DE2903530C3

DE2903530C3 - Bildwiedergabeanordnung mit einer Vertikal-Ablenkschaltung und einer Vertikal-Abtastschaltung

Info

Publication number: DE2903530C3
Application number: DE2903530A
Authority: DE
Inventors: Peter Antoon Nijmegen Duijkers (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1979-01-31
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2416604A1; JPS6113430B2; IT1118325B; JPS54114121A; FR2416604B1; DE2903530A1; ES477437A1; GB2016877A; GB2016877B; DE2903530B2; US4228464A; IT7967236A0; NL7801315A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildwiedergabeinordnung mit einer Vertikal-Ablenkschaltung zum so Erzeugen eines Ablenkstromes mit einem Hinlauf und einem Rücklauf durch eine Vertikal-Ablenkspule zum vertikalen Ablenken eines oder mehrerer in einer Bildwiedergaberöhre erzeugten Elektronenstrahles(en) und mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen eines v> Signals zum mindestens in der Vertikal-Rücklaufzeit Austasten des (der) Elektronenstrahles(en).

In einer derartigen Bildwiedergabeanordnung, beispielsweise einem Fernsehempfänger, wird ein vom Impulsgenerator erzeugtes impulsförmiges Signal ent- ^b0 weder unmittelbar einer Elektrode der Bildwiedergabe= röhre zugeführt oder dem Videosignal hinzugefügt. Dadurch wird (werden) der (die) Elektronenstrahl(en) in der Vertikal-Rücklaufzeit ausgetastet, in welcher Zeit der Wiedergabeschirm der Röhre also nicht aufleuchtet, *"> so daß die in dieser Zeit auftretenden Zeilen nicht sichtbar sind. Die Rücklaufzeit des Vertikal-Ablenkstromes, d. h. die Zeit, in der der Ablenkstrom sich schnell von dem Maximalwert in aer einen Richtung auf den Maximalwert in der anderen Richtung ändert, hängt jedoch von dem Induktivitätswert der Ablenkspule und daher von den Toleranzen desselben und von der Spannung, die an der Ablenkspule herrscht und daher von etwaigen Schwankungen derselben ab. Die Rücklaufzeit ist also nicht mit Gewissheit bekannt Meistens wird daher für die Impulsdauer des Austastsignals eine derart lange Dauer gewählt, daß sie larger ist als die längste zu erwartende Rücklaufzeit Die Folge davon ist, daß nicht nur die unmittelbar nach dem Vertikal-Synchromimpuls auftretenden Zeilen, wie erwünscht unsichtbar sind, sondern auch, daß nützliche Information am Anfang und/oder Ende der Hinlaufzeit, also oben und/oder unten am wiedergegebenen Bild, verloren gehen kann.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe zu gewährleisten, daß die Impulsdauer des Austastsignals nicht unnötig lange ist, so daß möglichst wenig nützliche Information verloren geht, während diese Dauer nicht so kurz sein kann, daß der Wiedergabeschirm aufleuchtet, bevor die Rückiaufzeit zu Ende ist, wodurch schräge helle Linien gegebenenfalls mit einer Leuchtdichtemodulation sichtbar wären.

Dazu weist die Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß der Impulsgenerator eine Torschaltung mit ODER-Funkiion mit zwei Eingangssignalen, untf zwar einem von dem Vertikal-Ablenkgenerator herrührenden ersten Signal und einem von der Vertikal-Ablenkspule herrührenden zweiten Signal, enthält, welche Torschaltung das Austastsignal des (der) Elektronenstrahles(en) durchläßt.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann ein relativ kurzer Impuls gewählt werden, ohne daß Streuungen in der Dauer der Rücklaufzeit berücksichtigt werden müssen. Wie es sich untenstehend noch herausstellen wird, bietet die Erfindung auch den Vorteil, daß die Bildwiedergaberöhre gegen Beschädigung gesichert ist die sonst infolge einer Störung in der Vertikal-Ablenkschaltung auftieten konnte.

Die Erfindung wird anhand der Figur als Beispiel näher erläutert, welche Figur einen Teil eines Fernsehempfängers darstellt, dessen vertikalfrequenter Teil zum Teil in Blockform und zum Teil detailliert dargestellt ist

Eine Vertikal-Synchronschaltung 1 bekommt Vertikal-Synchronimpulse an einer Eingangsklemme 2 zugeführt, welche Impulse von einem (nicht dargestellten) Amplitudensieb herrühren. Durch die Schaltungsanordnung 1 wird ein Oszillator 3 synchronisiert Die Frequenz desselben ist die Vertikal-Frequenz, d. h. 50 oder 60 Hz. Das Signal des Oszillators 3 wird mittels eir.ss Sägezahngenerators 4 in ein sägezahnförmiges Signal umgewandelt, das einer Linearitätsschaltung 5 zugeführt wird. Darin erhält das vertikalfrequente Signal die erforderliche S-Form, wonach es durch einen Vorverstärker 6 und danach durch einen Ausgangsverstärker verstärkt wird, von dem nur zwei Leistungstransistoren 7 und T in der Figur dargestellt sind. An die Ausgangsklemme 8 des Ausgangsverstärkers, beispielsweise an den mit dem Emitter des Transistors 7 verbundenen Kollektor des Transistors T ist die Vertikal-Ablenkspule 9 angeschlossen. Die Spule 9 ist auf dem Hals einer (nicht dargestellten) Bildwiedergaberöhre zum Vertikal-Ablenken des (der) in der Röhre erzeugten Elektronenstrahles(en) angeordnet und liegt mit einem Trennkondensator 10 und einem Gegenkopplungswiderstand 11 in Reihe. Der Verbindungspunkt des

Kondensators 10 und des Widerstandes 11 ist mit einer EtngangskJemme 12 des Vorverstärkers 6 zum Gegenkoppeln der am Widerstand 11 vorhandenen Spannung verbunden. Die übrigen Schaltungsanordnungen des Empfängers sind von einer bekannten Art Auch ist die beschriebene Synchronisier- und Ablenkschaltung von einer bekannten Art und ist zum großen Teil in einem Halbleiterkörper integriert

Die Figur zeigt auch einen Impulsgenerator, der ein Vertikal-Austaswngnal erzeugt und in demselben Halbleiterkörper integriert ist Zwischen der Basis eines npn-Emitterfolgertransistors 13 und der positiven Klemme einer Speisespannungsquelle V_b liegt ein Widerstand 14 und zwischen der Basis und der negativen Klemme der Quelle Vj, liegt ein Widerstand 15. Diese negative Klemme liegt an Masse. Auf diese Weise wird im Betrieb die Spannung am Emitter des Transistors 13 auf einen Wert ^eingestellt

Der Impulsgenerator enthält einen Differenzverstärker mit zwei npn-Transistoren 16 und 17, deren Emitterelektroden mit einander und mit einem Kollektorwiderstand 18 eines weiteren npn-Transistors i9 verbunden sind. Der Emitter des Transistors la liegt an Masse. Die Basis des Transistors 16 ist über einen Widerstand mit dem Emitter des Transistors 13 verbunden, während der Kollektor des Transistors 16 mit dem Kollektor und der Basis eines pnp-Transistors 20 verbunden ist dessen Emitter ebenso wie der Kollektor des Transistors 17 mit der positiven Klemme der Quelle Vb verbunden ist Die Basis eines pnp-Transistors 21 sowie die Basis eines pnp-Transistors 22 sind auch mit dem Kollektor des Transistors 16 verbunden, während die Emitterelektroden der Transistoren 21 und 22 mit der positiven Klemme der Quelle Vj, verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 21 ist mit der Basis des Transistors 16 verbunden. Der Kollektor des Transistors 22 ist über zwei Widerstände 23 und 24 mit Masse verbunden, wobei der Verbindungspunkt dieser Widerstände mit der Basis des Transistors 19 verbunden ist

Das sägezahnförmige Signal des Generators 4 wird Ober einen Widerstand 25 und einen Emitterfolger 26 der Basis des Transistors 17 zugeführt Die Klemme 8 ist über einen Trennwiderstand 27 mit der Basis eines pnp-Transistors 28 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 29 an Masse liegt, während der Kollektor über einen Widerstand 30 mit der Basis des Transistors 19 verbunden ist Der Emitter des Transistors 28 ist mit dem Emitter eines npn-Transistors 31 verbunden, dessen Kollektor mit der positiven $0 Klemme der Quelle V₆ verbunden ist, während die Basis mit dem Emitter und dem Kollektor eines npn-Transistors 32 und mit einem Widerstand 33 verbunden ist Die Basis des Transistors 32 liegt an Masse. Der andere Anschluß des Widerstandes 33 ist mit der positiven Klemme der Quelle Vj, verbunden.

Im Betrieb ist an der Basis des Transistors 17 eine vertikalfrequente sägezahnförmige Spannung, wie diese in der Figur angegeben ist vorhanden. Dabei ist vorausgesetzt daß die abfallende Flanke der Sägezahnform um viele Male steiler ist als die ansteigende Flanke. In einem Zeitintervall am Anfang der Zeit, in der die ansteigende Flanke auftritt, ist die Spannung an der Basis des Transistors 17 niedriger als die Spannung V, die am Emitter des Transistors 13 herrscht. Fließt in diesem Intervall durch den Widerstand 18 Strom, so fließt dieser Strom auch durch den Emitter des Transistors 16, während de;· Transistor 17 gesperrt ist.

Die Transistoren 20 und 21 beziehungsweise 20 und 22 bilden einen sogenannten Stromspiegel, wobei die Koliektors'röme der Transistoren 20, 21 und 22 ir. einem nahezu festen Verhältnis zueinander stehen. Weil der Kollektorstrom des Transistors 21 um viele Male größer ist als der Basisstrom des Transistors 16, der beim Fehlen des Transistors 21 fließen würde, gelangt der Transistor 16 mit Gewissheit in den leitenden Zustand, sobald die Spannung an der Basis des Transistors 17 niedriger geworden ist als die Spannung V. Dadurch nimmt die Spannung am Kollektor des Transistors 16 sehr schnell ab, während der Kollektorstrom des Transistors 22 schnell zunimmt Dies ist in der Figur angegeben. Diese Steigung wird über den Widerstand 23 auf die Basis des Transistors 19 übertragen.

Die Basis des Transistors 19 bekommt auch eine von dem Vertikal-Ausgangsverstärker 7, T herrührende Information zugeführt In der Figur ist der Verlauf als Funktion d?r Zeit der Spannung an der Klemme 8 angegeben. Während der Hinlaufzei λ dieser Verlauf mehr oder weniger sägezahnförmig und wahrend der Rücklaufzeit impulsförmig. Bekanntlich ist die Dauer der Rücklaufzeit von dem Induktionswert der Spule 9 und daher von den Toleranzen derselben und von dem Wert df Spannung, die daran während der Rücklaufzeit herrscht und folglich von etwaigen Schwankungen davon abhängig. Insbesondere ist die Rücklaufzeit langer bei einer niedrigeren Spannung. Diese Spannung kann von einer Speisespannung abgeleitet sein; sie kann auch von einem Rücklaufimpulsgenerator auf bekannte Weise erzeugt werden.

Der Transistor 32 arbeitet mit dem Widerstand 33 wie eine Zener-Diode, so daß die Spannung an der Basis des Transistors 31 ebenso wie die Spannung V₂ am Emitter des Transistors 28 nahezu konstant ist Der Transistor 28 ist nur während der Rücklaufzeit leitend, dies unter der Bedingung, daß die Spannung V₁ nicht höher ist als der Wert, den die Spannung an der Klemme 8 am Ende der Rücklaufzeit annimmt Der Kollektorstrom des Transistors 28 fließt auf impulsförmige Weise, wie angegeben. Dieser Stromimpuls hat etwa dieselbe Impulsdauer wie der Rücklaufimpuls.

Die Vorderflanken der zwei impu!sförmiger> Signale, und zwar das mittels des Pegels V von der Sägezahnform abgeleitete Signal und der Rücklaufstromimpuls durch den Kollektor des Transistors 28, die in der Schaltungsanordnung entstehen, fallen nahezu zusammen. Die Schaltungsanordnung ist derart bemessen, daß der Transistor 19 nach dem Auftreten dieser Flanken durch mindestens einen der von den Widerständen 23 und 30 herrührenden Ströme in dem gesättigten Zustand gehabten wird Die Spannung am Kollek'oi des Transistors 19 ist daher nahezu die von Masse. Wenn die Impulsdauer des Rücklaufimpulses länger ist als die Zeit in der die sägezamförmige Spannung an der Basis des Transistors 1/ niedriger ist als die Spannung V, bleibt der Transistor 19 nach dem Zeitpunkt t\ lei'.end, an welchem Zeitpunkt die sägezahnförmige Spannung den Wert V überschreitet und zwar bis zum Endzettpunkt der Rücklaufzeit. Zwischen den genannten Zeitpunkten ist jedoth der Transistor 16 und daher auch die Transistoren 20,21 und gesperrt, während der Transistor 17 leitend ist. Zum Endzeitpunkt der Rürklaufzeit sperrt der Transistor 19. Dieser Zustand bleibt bis zur folgenden Vorderflanke der zwei betrachteten impulsförmigen Signale.

In dem Fall nun, daß die Impulsdauer des Rücklaufim-

Spannung an der Basis des Transistors 17 niedriger ist als die Spannung V, leitet der Transistor 19 auch nach dem Ende der Rücklaufzeil, insofern der dann ausschließlich von dem Widerstand 23 herrührende Basisstrom desselben groß genug ist, um den Sättigungszustand beizubehalten. Die Transistoren 16, 19, 20, 21 und 22 sind leitend, während der Transistor 17 gesperrt ist. Zu dem Zeitpunkt fi, wo die Basisspannung des Transistors 17 den Wert V erreicht, sperrt der Transistor 16 und daher auch die Transistoren 20,21 und 22. Der Transistor 19 bekommt kein Steuersignal mehr zugeführt und sperrt auch. Dieser Fall ist in der Figur dargestellt.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß die Spannung am Kollektor des Transistors 19 etwa die Spannung von Masse hat in der Zeit, in der das längere der zwei impulsförmigen Signale auftritt, während diese Spannung im übrigen Teil der Periode gegenüber Masse positiv ist. Die Dauer eines dieser Signale, d. h. des Signais, das von der Sagezahnform an der Basis des Transistors 17 abgeleitet wird, wird durch die Wahl des Wertes der Spannung V gegenüber des sägezahnförmigen Spannung und daher durch die Wahl der Widerstände 14 und 15 bestimmt, während man die Dauer das anderen Signals und zwar des Rücklaufimpulses nicht beherrscht. Die Dauer des erstgenannten Signals ist ja konstant, da das Verhältnis der Spannung V zu der Amplitude des Sägezahnes auch bei sich ändernder Spannung ^konstant ist.

Obenstehend wurde vorausgesetzt, daß die Vorderflanken der beiden Signale zusammenfallen, so daß die Transistoren 16 und 19 gleichzeitig in den leitenden Zustand gebracht werden. In der Praxis ist dies jedoch nicht völlig richtig. Zwar ist der Rücklaufimpuls von demselben sägezahnförmigen Signal, das dem Transistor zugeführt wird, abgeleitet, aber Verzögerungen können in den Stufen 5, 6 und 7, T wegen träger Ein- und/oder Ausschaltzeiten der Halbleiter und langsamer Anstiegszeiten, beispielsweise von Verstärkern, entstehen. Meistens wird also die Vorderflanke des Rücklaufimpulses um eine kurze Zeit nach der Vorderflanke des sägezahnförmigen Signals auftreten. Aus diesem Grun- i ic» Her Ko!!?kt?r des Transistor; !9 über ei"cr:

r c H Ko!!?-kt?r des Transistor; !9 über eicr: Widerstand 34 mit der Basis eines npn-Transistors35 verbunden, von dem ein Kollektorwiderstand 36 andererseits an die positive Klemme der Quelle V₆ angeschlossen ist. Vor dem Auftreten der Vorderflanke des Rücklaufimpulses ist der Transistor 19 gesperrt, während der Transistor 35 leitend ist Der Basisstrom desselben fließt durch die Widerstände 18 und 34. Wenn die sägezahnförmige Spannung an der Basis des Transistors 17 hö!ier ist als die Spannung V, ist der Transistor 17 leitend, während der Transistor 16 gesperrt ist Zu dem Zeitpunkt, wodie abfallende Flanke der sägezahnförmigen Spannung auftritt, wird der Transistor 16 sefir schnell in den leitenden Zustand gebracht, was bedeutet, daß auch, die Transistoren 20,21 und 22 leitend sind, und der KoUektorstrom des Transistors 22 den Transistor 19 in den gesättigten Zustand bringt. Die Kollektorspannung desselben wird nahezu Null, wodurch der Transistor 35 gesperrt wird. An der auf diese Weise entstandenen Situation wird nichts geändert, wenn die Vorderflanke des Rücklaufimpulses auftritt

Zu dem Zeitpunkt, in dem die letztere Hinterflanke der zwei betrachteten Signale auftritt, wird, wie obenstehend erläutert, der Transistor 19 gesperrt, pulses kürzer ist als die Zeit m der die sägezahnförmige wodurch der Transistor 35 leitend wird. Am Kollektor desselben ist eine impulsförmige Spannung vorhanden mit einer Vorderflanke, die mit der abfallenden Flanke des sägezahnförmigen Signals nahezu zusammenfällt und mit einer Rückflanke, die mit der des länger dauernden Signals nahezu zusammenfällt. Die erhaltene impulsförmige Spannung ist über einen Emitterfolger 37 und einen Emitterwiderstand 38 desselben an einer Ausgangsklemme 39 des Halbleiterkörpers verfügbar.

ίο Dieses Signal kann gegebenenfalls nach Verstärkung einer geeigneten Elektrode der Bildwiedergaberöhre unmittelbar zum vertikalfrequenten Austasten des (der) darin erzeugten Elektronenstrahles(en) zugeführt werden. Auch zu diesem Zweck kann dieses Signal zunächst

i> dem Videosignal an einer geeigneten Stelle im Empfänger hinzugeführt werden. Wenn die Rücklaufzeit länger ist als das durch die Spannung V bestimmte Signal, leuchtet der Wiedergabeschirm während dieser Zeit nicht auf, wodurch die dann auftretenden Zeilen, die gegebenenfalls eine durch eine dann übersendete Information verursachte Leuchtdichtemodulation aufweisen, nicht sichtbar sind. Wenn die Rücklaufzeit dagegen kurzer ist als das von der Spannung V bestimmte Signal, leuchtet der Schirm erst um eine

2=, gewisse Zeit nach dem Anfang der Hinlaufzeit auf. so daß eine Anzahl Zeilen oben am Schirm verloren gehen. Es dürfte einleuchten, daß die Spannung V auf einen derartigen Wert eingestellt werden wird, daß diese Anzahl Möglichst klein sein wird. Der erreichte Vorteil ist daß Streuungen in der Dauer der Rücklaufzeit nicht berücksichtigt zu werden brauchen, d. h. beispielsweise 1,2 bis 1,4 ms für eine Teilbildperiotie von 20 ms.

Ein weiterer Vorteil ist folgender. Tritt eine derartige Störung auf, daß die Spannung an der Klemme 8 Null

j5 wird, so wird die Bildwiedergaberöhre vor einer Beschädigung, die die Folge davon sein kann, geschützt. Eine derartige Störung tritt auf, wenn der Transistor T defekt wird und zwar auf eine derartige Weise, daß die Kollektor-Emitter-Strecke desselben einen Kurzschluß bildet und/oder wenn der Transistor 7 unterbrochen wird. Auch kann es passieren, daß die Steuerung des Ausgangsverstärkers derart wird, daß die Spannung an

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Maßnahme erscheint dann am Wiedergabeschirm nur eine horizontale Linie mit einer sehr großen Leuchtdichte, wodurch der Schirm beschädigt werden kann. In der Schaltungsanordnung der Figur ist jedoch die Folge einer derartigen Störung, daß der Transistor 28 ebensolange leitet wie die Spannung an der Klemme 8

so Null ist was bedeutet daß auch der Transistor 19 solange leitet und daß folglich die Spannung an der Klemme 39 auf hohem Pegel bleibt Das Austastsignal dauert daher ebenso lange wie die Störung und der Wiedergabeschirm leuchtet nicht auf.

S5 im beschriebenen Empfänger tritt der Rücklaufimpuls gleichzeitig mit der abfallenden Flanke der Sägezahn- form, die vom Generator 4 erzeugt ist, oder eine kurze Zeit danach auf. Es ist jedoch denkbar, daß das Steuersignal für den Ausgangsverstärker 7 und T und das sägezahnfönmge Signal zum Ableiten des Austastsignals auf eine andere Weise erzeugt sind und zwar so, daß die Vorderflanke des Rücklaufimpulses eher auftritt als die abfallende Flanke der Sägezahnform. Es dürfte einleuchten, daß die beschriebene Schaltungsanordnung in diesem Fall auf die genannte Vorderflanke ansprechen wird. Die Vorderflanke des erzeugten Austastsignals fällt also mit der zuerst auftretenden Vorderflanke zusammen, während die Rückflanke desselben mit der

zuerst auftretenden Rückflanke zusammenfällt. Daraus geht hervor, daß die beschriebene Schaltungsanordnung eine ODER-Funktion hat und daher durch eine andere Schaltungsanordnung mit derselben Funktion ersetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bildwiedergabeanordnung mit einer Vertikal-Ablenkschaltung zum Erzeugen eines Ablenkstro- mes mit einem Hinlauf und einem Rücklauf durch eine Vertikal-Ablenkspule zum vertikalen Ablenken eines oder mehrerer in einer Bildwiedergaberöhre erzeugten EIektronenstrahles(en) und mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen eines Signals zum mindestens in der Vertikal-Rücklaufzeit Austasten des (der) Elektronenstrahles(en), dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator eine Torschaltung (16,17,19,22,35) mit ODER-Funktion mit zwei Eingangssignalen und zwar einem von dein is Yertikal-Ablenkgenerator (4) herrührenden ersten Signal und einem von dem Vertikal-Ablenkspule (9) herrührenden zweiten Signal, enthält, weiche Torschaltung das Austastsignal des (der) Elektronenstrahles(en) durchläßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Transistor (19), dessen Steuerstrom das erste bzw. zweite Signal ist und durch einen zweiten Transistor (35), dessen Steuerelektrode mit einer Ausgangselektrode des ersten Transistors verbunden ist, welcher zweite Transistor in den Sperrzustand gelang:, wenn der erste Transistor leitend ist und leitet beim Fehlen eines Steuersignals für den ersten Transistor, wobei das Ausgangssignal des zweiten Transistors das Austast- so signal ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch einen dr.tten (!*) und einen vierten (17) Transistor, deren miteinander verbundene Emitterelektroden mit einem K ''lektorwiderstand des ersten Transistors (19) verbunden sind, wobei der Kollektor des dritten Transistors (16) mit der Basis eines fünften Transistors (22) verbunden ist, dessen Kollektorstrom das erste Signal ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des dritten Transistors (16) an einer Gleichspannung (V) liegt, während die Basis des vierten Transistors (17) eine sägezahnför mige Vertikal-Ablenksignal zugeführt bekommt.

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