DE2936626C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um bei einer Kathodenstrahlröhre eine Lichtpunkt-Ablen­ kung zu erreichen, die linear zur Zeit über dem Leucht­ schirm der Kathodenstrahlröhre ist, ist eine komplexe Wellenform an der Ablenkspule erforderlich.

Drei Komponenten der Spannungswelle können identifiziert werden:

• a) eine Gleichstromkomponente,
• b) eine parabolische Komponente zur Korrektur der Form des Schirmes der Kathodenstrahl­ röhre und
• c) eine Sägezahnkomponente zur Verlustkorrektur.

Das Fehlen der letztgenannten Komponente hat die Wir­ kung einer progressiven, allmählichen Reduzierung der Leuchtpunkt-Geschwindigkeit bei Fortführung jeder Ab­ lenkung, und somit wird das Bild entsprechend in Rich­ tung auf eine Seite des Schirmes gepreßt.

Es gibt zwei übliche Verfahren, um eine Verlustkorrek­ turkomponente in die Ablenkspannung für die Ablenkspule einzuführen.

Bei dem einen Verfahren wird ein linearer, rückgekoppel­ ter Verstärker verwendet, um die Spannung für die Ab­ lenkspule während des Strahlverlaufs zu steuern (vgl. Zeitschrift "Electronic Design" 4. Januar 1973, S. 76- 81). Bei dem anderen Verfahren wird eine nichtlineare Drossel in Serie zur Ablenkspule geschaltet (vgl. z. B. Data Sheet for Television Line Output Transformer AT 2102/01, Seite 5, herausgegeben von der Mullard Ltd., März 1978). Dadurch wird eine nahezu sägezahnförmige Spannung durch Änderung des Ablenkspulenstroms erzeugt.

Von diesen beiden Verfahren ist das mit dem linearen Verstärker genau, jedoch wird dabei Energie verschwen­ det, während das Verfahren mit der nichtlinearen Drossel relativ verlustfrei ist, jedoch zu Ungenauigkeiten und Schwierigkeiten hinsichtlich der elektrischen Steuerung in Abhängigkeit von einer Änderung von Schaltungsver­ lusten mit der Zeit und Temperatur führt.

Eine gattungsgemäße Steuerschaltung ist aus IEEE Trans­ actions on Broadcasting, Vol. BC-21, No. 2, Juni 1975, Seite 32-38, bekannt, bei der eine zusätzliche Reso­ nanzschaltung zur Linearitätskorrektur induktiv mit der Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre gekoppelt ist.

Aus der US-PS 37 14 503 ist eine Kathodenstrahlröhren- Ablenkschaltung mit Resonanzenergie-Rückgewinnung be­ kannt, die eine Schalteinrichtung zum Steuern der Be­ triebsspannung des Kathodenstrahlröhren-Ablenkspulen- Kondensators aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer­ schaltung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die erforderliche Verlustkorrektur auf eine im wesent­ lichen verlustfreie Weise erreicht wird, ohne daß dabei eine geringe Genauigkeit und Steuerungsschwierigkeiten auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuerschaltung anhand der Zeichnung zur Beschreibung weiterer Merkmale erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schaltung einer üblichen Steuerschaltung für die Ablenkspule einer Kathoden­ strahlröhre,

Fig. 2 verschiedene Wellenformen, die während des Be­ triebs der Schaltung nach Fig. 1 auftreten,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Steuerschal­ tung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Steuerschaltung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer praktischen Ausführung der Schaltung nach Fig. 3, und

Fig. 6 eine praktische Ausführung der Schaltung nach Fig. 4, in schematischer Darstellung.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine bekannte Steuerschaltung für eine Ablenkspule einer Ka­ thodenstrahlröhre zeigt. Die Steuerschaltung weist eine Ablenk-Steuereinheit 1 auf, die mit einer Ablenkspule 2 verbunden ist; außerdem ist ein Wechselstrom-Kopp­ lungskondensator 3 vorgesehen, der die erforderliche parabolische Komponente der Spannung an der Spule 2 er­ zeugt. Ohmsche Verluste in der LC-Schaltung 2, 3 sind durch den Widerstand 4 dargestellt.

Fig. 2a zeigt die Spannungskurven, die in der Schaltung nach Fig. 1 für eine idealisierte Schaltung vorliegen, d. h. in welcher der Widerstand 4 einen Widerstandswert Null hat, wobei eine Linie A eine parabolische Span­ nungskomponente darstellt, die am Widerstand 4 auftritt, während die Linie B die durch die Schaltung 1 gelieferte Steuerspannung wiedergibt; die Linie C repräsentiert die resultierende ideale Spannung an der Spule 3. In Fig. 2b ist die Wellenform des resultierenden Stroms durch die Spule 2 dargestellt. Wenn der Widerstand 4 einen endlichen Wert hat, erzeugt der Widerstandsverlust bzw. ohmsche Verlust effektiv eine Spannungswelle mit der in Fig. 2b gezeigten Form. Die Verlustkomponente der Wellenform kann daher dadurch aufgehoben werden, daß eine gleiche Spannungswellenform mit entgegengesetz­ ter Polarität in Serie zur Spule 2 zugeführt wird.

Gemäß der Erfindung wird die erforderliche Spannung am Kondensator 3 durch einen zusätzlichen Schaltkreis er­ zeugt, der in Fig. 3 dargestellt ist.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der zusätzliche Schalt­ kreis einen Kondensator 5 und eine Drossel 6 sowie einen Schalter 7 aufweist, wobei der Schalter 7 in Serie zur Drossel 6 geschaltet ist und die Serienschaltung aus der Drossel 6 und dem Schalter 7 parallel zum Kondensa­ tor 3 liegt; eine Drossel 8 liegt in Serie zu einer Gleichspannungsquelle 9, die ihrerseits parallel zur Serienschaltung aus der Drossel 6 und dem Schalter 7 geschaltet ist.

Der Resonanzkreis mit den Kondensatoren 3 und 5 und der Drossel 8 hat eine Resonanz im wesentlichen bei der gleichen Frequenz wie die Schaltung mit dem Kondensator 3 und der Drossel 2 nach Fig. 1.

Die Schaltung mit den Kondensatoren 3 und 5 sowie der Drossel 6 bildet bei geschlossenem Schalter 7 einen Re­ sonanzkreis, dessen halbe Periode etwa gleich der ge­ wünschten Ablenk-Rücklaufperiode der Kathodenstrahlröhre ist.

Während der "Vorwärts"-Abtastung ist der Schalter 7 ge­ öffnet, und der Strom durch den Kondensator 5 und die Drossel 8 aus der Speisequelle 9 erzeugt eine ausglei­ chende sägezahnförmige Spannungskomponente am Kondensa­ tor 3 mit der erforderlichen Form abhängig von der Stromwelle durch die Ablenkspule 2.

Bei Beendigung der "Vorwärts"-Abtastung bzw. -Ablenkung wird der Schalter 7 geschlossen, und ein Resonanz-Strom­ impuls fließt durch die Elemente 3, 5, 6 und 7. Am Ende jedes Halbzyklus der Schwingung wird der Schalter 7 wie­ der geöffnet, wobei die Spannung am Kondensator 3 auf den Anfangswert zu Beginn der Vorwärts-Ablenkung zurück­ gestellt wurde. Der Strom durch den Kondensator 5 und somit der kompensierende Strom im Kondensator 3 ist in Fig. 2c veranschaulicht.

Die Größe der Kompensationsspannungswelle wird durch die Speisequelle 9 bestimmt.

Die Speisequelle 9 kann einen Kondensator parallel zu einer Stromquelle aufweisen, wodurch eine gute Stabili­ tät gewährleistet ist, falls die Verluste im wesentli­ chen konstant sind. Andererseits kann die Speisequelle 9 abhängig vom Ausgang einer Detektor-Schaltung für ei­ nen Symmetriefehler sein, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Gemäß Fig. 4 wird eine Symmetriefehler-Erfassungs­ schaltung 11 von einer Schaltung 10 gespeist, welche den Strom in der Spule 2 erfaßt. Der Ausgang der Schal­ tung 11 steuert die Speisequelle 9 abhängig vom Aus­ gangssignal der Schaltung 10 so, daß hinsichtlich des Stroms in der Spule 2 eine Symmetrie erreicht wird.

Fig. 5 zeigt eine praktische Ausführungsform der Schal­ tung nach Fig. 3, wobei die zuerst erwähnte Möglichkeit der Speisequelle verwendet wird. Bei dieser Ausführungs­ form weist die Steuerschaltung 1 eine bekannte Schaltung zur Wiedererlangung der Resonanzenergie auf, die übli­ cherweise in TV-Schaltungen verwendet wird und die einen Impulsgenerator 12, einen Transistorschalter 13, eine Umschaltdiode 14 und einen Resonanz-Abstimmkondensator 15 aufweist, die alle von einer nicht dargestellten Spannungsquelle mit der Spannung V über eine Drossel 16 gespeist werden.

Die Speisequelle 9 weist einen Kondensator 17 auf, der parallel zu einem Stromgenerator geschaltet ist, welcher aus einem Leistungstransistor 18 und einem Widerstands­ netzwerk 19, 20, 21 und 22 besteht, wobei der Widerstand 19 zur Einstellung der Symmetrie des Spulenstroms der Ablenkspule einstellbar ist.

Der Schalter 7 enthält einen Transistor 23, der über eine Gleichrichterdiode 24 in Reihe zu der Drossel 6 geschaltet ist und durch eine geeignete Spannung ge­ steuert wird, die vom Impulsgenerator 12 abgeleitet wird.

Fig. 6 zeigt eine praktische Ausführungsform der Schal­ tung nach Fig. 4. Die Ablenk-Steuerschaltung 1 ist die gleiche wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Speisequelle 9 weist einen Kondensator 25 und eine zweistufige Tran­ sistorschaltung 26 auf.

Die Schaltung 10 zur Stromerfassung enthält einen Strom­ wandler 27, der an einer ohmschen Belastung 29 eine Spannung erzeugt, welche dem Strom der Ablenkspule ent­ spricht. Hinsichtlich dieser Spannung wird eine Spitzen­ erfassung durch ein Kondensator/Dioden-Netzwerk 30 aus­ geführt, die einen Teil der Detektor-Schaltung 11 für den Symmetriefehler bildet. Die resultierenden positiven und negativen Spitzenspannungen werden in einem Summier- und Verstärkungsnetzwerk 31 summiert, das mit einem Po­ tentiometer 32 zur Symmetrie-Einstellung verbunden ist. Der Ausgang des Netzwerkes 31 liefert ein Symmetrie- Fehlersignal.

Claims (7)

1. Steuerschaltung für eine Ablenkspule, mit einer LC- Serienschaltung (2, 3, 4), die einen Kondensator (3) und die Ablenkspule (2) aufweist, und mit einer Ablenk­ schaltung (1) zur Erzeugung eines Stromes in Form einer Sägezahn-Schwingung (Fig. 2b) durch die LC-Serienschal­ tung und einer zusätzlichen Resonanzschaltung zur Lineari­ tätskorrektur, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Resonanzschaltung eine schaltbare Resonanzschaltung (5, 6, 7, 8, 9) zur Erzeugung einer Sägezahn-Spannungskomponente an dem Kondensator (3) der LC-Serienschaltung aufweist, wobei die Sägezahnspan­ nungskomponente im wesentlichen gleich und entgegenge­ setzt zu dem Spannungsabfall an einer Widerstandskompo­ nente (4) der LC-Schaltung ist.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Resonanzschaltung (5, 6, 7, 8, 9) einen Kondensator (5), eine erste Drossel (6) und eine Schalteinrichtung (7), die in Serie am Kondensator (3) der LC-Schaltung liegen, und eine zweite Drossel (8) aufweist, die in Reihe mit einer Speisequelle (9) an der Serienschaltung aus der ersten Drossel (6) und der Schalteinrichtung (7) liegt, daß der Kondensator (3) der LC-Schaltung zusammen mit dem Kondensator (5) und der zweiten Drossel (8) der schaltbaren Resonanzschal­ tung einen Resonanzkreis bilden, der im wesentlichen die gleiche Resonanzfrequenz wie die LC-Schaltung auf­ weist, und daß der Kondensator (3) der LC-Schaltung zu­ sammen mit dem Kondensator (5) und der ersten Drossel (6) der schaltbaren Resonanzschaltung bei geschlossener Schalteinrichtung (7) einen Resonanzkreis bildet, dessen halbe Schwingungsperiode im wesentlichen gleich der Rücklaufperiode der Sägezahn-Schwingung (Fig. 2b) ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisequelle (9) einen parallel zu einer Strom­ quelle (18-22) liegenden Kondensator (17) aufweist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (10) zur Erfassung des in der Ablenk­ spule (2) fließenden Stromes vorgesehen ist und daß eine Steuereinheit (11) zur Steuerung der sägezahnförmigen Spannungskomponente abhängig vom Ausgang der Erfassungs­ schaltung (10) derart, daß der erfaßte Strom im wesent­ lichen symmetrisch erzeugt wird, vorgesehen ist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschaltung (10) einen Stromwandler (27) mit einer ohmschen Belastung (29) aufweist.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Symmetriefehler-Erfassungs­ schaltung (11) aufweist, die auf das Ausgangssignal der Erfassungsschaltung (10) anspricht.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Symmetriefehler erfassende Schaltung (11) eine Spitzen-Detektorschaltung (30) zur Erfassung der positiven und negativen Spitzen des Ausgangs der Erfas­ sungsschaltung (10) und eine Summierschaltung (31) ent­ hält, wobei die Summierschaltung auf den Ausgang der Spitzen-Detektorschaltung anspricht.