Pierwszenstwo: 24. XII. 1965 Holandia Opublikowano: 10. IX. 1968 55636 KI. 21 a1, 35/12 MKP H 04 n 5~/0l/ KAl BIBLiOTEI [hHfct, i**»™ Wlasciciel patentu: N. V. Philips* Gloeilampenfabrieken Eindhoven (Holandia) Urzadzenie do synchronizacji oscylatora Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do synchronizacji oscylatora skladajace sie ze zródla napiecia zasilajacego polaczonego szerego¬ wo z ukladem wygladzajacym, opornosci obciaze¬ nia i dyskryminatora fazy zaopatrzonego przy¬ najmniej w jeden element wzmacniajacy, przy czym szeregowe polaczenie oscylatora z ukladem wygladzajacym jest przylaczone do zacisków zró¬ dla napiecia zasilajacego, zas do dyskryminatora fazy sa doprowadzane impulsy synchronizujace i sygnal porównawczy otrzymywany z oscylatora, natomiast do oscylatora sa doprowadzane impulsy powstajace na opornosci obciazenia przeznaczone do bezposredniej synchronizacji, jak równiez do¬ prowadzane jest do tegoz oscylatora napiecie stale jako napiecie regulacyjne wytwarzane w ukladzie wygladzajacym w stanie synchronizmu.Urzadzenie tego rodzaju jest znane, w szczegól¬ nosci z fig. 10 patentu brytyjskiego 927.602. Im¬ pulsy synchronizujace do bezposredniej synchroni¬ zacji oscylatora czerpane sa takze i w tym zna¬ nym ukladzie z dyskryminatora fazy, przy czym dyskryminator fazy dostarcza takze napiecia re¬ gulacyjne do posredniej synchronizacji oscylatora.W celu tlumienia, uzywanych do synchronizacji posredniej, impulsów synchronizujacych, znany uklad jest wyposazony w osobny tlumik oraz w drugi dyskryminator fazy do sterowania tego tlumika.Celem wynalazku jest uzyskanie- tlumienia impul- 10 15 25 30 sów synchronizujacych w stanie synchronizmu bez koniecznosci stosowania dodatkowych elementów w ukladzie.Istota wynalazku polega na tym, ze wartosci opor¬ nosci obciazenia napiecia zasilajacego i wyste¬ rowania, w wyniku doprowadzonych do dyskrymi¬ natora fazy sygnalów, sa tak dobrane, ze element wzmacniajacy pozostaje zawsze wysterowany do charakterystyki granicznej, przy czym stala czasu ukladu wygladzajacego jest duza w stosunku do czasu trwania impulsu synchronizujacego nato¬ miast jest mala albo równa okresowi dudnien wy¬ twarzanych na opornosci obciazenia w stanie braku synchronizmu.Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia schemat ideowy dyskrymi¬ natora fazy, fig. 2 przedstawia charakterystyke Ic—Vc tranzystora zas fig. 3 przedstawia szczególo¬ wy schemat ukladu wedlug wynalazku.Polaczone szeregowo tranzystory 1 i 2 (fig. 1) tworza czesc skladowa dyskryminatora fazy. Sygnal porównawczy 3, zdejmowany z sygnalu oscylatora, jest doprowadzony do tranzystora 1 przez konden¬ sator 4 i opornik 5. Wierzcholki sygnalu porów¬ nawczego 3 ulegaja splaszczeniu w nastepstwie, plynacego przez tranzystor 1, pradu bazy, tak ze do bazy tranzystora 1 doprowadzony zostaje osta¬ tecznie sygnal 6.Sygnal telewizyjny synchronizacji jest doprowa- 5563655636 3 dzony do zacisków 7 i 8. W przykladzie wykona¬ nia wedlug fig. 1 zostal przedstawiony dyskrymi¬ nator fazy do synchronizacji oscylatora pólobrazu 9 w odbiorniku telewizyjnym. W celu wydzielenia, do synchronizacji oscylatora 9, impulsów synchro- 5 nizacji.pólobrazu z.ogólnego sygnalu synchronizacji, sygnal ten jest doprowadzony przez zaciski 7 i 8 do integratora zlozonego z opornika 10 i kondensa¬ tora 11. Scalkowane impulsy synchronizacji pól¬ obrazu zostaja doprowadzone do bazy tranzystora 2 10 przez kondensator sprzegajacy 12 i opornik szerego¬ wy 13. Dzielnik napiecia zlozony z oporników 14 i 15 sluzy wylacznie do dobrania wlasciwego punktu pracy tranzystora 2.Impulsy 16 sygnalu synchronizacji pólobrazu, do- 15 prowadzone do bazy tranzystora 2, pokrywaja sie czesciowo ze splaszczonymi czesciami 17 sygnalu porównawczego 6. Poniewaz tranzystor 2 obcina czesciowo sygnal 16, przeto powstaja na opornosci obciazenia 18 w obwodzie kolektora tranzystora 2 20 impulsy 19, których czas trwania jest zalezny od stopnia, w jakim impulsy pólobrazu 16 pokrywaja sie ze splaszczonymi czesciami 17 sygnalu 6. Ozna¬ cza to, ze jmpulsy 19 maja zmienny czas trwania *zalezny od róznicy fazy pomiedzy sygnalem syn- 25 chronizacji pólobrazu i sygnalem oscylatora.W obwodzie kolektora tranzystora 2 jest umiesz¬ czony uklad wygladzajacy 20 zlozony z kondensa¬ tora 21 i opornika 22. Stala czasu ukladu 30 jest duza w stosunku do czasu trwania impulsu syn- 30 chronizacji pólobrazu. Rzad wielkosci stalej czasu ukladu 20 jest jednak równy okresowi dudnien powstajacych przy braku synchronizacji. Jak wia¬ domo, czestotliwosc sygnalu synchronizacji pól¬ obrazu odpowiada, w stanie synchronizmu, czesto- 25 tliwosci sygnalu oscylatora. Impulsy 19 beda za¬ tem mialy, w stanie synchronizmu, czas trwania okresu odpowiadajacy sygnalowi synchronizacji pólobrazu. Poniewaz stala czasu ukladu 20 jest duza w stosunku do czasu trwania impulsu syn- 40 chronizacji pólobrazu, przeto .kondensator 21, który rozladuje sie nieznacznie w odstepie czasu dzie¬ lacym dwa impulsy, z powodu duzej stalej czasu, bedzie ladowany przez impulsy 19.Na kondensatorze 21 powstaje w ten sposób na- 45 piecie stale odpowiadajace sredniej wartosci syg¬ nalu 19. Poniewaz jak wyzej byla mowa, czas trwania impulsów 19 jest zalezny od róznicy fazy pomiedzy sygnalami 6 i 16, przeto w ukladzie 20 powstaje, w stanie synchronizmu, napiecie stale 50 zalezne od róznicy fazy pomiedzy sygnalami 6 i 16. Róznica fazy, o której mowa, zalezy znowu od poczatkowej róznicy czestotliwosci pomiedzy sygnalem 16 i czestotliwoscia wlasna oscylatora przy braku synchronizacji. Otrzymane w ukladzie 55 20 napiecie stale zostaje doprowadzone przez opor¬ nik 23, w celu posredniej synchronizacji, do oscy¬ latora 9, z którego zacisku wyjsciowego 24 odpro¬ wadza sie sygnal sterujacy do stopnia koncowego pólobrazu. 60 Wytworzone na oporniku 18 impulsy 19 dopro¬ wadza sie takze do oscylatora 9, w celu bezposred¬ niej synchronizacji. Poniewaz jednak musi byc zapewniona róznica fazy pomiedzy sygnalem syn¬ chronizacji i sygnalem oscylatora, przeto jest 65 4 konieczne, aby impulsy 19, w przyblizeniu prosto¬ katne, poddac najpierw calkowaniu za pomoca opornika 25 i kondensatora 26, po czym dopiero doprowadzic je przez kondensator sprzegajacy 27 do oscylatora 9.Jak zostalo wspomniane w patencie brytyjskim 927 602, iest pozadane, aby impulsy 19 byly tlu¬ mione w stanie synchronizmu. Uzyskuje sie w tym przypadku nie tylko tlumienie potrzebnych do synchronizacji impulsów 19 lecz takze oslabienie ewentualnych impulsów zaklócajacych, które moga wywierac niekorzystny wplyw na synchronizacje bezposrednia. Poniewaz oprócz tego "czestotliwosc sygnalu oscylatora, w stanie synchronizmu, w wy¬ niku synchronizacji bezposredniej, równa jest w przyblizeniu czestotliwosci sygnalu synchroni¬ zacji pólobrazu, przeto wystarczajaca jest wzgled¬ nie mala amplituda impulsów 19. Wspólpraca po¬ miedzy dyskryminatorem fazy i synchronizacja bezposrednia zalezna jest dalej od amplitudy scalkowanych impulsów synchronizacji pólobrazu.Im wieksza jest amplituda scalkowanych impul¬ sów o tyle mniejsza jest róznica fazy pomiedzy sygnalem oscylatora i impulsami pólobrazu (zja¬ wisko to zostalo omówione wyczerpujaco we wspomnianym patencie brytyjskim 927.602). Stwa¬ rza to trudnosc tego rodzaju, ze dyskryminator fazy przy pozostawionych bez zmiany warunkach, bedzie dostarczal mniejsze napiecie regulacyjne niz w przypadku wiekszej wartosci wspomnianej róznicy fazy. Oprócz tego dyskryminator fazy wymaga bardziej krytycznego nastawienia i staje sie bardziej podatny na zaklócenia. Wspomniana róznica fazy staje sie wieksza przy mniejszej amplitudzie impulsów 19, tak ze mniejsza ampli¬ tuda nie tylko, ze wystarcza lecz jest pozadana.Przy braku synchronizacji natomiast moze wy¬ stapic duza róznica czestotliwosci pomiedzy syg¬ nalem synchronizacji pólobrazu 16 i sygnalem oscylatora. Staje sie wówczas konieczne przejscie na prace z duza amplituda impulsów 19, poniewaz wychwyt oscylatora jest mozliwy przy duzych impulsach. Pod pojeciem wychwytu rozumie sie tu doprowadzenie oscylatora do synchronizmu z syg¬ nalem synchronizacji pólobrazu, przez synchroni¬ zacje bezposrednia. Im wieksza jest amplituda impulsów 19 o tyle wieksza moze byc róznica czestotliwosci pomiedzy sygnalem oscylatora i wy¬ starczajacym jeszcze do wychwytu sygnalem syn¬ chronizacji. W ukladzie wedlug fig. 1 jest mozliwe uzyskanie takiego faktu, aby impulsy 19 mialy mala amplitude w synchronizmie zas duza ampli¬ tude przy braku synchornizmu. W tym celu na¬ lezy odpowiednio dobrac wartosci poszczególnych elementów ukladu.Przytoczone wyzej rozumowanie mozna wytlu¬ maczyc w nastepujacy sposób. Jak juz powie¬ dziano, uklad 20 ma stala czasu, która w stosunku do czasu trwania okresu dudnienia powstajacego przy braku synchronizmu, na oporniku 18 jest mala lub ma ten sam rzad wielkosci. Nie kazdy impuls 16 sygnalu synchronizacji pólobrazu, przy tego rodzaju braku synchronizmu, pokrywa sie z plaska czescia 17 sygnalu porównawczego G.Przy braku synchronizmu, impuls pólobrazu 165 55636 6 pokrywa sie tylko w pewnych okreslonych chwi¬ lach z plaska czescia 17. Tylko w tych chwilach moze plynac prad przez opornik 18. Inaczej mó¬ wiac, prad plynacy przez opornik 18 ma czestotli¬ wosc odpowiadajaca róznicy czestotliwosci pomie¬ dzy sygnalem 6 i sygnalem 16 co oznacza, ze prad ten stanowi sygnal dudnien o czestotliwosci tych dudnien. Ta czestotliwosc dudnien jest bardzo mala. Poniewaz czas trwania impulsów sygnalu 19 nie zmienia sie praktycznie takze przy sygnale dudnien, oznacza to, ze srednia wartosc sygnalu dudnien jest o wiele mniejsza od sredniej wartosci sygnalu 19 dla stanu synchrpnizmu. Tym samym napiecie na ukladzie 20 bedzie wiele razy mniejsze przy braku synchronizmu niz przy synchronizmie.W przykladzie wykonania, napiecie na ukladzie 20 wynosi w stanie synchronizmu np. 5V przy na¬ pieciu zasilajacym Vc = 10 V. Napiecie to waha sie w zaleznosci od róznicy fazy pomiedzy sygna¬ lem 6 i 16 w granicach okolo 4,5 do 5,5 V. Przy braku synchronizmu natomiast, napiecie na ukla¬ dzie 20 wynosi zaledwie 0,5 V, co oznacza, ze na¬ piecie to w porównaniu do poprzednio wspomnia¬ nych 5 V moze byc prawie do pominiecia. Jak wi¬ dac, napiecie na koncu opornika 18, dolaczonym do ukladu 20, waha sie od okolo 10 V do okolo 5 V wzgledem punktu uziemienia.Przytoczone wyzej rozwazanie zostanie jeszcze blizej objasnione w oparciu o rysunek. Na fig. 2 jest przedstawiona charakterystyka Ic—Vc tranzy¬ stora 2. Przyjeto zalozenie, ze tranzystor 1 w chwili, w której wystepuja splaszczone czesci 17, jest bliski stanu nasycenia, tak ze spadek napiecia na tym tranzystorze w wspomnianej chwili jest do pominiecia. W takim przypadku wystarcza ogra¬ niczenie rozwazan tylko do tranzystora 2. Jezeli ten przypadek nie ma miejsca, wówczas nalezy odjac od lacznego napiecia wystepujacego pomie¬ dzy punktem polaczenia opornika 18 z kondensa¬ torem 21 i punktem uziemienia, spadek napiecia na tranzystorze 1 podczas wystepowania splaszczo¬ nych czesci 17, po czym rozwazania dotyczace tranzystora 2 przebiegaja w taki sam sposób. Na¬ piecie Vco przedstawia na fig. 2 napiecie na wspom¬ nianym koncu opornika 18 w stanie braku synchro¬ nizmu. Dla omawianego przykladu Vco = 10 V.Napiecie Vcl przedstawia natomiast napiecie na wspomnianym koncu opornika 18 w stanie synchro¬ nizmu. W omawianym przykladzie Vcl = 5 V.Obciazenie jakie stanowi opornik 18 przedstawia na fig. 2 linia 28 dla stanu braku synchronizmu, wzglednie linia 29 dla stanu synchronizmu. Dopro¬ wadzone impulsy pólobrazu 16 i wzmocniony przez tranzystor 1 sygnal porównawczy 6, powoduja ra¬ zem wysterowanie tranzystora 2 w granicach Ibl—Ibo. Z fig. 2 wynika, ze przy wspomnianym rodzaju wysterowania oraz przy wlasciwym wybo¬ rze wartosci opornika 18 otrzymuje sie zawsze pewnosc, ze tranzystor 2 zostanie wysterowany do swej charakterystyki granicznej 30 niezaleznie od napiecia zasilajacego. Oznacza to, ze tranzystor 2 bedzie zawsze wysterowany do nasycenia za¬ równo w stanie synchronizmu jak i przy braku synchronizmu. Poniewaz brakowi synchronizmu odpowiada krzywa obciazenia 28, przeto zostanie wytworzony impuls 19* o znacznie wiekszej ampli¬ tudzie niz amplituda impulsu 19" powstajacego na oporniku 18 w stanie synchronizmu, gdyz sta¬ nowi synchronizmu odpowiada krzywa obciazenia 5 29. Dzieje sie to tak dlatego, ze w wyniku zmie¬ niajacego sie napiecia na wspomnianym koncu opornika 18 pozorne napiecie zasilajace tranzystor 2 zostaje przesuniete z wartosci Vco do wartosci Vcl. Jak to zostalo pokazane na fig. 2, róznica pomiedzy amplitudami 19' i 19" jest znaczna. Róz¬ nica ta moze byc jeszcze zaakcentowana przez to, ze steruje sie nie pomiedzy wartosciami Ibl i Ibo lecz pomiedzy wartosciami Ib2 i Ibo. Tym samym ograniczona zostaje amplituda impulsu wystepuja¬ cego w stanie braku synchronizmu jednakze ampli¬ tuda sygnalu wystepujacego w synchronizmie zmniejsza sie jeszcze wiecej. W ten sposób mozna uzyskac jeszcze wieksza róznice pomiedzy impulsa¬ mi 19/ i 19" niz przy pelnym wysterowaniu pomiedzy wartosciami Ibl i Ibo jak to zostalo na pokazane fig. 2.Mozna to osiagnac równiez przez wybór mniejszej wartosci stosunku pomiedzy opornikiem 18 i opor¬ nikiem 22 niz to zostalo zalozone dla fig. 2. W tym ostatnim przypadku mozna otrzymac srednia war¬ tosc wystepujacego na ukladzie 20 napiecia regula¬ cyjnego, w stanie synchronizmu, w granicach 8 do 9 V, przy pozostawieniu bez zmiany wartosci napie¬ cia zasilajacego Vc — 10 V. Krzywa obciazenia 29, na fig. 2, przesunie sie dalej w lewo a tym samym mozna bedzie otrzymac jeszcze mniejsza amplitude impulsów 19".Punktem wyjsciowym dla przykladu wykona- ¦ ^ nia wedlug fig. 1 bylo stwierdzenie, ze oscy¬ lator 9 stanowi oscylator pólobrazu. Jest jednakze oczywiste, ze omawiany uklad znajdzie takze zastosowanie dla przypadku, w którym oscyla¬ tor 9 stanowi oscylator linii. Oscylator 9 moze byc w tym przypadku takze oscylatorem sinu¬ soidalnym, poniewaz oscylator sinusoidalny na¬ daje sie równiez do synchronizacji bezposredniej i posredniej. W tym przypadku jednakze synchro¬ nizacja posrednia przez opornik 23 bedzie odgry¬ wac wieksza role, zas synchronizacja bezposred¬ nia za pomoca impulsów 19 bedzie odgrywac mniejsza role. Nalezy sie zatem starac, aby tlumienie impulsów 19 bylo bardzo silne. Jest takze zbedne dla tego przypadku, aby sygnal porównawczy, doprowadzany przez kondensator 4, mial ksztalt 3 jak to jest pokazane na fig 1.Sygnal doprowadzany przez kondensator 4 moze byc sygnalem zlozonym z regularnych impul¬ sów, przy czym impulsy te moga lecz nie musza pokrywac sie w czasie z impulsami doprowa¬ dzanymi do bazy tranzystora 2. Nie konieczne jest takze laczenie zawsze w szereg dwóch tranzystorów 1 i 2. Mozliwe jest natomiast do¬ dawanie sygnalu porównawczego i sygnalu syn¬ chronizacyjnego i doprowadzanie tej sumy syg¬ nalów przez dwa oporniki bezposrednio do bazy tranzystora 2. Odpada w tym przypadku tranzy¬ stor 1 a emiter tranzystora 2 dolaczony zostaje bezposrednio do punktu uziemienia.Wynalazek mozna stosowac zarówno w ukla¬ dzie lampowym jak i tranzystorowym. Dla pen- tody mozna równiez wykreslic charakterystyke 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6055636 7 8 Ia—Va odpowiadajaca charakterystyce Ic—Vc podanej na fig. 2. Róznica polega jedynie na tym, ze wartosc napiecia Vc, przy której osia¬ gana jest charakterystyka graniczna wynosi dla tranzystora okolo 0,5 V podczas gdy wartosc ta dla pentody wynosi w zaleznosci od typu, 30 do 50 V.Na fig. 3 jest przedstawiony szczególowy sche¬ mat ukladu wedlug wynalazku. Wprowadzone oznaczenia odpowiadaja oznaczeniom uzytym na fig. 1.W ukladzie wedlug fig. 3, oscylator 9 jest wyko¬ nany jako oscylator relaksacyjny typu samodlaw- nego. W tym celu doprowadza sie sygnal z zacisku 24' przez kondensator 31 do stopnia koncowego 32, z którego zacisku wyjsciowego 33 odprowadza sie sygnal porównawczy 3. Sygnal ten zostaje dopro¬ wadzony przewodem 34 przez opornik 35 do kon¬ densatora 4 jak równiez przewodem 36 do stopnia usprawniajacego 36'. W ukladzie 37 zlozonym z opornika i kondensatora wydzielone zostaja z sygnalu porównawczego 3 impulsy 38, których zadaniem jest okresowe zwalnianie tranzystora 39 w stopniu usprawniajacym 36'. Do bazy tranzy¬ stora 39 jest doprowadzone z ukladu wygladzaja¬ cego 20, przez opornik 23, niezbedne do posredniej synchronizacji napiecie regulacyjne, jak równiez potrzebne do bezposredniej synchronizacji scalko- wane impulsy 19, przez kondensator 27. W prze¬ ciwienstwie do ukladu z fig. 1, zacisk ujemny zródla zasilajacego dyskryminator fazy jest uzie¬ miony, co jest w zasadzie obojetne dla dzialania ukladu. Poza tym uklad wedlug fig. 3 dziala analo¬ gicznie jak uklad wedlug fig. 1.W specjalnym przykladzie wykonania, w któ¬ rym oscylator 9 pracuje jako oscylator pólobrazu w odbiorniku telewizyjnym z kineskopem o sred¬ nicy ekranu 28 cm i kacie odchylania 90°, wartosc opornika 18 wynosi okolo 33012 i odpowiada stalej czasu ukladu 20 1,5 sekundy. Napiecie zasilania Vc = 10 V, wartosc opornika 22 równa 56 kQ. PL