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Montage de circuit pour le fonctionnement d'un tube- image dans un récepteur de télévision. Demande de brevet en Allemagne Fédérale n P 32 42127 du 13 novembre 1982 en sa faveur
La présente invention concerne un montage de circuit pour le fonctionnement d'un tube-image dans un récepteur de télévision dans lequel la sortie d'un étage final vidéo est connectée par l'intermédiaire d'un condensateur à la cathode du tube-image.
Lors de l'excitation de tubes-images dans des récepteurs
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de télévision couleurs, pour qu'on puisse d'une part se contenter d'une tension de service la plus faible possible de l'étage final vidéo et d'autre part disposer d'une possibilité de réglage du côté de la cathode de la tension dite de coupure, il est connu (demande de brevet allemand publiée OS 29 45 810) de prévoir un étage de verrouillage après un condensateur de couplage qui relie la cathode du tube-image et la sortie de l'étage final vidéo.
Etant donné cependant que, contrairement à ce qui se passe dans le cas des applications classiques des circuits de verrouillage dans des amplificateurs vidéo, le circuit qui suit le circuit de verrouillage, donc dans ce cas le tube-image, présente une résistance d'entrée relativement faible et absorbe donc relativement beaucoup de courant, il est nécessaire, pour éviter les d1tes "déclivités", d'utiliser un condensateur de couplage très important. Ceci implique à nouveau davantage de capacités parasites en rapport avec le potentiel de masse, donc une moins bonne réponse en fréquence vidéo et des frais accrus.
Compte tenu de la grandeur et de la rigidité électrique néces- sairesdu condensateur, d'un point de vue économique on ne peut utiliser que des condensateurs à électrolyte qui à nouveau ne conviennent pas pour les hautes fréquences et n'admettent pas non plus de tension de po- laxité fausse. Dans le cas du montage connu, le condensateur à électrolyte est pour cette raison ponté par un condensateur à diélectrique rigide et par une diode.
De plus, dans le montage de circuit connu, il faut tenir compte du fait qu'à cause du taux d'impulsions faible de l'impulsion de verrouillage et à cause de la capacité importante du condensateur, un courant de transfert très important est nécessaire et ce courant, à la base du circuit de verrouillage,
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sollicite, pendant un court laps de temps, la source de la tension réglable de sorte que des perturbations apparaissent en cet endroit.
De plus, d'autres circuits pour la récupération du niveau du noir de signaux de télévision-éga- lement des circuits munis d'un dispositif pour le réglage de la luminosité-sont déjà connus (ValvoBerichte, tome 18, n 1/2, pages 53 et 54). Un tel circuit ne peut cependant pas être utilisé entre un étage final vidéo et la cathode d'un tube-image car, étant donné le niveau de tension élevé, un étage additionneur aurait des influences négatives sur la réponse en fréquence.
L'invention a pour but de procurer un circuit pour le fonctionnement d'un tube-image dans un appareil de télévision dans lequel le niveau du noir puisse être récupéré et la dite tension de coupure dans le trajet des signaux entre l'étage final vidéo et la cathode du tube-image puisse être modifiée sans les inconvénients mentionnés plus haut.
Le montage de circuit conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'arma-cure du côté cathode du condensateur est connectée par l'intermédiaire d'une première branche d'un diviseur de tension à un pôle d'une source de tension de service et par l'intermédiaire d'une deuxième branche d'un diviseur de tension à un potentiel constant, de préférence le potentiel de masse,
la deuxième branche est formée par un transistor qui peut être excité d'une manière telle qu'un courant déterminé par formation d'une différence pendant l'intervalle de suppression à la fréquence horizontale entre une valeur de consigne et la valeur alors présente de la tension de cathode passe par le trajet émetteur-collecteur du transistor tout en con-
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servant essentiellement la même grandeur pendant toute la période de ligne. Ce montage de circuit a l'avantage que, moyennant des frais réduits, un très bon transfert de signal de l'étage final vidéo à la cathode est obtenu, un couplage capacitif entre l'étage final vidéo et la cathode étant possible dans le cas d'un petit condensateur de couplage. Des développements et des améliorations de l'invention sont décrits dans les revendications 2 à 5.
Le montage de circuit conforme à l'invention peut être étendu d'une manière particulièrement avantageuse à un circuit de régulation du courant de faisceau. Finalement, il est avantageux que le potentiel de tension continue sur la cathode puisse être réglé dans un large intervalle indépendamment de la tension de fonctionnement de l'étage final vidéo.
Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après plus en détail avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 illustre un montage de circuit connu ; la Fig. 2 illustre un exemple de réalisation conforme à l'invention ; la Fig. 3 illustre un autre exemple de réalisation comportant une régulation de courant de faisceau additionnelle, et la Fig. 4 illustre un troisième exemple de réalisation comportant une autre variante de régulation du courant de faisceau.
Les mêmes parties sont désignées dans les dessins par les mêmes chiffres de référence.
Le circuit connu représenté sur la Fig. 1 comporte un étage final vidéo, un condensateur de couplage 5 qui, par un transistor, est ajouté à un circuit de verrouillage ainsi qu'un tube-image.
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D'autres parties d'un appareil de télévision ne doivent pas être décrites dans le cadre de l'invention et ne sont par conséquent pas représentées aux dessins.
L'étage final vidéo est formé d'un transistor 1 dont l'émetteur est connecté par l'intermédiaire d'une ré- sistance de réaction 2 au potentiel de masse et dont le collecteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance de travail 3 à un pôle 4 d'une source de tension de service positive de par exemple 150 V. Le signal vidéo à amplifier est amené à la base du transistor 1. Le signal de sortie est pris sur le collecteur, est amené par l'intermédiaire d'un condensateur 5 à la cathode 6 d'un tube-image 7 et commande à cet endroit le courant du faisceau pour produire une image. Pour récupérer le niveau du noir, la cathode est connectée au collecteur d'un deuxième transistor 8 dont l'émetteur est sollicité par un potentiel réglable. A cet effet, l'émetteur est connecté au curseur d'un potentiomètre 9.
Etant donné que la résistance interne de la source de tension formée par le potentiomètre 9 n'est pas arbitrairement petite, mais qu'un courant impulsionnel est prélevé par le transistor 8, un condensateur 10 est prévu. Une impulsion de verrouillage à fréquence horizontale est appliquée à la base du transistor et assure que le transistor 8 soit conducteur pendant le retour du spot à la fréquence horizontale, de préférence pendant le palier du noir postérieur.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 1, les problèmes indiqués plus haut et concernant le condensateur 5, la réponse en fréquence du signal ainsi que le taux d'impulsions apparaissent.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 2, un étage final vidéo 1, 2,3, 4 est à nouveau prévu et est connecté par l'intermédiaire d'un conden-
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sateur de couplage 11 à la cathode 6 du tube-image 7.
Dans le montage de circuit conforme à l'invention, le condensateur 11 peut être nettement plus petit que le condensateur 5. De plus, la charge de courant impulsionnelle de l'étage final est loin d'atteindre la valeur de celle utilisée dans le montage connu de sorte que, dans le circuit conforme à l'invention, un étage final simple peut être utilisé tandis que dans le circuit connu, à cause de la résistance de sortie faible, un étage final symétrique est nécessaire.
La cathode 6 du tube-image 7 est à présent connectée par l'intermédiaire d'une résistance 12 à une tension de service positive et simultanément, par l'intermédiaire d'un autre transistor 13, au potentiel de masse. De plus, la cathode est connectée à un diviseur de tension formé des résistances 14 et, 15 dont l'extrémité opposée à la cathode est connectée au point 16 du circuit à potentiel négatif. La prise du diviseur de tension est connectée à une entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel commutable 17 à sortie de courant. De tels amplificateurs opérationnels sont connus sous le symbole OTA (operational transconductance amplifier). L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 est connectée au curseur d'un potentiomètre 9 prévu pour régler la dite tension de coupure.
Sous ce rapport, on expliquera brièvement que l'invention peut être utilisée de manière particulièrement avantageuse dans des appareils de télévision couleurs dans lesquels, à l'intérieur du tube-image, les électrodes des trois systèmes de faisceaux qualifiées de cathodes, sont interconnectées. Dans ces tubes, un réglage de luminosité peut certes être effectué par l'intermédiaire de l'électrode de Wehnelt. Il est cependant nécessaire de prévoir l'adaptation réciproque des luminosités pour les faisceaux d'électrons
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individuels à la cathode correspondante.
Etant donné que la tension de cathode est dans ce cas réglée de telle sorte que le noir d'image du courant de faisceau commence directement à passer et que le niveau du signal soit ainsi coupé en dessous du noir, ce réglage est qualifié aussi de "coupure". Dans des appareils de télévision couleurs équipés des tubesimages décrits, on effectue également le réglage de la coupure à l'aide du potentiomètre 9 tandis que le même dispositif peut, dans des appareils noir et blanc, aussi être utilisé pour le réglage de la luminosité.
Une impulsion de verrouillage est à présent amenée à l'amplificateur opérationnel 17 comme dans le circuit représenté sur la Fig. 1. Pendant la durée de cette impulsion, la différence des tensions fournies aux deux entrées est amplifiée et peut être prise sous la forme d'un courant à la sortie de l'amplificateur opérationnel 17. Entre les impulsions, la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 est coupée et ne fournit aucun courant, quels que soient les signaux qui sont présents à l'entrée.
Le courant de sortie de l'amplificateur opérationnel 17 d'une part passe à présent dans le trajet base-émetteur du transistor 13 et d'autre part charge le condensateur 18.
Comme mentionné plus haut, dans des circuits destinés à récupérer le niveau du noir qui sont connectés dans le trajet du signal entre l'étage final vidéo et le tube-image, il faut tenir compte du courant de faisceau du tube-image. Plus particulièrement, lorsque, pendant l'aller à la fréquence de ligne, aucun courant ne passe par le transistor 8 (figure 1), des pics de courant considérables apparaissent lors de la recharge du condensateur 5. Ainsi par exemple, pour un courant de faisceau de 0,3 mA, pendant l'aller
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à la fréquence de ligne et pour un temps de verrouil-
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lage de 2/us, on peut obtenir un courant de transfert maximal de 16 mA.
Le circuit conforme à l'in- vention provoque à présent une alimentation du courant de faisceau pendant la totalité de l'aller (et pendant le retour), cette alimentation étant cependant réajustée pendant la période de verrouillage, donc pendant une période comprise dans le retour, par comparaison entre la tension réglable au moyen du potentiomètre 9 et le potentiel appliqué à la cathode pendant la période de verrouillage. A cet effet, le condensateur 18 est dimensionné de telle façon qu'en dépit du courant de base passant par le transistor 13 pendant l'aller à la fréquence de ligne, aucune modification essentielle de la tension ne se produise.
La Fig. 3 illustre un montage de circuit selon la Fig. 2 qui est complété par un dispositif de régulation du courant de faisceau. A cet effet, le montage représenté sur la Fig. 3 présente, en série avec le trajet base-émetteur du transistor 13, un trajet base-émetteur d'un autre transistor 20 complémentaire du transistor 13. Sa base est au potentiel de masse et son collecteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance 21 à une tension de service négative de par exemple-12 V. Le courant passant par la résistance 21 correspond au courant de faisceau, superposé à un courant qui est formé de IR 12 moins
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La chute de tension au passage de la résistante ce 21 est alors proportionnelle au courant de faisceau.
Un circuit d'analyse et de maintien, formé de l'interrupteur électronique 22 et du condensateur 23, produit alors une tension continue pendant le retour à la fréquence de trame, cette tension étant proportionnelle au courant de faisceau pendant le retour à la
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fréquence de trame. A cet effet, une impulsion de suppression à la fréquence de trame est appliquée à l'interrupteur électronique en 24. Cette tension parvient alors par l'intermédiaire d'un transformateur d'impédance 25 à l'extrémité du diviseur de tension formé des résistances 14 et 15 éloignée de la cathode. Ce diviseur de tension assure qu'une tension servant à stabiliser le courant de faisceau soit superposée en outre à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, les parties 1 à 4, 11 et 13 à 19 correspondent aux parties portant les mêmes chiffres de référence sur la Fig. 2. La résistance 12 (figure 2) est remplacée dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4 par une source de courant constant qui est formée par le transistor 28, la résistance d'émetteur 29, les diodes 30 et 31 et la résistance 32. Au point 33 du circuit peut être appliquée la même tension que celle appliquée à la borne correspondante du montage de circuit de la Fig. 2. Il est cependant aussi possible, grâce à l'utilisation de la source de courant constant, d'utiliser une tension plus basse sans devoir recourir à une résistance trop faible pour le fonctionnement du reste du circuit.
De plus, une résistance 34 et une diode Z-35 sont connectées en série avec le transistor 13. La charge de puissance du transistor 13 est ainsi diminuée.
Finalement, dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, entre la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 et la base du transistor 13 est prévu encore un transistor à effet de champ 36 connecté comme un transformateur d'impédance pour adapter la résistance d'entrée faible du mon-
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tage de transistor 13 au montage intégrateur formé par la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 et le condensateur 18.
Une résistance 37 est prévue à titre de résistance de travail pour le transistor à effet de champ 36. De plus, une autre résistance 38 est prévue, également à des fins d'adaptation, entre le transistor à effet de champ 36 et la base du transistor 13.
La partie du montage de circuit représentée sur la Fig. 4 qui a été décrite jusqu'à présent présente la même fonction que le montage de circuit représenté sur la Fig. 2. L'autre partie du montage de circuit représenté sur la Fig. 4 est une variante du dispositif de régulation du courant de faisceau décrit à propos de la Fig. 3. A cet effet, le trajet de base d'un transistor 40 est connecté en amont de la cathode 6 du tube-image 7.
La résistance 41 connectée dans le circuit de collecteur du transistor 40 est dimensionnée d'une manière telle que, pour des valeurs du courant de faisceau qui sont situées nettement au-dessus de la valeur à régler pour le noir d'image, la tension de collecteur du transistor 40 est si faible'qu'il est simplement activé comme une diode se trouvant dans le circuit de cathode du tube.
Pendant le temps de suppression, le courant de faisceau est cependant si faible que la chute de tension au passage de la résistance 41 est suffisamment réduite pour qu'il subsiste encore une tension de service suffisante pour le transistor 40 de sorte que le courant de faisceau passe essentiellement par l'intermédiaire du trajet collecteur- émetteur du transistor 40 et parvient ensuite à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel 42 qui est couplé par réaction par la résistance 43. Pour
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éviter que pendant l'aller de l'image, la tension à l'entrée inverseuse devienne supérieure à la tension de service de l'amplificateur opérationnel, une diode 44 est prévue, la cathode de cette diode se trouvant à un potentiel constant qui est compris entre la tension de service de l'amplificateur opérationnel et la masse.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 42 est connectée au potentiel de masse. A la sortie de l'amplificateur opérationnel 42 est ainsi présente une tension qui est proportionnelle au courant de faisceau.
Avant de décrire les autres particularités du montage de circuit représenté sur la Fig. 4, on expliquera ci-après quelques détails de la régulation du courant de faisceau comme tel.
Une telle régulation du courant de faisceau sert à maintenir réciproquement constantes uneluminosité d'image une fois réglée et, en particulier dans des récepteurs de télévision couleurs, les luminosités des trois faisceaux d'électrons. Ainsi, il est nécessaire de mesurer le courant de faisceau pour une valeur de signal qui est d'une part indépendante du contenu de l'image et d'autre part n'est pas noire. Cette dernière particularité est nécessaire parce que, lors d'un réglage de luminosité pour lequel les niveaux de signal prévus pour le noir sont aussi restitués effectivement comme noir, aucun courant de faisceau ne passe.
Dans de tels circuits, un établissement d'une valeur de gris dérivant du noir à l'intérieur de la suppression d'image à la fréquence de trame est prévu et se situe peu après le retour du faisceau d'électrons à la fréquence de trame. Dans le montage de circuit décrit à propos de la Fig. 4, on suppose également que l'établissement d'une telle valeur de gris dans le trajet de signal en amont de l'étage final 1 doit
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être effectué pendant la durée d'une à deux lignes.
Pour que la mesure du courant de faisceau ne subisse aucune distorsion pendant des perturbations situées en dehors du temps de mesure proprement dit, dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, un transistor 45 est prévu à la sortie de l'amplificateur opérationnel 42, sa base recevant au point 46 du circuit une impulsion d'environ une durée de ligne.
Cette impulsion maintient le transistor conducteur pendant l'ensemble de la période d'image jusqu'à une ligne tandis que le signal de valeur de gris précité est incorporé au signal vidéo.
La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 42 parvient alors dans un autre amplificateur opérationnel 47 qui, comme l'amplificateur opérationnel 17, est un amplificateur opérationnel commutable à sortie de courant (OTA). Un circuit d'échantillonnage et de maintien (Sample. and Hold) est formé par le condensateur 48 disposé à la sortie de l'ampli- ficateur opérationnel 47 et par le transistor à effet de champ 49 ainsi que la résistance de réaction 50.
Ce circuit est commandé par une impulsion appliquée en 51 d'une manière telle que le signal apparaissant à la. sortie de l'amplificateur opérationnel 42 soit analysé pendant environ une demi-ligne comprise dans les lignes de télévision précitées et soit stocké jusqu'à l'analyse suivante. Une résistance de travail 52 est encore prévue pour le transistor à effet de champ 49 et est connectée au pôle négatif 53 d'une source de tension de service. Finalement, la sortie du circuit d'échantillonnage et de maintien est connectée par l'intermédiaire d'une résistance de couplage 54 à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 55.
Une tension réglable formant la valeur de
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consigne pour le courant de faisceau est appliquée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 55 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 56. De plus, l'amplificateur opérationnel 55 est couplé à réaction à l'aide d'un condensateur 57 de sorte qu'il fonctionne comme un régulateur intégral.
La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 55 est alors appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 et forme la valeur de consigne pour le système de régulation expliqué à propos des Fig. 2 et 3.
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Circuit arrangement for the operation of a picture tube in a television receiver. Patent application in Federal Germany n P 32 42127 dated 13 November 1982 in his favor
The present invention relates to a circuit arrangement for the operation of a picture tube in a television receiver in which the output of a final video stage is connected via a capacitor to the cathode of the picture tube.
When exciting picture tubes in receivers
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color television, so that we can on the one hand be satisfied with the lowest possible operating voltage of the final video stage and on the other hand have a possibility of adjustment on the cathode side of the so-called cut-off voltage, it is known (German patent application published OS 29 45 810) to provide a locking stage after a coupling capacitor which connects the cathode of the picture tube and the output of the final video stage.
Since, however, contrary to what happens in the case of conventional applications of locking circuits in video amplifiers, the circuit which follows the locking circuit, therefore in this case the picture tube, has an input resistance relatively weak and therefore absorbs relatively a lot of current, it is necessary, to avoid the "declivity" d1tes, to use a very large coupling capacitor. This again implies more stray capacitances in relation to the ground potential, therefore a poorer video frequency response and increased costs.
Taking into account the size and the necessary electrical rigidity of the capacitor, from an economic point of view one can only use electrolyte capacitors which again are not suitable for high frequencies and do not admit voltage either of false polarity. In the case of the known arrangement, the electrolyte capacitor is therefore bridged by a rigid dielectric capacitor and by a diode.
In addition, in the known circuit arrangement, it must be taken into account that because of the low pulse rate of the locking pulse and because of the large capacitance of the capacitor, a very large transfer current is required. and this current, at the base of the locking circuit,
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requests, for a short period of time, the source of the adjustable voltage so that disturbances appear there.
In addition, other circuits for recovering the black level of television signals - also circuits provided with a device for adjusting the brightness - are already known (ValvoBerichte, volume 18, n 1/2, pages 53 and 54). However, such a circuit cannot be used between a final video stage and the cathode of an image tube because, given the high voltage level, an adder stage would have negative influences on the frequency response.
The object of the invention is to provide a circuit for the operation of a picture tube in a television set in which the black level can be recovered and the said cut-off voltage in the signal path between the final video stage. and the cathode of the image tube can be modified without the drawbacks mentioned above.
The circuit arrangement according to the invention is characterized in that the armature on the cathode side of the capacitor is connected via a first branch of a voltage divider to a pole of a voltage source service and via a second branch of a voltage divider at a constant potential, preferably the ground potential,
the second branch is formed by a transistor which can be excited in such a way that a current determined by formation of a difference during the blanking interval at the horizontal frequency between a set value and the value then present of the cathode voltage passes through the emitter-collector path of the transistor while con-
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serving essentially the same magnitude throughout the line period. This circuit arrangement has the advantage that, at reduced cost, a very good signal transfer from the final video stage to the cathode is obtained, a capacitive coupling between the final video stage and the cathode being possible in the case a small coupling capacitor. Developments and improvements of the invention are described in claims 2 to 5.
The circuit arrangement according to the invention can be extended in a particularly advantageous manner to a circuit for regulating the beam current. Finally, it is advantageous that the DC voltage potential on the cathode can be adjusted over a wide range regardless of the operating voltage of the final video stage.
Examples of embodiment of the invention are described below in more detail with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 illustrates a known circuit arrangement; Fig. 2 illustrates an exemplary embodiment in accordance with the invention; Fig. 3 illustrates another exemplary embodiment comprising an additional beam current regulation, and FIG. 4 illustrates a third exemplary embodiment comprising another variant of regulation of the beam current.
The same parts are designated in the drawings by the same reference numerals.
The known circuit shown in FIG. 1 comprises a final video stage, a coupling capacitor 5 which, via a transistor, is added to a locking circuit as well as an image tube.
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Other parts of a television set are not to be described within the scope of the invention and are therefore not shown in the drawings.
The final video stage is formed by a transistor 1, the emitter of which is connected via a reaction resistor 2 to ground potential and the collector of which is connected via a resistor of work 3 at a pole 4 of a positive operating voltage source of for example 150 V. The video signal to be amplified is brought to the base of the transistor 1. The output signal is taken from the collector, is brought by the through a capacitor 5 to the cathode 6 of an image tube 7 and controls the beam current there to produce an image. To recover the black level, the cathode is connected to the collector of a second transistor 8 whose emitter is requested by an adjustable potential. To this end, the transmitter is connected to the cursor of a potentiometer 9.
Since the internal resistance of the voltage source formed by the potentiometer 9 is not arbitrarily small, but that a pulse current is drawn by the transistor 8, a capacitor 10 is provided. A horizontal frequency locking pulse is applied to the base of the transistor and ensures that the transistor 8 is conductive during the return of the spot to the horizontal frequency, preferably during the plateau of the posterior black.
In the circuit arrangement shown in FIG. 1, the problems indicated above and concerning the capacitor 5, the frequency response of the signal as well as the pulse rate appear.
In the circuit arrangement shown in FIG. 2, a final video stage 1, 2,3, 4 is again provided and is connected via a condenser.
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coupling coupler 11 to the cathode 6 of the image tube 7.
In the circuit arrangement according to the invention, the capacitor 11 can be significantly smaller than the capacitor 5. In addition, the impulse current load of the final stage is far from reaching the value of that used in the assembly known so that, in the circuit according to the invention, a simple final stage can be used while in the known circuit, because of the low output resistance, a symmetrical final stage is necessary.
The cathode 6 of the image tube 7 is now connected via a resistor 12 to a positive operating voltage and simultaneously, via another transistor 13, to the ground potential. In addition, the cathode is connected to a voltage divider formed by resistors 14 and, 15 whose end opposite to the cathode is connected to point 16 of the negative potential circuit. The socket of the voltage divider is connected to a non-inverting input of a switchable operational amplifier 17 with current output. Such operational amplifiers are known by the symbol OTA (operational transconductance amplifier). The inverting input of the operational amplifier 17 is connected to the cursor of a potentiometer 9 provided for adjusting the said cut-off voltage.
In this connection, it will be briefly explained that the invention can be used in a particularly advantageous manner in color television apparatuses in which, inside the picture tube, the electrodes of the three beam systems qualified as cathodes are interconnected. In these tubes, a brightness adjustment can certainly be carried out via the Wehnelt electrode. It is however necessary to provide for the reciprocal adaptation of the luminosities for the electron beams
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individual to the corresponding cathode.
Since the cathode voltage is in this case adjusted so that the image black of the beam current begins to pass directly and the signal level is thus cut below the black, this adjustment is also referred to as " break ". In color television sets equipped with the picture tubes described, the cutoff is also adjusted using potentiometer 9 while the same device can, in black and white devices, also be used for adjusting the brightness.
A locking pulse is now supplied to the operational amplifier 17 as in the circuit shown in FIG. 1. During the duration of this pulse, the difference of the voltages supplied to the two inputs is amplified and can be taken in the form of a current at the output of the operational amplifier 17. Between the pulses, the output of the amplifier operational 17 is cut and does not supply any current, whatever the signals which are present at the input.
The output current of the operational amplifier 17 on the one hand now flows in the base-emitter path of the transistor 13 and on the other hand charges the capacitor 18.
As mentioned above, in circuits intended to recover the black level which are connected in the signal path between the final video stage and the picture tube, account must be taken of the beam current of the picture tube. More particularly, when, during the go to the line frequency, no current passes through the transistor 8 (FIG. 1), considerable current peaks appear when the capacitor 5 is recharged. Thus for example, for a current of 0.3 mA beam, on the way
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at line frequency and for a lockout time
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lage of 2 / us, a maximum transfer current of 16 mA can be obtained.
The circuit according to the invention now causes a supply of the beam current during the entire outward journey (and during the return), this supply being however readjusted during the locking period, therefore during a period included in the return, by comparison between the voltage adjustable by means of potentiometer 9 and the potential applied to the cathode during the locking period. For this purpose, the capacitor 18 is dimensioned in such a way that, despite the basic current passing through the transistor 13 during the outward journey at the line frequency, no essential change in the voltage occurs.
Fig. 3 illustrates a circuit arrangement according to FIG. 2 which is completed by a beam current regulation device. To this end, the assembly shown in FIG. 3 presents, in series with the base-emitter path of transistor 13, a base-emitter path of another transistor 20 complementary to transistor 13. Its base is at ground potential and its collector is connected via a resistor 21 at a negative operating voltage of for example -12 V. The current passing through resistor 21 corresponds to the beam current, superimposed on a current which is formed by IR 12 minus
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The voltage drop on the passage of the resistor ce 21 is then proportional to the beam current.
An analysis and holding circuit, formed by the electronic switch 22 and the capacitor 23, then produces a DC voltage during the return to the frame frequency, this voltage being proportional to the beam current during the return to the
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frame rate. For this purpose, a suppression pulse at the frame frequency is applied to the electronic switch at 24. This voltage then arrives via an impedance transformer 25 at the end of the voltage divider formed of the resistors 14 and 15 away from the cathode. This voltage divider ensures that a voltage serving to stabilize the beam current is also superimposed on the non-inverting input of the operational amplifier 17.
In the circuit arrangement shown in FIG. 4, parts 1 to 4, 11 and 13 to 19 correspond to the parts bearing the same reference numerals in FIG. 2. The resistor 12 (FIG. 2) is replaced in the circuit assembly shown in FIG. 4 by a constant current source which is formed by the transistor 28, the emitter resistor 29, the diodes 30 and 31 and the resistor 32. At point 33 of the circuit can be applied the same voltage as that applied to the corresponding terminal of the circuit assembly of FIG. 2. However, it is also possible, thanks to the use of the constant current source, to use a lower voltage without having to resort to a too low resistance for the operation of the rest of the circuit.
In addition, a resistor 34 and a diode Z-35 are connected in series with the transistor 13. The power load of the transistor 13 is thus reduced.
Finally, in the circuit arrangement shown in FIG. 4, between the output of the operational amplifier 17 and the base of the transistor 13, there is also provided a field effect transistor 36 connected as an impedance transformer to adapt the low input resistance of the
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stage of transistor 13 to the integrator circuit formed by the output of the operational amplifier 17 and the capacitor 18.
A resistor 37 is provided as the working resistor for the field effect transistor 36. In addition, another resistor 38 is provided, also for adaptation purposes, between the field effect transistor 36 and the base of the transistor 13.
The part of the circuit assembly shown in FIG. 4 which has been described so far has the same function as the circuit arrangement shown in FIG. 2. The other part of the circuit assembly shown in FIG. 4 is a variant of the beam current regulation device described with reference to FIG. 3. To this end, the basic path of a transistor 40 is connected upstream of the cathode 6 of the image tube 7.
The resistor 41 connected in the collector circuit of the transistor 40 is dimensioned in such a way that, for values of the beam current which are situated clearly above the value to be set for the image black, the voltage of collector of transistor 40 is so weak that it is simply activated as a diode in the cathode circuit of the tube.
During the suppression time, the beam current is however so small that the voltage drop on the passage of the resistor 41 is sufficiently reduced so that there is still a sufficient operating voltage for the transistor 40 so that the beam current passes essentially via the collector-emitter path of transistor 40 and then arrives at the inverting input of an operational amplifier 42 which is reactively coupled by resistor 43. For
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avoid that during the go of the image, the voltage at the inverting input becomes higher than the operating voltage of the operational amplifier, a diode 44 is provided, the cathode of this diode being at a constant potential which is between the operating voltage of the operational amplifier and earth.
The non-inverting input of the operational amplifier 42 is connected to the ground potential. At the output of the operational amplifier 42 is thus present a voltage which is proportional to the beam current.
Before describing the other particularities of the circuit assembly shown in FIG. 4, some details of the regulation of the beam current as such will be explained below.
Such a regulation of the beam current serves to keep mutually constant an image brightness once adjusted and, in particular in color television receivers, the brightnesses of the three electron beams. Thus, it is necessary to measure the beam current for a signal value which is on the one hand independent of the content of the image and on the other hand is not black. This last feature is necessary because, during a brightness adjustment for which the signal levels intended for black are also effectively restored as black, no beam current passes.
In such circuits, an establishment of a gray value deriving from black inside the image suppression at the frame frequency is provided and is situated shortly after the return of the electron beam at the frame frequency. . In the circuit arrangement described in connection with FIG. 4, it is also assumed that the establishment of such a gray value in the signal path upstream of the final stage 1 must
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be performed for the duration of one to two lines.
So that the measurement of the beam current is not distorted during disturbances outside the actual measurement time, in the circuit arrangement shown in FIG. 4, a transistor 45 is provided at the output of the operational amplifier 42, its base receiving at point 46 of the circuit a pulse of approximately a line duration.
This pulse keeps the conductive transistor during the entire image period up to a line while the aforementioned gray value signal is incorporated into the video signal.
The output voltage of the operational amplifier 42 then arrives in another operational amplifier 47 which, like the operational amplifier 17, is a switchable operational amplifier with current output (OTA). A sample and hold circuit is formed by the capacitor 48 disposed at the output of the operational amplifier 47 and by the field effect transistor 49 as well as the reaction resistance 50.
This circuit is controlled by a pulse applied at 51 in such a way that the signal appearing at the. output of the operational amplifier 42 is analyzed for about half a line included in the above television lines and is stored until the next analysis. A working resistor 52 is also provided for the field effect transistor 49 and is connected to the negative pole 53 of a source of operating voltage. Finally, the output of the sampling and holding circuit is connected via a coupling resistor 54 to the inverting input of the operational amplifier 55.
An adjustable voltage forming the value of
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setpoint for the beam current is applied to the non-inverting input of the operational amplifier 55 by means of a potentiometer 56. In addition, the operational amplifier 55 is coupled to feedback using a capacitor 57 so that it functions as an integral regulator.
The output voltage of the operational amplifier 55 is then applied to the inverting input of the operational amplifier 17 and forms the set value for the regulation system explained in connection with FIGS. 2 and 3.