DE965584C

DE965584C - Circuit for the automatic frequency control of the deflection oscillator of television receivers

Info

Publication number: DE965584C
Application number: DES37842A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eduard Luedicke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-02-12
Filing date: 1952-02-13
Publication date: 1957-06-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Schaltung für die automatische Frequenzregelung des Ablenkoszillators, vorzugsweise des Horizontaloszillators von Fernsehempfängern, nach dem Impuls-Zeit-Verfahren. Die Schaltung nach der Erfindung vermeidet bei kleinem Aufwand den Nachteil bekannter Schaltungen, daß die Regelung von der Amplitude der zugeführten Synchronimpulse abhängt.The invention relates to a new circuit for the automatic frequency control of the Deflection oscillator, preferably the horizontal oscillator of television receivers, after Pulse-time method. The circuit according to the invention avoids the with little effort Disadvantage of known circuits that the regulation of the amplitude of the supplied sync pulses depends.

Der Gleichlauf zwischen senderseitiger Bildabtastung und empfangsseitiger Zusammensetzung wird beim heute allgemein im Fernsehrundfunk gebräuchlichen System durch Synchronsignale, die in das Videosignal eingefügt sind, hergestellt. Die Synchronsignale wirken nach ihrer Abtrennung vom Videosignal im Empfänger auf den Vertikalbzw. Horizontaloszillator ein. Sie bestehen der CCIR-Norm entsprechend aus Horizontalsynchronimpulsen von 5,8 ^mS und Vertikalsynchronimpulsen von 186 /is Dauer.The synchronization between image scanning at the sender and composition at the receiving end is in the system commonly used today in television broadcasting by synchronizing signals, the are inserted into the video signal. The sync signals take effect after they have been disconnected from the video signal in the receiver to the vertical or Horizontal oscillator. You insist that CCIR standard according to horizontal sync pulses of 5.8 ^ mS and vertical sync pulses of 186 / is duration.

Im praktischen Betrieb kommen, verursacht durch die Zündfunken- der Verbrennungsmotoren, Funkenbildung von elektrischen Hausgeräten und Interferenzen, Störungen vor. Diese rufen im Videokanal kurzzeitige Störimpulse großer Amplitude hervor, die sich zwischen oder über die Synchronimpulse lagern. Infolge der großen Zeitkonstante des Filters vor dem Vertikaloszillator werden dieIn practical operation, sparks occur due to the ignition sparks of the internal combustion engines from electrical household appliances and interference. These call in the video channel brief glitches of large amplitude emerge between or above the sync pulses to store. Due to the large time constant of the filter in front of the vertical oscillator, the

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kurzen Störspitzen nicht so stark auf ihn einwirken können wie auf den Horizontaloszillator, bei dem man wegen der kurzen Dauer der Horizontalimpulse gezwungen ist, ein Filter kleiner Zeitkonstante zu verwenden.short glitches cannot have as strong an effect on it as on the horizontal oscillator, in which because of the short duration of the horizontal pulses, one is forced to use a filter with a small time constant to use.

Um den Horizontaloszillator gegen Störimpulse unempfindlicher zu machen, sind eine Reihe von Schaltungen entwickelt worden, die unter dem Namen »Automatische Frequenzregelung des Horizontaloszillators (AFC)« bekannt sind. Ihre Grundidee besteht in der Integrierung einer Anzahl der Horizontalimpulse zu einer Regelgleichspannung, die Frequenz und Phase des Horizontaloszillators beeinflußt. Dies geschieht in der Weise, daß die Leitfähigkeit eines oder zweier Röhrensysteme sowohl durch die Horizontalimpulse als auch durch eine Wechselspannung, die vom Horizontaloszillator selbst oder einer ihm folgenden Stufe stammt, beeinflußt wird. Je nach Art dieser WechselspannungTo make the horizontal oscillator less sensitive to interference pulses, there are a number of Circuits have been developed under the name »Automatic frequency control of the horizontal oscillator (AFC) «are known. Their basic idea is to integrate a number of the Horizontal pulses to a DC control voltage, the frequency and phase of the horizontal oscillator influenced. This is done in such a way that the conductivity of one or two tube systems both by the horizontal pulses and by an alternating voltage generated by the horizontal oscillator itself or a stage following it, is influenced. Depending on the type of alternating voltage

so bezeichnet man die Schaltung mit »Sinuswellen-, Sägezahn- oder Impuls-Zeit-Typ«. Während der Sinuswellen- und der Sägezahn-Typ im Prinzip nur die Integration der Horizontalimpulse vermischt mit den Störimpulsen vornehmen, fügt der Impuls-Zeit-Typ noch eine weitere Verbesserung, die zur Unempfindlichkeit gegen Störimpulse beiträgt, hinzu; sie besteht darin, daß Leitfähigkeit der Regelröhre nur während der Dauer der vom Horizontaloszillator abgeleiteten Impulse vorhanden ist, also ein Störimpuls, der nicht zu dieser Zeit auftritt, gar nicht in der Lage ist, eine Beeinflussung der Regelspannung hervorzurufen.so one calls the circuit with »sine wave, Sawtooth or pulse-time type «. While the sine wave and sawtooth types in principle only integrate the horizontal pulses mixed with the interference pulses, adds the Pulse-time type yet another improvement that contributes to the insensitivity to interference pulses, added; it consists in the conductivity of the control tube only during the duration of the Horizontal oscillator-derived pulses are present, i.e. a glitch that does not occur at this time occurs, is not able to influence the control voltage at all.

In Fig. ι ist das Prinzip des Impuls-Zeit-Typs dargestellt. Der Schalter ^₁ wird durch die Horizontalimpulse I₁ vom Sender sowie durch Störimpulse und der Schalter S₂ durch Impulse I₂, die vom Horizontaloszillator abgeleitet sind (Vergleichsimpulsreihe), geschlossen. Im Synchronismus überdecken sich beide Impulsreihen I₁ und I₂ mehr oder weniger, und in Abhängigkeit vom Stromnußwinkel bildet sich am Punkt R eine bestimmte Gleichspannung, die den Horizontaloszillator über die Leitung L in seiner Frequenz regelt. Es ist ersichtlich, daß ein Störimpuls nur dann eine Änderung des Stromflußwinkels hervorrufen kann, wenn er während der Zeit t_v — f _a auftritt. In Fig. 2. ist mit t_v die Breite der Vergleichsimpulse I₂ und mit i_s die der Horizontalsynchronimpulse I₁ und mit t_ü die Überdeckung beider bezeichnet. Der Term (ί_ν = ί#) ist abhängig von der Größe der Nachregelung und beträgt t_v — t_s, vorausgesetzt 5,8 /is bei minimaler und ο ^s bei maximaler Nachregelung; damit kann ein Störimpuls im ungünstigsten Regelfall nur während 9% der Zeilendauer einwirken, ob diese Zeit vor oder hinter dem Horizontalimpuls I₁ liegt, hängt von der Regeleinrichtung des Horizontaloszillators ab.In Fig. Ι the principle of the pulse-time type is shown. The switch ^ ₁ is closed by the horizontal pulses I ₁ from the transmitter and by interference pulses and the switch S ₂ by pulses I ₂ derived from the horizontal oscillator (reference pulse series). In synchronism, both pulse series I ₁ and I ₂ overlap more or less, and depending on the current angle, a certain DC voltage is formed at point R , which regulates the frequency of the horizontal oscillator via line L. It can be seen that an interference pulse can only cause a change in the current flow angle if it occurs during the time t _v - f _a . In FIG. 2, t _v denotes the width of the comparison pulses I ₂ and i _s denotes that of the horizontal sync pulses I _1, and t _u denotes the overlap of both. The term (ί _ν = ί #) depends on the size of the readjustment and is t _v - t _s , provided 5.8 / is for minimum and ο ^ s for maximum readjustment; In the worst case scenario, an interference pulse can only act for 9% of the line duration. Whether this time is before or after the horizontal pulse I ₁ depends on the control device of the horizontal oscillator.

Dieser zusätzliche Vorteil gibt dem Impuls-Zeit-Typ eine gewisse Überlegenheit.This additional advantage gives the pulse-time type some superiority.

Für die technische Ausführung des Impuls-Zeit-Typs sind die Schaltungen nach Fig. 3 und Fig. 4 bekannt. Beide Schaltungen sind mehrfach im Feld eines Fernsehsenders erprobt worden und haben gute Ergebnisse gezeigt. Bezüglich des Aufwandes ist die Schaltung nach Fig. 4 der nach Fig. 3 überlegen, da sie nur ein Röhrensystem als Nachregeleinrichtung enthält. Sie besitzt aber den Nachteil, daß die Regelspannung nicht nur von der Phasenlage, sondern auch von den Amplituden beider Impulsreihen abhängt. Die Schaltung nach der Erfindung soll den geringen Aufwand der Schaltung nach Fig. 4 mit der Amplitudenunabhängigkeit der Schaltung nach Fig. 3 vereinigen.The circuits according to FIGS. 3 and 4 are used for the technical implementation of the pulse-time type known. Both circuits have been tried and tested several times in the field of a television station have shown good results. With regard to the complexity, the circuit according to FIG. 4 is that according to Fig. 3 superior, since it contains only a tube system as a readjustment device. But she owns that Disadvantage that the control voltage depends not only on the phase position, but also on the amplitudes depends on both pulse series. The circuit according to the invention is intended to reduce the cost of the Combine the circuit according to FIG. 4 with the amplitude independence of the circuit according to FIG.

Die Unabhängigkeit von den Amplituden der Impulsreihen wird bei der Schaltung nach Fig. 3 durch Gitterstrombegrenzung, für die Horizontalimpulsreihe am Triodengitter der Röhre Ro₁ (ECH 42) und für die Vergleichsimpulsreihe am Gitter 1 des Hexodensystems von Ro₁ erzielt. Die durch die Impulsbreite bestimmte Gleichspannung an der Anode der Hexode (Punkt R) regelt die Frequenz des Horizontaloszillators Ro₂, der seinerseits die Horizontalendstufe Rö_ä steuert. Beide Systeme von. Ro₁ sind also am Aufbau der Regelspannung beteiligt; die Verbindung vom Gitter der in Ro₁ enthaltenen Triode zum Gitter 3 der Hexode stellt diese Funktion sicher. T₁ ist der Ausgangstransformator für die Horizontalimpulse.The independence from the amplitudes of the pulse series is achieved in the circuit according to FIG. 3 by limiting the grid current for the horizontal pulse series on the triode grid of the tube Ro ₁ (ECH 42) and for the comparison pulse series on the grid 1 of the hexode system of Ro ₁ . The DC voltage determined by the pulse width at the anode of the hexode (point R) regulates the frequency of the horizontal oscillator Ro ₂ , which in turn controls the horizontal output stage Rö _ä. Both systems of. So Ro ₁ are involved in building up the control voltage; the connection from the grid of the triode contained in Ro ₁ to the grid 3 of the hexode ensures this function. T ₁ is the output transformer for the horizontal pulses.

Bei der Schaltung (Fig. 4) werden beide Impulsreihen I₁ und I₂ über C₅ und C₆ dem Steuergitter der Regelröhre 2?ö₄ zugeführt, welches durch eine vom Horizontaloszillator Ro₅ abgeleitete Gittervorspannung so weit negativ gemacht ist, daß nur die Spitzen der Impulse die Regelröhre Ro₁ öffnen. Die am Punkt R für den Horizontaloszillator wirksame Regelspannung hängt also nicht nur von der Impulsbreite, sondern auch von der Höhe der Impulse ab, die die Regelhöhe vom unteren Knick her aussteuern. Diesen Nachteil hat man des geringen Aufwandes wegen gegenüber der Schaltung nach Fig. 3 in Kauf zu nehmen.In the circuit (Fig. 4), both pulse trains I ₁ and I _{2 are} fed via C ₅ and C _{6 to} the control grid of the control tube 2? Ö ₄ , which is made negative by a grid bias voltage derived from the horizontal oscillator Ro ₅ so far that only the Peak of the impulses open the control tube Ro _1. The control voltage effective at point R for the horizontal oscillator therefore depends not only on the pulse width, but also on the height of the pulses that control the control height from the lower bend. This disadvantage has to be accepted because of the low cost compared to the circuit according to FIG. 3.

Es wird davon ausgegangen, daß wie bei den bekannten Schaltungen die Synchronimpulse und die Vergleichsimpulse zur Bildung einer Steuerspannung für die Frequenznachstellung des Oszillators verschiedenen Gittern einer Mehrgitterröhre, vorzugsweise einer Hexode, zugeführt und darin verglichen werden. Dabei kann die Schaltung so ausgebildet werden, daß die eine Impulsreihe, z. B. die Horizontalimpulse, durch Gitterstrombegrenzung am ersten Gitter der Mehrgitterrröhre in ihrer Aussteuerung konstant gehalten wird, und. die zweite Impulsreihe, z. B. die Vergleichsimpulse, durch galvanische Verbindung eines weiteren Gitters der Mehrgitterröhre mit einer in das Gitter-Stromgebiet gesteuerten Elektrode des Oszillators oder einer ihm nachfolgenden Röhre in ihrer Aussteuerung konstant gehalten wird.It is assumed that, as in the known circuits, the sync pulses and the comparison pulses to generate a control voltage for adjusting the frequency of the oscillator various grids of a multi-grid tube, preferably a hexode, fed and therein be compared. The circuit can be designed so that the one pulse series, z. B. the horizontal pulses, through grid current limitation at the first grid of the multigrid tube in their modulation is kept constant, and. the second series of pulses, e.g. B. the comparison pulses, by galvanic connection of another grid of the multi-grid tube with one in the grid current area controlled electrode of the oscillator or a tube following it in their control is kept constant.

Eine für die Durchführung der Erfindung geeignete Schaltung ist in Fig. 5 dargestellt. Hier gelangt die Horizontalimpulsreihe I₁ auf Gitter 1 des Hexodensystems der Röhre Ro₇. Durch Gitterstrom wird dieses so weit vorgespannt, daß das Hexodensystem von Ro₇ völlig gesperrt ist, gleichgültig, welche Spannung an seinem Gitter 3 liegt; nur bei Anwesenheit des Horizontalimpulses I₁ selbst wirdA circuit suitable for practicing the invention is shown in FIG. Here the horizontal pulse series I ₁ arrives at grid 1 of the hexode system of the tube Ro ₇ . This is biased by the grid current to such an extent that the hexode system of Ro _{7 is} completely blocked, regardless of the voltage applied to its grid 3; only in the presence of the horizontal pulse I ₁ itself

die Spannung am Gitter ι (U_Gl) gleich Null und gibt das Hexodensystem für eine Steuerung durch Gitter 3 frei. Würde die Vergleichsimpuls reihe I₂ den Gitter 3 auf die gleiche Art zugeführt werden, so bestünde wegen der Sperrung des Hexodensystems zwischen den Horizontalimpulsen für Gitter 3 allein nicht die Möglichkeit, sich durch Gitterstrom eine Vorspannung selbst aufzubauen. Die Einfügung der Vergleichsimpulsreihe geschieht deshalb so, daß die am Gitter des Horizontaloszillators, der als Sperrschwinger über T₃ mit dem Triodenteil von Ro₇ ausgeführt ist, auftretende Gitterspannung als Vergleichsimpulsreihe dient und dieses Gitter mit Gitter 3 des Hexodensystems von Ro₇ galvanisch verbunden ist. Fig. 6 zeigt die Spannung, wie sie am Gitter des Sperrschwingers und damit auch am Gitter 3 des Hexodensystems auftritt; sie läuft von großen negativen Werten nach Null, bildet durch den Anschwingvorgang desthe voltage at the grid ι (U _Gl ) is zero and releases the hexode system for control by grid 3. If the comparison pulse series I _{2 were} to be fed to the grid 3 in the same way, then because of the blocking of the hexode system between the horizontal pulses, grid 3 alone would not be able to build up a bias voltage itself through grid current. The comparison pulse series is inserted in such a way that the grid voltage occurring on the grid of the horizontal oscillator, which is designed as a blocking oscillator via T ₃ with the triode part of Ro ₇ , serves as the comparison pulse series and this grid is galvanically connected to grid 3 of the hexode system of Ro _7. 6 shows the voltage as it occurs on the grid of the blocking oscillator and thus also on the grid 3 of the hexode system; it runs from large negative values to zero, is formed by the oscillation process of the

ao Sperrschwingers eine Impulsspitze, die sich selbst durch Gitterstrom im Triodensystem begrenzt. Die Kurvenform hat einen Impulsanteil von etwa 20 V und bewirkt, daß durch Gitter 3 das Hexodensystem während der ganzen Zeit mit Ausnahme der Anwesenheit der Impulsspitze vollständig gesperrt ist. Somit ist der Regelvorgang von der Amplitude beider Impulsreihen unabhängig. Die nur durch die Impulsbreite bestimmte Spannung am Arbeitswiderstand W der Hexode (Regelpunkt R) beeinflußt Frequenz und Phase des Horizontaloszillators. Gemäß der Erfindung wird jetzt eine Vereinfachung dadurch erzielt, daß der bei der Schaltungao blocking oscillator a pulse peak that limits itself by grid current in the triode system. The curve shape has a pulse component of about 20 V and has the effect that the hexode system is completely blocked by grid 3 during the entire time, with the exception of the presence of the pulse peak. The control process is therefore independent of the amplitude of both pulse trains. The voltage at the working resistor W of the hexode (control point R) , which is only determined by the pulse width, influences the frequency and phase of the horizontal oscillator. According to the invention, a simplification is now achieved in that the circuit

nach Fig. 4 hinter dem Sperrschwingertransformator T₂ vorhandene Resonanzstabilisierungskreis St durch entsprechende Ausbildung des Sperrschwingertransformators T₃ in Fig. 5 eingespart wird. Dieser Kreis hat die Aufgabe, die Kurvenform am Gitter des Sperrschwingers durch Überlagerung mit einer Sinusspannung so zu ändern, daß der Verlauf der Gitterspannung gegen die Nullinie nicht flach exponentiell, sondern steiler geschieht, um ein stabileres Arbeiten zu erzielen; es gelingt, die Eigenschwingung des Sperrschwingertransformators so zu wählen, daß diese Verhältnisse ohne Resonanzstabilisierungskreis auftreten.According to FIG. 4, the resonance stabilization circuit St present behind the flyback transformer T _{2 is} saved by a corresponding design of the flyback transformer T ₃ in FIG. This circle has the task of changing the shape of the curve on the grid of the blocking oscillator by superimposing a sinusoidal voltage so that the curve of the grid voltage towards the zero line is not flat, exponential, but steeper in order to achieve more stable work; it is possible to choose the natural oscillation of the flyback transformer so that these conditions occur without a resonance stabilization circuit.

Claims

PATENT CLAIM:

Circuit for the automatic frequency control of a deflection oscillator, preferably the horizontal oscillator of television receivers, according to the pulse-time method, in which the sync pulses (I ₁ ) and the comparison pulses (I ₂ ) to generate a control voltage for the frequency adjustment of the oscillator designed as a blocking oscillator different grids a multi-grid tube, preferably a hexode, are supplied and compared therein, characterized in that the flyback transformer (T ₃ ) z. B. is set up by appropriate dimensioning of the resonance frequencies of its windings so that the exponential curve of the grid voltage is superimposed on the zero line, a sinusoidal oscillation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings