DE1266345B

DE1266345B - Circuit for regulating the high voltage of a cathode ray tube

Info

Publication number: DE1266345B
Application number: DE1967T0033364
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Schubert
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1967-03-07
Filing date: 1967-03-07
Publication date: 1968-04-18
Also published as: GB1216713A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

H04nH04n

Deutsche Kl.: 21 al-35/20German class: 21 al-35/20

Nummer: _t 1266 345Number: _t 1266 345

Aktenzeichen: T 33364 VIII a/21 alFile number: T 33364 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 7. März 1967Filing date: March 7, 1967

Auslegetag: 18. April 1968Open date: April 18, 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Regelung der aus Impulsen gewonnenen Hochspannung einer Kathodenstrahlröhre gegen Strahlstromschwankungen, bei der die Impulse durch periodische Unterbrechung des Stromes in einer Induktivität mittels eines von einem Steuersägezahn gesteuerten elektronischen Schalters entstehen und bei der aus den Impulsen eine Regelgleichspannung gewonnen wird. Solche Schaltungen sind beispielsweise gebräuchlich in der Zeilenablenkschaltung eines Fernsehempfängers. The invention relates to a circuit for regulating the high voltage obtained from pulses of a Cathode ray tube against fluctuations in the beam current, in which the pulses are periodically interrupted of the current in an inductance by means of an electronic one controlled by a control saw tooth Switch arise and in which a control DC voltage is obtained from the pulses. Such circuits are used, for example, in the line deflection circuit of a television receiver.

Die Konstanthaltung der Hochspannung für eine Kathodenstrahlröhre ist besonders bei Farbfernsehempfängern dringlich, bei denen durch Hochspannungsänderungen Farbfehler, z. B. Konvergenzfehler, sowie Schärfeänderungen und Amplitudenschwankungen verursacht werden.Keeping the high voltage constant for a cathode ray tube is particularly important for color television receivers urgently, in which color errors due to high voltage changes, e.g. B. convergence errors, as well as sharpness changes and amplitude fluctuations are caused.

Zum Ausgleich von Belastungsänderungen der Hochspannung an der Kathodenstrahlröhre und/oder des Zeilenablenkstromes ist es bekannt, die Neigung ao oder die Amplitude des den elektrischen Schalter steuernden Sägezahns in Abhängigkeit von der Hochspannungsbelastung zu regeln, so daß der von der Zeilenendstufe gelieferte Strom sich in seinem Scheitelwert so verändert, daß der Strom durch eine an den Zeilenausgangstransformator angeschlossene Boosterdiode am Ende einer Zeilenhinlaufperiode zu null wird (deutsches Patent 1151 546). Diese Schaltungsanordnung ist jedoch zur Vermeidung der obengenannten Fehler bei Farbfernsehgeräten nicht befriedigend. To compensate for changes in the load of the high voltage on the cathode ray tube and / or of the line deflection current it is known, the slope ao or the amplitude of the electrical switch controlling the sawtooth depending on the high voltage load, so that the of the Line output stage supplied current changes in its peak value so that the current through a Booster diode connected to the line output transformer at the end of a line trace period becomes zero (German patent 1151 546). This circuit arrangement however, it is unsatisfactory for avoiding the above defects in color televisions.

Eine weitere Möglichkeit zur Konstanthaltung der Hochspannung besteht in der getrennten Hochspannungserzeugung mit zusätzlicher Regelschaltung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung zur Regelung der Hochspannung zu schaffen.Another possibility for keeping the high voltage constant is the separate high voltage generation with additional control circuit. The invention is based on the object of a simple To create circuit for regulating the high voltage.

Die Erfindung besteht darin, daß die Abschaltflanke des Steuersägezahns für den elektronischen Schalter durch einen in den Steuerkreis eingeschalteten veränderbaren Widerstand in Abhängigkeit von der strahlstromabhängigen Regelspannung verändert wird.The invention consists in that the cut-off edge of the control sawtooth for the electronic Switch by a variable resistor switched on in the control circuit as a function of the beam current-dependent control voltage is changed.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung geschieht dies durch eine variable Gegenkopplung der Impulsformerstufe, deren Innenwiderstand (sowie die von der Anode dieser Stufe wirksame Kapazität) maßgebend für die Steilheit der Abschaltflanke ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist zwischen Impulsformerröhre und elektronischem Schalter die Parallelschaltung eines veränderbaren Widerstandes und einer Diode eingeschaltet.In a preferred exemplary embodiment of the invention, this is done by means of a variable negative feedback of the pulse shaper stage, its internal resistance (as well as that effective from the anode of this stage Capacity) is decisive for the steepness of the switch-off edge. In another embodiment is the parallel connection of a variable between the pulse shaper tube and the electronic switch Resistor and a diode switched on.

Schaltung zur Regelung der Hochspannung
einer KathodenstrahlröhreCircuit for regulating the high voltage
a cathode ray tube

Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Rudolf Schubert,
7900 Ulm-WiblingenNamed as inventor:
Dipl.-Ing. Rudolf Schubert,
7900 Ulm-Wiblingen

Der veränderbare Widerstand bewirkt eine Verschleifung sowohl der Abschaltflanke als auch der ansteigenden Flanke des Steuersägezahns. Die Polarität der Differenzspannung zwischen der ursprünglichen Sägezahnschwingung und der verschliffenen Steuersägezahnschwingung ist jedoch für Abschaltflanke und Hinlaufflanke unterschiedlich, so daß die Diode nur für eine der beiden Flanken gesperrt ist und den Widerstand wirksam werden läßt. Die Diode ist aber so angeordnet, daß sie für den Hinlauf einen Kurzschluß darstellt, so daß nun die Abschaltflanke des Steuersägezahns verschliffen wird, während die Hinlaufflanke der ursprünglichen Form entspricht. Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen beschrieben.The variable resistance causes a smoothing of both the switch-off edge and the rising edge Edge of the control sawtooth. The polarity of the differential voltage between the original sawtooth wave and the smoothed control sawtooth oscillation is for switch-off edge and Trailing edge different, so that the diode is only blocked for one of the two edges and the resistor can take effect. However, the diode is arranged in such a way that it shorts the outward path represents, so that now the switch-off edge of the control sawtooth is smoothed, while the trailing edge corresponds to the original shape. For a more detailed explanation of the invention are in the following several embodiments described with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt eine Zeilenablenkschaltung mit einer Impulsformerröhre 1, der von einem nicht dargestellten Sinusoszillator eine sinusförmige Schwingung 2 über einen Kondensator 3 zugeführt wird. Im Ausgangskreis der Impulsformerröhre liegt die Serienschaltung zweier Widerstände 4, S, deren Verbindungspunkt über einen Kondensator 6 an Masse gelegt ist. Durch die als Begrenzer wirkende Impulsformerröhre 1 in Verbindung mit der i?C-Kombination 4, S, 6 entsteht an der Anode der Röhre 1 ein »Steuersägezahn« für die Zeilenröhre, der in F i g. 2 dargestellt ist. Die Zeilenendröhre 7 ist mit der Primärwicklung 8 eines Zeilenablenktransformators verbunden, an dem die Betriebsspannungsquelle über eine Boosterdiode 9 angeschlossen ist. Ein Boosterkondensator 10 vervollständigt die an sich bekannte Energierückgewinnungsschaltung. Die während des Zeilenrücklaufs an der Wicklung 8 entstehenden Impulse werden mit einer Wicklung 11 hochtransfor-F i g. 1 shows a line deflection circuit with a pulse shaper tube 1 to which a sinusoidal oscillation 2 is fed via a capacitor 3 from a sinusoidal oscillator (not shown). In the output circuit of the pulse shaper tube, there is a series connection of two resistors 4, S, the connection point of which is connected to ground via a capacitor 6. The pulse shaper tube 1, which acts as a limiter, in conjunction with the i? C combination 4, S, 6 creates a "control sawtooth" for the line tube at the anode of the tube 1, which is shown in FIG. 2 is shown. The line end tube 7 is connected to the primary winding 8 of a line deflection transformer to which the operating voltage source is connected via a booster diode 9. A booster capacitor 10 completes the energy recovery circuit known per se. The pulses generated on winding 8 during the return of the line are highly transformed with a winding 11.

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miert, durch eine Diode 12 gleichgerichtet und als Hochspannung für die Kathodenstrahlröhre ausgenutzt. miert, rectified by a diode 12 and used as high voltage for the cathode ray tube.

Bei der soweit beschriebenen Schaltung ist zur Erzeugung einer strahlstromabhängigen Regelspannung an das der Hochspannungsdiode 12 abgewandte Ende der Hochspannungswicklung 11 ein Widerstand angeschlossen, an dem eine dem Mittelwert der Strahlstromimpulse entsprechende negative Gleichspannung abfällt. Zur Erzielung einer positiven Regelgleichspannung ist parallel zum Widerstand 13 die Serienschaltung eines Kondensators 14 und einer Gleichrichterdiode 15 geschaltet. Durch die Wirkung des Gleichrichters 15 wird der dem Hinlauf entsprechende Teil der Impulsspannung an Masse gelegt. An der dem Gleichrichter 15 zugewandten Elektrode des Kondensators 14 entsteht damit eine positive Gleichspannung U₁. Eine solche Gleichspannung ist erforderlich z. B. bei Röhren oder npn-Transistoren als veränderbare Widerstände. Die Regelspannung U₁ und U₂ sind dem Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre im Absolutwert proportional, der durch die Hochspannungsdiode 12 und die Hochspannungswicklung 11 fließt. Die Spannung — U₂ wird der Basis eines pnp-Transistors 16 zugeführt, deren Emitter-Kollektor-Strecke in den Kathodenkreis der Impulsformerröhre 1 eingeschaltet ist. In Abhängigkeit von der Größe des Strahlstromes wird der Widerstand der Emitter-Kollektor-Strecke des pnp-Transistors 16 derart verändert, daß der für die Steilheit der Abschaltflanke 17 in Fig. 2 maßgebliche Widerstand (der von der Anode der Impulsformerröhre 1 nach Masse wirksame Innenwiderstand) mehr oder weniger groß wird. Die Grundeinstellung der Anordnung wird so gewählt, daß die minimale Steilheit der Abschaltflanke 17 bei einem Strahlstrom von 0 Mikroampere gegeben ist (Zustand Z). Bei Zunahme des Strahlstromes wird die Steilheit der Abschaltflanke 17 größer und geht über den Zustand Y bei 750 Mikroampere in den Zustand X bei z. B. 1500 Mikroampere über. Die Verringerung der Steilheit der Abschaltflanke 17 bewirkt einerseits eine Dämpfung der Ausgangsschaltung der Zeilenendröhre 7, da die Zeilenendröhre 7 bei stark geneigter Abschaltflanke 17 langsam und nicht schnell gesperrt wird. Auf der anderen Seite bewirkt die Verringerung der Steilheit der Abschaltflanke 17 eine Verbreiterung der Rücklaufimpulse. In the circuit described so far, a resistor is connected to the end of the high-voltage winding 11 facing away from the high-voltage diode 12 to generate a beam current-dependent control voltage, at which a negative direct voltage corresponding to the mean value of the beam current pulses drops. To achieve a positive DC control voltage, the series circuit of a capacitor 14 and a rectifier diode 15 is connected in parallel with the resistor 13. Due to the action of the rectifier 15, the part of the pulse voltage corresponding to the trace is connected to ground. A positive DC voltage U ₁ thus arises at the electrode of the capacitor 14 facing the rectifier 15 . Such a DC voltage is required e.g. B. in tubes or npn transistors as variable resistors. The control voltage U ₁ and U ₂ are proportional in absolute value to the beam current of the cathode ray tube which flows through the high-voltage diode 12 and the high-voltage winding 11. The voltage - U ₂ is fed to the base of a pnp transistor 16, the emitter-collector path of which is switched into the cathode circuit of the pulse shaper tube 1. Depending on the size of the beam current, the resistance of the emitter-collector path of the pnp transistor 16 is changed in such a way that the resistance that is decisive for the steepness of the cut-off edge 17 in FIG ) becomes more or less large. The basic setting of the arrangement is selected so that the minimum steepness of the switch-off edge 17 is given at a beam current of 0 microamps (state Z). With an increase in the beam current, the steepness of the cut-off edge 17 increases and goes via state Y at 750 microamps to state X at z. B. 1500 microamps above. The reduction in the steepness of the switch-off edge 17 causes, on the one hand, a damping of the output circuit of the line end tube 7, since the line end tube 7 is blocked slowly and not quickly when the switch-off edge 17 is sharply inclined. On the other hand, the reduction in the steepness of the switch-off edge 17 causes the return pulses to be broadened.

Dies ist an Hand der Fig. 3 für die drei Schaltstellungen X, Y und Z dargestellt. Bei einer praktisch erprobten Schaltung nach Fig. 1 wurde durch Anlegen einer zusätzlichen Regelspannung — U₂ (bei konstantem Strahlstrom) ohne Leistungserhöhung eine Hochspannungsvariation zwischen 22 und 27 Kilovolt erzielt. Wenn bei der in F i g. 1 dargestellten und beschriebenen Schaltung die Spannung für eine elektrostatische Fokussierung der Kathodenstrahlröhre dem Niederspannungsteil der Transformatorwicklung, z. B. einer Anode Ro₇ entnommen wird, so wird, wie Fig. 3 zeigt, mit zunehmender Hochspannungsbedämpfung auch die Impulsspitzenspannung am Niederspannungswickel geringer, so daß das Verhältnis der Hochspannung zur Fokussierungsspannung annähernd konstant bleibt. Bei Verwendung eines npn-Transistors statt des pnp-Transistors 16 wird als Regelspannung für die Basis dieses Transistors die Regelspannung U₁ verwendet. Es ist auch möglich, statt eines Transistors 16 eine Röhre zu verwenden. Schließlich kann die Regeleinrichtung auch im Anodenkreis der Röhre 1 angeordnet sein, oder die Röhre 1 kann selbst durch zusätzliche Gitter oder durch Veränderung der Batteriespannung zu diesem Zweck herangezogen werden.This is shown on the basis of FIG. 3 for the three switching positions X, Y and Z. In a practically tested circuit according to FIG. 1, a high voltage variation between 22 and 27 kilovolts was achieved by applying an additional control voltage - U ₂ (with a constant beam current) without increasing the power. If in the case of FIG. 1 circuit shown and described the voltage for electrostatic focusing of the cathode ray tube the low voltage part of the transformer winding, z. B. is taken from an anode Ro ₇ , as FIG. 3 shows, with increasing high-voltage damping, the peak pulse voltage at the low-voltage winding is lower, so that the ratio of the high voltage to the focusing voltage remains approximately constant. When using an npn transistor instead of the pnp transistor 16, the control voltage U _{1 is} used as the control voltage for the base of this transistor. It is also possible to use a tube instead of a transistor 16. Finally, the control device can also be arranged in the anode circuit of the tube 1, or the tube 1 itself can be used for this purpose by means of additional grids or by changing the battery voltage.

F i g. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel zur Veränderung der Abschaltflanke 17 des Steuersägezahns in F i g. 2. Bei Vergrößerung eines zwischen Anode der Impulsformerröhre 1 und Gitter der Zeilenendröhre 7 geschalteten Widerstandes wird sowohl die Abschaltflanke 17 abgeflacht als auch der Anstieg der Sägezahnkurve des Steuersägezahns verändert. Die Spannungen der abgeflachten Teile liegen jedoch im Fall der Abschaltflanke positiver als die ursprüngliche Abschaltflanke, während der Sägezahnanstieg negativer liegt als die ursprüngliche Sägezahnflanke. Schaltet man daher parallel zu dem Widerstand eine Diode, so kann man durch entsprechende Polung dieser Diode erreichen, daß die Veränderung entweder nur für die Abschaltflanke oder nur für den Sägezahnanstieg wirksam ist. Dies geschieht in Fig. 4 durch eine Röhre 18, der eine Diode 19 parallel geschaltet ist. Die Polarität der Diode 19 ist dabei so gewählt, daß bei einer Veränderung des Widerstandes der Röhre 18 nur die Abschaltflanke 17 in ihrer Steigung verändert wird. Ähnlich wie in F i g. 1 erfolgt die Veränderung der Röhre 18 durch eine Regelspannung, die von der Hochspannungswicklung des Zeilentransformators abgeleitet wird. Die zur Arbeitseinschaltung erforderlichen Schaltungselemente sind aus Klarheitsgründen nicht eingezeichnet.F i g. 4 shows another exemplary embodiment for changing the switch-off edge 17 of the control sawtooth in Fig. 2. With enlargement of one between the anode of the pulse shaper tube 1 and the grid of the line end tube 7 switched resistor, both the switch-off flank 17 and the rise are flattened the sawtooth curve of the control sawtooth changed. However, the tensions of the flattened parts are in the case of the switch-off edge more positive than the original switch-off edge, during the sawtooth rise is more negative than the original sawtooth flank. If you connect one in parallel to the resistor Diode, you can achieve the change either by polarizing this diode accordingly is only effective for the switch-off edge or only for the sawtooth rise. This is done in FIG. 4 through a tube 18 to which a diode 19 is connected in parallel. The polarity of the diode 19 is like this chosen that when there is a change in the resistance of the tube 18, only the turn-off edge 17 in its slope is changed. Similar to FIG. 1 takes place the change in the tube 18 by a control voltage generated by the high-voltage winding of the flyback transformer is derived. The circuit elements required for starting work are not shown for reasons of clarity.

Claims

Patent claims:

1.Circuit for regulating the high voltage of a cathode ray tube obtained from voltage pulses against fluctuations in the beam current, in which the pulses are brought about by periodic interruption of the current in an inductance by means of an electronic switch controlled by a control sawtooth and in which a control DC voltage is obtained from pulses which are dependent on beam current characterized in that the cut-off ¹ flank of the control sawtooth can be changed by a variable resistor connected to the control circuit of the electronic switch as a function of ^{the beam current-dependent rule 1} direct voltage.

2. A circuit according to claim 1 with one for converting a sine wave into the Control sawtooth in front of the pulse shaper tube inserted into the electronic switch, characterized in that that a variable resistor is switched on in series with the pulse generator tube (1), the resistance value of which can be changed by the direct voltage that is dependent on the beam current.

3. A circuit according to claim 2, characterized in that the variable resistance is a transistor (16) connected to the cathode circuit of the pulse shaper tube.

4. A circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the high-voltage diode (12) remote end of the high-voltage winding (11) to the connection point a resistor (13) and a capacitor (14) is connected, and that in parallel with the series circuit of the capacitor and the resistor, a diode is connected in such a way that

at each electrode of the capacitor (14) a beam current-dependent control DC voltage is generated will.

5. A circuit according to claim 1, characterized in that in the path of the control sawtooth in front of the line end tube (7) the parallel connection of a variable resistor and a diode is switched on.

Documents considered: German Patent No. 1151546; German interpretative document No. 1029 956.

1 sheet of drawings