DE909210C - Anordnung zur Synchronisierung eines Ablenkgenerators - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zur Synchronisierung eines Ablenkgenerators, der einen mit steilflankigen Impulsen synchronisierbaren Oszillator enthält, eine Gleichspannung herzustellen, die von der Phasenlage der Synchronisierimpulse zu einer im Ablenkgenerator erzeugten Sägezahnspannung abhängt. Diese Sägezahnspannung besitzt eine lange schwach geneigte Flanke und eine kurze steile Flanke. Die Dauer der Synchronisierimpulse ist

ίο kurz gegenüber der Sägezahnperiode.

Bei einer derartigen bekannten Synchronisierschaltung werden die Synchronisierimpulse sowohl additiv einer Sägezahnspannung überlagert als auch subtraktiv einer zweiten phasengleichen Sägezahnspannung. Die Summenspannung und die Differenz-Spannung werden je auf einen Spitzengleichrichter gegeben und die beiden erhaltenen Gleichspannungen in Reihe geschaltet, derart, daß an der Ausgangsklemme die den beiden Gleichrichtern im Gleichtakt zugeführte Sägezahnspannung mit einer von der Differenz der gleichgerichteten Spannungen abhängigen Gleichstromkomponente auftritt, die ihrerseits wieder von der Phasenlage der Synchronisierimpulse zur Säezahnspannung abhängig ist. Diese Gleichstromkomponente dient nach Ausfilterung der Sägezahnspannung als die eingangs erwähnte Steuergleichspannung für den zu synchronisierenden Oszillator des Ablenkgenerators. Es ist ferner bekannt, kurze Impulse additiv nur einer einzigen Sägezahnspannung zu überlagern und die Summenspannung ebenfalls mittels eines Spitzengleichrichters gleichzurichten, wobei dann die gewonnene Gleichspannung nach Glättung wieder zur Gleichlaufregelung benutzt wird.

Schließlich ist es bekannt, einen Synchronisier impuls mit einer sägezahnförmigen Spannung multiplikativ zu überlagern, d. h. die eine Spannung mit der anderen zu modulieren und aus dem Modulationsprodukt nach Glättung desselben die Steuergleichspannung zu gewinnen.

Die Erfindung setzt eine Einrichtung mit einer additiven Überlagerung von Synchronisierimpulsen über eine einzige Sägezahnspannung zur Synchronisierung des Oszillators in einem Ablenkgenerator als bekannt voraus. Dabei soll ebenfalls eine Steuergleichspannung zur Phasenregelung dieses Oszillators hergestellt werden, und die Synchronisierimpulse sollen ebenfalls kurz gegenüber der Sägezahnperiode sein.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß aus der Summenspannung des Sägezahns und der Synchronisierimpulse in der Nähe des Sägezahnmaximums Steuerimpulse veränderlicher Breite entsprechend dem auf die lange Flanke der Sägezahnspannung fallenden Teil der Synchronisierimpulse abgeleitet werden und aus diesen verschieden breiten Steuerimpulsen in einem Integrationsglied die Steuergleichspannung hergestellt wird.

Die erfindungsgemäße Art der Auswertung der aus dem Sägezahn und den Synchronisierimpulsen durch additive Überlagerung gewonnenen Summenspannung, nämlich die Ableitung und Nutzbarmachung von Steuerimpulsen veränderlicher Breite, ist gegenüber der eingangs genannten bekannten Schaltung, bei der einer Sägezahnspannung der Impuls additiv und einer zweiten phasengleichen Sägezahnspannung der Impuls subtraktiv überlagert wurde, durch den geringeren notwendigen Schaltungsaufwand überlegen.

Auch gegenüber der eingangs genannten Schaltung, bei welcher der Impuls nur einer einzigen Sägezahnspannung additiv überlagert wurde und sodann mittels Spitzengleichrichtung, anschließender Glättung und mittels einer darauffolgenden Verstärkungsstufe die zur Gleichlaufregelung dienende Gleichspannung gewonnen wurde, ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung ein geringerer Aufwand erforderlich. Ein Vergleich dieser letzteren bekannten Schaltung mit dem Gegenstand der Erfindung zeigt nämlich, daß die Verstärkungsstufe in beiden Fallen vorhanden ist, während das Spitzengleichrichterrohr der bekannten Schaltung beim Gegenstand der Erfindung erspart wird. Diese Ersparnis wird dadurch möglich, daß gemäß der Erfindung aus der Summenspannung, die sich durch additive Überlagerung der Impulse über den Sägezahn ergibt, Steuerimpulse veränderlicher Breite entsprechend dem auf die lange Sägezahnflanke fallenden Teil des Synchronisierimpulses hergestellt werden, die unmittelbar zwischen Gitter und Kathode der erwähnten Verstärkerstufe liegen, die dann über das Integrationsglied den Oszillator des Ablenkgenerators nachregelt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung liegt darin, daß bei einer schnell vor sich gehenden Phasenverschiebung der Synchronisierimpulse gegenüber dem Sägezahn aus derjenigen Phasenlage, bei dem ein Steuerimpuls von sehr geringer Breite, also annähernd dem Energieinhalt Null, entsteht, in diejenige Phasenlage mit dem maximalen Energieinhalt sofort dieser volle maximale Energieinhalt für die Zuleitung zum Integrationsglied zur Verfügung steht. Bei den bekannten mit Spitzengleichrichtung arbeitenden Schaltungen lädt sich der Kondensator derSpitzengleichrichterschaltung dagegen erst nach mehreren Impulsen auf die Spannung der Synchronisierimpulsspitze auf, so daß der phasenregelnde Einfluß erst langsamer wirksam wird.

Gegenüber den mit multiplikativer Überlagerung arbeitenden Schaltungen ist der schal tungsmäß ige Aufwand bei der erfindungsgemäßen Anordnung geringer, da eine multiplikative Überlagerung eine vollständige Modulationsanordnung, also praktisch z. B. eine Hexode oder eine Diodenbrückenschaltung erfordert, während bei der erfindungsgemäßen Schaltung eine einfache Dreipolröhre genügt.

Die Erfindung ist in erster Linie auf Fernsehempfänger anwendbar, ferner aber beispielsweise noch für Kathodenstrahloszillographen, und wird im folgenden an einem sich auf einen Fernsehempfänger beziehenden Ausführungsbeispiel erläutert.

In Fig. ι ist ein Teil eines nach dem Superhet-Prinzip arbeitenden Fernsehempfängers dargestellt, der den üblichen ersten Detektor 10 mit einem abstimmbaren Oszillator enthält, einen Zwischenfrequenzverstärker 14 und einen zweiten Detektor oder Demodulator 16. Die Ausgangsspannung des zweiten Detektors 16 liegt an einem Bildsignalverstärker 18 und an einer Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente, so daß in der Bildwiedergaberöhre 22 ein intensitätsmodulierter Strahl für den Bildwiedergabeschirm entsteht. Hierdurch werden die ursprünglichen Helligkeitswerte des Bildes wiedergegeben.

Die gesamten empfangenen und gleichgerichteten Signale werden ferner einem Synchronisierverstärker mit Trenneinrichtung 23 zugeleitet, welche die Synchronisierimpulse abtrennt. Da die Erfindung in Verbindung mit der Zeilenablenkung erläutert werden soll, wird angenommen werden, daß die für die Bildablenkrichtung dienenden Signale mittels irgendeiner bekannten Einrichtung 24 entnommen und zur Steuerung der Vertikalablenkung des Kathodenstrahls verwendet werden. Die Demodulation und Verstärkung des Fernsehsignals und die Abtrennung der Synchronisierimpulse kann in bekannter Weise geschehen.

Die gewonnenen Horizontalimpulse 25, d. h. die Zeilenimpulse, werden einer Schaltung zugeführt, die einen Kondensator 26 und einen Widerstand 27 besitzt und dazu dient, die Synchronisierimpulse zu differenzieren, so daß die vorher oben horizontal verlaufenden Impulse nach der Differentiation schräg nach abwärts verlaufen (Fig. 2 bis 4, oben). Die Spannung hinter dem i?C-Glied 26,27 wird einer integrierenden Schaltung zugeführt, die aus dem Kondensator 28 und einem Widerstand 31 be-

steht und in noch zu beschreibender Weise aus dem Ablenkgenerator eine Sägezahnspannung erzeugt. Diese ist die bereits eingangs erwähnte Sägezahnspannung, zu der die Synchronisierimpulse 25 addiert werden. Der Kondensator 28 dient für die Synchronisierimpulse 25 nur als Kopplungskondensator.

Im Anodenkreis einer Endverstärkerröhre 35 entsteht ein sägezahnförmiger .Strom 33 in einer Weise, die in Verbindung mit der Funktion einer Sperrschwingerröhre 38 beschrieben werden wird. Hierdurch wird ein Ablenkstrom in der Sekundärwicklung 41 eines Transformators 42 erzeugt. Die Zeilenablenkspulen auf dem Hals der Röhre 22 sind mit 44 bezeichnet. Durch diese Zeilenablenkung in Verbindung mit der Vertikalablenkung 45 entsteht das Fernsehraster. Die üblicherweise vorhandene Dämpferröhre ist nicht mit dargestellt.
Während des Zeilenrücklaufs entstehen in der Sekundärwicklung 41 Impulse 46 von negativer Polarität und erzeugen am Kondensator 28 des Integrationskreises 28, 31 die Sägezahnspannung etwa von der Form 48, der die Synchronisierimpulse 25 gemäß Fig. 2 bis 4 additiv überlagert werden. Der Widerstand 27 ist klein gegenüber dem Widerstand 31, so daß die Impulse 46 durch den Widerstand 31 und den darauffolgenden Kondensator 28 integriert werden. Die aus dem in Fig. ι dargestellten Sägezahn 48 (vgl. auch Fig. 2 bis 4, Mitte) und den Synchronisierimpulsen 25 additiv zusammengesetzte Spannung (Fig. 2 bis 4, unten) wird über einen Koppelkondensator 51 dem Gitter 52 der Steuerröhre 53 zugeführt. Die Röhre 53 bezieht ihre Vorspannung über einen Spannungsteiler, der einen Widerstand 54 und einen weiteren, an eine negative Gleichspannungsquelle angeschlossenen Widerstand 56 enthält, so daß nur die Summenspannung der Synchronisier- und Sägezahnimpulse (vgl. Fig. 2 bis 4, unten) einen Anodenstrom erzeugt. Die Anode 58 ist an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen oder an einen Punkt eines an einer Gleichspannung liegenden Spannungsteilers. Da die Röhre 53 mit Kathodenkopplung arbeitet, liegt ihre Anode also unmittelbar an der Gleichspannungsquelle. Jeder Synchronisierimpuls, der dem Maximum der Sägezahnspannung 48 überlagert ist, erzeugt also einen Anodenstrom in der Röhre 53 von der Form der Impulse 6i°, 6i^&, 61 ^c in Fig. 5 bis 7. Die verschiedene Impulsbreite in Fig. 5 bis 7 ist eine Folge der Phasenlage der Synchronisierimpulse 25 zur Sägezahnspannung 48. Wenn der Sperrschwinger (Röhre 38) schneller zu schwingen beginnt, d. h. wenn die Eigenfrequenz dieses Oszillators sich der Frequenz des Synchronisierimpulses annähert, so fällt nur ein kleiner Teil der Synchronisierimpulse mit der Spitze der Sägezahnspannung zusammen, wie in Fig. 2 (unten) angedeutet, und der Anodenstromimpuls 6i° (Fig. 5) ist nur sehr kurz. Der Rest des Synchronisierimpulses bewirkt nur eine hier vernachlässigbare Formänderung der kurzen Sägezahnflanke, wie mit 59 in Fig. 2 und für eine andere Phasenlage des Synchronisierimpulses 25 zur Sägezahnspannung 48 in Fig. 3 (unten) bei 60 angedeutet. Wenn der Oszillator langsamer zu schwingen beginnt, fällt jedoch der ganze Synchronisierimpuls 25 auf die lange Flanke der Sägezahnspannung, wie in Fig. 4 dargestellt, und der Steuerimpuls 6i^c (Fig. 7) ist breit.

Die Röhre 38 arbeitet in an sich bekannter Weise als Sperrschwinger. Ein Transformator 64, vorzugsweise mit Eisenjoch, bewirkt eine induktive Kopplung des Anoden- und des Gitterkreises. Zwischen dem Gitter 67 und der Wicklung 68 liegt ein Blockkondensator 66. Der einstellbare Widerstand 69 dient zur Entladung für den Kondensator 66. Der Anodenstromkreis der Röhre 38 ent- < hält die Primärwicklung 71 des Transformators 64 und endet an der positiven Klemme 72 einer Anodenspannungsquelle. Mittels des Widerstandes 69 wird die Eigenfrequenz der erzeugten Schwingungen von Hand eingestellt.

Parallel zum Kathodenwiderstand y6 der Steuerröhre 53 liegt ein Kondensator 74 und in Reihe zu ihm ein Widerstand 78, so daß der Anodenstrom von 53 durch beide Widerstände hindurdhfließt. Der Kondensator 74 wird durch die Anodenstromimpulse aufgeladen, und der Mittelwert seiner Ladung ist daher auch von der Phasenlage der Synchronisierimpulse 25 zur Sägezahnspannung 48 abhängig. Die Spannung an ihm ist klein, wenn der Steuerimpuls 6i° nach Fig. 5 verläuft, größer, wenn der Steuerimpuls die Form 6i^& nach Fig. 6 annimmt, und am größten, wenn der Steuerimpuls in der Form 6i^c nach Fig. 7 auftritt. Die Spannung am Kondensator 74 liegt am Gitter 67, und zwar über ein Filter, bestehend aus dem Widerstand 70 und einem Kondensator 75, um die Schwingungsfrequenz des Oszillators mit der Synchronisier- impulsfrequenz fast genau in Übereinstimmung zu halten. Diese über das Filter 70, 75 dem Sperrschwinger zugeführte Gleichspannung ist also die gewünschte Steuergleichspannung für den Oszillator. Der Widerstand 78 dient als Widerstand eines Kopplungsgliedes (Kondensator 74, Widerstand 78), über das die Steuerimpulse (Fig. S bis 7) auch unmittelbar dem Sperrschwinger, und zwar über die Wicklung 68 zugeleitet werden. Da diese Steuerimpulse am Gitter 67 annähernd dieselbe Breite haben wie die Anodenstromimpulse der Röhre 53, wechselt ihr Energieinhalt selbsttätig mit der Phase.

Die Röhre 38 erzeugt Impulse 81, deren Beginn annähernd mit dem Impulsbeginn am Gitter 67 zusammenfällt. Die Stromimpulse 81 erzeugen am Kondensator 83 eine Sägezahnspannung und einen impulsförmigen Spannungsverlauf am Widerstand 84. Beide Spannungen zusammen verlaufen nach der Kurve 86. Mittels des Widerstandes 85 wird der Kondensator 83 jeweils zwischen zwei Impulsen 81 aufgeladen. Die Spannungskurve 86 hat diejenige Form, welche nötig ist, einen sägezahnförmigen Strom in einer Induktivität mit einem gewissen Eigenwiderstand zu erzeugen, also beispielsweise in der Primärwicklung des Transformators 42. Die

Spannung 86 wird in der Röhre 35 verstärkt. Beim Arbeiten der Ablenkstromkreise entstehen, wie oben bereits bemerkt, negative Impulse 46, welche in dem Tiefpaßfilter oder der Integriervorrichtung 28, 31 verformt werden, um die Sägezahnspannung 48 zu bilden, der die Impulse 25 additiv überlagert werden.

Wie oben erläutert, haben die über die Wicklung 68 dem Gitter 6y zugeführten Steuerimpulse dieselbe Breite wie ein Anodenstromimpuls der Röhre 53, z. B. der Impuls 6i^b, und ihre Energie ändert sich daher mit der Phase, wenn auch ihre Kurvenform in der Wicklung 68 etwas abgeflacht werden kann. Wenn daher beim Vorliegen sehr starker Rauschspannungen die Synchronisierimpulse 25 für mehrere Abtastperioden verschwinden, fängt der Oszillator an langsamer zu laufen. Beim Wiedererscheinen der Sychronisierimpulse in der Form nach Fig. 7 wird jedoch eine weitere Frequenzverschieao bung des Oszillators durch die dem Oszillator unmittelbar zugeführten Impulse 6i^ß bis 6i^c verhindert, bis die wiederkehrende Spannung am Kondensator 74 den Filterkondensator 75 erreicht und die normale Phasenlage wiederherstellt. Dadurch wird dem unerwünschten sogenannten »Rollen« oder »Zerreißen« im Fernsehbild entgegengewirkt. Solche Bildstörungen rühren nämlich von dem Verlust einer vollen Abtastperiode her, der bei der schnellen Wiederherstellung der Phasenübereinstimmung zwischen Oszillator und Synchronisierimpulsen weniger als bisher zu befürchten ist.

Die beschriebene Art der Auswertung der Summenspannung trägt außerdem dazu bei, die Rauscheffekte zu vermindern, da die meisten Rauschimpulse, mit Ausnahme derjenigen in unmittelbarer Nachbarschaft der Synchronisierimpulse, unter der Ansprechspannung der Röhre 53 liegen.

Die Dreipolröhre 53 kann die zweite Entladungsstrecke einer Doppeldreipolröhre sein, deren erste Hälfte anderen Zwecken, z. B als Sperrschwingerröhre 38, dienen kann.

Gemäß der Erfindung wird auch eine bessere Anpassung an eine etwaige Phasenmodulation des übertragenden Synchronisierimpulses erreicht, wie sie manchmal durch eine Störung oder eine Instabilität im Synchronisierimpulsgenerator des Senders erzeugt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Anordnung zur Synchronisierung eines Ablenkgenerators, der einen mit steilflankigen Impulsen synchronisierbaren Oszillator enthält und bei der eine Gleichspannung die Frequenz des Oszillators in Abhängigkeit von der Phasenlage der Synchronisierimpulse zu einer im Ablenkgenerator erzeugten Sägezahnspannung steuert, die Sägezahnspannung eine lange schwach geneigte und eine kurze steile Flanke besitzt und die Synchronisierimpulse kurz gegenüber der Sägezahnperiode sind und einer einzigen Sägezahnspannung unmittelbar additiv überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Summenspannung (Fig. 2 bis 4, unten) des Sägezahns (48) und der Synchronisierimpulse (25) in der Nähe des Sägezahnmaximums Steuerimpulse veränderlicher Breite (6i^B, 6i^&, 6i^c) entsprechend dem auf die lange Flanke der Sägezahnspannung fallenden Teil der Synchronisierimpulse abgeleitet werden und daß mittels eines Integrationsgliedes (70, 75) die Steuergleichspannung für den Oszillator (Sperrschwingerröhre 38) gewonnen wird, welche die Sägezahnspannung (48) mit den Synchronisierimpulsen (25) in Phasenüberein-Stimmung hält.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse verschiedener Breite (6i^a, 6i^b, 6i^c) dem Oszillator (Sperrschwinger 38) zusätzlich zu der über das Integrationsglied (70, 75) zugeleiteten Steuergleichspannung auch unmittelbar zugeleitet werden, derart, daß die unmittelbar zugeleiteten Steuerimpulse keinen oder annähernd keinen frequenzregelnden Einfluß auf den Oszillator haben, so- lange sie in regelmäßiger Folge am Oszillator eintreffen, jedoch nach einer zeitweiligen Unterbrechung der Synchronisierimpulsfolge zur Synchronisierung des Oszillators beitragen.

   3, Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differentiationsglied (26, 27) die Synchronisierimpulse (25) durch teilweise Differentiation vor ihrer additiven Überlagerung über die Sägezahnspannung (48) so verformt, daß hinter dem Differentiationsglied die Impulsamplitude während der Impulsdauer schwach abfällt (Fig. 2 bis 4, oben) und dieser Abfall der Neigung der langen Sägezahnflanke entgegengesetzt verläuft.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 720 583; ■schweizerische Patentschrift Nr. 201 785; USA.-Patentschriften Nr. 2 231 998, 2 339 536, 344 810, 2 358 544, 2 358 545; französische Patentschriften Nr. 650 013, 138;

   britische Patentschrift Nr. 472 686.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 5919 4.54