Inhaltsverzeichnis - TIGRIS Elektronik GmbH
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Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Autoren: Dan Eichel und Henry Westphal INHALTSVERZEICHNIS .........................................................................................................................1 DIE IDEE..................................................................................................................................................2 DAS ERGEBNIS......................................................................................................................................3 DER HINTERGRUND. .............................................................................................................................6 DIE VORGEHENSWEISE......................................................................................................................14 DAS ORIGINALGERÄT. .......................................................................................................................18 DER LION IM DETAIL. ..........................................................................................................................22 DAS BLOCKSCHALTBILD. .......................................................................................................................22 DIE RÖHRENBESTÜCKUNG. ...................................................................................................................23 DER VIDEO-VORVERSTÄRKER. ..............................................................................................................24 DIE HAUPTBAUGRUPPE .........................................................................................................................30 DIE IMPULSABTRENNSTUFE. ..................................................................................................................41 DER BILDKIPPTEIL.................................................................................................................................45 DER HORIZONTAL-OSZILLATOR. ............................................................................................................52 DIE ZEILENENDSTUFE. ..........................................................................................................................61 DAS NETZTEIL. .....................................................................................................................................75 DER PROVISORISCHE VIDEO-VORVERSTÄRKER. ....................................................................................77 Seite 1 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Die Idee. Die Idee. Im Wintersemester 2004/5 und im Sommersemester 2005 wurde im Rahmen der Veranstaltung „Mixed Signal-Baugruppen“ ein Video-Monitor realisiert. Hierbei wurden der Bildkippteil und die Hochspannungsquelle versuchsweise in Röhrentechnik realisiert. Aufgrund der guten Ergebnisse und der interessanten Erkenntnisse bei der Arbeit mit diesen Röhrenschaltungen entstand, ein wenig im Übermut, die Idee, den gesamten Monitor in Röhrentechnik zu realisieren. Dies wurde dann im Wintersemester 2005/6 erfolgreich umgesetzt. Als Grundlage diente die Schaltung des Gerätes „Ariadne 688“ von Loewe-Opta aus dem Jahr 1961, die in dem Buch „Die Schaltungstechnik der LOEWE-OPTA-Fernsehempfänger“ von F. Möhring aus dem Jahr 1964 ausführlich beschrieben ist. Das vollständige Schaltbild des Gerätes konnten wir der Schaltungssammlung „LOEWE-OPTA FS-Schaltungen 1958-1963“ von F.Möhring entnehmen. Die Beschäftigung mit dieser Schaltungstechnik erscheint lohnend. Es werden mit einer verblüffend geringen Anzahl an Bauelementen hervorragende Ergebnisse erzielt. Die Bauelemente werden äußerst geschickt genutzt. Die Schaltungen beschränken sich auf die Bereitstellung der Grundfunktion, so daß sich die zugrundeliegenden Prinzipien in einem übersichtlichen Umfeld klar und deutlich erkennen lassen. Da die Funktionsweise einer Elektronenröhre schnell und einfach durchschaubar ist, ist eine vollständige Durchdringung der Schaltungen möglich. Bei der Betrachtung heutiger Schaltungen mit hochintegrierten ICs kommt man dagegen zwangsläufig an einen Punkt, an dem man die Funktionsweise des ICs nicht mehr weiter aufschlüsseln kann, sondern man diese auf einer abstrakten Ebene als gegeben akzeptieren muß. Die bei der Auseinandersetzung mit den Röhrenschaltungen gewonnene Unabhängigkeit von vorgefertigten Funktionsgruppen führt zu einem anderen, erweiterten Blick auf die Umsetzung von Aufgabenstellungen in elektronische Schaltungen, der dann auch neue Möglichkeiten bei der Verwendung moderner Halbleiterbauelemente schafft. Seite 2 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Ergebnis. Das Ergebnis. Die gesamte Funktionalität des Monitors konnte mit nur 29 (!) aktiven Bauelementen realisiert werden: - 13 Röhrensysteme (incl. Bildröhre) 16 Dioden In heutigen Fernsehgeräten und Monitoren finden sich dagegen Tausende bis Millionen von Transistoren, integriert in monolithische ICs. Viele Bauteile des Röhrenmonitors erfüllen mehrere Aufgaben gleichzeitig. Dadurch entstehen, im Gegensatz zum heute üblichen Schaltungsentwurf, teilweise komplexe wechselseitige Abhängigkeiten, die sich jeder praktikablen mathematischen Beschreibung entziehen. So sind beispielsweise die Parameter Amplitude, Frequenz und Linearität des VertikalAblenkgenerators nicht unabhängig voneinander einstellbar. Die Entwicklung des Originalgerätes (1961) erfolgte wahrscheinlich zu großen Teilen empirisch. Zur Entstehungszeit des Originalgeräts waren aktive Komponenten sehr teuer und menschliche Arbeitskraft vergleichsweise günstig. Heute ist dagegen menschliche Arbeitskraft sehr teuer (Einseitige Belastung der festen Arbeitsverhältnisse durch heute 42% Lohn"neben"kosten), während aktive Bauelemente kostengünstig praktisch vollautomatisch hergestellt werden. Man kann hier also sehr gut sehen, wie gesellschaftliche Randbedingungen prägend auf die zu einer bestimmten Zeit verwendete Technologie wirkt. Die Bildschirmdarstellung des Monitors Seite 3 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Ergebnis. Der Gesamtaufbau des Monitors Seite 4 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Ergebnis. Bemerkenswert war die hervorragende Dokumentation von Loewe-Opta. Die Schaltungen waren problemlos reproduzierbar und konnten mit wenig Aufwand an die verwendete Kleinbildröhre angepaßt werden. Abschließend kann gesagt werden, daß die Beschäftigung mit dieser Schaltungstechnik für alle Beteiligten sehr interessante Schlüsselerlebnisse gebracht hat. Wir hatten sozusagen "direkten Kontakt mit den Elementen". Es erstaunt und bewegt, wie man mit einigen wenigen vergleichsweise einfach aufgebauten Bauelementen wie Röhren, die im Prinzip "nur" eine geschickte Anordnung von Metallteilen in einem evakuierten Glaskolben darstellen, zu einem Live-Videobild kommt. Seite 5 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Der Hintergrund. In der Anfangszeit der Fernsehtechnik, ab 1936, wurden ausschließlich Röhrenschaltungen verwendet. In der Mitte der 1960-er Jahre wurde damit begonnen, einzelne Funktionen im Fernsehempfänger mit Transistoren zu realisieren. Bis zur Mitte der 1970-er Jahre wurden dann die Röhren im Fernsehempfänger vollständig durch Halbleiter ersetzt. Das heutige Standard-Videosignal wurde in den 1950-er Jahren definiert und basiert auf der damaligen Schaltungstechnik. Die folgenden Abbildungen sollen einen Eindruck von der in der Pionierzeit der Videotechnik verwendeten Technik vermitteln. Radio-FS-Kombination „Graetz-Reichsgraf“ von 1958. Seite 6 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Blick auf das für damalige Zeiten innovative Klappchassis des Graetz-Reichsgraf, das aber noch ohne die Verwendung von Leiterplatten von Hand verdrahtet wurde. Seite 7 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Chassisansicht des Fernsehempfängers „Graetz-Burggraf“, ca. 1956. Hier ist noch deutlich die Übertragung des vom Rundfunkempfänger bekannten Aufbauprinzips mit liegendem Chassis auf die Fernsehtechnik zu erkennen, die Bildröhre hat den früheren Platz des Lautsprechers eingenommen. Seite 8 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Eine Video-Kamera des Typs „Grundig-Fernauge“ aus dem Jahr 1958. Anstelle der heute üblichen CCD- oder CMOS-Sensoren wird eine Vidikon-Bildaufnahmeröhre eingesetzt. Seite 9 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Der zu der auf der vorigen Seite abgebildeten Kamera gehörende Monitor „Grundig-Fernauge“ aus dem Jahr 1958. Hier wird, ebenso wie beim LION, eine Kleinbildröhre eingesetzt. Seite 10 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Blick auf die Unterseite des Monitors. Seite 11 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Detailansicht eines Ausschnitts aus der in Handverdrahtung ausgeführten Unterseite des Monitors. Man erkennt, daß es sich um ein Investitionsgut für den industriellen Einsatz handelt, da anstelle der üblicherweise für den Endverbrauchermarkt verwendeten paraffingetränkten Papierkondensatoren die (damals sehr teuren, aber haltbaren) mit Epoxydharz vergossenen Kunststoffolienkondensatoren verwendet wurden. Seite 12 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der Hintergrund. Neben Fernsehgeräten und Radios wurden in den 1950-er und 1960-er Jahren auch Computer vollständig in Röhrentechnik aufgebaut. Nahezu alle Geräte, die uns heute allgegenwärtig sind, wurden in ihren grundlegenden, ersten Ausführungen in Röhrentechnik realisiert. Anzeige für IBM-Röhrencomputer aus den 50-er Jahren mit Ansicht eines Flipflops Seite 13 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Die Vorgehensweise. Die Vorgehensweise. Das Buch „Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger“ von Ing. F. Möhring aus dem Jahr 1964 diente als Grundlage für die Realisierung unseres Monitors. Im Laufe eines Jahres wurden mehrere Exemplare der in diesem Buch beschriebenen Fernsehgeräte bei Ebay ersteigert, um eine ausreichende Zahl von heute nicht mehr erhältlichen Spezialbauteilen, wie etwa Zeilentrafos zu beschaffen. Die benötigten Röhren konnten dagegen ohne Probleme von den Distributoren BTB-Elektronik und Bürklin bezogen werden. Um möglicherweise notwendige Modifikationen des Heizkreises aufgrund eventuell noch hinzukommender Röhren zu vereinfachen und um ein Austesten von Teilfunktionen des Monitors bei noch unvollständiger Röhrenbestückung zu ermöglichen wurden anstelle der im Originalgerät vorhandenen P-Röhren mit 300mA Serienheizung E-Röhren mit 6,3V-Parallelheizung eingesetzt. Das als Grundlage verwendet Buch „Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger“ von F. Möhring. Die Originalschaltungen wurden sorgfältig analysiert. Hierbei zeigte es sich, daß die Amplitude des vom Video-Demodulator des Originalgeräts abgegebenen Videosignals deutlich über der Amplitude eines Standard-Videosignals liegt, wie es die zur Ansteuerung dieses Monitors vorgesehene Kamera abgibt. Daraus ergab sich die Notwendigkeit, einen Video-Breitbandverstärker hinzuzufügen. Dieser wurde, ohne Bezug zu einer Originalschaltung, vollständig selbst entworfen. Da noch keine Erfahrungen über Seite 14 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Die Vorgehensweise. Auszug aus einem Originalschaltplan von Loewe-Opta Seite 15 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Die Vorgehensweise. Video-Breitbandverstärker vorlagen, wurde dieser im ersten Schritt mit Operationsverstärkern in Halbleitertechnik aufgebaut, um zunächst eine sichere Möglichkeit zu haben, die übrigen Schaltungsteile des Monitors zu testen. Anschließend wurde diese provisorische Schaltung durch einen Video-Breitbandverstärker in Röhrentechnik ersetzt. Die Ablenkeinheit der verwendeten Kleinbildröhre hat eine deutlich geringere Impedanz als die Ablenkeinheit der Großbildröhre des Originalgeräts. Es wurde daher eine selbst entworfene Impedanzanpassungsschaltung mit einem Transformator und einer Drossel in den horizontalen Ablenkkreis eingefügt. Zunächst wurden die Leiterplatten für Videoverstärkung, Netzteil und Kippteile sowie für die Zeilenendstufe und den, provisorischen, Video-Vorverstärker layoutet, aufgebaut und in Betrieb genommen. Der Video-Vorverstärker in Röhrentechnik und die Horizontal-Anpassungsschaltung wurden zunächst experimentell in freier Verdrahtung aufgebaut. Als die Schaltungen funktionierten wurden sie dann abschließend als Leiterplatten realisiert. Ein aus einem ersteigerten Loewe-Opta-Fernseher ausgebauter Zeilentrafo Seite 16 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Die Vorgehensweise. Testaufbau mit den noch experimentellen Aufbauten für Video-Vorverstärker und HorizontalImpedanzanpassung Seite 17 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Originalgerät. Das Originalgerät. Das Originalgerät ist ein „Ariadne 688“ von Loewe-Opta aus dem Jahr 1961. Die folgenden Bilder sollen einen Eindruck von diesem Gerät vermitteln. Frontansicht des „Ariadne 688“ Keine Sorge, dieses schöne Gerät haben wir nicht durch den Ausbau von Teilen beschädigt. Hierzu hatten wir einige wesentlich schlechter erhaltene Exemplare zur Verfügung. Seite 18 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Originalgerät. Chassisansicht des „Ariadne 688“ Das Gerät ist bereits weitgehend in Leiterplattentechnik aufgebaut, die in den Aussparungen des Klappchassis montiert sind. Die Tuner und die Zeilenendstufe sind jedoch noch vollständig frei verdrahtet. Die Leiterplatten sind mit einer großen Anzahl an in Handarbeit verlegten Leitungen untereinander und mit der übrigen Schaltung verbunden. Bei einer Reparatur bestand noch nicht die Möglichkeit des Komplettaustauschs einer Leiterplatte, diese wurde auf der Bauelementebene im Gerät repariert. Die Leiterplatten bestehen aus einseitig kupferkaschiertem Hartpapier. Seite 19 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Originalgerät. Detailansicht der Kippteilleiterplatte des Ariadne 688. Deutlich sind die Schäden an den schwarzbraunen „WIMA“-Papierkondensatoren zu sehen, die zum Ausfall des Gerätes geführt haben. Seite 20 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Das Originalgerät. Ansicht einer Kippteilplatte, mit Blick auf die Leiterbahnseite, als typisches Beispiel einer einseitig kaschierten Leiterplatte dieser Zeit. Auffällig sind die ausgedehnten Masseflächen. Seite 21 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der LION im Detail. Das Blockschaltbild. Im Folgenden ist das Blockschaltbild des LION dargestellt. Bildröhre VideoEingang VideoVorverstärker Schwarzwertkorrektur Impulsabtrennung Phasendetektor Horizontalgenerator VideoEndverstärker HorizontalVerstärker Hochspg.Erzeugung Ablenkspulen Netzteil VertikalAblenkgenerator Das Blockschaltbild. Das vom Video-Eingang kommende Videosignal enthält sowohl die unmittelbare Helligkeitsinformation als auch die horizontalen und vertikalen Synchronimpulse. Es wird zunächst im Video-Vorverstärker verstärkt, um es auf den im Originalgerät vorhandenen VideoSignalpegel zu bringen, den die nachfolgenden Schaltungsteile benötigen. Das verstärkte Videosignal wird schwarzwertkorrigiert und noch einmal, zur Ansteuerung der Bildröhre, mit dem Video-Endverstärker erheblich verstärkt. Aus dem hinter dem Video-Vorverstärker abgenommenen Videosignal werden mit der Impulsabtrennung die horizontalen und die vertikalen Synchronimpulse extrahiert. Diese Synchronimpulse steuern die vertikalen und horizontalen Ablenkgeneratoren so, daß sich eine stehende Bilddarstellung ergibt. Während der vertikale Ablenkgenerator direkt von den einzelnen Synchronimpulsen gesteuert wird, wird der horizontale Ablenkgenerator mittels einer Phasenregelschleife den Synchronimpulsen nachgeführt. Der Horizontalverstärker bringt die nicht unerhebliche horizontalseitig benötigte Ablenkleistung auf. Die beim Zeilenrücklauf freiwerdende Energie wird zum Erzeugen der Hochspannung für die Bildröhre genutzt. Das Netzteil stellt die Anoden- und Heizspannungen für die einzelnen Schaltungsteile bereit. Seite 22 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Röhrenbestückung. Die Röhrenbestückung des LION ist im Folgenden zusammengefaßt dargestellt: E88CC ECL84 ECH81 ECL82 ECC82 EL36 EY88 DY86 M14-120AW Video-Vorverstärker Video-Endverstärker Impulsabtrennung Vertikalablenkung Horizontal-Oszillator Horizontal-Endröhre Boosterdiode Hochspannungsgleichrichter Bildröhre Seite 23 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der Video-Vorverstärker. Der Video-Vorverstärker formt ein Standard-Videosignal in ein Signal um, daß in seinem Pegel dem Ausgangssignal des Video-Demodulators der Loewe-Opta Fernsehgeräte 1960/61 entspricht. Die Signalamplitude am Demodulatorausgang der Loewe-Opta Fernsehgeräte betrug ca. 3Vss, währen die Signalamplitude eines Standard-Videosignals ca. 1Vss beträgt. Bei beiden Signalen repräsentiert die positivste mögliche Spannung den höchstmöglichen Helligkeitswert. Es wird somit ein nichtinvertierender Verstärker mit der Verstärkung 3 und einer Bandbreite in der Größenordnung von 10 Hz bis 5 MHz benötigt. Der abschließende Aufbau des Video-Vorverstärkers. Seite 24 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Da Loewe-Opta, aus gutem Grund, die hier zu realisierende Video-Signalverstärkung durch Verstärkung des ZF-Signals erzielte, stand keine geeignete Originalschaltung zur Verfügung. Daher wurde der Video-Vorverstärker komplett selbst entworfen. Da hier ein nichtinvertierender Verstärker benötigt wird, bietet sich die Verwendung der klassischen Differenzverstärkerschaltung an. Hierzu wurde eine bereits mehrfach in der Audiotechnik bewährte Schaltung an die Anforderungen der Videotechnik angepaßt. Die NF-Röhre ECC83 wurde durch die für Hochfrequenzanwendungen entwickelte E88CC ersetzt. +200V R105 1K R106 1K J102 BNC C105 10uF Notchfilter 4,43 MHz (Farbträger) 2 7 R101 75R R102 180R Video Out C104 1uF 1 J101 BNC R107 1M 2 Video In V101A E88CC 1 6 1 V101B E88CC 2 R103 1M L101 4,7µH +100V 8 3 +100V R104 4K7 3W C101 220pF C102 47pF C103 Trimmer 5..13pF Der Schaltplan des Video-Vorverstärkers Der mittlere Anodenstrom wurde, durch Wahl des Wertes von R104 bei Verwendung der bereits im Netzteil vorhandenen Spannung von +100V, auf 10mA pro Röhrensystem eingestellt. Die Anodenwiderstände R105 und R106 wurden soweit reduziert, daß sich noch die benötigte Verstärkung von 3 ergab. Mit der Reduktion der Anodenwiderstände stieg die Bandbreite des Verstärkers in den benötigten einstelligen MHz-Bereich an, da dessen obere Grenzfrequenz im wesentlichen aus der Zeitkonstante der Anodenwiderstände mit den Streukapazitäten resultiert. Vor den Eingang des Verstärkers wurde ein Notchfilter zur Ausfilterung des bei heutigen Videosignalen vorhandenen Farbträgers plaziert. Der Reihenschwingkreis dieses Filters stellt für den Farbträger mit einer Frequenz von 4,43 MHz praktisch einen Kurzschluß dar. Das Farbträgersignal kann unter Umständen die Synchronisation behindern und zu ungewollten Moireemustern bei der Bilddarstellung führen. Seite 25 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. R108 3K9 3W +200V + J103 CON6 1 C106 1000uF R?? 100K +270V 2 V101C E88CC Schirm 4 4 5 A 9 C107 0.1uF C?? 1uF B 5 3 +100V 6 Filterung der Spannungsversorgung für den Video-Vorverstärker Da der Eingang der Video-Endstufe eine vergleichsweise niederohmige Last darstellte, bestand die Notwendigkeit, den Ausgangskondensator des Verstärkers sehr groß zu wählen. Um eine Beeinträchtigung der hohen Frequenzen auszuschließen wurde ein 10uF Polypropylenkondensator verwendet. Bei der praktischen Erprobung des Verstärkers zeigte sich eine sehr hohe Empfindlichkeit der Bildwiedergabe gegenüber den tieffrequenten Spannungsschwankungen des Stromnetzes, (Flicker) die durch die von den Energieversorgern vorgenommene Anpassung der in das Stromnetz eingespeisten Leistung an den augenblicklichen Bedarf entstehen. Neben störenden Schwankungen in der Bildhelligkeit ergaben sich auch gelegentliche Schwierigkeiten bei der Synchronisation. Um dem zu begegnen wurde die Versorgungsspannung mit einem großzügig dimensionierten RCFilter mit einer Zeitkonstante von ca. 4s (3,9 kOhm und 1000uF) geglättet. Die zur Festlegung des Arbeitspunkts verwendete Spannung von +100V wird auch zur Speisung des Vertikalablenkgenerators verwendet. Daher sind ihr in geringem Maße die vertikalen Ablenkimpulse überlagert. Dies führte zunächst zu Schwierigkeiten mit der horizontalen Synchronisation im Bereich des Halbbildwechsels, was sich in einem störenden Flimmern äußerte. Die Filterung der +100V-Versorgung mit einem Tiefpaß aus 100kOhm und 1uF (Zeitkonstante 100ms) löste das Problem. Die folgenden Oszillogramme zeigen die Wirkungsweise von Verstärker und Farbträgerfilter: Seite 26 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das von der Kamera kommende Standard-Farbvideosignal Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: J101/1 1 zu 100 DC Bildschirmmitte. Seite 27 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das Ausgangssignal des Verstärkers Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: J102/1 1 zu 100 DC Bildschirmmitte. Es wurden die folgenden DC-Meßwerte in der Verstärkerstufe aufgenommen: V101B / 8: V101A / 2: Über C106: V101A / 1: V101B / 6: 97,5V 94,0V 199V 187V 189V Kathode Gitter Versorgung Mittelwert Anode Mittelwert Anode Seite 28 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der erste Probeaufbau des Video-Vorverstärkers. Seite 29 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Hauptbaugruppe Alle Funktionsblöcke des LION, mit Ausnahme der Zeilenendstufe und des Video-Vorverstärkers befinden sich auf der Hauptbaugruppe. Die Hauptbaugruppe des LION Seite 30 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Hauptbaugruppe von oben gesehen. Seite 31 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. HorizontalOszillator Netzteil VertikalAblenkung ImpulsAbtrennung VideoEndverstärker Gitterspannungen Bildröhre Die Hauptbaugruppe von oben gesehen mit Kennzeichnung der Funktionsgruppen. Seite 32 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Video-Endstufe und die Bildröhre. Die Video-Endstufe stellt eine zur Ansteuerung der Bildröhre ausreichende Spannung in der Größenordnung 30Vss bereit. Da das hier zur Verfügung stehende wechselstromgekoppelte Standard-Videosignal, im Gegensatz zum Ausgangssignal des Video-Demodulators in den damaligen Loewe-Opta-Fernsehgeräten, nicht schwarzwerttreu ist, mußte der existierenden Schaltung noch eine Schwarzwertkorrekturschaltung hinzugefügt werden. +A R169 680K R164 4K 3W Draht 6 C154 0,22uF Video Out V101B ECL84 Video In C144 0,1uF 9 P1101 10K +A 8 Kontrast R163 1M 1N4148 7 R1109 2K2 Schwarzwertkorrektur R161 150R C145 470pF C147 330pF R160 470R Das (vereinfachte) Schaltbild der Video-Endstufe Die, negativ steuernden, Synchronimpulse bewirken, daß die Diode 1N4148 leitend wird. Damit nimmt der Kondensator C144 Ladung auf. Wenn nun das Videosignal wieder positiver wird, dann sperrt die Diode 1N4148 erneut. Die in C144 befindliche Ladung kann nun nur noch allmählich über R163 abfließen. Die Spannung über C144 stellt sich nach einigen Zeilendurchläufen so ein, daß die Diode 1N4148 nur noch auf dem tiefsten Niveau der Synchronimpulse leitend ist. Damit ist das Potential des Steuergitters stets in einem Absolutbezug zum tatsächlichen Grauwert. In der Praxis ergeben sich natürlich durch die Einschwingzeit der Schaltung temporäre Abweichungen, die man bei plötzlichen Helligkeitsänderungen gut beobachten kann. Seite 33 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die mit dem Pentodensystem der ECL84 ausgeführte Video-Endstufe soll eine obere Grenzfrequenz von 5,5 MHz haben, um das Standard-Videosignal vollständig wiedergeben zu können. Hierzu wird ein spezieller Drahtwiderstand als Anodenwiderstand verwendet, dessen induktive Komponente die notwendige Anhebung des Scheinwiderstands im interessierenden Frequenzbereich bewirkt. Daher ist es für die korrekte Funktion der Schaltung wichtig, den identischen Widerstandstyp zu verwenden, der auch im Originalgerät benutzt wird. Hier wurde ein aus einem Loewe-Opta-Gerät ausgebauter Widerstand eingesetzt. Die RC-Kombinationen im Kathodenkreis bewirken ebenfalls eine selektive Anhebung des oberen Frequenzbereichs. Die folgenden Oszillogramme geben einen Eindruck von der Arbeitsweise der Stufe. Seite 34 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das schwarzwertkorrigierte Videosignal am Gitter der ECL84 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V101/8 1 zu 100 DC Bildschirmmitte. Seite 35 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Kathode der ECL84 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V101/7 1 zu 100 DC Bildschirmmitte. Seite 36 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Anode der ECL84 = Ausgangssignal der Video-Endstufe Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V101/6 1 zu 100 DC unterste Linie des Markierungsgitters Seite 37 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Kathode der Bildröhre Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Kathode der Bildröhre 1 zu 100 DC unterste Linie des Markierungsgitters. Seite 38 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der Vollständigkeit halber sind im Folgenden noch die Spannungen an den Gittern der Bildröhre dokumentiert. Spannungsverlauf am Wehneltzylinder (G1) der Bildröhre Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Bildröhre G1 (Wehneltzylinder) 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Deutlich ist der Austastimpuls zu erkennen, der durch die Einkopplung des Zeilenrücklaufimpulses aus dem Vertikalablenkgenerator an den Wehneltzylinder entsteht. Es wurden, nach Einstellung der optimalen Fokussierung, die folgenden DC-Meßwerte aufgenommen: Bildröhre G2 (VFOK1): Bildröhre G3 (VFOK2): 600V 262V Seite 39 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Anstelle der im Originalgerät verwendeten Großbildröhre mit ca. 50 cm Bildschirmdiagonale wurde eine handliche Kleinbildröhre M14-120AW mit 14 cm Bildschirmdiagonale verwendet. Diese Röhre wurde zu Beginn der 1990-er Jahre von der heute nicht mehr existenten Firma VTM in Italien hergestellt. Der identische Röhrentyp wurde für den im WS2004/5 aufgebauten Monitor verwendet. Die verwendete Kleinbildröhre mit 14cm Bildschirmdiagonale Seite 40 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Impulsabtrennstufe. Die Impulsabtrennstufe, auch Amplitudensieb genannt, hat die Aufgabe, die Synchronimpulse aus dem Videosignal herauszufiltern und an die Ablenkgeneratoren weiterzugeben. Die Gestalt der weitergegebenen Synchronimpulse soll hierbei unabhängig vom Bildinhalt sein. Zunächst soll das Funktionsprinzip der Stufe an einer vereinfachten Prinzipschaltung erläutert werden: Prinzip der Amplitudensiebschaltung Quelle: Möhring, Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger Seite 328 Über den Gitterkondensator Cg wird das (bereits in der Video-Endstufe verstärkte und invertierte) Videosignal an das Steuergitter der Triode gelegt. Wenn der Kondensator Cg zunächst ungeladen ist, dann wird die Röhre bis in den positiven Gitterspannungsbereich hinein ausgesteuert. Die GitterKathodenstrecke der Röhre wird dann leitend, womit Cg über den geringen Innenwiderstand dieser Strecke aufgeladen wird. Wenn das Signal wieder negativer wird, dann kann sich Cg nur noch langsam über den hochohmigen Gitterableitwiderstand Rg entladen. Über Cg stellt sich eine Gleichspannung ein, deren Höhe von der Amplitude der Synchronimpulse abhängig ist. Im eingeschwungenen Zustand der Schaltung können nur noch die Synchronimpulse die Röhre öffnen. Da hier praktisch eine Spitzenwertgleichrichtung stattfindet, ist die sich über Cg aufbauende Gleichspannung vom Bildinhalt unabhängig. Die beschriebene Schaltung hat in der Praxis den Nachteil, daß Störimpulse mit einer die Synchronimpulse übersteigenden Amplitude ebenfalls zur Aufladung von Cg beitragen. Die Spannung über Cg kann hierbei so weit steigen, daß die Röhre für eine gewisse Zeit komplett gesperrt wird und damit die Synchronisation der Ablenkgeneratoren zeitweilig aussetzt. Erst nach der (vergleichsweise langsamen) Entladung von C2 auf den vor der Störung vorhandenen Spannungswert ist die Schaltung wieder arbeitsfähig. Daher wird bei der hier realisierten Schaltung eine sogenannte Störaustastung hinzugefügt. Hierzu wird eine Spezialröhre mit zwei Steuergittern, eine Hexode des Typs ECH81, verwendet. (V102B) Auf das Steuergitter g3 wird, wie bereits besprochen, das vom Ausgang der Video-Endstufe abgenommene verstärkte und invertierte Videosignal gelegt. Auf das Steuergitter g1 wird das unverstärkte und nichtinvertierte Videosignal gelegt. Das Schirmgitter g2 wird an eine Gleichspannung von 18V gelegt. Durch die geringe Schirmgitterspannung und die positive Vorspannung von g1 ergibt sich eine sehr geringe Steilheit der Röhre in Bezug auf die an g1 anliegende Steuerspannung, so daß das Ausgangssignal der Stufe unter normalen Betriebsbedingungen praktisch nicht durch das an g1 anliegende Signal beeinflußt wird. Tritt nun ein Störimpuls mit höherer Amplitude auf, dann wird g1 Seite 41 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. jedoch negativ, womit dann die Röhre gesperrt ist. Damit kann dann der Kondensator C232 (entsprechend Cg in voriger Betrachtung) nicht mehr aufgeladen werden. Die Synchronisation setzt zwar kurzzeitig aus, aber die Schaltung arbeitet sofort nach dem Ende des Störimpulses wieder korrekt, da die Ladung in C232/ Cg durch den Einfluß des Störimpulses nicht verändert wurde. +C R220 33K Synchronimpuls Hor. / Vert. +C Video Out C232 10nF C233 220pF 8 C235 10n 50 Vss, invertiert V102A ECH81 R218 470K G R221 22K R222 100K R212 470K 9 6 R211 2M2 3 V102B ECH81 +C 7 Video In C231 0.1uF 5 Vss R213 1M2 +18V 1 2 3 H Schaltplan der Impulsabtrennstufe. Die nachfolgende Triodenstufe mit V102A invertiert und begrenzt die Synchronimpulse. Die Zeilensynchronimpulse haben an ihrem Ausgang eine Amplitude von ca. 30Vss, die Bildsynchronimpulse haben eine Amplitude von ca. 50 Vss. Die nachfolgenden Oszillogramme zeigen die Funktionsweise der Schaltung: Seite 42 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Anode der Hexode Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V102B / 6 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 43 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Anode der Ausgangstriode Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V102A / 8 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Die invertiert geformten Zeilensynchronimpulse, wie sie in zum Zeitpunkt des Halbbildwechsels auftreten, aus deren Integration der Bildkippimpuls gebildet wird, sind im Hintergrund zu erkennen, sie haben eine höhere Amplitude als die im Vordergrund sichtbaren Zeilensynchronimpulse und erscheinen wegen ihres selteneren Vorkommens nur sehr dunkel. Seite 44 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der Bildkippteil. Der Bildkippteil besteht aus einem klassischen, astabilen Multivibrator, der mit den beiden Röhrensystemen einer ECL86 aufgebaut ist. Das Pentodensystem der ECL86 dient hierbei gleichzeitig zur Leistungsverstärkung. +250V +E R9113 500k T9101 ATR306K R9114 680k Ablenkspule Bildbreite VARISTOR R9112 680k frequenzselektives Netzwerk R9110 220k C9108 4,7n C9109 10n R9111 68k V9102B 6 V9102A 9 ECL82 ECL82 R9109 47K C9107 10n 1 C9110 4n7 7 +E 3 2 8 R9108 100k R9106 1M R9116 450 C9111 47uF Integrator R9104 100k R9105 47k C9106 1n SYNC Ladekondensator C9104 470p C9112 22n C9105 1n C9113 47n R9119 470k C9114 2n2 R9121 470k R9120 500K R9118 1M R9117 220k Gegenkopplungsnetzwerk Der vereinfachte Schaltplan des Bildkippteils Der Ladekondensator C9112 wird kurzzeitig bei Durchsteuerung der Triode V9102A entladen. Er wird anschließend über R9114 wieder rampenförmig aufgeladen. Damit entsteht über C9112 ein näherungsweise sägezahnförmiger Spannungsverlauf. Die Steilheit der Aufladung, und damit die Amplitude der Ablenkung, wird mit R9113 eingestellt. Die Sägezahnspannung über C9112 ist die Steuerspannung für das Pentodensystem der ECL82. Mit dem Ausgangsübertrager T9101 wird die niederohmige Ablenkspule an die hochohmige Röhrenstufe angepaßt. Der der Primärwicklung parallelgeschaltete Varistor begrenzt die rücktransformierten Bildrücklaufimpulse auf ungefähr1000V. Diese Impulse werden mit dem frequenzselektiven Netzwerk aus R9110, R9111, C9108 und C9109 ausgekoppelt und umgeformt, so daß sie dazu geeignet sind, V9102A so anzusteuern, daß es zu der Eingangs geschilderten schnellen Entladung von C9112 kommt. Seite 45 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das frequenzselektive Netzwerk bewirkt ein schnelles Sperren der Triode nach dem Abklingen des Bildrücklaufimpulses, da seine Ausgangsspannung nach der Ansteuerung durch einen positiven Impuls zunächst ins Negative geht. Die Synchronimpulse wirken direkt auf das Steuergitter von V9102A. Die Schwingfrequenz des Oszillators im unsynchronisierten Zustand wird mit R9106 so eingestellt, daß der Oszillator ein wenig unter der Sollfrequenz schwingt. Der Synchronimpuls bewirkt dann das Durchsteuern der Triode und damit den Beginn einer neuen Periode der Sägezahnschwingung. Eine zu hohe Schwingfrequenz des Oszillators kann mit dieser Art der Synchronisation jedoch nicht reduziert werden. Zudem kann bereits ein einzelner Störimpuls das Kippen des Oszillators auslösen. Daher wurde diese Schaltung schon zu Beginn der 1960-er Jahre durch eine neuartige Schaltung ersetzt, bei der der Mittelwert der Abweichung zwischen Soll- und Istfrequenz (bzw. -Phase) als Stellgröße zur Frequenzbeeinflussung dient. Die Veränderung der Schwingfrequenz mit R9106 beruht darauf, daß sich mit dem Wert von R9106 der Arbeitspunkt des Triodensystems ändert. Die Synchronimpulse durchlaufen ein zweifaches Integrierglied, aufgebaut mit R9104, C9104, R9105 und C9105. Dieses Integrierglied verhindert zum einen die ungewollte Auslösung des Bildkippvorgangs durch einen einzelnen Zeilensynchronimpuls. Zum anderen integriert es die Zeilensynchronimpulse auf. Die invertierte Gestalt der Zeilensynchronimpulse zum Zeitpunkt des Bildwechsels führen dann zu einem eindeutigen Bildkippimpuls am Ausgang des Integrators. Wirkungsweise des Integrators Quelle: Möhring, Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger Der Strom durch die Ablenkspule soll jedoch nicht exakt sägezahnförmig sein, da die gegenüber einem idealen Kreisbogen abgeflachte Bildschirmoberfläche zu der Notwendigkeit führt, die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung an den Bildschirmrändern gegenüber der Bildschirmmitte zu reduzieren. Seite 46 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die benötigte Kurvenform wird durch die mit R9120 einstellbare frequenzselektive Gegenkopplung über C9114, R9120 und R9121 erzeugt. Die über die genannten Elemente rückgeführte, verstärkte (und damit invertierte) Ausgangsspannung wird zu der über R9119 an das Steuergitter des Pentodensystems geführten Sägezahnspannung addiert. Die bestmögliche Kurvenform wird durch die iterative Einstellung von R9118 und R9120 erzielt. Die Anpassung der Schaltung an die Ablenkspule der verwendeten Kleinbildröhre ergab sich problemlos, da der Bildkippteil, durch die Verwendung einer Pentode als Endröhre, praktisch als Stromquelle arbeitet und die verwendete Ablenkspule den selben Strombedarf wie die Ablenkspule des Originalgeräts hat. Der, im vereinfachten Schaltplan nicht dargestellte, Kondensator C9115 dämpft in Verbindung mit R9122 (ebenfalls nicht eingezeichnet) die Bildrücklaufimpulse. Eine weitere Aufgabe von C9115 ist die Vermeidung der Einkopplung der durch magnetische Kopplung der Ablenkspulen auch an der Vertikalablenkspule vorhandenen Zeilenrücklaufimpulse in den Bildkippteil. Die folgenden Oszillogramme illustrieren die Funktion des Bildkippteils: Seite 47 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf am Gitter des Triodensystems der ECL82 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V9102A / 1 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 48 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Anode des Triodensystems der ECL82 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V9102A / 9 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 49 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Anode des Pentodensystems der ECL82 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V9102B / 6 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 50 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannungsverlauf an der Vertikal-Ablenkspule Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Spannung über C9115 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 51 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der Horizontal-Oszillator. Für die Horizontalablenkung kann die, bei der Vertikalablenkung angewendete, direkte Synchronisierung nicht verwendet werden, da eine Fehlsynchronisation durch Störimpulse zum seitlichen Auswandern einzelner Zeilen führen würde. Experimente im WS2004/5 haben gezeigt, daß bereits der immer in einem Videosignal vorhandene Rauschpegel bei horizontaler Direktsynchronisation zu einem sehr unruhigen Bild führt, bei dem Kanten ausgefranst erscheinen: Vergleich der horizontalen PLL-Synchronisation (oben) und Direktsynchronisation (unten) aus dem WS2004/5 Daher wird auch hier eine PLL-Synchronisation vorgesehen. Hierbei wird mit einem Phasendetektor und einem auf diesen folgenden Tiefpaß eine Steuerspannung generiert, die zur mittleren Phasenbzw. Frequenzabweichung zwischen den Synchronimpulsen und den vom Horizontaloszillator initiierten Zeilenrücklaufimpulsen proportional ist. Diese Spannung wird zum Nachregeln der Horizontalfrequenz mittels eines spannungsgesteuerten Oszillators verwendet. Seite 52 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Durch diese Mittelwertbildung kann ein einzelner Störimpuls keine sichtbare Bildstörung verursachen. Beim Ausbleiben eines einzelnen Synchronimpulses bleibt die „richtige“ Oszillatorfrequenz erhalten. Der Horizontaloszillator arbeitet auf der Basis eines astabilen Multivibrators, der mit den beiden Triodensystemen von V201 (ECC82) aufgebaut ist. Es handelt sich hier um einen kathodengekoppelten Multivibrator, so daß das Steuergitter von V201A zum Zweck der Zuführung der die Frequenz nachregelnden Spannung frei ist. Die Schwingfrequenz des Multivibrators wird weitgehend durch den sogenannten Stützkreis, einen als Arbeitswiderstand der Triode V201 dienenden Parallelschwingkreis, bestimmt. +C Stützkreis 15,6 kHz 10nF 15K R246 47K R247 27K V201A ECC82 V201B ECC82 6 1 C249 4,7pF C260 150pF Schleifenfilter R234 100K Phasendetektor 220K 7 R242 47K 8 R250 180K C253 47nF 3 SynchronImpuls 100K C251 10nF OA161 2 R239 33K 100K 1nF OA161 C255 2,2nF C245 1nF 10K Zu Zeilenendstufe C263 330pF Impulsformung rückgeführter Zeilenrücklaufimpuls C265 10nF C248 10nF Impulsformung P251 200K R248 C262 1nF 1K C264 0.1uF Zeile Kathodengekoppelter Multivibrator Das Schaltbild des Horizontaloszillators Mit P251 wird der Arbeitspunkt von V201B, und damit die mittlere Schwingfrequenz des Multivibrators, eingestellt. Mit der Durchsteuerung von V201B wird der Ladekondensator C263 schnell entladen. Wenn V201B sperrt, was den größeren Zeitanteil der Schwingungsperiode des Oszillators der Fall ist, wird C263 über R247 aufgeladen, womit sich ein näherungsweise sägezahnförmiger Spannungsverlauf über C263 ergibt. Die Synchronimpulse und die von der Horizontalendstufe rückgeführten Zeilenrücklaufimpulse werden mit den im Schaltplan dargestellten Impulsformungsgliedern so umgeformt, daß sich eine für den nachfolgenden Phasendetektor geeignete Impulsform ergibt. Die Ausgangsspannung des Phasendetektors wird mit dem Schleifenfilter tiefpaßgefiltert, so daß sich der gewünschte Mittelwert der Abweichung ergibt. Die Ausgangsspannung des Schleifenfilters wird an das Gitter von V201A gelegt, womit sie den Arbeitspunkt von V201A und damit die Schwingfrequenz des Oszillators beeinflußt. Eine negativere Spannung am Steuergitter führt zu einer Erhöhung der Oszillatorfrequenz. Damit ist der Regelkreis geschlossen. Seite 53 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 SynchronImpuls Der LION im Detail. Cdiff 1nF OA161 D2 100K 100K D1 OA161 10K rückgeführter Zeilenrücklaufimpuls Schleifenfilter 220K C251 10nF R242 47K C248 10nF C253 47nF C255 2,2nF Umgezeichnetes Schaltbild des Phasendetektors Der Phasendetektor arbeitet wie folgt: Die rückgeführten Zeilenrücklaufimpulse werden mit C248 aufintegriert. Dadurch entsteht über C248 eine sägezahnförmige Spannung mit dem Mittelwert Null. Die Synchronimpulse werden mit Cdiff differenziert. D1 schneidet die positiven Anteile des differenzierten Synchronimpulses ab, womit sich Cdiff so auflädt, daß sich an den Anoden von D1 und D2 ein mittleres (!) Potential von ca. –8V einstellt. Die Impulsfolge wird „nach unten geschoben“. Damit kann C248 nur dann zusätzliche Ladung über D2 aufnehmen, wenn das Potential des „oberen“ Anschlusses von C248 negativer als das der Anoden von D1 und D2 ist. Die Aufnahme zusätzlicher Ladung durch C248 führt jedoch zu einer Reduktion der Spannung über Cdiff und damit zu einem weniger negativen Mittelwert des Potentials an den Anoden von D1 und D2. In dem folgenden Impulsdiagramm sind die differenzierten Synchronimpulse stark idealisiert dargestellt. Seite 54 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung über C248 Spannung an Anode der Dioden Fall 1 Fall 2 Fall 3 Darstellung der zeitlichen Verhältnisse im Phasendetektor Im Fall 3, der Horizontaloszillator eilt den Synchronimpulsen vor, erkennt man, daß der positive Teil des differenzierten Synchronimpulses mit dem negativen Teil des integrierten Zeilenrücklaufimpulses zusammenfällt. Damit ist die Bedingung für das Leiten von D2 gegeben. C248 wird durch D2 während der Zeit des positiven Teils des differenzierten Synchronimpulses in Richtung eines positiveren Potentials aufgeladen. Der Mittelwert der Sägezahnspannung über C248 ist damit nicht mehr Null. Am Ausgang des Schleifenfilters läßt sich eine positive Gleichspannung abgreifen, die eine Verminderung der Oszillatorfrequenz bewirkt. Im Fall 2, der Horizontaloszillator eilt den Synchronimpulsen nach, wird D2 (zumindest im gedachten Extremfall) niemals leitend. Damit stellt sich ein stark negativer Mittelwert des Potentials an den Anoden von D1 und D2 ein, der über den zu D2 parallelgeschalteten Widerstand (100K) zu einem negativen Mittelwert der über C248 anliegenden Sägezahnspannung führt. Am Ausgang des Schleifenfilters läßt sich eine negative Gleichspannung abgreifen, die eine Erhöhung der Oszillatorfrequenz bewirkt. Im Fall 1, dem synchronisierten Zustand, heben sich die gegenläufigen Einflüsse aus den Fällen 2 und 3 gerade auf, so daß der Mittelwert der Sägezahnspannung über C248 Null ist. Damit ist die Ausgangsspannung des Schleifenfilters ebenfalls Null. Mit R242 und C253 wird das Entstehen einer Oszillation des Regelkreises vermieden. Wäre nur C253 vorhanden, dann ergäbe sich bei Frequenzen, die deutlich größer als die Knickfrequenz aus dem 220kOhm-Serienwiderstand und C253 sind, eine Phasenlage von nacheilend 90°. In Verbindung mit anderen zeitverzögernden Einflüssen im Regelkreis kann das zu einer Verschiebung der Phase der rückgeführten Größe um 180° und damit zu einer unerwünschten Mitkopplung führen. Der Regelkreis schwingt. Das Zusammenspiel von R242 und C253 ergibt jedoch einen weiteren Pol des Filters, bei dem sich bei hinreichender Überschreitung der Grenzfrequenz eine Phasenlage von voreilend 90°ergibt. Somit ist die ursprünglich vorhandene Phasenverzögerung des Filters oberhalb der Knickfrequenz von R242 und C253 kompensiert. Damit ist eine höhere Verstärkung des Regelkreises möglich, die zu einer geringeren Regelabweichung und schnellerem Ansprechen führt, ohne daß die Gefahr des Oszillierens des Regelkreises besteht. C255 ist deutlich kleiner als C253 und schließt die an R242 abfallenden, störenden Frequenzanteile in der Größenordnung der Horizontalfrequenz kurz. Das durch C255 erneut verursachte Nacheilen der Phasenlage um 90° ist hierbei nicht störend, da in dem betroffenen Frequenzbereich die Verstärkung des Regelkreises schon hinreichend klein ist. Seite 55 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die folgenden Oszillogramme geben einen Eindruck von der Arbeitsweise des Oszillators und des Phasendetektors: Differenzierter Synchronimpuls für Horizontal-Phasenvergleich. Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: M201/1 = „rechter Anschluß“ von C245 in obigem Schaltbild 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 56 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Ausgangssignal des Phasendetektors im synchronisierten Zustand. Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: M201/5 = „oberer Anschluß“ von C248 in obigem Schaltbild. 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Im Verlauf der abfallenden Flanke des Sägezahnsignals kann man, kurz nach dem Nulldurchgang, die „Ausbeulung“ durch den positiven Anteil des differenzierten Synchronimpulses erkennen. Seite 57 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung am Stützkreis des Oszillators. Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: M201/3 = „oberer Anschluß“ von R246 in obigem Schaltbild. 1 zu 100 AC Bildschirmmitte Der Versatz zu den Cursorlinien ist durch Schwankung des DC-Pegels (Regelschwankungen Stromnetz) begründet. Seite 58 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Gitterspannung Multivibratorröhre Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: V201B/7 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 59 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Ausgangsspannung Horizontaloszillator Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: J106/2 = „rechter Anschluß“ von C265 bei obigem Schaltplan 1 zu 100 DC Bildschirmmitte Seite 60 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Zeilenendstufe. Prinzipiell könnte man die Ablenkleistung für die Horizontalablenkung ebenso wie bei der Vertikalablenkung mit einer linear arbeitenden Verstärkerschaltung erzeugen. Es ist jedoch zu beachten, daß mit diesem Schaltungsprinzip bei jedem Zeilenrücklauf die in der Ablenkspule gespeicherte Energie von etwa 0,0015 Ws „vernichtet“ werden muß. Bei 50 Vertikalablenkvorgängen pro Sekunde entsteht hierbei eine Verlustleistung von etwa 0,075W. Bei 15625 Horizontalablenkvorgängen pro Sekunde entstünde dagegen eine, viel zu hohe, Verlustleistung von etwa 24W. Daher wird hier ein grundsätzlich anderes Schaltungsprinzip genutzt. Die Ablenkspule ist Teil eines Schwingkreises mit umschaltbarer Resonanzfrequenz. Während des (langsamen) Hinlaufs ist die niedrigere der beiden Resonanzfrequenzen wirksam. Für die (kurze) Rückflanke nutzt man dagegen die höhere der beiden Resonanzfrequenzen. Prinzip der Erzeugung der Ablenkspannung Quelle: Möhring, Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger Auf diese Weise wird die im Schwingkreis gespeicherte Energie zur Umkehr der Ablenkrichtung genutzt. Die benötigte Energiezufuhr reduziert sich auf den Ausgleich der Verluste, wie sie durch Wirbelströme, ohmsche Verluste und die Ummagnetisierung der Ferritkerne entstehen. Seite 61 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Flanken des Ablenkstroms sind nicht geradenförmig, da sie aufgrund ihrer Entstehung aus der Eigenschwingung eines Schwingkreises eine Sinusgestalt haben. Das bedeutet, daß die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung an den Bildschirmrändern geringer ist. Diese Eigenschaft ist jedoch erwünscht, da sich durch die Abflachung der Bildschirmoberfläche gegenüber einem idealen Kreisbogen für eine lineare Bilddarstellung die Notwendigkeit einer Reduktion der Winkelgeschwindigkeit an den Bildschirmrändern ergibt. Zeilentrafo Ablenkspule Ub Prinzip der Erzeugung der Ablenkspannung Die Umschaltung zwischen den beiden Resonanzfrequenzen geschieht durch eine Diode, die in Serie mit dem die tiefere Resonanzfrequenz bestimmenden Kondensator liegt. Mit der Spannungsumkehr am Schwingkreis zum Ende des Hinlaufs sperrt die Diode, womit dann nur noch die verbleibenden Restkapazität wirksam ist und der Rücklaufvorgang dann mit der höheren Resonanzfrequenz abläuft. Mit der erneuten Spannungsumkehr am Ende des Rücklaufs wird die Diode wieder leitend, womit dann wieder der mit der tieferen Resonanzfrequenz erfolgende Hinlauf beginnt. Mit einem elektronischen Schalter, der Zeilenendröhre, wird dem Schwingkreis zu einem geeigneten Zeitpunkt Energie zugeführt, so daß die Ablenkung stets synchron zum darzustellenden Videosignal ist. Die Röhre arbeitet hierbei praktisch als digitaler Schalter, womit sich an ihr nur eine geringe Verlustleistung ergibt. Die Ablenkspule benötigt hohe Ströme in der Größenordnung 1,5A, die von der Zeilenendröhre nicht direkt geliefert werden können. Daher wird sie über einen Anpassungsübertrager, den Zeilentrafo, an die Horizontal-Endstufe angekoppelt. Ein Teil der beim Rücklauf freiwerdenden Energie wird zur Erzeugung der Beschleunigungsspannung für die Bildröhre von etwa 10kV verwendet. Seite 62 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Im Folgenden wird die Funktion der Zeilenendstufe anhand eines stark vereinfachten Ersatzschaltbilds beschrieben. Der Kondensator C1 wird in der praktischen Ausführung im Wesentlichen durch die Eigenkapazität der Wicklung des Zeilentrafos realisiert. Der Kondensator C2 hat den Wert 56nF und ist im Schaltbild mit C277 bezeichnet. Er wird auch oft als „Boosterkondensator“ bezeichnet. Zeilentrafo B Ablenkspule C1 C2 A +Ub EY88 EL504 Das stark vereinfachte Ersatzschaltbild der Zeilenendstufe Wir beginnen die Betrachtung in der Mitte des Zeilenhinlaufs. In der Mitte des Zeilenhinlaufs wird die Röhre EL36 mit dem Ausgangssignal des Horizontaloszillators durchgesteuert. Im eingeschwungenen Zustand liegt das Ende „B“ der Wicklung auf einer Gleichspannung von ungefähr 1kV, die nur von einer geringen Wechselspannung überlagert ist. Das Ende „A“ der Primärwicklung wird, durch das Aufsteuern der Röhre, negativer als das Ende „B“ der Wicklung und auch negativer als +Ub. Damit fließt ein Strom durch die Diode und die Primärwicklung des Zeilentrafos über die durchgesteuerte Röhre EL36 nach Masse. Hierbei wird C2 (ein wenig) entladen. In der Ablenkspule baut sich ein in positiver Richtung fließender Strom auf, der den Elektronenstrahl weiter zur rechten Bildkante hin ablenkt. Mit dem Sperren der Röhre mit der negativen Flanke des Ausgangssignals des Horizontaloszillators wird der Zeilenrücklauf eingeleitet. Damit wird der Strompfad von Wicklungsende „A“ zur Masse schlagartig unterbrochen. Aufgrund der im Magnetfeld der Ablenkspule gespeicherten Energie fließt der Strom in dieser (und im primärseitigen Teil des Schwingkreises) zunächst weiter. Er nimmt jedoch ab, womit sich die Spannung an der Ablenkspule und damit auch an der Primärwicklung umkehrt. Punkt „A“ ist damit nun positiver als Punkt „B“. Damit sperrt die Diode EY88. Die im Magnetfeld gespeicherte Energie lädt nun C1 auf. Da die Kapazität von C1 sehr klein ist, baut sich an C1 eine sehr hohe Spannung von etwa 4kV auf. Wenn der Strahl die Mitte des Bildschirms erreicht hat, ist der Strom in der Ablenkspule Null und die Spannung über C1 hat ihr Maximum erreicht. Nun beginnt sich C1 über die Primärwicklung zu entladen. Es baut sich ein in umgekehrter Richtung fließender Strom in der Primärwicklung und in der Ablenkspule auf, der den Strahl bis zur linken Bildkante hin ablenkt. Dieser Strom nimmt so lange zu, bis C1 vollständig entladen ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Strahl an der linken Bildkante. Während des Rücklaufs hat der Schwingkreis eine halbe Periode mit seiner hohen Eigenfrequenz ausgeführt. Seite 63 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Nun nimmt, entsprechend der Arbeitsweise eines Schwingkreises, der (in negativer Richtung fließende) Strom in der Ablenkspule und der Primärwicklung wieder ab. Damit kehrt sich die Spannung an der Ablenkspule und der Primärwicklung wieder um. Punkt „A“ ist nun wieder negativer als Punkt „B“. Damit wird die Diode EY88 leitend. C2 ist nun Bestandteil des Schwingkreises, der nun mit seiner langsamen Eigenfrequenz arbeitet. Der Strom in der Ablenkspule nimmt nun ab, der Strahl läuft von links in Richtung der Bildmitte. Dies ist die erste Hälfte des Zeilenhinlaufs. Wenn die Mitte des Bildschirms erreicht ist, dann kehrt sich die Stromrichtung erneut um womit der Strahl über die Bildschirmmitte hinaus abgelenkt wird, womit dann die zweite Hälfte des Zeilenhinlaufs beginnt. Zudem wird erneut die Röhre EL36 aufgesteuert, um dem Schwingkreis wieder Energie zuzuführen. Während des Zeilenhinlaufs hat der Schwingkreis eine halbe Periode mit seiner tiefen Eigenfrequenz ausgeführt. Strom- und Spannungsverläufe bei der Zeilenablenkung Oben: Gitterspannung der EL36 Mitte: Stromverlauf in Ablenkspule und Primärwicklung Unten: Spannungsverlauf an Ablenkspule und Primärwicklung Quelle: Möhring, Schaltungstechnik der Loewe-Opta-Fernsehempfänger Seite 64 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die hohe Spannungsspitze, die beim Zeilenrücklauf entsteht wird mit einer speziellen Hochspannungswicklung herauftransformiert, um die Beschleunigungsspannung für die Bildröhre von etwa 13kV zu erzeugen. Zur Gleichrichtung der Beschleunigungsspannung wird eine Röhrendiode DY86 verwendet. Die Heizspannung für diese Röhre von 1,5Veff, deren Kathode auf dem Potential der Beschleunigungsspannung liegt, wird mit einer einzigen Windung, die um den Kern des Zeilentrafos gelegt ist gewonnen. Als Glättungskondensator für die Beschleunigungsspannung dient die Kapazität der Bildröhre selbst. Die Innenseite des Glaskolbens ist im Bereich des Bildschirms metallisiert und mit der Beschleunigungsspannung verbunden. Die Außenseite des Glaskolbens ist ebenfalls metallisiert und wird mit der Masse verbunden. Damit entsteht eine Kapazität im einstelligen nF-Bereich. Für das Verständnis der Schaltung ist es hilfreich, sich die Kennlinie der zum Umschalten der Resonanzfrequenz verwendeten Röhrendiode EY/PY 88 zu vergegenwärtigen. Die Diode hat einen Innenwiderstand von ungefähr 100 Ohm und stellt daher in Durchlaßrichtung keinen Kurzschluß dar. Kennlinie der Röhrendiode EY/PY88 Seite 65 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das folgende Schaltbild zeigt die tatsächliche Ausführung der Zeilenendstufe: T201 13kV zu Bildröhre a V203A EY88 +D_ZE DY86 2K7 L250 82pF b 9 V202A EL36 +D_ZE 1 R256 2K7 3W R268 4K7 f 180pF Von Oszillator R255 1K C276 0,22uF 4 C277 5 C271 4,7nF k 2 56nF Impedanzanpassung C?? 0,47uF L201 144uH 3 8 C270 0,1uF T201 M050516 L201 *** C273 R261 1,5nF 470K P263 1M R257 470K C274 1,5nF R262 1M 1M VDR260 E298GD/A269 R266 1K5 c Zeilenampl. und Hochsp. i 7 g Zeilenlinearität RücklaufImpuls zu Phasendetektor R264 C267 33pF 150K 8 h Zu Ablenkspule 6 AT2018/20 Vereinfachter Schaltplan der Zeilenendstufe Für die Realisierung der Zeilenendstufe wurde ein ausgebauter Zeilentrafo des Typs AT2018/20 verwendet. Im Gegensatz zur Darstellung im Ersatzschaltbild ist die Sekundärwicklung als Teil der Primärwicklung des Trafos ausgeführt. Eine weitere Sekundärwicklung liefert negativ gerichtete Zeilenrücklaufimpulse für verschiedene Verwendungen innerhalb der Gesamtschaltung des Monitors. Über C267 werden die Zeilenrücklaufimpulse an das Gitter der Zeilenendröhre rückgeführt. Diese Mitkopplung sichert das vollständige Sperren der Zeilenendröhre in der Rücklaufphase, bei der etwa 5kV zwischen Anode und Kathode der Röhre anstehen. Mit P263 wird die Amplitude der Hochspannung und der Ablenkung eingestellt. Mit dem Netzwerk aus R257 bis R262 wird eine Gegenkopplung aufgebaut, die über die Beeinflussung des Arbeitspunktes der Zeilenendröhre die Amplitude der Ablenkung und die Hochspannung bei Schwankung der Netzspannung und Alterung der Zeilenendröhre konstanthält. Da die positive Flanke des Ansteuersignals kontinuierlich und nicht rechteckförmig ansteigt bewirkt eine Erhöhung der mittleren Gleichspannung am Gitter der EL36 einen früheren Einsatz und damit einer längere Dauer der Energiezufuhr in den die Ablenkung ausführenden Schwingkreis. R255 verhindert Eigenschwingungen der Zeilenendröhre im UKW-Bereich. Mit R256 und C271 wird eine konstante Schirmgitterspannung bereitgestellt. L250 und die dazugehörige R/C-Kombination aus 2K7 und 82pF verhindern unerwünschte hochfrequente Eigenschwingungen der Primärwicklung des Zeilentrafos. Mit C276 wird die zur Korrektur der durch die Abflachung des Bildschirms gegenüber einem idealen Kreisbogen entstehende Ablenkverzerrung notwendige Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung an den Bildschirmrändern bewirkt. Der parallelgeschaltete Widerstand dämpft mögliche Eigenresonanzen in Verbindung mit den im Ablenkkreis vorhandenen Induktivitäten. Da die Schaltung des Originalgeräts für eine 120°-Bildröhre ausgelegt ist, hier aber eine 70°-Bildröhre verwendet wird Seite 66 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. mußte die Wirkung von C276 durch die Parallelschaltung eines etwa doppelt so großen Kondensators auf etwa 1/3 reduziert werden. Die Wirkung von L201, einer nichtlinearen Drossel, ist der Wirkung von C276 entgegengesetzt. Da eine Drossel, im Gegensatz zu einem Kondensator, gut abgleichbar ist, indem man ihren Kern verstellt, kann mit ihrer Hilfe ein Feinabgleich der Kompensation durchgeführt werden. Die Induktivität der Drossel nimmt mit dem an den Bildschirmrändern größer werdenden Ablenkstrom ab, womit die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung an den Bildschirmrändern zunimmt. Die Impedanz der hier verwendeten Ablenkspule ist deutlich geringer als die der Ablenkspule des Originalgeräts. Daher mußte eine Anpassungsschaltung, bestehend aus dem „Spartransformator“ T201 und der Drossel L201 hinzugefügt werden. Die Dimensionierung der Schaltung wurde experimentell ermittelt. Die Zeilenendstufen-Baugruppe Seite 67 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Zeilenendstufen-Baugruppe, Ansicht aus einer anderen Perspektive. Seite 68 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die Baugruppe zur Impedanzanpassung. Die folgenden Oszillogramme geben einen Eindruck von der Arbeitsweise der Schaltung. Seite 69 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung an der Anode der DY86 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Anodenkappe DY86 1 zu 1000 DC Bildschirmmitte Der Spitzenwert im Zeilenrücklauf ist 13,7 kV. Die deutlich sichtbare Eigenresonanzfrequenz der Hochspannungswicklung beträgt 88 kHz. Seite 70 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung an der Kathode der EY88 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Kathodenkappe EY88 1 zu 1000 DC Bildschirmmitte Der Spitzenwert ist 5kV Zusätzlicher DC-Meßwert: Die Boosterspannung, gemessen an T201/c betrug 990V Seite 71 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung an der Anode der EL36 Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Anodenkappe EL36 1 zu 1000 DC Bildschirmmitte Der Spitzenwert ist 5,8kV Seite 72 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung am Ablenkausgang(erster Anschluß) Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Ablenkausgang 1 zu 1000 DC Bildschirmmitte Die Ablenkspannung liegt auf dem Potential der Boosterspannung von ca. 1000V. Seite 73 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Spannung am Ablenkausgang(zweiter Anschluß) Meßpunkt: Tastkopf: Kopplung: GND-Lage: Ablenkausgang 1 zu 1000 DC Bildschirmmitte Die Ablenkspannung liegt auf dem Potential der Boosterspannung von ca. 1000V. Seite 74 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Das Netzteil. Das Netzteil weist keine Besonderheiten auf. Um die wechselseitigen Abhängigkeiten innerhalb des Monitors zu reduzieren wurde die Spannung +750V, die im Originalgerät aus der Zeilenendstufe abgegriffen wird, direkt aus dem Netz mit einer zusätzlichen Sekundärwicklung des Netztrafos erzeugt. Im Gegensatz zum Originalgerät besitzt das Netzteil mit dem in diesem nicht vorhandenen Netztrafo eine galvanische Trennung vom Stromnetz. Die Siebung der einzelnen Anodenversorgungsspannungen mit RC-Kombinationen wurde vom Originalgerät übernommen. Die Spannung +250V wurde im Originalgerät aus der Zeilenendstufe entnommen, um bei einer Abnahme der Hochspannung und der Horizontalablenkung durch Alterung der Zeilenendröhre auch die Amplitude der Vertikalablenkung proportional zu reduzieren um somit die Bildproportionen zu wahren. Um wechselseitige Abhängigkeiten zu reduzieren wurde auf diese Funktion verzichtet. Um eine Schwankung der Ablenkamplitude mit der Netzspannung zu vermeiden ist die Spannung +250V mit Zenerdioden stabilisiert. Die Schaltung zur Bereitstellung der stabilisierten Versorgungsspannung von +750V wurde von dem Monitor aus dem WS2004/5 übernommen. Da diese Spannung im Originalgerät aus der, intern gegen Netzspannungsschwankungen stabilisierten, Zeilenendstufe entnommen wurde, ist auch hier eine Stabilisierung mit Zenerdioden vorgesehen. Auf der Folgeseite findet sich der Schaltplan des Netzteils. Seite 75 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. +Ub für Video-Vorverstärker 150R 5W 1n +A + C475 100uF/400V + C476 100uF/400V R465 D403 BY359-1500 3 C403 D401 BY359-1500 1 C401 1n R466 470R 5W +D R463 1K 2W + + + C477 47uF/400V + C473 100uF/400V + C474 100uF/400V 1 1 + 5 12VAC_1 6 12VAC_2 C472 100uF/400V R402 47K 3W C470 100uF/400V 1n 3 D404 BY359-1500 C404 1 D402 BY359-1500 1n C402 3 4 12V R462 68R 3W 1 2 390V R461 68R 3W +C J101 CON5 230V R460 47R 5W C471 100uF/400V 3 Anschluß Netztrafo 3 R401 10R 5W R403 47k +250V Heizung Bildröhre D405 BZT03C150 D406 BZT03C100 C405 1uF R?? 100R +100V für Video-Vorverstärker D415 BY359-1500 3 Spannungsregler für +750V R415 120K 1 +750V D417 BZT03C10 C422 1nF/2kV C424 1uF/630V GND R?? 1M D418 BZT03C200 C423 1nF/2kV D419 BZT03C270 C425 1uF/630V D416 BY359-1500 1 R?? 1M D420 BZT03C270 3 Das Schaltbild des Netzteils Seite 76 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Der provisorische Video-Vorverstärker. Da zum Zeitpunkt des Entwurfs des Monitors noch nicht bekannt war, ob sich eine VideoVorverstärkung in Röhrentechnik realisieren ließ, wurde zunächst eine Schaltung mit üblichen VideoICs vorgesehen, die aus einem Standard-Videosignal ein Signal erzeugt, daß dem Ausgangssignal der Video-Demodulatoren der Loewe-Opta-Fernsehgeräte der Jahre 1960/61 entspricht. U8102 GB4550A 3 1 /STB 7 +IN -IN U8103 LT1227 OUT CX 8 5 1 3 2 + J8101 CON3 J8103 BNC 6 - C8104 470pF 4 R?? 1K5 Leitungsabschluss C8103 1uF 2 7 3 4 R?? 1K5 L8100 4,7µH -12V +12V -12V +12V -12V R8100 75R VideoSignalausgang 6 - 1 R8107 0R0 -12V C8100 220pF C8101 C8102 47pF Trimmer 5..13pF Kein Abschluß, da nur sehr kurzes Kabel und Signalpegel zu hoch R8105 1K +12V R8106 270R R8103 680R 1 Gain = 4,70 P8101 1K 2 + 4 2 Verstärkung von 1Vpp auf 4,7Vpp 6 3 R8102 180R VEE 6 - VCL + 2 2 VCC 3 +12V U8101 LT1227 4 2 1 J8100 BNC +12V U8100 LT1227 Clampschaltung 7 R8101 1k Notchfilter 4,43 MHz (Farbträger) 7 VideoSignaleingang Vclamp-Bereich +/- 5V 2 3 C8105 10nF R8104 680R -12V Der Schaltplan der ersten Version des Video-Vorverstärkers Die Schaltung besteht aus einem Farbträgerfilter, einer Schwarzwertkorrekturschaltung und einem Video-Verstärker mit der Verstärkung 4,7. Das Potential des Schwarzwertes ist einstellbar. Diese Schaltung wurde später durch einen Video-Vorverstärker in Vollröhrentechnik ersetzt. Seite 77 Abschlußbericht Projekt LION WS2005/6 Der LION im Detail. Die erste Version des Video-Vorverstärkers Seite 78
