Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Bildwandler, der mit einem Elektronenstrahl arbeitet, welcher unter Steuerung durch horizontal- und vertikalfrequente Signale über die Oberfläche eines Targets ablenkbar ist, mit einem ersten und einem zweiten Ablenksignaldetektor, die jeweils einen unter Steuerung durch die horizontal- bzw. vertikalfrequenten Signale periodisch arbeitenden Auf^und Entladekreis zur Steuerung je eines steuerbaren tlementes in einen Leitungszustand bei Vorhandensein, dagegen in einen anderen Leitungszustand bei Ausfall der betreffenden Signale enthalten, und mit einer an die Ablenksignaldetektoren angeschlossenen Austastschaltung für den Elektronenstrahl des Bildwandlers, welche dessen Vorspannung entsprechend den einen oder anderen Leitungszustand der steuerbaren Elemente zur Freigabe bzw. Sperrung des Elektronenstrahls bestimmt.

Eine derartige Schutzschaltung ist aus der DT-OS 19 20 134 bekannt. Bei ihr fließen die Horizontal- und Vertikalablenkstrchne außer durch die entsprechenden Ablenkwicklungen jeweils noch durch einen Kondensator, und die dabei durch Integration aus den Sägezähnen entstehenden Parabelspannungen werden jeweils gleichgerichtet und als Steuerspannungen den Basen jeweils eines Überwachungstransistors zugeführt. Im Normalzustand leiten diese Transistoren; wenn jedoch die Ablenksignale und damit die aus ihnen gleichgerichteten Spannungen ausfallen, dann werden die Überwachungstransistoren gesperrt, und die damit verbundene Kollektorspannungsänderung (die Kollektoren beider Transistoren sind über eine UND-Schaltung zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengeführt) wird zur Austastung der zu schützenden Röhre Schutzschaltungen dieser Art eignen sich sowohl für Aufnahmeeinrichtungen mit einer Vidicon-Bildaufnahmeröhre als auch für Wiedergabeeinrichtungen mit einer Kathodenstrahlröhre. Es gibt nun aber Nachrichtensysteme, die mit einer Speicherröhre arbeiten, welche entweder zur Auswahl eines Fernseheinzelbildes, das über einen Tonkanal (z. B. eine für die Übermittlung von Sprache ausgelegte Telefonleitung) übertragen werden soll, dient, oder zur Aufzeichnung und Wiederherstellung solcher Fernsehinformation nach Übertragung über eine solche Nachrichtenverbindung od. dgl. verwendet wird. Bei der Bildübertragung über einen Tonkanal kann man verständlicherweise nur mit einer wesentlich geringeren Informationsdichte arbeiten; die Übertragung der einzelnen Bildpunkte muß also langsamer erfolgen, als es bei Fernsehübertragungen üblich ist. Die Ablenkfrequenz muß also entsprechend herabgesetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der Schaffung einer Möglichkeit, eine Schutzschaltung für einen Bildwandler derart umschaltbar zu machen, daß sie auch im Falle der langsameren Übertragung über eine schmalbandige Tonleitung noch einen Schutz des Bildwandlers bei Ausfall der Ablenksignale bieten kann. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Wie noch näher erläutert werden wird, spricht die

vorliegende Schutzschaltung auf einen Ausfall der ^geführten Horizontal- oder Vertikalablenksignale an und unterbricht dann den Strahl des Bildwandlers, so daß das Ausbrennen des Bildschirmes durch den Elektronenstrahl vermieden wird. Ef wird eine Ver- · knüpfungsschaltung mit drei Eingängen verwendet; am ersten liegt eine Gleichspannung, die davon abhängt, ob die Horizontalablenksignale vorhanden sind oder n^:cht; beim zweiten liegt eine Gleichspannung, die davon abhängt, ob die Vertikalablenksignale vorhanden sind oder nicht, und am dritten Eingang liegt ein Horizontal- und Vertikalaustastsignalgemisch für den Elektronenstrahl. Bei normalem Betrieb haben die ersten beiden Spannungen solche Werte, daß die Verknüpfungsschaltung nur das Austastsignalgemisch für die Steuerung der Austastung des Elektronenstrahls des Wandlers durchlassen. Wenn entweder die Horizontalablenkschaltung oder die Vertikalablenkschaltung ausfällt, bewirkt die dabei auftretende Änderung des Gleichspannungswertes eine Sperrung der Verknüpfungsschaltung und eine solche Änderung der Vorspannung des Bildwandlers, daß dieser gesperrt wird und der Elektronenstrahl ausgetastet bleibt, bis der Fehler wieder behoben ist.

Im folgenden werden zwei Schaltungsanordnungen zur Feststellung des Vorhandenseins der Vertikalablenksignale beschrieben. Die eine Schaltungsanordnung ist für die Verwendung mit einem Speicherröhren-Bildwandler bestimmt, der zur Auswahl eines speziellen Einzelbildes aus einer Fernsehübertragung dient. Die andere Schaltungsanordnung ist für einen ähnlichen Speicherröhren-Bildwandler bestimmt, der jedoch in Verbindung mit einem Tonübertragungskanal zur Übertragung und Wiederherstellung der Information zwischen zwei getrennten Orten dient. Ein Übertragungssystem dieser Art ist an anderer Stelle beschrieben (Anmeldung entsprechend US Ser. No. 2 57 412). Bei diesem Übertragungssystem wird die Speicherröhre am Empfangsort mit einer Ablenkfrequenz betrieben, die entweder '/β oder '/ιβ der normalen Fernseh-Vertikalablenkfrequenz von 60 Hz (US-Norm) ist, um die nacheinander übertragenen Bildelemente nebeneinander wiederzugeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schutzschaltung gemäß der Erfindung für einen Bildwandler und

Fig.2 ein Schaltbild eines gegenüber Fig. 1 abgewandelten Teiles einer Schutzschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die auf dem Ausfall von relativ niederfrequenten Vertikalablenksignalen anspricht.

Der Teil der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1, der zum Schutz eines Bildwandlers gegen den Ausfall von Horizontalablenksignalen dient, enthält als erstes zwei Transistoren 12 und 14. Die Basiselektrode des Transistors 12 ist über einen Kondensator 16 und einen Widerstand 18 mit einer Eingangsklemme 10 gekoppelt, der Horizontalrücklaufimpulse zugeführt werden, während die Verbindung zwischen den Bauteilen 16 und 18 über einen Widerstand 20 mit einem auf Masse oder Bezugspotential liegenden Schaltungspunkt gekoppelt ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 12 ist über einen Widerstand 22 mit einer Quelle für eine Betriebsspannung +Vi gekoppelt, mit der auch die Kollektorelektrode des Transistors 14 über einen Widerstand 24 gekoppelt ist. Die Kollektorelektrode neu Transistors 12 ist außerdem erstens über einen Widerstand 26 mit der Basiselektrode des Transistors 14 und zweitens über einen Kondensator 28 mit Masse gekoppelt. Die Emitterelektroden der Transistoren 12 und 14 liegen an Masse, und die Schaltungsanordnung wird durch einen Widerstand 30 vervollständigt, der die Basiselektrode des Transistors 14 mit einer Quelle für eine zweite Spannung — V 2 verbindet

Der Teil der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1, der zum Schutz gegen den Ausfall des Vertikalablenksignales dient, enthält andererseits drei Transistoren 40, 42 und 44. Die Vertikalablenksignale werden einer Eingangsklemme 46 zugeführt und von dieser über einen Kondensator 48 und einen Widerstand 50 auf die Basiselektrode des Transistors 40 gekoppelt, dessen Emitterelektrode an Masse liegt. Die Kollektorelektrode des Transistors 40 ist der Basiselektrode des Transistors 44 verbunden, dessen Kollektorelektrode wiederum durch eine dritte Spannungsquelle mit einer Betriebsspannung + V3 gespeist wird, während die Emitterelektrode des Transistors 44 über einen Widerstand 52 mit der zweiten Betriebsspannung — V 2 gespeist wird. Mit der Basiselektrode des Transistors 44 sind ferner die Kollektorelektrode des Transistors 42 und eine Klemme eines Kondensators 54 gekoppelt, dessen andere Klemme an Masse liegt. Die Emitterelektrode des Transistors 42 liegt über einen Widerstand 56 an einer Spannung + V3, während seine Basiselektrode mit der Verbindung zweier Widerstände 58 und 60 verbunden ist, die einen Spannungsteiler bilden, der zwischen + Vi und Masse liegt. Schließlich ist noch die Verbindung zwischen dem Kondensator 48 und einem Widerstand 50 über einen Widerstand 62 mit Masse verbunden.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 enthält ferner eine Inverterschaltung 70 und ein NAND-Glied 80 mit drei Eingängen sowie eine zweite Inverterschaltung 90. Diese Schaltungsbestandteile können zu einer einzigen, handelsüblichen, integrierten Schaltung gehören, z. B. Typ 7410 der Signetics Corporation of Sunnyvale, California. Wie aus dem Schaltbild ersichtlich ist, können die Funktionen der Schaltungsbestandteile 70,80 und 90 dadurch erhalten werden, daß man die verschiedenen, mit Nummern bezeichneten Klemmen der integrierten Schaltung in der dargestellten Weise verbindet. Wenn man also die Klemmen Nr. 3, 4 und 5 der IC 7410 mit der Klemme Nr. 8 verbindet, tritt an der Klemme Nr. 6 der Gleichspannungswert Null auf, wenn das Eingangssignal einer Klemme Nr. 8 positiv wird. Die Klemmen Nr. 9, 10 und 11 der integrierten Schaltung werden mit einer Klemme 100, an der ein normiertes Horizontal- und Vertikalaustastsignalgemisch liegt, bzw. der Kollektorelektrode des Transistors 14 bzw. der Klemme Nr. 12 verbunden, so daß an der Klemme Nr. 8 der integrierten Schaltung eine bezüglich Masse positive Gleichspannung nur dann auftritt, wenn an einer oder mehreren der Klemmen Nr. 9,10 und 11 die Spannung Null liegt. Die Klemmen Nr. 1 und 2 der integrierten Schaltung werden andererseits über einen gemeinsamen Vorwiderstand 72 mit der Quelle für die Spannung + Vi verbunden, während die Klemme Nr. 13 an die Emitterelektrode des Transistors 44 angeschlossen ist; diese letztgenannte Anordnung gewährleistet, daß an der Klemme Nr. 12 der integrierten Schaltung der Gleichspannungswert Null auftritt, wenn an der Klemme 13 eine positive Spannung liegt, während an der Klemme Nr. 12 eine positive Gleichspannung auftritt, wenn die Klemme Nr. 13 Massepotential annimmt.

Die dargestellte Schaltungsanordnung enthält ferner einen Verstärker 110, durch den das Ausgangssignal einer Klemme Nr. 6 der IC 7410 auf die Kathode einer Vidicon-Bildaufnahmeröhre, einer Kathodenstrahl-Wiedergaberöhre, einer Speicherröhre usw. gekoppelt wird. Wie noch näher erläutert werden wird, ist die Spannung an der Klemme 6 im wesentlichen Null, wenn die Horizontal- oder Vertikalablenksignale fehlen, und in diesem Falle liefert der Verstärker HO dann eine solche Spannung an die Kathode des Bildwandlers 120, daß der Strahl des Bildwandlers gesperrt wird.

Es sei als erstes angenommen, daß die Horizontalrücklaufimpulse an der Klemme 10 ausfallen. Der Transistor 12 wird dann gesperrt gehalten und verhindert dadurch, daß sich die Spannung am Kondensator 28 entlädt, der durch den Widerstand 22 auf + Vi aufgeladen wird. Die Werte des Kondensators 28 und des Widerstandes 22 sind so bemessen, daß die Vorspannung, die der Basiselektrode des Transistors 14 während des Ladezyklus des Kondensators zugeführt wird, innerhalb von z. B. 100 Mikrosekunden genügend positiv wird, um den Transistor 14 leitend werden zu lassen. Die Spannung an der Kollektorelektrode des Transistors 14 fällt dann vom Wert +Vi, den sie bei gesperrtem Transistor annimmt, bei leitendem Transistör auf im wesentlichen 0 Volt ab. Wenn der Spannungswert 0 Volt der Klemme Nr. 10 des NAND-Gliedes 80 zugeführt wird, nimmt die Ausgangsklemme Nr. 8 eine positive Spannung an (wie oben beschrieben), so daß wiederum die Spannung an der Klemme Nr. 6 zu Null wird. Wenn an der Klemme Nr. 6 die Spannung Null liegt, sperrt der Verstärker 110 automatisch die Kathode des Bildwandlers 120 auf eine solche Spannung vor, daß der Elektronenstrahl des Bildwandlers gesperrt wird. Die Zeitkonstante von 100 Mikrosekunden od. dgl. des Widerstandes 22 und Kondensators 28 ist so gewählt, daß genügend Zeit verstreicht, um das Auftreten von Horizontalrücklaufimpulsen an der Eingangsklemme 10 feststellen zu können.

Wenn während dieses Intervalles andererseits an der Klemme 10 ein Horizontalimpuls auftritt, wird der Transistor 12 durch die entsprechende positive Spannungsänderung leitend. Die im Kondensator 28 gespeicherte Spannung wird dann nach Masse entladen, bevor sie einen Wert erreicht, bei dem der Transistor 14 leitend wird. Die Spannung an der Kollektorelektrode dieses Transistors bleibt daher auf der Spannung + Vi. und die Klemme Nr. 8 der integrierten Schaltung kann daher den Gleichspannungswert, bei dem der Elektronenstrahl des Bildwandlers 120 gesperrt wird, nicht annehmen.

Als nächstes soll der Fall angenommen werden, daß die normalerweise an der Eingangsklemme 46 liegenden Vertikalablenksignale ausfallen. Es ist ersichtlich, daß der Transistor 46 einen Stromgenerator darstellt, der den Kondensator 54 mit einem im wesentlichen konstanten Strom auflädt Beim normalen Betrieb steuern die Vertikalablenksignale, die an der Eingangsklemme 46 zu Beginn jeder Vertikalablenkung auftre- ten, den Transistor 40 in den leitenden Zustand aus und bewirken eine Entladung des Kondensators 54 bevor der Basiselektrode des Transistors 44 eine genügend positive Spannung zugeführt wird. Die Emitterelektrode des Transistors 44 und die Klemme Nr. 13 der integrierten Schaltung nehmen dann keinen derart positiven Wert an, daß die Ausgangsspannung an der Klemme 12 zu Null wird. In diesem Falle liegt dann an der Klemme Nr. 12 eine positive Gleichspannung, so daß das NAND-Glied 80 an seiner Ausgangsklemme Nr. 8 die Spannung Null erzeugen kann. Wenn jedoch das der Klemme 46 zugeführte Vertikalablenksignal ausfällt, bleibt der Transistor 40 gesperrt, und die Spannung am Kondensator 54 kann man auf einen solchen Wert ansteigen lassen, daß die Emilterklemme des Transistors 44 die Klemme Nr. 13 der integrierten Schaltung auf einen positiven Spannungswert bringt. Wie erwähnt, hat eine solche positive Spannung zur Folge, daß an der Klemme 12 die Spannung Null auftritt, die NAND-Schaltung 80 anspricht, an der Klemme 6 die Spannung Null auftritt und die Spannung an der Kathode des Bildwandlers 120 auf einen solchen Wert ansteigt, daß der Elektronenstrahl gesperrt wird.

Der Transistor 42 ist derart als Quelle für einen konstanten Strom geschaltet, daß sich der Kondensator 54 linear mit einer Geschwindigkeit auflädt, die verhältnismäßig klein im Vergleich zur Frequenz der der Klemme 46 zugeführten Vertikalablenksignale ist. Der Kondensator 54 entlädt sich daher jedes Mal, wenn die Vorderflanke eine Sägezahnschwingung der der Klemme 46 zugeführten Vertikalablenksignale den Transistor 40 leitend werden läßt, bevor er genügend weit aufgeladen worden ist, um den Transistor 44 leitend werden zu lassen.

Ein weiteres Merkmal des Vertikalablenksignalteiles der Schutzschaltung besteht in der Wahl der durch den Kondensator 48 und den Emitterstand 62 gebildeten Zeitkonstante. Diese Zeitkonstante wird insbesondere so gewählt, daß der Elektronenstrahl des Wandlers auch dann gesperrt wird, wenn die Amplitude der der Klemme 46 zugeführten Vertikalablenksignale unter die Hälfte des normalen Amplitudenwertes absinkt. Mit einer solchen Zeitkonstante wird der Transistor 40 durch solche Ablenksignale geringer Amplitude nich; in den leitenden Zustand ausgesteuert, und der Kondensator 54 kann sich auch dann auf die positive Spannung aufladen, die nötig ist, um den Transistor 44 ansprechen zu lassen; er wird also auch hier nicht durch den Transistor 40 entladen. Dieses Merkmal gewährleistet einen Schutz gegen ein Ausbrennen von Büdschirmbereichen, wenn weniger als die halbe Höhe des Bildschirms abgetastet wird.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 zeigt zusätzliche Maßnahmen für eine Vertikalablenksignal-Schutzschaltung für einen Speicherröhren-Bildwandler, wenn dieser z. B. mit langsamer Abtastung für die Wiederherstellung von Fernsehinformationen verwendet wird, die über eine Tonübertragungsstrecke übertragen worden ist. Bei einer solchen Bildwiederherstellung kann die Speicherröhre, im Gegensatz zur Verwendung bei der Auswahl eines Bildes oder Rasters für die Übertragung, mit etwas verringerter Vertikalablenkfrequenz betrieben werden. Um bei dieser Betriebsart einen Schutz für den Ausfall der Vertikalablenksignale zu gewährleisten, muß offensichtlich die Zeitspanne, bei der der Kondensator 54 auf den Ausfall dieser Signale anspricht, erfüllt werden, da die Frequenz der Vertikalablenksignale bei dieser Betriebsart nur z. B. «/ιβ Hz oder «Ve Hz beträgt Zu diesem Zweck wird die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1, wie F i g. 2 zeigt durch drei Widerstände 200,202 und 204, einen weiteren Transistor 206 und zwei Gleichrichter 208 und 210 ergänzt Genauer gesagt wird die Emitterelektrode des Transistors 42 durch den Widerstand 200 mit der Kollektorelektrode des Transistors 206 gekoppelt dessen Emitterelektrode an Masse liegt. Die Basiselektrode des

η η d ζ

Transistors 206 ist einerseits über den Widerstand 202 mit Masse und andererseits über den Gleichrichter 208 mit einer Klemme des Widerstandes 204 verbunden. Mit dieser Klemme des Widerstandes 204 ist außerdem der zweite Gleichrichter 210 verbunden. Beide Gleichrichter 208 und 210 sind mit ihren Anoden an den Widerstand 204 angeschlossen. Schließlich ist die zweite Klemme des Widerstands 204 an + V\ angeschlossen, während die Kathode des Gleichrichters 210 mit einer Eingangsklemme 215 verbunden ist, der positive Vertikalfrequenzsteuerimpulse 212 der dargestellten Form zuführbar sind.

Wenn der Speicherröhren-Bildwandler zur Auswahl eines Fernsehbildrasters für die Übertragung zu einem entfernten Empfänger über einen Tonübertragungskanal mit 60 Hz betrieben wird, ist der Spannungswert an der Klemme 215 0 Volt mit der dargestellten Impulsform, so daß der Transistor 206 gesperrt bleibt. In diesem Fall lädt der Strom, der von + V 3 durch den Widerstand 56 und den Transistor 42 fließt, den Kondensator 54 auf einen solchen Wert auf, bei dem der Transistor 44 in Abwesenheit von vertikalfrequenten Signalen leitet. Wenn die Einrichtung jedoch auf den Betrieb mit langsamer Abtastung umgeschaltet wird, reicht die an der Klemme 215 auftretende positive Spannung aus, um den Gleichrichter 210 in Sperrichtung vorzuspannen, und das resultierende Potential an der Basiselektrode des Transistors 206 läßt diesen Transistor dann leiten. Ein Teil des Stromes, der sonst durch den Transistor 42 fließt, wird dann durch den Widerstand 200 und den Transistor 206 nach Masse abgeleitet, und die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators 54 wird dadurch verlangsamt. Die an der Basiselektrode des Transistors 44 erscheinende Spannung steigt daher mit kleinerer Geschwindigkeit an, die bei geeigneter Wahl der Schaltungsparameter der kleineren Frequenz des der Eingangsklemme 46 zugeführten Vertikalablenksignales entspricht. Bei der Einrichtung, in der die vorliegende Schutzschaltung verwendet wird, sind, wenn dies auch nicht in der Zeichnung dargestellt ist. selbstverständlich Maßnahmen getroffen, um den Betriebszustand der Speicherröhre automatisch festzustellen und der Eingangsklemme 215 die der jeweiligen Betriebsart entsprechenden, richtigen Spannungen zuzuführen. Die beschriebene Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 hat außerdem noch den Vorteil, daß sie einen Schutz gegen Beschädigungen durch zu niedrige Speisespannung gewährt. In diesem Falle ist dann das Potential an der Klemme 6 der integrierten Schaltung unbestimmt, und das der Kathode des Bildwandlers zugeführte Potential wird in diesem Falle dann wesentlich positiver als es für die Sperren des Elektronenstrahls notwendig ist. Es ist in dieser Hinsicht einleuchtend, daß der Kathoden-Verstärker 110 mit einer höheren Spannung arbeitet als sie die Niederspannungsversorgung liefert und daher

ίο unempfindlich gegen deren Ausfall ist.

Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel halten die Schallungsparameter die folgenden Werte, die jedoch nicht einschränkend auszulegen sind:

'5 Schaltungselement

Wert

Widerstand 18	1 kOhm
Widerstand 20	33 kOhm
Widerstand 22	10 kOhm
Widerstand 24	10 kOhm
Widerstand 26	15 kOhm
Widerstand 30	130 kOhm
Widerstand 50	1 kOhm
Widerstand 52	10 kOhm
Widerstand 56	51 kOhm
Widerstand 58	10 kOhm
Widerstand 60	4,7 kOhm
Widerstand 62	33 kOhm
Widerstand 72	5,1 kOhm
Widerstand 200	33 kOhm
Widerstand 202	5,1 kOhm
Widerstand 204	2 kOhm
Kondensator 16	620 pF
Kondensator 28	0.022 μ¥
Kondensator 48	0,015 μ F
Kondensator 54	2,2 /<F
Transistor 12	RCA 3601
Transistor 14	RCA 360!
Transistor 40	RCA 3601
Transistor 42	RCA 3620
Transistor 44	RCA 3601
Transistor 206	RCA 3601
Gleichrichter 208	G121B2
Gleichrichter 210	G121B2
+ Vi	+ 5V
-V2	-15 V
+ Vi	+ 15 V

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