DE2240497A1 - VERTICAL DEFLECTION FOR TELEVISION RECEIVER - Google Patents
VERTICAL DEFLECTION FOR TELEVISION RECEIVERInfo
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Description
TEXAS INSTRUIvIBNTS DEUTSCHLAND GMBH, 805 Freising, Haggertystraße 1TEXAS INSTRUIvIBNTS DEUTSCHLAND GMBH, 805 Freising, Haggertystraße 1
Vertikalablenkschaltung für FernsehempfängerVertical deflection circuit for television receivers
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.The invention relates to a vertical deflection circuit for television receivers with a circuit arrangement for generating a sawtooth-shaped control signal and with a low-frequency amplifier to control the deflection coils.
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.In known vertical deflection circuits of this type, the deflection coils are during the vertical return through the low internal resistance of the low frequency amplifier used. As a result, not the total energy in the resonant circuit formed from the inductance of the deflection coils and their stray capacitance is available, converted into the deflection signal, but that part of this energy is due to the internal resistance of the low frequency amplifier is lost. The available supply voltage is not used used in an optimal way, since the deflection signal does not run through the entire possible voltage swing, but rather as a result the damping only reaches a smaller maximum amplitude.
Schw/Black /
S.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. The invention is based on the object of creating a vertical deflection circuit of the type specified at the beginning which, when using inexpensive, commercially available components, enables optimal utilization of the available supply voltage.
Erfindungsgemäß v/ird diese Aufgabe gelöst durch einen Gegenkopplungszweig zur Rückführung eines dem Strom durch die Ablenkspulen proportionalen Signals zur Eingangsstufe des Niederfrequenzverstärkers.According to the invention, this object is achieved by a negative feedback branch for feeding back one of the current through the deflection coils proportional signal to the input stage of the low frequency amplifier.
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.In the vertical deflection circuit designed according to the invention, the return of the causes the current through the Deflection coils proportional signal to the input stage of the low frequency amplifier a strong increase in the amplifier internal resistance. This ensures that the deflection coils during the vertical retrace through the amplifier internal resistance are not vaporized, so that from the inductance of the deflection coils and their stray capacitance oscillating circuit formed during the vertical return can vibrate almost freely. With this circuit there is no energy loss at the amplifier internal resistance, so that the deflection signal can oscillate over the entire range of the available supply voltage. as The maximum amplitude of the deflection signal can thus be reached as the value of the supply voltage. This advantage makes This is particularly noticeable in portable television receivers that only have a battery as a power supply lower output voltage is available.
Gemäß einer V/eiterbildung der Erfindung ist die Vertikalabi enkschaltung derart aufgebaut, daß die Eingangsstufe des Niederfrequenzverstärkers aus einer Differenzstufe mit einerAccording to a further development of the invention, the vertical axis Enk circuit constructed in such a way that the input stage of the low frequency amplifier from a differential stage with a
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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.inverting input terminal and a non-inverting input terminal that the output of the Circuit arrangement for generating the sawtooth-shaped control signal with the non-inverting input terminal is connected, and that the negative feedback branch is connected to the inverting input terminal.
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.In such a configuration of the vertical circuit according to the invention, a low-frequency amplifier can be used which is manufactured by numerous companies in integrated form and offered at low cost. This contributes to a significant reduction in the price of the vertical deflection circuit according to the invention.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing. Show in it:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Vertikalablenkschaltung nach der Erfindung,Fig. 1 is a circuit diagram of a vertical deflection circuit according to the invention,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des in der Schaltung von Fig. verwendeten Niederfrequenzverstärkers undFIG. 2 is a block diagram of the low frequency amplifier used in the circuit of FIG
Fig. 3 ein genaues Schaltbild des in Fig. 1 verwendeten Niederfrequenzverstärkers.FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the low frequency amplifier used in FIG.
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.The vertical deflection circuit of FIG. 1 contains an input terminal 1 for applying control pulses Input terminal 1 is connected to the cathode of a diode 2, the anode of which is connected to a non-inverting input 3 of a Low frequency amplifier 4 is connected. The input of the low frequency amplifier 4 is via a series circuit from a fixed resistor 5 and an adjustable resistor 6 to the positive terminal 7 of the supply voltage Ug and a series circuit from the convensers 8 and 9 connected to ground.
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Ein invertierender Eingang 10 des Niederfrequenzverstärkers 4 ist über einen Widerstand 11 mit der positiven Klemme 7 der Versorgungsspannung Uß 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.An inverting input 10 of the low-frequency amplifier 4 is connected via a resistor 11 to the positive terminal 7 of the supply voltage U ß , and it is also connected to a capacitor 12, the other end of which via a fixed resistor 13 and an adjustable resistor 14 to the connection point between the two capacitors 8 and and is connected to ground via a resistor 15.
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.At the output 16 of the low-frequency amplifier 4, a capacitor 17 is connected, which is connected to two in parallel Deflection coils 18 are connected, the other ends of which are connected to the V / resistance 15 leading to ground are. In parallel with the deflection coils 18, the resistor 19 shown in dashed lines in FIG. 1 can lie.
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.A blocking capacitor 20 and a neutralization capacitor 21 are also connected to the output 16 of the low-frequency amplifier 4. The other end of the neutralization capacitor 21 is with a terminal 22 of the low frequency amplifier 4 and with a connected to the terminal 23 of the low frequency amplifier 4 further neutralization capacitor 24 connected. Furthermore, the output 16 is the low frequency amplifier 4 through a capacitor 25 with its terminal 26 and through a resistor 27 with the positive one Terminal 7 of the supply voltage Ug connected. connections 28 and 29 of the low frequency amplifier 4 are connected to ground, while a terminal 30 to the positive Terminal 7 of the supply voltage Ug is connected.
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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.FIG. 2 shows the basic structure of the low-frequency amplifier 4 used in the circuit of FIG 2, the low-frequency amplifier 4 contains an input stage 31 constructed as a differential stage, a driver stage 32 and an output stage 33. The two input terminals of the input stage 31 are the non-inverting ones Input 3 and the inverting input 10 of the low frequency amplifier 4. As can be seen from Fig. 2, a resistor 34 is inserted between the inverting input 10 and the output 16. The resistor 34 causes an internal balancing of the low-frequency amplifier, i.e. ensures that the voltage at the output 16 of the Low frequency amplifier 4 is equal to half the supply voltage in the idle state.
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.An example of an exact circuit as used for the low frequency amplifier 4 can be used, Fig.3 shows. Such an internally balanced low frequency amplifier is manufactured, for example, by Texas Instruments under the type designation SN 76001 AN in an integrated form and expelled.
In Betrieb verhält sich die in Fig. 1 dargestellte Vertikalablenkschaltung folgendermaßen:In operation, the vertical deflection circuit shown in Fig. 1 behaves as follows:
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 dieTo control the vertical deflection circuit, a sequence of square-wave pulses with a duration of 400 to 800 us and a repetition frequency equal to the vertical deflection frequency " of the television receiver to be operated is required. The polarity of the square pulses must be such that the The top of the pulse corresponds to the ground potential, while the potential in the pulse pauses is equal to the potential of the positive terminal of the supply voltage. These square-wave pulses can be supplied by any pulse generator will. Such a square pulse passes through the
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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 UR 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.Diode 2 to capacitor 8, which is thereby completely discharged. After the rectangular pulse has ended, the capacitor 8 is charged almost linearly to the value of the supply voltage U R via the high-value resistors 5 and 6. With the next square pulse, the capacitor 8 is then discharged again. The signal at the non-inverting input 3 of the low frequency amplifier thus has the sägezahnför.nigen course that is required for the vertical beam deflection in the picture tube of a television receiver.
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.The low frequency amplifier 4 is at its output an amplified signal with the course of the at its signal applied to the non-inverting input 3, which reaches the deflection coils 18 via the capacitor 17 and during the charging period of the capacitor 8 the vertical trace and during the discharging period of the Condenser 8 causes the vertical return.
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 zurThe current flowing through the deflection coils 18 also flows through the resistor 15 to ground. The voltage picked up at the connection point of the Y / resistor 15 with the deflection coils 18, which is applied via the capacitor 12 to the inverting input terminal 10 of the low-frequency amplifier 4, is therefore directly proportional to the current through the deflection coils 18. This feedback to the inverting input 10 of the low-frequency amplifier 4 represents a negative current feedback which greatly increases the internal resistance of the low-frequency amplifier 4. Therefore, the resonant circuit formed by the inductance of the deflection coils and their stray capacitance is hardly attenuated by the high internal resistance of the low-frequency amplifier 4 during the vertical retrace. This has the consequence that the entire resonant circuit energy is used to generate the deflection signal, which is therefore the whole of the during the vertical retrace
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Verfügung stehenden Spannungshub durchläuft.Available voltage swing.
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.This means that the deflection coils and their stray capacitance are completely free from oscillation formed resonant circuit is prevented, a low-resistance resistor 19 can be connected in parallel to the deflection coils be.
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.With the help of resistors 5 and 6, the charging voltage at the capacitor 8 and thus the image amplitude can be set. Via the resistors 13 and 14 is a from the output signal of the low frequency amplifier 4 dependent signal to the connection point of the capacitors 8 and 9 returned. With the help of this signal, the sawtooth waveform at input 3 of the low-frequency amplifier 4 are pre-distorted in such a way that the geometrical deviations which are known to exist in television picture tubes be compensated.
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.To further improve the utilization of the available supply voltage, the addition of the Resistance 11 at. Since the low-frequency amplifier 4, as already mentioned, is normally in the idle state as a result of its internal balancing by the resistor 34 would emit an output voltage which is equal to the half the operating voltage, the full value of the supply voltage could not be used during the deflection will. The one between the positive terminal 7 of the supply voltage and the non-inverting input of the low frequency amplifier 4 inserted resistance removes the internal balancing, so that at the output of the Amplifier the available supply voltage can be optimally used.
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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.The circuit arrangement consisting of the capacitor 25 and the Y / resistor 27 also helps to improve the utilization of the available supply voltage. This generally called bootstrap circuit arrangement ensures that the transistors in the output stage 33 of the low-frequency amplifier 4 can be fully controlled by the voltage of the respective
upstream transistor of the driver stage 32 is drawn along via the charging voltage of the capacitor 25 in accordance with the modulation of the amplifier output signal.
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.With the help of the vertical deflection circuit described here, the available supply voltage can therefore optimally used v / earth, so that a good efficiency can be achieved. The one set with the resistor 6 The image amplitude remains constant even when the resistance of the deflection coils changes due to temperature influences.
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