DE2558265C2 - Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms einer Katodenstrahlröhre vor Beschädigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Es ist bekannt, daß der Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre gegenüber Elektronen, die auf seine Oberfläche in Form eines Strahls auftreffen, äußerst empfindlich ist und daß die Katodenstrahlröhre der Gefahr ausgesetzt ist, daß der Leuchtstoffüberzug in dem Bereich beschädigt wird, der an den Punkt angrenzt, auf welchem der Elektronenstrahl auf den Überzug auftrifft, wenn dem Elektronenstrahl gestartet wird, an dieser Stelle für eine Zeitspanne in Ruhe zu bleiben, die

ίο in Abhängigkeit von dem Grad der Elektronenempfindlichkeit des Überzuges von 10 bis 100 Mikrosekunden reicht, oder wenn der Strahl den Schirm mit eine? geringen Ablenkgeschwindigkeit überquert. Da die Ursache für einen stationären Strahl oder einen Strahl mit niedriger Ablenkgeschwindigkeit eine Störung der Horizontal- und Vertikaiablenksignale des Strahls ist, sind bereits zahlreiche Schutzschaltungen entwickelt worden, welche die Ablenksignale oder die intensität des Videosignals, oder beides, überwachen und den Elektronenstrahl abschalten, wenn ein Fehler festgestellt wird.

Eine solche Schutzschaltung ist in der US-PS 34 37 872 beschrieben, bei welcher eine Einrichtung zum unabhängigen Überwachen der Geschwindigkeit der Horizontal- und Vertikalablenksignale und eine gesonderte Einrichtung zum Überwachen der Intensität des Videosignals benutzt werden, um unabhängige Fehler dieser drei Parameter festzustellen, so daß irgendein Fehler ausreicht, um das Videosignal von der Katoden strahlröhre zu entfernen. Das hat große Nachteile bei Katodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtungen, bei welchen die Strichschreibmethode zum Anzeigen von alphanumerischen Zeichen benutzt wird, bei welcher jedes Zeichen angezeigt wird, indem Reihen von Strichvekto ren angezeigt werden, die durch Interimswarteperioden bei der Vollendung jedes Vektors getrennt sind, während welchen die Strahlablenksignale stationär sind und dem Strahl gestattet wird, sich zu beruhigen, und durch Perioden, in welchen das Videosignal abgeschaltet ist, während der Strahl zu einer neuen Stelle auf der Oberfläche des Leuchtschirms der Katodenstrahlröhre gebracht wird. Die Interimsperioden, in welchem die Strahlablenksignale stationär sind, würden bei dieser Schutzschaltung als Fehler festgestellt werden, sofern

nicht die Einrichtung, die zum Überwachen der Ablenksignale benutzt wird, so ausgelegt ist, daß sie diese Perioden außer acht läßt, beispielsweise durch Verzögern der Feststellung des Vorhandenseins der Ablenksignale. Der Wert der Zeitverzögerung muß grö ßer sein als der, der sich im schlimmsten Fall durch die Aufsummierung aller aufeinanderfolgenden Zeitperioden ergibt, in welchen die Ablenksignale im normalen Betrieb stationäre sein können. In einem Strichschreibanzeigesystem müßte die Zeitverzögerung deshalb die Strahlablenkzeit, in welcher der Strahl seine Winkellage ändert, die Einspielzeit, die nach dem Verlagern des Strahls an eine neue Stelle erforderlich ist, und die Zeitspanne berücksichtigen, die für Schreibperioden an dem Ende eines Textsatzes erforderlich ist: diese Gesamtzeit liegt üblicherweise in der Größenordnung von 50 Mikrosekunden, was das Zeitminimum von zehn Mikrosekunden weit überschreitet, das toleriert werden kann, bevor eine Beschädigung in hochempfindlichen Leuchtstoffüberzügen auftritt. Diese Schutzschaltung wäre deshalb nicht geeignet, einen hochempfindlichen Leuchtstoffüberzug in einem Strichschrcibvektoranzeigesystem zu schützen.

Eine in der US-PS 38 11 068 beschriebene Schutz-

schaltungsanordnung weiche das Vorhandensein von Ablenksignalen überwacht, ist mit logischen Schaltungen ausgeführt, die vor allem das Vorhandensein eines Ablenkspannungssignals mit einem gleichzeitigen Vorhandensein eines Heiltastsignals (das Vorhandensein eines Helltastsignals gestattet, das Videosignal auf dem Schirm einer Katodenstrahlröhre anzuzeigen) vergleichen, und der Ausfall des Ablenksignals während der Periode, in welcher ein Helltastsignal vorhanden ist, wird benutzt, am eine bistabile Halteschaltung zu triggern, deren Ausgangssignal durch eine Dunkeltastschaltung empfangen wird. Diese Methode beseitigt zwar die Notwendigkeit der ausgedehnten analogen Zeitkonstante, wie sie oben beschrieben worden ist, ein Ausfall kann jedoch nicht in einer geringeren Zeit festgestellt werden als der, die einer Ablenkperiode äquivalent ist, welche, da sie von der Frequenz der Anzeige abhängig ist, langwierig und deshalb unzureichend sein kann, um den Schutz innerhalb der Minimumzeit von zehn Mikrosekunden sicherzustellen.

Die US-PS 38 10 024 beschreibt eine weitere Schutzschaltung, bei welcher logische Schaltungen verwendet werden, die wieder das Vorhandensein von Ablenksignalen mit dem gleichzeitigen Nichtvorhandensein eines Dunkeltastsignals (Helltastsignals) vergleichen, um Fehler der Ablenkschaltung festzustellen. Diese bekannte Schutzschaltung ist in der Lage, Fehler festzustellen und das Videosignal innerhalb einer Zeitspanne wegzunehmen, die der Hälfte der Ablenkperiode äquivalent ist, statt der vollen Ablenkperiode bei der vorgenannten bekannten Schutzschaltungsanordnung. Das ergibt aber trotzdem noch eine Abhängigkeit von der Frequenz der Ablenksignale, und die Fehlerfeststellung kann eine ausgedehnte Zeitspanne lang nicht stattfinden.

Es kann also festgestellt werden, daß die oben angegebenen bekannten Schutzschaitungen nicht geeignet sind, hochempfindliche Leuchtstoff überzüge, wie sie beispielsweise in Strichschreib-Vektoranzeigesystemen benutzt werden, ausreichendvor dem Durchbrennen zu schützen.

Die US-PS 37 14 502 beschreibt eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, bei der bei Ausfall der Strahlablenkung der Katodenstrahl mit vorgegebener Zeitkonstante, die kurz sein kann, dunkel getastet wird, wobei die Zeit bis zur Austastung des Strahls durch die Wahl der Zeitkonstanten aus Schaltungselementen einstellbar ist. In der bekannten Schaltungsanordnung wird bei gleichzeitigem Vorhandensein des Videosignals und des Freigabesignals beim Ausfallen des Freigabesignals nach kurzer Zeit auch das Auftastsignal der Detektorschaltung abgeschaltet. Wenn bei der bekannten Schaltung das Videosignal einsetzt, kann es nicht weitergeleitet werden, auch nicht sehr kurzzeitig, wenn das Freigabesignal aus der Freigabeschaltung nicht vorhanden ist. Das ist bei der Darstellung von Symbolen nachteilig. Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird der Strahl erst dann hell getastet, wenn außer dem Videosignal auch die Ablenkströme bzw. -spannungen vorhanden sind und deren Vorhandensein durch die Schaltungsanordnung festgestellt ist, was wegen der Gatterlaufzeiten zu einer gewissen Verzögerung führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art so auszubilden, daß sie eine kürzere Ansprechzeit aufweist, ohne daß sich hochfrequentes Rauschen bemerkbar macht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird das Auftastsignal an den Videoverstärker nicht nur dann abgegeben, wenn das Videosignal und das Freigabesignal aus der Freigabeschaltung vorhanden sind, sondern auch dann, wenn das Videosignal allein vorhanden ist. Die gewünschte kürzere Ansprechzeit ergibt

ίο sich dadurch, daß erfindungsgemäß der Strahl bereits am Beginn des Helltastsignals (an der Vorderflanke des Videosignals) hellgesteuert wird, ohne daß sich hochfrequentes Rauschen bemerkbar macht. Das Videosignal kann auch Werte annehmen, die den Strahl unterdrükken. In diesen Fällen ist es nicht notwendig, durch Abschalten des Auftastsignals den Strahl abzuschalten, weil er bereits abgeschaltet ist. Setzt dann das Videosignal wieder ein und verlangt einen Elektronenstrahl in der Katodenstrahlröhre, wird das Auftastsignal bei Fehlen des Frcigabesignals aus der Freigabeschaltung innerhalb eines vorgegebenen Zeitabst.vuitts abgeschaltet, dessen Dauer so gewählt ist, daß de: unabgeienkie Strahl der Katodenstrahlröhre den Leuchtschirm bei fehlendem Freigabesignal nicht beschädigen kann. Bei der Darstellung von Symbolen, bei der über dem größten Te*? des Leuchtschirms der Strahl dunkel getastet ist, ist es wichtig, daß das Auftastsignal für den Videoverstärker nicht erst erzeugt werden muß, wenn das Videosignal zum Darstellen eines Symbols wieder einsetzt, weil dies zu einer verzögerten Weiterleitung des Videosignals zum Steuergitter der Katodenstrahlröhre führen würde, wodurch die Vorderflanke des Videosignals nicht dargestellt werden könnte. Außerdem ist es wichtig, wie dargelegt, daß in dem Fall des Einsetzens des Videosignals zur Darstellung eines Symbols bei fehlendem Freigabesignal das Weiterleiten des Videosignals zu dem Steuergitter innerhalb einer für die Beschädigung des Leuchtschinns nicht ausreichenden Zeit verhindert wird. Im Gegensatz zur Erfindung kann bei der gattungsgemäßen bekannten Schaltungsanordnung das Videosignal, wenn es einsetzt, nicht weitergeleitet werden, auch nicht sehr kurzzeitig, sofem nicht das Freigabesignal aus der Freigabeschaltung vorhanden ist, was für die Darstellung von Symbolen nachteilig

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 1 und 2 merkt sich die Detektorschaltung

so einen festgestellten Ausfall der Ablenksignale und verhindert, daß weitere Videosignale zu der Katodenstrahlröhre durchgelassen werden, bis der Ablenkfeb'er beseitigt ist. Mit der Wiederherstellung eines normalen AbLnksignals wird die Detektorschaltung automatisch rückgesetzt, und sie erzeugt ein Auftastsignal, welches die Anzeige von anschließenden Videosignalen gestattet. Vor der Wegnahme des Auftastsignals erzeugt die Detektorschaltung eine Zeitverzögerung, um sicherzustellen, daß die Abwesenheit eines geeigneten Ablenksignals das Ergebnis eines Fehlers in den Abienkschaltungen und nicht das Ergebnis von Verzögerungen bei der Ablenkungsfeststellung ist, wodurch die Vorderflankenanzeige von sämtlichen Strichvektoren in einem Strichschreibsystem ermöglicht wird. Die maximale Dauer der Zeitverzögerung ist kleiner als zehn Mikrosekunden (d. h. kleiner als die zum Beschädigen des Leuchtschirms durch den Elektronenstrahl benötigte Mindestzeit), aber lang genug, um eine Tiefpaßfilterung

der festgestellten Ablenksignale zusätzlich zu den Verzögerungen zu ermöglichen, die durch normale Unterbrechungen erzeugt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, wie sie in Verbindung mit einem typischen Anzeigesystem benutzt wird,

Fig. 2 ein Teilblockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Teils der Schaltungsanordnung nach der Erfindung und

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung des Schirms einer Katodenstrahlröhre, welche die Anzeige eines Zeichens durch die Strichschreibmethode zeigt.

Bei der bekannten Strichschreibmethode zum Anzeigen von alphanumerischen Zeichen auf dem Schirm einer Katodenstrahlröhre wird eine Reihe von Strichvektoren, die durch Interimswarteperioden verbunden sind, benutzt, um jedes alphanumerische Zeichen zu erzeugen. Der Strichvektor und die Warteperiode werden durch einen Symbolgenerator erzeugt, welcher die Zeitspanne steuert, in welcher die Video-, Horizontalablenk- und Vertikalablenksignale der Katodenstrahlröhre zugeführt werden.

Zunächst wird auf Fig. 3 Bezug genommen, welche in vereinfachter Form den Leuchtschirm 46 mit dem Leuchtstoff 4 einer Katodenstrahlröhre zeigt, auf welcher das Zeichen »A« angezeigt wird. Bei der Initialisierung der Zeichenanzeige wird die Vorderflanke 8 eines Strichvektors 10 angezeigt und die kombinierten Horizontal- und Vertikalablenkungen veranlassen den Strichvektor 10, einen Weg zu einem Punkt 12 zurückzulegen, wo das Videosignal weggenommen wird und die Ablenksignale konstantgehalten werden, was dem Strahl gestattet, in Ruhe zu bleiben, während er sich einspielt. An dem Ende der vorbestimmten Einspielzeit schaltet der Symbolgenerator das Videosignal wieder ein, und Ablenksignale veranlassen einen Strich vektor 14, einen Weg von dem Punkt 12 zu einem Punkt 16 zurückzulegen, wo das Videosignal wieder abgeschaltet und der Strahl in Ruhe gehalten wird, was ihm eine zweite Einspielzeit gewährt. Nach der zweiten Einspielzeit erzeugt der Symbolgenerator die Ablenksignale, aber kein Videosignal, was gestattet, den Strahl von dem Punkt 16 zu einem Punkt 18 zu verlagern, wo die Ablenksignale während einer dritten Einspielzeit abgeschaltet werden, woran anschließend sowohl Video- als auch Ablenksig.iale wieder eingeschaltet werden und ein Strichvektor 20 angezeigt wird, wenn er einen Weg von dem Punkt 18 zu einem Punkt 22 zurücklegt. An dem Punkt 22 wird dem Strahl wieder gestattet, sich einzuspielen, während sowohl die Videosignale als auch die Ablenksignale abgeschaltet sind, woran anschließend die Ablenksignale allein erzeugt werden und der Strahl zu dem Anfangspunkt eines anschließenden Zeichens verlagert wird, wo ein ähnliches Verfahren, wie vorstehend beschrieben, für das zweite Zeichen wiederholt wird.

In schnellen Strichschreibeanzeigesystemen ist der Leuchtstoffüberzug 4 für die auftreffenden Elektronen äußerst empfindlich, um eine ausreichende Intensität der angezeigten Zeichen sicherzustellen. Deshalb führt ein Fehler der Horizontal- oder Vertikaiablenksignale, der dem Elektronenstrahl erlaubt, für eine Zeitspanne von mehr als etwa 10 Mikrosekunden an einem Punkt zu verharren, zu einer Beschädigung des Leuchtstoffes in dem Bereich, der an den Punkt angrenzt, an welchem die Elektronen auf den Überzug 4 auftreffen. Kino Leuchtschirmschutzschaltungsanordnung, welche benutzt wird, um eine solche Beschädigung in einer Strichs Schreibanzeigeeinrichtung oder ähnlichen Anzeigeeinrichtungen zu verhindern, muß folgende Eigenschaften haben: das Videosignal muß in einer kürzeren Zeit abgeschaltet werden als der, die zur Leuchtstoffbeschüdigung erforderlich ist, wenn in dem Ablenksignal ein ig Fehler aufgetreten ist; sie muß zwischen einem tatsächlichen Fehler der Ablenksignale und den konstanten Ablenksignalen unterscheiden, die während einer der Einspielperioden angelegt sind; und sie muß eine kurze Ansprechzeit gestatten, um die Vorderflankenanzeige sämtlicher Strichvektoren sicherzustellen, sie darf aber kein hochfrequentes Ablenksignalrauschen gestatten, das eine Falschanzeige von Ablenksignalen verursacht, nie. .Sc-h->!t^ling^sanordnung. die im folgenden beschrieben ist, weist alle diese Eigenschaften auf.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms einer Katodenstrahlröhre vor Beschädigung, in welcher ein Symbolgenerator 30 folgende Ausgangssignale erzeugt: ein Videosignal auf einer Leitung 32, welches an einen getasteten Videoverstärker 34 angelegt wird; ein Horizontalablenksignal auf einer Leitung 36, welches an einen Horizontalverstärker 38 angelegt wird; und ein Vertikalablenksignal auf einer Leitung 40, welches an einen Vertikalverstärker 42 angelegt wird. Der Video-

jo verstärker 34 gibt ein Signal an «ine Leitung 44 ab zum Steuern der Anzeige des Videosignals auf dem Leuchtschirm 46 der Katodenstrahlröhre 48 durch Steuern der Vorspannung an dem Steuergitter 50 der Katodenstrahlröhre (was eine der vielen bekannten Methoden zur Steuerung des Videosignals einer Katodenstrahlröhre darstellt). Der Horizontalverstärker 38 gibt ein Stromsignal an eine Leitung 52 ab, welches durch eine Horizontalablenkspule 54 und einen Widerstand 56 zur Masse fließt und ein Spannungssignal auf einer Leitung 58 erzeugt, dessen Größe zu dem Strom in der Horizontalablenkspule proportional ist. Das Signal hat die Form eines Spannungssägezahnsignals über der Zeit, welches durch die Kombination eines Kondensators 60 und eines Widerstandes 62 differenziert wird, um ein Gleichstromsignal auf einer Leitung 64 zu erzeugen, welches zu der Geschwindigkeit, mit welcher sich das Horizontalablenksignal zeitlich ändert, und deshalb zu der Geschwindigkeit des Ablenksignals proportional ist. In ähnlicher Weise erzeugt der Vertikalverstärker 42 einen Strom auf einer Leitung 66, welcher du.ch eine Vertikalablenkspule 68 und einen Widerstand 70 zur Masse fließt und ein ähnliches Sägezahnsignal auf einer Leitung 72 erzeugt, welches durch die Kombination eines Kondensators 74 und eines Widerstandes 76 diffe renziert wird, um ein Gleichstromsignal auf einer Lei tung 78 zu erzeugen, welches zu der Geschwindigkeit der Änderung der Vertikalablenkspannung mit der Zeit direkt proportional ist. Das Signal auf der Leitung 64 wird durch ein Tiefpaßfilter 80 gefiltert, welches jegli ches Hochfrequenzrauschen eliminiert, das in der Hori zontalablenkung vorhanden ist, und das auf einer Leitung 82 erscheinende Signal ist ein gefiltertes Gleichstromsignal, welches zu der Geschwindigkeit der Horizontalablenkung proportional ist und entweder positiv oder negativ sein kann, entsprechend den Horizontalablenkungen in der positiven und negativen Richtung. Das Signal auf der Leitung 82 wird durch eine Verglcichseinrichtung empfangen, bei welcher es sich hier um einen

Komparator 84 handelt. Der Komparator 84 arbeitet als Fcnstcrkompiirator, welcher die Größe des Signals auf der Leitung 82 mit vorbestimmten positiven und negativen Schwellenwerten vergleicht, welche die Minimalgeschwindigkeit einer normalen Ablenkung festlegen, wobei der positive Schwellenwert von einer positiven Spannungsquelle 86 geliefert wird, die über einen Wid »-stand 88 und eine Leitung 90 mit dem Komparator 84 verbunden ist, und wobei der negative Schwellenwert von einer Referenzspannungsquelle 92 geliefert wird, die über einen Widerstand 94 und fine Leitung 96 mit dem Komparator 84 verbunden ist. Ein Signal auf der Leitung 82, dessen Größe oberhalb der des Schwellenwertes liegt, bewirkt, daß der Komparator 84 auf einer Leitung 98 ein digitales W-Signal erzeugt, welches durch eine ODER-Schaltung 100 empfangen wird. Das Glcichstromsignal auf der Leitung 78, welches zu der Vertikahiblcnkgeschwindigkeit proportional ist, wird in identischer Weise verarbeitet, durch ein Tiefpaßfilter 102 gefiltert und über eine Leitung 104 einem Doppel-Komparator 106 zugeführt, welcher ebenfalls den negativen Referenzschwellenwert aus der Quelle 92 empfängt, die über einen Widerstand 108 und eine Leitung 110 angeschlossen ist, und den positiven Referenzschwellenwert aus der Quelle 86, die über einen Widerstand 112 und eine Leitung 114 angeschlossen ist. Wenn die Größe des Signals auf der Leitung 104 die Größe entweder des positiven oder des negativen Schwellenwertes überschreitet, gibt der Komparator 106 ein digitales //-Signal über eine Leitung 116 an die ODER-Schaltung 100 ab. Wenn eine Horizontal- oder Vertikalablenkung nicht erzeugt wird oder wenn die Geschwindigkeit dieser Ablenkungen unterhalb der der Minimalschwellenwerte ist, wird auf den Leitungen 98 bzw. 116 ein digitales L-Signal erzeugt. Ein digitales //-Signal entweder auf der Leitung 98 oder auf der Leitung 116 veranlaßt die ODER-Schaltung 100, auf einer Leitung 118 ein Freigabesignal (ein digitales //-Signal) zu erzeugen, welches das Vorhandensein entweder eines oder beider Horizontal- und Vertikalablenksignale anzeigt. Das Videosignal auf der Leitung 32, das durch den getasteten Videoverstärker 34 empfangen wird, wird außerdem durch einen Spannungsspegelumsetzer 120 empfangen, welcher das Analogsignal in ein digitalkompatibles Signal auf einer Leitung 122 umsetzt und einen digitalen //-Pegel anzeigt, wenn das Videosignal auf der Leitung 32 erscheint, aber einen digitalen L-Pegel zu allen anderen Zeiten. Das Signal auf der Leitung 122 wird einer Detektorschaltung 124 zugeführt, in welcher es über einen Widerstand 126 an die Basis eines NPN-Transistors 130 angelegt wird. Der Kollektor des Transistors 130 ist durch eine Leitung 138 mit der nicht mit Masse verbundenen Seite eines Kondensators 134 und mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 136 verbunden. Der Emitter des Transistors 130 ist über einen Widerstand 140 mit einer positiven Referenzspannungsquelle 142 und mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 144 verbunden, dessen Emitter mit Masse und dessen Basis über einen Widerstand 150 mit der Leitung 118 verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 136 ist über einen Widerstandl52 mit einer positiven Referenzspannungsquelle 153 verbunden, während sein Ausgangssignal über eine Leitung 154 dem Auftastsignaleingang des getasteten Videoverstärkers 34 zugeführt wird.

Im Betrieb verursacht die Initialisierung der Strichvektoranzeige das gleichzeitige Erscheinen eines Videosignals auf der Leitung 32 und von Horizontal- und/oder Vertikalablenksignalen auf den Leitungen 36, 40. Das Auftastsignal auf der Leitung 154 ist normalerweise positiv und tastet den Videoverstärker 34 auf, so daß das Erscheinen des Videosignals auf der Leitung 32 zu einem positiven Analogsignal auf der Leitung 44 führt, welches das Steuergitter 50 der Katodenstrahlröhre 48 vorspannt, und dem Elektronenstrahl gestattet, auf den Leuchtschirm 46 aufzutreffen, was in Verbindung mit dem gleichzeitigen Erscheinen von Ablenksignalen der Katodenstrahlröhre 48 auf den Leitungen 52, 66 die Anzeige der Vorderflanke des Strichvektors ermöglicht. Das Videosignal auf der Leitung 32 ist ein Signal mit dem Digitalwert 1, mit einer typischen Amplitude von +4 V auf der Leitung 122, welches der Basis des Transistors 130 zugeführt wird. Das Erscheinen des Freigabesignals auf der Leitung 118 wird verzögert, und zwar aufgrund der Zeitkonstanten, die dem Differenzieren und Filtern der Ablenksignale zugeordnet sind, was bewirkt, daß der Transistor 144 abgeschaltet wird und daß außerdem die positive Referenzspannung 142 an den Emitter des Transistors 130 über den Widerstand 140 angelegt wird. Die positive Referenzspannung 142 hat eine typische Amplitude von +5 V Gleichspannung und sperrt in Verbindung mit der Spannung von +4 V, die auf der Leitung 122 erscheint, die Basisemitterstrecke des Transistors 130 in Sperrichtung vor, wodurch ein Stromfluß über diese Strecke verhindert wird. Das hat zur Folge, daß der Transistor 130 in einer Konfiguration mit offenen Emitter arbeitet, wodurch die Basiskollektorstrecke als eine einfache Diode arbeitet, wobei die Basis des Transistors die Anode der Diode bildet, während der Kollektor des Transistors die Katode der Diode bildet. Das +4 V-Signal auf der Leitung 122 verursacht einen Stromfluß durch den Widerstand 126, die Basiskollektorstrecke des Transistors 130 und den Kondensator 134 (aufgrund der hohen Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers 136 ist der in den invertierenden Eingang fließende Strom vernachlässigbar), was bewirkt, daß die Spannung an dem Kondensator 134 diesen exponentiell mit einer Aufladungszeitkonstante auflädt, die ungefähr gleich dem Produkt der Werte des Widerstands 126 und des Kondensators 134 ist (die Impedanz der in Durchlaßrichtung vorgespannten Basiskollektorstrecke ist im Vergleich zu dem Wert des Widerstandes 126 vernachlässigbar und kann außer acht gelassen werden). Die Größe der positiven Referenzspannung 153 ist gleich der Größe der Spannung, die an dem Kondensator 134 an dem Ende einer Aufladungszeitkonstante erscheint, was zur Folge hat, daß der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 136 für eine Zeitspanne positiver als der invertierende Eingang bleibt, die gleich einer Aufladiuigszeitkonstante ist, was dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers 136 auf der Leitung 154 gestattet, positiv zu bleiben und den getasteten Videoverstärker 34 zu veranlassen, aufgetastet zu bleiben. Wenn innerhalb einer Zeitkonstante ein digitales //-Signal mit einer typischen Amplitude von +4 V auf der Leitung IIS erscheint, wird der Transistor 144 eingeschaltet und der Emitter des Transistors 130 wird an Masse gelegt. Wenn die Spannung von +4 V auf der Leitung 122 vorhanden ist und wenn der Emitter an Masse liegt, ist die Basisemitterstrecke des Transistors 130 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß ein Strom über diese Strecke fließen und der Transistor in normaler Weise eingeschaltet werden kann, wodurch der Kondensator 134 auf einen Wert entladen wird, der der Summe der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannungen der Transisto-

ren 130, 144 gleichwertig ist. Bei der Entladung des Kondensators 134 vor dem Ende der Aufladungszeitkonstante kann der Operationsverstärker 136 seinen Zustand nicht ändern, und sein Ausgangssignal auf der Leitung 154 bleibt positiv, was dem getasteten Videoverstärker 34 ermöglicht, durchgesteuert zu bleiben, und das Anzeigen des vollständigen Strichvektors gestattet. Wenn aufgrund eines Ausfalls der Ablenksignale das Freigabesignal auf der Leitung 118 nicht innerhalb einer Aufladungszeitkonstante erscheint, schaltet der Operationsverstärker 136 das Auftastsignal ab: der Transistor 144 bleibt gesperrt und der Kondensator 134 fährt fort, sich auf seinen positiven Beharrungswert aufzuladen, der ungefähr gleich dem der Spannung auf der Leitung 122 ist, was zur Folge hat, daß der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 136 positiver ist als der nichtinvertierende Eingang, so daß das Signal auf seiner Ausgangsleitung 154 auf eine negative Spannung umschaltet. Diese sperrt den Auftaslsignaleingang des getasteten Videoverstärkers 34, wodurch dieser abgeschaltet und das Erscheinen weiterer Videosignale auf der Leitung 44 verhindert wird. Anschließend hält der Operationsverstärker 136 seine negative Ausgangsspannung auf der Leitung 154 aufrecht, welche jegliche weiteren Videoanzeigen durch die Katodenstrahlröhre 48 verhindert. In dem Fall eines Abienksignalausfalls wird deshalb ein Videosignal für eine Zeitspanne angezeigt, die ungefähr gleich der Aufladungszeitkonstante des Kondensators 134 ist, die auf einen Wert begrenzt ist, der kleiner ist als die Minimalzeit, welche für eine Beschädigung des Leuchtschirms 46 erforderlich ist. Es sei außerdem beachtet, daß jegliche folgenden Videosignale, die auf der Leitung 32 erscheinen und nicht von Signalen mit geeigneter Geschwindigkeit auf den Leitungen 36, 40 begleitet sind, keine, auch keine vorübergehenden, Videoanzeigen hervorrufen können, und zwar aufgrund des ständig negativen Signals auf der Leitung 154, welches den getasteten Videoverstärker 34 abgeschaltet hält. Auf diese Weise erinnert sich die Schaltungsanordnung vorhergehender Ausfälle und begrenzt jedes potentiell destruktive Videosignal auf eine Anzeigezeit, die einer Aufladungszeitkonstante gleichwertig ist. Da diese Zeitkonstante das Produkt der Werte des Widerstands 126 und des Kondensators 134 ist, werden die Werte dieser Bauelemente so gewählt, daß sichergestellt ist, daß die Zeitkonstante der Aufladeschaltung 126, 130 zusammen mit ihren zugeordneten Toleranzen viel kleiner ist als die Minimalzeit von etwa zehn Mikrosekunden, die ein Videosignal benötigt, um eine Beschädigung des Leuchtschirms 46 hervorzurufen, wobei der Wert der Zeitkonstante typisch in einem Bereich von zwei bis vier Mikrosekunden liegt.

Da der Symbolgenerator 30 das Auftreten eines Ausfalls der Ablenksignale bei der Erzeugung nur eines Strichvektors verursachen kann, kann für einen anschließenden Vektor ein normaler Betrieb gegeben sein. Die Initialisierung des anschließenden normalen Strichvektors im Anschluß an einen zuvor festgestellten Fehler führt zu dem gleichzeitigen Erscheinen eines Videosignals auf der Leitung 32, eines +4 V-Signals auf der Leitung 122 und der geeigneten Ablenksignale auf den Leitungen 36,40. Die positive Beharrungszustandsladung auf dem Kondensator 134 bewirkt, daß das Signal auf der Leitung 154 auf einem negativen Wen bleibt und den Videoverstärker 34 sperrt, was ein Null-Videosignal auf der Leitung 44 ergibt, während geeignete Ablenksignalc der Katodenstrahlröhre 48 auf den Leitungen 52, *6 zugeführt werden. Das führt zu dom Verlust der Vorderflankenanzeige des Strichvektors. Nach dem Erscheinen des verzögerten digitalen H-Signals auf der Leitung 118 wird jedoch der Kondensa-

tor 134 entladen, wie oben beschrieben, was dem Signal auf der Leitung 154 gestattet, positiv zu werden, wodurch der getastete Videoverstärker 34 aufgetastet und das Anzeigen des übrigen Teils des Videosignals gestattet wird. Der Verlust der Vorderflankenanzeige

ίο tritt nur bei denjenigen Strichvektoren auf, die einem

festgestellten Ausfall unmittelbar folgen, während die

Vorderflanke aller anschließenden normalen Vektoren angezeigt wird.

Die Funktion der Detektorschaltung 124 kann auch unter Benutzung einer Digitalschaltung verwirklicht werden, die als Detektorschaltung 124α in Fig. 2 dargestellt ist. Gemäß Fig. 2 ist die Leitung 122, welche die diskreten Videosignale führt, mit einem wiedertriggerbaren monusia'uiicn Multivibrator 160 verbunden, wü!- eher ein diskretes Signal mit dem Digitalwert 1 auf einer Leitung 162 erzeugt, das um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert ist, die ungefähr gleich der Aufludungszeitkonstante der Detektorschaltung 124 von Fig. 1 ist. Das verzögerte Signal auf der Leitung 162

wird an den Takteingang L eines bistabilen elektronischen Schalters 164 angelegt, welcher an seinem Zustandssteuereingang D das diskrete Signal auf der Leitung 118 empfängt, welches das Vorhandensein einer normalen Ablenkung durch die Anzeige eines Signals mit dem Digitalwert 1 angibt. Der elektronische Schalter 164 ist normalerweise in dem gesetzten Zustand, in welchem er über seinen ß-Ausgang ein Signal mit dem Digitalwert 1 an die Leitung 154 abgibt. Wenn das verzögerte Signal mit dem Digitalwcrt 1 auf

der Leitung 118 an dem D-Eingang des elektronischen Schalters 164 zur Zeit des Übergangs des verzögerten Signals auf der Leitung 162 vorhanden ist, so bleibt das direkte Ausgangssignal des elektronischen Schalters auf der Leitung 154 auf dem Digitalwert 1. Das Nichtvor-

handensein eines Signals mit dem Digitalwert 1 auf der Leitung 118 bei dem Übergang des Signals auf der Leitung 162 gestattet dem Signal auf der Leitung 162, den elektronischen Schalter 164 rückzusetzen, was zur Folge hat, daß das Signal an seinem ß-Ausgang auf der

Leitung 154 auf den Digitalwert 0 übergeht, wodurch der getastete Videoverstärker 34 auf oben beschriebene Weise gesperrt wird.

Die bevorzugte Ausführungsform der Schaltungsanordnung ist zwar in bezug auf eine Strichschreib-Katodenstrahlröhrenanzeige von alphanumerischen Zeichen beschrieben worden, sie kann jedoch in gleicher Weise bei Fernsehanzeigeeinrichtungen und bei jeder Katodenstrahlröhrenanzeige benutzt werden, bei welcher es für erforderlich gehalten wird, den Leuchtstoffüberzug vor dem Durchbrennen zu schützen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Schutz des Leuchtschirms einer Katodenstrahlröhre vor Beschädigung, auf dem mittels Video-, Horizontalablenk- und Vertikalablenkeingangssignalen aus einer Video-, einer Horizontalablenk- bzw. einer Vertikalablenksignalquelle ein optisches Bild erzeugt wird, mit einem getasteten Videoverstärker, der an den Ausgang der Videosignalquelle angeschlossen ist und durch ein Auftastsignal an seinem Auftastsignaleingang betätigbar ist, mit einer mit der Horizontal- und der Vertikalablenksignaiquelle verbundenen Freigabeschaltung zum Erzeugen eines Freigabesignals wenigstens dann, wenn die Änderungsgeschwindigkeit eines der Ablenksignale eine bestimmte Größe überschreitet, und mit einer Detektorschaltung, deren Eingänge mit der Videosignalquelle bzw. der FreigabescSaltung verbunden sind und deren Ausgang mit dem Auftastsignaleingang des Videoverstärkers verbunden ist und die ein Auftastsignal bei gleichzeitigem Vorhandensein von Videosignalen und dem Freigabesigna) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (124; 124a) das Auftastsignal auch- bei nichtvorhandenen Videosignalen abgibt und bei Einsetzen des Videosignals, aber Fehlen des Freigabesignals, das Auftastsignal erst innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts abschaltet, dessen Dauer kleiner als die Zeit ist, in der infolge eines nichtabgelenkten Videosignals der Leuchtschirm (46 jei nicht vorhandenem Freigabesignal beschädigt würde.

2. Schaltungsanordnung nac'i Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (124) einen Operationsverstärker (136) mit einem vorgespannten nichtinvertierenden Eingang und mit einem invertierenden, mit einem Kondensator (134) verbundenen Eingang (138), eine mit der Videosignalquelle (30) verbundene Schaltung (126, 130) zum Aufladen des Kondensators (134) auf eine Spannung, die größer ist als die Spannung an dem nichtinvertierenden Eingang, auf das Vorhandensein der Videosignale in Abwesenheit des Freigabesignals hin, und eine auf das Freigabesignal ansprechende Einrichtung (144) zum Entladen des Kondensators (134) enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (124a) einen bistabilen elektronischen Schalter (164) mit einem Takteingang und einem Pegelsetzeingang, an den das Freigabesignal angelegt wird, und eine mit der Videosignalquelle (30) verbundene Schaltung (160) aufweist, welche an den Takteingang ein Übergangssignal abgibt, das gegenüber dem Erscheinen von Videosignalen an der Videosignalquelle (30) verzögert ist, so daß der elektronische Schalter (164) im Setzzustand das Auftastsignal liefert, wobei das Übergangssignal den elektronischen Schalter (164) gleichzeitig mit dem Freigabesignal setzt und sonst riicksetzt.