DE1219515B

DE1219515B - Circuit arrangement for contrast control in television receivers

Info

Publication number: DE1219515B
Application number: DET27931A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Goseberg
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-02-04
Filing date: 1965-02-04
Publication date: 1966-06-23

Description

Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in Fernsehempfängern Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in Fernsehempfängern, bei der eine Elektrode eines Videosignal-Verstärkerelementes an den Verbindungspunkt eines aus einem festen und einem veränderbaren Widerstand bestehenden, mit seinen Endpunkten an unterschiedlichen Betriebsspannungspotentialen liegenden Spannungsteilers angeschlossen ist.Circuit arrangement for contrast control in television receivers The invention relates to a circuit arrangement for contrast control in television receivers, one electrode of a video signal amplifier element to the connection point one consisting of a fixed and a changeable resistance, with its Voltage divider located at different operating voltage potentials connected.

Bei einem solchen bekannten Videoverstärker (britische Patentschrift 665 872) ist an den Verbindungspunkt beider Widerstände die Kathode der Videoverstärkerröhre angeschlossen. Dadureh wird für einen bestimmten Pegel des übertragenen Signals, z. B. den Schwarzwert, erreicht, daß jede Änderung des veränderbaren Widerstandes auf den Schwarzwert ohne Einfluß bleibt. Bei einer anderen bekannten Schaltung (deutsche Auslegeschrift 1173 516) ist an den Verbindungspunkt der beiden Spannungsteilerwiderstände über einen weiteren Widerstand die Emitterelektrode eines Videotransistors angeschlossen. Die Schwarzwertkonstanz bei Kontrastregelung wird dadurch erreicht, daß der feste Widerstand wesentlich größer bemessen ist als der veränderbare Widerstand. Die bekannten Schaltungen haben je- doch den Nachteil, daß der -dem Schwarzwert entsprechende Pegel nur dann bei Kontrastregelung erhalten bleibt, wenn das Eingangssignal selbst unveränderlich ist. In der Praxis ist jedoch die Ausgangsspannung des Videodemodulators von der Eingangsspannung abhängig. Das bedeutet, daß damit auch der Schwarzwert von der Eingangsamplitude abhängig i,#t. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der bekannten Schaltungen zu vermeiden.In one such known video amplifier (British patent specification 665 872) , the cathode of the video amplifier tube is connected to the junction of the two resistors. Dadureh is used for a certain level of the transmitted signal, e.g. B. the black level, achieved that any change in the variable resistance has no influence on the black level. In another known circuit (German Auslegeschrift 1173 516) , the emitter electrode of a video transistor is connected to the connection point of the two voltage divider resistors via a further resistor. The constancy of the black level in contrast control is achieved in that the fixed resistance is dimensioned to be significantly larger than the variable resistance. The known circuits, however, have the disadvantage that the level corresponding to the black level is only maintained with contrast control when the input signal itself cannot be changed. In practice, however, the output voltage of the video demodulator depends on the input voltage. This means that the black level is also dependent on the input amplitude i, # t. The invention is based on the object of avoiding this disadvantage of the known circuits.

Die Erfindung besteht darin, daß der Fußpunkt des veränderbaren Spannungsteilerwiderstandes an den Angriffpunkt eines weiteren, zwischen zwei Punkten unterschiedlichen Potentials liegenden Spannungsteilers angeschlossen ist, dessen einer Zweig einen regelbaren Widerstand, insbesondere einen Transistor oder eine Verstärkerröhre aufweist, dessen Wert von der Empfangsfeldstärke des Fernsehsignals gesteuert wird.The invention consists in that the base point of the variable voltage divider resistor to the point of attack of another potential that is different between two points lying voltage divider is connected, one branch of which is a controllable Has resistor, in particular a transistor or an amplifier tube, the Value is controlled by the reception field strength of the television signal.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Videoverstärker ein PNP-Transistor, dessen Basis das Videosignal mit positiv gerichteten Impulsen zugeführt wird und in dessen Emitterkreis als regelbarer Widerstand ein NPN-Transistor eingeschaltet ist-, dessen Basis die Videosignale mit negativ gerichteten Impulsen zugeführt werden. Dem Emitter dieses Transistors werden negativ gerichtete Tastimpulse zugeführt. Der Arbeitspunkt des NPN- Transistors ist so gewählt, daß sein Widerstandswert von der Amplitude des Schwarzwertes des Eingangssignals abhängt.In a preferred embodiment of the invention, the video amplifier is a PNP transistor, the base of which is supplied with the video signal with positively directed pulses and an NPN transistor whose base is supplied with the video signals with negatively directed pulses in the emitter circuit as a controllable resistor. Negatively directed pulse pulses are fed to the emitter of this transistor. The operating point of the NPN transistor is chosen so that its resistance value depends on the amplitude of the black level of the input signal.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is given below described on the basis of the drawing.

F i g. 1 zeigt ein Prinzipschältbild der Erfindung, F i g. 2 eine Kurve, die die Abhängigkeit der Diodenausgangsspannung von der Eingangsspannung zeigt, und F i g. 3 ein:e Skizze zur Wirkungsweise des regelbaren Transistors; F i g. 4 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung.F i g. 1 shows a schematic diagram of the invention, FIG. 2 is a curve showing the dependence of the diode output voltage on the input voltage, and FIG . 3 a: e sketch of the mode of operation of the controllable transistor; F i g. 4 shows a practical embodiment of the invention.

In F i g. 1 ist eine Videoverstärkerstufe mit einem Transistor 1 dargestellt, dem an der Basis ein Videosignal 2 vom Videodemodulator 3 zugeführt wird. Ein den Demodulator 3 speisendes, vereinfacht dargestelltes Diodenfilter 4 und ein Arbeitswiderstand 5 liegen auf Massepotential. Am Kollektorwiderstand 6 des Transistors 1 wird das Videosignal mit negativ gerichteten Synehronimpulsen abgeleitet und. der Bildröhre - direkt oder über eine weitere Videoverstärkerstafe zugeführt. Der Emitter des Transistors 1 ist an den Verbindungspunkt 7 eines festen Spannungsteilerwiderstandes 8 und eines zur Kontrastregelung- veränderbaren Widerstandes 9 angeschlos7 sen. Der feste Spannungsteilerwiderstand 8 liegt an einer positiven Betriebsspannung von z. B. 20 V, der veränderbare Widerstand 9 ist an seinem Fußpunkt über einen relativ großen Kondensator 10 nach Masse abgeblockt. Am Fußpunkt des Widerstandes 9 liegt eine Spannung, die an einem weiteren Spannungsteiler abgegriffen wird,'der aus einem Widerstand11 und einem Transistor12 besteht. Der Widerstand11 ist relativ niederohmig und ist an eine Spannung von etwa + 20 V angeschlossen, der Transistor 12 ist mit seiner Emitterelektrode an den Abgriffpunkt 13 eines Potentiometers 14 angeschlossen, welches mit negativ gerichteten Impulsen 15 gespeist wird. Die Impulse- 15 werden vorzugsweise von der Zeilenablenkschaltung des Gerätes abgeleitet und in der Amplitude begrenzt, damit sie mächt von Belastungsänderungen abhängig sind. Ihre Dauer entspricht etwa der Dauer der Austastlücke, schließt also sowohl die vordere und hintere Schwarzschulter als auch den Synchronimpuls selbst ein. Der veränderbare Zweig des Spannungsteilers 11, 12, 13, 14 wird somit durch den Transistor 12 gebildet. Der Basis des NPN-Transistors 12 wird von einem weiteren Videomodulator 16 das Videosignal 2, diesmal aber mit negativ gerichteten Synchronimpulsen zugeführt. Die Kathode des Videomodulators 16 (Regelzweig) ist mit der Anode des Videodemodulators 3 (Verstärkerzweig) verbunden. Dadurch wird erreicht, daß der Videodemodulator 3 ein Videosignal 2 aus der positiven Hdlbwelle und der Videodemodulator 16 ein Videosignal aus der negativen Halbwelle des Hochfrequenzsignals ableitet. Auf diese Weise wird das Videofilter 4 erheblich weniger bedämpft, als es der Fall wäre, wenn die Signale nur aus einer Halbwelle abgeleitet würden (in diesem Falle müßte der Transistor 12 ein PNP-Transistor sein).In Fig. 1 shows a video amplifier stage with a transistor 1 , to which a video signal 2 from the video demodulator 3 is fed at the base. A diode filter 4, shown in simplified form, which feeds the demodulator 3 , and a working resistor 5 are at ground potential. At the collector resistor 6 of the transistor 1 , the video signal is derived with negatively directed Synehronimpulsen and. the picture tube - fed directly or via another video amplifier safe. The emitter of the transistor 1 is connected to the connection point 7 of a fixed voltage divider resistor 8 and a resistor 9 which can be changed for contrast control. The fixed voltage divider resistor 8 is connected to a positive operating voltage of z. B. 20 V, the variable resistor 9 is blocked at its base via a relatively large capacitor 10 to ground. At the base of the resistor 9 there is a voltage which is tapped off at a further voltage divider, which consists of a resistor 11 and a transistor 12. The resistor 11 has a relatively low resistance and is connected to a voltage of approximately + 20 V; the transistor 12 is connected with its emitter electrode to the tapping point 13 of a potentiometer 14, which is fed with negatively directed pulses 15. The Impulse 15 are preferably derived from the line deflection circuit of the device and limited in amplitude so that they Maecht are dependent on load changes. Their duration corresponds roughly to the duration of the blanking interval, i.e. includes both the front and rear porch and the sync pulse itself. The variable branch of the voltage divider 11, 12, 13, 14 is thus formed by the transistor 12. The base of the NPN transistor 12 is supplied with the video signal 2 by a further video modulator 16 , but this time with negatively directed sync pulses. The cathode of the video modulator 16 (control branch) is connected to the anode of the video demodulator 3 (amplifier branch). It is thereby achieved that the video demodulator 3 derives a video signal 2 from the positive half-wave and the video demodulator 16 derives a video signal from the negative half-wave of the high-frequency signal. In this way, the video filter 4 is attenuated considerably less than would be the case if the signals were derived only from a half-wave (in this case the transistor 12 would have to be a PNP transistor).

Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der soweit beschriebenen Schaltung wird folgendes ausgeführt: Die Widerstände 8, 9 und die Spannung am freien Ende des Widerstandes 8 und am Fußpunkt des Widerstandes 9 sind so aufeinander abgestimmt, daß für den Schwarzwert des am Ausgang des Videodemodulators 3 stehenden Videosignals 2 am Kollektorwiderstand 6 des Transistors 1 immer ein und der gleiche Pegel steht. Das bedeutet, daß bei einer Veränderung des Widerstandes 9 zwar der Kontrast, d. h. die Werte für alle anderen Signalpegel bis auf den Schwarzpegel verändert werden, der Schwarzpegel selbst aber unverändert* bleibt. Dies gilt aber, wie F i g. 2 zeigt, nur für einen bestimmten Wert der Eingangsspannung UE. Sinkt nämlich die Eingangsspannung, so verändert sich auch die Amplitude der Ausgangsspannung UD der Diode 3, wie F 1 g. 2 zeigt. Sobald daher die Eingangsamplitude abfällt, besonders bei sehr kleinen Eingangsamplituden, ist der Schwarzwert am Widerstand 6 nicht mehr unabhängig von der Einstellung des Kontrastreglers 9 (Abweichung x). Das ist besonders unangenehm bei Farbfernsehgeräten, weil dort durch Schwarzwertfehler Sättigungsfehler bewirkt werden.For a more detailed explanation of the operation of the circuit described so far, the following is carried out: The resistors 8, 9 and the voltage at the free end of the resistor 8 and at the base of the resistor 9 are coordinated so that for the black level of the video signal at the output of the video demodulator 3 2 at the collector resistor 6 of the transistor 1 is always on and the same level is present. This means that if the resistor 9 changes, the contrast, ie. H. the values for all other signal levels except for the black level can be changed, but the black level itself remains unchanged *. But this is true, as shown in FIG. 2 shows only for a certain value of the input voltage UE. If the input voltage falls, the amplitude of the output voltage UD of the diode 3 also changes, as does F 1 g. 2 shows. As soon as the input amplitude drops, especially in the case of very small input amplitudes, the black level at the resistor 6 is no longer independent of the setting of the contrast regulator 9 (deviation x). This is particularly uncomfortable with color televisions, because black level errors cause saturation errors there.

Der Transistor 12 wird nun durch die negativ gerichteten Impulse 15 während der Dauer der Austastlücke des Videosignals 2 getastet. Wie F i g. 3 zeigt, ist die Dauer des negaii# -gerichteten Impulses 15 gleich der gesamten Austastlücke. Er erfaßt somit sowohl die vordere als auch die hintere Schwarzschulter. Da der wirkungsgemäß demgegenüber positiv gerichtete Synchronimpuls den Transistor 12 in Sperrichtung steuert, trägt er nicht wesentlich zu der an seinem KolIektor entstehenden Spannung bei. Die dort stehende und als Fußpunktspannung für den regelbaren Widerstand 9 wirkende Spannung ist im wesentlichen von der Schwarzschulter des VideosignaIs 2 abhängig. Auf diese Weise wird die Fußpunktspannung des Widerstandes 9 in Abhängigkeit von der Amplitude der Schwarzschulter um den Betrag x nachgosteuert. Das bedeutet daß die Schwarzschulter am Kollektor des Transistors 1 immer dem Wert angepaßt wird, der einer vorbestimmten Diodenausgangsspannung UD gemäß F i g. 2 entspricht.The transistor 12 is now keyed by the negatively directed pulses 15 during the duration of the blanking interval of the video signal 2. Like F i g. 3 shows, the duration of the negative # -directed pulse 15 is equal to the total blanking interval. It thus covers both the front and the back porch. Since the synchronous pulse, which is in contrast positively directed, controls the transistor 12 in the reverse direction, it does not contribute significantly to the voltage generated at its collector. The voltage standing there and acting as the base voltage for the controllable resistor 9 is essentially dependent on the black shoulder of the video signal 2. In this way, the base voltage of the resistor 9 is adjusted by the amount x as a function of the amplitude of the black shoulder. This means that the porch on the collector of transistor 1 is always matched to the value that corresponds to a predetermined diode output voltage UD according to FIG . 2 corresponds.

Beim Absinken der EingangsspannungUL, sinkt die Spitze der Synchronimpulse des Videosignals2 ab. Dadurch wird der Kollektorstrom des Transistors 1 größer, der Schwarzwert im Kollektorkreis verschiebt sich nach positiven Werten. Das ist aber unerwünscht. Diese Verschiebung wird durch Ver-Meinerung der Spannung am Fußpunkt des Widerstandes 9 korrigiert. Hierzu wird der Innenwiderstand des Transistors 12 herabgesetzt. Dabei ist im vorbestimmten Arbeitspunkt der Transistor 12 so ausgesteuert, daß die Synchronimpulsspitzen den Transistor gerade nicht mehr öffnen können. Die Amplitude der Impulse 15 ist so bemessen, daß der Transistor in diesem Arbeitspunkt gerade beim Schwarzwert leitend wird, wie in F i g. 3 angedeutet. Sobald sich nun der Schwarzwert des Videosignals 2 an der Basis des Transistors 12 in positiver Richtung verschiebt (kleiner werdendes Signal), wird der Transistor leitender und damit niederohmiger. Das setzt die Spannung am Fußpunkt des Widerstandes 9 in der gewünschten Richtung herab. Wird das Signal größer, so leitet der Transistor12 entsprechend weniger.When the input voltage UL drops, the peak of the sync pulses of the video signal2 drops. This increases the collector current of transistor 1 , and the black level in the collector circuit shifts towards positive values. But that is undesirable. This shift is corrected by reducing the tension at the base of the resistor 9. For this purpose, the internal resistance of the transistor 12 is reduced. At the predetermined operating point, the transistor 12 is controlled in such a way that the sync pulse peaks can no longer open the transistor. The amplitude of the pulses 15 is dimensioned such that the transistor becomes conductive at this operating point precisely at the black level, as in FIG. 3 indicated. As soon as the black level of the video signal 2 at the base of the transistor 12 shifts in a positive direction (the signal becomes smaller), the transistor becomes more conductive and therefore has a lower resistance. This lowers the tension at the base of the resistor 9 in the desired direction. If the signal increases, the transistor 12 conducts correspondingly less.

Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfmdung, bei dem gleiche Schaltelemente wie in F i 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hier ist zusätzlich zu Fig. 1 noch gezeigt, wie die negativ gerichteten Impulse15 aus der Zeilenendstufe gewonnen werden. Die während des Rücklaufs in der Zeilenendstufe21 auftretenden Rücklaufimpulse17 gelangen über einen Widerstand 18 zu einer Begrenzereinrichtung, z. B. einer Zeuerdiode 19, die eine Reihe von im wesentlichen rechteckförmigen Impulsen an das Potentiometer 14 liefert. Die am Kollektor des Transistors 12 auftretende Spannung ist praktisch eine getastete Regelspannung, die von der Eingangsspannung abhängig ist. In F i g. 4 ist zur weiteren Ausnutzung dieses Effektes noch ein Potentionmeter 20 eingeschaltet dessen freies Ende mit einer negativen Betriebsspannung und'dessen Schleifer mit den Signal- und/oder Regelspannungsverstärkern 22 des Empfängers verbunden ist.-Das Videosignal für den Transistor 12 kann statt direkt vom Gleichrichter 16 auch, von einem zur Ableitung der Ton- oder Farbinformation bestimmten Transistor abgenommen werden, da keine so großen Anforderungen an die Videobandbreite gestellt werden. Dabei kann es erforderlich seig, die Aussteuerelektroden des Transistors 12 fär Videosignal 2 und Impulsreihe 15 umzutauschen. Auch können -die Signale und Impulse einander additiv überlagert werden. Aufstellung der Bezugszeichen 1 Transistor, 2 Videosignal, 3 VideodemoduIator, 4 Diodenfilter, 5 Arbeitswiderstand 6 Kollektorwiderstand, 7 Verbindungspunkt, 8- fester Spannungsteilerwiderstand, 9 veränderbarer Spannungsteilerwiderstand (Kontrastregler), 10 Kondensator, 11 Widerstand, 12 Transistor, 13 Abgriffpunkt, 14 Potentiometer, 15 Impulsreihe, 16 Videodemodulator, 17 Rücklaufimpulse, 18 Widerstand, 19 Zenerdiode, 20 Potentiometer, 21 Zeilenendstufe, 22 Verstärker.FIG. 4 shows an embodiment of the invention in which the same switching elements as in F i 1 are provided with the same reference numerals. Here, in addition to FIG. 1, it is also shown how the negatively directed pulses 15 are obtained from the line output stage. The return pulses17 occurring during the retrace in the line output stage21 pass through a resistor 18 to a limiter device, e.g. B. a Zeuerdiode 19, which supplies a series of substantially square-wave pulses to the potentiometer 14. The voltage appearing at the collector of the transistor 12 is practically a gated control voltage which is dependent on the input voltage. In Fig. 4 is turned on yet a potentiometer 20 for further utilizing this effect, the free end connected to a negative operating voltage und'dessen grinder with the signaling and / or control voltage amplifiers 22 of recipient ist.-The video signal for the transistor 12 can be held directly by the rectifier 16 can also be picked up by a transistor intended to derive the tone or color information, since the demands on the video bandwidth are not so great. It may be necessary to swap the control electrodes of transistor 12 for video signal 2 and pulse train 15 . Also - the signals and impulses can be superimposed additively. List of references 1 transistor, 2 video signal, 3 video modulator, 4 diode filter, 5 working resistor 6 collector resistor, 7 connection point, 8 - fixed voltage divider resistor, 9 variable voltage divider resistor (contrast regulator), 10 capacitor, 11 resistor, 12 transistor, 13 tap point, 14 potentiometer, 15 pulse series, 16 video demodulator, 17 return pulses, 18 resistance, 19 zener diode, 20 potentiometer, 21 line output stage, 22 amplifier.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for contrast control in television receivers, in which one electrode of a video signal amplifier element is connected to the connection point of a voltage divider consisting of a fixed and a variable resistor, with its end points at different operating voltage potentials, the potentials being selected such that in the contrast control of a fixed level, z. B. the black level, corresponding value - the video output signal remains constant, characterized in that the base point of the variable resistor (9) is connected to the tap point of another voltage divider (11, 12) lying between two points of different potential, one branch of which is a controllable one Resistance, in particular a transistor (12) or an amplifier tube, the value of which is controlled by the reception field strength of the television signal.

2. A circuit arrangement as claimed in claim 1, characterized in 'that the variable resistor 3. The circuit arrangement is a keyed transistor according to (12) claim. ' 2, characterized in that the base of the transistor (12) is supplied with the video signal (2) in a suitable phase position, optionally from a further video demodulator (16), and a pulse series (15) is supplied to the emitter. . 4. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the video signal for the transistor (12) is picked up by an amplifier serving to derive the color information and / or sound information. 5. Circuit arrangement according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the controllable resistor is an NPN transistor. 6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that a PNP transistor (1) is used as the video amplifier element, the base of which is supplied das.Videosignal with positively directed pulses, and that an NPN transistor (12) is used as a controllable resistor, the base of which is the video signal with negatively directed pulses and whose emitter a series of negatively directed probe pulses is fed. 7. Circuit arrangement according spoke 6, characterized in that the voltage caused at the collector of the transistor (12) is used for the automatic gain control of the television receiver, if necessary via control voltage amplifier. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1173 516; British Patent No. 665 872.