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Schaltung zur Steuerung der Bildbreite in einem
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Fernsehempfänger Fernsehempfänger enthalten bekanntlich Ablenkschaltungen,
die den für die Ablenkung der Elektronenstrahlen in der Bildröhre erforderlichen
Strom der Ablenkspulen erzeugen. In der Zeilenendstufe werden im allgemeinen Strom-
oder Spannungsrückgewinnungsschaltungen verwendet, die den Leistungsbedarf der Ablenkspulen
reduzieren. Während bei der Röhrentechnik üblicherweise Spannungsrückgewinnungsschaltungen
verwendet wurden, hat in der Transistortechnik die Verwendung von Strom rückgewinnungsschaltungen
eine größere Bedeutung erlangt.
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Die Spannungsrückgewinnungsschaltung zeichnet sich dadurch aus, daß
ein Teil. des Rücklaufstromes einen sogenannten Boosterkondensator auflädt, der
in Reihe zu einer Schaltdiode liegt, die während des zweiten Teiles des Rücklaufes
und des ersten Teiles des Hinlaufes des Elektronenstrahls leitend ist. Dadurch steht
für die Ablenkung eine um die Spannung am Boosterkondensator erhöhte Betriebsspannung
zur Verfügung.
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Bei der Stromrückgewinnungsschaltung liegt anti parallel zur Kollektor-Emitter-Diode
des Endstufentransistors eine Schalterdiode, die dafiir sorgt, daß während des zweiten
Teiles des Rücklaufes und des ersten Teiles des Hinlaufes des Elektronenstrahles
der durch die Ablenkpulen fließende Strom an das Netzteil zurückgegeben wird. Auch
hiermit ist eine wirtschaftliche und verlustarme Ablenkung der Elektronenstrahlen
möglich.
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Über einem Hochspannungsabgriff des Zeilentransformators oder über
eine Kaskadenschaltung wird die zum Betrieb der Elektronenstrahlröhre notwendige
Anodenspannung erzeugt. Da diese Hochspannung betriebsspannungsabhängig ist, ergeben
sich auf dem Bildschirm bei veränderter Betriebsspannung Änderungen der Dildgröße,
die in geeigneter Weise vermieden werden müssen.
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Eine weitere Rasterverzeichnung ergibt sich dadurch, daß der Krümmungsradius
des Bildschirms etwa um den Faktor zwei größer ist als der Ablenicradiu der Elektronenstrahlen.
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Diese Kissenverzeichnung muß durch geeignete Maßnahmen entzerrt werden.
Aufgabe der Zeilenendstufe ist dabei die Korrektur des Zeilenrasters in Ost-West-Richtung.
Dazu muß der Ablenkstrorii mit von der Vertikalfrequenz abgeleiteten parabelförmigen
Strömen korrigiert werden.
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Bei röhrenbestückten Fernsehempfängern wird die Zeilenendstufe meist
dadurch stabilisiert, daß der Anodenspitzenstrom der Zeilenendröhre, z.B. durch
Verändern der Gittervorspannung der Zeilenendröhre, geregelt wird. Dadurch ergibt
sich neben einer Hochspannungsstabilisierung auch eine Bildbreitenstabilisierung.
Da in transistorbestückten Zeilenendstufen der Zeilenendstufentransistor üblicherweise
als Schalter betrieben wird, an welchem im wesentlichen nur die Schaltzeiten,
nicht
jedoch die Amplitude des Ausgangssignals regelbar ist, ist eine Bildgrößen- und
iiochspannungsstabilisierung nur durch aufwendige Regelschaltungen möglich.
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Aus der DE-AS 1 90li 530 ist eine Schaltung bekannt, bei der die Bildformatstabilisierung
dadurch erreicht wird, daß ein in der Betriebsspannungszuleitung zur Zeilenendstufe
liegender Widerstand an den Sägezahngenerator der Bildablenkstufe geführt ist und
daß der Widerstand an eine stabilisierte Stromquelle angeschlossen und so bemessen
ist, daß der an ihm bei Strahlstromänderungen auftretende Spannungsabfall eine die
Änderung des Bildformates ausgleichende Einstellung der Bild- und Zeilenablenkströme
bewirkt.
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In der DE-AS 23 57 705 ist eine Schaltungsanordnung zum lionstanthalten
der Bildgröße eines Fernsehempfängers angegeben, die einen Pumptransistor enthält,
der als Schalter mit seiner Schaltstrecke in Reihe zwischen einer Arbeitswicklung
des Zeilentransformators und einer Gleichspannungsquelle liegt, die direkt aus der
Netzwechselspannung gewonnen wird, und wobei der Pumptransistor über eine Steuerwicklung
des Zeilentransformators von horizontalfrequenten Impulsen gesteuert wird. Der Pumptransistor
ist derart geschaltet, daß eine Steuerwicklung induktiv so lose an eine Arbeitswicklung
des Zei.lentransformators gekoppelt ist, daß die induzierte Spannung einen nahezu
sinusförmigen Verlauf mit flachen Flanken nimmt, oder aber daß die induzierte Spannung
durch ein Netzwerk sägezalln- oder trapezförmig verformt ist. Bei vergrößertem Strahlstrom
in der Elektronenstrahlröhre wird daher die Leitstungsaufnahme aus dem Netz gedrosselt.
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Um eine Ost-West-Rasterentzerrung durchzuführen, ist es bekannt, einen
sogenannten Diodenmodulator vorzuschen. Damit wird durch Steuerung der Gesamt-Impedanz
im Ablenkkreis
bei konstanter Rücklaufspannung und Rücklaufzeit
die Amplitude des Ablenkstromes vertikaifrequent geändert.
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Bei anderen Schaltungsanordnungen zur Ost-West-rasterentzerrung wird
die parabelförmige Amplitudenmodulation des horizontalfrequenten Ablenkstromes mit
der Vertikal frequenz dadurch erreicht, daß Transduktoren eingesetzt werden, die
als steuerbare Induktivitäten anzusehen sind.
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Der Gesamtaufwand, um eine Rasterverzeichnung, wie sie durch instabile
Spannungsversorgung gegeben ist, oder durch die Kissenverzeichnungen hervorgerufen
wird, zu vermeiden, ist beträchtlich groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, bei der eine Hochspannungsstabilisierung und/oder eine Ost-West-Kis
5 enkorrektur ohne Einsatz eines Pumptranzistors, eines Diodenmodulators oder ähnlich
aufwendiger Schaltungen vorgenommen werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene
Erfindung. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Durch die Erfindung ist es möglich, bei Verwendung einer einfachen
Schaltungsanordnung Netzspannungsschwankungen dadurch die Zeilenendstufe auszuregeln
oder eine Kissenentzerrung vorzunehmen. Die Schaltung nach der Erfindung ist eine
Kombination aus Spannungs- und Stromrückgewinnungsschaltung, wobei die Regelung
uiid Steuerung in der Spannungsrückgewinnungsschaltung erfolgt.
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Die Vorteile liegen darin begründet, daß sich die Bildbreite und die
hochspannung in weiten Grenzen fast leistungslos
regeln lassen,
andererseits bei bestimmter Bemessung des Boosterkondensators der in bisherigen
Schaltungen verwendete Diodenmodulator entfallen kann. Die Verluste in einem zum
Boosterkondensator in Serie liegenden Transistor betragen etwa 1 bis 3 Watt. Mit
der Erfindung ist es bei getrennter Hochspannungserzeugung möglich, gleiciizeitig
die Ausregelung von Netzspannungsschwankungen und die Kissenentzerrung durchzuführen.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß
der Erfindung, Fig. 2 a bis e Spannungs- bzw. Stroin/Zeitdiagramme von an verschiedenen
Punkten der Schaltung nach Fig. 1 an@ liegenden Strömen bzw. Spannungen, Fig. 3
einen Schaltungsauszug von Fig. 1 bei veränderter Betriebsspannungszuführung.
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Fig. 1 zeigt einen Zeilentransformator 1, an dessen Abgriff 2 über
eine in Durchlaß gepolte Diode 3 die Betriebsspannung UB anliegt. An Punkt 4 des
Zeilentrafos ist der Kollektor des Endstufentransistors 6 angeschlossen1 dessen
Emitter an Massc liegt und an dessen Dasis eine zeilenfrequentc Schaltspannung 19
anliegt. Am Kollektor des Transistors 6 sind ebenfalls die Kathode der Diode 7,
dessen Anode an Masse liegt, und zu dem der Rücklaufkondensator 8 parallel liegt,
und das eine Ende der Ablenkspule 9, deren anderes Ende über den Tangenskondensator
10 an Masse liegt, angeschlossen.
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Punkt 4 und 5 sind gegensätzliche Enden der Primärspule 11 des Zeilentransformators,
an welchem ein Abgriff 2 vorhanden ist. Die Sekundärwicklung 12 ist einseitig mit
Masse verbunden und mit der anderen Seite an die Kaskade zur llochspannungsversorgung
13 angeschlossen. Punkt 5 der Primärspule 11 des Zeilentransformators 1 ist über
den Boosterkondensator 14
mit dem Verbindungspunkt der beiden Dioden
15, deren Kathode an Masse liegt, und der Diode 16, deren Anode am Kollektor des
Transistors 17 liegt, verbunden. Der Emitter des Transistors 17 liegt an Masse,und
die Basis ist an die Steuerspannungon Ustl - Ust3 angeschlossen. Parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke
liegt ein Kondensator 19.
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Die Funktionsweise der Schaltung läßt sich an Hand der folgenden Figuren
darstellen.
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Fig. 2a zeigt die an Punkt 4 der Schaltung nach Fig. 1 anliegende
Spannung während der Riicklaufzeit des Elektronenstrahls. Zum Zeitpunkt T0 wird
durch einen Schaltimpuls der Transistor 6 gesperrt, und es entsteht eine halbe Sinusschwingung
m Punkt 4, deren Periodendauer im wesentlichen durch die Ablenkspule 9 und den Rücklaufkondensator
8 bestimmt ist. Nach dem Zeitpunkt T3 verhindert die Diode 7, daß die Sinusschwingung
in die andere Richtung weiterläuft.
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Die Rücklaufzeit des Elektronenstrahls ist also durch die Zeitdauer
T0 bis T3 bestimmt.
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In Fig. 2b ist der Strom während der Rücklaufperiode, der durch den
Boosterkondensator 14 fließt, dargestellt. Dabei fließt während der Zeit Tg bis
T1 und während der Zeit T2 bis T3 ein Strom durch die Diode 15, während in der Zeit
von T1 bis T2 der Strom durch die Diode 16 und den Transistor 17 fließt.
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Es wird jetzt angenommen, daß der Boosterkondensator 14 klein gegenüber
dem Riicklaufkondensator 8 ist. Sobald daher am Punkt 4 der Rücklaufimpuls auftritt,
beginnt im Boosterkondensator 111 ein Strom zu fließen, der zum Zeitpunkt T1 seine
Polarität umkehrt und solange in umgekehrter Polarität fließt, bis die Spannung
am Punkt 5 um die Diodendurchlaßspannung der Diode 3 vermindert unterhalb der Betriebsspannung
UB
liegt. Jetzt fließt der Strom wieder in der ursprünglichen @ Richtung bis zum Zeitpunkt
T3.
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In Fig. 2c ist die am Punkt 18 liegende Spannung während der Rücklaufzeit
dargestellt.
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Fig. 2d zeigt die am Punkt 5 liegende Spannung. Es ist zu sehen, daß
die Fläche 21 größer ist als die Fläche 20. Das bedeutet, daß, über die gesamtc
Rücklaufzeit gesehen, sich an diesem Punkt eine negative Spannung einstellt, die
die aus der Spannungsrückg ewinnungs s chaltung gewonnene Sp amiurig v er -mindert.
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Fig. 2e zeigt die am Punkt 2 anliegende Impuls spannung über die gesamte
Rücklaufzeit. Kurve 22 zeigt den Fall, daß der Boosterkondensator sehr klein ist,
während die Kurve 23 klein Fall zeigt, daß der Beosterkondensator sehr groß ist.
Der Kondensator 19 dient zur Verringerung der Spannungsbeanspruchung des Transistors
17 und zur Vergrößerung des Ansteuerbereiches.
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Der Transistor 17 ist in der Schaltung nach Fig. 1 als.steuerbarer
Widerstand eingesetzt. Es ist damit möglich, die Auf-und Entladezeit des Boosterkondensators
14 zu verändern.
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Damit ergibt sich die Möglichkeit, durch Steuerung des Transistors
17 mit einer aus der Versorgungsspannung abgeleiteten Regel spannung die von der
Spannungsrückgewinnungsschaltung zur Verfügung gestellte Spannung zu verändern.
13ei steigender Netzspannung muß die Steuerspannung kleiner werden, dann wird der
am Punkt 5 anliegende Impuls kleiner und umsekehrt.
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Bei einem bestimmten Wert des Boosterkondensators 14, der kleiner
oder gleich dem Wert des Rücklaufkondensators 8 ist,
entsteht am
Punkt 5 ein negativer Stromimpuls. Gleichzeitig wird die Spannung am Punkt 4 kleiner,
d.h., der Ablenkstrom wird kleiner, aber die Windungsspannung und damit die Hochspannung
bleiben konstant. Es ist damit möglich, eine Kissenentzerrung durchzuführen. Dazu
wird der Transistor 17 mit aus der Vertikalfrequenz abgeleiteten Spannungen gesteuert.
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Darüber hinaus läßt sich durch Steuerung des Transistors 17 zusätzlich
eine Trapezentzerrung durchführen. Die Steuerströme für den Transistor 17 werden
über Entkoppelglieder gemeinsam der Basis zugeführt, so daß auf einfache Weise ohne
zusätzliche Regelschaltungen oder Diodenmodulatoren mit den Steuersparniungen USt1,
USt2, USt3 eine Hochspannungsstabilisierung, eine Ost -West -Raster entzerrung und
eine Trapezentzerrung vorgenommen werden können.
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Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1. Der Emitter
des Transistors 17 ist dabei nicht wie in Fig. 1 nach Masse geführt, sondern direkt
all die Betriebsspannung UB. Dadurch ergibt sich aber kein Funktionsunterschied
zu der Schaltung nach Fig. 1.
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L e e r s e i t e