DE4114740A1 - Horizontal-ablenkeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontal-Ablenkein­ richtung, die einen Elektronenstrahl in einer Horizontal­ richtung zum Abtasten einer Bildröhre ablenkt, und insbeson­ dere auf eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Korrektur einer Horizontalbreite sowie einer kreuzweisen Kissenverzeichnung einer Schirmanzeige in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von Horizontal- und Vertikalfrequenzen.

Es sind herkömmliche Anzeigegeräte bekannt, bei denen sowohl die Vertikal- als auch die Horizontalfrequenz so eingerich­ tet sind, daß sie einer einzigen Frequenz entsprechen. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer bei einem her­ kömmlichen Anzeigegerät verwendeten Horizontal-Ablenkein­ richtung zeigt. Gemäß Fig. 1 wird ein monostabiler Multivi­ brator 21 im Ansprechen auf ein horizontales Synchronisier­ signal H angesteuert, wobei ein Ausgangsimpuls des monosta­ bilen Multivibrators 21 einem Integrator 22 zugeführt wird, mittels dem dieser Ausgangsimpuls geglättet wird, um eine Ausgangsspannung Vr zu erhalten. Die von dem Integrator 23 gelieferte Ausgangsspannung Vr wird an den positiven bzw. nicht-invertierenden Eingang eines Fehlerverstärkers 23 so angelegt, daß sie zu einer Bezugs- bzw. Referenzspannung wird, die gemäß der nachfolgenden Erläuterung zum Vergleich mit einer dem negativen bzw. invertierenden Eingang des Feh­ lerverstärkers 23 zugeführten Rückkopplungsspannung dient. Der invertierende Eingang des Fehlerverstärkers 23 ist mit­ tels eines Widerstands 26 an Masse angelegt bzw. geerdet. Ein jeweiliges Fehler-Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 23 wird einer Spannungs-Stabilisierungsschaltung 24 zuge­ führt die in Übereinstimmung mit dem Fehler-Ausgangssignal eine Stabilisierungsspannung V_B ausgibt. Diese Stabilisie­ rungsspannung V_B wird über einen Widerstand 25 zu dem inver­ tierenden Eingang des Fehlerverstärkers 23 zurückgekoppelt und gleichzeitig über eine Schutzdrossel 27 als Spannungs­ versorgung einer Horizontal-Ausgangsschaltung 28 zugeführt, die eine Spule eines Horizontal-Ausgangstransformators oder dergleichen aufweist. Diese Horizontal-Ausgangsschaltung 28 hat einen bekannten Aufbau und besteht im wesentlichen aus folgenden Elementen: einem Horizontal-Ausgangstransistor 29, einer Dämpfungsdiode 30, einem Resonanz-Kondensator 31, einer Horizontal-Ablenkspule 32, einem Transformator 33 zur Korrektur einer kreuzweisen Kissenverzeichnung, einem Kon­ densator 34 zur Korrektur einer S-Verzeichnung und derglei­ chen.

An einem Anschluß 35 liegt eine von einer (nicht gezeigten) Vertikal-Ausgangsschaltung abgegebene Vertikal-Ablenkspan­ nung V_D an, die einer Vertikal-Ablenkspule 36 zugeführt wird, welche die Spule eines Vertikal-Ausgangstransformators oder dergleichen aufweist. Die Vertikal-Ablenkspannung V_D wird über die Vertikal-Ablenkspule 36 der einen Elektrode eines Kondensators 37 zugeführt und in eine parabolförmige Spannung zur Korrektur einer kreuzweisen Kissenverzeichnung umgewandelt. Während die andere Elektrode des Kondensators 37 mit dem einen Ende einer Sekundärspule des Korrektur­ transformators 33 verbunden ist, wird ihr über einen Wider­ stand 39 eine an einem Versorgungsanschluß 38 anliegende Versorgungsspannung +B zugeführt. Zwischen die beiden Enden der Sekundärspule des Korrekturtransformators 33 sind ein Vertikalfrequenz-Resonanzkondensator 40 und ein Resonanzwi­ derstand 41 geschaltet.

Die Arbeitsweise dieser herkömmlichen, den vorgenannten Auf­ bau aufweisenden Horizontal-Ablenkeinrichtung wird nachfol­ gend näher erläutert.

Wenn dem monostabilen Multivibrator 21 das Horizontal-Syn­ chronisiersignal H zugeführt wird, erhält man ein Pseudo-Ho­ rizontal-Synchronisiersignal, welches unabhängig von der je­ weiligen Horizontalfrequenz eine feste Impulsbreite auf­ weist. Wenn dieses Signal den Integrator 22 durchläuft er­ hält man die Spannung Vr, welche proportional zur Frequenz des Horizontal-Synchronisiersignals bzw. zur Horizontal-Fre­ quenz ist. Der Fehlerverstärker 23 verarbeitet die Spannung Vr als Referenzspannung und führt der Spannungs-Stabilisie­ rungsschaltung 24 sein entsprechendes Fehler-Ausgangssignal zu.

Der Multivibrator 21 bildet in Verbindung mit dem Integrator 22 eine Frequenz/Spannungs-Umsetzschaltung, welche die der Horizontalfrequenz entsprechende Referenzspannung Vr er­ zeugt. In Übereinstimmung mit einer jeweiligen Änderung der Referenzspannung Vr ändert sich die von der Spannungs-Stabi­ lisierungsschaltung 24 ausgegebene Stabilisierungsspannung V_B, wodurch der Wert eines Horizontal-Ablenkstroms bzw. einer Horizontal-Amplitude konstant gehalten wird.

Um eine kreuzweise Kissenverzeichnung des Bildschirms zu korrigieren, wird die Vertikal-Ablenkspannung V_D mittels der Vertikal-Ablenkspule 36, des Kondensators 37 und dergleichen in eine parabolförmige Korrekturspannung umgesetzt, wodurch die Anplitude des oben genannten Horizontal-Ablenkstroms über eine Resonanzschaltung moduliert wird, welche aus dem Korrekturtransformator 33, dem Kondensator 40, dem Wider­ stand 41 und dergleichen besteht.

Die herkömmliche, den vorgenannten Aufbau aufweisende Hori­ zontal-Ablenkeinrichtung verwendet zur Korrektur der kreuz­ weisen Kissenverzeichnung eine Resonanzschaltung, die im we­ sentlichen aus dem Korrekturtransformator 33, dem Kondensa­ tor 40 sowie dem Widerstand 41 besteht und deren Resonanz­ frequenz bei einer festen Vertikal-Frequenz liegt, wodurch es möglich ist, daß diese Resonanzschaltung nicht schwingt, wenn sich die Vertikal-Frequenz ändert, was nachteiliger­ weise dazu führt, daß die kreuzweise Kissenverzeichnung nicht ausreichend korrigiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschaltung des vorgenannten Nachteils eine Horizontal-Ablenkeinrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine kreuzweise Kissenverzeichnung unabhängig von Änderungen in der Vertikal-Frequenz zuverlässig korrigiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 an­ gegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung schlägt demnach eine Horizontal-Ablenkeinrich­ tung vor, bei der eine parabolförmige Korrekturspannung einer automatischen Verstärkungsregelungsschaltung zugeführt wird, in der ein Verstärkungsfaktor der Korrekturspannung in Abhängigkeit von einem Steuersignal geregelt wird, das der Vertikal-Frequenz entspricht, um dadurch eine vorbestimmte Amplitude der parabolförmigen Korrekturspannung zu erhalten. Ferner wird eine Impulsbreite des Horizontal-Synchronisier­ signals mit der parabolförmigen Korrekturspannung moduliert, deren Amplitude auf den vorbestimmten Wert festgesetzt wor­ den ist, worauf eine Spannungsversorgungsschaltung des Un­ terbrechertyps bzw. ein Schaltregler mit diesem impulsbrei­ ten-modulierten Ausgangssignal geschaltet und das Schalt- Ausgangssignal bzw. das Ausgangssignal des Schaltreglers der Horizontal-Ausgangsschaltung zugeführt wird.

Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Horizontal-Ablenk­ einrichtung erreicht, daß die Amplitude der von der automa­ tischen Verstärkungsregelungsschaltung ausgegebenen parabol­ förmigen Korrekturspannung unabhängig von irgendwelchen Än­ derungen der Vertikal-Frequenz einen konstanten Wert an­ nimmt, so daß das Ausmaß der jeweiligen Korrektur der kreuz­ weisen Kissenverzeichnung stets konstant bleibt, wodurch die kreuzweise Kissenverzeichnung selbst dann stets ausreichend korrigiert werden kann, wenn sich die Vertikal-Frequenz än­ dert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigen

Fig. 1 anhand eines Blockdiagramms den prinzipiellen Aufbau einer herkömmlichen Horizontal-Ablenkeinrichtung;

Fig. 2 anhand eines Blockdiagramms den prinzipiellen Aufbau einer Horizontal-Ablenkeinrichtung gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 Signalverläufe eines Ausgangssignals eines Haupt­ teils der Ablenkeinrichtung; und

Fig. 4 den Signalverlauf bei einer Änderung einer Vertikal- Ablenkspannung.

Gemäß Fig. 2 liegt an einem Anschluß 35 eine Vertikal-Ab­ lenkspannung V_D an, die von einer (nicht gezeigten) Verti­ kal-Ausgangsschaltung ausgegeben wird und an einer Vertikal- Ablenkspule 36 anliegt. Über die Vertikal-Ablenkspule 36 wird die Vertikal-Ablenkspannung V_D an die eine Elektrode eines Kondensators 37 angelegt. Die andere Elektrode des Kondensators 37 ist über einen Widerstand 42 an Masse ange­ legt. An beiden Enden des Kondensators 37 anliegende Span­ nungen V₁ bzw. V₂ werden dem negativen (invertierenden) bzw. dem positiven (nicht-invertierenden) Eingang eines Diffe­ renzverstärkers 2 zugeführt, worauf dieser eine parabolför­ mige Korrekturspannung V₃ als Differenz-Ausgangssignal einer automatischen Verstärkungsregelungsschaltung 3 zuführt, die aus einer elektronischen Regeleinrichtung oder dergleichen gebildet ist. Der jeweilige Verstärkungsfaktor der automati­ schen Verstärkungsregelungsschaltung 3 wird in Abhängigkeit von einem eine Spannung V₄ aufweisenden Steuersignal gere­ gelt, das einer Vertikal-Frequenz entspricht, welche durch Glättung eines Ausgangsimpulses eines monostabilen Multivi­ brators 4 erhalten wird, an dessen Eingang ein Vertikal-Syn­ chronisiersignal V anliegt und dessen Ausgang mit dem Ein­ gang einer Glättungsschaltung 5 verbunden ist. Die eingege­ bene Korrekturspannung V₃ wird auf diese Weise in eine para­ bolförmige Ausgangsspannung V₅ verstärkt bzw. umgesetzt, die eine feste Amplitude aufweist, und einer Impulsbreiten-Modu­ lationsschaltung bzw. PWM-Schaltung 6 zugeführt. Die PWM- Schaltung 6 gibt einen Impuls ab, der in Übereinstinmung mit der Amplitude der Ausgangsspannung V₅ moduliert ist und von einem Horizontal-Synchronisiersignal H ausgelöst bzw. ge­ triggert wird. Ein Ausgangsimpuls V₆ der PWM-Schaltung 6 wird einer Schalt-Schaltung 8 zugeführt, die Elemente wie einen Transistor und dergleichen aufweist. Der Schalt-Schal­ tung 8 wird eine Spannung +B zugeführt; diese schaltet die Spannung +B in Abhängigkeit von dem Ausgangsimpuls V₆ der PWM-Schaltung 6 und führt sie einer Glättungsschaltung 9 zu. Die Glättungsschaltung 9 glättet diese geschaltete Ausgangs­ spannung und führt sie über eine Schutzdrossel 27, die aus der Spule eines Horizontal-Ausgangstransformators oder der­ gleichen besteht, als Versorgungsspannung V_B einer Horizon­ tal-Ausgangsschaltung bzw. -Treiberschaltung 1 zu.

Die Horizontal-Treiberschaltung 1 besteht aus bekannten Ele­ menten, wie zum Beispiel einem Horizontal-Ausgangstransistor 29, einer Dämpfungsdiode 30, einem Resonanzkondensator 31, einer Horizontal-Ablenkspule 32, einem Korrekturkondensator 34 zur Korrektur einer S-Verzeichnung und dergleichen mehr, wobei zum Beispiel ein Korrekturtransformator zur Korrektur einer kreuzweisen Kissenverzeichnung nicht dargestellt ist.

Der Kondensator 37 und der Differenzverstärker 2 bilden einen Korrekturspannungsgenerator, mittels dem die Korrek­ turspannung V₃ erhalten wird, während der monostabile Multi­ vibrator 4 und die Glättungsschaltung 5 einen Vertikalfre­ quenz-Detektor zum Umsetzen der Vertikal-Frequenz in die Spannung V₄ bilden. Die Schalt-Schaltung 8 und die Glät­ tungsschaltung 9 bilden eine getaktete Spannungsversorgungs­ schaltung bzw. einen Schalt-Spannungsregler.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der auf diese Weise aufge­ bauten Horizontal-Ablenkeinrichtung näher erläutert.

Die sägezahnförmige Spannung V₁ einer Vertikalperiode T_v und die parabolförmige Spannung V₂, die den in Fig. 3 gezeigten Verlauf haben, stehen am betreffenden Abgriff des Kondensa­ tors 37 an. Wenn die Spannungen V₁ und V₂ dem Differenzver­ stärker 2 zugeführt werden, wird als dessen Differenz-Aus­ gangssignal die in Fig. 3 gezeigte parabolförmige Korrektur­ spannung V₃ erhalten. Diese Korrekturspannung V₃ hat daher eine der Vertikal-Frequenz entsprechende Amplitude und wird der automatischen Verstärkungsregelungssschaltung 3 zuge­ führt.

Ein eine feste Impulsbreite aufweisender Impuls aus dem mo­ nostabilen Multivibrator 4, der auf das Vertikal-Synchroni­ siersignal V anspricht, wird von der Glättungsschaltung 5 geglättet und wird daher zu der Spannung V₄, die der Verti­ kal-Frequenz entspricht. Die automatische Verstärkungsrege­ lungsschaltung 3 regelt den Verstärkungsfaktor der Korrek­ turspannung V₃ anhand der als Steuersignal dienenden Span­ nung V₄. Als Folge davon wird aus der automatischen Verstär­ kungsregelungsschaltung 3 die parabolförmige Korrekturspan­ nung V₅ erhalten, die unabhängig von Änderungen in der Ver­ tikal-Frequenz eine vorbestimmte Amplitude aufweist und an die PWM-Schaltung 6 angelegt wird. Die PWM-Schaltung 6 gibt entsprechend der Zeitsteuerung des Horizontal-Synchronisier­ signals H die Spannung bzw. den Impuls V₆ aus, der die glei­ che Periode bzw. Dauer wie eine Horizontal-Periode T_H und eine Impulsbreite H_o+H_a aufweist, welche der Amplitude der vorgenannten Korrekturspannung V₅ entspricht, wobei mit H_o eine Referenz- bzw. Bezugs-Impulsbreite und mit H_a eine Kor­ rektur-Impulsbreite bezeichnet ist, die der Amplitude der Korrekturspannung V₅ entspricht. Die Schalt-Schaltung 8 schaltet die Versorgungsspannung +B mit der als Schaltimpuls dienenden Impulsspannung V₆. Wenn diese geschaltete bzw. ge­ pulste Ausgangsspannung von der Glättungsschaltung 9 geglät­ tet wird, wird die Spannung V_B erhalten. Wenn die Horizon­ tal-Treiberschaltung 1 mit dieser Spannung V_B betrieben wird, wird ein Horizontal-Ablenkstrom im wesentlichen mit der vorgenannten Korrekturspannung V₅ moduliert, wodurch die kreuzweise Kissenverzeichnung korrigiert wird.

Nachfolgend wird näher erläutert, wie sich die oben genannte Korrekturspannung V₃ ändert, wenn sich die Vertikal-Frequenz ändert. Nimmt man an, daß sich die Spannung V₁ gemäß der Darstellung in Fig. 4 von dem mit einer durchgezogenen Linie angegebenen Kurvenverlauf in einem mit einer unterbrochenen Linie dargestellten Kurvenverlauf ändert (bei dem die Verti­ kal-Frequenz verringert ist) und nimmt man ferner an, daß die Amplitude von V₁ mit V_a, die Vertikal-Periode mit T_v und der Wert des Widerstands 42 mit R bezeichnet ist, dann läßt sich der Pegel der elektrischen Ladung, mit der der Konden­ sator 37 bei der Hälfte der Vertikal-Periode geladen ist, durch die Formel V_a/R×T_v/2 ausdrücken. Der Spit­ zen/Spitzen-Wert (V₃ p-p) der Amplitude der Korrekturspan­ nung V₃ ist proportional zu der Formel V_a/R×T_v/2×1/C (in der mit C die Kapazität des Kondensators 37 angegeben ist), woraus ersichtlich ist, daß die Vertikal-Periode T_v dann größer wird, wenn der Wert von V₃ p-p zunimmt. Während anzu­ nehmen ist, daß die Amplitude von V₁, das heißt die Verti­ kal-Amplitude V_a einen festen Wert hat, ändert sich der Wert von V₃ p-p in Übereinstimmung mit der Vertikal-Frequenz. Wenn die PWM-Schaltung 6 direkt bzw. unmittelbar mit dem Wert von V₃ p-p angesteuert wird, ändert sich der Korrektur­ pegel in Übereinstimmung mit der Frequenz, wodurch keine gute Bildschirmdarstellung erzielbar ist. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel die automatische Verstärkungsre­ gelungsschaltung 3 verwendet, wodurch der Korrekturpegel bzw. die Korrekturspannung infolge der Verstärkungsfaktor- Steuerung dieser Schaltung zu allen Zeiten konstant gemacht wird, so daß die Amplitude der Parabol-Wellenform der Span­ nung V₆, die der PWM-Schaltung 6 zugeführt wird, unabhängig von der Frequenz stets konstant gehalten werden kann. Die Vertikal-Frequenz wird zur Steuerung des Verstärkungsfaktors erfaßt. Die zur Vertikal-Frequenz proportionale Spannung V₄ wird mittels des monostabilen Multivibrators 4 und der Glät­ tungsschaltung 5 erhalten, wobei der Verstärkungsfaktor der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung 3 automatisch eingestellt wird.

Gemäß vorstehender Beschreibung wird die Stromversorgung der Horizontal-Treiberschaltung demnach von einer die PWM-Schal­ tung 6 aufweisenden getakteten Schaltung gebildet, in der die Korrekturspannung zur Korrektur der kreuzweisen Kissen­ verzeichnung dem Horizontal-Synchronisiersignal überlagert ist, wobei der für die Korrektur der kreuzweisen Kissenver­ zeichnung maßgebliche Signalpegel infolge der Verwendung der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung durch die Ver­ tikal-Frequenz nicht verändert werden kann. Dadurch werden die Horizontal-Amplitude und die kreuzweise Kissenverzeich­ nung auch dann automatisch korrigiert, wenn sich die Hori­ zontal- und/oder die Vertikal-Frequenz ändern, so daß stets eine gute Bildschirmdarstellung erzielbar ist.

Claims (3)

1. Horizontal-Ablenkeinrichtung zur Ablenkung eines Elek­ tronenstrahls in einer Horizontal-Richtung zum Abtasten einer Bildröhre, die von dem Elektronenstrahl synchron mit einem Horizontal-Synchronisiersignal in der Hori­ zontal-Richtung als Haupt-Abtastrichtung und synchron mit einem Vertikal-Synchronisiersignal in einer Verti­ kal-Richtung als Unter-Abtastrichtung abgetastet wird, mit:
einer Korrekturspannungs-Erzeugungseinrichtung (2, 35 bis 37, 42) zur Erzeugung einer parabolförmigen Korrek­ turspannung (V₃) mit einer Amplitude, die der Vertikal- Frequenz des Vertikal-Synchronisiersignals (V) ent­ spricht, zur Korrektur einer kreuzweisen Kissenver­ zeichnung;
einer Vertikal-Frequenz-Erfassungseinrichtung (4, 5) zur Erfassung der Vertikal-Frequenz (V);
einer automatischen Verstärkungsregelungsschaltung (3), die den Verstärkungsfaktor der von der Korrekturspan­ nungs-Erzeugungseinrichtung erzeugten Korrekturspannung (V₃) regelt und im Ansprechen auf die von der Vertikal- Frequenz-Erfassungseinrichtung (4, 5) erfaßten Verti­ kal-Frequenz (V) ein parabolförmiges Signal (V₅) mit einer vorbestimmten Amplitude ausgibt;
einer Impulsbreiten-Modulationsschaltung (6), die im Ansprechen auf das die vorbestimmte Amplitude aufwei­ sende Ausgangssignal der automatischen Verstärkungsre­ gelungsschaltung (3) ein mit dem Horizontal-Synchroni­ siersignal synchronisiertes Impulssignal (H) moduliert;
einer getakteten Spannungsversorgungsschaltung (8, 9) die eine Versorgungsspannung (+V) in Übereinstimmung mit einem Ausgangsimpuls (V₆) der Impulsbreiten-Modula­ tionsschaltung (6) schaltet; und
einer Horizontal-Ausgangsschaltung (1), die mit einer Ausgangsspannung (V_B) der getakteten Spannungsversor­ gungsschaltung (8, 9) betrieben ist.

2. Horizontal-Ablenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspannungs-Erzeugungs­ einrichtung einen Kondensator (37), an dessen einen Elektrode über eine Vertikal-Ablenkspule (36) eine Ver­ tikal-Ablenkspannung (V_D) einer Vertikal-Ausgangsschal­ tung zur Abtastung in der Vertikal-Richtung anliegt, sowie einen Differenzverstärker (2) aufweist, an dem die zwischen den beiden Elektroden des Kondensators (37) herrschende Spannung anliegt.

3. Horizontal-Ablenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Frequenz-Er­ fassungseinrichtung (4, 5) einen monostabilen Multivi­ brator (4), der auf das Vertikal-Synchronisiersignal (V) anspricht, sowie eine Glättungsschaltung (5) auf­ weist, die ein Ausgangssignal des monostabilen Multivi­ brators (4) glättet und eine der Vertikal-Frequenz ent­ sprechende Spannung (V₄) ausgibt.