DE648195C - Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von saegezahnfoermigem Verlauf fuer die magnetische Ablenkung von Kathodenstrahlen - Google Patents

Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von saegezahnfoermigem Verlauf fuer die magnetische Ablenkung von Kathodenstrahlen

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Description

Bei bekanntgewordenen Schaltungen von Rathodenstrahlfernsehgeräten, indenenStröme mit der Zeilen- bzw. Bildwechselfrequenz von möglichst linear ansteigender Kurvenform den betreffenden Paaren 4er Ablenkspulen zugeführt werden, haben diese Ströme einen nicht vollkommen sägezahriförmigen Verlauf. Dies kann meist zurückgeführt wenden auf die nichtlineare Gitterspannungsanodenstromcharakteristik der Spannungsverstärkerröhre, die nichtlineare Ladungscharakteristik des Kippkondensators, auf den Einfluß des durch den Gitterwiderstand der Verstärkerröhre aufgenommenen Stroms, die verteilte Kapazität im Ausgangs'kreis des Verstärkers oder auf den induktiven Abfall im Belastungskreis der die Ablenkspulen enthaltenden Verstärkerröhre.
In einer Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von sägezahnförmigem Verlauf für die magnetische Ablenkung von Kathodenstrahlen unter Verwendung einer Röhre, deren Eingang eine sägezahnförmige oder annähernd sägezahnförmige Spannung zugeführt wird und in deren Ausgang die Ablenkspulen angeordnet sind, wird daher gemäß der Erfindung eine (z. B. durch Induktivität der Ablenkspulen oder Krümmung der Röhrencharakteristik hervorgerufene) Abweichung des Anodenstromes von dem sägezahnförmigen Verlauf durch eine der. Abweichung entgegenwirkende, an sich für Kippschwingungen bekannte Rückkopplung der Röhre ausgeglichen.
Die Erfindung wird an Hand der Abbildüngen im einzelnen erläutert.
Aob."i ist eine Schaltung zum Empfang einer Fernsehsendung, bei der die Synchronisierzeichen eine größefe Amplitude haben als die Bildsignale und mit diesen in demselben Kanal übertragen werden. Zeilen- und Bildwechselimpulse haben zwar gleiche Amplituden, unterscheiden sich aber voneinander in der Steilheit des Impulsanstieges.
Das im Empfänger 15 ankommende Frequenzgemisch wind einerseits dem Wider- ' stand 14, andererseits einem Filter 43 zugeführt. Dieses Filter hält die Bildzeichen gänzlich von den Synchronisiereinrichtungen fern und trennt außerdem die Zeilen von den Bildwechselimpulsen. Auf dem Widerstand 14 schleift ein Kontakt 13, an den die Leitung 12 angeschlossen ist. Über diese- wenden die Bildsignale dem Steuerkreis 11 zugeführt.
Dieser beeinflußt die Helligkeit des Kathodenstrahls der Braunschen Röhre io in irgendeiner bekannten Weise.
Der Kathodenstrahl 16, welcher das übertragene Bild auf dem Fluoreszenzschirm :\-% aufbaut, wird unter der Einwirkung der Spulen 18 und 19 längs der Zeilen bzw. über das Bildfeld von Zeile zu Zeile weiterbewegt. Zu diesem Zwecke erzeugt der Kreis 20 einen Strom von sägezahnförmigem Verlauf mit einer Frequenz von beispielsweise 4 320 Hz für ein Bild mit 180 Zeilen bei 24 Bildwechseln; dieser Strom wird den Spulen 18 zugeführt. In gleicher Weise erzeugt der Kreis 21 einen Strom von sägezahnförmigem Verlauf mit 24 Hz für die Spulen 19.
Die Schaltung des Kreises 21 ist im einzelnen dargestellt. Sie zeigt einen selbstsperrenden Schwingungserzeuger 22, im folgenden Sperrschwinger genannt, mit Röhre 23 und Transformator 24, der den Anodenkreis mit dem Gitterkreis induktiv koppelt. Zwischen dem Gitter der Röhre und der Wicklung 26 des Transformators liegt ein Blockkondensator25.
Die Arbeitsweise des Sperrschwingers ist folgende: Bei Beginn einer Arbeitsperiode nimmt der Anodenstrom zu. Die Gitterwicklung 26 des Transformators ist so geschaltet, daß hierbei das Gitter positiv wird. Hierdurch wird der Anodenstrom noch weiter ver-' größert, bis der Sättigungszustand erreicht ist. Hierbei sinkt auch die Spannung an der Sekundärwicklung 26, 'so daß der Anodenstrom schließlich abzunehmen beginnt. Dadurch kehrt sich auch die Spannung an der Sekundärwicklung 26 um, so daß nunmehr dec Anodenetrom f.ast augenblicklich auf Null absinkt. Das Gitter kommt dann sofort auf einen negativen Spannungswert, der weit unterhalb der Einsatzspannung liegt.
Wenn während dieses soeben beschriebenen Vorganges das Gitter Strom aufnimmt, gammelt sich in dem Kondensator 25 eine negative Ladung an. Diese Ladung wird nicht merklich durch den Widerstand 2"j beeinflußt, da dieser im Verhältnis zu dem Widerstand zwischen Gitter und Kathode hoch ist. Diese negative Ladung verriegelt die Röhre gegen weitere Schwingungen. Sie wird durch Abfließen über den Widerstand 27 allmählich verringert.
Das Verhältnis zwischen dem Wert des Widerstandes 27 und der Kapazität des Kondensators 25 wird so gewählt, daß am Ende der vollständigen Arbeitsperiode, im vorliegenden Falle der Bildwechselperiode, die Ladung noch nicht ganz abgeflossen ist und daher die Anode noch nicht Strom aufnimmt. In diesem Augenblick trifft nun über die Leitung 39 ein scharfer Bildwechselimpuls ein, der die Vorspannung am Gitter 23 so stark verändert, daß Anodenstrom wieder fließen kann und die nächste Arbeitsperiode ?>g£:harf einsetzt.
•■,l.-jr.Durch Erregung des Gitterkreises vom Anodenkreis und durch Wahl geeigneter ■ Werte .für Widerstand 27 und Kapazität 25 kann man erreichen, daß der Sperrschwinger 22 nur eine einzige Schwingung während jeder vollständigen Arbeitsperiode ausführt. Deshalb fließt während jeder vollständigen Arbeitsperiode nur ein einziger scharfer Stromimpuls im Anodenkreis, und zwar unter der Steuerung des empfangenen Bildwechselimpulses immer genau in demselben Zeitpunkt in jeder vollständigen Arbeitsperiode. In der Regel werden die Werte von 25 und. 27 so gewählt, daß die Zeitdauer, während der die Anode von 23 Strom aufnimmt, etwa '/so der ganzen Arbeitsperiode des Sperrschwingers beträgt.
Diese Stromimpulse im Anodenkreis verursachen nun eine sägezahnförniig verlaufende Spannung am Kondensator 28 und einen Impuls am Widerstand 29; 28 und 29 sind in Reihe geschaltet, bilden also ein Netzwerk 30, an welchem eine Spannungswelle von der Kurvenform 31 auftritt. Der sägezahnförmige Spannungsverlauf am Kondensator 28 kommt dadurch zustande, daß dieser über den ■ Widerstand 32 von einer konstanten Spannungsquelle allmählich aufgeladen und bei einem bestimmten Wert durch den oben beschriebenen scharf einsetzenden Stromimpuls plötzlich entladen wird.
Infolge bestimmter Verzerrungswirkungen kann nun die Spannung mit dem Kurvenverlauf 31 bei Verstärkung in der Röhre 42 keinen vollkommen sägezahnförmigen Strom 33 entsprechend Abb. 2 für die Ablenkspulen 19 hervorrufen. Die Spannung an dem Widerstand 34, der über einen Kondensator parallel zu dem Netzwerk 30 liegt, hat die Form eines liegenden S, wie etwa in der Kurve 35 dargestellt. Der obere Knick A des Spannungsverlaufs gemäß Abb. 2 erleidet eine Verflacljung infolge der Anodenstromkennlinie, der nichtlinearen Ladungscharakteristik des Kondensators 28 und ferner weil ein merklicher Betrag des zur Ladung des Kondensators 28 bestimmten Stromes durch den Widerstand 34 fließt. Entsprechend erleidet auch der untere Knick B der Spannungskurve 35 eine Verflachung infolge der verteilten Kapazität im Ausgangskreis von 42, des induktiven Abfalls im Belastungskreis dieser Röhre und der Anodenstromcharakteristik dieser Röhre.
Zur Kompensierung dieser Verzerrungen schaltet man in den Kathodenkreis von 42 erfindungsgemäß ein Zeitkonstantenglied 36
ein. Die Werte von Widerstand, Induktivität und Kapazität sind darin so gewählt, daß der S-förmige Spannungsverlauf 37 in diesem Gliede 36 eine noch stärkere Verflachung aufweist als die Teilet und B der Kurve 35. Das Netzwerk 36 bewirkt eine negative Rückkopplung über die Kathode von 42, so daß sich die Kurve 38, die den Spannungsverlauf zwischen Gitter und Kathode darstellt, graphisch als Differenz der Kurven 35 und 37 ergibt. Die Endteile von 38 sind nach entgegengesetzten Richtungen gekrümmt wie die der Wellen 35 und 37, weil die Endteile von
37 weniger abgerundet sind als die von 35. Im Belastungskreis von 42 wird nun die Kurve 38 infolge der Anodenstromcharakteristik von 42, der verteilten Kapazität im Belastungskreis dieser Röhre und des induktiven Abfalls in diesem Belastungskreis verzerrt. Diese Verzerrung bewirtet aber einen Ausgleich der gebogenen Enden der Kurve 38 und damit einen praktisch sägezahnförmigen Strom,"der durch die Spulen 19 fließt. Die Kurve 38 wird also im Hinblick auf die verzerrenden Wirkungen im Röhrenkreis derart vorverzerrt, daß sich die beiden verzerrenden Wirkungen aufheben.
Die Krümmung des rechten Endes der Kurve 38 (Abb. 3) ist bedingt durch die Induktivität 44, die Krümmung des linken Teiles durch die Kapazität 45 in dem Netzwerk 36. Die Wirkung der Induktivität 44 wird noch verstärkt, wenn ihr Kern magnetisch in dem Maße gesättigt ist, wie auch der durch ihn fließende Strom seinem Scheitelwert nahekommt. Je nach den vorliegenden Anforderungen können daher durch geeignete Bemessung der Glieder im Netzwerk die Krümmungen der Kurve 38 beliebig beeinflußt werden.
Die Netzwerke für diesen "Zweck können, wie Abb. 4 erkennen läßt, auch in anderer Weise ausgebildet sein. Die Netzwerke in der oberen Reihe dieser Abbildung und das erste Netzwerk in der unteren Reihe enthalten einen/ induktiven und einen kapazitiven Nebenschluß, so daß sie die Krümmung beider Endteile der Kurve umkehren. Das zweite und dritte Netzwerk in der unteren Reihe enthält nur einen induktiven Nebenschluß und kehrt deshalb nur das rechte Ende der Kurve
38 um. Das vierte und fünfte Netzwerk in der unteren Reihe enthält nur einen kapazitiven Nebenschluß und kehrt deshalb nur das linke Ende der Kurve 38 um.
Der Kreis 20 ist in entsprechender Weise wie der Kreis 21 geschaltet. Die Werte von Widerstand, Induktivität und Kapazität sind so gewählt, daß, wie schon oben angegeben, -durch die Spulen 18 ein Strom mit sägezahnförmigem Verlauf 40 mit einer Frequenz von 4 320 Hz fließt. Diese Frequenz wird durch die empfangenen Synchronisierungsimpulse gesteuert, die dem Kreis 20 über die Leitung 41 zugeführt werden.
Abb* 5 zeigt einen Ablenkkreis, der an die Stelle des Kreises 21 in Abb. 1 gesetzt wenden kann. Dieser enthält einen Schwingkreis 46 mit Röhre 47, die einen Kondensator 48 entlädt, der, über einen Widerstand 49 von der dargestellten Batterie geladen wird. Der Kreis 46 ist selbstschwingend infolge einer Rückkopplungsverbindung 50, die über einen Kondensator 51 vom Ausgang einer Spannungsverstärkerröhre 52 zum Eingang der Röhre 47 führt. Er wind so eingestellt, daß er bei einer etwas unterhalb der Bildfrequenz (24 Hz) liegenden Frequenz von selbst schwingt. Die dem Eingang von 47 über die Leitungen 53 und 54 zugeführten Bildwechselimpulse bestimmen aber den regelmäßigen Einsatz der Schwingungen mit der Frequenz von 24 Hz. Wenn die Bildwechselimpulse negativ sind, werden sie über die Leitungen 55 und 54 zugeführt.
Im Belastungskreis der Ausgangsröhre 52 liegt nun ein Netzwerk 56, das dem Netzwerk 36 in Abb. 1 entspricht. Von diesem führt die Leitung 57 zu einem Widerstand 58, der mit dem Gitter von 52 verbunden ist. Die der Kurve 37 in Abb. 1 entsprechende Spannungswelle 59 tritt zwischen Punkt P und Erde auf; die der Kurve 35 in Abb. 1 entsprechende 'Spannung 60 erscheint an dem Kondensator 48. Die Welle 59 bewirkt eine Rückkopplung auf den Eingangskreis von 52; es entsteht daher die von der Welle 60 subtrahierte Spannung 61, die der Kurve 38 in jAbb. 1 entspricht. Die Verzerrung der Welle 61 reicht gerade dazu aus, um die Verzerrung zu kompensieren, die durch die -Anodenstromcharakteristik, die verteilte Kapazität am Ausgang von 52 und den induktiven Abfall im Belastungskreis dieser Röhre hervorgerufen wird. Es ergibt sich also auch hier ein praktisch vollkommen sägezahnförmiger Strom für die Spulen 19. Der Scheinwiderstand des Netzwerkes 56 ist gering im Verhältnis zu dem der Röhre 52, so daß er den Strom im Belastungskreis nicht merklich beeinträchtigt.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    i. Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von sägezahnförmigem Verlauf für die magnetische Ablenkung von Kathodenstrahlen unter Verwendung einer Röhre, deren 'Eingang eine sägezahnförmige oder annähernd sagezahnförmige Spannung zugeführt wand und in deren Ausgang die Ablenkspulen angeordnet
    sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine (z.B. durch Induktivität der Ablenkspulen oder Krümmung der Röhrencharakteristik hervorgerufene) Abweichung des Anodenstromes von dem sägezahnförmigen Verlauf durch eine der Abweichung entgegenwirkende Rückkopplung der Röhre ausgeglichen wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung mittels eines in der Kathodenleitung der Röhre liegenden Netzwerkes (36) erfolgt.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DER88042A 1931-09-26 1933-05-30 Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von saegezahnfoermigem Verlauf fuer die magnetische Ablenkung von Kathodenstrahlen Expired DE648195C (de)

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