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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Kathodenstrahlröhren


Demirug
2018-07-26, 14:49:46
Kennst sich hier noch jemand mit alter Fernsehröhrentechnik aus? Ich suche in einem alten System mit einen mix aus digital und Analogtechnik nach der Ursache für einen Lag.den es in einem rein digitalen Vergleichsystem nicht gibt. Ich hatte natürlich zuerst die Analogen Teile der Schaltung (DA-Wandler, Multiplexer, Schalter, Operationverstärker als Sample&Hold und Integratoren) im Verdacht. Wenn ich mich jedoch nicht völlig verrechnet habe summieren sich selbst die max Werte aus den Datenblättern nicht in die Region in der sich das System bewegt. Da ich leider nur die Schaltpläne und nicht die physikalische Hardware zur Hand habe kann ich das derzeit nicht durch Messungen bestätigen.

Nun hat das System aber noch eine Besonderheit. Zur Ausgabe wird eine alte schwarzweiß Bildröhre benutzt. Allerdings ohne Zeilentrafo. Vielmehr werden die beiden Achsen der Ablenkeinheit direkt durch zwei Spanungswerte aus der restlichen Schaltung gesteuert. So ähnlich wie bei einem alten Oszilloskop mit zwei Achsen. Da die Röhre aber Fernsehtechnik ist ist die Ablenkeinheit elektromagnetisch und nicht elektrostatisch. Aufgrund der Ansteuerung kommt es nun immer wieder vor das die beiden Eingangswerte für eine kurze Zeit unverändert sind und sich dann weitgehend linear verändern bis ein neuer Zielpunkt erreicht ist. Während die Werte unverändert bleiben ist in der Regel der Strahl deaktiviert damit sich nicht einbrennt.

Das Problem ist nun das der Strahl bei der rein digitalen Lösung nach dem gleichen Zeitraum nicht an der gleichen Stelle ist. Er ist schon weiter. Mein Verdacht ist das es beim rein digitalen System keinen signifikanten Lag bei der Bestimmung der Bildposition gibt. Bei der alten Analogröhre aber schon da dort sich ja die Magnetfelder ändern müssen. Desweiteren vermute ich zudem das es in der guten alten Tradition der Analogtechnik auch noch eine Rolle spielt wie schnell sich die Eingangswerte ändern.

Also für den unwahrscheinlichen Fall das sich hier noch jemand herumtreibt der einmal damit etwas zu tun hatte und sich auch noch daran erinnern kann wäre ich dankbar wenn man meinen Verdacht bestätigen könnte. Zudem würde mich interessieren in welchem Rahmen dieser Lag liegen kann um es mit den Werten die ich habe zu vergleichen.

joe kongo
2018-07-26, 23:42:45
Hi, kannst du den "Lag" beziffern mit Zeiteinheiten? Jedenfalls kann man der Ablenkspule den Strom nicht instantan vorschreiben, der stellt sich ja erst nach einer Zeit ein abhängig vom Spannungshub der Ansteuerung (bzw Regelkreis weil der Strom auch konstant bleiben soll oder kann, deiner Schilderung nach).

Demirug
2018-07-27, 08:16:52
Nach meiner Berechnung sind es ~16μs Unterschied zwischen der originalen Analogaufbau und der rein digitalen Lösung. Das die Ablenkspulen natürlich nicht instant auf eine Sprunghafteänderung der Steuerspannung/strom reagieren war mir klar. Für das Verhalten gibt es ja entsprechenden Diagramme. Das Problem bei diesem Aufbau sind die Integratoren zwischen dem DA Wandler und der Ablenkeinheit. Aufgrund von diesen ist eine große sprunghafte Änderung gar nicht möglich. Es ist immer eine lineare Änderung. Da man aber am Integrator den additive Teil über einen elektronischen Schalter unterdrücken kann ist es möglich diesen in Hold zu versetzen. In dem Fall ist die Steuerspannung dann wirklich konstant. Der "Lag" tritt scheinbar dann auf wenn der der OPerationsverstärker vom Hold Modus zurück in den Integrator Modus geht. Der elektronische Schalter selbst kann es aber eigentlich nicht sein da dessen Latezen laut Datenblatt im nanoskeunden Bereich liegen.

Wahrscheinlich muss ich mit der digitalen Lösung noch ein paar Experimente machen indem ich für die Simulierte Ablenkeinheit noch ein Latenzmodel implementiere.

Rooter
2018-07-28, 12:23:52
Zur Ausgabe wird eine alte schwarzweiß Bildröhre benutzt. Allerdings ohne Zeilentrafo.Und woher kommt die Hochspannung? Oder wie groß ist diese Röhre?

Aufgrund der Ansteuerung kommt es nun immer wieder vor das die beiden Eingangswerte für eine kurze Zeit unverändert sind und sich dann weitgehend linear verändern bis ein neuer Zielpunkt erreicht ist. Während die Werte unverändert bleiben ist in der Regel der Strahl deaktiviert damit sich nicht einbrennt.Du meinst die Austastlücke!?

MfG
Rooter

Demirug
2018-07-29, 18:45:42
Und woher kommt die Hochspannung? Oder wie groß ist diese Röhre?

240mm. Einen Hochspannungstransformator hat das Teil natürlich schon aber eben keinen Zeilentrafo da das Bild nicht Zeilenweise aufgebaut wird.

Du meinst die Austastlücke!?

Nein. Das ist wie gesagt keine normale Fernsehröhre mehr. Die eigentliche Röhre schon aber die Ablenkeinheit wurde modifiziert so das die Ansteuerung den Strahl sowohl in beiden Achsen wie auch in der Intensität frei steuerbar ist.

Die Software macht in der Regel nichts anderes als zwei Deltas für die beiden Achsen zu wählen. Dann wird ein Timer gestartet und solange dieser läuft werden über zwei Integriere die Deltas aufsummiert. Sobald der Timer stoppt bleiben die Integriert stehen und damit auch der Strahl. Damit dann nichts einbrennt wird dann der eigentliche Strahl auch noch deaktiviert.

Das Problem ist nur das ein paar klevere Programmier nun der Ansicht waren das ohne den Timer direct über die CPU zu machen. In dem Fall kommt es dann zu dem Effekt das die Linien nicht dort sind wo sie sein sollten wenn man das ganze rein digital nachbaut.

Inzwischen bin ich mir aber relative sicher das der "Lag" dann entsteht wenn man die stabilisierte Ablenkeinheit wieder mit veränderten werte ansteuert. Das scheint daher zu kommen das Elektromagneten eben mit einer gewissen Trägheit auf Veränderungen reagieren.

Mosher
2018-07-29, 19:05:49
Ich muss zugeben, dass ich jetzt nicht alles im Detail durchgelesen habe, aber dein letzter Satz klingt eigentlich nur nach U_Spule = L * dI_Spule / dT, bzw. I = 1/L * Integral(u dT) falls du was zum Quantisieren brauchst.

joe kongo
2018-07-30, 23:51:05
Inzwischen bin ich mir aber relative sicher das der "Lag" dann entsteht wenn man die stabilisierte Ablenkeinheit wieder mit veränderten werte ansteuert. Das scheint daher zu kommen das Elektromagneten eben mit einer gewissen Trägheit auf Veränderungen reagieren.

Würde die Ansteuerung der Ablenkeinheit eine spannungsgesteuerte Stromquelle sein, dann wird sie eher ein gemächlich arbeitendes Dingens sein wegen der großen Induktivität (die widerwillig entgegen arbeitet). Also durchaus denkbar das von dort eine Verzögerung herkommt, kannst nur hoffen das die Verzögerung konstant ist.

Demirug
2018-08-01, 14:33:03
Würde die Ansteuerung der Ablenkeinheit eine spannungsgesteuerte Stromquelle sein, dann wird sie eher ein gemächlich arbeitendes Dingens sein wegen der großen Induktivität (die widerwillig entgegen arbeitet). Also durchaus denkbar das von dort eine Verzögerung herkommt, kannst nur hoffen das die Verzögerung konstant ist.

Nachdem ich mich noch ein wenig durch den Bios code (Motorola 6809) des Teils gequält habe würde ich sagen das zumindestens dort von einer konstanten Latenz ausgegangen. Bzw ein möglicher dynamischer Anteil ignoriert wird. Lediglich beim reinen bewegen ohne das etwas dargestellt wird gibt man dem ganzen ein paar zusätzliche CPU Zyklen zur Stabilisierung abhängig vom Timer Wert.

Wenn es nicht mehr ganz so heiß ist werden ich das mal ausprobieren. Ist ja nur ein Hobbyprojekt und deswegen nicht im voll klimatisierten Büro.