NO115964B - - Google Patents

Description

Koplingsanordning for korreksjon av putefortegning ved avbøyning av elektronstrålen i et bilderør.

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning

for korreksjon av putefortegning ved avbøyning

av elektronstrålen i et bilderør i to vinkelrett

på hverandre stående retninger, og omfattende

en første avbøyningsspole for avbøyning i den

første retning med forholdsvis høy frekvens, fortrinnsvis i horisontalretningen, hvilken spole -til-føres en sagtannformet strøm fra en første

strømkilde som er parallellkoplet med en første

vikling på en transduktorkjerne med ulineær

magnetiseringskurve, og en andre avbøynings-spole for avbøyning i den andre retning med en

forholdsvis lav frekvens, fortrinnsvis i vertikalretningen, hvilken andre spole tilføres en sagtannformet strøm fra en andre strømkilde og

som i det minste delvis gjennomstrømmer en

andre vikling på transduktorkjernen.

En slik anordning er kjent fra tysk patent-skrift nr. 1.023.078. Ved denne kjente anordning

anvendes det såkalte potensiometerprinsipp, det

vil si for korreksjon av putefortegningen blir det parallelt med den egentlige avbøyningsspole koplet en på en transduktorkjerne viklet vikling, og det hele forbindes med en strømkilde som leverer en sagtannstrøm for avbøyning av elektronstrålen i en xetning. Viklingens selvinduksjon endres ved den sagtanmformede strøm som sørger for avbøyningen i den andre retning. Dette skjer for korreksjon av den vertikale av-bøyning ved hjelp av den horisontale avbøyning slik at de horisontale linjer rettes ut, såkalt nord-syd korreksjon. Det samme skjer for korreksjon av den horisontale avbøyning ved hjelp av den vertikale avbøyning, idet lengden av av-søkningen i horisontalretningen korrigeres, den såkalte øst-vest korreksjon.

Øst-vest korreksjonen egner seg for poten-siometerprinsippet, men det gjør ikke • nord-syd korreksjonen, fordi ved nord-syd korreksjonen må en strøm med forholdsvis lav frekvens kor-

rigeres med en meget høyere takt, nemlig takten i den forholdsvis høye frekvens for den andre avbøyningsretning. Da den indre motstand i den andre strømkilde tilnærmet er ohmsk, har en selvinduksjonsendring praktisk talt ingen inn-virkning på amplituden av den strøm som leveres fra den andre kilde, uten at selvinduksjonsverdien for den vikling hvis selvinduksjon skal endres, er meget stor. I dette tilfelle opptrer imidlertid uønskede faseforskyvnimger.

Det er derfor allerede foreslått å utføre øst-vest korreksjonen ved hjelp av en transduktor og nord-syd korreksjonen ved hjelp av et særskilt modulatorrør eller en særskilt' transistor. Dette betyr imidlertid et ekstra modulatortrinn med tilhørende koplingselementer, hvilket na-turligvis er kostbart. Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en koplingsanordning ved hvis hjelp både nord-syd og øst-vest korreksjonen kan utføres ved hjelp av en transduktor.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at anordningen inneholder et faseforskyvningsnett-verk for å faseforskyve den som følge av strøm-men gj ennom den første vikling, og som følge av kjernematerialets ulinearitet, i den andre vikling induserte spenning .tilnærmet 180°, og tilføre den faseforskjøvne spenning til den andre av-bøyningsspole som har en slik selvinduksjonsverdi at spenningen integreres.

Det skal bemerkes at oppfinnelsen er basert på den kjennsgjerning at ved anvendelse av en transduktor opptrer en i og for seg uønsket tilbakevirkning som slik det skal forklares nærmere nedenfor, har til følge at den allerede for-håndenværende putefortegning av de horisontale linjer (det vil si putefortegning i nord-syd retningen) fremdeles vil gjøre seg gjeldende. Som følge av forholdsreglen ifølge oppfinnelsen blir denne ulempe ikke bare unngått, men endret på sådan måte at puteforetigningen i nord-syd retningen korrigeres.

Noen utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til teg-ningene. Fig. 1 viser et koplingsskj erna for et første utførelseseksempel av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser diagrammer for de signaler som opptrer ved anordningen på fig. 1. Fig. 3a viser en mulig magnetiseringskurve for det kjernemateriale som anvendes i transduktoren. Fig. 3b viser en permeabilitetskurve utledet av magnetiseringskurven på fig. 3a. Fig. 4 viser eniputefortegning slik den opptrer på skjærmen i et bilderør. Fig. 5 viser skjematisk transduktoren på fig. 1, men med en annen retning av magnetfluksen i de ytre viklingsben. Fig. 6 viser fasekarakteristlkken for en stor LC-krets som anvendes for omforming av den uønskede tilbakevirkning i et ønsket korreksjonssignal. Fig. 7 viser den sagtannformede strøm med forholdsvis lav frekvens overlagret med korrefc-sjonssbrømmer med forholdsvis høy frekvens, for korreksjon av putefortegning i nord-syd-retningen. Fig. 8 viser et koplingsskj erna for en andre utførelsesform av en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 9 viser et koplingsskj erna for en tredje utførelsesform av en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 10 viser et koplingsskjema for en fjerde utførelseform av en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 leverer en første strømkilde 1 en sagtannformet strøm Lt for den horisontale av-bøyning av en elektronstråle i et bilderør. Den indre imepedans i strømkilden 1 er angitt som en selvinduksjon 2, hvilket gir en god tilnærmelse til virkeligheten. Den fra kilden 1 leverte sagtannformede strøm tilføres blant annet den horisontale avbøyningsspole 3 som tjener til ho-risontal avbøyning av elektronstrålen i et på tegningen ikke vist bilderør, og som er tredd på bilderørets hals. For det europeiske system med 625 linjer er repetisjonsfrekvensen fL for den strøm som leveres fra strømkilden 1 lik 15625 Hz.

Fig. 1 viser også en andre strømkilde 4 som leverer en sagtannformet strøm Iv for den vertikale avbøyning av elektronstrålen. Den indre motstand i kilden 4 er angitt som en motstand 5. Ved fj ernsynsmottager har den indre motstand av det vertikale utgangstrinn som bekjent ohmsk karakter. Dette skyldes den kjennsgjerning at repetisjonsfrekvensen for den vertikale avbøyning er forholdsvis lav (for det européiske system 50 Hz), slik at for denne frekvens har den vertikale avbøyningsspole tilnærmet ohmsk karakter. Det anbefales derfor å gi den indre motstand i det vertikale sluttrinn en tilnærmet ohmsk karakter.

Den indre motstand 5 er shuntet med en kondensator 6. Denne kondensator må slik det skal forklares nærmere nedenfor, ha en liten impedans for linj ef rekvensens fL, ellers kan linjefrekvenssignalet allikevel utøve en uønsket virkning.

Den vertikale avbøynimgsstrøm Iv tilføres de

vertikale avbøyntogsspoler 7 og 8.

Avbøyningsspolene 3, 7 og 8 er som oftest sammenbygget til en enhet. Disse avbøynings-spoler forårsaker ingen avbøyningsfeil hvilket betyr at de er anastigmatiske og komafrie. Sær-lig for fargefj ernsynsrør er dette viktig fordi av-bøyningsfeil har til følge f argef ©il.

Slike feilfrie avbøyningsspoler medfører imidlertid putefortegning. En slik putefortegning er f. eks. vist på fig. 4. Ifølge oppfinnelsen kan denne putefortegning oppheves ved hjelp av en enkelt transduktor 9 som vist på fig. 1.

Transduktoren består fortrinnsvis av en enkelt kjerne 10 med to ytre viklingsben på hvilke er motsatt viklet to viklinger 11 og 12. Disse viklinger er ved hjelp av en leder 13 serieforbundet og over ledere 14 og 15 forbundet parallelt med avbøyningsspolen 3. På denne måte deles den fra kilden 1 leverte strøm It i strøm-mer IK og IHsom flyter gjennom hver av viklingene 11 og 12 som kan betraktes som én vikling, resp. spolen 3.

På det midtre viklingsben på transduktorkjernen 10 er viklet en andre vikling 16. Denne er ved hjelp av ledere 17 og 18 forbundet med en kondensator 20 og en spole 22.

Virkemåten for transduktoren 9 er følgende.

Gjennom den første vikling 11, 12 flyter den på fig. 2 viste lmjefrekvensstrøm IK. Gjennom den andre vikling 16 flyter den sagtannformede strøm Iv med delbildefrekvens. Materialet i kjernen 10 har en magnetiseringskurve som vist på fig. 3a. Av denne kurve kan permeabilitetskurven som er vist på fig. 3b, utledes. Ved opptegning av de to kurver ble det forutsatt at kjernematerialet praktisk talt ikke har noen hysteresis, hvilket det valgte kjernematerialet oppfyller med en viss tilnærmelse. Hvis kjernen har rektangulær magnetiseringskurve, kan denne endres til den kurve som er vist på fig. 3a, enten ved at det anbringes en luftspalte i kjernen, eller at de ytre viklingsben gjøres smalere i den ene ende.

Som følge av den strøm Iv som flyter gjennom viklingen 17, tilveiebringes en feltendring Hv som vist på fig. 3b. Som følge av den sterkt krummede del av permeabilitetskurven, oppnås en mer eller mindre parabolsk endring av permeabiliteten [ i. Denne permeabilitetsendring har tilfølge en endring av selvinduksjonsverdien Ln 12 for viklingene 11 og 12. Derved blir amplituden av den sagtannformede strøm IHendret parabolsk med delbildefrekvensen. Hvis Iv er lik 0, som vist på fig. 4 med linjen 23, er også Hv lik 0, og da har \ i en maksimalverdi og dermed også Ln 12 en maksimalverdi. Derved får man en minimal strøm IK gjennom viklingen 11, 12. Kilden 1 med den indre impedans 2 leverer en sag-tannstrøm I, med konstant amplitude, det vil si at summen av strømmene I,, og IK er konstant, slik at når IK er minimal, er I,, maksimal. Dette er nettopp nødvendig fordi som følge av pute-fortegnlngen som er vist på fig. 4, må I,[være maksimal når Iv er 0, og dette er tilfelle på midten av bildeskjermen sett i vertikal retning som vist på fig. 4 med den strekede horisontale linje 23.

Når det gjelder linjefrekvenssignalet, kan strømmen Iv betraktes som tilnærmet likestrøm, fordi frekvensen på 50 Hz er så meget mindre enn frekvensen på 15.625 Hz, at under en llnjeperiode kan det neppe opptre noen endring i den vertikale avbøyningsstrøm Iv, dvs. selvinduksjonen<L>1112blir i avhengighet av Iv stadig innstillet på en annen verdi. Derved får man som det vil fremgå av det ovenstående, ved Iv lik 0, en strøm I[Csom er minimal, og en strøm Iu som er maksimal. Ved en maksimal strøm Iv er selvinduksjonen Ln 12 minimal og dermed IK maksimal og I,[minimal. Strømmene IK og I,, forblir imidlertid tilnærmet sagtannformet, men har forskjellig amplitude.

Det kan dermed forutsettes at parallellkoplingen av de seriekoplede viklinger 11 og 12 med den horisontale avbøyningsspole 3 ved putefortegning er den eneste mulige koplingsanordning, fordi også når som tilfelle er på fig. 9, viklingen 16 er parallellkoplet med de vertikale avbøy-ningsspoler 7 og 8, er den vertikale avbøynings-strøm ly allikevel maksimal ved slutten og begynnelsen av den vertikale tilbakeløpstid og 0 på midten av fremløpstiden (se linjen 23). Det er her således ikke muilig å vende fasen for å kople seriekoplingen av viklingene 11 og 12 i serie eller parallelt etter ønske med den horisontale av-bøyningsspole 3.

Som påvist ovenfor, forblir IK tilnærmet sagtannformet fordi øyeblikiksverdien av Iv under en llnjeperiode T kan betraktes som tilnærmet konstant. Det antas at Iv er maksimal eller har en forholdsvis høy verdi, og at IK ved begynnelsen av et horisontalt tilbakeløp er maksimal (tilbakeløpstiden er angitt med zT på fig. 2). Som følge av strømmen IK gjennom de motsatt viklede viklinger 11 og 12, opptrer det i kjernematerialet en fluks qpx som når innvirkningen av strømmen Iv som flyter gjennom viklingen 16 til å begynne med settes ut av betraktning, bare flyter gjennom de ytre viklingsben, fordi fluksen cpxi det tilfellet da det er symmetri i de to ytre ben (med symmetri skal her forstås at metningsgraden i de to ben er like, og med usymmetri skal forstås at metningsgraden i de to ben er ulike) ikke gis grunn til å flyte gjennom det midtre viklingsben (dette ville nemlig bety en spredning av fluksen <pvog denne mulighet kan man se bort fra). Strømmen Iv gjennom viklingen 16 har til-følge en fluks 2cp2som på fig. 1 er antydet med strekede linjer. Denne fluks deler seg i to halvdeler (p9som flyter gjennom det høyre resp. det venstre viklingsben. Som det fremgår av fig. 1, understøtter fluksene cpxog cp2i høyre viklingsben hverandre, og i venstre viklingsben motvirker de hverandre. Det høyre viklingsben bringes derf or nærmere metning og det venstre viklingsben lenger fra metning, det vil si at den magnetiske motstand i det høyre ben blir større ((x mindre) og i det venstre ben mindre (|i større). Den av strømmen IK frembrakte fluks cpthar derfor vanskeligere for å flyte gjennom det høyre viklingsben og er bestrebet på delvis å flyte gjennom det midtre viklingsben (se cp3med strekprikket kurve på fig. 1). Dette betyr at som følge av usymmetrien i de ytre viklingsben, strømmer en fluks 2qv—cp3gjennom det midtre ben. Med andre ord ved innvirkningen av IK avtar hovedfluksen

<p2til fordel for fluksen cp3.

Under tilbakeløpet skifter strømmen IK retning, slik at også den av denne strøm frembrakte fluks qp, vender om (fig. 5). Strømmen Iv holder imidlertid tilnærmet samme verdi, slik at fluksen cp2ikke skifter retning. Av fig. 5 følger at fluksene qptog cp2understøtter hverandre i det venstre viklingsben, mens de motvirker hverandre i det høyre viklingsben. Det venstre viklingsben bringes nærmere metning, og det høyre viklingsben lenger fra metning. Derved avtar permeabiliteten i det venstre viklingsben, slik at den magnetiske motstand i dette ben øker. Fluksen rp, vil derfor mest mulig unngå det venstre viklingsben og delvis flyte gjennom det midtre viklingsben (se fluksen rp;jsom er angitt med strekprikket linje på fig. 5.

En sammenligning mellom fig. 1 og 5 viser at fluksen cp3som som følge av usymmetri ved metningen i høyre og venstre viklingsben flyter i det midtre viklingsben såvel ved begynnelsen som ved slutten av tilbakeløpstiden zT, har samme retning. Med andre ord har fluksen <p2—cp3gjennom det midtre viklingsben såvel ved begynnelsen som ved slutten av tilbakeløpstiden sin minste verdi, fordi på disse tidspunkter har fluksen <p3sin største verdi.

Hvis IK er 0, er det ingen forskjell i metningen i det høyre og venstre viklingsben, slik at fluksen tp1ikke tvinges gjennom det midtre vik-lingeben. Derfor er q>3lik 0, det vil si at fluksen qp3som forårsakes av strømmen IK gjennom det midtre viklingsben under en linjeperiode, har en form som er vist på fig. 2.

Av fig. 1 og 5 fremgår videre at uaktet strøm-retningen av IK, er fluksene qp3og cp2alltid motsatt rettet. Hvis retningen av strømmen Iv byttes om, så vendes også retningen av fluksen cp2og dermed også retningen av fluksen qp3. Hvis fig. 2b f. eks. gjelder for en avsøkning over linjen 23 på fig. 4, så fasevendes fluksen<q>p3180° for en avsøkning under linjen 23. Dette er imidlertid, slik det skal forklares nærmere nedenfor, i prinsippet nødvendig fordi den nødvendige korrek-sjonsstrøm over linjen 23 må være 180° fasefor-skjøvet i forhold tirkorreksjonsstrømmen under linjen 23. Denne faseforskyvning på 180° som tilveiebringes ved at linjen 23 overskrides under avsøkningen, har imidlertid ikke noe å gjøre med den nedenfor nevnte kjennsgjerning at cp3og dermed den av denne fluks frembrakte strøm I1Cog spenning U1(!i og for seg ikke har den riktige fase for korreksjon av den opptredende putefortegning.

Videre er det innlysende at amplituden av cp3også er avhengig av øyebllkksverdien av Iv. Jo større Iv er, desto større er<q>p2, og desto mer blir det ene av de to ytre viklingsben mettet. Derved øker amplituden av den fluks cp3som flyter gjennom det midtre viklingsben.

På denne måte får man ved hjelp av transduktoren 9 et signal som er modulert i amplitude og fase.

Den ovenfor beskrevne virkning er bare mulig som følge av den på fig. 3a viste uMnearitet i magnetiseringskurven. Følgen av denne ulinearitet er at minskningen av permeabiliteten \ i som følge av fluksene cp1og cp2som understøtter hverandre 1 det ene ytre viklingsben, har et annet forløp enn økningen av[x som følge av de mot hverandre virkende iflukser cp: og cp2i det andre ytre viklingsben. Derved blir endringen av selv-induiksjonsverdien for viklingen 11 en annen enn for viklingen 12, hvilket er nødvendig for å tilveiebringe den ønskede endring av strømmene IHog IK. Dette er også nødvendig for at fluksen qp3skal flyte gjennom det midtre viklingsben.

Videre skal bemerkes, at viklingene 11 og 12 fortrinnsvis må være koplet i serie. For det på fig. 1 viste tilfelle flyter f. eks. fluksen 2cp2—cp3i det midtre viklingsben. Gjennom det venstre viklingsben flyter således en fluks

og gjennom det høyre viklingsben en fluks Den fluks som omfatter viklingen 11 frembringer i denne en Derimot frembringer fluksen som omfatter viklingen 12 en Av disse to ligninger følger at når

er U12 ulik Uuslik at det er umulig å paraliell-kople viklingene 11 og 12 uten videre, fordi i det

tilfelle ville det ikke opptre noen forskjell mellom mot-EMK. Hvils viklingene 11 og 12 imidlertid seriekoples, så er riktignok summen av Un + U12gitt ved den påtrykte strøm, men. Uuog U12kan være forskjellige. Likeledes kan viklingene 11 og 12 paralleHkoples ved mellom-kopling av

en egnet impedans. Ved en slik mellomkoplet impedans kan differansen mellom U^ og U12ut-lignes.

Da

har den strøm i I1Csom flyter gjennom viklingen 16, som følge av strømmen IK nesten samme form som fluksen cp3som angitt på fig. 2b (for avsøkning over linjen 23 på fig. 4). Fluksen <p3induserer i viklingen 16 en spenning Ul(i. Ved hjelp av ligningen

kan man fra den form som er vist på fig. 2b, finne den på fig. 2c viste form av spenningen U]C.

Ved den forklaring som ovenfor er gitt for dannelsen av fluksen <p3 og den derved frembrakte strøm<I>1Cog spenning Uini viklingen 16, er kondensatoren 20 og spolen 22 latt helt ut av betraktning.

Det kan påvises at strøinmen I]0og spenningen U16uten særskilte forholdsregler i virkeligheten må betraktes som uønskede. Som det fremgår av fig. 4, må de horisontale linjer på oversi-den og undersiden av linjen 23 rettes ut. Dette oppnås ved at den vertikale strøm Iv på midten

av skjermen (vist streket med linjen 24 på fig.

4) bibeholdes uendret, men. ved avsøkning tii

venstre og høyre for linjen. 24 må den minskes

i løpet av en linjeperiode. Betrakter man strøm-men I!0som vist på fig. 2b, fremgår det at denne

strøm riktignok har tilnærmet riktig form, men

en fase som er nøyaktig motsatt den fase som er nødvendig for den ønskede korreksjon av putefortegningen, fordi ved begynnelsen og slutten

av tilbakeløpstiden er I 1(! maksimal. Hvis ltoje-frekvensstrømmen I10adderes til delbildefre-kvensstrømmen Iv, så vil strømmen Iv tii høyre og venstre for linjen 24 bli større i stedet for

mindre, det vil sl at putefortegniingen blir øket i stedet for korrigert.

I prinsippet kan man motvirke denne uønskede virkning ved at det hindres at strømmen I16eller spenningen U)(idirekte når de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8. Dessuten kan det an-ordnes hjelpemidler som faseforskyver den til rådighet stående strøm I10eller spenning U10180°, og det faseforskjøvne signal kan så tilføres de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8. Da signalet I16som er vist på fig. 2b, forsterker puteforteg-nimgen, kan et 180° faseforskjøvet signal med riktig amplitude nøyaktig utligne putefortegningen.

Et utførelseseksempel på en slik utformet koplingsanordning er vist på fig. 8. På fig. 8 er strømkilden 4 og den indre motstand 5 vist i form av en pentode. Styresignalet 25 tilføres sty-régitteret i pentoden 4. I pentodens anodekrets ligger en transformator 26. Transformatorens sekundærvikling er forbundet med de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8 gjennom en sperrekrets 27 som er avstemt på repe tis jonsfrekvensen fL for den strøm som leveres av kilden 1.

På fig. 8 har kondensatoren 20 en meget liten impedans for linjefrekvenssignaliet og en meget stor impedans for delbildesignalet. Den av kilden 4 leverte strøm Iv strømmer således gjennom den induktive del av kretsen 27, avbøynings-spolene 7 og 8 og den med disse spoler i serie koplede spole 22 og viklingen 16. Strømmen I]0som frembringes av fluksen cp3strømmer derimot gjennom viklingen 16, spolen 22 og kondensatoren 20, fordi den meget lille impedans som kondensatoren 20 representerer ved linjefrekvens-strømmen, kan ansees som en kortslutning. Spolen 22 er magnetisk koplet med sekundærviklingen 28. Sekundærviklingen 28 er serieforbundet med en kondensator 29. Denne seriekopMng ligger mellom de ender av avbøyningsspolene 7 og 8 som vender fra kondensatoren 20. Også kondensatoren 29 har en meget liten impedans for linjeifrekvensen fL og en stor impedans for del-bildefrekvensstrømmen Iv.

Da

er den i sekundærviklingen 28 induserte spenning avledet av strømmen I 1(i som flyter gjennom viklingen 22. Viklingsretningen for viklingen 28 og dens forbindelse gjennom kondensatoren 29 med spolene 7 og 8 er dimensjonert slik at den i avbøyningsspolene virksomme spenning har nøyaktig den riktige fase.

Som påvist "ovenfor har strømmen Ilfitilnærmet riktig form, men uriktig fase. Spenningen over viklingen 28 har imidlertid riktig fase, men er avledet av strømmen I16og må derfor integreres på ny. Den fornyede integrering skjer i avbøyningsspolene 7 og 8 som i den hensikt har en egnet verdi. Sperrekretsen 27 sørger for at Irnjefrekvenss-ignalet ikke kan flyte gjennom sekundærviklingen i transformatoren 26. Dette er uønsket for det første fordi sekundærviklingen i transformatoren 26 ellers ville trekke en unødig stor belastningsstrøm fra viklingen 28 som må betraktes som -kilden. For det annet kunne dette bety en uønsket påvirkning av kilden 4 ved linjefrekvenssignalet.

En sammenlignet med fig. 8 noe forenklet anordning er vist på fig. 9. Kretsen for strømmen I 1(. som er sluttet, er i likhet med på fig. 8 dannet av elementene 16, 20 og 22 som i begge anord-ninger har samme verdier. I motsetning til fig. 8 er imidlertid den magnetisk med koplingen 22 koplede vikling 28 forbundet i serie med de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8. Likesom kondensatoren 29 har kondensatoren 6 en liten impedans for linj efrekvensen fL og stor impedans for delbildefrekvensstrømmen Iv. Nøyaktig slik som på fig. 8, opptrer også her den i viklingen 28 fra viklingen 22 induserte spenning med linjefre-kvensen fj over spolene 7 og 8. Etter integrering i disse spoler oppnås også her den ønskede kor-reksj onsstrøm for nord-syd korrosjonen.

En ytterligere forenklet anordning sammenlignet med anordningene på fig. 8 og 9 kan oppnås hvis den ønskede faseforskyvning utføres på den måte som er vist på fig. 1.

Overfor ble det påvist at strømmen I1Cmå være faseforskjøvet ca. 180° for at man skal oppnå det ønskede korreksjonssignal. Denne fase-forskyvning skjer på fig. 1 ved hjelp av en LC-krets. Denne krets består av kondensatoren 20, spolen 22 og selvinduksj onen i transduktoren 9 regnet i retning fra lederne 17 og 18 til viklingen 16. Denne selvinduksjon som for enkelthets skyld er betegnet med LU!, består av selvinduksj onen i viklingen 16 og spredningselvinduksjonen mellom viklingen 16 på den ene side og viklingene li og 12 på den annen side. Den således dannede LC-krets er avstemt på en resonansfrekvens frossom er så meget lavere enn repetiisjonsfrekven-sen fL for den sagtannstrøm som leveres av kilden 1, at det over kondensatoren 20 opptrer en spenning med den ønskede fase og amplitude.

Man går ut fra spenningen

hvis form er vist på fig. 2c. Da strømmen Im har uriktig fase, gjelder dette også for spenningen U1(i. Da spenningen U1(ier en spenning som er indusert i viklingen 16, kan en kilde som leverer spenningenTJWtenkes lagt i serie med selvinduksjonen L og kondensatoren C i den nevnte LC-krets. Da L i denne krets alltid har en viss motstand R, kan man for kretsstrømmen i den krets som består av elementene 16, 22 og 20, skrive: hvor C20er kapasiteten av kondensatoren 20. Spenningen U,0over kondensatoren 20 er i dette tilfelle For dette uttrykk kan man skrive: I hvor I Størrelsen ip, slik den er angitt ved den siste ligning, er på flg. 6 tegnet opp over frekvensen f, hvor For ijj = 180°C har man nøyaktig en fase-forskyvning på 180° mellom den induserte spenning U1(i og spenningen U20over kondensatoren 20. Denne verdi av ip opptrer imidlertid bare nåræ<2L>C20= 00 hvilket er praktisk talt umulig å oppnå. En meget god tilnærmelse oppnås imidlertid når<o>|,= 170°.

Og derfor må resonansfrekvensen fre9velges slik i forhold til repetisjonsfrekvensen fL fra kilden 1, at: med andre ord:

må være så meget større enn' 1, at fasevinkelen ip ligger mellom 170° og 180°.

Av fig. 6 fremgår det at for frekvensen fres opptrer fasen ip = 90° og for frekvensen fL opptrer den ønskede verdi av ap. Formen av spenningen U„0over kondensatoren 20 er vist på fig. 2d.

Likesom i utførelseseksemplet på fig. 8 må også i utførelseseksemplet på fig. 1 spenningen U2nintegreres av de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8 før den ønskede korreksjonsstrøm oppnås. Dette er mulig ved at kondensatoren 6 danner en kortslutning for linjefrecfvensen. Som følge derav kan ender av spolene 7 og 8 som er forbundet med motstanden 5 resp. med kilden 4, betraktes som forbundet med hverandre for lin-jefrekvensen. Hvis man betrakter kondensator-spenningen U20som kilde, leverer denne til spolene 7 og 8 en spenning slik at strømmen I som flyter'gjennom spolene, er integralet av denne spenning. I spolene 7 og 8 skjer derfor automa-tisk en addisjon av strømmen Iv og den strøm som er resultatet av integreringen av spenningen U2(l, slik at den resulterende strøm I'v har den ønskede form som vist på fig. 7.

Betingelsen

oppfylles desto lettere jo mindre motstanden R er. Denne første betingelse fører med seg at godheten av LC-kretsen må være størst mulig. Denne kan imidlertid ikke økes for sterkt, fordi da vil spenningen U2(lover kondensatoren 20 bli for liten ved frekvensen f,. Denne siste betingelse gjør det derfor nødvendig at godheten Q ikke velges for stor. Det er innlysende at det må velges en slik godhet Q at det oppnås et gunstig kompromiss mellom de to betingelser.

Riktignok begunstiges ved stor godhet Q og ved avstemning av LC-kretsen, grunnfrekvensen av signalet Um i forhold til de høyere harmoniske, men det viser seg i praksis, at den som følge derav opptredende forvrengning neppe påvirker korreksjonen. Da spenningen U20må integreres i spolene 7 og 8 og en integrering av en sagtannformet spenning gir den ønskede parabolske strøm, er den ideelle form av spenningen U20den som er vist med strekprikket linje 30 på fig. 2d. Som det fremgår herav avviker den virkelige spenning under fremløpstiden T (1 — z) som angitt med den opptrukne kurve på fig. 2d, neppe fra den ideelle form.

Det viser seg sågar at anvendelsen av LC-kretsen medfører en viss korrigering, fordi spenningen UH1avviker forholdsvis mer fra den ideelle form (sammenlign den strekpnikkede linje 31 på fig. 2c som angir den ideelle spenningsform, med den opptrukne kurve) enn spenningen U2(1.

Dette må sannsynligvis tilskrives den kjennsgjerning, at som følge av ulineariteten i kjernematerialet 10 er ide høyere harmoniske i spenningen U10forholdvis sterkt tilstede. Ved avstemning av LC-kretsen blir dette korrigert igjen.

Som nevnt ovenfor, spiller selvinduksjonsverdien L101 retningen fra lederne 17 og 18 til viklingen 16 også en rolle i LC-kretsen for fase-forskyvningen på 180° av spenningen U1(i. Selvinduksjonen L10er foranderlig som følge av at permeabiliteten av kjernen 10 endrer seg. Hvis imidlertid'selvinduksjonen av spolen 22 er stor i forhold til L1C, vil avstemningen av kretsen neppe bli påvirket ved denne endring. Dessuten kan man ved økning av den samlede selvinduksjon i kretsen anvende en mindre kondensator 20, slik at den over denne frembrakte spenning U,0øker ved samme godhet Q av kretsen.

Man må imidlertid finne en dimensjonering ved hvilken det på riktig måte over spolen 22 oppnås riktig avstemning uten for store vanske-ligheter som følge av endring av Ll6.

Ved utførelseseksemplet på fig. 1 er bortsett fra spolen 22, viklingen 16 forbundet i serie med avbøyningsspolene 7 og 8.1 dette tilfelle må kondensatoren 6 danne en kortslutning for linje-frekvensstrømmen, slik at spenningen U20umiddelbart står til rådlgheet for avbøyningsspolene 7 og 8.

På fig. 10 er vist at det likeledes er mulig å kople viklingen 16, eventuelt i serie med spolen 22, parallelt med avbøyningsspolene 7 og 8. Derved flyter strømmen IV2 gjennom spolen 7 og 8 og strømmen IV1flyter gjennom viklingen 16 og spolen 22. Her er

ly<=><*>vi +<*>V2>

hvor Iv er den strøm som leveres fra kilden 4 med delbildefrekvens. Den ohmske motstand i kretsen som inneholder spolene 7 og 8, og den ohmske motstand i kretsen som inneholder spolen 22 og viklingen 16, bestemmer størrelsen av strømmene IV2og IV1. Kilden 4 må i det tilfelle levere en strøm Iv som er den dobbelte av den tilsvarende strøm på fig. 1.

Også ved kopiMngsanordningen på fig. 10 blir det på lignende måte som på fig. 1, indusert en spenning U1(ii viklingen 16. Denne spenning blir av LC-kretsen som består av elementene L1G, L22og C20, faseforskjøvet 180°, slik at det over kondensatoren 20 opptrer en spenning U20hvis form er vist på fig. 2d. Da kondensatoren 20 er koplet parallelt med spolene 7 og 8, står spenningen U20umiddelbart til rådighet for avbøy-ningsspolene. Etter integrering i disse spoler oppnår man også den ønskede parabolske strøm for korreksjon i nord-syd retningen.

Selvsagt må det likesom ved kopMngsanord-ningen på fig. 8 sørges for at linj efrekvensstrøm-men ikke kan flyte gjennom kilden 4. Også her oppnås dette ved hjelp av en sperrekrets 27.

Det skal bemerkes at virkningen av de i serie liggende viklinger 11 og 12 kan byttes ut med virkningen av viklingen 16. I den hensikt kan forbindelsene med lederne 14 og 15 ombyt-tes med tilslutningene til lederne 17 og 18 og omvendt. Selvsagt må da antall ampere vinninger AW for de forskjellige viklinger tilpasses.

I det sistnevnte tilfelle kan på lignende måte som nevnt ovenfor, den ønskede korreksjon såvel 1 øst-vest retningen som i nord-syd retningen oppnås som følge av ulineariteten i kjernematerialet for kjernen 10.

Videre skal bemerkes, at det med henblikk på fremstillingsomkostningene er å foretrekke at det for transduktoren 9 anvendes en enkelt kjerne 10 hvilket ikke er ubetinget nødvendig. Det kan også anvendes 4c-kjerner som parvis er lagt slik mot hverandre at de danner to slut-tede magnetkretser. På et ben i det ene par c-kjerner vikles viklingen 11 og på et ben av det andre par vikles viklingen 12. Viklingene 11 og 12 er også her -viklet på samme måte og forbundet som på fig. 1 og 5, idet kjernen 10 kan tenkes saget i to deler.

Viklingen 16 må være delt i to like halvdeler. Den første halvdel vikles på det ene ben av det ene kjernepar, og den andre halvdel vikles på samme måte på det ene ben av det andre kjernepar.

Virkemåten for koplingsanordningen med to kjernepar er fullstendig lik virkemåten ved en enkelt kjerne. Også ved to kjernepar understøt-ter fluksene og cp2hverandre i magnetkretsen i det ene par og motvirker hverandre i det andre kjernepar. Ved at kjernene mettes der hvor fluksene understøtter hverandre, frembringes en endring av selvinduksjonen og en induksjon av en spenning U16som er nødvendig for den ønskede øst-vest korreksjon resp. nord-syd korreksjon.

Selv om det ovenfor er gått ut fra en magnetiseringskurve (fig 3a) med et kontinuerlig forløp, så er det også mulig å anvende kjernematerialet med en magnetiseringskurve som er tilnærmet rektangulær. I grunnen kan man ved slikt kj ernema teriale oppnå to tilstander, nemlig en tilstand med stor permeabilitet og en tilstand med relativt liten permeabilitet. Tilstan-den med liten permeabilitet kaller man den i hvilken materialet er mettet. I dette tilfelle kan man imidlertid ikke si at et av ytterbenene i transduktorkj ernen 10 kommer til metning etter hvert, men man må regne med en vel mettet eller en umettet tilstand i de to ytterben.

For den såkalte øst-vest putefortegning betyr dette ikke noen stor forskjell, da det også i aette tilfelle ved variasjon av impedansen i viklingene 11 og 12 vil opptre en amplitude av strømmen IK og dermed av strømmen IHmed den ønskede endring.

For nord-syd putefortegningen er det imidlertid en forskjell. Som følge av full metning eller ikke metning i ytterbenene vil strømmen Ilfiha pulsformet karakter. Bredden av pulsene og deres amplituder øker derved med økende verdi av den vertikale avbøyningsstrøm Iv (det vil si en absolutt økning, altså såvel ut fra null i positiv retning som fra null i negativ retning). Om strømmen I]6kan det således ikke sies at den tilnærmet har den ønskede form for nord-syd korreksjon. Den av vaklingen 16 og i serie med denne koplede spole 20 og kondensator 22 dannede avstemte krets må altså foruten å sørge for fasevending også sørge for at spenningen U20over kondensatoren 20 får den ønskede form. I dette tilfelle er det altså tale om en mer eller mindre sinusformet utsvingning av LC-kretsen. Man oppnår også ved det dobbelte anstøt av kretsen (det oppstår nemlig en puls såvel ved begynnelsen som ved slutten av fremløpstiden, se fig. 2b) tilnærmet den riktige spenningsform for U20, slik at også i dette tilfelle hvor det anvendes kj ernemateriale med rektangulær magnetiseringskurve, vil spenningen U2()etter integreringen i de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8 tilnærmet gi den ønskede korreksjonsstrøm. Ved anvendelse av kj ernemater iale med rektangulær magnetiseringskurve, er det heller ikke nødvendig å foreta noen endringer av koplingsanordningen på fig. 1. Bare dimensjoneringen av viklingen 16, spolen 22 og kondensatoren 20 må endres noe.

Sluttlig skal bemerkes at det for virkningen av transduktoren 9 er nødvendig at strømmene IK og Iv (Iv på fig. 1, 5 og 8 og IV1på fig. 10) er av samme størrelsesorden. Verdien av strøm-men IK fra topp til topp i utførelseseksemplet på fig. 1 er ca. 20 milliampere, dvs. strømmen varierer mellom 15 milliampere og + milliampere når Iv er 0. Ved en verdi av strømmen Iv fra topp til topp på 600 milliampere, det vil si ved en endring mellom -r- 300 milliampere og + 300 milliampere er verdien av strømmen IK fra topp til topp ca. 250 milliampere, dvs. strøm-men IK varierer i dette tilfelle mellom -r- 125 milliampere og + 125 milliampere.

Nedenfor skal angis dataene for komponen-tene i koplingsanordningen på tfig. 1 når det anvendes en kjerne av et materiale med tilnærmet rektangulær magnetiseringskurve.

Kjernen 10 er en EI-kjerne type VK 25.202,

fra firmaet Valvo, og er fremstillet av ferrox-cube 306. Kjernens ytterben smalner av i et forhold 2 : 1 for å oppnå den ønskede magnetiseringskurve.

Viklingene 11 og 12 består av 600 vinninger lakkisolert kobbertråd med en diameter på 0,15 millimeter. Vinningstallet for viklingen 16 er 100 med en tråd som har en diameter på 0,25 millimeter. Den ohmske motstand i viklingen 16 er 1 ohm. Selvinduksjonen for hver av de vertikale avbøyningsspoler 7 og 8 er 17 mH og den ohmske motstand 15 ohm. Her må det nemlig velges et kompromiss mellom de nevnte betingelser, nemlig at spolene 7 og 8 skal kunne inte-grere linjefrekvensspennlngen U2fl, og at belast-ningen for kilden 4 må være tilnærmet ohmsk. Den første betingelse medfører at selvinduksjonsverdien er stor og den andre betingelse medfører at motstandsverdien er stor.

Ved en verdi av kondensatoren 20 på 39nF var den maksimale spenning U2flfra topp til topp ca. 200 volt (det vil si at verdien av Iv var maksimal ved denne spenning). Denne spennings-verdi Me målt uten spolen 22. Ved anbringelse av spolen 22 kan kondensatoren 20 minskes og spenningen UPnderved økes ved samme godhet av kretsen. Resonansfrekvensen fr,,ssom LC-kretsen er avstemt til, er 10 kHz.

Selvinduksjonsverdien for avbøyningsspolen

3 er 2,9 mH, og dens ohmske motstand er 2,5 ohm. Den indre impedans 2 for kilden 1 er 1,7 mH.

Claims (10)

1. Koplingsanordning for korreksjon av putefortegning ved avbøyning av elektronstrålen i et bilderør i to vinkelrett på hverandre stående retninger, omfattende en første avbøyningsspole for avbøyning i den første retning, fortrinnsvis i horisontalretningen, hvilken spole tilføres eh sagtannformet strøm fra en første strømkilde som er parallellkoplet med en første vikling på en transduktorkjerne med ulineær magnetiseringskurve, og en andre avbøyningsspole for avbøyning i den andre retning med en i forhold til frekvensen i den første retning forholdsvis lav frekvens, fortrinnsvis i vertikalretningen, hvilken andre spole tilføres en sagtannformet strøm fra en andre strømkilde og som i det minste delvis gjennomstrømmer en andre vikling på transduktorkj ernen, karakterisert ved at anordningen inneholder et faseforskyvnings-nettverk (20, 22) for å faseforskyve den som følge av strømmen gjennom den første vikling (11,12), og som følge av kjernematerialets uline"-aritet i den andre vikling (16) induserte spenning tilnærmet 180° og tilføre den faseforskjøvne spenning til den andre avbøyningsspole (7, 8) som har en slik selvinduksjonsverdi at spenningen integreres.

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at f asef orsky vningsnettver-ket består av en parallelt med den andre vikling (16) koplet kondensator (20) som sammen med transduktorselvinduksjonen danner en LC-krets hvis resonansfrekvens f,.es er så meget mindre enn repetisj onsfrekvensen fL for den fra den første strømkilde leverte sagtannformede strøm, at spenningen over kondensatoren er fasefor-skjøvet tilnærmet 180° i forhold til den induserte spenning, hvilken spenning tilføres den andre avbøyningsspole.

3. Koplingsanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at LC-kretsen inneholder en ytterligere spole med konstant selvinduksjon som er stor i forhold til transduktorselvinduksjonen.

4. Koplingsanordning ifølge et av de fore-gående krav, ' karakterisert ved at den andre avbøyningsspole ( 7, 8) er delt i to fortrinnsvis like deler hvis ytre ender er forbundet med den andre strømkilde og hvis indre ender er forbundet med den andre vikling, og at den andre strømkilde er parallellkoplet med en kondensator hvis impedans er for liten for den første strømkildes repetisj onsfrekvens.

5. Koplingsanordning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den andre vikling er parallellkoplet med den andre avbøyningsspole, at det i serie med parallellkoplingen er koplet en sperrekrets som er avstemt på den første strømkildes repetisjonsfrekvens, og at seriekoplingen er forbundet med den andre strømkilde.

6. Koplingsanordning ifølge et av de foregå-ende krav, karakterisert ved at transduktorkj ernen er av et materiale med tilnærmet rektangulær magnetiseringskurve, dvs. at den i den ene tilstand ikke er mettet og i den andre tilstand er fullstendig mettet ved samvirke mellom strømmene i de to viklinger.

7. Koplingsanordning ifølge krav 1, hvor den andre avbøyningsspole er delt i to fortrinnsvis like deler, karakterisert ved at det mellom disse deler er koplet en kondensator hvis impedans er lav for den første strømkildes repetisjonsfrekvens fL og høy for den andre strøm-kildes repetisjonsfrekvens, og denne seriekopling er forbundet med den andre strømkilde gjennom en sperrekrets som er avstemt til frekvensen fL, og at hj elpemidlene for fase-forskyvning av den i den andre vikling induserte spenning tilnærmet 180°, består av en transformator hvis primær-vikling er serieforbundet med den andre vikling og denne seriekopling er parallellkoplet med kondensatoren, og hvis sekundærvikling er serieforbundet med en kondensator, hvis impedans likeledes er lav for den første strømkildes repetisjonsfrekvens fL og høy for repetisjonsfrekvensen for den andre strømkilde som er forbundet med de ender av de to deler av den andre avbø yningsspole som vender fra den første kondensator.

8. Koplingsanordning ifølge et av de fore-gående krav, karakterisert ved at transduktorkj ernen er en enkelt del i form av tre pa- rallelle viklingsben som i begge ender er forbundet med tverrgående partier, slik at det dannes to med hverandre koplede magnetJkretser, og at den ene av de to Viklinger er delt i to fortrinnsvis like deler som er koplet i serie med hverandre og viklet i motsatt retning på hvert sitt yt-tertaen, mens den andre vikling er viklet på det midtre viklingsben.

9. Koplingsanordning Ifølge krav 8, karakterisert ved at den første vikling er den vikling som er delt i to deler.

10. Koplingsanordning ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at kjernens to ytterben er avsmalnet i den ene ende, fortrinnsvis i forholdet 1 : 2.