DE2838088A1

DE2838088A1 - Ruecklaufaustastimpulsgenerator

Info

Publication number: DE2838088A1
Application number: DE19782838088
Authority: DE
Inventors: Adel Abdel Aziz Ahmed
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-08-31
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1979-03-15
Also published as: ES473003A1; AU3925978A; US4134046A; AU516717B2; FI782590A; SE7808973L; BE870013A; NL7808922A; RO81894A; RO81894B; FR2402364A1; PL209328A1; GB2003710A; JPS5447518A; PL118346B1; CA1099402A; GB2003710B; IT7827066A0

Description

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Rücklaufaustastimpulsgenerator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Austastimpulsgenerator, der sich zur Anwendung bei Fernsehbildröhren-Ablenkschaltungen, die eine inhärente Verzögerung aufweisen, eignet.

In der US-PS 4 048 544 ist eine geschaltete Synchronvertikalablenkschaltung (SSVD) beschrieben, bei welcher der auf einer Bildröhre angeordneten Vertikalablenkwicklung Energie über geschaltete Reaktanzen zugeführt wird, die mit dem Horizontalablenkgenerator gekoppelt sind. Die geschalteten Reaktanzen werden durch
einen Vertikalsägezahngenerator gesteuert, dessen Hin- und Rücklaufintervalle wiederum durch die Vertikalsynchronsignale gesteuert werden. Ein durch den Sägezahngenerator gesteuerter und mit den Horizontalrücklaufimpulsen synchronisierter Impulslagenmodulator erzeugt Schaltertastsignale, welche die geschalteten
Reaktanzen derart steuern, daß in der Vertikalablenkwicklung ein vertikalfrequenter Sägezahnablenkstrom entsteht. Diese Anordnung hat im Vergleich mit anderen Vertikalablenkschaltungen einen geringen Leistungsverbrauch und ist als wirtschaftlich vorteilhaft anzusehen.

Bekannterweise ist es vom Kosten- und Zuverlässigkeitsstandpunkt

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aus gesehen sehr vorteilhaft, soviel Funktionen eines Fernsehempfängers wie möglich in integrierte Schaltungen zu verlegen. Aus Vereinheitlichungsgründen ist es weiterhin sehr erwünscht, integrierte Schaltungen derart herzustellen, daß sie sich für eine Vielzahl unterschiedlicher Fernsehempfänger eignen.

Die wenig Leistung verbrauchenden Teile eines Fernsehempfängers, einschließlich einer geschalteten Synchronvertikalablenkschaltung gemäß der erwähnten US-PS 4 048 544 sind relativ komplex. Es bringt daher Vorteile hinsichtlich Kosten und Zuverlässigkeit ebenso wie hinsichtlich der Wartung, wenn man den Impulslagenmodulator in einer integrierten Schaltung zusammen mit anderen Schaltungsteilen, wie einem Austastimpulsgenerator, zusammenfaßt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine geschaltete Synchronvertikalablenkschaltung gemäß der US-PS 4 048 544 eine inhärente Verzögerung zwischen der erzeugten Vertikalsägezahnspannung und dem resultierenden Vertikalablenkstrom aufweist, welche von der Konstruktion der Ablenkwicklung abhängt, die ihrerseits von Größe und Typ der Bildröhre abhängig ist. Die Größe dieser Verzögerung liegt erfahrungsgemäß im Bereich zwischen 30 und 150 MikrοSekunden, obwohl sie in Sonderfällen auch fast Null sein kann. Schwankungen dieser Verzögerung zwischen einzelnen Empfängern desselben Typs sind jedoch relativ niedrig. Um es nun möglich zu machen, daß man eine einzige Steuerschaltung für eine große Vielfalt von Fernsehablenkjocharten oder Bildröhrengrößen verwenden kann, muß man infolgedessen Mittel vorsehen, mit Hilfe deren die Erzeugung des Übergangs, welcher die Einleitung des Abtastimpulses gegenüber dem Synchronimpuls bestimmt, verzögert. Dabei muß die Größe dieser Verzögerung abhängig sein von der Verzögerung der Vertikalablenkschaltung.

Es ist aus der US-PS 3 931 545 bekannt, daß man das Horizontalaustastintervall in Koinzidenz mit einem Horizontalsynchronisierimpuls beginnen lassen kann, den Horizontalausgangstransistor jedoch um ein Zeitintervall sperren lassen kann, welches gleich der gesamten Horizontalablenkperiode abzüglich der Transistorspeicherzeit ist, indem man einen Multivibrator und eine Verzögerungs-

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schaltung verwendet. Um ein Zittern des Bildes infolge von zeitlichen Schwankungen der Rückflanke des Multivibratorimpulses zu vermeiden, wird das Rücklaufende so eingestellt, daß es gut innerhalb des Austastintervalls auftritt. Selbst wenn man aber den Beginn der Ablenkung austastet, beeinflussen jegliche Schwankungen des Beginns eines Hinlaufs den gesamten Hinlauf, so daß die Anordnung gemäß der US-PS 3 931 545 nicht voll befriedigt.

Es ist weiterhin wünschenswert, die Dauer des Bildröhrenaustastimpulses, welcher im Empfänger erzeugt wird, so zu steuern, daß Teile des Vertikalaustastintervalls, die nicht für den Vertikalrücklauf benutzt werden, zur Wiedergabe von Faksimile oder anderen Informationsübertragungen zur Verfügung stehen. Die Einbeziehung einer großen Anzahl von Funktionen in integrierte Schaltungen stellt jedoch bekannterweise Forderungen an die Anzahl der Anschlußverbindungen zwischen dem Inneren der integrierten Schaltung und der äußeren Schaltung. Es ist daher wünschenswert, sowohl die Voreinleitung des Austastimpulses auftretende Verzögerung als auch seine Dauer über einen einzigen Verbindungsanschluß zu steuern, der ausschließlich für diesen Zweck vorhanden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält ein Rücklaufaustastimpulsgenerator für einen Fernsehempfänger eine Ablenkschaltung, die von einer Quelle von Synchronisierimpulsen aus synchronisiert wird, welche ihrerseits einen Austastimpulsübergang (Impulsflanke) auslösen. Der Abtastimpulsgenerator weist eine Betriebsspannungsquelle und einen Energiespeicher mit einer bestimmten Zeitkonstante auf. Mit der Synchronisiersignalquelle, der Betriebsspannungsquelle und dem Energiespeicher ist ein Schalter gekoppelt, welcher den Energiespeicher in Synchronismus mit den Synchronisiersignalen an die Betriebsspannungsquelle schaltet. Ferner ist eine erste Bezugspotentialquelle vorgesehen, an die ein erster Eingang einer ersten Vergleichsschaltung angekoppelt ist, während ein zweiter Eingang mit dem Energiespeicher gekoppelt ist. Die Vergleichsschaltung ist ferner mit dem Ausgang des Austastimpulsgenerators gekoppelt, bei dem der Austastimpulsübergang zu einem Zeitpunkt nach dem Synchronisiersignal eingeleitet wird.

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Die Verzögerung nach dem Synchronisiersignal wird durch die Zeitkonstante bestimmt. Die Erfindung, ihre Betriebsweise und ihre Vorteile sind nachfolgend anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Äusführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung im Zusammenhang mit einer Vertikalablenkschaltung gemäß der US-PS 4 048 544,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Austastimpulsgenerators, der sich zur Verwendung bei der Schaltung gemäß Fig. 1 eignet, und

Fig. 3 Spannungsformen, die bei dem Austastimpulsgenerator gemäß Fig. 2 auftreten.

Fig. 1 zeigt teilweise in Blockdarstellung und teilweise als normales Schaltbild den Ablenk- und Sichtteil eines Fernsehgerätes. Im rechten Teil der Fig. 1 sieht man einen Horizontalablenkgenerator 7, der durch Horizontalablenkimpulse synchronisiert wird, die gemäß der Amplituden-Zeit-Schwingungsform 5 von einer nicht dargestellten Synchronisiersignaltrennschaltung einem Eingangsanschluß 6 zugeführt werden. Ein Horizontalablenkgenerator 7 speist eine nicht dargestellte Horizontalablenkwicklung, welche der Bildröhre 10 zugeordnet ist. Der Horizontalablenkgenerator 7 speist ferner die Primärwicklung 8a eines Transformators 8. Eine Sekundärwicklung 8b des Transformators 8, die in der angedeuteten Weise gepolt ist, ist mit einem Ende an ein Bezugspotential wie Masse angeschlossen, während ihr anderes Ende die als Impuls 30 dargestellten wiederkehrenden positiv gerichteten Horizontalrücklaufimpulse zur Anode eines Thyristors oder SCR 13 koppelt, dessen Kathodenkreis die Reihenschaltung einer Induktivität 14 mit einem Integrationskondensator 15 enthält, welcher an Masse angeschlossen ist. Das Ende der Sekundärwicklung 8c des Transformators 8, an welchem der positiv gerichtete Rücklaufimpuls auftritt, ist über die Anoden-Kathoden-Strecke eines Thyristors 17 an Masse geschaltet. Das andere Ende der Wicklung

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8c liegt über eine Induktivität 16 an der Kapazität 15. Diese Kapazität liegt parallel zur Reihenschaltung eines Stromfühler-Rückkopplungswiderstandes 19 mit einer Vertikalablenkwicklung 11, die um den Hals der Bildröhre 10 angeordnet ist.

Ein Vertikalsägezahngenerator 20 im linken Teil der Fig. 1 enthält einen Kondensator 22 und einen Ladewiderstand 26, welche zwischen B+ und Masse geschaltet sind. Ein Entladeschalttransistor 27 ist mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke über den Kondensator 22 geschaltet. Der Transistor 27 wird basisseitig durch Vertikalsynchronisierimpulse 21 angesteuert, die von einer nicht dargestellten Synchronisiersignaltrennschaltung geliefert werden. Eine periodische Sägezahnspannung mit relativ kurzen Rücklaufintervallen, die mit den VertikalsynchronisierSignalen synchronisiert ist, tritt in bekannter Weise über dem Kondensator 22 auf.

Die am Kondensator 22 erscheinenden Vertikalsägezahnsignale werden über einen Verbindungsanschluß 29 auf einen Impulslagenmodulator 23 gekoppelt, der sich im Inneren der integrierten Schaltung 28 befindet. Der Impulslagenmodulator 23 ist über einen Verbindungsanschluß 36 der integrierten Schaltung an eine Betriebsspannungsquelle B+ und über einen weiteren Verbindungsanschluß an Masse angeschlossen. Der Modulator 23 erzeugt Torimpulse 31 und 32, die über die Verbindungsanschlüsse 24 bzw. 25 den Steuerelektroden von Thyristoren 13 bzw. 17 zugeführt werden. Beim Betrieb des Horizontalablenkgenerators entstehen in der Wicklung 8d des Transformators 8 HorizontalrücklaufSpannungsimpulse 30. Die Wicklung 8d ist über den Verbindungsanschluß 44 mit der integrierten Schaltung 28 verbunden, um die vom Modulator 23 erzeugten Steuerimpulse zu synchronisieren.

Die Betriebsweise der SSVD-Schaltung ist im einzelnen in der US-PS 4 048 544 beschrieben, so daß hier nur eine kurze Erläuterung genügt. Die Steuerimpulse werden zu Zeitpunkten während des HorizontalrücklaufIntervalls eingeleitet, die - im Falle der Impulse 31, die den Transistor 13 steuern, welcher während der oberen Hälfte der Abtastung den Vertikalablenkstrom liefert -

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gegenüber den Horizontalrücklaufimpulsen progressiv verzögert werden und im Falle der Impulse 32 - die den Thyristor 17 steuern, welcher während der unteren Hälfte der Ablenkung den Vertikalablenkstrom liefert - zu Zeitpunkten eingeleitet werden, die gegenüber den Horizontalrücklaufimpulsen progressiv vorverlegt werden. Während des ersten Teils des Vertikalablenkintervalls bringen die Impulse 31 den Thyristor 13 während anfänglicher Abschnitte des Horizontalrücklaufintervalls zum Leiten. Dadurch lädt sich der Kondensator 15 über die Induktivität 14 auf. Die Impulse enden vor der Umkehr des Stromes in der Resonanzschaltung aus dem Kondensator 15 und der Induktivität 14, so daß jede Tendenz des Stromes, sich umzukehren, den Transistor 13 sperrt, bis das nächste horizontale RücklaufIntervall wieder mit einem Thyristorsteuerimpuls 31 zusammenfällt. Mit fortschreitender Zeit während des Vertikalablenkintervalls erscheint der Thyristorimpuls 31 später und später gegenüber dem Horizontalrücklaufimpuls, so daß progressiv immer weniger Ladestrom im Kondensator 15 fließt. So erscheint zunehmend weniger Spannung über der Vertikalablenkwicklung 11, und der Ablenkstrom nimmt ab.

Nahe der Mitte des Vertikalablenkintervalls beginnen die Thyristorimpulse 32 zu Zeitpunkten nahe des Endes der Horizontalrücklaufimpulse aufzutreten. So wird der für die untere Hälfte der Ablenkung zuständige Thyristor 17 nahe dem Ende des Horizontalrücklaufintervalls zum Leiten gebracht und lädt den Kondensator 15 über die Induktivität 16 mit einer Polarität auf, welche entgegengesetzt derjenigen für den für die obere Ablenkhälfte zuständige Thyristor ist. Die progressiv vorrückenden Zeitpunkte des Beginns der Thyristorimpulse 32 während der zweiten Hälfte des Vertikalablenkintervalls vergrößern den negativen Ladestrom im Kondensator 15, so daß eine zunehmend negative Spannung an der Vertikalablenkwicklung 11 auftritt und der Elektronenstrahl in der Bildröhre zunehmend zur Rasterunterseite abgelenkt wird.

Zusätzlich zu anderen Schaltungen enthält die integrierte Schaltung 28 einen Abtastimpulsgenerator 40, welcher durch einem Verbindungsanschluß 33 zugeführte Vertikalsynchronimpulse 21 getrig-

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gert wird. Der Abtastimpulsgenerator 40 wird aus der Spannungsquelle B+ gespeist und ist an den mit Masse verbundenen Anschluß 34 angeschlossen. Er erzeugt Austastimpulse mit einer durch die Synchronisierimpulse 21 bestimmten Frequenz. Die Austastimpulse werden der Bildröhre über den Anschluß 37 und einen Videoverstärker 46 zugeführt. Ein Kondensator 42 koppelt den Austastimpulsgenerator 40 über einen Anschluß 35 an Masse. Die Zeitkonstante des Kondensators 42, welcher sich außerhalb der integrierten Schaltung befindet, bestimmt die Zeit, zu welcher ein übergang bzw. eine Flanke (Beginn und/oder Ende) des vom Generator 40 erzeugten Abtastimpulses auftritt.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines Abtastimpulsgenerators, der an die Verbindungsanschlüsse 33 bis 37 in Fig. 1 als Abtastimpulsgenerator 40 angeschlossen werden kann. In der in Fig. 2 dargestellten Schaltung sieht man links einen Vertikalsynchronisierimpuls 21, der einer Verriegelungsschaltung 200 zugeführt wird, welche von einer links oben dargestellten Konstantstromquelle gespeist wird. Die Verriegelungsschaltung betätigt einen Schalter 220 etwas links von der Mitte der Fig. 2, welcher einen insgesamt mit 230 bezeichneten Energiespeicher links unten in Fig. 2 auflädt. Die in der Mitte dargestellten Vergleichsschaltungen 240 und 250 vergleichen die Spannung am Energiespeicher mit Bezugsspannungen, die von einem Spannungsteiler bzw. einer Bezugsspannungsquelle 260 abgeleitet werden. Rechts in Fig. 2 ist eine Kombinations- oder Summierschaltung 270 dargestellt, welche die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen und des Schalters zu dem gewünschten Bildröhrenaustastimpuls am Verbindungsanschluß 37 rechts im Bild zusammenfassen.

Der Basis eines Transistors 203 der Verriegelungsschaltung 200 werden über den Anschluß 33 Vertikalsynchronisierimpulse 21 zugeführt. Der Emitter des Transistors 203 ist geerdet, mit seinem Kollektor sind in Reihe geschaltete Dioden 204 und 205 verbunden. Das dem Kollektor des Transistors 203 abgewandte Ende der Diode 205 liegt am Kollektor eines Transistors 202 und an der Basis eines Transistors 201. Der Emitter des Transistors 202 ist ge-

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erdet, und seine Basis ist mit dem Kollektor des Transistors 201 in mitkoppelnder Weise über die Anzapfung eines aus Widerständen 206 und 207 bestehenden Spannungsteilers, der zwischen dem Kollektor des Transistors 201 und Masse liegt, verbunden. Vom Kollektor des Transistors 201 wird ein Ausgangssignal über ein Paar Inverterstufen abgenommen, die einen Transistor 208, einen dessen Emitter mit Masse verbindenden Widerstand 209 und einen Transistor 210, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 208 verbunden ist und dessen Emitter an der B+Spannung liegt, enthalten.

Vor dem Auftreten eines Vertikalsynchronisierimpulses sind die Transistoren 201, 202 und 203 gesperrt, also nichtleitend. Damit sind auch die Transistoren 208 und 210 gesperrt.

Der Schalter 220 enthält einen Transistor 221, der mit seinem Emitter an B+ geschaltet ist, und einen Transistor 222, dessen Emitter über einen Widerstand 223 an B+ liegt. Die Basen der Transistoren

221 und 222 liegen am Kollektor des Transistors 210 und sind durch einen Strom vorgespannt, der über einen Widerstand 224 nach Masse fließt. Da der Transistor 210 anfänglich gesperrt ist, leiten die Transistoren 221 und 222 anfänglich. Der Kollektor des Transistors

222 liegt über einem Widerstand 225 an der Basis eines Transistors 272 der Summierschaltung 270. Der Emitter des Transistors 272 liegt an Masse. Da der Transistor 222 anfänglich leitet, leitet anfänglich auch der Transistor 272.

Der Kollektor des Transistors 221 liegt über den Anschluß 35 an einem äußeren Energiespeicher 230, der in Reihenschaltung eine erste Zeitkonstantenschaltung 235, die mit einem Ende an Masse liegt, und eine zweite Zeitkonstantenschaltuhg 231 enthält. Die Zeitkonstantenschaltung 235 enthält parallel zueinander einen Kondensator 237 und einen Widerstand 236; entsprechend enthält die Zeitkonstantenschaltung 231 parallel zueinander einen Kondensator 233 und einen Widerstand 232. Da der Transistor 221 anfänglich leitet, sind die Kondensatoren 233 und 237 unmittelbar vor dem Auftreten des Synchronisierimpulses 21 voll aufgeladen.

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Die Summierschaltung 270 enthält einen Transistor 271, dessen Erde an Masse liegt und dessen Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 272 verbunden ist. Die Basis des Transistors 271 dient als weiterer Eingang der Summierschaltung 270. Ein dritter Transistor 273 ist mit seinem Kollektor an den Kollektor des Transistors 272 angeschlossen und mit seinem Emitter geerdet. Die Basis des Transistors 273 wirkt ebenfalls als ein Eingang der Summierschaltung 270. Die zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren 271 bis 273 liegen über die Reihenschaltung von Widerständen 274 und 275 an der B+ Spannungsquelle. Darlington-geschaltete Ausgangstransistoren sind als Emitterfolger 276 zwischen die zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren 271 bis 273 und den Ausgangsanschluß 37 geschaltet. Der Kollektor des Ausgangs-Emitterfolgers 276 liegt am Verbindungspunkt der Widerstände 274 und 275. Wenn einer der Transistoren 271 bis 273 leitet, dann ist die Ausgangsspannung am Anschluß 37 niedrig und es treten keine Austastimpulse auf. Da die Transistoren 272 und 271 anfänglich leiten, ist die anfängliche Ausgangsspannung am Anschluß 37 niedrig.

Eine BezugsSpannungsquelle 260, die Widerstände 261 bis 263 enthält, ist zwischen B+ und Masse geschaltet. Die am Verbindungspunkt der Widerstände 261 und 262 auftretende Spannung ist mit V„ und die am Verbindungspunkt der Widerstände 262 und 263 auftretende Spannung mit V_T bezeichnet.

Die Vergleichsschaltung 240 enthält einen Differenzverstärker aus emittergekoppelten Transistoren 241 und 242. Die zusammengeschalteten Emitter dieser Transistoren sind über einen Widerstand 245 mit B+ verbunden. Die Basis des Transistors 241 ist an den Emitter eines Transistors 243 angeschlossen, dessen Kollektor geerdet ist. Die Basis des Transistors 242 ist an den Emitter eines Transistors 244 angeschlossen, dessen Kollektor ebenfalls geerdet ist. Die Transistoren 241 und 243 bilden einen Verbundtransistor (oder auch Superalpha-Transistor) 248, als dessen Basis die Basis des Transistors 243, als dessen Emitter der Emitter des Transistors 241 und als dessen Ausgang der Kollektor des Transistors 241 wirkt.

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Die Transistoren 242 und 244 bilden ebenfalls eine derartige Superalpha-Schaltung oder Verbundtransistor 249. Der Kollektor des Transistors 241 ist an die Anode eines als Diode geschalteten Transistors 246 angeschlossen, dessen Kathode geerdet ist. Ein Transistor 247 ist mit seinem Emitter geerdet und mit seiner Basis an die Basis des Transistors 246 angeschlossen, so daß eine Stromspiegelschaltung entsteht. Der Kollektor des Transistors 247 ist an den Kollektor des Transistors 242 zur Bildung eines Ausgangs der Vergleichsschaltung 240 angeschlossen, welcher außerdem mit der Basis des Transistors 271 verbünden ist. Die Basis des Transistors 273 liegt am Kollektor des Transistors 221. Die Basis des Transistors 244 liegt an der Bezugsspannung V„. Da der Transistor 221 anfänglich voll leitend ist, ist die Basis des Transistors 243 wesentlich positiver als die Bezugsspannung V„. Daher leitet der Verbundtransistor 249, und der Verbundtran-

sistor 248 ist gesperrt, und die Stromspiegeltransistoren 2~46 und 247 sind ebenfalls gesperrt. In diesem Zustand ist die Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung 240 hoch, so daß die Ausgangsspannung der Summierschaltung 270 durch den Transistor 271 ebenfalls hoch gehalten wird.

Die Vergleichsschaltung 250 ist in jeder Hinsicht ähnlich der Vergleichsschaltung 240, außer daß die Ausgangsamplitude gegenüber der Vergleichsschaltung 240 invertiert ist. Die Vergleichsschaltung 250 enthält ebenfalls emittergekoppelte Verbundtransistoren 258 und 259, die aus den Transistoren 251 und 253 bzw. 252 und 254 bestehen. Ein Emitterwiderstand 255 verbindet die zusammengeschalteten Emitter mit B+. Die Basis des Transistors 258 liegt am Kollektor des Transistors 221, und die Basis des Transistors 259 liegt an der Bezugsspannung V^. Vom Kollektor des Transistors 259 wird eine Stromspiegelschaltung aus einem als Diode geschalteten Transistor 257 und einem Transistor 256 angesteuert, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 258 zur Bildung des Ausgangs der Vergleichsschaltung 250 verbunden ist. Dieser Ausgang liegt auch an der Basis des Transistors 273. Der Eingang des Transistors 258 liegt am Kollektor des Transistors 221/ welcher anfänglich leitet, aber im Gegensatz zur Vergleichsschal-

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tung 240 ist die Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung 250 niedrig. Der Transistor 273 ist also gesperrt.

Eine Entriegelungsschaltung 280 enthält einen Transistor 281, dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors 201 verbunden ist, und dessen Kollektor geerdet ist. Die Basis des Transistors 281 liegt am Kollektor des Transistors 221. Da der Transistor 221 anfänglich eingeschaltet ist und das Kollektorpotential des Transistors 221 hoch liegt, ist der Transistor 281 gesperrt. Die insgesamt mit 215 bezeichnete Stromquelle enthält einen Emitterfolgertransistor 217, dessen Basis mit der Bezugsspannungsquelle V_T und dessen Emitter mit der Basis des Transistors 216 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 216 liegt über einen Widerstand 218 an B+. Solange der Transistor 216 in seinem aktiven Bereich arbeitet, wird sein Kollektorstrom, durch die am Widerstand 218 auftretende Spannung bestimmt, die sich wiederum nach der Bezugsspannung V_T richtet. Bei

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gesperrten Transistoren 201 und 281 ist jedoch der Transistor 216 anfangs gesättigt und liefert keinen brauchbaren Kollektorstrom.

Beim Auftreten eines Synchronisiersignals, etwa des Signals 21, welches den Beginn des Rücklaufaustastimpulszyklus definiert, wird der Transistor 203 eingeschaltet und die Basis des Transistors 201 praktisch auf Massepotential gelegt. Der Transistor 201 wird dabei leitend, und der Transistor 216 beginnt einen konstanten Strom über den Transistor 201 und die Widerstände 206 und 207 nach Masse zu liefern. Fig. 3a zeigt einen Synchronisierimpuls 21 und Fig.3b die Kollektorspannung des Transistors 201. Der Transistor 202 wird leitend, weil am Widerstand 207 eine Durchlaß-Basis-Emitter-Vorspannung erscheint, und schaltet den Transistor 201 in den leitenden Zustand. Der Transistor 201 reagiert danach nicht mehr auf Änderungen des Leitungszustandes des Transistors 203. Bei leitenden Transistoren 201 und 202 wird der Transistor 208 Basisstrom zugeführt, so daß dieser einschaltet und auch den Transistor 210 einschaltet. Der leitende Transistor 210 leitet den vom Widerstand 224 gelieferten Vorspannungsstrom von den Transistoren 221 und 222 ab, so daß diese gesperrt werden. Bei gesperrtem Transistor 222 wird der Vorspannungsstrom vom Transistor 272 der Summierschaltung

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270 abgeleitet/ so daß dieser Transistor ebenfalls sperrt, wie Fig. 3e zeigt.

Zu dem Zeitpunkt, wo der Transistor 221 sperrt, liegt am Zwischenanschluß 35 im wesentlichen die Betriebsspannung B+. Der Kondensator 233 wird auf eine Spannung V2 aufgeladen, welche gleich der am Widerstand 232 auftretenden Spannung ist, der einen Teil des Spannungsteilers aus den Widerständen 232 und 236 bildet. Ähnlich wird der Kondensator 237 auf eine Spannung V1 aufgeladen, welche gleich der Differenz zwischen der Betriebsspannung und der am Kondensator 233 auftretenden Spannung ist. Öffnet der Schalter 221, dann beginnen die beiden Kondensatoren 233 und 237 sich über ihre entsprechenden Parallelwiderstände und zwar jeweils unabhängig vom anderen Kondensator, zu entladen. Die Spannung V_{mrw T} am Anschluß 35 ist immer gleich der Summe der über den Kondensatoren liegenden Spannungen.

In Fig. 3d ist die Gesamtspannung über beiden Kondensatoren durch etwa exponentielle Kurvenabschnitte 302 und 304 dargestellt. Die Gesamtspannungskurven 302 und 304 stellen die Summe der am Kondensator 237 auftretenden Momentanspannung V237 dar, welche durch die Kurvenabschnitte 304 und 306 veranschaulicht wird, wobei die Momentanspannung V233 am Kondensator 233 auftritt, und durch die Kurve 308 veranschaulicht wird. Man kann sehen, daß die Zeitkonstante t.. des Kondensators 233 mit dem Widerstand 232 kurz im Vergleich zur Zeitkonstante t„ des Kondensators 237 mit dem Widerstand 236 ist.

Die Summe 302 der Momentanspannungen an den zeitbestimmenden Kondensatoren fällt zu einem Zeitpunkt T2 unter die Bezugsspannung V„ ab. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Vergleichsschaltung 240 um, und ihr zum Transistor 271 führender Ausgang nimmt einen niedrigen Pegel an, wie dies Fig. 3f zeigt; daraufhin werden die Transistoren 271 und 273 gesperrt, und am Ausgangsanschluß 37 tritt ein erster Pegelübergang auf, welcher die Vorderflanke des Rücklaufaustastimpulses definiert, wie dies aus Fig. 3h zu sehen ist.

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Die Kondensatoren 233 und 237 entladen sich weiterhin. Zu einem Zeitpunkt wie T3 wird die am Kondensator 233 bleibende Spannung im Vergleich zur Spannung am Kondensator 237 vernachlässigbar,
so daß die Spannungssumme über den Kondensatoren 233 und 237
gleich der Spannung am Kondensator 237 allein wird, wie dies der Kurvenabschnitt 304 in Fig. 3d zeigt. Die Entladung des Kondensators 237 über den Widerstand 236 setzt sich gemäß der Kurve
304 fort.

Zu einem späteren Zeitpunkt, wie etwa T4 ,erreicht die Summenspannung 304 die Bezugs spannung V-. . Dann ändert die Vergleichsschaltung 250 ihren Zustand, und die Basisspannung des Transistors 273 steigt, wie aus Fig. 3g ersichtlich ist. Daraufhin
tritt ein zweiter Übergang auf, welcher die Rückflanke des Austastimpulses definiert, siehe Fig. 3h. Der Kondensator 237 entlädt sich nach dem Zeitpunkt T4 weiter. Zu einem späteren Zeitpunkt, etwa T5 in Fig. 3, wird die Summenspannung 304 am Anschluß 35 gleich der Basisspannung des Transistors 201. Vor
diesem Zeitpunkt hat das Synchronsignal 21 aufgehört. Der Transistor 281 leitet den Betriebsstrom vom Transistor 201 ab und entriegelt diesen, so daß die Transistoren 201, 202, 208 und 210
gesperrt werden. Dadurch werden die Transistoren 221 und 222 leitend. Der Transistor 222 bringt den Transistor 272 in der Summierungsschaltung zum Leiten und stellt damit sicher, daß die Ausgangsspannung der Summierungsschaltung 270 während der Rückkehr der Schaltung in ihren ursprünglichen Zustand niedrig bleibt.
Durch das Leiten des Transistors 221 beginnen sich die Kondensatoren 233 und 237 wieder in Richtung auf ihren ursprünglichen Zustand zu entladen, wie dies aus Fig. 3d nach dem Zeitpunkt T5 erkennbar ist.

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Zu einem Zeitpunkt wie T6 ist die Suininenspannung 304 wieder gleich der Bezugsspannung V , worauf die Vergleichsschaltung 250 und der Transistor 273 ihren ursprünglichen Zustand wieder einnehmen, wie Fig. 3g erkennen läßt* Bei einer etwas höheren Summenspannung wird der Transistor 281 nichtleitend, wenn der Transistor 216 der Stromquelle 215 in die Sättigung gerät. Fig. 3c veranschaulicht den Leitungszustand des Transistors 281. Zu einem noch späteren, jedoch nicht dargestellten Zeitpunkt, wenn sich die Kondensatoren 233 und 237 wieder auf ihren Anfangszustand laden, kehren auch die Vergleichsschaltung 240 und der Transistor 271 in ihre Anfangszustände zurück. Der Zyklus ist beendet, wenn die Kondensatoren 233 und 237 voll aufgeladen sind.

Einstellungen für bestimmte Anwendungsfälle lassen sich durch Einführung von SpannungsverSchiebungen in Form von Dioden in den Emitterkreisen der Transistoren 201 und 281 und/oder durch Veränderung des Verhältnisses der Widerstände 206 und 207 durchführen. Die Spannung an der Basis des Transistors 201 im Verriegelungszustand der Transistoren 201 und 202 muß den niedrigsten, von der Basisspannung des Transistors 281 am Ende des Entladungszyklus erreichten Wert überschreiten.

Zwischen dem Verhältnis der Widerstände 232 und 236 und den Verhältnissen der Widerstände des Bezugsspannungsteilers 260 braucht keine besondere Beziehung zu bestehen. Da jedoch nur die Widerstände 232 und 236 von außen zugänglich sind, ergibt sich ein größerer Einstellungsbereich für bestimmte Widerstandsverhältnisse als für andere, insbesondere wenn praktische Begrenzungen der Spannungsbereiche zu berücksichtigen sind. Geeignete Werte für die Widerstände können durch Berechnungen einer Bereichs von Werten und durch Auswahl geeigneter Werte für günstige Verhältnisse gefunden werden. Exakte Rechnungen führen zu Transzendentengleichungen und sind aufwendig.

Man kommt zu erheblichen Vereinfachungen der Berechnungen, wenn man V„ gleich V1, der Anfangsspannung am Kondensator 237, macht.

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Während die Berechnungen einfacher werden, ergeben sich hierdurch keine Begrenzungen beim Entwurf, da die äußeren Widerstände 232 und 236 so gewählt werden können, daß sich auch andere Werte von V1 ergeben. Eine weitere Vereinfachung ergibt sich aus der Tatsache, daß die Zeitkonstante t.. des Kondensators 233 mit dem Widerstand 232 wesentlich kleiner als die Zeitkonstante t„ des Kondensators 237 mit dem Widerstand 236 ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß t.. und t₂ sich auf die anfängliche Verzögerung zwischen der Einleitung des Austastverzögerungszyklus zum Zeitpunkt T1 und die Einleitung des Bildröhrenaustastimpulses zum Zeitpunkt T2 auswirken. Jedoch besteht keine entsprechende Auswirkung von t.. auf die Verzogerungszeit zwischen T1 und dem Ende des Bildröhrenaustastimpulses zum Zeitpunkt T4, sondern diese Verzögerung wird praktisch ausschließlich durch t₂ bestimmt. Die Zeitkonstante t„ kann daher auf der Grundlage des bekannten Betrages der vergangenen Zeit zum Zeitpunkt T4 berechnet werden, worauf dann t₁ berechnet wird.

Als ein Beispiel solch vereinfachter Berechnung ergeben sich Bauelementewerte und Beziehungen für eine anfängliche Verzogerungszeit ΊΊ-Τ2 von 100 Mikrosekunden und ein Austastintervall T2-T4 von 0,9 Millisekunden. Die Verzogerungszeit zuzüglich der Austastzeit beträgt 1 Millisekunde.

Mit Bezug auf Fig. 3d sei gesetzt

V1 = V_H (D

V2 = V_T (2)

und V1 sei mit 80%, B2 mit 20% der Betriebsspannung B+ bestimmt:

V1 = 0,8 Vg (3)

V2 = 0,2 V- (4)

t = Zeitkonstante der Schaltung 231 (4.1)

t„ = Zeitkonstante der Schaltung 235 (4.2)

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V233 = (V_s - V1) e~ ^fc1 (5)

V237 = (V1) e~ ^t2 (6)

Mit der Annahme, daß die Wirkung von t„ auf t. vernachläßigbar ist, wird t₂ ausgerechnet;

t
V237 = 0,8 V_e e~ ^fc2 (7)

und, weil V237 zum Zeitpunkt T4 gleich V_ ist, ist

0,0Q1sec V237 = 0,2 V_c = 0,8 V_ e~ ^t2 (8)

°^der 0,001 see

0,2 = 0,8 e~ ^t2 (9)

^und ο

t₂ = 1n4 = 7,2135 (10~^) see (10)

Zur Berechnung von t₁ sei wiederum auf Fig. 3d Bezug genommen, der Zeitpunkt T2 tritt auf, wenn V233 auf eine Spannung abgesunken ist, welche gleich derjenigen ist, um welche V237 abgesunken ist.

Daher ist	zum Zeitpunkt T2 t_	V1	) e"	t	= V1	- V237	(1	D
V233 =	V2 e~ t-l = (V_q - t ^S			^t1			(1	2)
wobei V237	= V1 e~ ^fc2

und daher . .

0,2 V₈ e" "¹H = 0,8 V_s - 0,8 Vg e" "4 (13)

oder 100 μ5θΰ 100 \isec

e~ ^t1 = 4 - 4 e~ ^fc2 (14)

-4 Da t„ vorstehend berechnet wurde zu t₂ = 7,2135 (10 ) Sekunden,

gilt 100 [isec 100 \isec _.

_e- t_{1 =} 4 _ 4 _e- 7,2135 (10 ⁴) (15)

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woraus sich ergibt

-4,

- 7 2135 ί1Ω ι T₁ = 100 μεεσ/Ίη (4 - 4 e ''^¹-³³ * ^ιυ ') (₁₆)

T₁ = 1,5194 (10~⁴) sec (17)

Wenn der Widerstand 236 aufgrund anderer Überlegungen auf einen Wert von etwa 80 kOhm festgelegt wird, dann wird

^C237 ^{= T}2^/R236 ⁼ 9(1O~⁹) Farad (18)

Ein praktischer Wert für den Kondensator 237 ist dann 0,01μΕ, wobei der Widerstand 236 72 kOhm sein muß. Der Widerstand 232 muß daher 20% des Gesamtwiderstandes, also 18 kOhm haben. Hieraus ergibt sich

C₂₃₃ = T.j/18k = 8440 pF (19)

Es ist vorteilhaft, den Widerstand 232 relativ klein zu halten, so daß man eine relativ kurze Zeitkonstante zur Wiederaufladung der Kondensatoren 233 und 237 auf ihre Anfangswerte erhält. Um andere Werte der Austastimpulsedauer oder Verzögerung zu bekommen kann man das Verhältnis der äußeren Widerstände 232 und 236 so beibehalten, wie es oben berechnet war, um den Rechengang zu vereinfachen. Man kann dann die Größen der zeitbestimmenden Kapazitäten verändern, um unterschiedliche Verzögerungen zwischen übergängen zu erhalten. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die zeitbestimmenden Komponenten ohne Rücksicht auf die Größe der Betriebsspannung gewählt werden können.

Andere Anordnungen innerhalb des Erfindungsgedankens liegen für den Fachmann auf der Hand. Während beispielsweise die äußere Zeitkonstantenschaltung 231 eine bequeme Bestimmung der Verzögerung zwischen dem Synchronimpuls und dem Beginn des Austastimpulses gestattet, versteht es sich, daß auch eine einzige Zeitkonstantenschaltung, wie etwa 235, allein verwendet werden könnte. Weiterhin kann eine einzige Zeitkonstantenschaltung in Reihe mit der Bezugs-

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spannung zwischen den Verbindungsanschluß 35 und Masse geschaltet werden, um eine Einstellung des Zeitpunktes des Auftretens der Austastimpulsflanken zu ermöglichen.

Auch kann der Schalter so angeordnet werden, daß die integrierte Speicheranordnung während des Zeitsteuerintervalls aufgeladen statt entladen wird. Weiterhin können die Entladewiderstände 232 und abgewandelt oder auch völlig weggelassen.werden, wenn der innere Leckstrom der zeitbestimmenden Kondensatoren einen geeigneten Wert hat.

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Leerseite

Claims

PATENT/ NW AITJ-:

DR. DIETER \. rfEZOLD

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ 2 8 3 8 Q 8

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLEIt

MARIA-THERKSIA-STRASSB 23

posTPACii ββ οα es D-8OOO MCENCHEPi 8β

TBLBFON OSQ/47B9O0 47 ββ 10

TELEX 022038 TBLEORAHM SOMBEZ

RCA 71947/Sch/Vu

USSN 829,539

vom 31. August 1977

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

_t 1)JRücklaufaustastimpulsgenerator für einen Fernsehempfänger mit einer Ablenkschaltung, die von einer Quelle von Synchronisiersignalen synchronisiert wird, welche einen Austastimpulsübergang einleiten, und mit einer dem Ablenkimpulsgenerator zugeordneten Betriebsspannungsquelle, gekennzeichnet durch

- eine Energiespeicheranordnung (230) mit einer vorbestimmten Zeitkonstante,

- einen Schalter (220), der mit der Synchronisiersignalquelle

(21) der Betriebsspannnungsquelle (B+) und der Energiespeicheranordnung (230) gekoppelt ist und die Kopplung der Energiespeicheranordnung mit der Betriebsspannungsquelle in Synchronismus mit den SynchronisierSignalen schaltet,

- eine erste Bezugsspannungsquelle (ν_β),

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- eine erste Vergleichsschaltung (240), die mit einem ersten Eingang an die erste BezugsSpannungsquelle (V„) und mit einem zweiten Eingang an die Energiespeicheranordnung angeschlossen ist und die ferner mit dem Ausgang (37) des Austastimpulsgenerators gekoppelt ist, an dem der Austastimpulsübergang eine Zeit nach dem Synchronisiersignal auftritt, wobei die Verzögerung nach dem Synchronisiersignal durch die Zeitkonstante bestimmt ist.
2) Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austastimpulsübergang die Vorderflanke des Austastimpulses ist.
3) Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austastimpulsübergang die Rückflanke des Austastimpulses ist.
4) Generator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Austastimpulsgenerator ferner eine zweite Bezugsspannungsquelle (ν,) enthält,

- daß eine zweite Vergleichsschaltung (250) mit der Energiespeicheranordnung (230) und der zweiten Bezugsspannungsquelle gekoppelt ist und gegenüber der ersten Vergleichsschaltung invertierend ist und

- daß zwischen den Ausgang des Austastgenerators und die Ausgänge der ersten und der zweiten Vergleichsschaltung eine Summierschaltung (270) zur Erzeugung eines Austastimpulses durch Summierung der Ausgangssignale der ersten und zweiten Vergleichsschaltung gekoppelt ist und daß die Dauer des Austastimpulses bestimmt ist durch die Zeit, welche zur Änderung der in der Energiespeicheranordnung gespeicherten Energie zwischen durch die ersten und die zweite Vergleichsschaltung gesetzten Grenzen bestimmt ist.
5) Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (220) die von der Betriebsspannungsquelle (B+) abgeleitete Spannung einem dritten Eingang (Basis des Transistors 272) der Summierschaltung (270) während desjenigen Intervalls zugeführt wird, in welchem die Energiespeicheranordnung ihren Anfangs-

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energiezustand wieder eingenommen hat in Vorbereitung der Zeitsteuerung des nächsten Impulses zur Verhinderung des Auftretens eines Ausgangssignals des Austastimpulsgenerators während des der Wiederherstellung des anfänglichen Energiezustandes dienenden Zeitintervalls.
6) Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

- eine Verriegelungsschaltung (200), welche einen ersten und einen zweiten stabilen Zustand einnehmen kann und einen Eingang (Basis des Transistors 201) und einen Ausgang (Kollektor des Transistors (208) hat und zwischen der Synchronisiersignalquel-Ie (21) und dem Schalter (220} angeordnet ist und welche bei Anlegen des Synchronisiersignals (21) an den Eingangsansehluß vom ersten in den zweiten stabilen Zustand umschaltbar ist und" den zweiten stabilen Zustand nach Ende des Synchronisiersignals beibehält und

- durch eine Rückkopplungsentriegelungsschaltung (28O), welche zwischen die Energiespeieheranordnung f23Q) und derr zweiten Eingang der Verriegelungsschaltung (Emitter des Transistors 201) zu deren Rückschaltung in den ersten Zustand nach Ende des Austastimpulses gekoppelt ist.
7} Generator nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

- eine Stromquelle f215), welche einen Stromfluß für Lastspannungen innerhalb eines ersten Bereiches und praktisch keine Spannung für Lastspannungen innerhalb eines zweiten Lastspannungsbereiches erzeugt und

- eine Koppelschaltung, welche die Stromquelle mit der Verriegelungsschaltung koppelt, um deren zweiten stabilen Zustand zu halten und um die Verriegelungsschaltung nach Tätigwerden der Rückkopplungsentriegelungsschaltung abzuschalten.
8) Generator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verriegelungsschaltung (200) einen ersten (201) und einen zweiten (202) Verriegelungstransistor vom einander ent-

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gegengesetzten Leitungstyp aufweist, die jeweils mit ihrem Kollektor an die Basis des anderen angeschlossen sind und deren Emitter in Reihe mit der Stromquelle (215) liegen und an entgegengesetzte Anschlüsse der Speisespannungsquelle angeschlossen sind,

- und daß die Ruckkopplungsentriegelungsschaltung (280) einen Rückkopplungsentriegelungstransistor (281) aufweist, der parallel zum ersten und zweiten Verriegelungstransistor (201,202) liegt und den von der Stromquelle gelieferten Strom von den Verriegelungstransistoren ableitet, wenn er in seinem leitenden Zustand ist.
9) Generator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwischen die Synchronisiersignalquelle (21) und die Basis des Verriegelungstransistors (201) zum Einleiten der Verriegelung eine Verriegelungseingangskoppelschaltung (203) eingefügt ist und

- daß eine Spannungs-Offset-Schaltung (206,207) mit der Verriegelungsschaltung zur Aufrechterhaltung der Spannung am Verbindungspunkt der Rückkopplungsentriegelungsschaltung und der Verriegelungsschaltung auf einen Wert gekoppelt ist, welcher die niedrigste an der Energiespeicheranordnung während des Betriebsintervalls auftretende Spannung übersteigt.
10) Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Energiespeicheranordnung ein erstes (231) und ein zweites (235) Zeitkonstantenglied enthält, wobei die zweite Zeitkonstante größer als die erste ist,

- daß eine zweite Bezugsspannungsquelle (V,) vorgesehen ist,

- daß eine zweite Vergleichsschaltung (250) mit der ersten und mit der zweiten Zeitkonstantenschaltung und mit der zweiten Bezugsspannungsquelle (ν,) gekoppelt ist und diese zweite Vergleichsschaltung gegenüber der ersten Vergleichsschaltung (240) invertierend ist und

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- daß eine Summierungsschaltung (270) zwischen den Ausgang (37)
des Austastgenerators und die Ausgänge der ersten und der zweiten Vergleichsschaltung gekoppelt ist und daß die Zeitverzögerung zwischen dem Synchronisiersignal und dem Beginn des Austastimpulses durch die erste Zeitkonstante in Verbindung mit
der zweiten Zeitkonstanten bestimmt wird und die Dauer des Austastimpulses im wesentlich von der zweiten Zeitkonstante abhängt .
11) Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (220), die erste Bezugsspannungsquelle (V„) und die erste Vergleichsschaltung (240) in einer
integrierten Schaltung ausgebildet sind und daß die Energiespeicheranordnung (230) außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet ist.

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