DE1196695B - Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Verstaerkungsregelung in einem Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al - 33/50

N13891 VIII a/21 al

17. Juli 1957

15. Juli 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine bekannte Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger, der eine Regelspannung zur Steuerung der Verstärkung eines Hochfrequenz- und/oder Zwischenfrequenzverstärkers des Empfängers entnommen und in der bei Verstärkerüberlastungen, die die normale Regelspannungsgewinnung beeinträchtigen, eine die Verstärkung herabsetzende, nicht getastete Hilfsregelspannung, die dem mittleren Bildsignal proportional ist, erzeugt wird.

Bei Fernsehempfängern mit einer Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung nimmt, je nachdem das Eingangssignal in der Amplitude zunimmt, die Spannung zur selbsttätigen Stärkeregelung zu, und die Verstärkung des Hochfrequenz- und/oder Zwischenfrequenzverstärkers wird geregelt, so daß das der Elektronenstrahlröhre zugeführte Bildausgangssignal weitgehend unabhängig von der Empfangsfeldstärke ist.

Es ist bekannt, daß man die Regelung in Abhängigkeit von der mittleren Bildhelligkeit durchführen kann. Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, daß wegen der zeitlichen Verzögerung in der automatischen Verstärkungsregelung beim Einschalten ein Überlastungszustand auftritt, der eine Zeitlang aufrechterhalten bleibt, wobei eine starke Überlastung im Bildkanal auftreten kann. Es ist bekannt, dies dadurch zu vermeiden, daß in Abhängigkeit vom Überlastungszustand der Verstärkungsgrad beim Einschalten vorübergehend vermindert wird. Dazu wird das Schirmgitter der Videoröhre über einen Widerstand mit dem positiven Pol einer Quelle hoher Spannung verbunden. Zwischen das Schirmgitter und eine negative Spannungsquelle wird eine Potentiometeranordnung eingeschaltet, der eine Vorspannung für die Diode entnommen wird, die die Einpegelung bewirkt und davon abhängig die Regelspannung erzeugt. Bei Überlastung der Videoröhre im Moment des Einschaltens sinkt dann die Schirmgitterspannung ab, und auch die Spannung am Abgriff des Potentiometers wird negativer und überträgt sich auf den Regelkreis. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine bestimmte Schaltung des Schirmgitters der Videoröhre erforderlich ist und auch eine negative Spannungsquelle vorhanden sein muß, die die erforderliche negative Spannung zu liefern vermag.

Eine Überlastung kann nicht nur beim Einschalten, sondern auch bei jedem Kanalwechsel auftreten, weil beim Umschalten, insbesondere über wenigstens einen nicht mit einem Sender besetzten Kanal, eine Zeitlang kein Eingangssignal auftritt und somit keine Regel-Schaltungsanordnung zur selbsttätigen
Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Peter Leonard Mothersole,
Horley, Surrey (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 20. Juli 1956 (22 561)

spannung gebildet wird. In der bekannten Anordnung besteht zwischen dem Punkt, an dem das von der Überlastung abhängige Signal gebildet wird, und dem Verstärker eine gleichstromdurchlässige Verbindung; es wird somit eine Regelschleife gebildet, in der unerwünschte Schwingungen auftreten können, weshalb zusätzliche Glättungsmittel erforderlich sind. Durch diese Glättungsmittel wird aber auch die Zeitkonstante der Regelung herabgesetzt und damit die Wirksamkeit der Regelung bei plötzlicher Überlastung vermindert.

Bei einem Fernsehempfänger mit einer getasteten Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung wird bekanntlich das verstärkte Bildsignal der Bildröhre und auch einer Synchronimpulsabtrennstufe zugeführt, die ihrerseits die Ablenkgeräte, insbesondere für die Zeilenablenkung, steuert. Der Abtrennstufe oder einem Ablenkgerät kann während der Rückschlagintervalle ein Tastimpuls entnommen werden, der eine Torschaltung öffnet, der gleichzeitig die Bildsignale zugeführt werden. Im normalen Betrieb ist die Torschaltung in dem Zeitraum geöffnet, in dem hinter einem Synchronimpuls ein Referenzwert des Bildsignals (Schwarzschulter) auftritt. Das Ausgangssignal der Torschaltung ist somit eine Reihe von Impulsen, deren Amplitude dem Schwarzpegel des Bildsignals proportional ist, und bei Gleichrichtung dieser Impulse entsteht eine Gleichspannung, die der Signalamplitude proportional ist und zur Verstär-

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kungsregelung des Hochfrequenz- und/oder Zwi- (F i g. 2) wird vom Ausgang des Bildverstärkers 4 der

schenfrequenz-Signalverstärkers verwendet werden Kathode der Elektronenstrahlröhre, dem Synchroni-

kann. sierabtrenner und der Torschaltung 6 zur selbsttäti-

Wenn das Signal in der Amplitude zunimmt, wird gen Verstärkungsregelung zugeführt. Die Torschaldie Spannung zur selbsttätigen Verstärkungregelung 5 tung 6 wird von einem Tastsignal 7 der Form nach zunehmen und das Bildausgangssignal auf konstanter F i g. 3 geöffnet. Die Torschaltung 6 kann aus einer Amplitude zu halten suchen. Wenn die Zunahme der Diode, einer Triode oder einer Pentodenröhre beste-Signalamplitude verhältnismäßig langsam vor sich hen, die auf geeignete Weise geschaltet ist, so daß geht, kann die Schaltung zur selbsttätigen Verstär- die Amplitude des Ausgangsimpulses der hinteren kungsregelung sogar sehr starke Signale dauernd ver- io Schulter des Schwarzpegels des Bildsignals 5 proporarbeiten. Wenn das Signal ausgeschaltet und dann tional ist und dieser Ausgangsimpuls von der Diode 8 wieder eingeschaltet wird, z. B. bei Umschaltung auf gleichgerichtet und von dem die Kondensatoren 9,10 einen anderen Kanal, und die Spannung zur selbst- und die Widerstände 11, 12 enthaltenden Kreis getätigen Verstärkungsregelung sich nicht hinreichend glättet wird. Die resultierende negative Gleichspanschnell anpassen kann, können der letzte Zwischen- 15 nung ist somit der Signalamplitude proportional und frequenzverstärker und der Bildverstärker übersteuert wird als Regelspannung den Hochfrequenz- und werden. Unter diesen Umständen entsteht ein defor- Zwischenfrequenzkreisen zugeführt,
miertes Signal an der Anode der Bildverstärkerröhre, Wenn das Signal in der Amplitude zunimmt, wird so daß die Torschaltung nicht auf die gewünschte diese Regelspannung zunehmen und die Amplitude Weise gesteuert werden kann. Wenn dies auftritt, ist 20 des Ausgangsbildsignals 5 konstant zu halten suchen, die Folge, daß keine Spannung für die selbsttätige Wenn die Zunahme der Signalamplitude verhältnis-Verstärkungsregelung entsteht und der Empfänger im mäßig langsam ist, kann die selbsttätige Verstärübersteuerten Zustand bleibt. kungsregelung sogar sehr starke Signale andauernd

Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, daß überwachen. Wenn das Signal jedoch ausgeschaltet eine Hilfsregelspannung nur dann nötig ist, wenn eine 25 und dann wieder eingeschaltet wird, z. B. beim Umplötzliche Übersteuerung eintritt, und daß daher die schalten auf einen anderen Kanal, und die Spannung Hilfsregelspannung nur vorübergehend wirksam ge- zur selbsttätigen Verstärkungsregelung sich nicht hinmacht zu werden braucht. Es ist sogar unerwünscht, reichend schnell anpassen kann, können der letzte daß die Hilfsregelspannung auch im normalen Betrieb Zwischenfrequenzverstärker und der Bildverstärker wirksam werden kann, weil die Hilfsregelspannung 30 überlastet werden. Unter diesen Verhältnissen entvom mittleren Bildsignal abhängig ist und die vom steht ein deformiertes Signal an der Anode der Bild-Bildinhalt unabhängige getastete Regelung beein- verstärkerröhre 4, welches die Torschaltung 6 nicht trächtigen könnte. zu steuern vermag. Die Folge ist, daß keine Spannung

Eine einfache Schaltungsanordnung, die die er- zur selbsttätigen Verstärkungsregelung entwickelt

wähnten Nachteile vermeidet, ist gemäß der Erfin- 35 wird und der Empfänger in überlastetem Zustand

dung dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsregel- bleibt.

spannung über einen Kondensator dem Ausgang Diese Überlastung, welche durch die plötzliche Zu-

einer getasteten Schaltung zur selbsttätigen Verstär- führung eines größeren Eingangssignals eintritt, kann

kungsregelung zugeführt wird und daß die Wieder- vermieden werden, wenn die Leitung der selbsttätigen

herstellungszeit der Verstärkung wenigstens teilweise 40 Verstärkungsregelung durch die Hilfsregelspannung

durch den Kondensator bedingt und mindestens ver- negativ ausgesteuert wird. Dies ist möglich durch eine

gleichbar mit der, vorzugsweise größer als die Zeit- Schaltung zum selbsttätigen negativen Aussteuern der

konstante der normalen Schaltung zur selbsttätigen Leitung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung, der

Verstärkungsregelung ist. unmittelbar eine negative Spannung zugeführt wird,

Die Mittel zur Herabsetzung der Verstärkung kön- 45 wie in F i g. 4 dargestellt ist.

nen einen Widerstand-Kapazitäts-Reihenkreis besit- Das Signal an der Anode der Bildverstärkerröhre 4

zen, der parallel zum Bildsignalverstärker des Emp- wird zu diesem Zweck über einen Widerstand 13 dem

fängers liegt und eine Zeitkonstante hat, die größer Kondensator 14 zugeführt. Der Glättungskondensa-

ist als eine Bildrasterperiode. tor 9 von F i g. 1 des Gleichrichters zur selbsttätigen

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen 50 Verstärkungsregelung ist in F i g. 4 durch die in Reihe

näher erläutert. Es zeigt geschalteten Kondensatoren 15 und 14 ersetzt. Die

Fig. 1 schematisch einen Teil eines typischen Bild- Zeitkonstante des Widerstandes 13 und des Konden-

signalkanals eines Fernsehempfängers mit einer ge- sators 14 ist groß gewählt gegenüber einer Bildraster-

tasteten Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsrege- periode, so daß die Bildinformation die Spannung für

lung, 55 die selbsttätige Stärkeregelung nicht beeinflussen

F i g. 2 ein Bildsignal, kann.

F i g. 3 eine Reihe von Tastimpulsen, Wenn ein Signal plötzlich dem Empfänger zuge-

F i g. 4 die Schaltung nach F i g. 1, jedoch mit einer führt wird, macht die hohe positive Ausgangsspanerfindungsgemäßen Ausführungsform einer Schaltung nung des Bilddetektors 3 die Anode des Bildverstärzur selbsttätigen Verstärkungsregelung, 60 kers 4 negativer. Diese große negative Spannungs-

F i g. 5 eine zweite erfindungsgemäße Ausführungs- änderung wird über den Widerstand 13, den Konden-

form einer Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungs- sator 15 und den Widerstand 12 der Leitung zuge-

regelung. führt, die dazu bestimmt ist, die erzeugte Spannung

Der Teil eines bekannten typischen Bildsignal- zur selbsttätigen Verstärkungsregelung den Hochfre-

kanals eines Fernsehempfängers nach F i g. 1 besitzt 65 quenz- und Zwischenfrequenzverstärkern zuzuführen,

einen Hochfrequenzverstärker 1, einen Zwisclfenfre- Durch diese zusätzliche negative Spannungsänderung

quenz-Bildverstärker 2, einen Bilddetektor 3 und nimmt die Verstärkung der Hochfrequenz- und Zwi-

einen Bildverstärker 4. Ein typisches Bildsignal 5 schenfrequenz-Bildverstärker ab, wodurch auch die

Ausgangsspannung des Bilddetektors 3 herabgesetzt wird. Folglich ergibt sich eine Abnahme der negativen Spannungsänderung, und die Verstärkung der Verstärker kann sich wiederherstellen, so daß das Signal allmählich in der Amplitude zunehmen kann und die normale selbsttätige Stärkeregelung wirksam werden kann. Geeignete Werte für die Schaltelemente 13, 14 und 15 können beispielsweise folgende sein:

Widerstand 13 330 kQ

Kondensator 14 0,1 μΡ

Kondensator 15 0,1 μΡ

Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 ist eine zweite Ausführungsform der Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung nach der Erfindung dargestellt, die _#bei einem Fernsehempfänger mit einer rauschbeschränkenden Diode 16 Anwendung findet. Die Kathode der Diode 16 ist mit der Anode des Bildverstärkers 4 verbunden, und die Diodenanode ist über einen Widerstand 17 mit einer einstellbaren Spannungsquelle V gekoppelt. Die Diodenanode ist gleichzeitig über einen Kondensator 18 geerdet. Eine solche Diodenschaltung bezweckt bekanntlich zu vermeiden, daß Rauschsignale die Bildröhre ereichen können, was möglich ist, indem der Diode eine Vorspannung gegeben wird, die nahezu gleich dem Höchstwert des Eingangssignals (sogenannter Weißpegel) ist, so daß diesen Spannungspegel überschreitende Rauschsignale die Diode 16 stromführend machen und somit nicht auf der Bildröhre erscheinen.

Bei einer solchen Vorrichtung kann ein unbefriedigendes Funktionieren des Empfängers durch Überbelastung nach der Erfindung dadurch verhütet werden, daß die Reihenschaltung des Widerstandes 13 und des Kondensators 14 parallel zum Kondensator 18 geschaltet wird und der Verbindungspunkt des Widerstandes 13 und des Kondensators 14 über den Kondensator 15 mit der Anode der Diode 8 verbunden wird.

Beim Auftreten eines plötzlichen Überlastungszu-Standes ist der Bildverstärker 4 stark stromführend, die Diode 16 ist stromführend, und eine negative Spannungsänderung wird über den Widerstand 13 und den Kondensator 15 der Leitung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung zugeführt. Diese negative Spannungsänderung lädt die Kapazitäten negativ auf, so daß die Verstärkung der Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzverstärker wesentlich herabgesetzt wird. Wenn die negative Ladung verschwindet, stellt sich die Verstärkung der Verstärker wieder her, und die selbsttätige Verstärkungsregelung kann die Funktion übernehmen. Unter normalen Verhältnissen werden Störungen oder Rauschimpulse vom Kondensator 18 ausgefiltert, und Spannungsänderungen an der Anode der Diode 16 infolge dieser Impulse werden von dem Widerstand 13 und dem Kondensator 14 weiter herabgesetzt, so daß keine Rausch- oder Störspannungen die Spannung an der Leitung der selbsttätigen Verstärkungsregelung beeinflussen. Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 kann die Zeitkonstante des Wider-Standes 13 und des Kondensators 14 kürzer sein als eine Bildrasterperiode, da der Leitung für die selbsttätige Stärkeregelung kein Signal zugeführt v/ird^ ausgenommen wenn der Empfänger überlastet ist.

Geeignete Werte für die Schaltelemente 13,14 und können hier beispielsweise folgende sein:

Widerstand 13 330 kß

Kondensator 14 0,1 μΡ

Kondensator 15 0,1 μΡ

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger, der eine Regelspannung zur Steuerung der Verstärkung eines Hochfrequenz- und/oder Zwischenfrequenzverstärkers des Empfängers entnommen und in der bei Verstärkerüberlastungen, die die normale Regelspannungsgewinnung beeinträchtigen, eine die Verstärkung herabsetzende, nicht getastete Hilfsregelspannung, die dem mittleren Bildsignal proportional ist, erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsregelspannung über einen Kondensator (15) dem Ausgang einer getasteten Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung zugeführt wird und daß die Wiederherstellungszeit der Verstärkung wenigstens teilweise durch den Kondensator (15) bedingt und mindestens vergleichbar mit der, vorzugsweise größer als die Zeitkonstante der normalen Schaltung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsregelspannung parallel zum Bildsignalverstärker (4) abgenommen und einem Widerstand-Kapazitäts-Reihenkreis (13, 14) zugeführt wird, daß der die Hilfsregelspannung führende Belag des Kondensators (14) über den Kondensator (15) mit dem Ausgang der normalen Regelschaltung verbunden ist und daß der Widerstand-Kapazitäts-Kreis eine Aufladezeitkonstante hat, die größer ist als die Bildrasterperiode (Fig. 4).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsregelspannung hinter dem Bildsignalverstärker (4) am Ausgang eines rauschbeschränkenden Gleichrichters (16), der beim Überschreiten eines eingestellten Höchstwertes des Eingangssignals stromführend ist, abgenommen und einem Widerstand-Kapazitäts-Reihenkreis (13, 14) zugeführt wird und daß der die Hilfsregelspannung führende Belag des Kondensators (14) über den Kondensator (15) mit dem Ausgang der normalen Regelschaltung verbunden ist (F i g. 5).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladezeitkonstante des Widerstand-Kapazitäts-Reihenkreises (13, 14) kleiner ist als eine Bildrasterperiode.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1112 079;
»Radio-Magazin mit Fernseh-Magazin«, 1954,
Nr. 3, S. 83 bis 87.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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