren 1 und 2 sind gesperrt. Wenn das Eingangssignal V_ein weiter ansteigt, nimmt die Leitfähigkeit des Transistors 7 weiter zu, und die Spannung an seinem Kollektor wird positive·, so daß die Durchlaßvorspannung des Transistors 3 abnimmt. Hierdurch nimmt der Betrag des Ablenkstroms /yab.

Zum Zeitpunkt 71, w .·πη der Ablcnkstrom gleich 0 ist, ist der Betrag des Eingangssignal V„„ so weit gestiegen, daß die Transistoren 3 und 4 gesperrt und die Transistoren 1 und 2 eingeschaltet werden. Mi! dem weiteren Ansteigen des Sißnals V_ri„ kehrt der Ablenk-

strom Ιγ seine Richtung um und beginnt in positiver Polarität anzusteigen. Der Strom fließt von der positiveren Seite des Kondensators 14 durch den Transistor 2, die Wicklung 12 und den Widerstand 13 zurück zur weniger positiven Seite des Kondensators 14.

Während des Hinlaufintervalls wird am Widerstand 13 eine Rückkopplungsspannung zur Aufrechterhaltung der Linearität des Hinlaufs erzeugt, die auf den Emitter des fehlerverstärkenden Transistors 8 rückgekoppelt wird.

Am Ende des Hinlaufintervalls, zum Zeitpunkt 7i, hat der Strom in der Ablenkwicklung ein Maximum + Ip. Die Eingangsspannung V„„ fällt steil auf ihren niedrigsten Wert ab, womit sich die Vorspannung des Basis-Emitter-Übergangs des Transistors 8 umkehrt. Der Tranistor 8 wird gesperrt, und das Rücklaufintervall T₂- Ti beginnt.

Am Beginn des Rücklaufs wird der Transistor 7 durch den Transistor 8 gesperrt, wodurch die Transistoren 1 und 2 unterbrochen werden. Die Transistoren 3 und 4 sind zwar in Durchlaßrichtung gespannt, sie leiten jedoch nicht den Ablenkstrom, der in der entgegengesetzten Richtung fließt. Um den existierenden Strom + Ip zu halten, erzeugt die Wicklung 12 eine negative Gegenspannung. Die Spannung an der Klemme A wird negativ, bis die Diode 11 in Durchlaßrichtung gespannt wird und die Wicklung auf -15VoIt minus dem Diodenspannungsabfi.il klemmt (vgl. F i g. 2B).

Zu dieser Zeit sind die Transistoren 5 und 6 durch den Widerstand 15 auf die Spannung —120 V in Durchlaßrichtung vorgespannt und bereit zu leiten. Es fließt jedoch kein Strom durch diese Transistoren, da Strom in der entgegengesetzten Richtung zum Halten von + Ip fließt. Der Strom fließt von der - 15-V-Quelle über die Diode 11 zur Wicklung 12. Die Transistoren 3 und 4 sind über den Widerstand noch auf — 120 V in Durchlaßrichtung vorgespannt und bereit zu leiten: sie sind jedoch durch die in Sperrichtung vorgespannte Diode 10 von Masse abgetrennt. Die Diode 9 verhindert, daß der Bas'sstrom der Transistoren 3 und 4 zu einer Erhöhung der Spannung am Kollektor des Transistors 7 führt, welche die Transistoren 5 und 6 einschaltet.

Wenn der Strom in der Wicklung zum Zeitpunkt Ti auf 0 abgesunken ist, ist die Spannung an der Klemme A bestrebt, auf 0 Volt (gemessen über die Wicklung 12) anzusteigen. Die Transistoren 5 und 6 sind jedoch noch eingeschaltet, sie beginnen zu leiten und klemmen den Anschluß A auf —15 Volt plus V_ccQ6 (Kollektor-Emitter-Spannungsab'all des Transistors 6). Während des zweiten Teils T₁- T_A des Rücklaufintervalls baut sich ein Wicklungsstrom in der entgegengesetzten Richtung auf, der von der Wicklung 12 über den Transistor 6 zur — 15-V-Quelle und dann über Masse zur +20-V-Quelle und weiter über den Kondensator 14 und den Widerstand 13 zurück zur Wicklung 12 fließt

Die Wicklung 12 wird wie oben beschrieben während des Hinlaufintervalls an eine + 20-V-Quelle gekoppelt und während des Rücklaufintervalls effektiv an eine Quelle höherer Spannung von ungefähr 35 Volt gekoppelt (Hintereinanderschaltung von 20 Volt und 15 Volt). Diese Spannung, mit der auch die Transistoren 1 und 2 gekoppelt werden, ist immer noch wesentlich niedriger als man sie typischerweise in Resonanz-Rücklaufkreisen antrifft. Es können daher niedriger bemessene und somit billigere Ausgangstransistoren verwendet werden. Natürlich kann das erfindungsgemäße Prinzip auch realisiert werden, indem man die Wicklung während des Rücklaufs von der +20-V-Quelle abtrennt und direkt an eine 35-Volt-Quelle legt.

Wie man aus den Fig. 2F und 2G entnehmen kann, wirkt die Schalteinrichtung 24 als ZweirichtunKSSchalter; während des ersten Teils des Rücklaufs leitet die Diode 11 in einer Richtung während des zweiten Teils des Rücklaufs leiten die Transistoren 5 und 6. Der Aufwärtssprung der Spannung an der Klemme A zum Zeitpunkt T₁ ist gerade gleich der Summe der Durchlaßspannung an der Diode M und der Spannung V«<?6· Dieser Sprung erscheint wegen des Übergangs der Stromleitung von der Diode 11 zum Transistor 6 während des Rücklaufs. Die Transistoren 5 und 6 leiten zwar nur während des zweiten Teils des Rücklaufs wirklich Strom, sie werden jedoch bereits am Beginn des Rücklaufs in einen leitfähigen Zustand vorgespannt. Dies garantiert einen glatten Stromübergang zum Zeitpunkt Ti, wenn der Rücklaufstrom seine Richtung umkehrt.

Wenn der Wicklungsstrom zum Zeitpunkt Tt auf — Ip abgesunken ist und somit die volle Stromumkehr stattgeui/iden hat, ist auch die Spannung am Anschluß B so weit abgefallen, daß der Transistor 8 eingeschaltet wird. Der Transistor 7 wird daraufhin gesperrt, so daß

JO die Spannung an der Basis des Transistors 5 und mit ihr die an der Klemme A gemessene Wicklungsspannung ansteigt. Wenn die Spannung an der Klemme A ausreichend positiv geworden ist, wird die Diode 10 auf Durchlaß gespannt, und die Transistoren 3 und 4, die bereits in einem leitfähigen Zustand sind, leiten den Strom weich durch die Diode 10 nach Masse ab. So wird der erste Teil des Hinlaufintervalls erneut begonnen.

Wie sich aus F i g. 2D und 2E entnehmen läßt, die den zeitlichen Verlauf des Stroms Iq < im Transistor 4 und des Stroms Iq ι im Transistor 2 zeigen, leitet weder der Transistor 2 noch der Transistor 4 während des Rücklaufintervall!; Strom. Die Vorspannungsanordnung ist so getroffen, daß die Transistoren 5 und 6 automatisch gesperrt werden, wenn die Transistoren 3

« und 4 leiten. Der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung an der Diode 9 führt dazu, daß die Spannung an der Basis des Transistors 5 um ungefähr 0,7 Volt positiver als die Spannung an der Basis des Transistors 3 ist. Der Ablenkstrom während des Rücklaufs fließt im Nebenschluß am Verstärker 25 vorbei und wird durch die Schalteinrichtung 24 direkt in die Rücklaufspannungsquelle gelenkt Ohmsche Verluste während des Rücklaufs können nur durch die Verlustleistung entweder in der Diode 11 oder im Transistor 6 und durch die relativ kleinen Widerstandswerte der Wicklung 12 und des Widerstands 13 erzeugt werden.

Die Schalteinrichtung 24 schafft auch ein gut definiertes Rücklaufintervall mit scharfer Anstiegs- und Abfallszeit für eine präzise Austastimpulsbreite. Die Schaltung hat niedrige Impedanz, so daß die Hilfssignale etwa zu Austastzwecken von der Rücklaufspannungsquelle z. B. an der Klemme A abgenommen werden können, ohne die Rücklaufzeit zu erhöhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ablenkschaltung für einen Fernsehempfänger, die Folgende Teile aufweist: eine Ablenkwicklung und einen Ablenkverstärker, der eine mit der Wicklung gekoppelte Ausgangsklemme zur Strombeaufschlagung der Wicklung aufweist; eine mit dem Verstärker gekoppelte erste Spannungsquelle zur Versorgung des Verstärkers mit einer Betriebsspannung; eine Quelle für Eingangssignale, die mit einer Eingangsklemme des Verstärkers gekoppelt ist, um Hinlauf- und Rücklaufintervalle während jeder Ablenkperiode zu definieren, wobei diese Eingangssignal den Verstärker am Ende des Hinlaufintervalls ausschalten, um dadurch an der Wicklung eine Spannung zu erzeugen, die einer Stromänderung in der Wicklung entgegenwirkt; eine Schalteinrichtung, die beim Auftreten der besagten entgegenwirkenden Spannut» anspricht, um die Ablenkwicklung zur Ermöglichung einer Umpolung des Rücklaufstroms an eine gegenüber der Versorgungsspannung höhere Gleichspannung zu legen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (24) in einem Gleichstromweg liegt, der von der Ausgangsklemme Runter Umgehung des Verstärkers (25) zu einer zweiten Spannungsquelle (—15 V) führt, um für im wesentlichen die gesamte Dauer des Rücklaufintervalls Strom im Nebenschluß vom Verstärker wegzulenken.

2. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch solche Bemessung des Spannungsbetrags der zweiten Span:iungsq-<:lle (—15 V) gegenüber dem Spannungsbetrag der ersten Spannungsquelle ( + 20V), daß der Betrag der während des Riicklaufinlervalls an die Wicklung (12) gelegten Spannung größer ist als der Spannungsbetrag der ersten Spannungsquelle.

3. Ablenkschaltung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Spannungsquelle ( + 20V, —15 V) während des Rücklaufintervalls in Reihe mit der Wicklung (12) geschaltet werden.

4. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (24) ein einziger Zweirichtungsschalter mit einem ersten Schaltglied (12) und einem zweiten Schaltglied (5, 6) ist, deren jedes an die Wicklung (12) und an die zweite Spannungsquelle (— 15 V) angeschlossen ist, und daß das erste Schaltglied (11) nur während eines ersten Teils des Rücklaufintervalls leitet und daß das zweite Schaltglied (5, 6) nur während eines zweiten Teils des Rücklaufintervalls leitet.

5. Ablenkschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltglied (11) aus einer Diode besteht, die derart gepolt ist, daß sie nur während des ersten Teils des Rücklaufintervalls Strom leitet.

6. Ablenkschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltglied (5, 6) eine Transistoranordnung ist, die während eines den zweiten Teil des Rücklaufintervalls enthaltenden Zeitabschnitts in einen leitenden Zustand gespannt wird und die nur während des zweiten Teils des Rücklaufintervalls Strom leitet.

Die Erfindung betrifft eine für Fernsehempfänger geeignete Ablenkschaltung einer Gattung, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist

Das Rficklaufintervall in einer Fernseh-Ablenkperiode ist gewöhnlich von relativ kurzer Dauer, bei einer Vertikalablenkperiode im NTSC-Fernsehsystem liegt es beispielsweise in der Größenordnung von einer Millisekunde oder wenigar. Während dieses Intervalls kehrt der Strom in der Ablenkwicklung vollständig

ίο seine Richtung um. Da die Wicklung während des Rücklaufintervalls eine größere induktive Reaktanz als während des Hinlaufintervalls darbietet, müssen der Ablenkschaltung während des Rücklaufs zur Ermöglicfcung vollständiger Stromumkehr Spannungen größeis ren Betrags angelegt werden, falls während des Hinlaufintervalls eine relativ niedrige Betriebsspannung verwendet wird. Es ist jedoch erwünscht, die Halbleiterbauelemente, insbesondere die zu der Ausgangsstufe des Verstärkers gehörenden Elemente, möglichst keinen relativ hohen Spannungen auszusetzen, die räumlich größere und kostspieligere Bauteile erfordern würden.

Die während des Rücklaufs durch ohmsche Verluste in der Ablenkschaltung verlorengegangene Energie muß der Schaltung wieder nachgeliefert werden. Um bei einer gegebenen Rücr.laufspannung den Encrgieverlust wieder auszugleichen, muß man Strom längerer Dauer fließen lassen. Selbst relativ kleine Verluste können eine beträchtliche Verlängerung des Rücklaufintervalls be dingen. Es ist daher wünschenswert, die Anzahl der Bauteile, durch die der relativ starke Rücklaufstrom fließt, möglichst klein zu machen.

Es sind Schaltungen bekannt (vgl. z. B. die US-Patentschrift 37 84 857), bei denen Energie aus dem Rücklauf- impuls mittels einer Resonanzschaltung wiedergewonnen wird, die einen Rücklaufkondensator enthält. An den Transistorelementen der Ausgangsstufe des Ablenkverstärkers treten jedoch hohe Rücklaufspannungen auf, so daß man relativ teure Transistoren benötigt, die den erhöhten Spannungen widerstehen können.

Bei anderen bekannten Schaltungen (vgl. z. B. die US-Patentschrift 39 17 977) wird der Ablenkwicklung während des Rücklaufs mit Hilfe eines von der Wicklung erzeugten induktiven Spannungsimpulses eine Quelle höherer Rücklaufspannung aufgeschaltet. Der Rücklaufstrom jedoch wird während Teilen des Rücklaufintervalls durch den Verstärker nebengeschlossen. Bei dieser Anordnung müssen die Ausgangstransistoren des Verstärkers selbst Strom bei den höheren

Spannungen verbrauchen.

Es sind auch noch andere Schaltungen bekannt (vgl. die US-Patentschrift 39 34 173), bei denen eine Verkürzung des Rücklaufintervalls durch Aufspaltung der Ablenkwicklung in zwei Teile erreicht wird, deren jeder während des Rücklaufs direkt oder gleichstrommäßig an eine Spannungsquelle gekoppelt wird. Diese Schaltungen benötigen jedoch eine Vielzahl von Schaltelementen, die starke Ströme durchlassen und/ oder hohe Spannungen aushalten müssen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 2058 631 ist eine Ablenkschaltung der eingangs erwähnten, d. h. im Oberbegriff des Patentanspruchs I beschriebenen Gattung bekannt, bei welcher während des Rücklaufintervalls eine gegenüber der Versorgungsspannung höhere Gleichspannung an die Ablenkwicklung gelegt wird, indem mittels der Schalteinrichtung das Potential im Ausgangskreis des Ablenkverstärkers verschoben wird, und zwar am Emitter desjenigen Ausgangstransi-