DE4121736C1 - Switching pulses generating circuitry e.g. for vertical deflection in TV receiver - has oscillator with capacitor controlled from current sources and connected via terminal to integrated circuit - Google Patents
Switching pulses generating circuitry e.g. for vertical deflection in TV receiver - has oscillator with capacitor controlled from current sources and connected via terminal to integrated circuitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise aus der Literaturstelle "Elektronik Praxis", Nr. 3, März 1984, S. 122 bekannt.Such a circuit arrangement is for example from the literature reference "Electronics Practice", No. 3, March 1984, p. 122.
In integrierten Schaltungen - insbesondere für den Ab lenkteil von Fernsehempfängern - werden vielfach im pulsförmige Signale erzeugt und verarbeitet; diese Si gnale können an Anschlüssen der integrierten Schaltung für die Ansteuerung weiterer Schaltungseinheiten zur Verfügung gestellt werden. Ausgangspunkt für die Im pulssignalerzeugung ist häufig ein Oszillator, welcher ein sägezahnförmiges Signal liefert; dieses Sägezahn signal wird im allgemeinen dadurch erzeugt, daß ein an die integrierte Schaltung extern angeschlossener Kon densator durch entsprechend geschaltete Ströme aufgela den und wieder entladen wird.In integrated circuits - especially for the Ab steering part of television receivers - are often in the generates and processes pulse-shaped signals; this Si Signals can be connected to the integrated circuit for the control of further circuit units for Will be provided. Starting point for the Im pulse signal generation is often an oscillator, which provides a sawtooth-shaped signal; this sawtooth signal is generally generated by an on the integrated circuit of externally connected Kon capacitor charged by appropriately switched currents which is unloaded and again.
In der Fig. 3 ist das Prinzipschaltbild eines derarti gen Oszillators dargestellt - mit dem am Anschlußpin P1 der integrierten Schaltung IC angeschlossenen Ladekon densator C1 und mit zwei Stromquellen, die durch die beiden Ströme I1 und I2 gekennzeichnet sind. Die Fi gur 2 zeigt die zeitlichen Spannungsverläufe am Lade kondensator C1 - Spannung UC (Fig. 2a) - und am An schlußpin P2 - Impulssignal-Ausgangsspannung UA (Fig. 2b); die impulsförmige Spannung UA wird dabei in der integrierten Schaltung aus der sägezahnförmigen Oszil latorspannung UC abgeleitet. Der Kondensator C1 wird so lange vom Ladestrom I1 aufgeladen, bis die Spannung UC einen ersten (Komparator-) Schwellwert US1 erreicht (Zeitpunkt t1), woraufhin der Schalters S umschaltet und die Entladung beginnt. Beim Entladevorgang fließt entsprechend so lange der Entladestrom I2, bis die Spannung UC am Kondensator C1 einen zweiten (Kompara tor-) Schwellwert US2 erreicht (Zeitpunkt t2); an schließend beginnt nach dem internen Umschalten des Schalters S wieder der Aufladevorgang usw. Die Werte der Ströme, das Verhältnis von Ladestrom I1 zu Entlade strom I2 sowie die Umschalt-Schwellwerte US1, US2 sind im allgemeinen von der integrierten Schaltung fest vor gegeben. Aus dem sägezahnförmigen Signal UC (Fig. 2a) des Oszillators wird in der integrierten Schaltung das Ausgangssignal UA mit dem Impuls SP (Fig. 2b) gewon nen, dessen Pulsdauer tp der Entladezeit (Zeitraum von t1 bis t2) des Kondensators C1 entspricht. Die Peri odendauer ist in der Fig. 2 mit T bezeichnet; das Tastverhältnis ist durch das Verhältnis von Pulsdauer tp zu Periodendauer T definiert.In Fig. 3 the basic circuit diagram of such a gene oscillator is shown - with the charging capacitor C 1 connected to the connecting pin P 1 of the integrated circuit IC and with two current sources which are characterized by the two currents I 1 and I 2 . The Fi gur 2 shows the voltage curves over time on the charging capacitor C 1 - voltage U C ( Fig. 2a) - and on the connection pin P 2 - pulse signal output voltage U A ( Fig. 2b); the pulse-shaped voltage U A is derived in the integrated circuit from the sawtooth-shaped oscillator voltage U C. The capacitor C 1 is charged by the charging current I 1 until the voltage U C reaches a first (comparator) threshold value U S1 (time t 1 ), whereupon the switch S switches over and the discharge begins. During the discharge process, the discharge current I 2 flows accordingly until the voltage U C across the capacitor C 1 reaches a second (comparator) threshold value U S2 (time t 2 ); then the charging process etc. begins again after the switch S has been switched internally. The values of the currents, the ratio of charging current I 1 to discharge current I 2 and the switching threshold values U S1 , U S2 are generally fixed by the integrated circuit given. From the sawtooth-shaped signal U C ( FIG. 2a) of the oscillator, the output signal U A with the pulse SP ( FIG. 2b) is won in the integrated circuit, the pulse duration t p of the discharge time (period from t 1 to t 2 ) of the Capacitor C 1 corresponds. The duration of the period is designated T in FIG. 2; the pulse duty factor is defined by the ratio of pulse duration t p to period duration T.
Die integrierte Schaltung zur Erzeugung der Schaltim pulse wird stets für bestimmte Einsatzbedingungen ent wickelt und dimensioniert. Durch Variation der Bauele mentewerte der externen Komponenten kann nun zwar bei spielsweise die Gesamtzeit aus Auflade- und Entladevor gang verändert werden, nicht aber das Verhältnis zwi schen Lade- und Entladestrom:The integrated circuit for generating the Schaltim pulse is always designed for certain operating conditions winds and dimensions. By varying the components ment values of the external components can now be added for example, the total time from charging and discharging change, but not the relationship between charging and discharging current:
Es ist beispielsweise üblich, in Fernsehempfängern der artige Schaltungen im Vertikal-Ablenkteil einzusetzen. Die Aufladezeit des Kondensators entspricht dann der Vertikal-Hinlaufzeit und die Entladezeit der Vertikal- Rücklaufzeit. Der der Entladezeit entsprechende Impuls SP wird dabei beispielsweise zur Rücklaufaustastung in der Videosignalverarbeitungsschaltung verwendet. Bei Fernsehempfängern mit einer Vertikal-Ablenkfrequenz von 50 Hz - dies entspricht einer Vertikal-Ablenkperioden dauer von 20 ms - beträgt die Vertikal-Rücklaufzeit üb licherweise 1,4 ms oder 7% der Gesamtablenkzeitdauer. Das in der integrierten Schaltung erzeugte impulsförmi ge Ausgangssignal weist somit für die 50 Hz-Ablenkfre quenz eine Pulsdauer von 1,4 ms auf bei einer Pulspause von 18,6 ms. Soll die integrierte Schaltung für andere Fernsehnormen (andere Ablenkfrequenzen) verwendet wer den, die ein gegenüber dem dimensionierten Fall abwei chendes Verhältnis zwischen Lade- und Entladestrom er fordern, kann eine Anpassung durch Änderung entweder eines Stromwertes oder beider Stromwerte erfolgen; dazu ist im allgemeinen ein Eingriff in die integrierte Schaltung erforderlich.For example, it is common in television receivers to use like circuits in the vertical deflecting part. The charging time of the capacitor then corresponds to that Vertical run-up time and the discharge time of the vertical Ramp-down time. The pulse corresponding to the discharge time SP becomes, for example, the return blanking in the video signal processing circuit. At TV receivers with a vertical deflection frequency of 50 Hz - this corresponds to a vertical deflection period duration of 20 ms - is the vertical retrace time 1.4 msec or 7% of the total deflection time. The pulse-shaped generated in the integrated circuit Ge output signal thus points for the 50 Hz deflection frequency a pulse duration of 1.4 ms during a pulse pause of 18.6 ms. Should the integrated circuit for others Television standards (other deflection frequencies) are used those who differ from the dimensioned case appropriate ratio between charge and discharge current can request an adjustment by changing either one current value or both current values; to is generally an intervention in the integrated Circuit required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal tungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 anzugeben, bei der eine Variation des Tast verhältnisses möglich ist. ohne daß irgendeine Änderung der integrierten Schaltung erforderlich wird.The invention has for its object a scarf arrangement according to the preamble of the patent to specify claim 1, in which a variation of the key ratio is possible. without making any change the integrated circuit is required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features solved in the characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention result from the subclaims.
Bei der Schaltungsanordnung der Erfindung wird an die integrierte Schaltung eine Hilfsschaltung angeschlos sen, durch die eine Variation des Tastverhältnisses er möglicht wird. Eine integrierte Schaltung, die für ei nen bestimmten Anwendungsfall - beispielsweise für eine bestimmte Fernsehnorm - spezifiziert wurde, kann nun auch bei anderen Normen und Standards - beispielsweise für Monitore - eingesetzt werden; der Einsatzbereich derartiger integrierter Schaltungen wird daher durch die Verwendung der Hilfsschaltung wesentlich erweitert. Das Verhältnis zwischen Lade- und Entladestrom bzw. zwischen Lade- und Entladezeit kann durch die Hilfs schaltung auf einfache Art und Weise variiert und den gewünschten Erfordernissen angepaßt werden. Die externe Hilfsschaltung wird dazu mit zwei bereits vorhandenen Anschlußpins der integrierten Schaltung verbunden. Die Hilfsschaltung weist vorzugsweise einen Transistor auf, durch dessen Kollektorstrom die Entladezeit des Konden sators beeinflußt wird. Da jedoch die Ladezeit des Kon densators durch den Kollektorstrom des Transistors nicht beeinflußt wird, läßt sich die gewünschte Verän derung des Verhältnisses zwischen Lade- und Entlade strom bzw. zwischen Lade- und Entladezeit erzielen.In the circuit arrangement of the invention, the integrated circuit an auxiliary circuit connected sen, through which a variation of the duty cycle is possible. An integrated circuit for egg NEN specific application - for example for one certain television standard - has been specified can now also with other norms and standards - for example for monitors - are used; the area of application such integrated circuits is therefore by significantly expanded the use of the auxiliary circuit. The ratio between charging and discharging current or between charging and discharging time can be by the auxiliary circuit varies in a simple way and the be adapted to the desired requirements. The external Auxiliary circuit is used with two existing ones Connection pins of the integrated circuit connected. The Auxiliary circuit preferably has a transistor, by its collector current the discharge time of the condenser sators is influenced. However, since the loading time of the Kon capacitor through the collector current of the transistor the desired change can not be influenced change in the relationship between loading and unloading current or between charging and discharging time.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausfüh rungsbeispiels beschrieben werden - einer Hilfsschal tung zur Veränderung des Tastverhältnisses bei einem einer integrierten Schaltung erzeugten Vertikalaustast impuls.The invention is based on an Ausfüh example are described - an auxiliary scarf device to change the duty cycle at one an integrated circuit generated vertical blanking pulse.
In einer derartigen integrierten Schaltung für den Ein satz in einem Fernsehempfänger sind im allgemeinen zwei Pins für den Anschluß externer Bauteile vorgesehen: am ersten Anschlußpin ist der Kondensator angeschlossen, durch dessen Kapazitätswert die Gesamtzeit der Verti kalablenkperiode bestimmt wird; beim zweiten Anschluß pin handelt es sich um den Ausgang für den Vertikalaus tastimpuls, der zur weiteren Verwendung in anderen Schaltungseinheiten - wie z. B. im Videosignalverarbei tungsteil - zur Verfügung steht. Dieser aus dem säge zahnförmigen Oszillatorsignal gewonnene Austastimpuls wird üblicherweise für die Dunkeltastung der Bildröhre während der Vertikal-Rücklaufzeit eingesetzt.In such an integrated circuit for the one set in a television receiver are generally two Pins provided for connecting external components: on first capacitor the pin is connected, by its capacity value the total time of the verti calender deflection period is determined; at the second connection pin is the output for the vertical out Tastimpuls that for further use in others Circuit units - such as B. in video signal processing part - is available. This one from the saw toothed oscillator signal obtained blanking pulse is usually used for blanking the picture tube used during the vertical retrace time.
Zur Variation des Tastverhältnisses bzw. der Pulsdauer des Austastimpulses ist gemäß der Fig. 1 die Hilfs schaltung HS vorgesehen, deren Eingang mit dem An schlußpin P2 für das impulsförmige Ausgangssignal UA der integrierten Schaltung IC, und deren Ausgang mit dem Anschlußpin P1 für den Anschluß des Kondensators C1 verbunden ist. Die Hilfsschaltung HS besteht beispiels weise aus dem Transistor T1, den Widerständen R1, R2 und R3 sowie dem Kondensator C2. Die Ausgangsspannung UA bzw. der Ausgangsimpuls SP wird über den Widerstand R1 und den Kondensator C2 der Basis des Transistors T1 zugeführt; zwischen die Basis von T1 und Bezugspoten tial ist der Widerstand R2 geschaltet. Der Emitter des Transistors T1 liegt ebenfalls an Bezugspotential, der Kollektor ist über den Widerstand R3 mit dem Kondensa tor-Anschlußpin P1 verbunden.To vary the duty cycle or the pulse duration of the blanking pulse, the auxiliary circuit HS is provided in accordance with FIG. 1, the input of which with the connection pin P 2 for the pulse-shaped output signal U A of the integrated circuit IC, and the output of which with the connection pin P 1 for the connection of the capacitor C 1 is connected. The auxiliary circuit HS consists, for example, of the transistor T 1 , the resistors R 1 , R 2 and R 3 and the capacitor C 2 . The output voltage U A or the output pulse SP is supplied via the resistor R 1 and the capacitor C 2 to the base of the transistor T 1 ; The resistor R 2 is connected between the base of T 1 and the reference potential. The emitter of the transistor T 1 is also at the reference potential, the collector is connected via the resistor R 3 to the capacitor pin P 1 .
Liegt am Anschlußpin P2 eine Ausgangsspannung UA gemäß Fig. 2b an, wird bei genügend großer Amplitude des Im pulses SP der Transistor T1 während des Vorhandenseins des Impulses SP in den leitenden Zustand gesteuert. Da durch fließt zusätzlich zum Entladestrom I2 der Kollek torstrom I3 - der Kondensator C1 wird demzufolge durch den Summenstrom aus I2 und I3 und damit schneller ent laden. Der untere (Komparator-) Schwellwert US2 (Fig. 2a) für das Umschalten des Schalters S wird dadurch früher erreicht, so daß die Breite des Austastimpulses SP (Pulsdauer tp) verkürzt wird; da gleichzeitig die Dauer der Pulspause unverändert bleibt, wird das Tast verhältnis - das Verhältnis von t zur Periodendauer T - beeinflußt. Die Widerstände R1 und R2 sind so zu di mensionieren, daß während des Austastimpulses SP der Transistor T1 sicher aufgesteuert wird und die Hilfs schaltung HS den Impulssignalausgang P2 praktisch nicht beeinflußt. Über den Widerstandswert von R3 kann der Kollektorstrom I3 des Transistors T1 und folglich auch der Veränderungsfaktor für die Pulsdauer tp des Aus tastimpulses SP und demzufolge für das Tastverhältnis eingestellt werden.If there is an output voltage U A as shown in FIG. 2 b at the connection pin P 2, the transistor T 1 is controlled in the conductive state when the pulse SP is sufficiently large while the pulse SP is present. Since the collector current I 3 flows through in addition to the discharge current I 2 - the capacitor C 1 is consequently discharged by the total current from I 2 and I 3 and thus more quickly. The lower (comparator) threshold value U S2 ( FIG. 2a) for switching the switch S is thereby reached earlier, so that the width of the blanking pulse SP (pulse duration t p ) is shortened; since at the same time the duration of the pulse pause remains unchanged, the pulse duty factor - the ratio of t to period T - is influenced. The resistors R 1 and R 2 are dimensioned so that during the blanking pulse SP the transistor T 1 is safely turned on and the auxiliary circuit HS practically does not affect the pulse signal output P 2 . Via the resistance value of R 3 , the collector current I 3 of the transistor T 1 and consequently also the change factor for the pulse duration t p of the off pulse SP and consequently for the duty cycle can be set.
Ist die integrierte Schaltung so ausgelegt, daß bei Ausfall der Vertikalablenkung am Impulssignalausgang P2 ein dauerhafter High-Pegel ausgegeben wird - um die Bildröhre auf Dauer-Dunkeltastung zu schalten und damit ein Einbrennen eines Streifens auf dem Bildschirm zu verhindern - würde der Kondensator C1 permanent durch den Kollektorstrom des Transistors T1 entladen und der Oszillator könnte bei ungünstiger Dimensionierung nicht anschwingen; derselbe Effekt kann auch beim Einschalten des Gerätes auftreten. Durch den zwischen den Wider stand R1 und die Basis des Transistors T1 bzw. einen Anschluß von R2 eingefügten Kondensator C2 wird ein dauerndes Durchschalten des Transistors T1 vermieden. Der Kapazitätswert von C2 bzw. die Zeitkonstante des RC-Glieds aus C2 mit R1 und R2 ist so zu bemessen, daß der Kondensator C2 im normalen Betriebsfall keine Be einflussung des Schaltverhaltens bewirkt.If the integrated circuit is designed so that if the vertical deflection fails at the pulse signal output P 2, a permanent high level is output - in order to switch the picture tube to continuous blanking and thus prevent a strip from being burned in on the screen - the capacitor C 1 permanently discharged by the collector current of transistor T 1 and the oscillator could not oscillate if the dimensions are unfavorable; the same effect can also occur when the device is switched on. By standing between the opposing R 1 and the base of the transistor T 1 or a connection of R 2 inserted capacitor C 2 , a permanent switching of the transistor T 1 is avoided. The capacitance value of C 2 or the time constant of the RC element from C 2 with R 1 and R 2 is to be dimensioned such that the capacitor C 2 does not influence the switching behavior in normal operation.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird durch die Hilfsschaltung HS eine Verkürzung der Pulsdauer und da mit eine Verringerung des Tastverhältnisses erreicht. Es ist jedoch in gleicher Weise eine Verlängerung der Pulsdauer und damit eine Vergrößerung des Tastverhält nisses möglich, wenn der Strom I3 ein negatives Vorzei chen erhält und somit nicht der Summenstrom, sondern der Differenzstrom aus I2 und I3 den Kondensator C1 entlädt.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the auxiliary circuit HS shortens the pulse duration and therefore reduces the pulse duty factor. However, it is in the same way an extension of the pulse duration and thus an increase in the duty cycle possible if the current I 3 Chen receives a negative Vorzei and thus not the total current, but the residual current from I 2 and I 3 discharges the capacitor C 1 .
Ebenso können - bei einer anderen Schaltungsanordnung Aufladephase und Entladephase des Kondensators C1 ver tauscht werden, so daß der Schaltimpuls dann während der Aufladung des Kondensators anliegt. Weiterhin kön nen die Bezugspunkte von Hilfsschaltung und externem Kondensator unterschiedlich gewählt werden oder dem höchsten vorhandenen Spannungspotential entsprechen.Likewise - in another circuit arrangement, the charging phase and the discharging phase of the capacitor C 1 can be interchanged, so that the switching pulse is then applied during the charging of the capacitor. Furthermore, the reference points of auxiliary circuit and external capacitor can be selected differently or correspond to the highest available voltage potential.
Der Impulssignalausgang der integrierten Schaltung kann sowohl als Emitterfolgerausgang niederohmig sein oder er kann als "Open-Collector"-Ausgang - mit einem ent sprechend geschalteten, externen Widerstand - reali siert werden; die Dimensionierung der Hilfsschaltung muß an den jeweiligen Fall angepaßt werden.The pulse signal output of the integrated circuit can be low impedance as emitter follower output or it can be used as an "open collector" output - with an ent switched external resistance - reali be settled; the dimensioning of the auxiliary circuit must be adapted to the respective case.
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