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Schaltungsanordnung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung sägezahnförmiger Ströme,
insbesondere zur Ablenkung des Kathodenstrahls in Fernsehröhren.
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Für die horizontale Ablenkung des Kathodenstrahls in Fernsehröhren
ist ein sägezahnförmiger Strom erforderlich, dessen Frequenz und Phase genau mit
der Senderseite -übereinstimmt. Zu diesem Zweck `werden vom Sender außer dem Bildsignal
noch sogenannte Synchronisierimpulse ausgestrahlt, welche den Synchronismus des
Empfängers gewährleisten.. Für die Synchronisierung des Sägezahnempfängers mittels
dieser Impulse gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Verfahren.
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Bei dem älteren und einfacheren Verfahren gelangen die Synchronisierimpulse
an einen Sägezahngenerator, der einen Spannungssägezahn herstellt; der Spannungssägezahn
wiederum steuert einen Stromsägezahngenerator, der in den Ablenkspulen einen Strom
-sägezahnförmiger Gestalt erzeugt. Der Spannungssägezahngenerator hat ohne .die
Synchronsierimpulse eine Eigenfrequenz, die etwas kleiner als die Frequenz der Synchronisier-.
impulse ist. Bei Anlegen der Impulsspannung bewirkt jeder einzelne Impuls ein Zurückkippen
der Sägezahnspannung, wodurch der Synchronismus hergestellt wird. Nachteilig bei
diesem Verfahren ist die Tatsache, daß auch einzelne Störimpulse ein Kippen verursachen
können, sofern sie zeitlich kurz vor einem Synchronisierimpuls liegen. Bei sehr
schwacher Feldstärke kann die Rauschspannung, welche. sich dann den. Synchronisierimpulsen
überlagert, einen ungenauen Einsatz :der Bildzeilen verursachen, wodurch das Bild
eine allgemeine Unschärfe erhält.
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Bei einem zweiten bekannten Verfahren wird die Phase eines Sinusspannungsgenerators
in einer Phasenbrücke mit der Phase der Synchronisierimpulse
verglichen.
Die bei Phasenabweichung entstehende Regelspannung wird einem Reaktanzrohr zugeführt,
welches die Phase der Sinusspannung auf den richtigen Wert schiebt. Die Sinusspannung
wird verzerrt und differenziert, wobei die Impulsspannung entsteht, welche den Sägezahngenerator
synchronisiert.
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Bei diesem Verfahren synchronisiert also nicht jeder einzelne Synchronisierimpuls,
sondern es findet eine Integration über sehr viele Impulse statt, der Zeitkonstanten
:entsprechend, mit welcher sich :die Regelspannung in der Phasenbrücke einstellt.
Dadurch wird die Ablenkschaltung bedeutend weniger anfällig gegen Impulsstörungen
und liefert bei schwacher Feldstärke schärfere Bilder als das ob-en beschriebene
Synchronisierverfahren. Die Schaltung hat jedoch den Nachteil, ,daß sie einen .großen
Aufwand an Einzelteilen erfordert.
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Es ist weiterhin eine Ablenkschaltung bekannt, bei der parallel zur
Ablenkspule eine Diode liegt. Die bekannte Schaltung arbeitet jedoch mit einem hochohmigen
Generator, der von einer parabelförmigen Spannung gesteuert wird. Durch die Steuerspannung
wird der Generator sofort auf vollen Anodenstrom gebracht, während :der Strom -in
der Ablenkspule von Null aus sägez:ahnförmig ansteigt. Dadurch tritt ein ziemlicher
Anoden:stromve #rlust auf.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erzeugung sägezahnförmiger
Ströme in Spulen einer zur - Periodendauer vergleichsweisem großen Zeitkonstante,
insbesondere für die Ablenkung des Kathodenstrahles von Fernsehröhren, bei welcher
:die Spulen im Anodenkreis einer Pentode liegen, bei welcher ferner parallel zu
:den Ablenkspulen eine Diode in Reihe mit einem RC-Glied liegt, ist nun dadurch
gekennzeichnet, daß vor .dem Steuergitter ein Widerstand liegt und als Steuerspannung
eine Sinusspannung verwendet wird, :die groß gegen den Aussteuerbereich der Pentode.
ist, und daß ferner in der Schirmgitterzuleitung der Pentode eine Induktivität von
solcher Größe liegt, daß die Spannung am Schirmgitter während der Zeit, in welcher
die Perutode durch die Steuergitterspannung stromführend gemacht ist, praktisch
von Null aus auf einen hohen Wert ansteigt.
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Gegenüber den bekannten Anordnungen .hat die erfindungsgemäße Schaltung
den Vorteil, daß der Sägezahn:stromge:nerator mit einer leicht herzustellenden Sinusspannumg
gesteuert wird. Dadurch fallen die Verzerrung und Differenzierstufe und der Spannungssägezahn!generator,der
oben geschilderten bekannten Anordnung fort. Die Vermeidung eines Anodenstromverlustes
bemäß der anderen bekannten Ablenkachaltung wird :dadurch verhindert, @daß im Schirmgitterkreis
der Pentode kleinen InnenwIiderstandes eine Induktivität liegt.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch bekannte Ausführungsformen
von Schaltungsanordnungen zur Erzeugung sägez.ahnförmiger A:blenkspulen und die
Schaltungsanordnung der Erfindung sowie die damit erzeugten Spannungskurvenformen.
In der Zeichnung ist Fig. i die schematische Darstellung einer bekennten Schaltungsanordnung,
Fig.2 eine andere.bekannte Schaltungs.anordnung, Fig. 3 ,die Schaltungsanordnung
der Erfindung, Fig. 4a bis 4e die mit der Schalturngsanondnung nach Fig. 3 erzeugten-Spannungs-undStromkurven.
In der Zeichnung gelangen die Synchronisierimpulse io nach Fig. i auf den Sägezahngenerator
2, der einen Spannungssägezahn herstellt und dadurch den Stromsäge zahngenerator
3 steuert. Der hier erzeugte sägezahnförm:i.ge Strom wird den Ablenkspulen 4 zugeleitet.
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Nach Fig.2 ist 7 ein Sinusspannungsgenerator, -dessen Phase in , einer
Phasenbrücke 5 mit der Phase der Synchronisierimpulse io verglichen wir:d'. Die
bei entstehende Regelspannung wird einem Reaktanz.rohr 6 zugeführt. Die Sinusspanneng
wird bei-, 8 verzerrt und differenziert, wobei eine: weitere Impulsspannung g entsteht,
die den Generatoren 2 und 3 nach Fig. i zugeführt wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegen jedoch die Ablenkspulen
4 im Anodenkreis einer Pentode 15. Parallel zu den Ablenkspulen liegen" eine Diode
ii und ein RC-Glied 12 mit großer Zeitkonstante. Vor dem Schirmgitter liegt eine
Induktivität 13 und vor dem Gitter ein hochohmiger Widerstand 14. Als Steuerspanntnng
wird an :die Schaltung bei 14 eine Sinusspannung gelegt, :die, groß gegen den Aussteuerbereich
der Röhre 15 ist.
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Durch die Wirkung des Gitterstromes wird am Gitter die positive Hälfte
der Sinusspannung abgeschnitten. Die Pentode 15 ist dann ungefähr während gleicher
Zeiten stromführend und stromsperrend. Während der stromführenden Zeit soll der
Anodenstrom einen ungefähr sägezahnförmigen Verlauf haben. Dies erreicht man trotz
der während dieser Zeit praktisch konstanten. Gitterspannung durch ein Hochlaufen
der Schirmgitterspannung infolge der Wirkung der Induktivität 13. Die Schirmgitterspannung
wächst nach jedem Einschaltender Röhre von, Null auf einen hohen Wertentsprechend
der Zeitkonstanten der Induktivität 13 und des Schirmgitterwiderstandeseowie der
angelegten Spannung. Nach dem Sperren der Röhre wird :der aus der Induktivität der
Ablenkspulen und deren natürlichen Kapazität gebi:ldiete Resonanzkreis angestoßen.
Nach einer viertel Eigenschwingung geht der Spulenstrom durch Null und kehrt seine
Richtung um. Nach einer halben Eigenschwingung erreicht !der Strom seinen negatiryen
Maximalwert, während die an der Spule liegende Spannung durch Null geht. Darauf
wird die Spulenspannung negativ und erreicht nach kurzer Zeit ,die an dem RC-Glied
vor der Diode liegende Spannung U,., wobei :diie Diode leitend wird. Unter dem EinfluA
der Spannung U,. wind der Spulenstrom entsprechend der Zeitkonstanten L/R des Ablenkkreises,
welche groß gegen :die Periodendauer sein muß, nahezu linear auf Null zurückgeführt.
Kurz vor dem Erreichen des Wertes Null wird die, Röhre 15 :durch die Gitterspannung
stromführend
gemacht, wonach der Vorgang von neuem beginnt.
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In Fig. 4. sind die verschiedenen Spaninungs- und Stromverläufe dargestellt.
a zeigt die angelegte Steuerspannung, b die Gitterspannung, c,die Schirmgitterspannung,
d .die Anodenspannung und e den Anodenstrom, Diodenstrom und Ablenkstrom.
Der Ablenkstrom ist die Differenz von Anodenstrom und Diodenstrom.
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Auch während dter Öffnungszeit der Röhre ist der Stromanstieg in den
Spulen durch die Zeitkonstante I_IR bestimmt, indem derjenige Teil des Anodenstromes,
der größer ist als es diesem Wert entspricht, über die Diode fließt.
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Die Verwendung der Diode in der hier gezeigten Weise ist bekannt;
ebenso ist die Verwendung einer Induktivität in der Schirmgitterlieitung zur Erzielung
einer ansteigenden Schirmgitterspannung bekannt.