DE3411505C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Frequenz- und Phasenregelschal­ tung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

Eine genaue Zeitsteuerung der Zeilen, die durch eine Hori­ zontalablenkschaltung einer Fernsehwiedergabeeinrichtung abgetastet werden, ist notwendig, um die genaue vertikale Ausrichtung der Fernsehinformation, die durch jede horizon­ tale Zeile gegeben ist, zu sichern. Wenn dies nicht der Fall ist, scheint das Fernsehbild zu zittern oder sich hori­ zontal zu verschieben. Automatische Frequenz- und Phasen­ regelschaltungen, wie sie z. B. aus der US-PS 43 27 376, der DE-AS 28 53 927 oder der DE-PS 29 40 461 bekannt sind, hal­ ten das Intervall zwischen den Horizontalsynchronisierungs­ impulsen und den Horizontalrücklaufimpulsen konstant. Dadurch werden horizontale Phasenverschiebungen, die im Horizontal­ oszillator oder im Ausgangskreis auftreten, kompensiert, so daß die Horizontalrücklaufimpulse als zuverlässige Bezugs­ punkte für die Bildpunkte entlang der horizontalen Zeilen auf dem Bildschirm dienen.

Die Horizontalrücklaufimpulse werden im allgemeinen durch eine Wicklung eines Hochspannungstransformators gewonnen. Strahlstromänderungen und das Vorhandensein einer Ost-West- Kissenverzeichnungskorrektur-Schaltung können Änderungen der Amplitude, der Form oder der Dauer der Rücklaufimpulse verursachen. Dies mindert die Effizienz der Horizontalrück­ laufimpulse als Bezug für die horizontalen Abtastzeilen. So können Änderungen des Elektronenstrahlstroms infolge von Änderungen der Bildschirmhelligkeit bewirken, daß die Video­ information seitwärts verschoben erscheint. Die Ost-West- Kissenverzeichnungskorrektur-Schaltung kann bewirken, daß vertikale Linien gebogen oder gekrümmt aussehen.

Aus der US 38 91 800 ist eine Horizontalablenkschaltung mit Phasenregelung unter Verwendung eines Nulldurchgangsdetek­ tors bekannt, wobei der Nulldurchgangsdetektor durch einen Transformator mit sättigbarem Kern mit nachgeschaltetem Integrator gebildet wird. Durch die Integration wird das Fühlsignal aber zwangsläufig verbreitert und büßt dabei an Schärfe ein, so daß es in seiner Verwendbarkeit eingeschränkt wird. Ferner ist es aus der US 43 21 511 bekannt, in Reihe mit der Zeilenablenkwicklung die Primärwicklung eines Impuls­ transformators zu schalten, an dessen Sekundärwicklung die Nulldurchgänge des Ablenkstroms anzeigende Nulldurchgangs­ signale entstehen. Diese Signale dienen zur Phaseneinstel­ lung einer Korrekturschwingung, welche in die Ansteuerschal­ tung für den Zeilentransformator eingekoppelt wird, um Linearitätsfehler des Zeilenablenkstroms zu kompensieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Synchronrege­ lung der Horizontalablenkschaltung von der Form der Rücklauf­ impulse unabhängig zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des An­ spruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung erfolgt eine Frequenz- und Phasenregelung der Ansteuerimpulse für die Horizontal­ ablenkschaltung zur Vermeidung von Abhängigkeiten der Hori­ zontalablenkung von Belastungsänderungen der Horizontalab­ lenkstufe. Während üblicherweise die Frequenz- und Phasen­ regelung der Horizontalablenkung durch einen Vergleich der Rücklaufimpulse mit den Zeilensynchronimpulsen und entspre­ chende Regelung des Horizontaloszillators aufgrund dieses Vergleichs erfolgt, wobei sich die Form der Rücklaufimpulse jedoch in Abhängigkeit von der Belastung des Zeilentransfor­ mators ändert, etwa bei Änderungen der Bildhelligkeit, und wobei sich auch Kissenkorrekturschaltungen auf die Rücklauf­ impulsform auswirken können, so daß die Rücklaufimpulse als Vergleichsgröße nicht sehr zuverlässig sind, wird erfin­ dungsgemäß das Sägezahnausgangssignal des Horizontaloszilla­ tors mit einem Bezugsspannungspegel verglichen, der an einem Kondensator verfügbar ist und von der Phasenlage des Null­ durchgangssignals abhängt, und aus diesem Vergleich werden die horizontalfrequenten Schaltsignale für die Horizontal­ ablenkschaltung gewonnen. Dadurch wird eine Integration des Fühlsignals entbehrlich. Der Bezugsspannungspegel wird aus einem Phasenvergleich des Nulldurchgangssignals mit dem Ausgangssignal des Horizontaloszillators abgeleitet und auf einen Eingang einer die horizontalfrequenten Schaltsignale liefernden Schaltung gegeben, deren anderem Eingang die Aus­ gangssignale des Horizontaloszillators zugeführt werden.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Teils eines Fernsehempfängers mit der Frequenz- und Phasenregelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 den Verlauf von Signalen a bis h, die Schaltungen in Fig. 1 zugeordnet sind; und

Fig. 3 weitere Signalverläufe a und b, die Schaltungen in Fig. 1 zugeordnet sind.

In dem in Fig. 1 dargestellten Teil eines Fernsehempfängers wird ein moduliertes HF-Fernsehsignal von einer Antenne 10 empfangen und einem Tuner- und Zwischenfrequenz-(ZF-) Schaltung 11 zugeführt. In der Schaltung 11 wird das HF- Signal mit dem Signal eines Abstimmungs-Oszillators ge­ mischt, um das ZF-Signal zu erzeugen, das dann verstärkt wird. Das verstärkte ZF-Signal wird durch einen Video­ demodulator 12 zu einem Videosignalgemisch demoduliert, das Leuchtdichte-, Farb- und Synchronisierungsinformation enthält.

Das Videosignalgemisch wird einer Leuchtdichte- und Farb­ signal-Verarbeitungsschaltung 13 zugeführt, die die zur Betreibung einer Fernsehröhre nötigen Rot-, Grün- und Blau- Signale (R, G, B) gewinnt und einer Synchronisierungs­ impulsabtrennschaltung 15 zugeführt, die die Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungsimpulse aus dem Video- Signal-Gemisch abtrennt.

Die Vertikal-Synchronisierungsimpulse auf einer Leitung VS werden einer Vertikalablenkschaltung 16 zugeführt, die den gewünschten, genau synchronisierten Vertikalablenk­ strom in einer Vertikalablenkwicklung 17, die an der Bild­ röhre 14 angeordnet ist, erzeugt. Die Horizontalsynchroni­ sierungsimpulse auf einer Leitung HS werden einem Eingang eines Phasendetektors 20 zugeführt, der einen zweiten, mit einem Horizontalfrequenz-Oszillator 21 gekoppelten Eingang hat. Der Phasendetektor 20 vergleicht die Fre­ quenz des Oszillatorausgangssignals mit der Frequenz der Horizontal-Synchronisierungsimpulse und regelt die Oszil­ latorfrequenz so, daß beide Frequenzen gleich sind.

Das Ausgangssignal des Horizontal-Oszillators 21, das in Fig. 2a dargestellt ist, wird einer Vergleicherschaltung 22, 23, 24 eines Phasendetektors 25, dessen Arbeitsweise später erklärt wird, zugeführt. Das Ausgangssignal des Phasendetektors 25 wird einer Phasenverschiebungsschaltung 27 zugeführt. Der Phasendetektor 25 bestimmt die Spannung an einen Kondensator 26, die dem einen Eingang der Phasen­ verschiebungsschaltung 27 zugeführt wird. Der andere Ein­ gang der Phasenverschiebungsschaltung ist mit dem Horizon­ tal-Oszillator 21 gekoppelt. Die Phasenverschiebungs­ schaltung 27 enthält eine Vergleicherschaltung, die bei der dargestellten Anordnung einen positiven Ausgangs­ impuls dann erzeugt, wenn die Höhe der Horizontal- Oszillatorausgangsspannung A die Spannung am Kondensator 26 übersteigt. Der Zeitpunkt des Beginns des Ausgangsim­ pulses wird daher durch die Spannung am Kondensator 26 bestimmt. Die Phasenverschiebungsschaltung 27 ist mit einem Zeilenimpulsgenerator gekoppelt, der eine mono­ stabile Kippschaltung enthält, die horizontalfrequente Auslöseimpulse fester Dauer für eine Horizontaltreiber­ schaltung 31 erzeugt. Die Zeitsteuerung dieser horizon­ talfrequenten Auslösimpulse wird durch die Ausgangssignale der Phasenverschiebungsschaltung 27 bestimmt. Die Hori­ zontaltreiberschaltung 31 ihrerseits liefert Schaltsignale für die Steuerelektrode eines Horizontal-Ausgangstransi­ stors 32 einer Horizontalausgangsschaltung 33. Die Hori­ zontalausgangsschaltung 33 wird durch eine spannungs­ geregelte Versorgung B + in der Größenordnung von 127 V Gleichstrom gespeist und enthält eine Zeilendiode 34, einen Rücklaufkondensator 35, eine der Bildröhre zugeord­ nete Horizontalablenkwicklung 36, die zwischen die Anschlüsse HD und HD′ gekoppelt ist, sowie einen S-For­ mungskondensator 37. Die Horizontalausgangsschaltung 33 erzeugt in der Ablenkwicklung 36 einen Horizontalablenk­ strom. Der Phasendetektor 25 und die Phasenverschiebungs­ schaltung 27 regeln zusammen die Frequenz und Phase der Auslösimpulse, die der Horizontaltreiberschaltung 31 zu­ geführt werden, um ein genaue Synchronisation zwischen der Videosignalgemisch-Bildinformation und dem Horizontal­ ablenkstrom in der Horizontalablenkwicklung 36 aufrecht­ zuerhalten.

Die Primärwicklung 41 eines Transformators 40 ist mit der Horizontalablenkwicklung 36 in Reihe geschaltet und seine Sekundärwicklung 42 (deren Anschlüsse mit T und T′ be­ zeichnet sind) ist zwischen Masse und die Basis eines Transistors 43 des Phasendetektors 25 geschaltet. Der Transformator 40 enthält beispielsweise einen magnetisch permeablen Toroidkern 44, der praktisch während des gesamten Horizontalablenkintervalls durch den in seiner Primärwindung 41 fließenden Horizontalablenkstrom gesät­ tigt ist. Wenn die Amplitude des Ablenkstroms jedoch an­ nähernd zu Null wird, d. h., wenn sich die abtastenden Elektronenstrahlen in der Mitte des Bildschirms befinden, gerät der magnetisch permeable Kern aus der Sättigung und es wird ein Spannungsimpuls in der Sekundärwicklung 42 erzeugt, der magnetisch durchlässige Kern 44 ist nicht mehr gesättigt. Der Transformator arbeitet somit als Horizontalablenkstrom-Nulldurchgangsdetektor. Das den Nulldurchgang anzeigende Signal, daß in der Sekundär­ wicklung 42 erzeugt wird, wird über die Basis des Transi­ stors 43 dem Phasendetektor 25 zugeführt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält der Phasendetektor 25 Eingangssignale vom Horizontal-Oszillator 21 und vom "Nulldurchgangstransformator" 40. Wie in Fig. 2b darge­ stellt ist, bewirkt der Vergleicher 22 zusammen mit den an ihn angeschlossenen Elementen einschließlich der Wider­ stände 55, 56, 57 und eines Kondensators 45 ein Differenzie­ ren der Ausgangssignale des Horizontal-Oszillators 21 und die Erzeugung eines zweiwertigen Signals an seinem Ausgang. Dieses Signal wird dem invertierenden bzw. nichtinvertie­ renden Eingang der Vergleicherschaltungen 23 und 24 zuge­ führt, die außerdem an ihren anderen Eingängen das Si­ gnal vom Horizontal-Oszillator 21 erhalten. Die Vergleicher­ schaltungen 23 und 24 erzeugen Ausgangssignale, die, wie in den Fig. 2c und 2d dargestellt ist, gleichzeitig ver­ laufen aber entgegengesetzt polarisiert sind. Der Zeit­ punkt t ₃ an dem der Ausgangszustand der Vergleicherschal­ tungen schaltet, kann mit Hilfe eines variablen Widerstan­ des 46 eingestellt werden, der die Bezugsspannung der Vergleicherschaltungen 23 und 24 liefert. Das Ausgangs­ signal der Vergleicherschaltung 23 wird dem invertieren­ den Eingang einer Vergleicherschaltung 47, und das Aus­ gangssignal der Vergleicherschaltung 24 dem nichtinver­ tierenden Eingang einer Vergleicherschaltung 50 zugeführt.

Die den Nulldurchgang anzeigenden Impulse vom Transfor­ mator 40 erscheinen am Kollektor des Transistors 43 mit dem in Fig. 2e dargestellten Verlauf und werden auf dem invertierenden Eingang der Vergleicherschaltung 47 und dem invertierenden Eingang der Vergleicherschaltung 50 gekop­ pelt. Die Vergleicherschaltung 47 vergleicht die in den Fig. 2c und 2e dargestellten Signale miteinander um ein Signal zu erzeugen, das den in Fig. 2g dargestellten Ver­ lauf hat und der Basis eines Transistors 51 zugeführt wird. Die Vergleicherschaltung 50 vergleicht die in den Fig. 2d und 2e dargestellen Signale und erzeugt ein Si­ gnal der in Fig. 2f dargestellten Schwingungsform, das der Basis eines Transistors 52 zugeführt wird. Die Kollek­ toren der Transistoren 51 und 52 sind miteinander verbun­ den und bilden einen Anschluß, der mit dem Kondensator 26 und der Verbindung am einen Eingang der Phasenverschie­ bungsschaltung 27 gekoppelt ist.

Die von den Vergleicherschaltungen 47 und 50 erzeugten Ausgangssignale dienen dazu, die jeweiligen Transistoren 51 und 52 zu den Zeitpunkten t ₂ bzw. t ₃ durchzuschalten. Das Leiten des Transistors 51 im Zeitraum von t ₂ bis t ₃ führt zu einem Stromfluß von der Versorgung +V der den Kondensator 26 auflädt. Das Leiten des Transistors 52 im Zeitraum von t ₃ bis t ₄ bewirkt ein Entladen des Konden­ sators 26 über den Transistor 52 nach Masse. Der Lade- und Entladestrom des Transistors 52 ist in Fig. 2h dargestellt.

Wenn die Nulldurchgangsbezugsimpulse vom Transformator 40 in Phase mit dem Signal des Horizontal-Oszillators 21 sind, wird der Stromfluß im Kondensator 26 im Zeit­ raum von t ₂ bis t ₃ gleich dem Stromfluß im Zeitraum von t ₃ bis t ₄ sein; die mittlere Spannung am Kondensator 26 wird daher gleich bleiben, wie es als Beispiel durch die gestrichelte Linie 60 in Fig. 3a dargestellt ist. Die zeitliche Steuerung des Beginns des Vergleichsimpulsaus­ gangssignals vom Zeitpunkt t ₇ in Fig. 3b von der Phasen­ verschiebungsschaltung 27 bleibt ebenfalls gleich. Wenn der Nulldurchgangsbezugsimpuls nicht in Phase mit dem Signal des Horizontal-Oszillators ist, sind die Lade- und Entladeströme des Kondensators 26 verschieden und ändern damit die Spannung am Kondensator 26, die ihrer­ seits die in Fig. 3a als gestrichelte Linie 61 darge­ stellte Bezugsspannung ändert, welche der Phasenver­ schiebungsschaltung 27 zugeführt wird. Dies verursacht eine Änderung der Phase oder Zeitsteuerung des Beginns des durch die Phasenverschiebungsschaltung erzeugten Ver­ gleichsimpulses, z. B. zum Zeitpunkt t ₇ zum Zeitpunkt t ₆ (Fig. 3b), wodurch die durch den Zeilen- oder Horizontal­ impulsgenerator 30 erzeugten Auslösesignale und die Schaltsignale, die von der Horizontaltreiberschaltung 31 erzeugt werden, zeitlich so auftreten, daß die Nulldurch­ gangsimpulse und der Horizontal-Oszillator in die er­ wünschte Phasenbeziehung gelangen, in der die Horizontal- Treiberschalt-Signale und die Nulldurchgangsimpulse eine vorgegebene zeitliche Beziehung zueinander haben. Der Horizontal-Oszillator 21, der Phasendetektor 20 und die Phasenverschiebungsschaltung 27 können bekannte Schaltun­ gen sein und können einen Teil einer integrierten Schaltung bilden, z. B. einer integrierten Zeilenoszillatorschaltung des Typs TDA 2590.

Dadurch, daß man die Phase des Horizontal-Oszillators auf einen Nulldurchgangs-Bezugsimpuls bezieht, beeinflus­ sen Änderungen der Strahlstrombelastung oder das Vorhanden­ sein einer Ost-West-Kissenverzeichnungskorrekturschaltung, die die Form und den Typ des Horizontalrücklaufimpulses beeinträchtigen, die Phase des Horizontal-Oszillators nicht, wie es der Fall ist, wenn die Horizontalrücklauf­ impulse als Bezug verwendet würden. Durch Verwendung des Nulldurchgangs wird ein konstanter Positionsbezugsimpuls erzeugt, der zu verzerrungsfreien vertikalen Linien führt, die unabhängig von Änderungen der Empfangsbedingungen sind.

Claims (5)

1. Frequenz- und Phasenregelschaltung für eine Fernsehwieder­ gabeeinrichtung mit einer Horizontalablenkschaltung, die unter Steuerung durch ein horizontalfrequentes Schalt­ signal ein Horizontalablenksignal mit Teilen positiver und negativer Amplitude liefert, ferner mit einer Quelle hori­ zontalfrequenter Synchronimpulse, einem Horizontaloszillator und einer Frequenzregelschaltung zur Regelung der Frequenz des Horizontaloszillators aufgrund der horizontalfrequenten Synchronimpulse, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Nulldurchgangsdetektor (40) zur Feststellung von Nulldurchgängen des Horizontalablenk­ signals und Erzeugung von Nulldurchgangssignalen und eine durch die Nulldurchgangssignale gesteuerte Synchronregel­ schaltung mit einem Phasendetektor (25), dessen Eingängen die Nulldurchgangssignale (2 e) und das Ausgangssignal (2 A) des Horizontaloszillators (21) zugeführt werden und der aus dem Vergleichsergebnis einen Bezugsspannungswert (auf 26) ableitet, der einem ersten Eingang (-) einer mit einem zweiten Eingang (+) an den Ausgang des Horizontaloszillators (21) angeschlossenen Schaltung (27) zugeführt wird, welche an ihrem Ausgang die horizontalfrequenten Schaltsignale (3 B) mit vorgegebener Phasenbeziehung zu den Nulldurch­ gangssignalen (2 E) an die Horizontalablenkschaltung (30, 31, 33) liefert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nulldurchgangsdetektor einen mit der Ablenkschal­ tung (30, 31, 33) gekoppelten Transformator (40) aufweist, der durch das Horizontalablenksignal während fast des ge­ samten Horizontalablenkintervalls außer, wenn die Amplitude des Horizontalablenksignals nahezu Null ist, magnetisch gesättigt ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Horizontalablenksignal ein Horizontal­ ablenkstrom ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ausgang des Horizontaloszillators (21) ange­ schlossene Schaltung (27) eine Phasenschieberschaltung (27) zur Veränderung der Dauer des Auftretens des horizontal­ frequenten Schaltsignals ist.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenwert des Ausgangssignals des Phasendetek­ tors (25) ein Maß für die Zeit der Koinzidenz der Null­ durchgangssignale mit dem Ausgangssignal des Horizontal­ oszillators ist.