DE1242677B

DE1242677B - Circuit arrangement for contrast control in a television receiver

Info

Publication number: DE1242677B
Application number: DE1959T0017051
Authority: DE
Inventors: Paul Theisen
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1959-08-07
Filing date: 1959-08-07
Publication date: 1967-06-22

Description

Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in einem Fernsehempfänger Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in Fernsehgeräten durch Veränderung der Vorspannung einer Videoverstärkerröhre.Circuit arrangement for contrast control in a television receiver The invention relates to a circuit arrangement for contrast control in television sets by changing the bias of a video amplifier tube.

Bei solchen Schaltungen ist es bekannt, zur Vorspannungserzeugung den Kathodenwiderstand der Videoverstärkerröhre als Potentiometer auszubilden und den Fußpunkt des galvanisch an den Demodulator angeschlossenen Steuergitterkreises mit dem Schleifer des Potentiometers zu verbinden. Zur Vermeidung von Schwunderscheinungen wird nun bei den zur Zeit üblichen Fernsehgeräten durch Spitzengleichrichtung des hochfrequenten Signals oder durch Tastung auf die Spitze der Synchronimpulse eine Regelspannung gewonnen, die .den der Spitze der Synchronimpulse entsprechenden Amplitudenwert, also den sogenannten Ultraschwarzwert, konstant hält. Durch Kontrastregelung, d. h. durch Veränderung der Vorspannung der Videoverstärkerröhre, wird dabei jedoch auch die Größe der Synchronimpulse verändert und damit der Schwarzwert des Bildsignals verschoben. Es ist zur Vermeidung dieses Nachteils zwar bekannt, die Schwundregelspannung durch Tastung auf die Schwarzschulter des Videosignalgemisches zu gewinnen, doch sind solche Schaltungen meist sehr aufwendig. Es ist auch zur Nachsteuerung der Bildhelligkeit bei Kontrastregelung zwecks Konstanthaltung des Schwarzwertes bekannt, mit dem Kontrastregler ein die Helligkeit beeinflussendes Regelglied mechanisch zu kuppeln oder dem Helligkeitsregler eine von der Stellung des Kontrastreglers abhängige Hilfsspannung zuzuführen. Diese bekannten Schaltungen haben jedoch den Nachteil, daß die zur Nachsteuerung erforderliche Gleichspannung vom Bildinhalt abhängig ist oder daß die Begrenzung der Störimpulse durch den Kennlinienknick der Videoverstärkerröhre bei kleinem Kontrast verschlechtert wird. Es ist ferner bei Kontrastregelschaltungen mit Helligkeitsautomatik bekannt, daß im Schirmgitterkreis der Videoendröhre ein Spannungsteiler mit zwei Abgrifpunkten eingeschaltet ist, dessen einer Abgriffpunkt mit dem Schirmgitter und dessen anderer regelbar ausgebildeter Abgriffpunkt über ein weiteres Potentiometer einerseits mit einer positiven Spannung und andererseits mit dem Wehnelt-Zylinder der Bildröhre verbunden ist. Durch die Verblockung des zwischen Schirmgitter und Masse befindlichen Spannungsteilerwiderstandes ergibt sich im Schirmgitterkreis eine Zeitkonstante und damit eine Bildinhaltsabhängigkeit, so daß mit dieser bekannten Schaltung kein exakter Schwarzwert erzielt werden kann. Außerdem müssen alle Schaltungselemente des Spannungsteilers (Photowiderstand, Potentiometer usw.) stark belastbar und damit relativ teuer sein.In such circuits it is known to generate bias train the cathode resistance of the video amplifier tube as a potentiometer and the base of the control grid circuit that is galvanically connected to the demodulator to be connected to the wiper of the potentiometer. To avoid shrinkage is now in the currently common television sets by peak rectification of the high-frequency signal or by touching the tip of the sync pulses Control voltage obtained, the .the amplitude value corresponding to the peak of the sync pulses, thus the so-called ultra-black value, keeps constant. By contrast control, i. H. by changing the bias of the video amplifier tube, however also changes the size of the sync pulses and thus the black level of the image signal postponed. It is known to avoid this disadvantage, the fading control voltage to gain by touching the black shoulder of the mixed video signal, yes such circuits are usually very complex. It is also used to readjust the Image brightness known with contrast control for the purpose of keeping the black value constant, a control element that influences the brightness mechanically with the contrast regulator to couple or the brightness regulator one of the position of the contrast regulator supply dependent auxiliary voltage. However, these known circuits have Disadvantage that the DC voltage required for readjustment from the image content is dependent or that the limitation of the glitches due to the kink in the characteristic curve Video amplifier tube is deteriorated when the contrast is small. It is also at Contrast control circuits with automatic brightness known that in the screen grid circle the video output tube has a voltage divider with two tapping points switched on, one tap point with the screen grid and the other adjustable trained Tapping point via another potentiometer on the one hand with a positive voltage and on the other hand is connected to the Wehnelt cylinder of the picture tube. Through the Blocking of the voltage divider resistor located between the screen grid and ground there is a time constant in the screen grid circle and thus an image content dependency, so that an exact black level cannot be achieved with this known circuit. In addition, all circuit elements of the voltage divider (photoresistor, potentiometer etc.) can be highly resilient and therefore relatively expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages.

Die Erfindung besteht darin, daß zwischen eine gegen Masse positive und eine gegen Masse negative Gleichspannungsquelle ein aus mehreren Teilwiderständen bestehender Spannungsteiler geschaltet ist, von dem ein der negativen Gleichspannungsquelle zugewandter Abgriff mit dem Steuergitter der Videoverstärkerröhre und ein der positiven Gleichspannungsquelle zugewandter Abgriff mit einer Steuerelektrode der Bildröhre verbunden ist, wobei der zwischen -den beiden Abgriffen liegende Widerstand zur Kontrastregelung derart veränderbar ist, daß der Strom im Spannungsteiler ausschließlich von der Größe der Summe seiner Teilwiderstände abhängig ist.The invention consists in that between a positive to ground and a DC voltage source negative to ground one of several partial resistors existing voltage divider is connected, one of which is the negative DC voltage source facing tap with the control grid of the video amplifier tube and one of the positive ones DC voltage source facing tap with a control electrode of the picture tube is connected, the resistance between the two taps for Contrast control can be changed in such a way that the current in the voltage divider is exclusively depends on the size of the sum of its partial resistances.

Es ist zwar bereits eine Schaltungsanordnung mit selbsttätiger raumlichtabhängiger Kontrast- und Grund'helligkeitssteuerung vorgeschlagen worden, bei der der Spannungsteiler zwischen einer positiven Spannung und Masse eingeschaltet ist. Durch die damit verbundene »Hochlegung« des Demodulatorkreises, dem die Kontrastregelspannung zugeführt wird, sind jedoch bekanntlich Nachteile verbunden. Ferner ist das zur Kontrastregelung dienende Mittel ein Potentiometer, dessen Schleifer mit dem zum Steuergitter der Bildröhre führenden Teil verbunden ist. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird dagegen der mittlere Widerstand des Spannungsteilers in seiner Größe verändert. Dadurch ergeben sich folgende Unterschiede. Ordnet man dem Potentiometer einen lichtempfindlichen Widerstand zu, so werden die Beziehungen bei der älteren Schaltung verändert, und zwar so, daß nur in einer bestimmten Stellung des Potentiometerschleifers der Schwarzwert konstant bleibt. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist eine solche bestimmte Stellung des Schleifers nicht erforderlich.Although it is already a circuit arrangement with automatic room light dependent Contrast and basic brightness control have been proposed in which the voltage divider is switched between a positive voltage and ground. Through the associated "Raising" the demodulator circuit to which the contrast control voltage is fed, however, there are known disadvantages. Furthermore, this is for contrast control Serving means a potentiometer, whose slider is connected to the control grid of the Picture tube leading part is connected. In the circuit according to the invention on the other hand, the size of the mean resistance of the voltage divider changes. This results in the following differences. If you assign a light-sensitive one to the potentiometer Resistance to, the relationships are changed in the older circuit, and so that only in a certain position of the potentiometer wiper the black level remains constant. In the circuit according to the invention there is such a certain position of the grinder is not required.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die positive bzw. negative Gleichspannung aus den in der Zeilenablenkschaltung verfügbaren Spannungen abgeleitet, wobei als positive Gleichspannung die Boosterspannung und als negative Gleichspannung eine durch Gleichrichtung der während des Zeilenrücklaufes auftretenden Spannungsspitzen gewonnene Spannung verwendet wird.In a preferred embodiment of the invention, the positive or negative DC voltage from those available in the line deflection circuit Voltages derived, with the booster voltage and as positive DC voltage as a negative DC voltage one by rectifying the during line retrace occurring voltage peaks is used.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand mehrerer Figuren näher erläutert, wobei in F i g. 1 eine bekannte Schaltung, in F i g. 2 deren Wirkungsweise und in den F i g. 3 und 4 Schaltungen nach der Erfindung dargestellt sind.The invention is explained in more detail below with reference to several figures, where in FIG. 1 shows a known circuit, in FIG. 2 their mode of operation and in the F i g. 3 and 4 circuits according to the invention are shown.

In F i g. 1 ist die Videoendstufe eines Fernsehempfängers mit einer Verstärkerröhre 1 dargestellt, an deren Steuergitter der Videodemodulator 2 galvanisch angekoppelt ist. Der Videodemodulator wird vom Zwischenfrequenzverstärker 3 über einen Transformator 4 mit einem zwischenfrequenten Signalgemisch gespeist, dessen Synchronimpulsspitzen durch eine getastete Regelung annähernd konstant gehalten werden. Das durch die Videoverstärkerröhre 1 verstärkte Videosignalgemisch 5 wird vom Anodenwiderstand 6 der Verstärkerröhre 1 abgenommen und der Kathode einer Bildröhre 7 zugeführt. Im Kathodenkreis der Videoverstärkerröhre 1 ist ein Widerstand 8 angeordnet, an den außerdem die Kathode einer Triode 9 angeschlossen ist, die über einen Kondensator 10 von Impulsen 11 periodisch geöffnet wird, die z. B. während des Zeilenrücklaufs in der Zeilenablenkschaltung verfügbar sind. Je nach der Amplitude des Videosignalgemisches am Kathodenwiderstand der Videoverstärkerröhre 1 entsteht dann eine Regelspannung im Ausgangskreis der Röhre 9, die nach Siebung dem Hoch- und Zwischenfrequenzverstärker 3 zugeführt wird. Bei einer Tastung der Röhre 9 durch Impulse 11, die mit den Synchronimpulsen 12 des Videosignalgemisches 5 gleichphasig sind, wird eine Regelspannung erzeugt, die der Spitze der Synchronimpulse 12 proportional ist. Dies entspricht der Konstanthaltung eines sogenannten Ultraschwarzwertes, so daß bei einer Kontrastregelung durch Veränderung der Vorspannung der Röhre 1 z. B. mittels eines Potentiometers 13 der eigentliche Schwarzwert verändert wird, so daß die Helligkeit des auf dem Bildschirm dargestellten Bildes bei Kontrastregelung nachgestellt werden muß.In Fig. 1 shows the video output stage of a television receiver with an amplifier tube 1, to whose control grid the video demodulator 2 is galvanically coupled. The video demodulator is fed from the intermediate frequency amplifier 3 via a transformer 4 with an intermediate-frequency signal mixture, the sync pulse peaks of which are kept approximately constant by a keyed control. The composite video signal 5 amplified by the video amplifier tube 1 is removed from the anode resistor 6 of the amplifier tube 1 and fed to the cathode of a picture tube 7. In the cathode circuit of the video amplifier tube 1, a resistor 8 is arranged, to which the cathode of a triode 9 is also connected, which is periodically opened via a capacitor 10 of pulses 11 which, for. B. are available during the line return in the line deflection circuit. Depending on the amplitude of the video signal mixture at the cathode resistor of the video amplifier tube 1, a control voltage is then created in the output circuit of the tube 9, which is fed to the high and intermediate frequency amplifier 3 after filtering. When the tube 9 is scanned by pulses 11 which are in phase with the sync pulses 12 of the composite video signal 5, a control voltage is generated which is proportional to the peak of the sync pulses 12. This corresponds to keeping a so-called ultra-black value constant, so that when the contrast is controlled by changing the bias of the tube 1, for. B. by means of a potentiometer 13, the actual black level is changed, so that the brightness of the image displayed on the screen must be readjusted with contrast control.

In F i g. 2 ist das Videosignalgemisch zur Erklärung dieses Vorganges mit festgehaltenem Ultraschwarzwert für zwei verschieden eingestellte Kontrastwerte dargestellt, wobei d U ein Maß für die Helligkeitsabweichung infolge Verschiebung des Schwarzwertes ist. Aus dieser Darstellung ist leicht zu ersehen, daß zur Korrektur des Fehlers d U bei abnehmendem Kontrast dem Steuergitter der Bildröhre eine negativer werdende Spannung zugeführt werden muß. Hierzu sind bereits Lösungen angegeben worden, die jedoch meist einen relativ großen Aufwand erfordern.In Fig. 2 shows the composite video signal to explain this process with a fixed ultra- black value for two differently set contrast values, where d U is a measure of the brightness deviation as a result of the shift in the black value. From this illustration it is easy to see that in order to correct the error d U as the contrast decreases, a voltage that becomes more negative must be supplied to the control grid of the picture tube. Solutions have already been given for this, but they usually require a relatively large amount of effort.

In F i g. 3 ist eine um die erfindungsgemäße Regelschaltung erweiterte Videoendstufe eines Fernsehempfängers nach F i g.1 dargestellt, wobei gleiche Schaltungselemente wie in F i g. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die erfindungsgemäße Regelschaltung besteht im wesentlichen aus einem Spannungsteiler mit drei Widerständen 14, 15 und 16, von denen der mittlere Widerstand 15 zur Kontrastregelung als veränderbarer Widerstand ausgebildet ist. Der der positiven Gleichspannung zugewandte Abgriff 17 ist mit der Steuerelektrode der Bildröhre 7 und der der negativen Gleichspannung zugewandte Abgriff 18 mit dem Steuergitter der Videoendröhre 1 verbunden.In Fig. 3 shows a video output stage of a television receiver according to FIG. 1 expanded by the control circuit according to the invention, the same circuit elements as in FIG. 1 are provided with the same reference numerals. The control circuit according to the invention consists essentially of a voltage divider with three resistors 14, 15 and 16, of which the middle resistor 15 is designed as a variable resistor for contrast control. The tap 17 facing the positive direct voltage is connected to the control electrode of the picture tube 7 and the tap 18 facing the negative direct voltage is connected to the control grid of the video output tube 1.

Bei der soweit beschriebenen Schaltung läßt sich durch Wahl der beiden Gleichspannungen und der beiden Widerstände 14 und 16 ein Zustand einstellen, bei dem die Spannung an den Punkten 17 und 18 gerade 0 Volt beträgt, wenn der Widerstand 15 kurzgeschlossen ist. Vergrößert man, von diesem Wert ausgehend, den Widerstand 15, so wird die Spannung am Punkt 18 negativer und am Punkt 17 positiver. Dadurch wird in der Videoendröhre 1 der Anodenstrom und damit die durch Tastung der Röhre 9 gewonnene negative Regelspannung geringer, die Verstärkung der Hoch- und Zwischenfrequenzröhren größer und damit der Kontrast des Bildes erhöht. Zugleich wird aber auch die Vorspannung am Steuergitter der Bildröhre positiver, wodurch der Fehler A U in F i g. 2 korrigiert wird.In the circuit described so far, by selecting the two DC voltages and the two resistors 14 and 16, a state can be set in which the voltage at points 17 and 18 is just 0 volts when resistor 15 is short-circuited. If, starting from this value, the resistor 15 is increased, the voltage at point 18 becomes more negative and at point 17 more positive. As a result, the anode current in the video output tube 1 and thus the negative control voltage obtained by keying the tube 9 is lower, the amplification of the high-frequency and intermediate-frequency tubes is greater and the contrast of the image is thus increased. At the same time, however, the bias voltage on the control grid of the picture tube is also more positive, as a result of which the error A U in FIG. 2 is corrected.

F i g. 4 zeigt eine praktisch ausgeführte Schaltung gemäß der Erfindung, bei der zur Vereinfachung der an Hand F i g. 3 beschriebenen Schaltung der Widerstand 16 als Potentiometer zur Helligkeitsregelung ausgebildet ist, wobei der Abgriff 17 die Funktion des Schleifers übernimmt. Zweckmäßig verwendet man als Widerstand 16 die Serienschaltung eines Potentiometers 16a und eines Widerstandes 16b, wobei R16 a > R16 u sein muß, damit die Korrekturspannung unabhängig von der Stellung des Schleifers des Potentiometers 16a wird. Um ein überschreiten des maximal zulässigen Wertes des Ableitwiderstandes für die Bildröhre zu verhindern, kann zwischen den Widerstand 16a und Masse auch ein weiterer fester Widerstand 19 geschaltet werden.F i g. 4 shows a practically implemented circuit according to the invention, in order to simplify the on hand F i g. 3 circuit described the resistor 16 is designed as a potentiometer for brightness control, the tap 17 takes over the function of the grinder. It is useful to use it as a resistor 16 the series connection of a potentiometer 16a and a resistor 16b, wherein R16 a> R16 u must be so that the correction voltage is independent of the position of the wiper of the potentiometer 16a. To exceed the maximum permissible To prevent the value of the leakage resistance for the picture tube, between the Resistor 16a and ground can also be connected to a further fixed resistor 19.

Außerdem ist es vorteilhaft, die Gleichspannungen aus der Zeilenablenkschaltung 20 abzuleiten, wo am Boosterkondensator 21 eine hohe positive Gleichspannung und am Steuergitter der Zeilenendröhre 22 eine negative Gleichspannung verfügbar ist. Als negative Gleichspannung kann aber auch eine durch Gleichrichtung der während des Rücklaufes auftretenden Impulse 11 mittels eines Gleichrichters 23 gewonnene Spannung verwendet werden. Da beide Gleichspannungen dem gleichen Einfiuß des Strahlstromes auf die Ablenkschaltungen unterliegen, lieben sich solche Einflüsse hinsichtlich der Kontrastregelung zum Teil wieder auf. Für eine automatische Kontrastnachstellung in Abhängigkeit von der Raumlielligkeit kann zwischen den Schleifer und ein Ende des Kontrastreglers 15 auch ein Photowiderstand 25 geschaltet werden.In addition, it is advantageous to derive the DC voltages from the line deflection circuit 20, where a high positive DC voltage is available at the booster capacitor 21 and a negative DC voltage is available at the control grid of the line end tube 22. However, a voltage obtained by rectifying the pulses 11 occurring during the return movement by means of a rectifier 23 can also be used as the negative DC voltage. Since both DC voltages are subject to the same in ﬂ uence of the beam current on the deflection circuits, such influences are partially canceled out with regard to the contrast control. A photoresistor 25 can also be connected between the grinder and one end of the contrast regulator 15 for automatic contrast adjustment as a function of the spatial brightness.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement with a voltage divider for contrast control in a television receiver by changing the bias voltage a video amplifier tube whose anode current is sensed by the tip of the sync pulses to generate a control voltage to control the amplification of the high and / or Intermediate frequency amplifier tubes used being, being means intended to keep the black level constant on the screen with contrast control are, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that between one against mass positive DC voltage source and a DC voltage source negative to ground one of several partial resistors existing voltage divider (14, 15, 16) is connected, one of the negative DC voltage source facing tap (18) with the control grid of the video amplifier tube (1) and a tap (17) facing the positive DC voltage source with a Control electrode of the picture tube (7) is connected, the one between the two taps (17, 18) lying resistor (15) for contrast control can be changed in such a way that the current in the voltage divider depends exclusively on the size of the sum of its partial resistances is dependent.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the positive DC voltage from the line deflection circuit's booster capacitor available voltage is derived.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the negative DC voltage is rectified the voltage peaks occurring in the line deflection circuit during retrace is won.

4. Circuit arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that that between the end of the variable facing the positive DC voltage Resistance (15) and ground a fixed resistor (19) is switched on, in such a way that that the leakage resistance of the picture tube cannot exceed a maximum value.

5. Circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the the Positive DC voltage facing tap (17) for brightness control as a slider a potentiometer (16a) is formed.

6. Circuit arrangement according to Claims 1 to 5, characterized in that the part of the voltage divider lying between the variable resistor (15) and the positive voltage contains the series circuit of a fixed resistor (16 b) and a potentiometer (16 a) for brightness control, the Resistance (16b) is much greater than that of the potentiometer (16a).

7. Circuit arrangement according to claim 1 to 6, characterized characterized in that the contrast regulator (15) is a photo resistor acted upon by room light (25) is assigned. B. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that that the photoresistor (25) between the grinder and one end of the contrast regulator (15) is switched on. Publications considered: German Auslegeschriften No. 1018 093, 1043 387; "Radio Mentor", 1954, no. 11, p. 595, and 1959, no. 1, p. 50 and 52. Earlier patents considered: German Patent No. 1118 251.