DE954792C - Schaltungsanordnung zur Herstellung eines saegezahnfoermigen Stromverlaufs in einer Spule - Google Patents

Description

Die Ablenkung eines Kathodenstrahles zu einem Fernsehraster erfordert im idealen Falle zeitlich sägezahnartig verlaufende Bewegungen. Die Ablenkschaltungen werden dieser Forderung nicht immer gerecht, und im folgenden sollen an einer speziellen Schaltung für die Bild- bzw. die Zeilenzugablenkung die prinzipiellen Mängel erörtert und die Verbesserungen beschrieben werden, die eine sägezahnförmige Bewegung herzustellen gestatten.

Legt man, wie in Abb. ι gezeichnet ist, die Ablenkspule ίο in den Anodenkreis eines mit einer sägezahnförmigen Spannung gesteuerten Entladungsgefäßes ii, dann fließt über die Spule außer dem Wechselstrom auch der Röhrengleichstrom, der eine Vorablenkung des Kathodenstrahles bewirkt, die unerwünscht ist. Um dies zu vermeiden, legt man in den Anodenkreis zwei parallel geschaltete Zweige, eine Drosselspule 12, über die der Gleichstrom fließt, und einen Kondensator 13 in Reihe mit der Ablenkspule 10, über die nur der Wechselstrom fließt (vgl. Abb. 2). Um außerdem noch die Möglichkeit zu haben, das Ablenkfeld der Spule 10 um einen konstanten Betrag zu ändern, wird die Anodenspannungsquelle 14 noch über den

Potentiometerwiderstand 15 geschlossen und die Spule 10 an den Abgriff dieses Potentiometers gelegt, so entsteht die bekannte Ablenkschaltung in Abb. 3.

Eine Abänderung der Schaltung in Abb. 3 ergibt sich, wenn an Stelle der Drossel 12 die Primärwicklung eines Transformators liegt, in dessen Sekundärkreis die Spule 10 liegt, wobei unter geeigneten. Vorsichtsmaßregeln in diesem Sekundärkreis noch eine Gleichspannungsquelle angebracht werden kann, die einen zusätzlichen Gleichstrom zur Rasterverschiebung erzeugt.

Wählt man als Rohr 11 eine Fünfpolröhre, dann haftet auch bei ideal linearer Charakteristik dieser Röhre den genannten Schaltungen der Mangel an, daß der Ablenkstrom der Spule 10 infolge der Verzweigung des Anodenstromes auf den Drossel- und Spulenzweig nicht linear wird. Durch die Forderung, daß praktisch nur die Spule 10 Arbeitswiderstand sein soll, muß das Verhältnis LIR im Drosselzweig wesentlich größer sein als im Spulenzweig. Eine Berechnung der Stromverzweigung führt zu dem in Abb. 4 gezeichneten Ergebnis. i_R ist der geradlinig ansteigende Röhrenstrom, der sich in den Spulenstrom I₁ und den Drosselstrom i₀ (schraffiert) aufteilt. Bei gleichem Verhältnis LIR in beiden Zweigen könnte man einen linearen Spulenstrom erzwingen, diese Dimensionierung hätte aber folgende Nachteile. Da die Selbstinduktion der Drossel wesentlich größer als die der Ablenk-

• spule ist, müßte auch der Widerstand im Drosselzweig viel größer als im Spulenzweig sein. Dann wären aber wieder viel höhere Betriebsspannungen nötig, um über diesen großen Widerstand den ganzen Röhrengleichstrom fließen zu lassen.

Unter der Voraussetzung, daß die Verhältnisse LIR in beiden Zweigen voneinander verschieden sind, läßt sich eine erhebliche Verbesserung des Spulenstromes aus der Fragestellung erzielen, wie der Röhrenstrom verlaufen muß, wenn der Spulenstrom linear ansteigen soll. Hier ergibt eine Berechnung, daß der Röhrenstrom die Summe aus einem linear ansteigenden und einem exponentiell abklingenden Strom sein muß, wie in Abb. 5 schematisch gezeichnet ist. Dabei ist die

• Zeitkonstante des Exponentialverlaufs gleich dem Verhältnis von Selbstinduktion, zu Widerstand der in der Anodenzuleitung liegenden Drosselspule.

Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Herstellung eines sägezahnförmigen Stromverlaufs in einer Spule, insbesondere einer Ablenkspule, der eine Drosselspule parallel geschaltet ist, derart angeordnet, daß die Parallel- schaltung beider Spulen mit einem Strom gespeist wird, der die Summe aus einem linear ansteigenden und einem exponentiell abfallenden Strom ist, wobei die Zeitkonstante des Exponentialabläufes gleich dem Verhältnis von Selbstinduktion und Widerstand der Drosselspule ist.

Ein Spannungsverlauf nach Abb. 5 läßt sich mit bekannten Mitteln der Schaltungstechnik in mannigfacher Weise herstellen, wobei im allgemeinen mindestens zwei gesteuerte Entladungsgefäße gebraucht werden. Im folgenden sollen zwei Schaltungsanordnungen beschrieben werden, die den aus dem Erfindungsgedanken folgenden Spannungsverlauf mit einem Entladungsgefäß herzustellen gestatten. In Abb. 6 steuert ein Entladungsgefäß 16 in der Schaltung eines Sperrschwingers (starke Rückkopplung zwischen Gitter- und Anodenkreis über Transformator 17) den sägezahnförmigen Spannungsverlauf eines Kondensators 18, der aus der Anodenspannungsquelle 14 über einen in der Anodenleitung des Rohres 16 liegenden Widerstand 19 aufgeladen wird. Das i?C-Glied 18, 19 läßt sich so dimensionieren, daß die Sägezahnform der Kondensatorspannung praktisch einen genau geradlinigen Anstieg hat. Der Transformator 17 enthält noch eine weitere Wicklung, die einen geschlossenen Stromkreis bildet mit einem Gleichrichter 20 und der Parallelschaltung eines Kondensators 21 und eines Potentiometerwiderstandes 22. Die kurzzeitigen Stöße des Anodenstromes lassen auch in diesem Nebenkreis nur kurzzeitige Ströme auftreten, die den Kondensator 21 aufladen. In der übrigen Zeit der Periode entlädt sich diese Kondensatorspannung langsam über den Widerstand 22. Entsprechend der Dimensionierung dieses i?C-Gliedes entsteht eine exponentiell abklingende Kurve.

Die hier interessierende Strom- und Spannungskurven sind in Abb. 7 dargestellt. y_a zeigt die Spannung am Gitter der Röhre 16, "j_b den Anodenstrom der Röhre 16 und gleichzeitig, abgesehen von einem Proportionalitätsfaktor, den Strom im Nebenkreis. J_c zeigt den Verlauf der Spannung des Kondensators 18, y_d die Spannung am RC-Glied 21, 22. Addiert man die Kurven 7_C und 7_rf, dann erhält man die Kurve der Abb. 5.

In der Schaltung der Abb. 6 wird am Potentiometer 22 die Amplitude der exponentiell abklingenden Spannung eingestellt, die dem linearen Sägezahn überlagert werden muß. Zwischen dem Abgriff des Potentiometers 22 und dem negativen Batteriepol liegt ein Potentiometerwiderstand 23, an dem also die Summe der linearen sägezahnförmigen und der exponentiell abklingenden Spannung steht. Diese Spannung dient nun zur Steuerung der Röhre 11, die in der Schaltungsanordnung no der Abb. 3 schon beschrieben war; die erforderlichen Stromamplituden dieser Röhre werden durch den Potentiometerabgriff 23 eingestellt. Die Synchronisierung des Sperrschwingers 16 erfolgt nach einer der zahlreichen Anordnungen, die für diesen Zweck bekannt sind.

Eine zweite Anordnung, die den Spannungsverlauf der Abb. 5 herzustellen gestattet, sei an Hand der Abb. 8 beschrieben. Eine Fünfpolröhre 24 enthält in ihrer Anodenleitung einen Widerstand 25 und in ihrer Kathodenleitung die Parallelschaltung eines Widerstandes 26 und eines Kondensators 27. Parallel zum Entladungsgefäß, zwischen Anode und Kathode, liegt ein Kondensator 28. Die Röhre 24 wird mit positiven Impulsen gesteuert und entlädt dabei den Kondensator 28,

der aus der Anodenspannungsquelle 29 aufgeladen wird, während die Röhre keinen Strom führt. Die Zeitkonstante 25, 28 ist so bemessen, daß die an Kondensator 28 entstehende Sägezahnspannung praktisch genau linear wird. Am i?C-Glied 26, 27 entsteht die exponentiell abklingende Spannung. Die untere Belegung des Kondensators 28 liegt nicht an einem ruhenden Potential, sondern an der Kathode der Röhre 24. Wenn hier im Verlauf einer Periode die Spannung am RC-Glied 26, 27 kleiner wird, erhöht sich gleichzeitig die Ladespannung für den Kondensator 28, das ist ein weiterer Grund dafür, daß der Spannungsverlauf an diesem Kondensator linear wird.

Es ist noch zu bemerken, daß beim Eintreffen eines positiven Impulses am Gitter der Röhre 24 wohl der Kondensator 28 über die Röhre entladen wird, daß aber kein nennenswerter Strom durch den Widerstand 25 entsteht, da dieser bei der bereits erwähnten Bemessung der Zeitkonstante 25, 28 sehr .groß ist. Die Aufladung des RC-Gliedes 26, 27 erfolgt also im wesentlichen durch den zum Schirmgitter der Röhre fließenden Strom. Wenn die Röhre 24 eine Eingitterröhre wäre, würde das i?C-Glied 26, 27 nur von dem konstanten Ladestrom des Kondensators 28 durchflossen.

An einem zwischen der Anode und dem negativen Batteriepol liegenden Potentiometerwiderstand 30 liegt dann die Summe der sägezahnförmig ansteigenden und der exponentiell abklingenden Spannung. An diesem Widerstand wird dann die Spannung abgegriffen, die zur Steuerung der Röhre 11 dient.

Zur Synchronisierung dieses Generators braucht man Impulse, die die Röhre 24 zwischen Stromwert Null und vollem Anodenstrom aussteuern. Es ist auch möglich, die Röhre 24 als Sperrschwinger bei sonst unveränderter Anordnung zu betreiben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung zur Herstellung eines sägezahnförmigen Stromverlaufs in einer Spule, der eine Drosselspule parallel geschaltet ist, insbesondere in einer Ablenkspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung beider Spulen mit einem Strom gespeist wird, der die Summe aus einem linear ansteigenden und einem exponentiell abfallenden Strom ist, wobei die Zeitkonstante des Exponentialablaufs gleich dem Verhältnis von Selbstinduktion und Widerstand der Drosselspule ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem erforderlichen Stromverlauf proportionaler Spannungsverlauf hergestellt wird, der den Strom eines gesteuerten Entladungsgefäßes steuert, in dessen Anodenkreis die Parallelschaltung von Ablenk- und Drosselspule liegt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bestandteile der Spannungskurve in bekannter Weise durch Auf- und Entladung zweier Kondensatoren hergestellt werden, von denen der eine mit einer großen und der andere mit einer kleinen Zeitkonstante entladen wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- und Entladevorgang des mit der großen Zeitkonstante behafteten Kondensators von einem Sperrschwinger gesteuert wird und daß zu dieser Kondensatorspannung eine andere Spannung addiert wird, die an einem Widerstands-Kondensator-Glied kleiner Zeitkonstante entsteht, das in Reihe mit einem Gleichrichter an einer dritten Wicklung des Sperrschwingertransformators liegt.
5. 5. Schaltungsanordnung nach den An-Sprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- und Entladeverlauf eines Kondensators von einem parallel geschalteten gesteuerten Entladungsgefäß, vorzugsweise einer Fünfpolröhre, gesteuert wird, das in Reihe mit einem Widerstands-Kondensator-Glied liegt, an dem der Exponentialverlauf entsteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 192436;
   französische Patentschrift Nr. 821 198;
   britische Patentschrift Nr. 462110.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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