DE1437846A1 - Schaltungsanordnung fuer die elektromagnetische Strahlablenkung in Fernsehbildroehren - Google Patents

Description

Badio Corporation of America, New Yorfr N.Y., USA

Schaltungsanordnung für die elektromagnetische Strahlablenkung

in Fernsehbildröhren. '

Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnungen für die elektromagnetische Strahlablenkung in fernsehbildröhren· Sie hat insbesondere eine Schaltungsanordnung zur Verringerung von Verzerrungen des auf dem Bildschirm der Röhre vom abtastenden Elektronenstrahl gezeichneten Basters zum Gegenstand.

In einem Fernsehgerät mit Kathodenstrahlröhre mit elektromagnetischer Strahlablenkung ist auf dem Hals der Bohre ein Ablenkjoch angeordnet. Eine Ablenkschaltung speist die Ablenkwicklungen dieses Joches mit zyklisch sich ändernden Strömen von im allgemeinen sägezahnförmigern Verlauf · Dadurch wird sin entsprechend sich änderndes elektromagnetisches Feld erzeugt, das den Elektronenstrahl rasterförmig über den Bildschirm der Bahre ablenkt. Im allgemeinen soll das Ablenkraster rechteck-

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förmig sein. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Verzerrungen der Strahlabtastung, wie z.B. die Kissenverzeichnung, die Tonnenverzeichnung, die Trapezverzeichnung sowie Linearitätsverzerrungen, die zur Folge haben, daß das erzeugte Abtastraater von der gewünschten Eechteckform abweicht.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich besonders für die Korrektur der Kissen- und Tonnenverzeichnung. Diese Art von Verzerrung oder Verzeichnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt des Basters gegenüber den Bandabschnitten in seitlicher Bichtung zusammengedrückt bzw. auseinandergezogen ist. Diese Zusämmendrückung oder Auseinanderziehung hat typischerweise hyperbolische bzw. parabolische Form. Diese Verzerrung ergibt sich zum Teil aus der Geometrie des Ablenksystems, wie sie beispielsweise durch die Größe und Form der Bildschirmflache und die lage des Elektronenstrahl-Ablenkzentrums relativ zum Bildschirm bestimmt wird_s und zum Teil aus den elektrischen Eigenschaften der Ablenkwicklungen. ,

Es gibt verschiedene bekannte Vorschläge für die Korrektur der Kissen- und Tonnenverzeichnungo Bei bestimmten Geräten genügt es, eine statische Korrektur vorzusehen, die im allgemeinen mittels eines unveränderlichen magnetischen Korrektur*- feldes erreicht wird₉ das zusammen mit einem veränderlichen elektromagnetisehen ^eId ein die gewünscht© Korrektur der Saeterverzeichnung bewirkendes resultierendes Magnetfeld ergibt.

Bei anderen Geräten dagegen, z.B. solchen mit Weitwinkel- und/ oder Mehrstrahlbildröhren, tritt eine Fleckverzerrung auf, die durch eine Defokussierung des Strahlflecks am Bildschirm der Röhre gekennzeichnet ist. In diesem Falle ist eine statische Korrektureinrichtung nicht geeignet, die gewünschte Korrektur zu erzielen. Für derartige Geräte wurde gemäß dem Stand der !Technik eine dynamische Korrektur vorgeschlagen.

Bei einer bekannten Form einer dynamischen Korrekturschaltung ist eine veränderliche induktive Impedanz mit einer Ablenkwicklung des Ablenkjoches so gekoppelt, daß die Amplitude des zyklischen Ablenkstromes zyklisch geändert wird. Die Korrekturschaltung ist so eingerichtet, daß während der Strahlablenkung die induktive Impedanz, und entsprechend der Ablenkstromverlauf, automatisch so verändert wird, daß die Kissen- oder !Donnenverzeichnung verringert wird. Da die induktive Impedanz sieh ändert, belasten die Ablenkwicklung und die induktive Impedanz ihre Treiberschaltung mit einem sich ändernden Wechselstromwiderstand.

Bei bestimmten Fernsehgeräten stellt die !Treiberschaltung keine Konstantsspannungs- oder Konstantestromquelle dar, und es ist daher ungünstig, bei einem derartigen Gerät eine Belastung mit veränderlichem Wechselstromwiderstand zu verwenden. Zum Beispiel im Horizontalablenkteil eines Fernsehempfängers beziehen verschiedene andere ^Empfängerstufen, wie

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die Stufen für die Hochspannungsversorgung der Bildröhre sowie für die Energierückgewinnung, ihre Betriebsspannung aus der in der Ablenkstufe gespeicherten Energie. Wenn die induktive Impedanz zum Zwecke der Rasterkorrektur geändert wird, ändert sich auch die in der Ablenkstufe gespeicherte Energie entsprechend. Diese Änderung der gespeicherten Energie ist im allgemeinen von unerwünschten Änderungen in den Betriebseigenschaften der betreffenden anderen Stufen oder Schaltungen begleitet.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine neue und verbesserte Schaltungsanordnung für die Korrektur der oben, genannten Rasterverzeichnungen zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist eine Schaltungsanordnung für die elektromagnetische Strahlablenkung in Fernsehbildröhren mit einer Ablenkwicklung für die Ablenkung des Elektronenstrahls in einer ersten Richtung mittels eines zyklisch sich ändernden Ablenkstroms der Frequenz f^ und einer Einrichtung für die zyklische Ablenkung des Elektronenstrahls in einer zweiten Richtung mit der Frequenz fp vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch ein in Reihe mit der Ablenkwicklung liegendes erstes Impedanzelement, ein mit der Ablenkwicklung parallelgeschaltetes zweites Impedanzelement, und eine Einrichtung, die ber wirkt, daß die Impedanz dieser Impedanzelemente sich während der Ablenkperiode der Frequenz fg automatisch gegensinnig ändert. In den beigefügten Zeichnungen zeigen?

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Fig. 1 ein teilweise in Blockform dargestelltes Sehalteines Fernsehgerätes mit einer Ausführungsform der erfinäungsgemäßen Schaltungsanordnung;

Fig. 2A und 2B Darstellungen von Hastern mit Kissenbzw. Tonnenverzeichnungj

Fig. 3 ein Diagramm verschiedener Stromverläufe in der Schaltung nach Fig. 1}

. Fig. 4 das Schaltschema eines in der Ausf iihrungsf orm nach

Fig. 1 verwendeten Magnetkreisreaktorsj

Fig. 5 ein Diagramm mit der Magnetisierungskurve des Magnetischen Werkstoffes des Reaktors nach Fig. 4;

Fig. 6A und 6B schematische Darstellungen des Vormagnetisierungsflusses in den Segmenten des Reaktors nach Fig. 4;

Fig. 7A und 7B schematische Darstellungen des durch den Steuerstrom induzierten Hagnetflusses in den Schenkeln des Reaktors nach Fig. 4;

Fig. 8A und 8B schematische Darstellungen des durch den Ablenkstrom in den Schenkeln des Reaktors nach Fig. 4 induzierten Magnetflusses}

Flg. 9 die Hystereaisschleife eines Schenkels des Reaktors nach Fig. 4)

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Pig. 10 die Hysteresissehleife eines anderen Schenkels des Reaktors nach fig. 4;

Fig. 11 die Sarstellung eines Basters mit Trapezverzeichnung;

Fig. 12 ein Diagramm der Modulationshüllkurve des Ablenkstromes für die Korrektur der Trapezverzeichnung nach Fig. 11;

Fig. 13 das teilweise in.Blockform dargestellte Schaltschema eines Fernsehempfängers mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;

Fig. 14 das Schaltschema einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 15 und 16 fragmentarische Schaltschemata anderer Ausführungsformen der Treiberstufe für den Reaktor.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Fernsehgerät, das ein Übertragungsgerät oder ein Empfänger sein kann, hat eine Kathodenstrahlröhre 10 und Ablenkwicklungen 12 und 14 für die elektromagnetische Strahlablenkung der Röhre 10 in einer ersten Richtung. Ferner sind Ablenkwicklungen 16 und 18 für die Strahlablenkung in einer zweiten Richtung sowie übliche durch den Block 20 angedeutete Schaltungsanordnungen, die die Wicklungen 12 und 14 mit einem zyklischen Strom I^ der Frequenz f| und die Wicklungen 16. und 18 mit einem zyklischen. Strom I» der Frequenz f ₉ versorgen, vorgesehen« Diese Ströme erzeugen ver-

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/ö

änderliche elektromagnetische Felder für die rasterförmige Ablenkung des Elektronenstrahls auf dem Schirm der Röhre 10.

Wie bereits erwähnt, werden Verzerrungen oder Verzeichnungen der Rasterform durch verschiedene Faktoren hervorgerufen. Obwohl die nachstehende Erläuterung sich vor allem mit der Kissen- und Tonnenverzeichnung befaßt, können mit später zu beschreibenden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auch (Trapez- und Linearitätsverzerrungen korrigiert werden. Fig. 2Δ zeigt ein Easter mit Kissenverzeichnung in der einen Ablenkrichtung, während Fig. 2B ein Easter mit Tonnenverzeichnung in dieser Ablenkrichtung zeigt.

Die charakteristische Kissenzusammendrückung im mittleren Teil des Easters an dessen Seiten gegenüber den Randteilen oder Ecken an diesen Seiten des Rasters ist durch die nach innen gekrümmten Linien 22 in Fig. 2A angedeutet. Die charakteristische Tonnenausbauchung im mittleren Teil an den gleichen Seiten des Rasters gegenüber den betreffenden Randteilen oder Ecken ist durch die Linien 24 in Fig. 2B angedeutet.

Es ist erwünscht, daß das Raster annähernd Rechteckform hat und die Seitenlinien 22 und 24 der Raster nach Fig. 2A bzw. 2B mit den gestrichelten Linien 26 bzw. 28 zusammenfallen. Wie ebenfalls bereits erwähnt, ist es außerdem wünschenswert, daß bei der Korrektur dieser Rasterverzeichnung die Belastung der Ablenkstromquelle 20 im wesentlichen konstant bleibt.

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Um diese Forderungen zu erfüllen, ist ein erstes Impedanzelement in Form einer Induktivität 30 mit Wicklungen 31 und

32 (Fig. 1) in Reihe mit den Ablenkwicklungen 12 und 14 geschaltet. Ein zweites Impedanzelement in Form einer Induktivität

33 mit Wicklungen 34 und 35 ist mit den Ablenkwicklungen 12 und 14 parallelgeschaltet. Obwohl die Wicklungen 31"und 32 der Induktivität 30 und die Wicklungen 34 und 35 der Induktivität 33 in Fig. 1 in Serie liegen, können sie ebenso gut auch parallelgeschaltet sein.

Um die Größe dieser Impedanzen zu verändern, ist ein Magnetkreis in Form eines Kernes aus magnetischem Werkstoff 36 mit einer FlußSteuerwicklung 37, bestehend aus zwei getrennten Wicklungen 38 und 39, vorgesehen. Der von einer Quelle 40 gelieferte Flußsteuerstrom I_Q (Fig. 3) fließt durch die Steuerwicklung 37, deren getrennte Wicklungsabschnitte 38 und 39 für den Steuerstrom I_Q parallelgeschaltet sind. Man kann aber auch die Wicklungen 38 und 39 für den Steuerstrom I₀ in Serie schalten.

Ferner ist eine Einrichtung für die Vormagnetisierung des Magnetkernes 36 vorgesehen· Ein diese Vormagnetisierung bewirkender Gleichstrom I, , der von einer Gleichspannungsquelle geliefert wird, fließt durch einen Regelwiderstand 42 zur Steuerwicklung 37· Man kann für die Vormagnetisierung auch Permanentmagneten verwenden.

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Wie später ausführlich beschrieben werden wird, induziert der Strom I^ in Kern 36 einen Vormagnetisierungsfluß, während der Stroa I₀ die Größe des Flusses in den zu den Wicklungen der Induktivitäten 30 und 33 gehörigen Schenkelsegmentes des Kernes 36 gegensinnig (d.h·. magnetisch gegensinnig) verändert. Dadurch werden die Permeabilität dieser Schenkelsegaente und folglich die Weehselstromwiderstände der Induktivitäten 30 und 33 gegensinnig verändert.

Das heißt, bei abnehmender Größe der Impedanz 30 steigt die Größe der Impedanz 33 an, währendjamgekehrt die Größe der Impedanz 30 ansteigt, wenn die Größe der Impedanz 33 abnimmt. Diese Impedanzänderung liefert einen Ablenkstrom I.. mit der in Fig. 3 gezeigten Modulati onshiillkurve.

Für die Korrektur der !Donnenverzeichnung wird die Form des Steuerstromes I₀ in Fig. 3 umgekehrt, so daß sich eine entsprechend umgekehrte Modulati onshiillkurve des Stromes I₁ ergibt. Da die Hüllkurve des Stromes I₁ während des Hinlauf intervalls T^ einen parabolischen Verlauf hat, wie in Fig. 3 gezeigt, wird der durch den Strom I₁ in der ersten Richtung abgelenkte Elektronenstrahl in der Mitte des Basters seitlich weiter ausgelenkt als an den betreffenden (oberen und unteren) Händern des Basters.

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Die erf indungsgemäBe Korrekturschaltung erzeugt dieae Änderung der Ablenkstromamplitude, indem sie dafür sorgt, daß automatisch der induktive Widerstand der Induktivität 30 zunimmt und der induktive Widerstand der Induktivität 33 abnimmt, wenn der Elektronenstrahl im Zuge seiner Abtastung sich den betreffenden !ändern des Abtasters nähert. Umgekehrt steigt der induktive Widerstand der Induktivität 30 an und nimmt der induktive Widerstand der Induktivität 33 ab, wenn der Elektronenstrahl den mittleren Bereich des fiasters Überstreicht, Da die beiden Induktivitäten sich gegensinnig ändern, kann die Belastung der Ablenkstromquelle 20 durch geeignete Proportionierung dieser Induktivitätsänderungen weitgehend konstant gehalten werden. .

Die Art und Weise, in der die Induktivitäten 30 und 33 in Mg. 1 für die gewünschte Easterkorrektur automatisch verändert werden, läßt sich am besten an Hand der Figuren 4-10 erläutern. In Fig. 4 besteht der Magnetkern 36 aus einer Anzahl von Segmenten oder Schenkeln, die einen vierfenstrigen Magnetkreis mit einem ersten fenster (Wickelraum) 43, einem zweiten Fenster 44, einem dritten Fenster 45 und einem vierten Fenster 46 bilden. Die den Umfang des Kernes 36 bildenden Fensterschenkel, die jeweils unabhängig von den Schenkeln benachbarter Fenster sind, sind mit den Bezugsnummern 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60 und 62 bezeichnet. Diejenigen Schenk·! des

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Kernes 36, die den angrenzenden Fenstern gemeinsam sind, sind mit den Bezugsnummern 64> 66, 68 und 70 bezeichnet.

Die Wicklungen 31 und 32 der Induktivität 30 sind auf den Kernschenkeln 52 bzw. 58 in der in Fig. 4 durch die Pünktchen angedeuteten Polarität angeordnet. Die Wicklungen 34 und 35 der Induktivität 33 sind auf den Kernschenkeln 60 bzw. 50 in der ebenfalls durch Pünktchen in Fig. 4 angedeuteten Polarität angedeutet. Die Wicklungsabschnitte 38 und 39 der Steuerwicklung 37sind auf den gemeinsamen Fensterschenkeln 64 bzw. 66 in der in Fig. 4 angedeuteten Polarität angeordnet.

Das die Polarität andeutende Punktzeichen (.) gibt die Beziehung zwischen dem Stromfluß und dem dadurch induzierten Magnetfluß an. Auf Grund dieser Darstellung3weise induziert ein in das so bezeichnete Ende einer Wicklung hineinfließende Strom magnetische Kraftlinien, die an dem gleichen bezeichneten Ende in die Wicklung eintreten und am anderen Ende aus der Wicklung austreten.

Durch den Magnetkreis und die verschiedenen Wicklungen nach Fig. 4 wird ein hier als "Reaktor" bezeichneter steuerbarer Reaktanz- oder Magnetkreisübertrager gebildet, bei dem unter Ausnützung der magnetischen Eigenschaften des ferromagnetischen Werkstoffes, aus dem der Kern 36 gefertigt ist, der induktive Widerstand der Induktivitäten 30 und 33 verändert wird.

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Die Magnetisierungskurve eines geeigneten ferromagnetischen Werkstoffes ist in Pig. 5 gezeigt, wo die magnetische Kraftliniendichte oder Felddichte B als Funktion der magnetisierenden Kraft oder Feldstärke H aufgetragen ist.

Die Magnetisierungskurve hat einen Knickbereich 72, einen Sättigungsbereich 74 in einem Gebiet verhältnismäßig kleiner Permeabilität und einen ansteigenden Bereich 76 in einem Gebiet verhältnismäßig hoher Permeabilität. Der Knickbereich 72 umfaßt einen Übergangsabschnitt, in dem die Permeabilität des Werkstoffes von dem verhältnismäßig hohen Wert des Bereiches -76 zu verhältnismäßig niedrigen Werten im Bereich 74- abfällt.

Die zuvor erwähnten unabhängigen Fensterschenkel des Kernes 36 werden durch den Strom I^ auf den Knickbereich 72 der Magnetisierungskurve vormagnetisiert. Der Steuerstrom I_c bewirkt, daß der Magnetisierungszustand der lensterschenkel der Induktivität 30 und der Fensterschenkel der Induktivität 33 jeweils gegensinnig vom Vormagnetisierungspunkt längs der Magnetisierungskurve verschoben wird. Die Permeabilität dieser Schenkel ändert sich daher gegensinnig, so daß sich der induktive Widerstand der Induktivitäten 30 und 33 entsprechend gegensinnig ändert.

Nachstehend ist die Wirkungsweise einer Ausführungsform des Magnetkreisreaktors ausführlicher erläutert. Auf Grund der

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Formgebung des Kernes 36 haben die gemeinsamen Fensterschenkel 64 und 66 jeweils annähernd die gleiche Querschnittsflache A₁

und haben die unabhängigen Fensterschenkel jeweils annähernd die gleiche Querschnittsfläche A₂, die kleiner ist als die Fläche A^. Die getrennten Steuerwicklungen 38 und 39 induzieren, wenn sie von Strom gleicher Amplitude durchflossen werden, jeweils Magnetfelder gleicher Feldstärke H.

In Fig. 1 und 4 fließt der Vormagnetisierungsstrom I_fe vom einen Ende 78 der Wicklung 38 durch die Wicklung 38 und die Wicklung 39 zu deren Ende 80. Fig. 6A zeigt die Kraftlinien, die durch den Vormagnetisierungsstrom I^ in vier getrennten magnetischen Wegen induziert werden, während Fig. 6B den durch diesen Strom im Kern 36 induzierten resultierenden Vormagnetisierungsfluß veranschaulicht. Dieser resultierende Fluß verläuft in dem durch die Schenkel der Fenster 43 und 45 gebildeten Magnetkreis im Gegenuhrzeigersinn und in dem durch die Schenkel der Fenster 44 und 46 gebildeten Magnetkreis im Uhrzeigersinn.

Fig. 9 zeigt eine Hysteresisschleife für die Schenkel 50 bzw. 60 der Induktivität 33. Eine Hysteresisschleife für die Schenkel 52 bzw. 58 der Induktivität 30 ist in Fig. 10 gezeigt.

Die Gleichspannungsquelle 41 und der Regelwiderstand 42 (Fig. 1) speisen die Wicklungen 38 und 39 mit einem Vormagne-

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tisierungsstrom I^ von solcher Stärke, daß in den Schenkeln 50 und 60 ein dem Punkt 82 in Fig. 9 entsprechender Vormagnetisierungsfluß und in den Schenkeln 52 und 58 ein dem Punkt 84 in Fig. 10 entsprechender Vormagnetisierungsfluß induziert wird. Die Punkte 82 und 84 befinden sieh im Bereich des Knicks 72 der Magnetisierungskurve nach Fig. 5·

Die Wicklungsabschnitte 38 und 39 der Steuerwicklung 37 liegen für den Steuerstrom I_n parallel. Eine erste Komponente

dieses Steuerstromes I_q1 fließt von der Quelle 40 (Fig. 1) über Masse, die Klemme 80, die Wicklung 39 und die Klemme 86 zurück zur Quelle 40. Eine zweite Komponente dieses Stromes I_C2 fließt von der Quelle 40 über Masse, einen Kondensator 88, die Klemme 78, die Wicklung 38 und die Klemme 86 zurück nach Masse.

Diese Komponenten des Stromes I_n induzieren in den Sehenkein des Kernes 36 Kraftlinien von der in Fig. 7A angedeuteten Art, wenn der Steuerstrom negativ ausschwingt (Fig. 3). Die durch die Komponenten I- und I „ induzierte Feldstärke H ändert sich entsprechend dem Verlauf des Steuerstromes I_c, und die Felddichte ändert sich entsprechend der Bysteresissehleife des Kernes 36. Während der positiven Aus schwingungen des Steuerstromes (Fig. 3) kehrt sich die Richtung der Kraftlinien gegenüber Fig. TA um, wie in Fig. 7B angedeutet, und die Feldstärke H ändert sich in entsprechender Weise.

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■Die durch den Vormagnetisierungsstrom I, _und die Komponenten des Steuerstromes induzierten Kraftlinien bewirken gemeinsam, daß die Permeabilität der Schenkel 50 und 60 und der Schenkel 52 und 58 sich während des Intervalls T₊ entsprechend verändern. Wenn der Strom I_c bei der Klemme 86 austritt, wie in Fig. 1 und 4 gezeigt, und bei der hier vorausgesetzten Fensteranordnung, erhöht sich die resultierende Felddichte in den Schenkeln 52 und 58, während die Felddichte in den Schenkeln und 60 abnimmt.

Wenn der Steuerstrom I während dieser negativen Ausschwingung seine maximale Amplitude, dargestellt durch den Punkt 89 im Stromverlauf nach Fig. 3, erreicht, hat die Felddichte in den Schenkeln 52 und 58 einen Höchstwert, dargestellt durch den Punkt 90 auf der Hysteresisschleife nach Fig. 10, erreicht, während die Felddichte in den Schenkeln 50 und 60 auf einen Mindestwert, dargestellt durch den Punkt 92 der Hysteresisschleife nach Fig. 9, abgesunken ist.

Während der positiven Ausschwingung des Steuerstromes fließt der Strom I_Q in die Klemme 86 hinein und die resultierende Felddichte in den Schenkeln 52 und 58 sinkt bei gleichzeitigem Ansteigen der Felddichte in den Schenkeln 50 und 60 ab. Wenn der Strom I sein Maximum, dargestellt durch den Punkt 93 im Stromverlauf nach Fig. 3» erreicht, ist die Felddichte in den Segmenten 52 und 58 auf ein Minimum, angedeutet

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durch den Punkt 94 auf der Hysteresisschleife nach Mg. 10, abgesunken, während die Felddichte in den Schenkeln 50 und auf ein Maximum, angedeutet durch den Punkt 96 auf der Hysteresisschleife nach Fig. 9, angestiegen ist.

Bei Steuerstromwerten im Bereich zwischen den Maximalamplituden 89 und 93 ändert sich die Felddichte in den Schenkeln 50 und 60 entsprechend einer Hysteresisnebenschleife, beispielsweise der kleinen Schleife 102 in Fig. 9, während sich die Felddichte in den Schenkeln 52 und 58 entsprechend einer Hysteresisnebenschleife, beispielsweise der kleinen Schleife 104 in Fig. 10 ändert. Die Permeabilität der Schenkel 52 und 58 und die Permeabilität der Schenkel 50 und 60 ändern sich daher während der Periode I^ gegensinnig, so daß die Wechselstromwiderstände der Induktivitäten 30 und 33 sich in entsprechender Weise ebenfalls gegensinnig ändern.

Die den zyklischen Strom I. liefernde Quelle 20 bewirkt, daß in den Wicklungen 34 und 35 ein Strom I,* und in den Wicklungen 31 und 32 ein Strom I,_Q fließt, wobei I~_Q = I« + 1-j · Diese Ströme induzieren einen entsprechenden Magnetfluß in den Schenkeln des Kernes 36, Die in der in Fig. 4 gezeigten Weise gepolten Wicklungen 31, 32, 34 und 35 bewirken, daß der Magnetfluß jede dieser Wicklungen in der gleichen Richtung durchsetzt. Die durch diese Ströme in den Schenkeln des Kernes induzierten magnetischen Kraftlinien sind in Fig. 8A gezeigt,

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während der resultierende Magnetfluß in den Schenkeln des Körpers in Fig. 8B angedeutet ist. Die Ströme I₅₀ und I₅₅ bewirken, daß die Vormagnetisierungspunkte 82 und 84 auf den Hysteresisschleifen nach Mg. 9 und 10 hin und her pendeln, ohne daß jedoch dadurch die gewünschte Wirkungsweise gestört wird.

Um die gewünschten Änderungen der Induktivitäten 30 und 33 zu erhalten, kann man verschiedene Parameter des Reaktors nach Fig. 4 verändern. Parameter, die zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse verändert werden können, sind beispielsweise die Querschnittsfläche der Kernschenkel, die Windungszahl der Wicklungen und die Größe der Ströme I_b und I_c. An Stelle der hier beschriebenen vierfenstrigen Ausbildung des ferromagnetischen Kernes kann man auch andere Kernformen vorsehen. Beispielsweise kann man einen ersten ferromagnetischen Kern, der einen zweifenstrigen Magnetkreis mit Fenstern 43 und 44 bildet, und einen zweiten ferromagnetischen Kern, der einen zweifenstrigen Magnetkreis mit den Fenstern 45 und 46 bildet, verwenden.

Fig. 11 zeigt ein Raster mit Trapezverzerrung in der einen Ablenkrichtung. Für die Korrektur dieser Trapezverzeichnung kann man die Rasterkorrekturschaltung nach Fig. 1 so abwandeln, daß man eine Quelle 40 vorsieht, die die Steuerwicklung 30 mit einem Steuerstrom von sägezahnförmigem Verlauf beliefert·. Die

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Hüllkurve des Stromes I^ nach Mg. 3 wird dadurch in der in Fig. 12 gezeigten Weise so abgewandelt, daß die in Pig. 11 angedeutete Trapezverzeichnung des Abtastrasters korrigiert wird.

ÜTichtlinearitäten ergeben sich im allgemeinen beim Hinlauf des Elektronenstrahls über den Schirm der Kathodenstrahlröhre 10. Beispielsweise wird bei einem lernsehempfänger mit der bekannten Zeilenablenkschaltung mit Dioden-Rücklaufdämpfung im allgemeinen der Strahlhinlauf am Anfang gedehnt und am Ende zusammengedrückt oder gepreßt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 kann diese Form der Rasterverzeichnung auf der einen Seite des Rasters dadurch verringert werden, daß man die Vormagnetisierungspunkte 82 und 84 in Fig. 9 bzw. 10 längs der Hysteresisschleifen so verschiebt, daß man die Nichtlinearität der Kurve für die Korrektur dieser Verzerrung ausnützt. Der Vormagnetisierungspunkt kann, wie erwähnt, durch Verändern des Stromes I₁ verschoben werden. Durch die Änderung der Vormagnetisierung wird zusätzlich erreicht^ daß die Breite des Rasters sich mit der Amplitude des Vormagnetisierungsflusses ändert. Man kann daher' mit dem Regelwiderstand 42 in Fig. 1 auf bequeme Weise die Rasterbreite regulieren.

Fig. 15 zeigt eine Fernsehempfängerschaltung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Der Fernsehempfänger hat einen HF-Verstärkerteil, eine Mischstufe, einen ZF-Verstärkerteil,

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einen Videodemodulator und Videoverstärker, einen Tondemodulator und Tonverstärker, eine AVR-Stufe, ein Amplitudensieb und eine automatische Frequenzsteuerstufe mit Zeilenkippgenerator. Diese Stufen die in üblicher Weise ausgebildet sind, sind durch den Block 110 angedeutet.

Das vom Zeilenkippgenerator erzeugte Zeilenablenksignal der Frequenz f₁ mit der Signalform 112 (Fig. 15) wird von der Ausgangsklemme 114 des Zippgenerators abgenommen. Dieses Signal wird auf die Steuerelektrode 116 des Verstärkers 118 in der Zeilenablenkstufe gekoppelt. Die Ablenkstufe enthält einen Autotransformator 120 mit einer Wicklung 122 sowie eine übliche Sparschaltung mit einer Spardiode 126, einer Linear!tätsspule 128, einem Energierückgewinnungskondensator 130 und einem Linearitätskondensator 132.

Durch den Block 131 ist eine Schaltungsanordnung für die Erzeugung einer verhältnismäßig hohen Strahlbeschleunigungsspannung angedeutet. Es ist klar, daß die Erfindung, obwohl nicht hierauf beschränkt, sich mit besonderem Vorteil in Verbindung mit einer derartigen geregelten Hochspannungsversorgungsschaltung anwenden läßt.

Das auf dem Hals der Bildröhre 134 angeordnete Ablenkjoch hat Zeilenablenkwicklungen 136 und 138 mit Klemmen 140 bzw. für die Ablenkung des Elektronenstrahls in Horizontalrichtung.

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Das Joch enthält ferner Ablenkwicklungen 146 und 148 für die Ablenkung des Elektronenstrahls in Vertikalrichtung. Eine Schaltungsanordnung mit-den Kondensatoren 150, 152, 154 und dem Widerstand 156 dient für die Symmetrierung der Zeilenablenkwicklungen. Das Signal 112 und die Ablenkschaltung erzeugen in der Zeilenablenkwicklung einen Sägezahnstrom mit der üblichen Ablenkfrequenz.

Der an der Ausgangsklemme 158 des Empfängerteils 110 getrennt abgenommene Bildsynchronisierimpuls wird dem üblichen Bildkippgenerator und der nachgeschalteten Ablenkstufe, dargestellt durch den Block 160, zugeleitet. Die Bildablenkstufe ist über den Bildablenktransformator... 162 mit den Bildablenkwicklungen 146 und 148 gekoppelt, so daß sie die Bildablenkwicklungen mit einem Sägezahns'trom der üblichen Vertikaiablenkfrequenz speist.

Für die Korrektur von Kissen- oder Tonnenverzeichnungen ist an die Transformatorwicklung 122 (Mg. 13) sowie an die Zeilenablenkwicklungen eine entsprechende Korrekturschaltung angekoppelt. Die Elemente dieser Korrekturschaltung entsprechen im wesentlichen den Elementen der Korrekturschaltung nach Fig» und 4 und sind mit den gleichen Bezugsnummern versehen.

Bei der Anordnung nach Fig. 13 ist die Klemme 140 der Zeilenablenkwicklung 136 an eine Klemme 164 der Transformator-

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τ:

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wicklung angeschlossen und ist eine Klemme 142 der Zeilenablenkwicklung 138 über die Induktivität 30 mit einer Klemme der Transformatorwicklung gekoppelt. Die Korrekturschaltungswicklungen 34, 35, 31 und 32 sind zwischen die Klemme 166 und

W "

eine elektrisch zwischen den Klemmen 166 und 164 liegende Klemme 168 der Transformatorwicklung geschaltet. In Pig. 13 sind die Induktivitäten 30 und 33 mit einer Üblichen Induktivität 169 für die Regulierung der Basterbreite parallelgeschaltet· Die Induktivität 30 liegt daher in Reihe mit den Zeilenablenkwicklungen 136 und 138, während die Induktivität 33 über-den Wieklungsabschnitt 122 zwischen den Klemmen 164 und 168 parallel SSU diesen Wicklungen liegt.

Die in einer gleichzeitig eingereichten Anmeldung im einzelnen, beschriebene Schaltungsanordnung für die Lieferung des Steuerstromes I_Q enthält einen Widerstand 170 und eine Diode 171 in einem an die Klemme 178 dee Bildablenktraneformators 162 angeschalteten Zweig sowie einen Wideretand 174 und einen Kondensator 176 in einem weiteren, am die XXeMMi 180 dea Transformator« 162 an« eBehalteten Zweig. Der Tra**form*- ·

tor 162 hat eine susltslieh· Hesmt 181, die direkt geerdet 1st. Sie Kies** 181 ist asymmetricoh swissasn den laden 178 und· 180 des Transformator· 162 angeordnet.

BAD ORIGINAL

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In dem zwischen den Klemmen 178 und 181 befindlichen Teil der Sekundärwicklung des !Transformators 162 wird eine Spannung mit dem durch, die Kurve 179 (Fig. 13) angedeuteten Verlauf erzeugt. Sine entgegengesetzt polarisierte Version der Spannung 179 (von entsprechend der asymmetrischen Lage der geerdeten Klemme 181 kleinerer Amplitude) wird in der Sekundärwicklung zwischen den Klemmen 180 und 181 erzeugt.

Die Diode 171 ist so gepolt, daß sie lediglich den letzten Seil des Anstiegs 182 der Spannung 179 an die Klemme 86 der Korrekturschaltung weiterleitet. Die Diode 171 sperrt dagegen den negativ gerichteten Rücklaufimpuls 184 sowie den Anfangeteil des Anstiege oder Hinlaufe 182. Die Spannung dieses Anfangteile des Hinlaufs gelangt aber den Widerstand 174 und den Kondensator 176 zur Kltau&e 86 der Korrekturschaltung, wobei dtr über diesen letztgenannten feg eingekoppelte Spannungeanteil im wesentlichen eines, etwas verzögerten und abgeflachten, »•eitiv gerichtet·» BtUklaufiMpule umfaßt.

D*r nmüi«|Httiti ifiwwnrrfrlamf, dar an dar Kl·*··

86 dtr Korrektursaaaltaaf i»*r di· beiden ebenerwähnten feg· anfällt, wird 4*xo* di* hoehinduktiv· Kerr·leturwicklung 37 effektiv so integriert, dad in dar Wicklung 37 «in i* wesentlichen parabolischer Steuerstrom fliegt. Di« übrigen Bauele-■•at· dar Anordnung nach fig, 13 arbeiten in ähnlieaar Weis· wie dia entsprechenden Element· in der Schaltung naoh fig* 1.

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fig. 14 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Kasterkorrekturschal tung nach Fig. 13. In Pig. 14 sind lediglich diejenigen Komponenten der Anordnung, nach Fig. 13 gezeigt, die für das Verständnis dieser Ausführungsform der Erfindung notwendig erscheinen. Gleichartige Komponenten sind jeweils mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet.

Bei der Anordnung nach Fig. 13 ist die Induktivität 30 in Eeihe mit den Ablenkwicklungen 136 und 138 sowie mit der Induktivität 33 geschaltet, so daß der die Induktivität 30 durchfließende Strom I,q die Summe der Ströme I- und I« ist. Mitunter kann es vorteilhaft sein, die Induktivität 30 nur in ßeihe mit der Ablenkwicklung zu schalten. Fig. 14 zeigt eine derartige Anordnung, bei der die Klemme der Wicklung 35 (die in der Schaltung nach Fig. 13 mit der Klemme 142 der Ablenkwicklung gekoppelt ist) stattdessen mit der Klemme 166 gekoppelt ist. Die Klemme der Wicklung 31 (die in der Anordnung nach Fig. 13 an die eine Klemme der Wicklung 35 und an die Klemme 142 der Ablenkwicklung angeschaltet ist) ist stattdessen nur an die Klemme 142 der Ablenkwicklung angeschaltet.

Fig. 15 zeigt eine abgewandelte Schaltungsanordnung für die Erregung der Steuerwicklung 37 des Magnetkreisreaktors nach Fig. 13. Diese Anordnung weicht von der Treiberschaltung nach Fig. 13 in verschiedener Hinsicht ab. Die Sekundärwicklung 172 des Transformators 162 hat in Fig. 15 keinen geerdeten

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Zwischenanschlußj stattdessen ist das Ende 180 dieser Wicklung geerdet. Die Diode 171 läßt einen Teil des Einlaufs 182 der Spannung 179 (Fig· 13) durch, während sie den negativ gerichteten Rücklaufimpuls 184 sperrt. Ein in Reihe mit der Diode 171 geschalteter Regelwiderstand 170' dient für die Regulierung des die Wicklung 37 durchsetzenden Steuerstromes. Der Wert des zwischen die Klemme 86 der Korrekturschaltung und die geerdete Transformatorklemme 180 geschalteten Kondensators 176' ist so gewählt, daß die Steuerwicklung 37 während der Anwesenheit des negativ gerichteten Rücklaufimpulsabschnittes 184 in Resonanz gerät, wenn die Klemme 86 der Steuerwicklung durch Verriegelung der Diode 171 vom Transformator 162 entkoppelt ist.

Fig. 16 zeigt eine andere Ausführungsform der Treiberschaltung für die Steuerwicklung, die ähnlich ausgebildet ist wie die Schaltung nach Pig. 15 und eine Diode 173 enthält, die in Reihe mit einem Regelwiderstand 175 zwischen die Klemme. 86 der Steuerwicklung 37 nach Fig. 13 und Masse geschaltet ist. Diese zusätzlichen Schaltungselemente haben den Zweck, den allgemein parabolischen Steuerstrom I etwas besser zuzuformen.

Dies wird mittels der zusätzlichen Schaltungselemente folgendermaßen erreicht: Wenn die Diode 171 gesperrt und dadurch die Klemme 86 in der beschriebenen Weise von der Wicklung 172 des Bildablenktransformators entkoppelt wird, wird die Diode 173 geöffnet, so daß sie zusammen mit dem Widerstand 175 die

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durch die Resonanz der Steuerwicklung erzeugten Schwingungen dämpft. Bei einer derartigen Anordnung braucht der Kondensator 176" nicht so groß wie der Kondensator 176· in der Anordnung nach Fig. 15 zu sein. Außerdem sorgt die Anordnung in besserer Weise dafür, daß der Strom I_ß für die Steuerwicklung 37 in der gewünschten Weise geformt wird.

Vorstehend sind verschiedene Schaltungsanordnungen beschrieben worden, die eine Korrektur der Rasterverzerrung bei

in vorteilhafter Weise stets weitgehend konstanter Belastung der Treiberschaltung für die Ablenkwicklung ermöglichen.

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Claims (10)

- 26 Pat entansprüche

1.) Schaltungsanordnung für die elektromagnetische Strahlablenkung in Fernsehbildröhren mit einer Ablenkwicklung für die Ablenkung des Elektronenstrahls in einer ersten Richtung mittels eines zyklisch sich ändernden Ablenkstroms der Frequenz f. und einer Einrichtung für die zyklische Ablenkung des Elektronenstrahls in einer zweiten Richtung mit der Frequenz f₂, gekennzeichnet durch ein in Reihe mit der Ablenkwicklung liegendes erstes Impedanzelement, ein mit der Ablenkwicklung parallelgeschaltetes zweites Impedanzeleiuent, und eine Einrichtung, die "bewirkt, daß die Impedanz dieser Impedanzelemente sich während der Ablenkperiode der Frequenz ^2 automatisch gegensinnig ändert.

2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite Impedanzelement Blindwiderstände sind, und daß die Steuereinrich- · tung so angekoppelt ist, daß während einer Ablenkperiode der Frequenz fp der Blindwiderstand des ersten Impedanzelementes automatisch ansteigt und der Blindwiderstand des zweiten Impedanzelementes gleichzeitig absinkt.

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3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i chnet , daß die beiden Impedanzelemente Induktivitäten sind, und daß die Steuereinrichtung einen Kern aus magnetischem Werkstoff veränderlicher Permeabilität enthält, derart, daß während einer Ablenkperiode der Frequenz f„

die beiden Induktivitäten automatisch sich gegensinnig ändern.

4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung einen Kern aus ferromagnetischem Werkstoff mit mehreren Magnetflußwegen enthält, und daß die in Reihe mit der Ablenkwicklung liegende erste Induktivität mit einer Wicklung in einem ersten dieser Magnetflußwege angeordnet ist, derart, daß durch die Steuereinrichtung eine Vormagnetisierung in diesen Magnetflußwegen hergestellt und während einer Ablenkperiode der Frequenz fg die Stärke des Magnetflusses in den beiden Magnetflußwegen automatisch gegensinnig verändert wird.

5.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen ersten, einen Magnetflußweg bildenden Kern aus ferromagnetischem Werkstoff und einen zweiten, einen Magnetflußweg bildenden Kern aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist, daß die erste, in Reihe mit der Ablenkwicklung geschaltete Induktivität mit einer Wicklung im Magnetflußweg des ersten Kernes angeordnet

8 Cl 9 8 U 2 ' ü Λ 3 2

ist, und daß die zweite, mit der Ablenkwicklung parallelgeschaltete Induktivität mit einer Wicklung im Magnetflußweg des zweiten Kernes angeordnet ist, derart, daß die Steuereinrichtung die Magnetflußwege der beiden Kerne vormagnetisiert und während einer Ablenkperiode der Frequenz f„ die Stärke des Magnetflusses in den beiden Kernen gleichzeitig automatisch gegensinnig verändert.

6.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Impedanzelemente Induktivitäten sind und die Steuereinrichtung einen Kern aus magnetischem Werkstoff veränderlicher Permeabilität enthält, wobei die erste, in Reihe mit der Ablenkwicklung liegende Induktivität mit einer Wicklung auf einem ersten Schenkel des Kernes und die zweite, mit der Ablenkwicklung parällelgeschaltete Induktivität auf einem zweiten Schenkel des Kernes angeordnet ist, wobei ferner Schenkel des Kernes vormagnetisiert sind, und wobei die Steuereinrichtung außerdem eine auf einem Schenkel des Kernes angeordnete Steuerwicklung aufweist, derart, daß der Magnetfluß im ersten und im zweiten Kernschenkel automatisch während einer Ablenkperiode der Frequenz f₂ gleichzeitig gegensinnig geändert wird.

7.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz f₂ niedriger als die Frequenz f₁ ist und die Steuereinrichtung einen Kern aus

δ 0 9 B Ü 2 ; Ü 3 3

ferromagnetischem ,Werkstoff enthält, wobei die in Serie mit der Ablenkwicklung geschaltete erste Induktivität eine auf dem Kern angeordnete Wicklung und die mit der Ablenkwicklung parallelgeschaltete zweite Induktivität eine auf dem Kern angeordnete Wicklung aufweisen, und wobei die Steuereinrichtung ferner eine auf dem Kern angeordnete Steuerwicklung enthält, und wobei ferner eine mit der Steuerwicklung gekoppelte G-leichspannungsquelle sowie eine mit der Steuerwicklung gekoppelte Quelle eines Stromes veränderlicher Amplitude vorgesehen sind.

8.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus ferromagnetischem Werkstoff aus einem einen zweifenstrigen Magnetkreis bildenden ersten Kern aus ferromagnetischem Werkstoff und einem einen zweifenstrigen Magnetkreis bildenden zweiten Kern aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, und daß die Steuerwicklung auf einem Schenkel des ersten Kernes und auf einem Schenkel des zweiten Kernes angeordnet ist.

9·) Schaltungsanordnung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichne t, daß der Kern aus ferromagnetischem Werkstoff eine veränderliche Permeabilität aufweist und einen vierfenstrigen Magnetkreis bildet, bei dem jedes Fenster einen von den Schenkeln der benachbarten Fenster räumlich getrennten Schenkel und einen einem Schenkel eines benachbarten Fensters gemeinsamen Sehenkel aufweist} daß die erste Induktivität zwei

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in Serie geschaltete Wicklungen aufweist, von denen die eine auf einem getrennten Schenkel eines ersten Fensters und die andere auf einem getrennten Schenkel eines zweiten Fensters angeordnet ist; und daß die zweite Induktivität aus zwei in Serie geschalteten Wicklungen besteht, von denen die eine auf einem getrennten Schenkel eines dritten Fensters und die andere auf einem getrennten Schenkel eines vierten Fensters angeordnet ist, wobei die Wicklung auf einem dem ersten und dem zweiten Fenster gemeinsamen Kernschenkel und auf einem dem dritten und dem vierten Fenster gemeinsamen Kernschenkel angeordnet und so gepolt ist, daß der in dem ersten und dem zweiten Kernschenkel induzierte Magnetfluß und der im dritten und im vierten Kernschenkel induzierte Magnetfluß automatisch gleichzeitig gegensinnig verändert werden, wenn in der Steuerwicklung ein Steuerstrom fließt, und wobei die Steuerwicklung mit einem den Magnetkern vormagnetisierehden Gleichstrom gespeist wird.

10. ) Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichne t, daß der Kern aus ferromagnetischem Werkstoff in seiner Magnetisierungskurve einen Knick aufweist, der einen Übergangsbereich zwischen einem Bereich verhältnismäßig hoher Permeabilität und einem Bereich verhältnismäßig niedriger Permeabilität bildet.

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