HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Anwendungsbereich der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine transistorisierte
Treiberschaltung mit einem Horizontalablenkungsausgang
und insbesondere eine Treiberschaltung, die sich speziell
für eine Horizontalablenkungsausgangsschaltung, eine
Leistungsschaltung und dgl. in einer eine Kathodenstrahlröhre
(CRT) verwendenden Anzeigeeinheit eignet, bei der eine hohe
horizontale Ablenkfrequenz vorliegt.
Stand der Technik
-
Fig. 1 ist ein Schaltschema, das eine
Horizontalablenkungsschaltung mit einer dem Stand der Technik entsprechenden
Treiberschaltung 2 für einen Horizontalablenkungsausgang
zeigt. Die Schaltung umfaßt eine
Horizontaloszillatorschaltung 1 zur Ausgabe einer oszillierenden Wellenform Vosc, die
entsprechend einem Horizontal synchronisierungsimpuls P von
einer vorhergehenden Stufe (nicht dargestellt)
synchronisiert ist, einen dem Stand der Technik entsprechenden
Honzontalausgangstransistor 3, eine Dämpfungsdiode 4, einen
Rücklauf-Resonanzkondensator 5, eine Horizontalablenkspule
6, einen S-förmigen Korrekturkondensator 7 und einen
Honzontalausgangstransformator 8 (oder einen
Rücklauf-Transformator). Die Horizontalausgangstreiberschaltung 2 umfaßt des
weiteren einen Horizontalerregungstransistor 9, einen
Basiseingangswiderstand
10 für den Horizontalerregungstransistor
9, einen Dämpfungswiderstand 11, einen Dämpfungskondensator
12, einen Horizontalerregungstransformator 13, einen
Strombegrenzungswiderstand 14 und einen Basiswiderstand 15 für
den Horizontalausgangstransistor 3.
-
Die wie oben beschrieben aufgebaute
Horizontalablenkschaltung findet sich häufig in normalen Femsehempfängern und
dgl., und entsprechend ihrem bekannten Prinzip wird ein
sinus förmiger Haibwellen-Honzontalrücklaufimpuls Vc an
einem Kollektor des Horizontalausgangstransistors 3
generiert, und ein Sägezahnstrom Iy mit einer
Horizontalablenkfrequenz, die mit dem Eingangssynchronisierungssignal
synchronisiert ist, fließt in der Horizontalablenkspule 6.
Da die Horizontalablenkspule 6 am Halsabschnitt (nicht
dargestellt) der CRT angebracht ist, kann sie den
Elektronenstrahl in der CRT in horizontaler Richtung durch den
Sägezahnstrom Iy ablenken.
-
Wird die in der Figur dargestellte Schaltung ausschließlich
als Horizontalablenkschaltung verwendet, so arbeitet die
Einheit 8 als Horizontalausgangstransformator, und an die
Schaltung wird eine Spannung von einer ersten
Gleichspannungsquelle +EB (Gleichspannung +EB) über eine Primärwicklung
8a des Transformators 8 angelegt. Wird die in der Figur
dargestellte Schaltung sowohl als Horizontalablenk- als auch
als Hochspannungsgeneratorschaltung verwendet, so arbeitet
die Einheit 8 als Rücklauf transformator und erzeugt einen
Impuls Vhv, der der Erhöhung entspricht, um die der
Horizontalrücklaufimpuls Vc verstärkt oder auf der Seite einer
Sekundärwicklung 8b hochtransformiert worden ist. Der Impuls
Vhv wird dann zu einer hohen Gleichspannung gleichgerichtet,
die an die Anode der CRT zu deren Ansteuerung angelegt wird.
-
Die Funktionsweise der Horizontalausgangstreiberschaltung 2
und des Horizontalausgangstransistors 3 werden nunmehr
beschrieben.
-
Wenn die von der Horizontalschwingschaltung 1 abgegebene
Schwingungswellenform Vosc über einen Anschluß T an eine
Seite des Basiswiderstands 10 gelegt wird, geht der
Horizontalerregertransistor 9 auf EIN, d.h. er wird leitend, wenn
Vosc auf einem hohen Pegel liegt, und an seinem Kollektor
wird die Erregerwellenform Vcd generiert. Der Dämpfungs
widerstand 11 und der Kondensator 12 dienen dazu, ein
überschwingen der Erregerwellenform Vcd zu verhindern, wenn der
Horizontalerregertransistor 9 gesperrt ist. Eine Seite einer
Primärspule 13a des Horizontalerregungstransformators 13 ist
über den Strombegrenzungswiderstand 14 mit der
Gleichspannungsquelle +EB verbunden.
-
Eine Wellenform mit der gleichen Polarität wie die
Erregerwellenform Vcd wird in einer Sekundärspule 13b des
Horizontalerregungstransformators 13 generiert. Diese Wellenform
bewirkt einen Basisstrom Ib über den Basiswiderstand 15 an
den Horizontalausgangstransistor 3. Dieser Basisstrom Ib
veranlaßt den Horizontalausgangstransistor 3, eine EIN/AUS-
Schaltoperation auszuführen, und das Schalten des
Horizontalausgangstransistors 3 bewirkt, daß die in Fig. 1
dargestellte Schaltung insgesamt als eine
Horizontalablenkschaltung arbeitet.
-
Fig. 2 zeigt beispielhaft die Funktionen der
Horizontalablenkschaltung. Wird der Ausgang Vosc der in Fig. 2A
dargestellten Horizontalschwingschaltung 1 an den
Horizontalerregungstransistor 9 gelegt, so geht dieser während der
Dauer, während der Vosc auf dem hohen Pegel liegt, zuzüglich
einer Speicherzeit tsd, die von einer dem
Horizontalerregungstransistor 9 inhärenten Charakteristik vorgegeben wird,
in den Zustand EIN. Als Ergebnis wird die am Kollektor des
Horizontalerregungstransistors 9 generierte Wellenform Vcd
eine Rechteckwelle, wie in Fig. 2B dargestellt.
-
Während der Dauer, in der die Wellenform Vcd auf einem hohen
Pegel liegt, wird eine Spannung an einer Seite der
Sekundärspule 13b des Horizontalerregungstransformators 13, die mit
dem Basiswiderstand 15 verbunden ist, positiv. Dann fließt
während der Dauer des hohen Pegels der Wellenform Vcd der
Basisstrom Ib des Horizontalausgangstransistors 3 in
positiver Richtung, wie in Fig. 2C dargestellt, und bringt den
Horizontalausgangstransistor 3 in den Zustand EIN, so daß
dessen Kollektor-Emitter-Strecke leitend wird.
-
Der Basisstrom Ib geht auch dann nicht plötzlich auf den
Pegel Null, wenn die in Fig. 2B dargestellte
Spannungswellenform Vcd in Klemmung geht, sondern in negativer
Richtung bezogen auf den Nullpegel über und geht dann nach
positiv, um zu Null zu werden, wenn die Speicherzeit tso des
Horizontalausgangstransistors 3 abläuft, wie in Fig. 2C
dargestellt. Der Zustand EIN des Horizontalausgangstransistors
3 hält an, bis die Speicherzeit tso endet. Dementsprechend
fließt der Kollektorstrom Ic des
Horizontalausgangstransistors 3 weiterhin bis zum Endpunkt der Speicherzeit tso, der
in Fig. 2D mit einer durchgezogenen Linie markiert ist.
-
Wenn die Speicherzeit tso endet und der Kollektorstrom Ic
Null wird, wird ein sinusförmiger
Halbwellen-Horizontalrücklaufimpuls Vc wie in Fig. 2E dargestellt, am Kollektor
generiert. Geht dieser Impuls Vc auf den Nuilpegel zurück,
beginnt der Dämpfungsstrom Id automatisch zu fließen, wie
durch die gestrichelte Linie in Fig. 2D dargestellt, und
geht glatt in den Kollektorstrom Ic über. Als Ergebnis nimmt
der Strom Iy, der in der Horizontalablenkspule 6 fließt,
eine Sägezahnform an, in der Kollektorstrom Ic, der
Dämpfungsstrom Id und ein (nicht dargestellter) Strom, der im
Rücklauf-Resonanzkondensator 5 fließt, zusammengesetzt sind
(siehe Fig. 2F). Diese Sägezahnwelle Iy lenkt den
Elektronenstrahl der CRT in horizontaler Richtung ab.
-
Die wie in Fig. 1 dargestellt aufgebaute
Horizontalablenkschaltung arbeitet einwandfrei, vorausgesetzt, die Horizon
talablenkfrequenz ist niedrig, z.B. 15,73 kHz für normale
Fernsehempfänger
-
-Bei den seit kurzem für CAD und dgl. verwendeten
Bildanzeigeeinheiten sind jedoch die Horizontalablenkfrequenzen auf
beispielsweise 84 kHz, 97 kHz und 128 kHz im Zuge einer
Tendenz zur Erfüllung der gestiegenen Anforderungen an eine
höhere Auflösung der Bilder zu schaffen, erhöht worden. Wird
eine solche Horizontalablenkfrequenz in diesem Maße erhöht
(bei Verkürzung der Horizontalablenkzeit th), wird der Wert
der obengenannten Speicherzeit tso kritisch. Bei einer
Honzontalablenkfrequenz von beispielsweise 100 kHz, d.h. die
Horizontalablenkzeit th beträgt etwa 10 µs, wird die
Speicherzeit tso etwa halb so groß wie die Horizontalablenkzeit
th, da die Speicherzeit tso eines
Horizontalausgangstransistors im allgemeinen etwa 4 bis 5 µs beträgt, und die in
Fig. 2 dargestellten Funktionen können nicht ausgeführt
werden. Um daher mit einer so hohen Horizontalablenkfrequenz
arbeiten zu können, muß die Speicherzeit tso so weit wie
möglich verkürzt werden.
-
Zum Verkürzen der Speicherzeit tso ist ein Verfahren
bekannt, bei dem ein inverser Basistrom Ibn (Fig. 2C) erhöht
wird, um überschüssige Träger aus der Basisschicht des
Transistors 3 auszutragen. Das bedeutet, daß dann, wenn der
Absolutwert des inversen Basisstroms von Ibn1 auf Ibn2
erhöht wird, die Speicherzeit tso von tso1 auf tso2 verkürzt
wird (Fig. 3).
-
Es ist jedoch schwierig, bei dem in Fig. 1 dargestellten
Stand der Technik nur den Wert des inversen Basisstroms zu
erhöhen. Der inverse Basistrom Ibn kann beispielsweise
erhöht werden, wenn das Wicklungsverhältnis des
Horizontalerregungstransformators 13 erhöht wird, wobei allerdings
gleichzeitig der Basisstrom Ibp in Vorwärtsrichtung
ebenfalls zunimmt. Nimmt der Basisstrom Ibp in Vorwärtsrichtung
zu, so entwickelt sich ein proportionaler
Übersättigungszustand, der eine Verlängerung der Speicherzeit tso
verursacht.
-
Das Vorliegen einer Streumduktivität der Sekundärwicklung
13b des Horizontalerregungstransformators 13 stellt
ebenfalls ein Problem dar. Die Streumduktivität verringert die
Steilheit der Wellenform des inversen Stroms Ibn und
verlängert die Zeit für das Austragen aller überschussigen
Träger, d.h. die Speicherzeit tso.
-
Deshalb wird eine Einrichtung zum zwangsweisen Induzieren
des inversen Basisstroms Ibn unabhängig von der Auslegung
des Horizontalerregungstransformators 13 für eine
Horizontalablenkschaltung benotigt, die in einer hochauflösenden
Anzeigeeinheit verwendet wird, in der hohe
Horizontalablenkfrequenzen vorliegen.
-
Fig. 4 ist ein Schaltschema, das den Hauptteil der
Horizontalausgangstreiberschaltung zeigt, in dem eine Einrichtung
zum zwangsweisen Induzieren des inversen Basisstroms Ibn
vorgesehen ist. Diese wird in der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. 61-20474/1986 beschrieben, die die Anmelderin
der vorliegenden Erfindung hiermit einbezieht. Zu dieser
Schaltung werden ein zweiter Basiswiderstand 16, eine Ibn-
Induzierungsschaltung 17, eine Taktgeberschaltung 18 und
eine Gleichspannungsquelle -E neu hinzugefügt. Die Ibn
Induzierungsschaltung 17 ist ein Typ einer
Gate-Ansteuerschaltung, die während der Dauer der vorgenannten
Speicherzeit tso leitend wird, und bewirkt, daß der inverse
Basisstrom Ibn durch den Widerstand 16 zur Gleichspannungsquelle
-E fließt. Die Taktgeberschaltung 18 gibt eine Rechteckwelle
Vdn entsprechend einer horizontalen Ablenkperiode aus und
bestimmt die Taktung der Gatefunktion der
Ibn-Induzierungsschaltung 17.
-
Eine solche Schaltungsanordnung läßt einen ausreichenden
inversen Basisstrom Ibn zur negativen Spannungequelle -E
fließen und gestattet die Verkürzung der Speicherzeit tso.
-
Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung gab es jedoch das
Problem, daß die Schaltungskonfiguration relativ zu der
Einrichtung, die zum zwangsweisen Induzieren des inversen
Basisstroms Ibn vorgesehen ist, zu komplex und zu groß war.
-
Außerdem verursacht der Horizontalerregungstransformator 13
in der Horizontalausgangstreiberschaltung 2, der die
Schaltoperation anhand der hochfrequenten Rechteckwelle bewirkt,
bei beiden in Fig. 1 und 4 dargestellten Schaltungen einen
erheblichen Leistungsverlust in seinem Kern, sofern nicht
ein teueres Kemmaterial mit hervorragenden
Hochfrequenzeigenschaften verwendet wird.
-
Des weiteren wird ein Strom in der Primärwicklung 13a des
Horizontalerregungstransformators 13 plötzlich unterbrochen,
so daß in der primärseitigen Spannungswellenform Vcd
Transienten aufgebaut werden. Wenn ein Spitzenwert der
Transienten die maximal zulässige Spannung am Kollektor des Horizon
talerregungstransistors 9 überschreitet, wird dieser dadurch
beschädigt. Deshalb ist eine aus dem Widerstand 11 und dem
Kondensator 12 bestehende Dämpfungsschaltung erforderlich.
Die Bereitstellung der Dämpfungsschaltung hat jedoch das
Problem mit sich gebracht, daß am Widerstand 11 ein Verlust
entsteht und die Spannungswellenform Vcd einen langsamen
Anstieg aufweist. Durch letzteres nimmt der Kollektorverlust
des Horizontalerregungstransistors 9 zu, wodurch wiederum
die Effektivität der Schaltung insgesamt abnimmt.
-
Die US-A 4 224 535 beschreibt eine effiziente
Basistreiberschaltung für einen hohe Ströme schaltenden Transistor. Der
hohe Ströme schaltende Transistor, der eine Last in seinem
Kollektorkreis regelt, erhält von einer Treiberschaltung
einen ausreichend hohen Basisstrom, um den Transistor
leitend zu machen. Mit der Basis des Transistors sind eine
verlustarme Induktivität und zwei Schalter in der Weise
verbunden, daß dann, wenn die Schalter nichtleitend sind,
Strom von der Induktivität zur Basis des Transistors fließt,
um diesen leitend zu machen, wodurch die Last angesteuert
wird.
-
Zwischen einer Quelle mit einem relativ hohen
Gleichspannungspotentials und der Induktivität eingeschaltete Regler
liefern in Verbindung mit dem einseitig wirksamen
Rückführungspfad einen Gleichstrom zur Induktivität, so daß dann,
wenn die Regler nichtleitend sind, der Strom von der Basis
des hohe Ströme schaltenden Transistors abgezogen wird und
durch den einseitig wirksamen Rückführungspfad und die
verlustarme Induktivität fließt.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
kostengünstige Horizontalausgangstreiberschaltung bereitzustellen,
die die Verkürzung der Speicherzeit tso des als
Schalteinrichtung dienenden Transistors mittels einer einfachen
Schaltungsanordnung in der Weise gestattet, daß seine
Schaltgeschwindigkeit verbessert wird, ohne dadurch die
Effektivität der Horizontalausgangsschaltung zu
beeinträchtigen.
-
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Horizontalausgangstreiberschaltung bereitzustellen, die eine
hohe Horizontalablenkungsfrequenz liefert und sich für eine
Leistungsschaltung eignet, die mit hoher
Schaitgeschwindigkeit arbeitet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Zur Lösung der obigen Aufgaben umfaßt eine Treiberschaltung
-zum Treiben einer Horizontalausgangsschaltung, die über
einen Transistor mit einer Speicherzeit, einer AUS-Zeit und
einer EIN-Zeit zum Ausführen von EIN/AUS-Schaltoperationen
verfügt, eine zwischen dem Emitter und der Basis des
Transistors eingeschaltetes Reaktanz, eine Spannungsquelle zum
Induzieren eines inversen Basisstroms in dem Transistor und
eine zwischen der Basis des Transistors und der
Spannungsquelle eingeschaltete Schalteinrichtung. Die
Schalteinrichtung veranlaßt die EIN/AUS-Schaltoperationen des Transistors
in der Weise, daß die Schalteinrichtung während der
Speicher- und der AUS-Zeit des Transistors leitend und während
der EIN-Zeit des Transistors, die die Speicherzeit nicht
beinhaltet, nichtleitend wird.
-
Bei der Treiberschaltung kann die Reaktanz eine Induktivität
sein, und die Schalteinrichtung besitzt einen Anschluß für
den Empfang eines Treibereingangssignals sowie ein
Halbleiterschaltelement, das von dem Treibereingangssignal
gesteuert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 ist ein Schaltschema, das eine
Horizontalablenkschaltung mit einer dem Stand der Technik entsprechenden
Horizontal ausgangs treiberschaltung
zeigt;
-
Fig. 2 zeigt beispielhaft die Funktionen der dem Stand der
Technik entsprechenden Horizontalablenkschaltung nach
Fig. 1;
-
Fig. 3 zeigt beispielhaft die Funktion der dem Stand der
Technik entsprechenden Horizontalablenkschaltung nach
Fig. 1;
-
Fig. 4 ist ein Schaltschema, das einen Hauptteil einer
anderen dem Stand der Technik entsprechenden
Horizontalausgangstreiberschaltung darstellt, in der eine Einrichtung
zum zwangsweisen Induzieren eines inversen Basisstroms
vorgesehen ist;
-
Fig. 5 ist ein Schaltschema eines ersten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 6 zeigt beispielhaft die Funktionen des ersten
Ausführungsbeispiels; und
-
Fig. 7 ist ein Schaltschema eines zweiten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nunmehr
bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
-
Fig. 5 ist ein Schaltschema, das ein erstes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine
Horizontalablenkschaltung kann verwirklicht werden, indem die dem
Stand der Technik entsprechende Horizontaltreiberschaltung,
die in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie eingeschlossen
ist, durch diese Schaltung ersetzt wird.
-
Die Schaltung von Fig. 5 umfaßt einen Feldeffekttransistor
des MOS-Typs (im folgenden als "MOSFET" bezeichnet) 19, bei
dem es sich um ein Erregungsschaltelement handelt, eine
Schwungradspule 20, einen ersten Strombegrenzungswiderstand
21, einen zweiten Strombegrenzungswiderstand 22, einen
Honzontalausgangstransistor 3, der identisch dem dem Stand der
Technik entsprechenden ist, und eine Gleichspannungsquelle
-E mit negativer Polarität bezogen auf den Emitter des
Transistors 3 zum Induzieren eines inversen Basisstroms im
Honzontalausgangstransistor 3.
-
Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist der Emitter des
Horizontalausgangstransistors 3 an Erde gelegt, und die Basis ist
über den zweiten Gleichstrombegrenzungswiderstand 22 und die
in Reihe geschaltete Schwungradspule 20 geerdet. Die Basis
ist außerdem über den ersten
Gleichstrombegrenzungswiderstand 21 mit dem Drain des MOSFET 19 verbunden. Die Source
des MOSFET 19 ist mit der Gleichspannungsquelle -E
verbunden.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 sollen nunmehr die Funktionen
der Schaltung erläutert werden. Fig. 6A ist ein
Wellenformdiagramm einer Rechteckwelle Vosc2, die über einen Anschluß
T an das Gate des MOSFET 19 gelegt wird. Obwohl sich diese
Rechteckwelle Vosc2 von der oszillierenden Wellenform Vosc
hinsichtlich Impulsbreite und Spannungspegel mehr oder
weniger unterscheidet, ist sie mit der Rechteckwelle, die
entsprechend dem Horizontal synchronis ierungssignal P
synchronisiert ist, so gut wie identisch und kann von der gleichen
Horizontaloszillatorschaltung wie der dem Stand der Technik
entsprechenden generiert werden.
-
Der Spannungswert der Rechteckwelle Vosc2 während der Dauer
des hohen Pegels ist größer als der der Sourcespannung des
MOSFET 19 (hier der Spannungswert von -E) in positiver
Richtung, so daß der MOSFET 19 während der Dauer dieses hohen
Pegels zwischen Drain und Source den EIN-Zustand annimmt.
Dementsprechend wird die Wellenform der Drain-Spannung Vdd
des MOSFET 19 wie die in Fig. 6B dargestellte, wobei sich
der MOSFET 19 während der Zeitdauer ton im EIN- d.h. im
leitenden Zustand befindet, so daß die Drain-Spannung während
dieser Zeit nach unten gezogen und somit -E ist.
-
Der inverse Basisstrom Ibn fließt während der Anfangsphase
ton von der Basis des Horizontalausgangstransistors 3 durch
den ersten Gleichstrombegrenzungswiderstand 21 und den
MOSFET 19 zur Gleichspannungsquelle -E. Gleichzeitig fließt
ein Strom IL von der Schwungradspule 20 und dem zweiten
Gleichstrombegrenzungswiderstand 22 durch den ersten
Gleichstrombegrenzungswiderstand 21 und den MOSFET 19 zur
Gleichspannungsquelle -E.
-
Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Wellenform des Basisstroms Ib
des Horizontalausgangstransistors 3 die in Fig. 6C
dargestellte Form an. Mit dem Ablauf der Speicherzeit tso des
Horizontalausgangstransistors 3 und nach dem Austragen der
überschüssigen Ladungsträger in der Basisschicht wird der
Wert des Basisstroms Ib Null. Der in der Schwungradspule 20
fließende Strom IL fließt jedoch während der Zeitdauer ton
weiter, in der sich der MOSFET 19 im EIN-Zustand befindet,
wie aus Fig. 6D ersichtlich ist.
-
Danach wechselt die Rechteckwelle Vosc2 zu einer Zeitdauer
mit niedrigem Pegel toff, wodurch der MOSFET 19 in den AUS-
Zustand geht. Der aus der Schwungradspule 20 fließende Strom
IL fließt auch dann, wenn sich der MOSFET 19 im AUS-Zustand
befindet, weiterhin als vorwärtsgerichteter Basisstrom Ibp
zur Basis des Horizontalausgangstransistors 3. Während der
Zeitdauer toff sind deshalb die Werte des Basisstroms Ib und
des Stroms IL aus der Schwungradspule 20 nahezu identisch,
und die Wellenformen der Ströme Ib und IL sind wie in Fig.
6C bzw. 6D dargestellt.
-
Als Ergebnis ist die Wellenform des im MOSFET 19 fließenden
Drain-Stroms Idd wie in Fig. 6E dargestellt. Der aus dem
Drain-Strom Idd und dem Basisstrom Ib zusammengesetzte Strom
wird der Strom IL der Schwungsradspule 20.
-
Der erste Gleichstrombegrenzungswiderstand 21 begrenzt den
inversen Basisstrom Ibn und den vorwärtsgerichteten
Basisstrom Ibp, und der zweite Gleichstrombegrenzungswiderstand
22 begrenzt hauptsächlich den Wert des vorwärtsgerichteten
Basisstroms Ibp.
-
Dies führt dazu, daß, wie in Fig. 6F dargestellt, der MOSFET
19 während der Zeitdauer ton, die der Speicherzeit tso plus
einer nachfolgenden AUS-Zeit des
Horizontalausgangstransistors 3 entspricht, in den EIN-Zustand geht und dann während
der Zeitdauer toff, die einer EIN-Zeit des
Horizontalausgangstransistors 3 entspricht, in der die Speicherzeit tso
nicht enthalten ist, in den AUS-Zustand geht. Die EIN/AUS-
Operation des Horizontalausgangstransistors 3 wird
entsprechend der obigen Operation des MOSFET 19 bewirkt.
-
Wie aus Fig. 60 zu ersehen ist, hat der Basisstrom Ib des
Horizontalausgangstransistors 3 in diesem
Ausführungsbeispiel die gleiche Wellenform wie der Basisstrom Ib des dem
Stand der Technik entsprechenden Beispiels (siehe Fig. 2C).
-
Demzufolge kann das vorliegende Ausführungsbeispiel als
Horizontalausgangstreiberschaltung für eine
Horizontalausgangsschaltung verwendet werden. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel weist jedoch verschiedene nachstehend
aufgeführte hervorragende Effekte auf, die in dem dem Stand der
Technik entsprechenden Beispiel nicht zu sehen sind:
-
a) Erstens ist keine Induktivitätskomponente wie in der dem
Stand der Technik entsprechenden Schaltung
(Induktivitätskomponente des Horizontalerregungstransformators 13) im
Strompfad des inversen Basisstroms Ibn des
Horizontalausgangstransistors 3 enthalten. Deshalb findet die durch die
geringere Steilheit der Wellenform des inversen Basisstroms
Ibn bedingte Zunahme der Speicherzeit tso nicht statt.
Außerdem kann der Wert des inversen Basisstroms Ibn als eine
Auslegungsoption durch die Werte der Gleichspannungsquelle-E
und des ersten Gleichstrombegrenzungswiderstands 21 frei
bestimmt werden. Dementsprechend kann der Wert des inversen
Basisstroms Ibn im Gegensatz zu dem vorwärtsgerichteten
Basisstrom Ibp ausreichend groß sein, so daß die Speicherzeit
tso verkürzt und die Schaltgeschwindigkeit des
Horizontalausgangstransistors 3 verbessert werden kann.
-
b) Der in der Schwungradspule 20 fließende Strom IL ist
nahezu ein Gleichstrom, wie aus Fig. 6D ersichtlich ist, so
daß Wicklung und Kern der Spule weniger kritisch sind. Und
da keine abrupte Änderung des Stroms IL stattfindet, d.h.
keine Stoßspannung generiert wird, ist folglich keine
Dämpfungsschaltung
wie bei dem dem Stand der Technik
entsprechenden Beispiel erforderlich. Deshalb entsteht kein Verlust
aufgrund der sonst vorgesehenen Dämpfungsschaltung. Außerdem
gibt es kein Überschwingen der von der Schwungradspule 20
generierten Stoßspannung, wodurch der MOSFET 19 niedrige
maximale Leistungsdaten haben und sein Widerstand im EIN-
Zustand verringert werden kann. Dementsprechend kann der
Verlust auch hier verringert und die Effizienz der
Ablenkungsschaltung insgesamt verbessert werden.
-
c) Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, läßt das vorliegende
Ausführungsbeispiel eine im Vergleich zu der
Horizontalausgangstreiberschaltung 2, bei der es sich um eine dem Stand
der Technik entsprechende Schaltungsregelung handelt,
erheblich vereinfachte Schaltungsstruktur zu. Dementsprechend
bedient sich die Schaltung dieses Ausführungsbeispiels einer
leichten, miniaturisierten Ablenkungsschaltung.
-
d) Bei der Schwungradspule 20 handelt es sich nicht um einen
Transformator, sondern um eine Spule mit einer einzigen
Wicklung, was hinsichtlich Größe und Kosten im Vergleich zum
Horizontalerregungstransformator 13 des dem Stand der
Technik entsprechenden Beispiels vorteilhaft ist.
-
Obwohl bisher ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden
ist, das einen MOSFET als Erregungsschaltelement verwendet,
ist das Erregungsschaltelement nicht auf MOSFETS begrenzt.
Als Erregungsschaltelement kann jedes Element dienen,
beispielsweise ein normaler Bipolartransistor, vorausgesetzt,
seine Speicherzeit ist so gering wie die eines MOSFET.
-
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, in dem ein
anderes Element als ein MOSFET als Erregungsschaltelement
verwendet wird. Mit den Bezugszeichen des ersten
Ausführungsbeispiels übereinstimmende Bezugszeichen kennzeichnen
gleiche Teile; mit 23 ist ein npn-Transistor als
Erregungsschaltelement, mit 24 dessen Basiswiderstand und mit 25 eine
Klemmdiode gekennzeichnet.
-
Wird die obengenannte Rechteckwelle Vosc2 über den Anschluß
T an ein Ende des Basiswiderstand 24 gelegt, so führt der
Transistor 23 Schaltoperationen aus, und ein Basisstrom, wie
in Fig. 60 gezeigt, fließt in gleicher Weise wie im ersten
Ausführungsbeispiel in der Basis des
Horizontalausgangstransistors 3.
-
Die Diode 25, die zwischen Kollektor und Basis des
Transistors 23 eingeschaltet ist, bildet eine bekannte Schaltung,
die als Klemmdiode zur Minimierung der Speicherzeit des
Transistors 23 fungiert.
-
Die am Kollektor des Transistors 23 generierte Spannung ist
ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel eine niedrige
Spannung ohne transiente Spitzen. Demzufolge kann eine Schottky-
Diode mit einer niedrigen maximalen Nennspannung und einer
niedrigen zulässigen Spannung in Durchlaßrichtung als die
-
Diode 25 verwendet werden. Deshalb kann einen Klemmen durch
die Diode 25 zuverlässig bewirkt werden und die Speicherzeit
des Transistors 23 entsprechend kurz sein.
-
Die Horizontalausgangstreiberschaltung der vorliegenden
Erfindung ist damit für eine Horizontalausgangsschaltung
geeignet, bei der eine hohe Ablenkfrequenz vorliegt. Darüber
hinaus kann die Horizontalausgangstreiberschaltung, die
solche Schaltoperationen ausführt, auf vielfältige Weise in
verschiedenen Schaltungsanordnungen für hochschnelle
Schaltvorgänge eingesetzt werden, wie etwa als Ansteuerung eines
Leistungstransistors in Schaltreglern.
-
Wie oben beschrieben, erlaubt die erfindungsgemäße
Horizontalausgangstreiberschaltung, die solche Schaltoperationen
ausführt, die tatsächliche Verkürzung der Speicherzeit des
Transistors&sub1; der als Schaltelement dient, und die
Verbesserung von dessen Schaltgeschwindigkeit mittels einer
einfachen Schaltungsanordnung, ohne dabei die Effektivität der
Schaltung insgesamt zu beeinträchtigen. Damit ermöglicht die
Verwendung der Schaltung, die solche Schaltoperationen
ausführt, eine erhebliche Verbesserung der Leistung sowie die
Miniaturisierung, Gewichts- und Kostenverringerung solcher
Schaltungen in ihrer Funktion als
Horizontalausgangsschaltung, die mit einer hohen Horizontalablenkfrequenz arbeitet,
und als Leistungsschaltung, die hochschnelle
Schaltoperationen ausführt.