DE2459836A1

DE2459836A1 - Fast beam-current limiter for TV receiver - avoids overswing by setting control transistor turn-on just above limiter threshold

Info

Publication number: DE2459836A1
Application number: DE19742459836
Authority: DE
Inventors: Wilfried Von Der Ohe; Burchard Schmidtmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-12-18
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1976-06-24
Also published as: AU8731975A

Abstract

The beam current limiter, for a television receiver, has a control transistor coupled to the video signal input to television tube. The transistor is controlled such that the beam current is reduced above a given limit, and is' connected by its base to a filter capacitor and voltage limiter. The limiting level of the voltage limiter (17) is chosen to lie in the region of the transistor (9) turn-on point but without actually turning it on. The limiting value distance from the turn-on point is such that the filtered control signal ripple does not quite reach the turn-on point. The advantage lies in rapidly responding to unacceptable increases in beam current and in avoiding overswing.

Description

Schaltung zur Begrenzung des Strahlstromes der Bildröhre in einem Fernsehempfänger In einem Fernsehempfänger sind bekanntlich die Größe des Strahlstromes und damit die Helligkeit des Bildes im wesentlichen von der manuell eingestellten Helligkeit und vom Bildinhalt abhängig. Bei einem zu hohen mittleren Strahlstrom, also bei extrem hellen Bild besteht besonders bei einem Farbfernsehempfänger die Gefahr, daß die Emissionsfähigkeit der Kathoden der Bildröhre leidet oder die Hochspannungs-Gleichrichterkaskade durch Überlastung zerstört wird.Circuit for limiting the beam current of the picture tube in one Television receivers It is known that the magnitude of the beam current is in a television receiver and thus the brightness of the image essentially differs from that set manually Brightness and depending on the image content. If the mean jet current is too high, so with an extremely bright picture there is especially a color television receiver There is a risk that the emissivity of the cathodes of the picture tube or the high-voltage rectifier cascade will suffer is destroyed by overload.

mit Es ist daher bekannt, Einer Schutzschaltung den Strahlstrom auf den höchstzulässigen Wert zu begrenzen. Dabei durchfließt z.B. der Strahlstrom einen Widerstand, der im Fußpunkt des Hochspannungsgleichrichters liegt, und der Spannungsabfall an diesem Widerstand dient als Maß für die Größe des Strahlstroms.It is therefore known to apply a protective circuit to the beam current limit the maximum permissible value. For example, the jet stream flows through a Resistance at the base of the high voltage rectifier and the voltage drop this resistance serves as a measure for the size of the jet current.

Dieser Spannungsabfall wird nach entsprechender Siebung einem Bauteil mit Schwellwertcharakteristik zugeführt, das dann, wenn der Strahlstrom den höchstzulässigen Wert überschreitet, auslöst und den Strahlstrom verringert, z.B. durch Änderung eines Gleichspannungswertes im Weg des Videosignals in Richtung Signalwert Schwarz.This voltage drop becomes a component after appropriate sieving with a threshold characteristic that occurs when the beam current reaches the maximum permissible Exceeds the value, triggers and reduces the beam current, e.g. by changing it of a DC voltage value in the path of the video signal in the direction of the signal value black.

Bei einer bekannten Schaltung (Funktechnik 1967 Nr. 21 Seite 812) wird eine vom Strahlstrom abhängige Stellgröße der Basis eines Transistors zugeführt, dessen Kollektor-Arbeitswiderstand gleichspannungsmäßig an einen im Weg des Videosignals liegenden Verstärkertransistor angekoppelt ist, Wenn der Strahlstrom den zulässigen Höchstwert überschreitet, wird der Transistor gesperrt und verschiebt dadurch die Gleichspannung an der Basis des Verstarkertransistors. Dadurch ändert sich der Gleichspannungswert des Videosignals in dem Sinne, daß der Strahlstrom der Bildröhre verringert wird.In a known circuit (radio technology 1967 No. 21 page 812) a manipulated variable dependent on the beam current is fed to the base of a transistor, its collector load resistance to one in the path of the video signal in terms of DC voltage lying amplifier transistor is coupled, If the beam current is the permissible Exceeds the maximum value, the transistor is blocked and thereby shifts the DC voltage at the base of the amplifier transistor. This changes the DC voltage value of the video signal in the sense that the beam current of the picture tube is reduced.

Vorausgesetzt ist, daß das Videosignal gleichstrominäßig bis zur Bildröhre übertragen wird. An die Basis des auslösenden Transistors sind dabei ein Siebkondensator zur Siebung der strahlstromabhängigen Stellgröße und eine Diode angeschlossen, die die Basis-Emitter-Sperrspannung des Transistors gegen unzulässig hohe Werte begrenzt.It is a prerequisite that the video signal is direct current up to the picture tube is transmitted. A filter capacitor is attached to the base of the triggering transistor to filter the beam current-dependent manipulated variable and a diode connected to the the base-emitter reverse voltage of the transistor is limited to impermissibly high values.

Es hat sich gezeigt, daß Schaltungen dieser Art folgenden Nachteil haben. Wenn die Bildhelligkeit plötzlich erhöht wird, z.B. durch eine Betätigung des Helligkeitseinstellers, kann die gesiebte Stellgröße wegen der relativ starken Siebung dieser Erhöhung nicht sofort folgen. Bei einer Erhöhung des Strahlstroms über den höchstzulässigen Wert spricht daher die Strahlstrombegrenzung erst-etwas später als die eigentliche unzulässige Erhöhung der Bildhelligkeit an, so daß die Bildhelligkeit zunächst ansteigt und etwas später bei Einsatz der Strahlstrombegrenzung verringert wird. Es kommt also zu einem störenden Überschwingen. Die Siebung der Spannung ist indessen notwendig, weil die strahlstromabhängige Stellgröße den Mittelwert des Strahlstroms über mehrere Bilder darstellen muß und nicht der dynamischen, vom Bildinhalt abhängigen Änderung des Strahl stromes folgen darf.It has been found that circuits of this type have the following disadvantage to have. When the image brightness is suddenly increased, e.g. by an operation of the brightness adjuster, the sifted manipulated variable can because of the relatively strong Do not immediately follow this increase screening. With an increase in the jet current The jet current limitation therefore speaks a little about the maximum permissible value later than the actual inadmissible increase in image brightness, so that the Image brightness initially increases and a little later when using the beam current limitation is decreased. So there is a disturbing overshoot. The sieving of the However, voltage is necessary because the manipulated variable which is dependent on the beam current is the mean value of the beam current must represent over several images and not the dynamic, vom Image content-dependent change in the beam current may follow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schaltung so weiterzubilden, daß sie dynamisch einwandfrei arbeitet, also bei unzulässiger Erhöhung des mittleren Strahlstromes schnell anspricht, so daß das beschriebene Überschwingen nicht auftritt.The invention is based on the object of the known circuit so to train that it works dynamically flawlessly, that is, in the event of an impermissible increase of the mean jet current responds quickly, so that the described overshoot does not occur.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention described in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird also durch besondere Bemessung des Begrenzungswertes des Spannungsbegrenzers die Stellgröße auf einen Wert begrenzt, der in unmittelbarer Nähe des Ausösepunktes des Transistors liegt. Bei einer plötzlichen Strahlstromerhöhung über den höchtzulässigen Wert kann sich zwar wie bei der bekannten Schaltung die Stellgröße wegen der vorhandenen Siebung auch nicht schneller ändern. Da sie aber bereits in unmittelbarer Nähe des Auslösepunktes des Transistors liegt, braucht sich der Siebkondensator nur wenig umzuladen, um die Auslösung des Transistors im Sinne einer Strahlstrombegrenzung zu bewirken. Vorzugsweise wird der Begrenzungswert so gewählt, daß die Welligkeit der gesiebten Stellgröße den Auslösewert gerade nicht erreicht.According to the invention, therefore, by special dimensioning of the limiting value of the voltage limiter limits the manipulated variable to a value that is immediately Is close to the trigger point of the transistor. In the event of a sudden increase in jet flow As with the known circuit, the Also do not change the manipulated variable faster because of the existing sieving. But since they is already in the immediate vicinity of the trigger point of the transistor, needs the filter capacitor is only slightly reloaded in order to trigger the transistor in the To effect the sense of a beam current limitation. Preferably the limit value is chosen so that the ripple of the screened manipulated variable just does not affect the trigger value achieved.

Bei der bekannten Schaltung nach Funktechnik ist zwar auch ein Spannungsbegrenzer mit einer Diode vorgesehen. Dort wird jedoch von der erfindungsgemäßen Bemessung des Begrenzungswertes nicht Gebrauch gemacht. Vielmehr liegt dort der Begrenzungswert um die Summe aus der Basis-Emitter-Spannung des leitenden Transistors und der fußspannung der Diode von dem Auslösepunkt des Transistors entfernt. Der erfindungsgemäße Effekt wird dort nicht erreicht.In the known circuit based on radio technology, there is also a voltage limiter provided with a diode. There, however, is based on the design according to the invention the limit value has not been used. Rather, that is where the limiting value lies by the sum of the base-emitter voltage of the conductive transistor and the base voltage of the diode away from the trip point of the transistor. The inventive effect is not reached there.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltung zur Strahlstrombegrenzung und Figur 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkunsgweise. Dabei zeigen die kleinen Buchstaben a-e, an welchen Punkten in Figur 1 die Spannungen gemäß Figur 2 stehen.The invention is based on the drawing of an exemplary embodiment explained. Show in it Figure 1 shows a circuit according to the invention to limit the jet current and FIG. 2 curves to explain the mode of operation. The small letters a-e show at which points in FIG. 1 the stresses stand according to Figure 2.

In Figur 1 wird in einem Farbfernsehempfänger ein Leuchtdichtesignal Y in einem Transistor 1 verstärkt und über eine Verzögerungsleitung 2 und einen Verstärker 3 einer Bildröhre 4 zugeführt. Die Basis des Transistors 1 ist mit einem Spannungsteiler 5,6 vorgespannt und mit einem Kondensator 7 geerdet.In Figure 1, a luminance signal is in a color television receiver Y amplified in a transistor 1 and via a delay line 2 and a Amplifier 3 is fed to a picture tube 4. The base of the transistor 1 is with a Voltage divider 5.6 biased and grounded with a capacitor 7.

Der Kollektor ist über einen Arbeitswiderstand 8 mit einer positiven Betriebsspannung verbunden.The collector has a working resistance 8 with a positive one Operating voltage connected.

Die Schaltung zur Strahlstrombegrenzung enthält einen Transistor 9, Widerstände 10,11,12,13,14,15, einen Siebkondensator 16 und eine als Spannungsbegrenzer wirkende Diode 17. Der Widerstand 14 wird vom Strahlstrom is durchflossen, so daß am Punkt d eine Stellgröße Us entsteht, die mit steigendem Strahlstrom abnimmt, d.h. weniger positiv wird.The circuit for limiting the beam current contains a transistor 9, Resistors 10, 11, 12, 13, 14, 15, a filter capacitor 16 and one as a voltage limiter acting diode 17. The resistor 14 is traversed by the beam current is, so that A manipulated variable Us is created at point d, which decreases with increasing beam current, i.e. becomes less positive.

Wirkungsweise: Die Stellgröße U5 ist vom Strahl strom abhängig und folgt somit dem Videosignal entsprechend dem Bildinhalt.Mode of operation: The manipulated variable U5 is dependent on the beam current and thus follows the video signal according to the picture content.

Die Stellgröße Us wird mit dem Kondensator 16 gesiebt, so daß gemäß Figur 1 am Punkt a eine Spannung mit einer verbleibenden Welligkeit steht. Die Betriebsspannung am Emitter e des Transistors 9 und die Widerstände 10-12 sind so bemessen, daß die Spannung am Punkt a gegenüber der Spannung am Punkt e maximal um etwa 0,5 V negativ ist. Auf diesen Wert wird die Spannung durch die Diode 17 begrenzt. Die Differenzspannung zwischen den Punkten a,b entspricht der Flußspannung der Diode 17. Bei der Spannungsdifferenz von 0,4 V zwischen Emitter und Basis des Transistors 9 bleibt der Transistor 9 noch gesperrt, weil der Transistor erst bei einer Basis-Emitter-Spannung von ca.The manipulated variable Us is screened with the capacitor 16, so that according to FIG. 1 shows a voltage with a residual ripple at point a. The operating voltage at the emitter e of the transistor 9 and the resistors 10-12 are dimensioned so that the Voltage at point a compared to the voltage at point e by a maximum of about 0.5 V negative is. The voltage is limited to this value by the diode 17. The differential voltage between points a, b corresponds to the forward voltage of the diode 17. At the voltage difference of 0.4 V between the emitter and base of the transistor 9, the transistor 9 still remains blocked because the transistor only works at a base-emitter voltage of approx.

0,6 V leitend wird. Der Transistor 9 hat jetzt auf das Videosignal Y am Emitter des Transistors 1 keinen Einfluß. Der Gleichspannungswert des Videosignals Y ist in Figur 2 bei c dargestellt.0.6 V becomes conductive. The transistor 9 now has the video signal Y at the emitter of transistor 1 no influence. The DC voltage value of the video signal Y is shown in Figure 2 at c.

Wenn der Strahlstrom is den maximal zulässigen Wert i51 überschreitet, sinkt die Spannung am Punkt a soweit ab, daß sie durch die Diode 17 nicht mehr begrenzt wird. Beim Wert i52 erreicht die Stellgröße am Punkt a und damit an der Basis des Transistors 9 den Wert, bei dem der Transistor 9 leitend wird und ein Kollektorstrom c zu fließen beginnt. Der Transistor 9 verschiebt daher die. Gleichspannung am Punkt c in Rich tung der positiven Spannung an der Klemme. 17, d.h. etwa in Richtung der Spannung am Punkt e. Die Gleichspannung am Emitter des Transistors 1 wird dadurch erhöht. Eine Erhöhung der Gleich spannung entspricht bei der dargestellten Polarität des Y-Signals einem schwärzeren Bild. Der Strahlstrom wird also bei der Auslösung des Transistors 9 in erwünschter Weise verringert und somit auf den maximal zulässigen Wert begrenzt. Da beim normalen Betriebsfall die Spannung am Punkt a um ca.If the beam current is exceeds the maximum permissible value i51, the voltage at point a drops so far that it is no longer limited by the diode 17 will. At the value i52, the manipulated variable reaches point a and thus at the base of the Transistor 9, the value at which transistor 9 becomes conductive and a collector current c begins to flow. The transistor 9 therefore shifts the. DC voltage at the point c in the direction of the positive voltage at the terminal. 17, i.e. roughly in the direction of Tension at point e. The DC voltage at the emitter of transistor 1 is thereby elevated. An increase in the DC voltage corresponds to the polarity shown of the Y signal results in a blacker image. The beam current is so when triggered of the transistor 9 is reduced in a desired manner and thus to the maximum permissible Limited value. Since in normal operation the voltage at point a increases by approx.

0,4 V negativer ist als die Spannung am Punkt e, ist der Transistor von seinem Stromeinsatzpunkt, bei dem die Spannung am Punkt a um 0,6 V negativer ist als die am Punkt e, nur wenig entfernt, so daß beim Überschreiten des maximal zulässigen Strahl stromes der Transistor 9 schnell leitend wer-' den kann. Der an sich eine Trägheit verursachende Kondensator 16 braucht sich also nur wenig umzuladen, so daß die Strahlstrombegrenzung schnell und ohne ein unerwünschtes Uberschwingen einsetzen kann.0.4 V is more negative than the voltage at point e, the transistor is from its current start point at which the voltage at point a is 0.6 V more negative is only a little distant than that at point e, so that when the maximum is exceeded permissible beam current, the transistor 9 can quickly become conductive. The on capacitor 16 causing inertia therefore only needs to be reloaded a little, so that the beam current limitation quickly and without undesirable overshoot can use.

An die Basis des Transistors 9 ist außerdem von einer Klemme 18 über die Diode 19 und einen Widerstand 20 ein Austastimpuls 21 zur Dunkeltastung der Bildröhre 4 während der Zeilen-oder Bildaustastzeit angelegt. Der Impuls 21 steuert ebenfalls den Transistor 9 leitend und bewirkt eine Sperrung des Strahlstromes in der beschriebenen Weise. Die Diode 19 dient zur Entkopplung der Basis des Transistors 9 von der Klemme 18 und der Widerstand 20 zur Begrenzung des Basisstromes des Transistors 9 während der Austastung. Der Widerstand 15 ist relativ niederohmig und dient zur Entkopplung des Punktes a von dem Signalweg der Austastimpulse 21. Es kann angenommen werden, daß an der Basis des Transistors 9 etwa dieselbe Spannung steht wie am Punkt a.A terminal 18 is also connected to the base of transistor 9 the diode 19 and a resistor 20 a blanking pulse 21 for blanking the Picture tube 4 applied during the line or picture blanking time. The pulse 21 controls also conducts the transistor 9 and causes a blocking of the beam current in the way described. The diode 19 serves to decouple the Base of transistor 9 from terminal 18 and resistor 20 to limit the Base current of transistor 9 during blanking. Resistance 15 is relative low resistance and serves to decouple point a from the signal path of the blanking pulses 21. It can be assumed that at the base of transistor 9 about the same Tension is like at point a.

Die Schaltung ist relativ unempfindlich gegen Schwankungen von Betriebsspannungen, weil die Spannung am Punkt b sich proportional mit der Spannung am Punkt e ändert.The circuit is relatively insensitive to fluctuations in operating voltages, because the voltage at point b changes proportionally with the voltage at point e.

Claims

Circuit for limiting the beam current of the picture tube in one Television receiver in which a manipulated variable dependent on the beam current is sent to the control electrode of a transistor coupled to the video signal path is applied above of a threshold value and thereby reduces the beam current, whereby to the Control electrode, a filter capacitor and a voltage limiter are connected, characterized in that the limiting value of the voltage limiter (17) is the same a voltage value is selected that does not yet trigger the transistor (9), but is in the immediate vicinity of the action value.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the limiting value is only so far away from the trigger value that the ripple of the sieved manipulated variable (U5) just not reached the trigger value,

3. Circuit according to claim 1, characterized characterized that between one fed with the manipulated variable (U5) and with the Base of transistor (9) connected first point (a) and a second point (b) fixed limiting voltage is a diode (17).

4. A circuit according to claim 3, characterized in that the second Point (b) is the tap of a voltage divider (11,12) between the emitter (e) of the transistor (9) and earth,

5. Circuit according to claim 2, characterized in that that the filter capacitor (16) between the first point (a) and a point more solid Reference voltage.

6. A circuit according to claim 1, characterized in that the control electrode of the transistor (9) additionally a blanking pulse (21) for the return blanking the picture tube (4) is applied.