DE3415913A1

DE3415913A1 - Vertical deflection circuit

Info

Publication number: DE3415913A1
Application number: DE19843415913
Authority: DE
Inventors: Michael 7066 Baltmannsweiler Walker
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1985-10-31

Abstract

In the vertical deflection circuit for picture tubes, comprising a push-pull output stage (5) for driving the deflection coil (2), the push-pull output stage (5) is isolated from the deflection coil (L) during the retrace. A retrace capacitor (CR) is added to the deflection coil (L) to form a resonant circuit which can then oscillate freely and determines the retrace time. <IMAGE>

Description

Vertikalablenkschaltung Vertical deflection circuit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vertikalablenkschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vertical deflection circuit according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-AS 22 40 497 ist eine derartige Vertikalablenkschaltung bekannt, bei der die Gegentaktendstufe aus einem integrierten NF-Verstärker gebildet ist. Dabei ist eine Stromgegenkopplung vorgesehen, um eine starke Erhöhung des Verstärkerinnenwiderstandes zu erreichen. Hierdurch soll die Ablenkspule während des Rücklaufes kaum bedämpft werden, so daß der aus der Ablenkspule und ihren Streukapazitäten gebildete Schwingkreis nahezu frei schwingen kann. Ein vollkommen freies Schwingen wird allerdings durch einen zur Ablenkspule parallel liegenden Widerstand verhindert.From DE-AS 22 40 497 such a vertical deflection circuit is known, in which the push-pull output stage is formed from an integrated audio amplifier is. Current negative feedback is provided in order to greatly increase the internal amplifier resistance to reach. As a result, the deflection coil should hardly be attenuated during the return movement so that the resonant circuit formed from the deflection coil and its stray capacitances can vibrate almost freely. However, a completely free swing is achieved prevents a resistance lying parallel to the deflection coil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vertikalaolenkschaltung mit einer Gegentaktendstufe für Bildröhren anzugeben, die eine sehr kurze Rucklaufzeit bei einer kleinen Verlustleistung ermöglicht.The invention is based on the object of a vertical steering circuit with a push-pull output stage for picture tubes that have a very short ramp-down time with a small power loss.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 enthalten.This problem is solved with those specified in claim 1 Means. Advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims 2 to 4 included.

Die Erfindung wird nun anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild einer Vertikalablenkschaltung mit einer komplementären Gegentaktendstufe; Fig. 2 das Blockschaltbild einer Vertikalablenkschaltung mit einer quasi-komplementären Gegentaktendstufe und Fig. 3 Diagramme von in den Vertikalablenkschaltungen auftretenden Spannungen und Strömen.The invention will now be based on the exemplary embodiments shown in the figures explained in more detail. 1 shows the block diagram of a vertical deflection circuit with a complementary push-pull output stage; Fig. 2 is a block diagram of a vertical deflection circuit with a quasi-complementary push-pull output stage and FIG. 3 diagrams in FIG Vertical deflection circuits occurring voltages and currents.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild der Vertikalablenkschaltung weist eine Reihenschaltung aus dem Oszillator 1, dem Sägezahngenerator 2, dem Differenzverstärker 3, der Treiberstufe 4, der Gegentaktendstufe 5 und der über einen Koppelkondensator CK angeschlossenen Ablenkspule L auf, die über einen Meßwiderstand RM an klasse liegt. Vom Verbindungspunkt der Ablenkspule L mit dem Koppelkondensator CK, also von der massefernen Seite der Ablenkspule L, liegt ein Rucklaufkondensator CR nach Masse. Die Stromversorgung ist der besseren übersicht wegen nicht in allen Einzelheiten dargestellt.The block diagram of the vertical deflection circuit shown in FIG has a series circuit of the oscillator 1, the sawtooth generator 2, the differential amplifier 3, the driver stage 4, the push-pull output stage 5 and the via a coupling capacitor CK connected deflection coil L, the class via a measuring resistor RM lies. From the connection point of the deflection coil L with the coupling capacitor CK, that is from the side of the deflection coil L remote from the ground, a return capacitor CR lies behind Dimensions. The power supply is not detailed for the sake of clarity shown.

Der Oszillator 1 schwingt auf einer etwas unterhalb der vertikalen Ablenkfrequenz liegenden Frequenz und diese Schwingung wird durch ein ihm zugeführtes Synchronsignal Syn genau auf die vertikale Ablenkfrequenz synchronisiert. Der Sägezahngenerator 2 gibt, gesteuert durch die Schwingung des Oszillators 1, das mit U1 bezeichnete sägezahnförmige Signal ab (siehe auch Fig. 3). Die Rücklaufzeit des SignaLs U1 ist sehr klein und geht im Idealfall gegen Null.The oscillator 1 oscillates on a slightly below the vertical one Deflection frequency lying frequency and this oscillation is fed to it by a Synchronsignal Syn exactly synchronized to the vertical deflection frequency. The sawtooth generator 2 gives, controlled by the oscillation of the oscillator 1, the one labeled U1 sawtooth-shaped signal from (see also Fig. 3). The return time of the signal U1 is very small and ideally approaches zero.

Am Differenzverstärker 3 liegt das Signal U1 am invertierenden Eingang - und die am Meßwiderstand RM abgreifbare Spannung U2 liegt am nichtinvertierenden Eingang + an. Das Ausgangssignal U3 des Differenzverstärkers 3 gelangt zur Treiberstufe 4, die einen Transistor T5 in Emitter-schaltung enthält.At the differential amplifier 3, the signal U1 is at the inverting input - and the voltage U2 that can be tapped off at the measuring resistor RM is at the non-inverting one Input + on. The output signal U3 of the differential amplifier 3 reaches the driver stage 4, which contains a transistor T5 in an emitter circuit.

Die Gegentaktendstufe 5 weist in einer Komplementärschaltung einen NPN-Transistor T3 und einen PNP-Transistor T4 auf, die zwischen der Betriebsspannung UB und Masse in Reihe Liegen. Der Kollektor des Transistors T3 ist dabei mit dem positiven Pol + der Betriebsspannung und der Kollektor des Transistors T4 mit Masse verbunden.The push-pull output stage 5 has a complementary circuit NPN transistor T3 and a PNP transistor T4 connected between the operating voltage UB and mass loungers in a row. The collector of transistor T3 is with the positive pole + of the operating voltage and the collector of transistor T4 to ground tied together.

Zwischen den Emittern der beiden Transistoren T3 und T4 ist eine Diode D6 eingefügt, deren Kathode mit dem Emitter des Transistors T4 verbunden ist. Am Emitter dieses Transistors T4 ist weiterhin ein Anschluß A vorhanden, der den Ausgang der Gegentaktendstufe darstellt und an den der Koppelkondensator CK angeschlossen ist. Zwischen dem positiven Pol + der Betriebsspannung UB und der Basis des Transistors T3 ist ein Widerstand R1 und zwischen die Basen der Transistoren T3 und T4 sind in Reihe drei Dioden D1, D2 und D3 geschaltet. Dabei liegt die Kathode der Diode D3 an der Basis des Transistors T4, an die auch der Kollektor des Transistors T5 der Treiberstufe 4 angescnlossen ist. An den Emitter des Transistors T3 ist die Anode der Diode D5 angeschlossen, deren Kathode mit dem positiven Pol + der Betriebsspannung verbunden ist.There is a diode between the emitters of the two transistors T3 and T4 D6 inserted, the cathode of which is connected to the emitter of transistor T4. At the Emitter of this transistor T4 is also a terminal A present, the output represents the push-pull output stage and to which the coupling capacitor CK is connected is. Between the positive pole + of the operating voltage UB and the base of the transistor T3 is a resistor R1 and between the bases of transistors T3 and T4 are three diodes D1, D2 and D3 connected in series. The cathode of the diode is located here D3 at the base of the transistor T4, to which the collector of the transistor T5 the driver stage 4 is connected. At the emitter of the transistor T3 is the The anode of the diode D5 is connected, the cathode of which is connected to the positive pole + of the operating voltage connected is.

Anhand der in Fig. 3 dargestellten zeitlichen Verläufe der in der Fig. 1 angegebenen Spannungen und Ströme wird die Arbeitsweise der Vertikalablenkschaltung nachstehend erläutert.On the basis of the time courses shown in FIG. 3 in the The voltages and currents indicated in Fig. 1 illustrate the operation of the vertical deflection circuit explained below.

Zum Zeitpunkt t1 soll der Hinlauf des Elektronenstrahls der Bildröhre beginnen und deswegen beginnt zu diesem Zeitpunkt die Stromeinspeisung in die Basis des Transistors T5 der Treiberstufe 5, weil zu diesem Zeitpunkt das Ausgangssignal U3 des Differenzverstärkers gleich der Sättigungsspannung UBE SAT des Transistors TS ist. Der Transistor T5 wird leitend und es fließt durch den Transistor T3 der Gegentaktendstufe 5 der gegen Null abnehmende Strom I1, der durch die Ablenkspule L als Strom I3' zur Masse fließt. Zum Zeitpunkt t2 erreicht der Strom durch die Ablenkspule L den Wert Null und nun beginnt der Strom I3" vom Wert Null an in entgegengesetzter Richtung durch die Ablenkspule L und als Strom I2 durch den Transistor T4 zu fließen. Zum Zeitpunkt t3 erreichen die Ströme I3" und I2 ihren höchsten Wert und der Hinlauf des Elektronenstrahls ist beendet. Während der Zeit von t1 bis t3 arbeitet die Gegentaktendstufe 5 zusammen mit der Treiberstufe 4 und dem Differenzverstärker 3 als stromgegengekoppelte Schaltung im linearen Bereich.At time t1, the electron beam should travel to the picture tube start and therefore the power feed into the base begins at this point in time of the transistor T5 of the driver stage 5, because at this point in time the output signal U3 of the differential amplifier is equal to the saturation voltage UBE SAT of the transistor TS is. The transistor T5 becomes conductive and it flows through the transistor T3 of the Push-pull output stage 5, the current I1 decreasing towards zero, which is passed through the deflection coil L flows to ground as current I3 '. At time t2 the current reaches through the Deflection coil L has the value zero and now the current I3 ″ starts from the value zero in the opposite direction Direction to flow through deflection coil L and as current I2 through transistor T4. At time t3, the currents I3 ″ and I2 reach their highest value and the outgoing flow of the electron beam is ended. The push-pull output stage works during the time from t1 to t3 5 together with the driver stage 4 and the differential amplifier 3 as a current negative feedback Switching in the linear range.

Zum Zeitpunkt t3 erfolgt Deim Signal U1 des Sägezahngenerators 2 der Rücklauf, der in einer sehr kurzen Zeitspanne erfolyt und der den Beginn des Rücklaufen des ELektronenstrahLs einleitet. Da der Strom durch die Ablenkspule L seine Richtung so schnell nicht ändern kann, ensteht am Meßwiderstand RM die langsamer ansteigende Spannung U2. Durch die Differenz zwischen dem Signal U1 und der Spannung U2 am Eingang des Differenzverstärkers 3 weist das Ausgangssignal U3 einen gegen Null gerichteten Schaltimpuls auf. Der Schaltimpuls dauert eis zum Zeitpunkt t4, an dem die Spannung U2 wieder ihren höchsten positiven Wert erreicht hat und der Rücklauf des Elektronenstrahls beendet ist.At time t3, the signal U1 of the sawtooth generator 2 takes place Rewind, which takes place in a very short period of time and which marks the beginning of the rewind of the electron beam. As the current through the deflection coil L changes its direction cannot change as quickly, the more slowly increasing one arises at the measuring resistor RM Voltage U2. Due to the difference between the signal U1 and the voltage U2 at the input of the differential amplifier 3, the output signal U3 is directed towards zero Switching pulse on. The switching pulse lasts until time t4 when the voltage U2 has again reached its highest positive value and the return of the electron beam is finished.

Der Schaltimpuls sperrt den Transistor T5 und somit den Transistor T4, wodurch der Strom I2 unterbrochen wird und auf Null fällt. Die sich dadurch an der Ablenkspule L ausbildende positiv gerichtete Rückschlagspannung U4 sperrt die Diode D6, so daß der Transistor T3 ebenfalls gesperrt ist. Hierdurch ist die Ablenkspule L von der Gegentaktendstufe 5 abgeschaltet und die Rückschlagspannung U4 kann jetzt über den Rücklaufkondensator CR ungedämpft frei ausschwingen. Wenn die Rückschlagspannung U4 beim Abklingen den Spannungswert erreicht, der gleich der Betriebsspannung UB abzüglich der Emitterspannung des Transistors T3 und aer Schleusenspannung der Diode D6 ist, dann wird die Diode D6 wieder leitend und durch den Transistor T3 kann wieder der Strom I1 fließen. Dieser Zeitpunkt ist mit t4 bezeichnet und es beginnt wieder ein neuer Hinlauf des Elektronenstrahles.The switching pulse blocks transistor T5 and thus the transistor T4, whereby the current I2 is interrupted and drops to zero. Which thereby at the deflection coil L forming the positive directional kickback voltage U4 blocks the diode D6, so that the transistor T3 is also blocked. This is the Deflection coil L disconnected from the push-pull output stage 5 and the kickback voltage U4 can now swing out freely undamped via the return condenser CR. if the kickback voltage U4 when it decays reaches the voltage value that is the same the operating voltage UB minus the emitter voltage of the transistor T3 and aer The lock voltage of the diode D6 is then the diode D6 becomes conductive again and through the transistor T3 can flow the current I1 again. This point in time is at t4 and the electron beam begins again.

Die sich ergebende Rücklaufzeit des Elektronenstrahles wird nur durch die Ablenkspule L und den Rücklaufkondensator CR bestimmt. Die Berechnung erfolgt nach folgender Gleichung: t rück = t4 - t3 Durch die Abtrennung der Gegentaktendstufe 5 von der Ablenkspule L während des Rücklaufen kann der aus der Ablenkspule L und dem Rucklaufkondensator CR gebiLdete Schwingkreis völLig frei schwingen. Dadurch ergeben sich sehr kleine Rücklaufzeiten, die oei Datensichtgeräten mit hohen Informationsdichten und höheren Ablenkfrequenzen benötigt werden. Es können hohe Induktivitätswerte für die Ablenkspule L beibehalten werden, so daß die Vertikalablenkschaltung mit kleinen Ablenkströmen und somit gerinyer Verlustleistung arbeiten kann.The resulting flyback time of the electron beam is only determined by the deflection coil L and the flyback capacitor CR. The calculation is based on the following equation: t back = t4 - t3 As a result of the separation of the push-pull output stage 5 from the deflection coil L during the return movement, the resonant circuit formed by the deflection coil L and the return capacitor CR can oscillate completely freely. This results in very short response times, which are required for data display devices with high information densities and higher deflection frequencies. High inductance values can be maintained for the deflection coil L, so that the vertical deflection circuit can operate with small deflection currents and thus with low power dissipation.

Die beschriebene Vertikalablenkschaltung kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, eine quasi-komplementäre Gegentaktendstufe aufweisen. Dazu ist in Reihe zu den Dioden D1, D2, D3 eine weitere Diode D4 geschaltet und der Transistor T3 wird von einem Transistor T1 und der Transistor T4 - der jetzt ein NPN-Transistor ist - von einem Transistor T2 gesteuert. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 3 ist der Widerstand R2 geschaltet. Vom Kollektor des Transistors T2 ist der Widerstand R3 nach Masse geschaltet. Auch mit diesem Aufbau der Gegentaktendstufe arbeitet die Vertikalablenkschaltung wie beschrieben und es werden kleine Rucklaufzeiten bei geringen Verlustleistungen erreicht.The vertical deflection circuit described can also, as in FIG shown, have a quasi-complementary push-pull output stage. This is in series a further diode D4 is connected to the diodes D1, D2, D3 and the transistor T3 is made up of a transistor T1 and the transistor T4 - which is now an NPN transistor is - controlled by a transistor T2. Parallel to the base-emitter path of the Transistor 3 is connected to resistor R2. From the collector of transistor T2 the resistor R3 is connected to ground. Also with this structure of the push-pull output stage the vertical deflection circuit works as described and there are short deceleration times achieved with low power losses.

Die Diode D5 dient in beiden Vertikalablenkschaltungen als Schutzdiode für den Transistor T3 bzw. die Transistoren T3 und T1. Beim Auftreten der hohen positiv gerichteten Ruckschlagspannung U4 kann über die Diodenkapazität der Diode D6 ein Teil der Ruckschlagspannung übertragen werden und würde den bzw. die Transistoren T3, T1 invers betreiben und damit zerstören. Die Diode D5 leitet den Ubertragenen Teil der Rückschlagspannung zur Betriebsspannung ab.The diode D5 serves as a protective diode in both vertical deflection circuits for the transistor T3 or the transistors T3 and T1. When the high positively directed kickback voltage U4 can be applied via the diode capacitance of the diode D6 some of the kickback voltage would be transmitted and would be the transistor (s) Operate T3, T1 inversely and thus destroy them. The diode D5 conducts the transmitted Part of the kickback voltage to the operating voltage.

Claims

Patentansprüche Gy VertikaLabLenkschaLtung für Bildröhre mit einer Gegentaktendstufe aus zwei in Reihe geschalteten Transistoren zum Ansteuern einer Ablenkspule, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gegentaktendstufe (T3, T4) während des Rücklaufs von der Ablenkspule (L) getrennt ist und diese mit einem Rucklaufkondensator (CR) zu einem die Rücklaufzeit bestimmenden freilaufenden Schwingkreis ergänzt ist. Claims Gy VertikaLabLenkschaLtung for picture tube with a Push-pull output stage consisting of two transistors connected in series to control one Deflection coil, d u r c h e k e n n n e i c h n e t that the push-pull output stage (T3, T4) is separated from the deflection coil (L) during the return movement and this with a return condenser (CR) to a freewheeling one that determines the return time Resonant circuit is supplemented.

2. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufkondensator (CR) von der an den Ausgang der Gegentaktendstufe (T3, T4) angeschlossenen Seite der Ablenkspule (L) nach Masse liegt. 2. vertical deflection circuit according to claim 1, characterized in that that the flyback capacitor (CR) is connected to the output of the push-pull output stage (T3, T4) connected side of the deflection coil (L) to ground.

3. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in der ersten Hälfte des Hin Laufs leitenden Transistor (T3) und einem Anschluß (A) des Ausgangs der Gegentaktendstufe eine Diode (D6) in FLußrichtung des Stromes durch die Gegentaktendstufe angeordnet ist.3. vertical deflection circuit according to claim 1, characterized in that that between the conductive transistor (T3) and in the first half of the Hin run one connection (A) the output of the push-pull output stage is a diode (D6) is arranged in the direction of flow of the current through the push-pull output stage.

4. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Emitter des in der ersten Hälfte des Hinlaufs leitenden Transistors (T3) eine Diode (D5) mit ihrer Anode angeschlossen ist, deren Kathode mit dem positiven Pol (+) der Betriebsspannung (UB) verbunden ist.4. vertical deflection circuit according to claim 3, characterized in that that at the emitter of the transistor (T3) which was conductive in the first half of the path a diode (D5) is connected to its anode and its cathode to the positive one Pole (+) of the operating voltage (UB) is connected.