NO130141B - - Google Patents

Description

Linearitetskorreksjonskrets.

Foreliggende oppfinnelse angår korreksjonskretser som brukes i avbøyningskretser for billedrør og spesielt kretser for korreksjon av linearitetsforvrengning i fjernsynsbilledrør.

I moderne fjernsynsmottakere som anvender forholdsvis vidvinklede avbøyningssystemer er det ønskelig å ha en lineær av-søkningshastighet for at man skal få et ensartet raster, det vil si et som ikke viser noen sammentrykning eller strekning av det viste bilde. På grunn av den vide avbøyningsvinkél i moderne billedrør må man anvende S-formeteknikk for å frembringe en avbøyningsstrøm som avviker fra en helt lineær bølgeform og som vil gi en lineær avsøkningshastighet. Denne S-forming av avbøyningsstrømmen gir

korreksjon i kantene av billedruten i forhold til midtpartiet.

Det er imidlertid dessuten nødvendig å anvende kretser som i al-minnelighet betegnes som linearitetskorreksjonskretser for å korri-gere for forvrengning av den venstre side av rasteret i forhold til rasterets høyre side. Disse kretser er nødvendige av minst to grunner. For det. første vil den innvendige matstand i avbøynings-spolen frembringe; er. spenning på grunn av strømmen gjennom spolen,

og denne vil øke spolespenningen under en første del av avsøkningen, da spolestrømmen flyter i en første retning, og redusere spolespenningen under den annen del av avsøkningen da spolestrømmen flyter i den motsatte retning. Eor det annet er det vanlig i mange avbøy-ningssystemer å benytte separate ledeanordninger (f.eks. en-diode og en siliconkontrollert likeretter (SCR>) for spolestrømmen under de forskjelliga deler av lyssporintervallet. Disse anordninger har ofte forskjellige ledeegenskaper og en utlikning er nødvendig for at man skal få lineær avsøkning.

Visse tidligere kjente systemer som er blitt anvendt

for å påtrykke en korrigerende spenning på spolen må avstemmes kritisk til avbøyningsfrekvensen (f.eks. 15734 Hz). Andre kjente systemer har benyttet mettbare reaktorer som er koplet i serie med spolen for å danne en korrigerende ikke-lineær impedans under lysspordelen for hver avbøyningsperiode. Disse siste systemer har imidlertid en mettbar reaktor med en separat permanentmagnet som skal sette opp den ensrettede forspenningsfluks som er nødvendig for at reaktoren skal kunne oppvise de asymmetriske egenskaper som er nød-vendige. En mettbar reaktor av den art det her er tale om er beskrevet i U.S. patent nr. 3.283.279.

Disse kretser krever at permanentmagneten skal justeres fysisk for å arbeide riktig. Kretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse krever imidlertid ikke noen slik justering fordi det ikke benyttes en permanentmagnet, mens man i stedet får til den asymmetriske ikke-lineære impedansforandring på en ny måte som skal beskrives nærmere i det følgende.

De kretser som anvender foreliggende oppfinnelse innbefatter en linearitetskorreksjonskrets for anvendelse med generatorer for avbøyningsbølgeformen og for tilførsel av strøm til en avbøynings-vikling,omfattende en første induktans koptet til en avbøyningsspole for å danne en spolestrømbane under i. det minste en del av hver av- bøyningsperiode, og en ytterligere induktans koplet til spolen for å danne en ledende bane for spolestrømmen under bare en annen del av hver avbøyningsperiode.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningen der:

Fig. 1 viser et koplingsskjerna delvis i blokkform, for

en krets der oppfinnelsen anvendes,

fig. 2 viser et koplingsskjerna for en modifikasjon av linearitetskretsen på fig. 1 der oppfinnelsen benyttes,

fig. 3' viser et koplingssk jerna for en annen modifikasjon av kretsen i henhold til oppfinnelsen og

fig. 4 viser, i perspektiv, en mettbar reaktor som kan anvendes i kretsen i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1 har fjernsynsmottakeren en antenne 10 som mottar sammensatte fjernsynssignaler og fører de mottatte signaler til en avstemningsenhet med annen detektor 11. Den avstemte annen detektor 11 omfatter normalt en radiofrekvensforsterker til forsterkning av de mottatte signaler, et blande- og oscillatortrinn for omdannelse av de forsterkede radiofrekvenssignaler til mellomfrekvenssignaler, en mellomfrekvensforsterker og en detektor for avledning av de sammensatte fjernsynssignaler fra mellomfrekvenssignalene. Fjernsynsmottakeren har dessuten en videoforsterker 12.

Den del av det forsterkede sammensatte fjernsynssignal som representerer bildets lysstyrke og som blir forsterket videre av videoforsterkeren 12, påtrykkes styreelektroden (f.eks. katoden) i et billedrør 13. Det sammensatte fjernsynssignal blir også, fra videoforsterkeren 12, påtrykket en synkroniserende signalseparator-krets 14. Signalseparatorkretsen 14 mater vertikale synkroniseringspulser til en signalgenerator 15 for vertikal avbøyning. Den vertikale avbøyningsgenerator 15 er koplet til en vertikal avbøynings-utgangskrets 16 hvis klemmer Y-Y er tilsluttet en vertikal avbøynings-vikling 17 på billedrøret 13.

Horisontale synkroniseringspulser avledes fra synkroni-seringsseparatoren 14 og mates til en fasedetektor 18 som også til-føres et andre signal som i tid er styrt i overensstemmelse med driften av den horisontale oscillator 19. En feilspenning fremkommer i fasedetektoren 18 og påtrykkes den horisontale oscillator 19 for å synkronisere utgangen fra denne med de horisontale synkroniserings pulser. Utgangssignalet som avgis av den horisontale oscillator 19 føres ved hjelp av en transformator 20, til en horisontalavbøynings-krets 25.

En avbøyningskrets 25 av den type som her er vist, er beskrevet i detalj i U.S. patent nr. 3.4 52.244.

En kort beskrivelse skal imidlertid her tas med. Avbøy-ningskretsen en bilateral ledende lyssporkopler med en silikonstyrt likeretter (SCR) 29 og en parallellkoplet diode 30. Lyssporkopleren kopler en forholdsvis stor lagringskondensator 4 9 over en avbøyningsvikling 31 under lysspordelen av hver avbøynings-periode. En første kondensator 28 og en kommuterende induktans 26

er koplet mellom lyssporkopleren og en bilateralt ledende kommuterende koplingsanordning som innbefatter en silikonstyrt likeretter (SCR) 21 parallellkoplet med en diode 22. En ytterligere kondensator 27 er koplet fra koplingspunktet mellom kondensatoren 28 og induktansen 26 til jord. En spenningskilde B+ er koplet til en forholdsvis stor tilførselsinduktans 23 som videre er koplet til punktet mellom den kommuterende induktor 26 og den kommuterende koplingsanordning 21 og 22.

En utgangstransformator 50 med en primærvikling 50p

er koplet over kombinasjonen av avbøyningsviklingen 31, en lineari-tetskorreks jonskrets 40, en nåleputekorreksjonskrets 45 og en kondensator 49. Transformatorens sekundærvikling 50s er koplet til fasedetektoren 18 for å frembringe tilbakeløpspulser som mates til fasedetektoren 18 for styring av driften av oscillatoren 19. En høy-spenningsvikling 15h gir spenningspulser til en høyspenningsmulti-plikator 52 som på sin side er koplet til ultorelektroden 53 i billed-røret 13 for å frembringe en betydelig spenning (f.eks. 20-27000 volt) for akselerasjon av elektronstrålen i billedrøret 13. Lavspennings-enden av primærviklingen 50p er koplet til jord ved hjelp av en be-skyttelseskrets omfattende en diode 54, en motstand 55 og en kondensator 56.

Linearitetskorreksjonskretsen 40 omfatter en selvmettende og mettbar reaktor 4 2 som er koplet i serie med en ensrettende ledeanordning, f.eks. dioden 43, og denne seriekombinasjon 42r 43

er koplet i parallell med en induktans 41. Parallellkombinasjonen 41, 42, 4 3 er koplet i serie med avbøyningsviklingen 31 og kondensatoren 49 -

Etter denne beskrivelse av kretsens oppbygning skal virkemåten for oppfinnelsen forklares nærmere. Når lysspordelen av-hver avbøyningsperiode begynner, vil strømmen som flyter i spolen 31 ha en maksimal verdi på grunn av den tidligere virkning kretsen har der det oppstår utveksling av energi ved resonans mellom induktansene 23 og 26, kondensatorene 27, 28, høyspenningskretsen 52 og avbøyningsviklingen 31. Strømmen på dette tidspunkt i den første retning er vist med pilen som har betegnelsen 1^på fig. 1. På dette tidspunkt (ved begynnelsen av lysspordelen) slutter dioden 30 spolens ledebane som innbefatter linearitetskretsen 40, nåleputekretsen 45 og kondensatoren 49. Man vil se at siden spolestrømmen har en maksi-malverdi og avtar mot null i det øyeblikk lysspordelen begynner, vil det ohmske spenningsfall på grunn av spolens motstand ha sitt maksimum og være av en polaritet som summerer spenningen sammen med spenningen over kondensatoren 49 soitr har en ladning med den polaritet som er angitt i koplingsskjemaet. Den effektive spolespenning øker også på grunn av spenningsfallet over dioden 30. Ser man bort fra virkningen av nåleputekretsen 45 og lineaitetskretsen 40 vil den effektive spolespenning, på sitt maksimum når lysspordelen begynner, ha en retning som søker å være rettet mot strømningsretningen for strømmen 1^. I- et spesielt eksempel er spolemotstanden omtrent 0,4 ohm og topp-til-topp spolestrøm være på 7 amp. Av den grunn vil spolemotstanden frembringe en topp-til-topp spenning på 2,8 volt som kombineres med den påtrykte spolespenning og frembringer sin del i av linearitetsforvrengningen. De foroverrettede spenningsfall for SCR 29 og dioden 20 settes også sammen med den påtrykte spolespenning og vil øke linearitetsforvrengningen.

Like før lysspordelen begynner (det vil si under den siste del av tilbakeløpsperioden) blir dioden 4 3 omvendt forspent og gjort ikke-ledende for å hindre at strøm flyter gjennom reaktoren 42. Når således lysspordelen begynner, vil reaktoren 42 være umettet og vil oppvise en forholdsvis stor impedans og strømmen 1^flyter i første rekke gjennom induktansen 41. Linearitetskorreksjonskretsen 40 'opptrer som en forholdsvis konstant induktans under dette inter-vall. Etterhvert som strømmen 1^avtar mot null avtar også det ohmske spenningsfall og man vil få så godt som ingen linearitetsforvrengning. Når midtpunktet av lysspordelen er nådd, vil strømmen I1ha avtatt til null og ladningen på kondensatoren 49 vil ha et

maksimum og ledningen er i ferd med å bli overført fra dioden 30

til SCR 29.

Nær lysspordelens midtpunkt, som svarer til midten av det avsøkte raster, blir den silikonstyrte likeretter (SCR) 29 ut-løst for å lede ved hjelp av utiøserkretsen 24 som avgir en utløs-ende spenning ved hjelp av viklingen 23s på inngangsreaktoren 23. Straks den annen del av lysspordelen begynner avgir kondensatoren

29 energi til spolen og strømbanen omfatter nåleputekretsen 45, linearitetskretsen 40, spolen 31 og den silikonstyrte likeretter (SCR) 29. Strømmen i spolen 31 blir under den annen del av lysspordelen ført i en retning som er gjengitt med pilen for symbolet 1^

(det vil si motsatt retningen for strømmen 1^). Det. ohmske spenningsfall på grunn av spolemotstanden er nu i en retning som går mot retningen for spenningen over kondensatoren 49 og reduserer derved den effektive spenning over spolen med økende spolestrøm. Videre vil spenningsfallet over den silikonstyrte likeretter (SCR) 29 også ha en retning som reduserer den effektive spolespenning. For å utlikne denne usymmetriske retning av det ohmske spenningsfall i spolen såvel som forskjellen i ledeegenskaper for den silikonstyrte likeretter (SCR) 29 og dioden 20, utgjør linearitetskorreksjonskretsen

.40 under den annen halvdel av lysspordelen en mindre totalinduktans som forandrer seg på en ikke-lineær måte. Når spolestrømmen øker

under den annen halvdel av lysspordelen vil dioden 4 3 føre en økende strøm gjennom den mettbare reaktor 42. Reaktoren 42 er utført slilÆjr at den er selvmettende og vil under den annen del av avsøkningen,™ begynne å forandre seg på en ikke-lineær måte for å modifisere spole-strømmen i den utstrekning det er nødvendig. Det nøyaktige krysnings-punkt, det vil si det punkt der reaktoren begynner å mettes, bestem-mes av verdien for induktansen 41 såvel som av konstruksjonen av

reaktoren 42. Mot enden av lysspordelen, da 1^øker mot sin maksi-malverdi, vil kretsen 40 oppvise en ikke-lineært avtagende induktans. Denne forandring i induktansen utlikner det effektive fall i spenning over spolen 31 på grunn av det ohmske spenningsfall i denne. Induktansen 41 kan gjøres variabel for å frembringe den linearitets-justering som det er behov for for riktig linearitetskorreksjon. Dessuten kan linearitetskorreksjonskretsen 40 modifiseres for å forandre sine egenskaper slik disse er gjengitt på fig. 2 og 3.

På fig. 2 er de tilhørende kretskomponenter nummerert

på samme måte som på fig. 1, men tallet 2 er føyet til foran.

På fig. 2 er induktansen 241 koplet til et uttak like under toppen av reaktoren 24 2. Denne modifikasjon av kretsen 40 som er vist på fig. 1, gjør krysningspunktet mindre følsomt overfor toppverdier i spolestrømmen fordi spolestrømmen flyter i en del av reaktoren 24 2 under begge halvdeler av lyssporintervallet.

På fig. 3 er dioden 34 3 koplet i serie med den lineære induktans 341 og leder strøm under den første del av lyssporintervallet. Denne utformning legger krysningspunktet meget nær midten av lysspordelen fordi reaktoren 34 2 under den annen del av lyssporintervallet leder nesten all spolestrøm mens reaktoren 42 på fig. 1 leder bare en del. av spolestrømmen under den annen halvdel av lyssporintervallet. Reaktoren 342 mettes derfor på et tidligere tidspunkt i avbøyningsforløpet.

Den fysiske oppbygning av den mettbare reaktor 42 på fig. 1 er vist på fig. 4 som komponenten 442. Kjernen 444 har torusform og viklingen er fordelt rundt omkretsen. Andre kjerneformer med en lukket magnetbane kan også anvendes.

Foreliggende oppfinnelse kan, selv om den her er vist

i en SCR-avbøyningskrets som foretrukken utførelse, også like godt anvendes i andre typer kretser, f.eks. der det anvendes transistorer eller vakuumrør.

I den foretrukne utførelse er induktansen 40 på 80 mikrohenry mens den mettbare reaktor 42 har 24 viklinger av nummer 23 tråd rundt en ferrittkjerne med torusform. Reaktoren 42 har en induktans på 1,1 millihenry med en strøm på 10 milliampere og en induktans på 40 mikrohenry når tre ampere flyter i dens vikling. Dioden 4 3 kan f.eks. være av type 40642 fra RCA.

Claims (8)

1. Linearitetskorreksjonskrets for anvendelse med bølge-formgeneratorer for avbøyning Tor tilførsel av strøm til en avbøy-ningsvikling,karakterisert veden første induktans (41) som er koplet til avbøyningsspolen (31) for å tilveiebringe en spolestrømbane under i det minste en del av hver avbøynings-periode,og en andre induktans (42) som er koplet til avbøynings-spolen for å frembringe en ledende bane for avbøyningsstrømmen bare i løpet av en annen del av hver avbøyningsperiode.

2. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i. krav 1,karakterisert veden koplingsanordning (43) som kopler den første (41) og annen (42) induktans parallelt i forhold til hverandre og i serie i forhold til avbøyningsviklingen under minst en del av lyssporintervallet i hver avbøyningsperiode og som kopler bare en av induktansene (41, 42) i serie med avbøyningsviklingen under den annen del av avbøyningsperioden.

3. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 1 og 2,karakterisert vedat den annen induktans (42) er en selvmettende mettbar xeaktor.

4. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 2,karakterisert vedat koplingsanordningen omfatter en ensrettet ledende anordning (43) som er koplet i serie med den mettbare reaktor (42) og at kombinasjonen av disse er koplet i parallell med den første induktans (41).

5. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 2,karakterisert vedat koplingsanordningen innbefatter en ensrettet ledende anordning (343) som er koplet i serie med den første induktans (341) og at denne kombinasjon er koplet i parallell med den mettbare reaktor (342).

6. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 1 og 2,karakterisert vedat koplingsanordningen kopler den første induktans (241) i parallell med i det minste en del av den annen induktans (242) og at kombinasjonen er koplet i serie med avbøyningsspolen (31).

7. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 6,karakterisert vedat den annen induktans (242) er en mettbar reaktor som omfatter et uttak som deler reaktoren i to deler.

8. Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 6 og 7,karakterisert vedat koplingsanordningen innbefatter en ensrettet ledende anordning (243) som er seriekoplet til den mettbare reaktor (242) og ved at den første induktans (241) er koplet til det nevnte uttak på den mettbare reaktor (242) for å danne en kontinuerlig strømbane for spolestrøm, hvilken bane omfatter den nevnte første induktans (241) og den ene av de to deler av den mettbare reaktor (242) . 9- Linearitetskorreksjonskrets som angitt i krav 1 og 6,karakterisert vedat koplingsanordningen kopler den første induktans (241) i parallell med den annen av de to deler av den mettbare reaktor (242) bare under en del av lyssporintervallet.