NO118383B - - Google Patents

Description

Avbøynings- og spenningstilførselskrets for elektronstrålen i en fjernsynsmottaker.

Foreliggende oppfinnelse angår kombinerte avbøynings- og lav-spenningstilførselskretser der energi tilføres avbøyningskretsen ved hjelp av en styrt silisiumlikeretter.

Mange tilgjengelige typer transistorer som er brukbare til oppbygning av fjernsynsmottakere,krever en likespenning på f.eks.

20-30 volt. Når det tas hensyn til økonomien ved bygging av fjern-synmottakere,skulle det være fordelaktig å bruke andre midler enn en krafttransformator til frembringelse av den forholdsvis lave likespenning som skal anvendes i forbindelse med de ovennevnte tran-sistortyper.

Når et fjernsynsapparat er utstyrt med foreliggende oppfinnelse, kan en avbøyningskrets med en styrt silisiumlikeretter innrettes for drift fra en spenningskilde med forholdsvis høy likespenning (f.eks. 140 volt), og videre kan det til avbøyningskretsen nyttes-andre komponenter for avledning av en lav spenning (f.eks. 20 volt) til bruk i andre deler av fjernsynsmottakeren uten at dett får noen skadelig innvirkning på driften av avbøyningskretsene (særlig når det'gjelder kretsenes linearitet).

Oppfinnelsen angår således en avbøynings- og spenningstil-førselskrets for elektronstrålen i en fjernsynsmottaker, omfattende en horisontal avbøyningsvikling, en spenningskilde koplet i parallell med viklingen for tilførsel av en avbøyningsstrøm til denne under fremløpsdelen av avbøyningssyklusen og en energilagende kondensator koplet i parallell med viklingen, og oppfinnelsen er kjennetegnet ved en første koplingsanordning i parallell med kondensatoren og styrt av horisontalsynkroniseringspulser for utladning av energi fra kondensatoren under tilbakeløpsdelen av avbøyningssyklusen og en parallell motstandskapasitetskrets som er seriekoplet med den nevnte første koplingsanordning for absorbering i det minste av en del av den utladede energi og for av denne å frembringe en i det vesentlige konstant spenning som er forskjellig fra den som avgis av spenningskilden.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at den første koplingsanordning er en styrt silisiumlikeretter med en styreelektrode koplet til en kilde for horisontalsynkroniseringspulser.

En fordelaktig utførelsesform er kjennetegnet ved en ytterligere koplingsanordning innskutt i serie med spenningskilden over avbøy-ningsviklingen, og med koplingspunktet mellom spenningskilden og den annen koplingsanordning tilsluttet den første koplingsanordning gjennom en induktans.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under hen-visning til tegningene der: Fig. 1, delvis skjematisk og delvis som blokkdiagram, viser en fjernsynsmottaker utført i henhold til oppfinnelsen og

fig. 2 viser en rekke bølgeformer (som ikke er tegnet i måle-stokk) som det vil bli vist til under forklaringen av virkemåten for kretsen på fig. 1.

Den utførelsesform som man finner på fig. 1 vil i det følgende bli beskrevet nærmere slik den anvendes i en typisk fjernsynsmottaker. Fjernsynsmottakeren har en antenne 10 som mottar fjernsynssignaler, og

disse signaler koples til en avstemnings-detektor-forsterker 11.

Det forsterkede fjernsynssignal som frembringes av billedforsterkeren, påtrykkes katoden 13 i et fjernsynsbilledrør 12. Det detekterte fjernsynssignal blir også fra avstemnings-detektor-forsterkeren 11 påtrykket en separatorkrets 14 for synkroniseringssignaler. Separatorkretsen 14 avgir vertikale synkroniseringspulser til en generator 15 for vertikale avbøyningssignaler. Signalgeneratoren 15 for den vertikale avbøyning er koplet til en utgangskrets 16 for vertikal avbøyning hvis klemmer Y-Y er koplet til en avbøyningsvikling 17 for billed-røret 12..

Horisontale synkroniseringspulser avledes fra separatorkretsen 14 og tilføres en fasedetektor 18 som også tilføres det signal som frembringes av én horisontal oscillator 19, En feilspenning oppstår i fasedetektoren 18 og påtrykkes den horisontale oscillator 19 for .

å synkronisere utgangen av denne med de horisontale synkroniseringspulser. Signalet som frembringes av horisontal-oscillatoren 19, påtrykkes styreelektroden 21 i en styrt faststofflikeretter, såsom en styrt silisiumlikeretter 22. Den styrte silisiumlikeretter 22 omfatter videre en anodeelektrode 23 og en katodeelektrode 24. Anoden 23 er koplet til en forholdsvis liten selvinduksjon 25. Innretninger for frembringelse av en forholdsvis, lav likespenning 26 er koplet i serie mellom likeretterens 22 katode 24. og et referansespennings-potensial, f.eks. jord. Kilden 26 for den lave spenning omfatter en energilagrende kondensator 26a med en motstand 26b som er en belast-ning på spenningskilden 26 og kan dannes av andre deler av mottakeren, hvilken-motstand er koplet over kondensatoren 26a. En annen energilagrende kondensator 27 er koplet fra den ende av selvinduksjonen 25 som vender fra anoden 23 til jord. Det finnes en tredje energilagrende kondensator 28 som har en klemme koplet til forbindelsespunktet mellom selvinduksjonen 25 og kondensatoren 27, og den annen klemme koplet til seriekombinasjonen av en likestrøms blokkeringskondensator og den horisontale avbøyningsvikling JO. En diode 31 og en kilde 32 for forholdsvis høy spenning er også koplet i serie over en serie-kopling av en kondensator 29 og viklingen JO. En forholdsvis stor selvinduksjon 33 er koplet over seriekoplingen av dioden 31 og høy-spenningskilden 32 for at man skal få en likestrømbane for dioden 31. På liknende måte er en forholdsvis stor selvinduksjon 34 koplet mellom koplingspunktet for dioden 31°g spenningskilden 32 samt koplingspunktet for kondensatorene 27 og 28 slik at man får en bane

for ladestrøm fra spenningskilden 32 til kondensatorene 27 og 28.

En pulsdempekrets bestående av en kondensator 35°S en motstand.36

er koplet fra anoden 23 til katoden 24 i likeretteren 22.

Når oppfinnelsen anvendes, mottas et fjernsynssignal med radio-frekvens i antennen 10. Det mottatte signal forsterkes og omformes til et mellomfrekvenssignal og demoduleres. Det demodulerte video-signal blir så ytterligere forsterket,og alle disse operasjoner ut-føres av avstemnings-detektor-forsterkeren 11. Videosignalene som fremkommer ved utgangen fra avstemnings-detektor-forsterkeren 11 påtrykkes katoden 13 i billedrøret 12. Det demodulerte fjernsynssignal påtrykkes også separatorkretsen 14 for synkroniseringssignaler. Separatorkretsen 14 skiller synkroniseringssignalene fra det øvrige av fjernsynssignalet og tilfører vertikale synkroniseringssignaler til den vertikale avbøyningssignalgenerator 15 og horisontale synkroniseringssignaler til fasedetektoren l8. Utgangspulser som frembringes av den vertikale avbøyningssignalgenerator 15 tilføres utgangskretsen 16 for vertikale avbøyningssignaler som på sin side avgir en strøm med en passende sagtannet bølge og med den rette frekvens, til de vertikale avbøyningsviklinger 17 som er koplet over klemmene Y-Y.

De horisontale utgangspulser som frembringes av en oscillator 19, er slik formet at de gir positive pulser med f.eks. en bredde på 5-10 mikrosekunder og en gjentagelsesfrekvens på 1575° pulser/sek.

De positive pulser som fremkommer på denne måte blir koplet til styreelektroden 21 i en styrt silisiumlikeretter 22. Silisiumlike-retteren 22 vil, som det ivil bli forklart tydeligere i det følgende, starten tilbakeløpet i den horisontale avbøyningssyklus hver gang en slik puls påtrykkes styreelektroden 21.

På fig. 2 er det vist strøm- og spenningsbølgeformer i for-skjellige punkter i kretsen på fig. 1 for to komplette avbøynings-sykler. Fremløpsdelen av den første fulle avbøyningssyklus er vist i løpet av tiden tQ- tg»mens tilbakeløpsdelen av syklusen finner sted i tiden tg - t^. Som et typisk eksempel kan nevnes at perioden fra tg - tg varer omtrent 53 mikrosekunder, mens det fra tg - t^går omtrent 9»5mikrosekunder.

Når man ser på bølgeformene som er vist på fig. 2, er polari-tetene for spenningene og strømmens retning definert i forhold til polaritetsmerkene som er vist på komponentene på fig. 1. Strømmene er betegnet som positive når de flyter fra det positive til det negative potensial gjennom en bestemt komponent.

Under fremløpet i hver avbøyningssyklus tjener dioden 31 til

å holde kombinasjonen av kondensatoren 29 og avbøyningsviklingen JO

på den i det vesentlige konstante likespenning man får fra høyspen-ningskilden 32. Bølgeformen A på fig. 2 angir at strømmen flyter gjennom viklingen .30 og endrer seg hovedsakelig lineært over hele avsøkningsintervallet (t - tg). Som vist på tegningen flyter strømmen gjennom avbøyningsviklingen JO ved begynnelsen av fremløpsintervallet i en første retning og avtar lineært, hvoretter den passerer null og deretter øker den lineært, men flyter i motsatt retning. I henhold til de fortegnsregler som her er forutsatt er strømmen i viklingen JO negativ'ved begynnelsen av fremløpet og positiv når denne slutter.

Under tilbakeløpstiden (tg - t^) går strømmen i avbøyningsvik-lingen 30 tilbake på en i det vesentlige sinusformet måte til den verdi den hadde ved begynnelsen av den forutgående avsøkning. Hvis tilstandene er ideelle er de negative og positive maksimumverdier for strømmen som flyter i viklingen JO omtrent like, og de velges for en gitt anvendelse ut fra den energi som er nødvendig for å avbøye en elektronstråle over den luminescerende skjerm i et tilsluttet kineskop 12.

Den viste bølgeform for avbøyningsstrømmen fremkommer på følg-ende måte. Like før start av tilbakeløpsdelen av avbøyningssyklusen (f.eks. like før tidspunktet tgO forspennes dioden 31 slik at den leder "forover", og en omtrent konstant spenning avledes fra spenningskilden 32 og koples over avbøyningsviklingen 30- Se her fremløpsdelen av bølgeformen H. På tidspunktet tg tilføres en positiv strømpuls (bølgeform B) i et tidsbestemt forhold til det horisontale synkroni-seringssignal fra oscillatoren 19 og pulsen tilføres styreelektroden 21 i en styrt silisiumlikeretter 22. Likeretteren 22 vender seg da til den tilstand hvori den har god ledningsevne (lav impedans) slik at kondensatoren 27 begynner å utlade på en sinusformet måte gjennom resonanskretsen som har kort tidskonstant og som innbefatter selvinduksjonen 25, likeretteren 22 og den lavspente spenningskilde 26. Energi overføres derved til den lavspente spenningskilde 26. Det hurtige fall i spenning over kondensatoren 27 koples til dioden 31 ved hjelp av kondensatoren 28. Dioden 31 blir da forspent omvendt og bryter slik at spenningen koples fra avbøyningsviklingen.30. Utlad-ningen av kondensatoren 27 og den dermed følgende brytning av dioden 31 skaper en forstyrrelse i resonanskretsen som omfatter kondensatorene 27 og .28, selvinduksjonene 25 og 33 og viklingen JO. Spenningen over og strømmen gjennom viklingen JO gjennomgår derfor en del av en periode av en i det vesentlige sinusformet svingning (se bølgeform-ene A og H). Perioden for den sistnevnte krets innstilles f.eks. til det dobbelte av tilbakeløpsintervallet.

Ved tidspunktet t^ har kondensatorene 27 og 28 fått slike lad-ninger, av den algebraiske sum av spenningene over kondensatorene (og dermed.spenningen over viklingen JO) for en slik polaritet og stør-relse at dioden Jl atter igjen forspennes "forover". Strømmen gjennom avbøyningsviklingen JO under påvirkning av den i det vesentlige konstante spenning som tilføres av kombinasjonen av spenningskilde J2 og diode Jl går tilbake til den lineære bølgeform. Under den første del av fremløpsintervallet vil en komponent av strømmen flyte gjennom den "forover" forspente diode Jl for å føre energi til spenningskilden J2. En annen komponent av denne strøm fører tilbake energi til kondensatoren 28 og til•lavspenningskilden 26 via selvinduksjonen 25 og den styrte silisiumlikeretter 22. Denne sistnevnte, komponent redu-serer strømmen som flyter fra avbøyningsviklingen 30 gjennom dioden 31 (se bølgeformene E og.G mellom f.eks. tiden t^og t^).

I løpet av intervallene t^ og t^ såvel som under resten av frem-løpsdelen av avbøyningsskylusen vil energioverføringer som finner sted mellom kondensatorene 26a, 27, 28 omtrent ikke ha noen virkning på den ønskede lineære avbøyningsstrøm som frembringes i viklingen JO på grunn av det faktum at dioden 31 forblir ledende og opprettholder den ønskede konstante spenning over viklingen JO over hele fremløps-delen av syklusen.

Som vist i bølgeform D fortsetter den styrte silisiumlikeretter 22 å lede "forover" ved enden av tilbakeløpet og fortsetter i virkeligheten å lede under en del av fremløpsintervallet (f.eks. fra tidspunktet t^ til t^ eller fra tidspunktet tg til t-jj når den del av av-bøyningsstrømmen som føres til kondensatoren 28 avtar mot null. Reso-nansperiodene for en første krets som omfatter selvinduksjonen 25» ■. kondensatoren 28 og viklingen 30°g en ytterligere krets som omfatter selvinduksjonen 25 og en kondensator 27, avpasses slik i forhold til varigheten av tilbakeløpsintervallet, at summen av strømmene fra

kondensatorene 27 og 28, som flyter gjennom likeretteren 22 inn i " spenningskilden 26, er positiv ved enden av tilbakeløpet. En selvinduksjon 34 kan på grunn av sin forholdsvis store verdi oversees i den følgende analyse av kretsen .under fremløpsintervallet.

Med både dioden 31 og likeretteren 22 i en slik tilstand at de leder "forover" er kondensatorene 27 og 28 i virkeligheten koplet,

i parallell med hverandre og parallellkombinasjonen er koplet over seriekombinasjonen av lavspenningskilden 26, den styrte likeretter 22 og selvinduksjonen 25• Svingningsperioden for resonanskretsen som omfatter parallellkombinasjonen av kondensatorer 27, 28 i serie med selvinduksjonen 25>bestemmer varigheten av likeretterens 22 ledning under fremløpsdelen av avbøyningssyklusen. Den sistnevnte resonans-krets sørger for avbrytning av strømmen gjennom likeretteren 22 på følgende måte. På tidspunktet t , når dioden Jl blir ledende, begynner en sinusformet svingning i kretsen som omfatter selvinduksjonen 25, kondensatoren 27, kondensatoren 28 og likeretteren 22

(se bølgeformen D - strøm gjennom likeretteren 22). Man skal merke seg at under begynnelsen av fremløpsintervallet dannes strømmen som flyter gjennom likeretteren 22 av summen av strømmene fra kondensatorene 27 og 28. Som vist med bølgeformen D vil strømmen gjennom likeretteren 22 ved begynnelsen av fremløpsintervallet øke og deretter falle skarpt og passere null. Strømmen begynner så å øke svakt i negativ retning. Den negative strøm gjennom likeretteren 22 (det vil si katode til anode) tjener til å kople ut likeretteren 22 (det vil si i denne dens tilstand med høy impedans). Den hurtige kopling av likeretteren 22 har tilbøyelighet til å frembringe en ringning mellom kretsinduktansen (f.eks. selvinduksjonen 25) og den forholdsvis lille elektrodekapasitet i likeretteren 22 (se pulsen på tidspunktet t^i bølgeformen J). Motstanden JS og kondensatoren 35 tjener til å dempe ringningen slik at den negative strøm som flyter gjennom likeretteren 22 faller eksponensielt mot null, slik at likeretteren 22 deretter vil ha en meget høy impedans mot strømgjennomgang.

Etterat ledningen opphører i den styrte likeretter 22, lades kondensatorene 27 og 28 via selvinduksjonene 33°g 34 fra høyspennings-kilden 32 (+ 140 volt).

Man vil se av bølgeformen D på fig. 2 at en betydelig ensrettet strøm flyter gjennom den styrte likeretter 22 under tilbakeløpsinter-vallet og en del av fremløpsintervallet. Denne strøm avledes hovedsakelig fra den ladning som er lagret i kondensatorene 27 og 28

under fremløpsdelen av hver syklus. Den energi som lagres på denne måte i kondensatorene 27 og 28 tilføres delvis til avbøyningsvik-lingen 30.og delvis til spenningskilden 26. Parallellkombinasjonen av motstanden 26b og kondensatoren 26a tjener til å omdanne likestrøm-

pulsene som tilføres av likeretteren 22 til en i det vesentlig konstant spenning som kan anvendes for tilførsel av B + spenning via ledningen 26c til ytterligere kretser, såsom den horisontale oscillator 19, den vertikale avbøyningsgenerator 15 etc, såvel som til glødning av kineskopet 12 i fjernsynsmottakeren. Den viste krets virker derfor samtidig som en avbøyningskrets og en likespennings-omformer (f.eks. fra 140 volt til 20 volt).

Man skal merke seg at kapasitetene for kondensatorene 27 og 28 velges i et slikt forhold til hverandre og i forhold til andre para-metre i kretsen at summen av de resulterende spenninger over disse kondensatorer holder dioden 31 ledende under fremløpsintervallet og faller til en tilstrekkelig lav verdi under tilbakeløpsintervallet til at dioden 31 slutter å lede.

Videre kan slike komponenter med fordel velges slik at den styrte silisiumlikeretter 22 holdes i en slik tilstand at den leder "forover" under en del av fremløpsdelen av avbøyningssyklusen for å tillate en reduksjon i likeretterens 22 strømkapasitet (det vil si, tillate en ladéstrøm over en lengre tid enn tilbakeløpet tar). Kondensatoren 29 velges, der det er ønskelig, slik.at den gir en S-utforming av avbøyningsstrømmens bølgeform.

En krets;(,av den type som er vist på fig. 1, er bygget og prøvet med stort hell, og komponentene var da disse:

Claims (2)

1. Avbøynings- og spenningstilførselskrets for elektronstrålen i en fjernsynsmottaker, omfattende en horisontal avbøyningsvikling (30), en spenningskilde (32) koplet i parallell med viklingen for tilførsel

av avbøyningsstrøm til denne under fremløpsdelen av avbøynings-syklusen og en energilagrende kondensator (27) koplet i parallell med viklingen,karakterisert veden første koplingsanordning (22) i parallell med kondensatoren og styrt av horisontalsynkroniseringspulser for utladning av energi fra kondensatoren under tilbakeløpsdelen av avbøyningssyklusen og en parallell motstandskapasitetskrets (26) som er seriekoplet med den nevnte første koplingsanordning (22)>for absorbering i det minste av en del av den utladede energi og for av denne å frembringe en i det vesentlige konstant spenning som er forskjellig fra den som avgis av spenningskilden .

2. Avbøynings- og spenningstilførselskrets som angitt i krav 1,karakterisert vedat den første koplingsanordning er en styrt silisiumlikeretter med en styreelektrode (21) koplet til en kilde for horisontalsynkroniseringspulser. 3» Avbøynings- og spenningstilførselskrets som angitt i krav 1, k'arakterisert v ed en ytterligere koplingsanordning (31) innskutt i serie med spenningskilden (32) over avbøyningsvik-lingen, og med koplingspunktet mellom spenningskilden og den annen koplingsanordning tilsluttet den første koplingsanordning gjennom en induktans (25,34)• 4« Avbøynings- og spenningstilførselskrets som angitt i krav 2, .karakterisert veden seriekombinasjon av den styrte likeretter (22), en induktans (25) og parallell-motstands-kapasitets-kretsen (26), alt koplet i parallell med kondensatoren (27).