DE943537C

DE943537C - Schaltung zum Synchronisieren eines Saegezahnoszillators

Info

Publication number: DE943537C
Application number: DEN7688A
Authority: DE
Inventors: Peter Johannes Hubertu Janssen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-09-08
Filing date: 1953-09-04
Publication date: 1956-05-24
Also published as: BE522627A; NL172346B; CH316045A; FR1083111A; GB740856A; US2787709A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Synchronisieren eines Sägezahnoszillators in bezug auf eine impulsförmige Steuerspannung, wobei eine dem Oszillator entnommene Spannung und die Steuerspannung einer Phasenvergleichsstufe zugeführt werden, deren Ausgangsspannung die Oszillatorfrequenz regelt und wobei die Rückflanke der vom Oszillator erzeugten sagezahnförmigen Schwingung eine nahezu kosinusförmige Gestalt hat.

Bei solchen bekannten· Schaltungen war es bisher üblich, die Phase der impulsförmigen· Steuerspannung mit der Phase einer der Oszillatorschaltung entnommeinen sagezahnförmigen, impulsförmigen oder sinusförmigen Spannung zu vergleichen.

Es ist dabei in vielen Fällen, insbesondere bei Fernsehempfängern, von Bedeutung, daß die erforderliche Regelspannung zum Nachregeln der Oszillatorfirequenz bei einer möglichst kleinen Änderung der Phasenverschiebung erhalten wird, da eine solche Verschiebung bei Fernsehempfängern eine entsprechende Verschiebung des Fernsehbildes auf dem Schirm der Bildröhre herbeiführt.

Bei Fernsehempfängern wird dem Oszillator daher meist eine sägezahnförmige Spannung entnommen, da im Bereich des Rücklaufs der sagezahnförmigen Spannung, in dem der Phasenvergleich dann praktisch immer erfolgt, ein kleinerer Phasenunterschied eine viel größere Regelspannungsänderung herbeiführt, als z. B. mittels einer sinusförmigen Spannung mit gleichem Scheitelwert erhalten werden kann. Jedoch kann auch dann noch eine Verschiebung auftreten, die etwa 17,5% der Gesamtbreite des Fernseihbildes beträgt.

Die Schaltung nach der Erfindung bezweckt eine Herabsetzung einer solchen Verschiebung, wozu der Umstand benutzt wird, daß die Rückflanke der

vom Oszillator erzeugten sägezahniförmigen Schwingung eine nahezu kosinusförmige Gestalt hat, was häufig der Fall ist, wie es im nachfolgenden noch näher erläutert wird.

Die Schaltung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die dem Oszillator entnommene Spannung vor der Zuführung zur Phasenvergleichsstufe mittels wenigstens eines differenzierenden Netzwerkes in eine Spannung übergeführt wird, die vor und nach der Rücklaufzeit nahezu Null ist, am Anfang dieses Zeitraumes einen 'bestimmten Wert annimmt, sicih darauf nahezu kosinusförmig in den entgegengesetzten Wert ändert und am Ende dieses Zeitraumes wieder nahezu auf Null absinkt.

Die Schaltung nach der Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei stellt Fig. ι das Schema einer Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 die Gestalt des sägezahnförmigen Stromes, dear von einem Oszillator zum Erzeugen von Ab¹ lenkströmen geliefert wird,

Fig. 3 die von einem solchen Strom an einer Spule herbeigeführte Spannung und

Fig. 4 die naclh dem Differenzieren der Spannung nach Fig. 3 entstehende Spannung dar;

Fig. 5 zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung eines Oszillators zum Erzeugen einer Sägezahnspannung;

Fig. 6 ist die beim Differenzieren der Spannung nach Fig. 5 entstehende Spannung, und

Fig. 7 ist die beim Differenzieren der Spannung nach Fig. 6 entstehende Spannung; in Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform eines differenzierenden Netzwerkes dargestellt, welches bei der Schaltung nach Fig. 1 verwendbar ist.

Bei der Schaltung nach Fig. 1 wird die impulsförmige Steuerspanniing ■ 1 der Phasenvergleiühsstufe 2 zugeführt. Dieser Phasenvergleidhsstufe wird gleichzeitig eine dem Sägezahnoszillatoir 3 entnommene Schwingung über einen. Kreis zugeführt, der wenigstens ein differenzierendes Netzwerk 4 enthält, wie es der Fall ist, wenn der 45. Oszillator 3 einen -Ausgangskreis enthält, in dem ein sägezahnförmiger Strom durch eine Induktivität fließt und die entnommene Spannung dieser Spule entnommen wird.

Erzeugt der Oszillator 3 eine sägezahnförmige 50. Spannung und wird diese Spannung zur Phasenvergleic'hsstufe 2 zurückgeführt, so enthält der Zuführungskreis neben dem differenzierenden Netzwerk 4 noch das differenzierende Netzwerk 5, Die Ausgangsspannung der Phasenvergleichsstufe 2 wird als Regelspannung über die Leitung. 6 dem Oszillator 3 zugeführt.

Erzeugt der Oszillator 3 einen sägezahnförmigen Strom, der durch eine Ablenkspule geschickt wird, so hat der durch diese Spule fließende Strom i den in Fig. 2 als Funktion der Zelt ί dargestellten Verlauf, wobei der Strom in linearem Verhältnis zu der Zeit t zunimmt, bis in dem Zeitpunkt i_t der Rücklauf auftritt, wobei sich der durdli die Spule fließende Strom nahezu kosinusförmig ändert infolge der Schwingung, die von. der Spule mit der parallel zu dieser auftretenden Eigenkapazität ausgeführt wird. Beim Ende des Rücklaufs in dem Zeitpunkt i₂ hört diese Schwingung auf, und der Strom nimmt wieder linear mit der Zeit zu.

Der Verlauf der Spannung V_L an der Spule ist . in Fig. 3 dargestellt, woraus hervorgeht, daß diese Spannung sich während des Rücklaufs impulsförmig ändert, wobei die Gestalt des Impulses nahezu sinusförmig ist.

- Bemerkt wird, daß dieser Impuls bei bekannten Schaltungen häufig integriert wird, so daß eine sägezahnförmige Spannung entsteht, die zur Phasenvergleiehsstufe^v <. zurückgeführt wird. Die dabei entstehende sägezahnförmige Spannung hat einen zu der in Fig. 2 für den Strom i dargestellten Funktion entgegengesetzten Verlauf.

Bei der Schaltung nach der Erfindung wird der Spannungsverlauf nach Fig. 3 aber nicht integriert, sondern differenziert, so daß die Spannung Vi nach Fig. 4 entsteht.

Deutlichkeitshalber ist in Fig. 4 gleichzeitig mittels einer gestrichelten Linie angedeutet, wie sich der integrierte Spannungsverlauf mit umgekehrtem Vorzeichen verhält.

Daraus ergibt sich, daß der integrierte Spannungsverlauf und der differenzierte Spannungsverlauf während deor Rücklaufperiode von t_t bis t_a bei gleicher Amplitude gleich sind.

Die ' differenzierte Spannung außerhalb dieses . Zeiitraumes ist jedoch nahezu Null, während die integrierte Spannung in linearem Verhältnis zur Zeit zunimmt. Folglich können zwischen den Impulsen der Steuerspannung 1 auftretende Störimpulse bei Verwendung der differenzierten Spannung keinen Einfluß ausüben, was bei Anwendung der integrierten Spannung allerdings der Fall ist. Es- ist daher bei Verwendung des differenzierten Spannungsverlaufs möglich, die Amplitude der Spannung wesentlich zu vergrößern, ohne daß dabei die Empfindlichkeit für Störungen erhöht wird, was bei der integrierten Spannung nicht möglich ■ist. Folglich ergibt sich während der Rücklaufperiode t_i bis ΐ₂ ein !»sinusförmiger Verlauf, dessen Steilheit viel größer als bei Verwendung der integrierten Spannung ist.

Diese Steilheit kann noch wesentlich erhöht werden, wenn das differenzierende Netzwerk einen spannungisabhängigen Widerstand enthält. Ein solches Netzwerk ist in Fig. 8 dargestellt und enthält die Reihenschaltung eines Kondensators 7, eines Widerstandes 8 und eines spannungsabhängigen Widerstandes 9, wobei der Reihenschaltung das Eingangssignal zugeführt wird. Die Ausgangsspannung wird dem spannungsah'hängigen Widerstand 9 entnommen.

Wird einem solchen Netzwerk eine Spannung nach _ Fig. 3 zugeführt, so hat der Widerstand 9 einen Höchstwert in den Zeitpunkten, in denen der Strom minimal ist, so daß die Steilheit der Ausgangsspannung gegenüber einer ohne einen spannungsabhängigen Widerstand differenzierten Span-

nung mit gleicher Ausgangsamplitude wesentlich vergrößert ist.

Erzeugt der Oszillator 3 eine Sägezahnspannung mit einem während des Rücklaufe nahezu kosinusförmigen Verlauf, so entsteht eine Spannung V, wie in Fig. 5 dargestellt ist.

Einmaliges Differenzieren liefert die Spannung V nach Fig. 6, aus der durch nochmaliges Differenzieren die Spannung V" nach Fig. 7 entsteht, die, gegebenenfalls nach erfolgter Phasenumkehrung, der Phasenvergleichsstufe 2 zugeführt wird.

Auch bei dieser Schaltung läßt sich wieder ein differenzierendes Netzwerk mit einem spannungsabhängigen Widerstand verwenden, und zwar in der zweiten differenzierenden Stufe, also der Stufe 4, die unmittelbar vor der Phasenvergleichsstufe 2 liegt.

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltung zum Synchronisieren eines Sägezahnoszillators in, bezug auf eine impulsförmige Steuerspannung, wobei eine dem Oszillator entnommene Spannung und die Steuerspannung einer Phasenvergleichsstufe zugeführt werden, deren Ausgangsspannung die Öszillatorfrequenz regelt und wobei die Rückflanke der vom Oszillator erzeugten sägezahnföirmigen Schwingung eine nahezu kosinusförmige Gestalt hat, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Oszillator entnommene Spannung vor der Zuführung zur Phasenvergleichsstufe mittels wenigstens eines differenzierenden Netzwerkes in eine Spannung umgesetzt wird, die vor und nach der Rücklaufperiode nahezu Null ist, am Anfang dieser Periode einen bestimmten Wert annimmt, sich darauf nahezu kosinusförmig in den entgegengesetzten, Wert ändert und am Ende dieser Periode wieder nahezu auf Null absinkt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das differenzierende Netzwerk, dessen Ausgangsspannung der Phasenvergleichsstufe zugeführt wird:, aus der Reihenschaltung eines Kondensators, eines Wider-Standes und eines spannungsabhängigen. Widerstandes besteht und die Ausgangsspannung des Netzwerkes wenigstens teilweise dem spannungsabhängigen Widerstand entnommen wird.

Angezogene Druckschriften:
Philips Technische Rundschau, April 1952, S. 315.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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