DE10300165A1

DE10300165A1 - Zeilenablenkschaltung für einen Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE10300165A1
Application number: DE2003100165
Authority: DE
Inventors: Franz Dieterle
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-03-18

Abstract

In einem Fernsehempfänger ist die zeitliche Lage des Zeilenablenkstroms relativ zu der Hinlaufzeit des Videosignals vom Strahlstrom abhängig. Das kann dazu führen, daß gerade senkrechte Kanten im Bild nicht als gerade Kanten auf den Bildschirm dargestellt werden. Zur Beseitigung dieser störenden Abhängigkeit wird eine die Zeitverschiebung des Ablenkstroms gegenüber der Hinlaufzeit darstellende Stellgröße U¶S¶ gewonnen, welche die Phase eines den Endstufentransistor T1 steuernden Sperrimpulses H steuert. Die Zeitverschiebung wird mittels einer Referenzflanke aus dem Nulldurchgang des Ablenkstroms während der Zeilenhinlaufzeit in der Bildmitte gewonnen. Für die Gewinnung der Referenzflanke aus dem Nulldurchgang des Zeilenablenkstroms ia ist ein Transformator 10 vorgesehen, dessen Primärwicklung 11 im Weg des Ablenkstroms ia liegt und an dessen Sekundärwicklung 12 ein doppelseitiger Amplitudenbegrenzer 13, 14 angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeilenablenkschaltung für einen Fernsehempfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Ablenkschaltung ist durch die DE 34 11 505 A1 bekannt.

In einem Fernsehempfänger wird der Bildröhre jeweils während der Zeilenhinlaufzeit das vom Sender empfangene, das Bild darstellende Videosignal zugeführt. Gleichzeitig wird der Ablenkeinheit der Bildröhre während der Zeilenhinlaufzeit der Zeilenablenkstrom zugeführt, so dass das Videosignal während der Zeilenhinlaufzeit entlang einer Zeile auf dem Bildschirm geschrieben wird. Die zeitliche Lage des Videosignals während der Zeilenhinlaufzeit relativ zur Zeilenperiode ist vom Sender vorgegeben und unterliegt keinen Schwankungen aufgrund anderer Parameter der Schaltung. Die zeitliche Lage des Ablenkstroms während der Zeilenhinlaufzeit relativ zur Zeilenperiode ist indessen zum Beispiel von dem jeweiligen Strahlstrom in der Bildröhre abhängig. Das kann zur Folge haben, dass eine gerade, vertikale Kante im Bild nicht als gerade Kante abgebildet wird, sondern Zeilen aufweist, die in Zeilenrichtung nach links oder rechts versetzt sind.

Zur Verringerung dieser für die Bildqualität störenden Abhängigkeit ist es bekannt, aus dem Zeilenablenkstrom während der Hinlaufzeit eine die zeitliche Lage des Ablenkstroms relativ zu der vom Sender vorgegebenen Zeilenperiode darstellende Referenzflanke abzuleiten. Diese Referenzflanke wird in einem Phasenvergleich mit dem vom Sender empfangenen Zeilensynchronimpuls oder einem daraus abgeleiteten zeilenfrequenten Impuls verglichen. Der Phasenvergleich liefert eine Stellgröße, welche die Phase oder die zeitliche Lage des den Zeilenendstufentransistor mit der Zeilenfrequenz sperrenden Sperrimpulses und damit die zeitliche Lage des Zeilenablenkstroms relativ zur Zeilenperiode derart verschiebt, dass die vom Strahlstrom abhängige zeitliche Verschiebung des Zeilenablenkstroms ausgeglichen wird. Die Referenzflanke wird dabei vorzugsweise aus dem Zeilenrücklaufimpuls abgeleitet, der zum Beispiel von der Primärwicklung des Zeilentransformators über einen kapazitiven Spannungsteiler oder von einer Zusatzwicklung des Zeilentransformators abgeleitet wird. Die Form und die Länge des Zeilenrücklaufimpulses sind jedoch abhängig von der jeweiligen bildinhaltsabhängigen Belastung der Hochspannungsquelle. Durch diese Abhängigkeit von dem Bildinhalt wird der Phasenvergleich gestört, so dass gerade vertikale Linien nicht mehr als gerade Linien dargestellt werden.

Zur Verringerung dieser Abhängigkeit ist es aus der DE 34 11 505 A1 bekannt, die Referenzflanke für die zeitliche Lage des Ablenkstroms nicht aus dem Zeilenrücklaufimpuls, sondern aus dem Nulldurchgang des Zeilenablenkstroms während der Zeilenhinlaufzeit abzuleiten. Dieser Nulldurchgang liegt immer an derselben Stelle des wiedergegebenen Bildes, so dass die Beeinflussung der Referenzflanke durch den Strahlstrom oder die Hochspannung verringert oder beseitigt wird. Bei dieser Lösung erfolgt die Auswertung des Nulldurchgangs mit einem im Weg des Zeilenablenkstroms liegenden, oberhalb eines Stromschwellenwertes magnetisch gesättigten Transformator. Der Transformator gelangt nur bei Amplituden des Ablenkstroms unterhalb dieses Stromschwellenwerts in der Nähe von Null aus der Sättigung und liefert dann einen die Referenzflanke darstellenden Nulldurchgangsimpuls. Der Nulldurchgangsimpuls hat jedoch keine für den Phasenvergleich benötigte steile Referenzflanke und muß daher in einer zusätzlichen Schaltung aufbereitet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu schaffen, mit welcher eine bessere zeitliche Übereinstimmung einer Referenzflanke mit dem Nulldurchgang des Zeilenablenkstroms während der Hinlaufzeit erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Zeilenablenkschaltung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung ist für die Gewinnung der den Nulldurchgang des Zeilenablenkstroms während der Zeilenhinlaufzeit anzeigenden Referenzflanke ein Transformator vorgesehen, dessen Primärwicklung im Weg des Ablenkstroms liegt und an dessen Sekundärwicklung ein doppelseitiger Amplitudenbegrenzer angeschlossen ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Referenzflanke mit einer besonders hohen Steilheit erzeugt, die einerseits mit dem Nulldurchgang des Zeilenablenkstroms zeitlich besonders genau übereinstimmt und andererseits eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Störungen bietet, die dem konstanten Bezugspotential der Schaltung, z.B. Erde oder einer festen Gleichspannung, überlagert sind. Die Referenzflanke kann direkt für den Phasenvergleich mit dem Zeilensynchronimpuls verwendet werden, ohne dass zusätzliche Impulsformungsmittel zur Steilheitserhöhung benötigt werden.

Vorzugsweise ist die Sekundärwicklung des Transformators mit einer gegenüber der Impedanz der Sekundärwicklung niederohmigen Impedanz belastet oder kurzgeschlossen. Ein derartiger Transformator, der an der Sekundärwicklung im Kurzschluß betrieben wird, wobei der Strom entsprechend dem Windungsverhältnis transformiert wird, wird auch als Stromtransformator bezeichnet. Durch diese Betriebsart des Transformators als Stromtransformator ist am Ausgang des Amplitudenbegrenzers jeweils während des Nulldurchgangs eine besonders steile Referenzflanke erzeugbar. Dabei ist der Amplitudenbegrenzer vorzugsweise so ausgebildet, dass die Sekundärwicklung durch den Amplitudenbegrenzer bei ausgelöster Amplitudenbegrenzung niederohmig belastet oder kurzgeschlossen ist, während der Transformator bei nicht ausgelöster Amplitudenbegrenzung, also bei kleinen Strömen in der Nähe des Stromnulldurchgangs, hochohmig belastet oder im Leerlauf betrieben ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Amplitudenbegrenzer durch zwei antiparallel geschaltete Dioden gleicher Flußspannung oder Sperrspannung gebildet. Diese Lösung ermöglicht eine besonders einfache Schaltung, die darüber hinaus die Erzeugung einer Referenzflanke mit großer Steigung während des Nulldurchgangs des Ablenkstroms ermöglicht. Zu diesem Zweck sind die Dioden vorzugsweise Dioden mit einer geringen Eigenkapazität und Sperrverzögerungszeit.

Die Dioden können auch in einer integrierten Schaltung (IC) enthalten sein, um den gesamten Schaltungsaufwand weiter zu vereinfachen. Zur Erhöhung der Ansprechschwelle des Amplitudenbegrenzers können auch mehrere Dioden in Reihe geschaltet sein. Die Symmetrieachse der Begrenzerkennlinie kann auch von Null abweichen. Das ist besonders vorteilhaft, wenn der Amplitudenbegrenzer in einem IC ausgebildet ist, da ein IC häufig nur mit einer Betriebsspannung einer einzigen Polarität gespeist wird.

Der Transformator bewirkt zum Beispiel eine Abwärtstransformation des Stroms um einen Faktor in der Größenordnung von 100 bis 200. Der Transformator arbeitet über seinen gesamten Aussteuerbereich im nicht-gesättigten Zustand.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung,
2 Signal-Kurvenverläufe zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach 1,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung, und
4 Signalkurvenverläufe zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach 3.
1 zeigt den aus dem Videosignal abgetrennten Zeilensynchronimpuls Z, einen Zeilenoszillator 1, eine Phasenvergleichsstufe 2, einen steuerbaren Phasenschieber 3, einen zeilenfrequenten Sperrimpuls H, einen Zeilenendstufentransistor T1, einen Zeilentransformator Tr mit einer Primärwicklung 4 und mit einer Hochspannungswicklung 5, einen Gleichrichter 6 zur Erzeugung der Hochspannung U_H an einem Kondensator 7, einen Rücklaufkondensator 8, eine Rücklaufdiode 9, eine Zeilenablenkeinheit AE, einen nicht-gesättigten Transformator 10 mit einer Primärwicklung 11 mit der Windungszahl von 1 und mit einer Sekundärwicklung 12 mit der Windungszahl von 100, zwei als Amplitudenbegrenzer arbeitende Dioden 13, 14 und einen sogenannten Tangenskondensator 15. Der Transformator 10 bewirkt eine Abwärtstransformation des Stroms ia um einen Faktor 100. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Faktor Werte in einem Bereich zwischen 100 und 200 annehmen. Die Wirkungsweise dieser Schaltung wird anhand der 2 erläutert.
Durch periodische, zeilenfrequente Sperrung des Zeilenendstufentransistors T1 durch den zeilenfrequenten Sperrimpuls H wird in der Ablenkeinheit AE der Zeilenablenkstrom ia gemäß 2a erzeugt. Der Ablenkstrom ia weist jeweils nach der halben Zeilenhinlaufzeit Nulldurchgänge N auf. Der Strahlfleck befindet sich zu diesem Zeitpunkt in der Bildschirmmitte.
Bei kleinen Werten der Spannung an der Sekundärwicklung 12 im Bereich des Nulldurchgangs N, bei denen die Flußspannung der Dioden 13, 14 nicht erreicht wird, arbeitet der Transformator 10 im Leerlauf. Sobald die Flußspannung einer der Dioden 13, 14 erreicht ist, ist die Sekundärwicklung 12 durch die jeweils leitende Diode im wesentlichen kurzgeschlossen, so dass der Transformator 10 als Stromtransformator arbeitet. Der Strom in der Primärwicklung 11 wird dabei auf 1/100 seines Wertes herunter transformiert. Wenn im Nulldurchgang N zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4 der Zeilenablenkstrom ia sowie der Strom in der Sekundärwicklung 12 seine Polarität ändert, wird eine der Dioden 13, 14 gesperrt und der Strom nach Ende der Sperrverzögerungszeit von der anderen Diode übernommen. Diese Diode wird sehr schnell in ihre Flußspannung gesteuert, weil der Strom nur die relativ geringe Eigenkapazität von einigen Pikofarad der Diode umladen muß. Durch diese Wirkungsweise wird jeweils eine besonders steile Referenzflanke R im Bereich des Nulldurchgangs N zu den Zeitpunkten t2 und t4 erzeugt. Die negativen Flanken von U1 zu den Zeitpunkten t1, t3 werden nicht ausgewertet. Die positiven Flanken R bei den Zeitpunkten t2 und t4 dienen als Referenzflanke für die zeitliche Lage des Ablenkstroms ia für den Phasenvergleich mit dem von dem Zeilenoszillator 1 erzeugten zeilenfrequenten Impuls in der Phasenvergleichsstufe 2.
In der Phasenvergleichsstufe 2 erfolgt ein Phasenvergleich zwischen einem zu dem Zeilensynchronimpuls Z synchronen Impuls an einem Ausgang des Zeilenoszillators 1 mit den positiven Impulsflanken R oder Referenzflanken. Dadurch wird eine Stellgröße Us gewonnen. Diese steuert über den steuerbaren Phasenschieber 3 die Phase oder die zeitliche Lage des Sperrimpulses H derart, dass in erwünschter Weise über den gesamten Amplitudenbereich des auftretenden Strahlstroms das Videosignal einerseits und der Zeilenablenkstrom ia andererseits während der Zeilenhinlaufzeit eine konstante zeitliche Lage zueinander einnehmen. Die in 2b dargestellten steilen Flanken R der Impulsspannung U1, die durch den Polaritätswechsel des transformierten Ablenkstroms im Stromtransformator 10 erzeugt werden, sind weitgehend störunempfindlich und haben eine gute zeitlich Übereinstimmung mit den Nulldurchgängen N des Zeilenablenkstroms ia. Anstelle der Dioden 13, 14 können allgemein Bauteile mit Diodencharakteristik verwendet werden, z.B. Dioden mit besonders geringer Flußspannung und Eigenkapazität, Transistoren und/oder Zenerdioden. Die Dioden bzw. Transistoren können aus Silizium oder Germanium hergestellt sein.
3 zeigt eine Abwandlung der Schaltung aus 1, die mit einem Spannungsbegrenzer 16 beliebiger Bauart arbeitet. Der Spannungsbegrenzer ersetzt die beiden antiparallel geschalteten Begrenzerdioden 13, 14 aus 1. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Primärwicklung 11 des Stromtransformators 10 eine einzige Windung und die Sekundärwicklung 12 zur Erzielung der benötigten Stromtransformation 200 Windungen. 4a zeigt den Ablenkstrom ia wie in 1. 4b zeigt den Zeilenrücklaufimpuls U2 am Zeilentransformator Tr. 4c zeigt die Impulsspannung U1 am Ausgang des Spannungsbegrenzers 16. Wie in 1 werden die negativen Flanken des Impulses U1 bei t1, t3 unterdrückt und die positiven Flanken bei t2, t4 als Referenzflanken R für den Phasenvergleich in der Phasenvergleichsstufe 2 ausgewertet.

Claims

Zeilenablenkschaltung für einen Fernsehempfänger mit einem elektronischen Schaltelement (T1), dessen Steuerelektrode ein aus dem Zeilensynchronimpuls (Z) abgeleiteter zeilenfrequenter Sperrimpuls (H) zugeführt wird und dessen Ausgangselektrode an die den Zeilenablenkstrom (ia) führende Zeilenablenkspule (AE) angekoppelt ist, wobei durch Phasenvergleich (2) eines aus dem empfangenen Signal abgeleiteten zeilenfrequenten Impulses (Z) und einer aus dem Ablenkstrom (ia) abgeleiteten Referenzflanke (R) eine Stellgröße (Us) gewonnen wird, welche die Phase des Sperrimpulses (H) so steuert, dass ein konstanter zeitlicher Zusammenhang zwischen dem Videosignal und dem Ablenkstrom (ia) während der Zeilenhinlaufzeit gewährleistet ist, wobei die Referenzflanke (R) aus dem Nulldurchgang (N) des Ablenkstroms (ia) während der Zeilenhinlaufzeit abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gewinnung der Referenzflanke (R) ein Transformator (10) vorgesehen ist, dessen Primärwicklung (11) im Weg des Zeilenablenkstroms (ia) liegt und an dessen Sekundärwicklung (12) ein doppelseitiger Amplitudenbegrenzer (13, 14; 16) angeschlossen ist.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklung (12) des Transformators (10) mit einer gegenüber der Impedanz der Sekundärwicklung (12) niederohmigen Impedanz belastet oder kurzgeschlossen ist.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenbegrenzer (13, 14) so ausgebildet ist, dass die Sekundärwicklung (12) durch den Amplitudenbegrenzer (13, 14) bei ausgelöster Amplitudenbegrenzung niederohmig belastet oder kurzgeschlossen ist.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenbegrenzer durch zwei antiparallel geschaltete Dioden (13, 14) gleicher Flussspannung oder Sperrspannung gebildet ist.
Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden (13, 14) Dioden mit einer geringen Eigenkapazität und/oder Flußspannung sind.
Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden (13, 14) in einer integrierten Schaltung enthalten sind.
Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Dioden in Reihe geschaltet sind.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieachse der Begrenzerkennlinie des Amplitudenbegrenzers von Null abweicht.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (10) eine Abwärtstransformation des Stroms (ia) um einen Faktor in der Größenordnung von 100 bis 200 bewirkt.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (10) über seinen gesamten Aussteuerbereich im nicht-gesättigten Zustand betrieben ist.