DE1937673A1

DE1937673A1 - Kombinierte Schaltung fuer einen Verstaerker zur automatischen Farbregelung und eine regenerative Farbsperre fuer Farbfernsehempfaenger

Info

Publication number: DE1937673A1
Application number: DE19691937673
Authority: DE
Inventors: Slavik William Henry
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1968-07-29
Filing date: 1969-07-24
Publication date: 1970-01-29
Also published as: FR2014770A7; US3571496A

Description

Kombinierte Schaltung für einen Verstärker zur automatischen Farbregelung und eine regenerative Farbsperre für Farbfernsehempfänger

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Schaltung für einen Verstärker zur automatischen Farbregelung und eine regenerative Farbsperre für Farbfernsehempfänger mit einem ersten Farbsignalverstärker, der einerseits auf eine angelegte Vorspannung oberhalb'einer vorgegebenen Amplitude zur Regelung der Verstärkung und andererseits auf die angelegte Vorspannung unterhalb der vorgegebenen Amplitude zur Einstellung auf eine maximale Verstärkung anspricht,und mit einem an den ersten Farbsignalverstärker gekoppelten zweiten Farbsignalverstärker, der in den nicht leitenden Zustand vorgespannt ist und durch Anlegen eines Schaltsignals in den leitenden Zustand schaltbar ist.

Fs/wi Farbfernsehempf anger

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Farbfernsehempfänger enthalten normalerweise eine Farbsperre, um zu verhindern, dass Signale über die Farbverstärkerstufen übertragen werden, wenn kein Farbsignal empfangen wird. Dies dient dem Zweck der Geräuschverringerung im System, und um die Erzeugung von Farbflecken auf dem Bildschirm bei einer Schwarz-Weiss-Übertragung zu unterdrücken. Farbfernsehempfänger sind ausserdem mit einer automatischen Farbregelung versehen, die in der Regel einer automatischen Verstärkungsregelung entspricht. Die Amplitude der empfangenen Farbsynchronimpulse wird dazu benutzt, um die Vorspannung der Farbsignalverstärkerstufen zu steuern und um die Amplitude der an die Demodulatoren angelegten Farbsignale festzulegen. Bei vielen Fernsehempfängern wird für die Erzeugung des Vorspannungssignals eine separate Verstärkerstufe zur automatischen Farbregelung verwendet»

Auf Grund dieser Situation ist es wünschenswert, eine als Schalter arbeitende Farbsperre einzubauen. Zu diesem Zweck kann ein regenerativer Schaltkreis mit einer positiven Rückkopplung verwendet werden. Ein derartiger Schaltkreis erfordert jedoch normalerweise zwei aktive Elemente, z.B. zwei Transistoren, um die gewünschte Schaltfunktion auszuführen. Diese Schaltfunktion kann mit nur einem aktiven Element bewirkt werden, jedoch ist die mit diesem Element verbundene Schaltung notwendigkerweise sehr komplex. Sowohl in diesem zuletzt genannten Fall als auch bei dem eingangs erwähnten Schaltungsaufbau ist der für den regenerativen Schaltkreis benötigte Kostenaufwand besonders hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Schaltung aus einem Verstärker zur automatischen Farbregelung und einer regenerativen Farbsperre für Farbfernsehempfänger zu schaffen. Diese Schaltung soll derart aufgebaut sein, dass sie die beiden gewünschten Funktionen mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen einwandfrei erfüllt.

- 2 - Aussehend

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Ausgehend von der eingangs erwähnten Schaltung wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Vorspannungsverstärkerschaltung mit dem ersten Farbsignalverstärker gekoppelt .und für den Empfang eines zur Grosse des Farbsignals proportionalen Eingangssignals geeignet ist, dass die Vorspannungsverstärkerschaltung auf das Eingangssignal anspricht und das Vorspanmingssignal erzeugt, dass ein erster Schaltkreis zusammen mit der Vorspannungsverstärkerschaltung einen .regenerativen Schaltkreis "bildet, der mit dem zweiten Farbsignalverstärker gekoppelt ist, auf die Amplitude des Vorspannungssignals anspricht und bei einem über einer bestimmten Amplitude, jedoch unter der vorgegebenen Amplitude liegenden Signal einen;Schaltvorgang zur Erzeugung eines Schaltsignals auslöst, und dass das Schaltsignal an den zweiten Farbsignalverstärker anlegbar ist, um diesen in den leitenden Zustand zu schalten, wobei die Amplitude des Vorspannungssignals zur Einstellung der Verstärkung des ersten FarbsignalVerstärkers plötzlich auf eine Amplitude änderbar ist, die grosser ist als die vorgegebene Amplitude.

Das Wesen der Erfindung schliesst eine kombinierte Schaltung aus einem Verstärker zur automatischen Farbregelung und einer regenerativen Farbsperre für Farbfernsehempfänger mit ein, bei der der Verstärker zur automatischen Farbregelung und ein zweiter Transistor derart zusammengeschaltet sind, dass eine regenerative Farbsperre entsteht. Wenn kein Farbsignal anliegt, befindet sich die Farbsperre in einem ersten Betriebszustand. Wenn die anliegenden Farbsynchronimpulse einen vorgegebenen Pegel übersteigen und damit das Anliegen eines Farbsignals kennzeichnen, verursacht die positive Rückkopplung des regenerativen Schaltkreises eine Umschaltung der Farbsperre in einen zweiten Betriebszustand. Durch diese Umschaltung der Farbsperre wird eine Vorspannung für die Farbverstärkerstufen geliefert, die nunmehr das Chrominanzsignal an die Farbdemodulatoren übertragen. Wenn kein Farbsignal anliegt, wird die

- 3 - Farbsperre

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Farbsperre vom regenerativen Schaltkreis in den Ausgangszustand geschaltet und die Farbsignalverstärker derart vorgespannt, dass eine Übertragung der Chrominanzsignale zu den Farbdemodulatoren verhindert wird.

Die Verstärkung der Transistoren und der Rückkopplung des regenerativen Schaltkreises ist derart gewählt, dass der zweite Transistor im Sättigungszustand arbeitet, wenn die Farbsperre im zweiten Betriebszustand liegt. Dagegen ist der Transistor des Verstärkers zur automatischen Farbregelung leitend, jedoch nicht in den Sattigungszustand vorgespannt. Da der Verstärker zur automatischen Jarbregelung nicht in der Sättigung arbeitet, können die angelegten Farbsynchronsignale verstärkt werden, um ein Vorspannungssignal zu erzeugen, das die Verstärkung des FarbsignalVerstärkers in Abhängigkeit von der Grosse des Farbsignals steuert,und um damit eine automatische Farbregelung für den Farbfernsehempfänger zu liefern.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der aus einer Figur bestehenden Zeichnung dargestellt, die im Stromlauf denjenigen Teil eines in Blockschaltung gezeigten Fernsehempfängers zeigt, bei welchem die Erfindung Verwendung findet.

Gemäss der Darstellung wird ein Farbsignal an die Eingangsschaltung 10 des ersten FarbsignalVerstärkers angelegt, das die Farbsynchronimpulse enthält. Das Ausgangssignal dieser Eingangsschaltung 10 wird an die Basis 15 eines Transistors 12 angelegt, der den ersten Farbsignalverstärker darstellt. Das am Kollektor 13 des Transistors auftretende ausgangsseitige Signal wird über die Ausgangsschaltung 16 des ersten FarbsignalVerstärkers an einen zweiten Farbsignalverstärker übertragen und von diesem zur weiteren Verarbeitung in die Farbdemodulatoren eingespeist. Der Emitter 14- des Transistors

- 4 - 12

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12 wird über die Widerstände 22, 17 und 19 von einer Energiequelle mit positivem Potential mit der nötigen Vorspannung versorgt. Dabei wirkt der zu dem Widerstand 19 parallel liegende Kondensator als Ableitkondensator.

Über einen Kondensator 24 werden die Farbsynchronimpulse an einen gattergesteuerten Farbsynchronverstärker 25 angelegt und von diesem über ein Kristallfilter 26 zum Filterausgangsverstärker 28 übertragen. Die verstärkten Farbsynchronimpulse werden vom Filterausgangsverstärker 28 einem Farboszillator zugeführt, um ein Signal mit der geeigneten Phase zur Farbdemodulation zu schaffen. Dieses Signal besitzt beispielsweise eine Frequenz von 3,58 MHz₀ Die Farbsynchronimpulse werden auch über einen Kondensator 29 sowie ein Filter- und Vorspannungsnetzwerk 30 an die Basis 34 eines Transistors 33 angelegt.

Der Transistor 33 ist als "Verstärker für die automatische Farbregelung des Fernsehempfängers wirksam. Bei fehlenden Farbsynchronimpulsen wird der Transistor 33 in den nicht leitenden Zustand vorgespannt, da seine Basis 34 über den Widerstand und der Emitter 36 über den Widerstand 38 jeweils mit Masse gekoppelt ist. Da vom Kollektor 35 zum Emitter 36 kein Strom fliesst, entsteht auch am Widerstand 39 kein Spannungsabfall, so dass das Potential am Kollektor 35 gleich dem Potential der positiven Spannungsversorgung ist. Wenn Farbsynchronimpulse an die Basis 34 angelegt werden, wird der Transistor 33 leitend und verursacht einen Stromfluss durch den Widerstand 39» womit .das Kollektorpotential abfällt. Diese Verringerung des Kollektorp'otentials wird an die Basis 15 des Transistors 12 in der nachfolgend beschriebenen Weise gekoppelt, um die Vorspannung des Transistors 12 einzustellen.

Ein Transistor 50 ist ebenfalls beim Fehlen von Farbsignalimpulsen in den nicht leitenden Zustand vorgespannt. Das volle

- 5 - positive

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positive Potential wird über die Widerstände 39 und 55 an die Basis 51 des Transistors 50 angelegt, wogegen ein reduziertes Vorspanmingspotential auf Grund des Spannungsteilers aus den Widerständen 58 und 59 am Emitter 52 wirksam ist. Damit ist die Basis 51 positiver als der Emitter 52, wodurch der Transistor 50 in den nicht leitenden Zustand vorgespannt ist und das Potential am Kollektor 53 vom an die Basis des Transistors 33 überjien Widerstand 56 angekoppelten Potential bestimmt wird»

Wenn auf Grund der Farbsynchronimpulse ein positives Potential an der Basis 34- des Transistors 33 wirksam wird, geht dieser in den leitenden Zustand über. Mit dem Ansteigen der Amplitude der Farbsynchronimpulse nimmt auch der Strom durch den Transistor 33 zu, so dass das Potential am Kollektor 35 abfällt. Dieser Potentialabfall am Kollektor 35 wird an der Basis 51 des Transistors 50 über den Widerstand 55 wirksam. Wenn das Potential an der Basis 51 denjenigen Wert erreicht, bei welchem der Transistor 50 zu leiten anfängt, erfolgt eine regenerative Umschaltung. Sobald der Transistor 50 leitet, steigt das Potential am Kollektor 53 _t wobei dieser Potentialanstieg über den Widerstand 56 zur Basis 34- des Transistors 33 zurückgekoppelt wird und in diesem eine Zunahme der Leitfähigkeit bewirkt. Der Anstieg des im Transistor 33 fliessenden Stromes verringert weiterhin die Vorspannung an der Basis 51 des Transistors 50 und verursacht in diesem einen weiteren Anstieg des Stromes. Diese regenerative Erscheinung, ist so lange wirksam, bis der Transistor 50 vom nicht leitenden Zustand in einen Sättigungszustand völlig umgeschaltet ist.

Um zu ermöglichen, dass der Transistor 33 als Verstärker arbeitet, wenn die regenerative Schaltung derart umgeschaltet ist, dass sich der Transistor 50 im leitenden Zustand befindet, muss der Transistor 33 in einen leitenden Zustand vorgespannt werden, der geringer ist als der Sättigungs zustand, wogegen der Transistor 50 in den Sättigungszustand vorgespannt werden

- 6 - muss *

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muss. Dies wird dadurch erreicht, dass die Verstärkung der . verschiedenen Rückkopplungswege einschliesslich der Transistorverstärker in den verschiedenen Niveaus entsprechend eingestellt wird. Die Verstärkung über die Rückkopplungsstrecke aus den Widerständen 56, 31 und 32 von der ausgangsseitigen Elektrode des Transistors 50, d.h. vom Kollektor 53 zur Basis 34· sowie der ausgangsseitigen Elektrode des Transistors 33, die dem Kollektor 35 entspricht, muss kleiner als eins sein, wogegen die Verstärkung auf der Rückkopplungsstrecke von der ausgangsseitigen Elektrode des Transistors 33 j d.h. dem Kollektor 35 über den Widerstand 55 und die Basis 51 zur ausgangsseitigen Elektrode des Transistors 50» d.h. den Kollektor 53 grosser als eins sein muss. Der Grad der Leitfähigkeit des Transistors 33 wird sodann von dem Verhältnis bestimmt, das sich aus der Verstärkung dieser beiden Rückkopplungswege ergibt. In der in der Figur dargestellten Schaltung umfasst der Rückkopplungsweg vom Kollektor 53 des Transistors 50 zur Basis 34- des Transistors 33 einen einseitig an Masse liegenden Spannungsteiler aus den Widerständen 56, 31 und 32. Ein Teil des durch den Widerstand 56 fliessenden Stromes fliesst ebenfalls über die Basis-Emitterstrecke 34—36 des Transistors 33 und den Widerstand 38 nach Masse. Damit bestimmen der Transistor 33 und der Widerstand 38 ebenfalls die Verstärkung des Rückkopplungsweges. Die die Verstärkung festlegenden Elemente des Rückkopplungsweges vom Kollektor 35 des Transistors 33 zur Basis 51 des Transistors 50 umschliessen auch die Widerstände 55 und 59- Die Vorspannungsniveaus der regenerativen Schaltung sind derart gewählt, dass bei einer genügend grossen Amplitude der Farbsynchronimpulse, um anzuzeigen, dass das Farbsignal von dem Fernsehempfänger empfangen wird, die regenerative Umschaltung der Transistoren 33 und 50 stattfindet.

Bei einer beispielsweisen Schaltung gemäss der Darstellung wurden Schaltelemente mit den nachfolgend angegebenen Werten benutzt.

- 7 - Widerstand

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Widerstand 31 82 Kiloohm

Widerstand 32 10 Kiloohm

Widerstand 38 4.7 Kiloohm

Widerstand 39 4-7 Kiloohm

Widerstand 55 47 Kiloohm

Widerstand 56 820 Kiloohm

Widerstand 58 6.8 Kiloohm

Widerstand 59 18 Kiloohm

Transistor 33 Typ 4918

Transistor 50 Typ 4910

Wenn kein Farbsignal anliegt, wird ein positives Potential über die als Spannungsteiler wirksamen Widerstände 40 und 41 sowie über den Widerstand 44 an die Basis 15 des Transistors 12 angelegt. Der Emitter 14 des Transistors 12 wird über den Widerstand 15, der an den Spannungsteiler aus den Widerständen 19 und 22 angeschlossen ist, auf das entsprechende Vorspannungsniveau gebracht. Die Werte dieser Widerstände können-so gewählt werden, dass beim Fehlen eines Signals der Transistor 12 auf maximale Verstärkung vorgespannt wird. Im Fall des Fehlens des Farbsignals ist der Transistor 50 nicht leitend, so dass sich dessen Kollektor 53 auf Massepotential befindet. Das am Kollektor 53 wirksame Potential wird über den Widerstand 61 an den zweiten Farbsignalverstärker 23 gekoppelt, um diesen in den abgeschalteten Zustand vorzuspannen. Der Kondensator wirkt für diese Vorspannungsleitung als Filterkondensator.

Wenn die an die Basis 34 des Transistors 33 angelegten Farbsynchronimpulse grosser werden, nimmt das Potential am Kollektor 35 ab. Diese Potentialabnahme wird jedoch von der Vorspannungsschaltung für die Basis 15 des Transistors 12 blockiert, wenn die Diode 47 in den Sperrzustand vorgespannt wird. Wenn somit kein Farbsignal oder ein zu kleines Farbsignal vorhanden ' ist, wird durch die Diode 47 die Wirkung der automatischen Farbregelung blockiert. Somit bewirkt die Diode 47 eine

- 8 - Verzögerung

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Verzögerung der Spannungs- oder Signalamplitude des an den Transistor 12 angelegten Vorspannungssignals.

Venn ein Farbsignal empfangen wird und die regenerative Schaltfunktion in der vorbesehriebenen Weise stattfindet, steigt das Potential am Kollektor 53 auf einen verhältnismässig hohen positiven Wert an und steuert den zweiten Farbsignalverstärker 25 in den leitenden Zustand, so dass das. Farbsignal zum Farbdemodulator übertragen wird. Die regenerative Schaltfunktion verursacht auch ein Abfallen des Potentials am Kollektor 35 des Transistors 33 auf einen Wert gerade unterhalb dem Schwellwert für das Stromführen der Diode 47. Somit ist die Diode 47, wenn der regenerative Schaltvorgang stattfindet, nicht leitend, jedoch befindet sie sich an der Schwelle zur Leitfähigkeit. Dies wird derart eingestellt, um zu verhindern, dass ein plötzlicher Umsehaltvorgang der regenerativen Schaltung die für die Verstärkungsregelung an den Transistor 12 angelegte Vorspannung beeinflusst. Mit dem Ansteigen der Amplitude der an die Basis 34- angelegten Farbsynchronimpulse nimmt das Potential am Kollektor 35 auf einen Wert ab, bei welchem die Diode 47 leitend wird. Von diesem Zustand aus wird das Potential des Kollektors 35 an die Basis 12 gekoppelt und bewirkt eine Verringerung der Verstärkung der Transistorstufe. Diese Verringerung der Verstärkung mit zunehmender Signalamplitude findet solange statt, bis ein G-leichgewichtspunkt erreicht ist, an welchem das an die Farbdemodulatoren angelegte Ausgangssignal der Farbsignalverstärker 16 und 23 derart eingestellt wird, dass es auf einem verhältnismässig konstanten Wert bleibt.

Bei der vorausgehend beschriebenen kombinierten Schaltung zur automatischen Farbregelung und für eine regenerative Farbsperre finden zwei Transistoren Verwendung. Die Verstärkung der Transistoren und der Rückkopplungswege der regenerativen Schaltung werden derart ausgelegt, dass ein Transistor in

- 9 - gesättistern

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gesättigtem Zustand arbeitet, wenn die regenerative Umschaltung stattfindet, wogegen der andere Transistor in einem leitenden Zustand arbeitet, der unterhalb des Sättigungsbereichs liegt, so dass dieser als automatischer Verstärker für die Vorspannung zur Farbsteuerung Verwendung finden kann.

- 10 - Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Kombinierte Schaltung für einen Verstärker zur automatischen Farbregelung und eine regenerative Farbsperre bei Farbfernsehempfängern mit einem ersten Farbsignalverstärker, der einerseits auf eine angelegte Vorspannung oberhalb einer vorgegebenen Amplitude zur Regelung der Verstärkung und andererseits auf die angelegte Vorspannung unterhalb der vorgegebenen Amplitude zur Einstellung auf eine maximale Verstärkung anspricht,und mit einem an den ersten.Farbsignalverstärker gekoppelten zweiten Farbsignalverstärker, der in den nicht leitenden Zustand vorgespannt ist und durch Anlegen eines Schaltsignals in den leitenden Zustand schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannungsverstärkerschaltung mit dem ersten Farbsignalverstärker gekoppelt und für den Empfang eines zur Grosse des Farbsignals proportionalen Eingangssignals geeignet ist, dass die Vorspannungsverstärkerschaltung auf das Eingangssignal anspricht und das Vorspannungssignal erzeugt, dass ein erster Schaltkreis zusammen mit der Vorspannungsverstärkerschaltung einen regenerativen Schaltkreis bildet, der mit dem zweiten Farbsignalverstärker gekoppelt ist, auf die Amplitude des Vorspannungs signals anspricht und bei einem über einer bestimmten Amplitude, jedoch

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unter der vorgegebenen Amplitude liegenden Signal einen Schaltvorgang zur Erzeugung eines Schaltsignals auslöst, und dass das Schaltsignal an den zweiten Farbsignalverstärker anlegbar ist, um diesen in den leitenden Zustand zu schalten, wobei die Amplitude des Vorspannungssignals zur Einstellung der Verstärkung des ersten Farbsignalverstärker plötzlich auf eine Amplitude änderbar ist, die grosser ist als die vorgegebene Amplitude.
2. Kombinierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, dass die Vorspannungsverstärkerschaltung einen ersten Transistor umfasst, dessen Eingangselektrode mit dem ersten Farbsignalverstärker gekoppelt ist. und das Eingangssignal von diesem empfängt, dass eine Ausgangselektrode dieses Transistors ebenfalls mit dem ersten Farbsignalverstärker gekoppelt ist und ein Vorspannungssignal an diesen anlegt, dass der erste. Schaltkreis einen zweiten Transistor umfasst, dessen Eingangs- und Ausgangselektroden mit den Ausgangs- und Eingangselektroden des ersten Transistors entsprechend verbunden sind, um den regenerativen Schaltkreis zu bilden, und dass der zweite Transistor ferner mit der Ausgangselektrode an den zweiten Farbsignalverstärker angekoppelt ist.
3- Kombinierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch g e kenn ze ichne t, dass eine Signalamplitude-Verzögerungseinrichtung das Vorspannungssignal von dem ersten Farbsignalverstärker fernhält, wenn dieses Vorspannungssignal unterhalb einer vorgegebenen Amplitude liegt.
4. Kombinierte Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalamplitude-Verzögerungseinrichtung eine Diode umfasst, die die Ausgangs-

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elektrode des- ersten Transistors mit dem ersten Farbsignalverstärker verbindet, und dass ein Yorspannungsschaltkreis mit der Diode derart verbunden ist, dass bei einem Vorspannungssignal unterhalb der vorgegebenen Amplitude diese in den Sperrzustand vorgespannt wird.
5. Kombinierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch g e kennz eichnet, dass eine erste Rüokkopplungsschaltung die Ausgangselektrode des zweiten Transistors mit der Eingangselektrode des ersten Transistors verbindet, dass eine zweite Rückkopplungsschaltung die Ausgangselektrode des ersten Transistors mit der Eingangselektrode des zweiten Transistors verbindet, dass die kombinierte Verstärkung der ersten Rückkopplungsschaltung und des ersten Transistors kleiner als eins und die kombinierte Verstärkung der zweiten Rückkopplungsschaltung und des zweiten Transistors grosser als eins sind, so dass der regenerative Schaltkreis im zweiten Schaltzustand den zweiten Transistor in den Sättigungsbereich und den ersten Transistor in einen Leitfähigkeitszustand steuert, der unterhalb des Sättigungsbereiches liegt.

Kombinierte Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des ersten Transistors die mit dem ersten Farbsignalverstärker und der ersten Ruckkppplungsschaltung gekoppelte Eingangselektrode ist, dass der Kollektor des ersten Transistors die mit der zweiten Rückkopplungsschaltung gekoppelte Ausgangselektrode ist, dass zumindest eine Diode den Kollektor des- ersten Transistors mit dem ersten Farbsignalverstärker verbindet, dass die Basis des zweiten Transistors die mit der. zweiten Rückkopplungsschaltung gekoppelte Eingangselektrode ist, und dass der Kollektor des zweiten Transistors die mit der ersten Rückkopplungsschaltung und dem zweiten Farbsignalverstärker gekoppelte Ausgangselektrode ist.

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Le. erse.ite