DE1274629B - Zeilenablenkschaltung fuer einen Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04n

Deutsche KL: 21 al-35/20

Nummer: 1 274 629

Aktenzeichen: P 12 74 629.1-31 (N 25354)

Anmeldetag: 8. August 1964

Auslegetag: 8. August 1968

Die Erfindung betrifft eine Zeilenablenkschaltung für einen Fernsehempfänger, welche im Ausgangskreis eines periodisch gesperrten Verstärkerelementes einen Transformator mit Reihensparkreis enthält, an welchen Transformator die Zeilenablenkspulen angeschlossen sind, wobei ein Gleichrichter zum Erzeugen der Hochspannung für die Endanode der Wiedergaberöhre vorgesehen ist und einem nicht linearen Element mindestens eine dem Transformator entnommene Spannung zugeführt wird, um eine der Steuerelektrode des Verstärkerelementes zuzuführende Regelspannung zu erzeugen.

Im allgemeinen wird angestrebt, die Abmessungen der durch die Wiedergaberöhre wiedergegebenen Szene möglichst konstant zu halten. An den Transformator ist über den Hochspannungsgleichrichter die Endanode der Wiedergaberöhre angeschlossen, die eine zusätzliche Belastung für die Zeilenablenkschaltung bildet, die sich mit der Helligkeit der wiedergegebenen Szene und dem Strahlstrom in der Wiedergaberöhre ändert. Ohne Regelung nimmt bei zunehmendem Strahlstrom die Hochspannung an der Endanode der Wiedergaberöhre ab, während außerdem eine etwa annähernd gleiche Abnahme des durch die Zeilenablenkspulen fließenden Sägezahnstromes auftritt. Sowohl die Änderung der Hochspannung als auch die Änderung des Sägezahnstromes führen eine Änderung der Zeilenablenkung und somit der Bildbreite herbei.

Infolge der im Transformator auftretenden Streuinduktion ist es nicht möglich, eine solche Regelung durchzuführen, daß sowohl die Hochspannung als auch der Sägezahnstrom konstant bleiben. Um dennoch eine konstante Bildbreite zu erzielen, wurde bereits vorgeschlagen, den Regelkreis derart zu bemessen, daß eine relative Änderung der Hochspannung von einer zweimal kleineren Änderung des Sägezahnstromes durch die Zeilenablenkspulen begleitet wird. Aus der Theorie der Ablenkempfindlichkeit in einer Wiedergaberöhre folgt, daß bei dieser Bemessung der Einfluß der Hochspannungsänderung auf die Zeilenablenkung durch einen gleich großen, aber entgegengesetzten Einfluß der Sägezahnstromänderung auf diese Zeilenablenkung ausgeglichen wird.

Obgleich bei dieser Bemessung die Bildbreite konstant gehalten wird, ist es möglich, auf entsprechende Weise auch die Bildhöhe konstant zu halten, da infolge der in dem Bildsägezahnstromgenerator vorhandenen großen Zeitkonstanten der Bildablenkstrom nicht imstande ist, den Hochspannungsänderungen zu folgen, so daß der Einfluß der veränderlichen Hochspannung auf die Bildablenkung nicht durch Zeilenablenkschaltung für einen
Fernsehempfänger

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E.-E. Walther, Patentanwalt,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr: 7

Als Erfinder benannt:

Peter Johannes Hubertus Janssen,

Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 12. August 1963 (296 560)

angemessene Änderungen des Bildablenkstromes ausgeglichen werden kann.

Es hat sich ergeben, daß eine für den Zuschauer ruhigere Bildwiedergabe erzielt wird, wenn der Bildablenkstrom konstant gehalten wird und die dann auftretenden Bildhöhenänderungen von relativ gleich großen Bildbreitenänderungen begleitet werden. Zu diesem Zweck muß in Abhängigkeit von dem verwendeten Typ von Wiedergaberöhre der Zeilenablenkstrom sich nicht oder nur wenig mit der Hochspannung ändern. Messungen haben gezeigt, daß bei Verwendung einer Wiedergaberöhre mit 110° Ablenkung und einem Bildformat 5:4 eine relative Hochspannungsänderung von einer siebenmal kleineren relativen Zeilenablenkstromänderung begleitet sein muß.

Ist der Regelkreis auf diese Weise bemessen, so ergibt es sich jedoch, daß eine keilförmige Änderung der Bildbreite auftritt, da eine Änderung der Hochspannung innerhalb einer Rasterperiode zur Folge hat, daß die Zeilenablenkung sich innerhalb einer Rasterperiode ändert, so daß das wiedergegebene Bild ζ. B. auf der unteren Seite breiter als auf der oberen Seite ist.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen, und die Zeilenablenkschaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung der Steuerelektrode über ein Netzwerk mit frequenzabhängigem übersetzungsverhältnis zugeführt wird, welches übersetzungsverhältnis bei

809 589/320

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Frequenzen kleiner als die Rasterfrequenz und bei Gleichspannung so bemessen ist, daß bei gegenüber der Rasterfrequenz langsamen Änderungen der Hochspannung gleiche relative Änderungen der Bildhöhe und der Bildbreite hervorgerufen werden, so daß bei Änderungen der Hochspannung über mehrere Rasterperioden eine mit abnehmender Hochspannung zunehmende Zeilenablenkung auftritt, und welches Übersetzungsverhältnis für Frequenzen gleich der Rasterfrequenz und größer als diese kleiner ist als _xo das übersetzungsverhältnis bei Gleichspannung derart, daß bei Änderungen der erwähnten Hochspannung innerhalb einer Rasterperiode eine konstante Zeilenablenkung entsteht.

Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß es an sich bekannt ist, eine durch Gleichrichtung von Zeilenrückschlagimpulsen erhaltene Gleichspannung über ein Glättungsglied zu führen. Dieses ist in üblicher Weise derart bemessen, daß die Grundfrequenz der gleichgerichteten Schwingung in ausreichendem Maße herausgesiebt wird. Nach der Erfindung wird jedoch die Grenze des Übersetzungsverhältnisses des die Regelspannung übertragenden Netzwerkes noch unter die Rasterfrequenz gelegt, so daß nur Gleichstrom und sehr langsame Änderungen sich stark auswirken können; dadurch wird mit einfachen Mitteln Geometrieverzerrung vermieden. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung;

F i g. 2 dient zur Erläuterung der Erfindung, und F i g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Transformator, der aus einem geschlossenen Kreis von ferromagnetischem Material besteht, an dem eine Primärwicklung 2, eine Sekundärwicklung 3 und eine Tertiärwicklung 4 angebracht sind. Die Primärwicklung ist mit einem Ende 5 über einen Reihensparkondensator 6 an die Plusklemme einer Speisespannungsquelle E angeschlossen, während eine Anzapfung 7 der Primärwicklung über eine Reihenspardiode 8 mit der erwähnten Plusklemme verbunden ist. Das Ende 9 der Primärwicklung ist an die Anode einer Pentode 10 angeschlossen, deren Kathode mit Erde (der Minusklemme der Speisespannungsquelle) verbunden ist und deren Steuergitter ein die Pentode periodisch sperrendes Signal 11 zugeführt wird; die Anschlüsse der weiteren Elektroden der Pentode sind nicht angedeutet; sie können auf übliche Weise durchgeführt werden.

Eine oder mehrere Horizontalablenkspulen 12, die an der Wiedergaberöhre vorgesehen sind und die Zeilenablenkung des Elektronenstrahls hervorrufen. sind zwischen dem Ende 5 der Primärwicklung des Transformators und einer Anzapfung 13 dieser Wicklung angeschlossen. Während der ganzen Hinlaufzeit ist die Pentode 10 durch das Steuersignal 11 so gesteuert, daß die Diode 8 leitend ist. Zwischen den Anschlüssen 5 und 7 des Transformators ist somit während der Hinlaufzeit die Reihensparspannung des Kondensators 6 wirksam, welche nach Transformation auch über der ganzen Primärwicklung und über den Ablenkspulen 12 auftritt. Diese Spannung ruft in den Ablenkspulen einen Sägezahnstrom hervor.

Während der Rücklaufzeit wird die Pentode 10 durch das Steuersignal 11 gesperrt, so daß auch die Diode 8 gesperrt wird. Die in dem Transformator und in den Ablenkspulen vorhandene Energie führt dann eine elektrische Schwingung über in der Schaltung vorhandene Streukapazitäten herbei, so daß über der Primärwicklung ein großer positiver Spannungsimpuls auftritt. Dieser positive Spannungsimpuls wird in der Sekundärwicklung 3 hochtransformiert und mittels eines Gleichrichters 14 gleichgerichtet; die so erhaltene positive Gleichspannung wird durch einen Kondensator 15 geglättet und der Endanode 16 der Wiedergaberöhre zugeführt.

Die Zeilenablenkschaltung nach Fig. 1 enthält weiter einen Regelkreis, der die Tertiärwicklung 4 des Transformators enthält sowie die Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes 17 und eines Kondensators 18; dieser Reihenschaltung wird die über der Tertiärwicklung auftretende Spannung zugeführt. Der Verbindungspunkt des spannungsabhängigen Widerstandes 17 und des Kondensators 18 ist mit Erde verbunden, und die durch die Gleichrichtwirkung des Elementes 17 über dem Kondensator 18 auftretende Gleichspannung wird dem Steuergitter der Pentode 10 zugeführt. Mittels eines an eine positive Spannung angeschlossenen Potentiometers 19 und eines Widerstandes 20 wird ein einstellbarer Gleichstrom erzeugt, der über die Tertiärwicklung 4 durch den spannungsabhängigen Widerstand 17 fließt. Bekanntlich ergibt diese Maßnahme eine erhebliche Vergrößerung der Regelsteilheit, wobei außerdem durch Einstellung dieses Gleichstromes die Größe der im Transformator auftretenden Spannungen und somit die Breite des von der Wiedergaberöhre wiedergegebenen Bildes eingestellt werden können.

Gemäß der Erfindung wird die Regelspannung der Steuerelektrode der Pentode über ein frequenzabhängiges Netzwerk 21 zugeführt. Das in Fig. 1 wiedergegebene frequenzabhängige Netzwerk enthält einen Widerstand 22, von dem eine Seite mit dem Regelkreis verbunden ist und die andere Seite an die Steuerelektrode der Pentode 10 angeschlossen ist. Das mit der Steuerelektrode verbundene Ende des Widerstandes 22 ist über die Reihenschaltung eines Kondensators 23 und eines Widerstandes 24 geerdet.

Wie eingangs erwähnt, hat die Änderung des Strahlstroms in der Wiedergaberöhre zur Folge, daß sowohl die Hochspannung der Endanode 16 als auch der Sägezahnstrom durch die Zeilenablenkspulen 12 geändert werden. Diese Änderungen werden durch den Regelkreis größtenteils ausgeglichen, aber eine vollständige Kompensation dieser beiden Änderungen ist nicht möglich. Das Maß der Kompensation der Hochspannungs- und Sägestromänderungen hängt von der Lage der Tertiärwicklung 4 gegenüber der Primärwicklung 2 und der Sekundärwicklung 3 ab. Wenn die Lage der Tertiärwicklung 4 derart gewählt wird, daß die relative Änderung des Sägezahnstroms 1 die Hälfte der relativen Änderung der Hochspannung V

/d/ _ J_

\A - T

dJ

bleibt infolge der Ablenkempfindlichkeit der Wiedergaberöhre die Horizontalablenkung des Strahlstromes in der Wiedergaberöhre konstant. Um jedoch sicherzustellen, daß die Bildhöhe und die Bildbreite der wiedergegebenen Szene sich in gleichem Maße ändern.

wird in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Lage der Tertiärwicklung 4 derart gewählt, daß der Sägezahnstrom i nahezu konstant bleibt. Bei Verwendung einer Wiedergaberöhre mit einer Bildbreite gleich der Bildhöhe muß der Sägezahnstrom i

genau konstant gehalten werden ί — — OJ; wenn jedoch, wie allgemein üblich ist, eine Wiedergaberöhre mit nahezu flachem Bildschirm und einem Bildbreite-Bildhöhen-Verhältnis von 5:4 verwendet wird, muß der Horizontalsägezahnstrom i sich noch etwas mit der Hochspannung V ändern, und zwar gemäß der Beziehung:

dt ₌ 1 dV

i ~ 7 V '

15

Eine Bemessung des Regelkreises, wobei die Horizontalablenkung sich mit der Hochspannung ändert, hat jedoch den Nachteil, daß die Horizontalablenkung sich auch während einer Rasterperiode ändert, was sich insbesondere in einer keilförmigen Änderung der Bildbreite äußert, da während der Rasterrücklaufperiode, während welcher der Strahlstrom unterdrückt wird, die Hochspannung gestiegen ist, so daß während des ersten Teiles der Rasterabtastung die Horizontalablenkung gering ist; während des weiteren Teiles der Rasterabtastung sinkt die Hochspannung herab, so daß eine Vergrößerung der Horizontalablenkung eintritt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwischen dem Regelkreis und der Steuerelektrode der Pentode 10 das frequenzabhängige Netzwerk 21 eingeschaltet. Für langsame Änderungen der durch den Regelkreis erzeugten Regelspannung (z. B. Änderungen von weniger als 3 Hz) ist die Impedanz des Kondensators 23 sehr groß. Langsame Änderungen der über dem Kondensator 18 erzeugten Regelspannung werden somit vollständig auf die Steuerelektrode der Pentode 10 übertragen; dabei wird die Lage der Tertiärwicklung 4 derart gewählt, daß langsame Änderungen der Hochspannung gleiche relative Änderungen der Bildhöhe und der Bildbreite der wiedergegebenen Szene hervorrufen. Für schnelle Änderungen der Regelspannung und insbesondere für Änderungen mit einer Frequenz von der Rasterfrequenz (50 Hz) oder von höheren Frequenzen bildet der Kondensator 23 jedoch nahezu einen Kurzschluß. Die Komponenten des Regelsignals mit Frequenzen gleich der Rasterfrequenz oder größer als diese werden somit durch den Spannungsteiler R22 — R24 geschwächt, bevor sie der Steuerelektrode der Pentode 10 zugeführt werden, so daß für diese Frequenzen die Regelung bedeutend weniger wirksam ist als für die langsamen Änderungen. Durch richtige Wahl der Widerstandswerte der Widerstände R₂₂ und R₂₄. wird die Schwächung für die hohen Frequenzen derart eingestellt, daß für diese Frequenzen eine relative Änderung der Hochspannung von einer zweimal kleineren relativen Änderung des Sägezahn-Stroms begleitet wird

rungen der Hochspannung über mehrere Rasterperioden, z.B. Szenenwechsel, sich die Bildhöhe und die Bildbreite im gleichen Maße ändern, bleibt innerhalb einer Rasterperiode die Bildbreite konstant, so daß die vorerwähnte keilförmige Änderung der Bildbreite vermieden wird. Die Kondensatoren 6 und 15 sollen zweckmäßig so klein bemessen sein, daß die an ihnen auftretende Spannung den rasterfrequenten Änderungen in ausreichendem Maße folgen kann.

Zur Erläuterung zeigt Fig.2 das übersetzungsverhältnis (die dem Steuergitter der Pentode zugeführte Spannung geteilt durch die von dem Regelkreis erzeugte Spannung) des frequenzabhängigen Netzwerkes 21. Dieses Netzwerk hat zwei Grenzfrequenzen /I und /₂; die obere Grenzfrequenz /₂ dieses Netzwerkes ist gleich der Grenzfrequenz des Kreises ^23 ~~ ^24

und wird gemäß der Erfindung niedriger gewählt als die Rasterfrequenz f_R. Die Schwächung « für die /₂ überschreitenden Frequenzen ist gleich

^L24

/d/ _ J_ dV\ \T - 2 ν)'

6s

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die Horizontalablenkung innerhalb einer Rasterperiode konstant bleibt. Während somit bei langsamen Ände- ^24 + R-22

wobei i?₂₂ gleich R₂₂ zuzüglich des Innenwiderstandes des Regelkreises ist. Die untere Grenzfrequenz J₁ ist gleich a J₂.

Fi g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zeilenablenkschaltung nach der Erfindung. In dieser Figur sind die Schaltelemente, welche denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zum Erzielen der frequenzabhängigen Regelung erforderlichen Einzelteile außerdem zum Zuführen des Signals 11 an das Steuergitter der Pentode 10 benutzt. Nach Verstärkung in einer Verstärkerröhre 25 mit einem Anodenwiderstand 26 wird dieses Signal der Steuerelektrode der Pentode 10 über einen Widerstand 27 und einen Kopplungskondensator 28 zugeführt. Der Kopplungskondensator 28 dient dazu, zu verhüten, daß die Anodengleichspannung der Röhre 25 das Steuergitter der Pentode 10 erreicht. Für die über den Widerstand 22 dem Steuergitter der Pentode 10 zugeführte Regelspannung hat der Kopplungskondensator 28 die gleiche Funktion wie der Kondensator 23 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Die beiden für das Regelsignal in Reihe geschalteten Widerstände R₂₁, und R₂₁ erfüllen die gleiche Funktion wie der in Fig. 1 dargestellte Widerstand

Eine praktisch ausgebildete Schaltungsanordnung nach F i g. 3 wurde wie folgt bemessen:

A₂₆ = 33 kOhm,
K₂₇ = 47 k Ohm,
C₂₈=OJuF.
R₂₂= 120 k Ohm.

R₂₂ = (R₂₂ zuzüglich des Innenwiderstandes des Regelkreises) = 450 kOhm.

Bei diesen Werten ist

2πΐ

R.

= 20Hz,

■η)

2 π C₂₈ (R₂₂ + R₂6 + ^27)

= 3Hz,

Ri₂+ R₂₆+ R₂₁ 6,6' ίο

Bei der verwendeten Zeilenablenkschaltung wurde für diesen Wert von α die richtige Regelung erzielt, wobei die Horizontalablenkung unabhängig von rasterfrequenzmäßigen Änderungen der Hochspannung ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zeilenablenkschaltung für einen Fernsehempfänger, welche im Ausgangskreis eines periodisch gesperrten Verstärkerelementes einen Transformator mit Reihenspardiodenkreis enthält, wobei an den Transformator die Zeilenablenkspulen angeschlossen sind, wobei ein Gleichrichter zum Erzeugen der Hochspannung für die Endanode der Wiedergaberöhre vorgesehen ist und einem nichtlinearen Element mindestens eine dem Transformator entnommene Spannung zugeführt wird, um eine Steuerelektrode des Verstärkerelementes zuzuführende Regelspannung zu erzeugen, d adurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung der Steuerelektrode über ein Netzwerk mit frequenzabhängigem übersetzungsverhältnis zugeführt wird, welches übersetzungsverhältnis bei Frequenzen kleiner als die Rasterfrequenz und bei Gleichspannung so bemessen ist, daß bei gegenüber der Rasterfrequenz langsamen Änderungen der Hochspannung gleiche relative Ände

rungen der Bildhöhe und der Bildbreite hervorgerufen werden, so daß bei Änderungen der Hochspannung über mehrere Rasterperioden eine mit abnehmender Hochspannung zunehmende Zeilenablenkung auftritt, und welches übersetzungsverhältnis für Frequenzen gleich der Rasterfrequenz und größer als diese kleiner ist als das Übersetzungsverhältnis bei Gleichspannung derart, daß bei Änderungen der erwähnten Hochspannung innerhalb einer Rasterperiode eine konstante Zeilenablenkung entsteht.

2. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Steuerelektrode mit einem Punkt konstanten Potentials über die Reihenschaltung einer kapazitiven (23) und einer ohmschen (24) Impedanz verbunden ist, wobei die Grenzfrequenz dieser Reihenschaltung kleiner als die Rasterfrequenz ist.

3. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 2, wobei das Verstärkerelement periodisch gesperrt wird durch ein einer Vorstufe entnommenes Signal, das der erwähnten Steuerelektrode zugeführt wird über ein kapazitives Kopplungsnetzwerk, das zwischen der Ausgangselektrode der Vorstufe und dem Punkt, an dem die Regelspannung der Steuerelektrode zugeführt wird, eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Kopplungsnetzwerk und die Ausgangsimpedanz der Vorstufe einen Teil der erwähnten Reihenschaltung bilden.

4. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Kopplungsnetzwerk aus einem Kopplungskondensator (28) und einem Reihenwiderstand (27) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 038 130;
französische Patentschrift Nr. 1 245 630.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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