DE3111115A1

DE3111115A1 - "vertikalablenkschaltung"

Info

Publication number: DE3111115A1
Application number: DE19813111115
Authority: DE
Inventors: Peter Eduard 8134 Adliswil Haferl
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-03-04
Also published as: ES500511A0; US4338549A; ES8301083A1; FR2478917A1; IT8120407A0; IT1139032B; FI810775L

Description

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RCA 75,245 Sch/Vu

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

Vertikalablenkschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf Vertikalablenkschaltungen für Farbfernsehempfänger und betrifft insbesondere synchrongeschaltete Vertikalablenkschaltungen, welche die Vertikalablenkleistung aus Horizontalablenkenergie beziehen.

Bei einem Farbfernsehempfänger werden mehrere Elektronenstrahlen horizontal und vertikal über einen Bildschirm geführt, auf welchem Punkte oder Streifen aus farbemittierenden Leuchtstoffen abgelagert sind. Jeder Elektronenstrahl trifft erwünschterweise nur auf einen speziellen farbemittierenden Leuchtstoff, so daß jeder Elektronenstrahl mit einer einzigen Farbe bezeichnet werden kann. Auf dem Farbbildschirm entsteht ein Bild durch Modulation der Intensität der Elektronenstrahlen mit bestimmten Komponenten des Videosignals, die dem gewünschten Farbpegel für jede l''arbe entsprechende Elektronenstrahlbezeichnung entspricht.

Die Abtastung der Elektronenstrahlen erfolgt mit Hilfe eines Ablenkjoches, dessen Drahtspulen mit den Ablenksignalen gespeist werden und sich zeitlich verändernde Magnetfelder in der Nähe der Elektronenstrahlen erzeugen. Diese Magnetfelder lenken die Strahlen in Form des gewünschten Abtastrasters ab. Die Horizontalablenkschaltung erzeugt ein Ablenksignal, welches die Elektronenstrahlen mit einer relativ hochfrequenten Zeilenfrequenz (in den USA 15,734 kHz) ablenkt. Der Rücklauf der Strahlen nach

jeder Ablenkzeile erfolgt in nur wenigen Mikrosekunden. Diese schnelle Signalumschaltung erfordert eine erhebliche Energiemenge,

Übliche Vertikalablenkschaltungen verwenden einen Oszillator zur Erzeugung eines halbbildfrequenten Signals (in den USA 60 Hz). Das Oszillatorausgangssignal steuert einen Kurvenformgenerator, der eine Vertikal-Ablenk-Sägezahnkurve erzeugt, die ihrerseits einen Vertikalablenkverstärker ansteuert. Obgleich die Vertikalablenkung weniger Leistung als die Horizontalablenkung braucht, so stellt sie doch einen erheblichen Faktor im Gesamtleistungsverbrauch des Empfängers dar.

Das synchron-geschaltete Vertikalablenksystem (SSVD) führt zu einer Verringerung der Leistungsaufnahme des Empfängers, indem es die Vertikalablenkenergie aus der zur Verfügung stehenden Horizontalablenkenergie ableitet, wie dies in der US-PS 4 048 (Erfinder Haferl) beschrieben ist. Bei dem SSVD-System wird ein Kondensator von den gleichgerichteten Horizontalrücklaufimpulsen aufgeladen. Die Vertikalablenkwicklungen des Joches liegen parallel zu diesem Kondensator und bilden einen Entladeweg für ihn, so daß der Entladestrom zum Vertikalablenkstrom wird. Bei einem speziellen System wird der Kondensator mit Hilfe eines Paares gesteuerter Siliziumgleichrichter während der ersten Hälfte des Vertikalhinlaufs positiv und während der zweiten Hälfte des Vertikalhinlaufs negativ aufgeladen. Die Menge der durch einen der jeweiligen Horizontalimpulse im Kondensator gespeicherten Energie wird durch einen Modulator bestimmt, der jedem gesteuerten Siliziumgleichrichter zugeordnet ist. Die; Modulatoren bestimmen den Zeitpunkt des Einschaltens oder Leitens jedes dieser im folgenden mit SCR bezeichneten gesteuerten Siliziumgleichrichter, und die Leitungszeit eines SCR wird während der ersten Hälfte des Vertikalhinlaufs fortschreitend verkürzt, während die Leitungszeit des anderen SCR während der zweiten Hälfte des Vertikalhinlaufs fortschreitend verlängert wird. Die horizontalfrequente Energie wird zu einer vertikalfrequenten Sägezahnspannung am Kondensator integriert, und diese Ladung wird durch die

Jochwicklung entladen, um den gewünschten Vertikalablenkstrom zu liefern»

Frühere SSVD-Systeme benutzten für jeden SCR getrennte Modulatoren und eine getrennte potentialfreie Wicklung des Hochspannungstransformators zur Steuerung eines der SCR's. Diese Erfordernisse vergrößern Aufwand und Kosten der Vertikalablenkschaltung.

Die Erfindung schafft nun eine synchrongeschaltete Vertikalablenkschaltung, welche keine potentialfreie Wicklung auf dem Hochspannungstransformator benötigt und bei welcher beide gesteuerten Siliziumgleichrichter von einem einzigen Modulator über eine gemeinsame Tortreiberschaltung gesteuert werden.

Gemäß der Erfindung weist eine Vertikalablenkschaltung für einen Fernsehempfänger einen ersten und einen zweiten, in beiden Richtungen leitfähigen Schalter auf. Jeder der Schalter enthält ein steuerbares Schalterelement und einen mit diesem elektrisch gekoppelten Steueranschluß. Der erste und der zweite Schalter liegen in Reihe miteinander, wobei ihre steuerbaren Schalterelemente so angeschlossen sind, daß sie Strom in entgegengesetzten Richtungen durch die Schalter fließen lassen.

An ein Ende der Schalter ist eine Quelle horizontalfrequenter Ablenkenergie angeschlossen, und an das andere Ende ist eine Vertikalablenkeinrichtung mit einer Vertikalablenkspule angeschlossen.

Die Steueranschlüsse der Schalter sind mit einer Quelle impulsbreitenmodulierter Signale gekoppelt, welche den Leitungszustand der Schalterelemente so steuert, daß sie während einer vorbestimmten Dauer jedes Vertikalablenkintervalls horizontalfrequente Energie durch die Schalter zur Ablenkeinrichtung fließen lassen.

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In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Vertikalablenkschaltung nach der Erfindung;

Fig. 2a bis 2c Signalformen, die an verschiedenen Stellen der in Fig. 1 gezeigten Schaltung zu verschiedenen Zeitpunkten während eines Vertikalablenkintervalls auftreten;

Fig. 3 eine Veranschaulichung der Betriebsweise der Stromschalterelemente aus Fig. 1;

Fig. 4 eine spezielle Ausführungsform eines Teils der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 5a bis 5b zwei Ausführungsmöglichkeiten für die Integration der Schalterelemente nach Fig. 1;

Fig. 6 das Schaltbild einer Ausführungsform einer Vertikalablenkschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 7a bis 7c Signalformen zum Verständnis der Betriebsweise des Fehlerverstärkerteils der Schaltung nach Fig. 6; und

Fig. 8a bis 8d und 9a bis 9f Signalformen zum Verständnis der Betriebsweise des Impulsbreitenmodulators in der Schaltung nach Fig. 6.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 zeigt die Grundelemente eines synchrongeschalteten Vertikalablenksystems gemäß der Erfindung. Eine Wicklung 20 eines Hochspannungstransformators 21 liefert horizontalfrequente Hinlauf- und Rücklaufimpulse (die in Fig. 2a im einzelnen dargestellt sind) durch eine Eingangsdrossel 22 von einer nicht dargestellten Horizontalablenkschaltung an ein Ende einer Stromschalteranordnung 23. Das Ausgangssignal der Wicklung 20 des Transformators 21 wird auch durch eine Diode gleichgerichtet und durch einen Kondensator 24 gefiltert zu einer B -Spannung am Anschluß +V- für andere Empfängerteile.

Die Schalteranordnung 23 enthält ein Paar in beiden Richtungen

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leitfähige Schalter 25 und 26, die in Reihe geschaltet sind. In Fig. 1 sind die beiden Schalter 25 und 26 als integrierte Thyristorgleichrichter (nachfolgend als ITR bezeichnet) dargestellt. Jeder der Schalter 25 und 26 enthält einen SCR und eine Diode. Der ITR 25 enthält den SCR 27 und die Diode 28, während der ITR 26 den SCR 30 und die Diode 31 enthält. Der SCR und die Diode jedes ITR sind so gepolt, daß sie Strom in entgegengesetzten Richtungen leiten. Die Schalteranordnung 23 ist so aufgebaut, daß die Kathoden der SCR 27 und 30 zusanraiengeschaltet sind. Durch die Schalteranordnung 23 verlaufen daher zwei Strompfade. Ein Strompfad verläuft durch den SCR 27 des ITR 25 und die Diode 31 des ITR 26, während der andere Strompfad durch den SCR 30 des ITR 26 und die Diode 28 des ITR 25 verläuft. Der jeweilige Strompfad bestimmt sich danach, welcher der SCR¹S 27 und 30 zu einem bestimmten Zeitpunkt leitend wird.

Ein Ende der Schalteranordnung 23 ist mit einer Quelle horizontalfrequenter Ablenkimpulse verbunden. Das andere Ende der Schalteranordnung 23 ist mit der Parallelschaltung eines Kondensators 32 mit der Vertikalablenkwicklung 33 verbunden. Durch die Schalteranordnung 23 fließender horizontalfrequenter Strom lädt den Kondensator 32 auf, der die horizontalfrequente Energie zu einer vertikalfrequenten Sägezahnspannung integriert. Die Spannung des Kondensators 32 wird dann der Wicklung 33 zur Erzeugung des für die Ablenkung der Elektronenstrahlen benötigten Jochstroms zugeführt. Die Größe der Strahlablenkung hängt daher in jedem Augenblick von der Ladung auf dem Kondensator 32 ab, die ihrerseits von der Größe des durch die Schalteranordnung 23 fließenden Stromes bestimmt ist.

Der Leitungszustand der ITR's 25 und 26 wird durch die SCR's 27 und 30 mit Hilfe von Torimpulsen 34 und 35 bestimmt. Da die das Leiten ermöglichenden Torimpulse von einer einzigen Quelle an die parallelgeschalteten Gateeingänge 34 und 35 geliefert werden, erscheinen die Torimpulse an den Gateanschlüssen oder Elektroden beider SCR's 27 und 30 gleichzeitig. Derjenige SCR, der in den Leitunqszustand geschaltet wird, bestimmt sich nach der Polari-

tat der horizontalfrequenten Impulse, welche der Schalteranordnung 23 zugeführt werden, da jeder SCR nur dann leiten kann, wenn seine Anoden-Kathoden-Spannung positiv ist. Die in 2a gezeigte horizontalfrequente Impulsform zeichnet sich durch Rücklaufimpulsabschnitte 36 positiver Polarität und Hinlaufimpulsabschnitte 37 negativer Polarität aus. Daher läßt sich der SCR 27 durch einen Torimpuls während eines HorizontalrücklaufIntervalls leitend machen, während der SCR 30 durch einen im Horizontalhinlaufintervall auftretenden Torimpuls leitend gemacht wird.

Damit der Wicklung 33 eine geeignete Vertikalablenkspannung zugeführt wird, muß das zeitliche Auftreten der Torimpulse für die SCR's 27 und 30 genau geregelt werden. Diese Torimpulse werden aus Modulatorimpulsen abgeleitet, die ein Impulsbreitenmodulator 40 liefert. Fig. 2b zeigt Teile der Modulatorimpulsform. Jeder Modulatorimpuls wird differenziert durch eine Schaltung aus einem Kondensator 41, einem Widerstand 42 und der Basis-Emitter-Diode eines Tor-Treibertransistors 43, so daß bei jeder negativen Modulatorimpulsflanke ein Impuls durch den Transistor 43 zu den Gateelektroden der SCR's 27 und 30 gelangt. Die Schalteranordnung ist über die Jochwicklung 33 auf■Massepotential bezogen. Daher hängt das Bezugspotential über den SCR's 27 und 30 bezüglich Masse von der Jochspannung ab, die snch konstant ändert. Damit die SCR's 27 und 30 richtig eingeschaltet werden, muß auch die Tor-Treiberschaltung auf die Jochspannung bezogen werden. Dies erfolgt durch Vorspannung des Tor-Treibertransistors 43 bezüglich der Vertikaljochspannung mit Hilfe eines Kondensators 49, der als Versorgungsbatterie für den Transistor 43 wirkt. Der Kondensator 49 wird aus der Versorgungsspannung V2 auf etwa 15V aufgeladen und hält unabhängig von der Jochspannung die richtigen Betriebs- und Vorspannungswerte für den Transistor 43 aufrecht. Selbst wenn also die Gatepotentiale der SCR's 27 und 30 sich mit der Jochspannung verändern, dann tut dies auch die Tor-Treiberschaltung und liefert somit die richtigen Tor-Treiberpegel für die Triggerung der SCR's 27 und 30 aus einer einzigen Torimpulsquelle.

3 Π 1115

Der Impulsbreitenmodulator 40 erzeugt Modulatorimpulse aufgrund einer vertikalfrequenten Fehlerspannung, die ein Fehlerspannungsverstärker 39 liefert, und aufgrund horizontalfrequenter Impulse von der Wicklung 20 des Transformators 21. Die Modulatorimpulse werden in einer später noch beschriebenen Weise gebildet. Die vom Fehlerspannungsverstärker 39 gelieferte Fehlerspannung wird abgeleitet aus den Vertikalablenksignalen, die ein Vertikaloszillator und Sägezahngenerator 44 liefert, und von einem rückgekoppelten Vertikalablenksignal, das ein Jochabfühlwiderstand

45 liefert.

Fig. 2a zeigt die horizontalfrequenten Impulse zu ausgewählten Zeitpunkten während eines Horizontalablenkintervalls. Die zu diesen Zeitpunkten erzeugten zugehörigen Modulatorimpulse sind in Fig. 2b gezeigt. Die erste horizontalfrequente Signalprobe wird nahe des Vertikalhinlaufbeginns abgenommen. Der Modulatorimpuls

46 in Fig. 2b tritt nur während des Horizontalrücklaufintervalls auf und dauert fast so lange wie der Horizontalrücklaufimpuls. Die zweite bzw. dritte horizontalfrequente Signalprobe wird jeweils kurz nach der Mitte des Horizontalhinlaufs abgenommen. Fig. 2b zeigt, daß die Modulatorimpulse 46 und 47 während des HorizontalhinlaufIntervalls und die Modulatorimpulse 50 und 51 während des HorizontalrücklaufIntervalls auftreten. Es zeigt sich, daß die während der HorizontalrücklaufIntervalle auftretenden Modulatorimpulse während der Vertikalablenkung fortschreitend kürzer werden. Die vierte horizontalfrequente Signalprobe wird nahe dem rinde dor VerLika lab I onkprri odo entnommen. Der zugehörige Modulatorimpuls 52 tritt nur während des Horizontalhinlaufintervalls auf. Man kann sehen, daß die während der Horizontalhinlaufintervalle auftretenden Modulatorimpulse im Verlauf der Vertikalabtastung fortschreitend länger werden.

Fig. 2c veranschaulicht den Stromfluß durch die ITR¹s 25 und 26 in Abhängigkeit von den Modulatorimpulsen gemäß Fig. 2b. Die positiv gerichteten Signalkomponenten stellen den Stromfluß durch den ITR 25 dar, wenn der SCR 27 leitet. Die negativ verlaufenden

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Signalkomponenten stellen den Strom durch den ITR 26 dar, wenn der SCR 30 leitet. Zum Zeitpunkt t.. wird der Modulatorimpuls 46 dem Transistor 43 zugeführt, der einen Tastimpuls über die Toreingänge 34 und 35 zu den Gateelektroden der SCR's 27 und 30 liefert. Der an der Anode des SCR 27 auftretende positiv gerichtete Rückläufimpuls 36 spannt den SCR 27 in Durchlaßrichtung vor und bewirkt, daß er durch den aus dem Modulatorimpuls 36 erzeugten Torimpuls in den Leitungszustand geschaltet wird. Der Strom nimmt bis zum Zeitpunkt t„ zu, dem Beginn des nächsten Horizontalhinlaufintervalls, wenn die Anoden-Kathoden-Spannung des SCR's 27 sich umkehrt. Die in der Induktivität 22 gespeicherte Energie hält den SCR 27 bis zum Zeitpunkt t-, im Leitungszustand. Während jedes der aufeinanderfolgenden Horizontalrücklaufintervalle wird der Modulatorimpuls fortschreitend kürzer, so daß der SCR 27 während fortschreitend kürzer werdender Zeitabschnitte leitet. Der Kondensator 32 lädt sich daher auf eine fortschreitend niedrigere Spannung auf, die eine geringere Strahlablenkung bewirkt, so daß der Strahl nach unten in Richtung auf die Schirmmitte gebracht wird.

Einige Zeit vor der Mitte der Vertikalablenkung treten Modulatorimpulse, wie der Impuls 47, während eines Horizontalhinlaufintervalls auf. Der Tor-Treibertransistor 43 erzeugt ein Torsignal, welches den Gateelektroden der SCR's 27 und 30 zugeführt wird. Der negative Horizontalhinlaufimpuls von der Wicklung 20 läßt die Anoden-Kathoden-Spannung des SCR 30 positiv werden, so daß dieser SCR durch den aus dem Modulatorimpuls 47 abgeleiteten Torimpuls in den Leitungszustand geschaltet wird. Der durch den SCR 30 fließende Strom läßt den Kondensator 36 sich negativ gegen Masse aufladen, und dadurch gelangt eine negative Spannung an die VertikalJochwicklung 33. Zum Zeitpunkt t₅ kehrt sich die Anoden-Kathoden-Spannung des SCR 30 wegen des auftretenden Horizontalrücklaufimpulses 36 um und läßt den durch den SCR 30 fließenden Strom plötzlich abfallen.

Zu einem Zeitpunkt t.. ' während des dem Zeitpunkt t₅ folgenden Horizontalintervalls wird ein Modulatorimpuls 50 erzeugt, der

über den Transistor 43 den SCR 27 in der bereits beschriebenen Weise leitend werden läßt. Der Kondensator 32 lädt sich positiv gegen Masse auf und liefert eine positive Spannung an die Jochwicklung 33. Der Kondensator 32 integriert die einzelnen horizontalfrequenten Impulse zu einer glatten vertikalfrequenten Sägezahnspannung am Kondensator 32, die ihrerseits einen vertikalfrequenten Sägezahnablenkstrom in der Wicklung 33 zur Elektronenstrahlablenkung fließen läßt. Wie Fig. 2 erkennen läßt, überlappen sich positive und negative Ladeströme für den Kondensator 32 zu beiden Seiten der Vertjkalhinlaufmittel. Vor der Mitte der Vertikalablenkung ist der gesamte ITR-Strom positiv, wie die zweite horizontalfrequente Signalprobe in Fig. 2c zeigt. Daher ist die resultierende Jochspannung positiv. Kurz nach der Mitte der Vertikalablenkung ist der gesamte ITR-Strom negativ, wie die dritte Signalprobe in Fig. 2c zeigt, und damit ist die resultierende Jochspannung negativ. Die Sägezahnspannung wird durch den Gesamtstrom aufgebaut, so daß in der Hinlaufmitte ein glatter Übergang von positivem zu negativem Ablenkstrom vorliegt.

Nahe dem Ende der Vertikalablenkung treten Modulatorimpulse nur während der HorizontalhinlaufIntervalle auf, wie die vierte Signalprobe in Fig. 2b zeigt. Der Modulatorimpuls 52 läßt den SCR 30 von t." bis t " leiten. Die der Jochwicklung 33 zugeführte resultierende negative Spannung bewirkt, daß der oder die Elektronenstrahlen auf die Unterseite des Bildschirmes zu abgelenkt werden. Der Vertikalrücklauf der Strahlen erfolgt infolge des Leitens des SCR 27 während des VertikalrücklaufIntervalls aufgrund von Modulatorimpulsen, die nur während des Horizontalrücklaufimpulses auftreten. Damit ergibt sich während dieser Periode ein positiver Ladestrom für den Kondensator 32, dessen Maximum zum Zeitpunkt t.., dem Beginn des nächsten Vertikalablenkintervalls, auftritt.

Für eine gegebene Größe der Strahlablenkung, also der Jochspannung, leitet der SCR 30 für einen längeren Zeitraum als der SCR 27. Dies ist notwendig, da die Horizontalhinlaufimpulsspannung

1 -1 I-

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eine kleinere Amplitude als die Horizontalrücklaufimpulsspannung hat. Damit der Kondensator 32 auf denselben Spannungspegel aufgeladen wird, muß der SCR 30 länger als der SCR 27 leiten.

Fig. 3 zeigt die steuerbaren Torstrompfade durch die ITR's 25 und 26. Der steuerbare Strompfad 53 zeigt, daß der Torstrom durch die Diode 31 des ITR 36 fließt, wenn der SCR 27 des ITR 25 leitend ist. Andererseits zeigt der steuerbare Strompfad 54, daß der Torstrom durch die Diode 28 des ITR 25 fließt, wenn der SCR 30 des ITR 26 leitend ist.

Fig. 4 zeigt eine praktische Ausführungsform einer Schaltung zur Ansteuerung der Tor-SCR's 27 und 30. Aus Gründen der Einfachheit ist der übrige Teil der Ablenkschaltung fortgelassen. Zum Ausgleich eventueller Unterschiede zwischen den Gatetriggerspannungen für die ITR's 25 und 26 werden Widerstände 55 und 56 verwendet. Der Kondensator 57 verringert die Abschaltzeit der SCR's 27 und 30 wegen der ihm zugeführten negativen Torspannung.

Die Fig. 5a und 5b zeigen alternative Möglichkeiten zur Integrierung der beiden ITR's in einer Einheit. Bei der Ausführung gemäß Fig. 5b sind keine Toreingangswiderstände vorgesehen.

Fig. 6 zeigt in Einzelheiten eine Ausführung einer synchron geschalteten Vertikalablenkschaltung gemäß der Erfindung. Die zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Schaltungskomponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Unter Hinweis auf die in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten Kurvenformen sei nun die Betriebsweise der Vertikalablenkschaltung nach Fig.6 beschrieben.

Der Vertikaloszillator und Sägezahngenerator 44 enthält eine Vertikalsynchronsignalquelle 59, die mit einer Vergleichsschaltung 63 gekoppelt ist.

Die Kondensatoren 60 und 61 des Vertikaloszillators und Sägezahngenerators 44 werden über den Widerstand 62 aus der Spannungsquelle +V₃ aufgeladen, und am oberen Anschluß des Kondensators

60 entsteht eine Rampenspannung. Die Vergleichsschaltung 63 vergleicht die einem ihrer Eingänge zugeführte Rampenspannung der Kondensatoren 60 und 61 mit einer ihrem anderen Eingang zugeführten Gleichspannung, deren Wert sich mit Hilfe des Potentiometers 64 einstellen läßt, das als Vertikalfangeinsteller dient. Wenn die Rampenspannung auf den Kondensatoren 60 und 61 den Gleichspannungspegel erreicht, dann wird der Ausgangskreis der Vergleichsschaltung 63 leitend und entlädt die Kondensatoren 60 und

61 über den Widerstand 65 und die Diode 66, so daß an der Basis des Transistors 67 eine vertikalfrequente Sägezahnspannung gebildet wird. Wenn die Vergleichsschaltung 63 leitet, dann wird der Gleichspannungspegel auf einen niedrigen Wert geschaltet, so daß er einen Bezug für die Spannung auf den sich entladenden Kondensatoren 60 und 61 bildet. Erreicht die Kondensatorspannung den Gleichspannungswert, dann sperrt die Vergleichsschaltung 63 wieder, und der Gleichspannungspegel kehrt auf den durch das Potentiometer 64 bestimmten Wert zurück, und es beginnt ein neuer Ladezyklus. Die Synchronsignalquelle 59 liefert Vertikalsynchronsignale an den Rampenspannungseingäng der Vergleichsschaltung zur Synchronisierung des Betriebs der Schaltung, indem die Vergleichsschaltung 63 zur richtigen Zeit in den Leitungszustand getriggert wird. Die Sägezahnspannung am Emitter des Transistors wird zum Verbindungspunkt zwischen den Rampen-Kondensatoren 60 und 61 über den Widerstand 70 und den einstellbaren Widerstand 71 zurückgeführt, um eine Linearitätskorrektur des Sägezahnsignals durch positive Durchbiegung der Sägezahnspannung zum Hinlaufbeginn durchzuführen.

Der Ausgang des Oszillators und Sägezahngenerators 44 (Emitter des Transistors 67) ist mit der Basis eines Transistors 72 gekoppelt, der einen Teil einer Austastschaltung 73 bildet, welche negativ gerichtete Austastimpulse von etwa 1,2 ms Dauer während des Vertikalrücklaufs am Ausgangsanschluß 99 liefert. Die Breite

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dieser Austastimpulse ist durch den Wert des Widerstandes 78 bestimmt.

Ein Transistor 74 bildet einen Teil des Fehlerspannungsverstärkers 39. Die Spannungsdifferenz zwischen den Eingängen des Transistors 74 stellt die Fehlerspannung dar, und diese wird durch den Transistor 74 verstärkt und über Eingänge 85 und 86 von Vergleichsschaltungen 87 und 88 der Modulatorschaltung 40 zugeführt. Die mittlere Kollektorgleichspannung des Transistors 74 wird durch den Wert des Widerstandes 90 und des veränderbaren Widerstandes 91 bestimmt, der einen Zentriereinsteller bildet.

Die positiv gerichtete Sägeζahnausgangsspannung des Vertikaloszillators und Sägezahngenerators 44 wird der Basis des Transistors 74 über ein Höheneinstellpotentiometer 75, einen S-Formungskondensator 76 und eine Glättungsschaltung mit einem Widerstand 77 und einem' Kondensator 80 zugeführt. Dieses Sägezahnsignal ist in Fig. 7a gezeigt. Die negativ gerichtete Sägezahnspannung am Jochabfühlwiderstand 45, die in Fig. 7b gezeigt ist, wird ebenfalls der Basis des Transistors 74 über eine Diode 81 und einen Widerstand 82 und eine Anhebungsschaltung mit einem Widerstand 83 und einem Kondensator 84 zugeführt, die zusammen mit dem Widerstand 77 und dem Kondensator 80 die RücklaufSteigungen der dem Transistor 74 zugeführten Sägezahnspannungen ausgleicht, so daß die Fehlerspannung während des Rücklaufs keine großen Spannungsamplituden annimmt, welche zu unerwünschter Triggerung der ITR's 25, 26 führen könnten. Die Diode 81 kompensiert den Transistor 74 gegen Schwankungen der Umgebungstemperatur. Die aus Fig. 7c ersichtliche verstärkte Fehlerspannung am Kollektor des Transistors 74 ist im speziellen Fall der Fig. 6 ein negativ gerichtetes Signal, das zu Beginn und am Ende des Vertikalhinlaufs eine maximale Amplitude von einem Gleichspannungsoffsetwert aus hat. Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird ein negativ gerichtetes Fehlersignal benötigt, damit der Modulator 40 richtig arbeitet.

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Die Vergleichsschaltungen 87 und 88 des Impulsbreitenmodulators 40 arbeiten als Spannungsvergleichsschaltungen. Die Schaltung vergleicht die dem Eingangsanschluß 85 zugeführte Fehlerspannung mit der dem Eingangsanschluß 92 zugeführten negativ gerichteten Horizontalrücklauframpe. Die Schaltung 88 vergleicht die Fehlerspannung am Eingang 86 mit einer am Eingang 93 zugeführten positiv gerichteten Horizontalhinlauframpe. Die Horizontalhinlauf- und -rücklauframpenspannung werden in folgender Weise gebildet. Der Vergleichs- oder Rampenschalter 94 ist mit einem Eingang an den Transformator 21 angeschlossen, der Horizontalrücklaufimpulse der in Fig. 8a gezeigten Form an den Rampenschalter 94 liefert, v/ährend ein anderer Eingangsanschluß -\n die Betriebsspannung +V. angeschlossen ist. Während des Horizontalhinlaufs sind die Eingänge des Eampenschalters 94 so vorgespannt, daß Horizonta.lhinlaufimpulse negativer Polarität den Rampenschalter 94 sperren, so daß sich der Kondensator 95 über den Widerstand 96 aus der Spannungsquelle +V₂ aufladen kann. Ein durch die Werte der Widerstände 101, 102, 103 und 104 bestimmter Bruchteil der Spannung am Kondensator 95 von der in Fig. 8b gezeigten Form erscheint daher am Eingang 93 der Vergleichsschaltung 88 in einer Form gemäß Fig. 8c. Während des Horizontalrücklaufs lassen die positiven Horizontalrücklaufimpulse am Eingang des Rampenschalters 94 diesen leiten, so daß der Verbindungspunkt 97 auf Massepotential liegt und der Kondensator 95 entladen wird. Ein Bruchteil dieser Entladungsrampenspannung, der durch die Werte der Widerstände 101 und 102 bestimmt wird, erscheint am Eingang 92 der Vergleichsschaltung 97 in der in Fig. 8d gezeigten Form. Die Schaltungskomponenten des Modulators 40 sind so gewählt, daß eine große Offsetspannung zwischen den Eingängen der Vergleichsschaltungen 87 und 88 entsteht, damit man hohe Sockel für die Hinlaufund Rücklauframpenspannungen erhält. Dadurch werden unerwünschte Triggerungen der ITR's 25 und 26 bei großen Fehlerspannungsamplituden verhindert.

Der Impulsbreitenmodulator 40 liefert negativ gerichtete Ausgangsimpulse, die aufgrund der Überlappungsgröße zwischen Fehlerspannung und Rücklauframpenspannung an den Eingängen der Vergleichs-

O 1 -1 1 -1 -1 Γ

ν.' ! I ! 1 I O

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schaltung 87 und aufgrund der überlappungsgröße zwischen der Fehlerspannung und der Rampenspannung an den Eingängen der Vergleichsschaltung 88 breiteninoduliert sind. Fig. 9 veranschaulicht den Betrieb des Modulators 40 bei der Erzeugung der breitenmodulierten Impulse. Die Überlappung zwischen der Rücklauframpenspannung gemäß Fig. 9a und der Fehlerspannung gemäß Fig. 9b nimmt während des VertikalhinlaufintervalIs ab, weil die Fehlerspannung abnimmt und die Rampenspannung einen mittleren Spannungspegel oberhalb der mittleren Fehlerspannung hat. Die Überlappungsgröße bestimmt die Breite der Ausgangsimpulse der Vergleichsschaltung 87, wie Fig. 9c zeigt. Die Überlappung zwischen der Hinlauframpenspannung und der Fehlerspannung, und damit die Breite der Modulatorimpulse am Ausgang der Vergleichsschaltung 88, nimmt während des Vertikalhiniaufs zu, wie Fig. 9f zeigt, weil der mittlere Spannungswert der in Fig. 9e dargestellten Hinlaufspannung unter der in Fig. 9d gezeigten Fehlerspannung liegt. Die Breite der während des Horizontalrücklaufintervalls erzeugten Modulatorimpulse (Fig. 9c) nimmt daher während des Vertikalhinlaufintervalls stetig ab. Die Breite der während des Horizontalhinlaufs (Fig. 9f) erzeugten Modulatorimpulse nimmt andererseits während des Vertikalhinlaufintervalls stetig zu.

Die Ausgangsimpulse des Modulators 40 werden durch den Kondensator 41, den Widerstand 42 und die Basis-Emitter-Diode des Transistors 43 differenziert. Die differenzierten Impulse lassen Stromimpulse im Transistor 43 fließen, welche den Gateanschlüssen der SCR's 27 und 30 zugeführt werden. Die Gatepotentiale der SCR's 27 und 30 laufen mit der Spannung an der Jochwicklung 33 mit, und zum Triggern beider SCR's 27 und 30 von einer einzigen Tor-Treibersignalquelle aus müssen die Tor-Treiberschaltungen ebenfalls mit der Jochspannung mitlaufen. Der Kondensator 49 entlädt sich über dem Widerstand 100 und dient als Versorgungsbatterie zur richtigen Vorspannung des Transistors 43 während dessen Betriebs. Die richtige Tor-Treiberspannung wird dadurch unabhängig von der Jochspannung aufrechterhalten. Der Widerstand dient auch als Jochdämpfungswiderstand.

6 i i ι i J ο

Die Vergleichsschaltungen 63, 87 und 88 und der Rampenschalter 94 können zu einer einzigen Komponente integriert werden. Ein Beispiel für eine solche integrierte Schaltung, die sich für diesen Zweck eignet, ist die RCA-Schaltung CA 339E.

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Leerseite

Claims

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DR. DIETER V. BEZOLD

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARTA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60

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ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

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TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBHZ

RCA 75,245 Sch/Vu
Brit. Anm. Nr. 8009402
vom 20. März 1980

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

Patentansprüche

nj Vertikalablenkschaltung zur Verwendung in einem Fernsehempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteranordnung (25,26,55,56) mit einem ersten und einem zweiten, in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26), die je ein steuerbares Schalterelement (27,30) und einen elektrisch mit diesem verbundenen Steueranschluß (34,30) enthalten, vorgesehen ist, daß die beiden in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) elektrisch derart in Reihe miteinander geschaltet sind, daß ihre steuerbaren Schalterelemente (27,30) einen Strompfad zum Leiten von Strom in entgegengesetzten Richtungen durch die Schalter bilden, daß mit einem Ende der in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) eine Quelle (21;59) horizontalablenkfrequenter Energie gekoppelt ist, daß mit dem anderen Ende der in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) eine

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Vertikalablenkeinrichtung (32,33,45) mit einer Vertikalablenkwicklung (33) gekoppelt ist, daß an die Steueranschlüsse (34,30) der beiden in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) eine Quelle (40-44,39,87,88,94) impulsbreitenmodulierter Signale zur derartigen Steuerung des Leitungszustandes der steuerbaren Schalterelemente (27,30) gekoppelt ist, daß die horizontalfrequente Energie während einer vorbestimmten Dauer jedes Vertikalablenkintervalls durch den ersten und zweiten Schalter (25,26) in die Vertikalablenkeinrichtung (33) geführt wird.
2) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) einen mit einer Diode (28,31) parallelgeschalteten SCR (27,30) aufweist.
3) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der impulsbreitenmodulierten Signale die Dauer des Leitens der in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) bestimmt und daß das Leiten dieser beiden Schalter selbst von der Polarität der Spannungskomponente der horizontalfrequenten Energie abhängt.
4) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (40-44,39,87,88,94) der impulsbreitenmodulierten Signale eine erste und eine zweite Mehrzahl von Signalimpulsen liefert, von denen die Impulse der ersten Mehrzahl während des Vertikalablenkintervalls fortschreitend kürzer werden, während die Impulse der zweiten Mehrzahl während des Vertikalablenkintervalls fortschreitend länger werden.
5) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mehrzahl der Signalimpulse den Leitungszustand des ersten in beiden Richtungen leitfähigen Schalters (45) bestimmt und daß die zweite Mehrzahl der Signalimpulse den Leitungszustand des zweiten in beiden Richtungen leitfähigen Schalters (26) bestimmt.

Λ -1 Λ Λ Γ I i ί I J
6) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalablenkeinrichtung (32 ,33,4 '5) eine Vertikalablenkspannungsquelle mit einem Kondensator (32) aufweist, der mit einem ersten Anschluß an einem ersten Spannungspegel liegt und mit einem zweiten Anschluß an einem Bezugspotentialpegel (Masse) liegt, während der erste Anschluß (außerdem) mit der Vertikalablenkwicklung (33) gekoppelt ist, daß der Schalter (25,26,55,56) einen ersten und einen zweiten Anschluß hat, von denen der erste Anschluß mit dem ersten Anschluß des Kondensators und mit einer Quelle (21,59) horizontalablenkfrequenter Energie gekoppelt ist, und daß die Quelle (40-44,39,87,88,94) der impulsbreitenmodulierten Signale eine Steuerimpulsquelle (94,87,88) aufweist, deren Spannungspegel auf die Vertikalablenkspannungsquelle bezogen ist.
7) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulsquelle (94,87,88) eine Ausgangsschaltung (87,88) mit einem Ausgangsanschluß und einem Bezugsanschluß hat, von denen der Ausgangsanschluß mit dem Steueranschluß jedes der in beiden Richtungen leitfähigen Schalter (25,26) gekoppelt ist, während der Bezugsanschluß über eine Spannungsquelle (100,49) mit dem ersten Anschluß des Kondensators gekoppelt ist.
8) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle einen Kondensator (49) aufweist.
9) Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungspegel der impulsbreitenmodulierten Signale auf den ersten Anschluß des Kondensators bezogen ist.
10) Vertikalablenkschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fernsehempfänger-Ablenkschaltung ist.