DE4019979A1 - Schaltungsanordnung zum verstaerken von signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verstärken von Signalen niedriger Spannungspegel in Signale hoher Span­ nungspegel.

In Bildgebern, z. B. in Fernsehkameras, ist es üblich, zur horizontalen und vertikalen Ablenkung des Elektronenstrahls in den Aufnahmeröhren eine elektrostatische Ablenkung vorzusehen. Dazu werden Ablenkplatten in den Aufnahmeröhren eingesetzt, denen sägezahnförmige Ablenksignale hoher Spannung zugeführt werden.

Aus der Druckschrift "Fernseh- und Kinotechnik", 42. Jahrgang, Nr. 5, 1988, Seiten 215 bis 220 ist eine Ablenkschaltung be­ kannt, die aus einem sägezahnförmigen Ablenksignal niedriger Spannung ein sägezahnförmiges Ablenksignal mit hoher Spannung erzeugt. Bei dieser bekannten Schaltung ist eine kapazitive Kopplung der Hochvoltebene mit der Niedervoltebene und eine Klemmung des Ablenksignals in der Hochvoltebene erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine kapazitive Kopplung der Niedervoltebene mit der Hochvoltebene nicht benötigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die neue Schaltungsanordnung zeichnet sich durch einen geringen Aufwand von Bauelementen aus.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel veran­ schaulicht ist, werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung und Fig. 2 eine Ausgestaltung der neuen Schaltungsanordnung.

In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 liegt über einem Widerstand Ra am nichtinvertierenden Eingang E1 eines Vorver­ stärkers OP eine zu verstärkende sägezahnförmige Ablenkspan­ nung Ue mit niedrigem Spannungspegel an. Eine weitere Span­ nung Uo, die eine eventuell erforderliche Lagekorrektur der Ablenkspannung Ue ermöglicht, ist über einen Widerstand Rb dem invertierenden Eingang E2 des Vorverstärkers OP aufgeschal­ tet. Eine von der Schaltungsanordnung verstärkte sägezahnförmi­ ge Ausgangsspannung Ua mit hohem Spannungspegel tritt an einem Ausgang A der Schaltungsanordnung auf. Sie ist über einen Widerstand Rc auf den nichtinvertierenden Eingang E1 des Vor­ verstärkers OP rückgekoppelt und wird hier nicht dargestellten elektrostatischen Ablenkmitteln einer Aufnahmeröhre zugeleitet. Die verstärkte Ausgangsspannung Ua ermittelt sich zu

Der Ausgang des Vorverstärkers OP steuert einen Feldeffekttran­ sistor Ft1 über dessen Gate-Anschluß G. Die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors Ft1 ist mit Masse, die Drain-Elek­ trode mit dem Ausgang A der Schaltungsanordnung verbunden. Um die Spannungsbelastung und die thermische Belastung des Feld­ effekttransistors Ft1 zu vermindern, ist es günstig, zwischen der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors Ft1 und dem Ausgang A der Schaltungsanordnung eine Zenerdiode mit parallel­ geschaltetem Kondensator vorzusehen, wobei die Kathode dieser Zenerdiode mit dem Ausgang A verbunden ist. Ebenfalls mit dem Ausgang A ist eine einen Strom Iq liefernde, an sich bekannte Stromquelle verbunden, die im wesentlichen aus einem Feld­ effekttransistor Ft2 mit entsprechender Beschaltung gebildet und mit einer Versorgungsspannung Uv versehen ist. In Serie zu diesem Feldeffekttransistor Ft2 liegt ein an dem Ausgang A an­ geschlossener Widerstand Rq, parallel zu diesem Feldeffekt­ transistor Ft2 eine Serienschaltung aus einem Widerstand Rd und einer Zenerdiode D1. Die Anode dieser Zenerdiode D1 ist mit dem Ausgang A verbunden, die Kathode ist an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors Ft2 angeschlossen. Durch die Zenerdiode D1 ist das Gate-Potential weitgehend unabhängig von Versor­ gungsspannungsschwankungen. Eine Diode D2, deren Anode an die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors Ft2 und deren Kathode an die Kathode der Zenerdiode D1 angeschlossen ist, dient als Schutzdiode für die Gate-Source-Strecke des Feld­ effekttransistors Ft2. Die neue Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß wenige Bauteile und lediglich eine Hochspannungs­ versorgung erforderlich sind. Lediglich der Widerstand Rc, der Widerstand Rd sowie die Feldeffekttransistoren Ft1 und Ft2 sind hochspannungsbelastet, und die Schaltungsanordnung zeichnet sich durch gute Aussteuerbarkeit aus. In einem praktischen Aus­ führungsbeispiel läßt sich bei einer Versorgungsspannung Uv von ca. 600 Volt ein Spannungshub am Ausgang A von ca. 550 Volt erzielen.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der neuen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1, wobei in den Figuren vorkommende gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Drain-Elek­ trode des Feldeffekttransistors Ft1 ist an die Basis eines Darlington-Transistors Tr und über eine Diode D3 und über einen Widerstand Re an den Ausgang A angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Tr ist über einen Widerstand Rf an die Source-Elek­ trode des Feldeffekttransistors Ft2, der Emitter des Transi­ stors Tr ebenfalls an den Ausgang A der Schaltungsanordnung angeschlossen. Dadurch wird die Stromquelle abhängig vom Ver­ stärkersignal des Feldeffekttransistors Ft1 gesteuert. Der Strom Iq der Stromquelle liegt ungefähr zwischen einem Wert von

und einem Wert von

wobei Uzl der Span­ nungsabfall an der Zenerdiode D1 und Ugs der Spannungsabfall an der Diode D2 bedeuten. Der Wert des Widerstandes Rq ist wesent­ lich größer als der Wert des Widerstandes Rf. Durch die Steue­ rung der Stromquelle durch das Verstärkersignal des Feldeffekt­ transistors Ft1 werden gute Slew-Rate-Werte erzielt.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zum Verstärken von Signalen niedriger Spannungspegel in Signale hoher Spannungspegel, da­ durch gekennzeichnet,

• - daß die Signale niedriger Spannungspegel über einen Wider­ stand (Ra) auf einen Eingang (E1) eines Vorverstärkers (OP) geschaltet sind,
• - daß das Gate eines Feldeffekttransistors (Ft1) vom Ausgang des Vorverstärkers (OP) angesteuert wird,
• - daß die Signale hoher Spannungspegel an einem Ausgang (A) der Schaltungsanordnung über einen Widerstand (Rc) an den Eingang (E1) des Vorverstärkers (OP) rückgekoppelt werden,
• - daß Mittel vorgesehen sind, die eine Stromquelle und die Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors (Ft1) mit dem Aus­ gang (A) der Schaltungsanordnung verbinden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß der Feldeffekttransistor (Ft1) den Strom (Iq) der Strom­ quelle steuert.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet,

• - daß zwischen dem Drain-Anschluß des Feldeffekttransistors (Ft1) und dem Ausgang (A) der Schaltungsanordnung eine Zenerdiode und ein dazu parallelgeschalteter Kondensator geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet,

• - daß die Stromquelle und die Drain-Source-Strecke des Feld­ effekttransistors (Ft1) in Reihe geschaltet sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet,

• - daß der Strom (Iq) der Stromquelle dem Spannungsabfall am steuerbaren Widerstand (Ft1) entspricht.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Stromquelle derart gesteuert wird, daß sich der Strom (Iq) mit dem Innenwiderstand des Feldeffekttransistors (Ft1) ändert.