CS213286B1

CS213286B1 - Connection of the videoamplifier with automatic regulation of the picture tubebrightness

Info

Publication number: CS213286B1
Application number: CS25781A
Authority: CS
Inventors: Drahomir Hrdlicka
Original assignee: Drahomir Hrdlicka
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se týká videozesilovače s automatickou regulací jasu obrazovky vzhledem k proměnné intensitě světla okolního prostředí obrazovky;BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a video amplifier with automatic brightness control of the screen relative to the varying light intensity of the surrounding screen environment;

V měřicí a výpočetní technice se často užívá výstupních zařízení, která jsou pro vizuální zobrazení informací vybavena obrazovkou. Rozlišitelnost výstupních údajů, zobrazovaných na stínítku obrazovky, je kromě technických parametrů zařízení značně ovlivňována hodnotou světelného toku, který dopadá na zobrazující plochu stínítka obrazovky. Teto zařízení jsou proto obvykle vybavena regulačním prvkem, který v určitých mezích dovoluje obsluze ruční nastaveni jasu zobrazované informace, která může být vyjádřena např. pomocí abecedně-číslicových znaků nebo formou časově závislé funkce, vytvářené na stínítku obrazovky. Vzhledem k tomu, že pracovní světelné podmínky koncových terminálů vybavených zobrazovací jednotkou s obrazovkou se během pracovní směny v širokém rozsahu mění, musí obsluha reagovat na změnu světelných podmínek tím, že ručně dostavuje jas zobrazované informace.In measuring and computing technology, output devices are often used which are equipped with a screen for visual display of information. In addition to the technical parameters of the device, the resolution of the output data displayed on the screen is greatly influenced by the value of the luminous flux that impinges on the display area of the screen. These devices are therefore usually provided with a control element which allows the operator, within certain limits, to manually adjust the brightness of the information to be displayed, which may be expressed, for example, by alphanumeric characters or in the form of a time-dependent function generated on the screen. Since the operating lighting conditions of the terminals equipped with a display screen display vary widely during the work shift, the operator must respond to the changing lighting conditions by manually adjusting the brightness of the displayed information.

Dosud užívaná zařízení s obrazovkou nejsou vybavena autometickou regulací jasu obrazovky, která v závislosti na proměnné intensitě světla udržuje samočinně jas zobrazované informace na relativně konstantní hodnotě.The screen devices used hitherto are not equipped with an autometric screen brightness control which, depending on the variable light intensity, automatically maintains the brightness of the displayed information at a relatively constant value.

Samočinná regulace jasu obrazovky v závislosti na proměnné intensitě okolního světla je dosažena zapojením videozesilovače s autometickou regulací jasu obrazovky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že báze prvního tranzistoru je spojena s prvním vývodem první213286The automatic regulation of the screen brightness in dependence on the variable intensity of the ambient light is achieved by connecting a video amplifier with an autometric screen brightness control according to the invention, the principle being that the base of the first transistor is connected to the first terminal of the first 213286

213 286 ho odporu a prvním vývodem zdroje impulsů, přičemž emitor prvního tranzistoru je spojen s emitorem druhého tranzistoru s současně se vstupem zdroje proudu, zatímco výstup zdroje proudu je spojen s prvním vývodem druhého napájecího zdroje, přičemž as první ovládscí vstup zdroje proudu je připojen první vývod fotoelektriokého prvku, jeho^ druhý vývod je spojen s druhým ovládacím vstupem zdroje proudu, zatímco béze druhého tranzistoru je připojena na první vývod třetího zdroje napětí, přičemž kolektor druhého tranzistoru je připojen na druhý vývod druhého odporu a současné na vstup impedančního převodníku, jehož výstup je spojen a prvním vývodem třetího odporu, zatímco druhý vývod třetího odporu,' druhý vývod třetího zdroje napětí, druhý vývod zdroje impulsů, druhý vývod prvního odporu, druhý vývod druhého napájecího zdroje a druhý vývod prvního napájecího zdroje jsou navzájem spojeny, přičemž první vývod prvního napájecího zdroje, první vývod druhého odporu s kolektor prvního tranzistoru jsou vzájemně spojeny.213 286 of a resistor and a first pulse source outlet, the emitter of the first transistor being coupled to the emitter of the second transistor simultaneously with the input of the power source, while the output of the power source is coupled to the first terminal of the second power supply; a photoelectric element terminal, a second terminal of which is connected to a second control input of the current source, while the base of the second transistor is connected to a first terminal of the third voltage source, the collector of the second transistor is connected to the second terminal of the second resistor and simultaneously to the impedance converter input is connected to the first terminal of the third resistor, while the second terminal of the third resistor, the second terminal of the third voltage source, the second terminal of the pulse source, the second terminal of the first resistor, the second terminal of the second power supply and the second terminal of the first power supply are connected to each other; wherein the first terminal of the first power supply, the first terminal of the second resistor and the collector of the first transistor are connected to each other.

Výhodou zapojení videozesilovače s automatickou regulací jasu obrazovky je jeho jednoduchost, malý počet funkčních prvků a laciné čidlo pro snímání intensity světla vnějšího okolí obrazovky. Další výhodou jer skutečnost, že zařízení kromě světelného čidla může obsahovat i regulační prvek s ručním nastavením jasu zobrazované informece podle individuálního požadavku uživatele, přičemž zapojeni videozesilovače podle vynálezu udržuje relativně konstantní úroveň jasu vzhledem k měnícím se světelným podmínkám. Vzhledem k tomu, že osvětlení může kolísat ve velmi širokém rozsahu až pěti dekadických řádů, je rozsah automatické regulace jasu obrazovky omezen pro změnu osvětlení okolí obrazovky v rozsahu 10 sž 1000 luxů, což odpovídá běžnému pracovnímu prostředí těchto zařízení.The advantage of connecting a video amplifier with automatic brightness control of the screen is its simplicity, a small number of functional elements and a cheap sensor for sensing the light intensity of the external surroundings of the screen. A further advantage is that the device may comprise, in addition to the light sensor, a control element with manually adjusted brightness of the displayed information according to the individual user's requirement, while the video amplifier circuit according to the invention maintains a relatively constant brightness level due to changing light conditions. Because the illumination can vary over a very wide range of up to five decimal orders, the range of automatic screen brightness control is limited to vary the illumination of the screen surroundings from 10 to 1000 lux, corresponding to the normal working environment of these devices.

Podstata a konkrétní příklad zapojení videozesilovače s automatickou regulaci jasu obrazovky podle vynálezu jsou uvedena ηε připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno principiální zapojení videozesilovače s automatickou regulací jasu obrazovky, obr. 2 ukazuje konkrétní příklad zapojení videozesilovače, obr. 3 ukazuje průběh výstupu videozesilovače v závislosti na horní a dolní mezní hranici osvětlení fotoelektriokého prvku.The principle and specific example of the connection of a video amplifier with automatic screen brightness control according to the invention are shown in the accompanying drawings, where Fig. 1 shows the principle connection of a video amplifier with automatic screen brightness control, Fig. 2 shows a specific example of wiring a video amplifier; video amplifiers depending on the upper and lower lighting limit of the photoelectric element.

Zapojení videozesilovače s automatickou regulací jasu obrazovky podle obr. 1 absahuje zdroj 20 vstupních impulsů, který je svým prvním vývodem spojen s prvním vývodem prvního odporu 11 a bází prvního tranzistoru 31. Emitor prvního tranzistoru 31 je spojen s emitorem druhého tranzistoru 32 a vstupem 51 zdroje 5θ proudu, přičemž výatup 52 zdroje 50 proudu je spojen s prvním vývodem druhého napájecího zdroje 22. První ovládací vstup 61 zdroje 50 proudu má připojen první vývod fotoelektriokého prvku 60, zatímco druhý vývod tohoto prvku je připojen na druhý ovládací vstup 62 zdroje 50 proudu. Báze druhéno tranzistoru 32 je připojena na první vývod třetího zdroje 23 napětí. Kolektor druhého tranzistoru 32 je spojen s druhým vývodem druhého odporu 12 a vstupem 71 impedančního převodníku 20, přičemž výstup 72 je připojen na první vývod třetího odporu 13. Výstup 72 impedančního převodníku 70 je současně připojen na katodu nezakreslené obrazovky, kde se provádí jasová modulace.The automatic brightness control of the video amplifier circuit of FIG. 1 comprises an input pulse source 20 connected to the first terminal of the first resistor 11 and the base of the first transistor 31 by its first terminal. The first transistor 31 is connected to the second transistor 32 and The outlet 52 of the power supply 50 is connected to the first terminal of the second power supply 22. The first control input 61 of the power supply 50 has a first outlet of the photoelectric element 60, while the second outlet of this element is connected to the second control input 62 of the power supply 50. The base of the transistor 32 is connected to the first terminal of the third voltage source 23. The collector of the second transistor 32 is connected to the second terminal of the second resistor 12 and the input 71 of the impedance converter 20, the output 72 being connected to the first terminal of the third resistor 13. The output 72 of the impedance converter 70 is connected to the cathode

V příkladu konkrétního zapojení videozesilovače s automatickou regulací jasu na obr. 2 je vstup 51 zdroje 50 proudu tvořen spojením kolektoru třetího 33 a kolektoru čtvrtého 34 tranzistoru, výstup 52 zdroje 50 proudu je vytvořen spojením druhého vývodu pátého odporu e druhého vývodu šestého odpjru 16, první ovládací vstup 61 je tvořen spojením prvníhoIn the example of the particular brightness video amplifier circuit shown in FIG. 2, the input 51 of the power supply 50 is formed by connecting the collector of the third 33 and the collector of the fourth transistor 34, the output 52 of the power supply 50 is formed by connecting the second terminal of the fifth resistor. the control input 61 is formed by the connection of the first

213 286 vývodu fotoelektrického prvku 60 a druhého vývodu čtvrtého odporu 14, druhý ovládecí vstup 62 je tvořen spojením druhéno vývodu fotoelektrického prvku 60 a katody první diody 41.213, 286 of the photoelectric element 60 and the second terminal of the fourth resistor 14, the second control input 62 is formed by connecting the second terminal of the photoelectric element 60 and the cathode of the first diode 41.

První vývod čtvrtého odporu 14, anoda první diody 41» první vývod pátého odporu 15 jsou připojeny do báze třetího tranzistoru 33. jehož emitor je spojen s bází čtvrtého tranzistoru líha obr. 2 je naznačen příklad realizace impedančního převodníku £0, tvořeného pátým 3£ a š estým 36 tranzistorem. Vstup 71 impedančního převodníku 70 tvoří spojení báze pátého 35 a šestého 36 tranzistoru. Kolektor pátého tranzistoru 35 je připojen k prvnímu vývodu prvního napájecího zdroje 21 a kolektor šestého tranzistoru 36 je spojen s druhým vývodem třetího odporu 13. Třetí zdroj 23 napájecího napětí je v obr. 2 realizován sedmým odporem 17 a druhou 42 a třetí 43 diodou, přičemž první vývod sedmého odporu 17 je připojen k prvnímu vývodu prvního napájecího zdroje 21, druhý vývod sedmého odporu 17 je spojen s anodou druhé diody 42 a současné s bází druhého tranzistoru 32. Katoda druhé diody 42 je spojena s anodou třetí diody £3, jejíž katoda je spojena s druhým vývodem prvního napájecího zdroje 21. Konkrétním příkladem použití fotoelktrického prvku 60 je zapojení fotoodporu.The first terminal of the fourth resistor 14, the anode of the first diode 41, the first terminal of the fifth resistor 15 are connected to the base of the third transistor 33 whose emitter is connected to the base of the fourth transistor alcohol. sixth 36 transistor. The input 71 of the impedance converter 70 forms the base connection of the fifth 35 and sixth 36 transistors. The collector of the fifth transistor 35 is connected to the first terminal of the first power supply 21 and the collector of the sixth transistor 36 is connected to the second terminal of the third resistor 13. In Fig. 2, the third power supply 23 is realized by the seventh resistor 17 and second 42 and third 43. the first terminal of the seventh resistor 17 is connected to the first terminal of the first power supply 21, the second terminal of the seventh resistor 17 is connected to the anode of the second diode 42 and coincident with the base of the second transistor 32. is connected to the second terminal of the first power supply 21. A particular example of the use of the photoelectric element 60 is the connection of a photo resistor.

Na obr. 3 je uveden příklad průběhu výstupního napětí videozesilovsče s automatickou regulací jasu obrazovky v závislosti na čase, kdy základní hranice 80 představuje napcíovou , hladinu prvního napájecího zdroje 21, horní hranice 81 představuje minimum modulačního průběhu napětí, odvozené fotoelektrickým prvkem 60 vzhledem k minimálnímu osvětlení, dolní hranice 82 představuje maximum modulačního průběhu nap-tí, odvozené přes regulovatelný zdroj 50 proudu fotoelektrickým prvkem 60 se zřetelem k maximálnímu osvětlení stínítka obrazovky.Fig. 3 shows an example of the output voltage of a video amplifier with automatic brightness control of the screen as the base limit 80 represents the voltage level, the level of the first power supply 21, the upper limit 81 represents the minimum voltage modulation waveform derived by the photoelectric element 60 relative to the minimum Illumination, the lower limit 82 represents the maximum of the voltage modulation waveform derived through the controllable current source 50 by the photoelectric element 60 with respect to the maximum illumination of the display screen.

činnost zapojení videozesilovsče s automatickou regulací jasu obrazovky lze objasnit na příkladu zapojení podle obr. 1. Fotoelektrický prvek 60 je umístěn v těsné blízkosti stínítka obrazovky, takže osvětlení tohoto prvku je přibližně stejné jako osvětlení stínítka obrazovky. Jestliže zdroj 20 impulsů generuje horní nepětoveu hladinu vstupních impulsů,pak první tranzistor 31 pracuje jako sledovač napětí a úroveň horní hladiny vstupního impulsu se objeví na emitoru druhého tranzistoru 32. '4'ento tranzistor pracuje v zapojení se společnou bází. Napěíová úroveň třetího zdroje 23 napětí je nižší než horní napětová hladina impulsu v emitoru druhého tranzistoru 32, takže druhý tranzistor je nevodivý. V důsledku toho je v kolektoru druhého tranzistoru 32 napětí horní hladiny prvního napájecího zdroje 21.The operation of the video amplifier with automatic brightness control of the screen can be illustrated by the example of the wiring shown in FIG. 1. The photoelectric element 60 is located in close proximity to the screen, so that the illumination of this element is approximately the same as that of the screen. If the pulse source 20 generates an upper non-return level of the input pulses, then the first transistor 31 functions as a voltage monitor and the upper level of the input pulse level appears on the emitter of the second transistor 32. This transistor operates in common base connection. The voltage level of the third voltage source 23 is lower than the upper voltage level of the pulse in the emitter of the second transistor 32, so that the second transistor is nonconductive. As a result, in the collector of the second transistor 32 there is an upper level voltage of the first power supply 21.

Toto nepětí je přibližné i na výstupu 72 impedančního převodníku 70 i na třetím odporu 13 i na katodě nenaznačené obrazovky. Klesne-li hladina zdroje 20 impulsů na minimální, např. nulovou úroveň, přenese se tato minimální hladina do emitoru druhého trenzistoru 32. Nyní je napětí emitoru druhého tranzistoru nižší než hladina třetího zdroje 23 napětí a druhý tranzistor 32 je ve vodivém stavu. Napětí v kolektoru druhého tranzistoru 32 klesne v důsledku úbytku napětí na druhém odporu 12 na minimální úroveň. Z uvedeného popisu je patrné, že zapojení videozesiloveče nemění fázi signálu, nýbrž jenom úroveň amplitudy impulsů mezi vstupem a výstupem.This voltage is also approximate at the output 72 of the impedance converter 70 and at the third resistor 13 and at the cathode of the unlabeled display. If the level of the pulse source 20 drops to a minimum, e.g., zero level, this minimum level is transmitted to the emitter of the second trenzer 32. Now the emitter voltage of the second transistor is lower than the level of the third voltage source 23 and the second transistor 32 is in a conductive state. The voltage in the collector of the second transistor 32 drops to a minimum level due to the voltage drop across the second resistor 12. It can be seen from the above description that the wiring of a video amplifier does not change the phase of the signal, but only the amplitude level of the pulses between the input and output.

Zrněna amplitudy výstupních impulsů se dosáhne změnou hodnoty proudu, generovaného zdrojem 50 proudu. Hodnota proudu tohoto zdroje je přímo úměrná osvětlení pracovního prostředí zařízení s obrazovkou, tzn., že při větším osvětlení fotoelektrického prvku 60 se hodnotaThe amplitude of the output pulses is reduced by varying the value of the current generated by the current source 50. The value of the current of this source is directly proportional to the illumination of the working environment of the device with the screen, i.e. the

213 286 proudu zdroje 50 proudu zvětší a amplituda výstupního impulsu je určena rozdílem mezi dolní hranicí 82 a základní hranicí 80 a dosáhne svého maxima. Jas obrazovky se zvětší na maximum, avšak relativní dojem pro obsluhu zařízení je ten, že jas obrazovky zůstává konstantní.213 286 increases the current source 50 and the amplitude of the output pulse is determined by the difference between the lower limit 82 and the base limit 80 and reaches its maximum. The brightness of the screen increases to the maximum, but the relative impression for the operator is that the brightness of the screen remains constant.

Zmenší-li se osvětlení na minimální hranici, proud generovaný zdrojem 50 proudu dosáhne svého minima, rozdíl napětí mezi základní hranicí 80 a horní hranicí 81 je rovněž minimální, tzn., že výstupní napělový impuls má nejmenší amplitudu. Jas obrazovky se zmenší, ale vzhledemkk menšímu osvětlení obrazovky a tedy i fotoelektrického prvku 60 je relativní. vjem pro obsluhu takový, že jas obrazovky zůstává konstantní.When the illumination decreases to a minimum limit, the current generated by the current source 50 reaches its minimum, the voltage difference between the base limit 80 and the upper limit 81 is also minimal, i.e. the output voltage pulse has the smallest amplitude. The brightness of the screen decreases, but due to the less illumination of the screen and hence the photoelectric element 60 is relative. operator perception such that the screen brightness remains constant.

Vzhledem k tomu, že fotoelektrický prvek 60 může představovat fotoodpor, který mění v závislosti na osvětlení svůj odpor v rozsahu tři až čtyř dekadických řádů, je minimum výstupního napěťového průběhu ohraničeno připojením první diody 41. jek je nekresleno na obr. 2. Tím je zaručeno, že v extrémně špatných světelných podmínkách, aky amplituda výsv tupních impulsů videozesilovače by klesla pod potřebnou minimální hranici jasu obrazovky, je amplituda do určité minimální úrovně osvětlení udržována pomocí této diody na konstantní úrovni, která se zmenšujícím se osvětlením stínítka obrazovky udržuje amplitudu výstupních impulsů na stejné úrovni.Since the photoelectric element 60 may be a photoresistor that varies its resistance in the range of three to four decimal orders depending on the illumination, the minimum output voltage waveform is limited by the connection of the first diode 41, as shown in FIG. that in extremely poor lighting conditions, although the amplitude of the video amplifier's output pulses would drop below the required minimum brightness level of the screen, the amplitude to a certain minimum light level is kept constant by this diode, keeping the amplitude of the output pulses the same level.

Značnou výhodou zůstává možnost ruční regulace jasu obrazovky podle individuálních požadavků obsluhy. Tuto reguleci jasu je možné provádět změnou záporného napětí v první mřížce obrazovky, zm=nou napětí prvního napájecího zdroje 21 nebo ruční regulaci proudu proudového zdroje 50 případně kombinací uváděných způsobů.The possibility of manually adjusting the brightness of the screen according to the individual requirements of the operator remains a great advantage. This brightness control can be accomplished by varying the negative voltage in the first screen grid, changing the voltage of the first power supply 21, or manually controlling the current of the power supply 50, or a combination of the above methods.

Zapojení videozesilovače s automatickou regulací jasu lze použít v měřicí, výpočetní i televizní technice, kde se jako výstupního prvku pro styk obsluhy a zařízení užívá obrazovka.The connection of a video amplifier with automatic brightness regulation can be used in measuring, computing and television technology, where a screen is used as an output element for the contact between the operator and the device.

Claims

A video amplifier with automatic screen brightness control, characterized in that the base of the first transistor (31) is connected to the first terminal of the first resistor (11) and the first terminal of the pulse source (20), the emitter of the first transistor (31) connected to the emitter a second transistor (32) and simultaneously with the input (51) of the power supply (50), while the output (52) of the power supply 50 is connected spacedly by the outlet of the second power supply (22); the first terminal of the photoelectric element (60) is connected, the second terminal of which is connected to the second control input (62) of the current source (50), while the base of the second transistor (32) is connected to the first terminal of the third voltage source (23); transistor (32) is connected to the second terminal of the second resistor (12) and at the same time not to the input (71) of the impedance converter (70), whose output (72) is connected to the first terminal of the third resistor (13). the second terminal of the third resistor (13), the second terminal of the third voltage source (23), the second terminal of the pulse source (20), the second terminal of the first resistor (11), the second terminal of the second power supply (22) and the second terminal of the first power supply (21) are connected to each other, the first terminal of the first power supply (21), the first terminal of the second resistor (12) and the collector of the first transistor (31) being connected to each other.

213 286

2. The video amplifier connection and the automatic brightness control of the screen according to claim 1, characterized in that the input (51) of the power supply (50) forms a connection of the collector of the third (33) and the collector of the fourth transistor. 50) of the current constitutes the second terminal of the fourth resistor (14) and the first terminal of the photoelectric element (60), while the second control input (62) constitutes the second terminal of the photoelectric element (60) and the cathode of the first diode (41); 50) the current forms a connection of the second terminal of the fifth resistor (15), the second terminal of the sixth resistor (16) and the first terminal of the second power supply (22), while the first terminal of the fourth resistor (14), the first terminal of the fifth resistor (15) and the anode of the first diode (41) are connected to the base of the third transistor (33), the emitter of the third transistor (33) being coupled to the base of the fourth transistor (34).

3. A video amplifier with automatic brightness control according to claim 1, characterized in that the impedance transducer (70) forms a fifth (35) and a sixth (36) transistor, the input (71) of the impedance transducer (70) forming the base of the fifth ( 35) and the base of the sixth (36) transistor, the output (72) of the impedance transducer (70) forms a junction of the emitter of the fifth (35) and the emitter of the sixth (36) of the transistor while the collector of the fifth transistor (35) is connected to the first terminal of the first power supply 21) and the collector of the sixth transistor (36) is connected by 8 second terminal of the third resistor (13).

4. A video amplifier with automatic luminance control according to claim 1 or 2, characterized in that the photoelectric element (60) forms a photoresistor.