DE963636C - Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines saegezahnfoermigen Stromes in einer Spule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Stromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre und eines über einen Transformator mit einem Ausgangskreis der Röhre gekoppelten Reihenspardiodenkreises.

Solche Schaltungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, die alle den Nachteil aufweisen, daß nach dem Beendigen des Rückschlags des sägezahnförmigen Stromes unerwünschte Schwingungen im Strom durch die Spule auftreten, was vielfach störend ist, insbesondere wenn die Spule einen Teil des Ablenksystems für das Kathodenstrahlenbündel einer Wiedergaberöhre eines Fernsehempfängers bildet.

Wie noch näher beschrieben wird, sind die Störschwingungen auf das Ausschwingen von Schwingungskreisen zurückzuführen, die von vorhandenen Streuinduktivitäten und -kapazitäten gebildet werden, welche auch bei sehr sorgfältigem Aufbau der verschiedenen Einzelteile der üblichen Schaltungen nicht vermieden werden können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Auftreten dieser Schwingungen durch eine bestimmte Kopplungsweise der Spule wesentlich abgeschwächt werden kann.

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Die Schaltung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß der Teil der Transformatorwicklung, mit dem der Reihenspardiodenkreis verbunden ist, parallel zur Primärwicklung eines zweiten Transformators liegt, an dessen Sekundär-" wicklung die Spule angeschlossen ist, und diese parallel geschalteten Wicklungen auf getrennte Teile eines für die beiden Transformatoren gemeinsamen Kernes aufgewickelt sind. ίο Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. ι stellt eine bekannte Schaltungsanordnung und

Fig. 2 das Ersatzschema der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dar;

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, deren Ersatzschema in
Fig. 4 dargestellt ist;

Fig. 5 ist ein Schema zur Erläuterung einer weiteren, bei der Schaltung nach Fig. 3 verwendbaren Maßnahme.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird •25 dem Steuergitter der Röhre 1 auf die übliche Weise eine Sägezahnspannung zugeführt. Der Anodenkreis der Röhre 1 enthält die Reihenschaltung einer als Autotransformator ausgebildeten Spule 2, eines Kondensators 3 und einer Anodenspeisebatterie 4. Der Verbindungspunkt 5 zwischen der Batterie 4 und dem Kondensator 3 ist mit der Anode der Diode 6 verbunden, deren Kathode mit einem Punkt 7 des Autotransformators 2 gekoppelt ist.

.35 Zwischen einer Anzapfung 8 und dem unteren Ende der Autotransformatorspule 2 liegt die Ablenkspule 9. Bekanntlich wird in der Ablenkspule 9 ein Sägezahnstrom erzeugt, und die Diode 6 ist wenigstens während des Anfangs des Hinlaufes des Sägezahnstromes stromleitend, wobei der Kondensator 3 mit dem in der Zeichnung angegebenen Vorzeichen aufgeladen wird und so. die Wirkung der Batterie 4 im Anodenkreis der Röhre 1 unterstützt.

Da zwischen den verschiedenen Wicklungsteilen der AutotransfoTmatorspule 2 eine Streuung vorliegt, ergibt sich am Ende des Rückschlags des Sägezahnstromes, also in dem Zeitpunkt, wo die Diode 6 stromleitend wird, eine unerwünschte Schwingungserscheinung im Kreis der Spule 9.

In Fig. 2 ist das Ersatzschema für Wechselstrom der Schaltung nach Fig. 1 dargestellt.

Am Ende des Rückschlags des sägezahnförmigen Stromes durch die- Spuk 9 ist noch Energie in der Spule 12 vorhanden, welche die Anodenstreuinduktivität darstellt. Beim Leitendwerden der Diode 6 verursacht diese Energie einen Strom durch den im wesentlichen von d;cr Induktivität 12, der Induktivität 10, der Diode 6 und der Kapazität 13 gebildeten Kreis. Da die Ablenkspule zwischen dem Verbindungspunkt der Induktivitäten 10 und 12 und der Anode der Diode 6 und daher parallel zu einem Teil des obenerwähnten Schwingungskreises liegt, fließt ein unerwünschter Strom durch die Spule 9.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung enthält der Anodenkreis der Röhre 1 wieder eine als Autotransformator ausgebildete Spule 14, die auf einem Kern 15 aufgewickelt ist und in Reihe mit dem Kondensator 3 und der Anodenspeisebatterie 4 liegt. Der Reihenspardiodenkreis, der den Kondensator 3 und die Diode 6 enthält, ist an den Teil 16 der Spule 14 in den Punkten 17 und 18 angeschlossen. Auf einem getrennten Teil des Kernes 15 ist die als Autotransformator ausgebildete Spule 19 gewickelt, an die zwischen den Punkten 20 und 21 die Ablenkspule 19 angeschlossen ist.

Das obere Ende 22 der Spule 19 ist mit dem Punkt 17 der Spule 14 verbunden, während das Unterende 21 der Spule 19 mit dem Unterende 18 der Spule 14 verbunden ist, so daß der Teil 16 der Spule 14, also der Teil, an den der Reihenspardiodenkreis angeschlossen ist, parallel zur Primärwicklung 19 des Autotransformators liegt, mit dem die Ablenkspule verbunden ist.

Vollständigkeitshalber wird bemerkt, daß es bei einer solchen Parallelschaltung zweier auf denselben Kern aufgewickelter Wicklungen vorteilhaft ist, dafür Sorge zu tragen, daß die in diesen Wicklungen in noch nicht parallel geschaltetem Zustand induzierten Spannungen gleich sind und das gleiche Vorzeichen aufweisen.

Das Wechselstfomersatzschaltbild der Schaltung nach Fig. 3 ist in Fig. 4 dargestellt.

Dabei ist der Autotransformator 14 durch die Induktivitäten 23, 24, 25, 26 und der Autotransformator 19 durch die Induktivitäten 26, 27, 28, 29 dargestellt. Die Induktivität 26 stellt dabei den von den beiden Transformatoren umfaßten gemeinsamen Hauptfluß durch den Kern 15 dar. Die Induktivität 25 stellt die direkte Kopplung zwischen den beiden Teilen der Wicklung 14 und ebenso die Induktivität 29 die direkte Kopplung zwischen den beiden Teilen der Wicklung 19 dar. Auch sind in dieser Figur in der Praxis bestimmte Werte für die Induktivitäten angegeben.

Am Ende des Rückschlag«; ist wieder Energie in der Induktivität 23 vorhanden, so daß beim Leitendwerden der Diode 6 wieder eine Schwingung im Kreis 23, 24, 6, 13 entsteht. Von der sodann im Verbindungspunkt der Induktivitäten 23 und 24 auftretenden Spannung kommt nur ein kleiner Teil über die Induktivitäten 25, 29 an die Induktivität 27, und dieser kleine Teil der Schwingungsamplitude ist sodann die noch Störungen in der Ablenkspule 9 herbeiführende Quelle. Wie aus den in Fig. 4 angegebenen Zahlenwerten abgeleitet werden kann, ist auf diese Weise die Amplitude der Störung in der Ablenkspule 9 etwa 73mal kleiner geworden.

Voliständigkeitshalber wird bemerkt, daß bei Anwendung der Erfindung die Verwendung von Autotransformatoren nicht erforderlich ist, sondern daß auch Transformatoren mit getrennten Primär- und Sekundärwicklungen verwendbar sind und

ferner im Reihenspardiodenkreis an Stelle einer Diode auch eine Röhre mit einem Steuergitter verwendet werden kann, wie es in bestimmten Fällen für Linearisierungszwecke der Fall ist.
Bei Anwendung der oben beschriebenen Schaltungsanordnung ist die wichtigste Quelle für das Auftreten von Störschwingungen im Ablenkstrom nahezu unschädlich gemacht, da, wie sich ergeben hat, die Amplitude der auftretenden Schwingungen

ίο um ein 50- bis ioofaches kleiner ist als bei den bisher üblichen Schaltungen. Es ergibt sich dann aber, daß noch eine vorher nicht oder kaum wahrnehmbare zweite Ursache für das Auftreten von Störschwingungen vorhanden ist, die auf den Umstand zurückzuführen ist, daß der Transformator, mit dem die Ablenkspule gekoppelt ist, eine Streuinduktivität und eine Eigenkapazität besitzt. Auch diese Ursache kann größtenteils neutralisiert werden, wie es an Hand von Fig. 5 erläutert wird.

In Fig. 5 ist die zwischen den Punkten 21 und 22 liegende Spule 19 der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 nochmals dargestellt.

Zwischen den Punkten 20 und 21 ist die Ablenkspule 9 angeschlossen, von der hier angegeben ist, daß sie, abgesehen vom Widerstand der Spule, aus der Parallelschaltung der Induktivität 30 und der Eigenkapazität 31 besteht.

In der Verbindungsleitung zwischen dem Punkt 20 der Spule 19 und dem oberen Ende der Ablenkspule 9 ist gleichzeitig die Streuinduktivität 32 des Autotransformators angegeben, und die Kapazitäten 33 und 34 stellen die Kapazitäten der Teile 35 und 36 der Spule 19 dar. Verhalten sich die Kapazitäten 33 und 34 umgekehrt wie die über den Teilen 35 und 36 der Spule 19 auftretenden Teilspannungen, so daß die beiden Teile dieser Spule verhältnismäßig gleiche Kapazität aufweisen, so ist der Umstand, daß zu der Kapazität 34 noch die Kapazität 31 der Spule 9 parallel geschaltet ist, die Ursache einer».Störung dieses Verhältnisses, so daß beim Leitendwerden der Diode 6, die, wie aus Fig. 3 ersichtlich, nahezu einen Kurzschluß der Wicklung 19 darstellt, die Spannung im Punkt 20 nicht gleich derjenigen im Punkt 37 sein wird, so daß eine Spannung über die Streuinduktivität 32 entsteht, die eine Schwingung im Ablenkstrom durch die Spule 9 herbeiführt. Diese Schwingung kann dadurch nahezu völlig vermieden werden, daß der Teil 36 der Spule 19 verhältnismäßig so viel kapazitätsarmer als 'der Teil gewickelt wird, daß das dabei auftretende Verhältnis zwischen der Summe der Kapazitäten 34, 31 und der Kapazität 33 gerade dem Spannungsverhältnis zwischen den Teilen 36 und 35 der Spule 19 entspricht. Es ist einleuchtend, daß das gewünschte Verhältnis auch dadurch erzielt werden kann, daß dem Teil 35 eine verhältnismäßig größere Kapazität gegeben wird oder parallel zu diesem Teil eine zusätzliche Kapazität geschaltet wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Stromes in einer Spule mittels einer Entladungsröhre und eines Reihenspardiodenkreises, der über einen Transformator mit einem Ausgangskreis der Röhre gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Transformatorwicklung, an den der Reihenspardiodenkreis angeschlossen ist, parallel zur Primärwicklung eines zweiten Transformators liegt, an dessen Sekundärwicklung die Spule angeschlossen ist, und diese parallel geschalteten Wicklungen auf getrennte Teile eines für die beiden Transformatoren gemeinsamen Kernes aufgewickelt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem als Autotransformator ausgebildeten zweiten Transformator der Teil, an den die Spule angeschlossen ist, eine solche Kapazität aufweist, daß die Summe dieser Kapazität und der Kapazität der Spule und die am übrigen Teil des Autotransformators auftretende Kapazität in umgekehrtem Verhältnis zu den über den zuerst genannten und den zuletzt genannten Teil des Autotransformators auftretenden Spannungen stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 476 164;
Telefunken-Zeitung, 25. Jahrgang, Juni 1952,
Heft 15, S. 107 bis 114.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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