DE3104231C2 - - Google Patents

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K4/00Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
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    • H03K4/60Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor
    • H03K4/62Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor using a semiconductor device operating as a switching device
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G1/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
    • G09G1/04Deflection circuits ; Constructional details not otherwise provided for

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung des Quantisierungsfehlers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Ansteuerung einer Klasse-D-Vertikalendstufe in Fernseh- oder Datensichtgeräten wird von einer Schaltung ein sägezahnförmiger Strom erzeugt, welcher den vertikalen Ablenkstrom bildet. Bei einer Ansteuerung durch digital erzeugte Pulsbreiten treten, wie dies in der DE 28 05 691 A1 beschrieben ist, je nach dem zur Verfügung stehenden Zeitraster, in dem die Einschaltdauer geändert werden kann, am Ende der Periode Abweichungen vom Sollwert auf, deren Ursache als Quantisierungsfehler bezeichnet wird. Diese hängen von der gegebenen Taktfrequenz des Systems und seiner Integrationskonstanten ab.
So ist es beispielsweise möglich, durch eine Verfeinerung des die verschiedene Einschaltzeit erzeugenden Zeitrasters den Quantisierungsfehler zu verringern. Da somit die von einem Schwingquarz abgeleitete Frequenz das Zeitraster erzeugt, welches für den Quantisierungsfehler verantwortlich ist, kann man beispielsweise durch Frequenzverdopplung den Quantisierungsfehler jeweils um die Hälfte und davon abhängig die Abweichung des Stromes vom vorgegebenen Sollwert reduzieren. Diese Frequenzerhöhung bringt jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich. Zum einen muß der für die Erzeugung der Impulse erforderliche Zähler für höhere Taktfrequenzen ausgelegt werden, d. h. daß statt einer leistungssparenden MOS-Technologie mit hoher Integrationsdichte, in der die Schaltung in integrierter Form hergestellt werden könnte, im allgemeinen eine platz- und leistungsintensive bipolare Technologie erforderlich ist. Weiterhin werden auch mehr Zählerstufen benötigt. Eine weitere Schwierigkeit ist damit verbunden, daß beim Auftreten von hohen Frequenzen zur Vermeidung von Störstrahlung usw. platz- und kostenintensive Abschirmmaßnahmen erforderlich sind.
Aus der DE-OS 17 74 742 ist eine stufenweise Grob- und Feinablenksteuerung für eine Kathodenstrahlröhre bekannt, die eine verzerrungsfreie Bilddarstellung erlaubt. Dazu wird das Ablenksignal über ein stromsummierendes Netzwerk von einem Dezimalzähler für die Grobablenkung und einem Binärregister für die Feinablenkung erzeugt, wobei die von den einzelnen Zählerstufen des Dezimalzählers erzeugten Signale zur Erzeugung äquidistanter Grobrasterpositionen auf dem Bildschirm durch dem Zählerstand zugeordnete Widerstände korrigiert sind und innerhalb einer Grobrastereinheit eine Feinrasteraufteilung durch die Signale des Binärregisters erfolgt und wobei die Signalgröße der Binärregisterstufen in Abhängigkeit von der Stellung des Dezimalzählers steuerbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, wodurch bei einem gegebenen Zeitraster, in dem die Einschaltdauer geändert werden kann, sowie einer gegebenen Integrationskonstanten der Schaltung der auftretende Quantisierungsfehler verringerbar ist.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Patentanspruch 2 beschrieben.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 beschrieben.
Die Erfindung sowie deren Vorteile werden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung,
Fig. 2 den Stromverlauf in einer Schaltungsanordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur digitalen Erzeugung von Pulsbreiten,
Fig. 4 eine weitere Vorrichtung zur Erzeugung digitaler Pulsbreiten,
Fig. 5 die Wirkungsweise der in der Fig. 4 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 6 eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Klasse-D- Endstufe und
Fig. 7 die Wirkungsweise der in der Fig. 6 gezeigten Vorrichtung.
In der Fig. 1 ist eine Schaltung dargestellt, bei der eine Konstantspannungsquelle U g, eine Drossel L g, ein ohmscher Widerstand R g und ein Schalter S in Reihe angeordnet sind. Der ohmsche Widerstand R g setzt sich aus dem Innenwiderstand der Konstantspannungsquelle U g, dem Verlustwiderstand der Drossel L g und dem Durchlaßwiderstand des Schalters S zusammen. Aufgrund entsprechender Dimensionierung der Bauteile und periodischer Ansteuerung des Schalters S ist der induktive Widerstand der Drossel L g groß gegenüber dem ohmschen Widerstand R g.
Weiterhin enthält die Schaltung einen als Ladungsspeicher wirkenden Kondensator C und parallel dazu einen Widerstand R und eine Induktivität L, welche die ohmsche bzw. induktive Komponente eines Verbrauchers darstellen.
Ferner ist in der Schaltungsanordnung der Fig. 1 angegeben, daß in ihr drei unterschiedliche Ströme fließen können, nämlich der Strom i g durch die Drossel L g, der Lade- bzw. Entladestrom i C des Kondensators C und der Strom i L durch den Verbraucher.
In der Fig. 2 ist der Stromverlauf i g durch die Drossel L g dargestellt, wenn der Schalter S geschlossen bzw. geöffnet ist.
Dabei ist angenommen, daß der Schalter S zum Zeitpunkt t 2n = n · a (n = 0, 1, 2 . . .) geschlossen wird. Dann beginnt ein in seiner Steigung vom Ladezustand des Kondensators C abhängiger sägezahnförmiger Strom i g durch die Drossel L g zu fließen, welcher zum Teil das nicht mit Masse verbundene Ende des Kondensators C negativ gegenüber Masse auflädt (i C) und zum Teil einen Strom (I L) durch den Verbraucher (R, L) verursacht.
Zum Zeitpunkt t 2n+1 = na+b wird der Schalter S wieder geöffnet, wodurch der Strom i g durch die Drossel L g abreißt und sich ein Verlauf des Stromes i L ergibt, welcher folgender Differentialgleichung genügt:
Die Anfangsbedingungen ergeben sich aus der Spannung des Kondensators C und des Stromes i L zum Zeitpunkt t 2n+1.
Zum Zeitpunkt t 2n = n · a wird der Schalter S wieder geschlossen, und der Vorgang wiederholt sich von neuem. Die Periodendauer dieses Vorgangs ist a, die Einschaltdauer des Schalters S beträgt jeweils b und seine Ausschaltdauer a-b. Sind Ein- und Ausschaltdauer von S über einen längeren Zeitraum konstant, so ergibt sich nach Abklingen eines Einschwingvorgangs ein mit einer bestimmten Restwelligkeit versehener Gleichstrom durch den Verbraucher. Diese Restwelligkeit innerhalb einer Periode wird in der übrigen Betrachtung vernachlässigt.
Weiterhin kann bei konstanter Periodendauer a die Einschaltzeit b variieren. Durch Änderung von b kann somit bei entsprechender Schaltungsdimensionierung und Periodendauer jeder beliebige Stromverlauf im Verbraucher für i L < 0 realisiert werden. Es können somit bei Vorgabe eines Stromverlaufs im Verbraucher Einschaltzeiten b n angewendet werden, welche jeweils am Ende jeder Periode den gewünschten Strom i L erzeugen.
Werden die Einschaltzeiten b n auf digitalem Signalverarbeitungsweg bereitgestellt, ist diese Aussage allerdings nicht mehr richtig. Je nach dem zur Verfügung stehenden Zeitraster, in dem die Einschaltdauer b geändert werden kann, treten am Ende der Periode Abweichungen vom Sollwert auf, deren Ursache als Quantisierungsfehler bezeichnet wird.
Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, geht die Erfindung nun davon aus, bei einem gegebenen Zeitraster, in dem die Einschaltdauer b geändert werden kann, und einer gegebenen Integrationskonstanten der Schaltung den auftretenden Quantisierungsfehler zu verringern.
Diese Möglichkeit ist deshalb wichtig, da zum einen bei einer technischen Realisierung der Schaltung, welche die Einschaltzeiten erzeugt, in Form einer integrierten Schaltung, die hierfür in Frage kommende Technologie u. a. von der maximal auftretenden Frequenz abhängt, wobei der technologische Aufwand und damit die Unwirtschaftlichkeit der Schaltung - auch im Hinblick auf Leistungsverbrauch und Integrationsdichte - mit steigender Frequenz zunimmt. Zum anderen sind es ebenfalls wirtschaftliche Gesichtspunkte, die einer technisch eventuell möglichen Vergrößerung der Integrationskonstanten im Wege stehen.
Das Zeitraster wird dabei von einer mit einem Quarz stabilisierten Frequenz oder von einem einfachen Schwingkreis abgeleitet.
In der Fig. 3 ist eine Einrichtung dargestellt, welche eine digitale Ansteuerung der Vertikalendstufe gestattet. Sie besteht aus einem m-Bit-Rückwärtszähler 20, welcher als Taktfrequenz die vom Quarz 22 abgeleitete Frequenz am Zähleingang erhält. Zu Beginn jeder Periode n zum Zeitpunkt t 2n = n · a wird der Zähler auf einen für die jeweilige Periode erforderlichen Datenwert gesetzt, in dem die an den Stelleneingängen P₁ bis P m anliegende Information durch Auftreten eines Setzimpulses am S-Eingang an die Zählerausgänge Q₁ bis Q m übernommen wird.
Diese Zählerausgänge Q₁ bis Q m sind mit einem Oder-Glied 21 mit m-Eingängen verbunden. Der Ausgang des Oder-Gliedes 21 ist mit dem Freigabeeingang FE des Zählers 20 verbunden. Bei Übernahme des Datenwertes am Anfang einer Periode auf die Q-Ausgänge und unter der Voraussetzung, daß der Datenwert von Null verschieden ist, erscheint am Ausgang des Oder-Gliedes H-Pegel, welcher den Zähler 20 freigibt. Dieser zählt die vom Quarz abgeleiteten Impulse so lange rückwärts, bis der Zählerstand Null erreicht ist, am Ausgang des Oder-Gliedes 21 L-Pegel erscheint und der Zähler 20 gesperrt ist. Dies entspricht dem Zeitpunkt t 2n+1 = n a + b.
Der Ausgang des Oder-Gliedes 21 stellt zugleich den Ausgang der Schaltung dar und steuert den Schalter S in Fig. 1. Unter der Annahme, daß der Schalter S bei H-Pegel geschlossen und bei L-Pegel geöffnet ist, wird die Schaltung gemäß Fig. 3 die Steuerung des Schalters S in Fig. 1 bewirken. Die vom Quarz 22 abgeleitete Frequenz erzeugt das Zeitraster, welches für den Quantisierungsfehler verantwortlich ist.
In der Fig. 4 ist eine Einrichtung dargestellt, mit deren Hilfe bei vorgegebener Taktfrequenz der Quantisierungsfehler verringert werden kann.
Sie besteht aus einem s-Bit-Rückwärtszähler 30, welcher als Taktfrequenz die vom Quarz 32 abgeleitete Frequenz am Zähleingang erhält. Die Stelleingänge P₁ bis P s des Zählers 30 sind mit den Ausgängen C₁ bis C s eines 2×s- Bit-Multiplexers 33 verbunden. Der Multiplexer 33 steuert in Abhängigkeit des Signals 1 an seinem Z-Eingang entweder die Eingänge A₁ bis A s oder die Eingänge B₁ bis B s auf die Ausgänge C₁ bis C s durch, und zwar bei H-Pegel am Z-Eingang die A-Eingänge, bei L-Pegel die B- Eingänge.
Zu Beginn einer Periode n zum Zeitpunkt t 4n = n · a weist das Signal 1 H-Pegel auf, so daß an den C-Ausgängen des Multiplexers 33 die A-Eingänge anliegen. Diese werden mittels eines am Setzeingang S des Zählers 30 anliegenden Impulses 2 auf die Q-Ausgänge des Zählers 30 übernommen und - sofern die an den A-Eingängen liegende Information von Null verschieden ist - erscheint am Ausgang des Oder-Gliedes 31, dessen Eingänge mit den Q-Ausgängen des Zählers 30 verbunden sind, H-Pegel. Der Freigabeeingang FE des Zählers 30, welcher mit dem Ausgang des Oder-Gliedes 31 verbunden ist, erhält ebenfalls H- Pegel, und der Zähler beginnt die am Zähleingang liegenden Impulse so lange rückwärts zu zählen, bis sämtliche Q-Ausgänge Null sind und damit der FE-Eingang L-Pegel annimmt. Der Zeitpunkt t 4n+1 = n a + b ist erreicht und unter der Voraussetzung, daß der Ausgang des Oder- Gliedes 31 den Schalter S in Fig. 1 steuert (H-Pegel: Schalter geschlossen; L-Pegel: Schalter geöffnet) ist S während der Zeit t 4n+1-t 4n = b geschlossen.
Kurz vor Ende der Periode n zum Zeitpunkt t 4n+2 = n · a+c nimmt das Signal 1 am Z-Eingang des Multiplexers 33 L- Pegel an, und die B-Eingänge werden mit den C-Ausgängen des Multiplexers 33 verbunden und mittels eines zweiten Setzimpulses am S-Eingang des Zählers 30 auf dessen Ausgänge übernommen. Die Schaltung läuft nun entsprechend zum ersten Zählvorgang ab: Zum Zeitpunkt t 4n+3 = n · a+c+d wird der Zähler wieder gestoppt, am Ausgang des Oder-Gliedes 31 ist ein zweiter positiver Impuls entstanden, der ein nochmaliges Schließen des Schalters S in Fig. 1 innerhalb der gleichen Periode bewirkt. Damit sind zwei Möglichkeiten gegeben, die Größe des Stromes i L durch den Verbraucher in Fig. 1 am Ende der Periode n zu bestimmen, nämlich durch Variation der Einschaltdauern b und d.
Die Einschaltdauer b wird nun durch Anlegen eines entsprechenden Datenwertes an die A-Eingänge des Multiplexers 33 so gewählt, daß die Abweichung des Istwertes des Stromes i L am Ende der Periode n vom Sollwert innerhalb des von der gewählten Taktfrequenz abhängigen Quantisierungsfehlers liegt, und zwar so, daß der Betrag des Istwertes kleiner als der des Sollwertes bleibt. Der verbleibende Fehler kann durch die zweite Einschaltdauer d verringert werden, wobei d klein gegenüber b ist. Da die Einschaltdauer jeweils der Zählzeit des Zählers 30 entspricht und diese gleich dem Produkt aus übernommenem Datenwert und Periode der Zählfrequenz ist, muß der Datenwert für die Einschaltdauer d nur r-bit breit sein, wobei r<s ist.
Die höherwertigen Eingänge B r+1 bis B s des Multiplexers 33 weisen deshalb konstanten L-Pegel auf. An den Eingängen B₁ bis B r liegt somit der Datenwert für die Einschaltzeit d.
Wenn der Schalter S in Fig. 1 innerhalb der Periode ein zweites Mal geschlossen wird, beginnt nochmals ein Strom i g von Null beginnend sägezahnförmig ansteigend zu fließen, der zum Zeitpunkt des zweiten Abschaltens t 4n+3 = n · a+c+d wegen d«b einen wesentlich geringenen Endwert erreicht, als am Ende der ersten Einschaltdauer. Dieses Schaltverhalten ist in Fig. 5 dargestellt, wobei die mit 1, 2 bzw. 3 bezeichneten Kurven den an den entsprechenden Stellen mit gleichen Zeichen bezeichneten Impulsen in Fig. 4 entsprechen.
Bei Vergrößerung von d um die Zeitdauer einer Periode der am Zähleingang anliegenden Taktfrequenz wird gegenüber der gleichen Änderung von b eine entsprechend dem Verhältnis der Stromendwerte wesentlich geringere Ladungsmenge zusätzlich in den Kondensator C und durch den Verbraucher fließen.
Am Ende jeder Periode kann damit die Abweichung des Ist- vom Sollwert von i L entsprechend dem Stromendwertverhältnis verringert werden.
Da für den Fehler nur das kleinste zur Verfügung stehende Ladungsquant maßgeblich ist, das noch hinzugeführt werden kann oder nicht, wird statt einer Verfeinerung der Zeiteinheit der Weg einer Verringerung der Stromamplitude gewählt.
Die Einschaltdauer b bewirkt eine Grob-, die Einschaltdauer d eine Feinbestimmung des Stromendwertes i L einer Periode. Damit der auftretende Quantisierungsfehler eine bestimmte Größe nicht überschreitet, darf die Einschaltdauer d nicht zu lang werden. Ist es jedoch erforderlich, auch nach Erreichen eines festgelegten Grenzwertes d um eine Zeiteinheit zu erhöhen, so muß zunächst b um eine Zeiteinheit vergrößert werden. Von diesem zusätzlichen Ladungsgrobquant sind nun durch Verringerung von d so viele Feinquanten zu subtrahieren, bis die Auswirkungen auf den Strom i L am Ende der Periode dieselbe ist, als wenn d im erlaubten Bereich um eine Zeiteinheit erhöht worden wäre.
Man kann dies als Überlauf der Feineinschaltdauer d auf die Grobeinschaltdauer b definieren, wobei b bei Überlauf von d um eine Zeiteinheit erhöht und d auf einen Minimalwert zurückgesetzt wird. Entsprechend kann ein Unterlauf auftreten, wenn d den Minimalwert unterschreitet. Dann wird b um eine Zeiteinheit erniedrigt und dafür d auf einen Datenwert gesetzt, der so festgelegt ist, daß die Summe der Auswirkungen beider Änderungen auf den Strom i L am Ende der Periode gleich der Auswirkung ist, die sich im Mittel ergibt, wenn d um eine Zeiteinheit im erlaubten Bereich verringert worden wäre.
In der Fig. 6 ist die prinzipielle Schaltung einer Klasse- D-Vertikalendstufe für Fernseh- oder Datensichtgeräte dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren der Verminderung des Quantisierungsfehlers zur Anwendung gelangt.
Von der Schaltung wird ein sägezahnförmiger Strom i L erzeugt, der den vertikalen Ablenkstrom bildet. Da dieser im allgemeinen keinen Gleichstromanteil enthält, ist die Endstufe zur Realisierung positiver und negativer Werte für i L als Gegentaktstufe ausgeführt. Sie besteht aus den im Schalterbetrieb arbeitenden komplementären Transistoren T₁ und T₂, den beiden Drosseln L g 1 und L g 2, den Konstantspannungsquellen U g 1 und U g 2, dem Ladungsspeicherkondensator C und den beiden in Serie geschalteten Vertikalablenkspulenhälften 1/2L abl.
Der mit dem Index 1 bezeichnete Teil der Enstufe, kann Stromwerte für i L erzeugen, die kleiner als Null sind, der mit dem Index 2 bezeichnete Teil dient zur Erzeugung von Stromwerten für i L größer Null.
Da der Strom i L einen Sägezahnstrom mit positiver Steigung (Kurve 4 in Fig. 7) darstellt, ist T₁ in der oberen oder ersten Bildhälfte einer Bildperiode in Funktion und T₂ in der unteren bzw. zweiten. Es ist ferner angenommen, daß die Gegentaktendstufe ohne Überlappung betrieben werden soll, was bedeutet, daß entweder nur der Transistor T₁ oder nur der Transistor T₂ angesteuert wird, jedoch nie beide gleichzeitig. Unter dieser Annahme ist der Leistungsbedarf der Endstufe und der Ansteueraufwand minimal.
Die mit a bezeichnete Periodendauer beträgt in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 eine Zeilenperiode, d. h. 64 µs nach der in Europa am weitesten verbreiteten Norm.
Am Ende jeder Zeilenperiode ist von der Schaltung ein aufgrund des sägezahnförmigen Verlaufs entsprechender Wert für i L zu erzeugen, welcher die Höhe der Ablenkung y am Bildschirm (negative Werte bedeuten Ablenkung nach oben, positive Werte Ablenkung nach unten) vom Bildmittelpunkt aus bestimmt.
Werden die Endwerte für i L Periode für Periode aneinandergefügt, so muß sich bis auf die Abweichungen infolge des Quantisierungsfehlers der in Kurve 4 der Fig. 7 dargestellte Sägezahnstrom ergeben. Dabei fallen in den ansteigenden Teil des Sägezahnstroms (Bildhinlauf) bei der 625-Zeilennorm ca. 296 Zeilenperioden, in den abfallenden Teil (Bildrücklauf) ca. 16 Zeilenperioden.
Die Anforderungen an die Genauigkeit des zu erreichenden Wertes für i L am Ende jeder Periode sind aufgrund der großen Empfindlichkeit des menschlichen Auges in bezug auf Helligkeitsunterschiede sehr hoch. Wird als Zeitraster beispielsweise eine Frequenz von 8 MHz gewählt, welche vom Quarz 42 in Fig. 6 abgeleitet ist, und nur einmal pro Periode geschaltet, so ergeben sich noch deutlich wahrnehmbare unterschiedliche Zeilenabstände, welche vom normalen Betrachtungsabstand aus, als Helligkeitsmodulationen in vertikaler Richtung erscheinen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere der zusätzlichen Feineinschaltdauer, können die Abweichungen verringert werden. Die Ansteuerschaltung dazu wurde im Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß eine Reduktion des maximalen Fehlers um den Faktor acht auftritt.
Der Demultiplexer 44 wird von einem Steuersignal, welches von der Bildfläche abhängt, an seinem Z-Eingang so betrieben, daß während der oberen Bildhälfte, in der negative Werte für i L zu realisieren sind, der als npn-Typ ausgebildete Transistor T₁ mit dem Ausgangssignal des Oder-Gliedes 41 verbunden ist, dagegen in der unteren Bildhälfte über einen zur Pegelanpassung erforderlichen Pegelwandler 46, der als pnp-Typ ausgebildete Transistor T₂. Am Ausgang des Oder-Gliedes 41, dessen neun Eingänge mit den neun Ausgängen des neun-Bit-Rückwärtszählers 40 verbunden sind, wird das Steuersignal, bestehend aus Grobeinschaltdauer b und Feineinschaltdauer d, erzeugt (Kurve 3 in Fig. 7). Die Wortbreite von neun Bit ergibt sich aus der maximal möglichen Zähldauer während einer Zeilenperiode (64 µs) und der Zählfrequenz (8 MHz). Der Multiplexer 43 steuert, wiederum abhängig vom Pegel des Signals 1, an seinem Z-Eingang, entweder den maximal neun-Bit breiten Datenwert für die Grobeinschaltdauer b oder den hier maximal sechs-Bit breit gewählten Datenwert für die Feineinschaltdauer d auf seine C-Ausgänge und damit auf die Stelleingänge P₁ bis P₉ des Zählers 40 durch.
Die Datenwerte für die beiden Einschaltzeiten jeder Zeile werden aus einem Festwertspeicher 45 entnommen, der entsprechend den 312 Zeilen pro Halbbild zu 312×15 Bit organisiert ist. Er wird an seinen Adreßeingängen A₁ bis A₉ so gesteuert, daß zu Beginn jeder Zeile an seinen Ausgängen Q₁ bis Q₉ der Datenwert für die Grobeinschaltdauer b und an seinen Ausgängen Q₁₀ bis Q₁₅ derjenige für die Feineinschaltdauer d zur Verfügung steht. Die entsprechenden Datenwerte werden entweder nach einem empirischen Verfahren - eventuell rechner-unterstützt - aufgrund visueller Beurteilung am Bildschirm ermittelt oder rein rechnerisch durch optimale Simulation der Gegentaktendstufe.
Da eine Verringerung des Quantisierungsfehlers um den Faktor acht durch Einführung der Feineinschaltzeit d bewirkt werden soll, ist bei der Datenwertermittlung folgendes zu berücksichtigen: Ein Ladungsquant, das bei Änderung von d um eine Zeiteinheit entsteht, darf maximal ⅛ desjenigen betragen, das bei Änderung von b um eine Zeiteinheit verursacht wird. Deshalb darf auch der Wert von i g 1 und i g 2 am Ende von d nur maximal ⅛ desjenigen am Ende von b betragen.
Wird ein ideal sägezahnförmiger Verlauf von i g 1 bzw. i g 2 angenommen, kann auch der maximale Datenwert für d nur ⅛ desjenigen für b sein, d. h. anstatt neun Bit für b werden nur sechs Bit für d benötigt. Entsprechend der Änderung von b von Zeile zu Zeile ist auch i g 1 bzw. i g 2 am Ende von b zeilenabhängig, weshalb der Grenzwert für d, dessen Überschreiten zu einem Überlauf auf b führt, ebenso zeilenabhängig ausgebildet werden muß.
Zum besseren Verständnis kann man rein gedanklich die Zeit d gemäß Fig. 7 aus zwei Zeiten zusammensetzen: Einer zeilenabhängigen Vorlaufzeit d₁, welche den Grenzwert für d bestimmt und einer variablen Zeit d₂, welche zur möglichst genauen Annäherung des Istwertes von i L an den Sollwert verändert werden kann. Die Variation von d₂ ist entsprechend dem oben gewählten Faktor acht auf acht Zeiteinheiten zu begrenzen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist eine Variation des in der Fig. 6 dargestellten Beispieles, wobei die beiden Transistoren T₁ und T₂ insofern gleichzeitig betrieben werden können, als z. B. während der ersten Bildhälfte, der mit Index 1 bezeichnete Endstufenteil die Grobbestimmung des Stromwertes i L mittels einer Leitzeit b übernimmt und gleichzeitig der mit Index 2 bezeichnete Teil, die Feinbestimmung mittels einer Leitzeit d. In der zweiten Bildhälfte gilt Entsprechendes mit vertauschten Indices.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 6 werden die Ladungsmengen beider Einschaltzeiten b und d subtrahiert anstatt addiert.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Gegentaktendstufe gemäß Fig. 6 auch mit Überlappung betrieben werden. Dazu existiert eine im Bildhinlauf, um die Bildmitte liegender Zeitbereich, in dem zur Vermeidung von Übernahmeverzerrungen beide Endstufenseiten gleichzeitig angesteuert werden. Ein derartiges Verfahren einer Gegentaktendstufe mit Überlappung ist beispielsweise in der DE-OS 28 05 691 beschrieben.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verringerung des Quantisierungsfehlers bei der Erzeugung eines sägezahnförmigen vertikalen Ablenkstromes in einem Fernseh- oder Datensichtgerät mit digital angesteuerter Klasse-D-Endstufe, wobei die Ansteuerung mit einer vorgegebenen Taktfrequenz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Ansteuerperiode (a) durch zweimaliges Schließen eines Schalters (T₁, T₂) zwei Zeitintervalle (b, d) festgelegt werden, wobei die Länge des ersten Zeitintervalls (b) die Grobeinstellung und die Länge des zweiten Zeitintervalls (d) die Feineinstellung des vertikalen Ablenkstrom-Endwertes (i L) bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Zeitintervalle (b, d) hinsichtlich ihrer Längen so gewählt werden, daß das zweite Zeitintervall (d) wesentlich kürzer als das erste Zeitintervall (b) gewählt ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückwärtszähler (20; 30; 40) vorgesehen ist, dessen Ausgänge (Q m; Q s) mit einem Oder-Glied (21; 31; 41) verbunden sind und daß ein Multiplexer (33; 43) vorgesehen ist, dessen Ausgänge (C s) mit den Stelleingängen (P s) des Rückwärtszählers (20; 30; 40) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (33; 43) erste Eingänge (A s) aufweist, an denen der Datenwert für das erste Zeitintervall (b) anliegt, und daß der Multiplexer (33; 43) ferner zweite Eingänge (B r) aufweist, an denen der Datenwert für das zweite Zeitintervall (d) anliegt, wobei die Zahl der zweiten Eingänge (B r) kleiner ist als die Zahl der ersten Eingänge (A s).
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DE2805691C3 (de) * 1978-02-10 1983-11-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Digitale Steuereinheit in einem Farbfernseh-Empfänger zur Ansteuerung der Ablenkendstufen

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