DE969707C

DE969707C - Cathode ray deflector

Info

Publication number: DE969707C
Application number: DER5082A
Authority: DE
Inventors: Arthur William Vance
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1949-12-31
Filing date: 1950-12-24
Publication date: 1958-07-10

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. JULI 1958ISSUED JULY 10, 1958

R 5082 VIII c/2jgR 5082 VIII c / 2jg

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathodenstrahl-Ablenkeinrichtung mit einer Übertragungsleitung, die einen bestimmten Wellenwiderstand R aufweist, zur Zuführung von Ablenkströmen aus einem Ablenkgenerator an eine Ablenkspule mit einem induktiven Widerstand L und einem ohmschen Widerstand tl· The invention relates to a cathode ray deflection device with a transmission line, which has a certain characteristic impedance R , for supplying deflection currents from a deflection generator to a deflection coil with an inductive resistance L and an ohmic resistance tl

Es besteht häufig das Bedürfnis, einen Ablenkstrom von erheblicher Leistung über eine beträchtliche Entfernung zu übertragen. Zum Beispiel ist es bei Fernsehaufnahmeeinrichtungen in hohem Grade erwünscht, die Einrichtungen und Schaltungen, welche am Ort der Kamera oder der Bildaufnahmeröhre vorhanden sein müssen, nach Möglichkeit zu verkleinern. Um eine derartige Vereinfachung zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Leistung für die Strahlablenkung einer solchen Aufnahmeröhre an einem von der Aufnahmekamera entfernten Punkt zu erzeugen und sie mittels koaxialer Leitungen od. dgl. dem Ablenkjoch der Fernsehaufnahmeröhre zuzuleiten.There is often a need to have a considerable power deflection current over a considerable distance transferred to. For example, in television recording equipment, it is highly desirable the devices and circuits which are present at the location of the camera or the image pickup tube need to be downsized if possible. To achieve such a simplification, it is useful to the power for the beam deflection of such a pick-up tube at one of the pick-up camera To generate distant point and od by means of coaxial lines. Like. The deflection yoke of the television pickup tube forward.

Da der Ablenkstrom im allgemeinen Sägezahnform haben muß und eine Reihe von Oberwellen enthält, muß die Fernübertragung zwischen dem entfernt aufgestellten Ablenkgenerator und der Kamera-Ablenkspule sehr sorgfältig geschehen. Da die Ablenkspule bei den normalerweise verwendeten Ablenkfrequenzen einen hohen Blindwiderstand hat, und zwar besonders bei der Zeilenablenkfrequenz, bildet die Fernübertragung ein ziemlich schwieriges Problem, so daß bei ungeeigneter Lösung Verzerrungen der Sägezahnkurve auftreten.Since the deflection current must generally have a sawtooth shape and contain a number of harmonics, requires remote transmission between the remote deflection generator and the camera deflection coil done very carefully. Because the deflection coil at the deflection frequencies normally used has a high reactance, especially at the line deflection frequency, forms the long-distance transmission a rather difficult problem, so that if the solution is unsuitable, the sawtooth curve will be distorted appear.

Ferner müssen gewöhnlich Dämpfungseinrichtungen für die Ablenkspule vorgesehen werden, um Schwin-Furthermore, damping devices must usually be provided for the deflection coil in order to

809 565/55809 565/55

gungen der Ablenkwicklung im Anschluß an den Sägezahnrücklauf zu vermeiden. Diese Dämpfung besteht gewöhnlich aus einer Elektronenröhre, die in Reihe mit einem geeigneten Dämpfungswiderstand liegt. Die Schwingungen, welche in einem solchen Dämpfungskreis entstehen, führen jedoch zu störenden Beeinflussungen in benachbarten Kreisen, abgesehen davon, daß sie den Kosten- und Raumaufwand einer zusätzlichen Elektronenröhre erfordern. Man sieht ohneavoidance of the deflection winding following the sawtooth return. This attenuation exists usually from an electron tube in series with a suitable damping resistor. the Vibrations that arise in such a damping circuit, however, lead to disruptive influences in neighboring districts, apart from the fact that they represent an additional cost and space requirement Require electron tube. You can see without

ίο weiteres, daß diese beiden Nachteile, insbesondere bei Fernsehaufnahmegeräten, schwer wiegen, bei denen Fernsehverstärkerstufen mit sehr niedrigem Eingangspegel vorhanden sind und in denen, wie oben erläutert, die Anzahl der notwendigen Bestandteile möglichst vermindert werden soll.ίο further that these two disadvantages, in particular at Television recording devices, which have television amplifier stages with a very low input level and in which, as explained above, the number of necessary components should be reduced as much as possible.

Ein Zweck der vorliegenden Anordnung besteht darin, eine elektromagnetische Ablenkspule mit dem Ablenkgenerator über ein einfaches koaxiales Kabel oder über ein anderes Verbindungskabel von beliebiger Länge verbinden zu können, ohne erhebliche Kurvenformverzerrungen hervorzurufen.One purpose of the present arrangement is to provide an electromagnetic deflection coil with the Deflection generator via a simple coaxial cable or via any other connecting cable of any To be able to connect length without causing significant waveform distortion.

Bei der vorliegenden Anordnung kann auch auf eine besondere Dämpfungsvorrichtung für das Ablenkjoch verzichtet werden.In the present arrangement, a special damping device for the deflection yoke can also be used be waived.

Zur Erreichung dieses Zieles wird gemäß der Erfindung mit der Ablenkspule ein ohmscher Widerstand R_e in Reihe geschaltet und zu dieser Reihenschaltung ein aus einem Kondensator C und einem weiteren in Reihe zum Kondensator liegenden ohmschen Widerstand Rt bestehender Zweig parallel geschaltet und beachtet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind:To achieve this goal, according to the invention, an ohmic resistor R _{e is connected} in series with the deflection coil and a branch consisting of a capacitor C and a further ohmic resistor Rt in series with the capacitor is connected in parallel to this series circuit and it is ensured that the following relationships are met are:

i = R.i = R.

Re =Re =

Die Größe des Kondensators der zweiten Reihenschaltung läßt sich dann durch die Induktivität des Ablenkjoches und durch den Widerstand R folgendermaßen ausdrücken:The size of the capacitor of the second series connection can then be expressed by the inductance of the deflection yoke and by the resistance R as follows:

C=-C = -

Wenn diese Gleichung erfüllt ist, ist sowohl der Eingangswiderstand der Ablenkeinrichtung als auch der über die Ablenkspule fließende Strom frequenzunabhängig, und der Ablenkspule kann daher sein Strombedarf über ein einfaches koaxiales Kabel von dem entfernt aufgestellten Ablenkgenerator aus zugeführt werden.
In der Zeichnung bedeutet 10 einen geeigneten Steuergenerator, der ein taktgebendes Signal liefert. Dieser Generator kann eine beliebige bekannte Form annehmen, z. B. ein Kippschwingungsgenerator, ein Multivibrator, ein Sinusgenerator usw". sein. Mit der Ausgangsspannung des Schwingungserzeugers 10 wird dann ein gewöhnlicher Sägezahngenerator 12 und ein gewöhnlicher Impulsgenerator 14 synchronisiert, deren Ausgangsspannungen durch die Kurven 16 und 18 dargestellt sind. Die Ausgangsspannungen des Sägezahn- und des Impulsgenerators werden beispielsweise mittels der Potentiometer 20 und 22 abgeschwächt und über die Abgriffkontakte dieser Potentiometer einer Additionsstufe 24 zugeführt. Der Additionskreis 24 summiert die Impulse zu der. Sägezahnkurve, so daß eine zusammengesetzte Kurvenform 26 entsteht, die am Steuergitter 28 einer Röhre 30 liegt.When this equation is satisfied, both the input resistance of the deflector and the current flowing through the deflection coil are independent of frequency and the deflection coil can therefore receive its power requirements via a simple coaxial cable from the remote deflection generator.
In the drawing, 10 denotes a suitable control generator which supplies a clock signal. This generator can take any known form, e.g. B. a relaxation oscillation generator, a multivibrator, a sine wave generator, etc. ". With the output voltage of the oscillation generator 10, an ordinary sawtooth generator 12 and an ordinary pulse generator 14 are synchronized, the output voltages of which are represented by curves 16 and 18. The output voltages of the sawtooth generator are synchronized. and the pulse generator are weakened, for example, by means of potentiometers 20 and 22 and fed to an addition stage 24 via the tapping contacts of these potentiometers .

Die Röhre 30 dient als ein praktisch linearer Verstärker, so daß die Kurvenform an der Sekundärwicklung 32 eines Ausgangstransformators 34 praktisch mit der Kurve 26 übereinstimmt. Die Amplitude der Verstärkerausgangsspannung kann durch Beeinflussung der Gegenkopplung in der Kathodenzuleitung der Röhre 30 eingestellt werden, beispielsweise mittels eines Potentiometers 36 und einem Widerstandskondensatorglied 38.The tube 30 serves as a practically linear amplifier, so that the waveform appears on the secondary winding 32 of an output transformer 34 practically coincides with curve 26. The amplitude the amplifier output voltage can be influenced by influencing the negative feedback in the cathode lead of the tube 30 can be adjusted, for example by means of a potentiometer 36 and a resistor capacitor element 38.

Die über einen geringen Innenwiderstand gelieferte Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung 32 wird der in zwei Spulen 40 unterteilten Ablenkspule zwischen den Klemmen X-X zugeführt, und zwar über eine beliebige Übertragungsleitung, z. B. ein koaxiales Kabel 42 mit geringem Widerstand. Um jedoch das Problem eines geeigneten Abschlusses der Übertragungsleitung oder des koaxialen Kabels zu vereinfachen, wird, wie oben beschrieben, ein Widerstand 44 von der Größe R_e in Reihe mit den Wicklungen 40 geschaltet und ein Widerstandskondensatorglied 46,48 (mit der Widerstandsgröße Rt und der Kapazitätsgröße C) parallel mit den Spulen 40 und dem Widerstand 44 gelegt. Das Widerstandselement yl innerhalb der punktiert gezeichneten Umrandung 50 soll den ohmschen Widerstand der Spulen 40 andeuten. Die Induktivität der Wicklung 40 ist mit L bezeichnet.The output voltage at the secondary winding 32, which is supplied via a low internal resistance, is fed to the deflection coil, which is divided into two coils 40, between the terminals XX , via any transmission line, e.g. B. a coaxial cable 42 with low resistance. However, in order to simplify the problem of a suitable termination of the transmission line or the coaxial cable, a resistor 44 of the size R _{e is connected} in series with the windings 40 and a resistor capacitor member 46,48 (with the resistance Rt and the Capacitance size C) placed in parallel with the coils 40 and the resistor 44. The resistance element yl within the border 50 shown in dotted lines is intended to indicate the ohmic resistance of the coils 40. The inductance of the winding 40 is denoted by L.

Wenn R_x = r_z + R_e = ]ß-, ist der Abschlußwiderstand der Leitung 42 für alle Frequenzen rein ohmisch und der durch die Ablenkspule fließende Strom frequenzunabhängig. Es treten daher keine störenden Blindkomponenten auf. Bei der Anwendung der vorliegenden Anordnung auf Einrichtungen mit Ausgangsverstärkern, die einen Ausgangswiderstand R₀ haben, hat es sich als günstig herausgestellt, R_t = R₀ = R_e -f- tl und. den Wellenwiderstand der Leitung 42 gleich R₀ zu machen.If R _x = r _z + R _e = ] ß- , the terminating resistance of line 42 is purely ohmic for all frequencies and the current flowing through the deflection coil is frequency-independent. There are therefore no disruptive reactive components. When applying the present arrangement to devices with output amplifiers which have an output resistance R ₀ , it has been found to be favorable, R _t = R ₀ = R _e -f- tl and. to make the characteristic impedance of line 42 equal to R _0.

Da bei vielen Anwendungen der ohmsche Bestandteil R_e, d. h. der Widerstand 44 in Reihe mit der Wicklung 40 den induktiven Widerstand des Joches i°5 bei den Ablenkfrequenzen überwiegt, muß man die der Induktivität zugeführte Spannungskurve mit Rücksicht auf den Einfluß, den der Reihenwiderstand auf die Kurvenform des Ablenkstromes ausübt, kompensieren. In der Zeichnung, in der eine für Fernsehzwecke übliche Ablenkschaltung dargestellt ist, bei der ein Sägezahnstrom in der Wicklung 40 vorhanden sein muß, wird die ohmsche Komponente R_e durch Addition einer Impulskomponente zu der Sägezahnkurve 16 korrigiert. Durch Veränderung des Verhält- "5 nisses der Sägezahnkomponente zu der Impulskomponente mittels der Potentiometer 20 und 22 läßt sich eine beliebige Korrektion des Einflusses des Reihenwiderstandes R_e erzielen. Die Rastergröße bei der Strahlablenkung in der Kathodenstrahlröhre 52 kann natürlich, wie oben bemerkt, durch die Einstellung der Gegenkopplung im Kathodenkreis der Röhre 30 eingestellt werden.Since in many applications the ohmic component R _e , ie the resistor 44 in series with the winding 40, outweighs the inductive resistance of the yoke i ° 5 at the deflection frequencies, the voltage curve supplied to the inductance must be determined with regard to the influence that the series resistance has on the curve shape of the deflection current exercises, compensate. In the drawing, which shows a deflection circuit which is customary for television purposes and in which a sawtooth current must be present in the winding 40, the ohmic component R _e is corrected by adding a pulse component to the sawtooth curve 16. By changing the ratio of the sawtooth component to the pulse component by means of the potentiometers 20 and 22, any desired correction of the influence of the series resistance R _{e can be} achieved Adjustment of the negative feedback in the cathode circuit of the tube 30 can be adjusted.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einen sägezahnförmigen Ablenkstrom beschrieben wurde, sei bemerkt, daß sie -keineswegs auf einen derartigenAlthough the invention has been described with reference to a sawtooth deflection current, it should be noted that it is by no means in such a way

Fall beschränkt ist. Der rein ohmsche Charakter der Belastung einer Übertragungsleitung macht vielmehr den Betrieb dieser Leitung praktisch unabhängig von der Kurvenform. Man sieht jedoch, daß bei Benutzung anderer Kurvenformen eine andere Korrektur für die ohmsche Komponente R_e des Widerstandes vorgenommen werden muß. Außerdem hängt die Möglichkeit der Benutzung eines linearen Verstärkers 30 von der Leitung ab, die am Ausgang der Summationsstufe 24 zur Verfügung steht. In vielen Fällen kann man bereits in einer einzigen Stufe eine zusammengesetzte Spannung zur Zuführung an die koaxiale Leitung 42 erzeugen, welche den gewünschten Strom durch die Wicklung 40 hervorrufen kann. In diesen Fällen ist es nicht nötig, getrennte Sägezahn- und Impulsgeneratoren sowie Summierstufen zu verwenden.Case is limited. Rather, the purely ohmic nature of the load on a transmission line makes the operation of this line practically independent of the curve shape. It can be seen, however, that when using other waveforms, a different correction must be made for the ohmic component R _{e of the resistance.} In addition, the possibility of using a linear amplifier 30 depends on the line which is available at the output of the summation stage 24. In many cases, a composite voltage can be generated in a single stage for supply to the coaxial line 42, which voltage can produce the desired current through the winding 40. In these cases it is not necessary to use separate sawtooth and pulse generators and summing stages.

Man sieht ferner, daß der Abschluß der koaxialenIt can also be seen that the end of the coaxial

Leitung 42 rein ohmisch ist und daß daher die Länge der Übertragungsleitung oder des koaxialen Kabels keine besondere Rolle spielt, abgesehen von der Verkleinerung der Signalamplitude, die durch Verluste auf der Leitung hervorgerufen wird. Dieser Vorteil ist insbesondere wichtig bei Fernsehaufnahmeeinrichtungen, die, wie oben bemerkt, an einem vom Ablenkgenerator entfernten Punkt aufgestellt werden müssen.Line 42 is purely ohmic and that is therefore the length of the transmission line or coaxial cable does not play a special role, apart from the reduction in signal amplitude caused by losses is caused on the line. This advantage is particularly important in television recording equipment, which, as noted above, must be set up at a point remote from the deflection generator.

Claims

Claim:

Cathode ray deflection device with a transmission line, which has a certain characteristic impedance (R) , for supplying deflection currents from a deflection generator to a deflection coil with an inductive resistance (L) and an ohmic resistance (r £), characterized in that the deflection coil ( 40) an ohmic resistor (R _e ) is connected in series, that a branch consisting of a capacitor (C) and another ohmic resistor (Rt) in series with the capacitor is connected in parallel to this series circuit and that the following relationships are met :

• = r _z + R. = / ■ = - =

Considered publications:
Barkhausen, Textbook of Electron Tubes, i. Tape,

5th edition, 1945, p. 200;
Droste, "The Neumeyer Book", 1934, Nuremberg,

p. 175;

Bell System Technical Journal, Vol. 7, 1928, p. 441, 442.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings