DE3109093A1 - Abtastlinearisierungsschaltung - Google Patents

Description

-A- Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Horizontalabtastlinearisierungsschaltung für Kathodenstrahlröhrenjoche, wie sie beispielsweise bei Videokamerasuchern verwandt werden.

Um eine Horizontalabtastung in einer Kathodenstrahlröhre über ein Steuerjoch zu bewirken, wird dem Joch ein linear ansteigender Strom während des aktiven Abtastzeilenintervalls des Videosignales geliefert. Die Sägezahnschaltung im Joch ist jedoch aufgrund ohmscher Verluste im Joch und in der zugehörigen Treiberschaltung nicht linear. Es ist wünschenswert, diese Linearität zu korrigieren.

Bekannte Linearisierungsvorrichtungen verwenden im typischen Fall Linearisierungsinduktoren, wobei einstellbare Magnete in Reihe mit dem Induktor das Joch bilden, oder eine Technik unter Verwendung von linearen Stromtreiberjochen zur Korrektur der Nichtlinearität der Abtastung. Für die Anwendung bei Suchern ist j-edoch die lineare Stromtreiber j ochtechnik ineffizient. Andererseits sind die Induktoren der Induktortechnik relativ gross und platzraubend. Da in bekannter Weise die Grosse und das Gewicht kritische Parameter bei der Auslegung von Farbfernsehkameras, insbesondere bei tragbaren Kamerasystemen sind, bei denen die Energieversorgung über ein Batteriepaket erfolgt, ist die Induktortechnik zur Verwendung bei Kameravorrichtungen mit geringem Gewicht, d.h. bei tragbaren Kameras, unpraktisch.

Durch die Erfindung wird eine Abtastlinearisierungsschaltung vom Schalttyp geschaffen, bei der die Nachteile der bekannten derartigen Vorrichtungen vermieden sind und die eine bessere Horizontalabtastlinearität mit gutem Wirkungsgrad erzielt, ohne dass platzraubende und schwere Induktoren verwandt werden.

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Dazu erzeugt der Jochinduktor eines Suchers einer Kathodenstrahlröhre in Kombination mit einem Schalttransistor einen Rücksetzimpuls während des Rücklaufintervalles, der einen Sägezahngenerator auf Null rücksetzt, um eine linear ansteigende Spannung, d.h. eine sägezahnförmige Spannung auszulösen. Ein kleiner Abtastwiderstand in Reihe mit dem Joch wandelt den nichtlinearen Jochstrom in eine nichtlineare Sägezahnspannung um. Ein Differentialverstärker vergleicht das Signal, das seinerseits zur Jochschaltung über eine Zeilendiode rückgekoppelt wird, um selektiv den Jochstrom während des aktiven Videoabtastintervalles zu linearisieren. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die linear ansteigende Sägezahnspannung direkt zur Jochschaltung rückgekoppelt, ohne einen Vergleich auszuführen oder ein Differenzsignal zu erzeugen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt das schematische Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Horizontalabtastlinearisierungsschaltung.

Fig. 2 zeigt das schematische Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, enthält die Horizontalabtastschaltung ein Joch 10, das von einer Induktivitätsspule oder einem Induktor gebildet wird und dazu dient, für die Horizontalabtastung bei einer Kathodenstrahlröhre einer nicht dargestellten Videokamerasuchervorrichtung zu sorgen.

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Die Horizontalabtastschaltung enthält ein Ende des Joches, das über einen Resonanzkondensator 12 mit Masse, mit dem Kollektor eines Schalttransistors 14 und mit der Kathode einer Zeilendiode 16 verbunden ist. Die Zeilendiode 16 beginnt die Abtastung,nachdem ein maximaler Sperrstrom am Joch 10 auftritt. An der Basis des Transistors 14 liegt ein Horizontalsynchrontreiberimpuls, beispielsweise von einem nicht dargestellten Horizontaloszillator. Der Emitter des Transistors 14 ist mit einer negativen Spannungsquelle verbunden, die der herkömmlichen Horizontalabtastsägezahnspannung am Widerstand 20 entspricht.

Das Joch 10 liegt in der Abtastlinearisierungsschaltung auch an der Basis eines Rücksetztransistors 18, während das gegenüberliegende Ende des Joches über einen kleinen Abtastwiderstand 20 an Masse liegt. Der Emitter des Transistors 18 liegt an Masse, während sein Kollektor mit einem Sägezahngenerator 22 verbunden ist, der aus zwei Transistoren 24, 26, einem Kondensator 28 und einer positiven Spannungsquelle 30 besteht. Der Sägezahngenerator 22 , d.h. der Kondensator 28, ist mit einem invertierenden Verstärker 32 über einen Kopplungskondensator 34 und somit mit dem positiven Eingang eines Differentialverstärkers 36 wechselspannungsgekoppelt. Der negative Eingang des Verstärkers 36 liegt über einen Widerstand und einen Kopplungskondensator 38 am Verbindungspunkt des Widerstandes 20 und des Joches 10. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 36 liegt wechselspannungsgekoppelt am Emitterfolger 40 über einen Kopplungskondensator 42 und somit an der Anode der Diode Die Diode 16 ist teilweise über einen Kondensator 44 mit Masse gekoppelt, der hochfrequente Störsignale,jedoch nicht die Abtastkorrekturfehlerspannung beseitigt. Eine Vorspannung 46 liegt am Eingang des Emitterfolgers 40, um die Durchschalt-

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spannung des Schalttransistors 14 an die der Zeilendiode anzupassen.

Während des Betriebes kann daher der Schalt'transistor 14 auf einen Horizontalsynchroneingangsimpuls ansprechen, um in Verbindung mit dem Joch 10 einen sägezahnförmigen Strom zu erzeugen. Die Wellenform des sägezahnförmigen Stromes ist jedoch aufgrund von ohmschen Verlusten im Joch 10 und im Transistor 14 nicht linear.

Um die Nichtlinearitäten zu korrigieren, wandelt der Abtastwiderstand 20 den nichtlinearen Jochstrom in eine nichtlineare Sägezahnspannung um, die am Differentialverstärker 36 liegt. Während des Rücklaufintervalles liegt der über die Induktivität des Joches 10 erzeugte scharfe Impuls am Rücksetztransistor 18, der durchschaltet, um die lineare Sägezahnspannung über dem Kondensator 28 rückzusetzen. Die lineare Sägezahnspannung wird über den invertierenden Verstärker 32 invertiert und an den Differentialverstärker 36 gelegt. Dieser erzeugt ein Differenzsignal über einen Vergleich der nichtlinearen Sägezahnspannung vom Widerstand 20 und der linearen Spannung vom Sägezahngenerator 22. Das Differenzsignal wird über den Emitterfolger 40 und die Zeilendiode 16 zur Horizontalabtastschaltung des Joches rückgekoppelt. Der Emitterfolger liefert eine Impedanzanpassung, wobei sein Ausgangssignal das Differenzsignal ist, das der Vorspannung 46 zuaddiert wird. Das kombinierte Signal liegt am Joch 10, um den Jochstrom zu linearisieren und somit Nichtlinearitäten in der Horizontalabtastung der zugehörigen Kathodenstrahlröhre zu korrigieren. Der Verstärkungsfaktor des Differentialverstärkers 36 und die Amplitude der linearen Sägezahnspannung sind so eingestellt, dass eine optimale horizontale Linearität geliefert wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Linearisierungsschaltung liefert ein Linearisierungskorrekturwellenformsignal der Jochschaltung

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über die Diode 16 im wesentlichen während der ersten Hälfte des aktiven Abtastintervalles, wenn der Schalttransistor 14 sperrt. Während dieser Zeit macht der Resonanzkondensator 12 den Jochstrom negativ, d.h. wird die Energie im Joch auf den Kondensator 12 übertragen, was zu Schwingungenund einem negativen Stromfluss im Joch 10 führt. Wenn der Transistor 14 über den Horizontalsynchroneingangsimpuls im wesentlichen während der zweiten Hälfte des aktiven Abtastintervalles von etwa 40 ms vor dem Ende der aktiven Videozeile durchgeschaltet wird, wird die Linearisierungsschaltung im wesentlichen ausser Betrieb gesetzt und arbeitet die Horizontalabtastschaltung im wesentlichen in herkömmlicher Weise. Der zusätzliche Effekt der Verwendung der Linearisierung im wesentlichen über die Hälfte des aktiven Abtastintervalles besteht jedoch darin, die Abtastlinearität mit einer relativ einfachen und leichten Schaltung ausserordentlich zu verbessern.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführung der in Fig. 1 dargestellten Kombination, bei der der Differentialspannungsverstärker 36 fehlt und die invertierte lineare Sägezahnspannung vom Generator 22 und vom invertierenden Verstärker 32 über den Rückkopplungsweg der Zeilendiode 16, des Emitterfolgers 40 usw. an der Jochschaltung liegt. Die Nichtlinearitäten in der Abtastung werden somit im wesentlichen dadurch korrigiert, dass die invertierte lineare Sägezahnspannung mit der Vorspannung 46 über die Zeilendiode an die Jochschaltung gelegt wird. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung stellt eine weitere Vereinfachung für Anwendungszwecke dar, bei denen die Einfachheit der Schaltung und ein möglichst kleines Gewicht die ausschlaggebenden Überlegungen sind.

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Claims (7)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WEJ.c&WANfl; QiPL.lpjaYgj.DR. K. Fincke

   Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

   SOOO MÜNCHEN 86, DEN · "· "3ΓΖ

   POSTFACH 860 820

   MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

   ID 2712 P/ht.

   AMPEX CORPORATION

   401 Broadway

   Redwood City, Calif. 94063, V.St.A.

   Abtastlinearisierungsschaltung

   PATENTANSPRÜCHE

   Abtastlinearisierungsschaltung zum Linearisieren des nichtlinearen Jochstromes einer Horizontalabtastschaltung mit einem Joch und einem Reihenschalttransistor, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10, 12, 14, 20), die eine nichtlineare Sägezahnspannung entsprechend dem nichtlinearen Jochstrom erzeugt, eine lineare Sägezahngeneratoreinrichtung (22, 28), die mit dem Joch (10) verbunden ist, um eine lineare Sägezahnspannung auf· einen Rücksetzimpuls vom Joch (10) ansprechend zu erzeugen, und eine Einrichtung mit einer Zeilendiode (16), die selektiv die lineare Sägezahnspannung an die Jochschaltung während eines gewählten Zeilenabtastintervalls legt, um den nichtlinearen Jochstrom zu linearisieren.

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2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Einrichtung (10, 12, 14,20), die eine nichtlineare Sägezahnspannung erzeugt, einen Abtastwiderstand (20) aufweist, der in Reihe mit dem Joch (10) geschaltet ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die lineare Sägezahngeneratoreinrichtung (22, 28) einen Haltekondensator (28) enthält, der mit der Horizontalabtastschaltung verbunden ist und auf die Jochinduktivität ansprechend während des Rücklaufintervalles der Horizontalabtastung rückgesetzt wird.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Differentialspannungsverstärkereinrichtung (36), die mit der linearen Sägezahngeneratoreinrichtung (22, 28) verbunden ist, um ein Differenzsignal zwischen der nichtlinearen Sägezahnspannung und der linearen Sägezahnspannung zu erzeugen, wobei die Zeilendiode (16) selektiv das Differenzsignal an die Jochschaltung legt.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Invertereinrichtung (32), die mit der linearen Sägezahngeneratoreinrichtung (22, 28) verbunden ist, wobei der Differentialverstärker (36) zwischen die Invertereinrichtung (32) und den Abtastwiderstand (20) geschaltet ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Emitterfolgereinrichtung (40), die mit dem Differentialverstärker (36) und der Zeilendiode (16)) verbunden ist und an der eine Vorspannung (46) zum Anpassen der Durchschaltspannungen des Schalttransistors (14) und der Zeilendiode (16) liegt, wobei die Zeilendiode (16) mit der Jochschaltung verbunden ist, um das zusammengesetzte Differenz- und Vorspannungssignal an die Jochschaltung zu legen.

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7. 7. Schaltung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Resonanzkondensator (12), der an der dem Widerstand (2 0) gegenüberliegenden Seite mit dem Joch (10) verbunden ist, um während des Linearisierungsvorganges den Jochstrom negativ zu machen.

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