DE3048130A1

DE3048130A1 - "verzoegerungsgenerator"

Info

Publication number: DE3048130A1
Application number: DE19803048130
Authority: DE
Inventors: Alvin Reuben Lebanon N.J. Balaban; Steven Alan Clark N.J. Steckler
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1981-09-10
Also published as: KR830004736A; SU1303049A3; KR840000404B1; JPS5694882A; ES8106996A1; GB2066598B; JPS6053987B2; FI72841B; IT8026703A0; HK59589A; FI803868L; FR2473239B1; ES497980A0; FI72841C; AU533475B2; MY8500737A; NZ195890A; AT387482B; DE3048130C2; FR2473239A1

Description

RCA 72969

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Verzb'gerungs generator

^O Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehabienkungs- und Spannungsregelschaltungen und betrifft insbesondere die Verwendung eines einzigen Rampengenerators zur Erzeugung eines verzögerten Ansteuer- oder Treiberimpulses für das Ablenksystem und zur Erzeugung eines verzögerten

Tastimpulses für eine getastete Spannungsversorgungsschaltung. 25

Fernsehempfänger enthalten üblicherweise Schaltungen zur Erzeugung von Ablenksignalen aufgrund von im Videosignalgemisch enthaltenen Synchronisiersignalen. Man möchte grundsätzlich die Ablenksignale und die

sich aus die en ergebenden Ablenkintervalle in Phasen- und Frequenzen

synchronismus mit den empfangenen Synchronisiersignalen halten; jedoch kann die Synchronisierung gestört werden durch Veränderung dynamischer Bedingungen im Ablenksystem. Beispielsweise können Strahlstromänderungen in der Bildröhre und Schwankungen der Stromversorgung Änderungen der zeitlichen Dauer des Horizontalablenkintervalles verursa-

chen. Das Horizontal ablenksystem kann diese Änderungen beispielsweise durch Ermittlung der zeitlichen Lage des Rücklaufimpulses während des Rücklaufintervalls feststellen. Änderungen des Horizontalablenkintervalles können dann durch Beeinflussung des Zeitpunktes der Er-

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zeugung des nachfolgenden Horizontalablenksignals kompensiert werden, so daß auf diese Weise das Ablenkintervall wieder in Phasen- und Frequenzsynchronismus mit den Synchronisiersignalen gebracht wird.

Eine Möglichkeit zur Regelung der Erzeugung der Horizontalablenksignale liegt im Vergleich des zeitlichen Auftretens der Synchronisiersignale mit dem Auftreten der RUcklaufimpulse. Die Phasendifferenz zwischen diesen beiden Signalen kann mittels eines Gleichspannungspegels wiedergegeben werden. Das Synchronisiersignal wird auch zur Erzeugung eines Rampen- oder Sägezahnsignals benutzt, welches ein Maß für die Dauer des Ablenkintervalles ist, das in Phase und Frequenz mit dem Synchronisiersignal synchronisiert ist. Die Größe der sich aus dem Phasenvergleich ergebenden Gleichspannung wird dann mit dem Sägezahnsignal verglichen zur Bestimmung der Zeit des Auftretens des nachfolgenden Horizontalablenksignals. Damit ändert sich die Größe der Gleichspannung entsprechend Änderungen der Dauer des Ablenkintervalles, und die verzögerte Auftretung des Ablenksignals wird zur Kompensierung von Änderungen des Ablenkintervalls vor- oder zurückverlegt. Auf diese Weise wird der Phasen- und Frequenzsynchronismus zwischen den Synchronisiersignalen und den Ablenkintervallen aufrechterhalten.

Fernsehempfänger enthalten auch Einrichtungen, etwa eine im Schalterbetrieb arbeitende Stromversorgungsschaltung, die geregelte Spannungen an die Ablenkschaltung und andere Schaltungen im Empfänger liefert.

Eine Art einer solchen Stromversorgungsschaltung verwendet ein Bauelement, wie einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR), der an eine Quelle ungeregelter Spannung angeschlossen ist und durch eine Regelschaltung eingeschaltet und dann durch die Rücklaufimpulse in den Sperrzustand kommutiert wird. Die von dem SCR gelieferte Spannung

™ steht nach Filterung als geregelte Spannung zur Verfügung und wird abgefühlt und mit einer bekannten.Bezugsspannung verglichen zur Ableitung eines Spannungswertes, der den Unterschied zwischen Ist- und Sollwert der geregelten Spannung wiedergibt. Dieser Unterschiedsspannungswert wird dann mit einem Rampen- oder Sägezahnsignal verglichen, das

^OJ mit den RUcklaufimpulsen phasensynchronisiert ist und daher ein Maß für die Periodizität der Rücklaufimpulse ist. Aufgrund dieses Vergleichs wird ein verzögertes Tastsignal erzeugt, welches zur Einschal-

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tung des SCR für eine bestimmte Zeitdauer vor demjenigen Zeitpunkt benutzt wird, zu dem der Rücklaufimpuls den SCR in den Sperrzustand kommutiert. Der Vergleich zwischen dem Sägezahnsignal und dem Wert der Differenzspannung bestimmt somit das Tastverhältnis des SCR zwischen den Rücklaufimpulsen. Durch Vorverlegung oder Zurückverlegung des Zeitpunktes des verzögerten Tastsignals kann man die geregelte Spannung auf einem gewünschten Wert halten. Gewünschtenfalls kann man anstelle des SCR ein durch ein Steuersignal sperrbares Element oder einen üblichen Transistor verwenden, weil das verzögerte Tastsignal als impulsbreitenmoduliertes Signal erzeugt wird, das sich für die Steuerung solcher Bauelemente eignet.

Sowohl das Horizontalablenksystem als auch die geschaltete Stromversorgungsschaltung benutzen ein Sägezahnsignal für die verzögerte Erzeugung der Regelsignale. Jedoch ist das Sägezahnsignal des Horizontalablenksystems gemäß den vorstehenden Ausführungen mit dem Synchronisiersignal phasen- und frequenzsynchronisiert, während die Sägezahnschwingung der Regelschaltung mit den Rücklaufimpulsen phasensynchronisiert ist. Das Sägezahnsignal des Ablenksystems wird üblicherweise durch Integration der Synchronisiersignale abgeleitet, und das Sägezahnsignal der Regelschaltung wird durch Integration der Rücklaufimpulse erzeugt. Man benötigt daher zur Ableitung dieser beiden Sägezahnsignale zwei getrennte Integrationsschaltungen.

■" Gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung wird für das Horizontalablenksystem und die geschaltete Stromversorgungsschaltung ein einziger Sägezahnsignal generator zur Erzeugung der verzögerten Ablenksignale bzw. der verzögerten Tastsignale für die Stromversorgungsschaltung benutzt. Der Sägezahnsignal generator hat einen Eingang, welchem

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die in Phasen- und Frequenzsynchronismus mit den Synchronisierimpulsen des Videosignals zu haltenden Impulse zugeführt werden. Das Sägezahnsignal wird einer Vergleichsschaltung im Horizontalablenksystem zugeführt, wo es mit einer Gleichspannung verglichen wird, die aus dem Phasenvergleich der Synchronisier- und Rücklaufimpulse entsteht,

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zur Bestimmung des Zeitpunktes der verzögerten Erzeugung des folgenden Horizontalablenksignals. Das Sägezahnsignal -wird ferner einer zweiten Vergleichsschaltung in der StromversorgungsschaTtung zugeführt

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zur Bestimmung des Zeitpunktes der verzögerten Erzeugung des folgenden Tastsignals für den SCR oder das diesbezügliche Bauelement.

Bei einer als Beispiel erläuterten Ausführungsform der Erfindung wird die geregelte Spannung der Stromversorgungsschaltung zur Versorgung des Horizontalablenksystems und vieler der Signalverarbeitungsschaltungen im Fernsehempfänger benutzt. Die geregelte Versorgungsspannung wird von den durch diese Schaltungen gebildete Belastung beeinflußt und reagiert durch solche Belastungen zu deren Kompensierung durch Veränderung der Einstellung der Leitungszeit des SCR. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Phasenbeziehung zwischen den Synchroni sierund den Rücklaufimpulsen sich bedingt durch Faktoren wie Strahlstrombelastung und Stromversorgungsschwankungen ändert. Da der SCR durch die Rücklaufimpulse in den Sperrzustand kommutiert wird und dann in zeitlicher Beziehung zu dem mit den Synchronisiersignalen synchronisierten Sägezahnsignal wieder eingeschaltet wird, ist zu erwarten, daß die sich verändernde Phasenlage der Rücklaufimpulse den Betrieb der geregelten Stromversorgungsschaltung beeinträchtigt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Auswirkungen ebenso durch die geregelte Strom-Versorgungsschaltung kompensiert werden können wie Auswirkungen von Lastschwankungen kompensiert werden. In einigen Fällen wird den Schaltungsbelastungen der Stromversorgungsschaltung tatsächlich direkt durch Phasenänderungen des Rücklaufsignals entgegengewirkt. Weiterhin hat es sich gezeigt, daß bei einer kleineren Wahl der Zeitkonstanten für die Phasenregelung zwischen Synchronisier- und Rücklaufimpulsen im Ablenksystem (also schnellere Regelung) als die Zeitkonstante der geregelten Stromversorgungsschaltung die Phasendifferenzen zwischen Synchronisier- und Rücklaufimpulsen so schnell durch das Ablenksystem kompensiert werden, daß ihre Auswirkungen auf die geregelte Stromver-

sorgungsschaltung minimal sind. So nimmt die langsamer arbeitende Regelschaltung die Synchronisier- und Rücklaufsignale wahr, und damit erlauben die aus dem Synchronisiersignal abgeleiteten Sägezahn- und Rücklaufsignale, die ja in praktisch konstanter Phasenbeziehung zueinander stehen, einen zufriedenstellenden Betrieb der erfindungsge-

mäßen kombinierten Schaltung.

Die Verwendung eines einzigen Sägezahnsignalgenerators gemäß der Er-

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findung ist insbesondere von Vorteil, wenn Teile des Horizontal ablenksystems und der geregelten Stromversorgungsschaltung in Form einer integrierten Schaltung auf einem einzigen integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet sind. Weil man nur einen Sägezahngenerator benötigt, vereinfacht sich die Schaltung des Plättchens, und die für diese Systeme benötigte Plättchenfläche wird minimal. Der einzige Sägezahngenerator führt auch zu einer Reduzierung der erforderlichen Anschlüsse der integrierten Schaltung, die für die Verbindung mit externen Komponenten, wie Kondensatoren, benötigt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausf'ührungsform der Erfindung enthält ein Fernsehempfänger eine Horizontalablenkschaltung zur Erzeugung von Horizontalablenksignalen und eines Rücklaufsignals. Der Empfänger enthält ferner eine Quelle ungeregelter Gleichspannung und eine Quelle von Horizontalsynchronsignalen. Eine Horizontaltreibersignalschaltung weist eine erste Schleifenschaltung auf, die mit einem Eingang an die Horizontalsynchronsignalquelle angeschlossen ist und an deren Ausgang Impulse entstehen, die in praktisch konstanter Phasen- und Frequenzbeziehung zu den Horizontalsynchronsignalen stehen.

Eine mit einem Eingang an den Ausgang der ersten Schleifenschaltung angekoppelte Schaltung erzeugt ein Sägezahnsignal in zeitlicher Beziehung zu den von der ersten Schleifenschaltung erzeugten Impulsen. Einer zweiten Schleifenschaltung werden an einem ersten Eingang die von der ersten Schleifenschaltung erzeugten Impulse und an einem zweiten Eingang das Rück!aufsignal zugeführt, und sie liefert an einem Ausgang Treibersignale an die Horizontalablenkschaltung. Die zweite Schleifenschaltung hat ferner einen dritten Eingang, dem das Sägezahnsignal zur Erzeugung ve* Treibersignalen in zeitlicher Beziehung zum Sägezahn-

^ου signal zugeführt wird.

Eine Regelschaltung enthält ein getastetes Schalterelement mit einem Tastsignaleingang, einem Eingang zur Zuführung der ungeregelten Gleichspannung und einem Ausgang zur Lieferung einer geregelten Gleichspannung. Unter Steuerung durch die geregelte Gleichspannung und eine Bezugsspannung erzeugt eine Schaltung ein Fehlersignal, welches dem ersten Eingang einer weiteren Schaltung zugeführt wird, der an einem

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zweiten Eingang das Sägezahnsignal zugeführt wird und die an einem mit dem Tastsignaleingang gekoppelten Ausgang ein Tastsignal in zeitlicher Beziehung zu dem Sägezahnsignal erzeugt.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild und teilweise als Stromlaufplan ein Horizontal ablenksystem und eine geschaltete Stromversorgungsschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 2 Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der in den Figuren 1 und 3 dargestellten Schaltung; und

Fig. 3 teilweise als Blockschaltbild und teilweise als Stromlaufplan eine detailliertere Ausbildung des Horizontal ab!enksystems und der geschalteten Stromversorgungsschaltung gemäß der Erfindung. 15

Fig. 1 veranschaulicht den Videosignalverarbeitungsteil eines Fernsehempfängers, der ein Horizontalablenksystem und eine geschaltete Stromversorgungsschaltung enthält, die gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung ausgebildet sind. Von einer Antenne 10 empfangene Videosignale werden einem Tuner 12 mit Zwischenfrequenz und Videodemodulator zugeführt. Die demodulierten Videosignale gelangen zu einer Leuchtdichte- und Farbsignalverarbeitungsschaltung 14, welche Videotreibersignale an eine Bildröhre 16 liefert. Die demodulierten Videosignale werden ferner einer Synchronsignal trennschaltung 18 zugeführt, welche Horizontal- und Vertikalsynchronsignale von der Videoinformation abtrennt. Die Synchronsignale werden einer Vertikalablenkschaltung 20 zur Erzeugung von Vertikalablenksignalen für eine auf der Bildröhre angeordnete Ablenkwicklung 22 zugeführt, während Horizontal Synchronsignale von der Schaltung 18 einem Phasendetektor 62 zugeführt werden. 30

Der Phasendetektor 62, ein Filter 64, ein spannungsgesteuerter Oszillator 66 und ein Zähler 68 sind in einer Phasensynchronisierschleife zusammengeschaltet und erzeugen Ausgangssignale, die im wesentlichen frei von Störungen sind und in Phase und Frequenz mit den ankommenden *" Horizontal Synchronsignal en synchronisiert sind. Die vom Zähler 68 abgenommenen Ausgangssignale werden einem zweiten Phasendetektor 74 und Über einen Impulsformer 90 einem Rampengenerator 92 zugefünrt, und

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die beiden zuletzt genannten. Komponenten erzeugen ein Sägezahnsignal mit der Frequenz der Horizontalsynchronimpulse. Der zweite Phasendetektor 74 vergleicht die horizontalsynchronisierten Impulse vom Zähler 68 mit von einer Horizontalablenkschaltung 140 gelieferten Rücklaufimpulsen und erzeugt eine Ausgangsspannung, die durch ein Filter 76 gefiltert und einem Eingang einer Vergleichsschaltung 70 zugeführt werden. Die Vergleichsschaltung 70 vergleicht die gefilterte Spannung mit dem vom Rampengenerator 92 erzeugten Sägezahnsignal zur Bestimmung des Zeitpunktes, an welchem ein Impulsgenerator 72 ein Treibersignal an die Horizontalablenkschaltung 140 liefern soll, Unter Steuerung durch die Horizontaltreibersignale erzeugt die Horizontalablenkschaltung 140 Ablenkschwingungen, die der Ablenkwicklung 142 zugeführt werden, und eine Anodenhochspannung, welche der Bildröhre als Strahlbeschleunigungsspannung zugeführt wird.

Die vom Rampengenerator 92 erzeugte Sägezahnschwingung wird auch einem Eingang einer Vergleichsschaltung 80 einer im Schalterbetrieb arbeitenden Stromversorgungsschaltung zugeführt. Die Stromversorgungsschaltung erzeugt eine geregelte Spannung B+, die mittels Widerständen 106 und 108, welche ihrerseits zwischen einen Filterkondensator 104 für die geregelte Spannung B+ und Masse geschaltet sind, auf einen niedrigeren Spannungswert heruntergeteilt wird. Der Verbindungspunkt der Widerstände 106 und 108 ist mit einem Eingang einer Vergleichsschaltung 86 verbunden, deren anderem Eingang eine Bezugsspannung von einer Bezugs Spannungsquelle 84 zugeführt wird. Die aus der geregelten Spannung B+ abgeleitete niedrigere Spannung wird von der Vergleichsschaltung 86 mit der Bezugsspannung zur Erzeugung einer Fehlerspannung verglichen, die durch einen Filter 88 gefiltert und dem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung BO " ugeführt wird. Die Vergleichsschaltung 80 vergleicht die gefilterte Fehlerspannung mit der Sägezahnschwingung zur Erzeugung eines zeitlich bestimmten Tastsignals, welches nach Verstärkung durch einen Verstärker 82 der Steuerelektrode eines SCR oder ähnlichen Bauelementes in einer externen Regelschaltung 100 zugeführt wird. Der Regelschaltung 100 wird auch von der Horizontalablenkschaltung 140 ein

^ungeregeltes B⁺-Spannungssignal zugeführt, das eine Rück! auf komponente enthält. Der SCR wird durch das Tastsignal in den- Leitungszustand geschaltet und bleibt regenerativ leitend, bis er durch die Sperrvor-

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■j Spannungswirkung der Rück! auf komponente ausgeschaltet wird. Während der Leitungszeit des SCR wird von der Regelschaltung 100 dem Verbindungspunkt des Filterkondensators 104 mit dem Widerstand 106 ein Strom zugeführt, der an dem Verbindungspunkt eine geregelte B⁺-Spannung erzeugt. Die von der diskreten Regelschaltung 100 erzeugte geregelte Spannung B+ wird der Horizontalablenkschaltung 140 sowie auch anderen Teilen des Fernsehempfängers als Versorgungsspannung zugeführt. Die Regelung der Spannung B+ erfolgt über die Regelung des Tastverhältnisses des SCR der Regelschaltung 100.

Die Betriebsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung sei anhand der in Fig. 2 gezeigten Signa!formen erläutert. Die Komponenten 62, 64, 66 und 68 der Phasenverriegelungsschleife erzeugen ein Signal A, das in Fig. 2a gezeigt ist und das in einer im wesentlichen konstanten Phasen- und Frequenzbeziehung zu den ankommenden Horizontal synchronisiersignalen gehalten wird. Das Signal A wird dem Phasendetektor 74 und einem Impulsformer 90 zugeführt, wo sein Tastverhältnis zur Erzeugung der Impulsfolge B gemäß Fig. 2b verändert wird. Der Impulsformer kann beispielsweise ein astabiler Multivibrator oder eine getastete Logikschaltung sein. Die Impulse B steuern den Rampengenerator 29 zur Erzeugung des in Fig. 2c gezeigten Sägezahnsignals C an.

Die Vergleichsschaltung 70 vergleicht das Sägezahnsignal C mit dem Spannungswert DC 1, welcher die gefilterte Fehlerspannung des Phasendetektors 74 darstellt. Wenn die durch die Kurvenform C dargestellte positiv anwachsende Spannung den Pegel DC 1 erreicht, wie dies Fig. 2c zeigt, dann ändert das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung seinen Zustand und erzeugt damit das Signal D gemäß Fig. 2d. Man sieht, daß der positiv gerichtete übergang des Signals D zu diesem Zeitpunkt gegenüber dem positiv gerichteten Obergang des mit dem Synchronsignal synchronisierten Signals A um die Periode von DL 1 verzögert ist, wie Fig. 2d zeigt. Die positive Flanke des Signals D triggert dann den Impulsgenerator 72 zur Erzeugung eines Horizontaltreibersignals, welches der Horizontalablenkschaltung 140 zugeführt wird. Der Impulsgenerator kann von der Art sein, wie es in der US-Patentanmeldung U. S. Ser. No. 102,575 vom 11. Dezember 1979 (Vertr.Az: RCA 74001) der gleichen Erfinder mit dem Titel "Pulse Generator For A Horizontal Deflection System" beschrieben ist. Die Vergleichsschaltung 70 rea-

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giert damit ständig auf die Phasendifferenz zwischen dem abgeleiteten Synchronsignal und den Rücklaufimpulsen und der sich im Sägezahnsignal ausdrückenden zeitlichen Lage der Synchronimpulse zur Erzeugung eines das Horizontaltreibersignal zeitlich bestimmenden Signals D, welches praktisch die Rücklaufimpulse, und damit das Horizontalablenkintervall, zurück in Phasensynchronismus mit dem ankommenden Horizontal Synchronsignal -sieht. Unerwünschte Effekte, wie Verbiegungen im wiedergegebenen Fernsehbild, werden damit minimal gehalten.

Der Vergleichsschaltung 80 der geschalteten Stromversorgungsschaltung wird das Sägezahnsignal C und von der Vergleichsschaltung 86 eine gefilterte Fehlerspannung DC 2 gemäß Fig. 2c zugeführt. Wenn die durch das Signal C dargestellte positiv anwachsende Spannung den Pegel DC 2 erreicht, dann ändert das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 80 seinen Zustand, und es entsteht das Signal E gemäß Fig. 2e. Der positiv gerichtete übergang des Signals E ist gegenüber der positiven Flanke des mit dem Synchronsignal synchronisierten Signals A um die Periode DL 2 verschoben, wie Fig. 2e zeigt. Die Periode DL 2 ist etwa gleich demjenigen Teil des Tastzyklus des SCR der Regelschaltung 100, währenddessen der SCR gesperrt ist. Der SCR ist praktisch während des positiv gerichteten Teils des Signals E leitend. Man sieht also, daß die Änderung der Verzögerung DL 2 den Tastzyklus des SCR verändert und damit " die Regelung der am Filterkondensator 104 erscheinenden Spannung B+

bewirkt.
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Der SCR der Regelschaltung 100 wird in den Leitungszustand getastet durch die positiven Flanken des Signals E, welches von dem Signal A abgeleitet wird, und von diesem wird das Signal C abgeleitet. Der SCR wird durch de Rücklaufimpulse gesperrt, deren Phasenlage im Vergleich zu den Synchronimpulsen kontinuierlich verändert wird. Im Idealzustand sollten die Rücklaufimpulse den SCR genau zu den Zeitpunkten der negativen Flanken des Signals E in den Sperrzustand schalten, jedoch verhindern diese ständig verändernden Zeitpunkte des Auftretens der Rücklaufimpulse dies. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch einen Betrieb

der Phasenkorrekturschleife des Horizontalablenksystems, welche den Phasendetektor 74, das Filter 76, die Vergleichsschaltung 70, den Impulsgenerator 72 und die Horizontalablenkschaltung 140 enthält, mit

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einer größeren Geschwindigkeit als die Stromversorgungsschleife mit der Vergleichsschaltung 86, dem Filter 88, der Vergleichsschaltung 80, dem Verstärker 82 und der Regelschaltung 100, die Rücklaufimpulse in einer genügend konstanten Phasenbeziehung mit den synchron zum Synchronsignal auftretenden Signal A gehalten werden, so daß die Stromversorgung nicht nachteilig beeinflußt wird. Dies läßt sich beispielsweise leicht erreichen über die Bemessung der Werte der kapazitiven Komponenten in den Filtern 76 und 88. Eine zufriedenstellende Arbeitsweise sowohl des Horizontalablenksystems wie auch der geschalteten Stromversorgungsschaltung hat sich ergeben bei einer 7 kHz-Schleifen-Zeitkonstante für die Phasenkorrekturschaltung und einer 400 Hz-Schleifen-Zeitkonstante für die Stromversorgungsschaltung.

Die Verwendung nur eines einzigen Rampengenerators 92 bei der Schaltung gemäß Fig. 1 ist von besonderem Vorteil, wenn die Komponenten des Horizontalablenksystems und der geschalteten Stromversorgungsschaltung auf einem einzigen integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet werden. Beispielsweise sind alle in dem gestrichelten Kasten 50 gezeigten Komponenten der Schaltung gemäß Fig. 1 auf einem einzigen integrierten Schaltungsplä'ttchen (IC) ausgebildet worden, mit Ausnahme weniger Reaktanzelemente für die Filter, den Rampengenerator und den Impulsgenerator. Die Benutzung nur eines einzigen Rampengenerators spart Platz auf dem Plättchen und verringert die Anzahl der für den Anschluß diskreter Schaltungselemente benötigten Anschlußflächen auf ein Minimum. Die Verbindung zwischen dem Rampengenerator 92 und den Vergleichsschaltungen 70 und 80 kann bequemerweise auf dem integrierten Schaltungsplättchen selbst erfolgen und damit wird eine wirkungsvolle Kombination dieser beiden zusammenhängenden Fernseheinheiten möglich.

in Fig. 3 ist in Schaltungseinzelheiten eine Ausführungsform des Rampengenerators, der Phasenkorrekturschleife und der geschalteten Stromversorgungsschaltung gezeigt. Ein Zähler 68 liefert mit den Synchronisiersignalen synchronisierte Impulse an die Basis eines Transistors 310 des Phasendetektors 74. Der Transistor 310 ist als Differenzverstärker geschaltet, indem sein Emitter mit dem Emitter eines Transistors 308 und dem Kollektor eines Transistors 42.0 gekoppelt ist. Der Basis des Transistors 308 wird eine konstante Gleichspannung von einem

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Spannungsteiler zugeführt, der eine Reihenschaltung eines Widerstandes 302 mit Dioden 304 und 306 aufweist und zwischen eine Betriebsspannungsquelle (+) und einen Bezugspotentialpunkt (Masse) geschaltet ist. Der Transistor 420 läßt den Differenzverstärker während des Auftretens von Rücklaufimpulsen arbeiten, welche der Basis des Transistors 420 von einer Horizontalablenkschaltung 140 über einen IC-Anschluß 1 und einen Widerstand 424 zugeführt werden. Zwischen die Basis des Transistors 420 und Masse ist eine Diode 422 geschaltet, der Emitter des Transistors 420 ist an Masse geführt.

Zwischen die Kollektoren der Transistoren 308 und 310 ist ein Stromspiegel geschaltet. Hierbei ist ein Transistor 314 mit seinem Kollektor an den Kollektor des Transistors 308 angeschlossen und mit seinem Emitter über einen Widerstand 318 an die +Spannungsquelle geführt.

Ein Transistor 312 ist basisseitig an den Kollektor des Transistors 314 angeschlossen, mit seinem Kollektor an Masse geführt und mit seinem Emitter an die Basis des Transistors 314 und über einen Widerstand 320 an die +Spannungsquelle angeschlossen. Ein Transistor 316 ist basisseitig mit der Basis des Transistors 314 gekoppelt, emitterseitig über einen Widerstand 322 an die +Spannungsquelle angeschlossen und mit seinem Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 310 gekoppelt. Die Stromspiegelschaltung verbindet die Kollektoren der Transistoren 310 und 308. Ein Ausgangssignal, welches dem Signal DC 1 in Fig. 2c entspricht, wird einem IC-Anschluß 3 und der Basis eines Transistors der Vergleichsschaltung 70 zugeführt. Zwischen den IC-Anschluß 3 und Masse ist ein Filterkondensator 330 geschaltet.

Die Vergleichsschaltung 70 enthält Transistoren 334 und 336, die als Differenzverstärker geschaltet sind. Der Emitter des Transistors 334 ist mit dem Emitter eines Transistors 336 und dem Kollektor eines Stromquellentransistors 338 gekoppelt. Der Transistor 338 ist emitterseitig über einen Widerstand 340 an die +Spannungsquelle geführt, und seine Basis liegt an einer Bezugsspannung V. ., die von einer Bezugsspannungsquelle 400 geliefert wird. Der Kollektor des Transistors 336 ist mit

35Masse gekoppelt, der Kollektor des Transistors 334 ist mit einem Impulsgenerator 72 und über einen Widerstand 342 mit Masse gekoppelt. Der Impulsgenerator 72 liefert Horizontaltreiberinipulse über einen IC-Anschluß 2 an die HorizontalablenkschaTtung 140.

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Der Zähler 68 liefert mit den Synchronisiersignalen synchronisierte Impulse an einen getasteten Impulsformer 90 und einen Inverter 350. Dem Impulsformer 90 werden Impulse der Form A gemäß Fig. 2a zugeführt, und er erzeugt Ausgangsimpulse B, die sich zum Ansteuern des Rampengenerators 92 eignen, und bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Signal B ein Tastverhältnis von etwa 1:7. Das Signal B wird der Basis eines Transistors 352 zugeführt, dessen Kollektor mit dem Kollektor eines Transistors 354 und einem IC-Ausgangsanschluß 6 gekoppelt ist, während sein Emitter mit der Basis des·Transistors 354 und über einen Widerstand 356 gekoppelt ist. Der Emitter des Transistors 354 ist an Masse geführt. Der Rampengenerator wird vervollständigt durch einen Transistor 362, dessen Kollektor an den IC-Anschluß 6 geführt ist, dessen Basis mit der Bezugsspannungsquelle V.. gekoppelt ist und dessen Emitter über einen Widerstand 364 an der +Spannungsquelle liegt, während zwischen den IC-Anschluß 6 und Masse ein Kondensator 360 geschaltet ist.

Im Betrieb entsteht am IC-Anschluß 6 ein Sägezahnsignal, das den Basen der Transistoren 336 und 370 zugeführt wird. Der Kollektor des Transistors 370 ist mit der +Spannungsquelle verbunden und sein Emitter ist mit dem Kollektor eines Transistors 372 und über einen Widerstand mit der Basis eines Transistors 390 gekoppelt. Der Emitter des Transistors 372 ist über einen Widerstand 374 an Masse geführt, seine Basis liegt an der Bezugsspannung Vlo, welche von der Spannungsquelle 400 geliefert wird.

Der Transistor 390 ist mit einem Transistor 392 zu einem Differenzverstärker als Vergleichsschaltung 80 zusammengeschaltet. Dabei ist der Emitter des Transistors 390 mit dem Emitter des Transistors 392 ™ und mit dem Kollektor eines Stromquellentransistors 398 gekoppelt. Der Basis des Transistors 398 wird von der Bezugsspannungsquelle die Spannung V. . zugeführt, sein Emitter liegt über einen Widerstand 397 an der +Spannung. Die Bezugsspannungsquelle 400 liefert eine Bezugsspannung \L..p an die Basis des Transistors 392. Die Kollektoren der

Transistoren 390 und 392 sind über einen Stromspiegel mit einer Diode 394 und einem Transistor 396 miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors 390 ist mit der Anode der Diode 394 und mi*t der Basis

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des Transistors 396 gekoppelt. Die Kathode der Diode 394 und der Emitter des Transistors 396 sind an Masse geführt. Der Kollektor des Transistors 396 ist mit dem Kollektor des Transistors 392 gekoppelt, und das an diesem Verbindungspunkt auftretende Signal wird der Basis eines Transistors 410 eines Ausgangsverstärkers 82 zugeführt.

Im Ausgangsverstärker 82 ist der Kollektor des Transistors 41Q mit der +Spannungsquelle gekoppelt, sein Emitter liegt Über einen Widerstand 412 an Masse und über einen Widerstand 414 an der Basis eines Transistors 416. Der Emitter des Transistors 416 ist mit Masse verbunden und sein Kollektor ist über einen Widerstand 418 an die +Spannung geführt und außerdem mit einem IC-Anschluß 7 verbunden.

Der IC-Anschluß 7 ist über einen Kondensator 118 mit der Primärwicklung eines Transformators 116 der externen Regelschaltung 100 verbunden. Die Sekundärwicklung des Transformators 116 ist mit der Steuerelektrode eines SCR 102 gekoppelt. Der Anode des SCR 102 wird von der Horizontalablenkschaltung 140 über eine Induktivität 113 ungeregelte B -Spannung, die Rück!aufsignalkomponenten enthält, zugeführt. Eine Filterschaltung mit einem Kondensator 114 und einem in Reihe darzuliegenden Widerstand 112 und mit einem Kondensator 111 liegt parallel zur Hauptstromstrecke des SCR 102. Die Kathode des SCR ist mit der Filterschaltung und mit einem Belag eines Filterkondensators 104 für die geregelte B⁺-Spannung gekoppelt, während der andere Belag dieses Kondensators an Masse liegt. Die geregelte B⁺-Spannung, die an der Kathode des SCR 102 erscheint, wird der Horizontalablenkschaltung 140 über eine Leitung 120 und weiterhin einem Spannungsteiler mit Widerständen 106 und 108, die parallel zum Filterkondensator 104 liegen, zugfrührt. Zwischen einen Abgriff des Spannungsteilers und

^ου dem IC-Anschluß 4 ist ein Widerstand 110 geschaltet.

Die Vergleichsschaltung 86 enthält Transistoren 430 und 432, die als Differenzverstärker geschaltet sind. Der Emitter des Transistors 430 ist mit dem Emitter des Transistors 432 und mit dem Kollektor eines

Stromquellentransistors 444 gekoppelt. Der Basis des Transistors 444 wird die Bezugsspannung V. ^ zugeführt, sein Emitter liegt über einen Widerstand 448 an der +Spannung. Die Basis des Transistors* 432 wird

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von der Verbindungsstelle des Kollektors eines Transistors 446 mit der Diode einer Anode 406 her vorgespannt. Die Basis des Transistors 446 ist mit der Bezugsspannungsquelle für V. .. gekoppelt, sein Emitter liegt über einen Widerstand 449 an der +Spannung. Die Kathode der Diode 406 ist mit der Kathode einer Zenerdiode

408 gekoppelt, ihre Anode liegt am IC-Anschluß 8. Bei dieser Ausführungsform ist der IC-Anschlu3 8 als mit Masse verbunden dargestellt. Der Kollektor des Transistors 430 liegt am IC-Anschluß 5 und am Kollektor eines Transistors 434. Der Emitter des Transistors 434 liegt über die Reihenschaltung einer Diode 438 mit einem Widerstand 440 an Masse und ist außerdem mit der Basis eines Transistors 436 verbunden, der emitterseitig über einen Widerstand 442 an Masse liegt und dessen Kollektor mit der Basis des Transistors 434 und dem Kollektor des Transistors 432 verbunden ist. Zwischen die IC-Anschlüsse 4 und 5 ist ein als Kondensator dargestelltes Filter 88 geschaltet.

Der Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren 430 und 434 liegt an der Basis eines Transistors 380, dessen Kollektor mit der +Spannungsquelle verbunden ist. Der Emitter des Transistors 380 ist mit dem Kollektor eines Transistors 382 und über einen Widerstand 378 mit der Basis des Transistors 390 verbunden. Der Transistor 382 liegt basissei tig an der Bezugsspannungsquelle für Vl« ^und mit seinem Emitter über einen Widerstand 384 an Masse.

Der Zähler 68 liefert ein mit dem Horizontalsynchronsignal synchronisiertes Signal an den Phasendetektor 74 und den Impulsformer 90. Der getastete Impulsformer liefert Impulse von etwa 8 psek Dauer an die Transistoren 352 und 354, welche zur Entladung des Kondensators 360 des Rampengenerators leiten. Zwischen den Leitungsintervallen der ^υ Transistoren 352 und 354 wird der Kondensators 360 über den Transistor 362 entladen, so daß ein Sägezahnsignal am Kondensator C entsteht, welches der Vergleichsschaltung 70 und dem Transistor 370 zugeführt wird.

Die mit dem Horizontal Synchronsignal synchronisierten Impulse A, welche dem Transistor 310 vom Phasendetektor 74 zugeführt werden, werden mit einem an der Basis des Transistors 308 liegenden Bezugsgleich-

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spannungspegel während des Auftretens der Rücklaufimpulse am IC-Anschluß 1, wo die Transistoren 308 und 310 Emitterstrom erhalten, verglichen. Der Phasendetektor 74 erzeugt einen Strom, welcher gefiltert und gespeichert als Spannung DC 1 am Kondensator 330 erscheint und dem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 70 zugeführt wird. Wenn das ansteigende Rampensignal an der Basis des Transistors 336 den Wert der Spannung DC 1 erreicht, dann wird der Transistor 334 leitend und triggert den Impulsgenerator 72 über den Leiter D. Der Impulsgenerator 72 erzeugt dann einen Horizontaltreiberimpuls, welcher der Horizontal-ΙΟ ablenkschaltung 140 über den IC-AnschluS 2 zugeführt wird. Durch Vergleich der Phase des Rücklaufimpulses mit dem horizontalsynchronisierten Impuls und durch Veränderung der Zeit der Erzeugung des Horizontaltreibersignals aufgrund des Vergleichsergebnisses hält somit diese Schleifenschaltung den geregelten Phasensynchronismus zwischen den ankommenden Horizontalsynchronimpulsen und den Rücklaufimpulsen des Horizontalablenksystems aufrecht. Phasenfehler zwischen diesen beiden Signalen werden während jeder Zeile der Horizontalablenkung in einem durch die Zeitkonstante der Schleife bestimmten Ausmaß kompensiert. Die Zeitkonstante dieser Schleifenschaltung wird eingestellt über die Wahl des Kondensators 330, welcher am IC-Anschluß 3 an die Schleifenschaltung angeschlossen ist.

Gleichzeitig werden am IC-Anschluß 7 vom Verstärker 82 breitenmodulierte Tastimpulse geliefert, welche zum Einschalten des SCR 102 der exter-■^ nen Regelschaltung 100 dienen. Von der Horizontalablenkschaltung 100 wird der Anode des SCR 102 eine ungeregelte B⁺-Spannung, die Rücklaufimpulskomponenten enthält, zugeführt. Wenn der SCR 102 eingeschaltet wird, dann wird die B⁺-Spannung dem Filterkondensator 104 für die geregelte B⁺-Spannung über den SCR 102 zugeführt, welcher regenerativ

leitend bleibt, bis der negative Rücklaufimpuls den SCR 102 sperrt. Die gefilterte geregelte B⁺-Spannung wird der Horizontalablenkschaltung 140 und anderen Schaltungsteilen des Fernsehempfängers zugeführt. Die geregelte B⁺-Spannung wird ferner einem Spannungsteiler mit Widerständen 106 und 108 zugeführt, und ein Teil der heruntergeteilten Span-35

nung wird der Basis des Transistors 130 der Vergleichsschaltung 86 zugeführt. Der Transistor 430 ist mit dem Filterkondensator 88 zusammen als Miller-Integrator geschaltet und vergleicht ebenfalls die geregelte

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B⁺-Spannungskomponente mit der Gleichspannung, die der Basis des Transistors 432 zugeführt wird. Die Gleichspannung läßt sich wählen durch Zuführung einer gewünschten Bezugsspannung zur Anode der Zenerdiode 408 am IC-Anschluß 8. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform liegt dieser Anschluß an Masse. Der Vergleich der geregelten B⁺-Spannungskomponente mit der Bezugsgleichspannung führt zur Erzeugung einer Spannung Vp, die der Basis des Transistors 380 zugeführt ist. Die Zeitkonstante der Regelschaltung läßt sich bestimmen über die Wahl eines geeigneten Wertes für den Filterkondensator 88. 10

Das an der Basis des Transistors 370 erscheinende Sägezahnsignal wird durch die Schaltung mit den Transistoren 370 und 380 und den Widerständen 376 und 378 mit der Spannung Vp kombiniert. Das an der Basis des Transistors 390 gebildete Signal umfaßt daher eine Sägezahnform, die auf die Spannung Vp bezogen ist, welche ihrerseits die Abweichung der geregelten Spannung B+ vom gewünschten Pegel darstellt. Dieses Sägezahnsignal steigt und fällt somit mit Änderungen der Spannung Vp und zeigt die erforderliche Korrektur für die geregelte Spannung B+ an. Das Signal F an der Basis des Transistors 390 ist in Fig. 2f in zei.t licher Beziehung zu den anderen Signalen im System erörtert.

Das Sägezahnsignal an der Basis des Transistors 390 wird mit der festen Bezugsspannung V_re^ verglichen, die der Basis des Transistors 392 zugeführt wird. Wenn die ansteigende Rampe des Sägezahnsignals den Wert " V-r erreicht, dann wird der Transistor 392 leitend, und dem Verstärker 82 wird über die Leitung E ein positiver Tastimpuls zugeführt. Man kann sehen, daß beim Anwachsen bzw. Absinken des Sägezahnsignals F in Obereinstimmung mit Änderungen von Vp die zeitliche Lage der Tastimpulse auf der Leitung E sich entsprechend ändert. Die Breite der

Impulse auf der leitung E wird dabei zur Regelung des Tastverhältnisses

des SCR 102 moduliert. Auf diese Weise wird, eine Regelung der Spannung B+ erreicht.

Man kann sehen, daß die Schaltung nach Fig. 3 eine vorteilhafte Kombi-

nation der Horizontalablenkschaltung und der Regelschaltung für die Spannung B+ auf einem einzigen integrierten Schaltungsplättchen darstellt, wobei nur sieben IC-Anschlüsse benötigt werden für die Ver-

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bindung mit der Horizontalablenkschaltung 140, der externen Regelschaltung 100 und der Kondensatoren 330, 360 und 88. Die Verbindungen zwischen dem Rampengenerator 92 und den Vergleichsschaltungen 70 und 80 erfolgen bequemerweise sämtlich auf dem IC-Plättchen. Die Benutzung eines gemeinsamen Rampengenerators sowohl für das Horizontalablenksystem als auch für die B⁺-Regelschaltung, wie es hier beschrieben ist, gewährleistet die richtige Erzeugung der Horizontaltreibersignale und eine gute Regelung der Spannung B+ für einen Fernsehempfänger ebenso wie eine bequeme Unterbringung der Elemente dieser Systeme auf einem einzigen IC-Plättchen.

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PATENTAM walte. :..:.. DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 33 POSTFACH 86 03 60

D-aOOO MUENCHEN 86

RCA 72969

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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 533 638 TELEGRAMM SOMBEZ

Patentansprüche

f\y Fernsehempfänger mit einer Horizontalablenkschaltung zur Erzeugung von Horizontalablenksignalen und eines Rücklaufsignals, mit einer Quelle ungeregelter Gleichspannung und einer Quelle von Horizontalsynchronisiersignalen, ferner mit einer Horizontaltreibersignalschaltung enthaltend eine erste Schleifenschaltung mit einem an die Horizontalsynchronisiersignalquelle, angeschlossenen Eingang und einem Ausgang zur Erzeugung von Impulsen mit im wesentlichen konstanter Phasen- und Frequenzbeziehung zu den Horizontalsynchronisiersignalen, mit einem Sägezahngenerator, dessen Eingang mit dem Ausgang der ersten Schleifenschaltung gekoppelt ist und der an seinem Ausgang ein Sägezahnsignal in zeitlich abgestimmter Beziehung zu den von der ersten Schleifenschaltung gelieferten Impulsen erzeugt, gekennzeichnet durch eine zweite Schleifenschaltung (70,72,74, 76) mit einem ersten Eingang (von 74), dem von der ersten Schleifenschaltung erzeugte Impulse zugeführt werden, und einem zweiten Eingang (von 74), dem das Rücklaufsignal zugeführt wird, und mit einem Ausgang (von 72), der mit der Horizontalablenkschaltung (140) zur Zuführung von Treibersignalen an diese gekoppelt ist, ferner mit einem dritten Eingang (+ von 70), dem das Sägezahnsignal zur Regelung der . Erzeugung der Treibersignale in zeitlich bestimmter Beziehung zu dem

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Sägezahnsignal zugeführt wird, durch eine Regelschaltung (100) mit einem tastbaren Schalterelement, welches einen Tastsignaleingang hat, dem die ungeregelte Gleichspannung zugeführt wird, und das einen Ausgang zur Erzeugung einer geregelten Gleichspannung aufweist, durch eine auf die geregelte Gleichspannung und eine Bezugsspannung (74) ansprechende Schaltung (76) zur Erzeugung eines Fehlersignals, und durch eine Tastsignalschaltung (80,82), der an einem ersten Eingang (- von 80) das Fehlersignal und an einem zweiten Eingang (+ von 80) das Sägezahnsignal zugeführt wird und die an einem mit dem Tastsignaleingang gekoppelten Ausgang ein Tastsignal in zeitlicher Beziehung zu dem Sägezahnsignal erzeugt.
2) Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schleife einen Phasendetektor (74) mit einem ersten Eingang, der mit der Synchronisierimpulsquelle gekoppelt ist, und mit einem zweiten Eingang, der mit der Ablenkschaltung zur Zuführung von Rücklaufimpulsen von dieser gekoppelt ist und ein erstes Regelsignal in Abhängigkeit von Frequenz- und Phasenunterschieden zwischen den Synchronisiersignalen und den Rücklaufsignalen erzeugt, sowie eine erste Vergleichsschaltung (70) mit einem ersten Eingang, dem das erste Regelsignal zugeführt wird und mit einem zweiten Eingang, dem das Sägezahnsignal zugeführt wird, enthält, ferner eine Koppelschaltung zur Kopplung des Ausgangssignals der ersten Vergleichsschaltung (70) zur Ablenkschaltung (140), um dieser ein Horizontaltreibersignal zuzuführen, und daß die Tastsignalerzeugerschaltung eine zweite Vergleichsschaltung (80) mit einem ersten Eingang, dem das Sägezahnsignal zugeführt wird, und einem zweiten Eingang sowie einem Ausgang, an welchem das Tastsignal geliefert wird, enthält, sowie eine Bezugsspannungsquelle, und daB der Fe ιlersignalgenerator eine dritte Vergleichsschaltung (86)

^O mit einem ersten Eingang, der mit der ßezugsspannungsquelle (84) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, dem die geregelte Spannung zugeführt wird, aufweist, sowie eine Koppelschaltung (88) zur Kopplung des Fehlersignals zum zweiten Eingang der zweiten Vergleichsschaltung
3) Fernsehempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem Eingang einer ersten Filterschaltung (76) das erste Steuersignal zugeführt wird, während ihr Ausgang mit dem ersten Eingang der ersten

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Vergleichsschaltung (70) gekoppelt ist, und daß die das Fehlersignal dem zweiten Eingang der zweiten Vergleichsschaltung (80) zuführende Koppelschaltung eine zweite Filterschaltung (88) enthält.
4) Fernsehempfänger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterelement ein gesteuerter Siliziumgleichrichter ist und daß die Quelle ungeregelter Gleichspannung ein eine Rücklaufsignalkomponente enthaltendes ungeregeltes Gleichspannungssignal an die Regelschaltung (100) liefert, und-daß die Rück!aufsignalkomponente den gesteuerten Siliziumgleichrichter in den Sperrzustand schaltet.
5) Fernsehempfänger nach den Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Vergleichsschaltung (86) zwei als Differenzverstärker geschaltete Transistoren (430,432) und einen zwischen Basis und Kollektor eines (430) der beiden Transistoren geschalteten Kondensator (88) enthält.
6) Fernsehempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (100), die dritte Vergleichsschaltung (86), die zweite Vergleichsschaltung (80) und die Koppelschaltung (82) eine geschaltete Stromversorgungs-Schleifenschaltung bilden, deren Zeitkonstante vom Wert des Kondensators (88) abhängt.
7) Fernsehempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schleifenschaltung (70,72,74,76) ferner eine Filterschaltung (76) zur Bestimmung der Zeitkonstante der zweiten Schleifenschaltung enthält und daß die Zeitkonstante der Stromversorgungs-Schlei fenschaltung kleiner als die Zeitkonstante der zweiten Schleifenschaltung ist.

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