DE1013016B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines saegezahnfoermigen Stromes in einer Induktivitaet - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromes in einer Induktivität, bei der während des Sägezahnhinlaufs eine an einem Kondensator stehende Spannung über eine Schalterdiode an die Induktivität gelegt ist und während des Sägezahnrücklaufs bei gesperrter Schalterdiode die Induktivität mit den angeschlossenen Kapazitäten eine freie Halbschwingung durchführt, wobei an die Induktivität eine gesteuerte Treiberröhre zur Deckung der Energieverluste der Schaltung und zur Steuerung der Schalterdiode angeschlossen ist. Derartige Schaltungen sind in verschiedenen Ausführungsformen für die Horizontalablenkung angewandt worden, wobei die erwähnte Induktivität durch einen Transformator dargestellt wird, an den die Zeilenablenkspulen angekoppelt sind. Aus den während des Zeilenrücklaufs auftretenden hohen Spannungsspitzen wird dabei meistens durch einen an eine besondere Wicklung des Transformators angeschlossenen Gleichrichter eine Gleichspannung von 12 bis 20 kV erzeugt, die als Beschleunigungshochspannung für die Bildröhre des Fernsehempfängers verwendet wird.

Benutzt man als Treiberröhre eine Pentode und betreibt sie im Gebiet hohen Innenwiderstandes, so muß man bei derartigen Schaltungen dafür Sorge tragen, daß die Form und Amplitude der sägezahnförmigen Steuerspannung den jeweiligen Röhrendaten sehr genau angepaßt ist, was besonders bei Röhrenwechsel Schwierigkeiten und Umstände macht. Im Gebiet hohen Innen Widerstandes ist nämlich der mittlere Röhrenstrom der Pentode unabhängig von der Anodenspannung, wobei sich aber durch die große Streuung der einzelnen Röhrendaten bei Röhrenwechsel der mittlere Röhrenstrom erheblich ändern kann. Damit also in jedem Falle der richtige Stromverlauf erzeugt wird, müßte die steuernde Sägezahnspannung in jedem Falle der Röhre sehr genau angepaßt werden. Die Streuungen der Röhren bezüglich des Anodenstroms unter sonst gleichen Meßbedingungen betragen bis zu ± 25%. Ist die Schaltung für eine mittlere Röhre abgeglichen, indem der Schirmgittervorwiderstand und die Steuersägezahnform geeignet bemessen sind, um den gewünschten Stromverlauf zu erhalten, so wird man bei einer Röhre mit geringerem Anodenstrom nur eine sehr viel geringere Leistung erzeugen können. Eine Röhre mit oberhalb des Durchschnitts liegendem Anodenstrom wird andererseits bereits in das Übernahmegebiet ausgesteuert, wenn die zuerst erwähnte Röhre mit mittlerem Anodenstrom voll ausgesteuert war.

Man ist daher später dazu übergegangen, die Treiberröhre im Stromübernahmegebiet zu betreiben. Diese Arbeitsweise hat verschiedene Vorteile, da es

Schaltungsanordnung zur Erzeugung

eines sägezahnförmigen Stromes

in einer Induktivität

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Robert Andrieu, Hannover,
ist als Erfinder genannt worden

dabei auf die Form der steuernden Sägezahnspannung nicht mehr so genau ankommt und auch die Ausgangsamplitude der Schaltung in gewissen Grenzen unabhängig von den Röhrenstreuungen ist. Das Arbeiten im Übernahmegebiet, d. h. bei niedrigem Innenwiderstand der Treiberröhre, bringt aber den Nachteil mit sich, daß die Röhre dann stark zur Anfachung von Barkhausen-Kurzschwingungen neigt, die sich störend auf dem Bildschirm bemerkbar machen können. Beim Arbeiten im Übernahmegebiet wird nämlich die Anodenspannung der Treiberröhre zeitweilig so gering, daß die Elektronen im Raum zwischen dem Schirmgitter und der Anode abgebremst werden und auf das Schirmgitter zurückkehren. Dadurch werden Raumladungsschwingungen angeregt, die im Frequenzgebiet zwischen 20 und 1200 MHz liegen können, wobei die Frequenz wesentlieh von der Elektrodenspannung abhängt. Diese Schwingungen werden von der Röhre ausgestrahlt und können vom Empfängereingang aufgenommen werden. Da die Frequenz von der momentanen Anodenspannung abhängt und die Anodenspannung sich während des Verlaufs einer Zeile ändert, treten derartige im Empfangsbereich liegende Schwingungen immer in einem ganz bestimmten zeitlichen Abstand vom Zeilenanfang auf und machen sich daher als senkrechte Streifen auf dem Fernsehbild bemerkbar.

Aus diesem Grunde ist es erwünscht, das Arbeiten im Stromübernahmegebiet zu vermeiden. Dabei muß man auf die obenerwähnten Vorteile verzichten, und die aufgeführten Nachteile treten wieder auf.

Bei der Erfindung wird das Arbeiten der Treiberröhre im Gebiet hohen Innenwiderstandes unter Vermeidung dieser Nachteile dadurch ermöglicht, daß aus der während des Sägezahnrücklaufs an der Induktivität des Transformators stehenden Spannung eine Gleichspannung abgeleitet wird, die der Treiber-

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röhre als Vorspannung in solchem Sinne zugeführt gleichzeitig die Schalterdiode 2. Die Ablenkspule 4 wird, daß bei einer Abnahme der an der Induktivität ^l mit dem angeschlossenen Ablenktransformator 3 und stehenden Spannung der mittlere Strom der Treiber- den auf sie transformierten Schaltkapazitäten führt röhre vergrößert wird, und zwar höchstens um einen dann eine freie Halbschwingung aus, welche die solchen Betrag, daß diese Röhre auch bei Alterungs- 5 Diode sperrt und nach ihrem Ablauf wieder öffnet, erscheinungen bzw. Streuungen der Röhrendaten Damit liegt die »annähernd konstante« Spannung nicht in das Stromübernahmegebiet ausgesteuert wird. wieder an den Ablenkspulen 4, so daß der Sägezahn-Dadurch isf.es möglich, die Treiberröhre zur Ver- hinlauf von neuem beginnt. In der zwischen den meldung von Barkhausen-Kurzschwingungen im Ge- Punkten E und F liegenden Teilwicklung des Transbiet hohen Innenwiderstandes arbeiten zu lassen, so io formators 3 werden die während des Sägezahndaß die Ablenkamplitude stabilisiert ist und die rücklaufs auftretenden Spannungsspitzen hochtrans-Hochspannungsquelle einen kleinen Innenwiderstand formiert und einem Gleichrichter 7 zugeführt, in dem erhält. Es ist zwar bei Schaltungen zur Hoch- sie zur Erzeugung einer Hochspannung von z. B. spannungserzeugung bekannt, vom Ausgangskreis 12 bis 15 kV für die Strahlbeschleunigung in der einer Treiberröhre eine Gleichspannung abzuleiten 15 Bildröhre dienen. Die Anodenspannungsquelle für die :|,f| und dem Eingangskreis dieser Röhre zuzuführen, Treiberröhre 6 ist bei 8 an den Verbindungspunkt ^:1*1ί[ doch dient diese Schaltung nicht als Ablenkschaltung des Kondensators 1 mit der Anode der Diode 2 in für Fernsehempfänger. Die negative Vorspannung an bekannter Weise angeschlossen. Zur Regelung der der Treiberröhre bewirkt weiterhin, daß die Steuer- Ablenkstromamplitude in den Ablenkspulen 4 ist eine Spannungsquelle für die Treiberröhre, die meist durch 20 zwischen die Punkte A und B des Transformators 3 einen Sperrschwinger dargestellt wird, nicht mehr eingeschaltete regelbare Parallelinduktivität 9 vordurch den Gitterstrom der Treiberröhre belastet wird gesehen. Statt dessen kann aber auch irgendeine und daß sich daher auch keine unerwünschten Ver- andere Amplitudenregelung, z.B. eine in Reihe mit formungen des Stromspannungsverlaufs, die sonst den Ablenkspulen 4 geschaltete Induktivität odet ein leicht gegen Ende des Sägezahnhinlaufs auftreten, 25 veränderbarer Widerstand, verwendet werden. ' ^: mehr ergeben. Soweit die Schaltung bis hierher beschrieben ist, ist

Im folgenden soll die Erfindung an Hand von sie wohlbekannt. Die Verlustleistung N_v der Sghatzwei Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Es tung ist proportional dem Quadrat der an eineB'Sffteil¹· sei jedoch darauf hingewiesen, daß noch viele andere wicklung des Transformators während des Sägezahn^ Anwendungsmöglichkeiten- der Erfindung bei ahn- 30 hinlaufs stehenden Spannung, z.B. der zwischen dea " liehen Sägezahnstromgeheratoren möglich sind. Punkten D und E stehenden Spannung U, N_V=K-U^Z> Abb. 1 zeigt eine sogenannte Blumlein-Schaltung für wobei K eine durch die Verluste gegebene Konstante ■·?·;' die Zeilenablenkung von Fernsehempfängern (vgl. ist. Diese Verlustleistung wird von der Röhre 6 &ni^u Andr i eu, Telefunken-Zeitung, 25. Jahrgang, Heft 95, gebracht. Die aufgebrachte Leistung N_R ist gleich dem Juni 1952, S. 107 bis 114). Durch den Konden- 35 Produkt aus der Spannung U und dem mitferea )£i sator 1 und die während des Sägezahnhinlaufs ge- Röhrenstrom I_Rm. Da im Gleichgewichtszustand JVy- ^ öffnete Schalterdiode 2 wird eine »annähernd kon- gleich N_R sein muß, gilt ":

stante« Spannung an eine Teilwicklung des Ablenk- j *,

transformators 3 zwischen den Punkten A und D K-U = I_Rm oder U =-—^. :

gelegt. Unter »annähernd konstanter« Spannung soll 40 ,;,;., „:*;.!

hier eine konstante Gleichspannung verstanden sein, Man sieht, daß bei einer Veränderung von K'f't. B.;

der gegebenenfalls zur Kompensation des bei Veränderung der Ablenkstromamplitude an der In-^;l Kathodenstrahlröhren mit flachem Leuchtschirm auf- duktivität9 oder durch Änderung der Belastung der, j tretenden sogenannten S- oder Tangensfehlers eine Hochspannungsgleichrichterröhre 7 bei Änderung der * parabelähnliche Spannungskomponente überlagert ist. 45 Bildhelligkeit, sich I_Rm im gleichen Sinne mitändern" Tatsächlich ist der Spannungsverlauf an der Ablenk- muß, wenn U konstant gehalten werden soll. ■, :·' spule bei der Schaltung des Ausführungsbeispiels In Durchführung der Erfindung wird den Aride-¹

während des Hinlaufs ein Ausschnitt aus einem rungen von U dadurch entgegengewirkt, daß dem Sinusverlauf, so daß sich durch geeignete Wahl der Gitter der Röhre 6 über den Widerstand 10 eine von Periode dieses Sinusverlaufs die richtige Abweichung 50 der Rücklaufamplitude abhängige Vorspannung zugevom konstanten Spannungsverlauf zur Kompensation führt wird. Zu diesem Zweck ist an einen geeigneten des Tangensfehlers einstellen läßt. Diese »annähernd Anzapfpunkt des Transformators 3, z. B. — wie in konstante« Spannung wird durch den Transforma- der Zeichnung dargestellt — an den Anschlußpunkt C tor 3 auf die Ablenkspulen 4 übertragen, welche der Ablenkspule 4 über einen kapazitiven Spannungszwischen dem keine oder nahezu keine Wechsel- 55 teiler, bestehend aus den Kondensatoren 11 und 12, spannung führenden Punkt A und einem eine höhere die Anode eines Gleichrichters 13 angeschlossen* Wechselspannung führenden Abgriffpunkt C des deren Kathode geerdet ist. Zwischen der Anode des Transformators eingeschaltet ist. Die Energieverluste Gleichrichters 13 und Erde liegt der Arbeitswiderder Schaltung werden während des Sägezahnhinlaufs stand 14, an dem sich eine der Spitzenamplitude der¹ durch die Treiberröhre 6 aufgebracht, die an dem 60 zugeführten Rücklaufspannung entsprechende Gleich-Punkt E des Ablenktransformators 3 angeschlossen spannung ausbildet, wie durch die am Widerstand 14 ist. Dabei soll die Röhre 6 einen solchen Strom eingezeichneten Plus- und Minuszeichen angedeutet, liefern, daß die Schalter diode 2 während des ganzen Der Widerstand 14 kann — wie dargestellt — als Hinlaufs geöffnet ist. Durch einen mit den empfan- Potentiometer ausgebildet sein, an dessen Abgriffsgenen Synchronisierimpulsen synchronisierten Span- 65 punkt die Vorspannung für die Röhre 6 über ein Benungsverlauf, der z. B. in einem Sperrschwinger ruhigungsnetzwerk, bestehend aus dem Widerstand lS erzeugt wird und dem Gitter der Röhre 6 mit negativ und dem Kondensator 16, abgenommen wird. Be^ ¹Ij gerichteten Spannungsspitzen über den Kondensator 5 einer Verminderung der Spannung U zwischen de"* "^jl zugeführt wird, wird die Röhre 6 jeweils am Ende Punkten D und E des Transformators 3 durch Ve; eines Sägezahnhinlaüfs. gesperrt. Dadurch sperrt auch 70 größerung der Verluste vermindert sich auch d,ijj

Amplitude der Rücklaufspannungsspitzen und somit die am Potentiometer 14 stehende negative Vorspannung der Röhre 6, so daß der mittlere Röhrenstrom I_Rm in kompensierendem Sinne vergrößert wird. Zur Vergrößerung der Regelschärfe, d. h. der Abhängigkeit der Vorspannung von den Belastungsänderungen, kann in die Kathodenleitung der Diode 13 eine positive Vorspannungsquelle eingeschaltet sein.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Elemente der Grundschaltung mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Abb. 1, so daß sie nicht nochmals erwähnt zu werden brauchen. Zur Regelung der Ablenkstromamplitude ist hier als Beispiel eine Veränderung der durch die Ablenkspule 4 am Transformator 3 abgeriffenen Windungszahl durch eine Reihe wählbarer Anzapfpunkte C₁, C₂, C₃, C₄, C₅ vorgesehen. Zur Konstanthaltung der Rücklaufzeit bei Änderung des Abgrifrpunktes zur Amplitudeneinstellung ist zwischen dem veränderbaren Abgriffpunkt und C₁ ein Kondensator ao 25 eingeschaltet, wie an anderer Stelle bereits vorgeschlagen.

Die zur Erzeugung der regelbaren Vorspannung der Röhre 6 dienende Diode 21 ist mit ihrer Kathode an eine besondere Wicklung 22 des Ablenktransformators angeschlossen, die gleichspannungsmäßig von der Hauptwicklung getrennt ist und deren anderes Ende an die Batterieklemme 8 angeschlossen ist. Die dadurch bewirkte positive Vorspannung sperrt die Diode 21 für alle negativen Spannungsspitzen, die kleiner als die Batteriespannung von z. B. 230 V sind. Durch die Rücklaufspannungsspitzen werden in der Wicklung 22 Spannungsimpulse induziert und mit dem Betrag, den ihre Amplitude die Batteriespannung übersteigt, in der Diode 21 gleichgerichtet. Dadurch bildet sich an dem von dem Kondensator 23 überbrückten Anodenwiderstand 24 eine negative Spannung aus, deren Größe proportional der erwähnten Spannungsdifferenz ist und die als Vorspannung über den Widerstand 10 dem Gitter der Röhre 6 zugeführt wird. Auch hier ist es vorteilhaft, den Widerstand 24 — wie dargestellt— als Potentiometer auszuführen, um die Vorspannung regelbar zu machen.

Claims (7)

Patentansprüche.· 45

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromes in einer Induktivität, bei der während des Sägezahnhinlaufs eine an einem Kondensator stehende Spannung über eine Schalterdiode an die Induktivität gelegt ist und während des Sägezahnrücklaufs bei gesperrter Schalterdiode die Induktivität mit den angeschlossenen Kapazitäten eine freie Halbschwingung durchführt, mit einer an die Induktivität angeschlossenen gesteuerten Treiberröhre, vorzugsweise einer Pentode, zur Deckung der Energieverluste der Schaltung und zur Steuerung der Schalterdiode, dadurch gekennzeichnet, daß aus der an der Induktivität stehenden Spannung eine Gleichspannung abgeleitet wird, die der Treiberröhre als Vorspannung in solchem Sinne zugeführt wird, daß bei einer Abnahme der an der Induktivität stehenden Spannung der mittlere Strom der Treiberröhre vergrößert wird, und zwar höchstens um einen solchen Betrag, daß diese Röhre auch bei Alterungserscheinungen bzw. Streuungen der Röhrendaten nicht in das Stromübernahmegebiet ausgesteuert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität durch einen Transformator (3) dargestellt ist, an den außer der Treiberröhre (6) und den über die Schalterdiode (2) angeschlossenen Kondensator (1) die Ablenkspulen (4) und ein Hochspannungsgleichrichter (7) eines Fernsehempfängers angeschlossen sind, und daß zur Ableitung der Vorspannung der Treiberröhre (6) eine Diode (13 bzw. 21) vorgesehen ist, die an eine Teilwicklung des Transformators (3) angeschlossen ist und als Spitzengleichrichter für die an dieser Teilwicklung stehenden Rücklaufimpulse wirkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelspannungsdiode eine solche gegen, die Rücklaufimpulse sperrende Vorspannung gegeben ist, daß nur ein diese Sperrspannung überschreitender Teil der Rücklaufimpulse zur Erzeugung der Regelspannung ausgenutzt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Diode (13) vorzugsweise über einen kapazitiven Spannungsteiler (11, 12) an einen positive Rücklaufimpulse führenden Abgriffpunkt (C) des als Autotransformator geschalteten Transformators (3) angeschlossen ist (Abb. 1).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Diode

(21) mit einem negative Rücklaufimpulse führenden Punkt des Transformators (3) verbunden ist (Abb. 2).

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Treiberröhre an einem veränderbaren Abgriffpunkt eines zwischen der Anode des Gleichrichters (13 bzw. 21) und Erde eingeschalteten Potentiometers (14 bzw. 24) abgenommen wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Diode (21) mit der einen Klemme einer Wicklung

(22) des Transformators (3) verbunden ist, deren andere Klemme mit einer positiven Gleichspannungsquelle, insbesondere der Anodenspannungsquelle (8), der Schaltung verbunden ist (Abb. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 172 289.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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