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Hintergrund
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Die Erfindung betrifft eine dynamische
Klemmanordnung einer Ablenkschaltung.
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Ein Fernsehempfänger oder ein Computer-Monitor
kann in der Lage sein, wahlweise Bildinformationen auf derselben
Kathodenstrahlröhre (CRT
= cathode ray tude) unter Anwendung eines Ablenkstroms mit unterschiedlichen
Horizontalablenkfrequenzen wiederzugeben. Im allgemeinen ist ein
S-Kondensator oder sogenannter Tangens-Kondensator an eine Horizontalablenkwicklung
der Ausgangsstufe einer Horizontalablenkschaltung angeschlossen,
um einen Strahl-Landefehler bei der Ablenkung zu korrigieren, was
als sogenannte S-Korrektur oder auch als Tangenskorrektur bezeichnet wird.
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Ein horizontalfrequentes Synchronsignal, das
die Horizontalablenkschaltung steuert, kann einer plötzlichen
Phasenänderung
in einer Horizontalperiode unterliegen, die während des Vertikalaustastintervalls
auftritt. Eine derartige abrupte oder plötzliche Phasenänderung
kann zum Beispiel absichtlich vorgenommen werden, um eine unberechtigte
Videoaufzeichnung des Videosignals zu verhindern. Folglich kann
die gespeicherte Energie in einer Induktanz, die mit der Betriebsspannung
der Ausgangsstufe der Horizontalablenkschaltung verbunden ist, vorübergehend
zunehmen.
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Die erhöhte gespeicherte Energie wird
danach verbraucht oder vergeudet. Jedoch kann in nachteiliger Weise
die Rückkehr
in den eingeschwungenen Betrieb durch Schwingungs- oder sogenannte
Ringing-Ströme
und Spannungen begleitet sein, die in der Ausgangsstufe der Horizontalablenkschaltung
erzeugt werden. Eine Klemmschaltung mit Widerstand-Kondensator-Diode
(RCD) über
der S-Kapazität
wurde benutzt, um ein derartiges Ringing zu verringern, indem die
Ausgangsstufe der Horizontalablenkschaltung gezwungen wird, in der Nähe der kritischen
Dämpfung
zu arbeiten. Die US-A-5 182 504 zeigt eine derartige Schaltung.
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Bei der Wiedergabe der Bildinformationen
eines Fernsehsignals gemäß einer
Sendenorm kann es wirtschaftlicher sein, einen Horizontalablenkstrom bei
einer Frequenz von ungefähr
16 kHz zu verwenden, bezeichnet als Frequenz 1fH.
Dennoch kann bei der Wiedergabe der Bildinformationen eines hochauflösenden Fernsehsignals
oder eines Datensignals für
einen Wiedergabemonitor die Frequenz des Horizontalablenkstroms
gleich oder größer als
32 kHz sein, was mit 2nfH bezeichnet wird.
Der Wert n ist gleich oder größer als
1.
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In der Ausgangsstufe einer Horizontalablenkschaltung
eines Video-Wiedergabemonitors,
der bei verschiedenen Abtastfrequenzen arbeiten kann, ist es bekannt,
die Anzahl von S-Kondensatoren in der Schaltung durch Anwendung
von geschalteten S-Kondensatoren zu ändern. Die Wahl der S-Kondensatoren
erfolgt über
Wahlschalter entsprechend der gewählten Horizontalablenkfrequenz.
Die WO-A-96 06 500
zeigt eine derartige Schaltung.
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In einem Fernsehempfänger-Monitor,
der bei verschiedenen Horizontalablenkfrequenzen arbeitet, kann
eine einzige RCD-Klemmschaltung nicht in der Lage sein, die benötigte Dämpfung für den Gesamtbereich
der Horizontalablenkfrequenz zu bilden. Es kann erwünscht sein,
die notwendige Dämpfung
für den
Gesamtfrequenzbereich durchzuführen.
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Bei der Ausführung eines erfndungsgemäßen Merkmals ändert sich
die Anzahl von RCD-Klemmungen in der Schaltung unter Anwendung von
geschalteten RCD-Klemmschaltungen.
Wie im Anspruch 1 angegeben, erfolgt die Wahl der RCD-Klemmschaltungen über einen
Wahlschalter, jeweils entsprechend der gewählten Horizontalablenkfrequenz.
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Zusammenfassung
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Eine Videowiedergabe-Ablenkvorrichtung, die
bei mehreren Horizontalablenkfrequenzen arbeitet, mit einem erfindungsgemäßen Merkmal,
enthält eine
Quelle eines Eingangssignals bei einer Frequenz, die mit einer gewählten Horizontalablenkfre quenz
zusammenhängt.
Ein erster Schalter, der durch das erste Eingangssignal gesteuert
wird und mit einer Horizontalablenkwicklung und einer Rücklaufkapazität verbunden
ist, dient zur Erzeugung eines Horizontalablenkstroms in der Horizontalablenkwicklung
bei der gewählten
Horizontalablenkfrequenz. Die Horizontalablenkwicklung ist mit einer S-formenden
Kapazität
verbunden, zur Erzeugung einer S-förmigen Spannung, die die Korrektur
der Verzerrung der Horizontallinearität bewirkt. Ein Paar von Klemmschaltungen
ist entsprechend der gewählten
Horizontalablenkfrequenz zur Klemmung der S-förmigen Spannung während eines
Teils einer Horizontalperiode wählbar.
Ein zweiter Schalter wird durch das Eingangssignal gesteuert und
ist mit einer der Klemmschaltungen zur Auswahl der einen Klemmschaltung,
wenn die gewählte
Horizontalablenkfrequenz in einem ersten Bereich liegt, und zur Nicht-Wahl
der einen Klemmschaltung verbunden, wenn die gewählte Horizontalablenkfrequenz
in einem zweiten Bereich liegt.
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In der Zeichnung:
Die einzige
Figur zeigt eine Klemmschaltung mit einem Aspekt der Erfindung,
die über
einen geschalteten S-Kondensator der Ausgangsstufe einer Horizontalablenkschaltung
liegt.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die einzige Figur zeigt eine Ausgangsstufe 101 einer
Horizontalablenkschaltung eines Fernsehempfängers mit der Möglichkeit
für mehrere
Ablenkfrequenzen. Die Stufe 101 wird durch ein geregeltes Netzteil 100 versorgt,
das eine Betriebsspannung B+ erzeugt. Eine bekannte Treiberstufe 103 wird
durch ein Eingangssignal 107a mit der gewählten Horizontalablenkfrequenz
nfH gesteuert. Die Treiberstufe 103 erzeugt
ein Treibersteuersignal 103a zur Steuerung des Schaltbetriebs
in einem Schalttransistor 104 der Ausgangsstufe 101.
Zum Beispiel kann ein Wert von n = 1 die Horizontalfrequenz eines
Fernsehsignals gemäß einer
bestimmten Norm wie einer Sendenorm darstellen. Der Kollektor des
Transistors 104 ist mit einer Klemme TOA einer
Primärwicklung T0W1 eines
Rücklauftransformators T0 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 104 ist außerdem mit
einem Rücklaufkondensator 105 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 104 ist außerdem mit
einer Horizontalablenkwicklung LY zur Bildung einer Rücklaufresonanzschaltung
verbunden. Der Kollektor des Transistors 104 ist außerdem mit
einer bekannten Dämpfungsdiode 108 verbunden,
auch als Rücklaufdiode bezeichnet.
Die Wicklung LY liegt in Reihe mit einer Linearitätsspule LIN und
einem nicht-geschalteten Hinlauf- oder S-Kondensator CS1.
Der Kondensator CS1 liegt zwischen einer Klemme 25 und
einer Referenzspannung oder Erde GND, so dass die Klemme 25 zwischen
der Spule LIN und dem S-Kondensator CS1 liegt.
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Die Ausgangsstufe 101 kann
einen Ablenkstrom iy erzeugen. Der Ablenkstrom iy hat im wesentlichen
dieselbe vorbestimmte Amplitude für jede gewählte Horizontalablenkfrequenz
des Signals 103a, das aus einem Bereich von 2fH bis
2,4fH ausgewählt ist, und für eine gewählte Horizontalfrequenz
von 1fH. Die Horizontalfrequenz 1fH beträgt
zum Beispiel ungefähr
16 kHz. Die Steuerung der Amplitude der Ablenkstroms iy erfolgt
durch automatische Erhöhung der
Spannung B+, wenn die Horizontalfrequenz ansteigt, und
umgekehrt, um so eine konstante Amplitude des Ablenkstroms iy aufrechtzuerhalten.
Die Spannung B+ ist durch ein bekanntes geregeltes Netzteil 100 geregelt,
das in einer Konfiguration mit einer geschlossenen Schleife über eine
Rückkopplungswicklung T0W2 des
Transformators T0 arbeitet. Die Größe der Spannung B+ ist
durch ein gleichgerichtetes Rückkopplungs-Rücklaufimpulssignal
FB mit einer Größe geregelt,
die die Amplitude des Stroms iy anzeigt. Ein vertikalfrequentes
Parabelsignal E-W (Ost-West) wird in einer bekannten, nicht dargestellten
Weise erzeugt. Das Signal E-W wird in bekannter Weise dem Netzteil 100 zur
Erzeugung einer vertikalfrequenten Parabelkomponente der Spannung B+ für eine Ost/West-Verzerrungskorrektur
zugeführt.
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Eine Schaltanordnung 60 dient
zur Korrektur eines Strahllandefehlers wie der Linearität. Die Schaltung 60 schaltet
wahlweise keinen, nur einen oder beide eines Rücklaufkondensators CS2 und
eines Rücklaufkondensators CS3 zu
dem nicht-geschalteten
Hinlaufkondensator CS1. Die wahlweise Anschaltung ist bestimmt
in Abhängigkeit
von dem Frequenzbereich, aus dem die Horizontalablenkfrequenz ausgewählt ist.
In der Schaltanordnung 60 liegt der Kondensator CS2 zwischen
der Klemme 25 und der Drainelektrode eines Schalters Q2 in
Form eines Feldeffekttransistors (FET). Die Sourceelektrode des
Transistors Q2 ist mit Erde GND verbunden. Ein Schutzwiderstand
R2, der eine Überspannung über dem
Transistor Q2 ververhindert, liegt über dem Transistor Q2.
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Ein Steuersignal 60a wird
in einem Digital/Analog(D/A)-Converter 201 erzeugt. Das
Steuersignal 60a wird über
einen Spannungsteiler mit einem Widerstand R7 und einem Widerstand
R6 der Basiselektrode eines einen Schwellwert bestimmenden Transistors Q3 zugeführt. Ein
Verbindungspunkt 60c zwischen einem Widerstand R3 und einem
Widerstand R5, die einen sogenannten "Pull-Up" (Hochzieh)-Spannungsteiler bilden,
ist mit dem Kollektor des Transistors Q3 und über einen
Schutzwiderstand R4 mit der Gateelektrode des Transistors Q2 verbunden.
Wenn das Steuersignal 60a ausreichend groß ist, um
den Transistor Q3 einzuschalten, ist die Gatespannung des
Transistors Q3 gleich null, und der Transistor Q2 wird
gesperrt. Wenn andererseits das Steuersignal 60a nicht
groß genug
ist, um den Transistor Q3 einzuschalten, wird die Gatespannung
des Transistors Q2 durch die durch die Widerstände R3 und
R5 erzeugte Spannung hochgezogen (pulled up), und der Transistor Q2 wird
eingeschaltet.
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Das Signal 60a wird über eine
einen Schwellwert bestimmende Anordnung aus einer Zenerdiode Z1
in Reihe mit einem Widerstand R6' geführt, um das Schaltsteuersignal 60b an
der Klemme 61b zu bilden. Das Signal 60b entsteht
zwischen der Diode Z1 und dem Widerstand R6'. Das Signal 60b wird über einen
Basiswiderstand R7' der Basis des Transistors Q3' zugeführt.
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In der Schaltanordnung 60 liegt
der Kondensator CS3 zwischen der Klemme 25 und
der Drainelektrode eines FET-Schalters Q2'. Der FET-Schalter Q2' wird
das Steuersignal 60b in einer ähnlichen Weise gesteuert, wie
der FET-Schalter Q2 durch das Steuersignal 60a gesteuert
wird. Somit sind die Widerstände
R3', R4' und R5' und der Transistor Q3' miteinander verbunden
und bewirken ähnliche
Funktionen wie die Widerstände
R3, R4 und R5 bzw. der Transistor Q3.
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Wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms
iy gleich 1fH ist, befindet sich das Signal 60a bei
einem Minimalwert von null Volt, so dass die Basisspannung des Transistors Q3 die
Flußspannung des
Transistors Q3 nicht übersteigt.
Folglich sind beide Transistoren Q3 und Q3' abgeschaltet,
und die Transistoren Q2 und Q2' sind eingeschaltet.
Das Ergebnis ist, dass beide S-Kondensatoren CS2 und CS3 in
der Schaltung mit den S-Kondensatoren liegen, die parallel zu dem
nicht-geschalteten S-Kondensator
C1 liegt und einen maximalen Wert der S-Kapazität bildet.
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Wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms
iy gleich oder größer als
2fH und kleiner als 2,14fH ist,
befindet sich das Signal 60a bei einem Zwischenwert von
5V, so dass die Basisspannung des Transistors Q3 die Flußspannung
des Transistors Q3 übersteigt.
Jedoch übersteigt
der Wert des Signals 60a nicht die Durchbruchspannung der
Zenerdiode Z1. Folglich wird der Transistor Q3 eingeschaltet,
der Transistor Q3' gesperrt, der Transistor Q2 gesperrt und
der Transistor Q2' eingeschaltet. Das Ergebnis ist, dass
der S-Kondensator CS2 von dem nicht-geschalteten S-Kondensator CS1 getrennt
wird und der S-Kondensator CS3 an den S-Kondensator CS1 angeschlossen
wird und einen mittleren Wert für
die S-Kapazität
bildet.
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Wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms
iy gleich oder größer ist
als 2,14 fH, befindet sich das Signal 60a bei
einem Maximalwert von 10 V, so dass die Basisspannung des Transistors Q3 die Flußspannung
des Transistors Q3 übersteigt.
Außerdem übersteigt
der Wert des Signals 60a die Durchbruchspannung der Zenerdiode
Z1 um einen ausreichenden Betrag, um eine Basisspannung des Transistors Q3' zu
erzeugen, die die Flußspannung
des Transistors Q3' übersteigt.
Folglich werden die Transistoren Q3 und Q3' eingeschaltet,
und die Transistoren Q2 und Q2' werden gesperrt.
Das Ergebnis ist, dass die S-Kondensatoren CS2 und CS3 von
dem nicht-geschalteten
S-Kondensator CS1 getrennt werden und einen minimalen Wert
der S-Kapazität bilden.
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Eine Steuerschaltung 61 enthält einen
Microprocessor 208, der durch ein Datensignal 209a gesteuert
wird, das in einem Frequenz/Daten-Signal-Converter 209 erzeugt
wird. Das Signal 209a hat einen numerischen Wert, der die
Frequenz eines Synchronsignals HORZ-SYNC oder eines Ablenkstroms iy anzeigt.
Der Converter 209 enthält
zum Beispiel einen Zähler,
der die Anzahl der Taktimpulse während
einer bestimmten Periode des Signals HORZ-SYNC zählt und ein Wortsignal 209a entsprechend
der Anzahl der Taktimpulse erzeugt, die in der bestimmten Periode
auftreten. Der Microprocessor 208 erzeugt ein Steuerdatensignal 208a,
das einem Eingang des D/A-Converters 201 zugeführt wird.
Der Wert des Signals 208a wird ent sprechend der Horizontalfrequenz
des Signals HORZ-SYNC bestimmt. Der D/A-Converter 201 erzeugt, entsprechend
dem Datensignal 208a, ein analoges Steuersignal 60a an einer
einzigen Klemme 61a. Das Signal 60a befindet sich
bei einem Wert, der durch das Signal 208a bestimmt ist,
entsprechend der Frequenz des Signals HORZ-SYNC. Alternativ kann
der Wert des Signals 208 durch ein Signal 209b bestimmt
sein, das von einer nicht dargestellten Tastatur geliefert wird.
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Eine nicht-geschaltete Klemmschaltung 300 enthält einen
Kondensator CD1 in Reihe mit einer Parallelanordnung aus einer Gleichrichterdiode
DD1 und einem Dämpfungswiderstand
RD1. Die Klemmschaltung 300 liegt zwischen der Klemme 25 des Kondensators CS1 und
Erde oder über
dem S-Kondensator CS1. Die Klemmschaltung 300 bewirkt
eine Klemmung bei jeder Horizontalabtastfrequenz des Signals 103a,
gewählt
aus dem Bereich von 1fH bis 2,4fH. Die Diode DD1 der Klemmschaltung 300 bewirkt
eine Gleichrichtung der Spitzen der horizontalfrequenten Spannungskomponente
an der Klemme 25 des S-Kondensators CS1. Die Gleichrichtung
erfolgt hauptsächlich
dann, wenn die Vertikalablenkung ungefähr bei dem oberen Drittel des
Wiedergabebildschirms liegt. Die Werte der R-C-Komponente der Klemmschaltung 300 sind
für eine
optimierte Dämpfung
gewählt,
wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms iy gleich
oder größer als
2fH ist.
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Wenn die Arbeitsfrequenz bei der
niedrigeren Frequenz 1fH liegt, wird die
Betriebsspannung B+ für
die Horizontalablenkung von einem höheren Wert in der Nähe von 140
V auf 70 V verringert. Daher liefert die Gleichrichtung durch die
Diode DD1 der Klemmschaltung 300 eine niedrigere Spannung.
Das Ergebnis ist, dass die in dem Widerstand RD1 verbrauchte Leistung
auf ungefähr
25% von der bei 2fH abfällt. Folglich kann in nachteiliger
Weise bei der niedrigeren Frequenz 1fH die
Schaltung nicht genügend
Dämpfung
zur Verhinderung des sogenannten Ringing liefern.
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In vorteilhafter Weise ist eine geschaltete Klemmschaltung 303 mit
der Klemme 25 verbunden und enthält einen Kondensator CD2 in
Reihe mit einer Parallelanordnung einer Gleichrichterdiode DD2 und
eines Dämpfungswiderstands
RD2. Eine Klemme CD2a des Kondensators CD2, die
von der Klemme 25 abgewandt ist, ist über einen Relaiskontakt RB und
einen Relaiskontakt RA eines Relais 302 mit der Betriebsspannung B+ verbunden.
Die Spule LR des Relais 302 liegt zwischen einer Be triebsspannung von
15 V und dem Kollektoranschluß eines
Relais-Steuertransistors Q4. Der Basisanschluß des Transistors Q4 ist mit
der Klemme 61a verbunden.
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Wenn die Horizontalfrequenz gleich
oder größer ist
als 2fH, befindet sich das Signal 60a an
der Klemme 61a bei dem höheren Wert und bewirkt, dass
die Spule LR des Relais 302 über den Transistor Q4 gespeist
wird. Das bewirkt eine Trennung des Kontakts RA von dem Kontakt
RB. Wenn andererseits die Horizontalfrequenz gleich 1fH ist,
befindet sich das Signal 60a bei dem niedrigeren Wert und
bewirkt, dass der Transistor Q4 in einer solchen Weise gesperrt
wird, dass der Kondensator CD2 mit der Klemme verbunden wird, wo
die Spannung B+ steht. Dadurch sind die Klemmschaltung 303 und
der Hinlaufkondensator CS2 in der Schaltung wirksame Elemente,
wenn die gewählte
Horizontalablenkfrequenz gleich 1fH ist.
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Die Bauteilwerte der Klemmschaltung 303 sind
so gewählt,
dass sie die durch die Schaltung bewirkte Dämpfung zur Bildung der gewünschten Dämpfung ergänzen, wenn
die Frequenz des Horizontalablenkstroms iy gleich 1fH ist. In vorteilhafter Wiese bilden die
Klemmschaltung 300 und die Schaltung 303 zusammen
die benötigte
Klemmung zur Beseitigung des Ringing, wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms iy gleich
1fH ist. Ähnlich zu dem Kondensator CS2 hat
die Klemmschaltung 303 bei höheren Frequenzen als 1fH keine Wirkung.
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Wenn der Kondensator CD2 der
Klemmschaltung 302 mit Erde verbunden wäre, wie der Kondensator CD1,
würde er
die parabelförmige Spannungskomponente
für die
Ost/West-Kissenkorrektur an der Klemme 25 der in der Schaltung
wirksamen S-formenden
Kondensatoren differenziert haben. Das ist der Fall, weil die Betriebsspannung B+, die
die Spannung an der Klemme 25 bestimmt, sich mit der Vertikalfrequenz
parabelförmig ändert. Eine derartige
Differenzierung hätte
eine unerwünschte sägezahnförmige Stromkomponente
ergeben, die sich mit der Vertikalfrequenz in dem Strom iy der
Horizontalwicklung Ly ändert.
In nachteiliger Weise könnte
die unerwünschte
Sägezahnstromkomponente
bewirken, dass die Seiten des Rasters gekippt oder geneigt werden.
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In vorteilhafter Weise ist, im Gegensatz
zu dem Klemmkondensator CD1, die Klemme CD2a des Klemmkondensators CD2,
die von der Klemme 25 abgewandt ist, über eine Gleichspannungskopplung über die
Relaiskontakte RB und RA mit der Betriebsspannung B+ anstatt
mit Erde verbunden. Jede Anschlußklemme des Kondensators CD2 liefert
dieselbe Amplitude und Phase der vertikalfrequenten Parabelkomponente
der Spannung B+. Folglich schließt die Spannungsdifferenz zwischen
den Klemmen des Klemmkondensators CD2 jeden Spannungsunterschied
in der vertikalfrequenten Parabel aus. Somit haben zum Beispiel
die gleichgerichteten Spitzen der Spannung in dem S-Kondensator CS2 und
die Modulation der Betriebsspannung B+ ungefähr die gleiche
Größe. Daher
haben vertikalfrequente Änderungen
in der Betriebsspannung B+ in vorteilhafter Weise keine
Wirkung auf die Dämpfungsfunktion.
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Das Ausmaß der benötigten Dämpfung ist größer, wenn
die Frequenz des Horizontalablenkstroms gleich 1fH ist,
als wenn die Frequenz des Horizontalablenkstroms iy höher ist.
Daher ist der Anschluß des
Kondensators CD1 an die Spannung B+ nicht so wichtig wie
in dem Fall des Kondensators CD2.