DE893347C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Saegezahnstromkurven fuer die trapezfoermige Ablenkung von Kathodenstrahlen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Sägezahnstromkurven für die ti'apezförmige Ablenkung von Kathodenstrahlen In der Patentschrift 756 or2 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, welche dazu dient, mit Kathodenstrahlen auf einem zur mittleren Strahlenlage schräg angeordneten Schirm in der beim Fernsehen für bestimmte Zwecke erforderlichen Weise ein rechteckförmiges Bildfeld zu schreiben. Diese Aufgabe besteht ibei.m Fernsehen beispielsweise in Empfangsröhren, bei denen die von den Kathodenstrahlen getroffene Seite des zu der mittleren Strahlrichtung schrägstehenden Fluoreszenzschirmes betrachtet oder projiziert werden soll, wenn die Betrachtungs- bzw. Projektionsrichtung auf dem Schirm senkrecht steht. Die gleiche Aufgabe liegt ferner beispielsweise bei Kathodenstrahlbildabtastern vor, bei denen mittels eines lichtoptischen Objektivs, dessen Achse auf dem Abtasterschirm senkrecht steht, ein lichtoptisches Bild des fernzuübertragenden Gegenstandes auf diesem Schirm entworfen wird, und mittels eines Kathodenstrahles, der in seiner Mittellage nicht senkrecht auf den Schirm auftrifft, dieser Schirm abgetastet wird. In allen derartigen Fällen würde man bei Verwendung derjenigen Sägezahnschaltungen für die Zeilenablenkung, welche Zeilensägezahnströme von lauter gleichen Amplituden innerhalb eines Bildfeldes erzeugen, auf dem Fluoreszenz- bzw. Abtasterschirm ein trapezförmiges Bildfeld schreiben. Zur. Erreichung eines rechteckförmigen Bildfeldes muß man daher die Zeilensägezahnamplitude während jeder Bilddauer (bzw. beim Zeilensprungverfa;hren während jeder Zeilenseriendauer) verändern. Bei dieser Modulation der Zeilensägezahnamplitude mit dem Bildsägezahn- bzw. Zeilenseriensägezahnstrom würde man dann auf einem zur mittleren Kathodenstrahlachse senkrecht-stehenden Schirm ein trapez= förmiges Bildfeld erhalten. Gemäß dem Anspruch i des Hauptpatentes wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem die Ablenkspule enthaltenden Schwingungskreis, welcher vorzugsweise aus der Induktivität der Ablenkspule und ihrer verteilten Kapazität besteht, während der langen Flanken der Sägezahnstromkurven eine mit der gewünschten Trapezperiode ihrerseits sägezahnartig verlaufende Spannung stets gleichen Vorzeichens liegt, die jedoch für jede kurze Flanke unterbrochen wird. Nach dem Hauptpatent soll dazu u. a. auch ein Widerstandskondensatorglied verwendet werden, welches zusammen mit einem Gleichrichter und der Ablenkspule einen geschlossenen Stromkreis bildet und welches eine Zeitkonstante besitzt, die größer als die Bild- bzw. Zeilenseriendauer ist.
• Gemäß der Erfindung soll eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Sägezahns.tromkurven für die trapezfärmigeAblenkung von Kathodenstrahlen nach Anspruch i des Hauptpatentes für Fernsehzwecke dadurch gekennzeichnet sein, daß ein Widerstandskondensatorglied, welches mit der Ablenkspule und einem Gleichrichter in einem Stromkreis liegt, eine Zeitkonstante besitzt, die größer ist als eine Zeilenperiode, jedoch kleiner als eine Bildperiode (bzw. Zeilenserienperiode), und daß die während der langen Flanken der Zeilensägezahnstrornkurven an der Ablenkspule mit der Bildperiode .(bzw. Zeilenserienperiode) sägezahnartig verlaufende Spannung stets gleichen Vorzeichens dadurch erzeugt wird, daß am Steuergitter einer mit der Ablenkspule in einem zweiten Stromkreis liegenden gesteuerten Röhre eine mit der Bildperiode (bzw. Zeilenserienperiode) sägezahnförmig veränderliche Spannung liegt.
• Bevor. auf eine Reihe von möglichen Ausführungsformen der Erfindung eingegangen wird, soll an Hand der Abb. i bis 5 erläutert werden, warum bei dieser Dimensionierung des Widerstandskondensatorgliedes ein mit Bild- bzw. Zeilenseriensägezahnspannung modulierter Zeilensägezahnstrom erzeugt wird.
• In der Abb. i- bedeutet io eine A:blenkspule, welche mit einem Gleichrichter i i und einem Widerstandskondensatorglied 12 einen geschlossenen Stromkreis bildet und welche gleichzeitig mit einer gesteuerten Röhre 13, welche als Schirmgitterröhre dargestellt ist, in einem weiteren Stromkreis liegt. Die Anodenspannungsquelle der Röhre 13 ist mit 14 bezeichnet. Wenn nun der Anodenstrom der Röhre 13, deren Anodenstro:m-Gitterspannungs-Kennlinie in Abb.2 durch die Kurve K dargestellt ist, sich mit der Bildperiode B bzw. mit der Zeilenserienperiode (im folgenden soll der Einfachheit halber lediglich noch von der Bildperiode die Rede sein, worunter jedoch ,stets auch die Zeilenserienperiode zu verstehen ist) verändert und gleichzeitig für jede kurze Flanke der Zeilensägezahnkurve, wie es bereits im Hauptpatent beschrieben ist, unterbrochen wird, erhält man den in Abb.'2 durch die Kurve M dargestellten Anodenstromverlauf. Da die Zeitkonstante des Widerstandskondensatorgliedes i2 größer als die ZeilenperiodeZ sein soll, jedoch kleiner als die Bildperiode B, folgt die Spannung an diesem KC-Glied den Stromschwankungen innerhalb der Periode Z nicht, sondern nur den Stromschwankungen innerhalb der sehr viel längeren. Periode B. Die Spannung am Widerstandskondensatorglied ändert sich also im Verlauf einer Bildperiode sägezahnförmig; jedoch wird durch die am Steuergitter der Röhre 13 wirkenden Zeilenimpulse der Gleichrichter i i jeweils stromundurchlässig, so daß an der Spule io selbst, ebenso wie es im Hauptpatent verlangt ist, während der langen Flanken der Zeilensägezahnkurve eine mit der Bildperiode sägezahnartig verlaufende Spannung stets gleichen Vorzeichens liegt, die für jede kurze Flanke des Zeilensägezahns unterbrochen wird. Die am WidarstandskQndensatorglied 12 somit bestehende sägezahnförmige Spannung von Bildfrequenz führt dazu, daß der Sägezahnstrom in der Spule io bei jeder Zeilenperiode innerhalb einer Bildperiode eine kleinere Amplitude annimmt als bei der vorhergehenden Zeilenperiode. Der Strom in der Spule io ist aber nichtsdestoweniger ein reiner Wechselstrom, da, wie es im Hauptpatent beschrieben ist, der Zeilenrücklauf durch eine freie Halbschwingung der Spule zustande kommt, und nach einer halben Periode dieser Halbschwingung der Spulenstrom die entgegengesetzte Richtung hat, aber nahezu .dieselbe Größe wie vor Beginn dieses Rücklaues. Es wird also tatsächlich ein symmetrisches trapezförmiges Bildfeld, wie in Abb. 3 dargestellt, erzeugt. Der in Abb. 2 rechts dargestellte zeitliche Verlauf des Anodenstromes wird bei einem zeitlichen Verlauf der Gitterspannung der gesteuerten Röhre 13, wie er über der negativen Ordinate als Zeitlinie t in der Abb. 2 links eingetragen und mit N bezeichnet ist, erreicht. Dabei kann man die Krümmung des unteren Teiles der Kurve K zur Kompensation der Krümmung der Bildsägezahnkurve benutzen.
• In analoger Weise ergibt sich bei einem Spannungsverlauf im Steuergitterkreis der Röhre 13 nach der Kurve P in Abb. 4 und dem zugehärigen Verlauf des Anodenstromes nach der Kurve 0 ein Trapezraster nach Abb. 5.
• Die in Abb. 6 dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeigt in der Kathodenzuleitung der Röhre 13, d. h. zwischen der Kathode dieser "Röhre und dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle 14, ein Widerstandskondensatorglied 15, welches eine gegenüber der Bilddauer große Zeitkonstante haben muß, und einen Widerstand 16. Wenn man am Steuergitter der Röhre 13, d. h. an der Klemme 17, die Zeilenimpulse in Form der Spannungskurve R einführt und an der Klemme 18 eine Bildsägezahnspannung gegenüber Erde von dem Verlauf der Kurve S erzeugt, so erhält man ein Trape@zraster nach Abb.3. Führt man jedoch an der Klemme 18 eine Bildzägezahnspannung nach der Kurve T zu, so wird ein Trapezraster nach Abb. 5 erzeugt. Das Widerstandskondensatorglied 15 dient in beiden Fällen zur Erreichung eines geeigneten Arbeitspunktes für das Steuergitter der Röhre 13.
• Die in Abb. 7 dargestellte Ausführungsform zeigt, wie die sägezahnförmige Spannung am Widerstand 16 der Abb. 6 zweckmäßig dadurch erzeugt werden kann, daß dieser Widerstand gleichzeitig Kathodenwiderstand einer weiteren Röhre ig ist, deren Steuergitter über eine Widerstandskondensatorkopplung 2o, 21, d. h. an der Klemme 22, die Bildsägezahnspannung zugeführt wird, Der Widerstand 21 arbeitet dabei gleichzeitig als Spannungsteiler. Für einen Sägezahnverlauf nach der Kurve S der Abb. 6 an der Klemme 22 wird dabei ein Trapezraster nach Abb. 3 geschrieben, für einen Spannungsverlauf gemäß der Kurve T der Abb. 6 ein Trapezraster nach Abb. 5.
• Die Abb.8 zeigt, daß die konstante Gittervorspannung für das Steuergitter der Röhre 13 statt durch Anzapfung der Anodenspannungsquelle 14 wie in Abb. 6 oder 7 auch durch eine Spannungsquelle 23, deren positiver Pol am Steuergitter der Röhre 13 liegt, erzeugt werden kann. Da der Kathodenwiderstand 16 einen mittleren Gleichstrom führt, welcher einen Spannungsabfall im Sinne der eingetragenen Plus- und Minuszeichen hervorruft, kann dadurch, daß man die Höhe der Spannungsquelle 23 kleiner bemißt als den Spannungsabfall, welchen der mittlere Gleichstrom der Röhre i9 am Widerstand 16 hervorruft, die nötige negative Gittervorspannung für die Röhre 13 sichergestellt werden.
• In Abb. 9 wird durch eine kapazitive Ankopplung des Widerstandes 16 an einen besonderen Kathodenwiderstand 24 der Röhre ig auf den Widerstand 16 nur der Wechselspannungsanteil der Bildsägezahnspannung übertragen; der Gleichspannungsanteil der Bildsägezahnspannung, welcher am Widerstand 24 noch vorhanden ist, wird durch den Kopplungskondensator 25 vom Widerstand 16 ferngehalten. Zur Erzeugung,der negativen. Gittervorspannung für die Röhre 13 dient somit eine Gleichspannungsquelle 26, deren negativer Pol am Steuergitter dieser Röhre liegt.
• Die Abb. io zeigt eine Schaltungsanordnung, bei welcher die Bildsägezahnspannung an einem Teil 27 des Gitterableitwiderstandes 27, 28 der gesteuerten Röhre 1.3 erzeugt wird, welcher ebenfalls Kathodenwiderstand der weiteren Röhre i9 ist. Da hierbei in den Steuergitterkreis der Röhre 13 ebenfalls eine positive Gittervorspannung eingefügt wird, nämlich diejenige, welche der Anodengleichstrom der Röhre ig am Widerstand 27 erzeugt, kann das Widerstandskondensatorglied i5 in der Kathodenzuleitung der Röhre 13 gleichzeitig zur Erzeugung der nötigen positiven Kathodenvorspannung für die Röhre 13 dienen. An der Klemme 22 in Abb. io führt eine Sägezahnspannung gemäß der Kurve S der Abb. 6 zu einem Trapezraster nach Abb. 5 und eine Sägezahnspannung gemäß Kurve T der Abb. 6 zu einem Trapezraster nach Abb. 3.
• Bei allen dargestellten Ausführungsformen war der Einfachheit halber ein rechteckförmiger Verlauf der Zeilenimpulse vorausgesetzt. Man kann jedoch, wie es an anderer Stelle beschrieben wurde, der Steuerspannung von Zeilenfrequenz auch statt des rechteckförmigen Verlaufes nach Abb. i i einen sägezahnähnlichen Verlauf nach Abb. 12 erteilen, was zur Verminderung der Belastung der Anodenspannungsquelle 14 zweckmäßig ist. Es ändert sich sodann der Verlauf der Kurven M bzw. Q in Abb. 2 bzw. 4 in geringfügigem Maße. Das wesentliche dort erklärte Merkmal, daß die Spannung am RC-Glied 12 sich mit der Bildperiode sägezahnförmig ändert, bleibt jedoch auch bei einer Steuerspannung gemäß Abb.12 erhalten, da, wie erläutert, die Zeitkonstante des Widerstandskonden, satorgliedes 12 größer als die Zeilenperiode Z gemacht wird, jedoch kleiner als die Bildperiode B.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur .Erzeugung von Sägezahnstromk urven für die trapezförmige Ablenkung von Kathodenstrahlen beim Fernsehen nach Anspruch i des Patentes 756 o12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wi@derstandskondensatorglied (12), welches mit der Ablenk= spule (io) und einem Gleichrichter (ii) in einem Stromkreis liegt, eine Zeitkonstante besitzt, die größer ist als eine Zeilenperiode, jedoch kleiner als eine Bildperiode (bzw. Zeilenserienperiode), und @daß die während der langen Flanken der Zeilensägezahnkurven an der Ablenkspule mit der Bildperiode (bzw. Zeilenserienperiode) sägezahnartig verlaufende Spannung stets gleichen Vorzeichens dadurch erzeugt wird, ,daß am Steuergitter der mit der Ablenkspule in einem zweiten Stromkreis liegenden gesteuerten Röhre (13) eine mit der Bildperiode (bzw. Zeilenserienperiode) sägezahnförmig veränderliche Spannung liegt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kathode der gesteuerten Röhre (13) und dem negativen Pol der Anoden§pannungsquelle (14) eine sägezahnförmige Spannung liegt (Abb.6 bis 9).
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sägezahnförmige Steuerspannung am Kathodenwiderstand (16 in Abb. 7 und 8 bzw. 24 in Abb. 9) einer weiteren Röhre (ig) erzeugt wird (Abb. 7 bis 9).
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der gesteuerten Röhre (13) an das kathodenseitige Ende des Widerstandes (t6) in der Kathodenzuleitung der weiteren Röhre (i9) galvanisch angeschlossen ist und am Steuergitter der gesteuerten Röhre eine positive Vorspannungsquelle (23) liegt (Abb.8).
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der gesteuerten Röhre (i3) an das kathodenseitige Ende eines Widerstandes (24) in der Kathodenzuleitung der weiteren Röhre (ig) kapazitiv angeschlossen ist (Abb. g).
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sägezahnförmige Steuerspannung an einem Teil (27) des Gitterableitwiderstandes der gesteuerten Röhre (i3) erzeugt wird (Abh. io).