DE2240497A1

DE2240497A1 - Vertikalablenkschaltung fuer fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE2240497A1
Application number: DE19722240497
Authority: DE
Inventors: Guenter Zimmermann
Original assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Current assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1974-02-21
Also published as: GB1440098A; SU561530A3; JPS4980920A; CA997061A; BE803723A; SE393018B; AT331316B; ES417903A1; IT994145B; FR2196552A1; ATA648073A; NL7310220A; DE2240497B2; FR2196552B1

Description

TEXAS INSTRUIvIBNTS DEUTSCHLAND GMBH, 805 Freising, Haggertystraße 1

Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Steuersignals und mit einem Niederfrequenzverstärker zur Ansteuerung der Ablenkspulen.

Bei bekannten Vertikalablenkschaltungen dieser Art werden die Ablenkspulen während des Vertikalrücklaufs durch den niedrigen Innenwiderstand des verwendeten Niederfrequenzverstärkers stark gedämpft. Dies hat zur Folge, daß nicht die gesamte Energie, die in dem aus der Induktivität der Ablenkspulen und deren Streukapazität gebildeten Schwingkreis zur Verfügung steht, in das Ablenksignal umgesetzt, wird, sondern daß ein Teil dieser Energie am Innenwiderstand des Niederfrequenzverstärkers verloren geht. Dabei wird die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung nicht in optimaler Weise ausgenutzt, da das Ablenksignal nicht den gesamten möglichen Spannungshub durchläuft, sondern infolge der Dämpfung nur eine kleinere Maximalamplitude erreicht.

Schw/

S.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vertikalablenkschaltung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die bei Verwendung billiger, im Handel erhältlicher Bauelemente eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung ermöglicht.

Erfindungsgemäß v/ird diese Aufgabe gelöst durch einen Gegenkopplungszweig zur Rückführung eines dem Strom durch die Ablenkspulen proportionalen Signals zur Eingangsstufe des Niederfrequenzverstärkers.

Bei der nach der Erfindung ausgebildeten Vertikalablenkschaltung bewirkt die Rückführung des dem Strom durch die Ablenkspulen proportionalen Signals zur Eingangsstufe des Niederfrequenzverstärlcers eine starke Erhöhung des Verstärkerinnenwiderstandes. Dadurch wird erreicht, daß die Ablenkspulen während des Vertikalrücklaufs durch den Verstärkerinnenwiderstand nicht bedampft werden, so daß der von der Induktivität der Ablenkspulen und deren Streukapazität gebildete Schwingkreis.während des Vertikalrücklaufs nahezu frei schwingen kann. Bei dieser Schaltung tritt kein Energieverlust am Verstärkerinnenwiderstand auf, so daß das Ablenksignal über den ganzen Bereich der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung schwingen kann. Als Maximalamplitude des Ablenksignals kann somit der Wert der Versorgungsspannung erreicht werden. Dieser Vorteil macht sich besonders bei tragbaren Fernsehempfängern bemerkbar, bei denen als Spannungsversorgung nur eine Batterie mit niedriger Ausgangsspannung zur Verfügung steht.

Gemäß einer V/eiterbildung der Erfindung ist die Vertikalabi enkschaltung derart aufgebaut, daß die Eingangsstufe des Niederfrequenzverstärkers aus einer Differenzstufe mit einer

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invertierenden Eingangsklemme und einer nicht invertierenden Eingangsklemme besteht, daß der Ausgang der Schaltungsanordnung zur Erzeugung des sägezahnförmigen Steuersignals mit der nicht invertierenden Eingangsklemme verbunden ist, und daß der Gegenkopplungszweig an die invertierende Eingangsklemme angeschlossen ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vertikalschaltung kann ein Niederfrequenzverstärker verwendet werden, der von zahlreichen Firmen in integrierter Form hergestellt und billig angeboten wird. Dies trägt zu , einer bedeutenden Verbilligung der erfindungsgemäßen Vertikalablenkschaltung bei.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Vertikalablenkschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in der Schaltung von Fig. verwendeten Niederfrequenzverstärkers und

Fig. 3 ein genaues Schaltbild des in Fig. 1 verwendeten Niederfrequenzverstärkers.

Die Vertikalablenkschaltung von Fig. 1 enthält zum Anlegen von Steuerimpulsen eine Eingangsklemme 1. Mit dieser Eingangsklemme 1 ist die Katode einer Diode 2 verbunden, deren Anode an einen nicht invertierenden Eingang 3 eines Niederfrequenzverstärkers 4 angeschlossen ist. Der Eingang des Niederfrequenzverstärkers 4 ist über eine Serienschaltung aus einem Festwiderstand 5 und einem einstellbaren Widerstand 6 mit der positiven Klemme 7 der Versorgungsspannung Ug und über eine Serienschaltung aus den Konvensatoren 8 und 9 mit Masse verbunden.

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Ein invertierender Eingang 10 des Niederfrequenzverstärkers 4 ist über einen Widerstand 11 mit der positiven Klemme 7 der Versorgungsspannung U_ß verbunden, und er ist gleichzeitig an einen Kondensator 12 angeschlossen, dessen anderes Ende über einen Festwiderstand 13 und einen einstellbaren Widerstand 14 mit dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 8 und und über einen Widerstand 15 mit Masse in Verbindung steht.

Am Ausgang 16 des Niederfrequenzverstärkers 4 ist ein Kondensator 17 angeschlossen, der mit zwei parallel geschalteten Ablenkspulen 18 verbunden ist, deren andere Enden an den nach Masse führenden V/iderstand 15 angeschlossen sind. Parallel zu den Ablenkspulen 18 kann der in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Widerstand 19 liegen.

An den Ausgang 16 des Niederfrequenzverstärkers 4 sind auch ein Abblockkondensator 20 sowie ein Neutralisationskondensator 21 angeschlossen. Das andere Ende des Neutralisationskondensators 21 ist dabei mit einem Anschluß 22 des Niederfrequenzverstärkers 4 und mit einem am Anschluß 23 des Niederfrequenzverstärkers 4 angeschlossenen weiteren Neutralisationskondensator 24 verbunden. Ferner ist der Ausgang 16 des Niederfrequenzverstärkers 4 über einen Kondensator 25 mit seinem Anschluß 26 und über einen Widerstand 27 mit der positiven Klemme 7 der Versorgungsspannung Ug verbunden. Anschlüsse 28 und 29 des Niederfrequenzverstärkers 4 liegen an Masse, während ein Anschluß 30 mit der positiven Klemme 7 der Versorgungsspannung Ug verbunden ist.

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Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des in der Schaltung von Fig. 1 verwendeten Niederfrequenzverstärkers 4. Nach Fig. 2 enthält der Niederfrequenzverstärker 4 eine als .Differenzstufe aufgebaute Eingangsstufe 31, eine Treiberstufe 32 unl eine Endstufe 33. Die beiden Eingangsklemmen der Eingangsstufe 31 sind dabei der nicht invertierende Eingang 3 und der invertierende Eingang 10 des Niederfrequenzverstärkers 4. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist zwischen den invertierenden Eingang 10 und den Ausgang 16 ein Widerstand 34 eingefügt. Der Widerstand 34 bewirkt eine interne Symmetrierung des Niederfrequenzverstärkers, d.h. er- sorgt d^für, daß die Spannung am Ausgang 16 des Niederfrequenzverstärkers 4 im Ruhezustand gleich der halben Versorgungs.spannung ist.

Ein Beispiel einer genauen Schaltung, wie sie für den Niederfrequenzverstärker 4 verwendet werden kann, zeigt Fig.3. Ein derartiger intern symmetrierter Niederfrequenzverstärker wird beispielsweise von der Fa. Texas Instruments unter der Typenbezeichnung SN 76001 AN in integrierter Form hergestellt und vertrieben.

In Betrieb verhält sich die in Fig. 1 dargestellte Vertikalablenkschaltung folgendermaßen:

Zur Ansteuerung der Vertikalablenkschaltung wird eine Folge von Rechteckimpulsen mit einer Dauer von 400 bis 800 us und einer Folgefrequenz, die gleich der Vertikalablenkfrequenz" des zu betreibenden Fernsehempfängers ist, benötigt. Die Polarität der Rechteckimpulse muß dabei derart sein, daß das Impulsdach jeweils dem Massepotential entspricht, während das Potential in den Impulspausen gleich dem Potential der positiven Klemme der Versorgungsspannung ist. Diese Rechteckimpulse können von jedem beliebigen Impulsgenerator geliefert werden. Ein solcher Rechteckimpuls gelangt über die

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Diode 2 zum Kondensator 8, der dadurch vollständig entladen wird. Nach Beendigung des Rechteckimpulses wird der Kondensator 8 über die hochohmigen Widerstände 5 und 6 nahezu linear auf den Wert der Versorgungsspannung U_R aufgeladen. Mit dem nächsten Rechteckimpuls wird der Kondensator 8 dann wieder entladen. Das Signal am nicht invertierenden Eingang 3 des Niederfrequenzverstärkers hat somit den sägezahnför.nigen Verlauf, der für die vertikale Strahlablenkung in der Bildröhre eines Fernsehempfängers erforderlich ist.

Der Niederfrequenzverstärker 4 gibt an seinem Ausgang ein verstärktes Signal mit dem Verlauf des an seinem nicht invertierenden Eingang 3 angelegten Signals ab, das über den Kondensator 17 zu den Ablenkspulen 18 gelangt und während der Aufladeperiode des Kondensators 8 den Vertikalhinlauf und während der Entladeperiode des Kondensators 8 den Vertikalrücklauf bewirkt.

Der die Ablenkspulen 18 durchfließende Strom fließt auch durch den Widerstand 15 nach Masse. Die am Verbindungspunkt des Y/iderstandes 15 mit den Ablenkspulen 18 abgenommene Spannung, die über den Kondensator 12 an die invertierende Eingangsklemme 10 des Niederfrequenzverstärkers 4 angelegt wird, ist daher dem Strom durch die Ablenkspulen 18 direkt proportional. Diese Rückführung auf den invertierenden Eingang 10 des Niederfrequenzverstärkers 4 stellt eine Stromgegenkopplung dar, die den Innenwiderstand des Niederfrequenz· Verstärkers 4 stark erhöht. Daher wird der von der Induktivität der Ablenkspulen und deren Streukapazität gebildete Schwingkreis während des Vertikalrücklaufs durch den hohen Innenwiderstand des Niederfrequenzverstärkers 4 kaum bedämpft. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Schwingkreisenergie zur Erzeugung des Ablenksignals verwendet wird, das daher während des Vertikalrücklaufs den ganzen zur

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Verfügung stehenden Spannungshub durchläuft.

Damit ein vollkommen freies Schwingen des von der Induktivität der Ablenkspulen und deren Streukapazität gebildeten Schwingkreises verhindert wird, kann den Ablenkspulen ein niederohmiger Widerstand 19 parallel geschaltet sein.

Mit Hilfe der Widerstände 5 und 6 kann die Ladespannung am Kondensator 8 und damit die Bildamplitude eingestellt werden. Über die Widerstände 13 und 14 wird ein vom Ausgangssignal des Niederfrequenzverstärkers 4 abhängiges Signal zum Verbindungspunkt der Kondensatoren 8 und 9 zurückgeführt. Mit Hilfe dieses Signals kann der sägezahnförmige Signalverlauf am Eingang 3 des Niederfrequenzverstärkers 4 so vorverzerrt werden, daß die bei Fernsehbildröhren bekanntlich vorhandenen Geometrieabweichungen kompensiert werden.

Zur weiteren Verbesserung der Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung trägt die Einfügung des Widerstandes 11 bei. Da der Niederfrequenzverstärker 4, wie bereits erwähnt wurde, im Ruhezustand normalerweise infolge seiner internen Symmetrierung durch den Widerstand 34 eine Ausgangsspannung abgeben würde, die gleich der halben Betriebsspannung ist, könnte bei der Ablenkung nicht der volle Wert der Versorgungsspannung ausgenützt werden. Der zwischen die positive Klemme 7 der Versorgung sspannung und den nicht invertierenden Eingang des Niederfrequenzverstärkers 4 eingefügte Widerstand hebt die intere Symmetrierung auf, so daß am Ausgang des Verstärkers die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung optimal ausgenutzt werden kann.

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Die aus dem Kondensator 25 und dem Y/iderstand 27 bestehende Schaltungsanordnung trägt ebenfalls dazu bei, die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung zu verbessern. Diese allgemein Bootstrap-Schaltung genannte Anordnung sorgt dafür, daß die Transistoren in der Endstufe 33 des Niederfrequenzverstärkers 4 voll durchgesteuert v/erden können, indem die Spannung des jeweils
vorgeschalteten Transistors der Treiberstufe 32 über die Ladespannung des Kondensators 25 entsprechend der Aussteuerung des Verstärkerausgangssignals mitgezogen wird.

Mit Hilfe der hier beschriebenen Vertikalablenkschaltung kann die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung also optimal ausgenutzt v/erden, so daß sich ein guter Wirkungsgrad erzielen läßt. Die mit dem V/iderstand 6 eingestellte Bildamplitude bleibt auch bei Änderungen des Widerstandes der Ablenkspulen durch Temperatureinflüsse konstant.

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Claims

Patentansprüche

1. Vertikalablenkschaltung für Fernsehempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Steuersignals und mit einem Niederfrequenzverstärker zur Ansteuerung der Ablenkspulen, gekennzeichnet durch einen Gegenkopplungszweig (15, 12) zur Rückführung eines dem Strom durch die Ablenkspulen (18) proportionalen Signals zur Eingangsstufe (31) des Niederfrequenzverstärkers (4).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (31) des Niederfrequenzverstärkers (4) aus einer Differenzstufe mit einer invertierenden Eingangsklemme (10) und einer nicht invertierenden Eingangsklemme (3) besteht, daß der Ausgang der Schaltungsanordnung zur Erzeugung des sägezahnförmigen Steuersignals mit der nicht invertierenden Eingangsklemme (3) verbunden ist, und daß der Gegenkopplungszweig (15, 12) an die invertierende Eingangsklemme (10) angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkopplungszweig einen Kondensator (12) enthält, der am.einen Ende mit der invertierenden Eingangsklemme (10) und am anderen Ende mit einem vom Strom durch die Ablenkspulen (18) durchflossenen Widerstand (15) verbunden ist.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederfrequenzverstärker (4) derart aufgebaut ist, daß er im Ruhezustand an seinem Ausgang (16) eine Spannung abgibt, die gleich der halben Versorgungsspannung ist, und daß zur Absenkung der Ruhespannung des Niederfrequenzverstärkers (4) zwischen die invertierende Eingangsklemme (10) und eine Klemme (7) der Yersorgungsspannungsquelle ein Widerstand (11) eingefügt ist,

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