DE675600C - Anordnung zur Magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen - Google Patents

Anordnung zur Magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen

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DE675600C
DE675600C DET43526D DET0043526D DE675600C DE 675600 C DE675600 C DE 675600C DE T43526 D DET43526 D DE T43526D DE T0043526 D DET0043526 D DE T0043526D DE 675600 C DE675600 C DE 675600C
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Germany
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sawtooth
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Expired
Application number
DET43526D
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English (en)
Inventor
Rudolf Urtel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken AG
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Telefunken AG
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K4/00Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
    • H03K4/06Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
    • H03K4/08Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
    • H03K4/90Linearisation of ramp; Synchronisation of pulses

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  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

  • Anordnung zur magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen Die Erfindung betrifft Maßnahmen zur Verhinderung der Stromkurvenverzerrung, welche bei mit magneischer Koordinatensteuerung arbeitenden Kathodenstrahlröhren durch die Induktivität der -Ablenkspulen verursacht wird. Die Erfindung kommt in erster Linie den Kathodenstrahlfernsehern zugute, hat jedoch auch für Kathodenstrahloszillographen Bedeutung.
  • Bei Braunschen Röhren für Fernsehzwecke, die mit Spulenablenkung arbeiten, hat man bisher die insbesondere durch Kapazitäten im Gitterkreis und durch Induktivitäten der Ablenkspulen bedingten Verzerrungen der Ablenkströme durch Rückkopplungsschaltungen für die die Ablenkspulen speisende Röhre zu beheben versucht.
  • Gemäß der Erfindung sollen die durch die Induktivität der Ablenkspulen verursachten Verzerrungen dadurch beseitigt werden, daß lediglich der Aussteuerbereich auf der Charakteristik der die Ablenkspule speisenden Verstärkerröhre eine entsprechende Lage erhält. Hierdurch werden gleichzeitig die Schwierigkeiten der richtigen Einstellung der Rückkopplung und die Gefahr des Selbstschwingens der rückgekoppelten Röhre vermieden.
  • Zur Erzeugung des Ablenkstromes sowohl für die Zeilenbewegung als auch den Zeilenvorschub ist beispielsweise die in der Abb. x wiedergegebene Schaltung geeignet. Der Kondensator C wird von der Spannungsquelle E über einen Widerstand W aufgeladen, wobei die Röhre R verriegelt ist. Die Kondensatorspannung steigt im ersten Teil der Ladekurve, und., nur diese wird praktisch benutzt, proportional mit der Zeit an. Durch einen z. B. vom Sender her übertragenen und dem Gitter der Röhre R zugeführten Spannungsstoß wird die Röhre leitend und der Kondensator C plötzlich entladen. Kurz darauf ist die Röhre wieder gesperrt, und dieAufladung beginnt von neuem. Die Kondensatorspannung wirkt auf das Gitter der zweiten Röhre R2, deren Anodenstrom, dessen Verlauf unter Voraussetzung einer amplitudengetreuen Verstärkung gdnau dem An- und Abstieg der Kondensatorspannung entsprechen würde, durch die Ablenkspulen Sp fließt. Auf die beschriebene Weise entsteht ein Strom, welcher zunächst langsam ansteigt und dann plötzlich abfällt (vgl. Abb. 2a); eine derartige Stromkurvenform soll'in der Folge als Sägezahn erster Art bezeichnet werden. Es ist auch möglich, einen umgekehrten Verlauf zu erzielen, gemäß welchem der Strom rasch ansteigt und langsam abfällt (vgl. Abb. 2b); diese Kurvenform sei als Sägezahn zweiter Art bezeichnet. Man erhält sie beispielsweise dadurch, daß ein Kondensator stoßweise aufgeladen wird -und seine Ladung über einen Widerstand langsam wieder abgibt. Wenn man den zeitlichen Verlauf des durch die Spule SP fließenden Stromes genau aufnimmt, so findet man, daß. dieser selbst dann nicht die in den Abb. 2a und 2b gezeigte Zeit abhängigkeit aufweist, wenn dies hinsichtlicÄ der Kondensatorspannung der Fall ist, sondeY vielmehr die in den Abb. 2c bzw. 2d dargestellte Gesetzmäßigkeit befolgt. Die Ursache hierfür bildet die Induktivität der Ablenkspule Sp. Diese verhindert im ersten Falle (Abb. 2c), daß der Spulenstrom auf Null absinkt, und im zweiten Falle (Abb. 2d), daß er den Spitzenwert erreicht. Die gewünschte Sägezahnform geht also dadurch verloren, und die Ablenkung des Kathodenstrahles erfolgt nicht mehr völlig zeitproportional. Bei der-Abtastung eines Fernsehbildes ergibt sich je nach der verwendeten Sägezahnform an der oberen oder unteren bzw. linken oder rechten Bildkante eine Drängung der Strahlspuren,- welche nicht nur eine ungleichmäßige Helligkeitsverteilung, sondern auch eine Verzerrung der Konturen, also eine unerträgliche Entstellung des Bildes zur Folge hat.
  • Erfindungsgemäß wird der den Ablenkspulen zugeführte Strom in einem solchen Sinne und Ausmaß verzerrt, daß der Einfluß der Spuleninduktivität wieder den gewünschten zeitproportionalen Stromverlauf herstellt. Die Verzerrung wird durch die Verwendung von Röhren mit passend gewählten Kennlinien erreicht. Im besonderen wird für eine Sägezahnkurve erster Art (flacher Anstieg und steiler Abfall) eine den Spulenstrom liefernde Röhre verwendet, deren Kennlinie im Aussteuerbereich einen negativen zweiten Differentialquotienten besitzt, während die Sägezahnform zweiter Art (steiler Anstieg und flacher Abfall) eine Kennlinie mit positivem zweitem Differentialquotienten erfordert.
  • Ein besserer Einblick in die sich abspielenden Vorgänge ist an Hand der weiteren Abbildungen möglich. Man kann die nichtlinearen Röhrenkennlinien (Anodenstrom als Funktion der Gitterspannung) in zwei verschiedene Gruppen einteilen: Kennlinien bzw. Abschnitte von Kennlinien, welche gegen die Gitterspannungsachse konvex sind (zweiter Differentialquotient ist positiv, vgl. Abb. 4a) und Kennlinien, welche gegen die Gitterspannungsachse konkav sind (zweiter Differentialquotient ist negativ; vgl. Abb.4b): Der erste Typus ist die natürliche Form des unteren Knicks aller Charakteristiken; dieser Verlauf kann durch geeignete Durchgriffsbemessung (veränderlicher Durchgriff längs der Kathode) über einen großen Teil der Entladungskennlinie ausgedehnt werden. Die zweite Form liegt beim oberen Knick der Kennlinie vor. Sie kann jedoch auch in allen mit Stromverteilungssteuerung arbeitenden Röhren erzeugt werden. Darunter versteht man Röhren, bei denen sich eine negative Steuerelektrode zwischen zwei positiven Elektroden befindet und nach Maßgabe ihr°r Spannung die Verteilung des Stromes auf die beiden positiven Elektroden regelt; insaI?esondere zehören die Raumlade,-itter aller Art,
    ie sweise Pentoden, deren -Fanggitter ge-
    wird, in diese Kategorie.
    'Gelieret' entsprechende Schaltung ist in Abb. 3
    ;n edentot. Die Röhre R, möge zwei Gitter-
    elektroden enthalten, von welchen die innere (der Kathoden benachbarte) auf einem positiven Pontial gehalten wird, während der äußeren die sägezahnförmige Steuerspannung zugeführt wird. Das erste Gitter ist zweckmäßig über einen passenden Widerstand mit der Spannungsquelle verbunden, welcher einerseits zur Spannungsherabsetzung dient und andererseits, vermöge des an ihm entstehenden Spannungsabfalls; einen gewissen Steuereffekt ausübt.
  • Esist nun durchaus nicht einerlei,welch enKennlinientyp man mit einer bestimmten Sägezahnform kombiniert. Man erkennt dies am einfachsten aus dem Vergleich der Abb. 4a und 4b bzw. Abb. 5a und 5b, wobei gleich bemerkt sei, däß die Abb. q.a und 4b die falsche und die Abb. 5a und 5b die richtige Zuordnung darstellen. In Abb. 4a hat die Gitterspannung e. = f (t) die Form eines Sägezahnes erster Art (entsprechend Abb.2a), während die Röhrenkennlinie dem ersten Typ (positiver zweiter Differentialquotient) angehört. Man weiß aus Erfahrung, daß diese Sägezahnform leichter herzustellen ist als die zweite, und daß auch diese Kennlinienform am häufigsten anzutreffen ist. Wie eine Betrachtung der Anodenstromkurve i,, = p (t) (vgl. Abb. 4a rechts) in überzeugender Weise dartut, wäre diese Kombination, an die man aus Bequemlichkeitsgründen zuerst denken würde; völlig unbrauchbar, denn die Anodenstromkurve weist genau dieselben Verzerrungen auf, welche später durch die Induktivität der Ablenkspulen noch mehr verstärkt werden (vgl. Abb.2c). Es tritt also keine Kompensation, sondern sogar noch eine Vermehrung der Verzerrungen auf. Dasselbe wäre der Fall, wenn man gemäß Abb. 4b eine Gitterspannung von der Form eines Sägezahnes zweiter Art einer Röhre mit negativem zweitem Differentialquotienten zuführen wollte. Man erkennt wieder aus der sich dabei ergebenden Anodenstromkurve, daß die entstehenden Verzerrungen gleicher Art sind, wie sie durch die Spulenindüktivität entstehen (vgl. Abb. 2d).
  • Daraus ergibt sich die zum Ausdruck gebrachte Lehre, daß Sägezahnkurven erster Art mit im Aussteuerbereich gegen die Gitterspannungsächse konkaven und Sägezahnkurven zweiter Axt mit gegen die Gitterspannungsachse konvexen Röhrentrennlinien zu kombinieren sind. Aus den Abb. 5a und 5b ist die Richtigkeit dieses Vorganges ohne weiteres abzulesen. Im Falle der Abb. 5a wird eine Sägezahnkurve zweiter Art vorausgesetzt. Die Anodenstromkurve hat einen girlandenartigen Verlauf und setzt sich aus nach unten konvexen Abschnitten zusammen. Wenn diese mit den gemäß Abb. 2d durch die Spuleninduktivität verursachten Verzerrungen kombiniert werden, so ergibt sich wieder die unverfälschte Sägezahnform von Abb.2b. Sinngemäß erhält man durch Vereinigung der in Abb.5b dargestellten Anodenstromformmit der Verzerrungskurve nach Abb.2c den unverzerrten Sägezahn erster Art (vgl. Abb. 2a). Die beiden Kombinationen sind hinsichtlich ihrer entzerrenden Wirkungen gleichweitig. Ob man sich für die eine oder andere Art entscheidet, hängt lediglich von praktischen Gesichtspunkten ab. eIm allgemeinen läßt sich, wie bereits bemerkt, eine Sägezahnform erster Art (Abb. 2a) leichter herstellen; da auch die in diesem Falle erforderliche Kennlinie gemäß Abb.5b ohne Schwierigkeiten zu erhalten ist (z. B. durch Verwendung von Mehrgitterröhren mit Stromverteilungssteuerung), dürfte diese Anordnung bevorzugt werden.
  • Die vorbeschriebenen Maßnahmen haben noch einen weiteren Vorteil, welcher in der Unterdrückung von Einschwingvorgängen besteht. Der Zeilenanstieg bzw. -abfall der Stromkurve ruft in der Ablenkspule Einschwingvorgänge hervor, die naturgemäß zu einer Verzeichnung des Bildrasters führen. Der Verlauf derartiger Ausgleichsschwingungen ist in Abb. 6 für einen Sägezahn zweiter Art angedeutet. In den Abb. q.a und qb fallen die kritischen Strom-bzw. Spannungsspitzen mit Arbeitspunkten kleiner Steilheit, also mit großem inneremWiderstand der Röhre, zusammen, wodurch die Einschwingvorgänge begünstigt werden. Dagegen entspricht den als richtig erkannten Kombinationen gemäß Abb. 5a und 5b den kritischen Stellen der Sägezahnkurve jeweils die steilste Stelle der Kennlinie, also der kleinste Innenwiderstand.
  • Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung, wenn eine Kathodenstrahlröhre als Pernbildempfänger mit einem senderseitigen Bildzerleger zusammenarbeitet, dessen Abtastgeschwindigkeit völlig konstant ist (z. B. Lochscheibenzerleger). Sie ist jedoch auch dann von Nutzen, w'venn auf der Senderseite eine in gleicher Weise arbeitende Kathodenstrahlröhre vorhanden ist, weil es ja nicht nur auf eine synchrone Verteilung ankommt, sondern auch auf eine gleichmäßige Verteilung ner Bildzeilen über die Bildfläche.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHR i. Anordnung zur magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen, insbesondere für Fernsehgeräte, bei denen der Anodenwechselstrom einer Röhre, deren Gitter sägezahnförmige Spannungen zugeführt werden, die Ablenkspulen durchfließt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Sägezahnform mit steilem Anstieg und flachem Abfall eine Röhre, deren Kennlinie im Aussteuerbereich einen positiven zweiten Differentialquotienten besitzt (deren Kennlinie also gegen die horizontale Achse konvex gekrümmt ist) und für eine Sägezahnform mit flachem Anstieg und steilem Abfall eine Röhre, deren Kennlinie im Aussteuerbereich einen negativen zweiten Differentialquotienten aufweist (deren Kennlinie also gegen die horizontale Achse konkav gekrümmt ist), verwendet wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannung von einer Sägezahnform mit flachem Anstieg und steilem Abfall eine Röhre steuert, die mit Stromverteilungssteuerung arbeitet.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steuergitter kathodenseitig benachbarte positive Elektrode über einen Widerstand mit der Spannungsquelle verbunden ist.
DET43526D 1934-01-31 1934-01-31 Anordnung zur Magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen Expired DE675600C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE943122C (de) * 1951-06-28 1956-05-09 Emi Ltd Verfahren zum Abtasten von Filmen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE943122C (de) * 1951-06-28 1956-05-09 Emi Ltd Verfahren zum Abtasten von Filmen

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