DE1804302B2

DE1804302B2 - Videoendstufe fuer fernsehwiedergabegeraete

Info

Publication number: DE1804302B2
Application number: DE19681804302
Authority: DE
Inventors: Wayne Miller Flemington NJ. Austin (V .StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1967-10-20
Filing date: 1968-10-21
Publication date: 1977-03-24
Also published as: FR1600448A; NL6814963A; US3541234A; DE1804302A1; GB1220269A; ES359305A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Videoendstufe für Fernsehwiedergabegeräte, wie sie im Anspruch 1 vorausgesetzt ist.

Bei der Transistorisierung von Fernsehgeräten bereitet die Videoendstufe Schwierigkeiten, insbesondere wenn eine Dreistrahl-Farbbildröhre angesteuert werden soll, die relativ hohe Steuerspannungen benötigt. Die Videoendstufe soll möglichst hoch- und breitbandig verstärken. Aus Untersuchungen über Breitbandverstärker weiß man, daß man sich wegen der Konstanz des Produktes aus Bandbreite mal Verstärkungsfaktor mit einer entsprechend niedrigeren Verstärkung begnügen muß, wenn man eine große Bandbreite erreichen wilL Obwohl sich die Transistortechnik so weit entwickelt hat, daß Röhren hinsichtlich der erwähnten Verstärkereigenschaften ebenbürdige Transistoren zur Verfügung stehen, ist es nicht ohne weiteres möglich, etwa im Videoteil von Farbfernsehgeräten die Endröhre durch einen entsprechenden

ίο Transistor zu ersetzen. Zwar genügt ein Transistor hinsichtlich der erforderlichen Verstärkung und Bandbreite, jedoch vermag er nicht gleichzeitig die benötigte hohe Treiberspannung zu liefern. Die Forderungen nach Hochspannungs- bzw. Hochfrequenzbetrieb sind für

Transistoren widersprüchlich, da die Sperrschichten von Transistoren im Hinblick auf einen Betrieb bei hoher Spannung breit, im Hinblick auf eine hohe Betriebsfrequenz jedoch schmal sein müssen.

Man hat diese Probleme durch Zusammenschalten mehrerer Transistoren zu lösen versucht,- ein Beispiel hierfür ist der Aufsatz »Using Low Voltage Transistors in High Voltage Circuits« in »Electronic Design« Bd. 12, N--. K(6. JuIi 1964),Teil I, Seiten 24 bis 28,Teil II (20. Juli 1964), Seiten 62 bis 68. Derartige Schaltungen sind zwar funktionsfähig, jedoch aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht tragbar, da zu viele Hochfrequenztransistoren für die Erzielung der erforderlichen Steuerspannungsamplitude bei der geforderten Bandbreite benötigt wurden. Eine praktikablere Lösung ist in der Zeitschrift »IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers« in dem Aufsatz »A Developmental 15-Inch Transistorized Color Receiver« von W. E. B a bock. Band BTR-12, Nr. 3 (JuIi 1966), Seiten 127 bis 14C. insbesondere anhand der Fig. 10 und 11 auf den Seiten 132 und 133 beschrieben. Man verteilt hierbei die erwähnten Anforderungen auf zwei bipolare Transistoren, die eine Kaskodenschaltung bilden. Der basisseitig angesteuerte erste Transistor ist für ein hohes Produkt aus Verstärkung und Bandbreite ausgelegt und arbeitet nur mit relativ niedriger Spannung, während der zweite Transistor, der emitterseitig vom Kollektor des ersten Transistors aus angesteuert wird, vielmehr für hohe Betriebsspannung und Verlustleistung ausgelegt ist, Diese Schaltung leidet jedoch an dem Nachteil eines relativ niedrigen Eingangswiderstandei,, so daß die ansteuernde Signalquelle, z. B. aer Videodetektor oder eine Verzögerungsleitung in unerwünschter Weise belastet wird. Man benötigt daher zusätzlich einen vorgeschalteten Emitterfolger, um infolge solcher unerwünschter Belastungen auftretenden Problemer aus dem Weg zu gehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Videoendstufe zu schaffen, bei der kein Trennverstärkei zwischen der Verzögerungsleitung bzw. dem Demodu· lator und der Videoendstufe benötigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil de: Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung steht an Kollektor des mit hoher Spannung belastbaren bipola ren Transistors eine große Spannungsamplitude zui Ansteuerung der Bildröhre zur Verfugung. Diese: Transistor ist wegen seiner Bemessung gegen einer Spannungsdurchbruch oder Überlastung im normaler Betrieb geschützt, ein hohes Produkt von Verstärkungs grad und Bandbreite ist für ihn nicht erforderlich Derartige Transistoren sind preiswert ohne weitere: verfügbar. Andererseits wird der Feideffekttransistoi nicht mit hoher Spannung oder Leistung belastet

sondern es kann ein für niedrige Belastung und Spannungsfestigkeit ausgelegter Hochfrequenztransistor benutzt werden. Auch derartige Bauelemente sind preiswert erhältlich. Die erfindungsgemäße Schaltung zeichnet sich aber auch durch einen über einen weiten Frequenzbereich gleichmäßig hohen Eingangswiderstand aus und läßt sich somit problemlos an nicht belastbare Signalquellen anschließen.

Es ist zwar aus der Zeitschrift »Electronics« vom 14. Dezember 1964, Seiten 58 bis 62 (insbesondere Seite 61) eine Schaltung bekannt, bei welcher ein an seiner Basis angesteuerter Feldeffekttransistor in seinem Drainkreis einen als Last geschalteten bipolaren Transistor enthält, dessen Kollektor mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei das verstärkte Signal an diesem Verbindungspunkt ausgekoppelt und dem Eingang weiterer Verstärkerstufen zugeführt wird. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um eine Kaskodeschaltung. Der Einsatz von Feldeffekttransistoren in Hochfrequenzverstärkern ist ferner aus der US-PS 33 07 110 grundsätzlich bekannt. Hier sind die Hochfrequenzeigenschaften von Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode erörtert. Schließlich ist aus der US-PS 30 70 656 die Reihenschaltung zweier komplementärer bipolarer Transistoren in Form einer komplementären Gegentaktstufe für die Ansteuerung einer Bildröhre bekannt, wobei die verstärkten gegenphasigen Signale an den Kollektoren der emitterseitig zusammengeschalteten Transistoren abgenommen und der Kathode bzw. dem Gitter der Bildröhre zugeführt werden. Die bac'sseitige Ansteuerung der beiden Transistoren erfolgt vom Emitter eines Treibertransistors aus, in dessen Kollektorleitung eine Tonträgerfalle zur Abieiiung des Tonträgers eingefügt ist.

Die Erfindung, von der weitere Ausgestaltungen in den Unteransprüchen beschrieben sind, ist nachfolgend anhand der Darstellungen einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise in Blockform dargestellte Videoschaltung, welche als ersten Transistor einen Feldeffekttransistor verwendet,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Tonträger von der Verbindungsstelle des Feldeffekttransistors mit dem bipolaren Transistor ausgekoppelt wird und

Fig.3 ein detaillierteres Ausführurgsbeispiel der Endstufe eines Farbfernsehempfängers, welches gleichzeitig die Matrizierung der in die Verbindung zwischen Feldeffekttransistor und bipolarem Transistor eingekoppelten Farbsignale erkennen läßt.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung enthält eine Eingangssignalquelle 10, die beispielsweise aus dem Videodemodulatorteil eines Färb- oder Schwarzweiß-Fernsehempfängers bestehen kann, wobei als Ausgangssignal des Demodulators die durch Demodulation des ZF-Videosignals im Empfänger erhaltene Videoinformation ansteht.

Das Ausgangssignal der Eingangssignalquelle 10 gelangt zur Gateelektrode 11 eines Feldeffekttransistors 12, die außerdem über den Eingangswiderstand 15 an Bezugspotential, z. B. Masse, liegt. Die Sourceelektrode 14 des Feldeffekttransistors 12 liegt ebenfalls an Masse, wobei gewünschtenfalls zur Erzeugung der Sourcevorspannung in bekannter Weise zusätzlich ein Gegenkopplungswiderstand in die Verbindungsleitung zwischen Sourceelektrode und Masse eingeschaltet sein kann. Die Drainelektrode 13 des Feldeffekttransistors 12 ist direkt an den Emitter eines bipolaren Transistors 20 angeschlossen. Die Basis des Transistors 20 ist mi einer geeigneten Spannungsquelle verbunden, die der Transistor so vorspannt, daß er als ^-Verstärke] arbeitet Der Kollektor des Transistors 20 ist über dif Reihenschaltung eines aus einer Spule 23 und einen* Widerstand 24 bestehenden Parallelgliedes, einer SpuU 25 und eines Arbeitswiderstandes 26 mit einei Hochspannungsquelle von z. B. +140 V verbunden. Dei Verbindungspunkt des LÄ-Gliedes 24,23 und der durch die Spule 25 und des Widerstandes 26 gebildetdi Reihenschaltung ist mit einer Last 30 verbunden, bei der es sich um eine Färb- oder Schwarzweißbildwiedergaberöhre handeln kann, die Signale großer Amplitude und Bandbreite benötigt

Der Feldeffekttransistor 12 steuert mit seiner Drainelektrode 13 den bipolaren Transistor 20 an dessen Emitter an. Es sei angenommen, daß die Eingangssignalquelle 10 die Gateelektrode 11 des Feldeffekttransistors 12 mit dem Leuchtdichte- oder K-Signal versorgt. Der Eingangswiderstand des Feldeffekttransistors 12 an der Gateelektrode 11 ist sehr hoch, so daß die Quelle 10 nicht nennenswert belastet wird. Da es sich beim Feldeffekttransistor 12 um einen solchen mit isoliertem Gate handeln kann, kann der Eingangswiderstand des Transistors ohne irgendwelche Widerstandsabschlüsse an der Gateeiektrode 11 in der Größenordnung von 10¹⁰ bis 10¹⁵ Ohm betragen (s. »The Field Effect Transistor« in »Electronics« McGraw-Hill Publication, 30.11.1964, Seiten 46-49). Die gezeigte Schaltung hat daher eine Eingangsimpedanz, die hauptsächlich durch den Wert des Widerstandes 15 bestimmt wird, da die ohmsche Eingangsimpedanz des Feldeffekttransistors 12 für die meisten praktischen Zwecke als unendlich groß angesehen werden kann. Dies ermöglicht die Ankopplung des gezeigten Verstärkers an Eingangssignalquellen beliebiger Art ohne nennenswerte Belastung derselben, abgesehen von der Eingangskapazität des Bauelementes.

Mit dieser Eigenschaft hängt das Hochfrequenzverhalten des Feldeffekttransistors zusammen. Bauelemente mit einer Güteziffer zwischen 700 und 900 MHz oder höher s^;nd verfügbar und gebräuchlich (s. »The Field Effect Transistor as a High-Frequency Amplifier« in »Electronics«, McGraw-Hill, 14.12.1964, Seiten 71—74). Bei einem derartigen Hochfrequenz-Feldeffekttransistor sind die Nennspannungen relativ niedrig, so daß man bei Verwendung des Feldeffekttransistors 12 zur Aussteuerung des Emitters des bipolaren Transistors 20, der die erforderliche Spannungsamplitude liefert, eine Anordnung erhält, die am Kollektor oes Transistors 20, bzw. im Falle der F i g. 1 am Eingang der Last 30, eine breitbandige Hochspannung erzeugt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen braucht daher lediglich der bipolare Transistor 20 eine hohe Durchbruchsspannung zu besitzen und hohe Leistung verarbeiten zu können, während für den Transistor 12 ein Feldeffektbauelement mit hohem Verstärkungsgrad-Bandbreite-Produkt, das für erheblich niedrigere Spannung und Leistungsverarbeitung bemessen ist, verwendet werden kann, wie sie ohne weiteres verfügbar sind. Ferner kann wegen des hohen Eingangswiderstandes des Feldeffekttransistors 12 die Schaltung an eine geeignete Eingangsquelle 10 angekoppelt werden, ohne daß diese nennenswert belastet wird. Zur weiteren Verbesserung der Bandbreiteeigenschaften dienen die im Kollektorkreis des bipolaren Transistors 20 vorgesehenen Längs- und Querentzerrungsglieder in Form der durch den Dämpfungswider-

stand 24 überbrückten Entzerrspule 23 und der Spule 25 in Reihe mit dem Arbeitswiderstand 26.

Bei der in Fig.2 gezeigten Schaltung, die als Videoverstärker in einem Schwarzweiß-Fernsehempfänger verwendet werden kann, ist der Demodulator 40 5 des Fernsehgerätes mit seinem Ausgang an die einen hohen Eingangswiderstand aufweisende Gateelektrode des Feldeffekttransistors 12 angekoppelt. Der Feldeffekttransistor 12 steuert in diesem Fall den Emitter des bipolaren Transistors 20 über einen Sperrkreis mit der 10 Spule 45 und dem Kondensator 46 aus, der dazu dient, den Tonträger aus dem Videosignalgemisch zu entfernen, und daher für eine Resonanzfrequenz von 4,5 MHz bemessen ist. Die sehr niedrige Emitterimpedanz, die der Transistor 20 präsentiert, wirkt als Nebenschluß für 15 den abgestimmten Sperrkreis, so daß der Tonträger mit Verstärkung von der Drainelektrodenseite des Feldeffekttransistors 12 abgenommen werden kann.

Das auf die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 12 gekoppelte Videosignal bewirkt, daß der Feldeffekt- ₂₀ transistor 12 den Emitter des bipolaren Transistors 20 aussteuert. Die Basis des bipolaren Transistors 20 erhält eine Vorspannung von einer Spannungsquelle von + 20V, die an das eine Ende eines Widerstandes 42 angeschlossen ist, der mit seinem anderen Ende an die 25 Basis des Transistors 20 sowie an das eine Ende eines mit seinem anderen Ende an Bezugspotential, z. B. Masse liegenden Parallelgliedes, bestehend aus einer Zenerdiode 43 und einem Nebenschlußkondensator 44, angeschlossen ist. Der Spannungsabfall an der Zener- 30 diode 43 bleibt konstant auf einem Wert von 6,8 V, so daß der bipolare Transistor 20 seine richtige Vorspannung erhält. An den Kollektor des bipolaren Transistors ist eine Entzerrspule 23 mit parallelgeschaltetem Dämpfungswiderstand 24 angeschlossen. Dieses Paral- 35 lelglied dient dazu, durch Kompensation der Streukapazität der Schaltung die obere Frequenzgrenze des Verstärkers zu erhöhen. Der Arbeitswiderstand 26 ist mit seinem einen Ende an eine Quelle hoher Gleichspannung von z.B. +140V und mit seinem ₄₀ anderen Ende an die ebenfalls der Videoentzerrung dienende Spule 25 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende mit dem einen Ende des Entzerrungsgliedes 23,24 verbunden ist, wobei dieser Verbindungspunkt zwischen der Spule 25 und dem Entzerrungsglied 23, 24 an einen ₄₅ Eingang einer Bildröhre 41 angekoppelt ist. Als Bildröhreneingang kann die Kathode oder das Steuergitter der Bildröhre dienen, so daß die hier gezeigte Schaltung im Falle eines Fernsehempfängers in der Lage sein muß, eine hochfrequente Aussteuerspannung 50 großer Amplitude zu liefern.

Der Feldeffekttransistor 12 braucht lediglich ein großes Verstarkungsgrad-Bandbreite-Produkt aufzu weisen und kann für Niederspannung bemessen sein, indem er dazu verwendet wird, den für hohe Leistung _SJ und hohe Spannung bemessenen bipolaren Transistor 20 auszusteuern. Sogenannte Metall-Oxid-Halbleiter- Feldeffekttransistoren (MOS-Transistoren) lassen sich mit Steilheiten (G_n) von über 50 000 Mikrosiemens, bei jedoch niedrigen Nennspannungen (weniger als 10 V), &, herstellen und sind trotz dieser niedrigen Spannung immer noch für die erfindungsgemäße Schaltung geeignet Eine praktisch erprobte Ausführungsform des Verstärkers nach Fig.2, die eine Spannungsverstärkung von mehr als 50 bei einer Bandbreite von mehr als 63 3,0 MHz und einer Spannungsamplitude von mehr als 120 V lieferte, wurde mit den folgenden Bauelementen aufgebaut:

Feldeffekttransistor 12
Transistor 20
Spule 45
Spulen 23 und 25
Widerstand 26
Widerstand 15
Widerstand 24
Diode 43
Widerstand 42
Kondensator 33

3N128

RCA 40354

Miller-Spule # 4205

Miller-Spule # 4208

5600Ohm-2W

56000hm

33 kOhm

1N1510

27000hm

0,33 Mikrofarad

Die Schaltung ist in der Lage, eine Belastungskapaizität von 22 pFohne irgendwelche Einbuße an Bandbreite auszusteuern.

Einige der wesentlichen Vorteile, die sich aus der Verwendung der Schaltungen nach F i g. 1 und 2 ergeben, werden anhand der F i g. 3 noch deutlicher, welche die Leuchtdichteschaltung und denjenigen Teil der Farbsignalschaltungen, die der Matrizierung und Verstärkung der Farbsignale dienen, zeigt.

Wie bei einem gewöhnlichen Emüfänger ist der Ausgang des Demodulators, an dem das demodulierte Videosignal erscheint, wechselstrommäßig über einen Kondensator 51 mit dem einen Gate eines Doppel-Gate-MOS-Feldeffekttransistors 50 gekoppelt. Ferner liegt zwischen diesem Gate und Masse ein Eingangswiderstand 59, welcher der Impedanzanpassung an den Demodulator dient. Der Feldeffekttransistor 50 dient als Videoverstärkerstufe. Ein solcher Doppel-Gate-Feldleffekttransistor hat eine höhere Steilheit (Transkonduktanz) als ein Transistor mit nur einem Gate, so daß er die nachgeschaltete Verzögerungsleitung 52 mit einem kräftigeren Signal speist. Zusätzlich können dabei die Funktionen der Helligkeitsregelung, Kontrastregelung und Signalverstärkung an getrennten Elektroden ohne gegenseitige Wechselwirkungen durchgeführt werden. Zur Kontrastregelung dient dabei ein Potentiometer 53 in Reihe mit einem Sourcewiderstand 54. Das Potentiometer 53 und der Widerstand 54 bewirken eine Stromgegenkopplung zwischen Masse und der Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 50. Durch Verstellen des Potentiometers 53 kann die ohmsche Gegenkopplung erhöht oder erniedrigt und folglich der Versiärkungsgrad des Videoverstärkers mit dem Feldeffekttransistor 20 und damit der Kontrast geregelt werden. Zur Helligkeitsregelung ist das zweite Gate des Feldeffekttransistors 50 an eine Vorspannungsregelschaltung mit dem Kondensator 55, dem Widerstand 56 und dem Regelwiderstand 57 angekoppelt

Die Vorspannung für das zweite Gate wird von einer positiven Spannungsquelle + V«, die an den Verbindungspunkt des Regelwiderstandes 57 und des Widerstandes 56 angeschlossen ist, geliefert Das andere Ende des Regelwiderstandes 57 ist über die Klemme H[-) an einen Abgriff des nicht dargestellten Horizontaltrans- formators angeschlossen, der einen negativen Horizontalimpuls liefert mit dessen Hilfe die Amplitude des Horizontalsockelimpulses während des Rücklaufinitervalls »gestreckt« wird, was bei der getasteten Wiedereinführung der Gleichstromkomponente die Helligkeitsregelung bewirkt Die Drainelektrode dei Feldeffekttransistors 50 ist über einen Arbeitswider stand 60 und einen Parallelschwingkreis mit einem Drehkondensator 62 und einer Spule 63 an +V₁ angeschlossen. Der Parallelschwingkreis dient zui Videoentzerrung, so daß der Verstärker in die Lage gesetzt wird, durch Kompensation der nachteiliger Wirkungen der Streukapazität das breitbandige Video-

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signal zu verarbeiten. Ferner dient das Netzwerk mit den Widerständen 60 und 64, der Spule 63 und dem Kondensator 62 als Verzögerungsleitungsanpassungsund Frequenzfilterungsnetzwerk zur Herstellung des richtigen Bandbreiten- und Phasenverhaltens.

Das eine Ende des Schwingkreises ist mit einem Ende eines Kondensators 66 verbunden, der mit seinem anderen Ende an die Verzögerungsleitung 52 angeschlossen ist. Auf diese Weise wird die nahezu konstante Ausgangsimpedanzcharakteristik der Doppel-Gate-Feldeffekttransistorschaltung dazu verwendet, die Verzögerungsleitung 52 anzusteuern und somit zu verhindern, daß Reflexionen aus derselben den Betrieb der Schaltung stören und die Bildqualität beeinträchtigen. Die Verzögerungsleitung 52 ist an das eine Ende einer Spule 70 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende an ein Ende eines Widerstandes 73 angeschlossen ist, der mit seinem anderen Ende an Masse liegt. Die Spule 70 und der Widerstand 73 bilden ein Impedanzanpassungsnetzwerk für die Verzögerungsleitung 52. Die Ausgangsseite der Spule 70 und des Widerstands 73 ist direkt an die Steuerelektroden dreier Feldeffekttransistoren 75, 76 und 77 angeschlossen, die als y-Treiber bezeichnet sind und dazu dienen, das Leuchtdichtesignal zu verstärken und weiterzukoppeln. Wegen der hohen Eingangswiderstände der Feldeffekttransistoren der y-Treiber 75 bis 77 ist die Verzögerungsleitung direkt über das Impedanzanpassungsnetzwerk angekoppelt, ohne daß eine eigene Verstärker- oder Emitterfolgerstufe zwischen geschaltet zu sein braucht. Bei jedem V-Treiber ist ein Drain- oder Arbeitswiderstand zwischen die Sourceelektrode und einen Bezugspotentialpunkt wie + Vcc geschaltet; diese Widerstände sind mit 78, 79 und 80 für die Feldeffekttransistoren 75, 76 bzw. 77 beziffert.

Die Sourceelektroden der Feldeffekttransistoren 75 bis 77 sind in der folgenden Weise an einen Bezugspotentialpunkt (Masse) angekoppelt. Die Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 75 ist mit einem Ende eines Rückkopplungswiderstandes 80 verbunden, der mit seinem anderen Ende an ein Ende eines Widerstandes 81 angeschlossen ist, der mit seinem anderen Ende an Masse liegt, so daß ein Rückleitungsweg für den Stromfluß durch den Feldeffekttransistor 75 hergestellt wird. Der Widerstand 81 ist durch einen geeigneten Entzerrungskondensator 82 überbrückt. Die Sourceelektrode des Transistors 76 ist an ein Ende eines Regelwiderstandes 84 angeschlossen. Ebenso ist die Sourceelektrode des Transistors 77 an ein Ende eines Regelwiderstandes 86 angeschlossen. Mit ihren anderen Enden sind die Widerstände 84 und 86 an den Verbindungspunkt der Widerstände 80 und 81 angeschlossen. Auf diese Weise wird eine Aussteuerungsre- gelpegelung des Leuchtdichtesignals erhalten, die in den Sourceelektroden der entsprechenden V-Treiber mit den Feldeffekttransistoren 75 bis 77 erfolgt

Die Anordnung nach Fig.3 enthält ferner drei Ausgangstreiberstufen, bezeichnet mit Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Jeder dieser Stufen entspricht in Blau (B). Jede ihrem Aufbau der Verstärkerschaltung nach Fi g. 1. Beispielsweise besteht die Rot-Endstufe R aus einem bipolaren Transistor 90, der für Hochspannung und hohe Verlustleistung bemessen und mit seiner Basis für Vorspannzwecke an + V«· angeschlossen ist Der Kollektor des Transistors 90 ist über ein Entzerrungslängsglied 91 und eine Entzerrungsquerspule 92 in Reihe mit einem Arbeitswiderstand 93 an eine Hochspannungsquelle + V» angeschlossen. Der Emitter des Transistors 90 ist über einen kleinen Längswiderstand 94 mit dem Abfluß eines Feldeffekttransistors 95 mit hohem Verstärkungsgrad-Bandbreite-Produkt und niedriger Nennspannung verbunden. Die Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 95 liegt über einen Regelwiderstand 96 an Masse. Der Schleifer des Widerstands 96 liegt über einen Festwiderstand 97 an Masse, v/obei die Anordnung in bekannter Weise für eine Stromgegenkopplung und damit für eine Verstärkungsregelung sorgt. Die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 95 ist wechselstrommäßig mit dem in einem üblichen Farbfernsehempfänger vorhandenen R- V-Demodulator gekoppelt, der das Ä-V-Signal (Rot-V-Signal) liefert.

Die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 95 bietet dem R- Y- Demodulator einen hohen Eingangswiderstand, so daß der Demodulator ohne Zwischenschaltung einer Emitterfolgerstufe direkt angekoppelt werden kann. In entsprechender Weise ist der Ausgang des B- V-Demodulators wechselstrommäßig mit der Gateelektrode des Feldeffekttransistors 99 gekoppelt, der zur Videoverstärkerschaltung für den Blau-Ausgangstreiber gehört. Dieser Blau-Ausgangstreiber arbeitet ebenfalls mit einem bipolaren Transistor 100 in der im Zusammenhang mit Γ i g. 1 beschriebenen Weise. Im Grün-Ausgangstreiber ist der dazugehörige Feldeffekttransistor 106 eingangsseitig mit seiner Gateelektrode über einen Entkopplungskondensator 104 an den Verbindungspunkt der Matrizierungswiderstände 101, 102 und 103 angeschlossen. Der Widerstand 101 ist zwecks der Bereitstellung eines ft-V-Signals für den Grün-Endverstärker an die Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 95 angekoppelt, während der Widerstand 103 zwecks Bereitstellung eines ß-y-Signals an die Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 99 angekoppelt ist. Der Widerstand 102 sorgt für die Rückkopplung eines angemessenen Anteils des G- V-Signals, um die Rückkopplung und richtige Matrizierung für die Grün-Endstufe sicherzustellen.

Die Farbdifferenzsignale wie das R-Y- und das B- V-Signal werden in den Emitterkreisen der Videoausgangs- oder Farbtreiberstufen mit den Leuchtdichtesignalen gemischt. Es wird daher das Leuchtdichtesignal vom V-Treiber mit dem Feldeffekttransistor 75 über den Kondensator 110 wechselstrommäßig auf den Emitter des bipolaren Transistors 90 gekoppelt. Ir entsprechender Weise werden die Ausgangssignale der anderen V-Treiber mit den Feldeffekttransistoren 76 und 77 über die Kondensatoren 111 und 112 ebenfalls auf die Emitter der entsprechenden bipolaren Transistoren gekoppelt Auf diese Weise sind die V-Treibei wechselstrommäßig an die Videoendstufe angekoppelt während die Farbdifferenzsignaltreiber mit den Feldeffekttransistoren 95,99 und 106 galvanisch angekoppel sind. Die galvanische Ankoppelung der Farbdifferenz signaltreiber ergibt eine Gleichstromsteuerung in dei bipolaren Videoendtransistoren. Die Schaltung nacl F i g. 1 kann daher bei Einschaltung einer weiteren wechselstromgekoppelten Feldeffekttransistorstufe zui Matrizierung oder Mischung der Farbdifferenz- um Leuchtdichtesignale dienen. Ferner besitzt die gezeigt« Schaltung sämtliche Vorteile der Schaltung nach F i g. 1 während sie außerdem eine erhebliche Verringerunj der Schaltungselemente im Leuchtdichteteil des Emp fängers ermöglicht Die hier gezeigten Vorspannanord nungen sind einigermaßen willkürlich, da man an siel auch die Farbdifferenzsignale wechselstrommäßig um die Leuchtdichtesignale galvanisch einkoppeln kam

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ohne daß die Arbeitsweise der Anordnung dadurch nennenswert beeinflußt wird.

Dank der speziellen Verteilung der Funktionen der Bandbreite und Spannung zwischen dem bipolaren Transistor einerseits und dem Feldeffekttransistor andererseits kann bei Verwendung der hier beschriebenen Schaltung die Farbbildröhre direkt mit dem Ausgangssignal am Kollektor des bipolaren Transistors ausgesteuert werden. Beispielsweise wird das am Verbindungspunkt des Längsgliedes 91 und der Querspule 92 abgenommene Ausgangssignal des Rot-Endverstärkers über ein aus den Widerständen 111,112 und dem Kondensator 113 bestehendes Gleichstrom-Teilentkopplungsnetzwerk, das so bemessen ist, daß es gleichstrommäßig als Spannungsteiler wirkt, dagegen das volle Wechselstromsignal durchläßt, sowie über einen Strombegrenzungswiderstand 114 auf das Rot-Steuergitter der Bildröhre 120 gekoppelt. Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, werden das Grün- und das Blau-Steuergitter der Bildröhre 120 durch die dazugehörigen Videostufen in der gleichen Weise ausgesteuert.

Für die Wiedereinführung eines gewünschten Gleichstrompegels im Leuchtdichtesignal und für die Gewinnung einer gemeinsamen Bezugsgröße zum Einstellen der Gleichstrom-Farbpegel an den drei Steuergittern der Bildröhre 120 wird eine sogenannte getastete Schwarzwerthaltung oder Schwarzsteuerung verwendet. Hierzu dient eine getastete Klemmschaltung mit einem Transistor 125, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basiskreis auf einen positiven Horizontalimpuls anspricht, der über die Klemme H{ + ) vom Horizontaltransformator des Empfängers zugeführt ist. Der Kollektor dieses Transistors ist mit den Kathoden von drei Klemmdioden 121, 122 und 123 für das Rot-, das Grün- bzw. das Blau-Gitter der Bildröhre 120 verbunden. Mit ihren Anoden sind diese Dioden 121 bis 123 an die Eingänge der entsprechenden Entkopplungsnetzwerke für die einzelnen Bildröhrensteuergitter angeschlossen. Und zwar ist die Anode der Diode 121 an das eine Ende des Entkopplungswiderstandes Ul für das Rot-Gitter angeschlossen, wobei dieser Anschlußpunkt außerdem mit dem einen Ende eines großen Widerstandes 130 verbunden ist, dessen anderes Ende an der Hochspannungsquelle + V/, liegt. Der Kollektor des Transistors 125 ist über einen durch eine Diode 132 überbrückten Arbeitswiderstand 131 mit + V_h verbunden. Die Diode 132 dient dazu, die Videotransistoren gegen die schädlichen Auswirkungen von Lichtbogenüberschlägen in der Bildröhre zu schützen. Der Transistor 125 wird jeweils während des Horizontalrücklaufs durch den seiner Basis zugeführten positiven Impuls eingetastet, so daß die drei Steuergitter der Bildröhre 120 durch die Wirkung der mit ihren Kathoden an den Kollektor des Transistors 125 angekoppelten Dioden 121 bis 123 jeweils während des Rücklaufintervalls an Null- oder Massepotential geklemmt werden. Der Kollektor des Transistors 125 führt während des Horizontalhinlaufs die Hochspannung + Vh, so daß die Dioden 121 bis 123 während des Zeilenhinlaufs oder der Zeilenabtastung in der Sperrichtung vorgespannt sind. Somit werden die einzelnen Horizontalzeilen durch den getasteten Transistor in der für die richtige Bildwiedergabe erforderlichen Weise auf Nullpotential eingepegelt.

F i g. 3 veranschaulicht eine mögliche Anwendung der Videoverstärkerschaltung nach Fig. 1. In manchen

Fällen kann es wünschenswert sein, die Färb- und Leuchtdichtesignale im Gitter- und Kathodenkreis der Bildröhre zu mischen, in diesem Falle kann man vier getrennte Bildröhrentreiberverstärker von der in F i g. 1 und 2 gezeigten Art verwenden. Dadurch verringern

sich die Anforderungen an diese Verstärker bezüglich Frequenz und Leistungsverhalten, jedoch nicht bezüglich der Spannung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Videoendstufe für Fernsehwiedergabegeräte mit einem ersten Transistor, dessen Steuerelektrode mit einem das zu verstärkende Leuchtdichtesigna! liefernden Demodulator gekoppelt ist und dessen Hauptstromstrecke in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines in Basisgrundschaltung betriebenen bipolaren zweiten Transistors liegt, der für höhere Betriebsspannung und Verlustleistung aber ein niedrigeres Produkt aus Bandbreite mal Verstärkung ausgelegt ist als der erste Transistor und in dessen Kollektorkreis eine Last geschaltet ist, an der bei Zuführung eines Eingangssignal? zur Steuerelektrode des ersten Transistors ein Ausgangssignal größerer Amplitude entsteht, als der erste Transistor zu liefern imstande wäre, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor ein Feldeffekttransistor (12; 75, 76, 77) ist, dessen Drainelektrode mit dem Emitter des zweiten Transistors (20; 90,100) gekoppelt ist und dessen Gateelektrode direkt mit dem Ausgang des Demodulators (40) oder einer Verzögerungsleitung (52) des Gerätes gekoppelt ist.

2. Videoendstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (12; 75, 76,77) ein MOS-Feldeffekttransistor ist.

3. Videoendstufe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindung der Drainelektrode des Feldeffekttransistors (75, 76, 77) mit dem Emitter des bipolaren Transistors (90, 100) die Hauptstromstrecke eines weiteren Feldeffekttransistors (95, 99, 106) ) angekoppelt ist, dessen Gateelektrode ein Farbdifferenzsignal zur Mischung mit dem Leuchtdichtesignal zugeführt wird (F i g. 3).

4. Videoendstufe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainelektrode des einen Feldeffekttransistors (75, 76, 77) über eine Wechselstromkopplung (110, ItI, 112) und die Drainelektrode des weiteren Feldeffekttransistors (95, 99, 106) über eine Gleichstromkopplung (z. B. 94) mit dem Emitter des bipolaren Transistors (90, 100) gekoppelt ist.

5. Videoendstufe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gateelektroden der dem ersten Transistor entsprechenden Feldeffekttransistoren (75, 76, 77) gemeinsam an den Ausgang der Verzögerungsleitung (52) angeschlossen sind (Fig. 3).

6. Videoendstufe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainelektrode des Feldeffekttransistors (12) mit dem Emitter des bipolaren Transistors (20) über eine Tonträgerfalle (45, 46) verbunden ist (F i g. 2).