DE2539534A1

DE2539534A1 - Fernsehempfaenger mit einer strahlstrombegrenzungsschaltung

Info

Publication number: DE2539534A1
Application number: DE19752539534
Authority: DE
Inventors: Willem Hendrik Amsen; Wouter Smeulers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-09-09
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1976-03-25
Also published as: DE2539534B2; GB1514220A; FR2292390A1; NL179329C; JPS5152718A; JPS6040233B2; US4017681A; NL7411912A; NL179329B; FR2292390B1

Description

— Jt-

19.8.1975

Dipl. -!.ir:. ;■■:<:■ H :\ -VAlUiER^- ' . 2539534

Aide: PHN-7677
Anmeldung vom: 1. Sept. 1975

Fernsehempfänger mit einer Strahlstrombegrenzungsschaltung

Die Erfindung bezieht aich auf einen Fernsehempfänger mit einer Strahlstrombegrenzungsschaltung, die eine Umsetzerschaltung mit einem Zeitkonstantennetzwerk enthält zum Umsetzen des Stromes durch die Kathode einer⁵ Bildwiedergaberöhre in ein Strahlstrombegrenzungssignal, wodurch eine Übersteuerung der Bildwiedergaberöhre vermieden wird.

Aus der U.S. Patentschrift 3735029 ist ein

Fernsehempfänger der obengenannten Art bekannt, wobei die Kathode der Bildwiedergaberöhre über ein Zeitkonstantennetzwerk, das eine Parallelschaltung eines Kondensators und einer Reihenschaltung aus einer Zener-Diode und einem

6 098 13/0931

19.8.1975

Widerstand ist, an eine Speisespannung gelegt ist.

Beim Bemessen der Hochspannungsspeisung

müssen die Eigenschaften des Zeitkonstantennetzwerkes im Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre berücksichtigt werden, während es weiter nicht möglich ist, zum Vermeiden der Fokussierung bei kurz auftretenden Spitzensignalen an der Bildwiedergaberöhre eine Spitzendetektionsschaltung zu verwenden.

Die Erfindung bezweckt nun, diese Nachteile zu vermeiden.

Ein Fernsehempfänger der eingangs erwähnten

Art weist dazu nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass das Zeitkonstantennetzwerk über eine Trennschaltung mit der Kathode gekoppelt ist, so dass die Umsetzerschaltung auf den Strom durch die Bildwiedergaberöhre praktisch keinen Einfluss ausüben kann.

Einem kleinen Widerstand in einem Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre kann beispielsweise eine Spannung entnommen werden, die ein Mass ist für den durch den betreffenden Kathodenkreis geführten Strom. Über eine Trennschaltung, beispielsweise einen Verstärker und angepasste Zeitkonstantennetzwerke kann aus dieser Spannung auf einfache Weise eine Information in bezug auf den Mittelwert sowie eine Information in bezug auf etwa auftretende Spitzenwerte in diesem Strom erhalten werden , ohne dass der Kathodenkreis beeinflusst wird. Damit kann eine geeignete Strahlstrombegrenzungsgrösse zusammenge-

6 0 9813/0931

-3- PHN. 7677

19.8.1975

stellt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher "beschrieben. Es· zeigen:.

Fig. 1 einen Fernsehempfänger mit einer

Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Strahlstrombegrenzungsspannung im Kathodenkreis einer Bildwiedergaberöhre nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Fernsehempfänger wie in Fig. 1, wobei angegeben ist, wie eine Klemmschaltung, die einen Strahlstrombezugspegel regelt, auch an die Kathoden der Bildwiedergaberöhre angeschlossen werden kann,

Fig.' 3 eine weitere Ausarbeitung eines Fernsehempfängers mit einer Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Strahlstrombegrenzungsgrosse nach der Erfindung.

In Fig. 1 wird einem Eingang 1 eines HF^-,

ZF~ und Demodulationsteil 3 eines Fernsehempfängers ein Fernsehsignal zugeftthrt. Der Teil 3 liefert dann an einem ersten Ausgang 5 ein Leuchtdichtesignal Y und an einem zweiten Ausgang 7 ein Chrominanzsignal CHR. Das Leuchtdichtesignal Y wird über einen Verstärker 9 einem Eingang 11 einer Matrixschaltung 13 zugeführt. Das Chrominanzsignal CHR wird über einen Verstärker 15 einem Eingang 17 einer Demodulationsschaltung 19 zugeführt, die zwei Eingängen 21, 23 der Matrixschaltung 13 Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) liefert. Die Matrixschaltung 13 gibt dann Farbsignale R, G und B ab, die den Wehnelt-Elektroden einer Bildwiedergaberöhre 25 zugeführt werden.

609813/0931

-4- ' ■ PHN. 7677

19.8.1975

Von der Bildwiedergaberöhre 25 sind die

Kathoden miteinander verbunden und über einen Widerstand an eine Speisespannung V. gelegt. Der Widerstand 27 kann so klein gewählt werden, dass er keine spürbare Gegenkopplung verursacht.

Am Widerstand 27 entsteht eine Spannung, die

dem Strahlstrom durch die Bildwiedergaberöhre 25 proportional ist. Diese Spannung wird über einen Kondensator 29 einer Verbindung der Kathode einer Diode 31 und eines Widerstandes 33 zugeführt. Die Anode der Diode 31 liegt an einer derart positiven Spannung, beispielsweise 1,4 V, dass die niedrigsten Signalspannungen an der Kathode der Diode 31 auf einem Spannungspegel von etwa 0,7 V geklemmt werden. Über einen Widerstand 35 wird das Signal an der Kathode der Diode 31 der Basis eines Transistors 37 zugeführt, der dann an seinem Emitterwiderstand 37 eine Signalspannung erzeugt, deren niedrigster Wert auf etwa Null V liegt, wenn die Spannung an einer Speiseklemme 41 Null V ist.

Die Spannung am Emitter des Transistors 37 wird über einen Widerstand 43 einem Kondensator 45 zugeführt, an dem eine Gleichspannung entsteht, die ein Mass für den Mittelwert des Kathodenstromes der .Bildwiedergaberöhre ist. Der Widerstand 43 bildet mit dem Kondensator 45 ein Zeitkonstantennetzwerk, das über den Verstärker 47 vom Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre getrennt ist und folglich darauf keinen Einfluss ausübt. Die Spannung am Kondensator 45 wird über einen Widerstand 47 der Basis eines

609813/0931

-5- ■ PHN. 7677

19.8.1975

Transistors 49 zugeführt, der als Schwellenschaltung wirksam ist und erst Kollektorstrom führt wenn seine Basisspannung die Grössenordnung von 0,7 V erreicht. Der Kollektor des Transistors 49 ist über zwei Widerstände 51, 53 an eine Speiseklemme 55 gelegt. Die Verbindung der Widerstände 51 und 53 liegt an einem Kondensator 57 und am Kollektor eines Transistors 591 dessen Basis am Emitter des Transistors 37 liegt.

Der Transistor 59 ist als Schwellvatschaltung für SignalSpannungen am Emitter des Transistors 37 wirksam und führt nur Strom, wenn diese Signalspannung hohe Werte annimmt. Am Kondensator 57 entsteht dadurch eine Spannung, die von der Grosse dieser Spitzensignalspannungen abhängig ist. Weiter verursacht der Transistor 49 am Kondensator 57 ~ eine Spannung, die vom MitteLwert des Stromes durch die Bildwiedergaberöhre abhängig ist, so dass am Kondensator 57 eine Regelspannung entsteht, die von verschiedenen Formen einer unerwünschten Überlastung der Bildwiedergaberöhre 25 abhängig ist. Auch die Spitzendetektionsschaltung mit dem Transistor 49 und dem Kondensator 57 ist vom Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre getrennt und kann darauf keinen Eiifluss ausüben.

Die Spannung am Kondensator 57 ist als Strahlstrombegrenzungsgrösse wirksam und wird den Regeleingängen 59» 61 der Verstärker 9, 15 zugeführt, wodurch der Kontrast und die Sättigung des wiedergegebenen Bildes korrigiert werden. Mit Hilfe der erhaltenen Regelspannung am

609813/0931

-6- PHN. 7^77

19.8.1975

Kondensator 57 kann selbstverständlich gewünschtenfalls eine Leuchtdichtekorrektur durchgeführt werden.

Die Schaltungsanordnung im Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre ist auf diese Weise als Umsetzerschaltung wirksam, wodurch der Kathodenstrom der Bildwiedergaberöhre in eine Strahlstrombegrenzungsgrösse umgesetzt wird. Der Kathodenwiderstand 27 der Bildwiedergaberöhre 25 liegt an einer Gleichspannung V, . Es ist auch möglich, diesen, Kathodenwiderstand mit Hilfe einer Steuerspannung zu speisen. Am Widerstand 27 muss dann eine Differenzspannungsmessschaltung liegen, um die Spannung am Widerstand 57 messen zu können.

Wenn zwischen dem Kathodenwiderstand 27 der Bildwiedergaberöhre 25 und der Speisespannung V₁ eine Diode vorgesehen wird mit einer Leitungsrichtung vom Widerstand 27 zur Speisespannung V. , kann an diese Diode der Eingang einer Messanordnung zum Messen des Schwarzwertes des Strahlstromes angeschlossen werden. Diese Messanordnung kann ein Regelsignal abgeben, mit dem der · Schwarzwert konstant gehalten wird. In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind einige andere Möglichkeiten angegeben ebenfalls zum Messen des Schwarzwertes des Strahlstromes.

In Fig. 2 ist angegeben, wie ausser einer

Schaltungsanordnung zum Erhalten einer Strahlstrombegrenzungsgrösse eine Regelschaltung zum Erhalten eines konstanten Schwarzwertes der Strahlströme der Bildwiedergaberöhre in den Kathodenkreis derselben aufgenommen werden kann.

6 09813/0931

-7- PHN. 7^77

19.8.1975

Für entsprechende Teile der Schaltungsanordnung sind dieselben Bezugszeichen benutzt wie in Fig. 1.

Die miteinander verbundenen Kathoden der Bildwiedergaberöhre25 sind nun über eine Diode 63 an den Widerstand 27 gelegt, während parallel zur Reihenschaltung aus dem Widerstand 27 und der Diode 63 ein Widerstand 65 geschaltet ist. Der Widerstand 65 wird viel grosser gewählt als der Widerstand 27, beispielsweise 100 kOhm bzw. 330 Ohm« Für sehr kleine Kathodenspannungen sperrt die Diode 63 und ist praktisch" nur der grosse Widerstand 63 im Kathodenkreis wirksam. Diese kleinen Kathodenspannungen sind zur Messung des Schwarzpegels von Bedeutung und werden dem Eingang eines Verstärkers 67 zugeführt.

G-rössere Kathodenströme lassen über die Diode 63 den kleinen Widerstand 27 wirksam werden, wodurch die Spannung an den Kathoden der Bildwiedergaberöhre begrenzt und vom Widerstand 27 über eine Umsetzerschaltung 6$, die ausgebildet sein kann, wie in Fig. 1 angegeben ist, eine Strahlstrombegrenzungsgrösse erhalten wird.

Der Verstärker 67 liefert ein Signal zu einer sequentiellen Messschaltung 71» die während beispielsweise drei Zeilenzeiten in einer Vertikal-Austastzeit nacheinander die Schwarzwerte in den Strahlströmen an den jeweiligen Kathoden der Bildwiedergaberöhre 25 misst und in Regelspannungen umsetzt, die Pegelregeleingängen 73» 75» 77 von Farbsignalyerstarkern 79» 81, 83 zugeführt werden.

Alle Informationen in bezug auf die Strahlströ'm

609813/0931

-8- · PHN. 7^77

19.8.1975

der Bildwiedergaberöhre sowohl in bezug auf die Strahlstrombegrenzung als auch auf die Pegelregelung werden bei dieser Schaltungsanordnung dem Kathodenkreis der Bildwiedergaberöhre entnommen ohne dass dieser Kreis praktisch beeinflusst wird, was eine einfache Bemessung und eine unabhängige und zuverlässige Wirkung dieser und anderer Kreise ermöglicht.

In Fig. 3» in der entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben sind wie in Fig. 1 und 2, ist angegeben, wie eine Defokussierung jedes einzelnen Strahles vermieden werden kann. Mit jeder der Kathoden der Bildwieder gaberöhre 25 ist ein Widerstand 85» 87, 89 verbunden und die Anode einer Diode 91 » 93». 95· Die Kathoden der Dioden 91» 93» 95 liegen am Eingang einer Schwellenschaltung, die durch einen' Transistor 97 gebildet wird, dessen Emitter über eine Reihenschaltung aus zwei Dioden 99» 101 an der Spannung V, liegt. Der Transistor 97 zieht dadurch nur Strom, wenn die Spannung an einer der Kathoden der Bildwiedergaberöhre 2^ einen bestimmten Schwellenwert, in diesem Fall etwa 2,8 V, überschreitet. Der Kollektorstrom des Transistors~97 und dadurch die Gleichspannung an einem in seinen Kollektorkreis aufgenommenen Kondensator 103 ist ein Mass für die Spitzenströme, die an den drei Kathoden auftreten. Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnung wird der Spitzenwert jedes der Kathodenströme gemessen, so dass eine Defokussierung jedes Strahles vermieden wird.

Der Gesamtkathodenstrom wird weiter von einer Verbindung der drei Widerstände 85, 87, 89 über eine Diode

609813/0931

-9- PHN. 7677

19.8.1975

105 d^er Basis eines als Stromverstärker geschalteten Transistors 107 zugeführt, dessen Emitter an der Basis eines Transistors 109 liegt. In dien Kollektorkreis des Transistors 107 &st ein Kondensator 111 aufgenommen, an dem eine Gleichspannung erzeugt wird, die ein Mass für den Mittelwert der Gesamtkathodenströme ist.

Die Spannungen an den Kondensatoren 103 und

111 werden in einer Kombinierschaltung 113» die in der einfachsten Form ein Widerstandsnetzwerk sein kann zu einer gewünschten Strahlstromregelspannung bzw. einem gewünschten Strahlstromregelstrom zusammen gestellt.

Aus dem Kollektorkreis des Transistors 109

wird ein Signal erhalten, mit dem eine Messung des Schwarzpegels im Strahlstrom durchgeführt werden kann. Zwischen dem Kollektor des Transistors 109 und der Basis des Transistors 107 gibt es einen Widerstand 115» der einen grossen Wert hat und bei kleinen Strahlstromwerten der Wiedergaberöhre 25 die Verstärkung des Transistors 109 bestimmt.

Die Widerstände'85, 87, 89 können gewünsditenfalls einstellbar gewählt werden um den Einfluss der Unterschiede in den Kennlinien der Bildwiedergaberöhre 25 ausgleichen zu können.

Als Trennschaltungen waren in den gegebenen Ausführungsbeispielen Verstärkerschaltungen wirksam; es ist auch möglich, das Zeitkonstantennetzwerk beispielsweise über einen grossen Widerstand mit der Kathode zu verbinden und eine Gleichspannungsverstärkung eines am Zeitkonstantennetzwerk erzeugten Signals anzuwenden.

609813/0931

Claims

-10- PHN. 7677

19.8.1975

PATENTANSPRÜCHE:

(i/ Fernsehempfänger mit einer Strahlstrombegren-

zungsschaltung, die eine Umsetzerschaltung mit einem Zextkonstantennetzwerk enthält zum Umsetzen des Stromes durch die Kathode einer Bildwiedergaberöhre in ein Strahlstrombegrenzungssignal, wodurch eine Übersteuerung der Bildwiedergaberöhre vermieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zextkonstantennetzwerk über eine Trennschaltung mit der Kathode gekoppelt ist, so dass die Umsetzerschaltung auf den Strom durch die Bildwiedergaberöhre praktisch keinen Einfluss ausüben kann.

2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der genannten Kathode ein Eingang einer Verstärkerschaltung gekoppelt ist, mit deren Ausgang eine Schaltungsanordnung mit dem Zextkonstantennetzwerk zum Erhalten einer Spannung, die ein Mass für den Mittelwert des Kathodenstromes ist, gekoppelt ist.

3. Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wiedergaberöhre eine Anzahl miteinander verbundener Kathoden hat, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kathoden über eine Parallelschaltung, eines ersten Widerstandes und einer Diode in Reihe mit einem zweiten Widerstand mit einer Speisequelle verbunden sind, während mit der Verbindung der Diode mit dem zweiten Widerstand die Umsetzerschaltung verbunden ist und mit der Kathode ein Eingang einer Regelschaltung zur Konstanthaltung eines Bezugspegels im Kathodenstrom. . -

6 098 1370931

PHN. 7677

19.8.1975

h. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, wobei die

Bildwiedergaberöhre eine Anzahl miteinander verbundener Kathoden enthält, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kathoden über einen Widerstand an einer Speisequelle liegen, während mit den Kathoden weiter über eine Kapazität eine Schaltungsanordnung zum Wiederherstellen eines Gleichstromanteils verbunden ist, an welchen Anteil der Eingang der Verstärkerschaltung liegt.

5. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, wobei die Bildwiedergaberöhre eine Anzahl Kathoden hat, dadurch gekennzeichnet, dass jede dieser Kathoden über einen Widerstand mit einem gleichen Eingang einer Stromverstärkerschaltung verbunden ist,während jede der Kathoden über eine Diode mit einem Eingang einer Schwellenschaltung verbunden ist, wobei die Stromverstärkerschaltung eine Schaltungsanordnung enthält zum Erhalten einer Spannung, die ein Mass für den Mittelwert des Gesamtkathodenstromes ist und die Schwellenschaltung eine Schaltungsanordnung zum Erhalten einer Spannung, die ein Mass für Spitzenwerte in jedem der Kathodenströme ist.

6. Fernsehempfänger nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode mindestens über einen Widerstand und eine Diode mit einer Speisespannung verbunden ist, wobei an die Diode der Eingang einer Messanordnung zum Messen des Schwarzpegels im Strahlstrom angeschlossen ist, während der Widerstand und die Diode in die Eingangsschaltung der Umsetzerschaltung aufgenommen sind.

60981 3/0931