DE1105911B - Ablenkschaltung fuer eine Kathoden-strahlroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Ablenkschaltung für Fernsehempfänger und andere Wiedergabeeinrichtungen und insbesondere auf Fernseh-Vertikalablenkschaltungen, in welchen die Verstärkung der Rasterablenksignale mittels magnetischer Verstärker erfolgt.

Bei den üblichen Vertikalablenkschaltungen von Fernsehempfängern wird eine Sägezahnspannung erzeugt, die dann durch eine oder mehrere Elektronenröhren verstärkt wird. Der Leistungsverbrauch während des Betriebs dieser Ablenkschaltungen ist be- ίο trächtlich. Um eine ordentliche Ablenkung des Elektronenstrahles der Bildröhre zu gewährleisten, muß daher die Leistungsverstärkung der Ablenkverstärker verhältnismäßig groß sein. Aus diesen Gründen würde die Verwendung von magnetischen Verstärkern, die sich durch eine verhältnismäßig große Leistungsverstärkung auszeichnen, zur Verstärkung des Ablenksignals große Vorteile mit sich bringen. Magnetische Verstärker besitzen außer den hohen Verstärkungsgraden, die erreichbar sind, noch den Vorteil eines ?>o verhältnismäßig hohen Wirkungsgrades. Außerdem sind magnetische Verstärker sehr stabil, und ihre Arbeitsweise ist nicht so stark von Schwankungen der Speisespannungen abhängig wie die üblichen Röhrenverstärker. Trotz dieser Vorteile ist die Verwendung magnetischer Verstärker oft nicht zweckmäßig, da zur Speisung ein verhältnismäßig hochfrequenter Wechselstrom erforderlich ist.

Es ist bereits bekannt, in einem Überlagerungsempfänger alle oder einen Teil der Verstärkerstufen als magnetische Verstärker auszubilden, deren Hilfswechselspannung dem zur Mischstufe gehörigen Oszillator entnommen wird. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Oszillator für eine verhältnismäßig große Leistung bemessen werden muß, wodurch die das einwandfreie Arbeiten eines Empfängers entscheidend beeinflussende Stabilität leidet. Die relativ hohe Frequenz der Überlagerungsoszillatoren in Fernsehempfängern eignet sich außerdem schlecht für die Speisung magnetischer Verstärker.

Durch die Erfindung wird eine andere Lösung zur Speisung eines magnetischen Verstärkers angegeben, der in einer Ablenkschaltung für eine Kathodenstrahlröhre zur Verstärkung der niederfrequenteren von zwei Ablenkspannungen dient, bei der die Nachteile der bekannten Schaltung vermieden werden.

Eine Ablenkschaltung für eine Kathodenstrahlröhre mit einem Generator zur Erzeugung einer Zeilenablenkspannung höherer Frequenz und einem weiteren Generator zur Erzeugung einer Rasterablenkspannung niedrigerer Frequenz unter Verwendung eines magnetischen Verstärkers, der durch einen internen Schwingerzeuger mit Betriebsspannung versorgt wird, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkschaltung für eine Kathodenstrahlröhre

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23. Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1958

Roland Norman Rhodes, Levittown, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

magnetische Verstärker zur Verstärkung der Rasterablenkspannung dient und vom Zeilenablenkgenerator mit Betriebsspannung gespeist wird und daß an den Ausgang des magnetischen Verstärkers ein Gleichrichter zur Gleichrichtung des mit Zeilenfrequenz modulierten, sägezahnförmigen Ausgangssignals angeschlossen ist.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein teilweise in Blockform gehaltenes Schaltbild eines Fernsehempfängers mit einem magnetischen Verstärker für die Vertikalablenkung, und

Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Vertikalablenkschaltung, wie sie auch bei dem in Fig. 1 dargestellten Empfänger Verwendung finden kann.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Fernsehempfänger umfaßt eine Antenne 8 zum Empfang eines zusammengesetzten Fernsehsignals, das einer Abstimmeinheit 10 zugeführt wird. Die Abstimmeinheit 10 enthält normalerweise einen Hochfrequenzverstärker und eine Mischstufe zur Umsetzung der hochfrequenten Signale in zwischenfrequente Signale. Die Zwischenfrequenzsignale werden durch einen ZF-Verstärker verstärkt und einem Demodulator 14 zugeführt. Die Ton-ZF-Signale (die durch Mischung zwischen dem Bildträger und dem modulierten Tonträger entstehen)

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werden im Ταη-ZF-Verstärker verstärkt und im De- 56 dem magnetischen Verstärker 44 zugeführt, um im

modulator 16 demoduliert, von wo sie einer Ton-End- Kern 42 eine konstante Gleichstromvormagnetisierung

stufe zugeführt werden, an die ein Lautsprecher 20 an- zu erzeugen. Der positive Pol der Batterie 56 ist über

geschlossen ist. eine Drossel 58, einen Widerstand 60, die Ausgangs-

Die vom Demodulator 14 gelieferten Fernsehsignale 5 wicklung 44 und eine Induktivität 52 mit Masse ver-

werden durch einen Videoverstärker 22 verstärkt und bunden.

gelangen an das Steuergitter 24 einer Bild-Wieder- Das verhältnismäßig hochfrequente Wechselstromgaberöhre 26. Das Videosignal wird ferner einer Syn- signal für den magnetischen Verstärker 40 wird gechronisationsimpuls-Trennstufe28 zugeführt. Die ab- maß der Erfindung von dem Horizontalabienkausgangsgetrennten Zeilensynchronisationsimpulse werden von io und Hochspannungskreis 34 geliefert. Dieses Signal, der Trennstufe 28 einem Phasendetektor 30 zugeführt. das bei den derzeit in den USA. üblichen Fernsehemp-Die Phase der Zeilensynchronisationsimpulse wird im fängern eine Zeilen-Nennfrequenz von 15 750 Hz be-Phasendetektor 30 mit der Phase einer Sägezahnspan- sitzt, wird dem magnetischen Verstärker 40 durch nung verglichen, die an irgendeinem geeigneten Punkt einen Strombegrenzungswiderstand 62, einen Transder Schaltung über die Leitung 35 abgenommen wer- 15 formator 64 und einen Kopplungskondensator 66 zuden kann. Die vom Phasendetektor 30 erzeugte Fehler- geführt, der an die Signalausgangswicklung 44 des spannung wird einem Horizontaloszillator 32 zur Syn- magnetischen Verstärkers angeschlossen ist. Dieser chronisation mit den empfangenen Synchronisations- Betriebswechselstrom kann von irgendeinem geeigneimpulsen zugeführt. Der Zeilenoszillator 32 liefert ein ten Punkt in der Horizontalablenkschaltung 34 abge-Signal mit der Frequenz der empfangenen Zeilensyn- 20 nommen werden und kann beispielsweise die Form der chronisationsimpulse. Zeilenrücklaufimpulse besitzen. Der Betriebswechsel-

Der Horizontaloszillator 30 ist mit einem Ausgangs- strom für den magnetischen Verstärker 40 der Verti- und Hochspannungskreis 34 verbunden, der an die kalablenkschaltung wird also von einer bereits be-Zeilenwicklung 36 des Ablenkjoches der Bildröhre 26 stehenden Schaltung im Fernsehempfänger gewonnen, angeschlossen ist. Die Ausgangs- und Hochspannungs- 25 Die Magnetisierung des Eisenkernes 42 des magneschaltung34 kann in beliebiger, bekannter Weise ge- tischen Verstärkers 40 ist im Betrieb durch den Stromschaltet sein und liefert Ablenkströme an das Joch 36 fluß durch die Signaleingangswicklung 43 des magne- und eine hohe Spannung über eine Leitung 37 an die tischen Verstärkers bestimmt. Der Gleichstrom von Endanode der Bildröhre 26. der Batterie 56 fließt von deren positivem Pol durch

Die Trennstufe 28 liefert außerdem Rastersynchro- 3° die Drossel 58 und einen Widerstand 60, dieAusgangsnisationsimpulse an die Klemmen 29 eines Vertikal- wicklung 44 und die Induktivität 52 nach Masse. Der ablenkgenerators 38. Für den Ablenkgenerator 38 sind Signalausgangs wicklung 44 wird außerdem das eine Reihe von Schaltungen bekannt, er liefert einen Wechselstromsignal (mit der Nennfrequenz von sägezahnförmigen Strom genügender Amplitude, um 15750Hz) zugeführt, das gemäß der Erfindung von eine Ablenkung über den Vertikalablenkwinkel der 35 der Zeilenablenkschaltung 34 geliefert wird. Die InBildröhre mit der Rasterfrequenz zu gewährleisten. duktivität der Ausgangswicklung 44 ist der Permea-Das vom Ablenkgenerator 38 gelieferte Sägezahn- bilität des Kernes 42 proportional. Wenn dementsignal wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch sprechend der Strom in der Eingangswicklung 43 einen magnetischen Verstärker 40 verstärkt. Bei Ver- steigt und dadurch die Permeabilität des Kernes sinkt, wendung eines magnetischen Verstärkers, der eine ver- 40 wird die Induktivität derAusgangswicklung44 ebenso hältnismäßig hohe Leistungsverstärkung besitzt, verringert. Wenn der Kern 42 gesättigt ist, hat die braucht die Amplitude des vom Generator 38 geliefer- Induktivität der Ausgangswicklung 44 ihr Minimum, ten Sägezahnsignals nicht sehr groß zu sein. Der Auf diese Weise steuert der Strom in der Eingangsmagnetische Verstärker 40 braucht keine spezielle wicklung 43 die Induktivität, die die Ausgangswick-Type zu sein oder besonders ausgeführt zu werden, er 45 lung 44 für die 15750-Hz-Betriebsspannung von der kann, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 dar- Horizontalablenkschaltung darstellt. Da die Wicklung gestellt ist, einen Magnetkern 40 enthalten, der mit 44 und die Induktivität 52 als induktiver Spannungseiner Signal-Eingangswicklung 43 verhältnismäßig teiler wirken, ändert sich die Hüllkurve des 15750-großer Induktivität und einer Ausgangswicklung 44 Hz-Signals, das an der Induktivität 52 erscheint, entrelativ geringer Induktivität für das verstärkte Signal 50 sprechend dem 60-Hz-Sägezahnsignal an der Wickbewickelt ist. Ein Anschluß der Eingangswicklung 43 lung 43. Das Signal an der Induktivität 52 wird durch ist geerdet, der andere Anschluß ist über eine Drossel- den Diodengleichrichter 48 gleichgerichtet, so daß ein spule 46 mit der Ausgangsklemme des Vertikalablenk- Sägezahnstrom entsteht, der der Vertikalablenkwickgenerators 38 verbunden. Die Drossel 46 stellt für lung 50 der Bildröhre 26 zugeführt wird und eine Verhochfrequente Wechselströme eine hohe Impedanz dar, 55 tikalablenkung in deren Elektronenstrahl bewirkt. Der so daß die in der Eingangswicklung 43 von der Aus- Kondensator 54 dient zur Ableitung der verhältnisgangswicklung 44 induzierte Spannung keine zirkulie- mäßig hochfrequenten (15750 Hz) Betriebsstromrenden Ströme erzeugen kann, die einen Leistungsver- . signale,
lust mit sich bringen würden. Der magnetische Verstärker 40 bewirkt also eine

Die Ausgangssignale vom Leistungsverstärker 40 60 hohe Leistungsverstärkung, d. h., die nutzbare Auswerden an der Ausgangswicklung 44 abgenommen, gangsleistung ist viel größer als die Steuerleistung, deren eine Klemme durch einen Diodengleichrichter Man kann daher einen verhältnismäßig schwachen 40 mit einem Filterkondensator 54 und einem An- Vertikalablenksignalgenerator verwenden. Die Verschluß der Vertikalablenkwicklung 50 der Bildröhre26 Wendung eines magnetischen Verstärkers für die Ververbunden ist. Die andere Klemme der Vertikalablenk- 65 Stärkung der Vertikalablenksignale gewährleistet wicklung 50 ist geerdet. Die Gleichstromvorspannung ferner eine stabile und zuverlässige Arbeitsweise trotz und die hochfrequente Wechselstrom-Betriebsleistung, Schwankungen in der Speisespannung. Durch die Erdie ein magnetischer Verstärker braucht, sind an die findung kann man diese Vorteile erreichen, ohne daß Signalausgangs wicklung 44 angekoppelt. Ein Vor- dafür eine getrennte Hochfrequenz-Betriebsspannungsmagnetisierungsgleichstrom wird von einer Batterie 70 quelle für den magnetischen Verstärker erforderlich

Claims (2)

1. 5 6

   wird. Das Hochfrequenzsignal für den magnetischen anschließt. Von dem positiven Pol 73 besteht also ein

   Verstärker wird also von einem bereits vorhandenen Gleichspannungsweg über die Eingangswicklung 85

   Kreis, d. h. der Horizontalablenkschaltung des Fern- und 87 und über einen veränderlichen Widerstand 92

   sehempfängers geliefert. nach Masse. Der Vormagnetisierungsstrom durch die

   Eine ebenfalls für den in Fig. 1 dargestellten Emp- 5 Eingangswicklungen 85 und 87 kann durch Verändern fänger geeignete Schaltung ist in Fig. 2 dargestellt, des Widerstandes 92 einjustiert werden. Es mag in die nun besprochen werden soll. Wie bereits erwähnt diesem Zusammenhang erwähnt werden, daß der Vorwurde, erlaubt die mit einem magnetischen Verstärker magnetisierungsgleichstrom bei der Schaltung nach erreichbare hohe Leistungsverstärkung die Verwen- Fig. Ϊ den Ausgangswicklungen zugeführt wird, an dung von Vertikalablenksignalgeneratoren mit ver- io denen auch das verhältnismäßig hochfrequente Arbeitshältnismäßig niederem Leistungspegel. Der Generator Stromsignal liegt. Bei der Schaltung nach Fig. 1 wird 38' für das Vertikalablenksignal besteht in Fig. 2 da- der Vormagnetisierungsstrom jedoch den Eingangsher aus einer Glimmlampenkippschaltung mit einer wicklungen zugeführt. Es ist einleuchtend, daß dieser Neonröhre 68 und einem Ladekondensator 70. Der Vormagnetisierungsgleichstrom bei beiden Schaltun-Kondensator 70 wird über einen Widerstand 62 mit 15 gen nach Belieben einer der beiden Wicklungen zugeeinem positiven Gleichstrom aus einer Quelle 73 linear führt werden kann.

   aufgeladen und entlädt sich durch die Gasentladungs- Das durch den Glimmlampen-Signalgenerator 38' er-

   röhre68 beim Zuführen eines Vertikalsynchronisa- zeugte Sägezahnsignal wird über einen Kondensator

   tionsimpulses an die Klemmen 29'. Die Rastersynchro- 94 den Eingangswicklungen 85 und 87 des magneti-

   nisationsimpulse erhöhten die Spannung an der Neon- 20 sehen Verstärker 80 zugeführt. Dieses Signal besitzt,

   röhre 68 über die Zündspannung der Röhre, so daß wie bereits erwähnt wurde, einen sägezahnförmigen

   diese leitend wird und für den Ladekondensator 70 Amplitudenverlauf und eine Frequenz von 60 Hz, was

   einen Entladestromkreis niedriger Impedanz nach die übliche Rasterfrequenz bei den gebräuchlichen

   Masse darstellt. Auf diese Weise können Sägezahn- Fernsehempfängern darstellt. Wenn der Strom durch

   signale mit der Rasterfrequenz von 60 Hz erzeugt 25 die Eingangswicklungen 85 und 87 steigt, nimmt die

   werden. Die Form dieses Signals ist durch die Kurve Permeabilität der Kerne 82 und 83 ab, so daß die In-

   75 angedeutet. duktivität der Ausgangswicklungen 84 und 86 ebenso

   Die durch den Horizontaloszillator des Empfängers kleiner wird. Wenn die Kerne gesättigt sind, besitzt

   erzeugten Zeilenablenksignale 74 werden über die An- die Induktivität der Ausgangswicklungen 84 und 86

   Schlüsse 33 dem Steuergitter einer Pentode 76 züge- 3° ihren Minimalwert, und praktisch das gesamte Zeilen-

   führt. Die an der Anode der Röhre 46 erscheinenden frequenzsignal 79 erscheint an der Induktivität 52 des

   verstärkten Zeilenablenksignale werden in üblicher induktiven Spannungsteilers, der die Wicklungen 84,

   Weise dem Zeilentransformator des Empfängers zu- 86 und die Induktivität 52 umfaßt. Das an der Induk-

   geführt. Die Kathode der Röhre 76 ist über einen tivität52 erscheinende Signal stellt also eine 15750-

   Widerstand 78 mit Masse verbunden, an dem die ver- 35 Hz-Sinusschwingung dar, die durch den 60-Hz-Säge-

   hältnismäßig hochfrequente (15750Hz) Speisespan- zahn moduliert ist, diese Kurvenform ist bei 96 dar-

   nung79 für den magnetischen Verstärker 80 abge- gestellt. Wegen der durch den magnetischen Verstärker

   nommen wird. 80 bewirkten Leistungsverstärkung ist die Hüllkurve

   Der magnetische Verstärker 80 enthält in der in dieses Signals ein stark vergrößertes Abbild des Säge-

   Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung 40 zahnsignals, das dem magnetischen Verstärker 80 von

   zwei Eisenkerne 82 und 83. Die Kerne 82 und 83 dem Neonröhren-Signalgenerator 38 zugeführt wird,

   tragen jeweils Signalausgangswicklungen 84 und 86 Die Hüllkurve wird durch den Diodengleichrichter 48

   und Signaleingangswicklungen 85 und 87. Die Aus- wiedergewonnen und liefert einen sägezahnförmigen

   gangswicklungen 84 und 86 sind in derselben Richtung Strom durch die Vertikalablenkwicklungen 50 der

   gewickelt, während die Eingangswicklungen 85 und 87 45 Bildröhre 26.

   gegensinnig geschaltet sind. Da die Signaleingangs- Vertikalablenkschaltungen gemäß der Erfindung wicklungen gegensinnig geschaltet sind, heben sich arbeiten mit einem magnetischen Verstärker und ge-Spannungen der Speisefrequenz, die in einer Wicklung währleisten eine hohe Leistungsverstärkung und einen induziert werden, durch eine in der anderen Wicklung stabilen und zuverlässigen Betrieb. Durch Verwendung induzierte gleich große und gegenphasige Spannung 5" eines von den Horizontalablenkkreisen abgenommenen auf, dadurch wird das Fließen von Strömen mit der Signals als Speisewechselspannung für den magneti-Zeilenfrequenz in den Eingangswicklungen verhindert, sehen Verstärker können diese Vorteile erreicht wer- und Drosselspulen können entfallen. Dieselbe Wirkung den, ohne daß hierfür eine besondere Wechselstromkann dadurch erreicht werden, daß man die Ausgangs- quelle nötig wäre, wicklungen 84 und 86 gegensinnig schaltet. 55

   Die Kathode des Zeilenverstärkers 76 ist über ein Patentansprüche: Filternetzwerk ' mit einem Serien widerstand 88 und

   einem Parallelkondensator 90 mit den Ausgangswick- 1. Ablenkschaltung für eine Kathodenstrahllungen 84 und 86 verbunden. Das Filternetzwerk dient röhre mit einem Generator zur Erzeugung einer zur Entfernung der höherfrequenten Komponenten.aus 60 Zeilenablenkspannung höherer Frequenz und einem dem Signal 79, so daß den Wicklungen 84 und 86, die weiteren Generator zur Erzeugung einer Rasterin Serie geschaltet sind, ein annähernd sinusförmiges ablenkspannung niedrigerer Frequenz unter VerSignal zugeführt wird. Die Ausgangsschaltung 48, 52 wendung eines magnetischen Verstärkers, der und 54 des magnetischen Verstärkers der Vertikal- durch einen internen Schwingungserzeuger mit ablenkschaltung nach Fig. 2 entspricht der in Fig. 1 65 Betriebsspannung versorgt wird, dadurch gekenndargestellten Ausgangsschaltung. zeichnet, daß der magnetische Verstärker (40, 80) Der Vormagnetisierungsgleichstrom für den magne- zur Verstärkung der Rasterablenkspannung dient tischen Verstärker 80 wird dadurch erhalten, daß man und vom Zeilenablenkgenerator mit Betriebsspanden positiven Pol 73 der Gleichspannungsquelle an die nung in Form von Zeilenimpulsen gespeist wird in Serie geschalteten Eingangswicklungen 85 und 87 70 und daß an den Ausgang des magnetischen Ver-

   stärkers ein Gleichrichter (48) zur Gleichrichtung des mit Zeilenfrequenz modulierten sägezahnförmi- gen Ausgangssignals angeschlossen ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker zwei Magnet-

   kerne enthält und daß eine der Wicklungen auf den beiden Kernen gegensinnig aufgebracht ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 0ί7 221.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen