DE3046717C2 - Impulsgenerator - Google Patents
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- DE3046717C2 DE3046717C2 DE3046717A DE3046717A DE3046717C2 DE 3046717 C2 DE3046717 C2 DE 3046717C2 DE 3046717 A DE3046717 A DE 3046717A DE 3046717 A DE3046717 A DE 3046717A DE 3046717 C2 DE3046717 C2 DE 3046717C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere handelt
es sich um einen Impulsgenerator, der Impulse im wesentlichen konstanter Zeitdauer für die Steuerung
einer Zeilenablenkschaltung in einem Fernsehempfänger liefert.
Die Horizontal- oder Zeilenablenkschaltung eines Fernsehempfängers muß eine Schwingung mit genau
gesteuerter Spannung und genau gesteuertem Strom für die Speisung einer Horizontal- oder Zeilenablenkwicklung
liefern. Die Spannungs- und Strom-Signale sind erforderlich, um während des Hinlauf- und des
Rücklauf-Intervaiies jeder Zeilenablenkung auf dem Bildschirm der Bildröhre eine komplexe und zeitlich
genau festgelegte Folge von Energieübertragungen zu bewirken. Die Folge von Energieübertragungen wird
für jede Zeile durch ein Horizontal- oder Zeilensteuersignal eingeleitet, welches von den Zeilensynchronisierimpulsen
des empfangenen Fernsehsignales abhängt, und hängt von von Zeile zu Zeile auftretenden
Schwankungen, wie der Strahlstrombelastung und Verzögerungseffekten ab. Wenn der zeitliche Ablauf
dieser Energieübertragungen nicht richtig gesteuert wird, kann die wiedergegebene Zeile langer oder kürzer
als gewünscht werden und im Ablenksystem können sich rasch übermäßige Spannungen und Ströme
aufbauen, die einen Ausfall von Bauelementen, eine übermäßige Verlustleistung und eine Verschlechterung
des Empfängerwirkungsgrades zur Folge haben. Um die genauen Zeiten und die richtigen Energieübertragungsbedingungen in de; Zeilenablenkschaltung aufrechtzuerhalten,
ist es daher erforderlich, der Ablenkschaltung für jede Zeile ein genau definiertes Horizontal- oder
Zeilensteuersignal zuzuführen.
Jede spezielle Zeilenablenkschaltung hat ihre eigenen, speziellen Anforderungen bezüglich der zeitlichen Lage
und der Dauer des Horizontal- oder Zeilensteuersignals. Wenn man ein und dieselbe Steuerschaltung für
verschiedene Ablenkschaltungen verwenden will, müssen die Zeilensteuersignalschaltungen so ausgebildet
sein, daß sie sich leicht an die verschiedenen Zeilenablenkschaltungen mit ihren verschiedenen
Steuersignalanfofderungen anpassen lassen. Im Falle einer als integrierte Schaltung aufgebauten Zeilensteuersignalschaitung
ist es wünschenswert, die erforderliche Modifikation durch Auswechseln einer Schakungskomponente
oder ganz weniger Schaltungskomponenten bewirker, zu können, die sich außerhalb der
integrierten Schaltung befinden.
Die sich außerhalb der integrierten Schaltung befindlichen Schaltungskomponenten sollen jedoch
nicht nur eine einfache Modifikation der Schaltungseigenschaften
erlauben, sie sollen auch wenig kosten. Ein die Kosten stark beeinflussender Faktor von elektronischen
Bauelementen ist der Toleranzbereich der betreffenden Komponenten, Als Regel gilt, daß ein s
Bauelement um so teurer ist, je kleiner die geforderten Toleranzen sind. Es ist daher wünschenswert, preiswerte
Schaltungselemente mit großen Toleranzen verwenden zu können, ohne daß dadurch die Präzision des
Steuersignals leidet, das durch die Steuersignalschaltung ι ο
erzeugt wird.
Aus der Zeitschrift »Elektronik« 1975, Heft 1, Seiten 72—74, sind stromgesteuerte Mondflopschaltungen
bekannt, bei denen ein Kondensator Ober einen Entladetransistor entladen gehalten wird, der über einen
Triggerimpuls gesperrt werden kann. Während der Dauer dieses Triggerimpulses wird der Kondensator
aus einer Stromquelle aufgeladen, und am Ende des Triggerimpulses über den Entladetransistor wieder
entladen. Eine ähnliche Schaltung ist als Verzögerungsschaltung für den Datenaustausch zwischen Einheiten
einer Datenverarbeitungsanlage aus de' DE-OS 20 60 524 bekannt: hier wird der Kondensator über
einen Schalter ebenfalls aus einer Konstantstromquelle aufgeladen, und seine Entladung erfolgt über einen in
Reihe mit einem Thyristor liegenden Entladewiderstand nach Zündung des Thyristors. Schließlich ist aus der
DE-AS 19 21035 ein monolithisch integrierbarer ÄC-Impulsoszillator bekannt, bei dem ein Kondensator
aus einer Konstantstromquelle aufgeladen wird und nach Schließen eines Schalters über eine Konstantstromsenke
entladen wird. Die Kondensatorspannung liegt am Eingang eines Schwellwertschalters, der —
wenn die Kondensatorspannung den eingestellten Schwellwert erreicht — den Entladeschalter betätigt, so
daß sich der Kondensator über die Stromsenke entladen kann, sofern der an dieser eingestellte Entladestrom
stärker als der an der Ladestromquelle eingestellte Ladestrom ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe *o
zugrunde, einen Impulsgenerator anzugeben, der sehr exakt arbeitet und sich auf einfache Weise sowie unter
Verwendung von preiswerten Bauelementen leicht an verschiedene Anforderungen anpassen läßt.
Diese Aufgabe wird bei einem Impulsgenerator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im
Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Durch die Erfindung wird also ein Impulsgenerator geschaffen der sich insbesondere mit Vorteil für die
Erzeugung eines Horizontal- oder Zeilensteuersignals in einem Fernsehempfänger eignet. Bei dem vorliegenden
Impulsgenera'.or wird ein Kondensator anfänglich auf eine Referenzspannung aufgeladen. Vor dem
Zeitpunkt, in dem der Ausgangsimpuls zu erzeugen ist, wird der Kondensator von einer Stromquelle für eine
bekannte Zeitdauer mit einer ersten Rate oder Geschwindigkeit aufgeladen. Am Ende des Ladeintervalles
hat der Kondensator einen bekannten Ladungszuwachs aufgenommen, der dem Ladeintervall proportional
ist und am Kondensator herrscht dementsprechend eine neue Spannung. Der Generator wird nun für
die Erzeugung eines Ausgangsimpulses vorbereitet. Wenn dann zu eineni späteren Zeitpunkt der Ausgangsimpuls
benötigt wird, wird der Kondensator durch eine zweite Stromquelle mit einer zweiten Geschwindigkeit
oder Rate entladen. Während des Zeitintervalle«, in dem die zweite Stromquelle den Kondensator entlädt, wird
ein Ausgangsimpuls durch den Generator erzeugt Eine Sensor- oder Abfühlsehaltung überwacht den Ladungszustand
des Kondensators und wenn durch sie festgestellt wird, daß der Kondensator auf den
anfänglichen Referenzspannungswert entladen worden ist, schaltet die Abfühlschaltung die Entladestromquelle
vom Kondensator ab, wodurch der Ausgangsimpuls beendet wird.
Der vorliegende Impulsgenerator läßt sich mit Vorteil als integrierte Schaltung herstellen. Gewünschtenfalls
können der Kondensator und eines oder mehrere Widerstandselemente der Stromquellen als diskrete
Schaltungselemente, die von der integrierten Schaltung getrennt sfnd, verwendet werden, so daß der Wert
dieser Schaltungselemente frei und unabhängig wählbar ist Durch Änderung der Werte der Widerstandselemente
läßt sich die Dauer des Ausgangsimpulses leicht ändern. Da die Genauigkeit der Dauer des Ausgangsimpulses
außerdem von den Verhältnissen der Lade- und Entladeströme und nicht von Spannangsdifferenzen
abhängt kann ein billiger Kondensator mit großer Toleranz benutzt werden. Das Stromverhältnis läßt sich
durch Präzisionsspannungsquellen genau steuern, so daß ebs genau definierte Dauer des Ausgangsimpulses
gewährleistet ist
Der Impulsgenerator enthält gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sine Halte- oder Signalspeicherschaltung,
die mit der zweiten Stromquelle und der Abfühlschaltung gekoppelt ist Die Signalspeicherschaltung
sperrt die Entladestromquelle während des Beginnes dss Ladeintervalles und setzt außerdem auch
die Abfühlschaltung außer Betrieb, bis der Kondensator auf einen Wert aufgeladen ist, der über dem
anfänglichen Referenzspannungswert liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert der Impulsgenerator einen Ausgangsimpuls
vorgegebener Dauer als Reaktion auf ein Kommandosignal. Der Generator enthält eine Ladungsspeichereinrichtung
und einen ersten gesteuerten Stromweg zum Liefern eines Stromes einer ersten Polarität. Ein zweiter
gesteuerter Stromweg liefert einen Strom einer zweiten Polarität. Ferner ist eine Quelle für Stromwegsteuerimpulse
vorgesehen, die eine vorgegebene Dauer haben.
Die Steuerimpulse steuern eine erste Anordnung, welche den ersten gesteuerten Stromweg während des
Auftretens der Steuerimpulse mit der Ladungsspeichereinrichtung koppelt, um die Ladung der Ladungsspeichereinrichtung
von einem ersten Ladungszustand oder Wert auf einen zweiten Ladungszustand oder Wert
zu ändern. Mit der Ladungsspeichereinrichtung ut ferner eine zweite Anordnung gekoppelt die den
z'.veuen gesteuerten Stromweg mit der Ladungsspeichereinrichtung
während eines Intervalles koppelt, das in Ansprache auf das Kommandosignai eingeleitet
wird und das endet, wenn die Ladungsspeichereinrichtung den ersten Ladungszustand oder Wert aufweist.
Mit der zweiten Kopplungsanordnung ist eine Anordnung gekoppelt, die während dieses Intervalles einen
Ausgangsimpuls erzeugt. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Impulsgenerators gemäß einer Ausfüh-ungsform der vorliegendtn Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufes von Signalen, die im Betrieb des Impulsgene-
rators gemäß F i g. 1 auftreten und
Fig.3 ein Schaltbild eines Fernsehempfängers, der
einen Impulsgenerator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Erzeugen von Steuerimpulsen für
eine Horizontal- oder Zeilenablenkschaltung liefert.
Die in F i g. 1 dargestellte Impulsgeneratorschaltung enthält einen Kondensator 220, der durch Schließen
eines Schalters 206 bzw. 212 abwechselnd durch eine Stromquelle 204 bzw. eine Stromquelle 210 aufgeladen
'bzw. entladen wird. Die Stromquelle 204, die Schalter 206 und 212 und die Stromquelle 210 sind in Reihe
zwischen eine Betriebsspannungsquelle + und einen Bezugspotentialpunkt, wie Masse geschaltet.
Der Kondensator 220 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegen Masse geschaltet und
hierfür zwischen eine Klemme ßund Masse gekoppelt. Der Kondensator könnte anstatt an Masse jedoch auch
an ein anderes Bezugspotential, wie die Betriebsspannung + angeschlossen sein. Der Impulsgenerator
gemäß F i g. 1 enthält ferner eine Ladeimpulsquelle 200, die einen Impuls bekannter Dauer auf einer Leitung A
liefert, welcher das Schließen des Schalters 206 bewirkt, so daß dann der Kondensator 220 von der Stromquelle
204 aufgeladen wird. Der Impuls auf der Leitung A wird ferner durch einen Inverter 202 invertiert und einem
ersten Eingang Ä eines UND-Gliedes 230 zugeführt.
Der Kondensator 220 ist ferner mit einem Vergleicher 222 gekoppelt, der bei Freigabe die Spannung am
Kondensator 220 mit einer Referenzspannung VREF
vergleicht, die durch eine Referenzspannungsquelle 224 geliefert wird. Der Vergleicher 222 liefert ein zweites
Eiiiangssignal über eine Leitung D an das UND-Glied
230 und gibt eine Halte- oder Signalspeicherschaltung (latch) 226 über eine Leitung F frei. Wenn die
Signalspeicherschaltung 226 freigegeben ist, liefert sie an einer Klemme 228 ein Ausgangssignal, welches den
Vergleicher 222 über eine Leitung D sperrt. Die eingeschaltete Signalspeicherschaltung wird durch ein
Rückstellsignal wieder zurückgestellt oder gelöst, das
ihr über eine Leitung Czugeführt wird.
Dem UND-Glied 230 wird als drittes Eingangssignal ein Ausgangsbeginn-Signal über eine Leitung E
zugeführt. Wenn sich alle drei Eingangssignale des l'ND-Gliedes 230 zugleich im Freigabezustand befinden,
also z. B. einen hohen Wert haben, liefert das UND-Glied einen Ausgangsimpuls auf einer Leitung G,
welcher auf eine Ausgangsklemme 232 gekoppelt wird. Der Ausgangsimpuls bewirkt außerdem für seine Dauer
das Schließen des Schalters 212, so daß der Kondensator 22υ dann durch die Stromquelle 210 entladen wird.
Die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Impulsgenerators
soll nun anhand der in F i g. 2 dargestellten Signalverläufe erläutert werden. Im Zeitpunkt Ti wird
von der l.adeimpulsquelle 200 auf der Leitung A ein
Ladeimpuls 300 erzeugt, der den Schalter 206 schließt
Die Stromquelle 204 beginnt dann den Kondensator 220 von »einem anfänglichen Referenzspannungswert Vkef
aus aufzuladen, wie es in Fig.2B dargestellt ist Der Impuls 300 wird ferner durch den Inverter 202 invertiert
und in invertierter Form dem einen Eingang des UND-Gliedes 230 zugeführt, welches dadurch während
des Ladeintervalls gesperrt wird. Wenn der Ladeimpuls 300 im Zeitpunkt T3 endet, öffnet der Schalter 206 und
der Kondensator 220 ist nun auf einen neuen Spannungswert Vc aufgeladen, wie es die Kurve 302
zeigt.
Im Zeitpunkt Ti nach dem Beginn des Ladeintervalles
wird der Halte- oder Signalspeicherschaltung 226 ein
ίο
Freigabe- oder Rücksetzimpuls 304 zugesetzt. Dieser Impuls löst die Signalspeicherschaltung, so daß ein
Sperrsignal vom Vergleicher 222 und der Leitung D entfernt wird. Der Vergleicher 222, der nun eingeschaltet
ist, vergleicht dann die Referenzspannung V^ffvon
der Referenzspannungsquelle 224 mit der Spannung am Kondensator 220. Da die Spannung am Kondensator zu
diesem Zeitpunkt höher als Vref ist, liefert der
Vergleicher 222 ein ins Positive gehendes Signal auf der Leitung D, wie durch die Kurve 306 in Fig.2D
dargestellt ist. Der Signalspeicher-Freigabeimpuls 304 ist beispielsweise als während der zweiten Hälfte des
Ladeimpulses 300 auftretend dargestellt, es ist jedoch nur erforderlich, daß dieser Impuls nach dem Zeitpunkt
Ti und vor dem Zeitpunkt Ti beginnt und vor dem Zeitpunkt Ts endet.
Zu einem Zeitpunkt nach Ti wird der Eingangsleitung
fdes UND-Gliedes 230 ein Ausgangsbeginnsignal 308 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich Signale
auf den Leitungen Ä und D ebenfalls im Freigabezustand,
so daß das Auftreten des Ausgangsbeginnsignals 308 ein Ausgangssignal 312 auf der Leitung C erzeugt,
wie es durch die Kurve in Fig. 2 dargestellt ist. Das Ausgangssignal erscheint an der Ausgangsklemme 232
und bewirkt das Schließen des Schalters 212, welcher die
Entladüstromquelle 212 mit dem Kondensator 220 verbinde*. Der Kondensator 220 beginnt sich nun in
Richtung auf seinen anfänglichen Spannungswert Vr£F
zu entladen, wie in Fig. 2B dargestellt ist. Die Zeitspanne, die für diese Entladung benötigt wird,
bestimmt die Dauer des Ausgangsimpulses 312.
Der Vergleicher 222 überwacht die Entladung des Kondensators 220 und stellt fest, wenn sich der
Kondensator zu einem Zeitpunkt Ts auf seine Ausgangsspannung
VREr entladen hat. In diesem Zeitpunkt
erzeugt der Vergleicher 222 einen Einschalt- oder Setzimpuls 310 auf der Leitung F, der die Signalspeicherschaltung
226 einschaltet bzw. setzt und er schaltet außerdem das ins Positive gehende Signal auf
den Leitungen Fund D ab, wie es in den F i g. 2F und 2D dargestellt ist. Der nun niedrige Signalpegel auf der
Leitung D sperrt das UND-Glied 230, so daß das Ausgangssignal auf der Leitung G endet und der
Schalter 212 geöffnet wird. Die Entladung des Kondensators 220 hört dann auf und am Kondensator
220 ist wieder der ursprüngliche Entspannungswert Vref hergestellt. Die eingeschaltete Signalspeicherschaltung
226 erzeugt einen Sperrimpuls an einer Klemme 228, welcher das Signal auf dem Leiter D im
gegenwärtigen Sperrzustand hält und außerdem luch den Vergleicher und seine Ausgangssignale ausschaltet.
Der Signalspeicher-Freigabeimpuls 310 auf der Leitung Fwird dadurch beendet Es sei darauf hingewiesen, daß
die Dauer des Signalspeicher-Freigabe- oder Setzimpulses 310 in Fig. 2F der Deutlichkeit halber übertrieben
dargestellt ist, in Wirklichkeit dauert dieser Impuls nur so lange, wie es erforderlich ist, um die Signalspeicherschaltung
226 in den leitenden Zustand zu schalten, was im wesentlichen der Schaltzeit von zwei Transistoren
entspricht
Zu einem späteren Zeitpunkt Te endet das Ausgangsbeginnsignal
308. Die Lage des Zeitpunktes Te ist nicht wesentlich, da das Ausgangsbeginnsignal nur für die
Dauer des Entladeintervalls Ti bis Ts zu dauern braucht.
Die Genauigkeit der Schaltung kann dadurch gewährleistet werden, daß man das Signal 308 vor dem Beginn
Ti, des nächsten Ladeintervalles enden läßt Bei genau gesteuerten Verhältnissen ist die Signal-
speicherschaltung 226 für den Betrieb des Impulsgenerators
nicht erforderlich. Bei zusätzlicher Verwendung der Signalspeicherschaltung 226 ist man jedoch flexibler
in der Wahl der Quelle für das Ausgangsbeginnsignal auf der Leitung £ Wenn beispielsweise die Signalspeicherschaltung
226 nicht vorhanden wäre, und das Ausgangsbeginnsignal durch eine Quelle geliefert
würde, die das Signal nicht unmittelbar nach dem Entlaoeintervall 7i bis T$ enden ließe, könnte eine kleine
Schwankung der Speisespannung eine Verringerung des Referenzspannungswertes Vrefzur Folge haben. Unter
diesen Umständen würde der Vergleicher ein Freigabesignal auf der Leitung D erzeugen. Die Signale auf den
Leitungen Ä, D und E wurden sich dann alle im Freigabezustand befinden und auf der Leitung G würde
ein unerwünschtes Ausgangssignal auftreten, das den Schalter 212 schließt und den Kondensator entlädt. Es
würde also ein falsches Ausgangssignal entstehen, und das nächste gesteuerte Ausgangssignal würde dementsprechend
eine unter dem Sollwert liegende Dauer haben. Es könnten außerdem Rückkopplungsschwingungen
auftreten, bei denen der Schalter 206 zur Aufladung des Kondensators durch einen Ladeimpuls
geschlossen würde, bevor der Ladeimpuls durch den Inverter 202 laufen und das UND-Glied 230 sperren
könnte. Einer solchen Fehlfunktion würden die beiden Stromquellen über die Speisespannung miteinander
verbunden, was zu einem Ausfall von Schaltungskomponenten führen kann.
Die oben geschilderten unerwünschten Betriebsver- jo
hältnisse lassen sich durch die Verwendung der Verriegelungs- oder Signalspeicherschaltung 226 verhindern.
Im freigegebenen oder gesetzten Zustand erzeugt die Signalspeiseschaltung 226 ein Sperrsignal
auf der Leitung D und damit an einem Eingang des UND-Gliedes 230 vom Ende eines Ausgangsimpulses
an bis das Signalspeicher-Rücksetz- oder Freigabesignal im Anschluß an den Beginn des nächsten Ladeintervalles
angelegt wird. Die Signalspeicherschaltung 226 gibt die Leitung D und den Vergleicher_222 also erst frei.
nachdem das Signal auf der Leitung/, des UND-Gliedes 230 gesperrt hat. Eine fehlerhafte Entladung vor dem
Zeitpunkt 7Ί und fehlerhafte Schaltvorgänge beim Anlegen des Ladeimpulses werden dadurch verhindert.
In Fig.3 ist der Videosignalteil eines Fernsehempfängers
dargestellt, der einen Impulsgenerator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
enthält, der ein Steuersignal für eine Zeilenablenkschaltung liefert. Ein gesendetes Fernsehsignal wird durch
eine Antenne 10 empfangen und einem Eingangsteil 12 zugeführt, welches einen Tuner, einen ZF-Teil und einen
Videodemodulator enthält. Das demodulierte Videosignal wird Leuchtdichte- und Farbsignalschaltungen 14
zugeführt, die Videosteuersignale für eine Bildröhre 16
liefern. Das demodulierte Videosignal wird ferner einer Synchronisiersignal-Abtrennschaltung 18 zugeführt, in
der die Zeilen- und Bildsynchronisiersignale von der Bildinformation abgetrennt werden. Die Synchronisiersignale
werden einer Vertikal- oder Bildablenkschaltung 20 zugeführt, welche ein Vertikal- oder Bildablenksignal
für eine Vertikal- oder Bild-Ablenkwicklung 22 liefern, die am Hals der Bildröhre 16 angeordnet ist Die
Abtrennschaltung 18 liefert ferner Zeilensynchronisiersignale an einen Phasendetektor 62.
Der Phasendetektor 62, ein Filter 64, ein spannungsgesteuerter
Oszillator 66 und ein Zähler 68 bilden eine phasenverriegelte Schleife zur Erzeugung eines Ausgangssignals,
welches im wesentlichen störungsfrei ist und hinsichtlich Phase sowie Frequenz mit den
empfangenen Zeilensynchronisiersignalen synchronisiert ist. Das Ausgangssignal vom Zähler 68 wird einem
zweiten Phasendetektor 74 und einem Rampengenerator 70 zugeführt, welch letzterer ein Sägezahnsignal der
Zeilensynchronisierimpulsfrequenz liefert. Der Phasendetektor 74 vergleicht die mit dem Zeilensynchronisiersignal
verriegelten Impulse vom Zähler 68 mit Rücklaufimpulsen von einer Horizontal- oder Zeiler.ablenkschaltung
140 und erzeugt eine Ausgangsspannung, die durch ein Filter 76 gefiltert und einem Eingang eines
Vergleichers 72 zugeführt wird. Der Vergleicher 72 vergleicht die gefilterte Spannung mit der vom
Rampengenerator 70 erzeugten Sägezahnschwingung, um die Zeit zu bestimmen, bei der der Impulsgenerator
ein Steuersignal für die Zeilenablenkschaltung 140 liefern soll. In Ansprache auf die Horizontal- oder
Zeilensteuersignale liefert die Zeilenablenkschaltung 140 eine Ablenkschwingung, die einer Zeilenablenkwicklung
42 zugeführt wird und zur Verwendung einer Hochspannung dient, die der Bildröhre 16 zur
Strahlbeschleunigung zugeführt wird.
Der in F i g. 3 dargestellte Fernsehempfänger enthält ferner einen Impulsgenerator gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, bei dem für entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszahlen und Buchstaben
verwendet worden sind, wie in Fig. 1. Der Basis eines
Transistors 100 wird vom Zähler 68 über die Leitung A ein zeilenfrequentes Ladekommandosignal zugeführ·.
Der Kollektor des Transistors 100 is; mit einer Betriebsspannungsquelle ( + ) über einen Widerstand
120, und mit der Basis eines Ladestromquellen-Transistors 105 gekoppelt. Der Emitter des Transistors 100 ist
über Widerstände 122 und 124 mit Masse gekoppelt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 122 und 124 ist
mit der Basis eines Transistors 101 gekoppelt, dessen Emitter mit Masse gekoppelt ist und dessen Kollektor
mit dem Eingang eines Inverters 38 gekoppelt ist. Der Ausgang des Inverters 38 ist mit dem Eingang eines
Inverters 39 gekoppelt, dessen Ausgang mit der Basis eines Transistors 102 an einer Klemme 231 gekoppelt
ist. Der Kollektor des Transistors 102 ist mit der Betriebsspannungsquelle + gekoppelt, und der Emitter
dieses Transistors ist über einen Widerstand 126 an Masse angeschlossen, über einen Widerstand ?,28 mit
der Basis eines Ausgangstransistors 103 gekoppelt und an die Basis eines Entladestromquellen-Transistors 104
angeschlossen.
Die Reihenschaltung aus den Invertern 38 und 39 dient zur Trennung oder Pufferung der Transistoren 101
und 102. Falls eine solche Trennung oder Pufferung nicht erforderlich ist, können beide Inverter entfallen,
wobei dann der Kollektor des Transistors 102 direkt mit der Klemme 231 verbunden wird.
Der Ladestromquellen-Transistor 105 und der Entladestromquellentransistor
104 sind mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe zwischen die Betriebsspannungsklemme
+ und Masse geschaltet, wobei der Emitter des Transistors 105 mit der Klemme + und der
Emitter des Transistors 104 mit Masse gekoppelt sind. Die miteinander verbundenen Kollektoren der beiden
Transistoren sind mit einer Klemme des Kondensators 120 über eine Stromquellenimpedanz 150 gekoppelt
Die andere Klemme des Kondensators 220 ist mit Masse gekoppelt Die Stromquellenimpedanz enthält
zwei parallele Stromwege. Der eine Weg enthält einen
Widerstand 152 und der andere Weg 124 enthält einen Widerstand sowie eine Diode, welche für einen
Stromfluß von den Stromquellentransistoren zum Kondensator 220 gepolt ist.
Die Spannung am Kondensator 220 wird an die Basis-Kollektor-Strecke eines Transistors 114 gelegt.
Der Kollektor des Transistors 114 ist mit Masse verbunden und sein Emitter ist mit einer Stromquelle
106, der Basis eines Transistors 113 und dem Emitter eines Transistors 111 gekoppelt. Der Transistor 113 und
der Transistor 112 bilden den Vergleicher 222. Die beiden Transistoren sind mit ihren Emittern miteinander
und mit einer Stromquelle 107 gekoppelt. Die Basis des Transistors 112 ist mit den Basen der Transistoren 111
und UO, einer Stromquelle 108 und dem Emitter eines Transistors 109 gekoppelt. Die Kollektoren der
Transistoren 109 und 111 sind mit Masse gekoppelt und
der Kollektor des Transistors 110 ist mit der Klemme + gekoppelt. Die Stromquellen 106, 107 und 108 sind
gemeinsam mit der Spannungsquelle + verbunden. Der Basis des Transistors iö9 ist eine Referenzspannung
Vrefvom Abgriff eines Spannungsteilers zugeführt, der
Widerstände 132 und 134 enthält, welche zwischen die Betriebsspannungsquelle + und Masse geschaltet sind.
Die Verriegelungs- oder Signalspeicherschaltung 226 enthält eine Diode 115 sowie Transistoren 116,117 und
118. Der Transistor 118 ist mit seinem Emitter mit den
Emittern der Transistoren 112 und 113 des Vergleichers
222, gekoppelt, einem ersten Kollektor mit der Basis des Transistors 116 gekoppelt und einem zweiten Kollektor
mit dem Kollektor des Transistors 116 sowie der Basis des Transistors 118 gekoppelt. Dem Kollektor des
Transistors 116 wird Kollektorstrom außer dem von der
Basis und dem zweiten Kollektor des Transistors 118 vom Emitter des Transistors 110 zugeführt. Der Emitter
des Transistors 116 ist mit Masse gekoppelt. Mit dem Kollektor des Transistors 113 des Vergleichers und mit
der Basis des Transistors 116 ist die Anode einer Diode 115 gekoppelt, die Kathode dieser Diode ist mit Masse
gekoppelt. Die Basis des Transistors 116 ist außerdem mit der Basis des Transistors 117 und dem Ausgang
eines Inverters 40 gekoppelt. Der Eingang des Inverters 40 ist mit dem Ausgang des Zählers 68 gekoppelt, der
einen Entriegelungs- ooer Rücksetzimpuls an die Signalspeicherschaltung 226 liefert. Der Kollektor des
Transistors 117 ist mit der Verbindung des Kollektors
des Transistors 112 des Vergleichers, dem Ausgang eines Trennverstärkers 37 und einer Klemme 231 an der
Basis des Transistors 102 gekoppelt. Der Eingang des Puffer- oder Trennverstärkers 37 ist mit einem Ausgang
■des Vergleichers 72 gekoppelt, welcher das Ausgangsbeginnsignal
an den Impulsgenerator liefert.
Der Ausgangstransistor 103 ist mit seinem Emitter mit Masse und mit seinem Kollektor mit der Klemme +
über eine Diode 130 und einer Ausgangsklemme 232 gekoppelt Das Ausgangssignal an der Klemme 232 wird
der Zeilenabienkschaltung 140 über einen Verstärker 138 zugeführt
Der in F i g. 3 dargestellte Impulsgenerator liefert ein Zeilensteuersignal für die Zeilenabienkschaltung, wenn
er hierzu durch den Vergleicher 72 veranlaßt wird. Vor diesem Zeitpunkt wird dem Transistor 100 vom Zähler
68 über die Leitung A ein Ladeimpuls zugeführt Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 hat der Ladeimpuls
eine Dauer von 8 MikroSekunden und tritt im wesentlichen während des Horizontalrücklaufintervalles
synchron mit dem ankommenden Zeilensynchronisiersignal auf. Der Ladeimpuls bewirkt t;aß der
Transistor Strom zu leiten beginnt und dadurch den Ladestroniquellen-Transistor 105 einschaltet Der vom
Transistor 105 geführte Strom lädt den Kondensator 220 über die Impedanz 150 auf. Die Richtung des
Stromflusses spannt die Diode im Impedanzweg 154 in Flußrichtung vor und der Kondensator 220 wird
dementsprechend sowohl durch den durch die Quellenimpedanzwege 154 und den Widerstand 152 fließenden
Ströme aufgeladen.
Der Ladeimpuls an der Basis des Transistors 100 wird außerdem der Basis des Transistors 101 zugeführt und
erscheint in invertierter Form an der Klemme 231. Der invertierte Impuls hält den Transistor 102 im nichtleitenden
Zustand, wodurch wiederum ein Einschalten des Entladestromquellen-Transistors 104 verhindert wird.
Die Möglichkeit einer Fehlfunktion, wenn der Ladeimpuls die Transistoren 102 und 104 zu sperren versucht,
bevor er den Transistor 105 auftastet, wird durch dir Signalspeicherschaltung 226 verhindert, die vor dem
Ladeimpulsintervall gesetzt wird. Wenn die Signalspeic'nei
seiiaiiüiig 226 gcSciZt iSi Ufid lcitci, leitet auch
der Transistor 117, der den Transistor 102 und damit den
Entladestromquellentransistor 104 effektiv sperrt.
Ungefähr in der Mitte des Ladeimpulsintervalles liefert der Zähler 68 einen Impuls kurzer Dauer über die
Leitung Can den Inverter 40. Der invertierte Impuls am Ausgang des Inverters 40 sperrt den Transistor 117, was
das Signal auf dem Leiter D für einen anschließenden Anstieg auf einen hohen, freigebenden Zustand
vorbereitet. Der invertierte Impuls sperrt ferner die Transistoren 116 und 118, was die Signalspeicherschaltung
zurücksetzt. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte der Transistor den Strom geleitet, der durch die Stromquelle
107 geliefert wurde, was den Vergleicher 222 sperrte. Mit dem Zurücksetzen der Signalspeicherschaltung
wird der Vergleicher 222 nun freigegeben und beginnt die ansteigende Spannung am Kondensator 220 mit der
Referenzspannung Vref an der Basis des Transistors 109
zu vergleichen. Die Transistoren 114 und 109 übertragen diese Spannungen zur Basis des Transistors 113
bzw. 112 und die höhere Kondensatorspannung bewirkt,
daß der Transistor 113 sperrt und der Transistor 112 durchgeschaltet wird. Durch das Leiten des "."ransistors
112 wird Basisstrom für den Transistor 102 über die Leitung Dgeliefert. Die Leitung D und die Klemme 231
an der Basiseingangsklemme des Transistors 102 werden jedoch zu diesem Zeitpunkt durch den vom
Inverter 39 gelieferten invertierten Ladeimpuls in einem niedrigen, sperrenden Zustand gehalten.
Am Ende des acht Mikrosekunden dauernden Ladeimpulsintervalles werden der Transistor 100 sowie
der Ladestromquellen-Transistor 105 ausgeschaltet. Das Enden des Ladeimpulses bewirkt ferner, daß das
Ausgangssignal des Inverters 39 von seinem niedrigen sperrenden Zustand freigegeben wird. Das Signal an der
Klemme 231 befindet sich jedoch wegen des niedrigen Ausgangssignals des Verstärkers 37 immer noch in
einem niedrigen, sperrenden Zustand. Die Schaltung ist nun bereit, auf ein Kommando vom Vergleicher 72
einen Ausgangsimpuls zu liefern.
Nachdem der Kondensator 220 aufgeladen und der
so Transistor 105 gesperrt worden ist bleibt die im Kondensator 220 gespeicherte Ladung bis zum Beginn
des AusgangssignaJs und des Entladeintervalles ungestört
Die Transistoren 104 und 105 sind zu diesem Zeitpunkt gesperrt und der Kondensator wird nur durch
die hohe Impedanz der Kollektorelektroden dieser
nichtleitenden Transistoren belastet Kein Strom wird in diesem Zeitpunkt vom Kondensator zur Basis des
Transistors 114 fließen, da der durch die Stromquelle
106 gelieferte Strom durch das Leiten des Transistors
111 vom [imitier des Transistors 114 abgeleitet und der
Transistor 114 dadurch gesperrt wird. Das bekannte Ladungsinkrement. das während des Ladein'.ervalles im
Kondensator gespeichert wurde, verändert sich daher also nicht, während der Impulsgenerator auf das
Ausgangskommando wartet.
Im richtigen Zeitpunkt wird der Vergleicher 72 dann den Vergleich ausführen, aufgrunddessen dem Verstärker
37 über die Leitung Fein Ausgangsimpulskommando zugeführt wird. Die Klemme 231 nimmt dann einen
hohen, freigebenden Zustand an und der Transistor 112
wird einen Basisstrom an den Transistor 102 liefern, der den Transistor 102 durchschaltet. Der Transistor 103
wird dann dur?!igeschaltet und liefert einen Ausgangsimpuls
an die Klemme 232, der dann über Hen Trennverst.irker 138 auf die Zeilenablenkschaltung 140
gekoppelt wird. Durch das Leiten des Transistors 102 wird auch der Entladestromquellen-Transistor 104
durchgeschaket, der dann den Kondensator 220 durch
die Quelleni'npedanz 150 zu entladen beginnt. Der
Entladestrom fließt dabei nur durch den Widerstand 152, da die Diode im Stromweg 154 durch den Strom in
Sperrichtung vorgespannt wird. Die Dauer der Entladung des Kondensators 220 wird also größer sein als das
acht Mikrosekunden dauernde Ladeintervall, so daß sich ein Ausgangsimpuls der erforderlichen Impulsdauer
oder -breite ergibt.
Die abnehmende Spannung am Kondensator 220 wird durch den Transistor 114 auf den Vergleicher 222
üoertragen, der die Entladung überwacht. Wenn die Kondensatorspann-:ng wieder den ursprünglichen Wert
Vkit erreicht, schaltet der Vergleicher 222; der
Transistor 113 wird durchgeschaltet und der Transistor
112 gesperrt. Dadurch, daß der Transistor 112 aufhört
zu leiten, wird die Basisstromquelle für den Transistor 102 abgeschaltet und dieser Transistor wird zu sperren
beginnen, wodurch der Ausgangsimpuls beendet und der Entladestromquellen-Transistor 104 abgeschaltet
wird. Gleichzeitig wird der Kollektorstrom des Transistors 113 durch die Leitung F zur Signalspeicherschaltung
226 gekoppelt, so daß der Transistor 117 und die
zur Signalspeicherschaltung gehörigen Transistoren 116
und 118 durchgeschaket werden. Der Transistor 117 hält dann die Klemme 231 ungefähr auf Massepotential,
wodurch der Transistor 102 im nichtleitenden Zustand gehalten wird. Durch das Leiten des Transistors 118 der
Signaisp eicherschaltung wird wieder Strom von der Stromquelle 107 von den Emittern der Vergleichertransistoren
113 und 112 abgeleitet, wodurch ,ier Vergleicher
222 ausgeschaltet wird. Man sieht also, daß die Entladung des Kondensators 220 aufhört, wenn der
Kondensator in seinen ursprünglichen Zustand mit der Spannung Vref zurückkehrt. Der Impulsgenerator ist
dann für den nächsten Lade- und Entladezyklus bereit.
Der in F i g. 3 dargestellte Impulsgenerator läßt sich
zusammen mit der phasenverriegelten Schleife und den Ausgangsimpulskommando-Schaltungselementen 62,
t5 b6. 88, 70, 72 und 74 sehr vorteilhaft in Form einer
integrierten Schaltung herstellen. Externe Komponenten können für die Stromquellenimpedanz 150 und den
Kondensator 220 verwendet werden, so daß eine einfache Möglichkeit für die Einstellung der Ausgangsimpulsdauer
zur Verfügung steht. Beispielsweise kann die Dauer des Ausgangsimpulses durch Verringerung
des Wertes des Widerstandes im Stromweg 154 erhöht werden. Eine weitere Steuerung der Dauer oder Breite
des Ausgangsimpulses läßt sich durch Änderung der Polarität der Diode im Stromweg 154 erreichen, ferner
durch Weglassen der Diode oder durch Einschalten einer zusätzlichen Diode in Reihe mit dem Widerstand
152. Da außerdem die Genauigkeit der Dauer des Ausgangsimpulses von der Genauigkeit abhängt, mit
der das Verhältnis von Ladestrom zu Entladestrom eingehalten werden kann, wird der Impulsgenerator
durch Schwankungen des Wertes des Kondensators 220 relativ wenig beeinflußt. Die Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 3 wurde aufgebaut und geprüft, und es wurde gefunden, daß ein preiswerter Kondensator mit
einer Toleranz von 10% zusammen mit Widerständen mit einer Toleranz von 2% in der Quellenimpedanz 150
verwendet werden können, um Ausgangsimpulse mit einer Impulsdauer zu erzeugen, deren Genauigkeit etwa
2% betrug. Die Genauigkeit der Schaltung wird also durch die Genauigkeit der relativ billigen Widerstände
bestimmt und nicht durch die Genauigkeit des im Verhältnis wesentlich teureren Kondensators.
Hierzu 2 Bhitt Zeichnungen
Claims (7)
1. Impulsgenerator, der unter Steuerung durch ein
Kommandosignal einen Ausgangsimpuls einer vorgesehenen Dauer liefert, mit einem Ladungsspeicher
und einem ersten gesteuerten Stromweg zur Lieferung eines Stromes einer ersten Polarität sowie
einem zweiten gesteuerten Stromweg zur Lieferung eines Stromes einer zweiten Polarität, ferner mit
einer Quelle für Stromwegsteuerimpulse und einer auf diese Steuerimpulse ansprechenden ersten
Koppelschaltung zur Koppelung des ersten gesteuerten Stromweges mit dem Ladungsspeicher
während des Auftretens der Steuerimpulse, um dessen Ladung von einem ersten Ladungszustand in
einen zweiten Ladungszustand zu ändern, und mit einer zweiten Koppelschaltung zur Koppelung des
Ladungsspeichers mit dem zweiten gesteuerten Stromweg während eines Intervalles, das durch das
Kommandosignal eingeleitet wird und das beendet wird, wenn der Ladungsspeicher den ersten Ladungszustand
aufweist, und während dessen Dauer eine Ansteuerschaltung ein Ausgangssignal an die
zweite Koppelschaltung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Quelle (200)
erzeugten Stromwegsteuerimpulse (A) eine vorgegebene Dauer haben.
2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Signalspeicherschaltung (226),
die mit der zweiten Koppelschaltung (212) gekop- M pelt ist und durch Einschalt- sowie Freigabesignale
steuerbar ist, um die rweite "oppelschaltung (212) für eine Periode auszuschalten, die nach Beendigung
des genannten Intervalles be^nnt und nach der Einleitung des nächsten Stromwegsteuerimpulses
endet.
3. Impulsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschallsignal durch die
zweite Koppelschaltung (212) erzeugt wird und daß
das Freigabesignal durch die Quelle (200) für die *o
Stromwegsteuerimpulse erzeugt wird.
4. Impulsgenerator nach Anspruch 3, dadurc'tr gekennzeichnet, daß die Stromquellensteuerimpulse
ferner der zweiten Koppelschaltung (212) zugeführt sind, um diese zweite Koppelschaltung während des
Auftretens der Steuerimpulse zu sperren.
5. Impulsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzspannungsquelle
(224) vorgesehen ist und daß die zweite Koppelschaltung einen Vergleicher (222) enthält, der mit
einem ersten Eingang (Basis von 109) mit der Referenzspannungsquelle (224) und mit einem
zweiten Eingang (Basis von 114) mit dem Ladungsspeicher (220) gekoppelt ist, um festzustellen, wann
die durch den Ladungszustand des Ladungsspeichers ^5
entwickelte Spannung im wesentlichen gleich der Referenzspannung ist.
6. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsspeicher einen
Kondensator (220) mit einer ersten, an eine Klemme so
(Masse) einer Betriebsspannungsquelle gekoppelten Klemme und einer zweiten Klemme (B) enthält, und
daß der erste oder zweite gesteuerte Stromweg einen ersten (105) bzw. zweiten (104) Transistor
enthält, die mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken in
Reihe zwischen zwei Klemmen der Betriebsspannungsquelle (+) gekoppelt sind, wobei die Basis des
ersten Transistors (105) mit der Quelle (200) für die Stromwegsteuerimpulse gekoppelt ist, die Basis des
zweiten Transistors (104) mit der zweiten Koppelschaltung (212) gekoppelt ist und eine Widerstandsimpedanz (150) zwischen den Verbindungspunkt der
in Reihe geschalteten Transistoren (105,104) und die zweite Klemme (B) des Kondensators (220) gekoppelt
ist
7. Impulsgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsimpedanz eine
Reihenschaltung aus einer Diode und einem ersten Widerstand (154) enthält, und daß der Reihenschaltung
ein zweiter Widerstand (152) parallelgeschaltet ist.
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