DE3108199C2

DE3108199C2 - Treiberschaltungsanordnung für eine Ablenkspule

Info

Publication number: DE3108199C2
Application number: DE3108199A
Authority: DE
Inventors: John O. Cupertino Calif. Ryan
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1984-04-05
Also published as: DE3108199A1; US4314184A; GB2073522B; JPS5720067A; NL8101031A; GB2073522A

Abstract

Treiberschaltungsanordnung für eine Ablenkspule (12) mit einem im B-Betrieb arbeitenden Verstärker (24, 26, 28, 30) zur Ansteuerung der Ablenkspule (12) über einen von mehreren Leistungstransistoren (16, 18, 20). Zur Realisierung eines minimalen Leistungsverbrauches sowie minimalen Gewichtes und minimaler Größe bei gleichzeitiger maximaler Linearität des durch die Ablenkspule (12) erzeugten Magnetfeldes ist eine Schalteranordnung (32, 34, 36) zur Ankopplung der Ablenkspule (12) zwecks Erzeugung eines negativen Stroms mit negativer Steigung an eine negative Spannung (-V) über einen ersten Leistungstransistor (18) sowie zur Ankopplung der Spule (12) zwecks Erzeugung eines negativen Stroms mit positiver Steigung über einen zweiten Leistungstransistor (20) an Erde vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treiberschaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Ablenkspule über jeweils einen von mehreren Leistungstransistoren mit einem ersten Leistungstransistor, über den die Ablenkspule an eine negative Spannung ankoppelbar ist, und mit einem zweiten Lcislungstransistor, über den die Ablenkspule an eine Bezugsspannung ankoppelbar ist.

Eine derartige Treiberschaltungsanordnting ist insbesondere für Kameraröhren verwendbar.

Ablenkspulen dienen zur Erzeugung eines Magnetfeldes als Funktion des Stroms und der Spannung eines in sie eingespeisten Signals zur Steuerung der Ablenkung eines Elektronenstrahls in einer Elektronenröhre. Diese Ablenkung kann längs einer horizontalen Ablenkzeile oder vertikal über die Röhre erfolgen. Um Verzerrungen minimal zu halten, muß die Ablenkfolgefrequenz konstant sein, d. h, das in die Ablenkspule eingespeiste Eingangssignal muß sich in genau linearer Weise ändern. Allerdings muß lediglich eine Ablenkrichtung des Strahls so genau gesteuert werden. Dies erfolgt generell während der Vorlaufzeit, in welcher der Strahl langsamer abgelenkt wird, wobei der Rücklauf des Strahls, d. h, die Rücklaufzeit mit einer weit größeren Folgefrequenz abläuft

Kritische Parameter bei der Auslegung von Ablenkspulen und ihren Treibern, speziell in tragbaren Kamerageräten, sind der Leistungsverbrauch derartiger Treiberschaltungsanordnungen sowie deren Größe und Gewicht Der Leistungsverbrauch ist insbesondere ein wichtiger Faktor, wenn die Kamera aus einer tragbaren Batterie gespeist wird. In der Industrie sind fortlaufende Anstrengungen zur Reduzierung und weitgehenden Minimierung dieser Elemente unternommen worden. Selbst Verbesserungen von 10 oder 20% sind schon von Bedeutung, aber schwer zu erreichen. Konventionelle Ausgestaltungen für Treiberschaltungsanordnungen von Ablenkspulen in Kamerasystemen sehen eine im Α-Betrieb betriebene Stufe in Verbindung mit einem Joch hohen Blindwiderstandes vor, um die nötigen Strompegel für die Ablenkspule zu realisieren. Ein Α-Betrieb ist dann gegeben, wenn der Vorspannungspunkt so gelegt wird, daß der Signalausschlag die Schaltung nicht aus ihrem aktiven Bereich herausführt. Die Leistungsanforderungen eines im Α-Betrieb betriebenen Verstärkers, sowie die Sperrigkeit und der Aufwand für das Joch bedingen wesentliche Beschränkungen hinsichtlich der Auslegung von kompakten leichten Kamerageräten. Das Problem wird durch die Tatsache noch schwerwiegender, daß die meisten ■ heutigen Kameras Farbkameras sind, bei denen drei derartige Treiberschaltungen für Ablenkspulen, nämlich jeweils eine für jeweils einen Farbkanal erforderlich sind.

In bestimmten bekannten Schaltungsancrdnungen dieser Art wird die Spannung an der Ablenkspule zur Realisierung der Strahlablenkung mittels einer sägezahnförmigen Eingangsspannung gesteuert. Eine lineare und stabilere Möglichkeit zur Erzeugung einer linearen Strahlablenkung besteht darin, anstelle der Steuerung der Spannung an de>· Spule den gewünschten Strompegel in die Ablenkspule einzuprägen. Ein Nachteil der Steuerung der Spannung besteht darin, daß .Änderungen des Widerstandes der Spulenwicklungen mit der Temperatur zu Änderungen des die Spule durchfließenden Stroms und damit zu Änderungen in der Strahlbewegung führen. Diese Temperacurempfindlichkeit erhält insbesondere dann Bedeutung, wenn eine tragbare Kamera nicht in einem klimatisierten Fernsehstudio sondern im Freien benutzt wird. Die genaue Linearität des Ausgangssignals der Ablenkspule ist speziell in Farbkamerageräten wichtig, in denen die getrennten Ablenkspulen für die Ablenkung der Rot-, Grün- und Blauelektronenstrahlen angepaßt betrieben werden müssen, um die richtige Farbe in den resultierenden Bildern zu gewährleisten.

Aus der DE-OS 26 37 772 ist eine elektrische Verstärkeranordnung bekannt, die zur Ansteuerung einer Ablenkspule über jeweils einen von mehreren Leistungstransistoren dient und zwei Leistungstransistoren besitzt, über die die Abierikspannung an eine negative Spannung bzw. an eine Bezugsspannung ankoppelbar ist Speziell wird bei dieser Verstärkeranordnung die über einen Differenzverstärker eingespeiste Fehlerspannung während des Vorlaufs über Haupt-Treiberverstärker und während des Rücklaufs über einen gesonderten Kreis in Form eines Schalterbe-I" triebskreises und eines Rücklauf-Treiberverstärkers in die Ablenkspule eingespeist

Eine derartige Verstärkeranordnung ist insofern aufwendig, als zwei getrennte Kreise zur Ansteuerung im Vorlauf und im Rücklauf erforderlich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treiberschaltungsanordnung der in Rede stehenden Art durch Vermeidung zweier getrennter Ansteuerkreise zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einer Treiberschaltungsan-Ordnung der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:

Durch einen im B-Betrieb arbeitenden Verstärker zur

Ansteuerung der Leistungstransistoren und durch einen Schalter zur Durchschaltung des ersten Leiitungstransistors zwecks Erzeugung eines negativen Stroms mit negativer Steigung für die Ablenkspule aus der negativen Spannung sowie zur Durchschaltung des

zweiten Leistungstransistors zwecks Erzeugung eines

negativen Stroms mit positiver Steigung aus der Bezugsspannung.

In der vorstehend definierten Treiberschaltungsanordnung wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung insbesondere eine Transistor-Schalteranordnung verwendet, um Strom aus der Ablenkspule nach Erde zu ziehen. Dies steht im Gegensatz zur Ausnutzung einer negativen Spannungsquelle während eines Teils jeder Ablenkperiode, wodurch die zur Ansteuerung der Spule erforderliche Leistung reduziert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stromgegenkopplung des die Ablenkspule durchfließenden Stroms auf einen Eingangsverstärker vorgesehen, um hinsichtlich der Form einer Sägezahnspannung eine Fehlerkorrektur durchzuführen.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Treiberschaltungsanordnung für eine Ablenkspule,

F i g. 2(a) - 2(d) jeweils ein Zeittraktdiagramm für eine im B-Betrieb betriebene Spulen-Treiberschaltungsanordnung ohne die erfindungsgemäßen Verbesserungen und

F i g. 3(a) — 3(e) jeweils ein Zeittakldiagramm für die erfindungsgemäße Spulen-Treiberschaltungsanordnung.

In der erfindungsgemäßen Spulan-Treiberschaltungsanordnung wird der Ablenkspulen-Strom durch eine Schalteranordnung nicht an eine negative Spannung, sondern an Erde gekoppelt, wenn der die Spule duch^f'ießende Strom negativ ist aber eine zunehmende Steigung besitzt, was einer positiven Spannung an der Spule entspricht. Speziell enthält die erfindungsgemäße Treiberschaltungsanordnung einen Leistungstransistor, der so geschaltet ist, daß Strom von einer positiven Spannung an die Ablenkspule gekoppelt wird, wenn dieser Leistungstransistor durchgeschaltet ist. Ein

weiterer Leistungstransistor koppelt Strom von einer negativen Spannung an die Ablenkspule, wenn er durchgeschaltet ist. Schließlich koppelt ein Leistungstransistor Strom von der Ablenkspule nach Erde, wenn er durchgeschaltet ist. Darüber hinaus ist ein Schaltungsteil zur Erzeugung eines Stroms über einen im B-Betrieb arbeitenden Verstärker über einen ersten Zweig vorgesehen, wenn ein Eingangssignal 'ine erste Polarität besitzt. Über diesen Schaltungsteil wird ein Strom über einen zweiten Zweig erzeugt, wenn das Eingangssignal die zur ersten entgegengesetzte Polarität besitzt. Der erstgenannte Transistor wird als Funktion des im ersten Zweig erzeugten Stromes durchgcschaltct. wobei die obengenannte Schalteranordnung die Spannung an der Ablenkspule erfaßt und den Strom im zweiten Zweig erzeugt, um den letztgenannten Leistungstransistor durchzuschalten, wenn die erfaßte Spannung positiv ist. Der zweitgenannte Leistungstransistor wird durch die Schalteranordnung durchgeschaltet, wenn die Spannung negativ ist. Weiterhin wird der die Ablenkspule durchfließende Strom erfaßt, wobei das durch diese Stromerfassung erzeugte Signal als Gegenkopplungssigna! auf einen Eingangsverstärker gekoppelt wird, um sicherzustellen, daß die Form des die Spule durchfließenden Stroms immer an die Sägezahnform der Spannung angepaßt ist.

Die in Fig. 1 dargestellte und mit 10 bezeichnete Spulen-Treiberschaltungsanordnung liefert einen Treiberstrom für eine Ablenkspule. Diese Ablenkspule 12 ist über Klemmen A und B an die Treiberschaltungsanordnung 10 angekoppelt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Spule 12 einen kleinen Restwiderstand 14 enthält.

Zur Ansteuerung der Spule 12 sind in der erfindungsgemäßen Treiberschaltungsanordnung drei Leistungstransistoren vorgesehen. Dabei handelt es sich um einen ersten Leistungstransistor 16. einen zweiten Leistungstransistor 18 und einen dritten Leistungstransistor 20. Wird ein Strom in den Transistor 16 eingespeist, so daß dieser durchgeschaltet wird, so kann von einer positiven Spannung + V Strom in die Ablenkspule 12 fließen. Wird in entsprechender Weise Strom in die Basis des Transistors 18 eingespeist, sn daß dieser durchgeschaltet wird, so kann von einer negativen Spannung — V Strom aus der Spule 12 gezogen werden. Schließlich dient der Leistungstransistor 20 dazu, die Klemme A der Spule 12 an Erde zu koppeln, wenn Strom in die Basis dieses Transistors eingespeist wird.

Eine sägezahnförmige Eingangsspannung wird in einen invertierenden Eingang eines OperationsverstärkciS 22 cmgc->peiM. Das Ausgangssignai uieSeS Verstar- — kers 22 wird in eine im B-Betrieb arbeitende Verstärkerstuie mit zwei Transistoren 24 und 26 eingespeist, deren Emitter miteinander verbunden sind. Ein B-Betrieb ist dann vorhanden, wenn der Vorspannungspunkt dieser Transistoren unmittelbar an ihren Sperrbereich gelegt wird. Jeder über diesen Vorspannungspunkt liegende Signalausschlag (wobei derTransisior 24 durchgeschaltet wird, wenn das Eingangssignal eine Polarität besitzt, und der Transistor 26 durchgeschaltet wird, wenn das Eingangssignal die entgegengesetzte Polarität besitzt) wird normalerweise durch den entsprechenden Transistor 24 oder 26 verstärkt Jedes unterhalb des Sperrbereiches liegende Signal wird durch den entsprechenden Transistor nicht verarbeitet In der erfindungsgemäßen Treiberschaltungsanordnung verstärkt daher einer dieser Transistoren 24 oder 26 die positiven Signale vom Verstärker 20 und der andere die negativen Signale dieses Verstärkers. Den Transistoren 24 und 26 wird vorzugsweise eine Vorspannung in Durchlaßrichtung zugeführt, um sie geringfügig aus dem Sperrbereich zu bringen, wodurch Kreuzverzerrungen minimal gehalten werden. Diese Vorspannung wird an den Basen der Transistoren 24 und 26 dur:h Spannungsquellen 28 und 30 erzeugt.

Ein Transistor 32, eine Diode 34 und ein Widerstand 36 bilden eine Schalteranordnung zur Erfassung der Spannung an der Klemme A sowie zur Durchschaltung des Transistors 20, wenn die Spannung an der Klemme A positiv ist. Entsprechend wird der Transistor 18 durchgeschaltet, wenn die Spannung an der Klemme A negativ ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, arbeitet der Transistor 32 im Sinne der Einspeisung von Strom aus dem im B-Betrieb arbeitenden Verstärkertransistor 26 entweder in die Basis des Transistors 20 oder die Basis des Transistors 18.

Wenn die Spannung am Kollektor des Transistors 18 negativ ist, wird speziell die Basis des Transistors 32 auf Grund der Wirkung des Widerstandes 36 und der Diode 34 auf etwa —0,7 V gehalten. Der Emitter dieses Transistors 32 liegt daher etwa auf 0,0 V, wodurch der Transistor 20 gesperrt und gleichzeitig der Kollektorstrom des Transistors 26 in die Basis des Transistors 18 eingespeist wird. 1st die Spannung an der Klemme A positiv, so wird der Transistor 32 gesperrt, da sein Emitter durch die Wirkung des Transistors 20 auf + 0,7 V geklemmt wird. Der gesperrte Transistor 32 bewirkt, daß der Strom des Transistors 26 in die Basis des Transistors 20 eingespeist wird, wodurch dieser Transistor durchgeschaltet wird. Eine Diode 38 verhindert einen Durchbruch des Kollektorbasis-pn-Übergangs des Transistors 20 in Sperrichtung, wenn der Kollektor des Transistors 18 negativ ist.

Durch eine an einem Widerstand 40 abfallende Spannung wird eine Gegenkopplung auf den Verstärker 20 gekoppelt. Diese Rückkopplung ist erforderlich, um sicherzustellen, daß die Signalform des durch die Spule 12 fließenden Stroms so genau wie möglich an die Form des Eingangssignais angepaßt ist, um eine Verzerrung des resultierenden Ausgangs-Videosignals minimal zu halten. Mit anderen Worten ist die Rückkopplung erforderlich, um Linearität in der Strahlablenk-Folgefrequenz beim Überlaufen des Strahls über die Röhre sicherzustellen. Durch diese Rückkopplung werden auch andere durch den im B-Betrieb arbeitenden Verstärker bedingte Verzerrungen eliminiert.

Der durch die erfindungsgemäße Treiberschaltungsanordnung in die Spule 12 im obengenannten Sinne eingespeiste Strom erzeugt die 5^η2ηπυη^σ sm Widerstand 40. Die erfaßte Spannung wird in den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 22 eingespeist. Die Inversion des Signals in der Treiberstufe bewirkt, daß die Gesamtrückkopplung eine Gegenkopplung ist

Der Verstärker 22 erzeugt mittels dieses Signals ein Fehlerkorrektursignal für die Treiberschaltungsanordnung 10. In Übereinstimmung mit konventionellen Rückkopplungs- Prinzipien ist die Spannung am Widerstand 40 in ihrer Form und Amplitude identisch mit einer Eingangsspannung V^_n, wobei der durch die Ablenkspule fließende Strom gleich dem Quotienten aus Vei„ und dem Widerstandswert des Widerstandes 40 ist.

Zur genaueren Erläuterung der Wirkungsweise des Leistungstransistors 20 und des Schalttransistors 32 im Sinne der Reduzierung der für den Betrieb der erfindungsgemäßen Spulen-Treiberschaltungsanordnung 10 erforderlichen Leistung sei F i g. 2 betrachtet. Diese Fig.2 erläutert die Wirkungsweise der Treiber-

schaltungsanordnung 10 ohne diese Transistoren 20 und 32, d. h., mit direkt an die Basis des Transistors 18 angekoppeltem Kollektor des Transistors 26.

Gemäß Fig.2(a) ist der Strom in der Spule 12 sägezahnförmig, wobei die Hinterflanke eine Strahl-Rücklaufzeit Ti für die Spule und die längere Vorderflanke eine Strahl-Vorlaufzeit Ti für die Spule repräsentiert. Wie oben ausgeführt, muß die Form dieses Stromes insbesondere während der Zeit, in welcher die Vorderflanke erzeugt wird, zur Vermeidung von Verzerrungen im resultierenden Videosignal linear sein. Für typische Werte der Spule und des Fühlerwiderstandes 40, beispielsweise einer Spuleninduktivität von 400 Mikrohenry, einem Spulenwiderstand von 3 Ohm, einem Fühlerwiderstand von 2 Ohm, einer Vorlauf-Abtastzeit von etwa 60 μ5 sowie einer Rücklaufzeit von etwa 60/9 μβ ist der Strom in der Spule 12 von Spitze zu Spitze etwa 300 mA.

Ist Ip der halbe Spitzenwert des durch die Spule 12 fließenden Stromes, so ergibt sich für die Berechnung des mittleren Stromes, der von jeder der Spannungsquellen + V und - V geliefert werden muß, folgende Beziehung: ■■■

Es ist darauf hinzuweisen, daß ein zusätzlicher Strom /o erforderlich sein kann, wenn der die Spule durchfließende Strom entweder über oder unter einen Strommittelwert von 0 geschoben werden soll, um die Zentrierung des Strahls in der Röhre zu ermöglichen.

Fig.2(b) zeigt die Spannung an der Spule 12 in entsprechenden Zeitpunkten in bezug auf den die Spule 12 durchfließenden Strom. Mit den obigen als Beispiel angegebenen Werten variiert diese Spannung von etwa- + 2,75 bis fast -18 V. Um die Transistoren 16 und 18 nicht in die Sättigung gelangen zu lassen, muß die Spannung + Keinen Wert von mindestens 3 V und die negative Spannung — V einen Wert von mindestens 18 V besitzen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die mittlere Spannung über der Zeit immer Null sein muß, da die Spannung an einer Induktivität erzeugt wird. Dieser Sachverhalt ist auch aus der Spannungskurve ersichtlich. Da die Hinterflanke des Spulenstroms lediglich für eine kurze Zeitperiode auftritt, muß daher die dabei erzeugte negative Spannung größer als die positive Spannung sein, um einen Mittelwert von Null zu realisieren. Die positive Spannung braucht andererseits aufgrund der längeren Vorlauf-Abtastzeit für die Spule 12 lediglich bis auf 3 V steifen D°ß ^ptr^ »!«■» Ίο«.»·.*;»«» Form der Spannungskurve ergibt, wird unter Berücksichtigung der Tatsache ersichtlich, daß die Spannung an einer Induktivität gleich der Ableitung des durch die Induktivität fließenden Stromes, d.h. V=L ■ d//d7"ist

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß die Kurve for die Spannung an der Spule 12 lediglich näherungsweise gleich einem rechteckförmigen Impulszug ist Bei einer idealen Induktivität wurden rechteckförmige Impulse erzeugt, wobei ei« positiver konstanter Spannungspegel bei linear zunehmendem Stromanstieg und ein negativer konstanter Spannungspegel bei linear abnehmen/ dein StroiTianstieg in der Induktivität vorhanden wäre. Die Nichtlinearität der Spannungskurve ist durch den Wicklungswiderstand 14 der Spule bedingt Der Spulenwiderstand 14 erzeugt aufgrund der überwiegen^ den induktiven Effekte der Spule 14 eine vernachlässigbare Sägezahnform, welche der idealen Rechteckforih überlagert ist. Dies ergibt sich aufgrund der durch den Widerstandseffekt erzeugten Spannung. Die mittlere Spannung bleibt jedoch auf dem Wert Null.
Die Kurven für die Transistoren 16 und 18 sind in den Fig.2(c) und 2(d) dargestellt. Bei nicht vorhandenen Transistoren 20 und 32 in der Schaltungsanordnung liefert ersichtlich der Kollektor des Transistors 16 den positiven Strom für die Spule 12 und der Kollektor des Transistors 80 den negativen Strom für die Spule 12

ι ο während jeder Sägezahn- Periode.

Um den Leistungsverbrauch dieser Schaltungsanordnung zu bestimmen, ist zu berücksichtigen, daß sich der in der Spule 12 fließende Strom zwischen + und — 150 mA ändert. Aufgrund der Dreiecksform der ■> Stromkurve ist daher der Mittelwert des durch die Spule 12 fließenden Stromes, der durch jeden der Transistoren 16 und 18 geliefert wird, etwa gleich 15OmA dividiert durch 4 bzw. gleich 37,5 mA. Daher ist die gesamte durch die Schaltungsanordnung verbrauchte Leistung gleich etwa

37,5 mA χ 18 V + 37,5 mA χ 3 V = etwa 0,8 W.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergibt sich eine wesentliche Reduzierung im Leistungsverbrauch gegenüber der oben beschriebenen Schaltungsanordnung, wie dies aus den Fig.3(a) bis 3(e) hervorgeht. Bei Einbeziehung o'er beiden Transistoren 20 und 32 arbeitet die Treiberschaltungsanordnung 10 folgendermaßen. Erfindungsgemäß wird das Abfließen des Stroms durch den Transistor 18 während des größten Teils der Zeit, in welcher Strom in negativer Richtung durch die Spule 12 fließt, eliminiert. Die verbesserte Schaltungsanordnung erhält ihren Vorteil aus der Tatsache, daß trotz des in der Spule 12 fließenden negativen Stroms die Spannung an der Spule 12 solange positiv bleibt, wie die Steigung des Änderungsbetrages des Stroms in der Spule 12 positiv ist. Dies ist während der Vorlauf-Abtastzeit der Fall.

Lediglich während der Zeit, während der die Steigung des Änderungsbetrages des Stroms in der Spule 12 negativ ist, d. h., während der Rücklaufzeit, ist die Spannung an der Spule negativ. In der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird während dieser Periode, wenn die Spannung an der Spule 12 positiv ist, der negative Strom nach Erde und nicht über die negative Spannung - V abgeführt Im folgenden wird eine Berechnung der durch diese Schaltungsanordnung erreichbaren Leistungsersparnis angegeben.

so Wie oben ausgeführt, ermöglicht die Wirkungsweise des Schaktransistors 32-, daß der Stromzweig vom Transistor 26 auf den Leistungsiransistor 20 gekoppelt wird, wenn die Spannung an der Klemme A positiv ist. Der Transistor 32 führt den Strom vom Transistor 26 auf die Basis des Transistors 18, wenn die Spannung an der Klemme A negativ ist Diese Wirkungsweise der Leistungstransistoren ist in Fig:3 dargestellt Wie F i g. 3(c) zeigt, wird der Kollektorstrom des Transistors 16 in der gleichen Weise auf die Spule 12 gekoppelt, als

ob die Transistoren 20 und 32 nicht in der Schaltungsanordnung vorhanden wären. Wie jedoch Fi g. 3(d) zeigt, wird der Transistor 18 lediglich während der Rücklaufzeit wenn die Spannung an der Spule 12 negativ ist durchgeschaltet wodurch Strom von der Spule abgezogen wird.

Bei der erfindungsgemäßen Treiberschaltungsanordnung 10 ist daher der mittlere von der negativen Spannung — V£alieferte Strom nunmehr lediglich etwa

3,75 mA. Bei Durchführung einer entsprechenden Rechnung im oberen Sinne ist die durch die Schaltungsanordnung insgesamt verbrauchte Leistung nunmehr lediglich etwa 0,18 W statt wie oben angegeben 0,8 W. Daraus resultiert ein Leistungsverbrauch von lediglich etwa 22,5% des oben angegebenen Wertes des Leistungsverbrauches. In der Praxis ist der Leistungsverbrauch beispielsweise aufgrund von Verlusten der Ablenkspule geringfügig größer als der vorstehend angegebene berechnete Wert.

Wird der vorstehende Sachverhalt gleichungsmäßig ausgedrückt, so zeigt sich, daß die Reduzierung der erforderlichen Leistung aus dieser negativen Spannung nunmehr eine Funktion des Vorlaufabtast- und Rück-

10

lauf-Zeittaktes ist, d. h., es kann ein Zusammenhang mit der Vorlaufzeit T₇ und der Rücklaufzeit T, des sägezahnförmigen Signals in folgender Weise angegeben werden:

Up

'speise

4 /„

Ά + T₂

Daher ist die gesamte durch die erfindungsgemäße ι» Treiberschaltungsanordnung 10 verbrauchte Leistung durch folgende Beziehung gegeben:

P =

4/„

I-ti * (/, + Zp)²X 71
4/_ρΧ(71 + Γ₂)

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Treiberschaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Ablenkspule über jeweils einen von mehreren Leistungstransistoren mit einem ersten Leistungstransistor, über den die Ablenkspule an eine negative Spannung ankoppelbar ist, und mit einem zweiten Leistungstransistor, über den die Ablenkspule an eine Bezugsspannung ankoppelbar ist, gekennzeichnet durch einen im B-Betrieb arbeitenden Verstärker (24, 26, 28, 30) zur Ansteuerung der Leistungstransistoren (18, 20) und durch einen Schalter (32, 34, 36) zur Durchschaltung des ersten Leistungstransistors (18) zwecks Erzeugung eines negativen Stroms mit negativer Steigung für die Ablenkspule (12) aus der negativen Spannung (- V) sowie zur Durchschaltung des zweiten Leistungstransistors (20) zwecks Erzeugung eines negativen Stroms mit positiver Steigung aus der Bezugsspannung.

2. Treiberschaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen so geschalteten dritten Leistungstransistor (16), daß bei seiner Durchschaltung Strom von einer positiven Spannung (+ V) in die Ablenkspule (12) gekoppelt wird, durch einen Eingangssignal-Verstärker (22) zur Erzeugung eines ersten Stroms, wenn ein Eingangssignal einen ersten Wertebereich besitzt, sowie zur Erzeugung eines zweiten Stroms, wenn das Eingangssignal einen zweiten Wertebereich besitzt, durch einen Koppeltransistor (24) zur Kopplung des ersten Stroms auf den dritten Leistungstransistor (16), so daß dieser solange durchgeschaltet bleibt, wie der erste Strom fließt, und durch eine Ausbildung der Schalteranordnung (32, 34, 36) als Spannungsfühler zur Erfassung der Spannung an einer Ablenkspulenklemme (A), zur Kopplung des zweiten Stroms auf den zweiten Leistungstransistor (20), wenn die Ablenkspulenspannung positiv ist, wodurch der zweite Leistungstransistor (20) solange durchgeschaltet wird, wie der zweite Strom auf ihn gekoppelt wird, sowie zur Kopplung des zweiten Stroms auf den ersten Leistungstransistor (18), wenn die Ablenkspulenspannung negativ ist, wodurch der erste Leistungstransistor (18) solange durchgeschaltet wird, wie der zweite Strom auf ihn gekoppelt wird.

3. Treiberschaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (32,34, 36) durch eine Kombination eines Transistors (32), einer Diode (34) und eines Widerstandes (36) gebildet ist, in der die Basis des Transistors (32) an eine Klemme des Widerstandes (36), die andere Klemme des Widerstandes (36) an die Ablenkspule (12), die Diode (34) zwischen Erde und die Basis des Transistors (32), der zweite Strom auf den Emitter des Transistors (32) und der Kollektor des Transistors (32) an den ersten Leistungstransistor (18) gekoppelt ist.

4. Treiberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnet durch eine zwischen die Ablenkspule (12) und den zweiten Leistiingstransistor (20) gekoppelte Diode (38) zur Vermeidung eines Durchbruchs des zweiten L.eistungstransistors (20) bei negativer Ablenkspulenspannung.

5. Trciberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wertebereich Signale positiver Polarität und der zweite Wertebereich Signale negativer Polarität umfaßt.

6. Treiberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß bei durchgeschaltetem erstem Leistungstransistor (18) Strom von der negativen Spannung (- V) auf eine erste Klemme (A) der Ablenkspule (12), bei durchgeschaltetem zweitem Leistungstransistor (20)

ι ο Strom von der ersten Klemme (A) nach Erde und bei durchgeschaltetem drittem Leistungstransistor (16) von der positiven Spannung (+V) auf die erste Klemme (^gekoppelt wird,
daß die Schalteranordnung (32,34,36) die Spannung an der ersten Klemme (^ erfaßt, den zweiten Strom auf den zweiten Leistungstransistor (20) koppelt, wenn die Spannung an der ersten Klemme (A) positiv ist, wodurch der zweite Leistungstransistor (SH)) solange durchgeschaltet wird, wie der zweite Strom auf ihn gekoppelt wird, und den zweiten Strom auf den ersten Leistungstransistor (18) koppelt, wenn die Spannung an der ersten Klemme (A) negativ ist, wodurch der zweite Leistungstransistor (18) solange durchgeschaltet wird, wie der zweite Strom auf ihn gekoppelt wird, und

d?ß an eine zweite Klemme (B) der Ablenkspule (12) ein Stromfühlerelement (40) angekoppelt ist, das den Ablenkspulenstrom erfaßt und den erfaßten Strom auf den Eingangssignal-Verstärker (22) koppelt, der

JO als Funktion dieser Stromeinkopplung ein Fehlerkorrektursignal im verstärkten Eingangssignal erzeugt.

7. Treiberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Widerstandes (36) an die erste Klemmender Ablenkspule (12) angekoppelt ist.

8 Treiberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (38) zur Vermeidung eines Durchbruchs des zweiten Leistungstransislors (20) zwischen die erste Klemme (A) der Ablenkspule (12) und den zweiten Leistungstransistor (20) gekoppelt ist.

9. Treiberschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im B-Betrieb arbeitende Verstärker (24, 26, 28, 30) einen ersten und einen zweiten, jeweils für den El-Betrieb vorgespannten Transistor (24 bzw. 26) aufweist, von denen der erste Transistor (24) den ersten Strom führt, wenn das verstärkte Eingangssignal den ersten Wertebereich besitzt, und der zweite Transistor (26) den zweiten Strom führt, wenn das verstärkte Eingangssignal den zweiten Wertebereich besitzt.