DE2737551A1

DE2737551A1 - Helligkeitssteuerschaltung

Info

Publication number: DE2737551A1
Application number: DE19772737551
Authority: DE
Inventors: Marvin Neil Norman
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-08-19
Filing date: 1977-08-19
Publication date: 1978-02-23
Also published as: GB1586092A; CA1093206A; AU2788177A; DE2737551C3; DE2737551B2; FI772430A; ES461740A1; FR2362540A1; AU513605B2; US4044375A; JPS5324725A

Description

Helligkeitssteuerschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Helligkeitssteuerschaltung für Videosignalverarbeitungssysteme und betrifft insbesondere Schaltungen, die mit getasteten Klemmschaltungen für die Videosignalverarbeitung eines Fernsehempfängers zusammenarbeiten.

Wegen der Eigenschaften eines Bildsignalgemisches, bei dem ein Bezugsschwarzpegel periodisch erscheint, werden häufig in Fernsehempfängern sogenannte getastete Klemmschaltungen verwendet, die während dem Bezugspegel zugeordneten Intervallen leiten und dabei einen Koppelkor.densator so aufladen, daß in einem über dem Kondensator gekoppelten Signal eine Bezugsgleichspannungskomponente wiederhergestellt oder erzeugt wird. Solche getasteten Klemmschaltungen sind beispielsweise in den US-PSen 3 763 und 3 927 255 beschrieben. Eine getastete Klemmschaltung kann auch in einer Bildröhrentreiberstufe zur Stabilisierung des Arbeitspunktes oder Festlegung eines Austastsperrpegels für die

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Treiberstufe verwendet werden, wie dies in den US-PSen 3 97O und 3 959 811 beschrieben ist.

Die Erfindung betrifft nun eine Helligkeitssteuerschaltung, welche sich für Videosignalverarbeitungssysteme der in dem US-Patent 3 970 895 beschriebenen Art eignet.

Beim Entwurf einer Helligkeitssteuerschaltung für einen Fernsehempfänger sollte man für einen genauen und reproduzierbaren Steuerbereich sorgen. Wenn eine Anzahl von Schaltungselementen und Spannungsquellen mit einer Bildwiedergabeeinrichtung gleichspannungsgekoppelt sind, muß man die Wertetoleranzen der Schaltungselemente und Spannungsquellen bei der Festlegung des Arbeitsbereiches der Helligkeitssteuerung in Betracht ziehen. Man koppelt daher üblicherweise Helligkeitsregler über eine relativ große Spannungsquelle, benutzt jedoch im Betrieb bei einem bestimmten Empfänger nur einen kleinen Regelbereich. Die Empfindlichkeit solcher Regelungen sind typischerweise wegen des kleinen tatsächlichen Regelbereiches unerwünschterweise begrenzt, und gleichzeitig sind sie wegen der hohen Durchschlagsspannungsbedingungen (Isolation) unerwünscht teuer.

Die hier zu beschreibende Helligkeitssteuerschaltung zeichnet sich durch einen genauen und vorhersagbaren Betrieb aus, so daß der Helligkeitsregelbereich, welcher durch den vom Betrachter bedienbaren Helligkeitsregler gegeben werden kann, für unterschiedliche Betriebsbedingungen leichter bestimmt werden kann. Die zu beschreibende Schaltung zeichnet sich durch relativ wenige Schaltungstoleranzen aus, welche eine Kompensation erfordern, so daß ein gut reproduzierbarer Bereich der Helligkeitsregelung erreicht wird.

Gemäß der Erfindung weist die Helligkeitssteuerschaltung für ein Farbfernsehsystem einen Verstärker für die Farbsignale auf, ferner einen Verstärker für die Leuchtdichtesignale, welche periodische Austastintervalle und zwischen diesen liegende, die

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Helligkeitsinformation enthaltende Bildsignale hat, sowie eine Farbbildwiedergabeeinrichtung. Eine Tastschaltung liefert während der Austastintervalle periodische Tastsignale. Die Farbsignale werden dem Farbsignalverstärker über ein erstes Netzwerk zugeführt, und die Leuchtdichtesignale werden dem Leuchtdichteverstärker über ein zweites Netzwerk zugeführt. Eine erste Klemmschaltung ist mit der Tastschaltung und dem ersten Koppelnetzwerk gekoppelt und klemmt die Farbsignale unter Steuerung durch die Tastsignale auf eine erste Bezugsspannung. Mit der Tastschaltung und dem zweiten Koppelnetzwerk ist eine zweite Klemmschaltung gekoppelt, welche die Austastintervallteile des Leuchtdichtesignals auf eine zweite Bezugsspannung klemmt, die dem Schwarzwert des wiedergegebenen Bildes entspricht. Die erste und die zweite Bezugsspannung stehen in einer vorbestimmten Beziehung zueinander und hängen von den Tastsignalen ab. Mit der zweiten Klemmschaltung ist ein Helligkeitssteuerelement gekoppelt, mit Hilfe dessen der zweite Bezugsspannungspegel, und damit der Schwarzbezugspegel und die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes, verändert werden kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Farbfernsehempfängers, welcher die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Schaltung gemäß Fig. 1 zur näheren Erläuterung der Erfindung; und

Fig. 3 bis 8 eine Anzahl von Signalformen zum besseren Verständnis der Fig. 1 und 2.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird der Videosignalverarbeitungsschaltung 12 von einer Antenne 10 ein Hochfrequenzsignal zugeführt, welches in einem Zwischenfrequenzverstärker und einem Demodulator, die nicht im einzelnen dargestellt sind, zu einem Bildsignalgemisch aufgearbeitet wird, welches Farb-

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signale, Leuchtdichtesignale und Synchronsignale enthält.

Mit Hilfe einer Frequenzselektionsschaltung 15 wird das Farbsignal einem Farbkanal 14 zugeführt, der eine Farbsignalverarbeitungsschaltung 16 zur Ableitung der R-Y-, B-Y- und G-Y-Farbdifferenzsignale enthält. Diese Farbdifferenzsignale werden entsprechenden Eingängen von Eildröhrentreiberstufen 18a, 18b und 18c eines Bildröhrentreibers 2O zugeführt. Die Treiberstufen 18a, 18b und 18c sind gleich aufgebaut und enthalten jeweils einen Verstärkertransistor 24a, 24b, 24c und einen getasteten Vorspannungstransistor 26a, 26b bzw. 26c, wie dies in der US-PS 3 970 895 erläutert ist. In den Bildröhrentreiberstufen wird das Leuchtdichtesignal Y, welches am Ausgang des Leuchtdichtekanals 1OO entsteht, mit den Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y und G-Y zur Bildung der Farbsignale R, B und G matriziert. Diese drei Farbsignale werden zugehörigen Kathoden einer Bildröhre 38 zugeführt.

Die Videosignalverarbeitungsschaltung 12 ist ferner mit einem Kanal 74 zur Verarbeitung der Synchronsignale des Videosignals gekoppelt. Mittels einer Synchronsignaltrennschaltung 60 werden periodische positive Zeilensynchronimpulse aus dem Videosignal abgeleitet. Diese Synchronimpulse (Fig. 7) entsprechen den Zeilensynchronimpulsen im Videosignal (Fig. 3) und liegen in Phase mit diesen. Sie werden einer Horizontalablenkschaltung 62 zugeführt. Ebenso worden geeignete VertikalSynchronimpulse abgeleitet und einer Vertikalablenkschaltung 76 zugeführt. Von den Ausgängen der Ablenkschaltungen 62 und 76 werden periodische Horizontal- und Vertikalablenksignale den der Bildröhre 38 zugeordneten Ablenkwicklungen zugeführt. Die Horizontalablenkschaltung 62 liefert ferner negativ gerichtete periodische Horizontalrücklaufimpulse (Fig. 5) während der Horizontalsynchron- oder RücklaufintervalIe an eine Hochspannungsschaltung 78, welche hohe Betriebsgleichspannungen für die Anode und die Fokuselektrode der Bildröhre 38 erzeugt.

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Die Horizontalablenkschaltung 62 liefert ferner Horizontalrücklaufimpulse an den Eingang einer Tastschaltung 130, welche periodische Tastimpulse (Fig. 6) während der Horizontalrücklauf-Intervalle entsprechend den Horizontalrücklaufimpulsen und im wesentlichen in Koinzidenz zu diesen erzeugt. Mit Hilfe dieser Tastimpulse werden die Vorspannungstransistoren 26a, 26b und 26c der Bildröhrentreiberstufen 18a, 18b und 18c während der HorizontalrücklaufIntervalle gesteuert, wie es in der US-PS-3 970 895 beschrieben ist.

Das Leuchtdichtesignal wird mit Hilfe einer zugehörigen Verar- ^ beitungsschaltung 44 im Leuchtdichtekanal 1OO verstärkt und weiterverarbeitet, so daß ein Leuchtdichteausgangssignal mit positiv gerichteten Synchronspitzen geliefert wird (Fig. 3). Das Leuchtdichtesignal von der Schaltung 44 enthält periodische Austastimpulse 36 und zwischen diesen befindliche, die Bildinformation enthaltende Signalanteile 308. Die Austastimpulse werden durch einen Impulssockel 310 gebildet, dem Synchronimpulse 312 überlagert sind. Wenn auch im allgemeinen vorausgesetzt wird, daß der Sockelpegel 310 dem Austastwert der Bildröhre entspricht, ist es üblich, diesen Wert als Schwarzwert zu bezeichnen entsprechend einem Schwarzton des von der Bildröhre wiedergegebenen Bildes.

Die in Fig. 3 gezeigte Leuchtdichtekomponente wird von der Leucht dichtesignalverarbeitungsschaltung 44 über einen Koppelkondensator 104 einer getasteten Schwärzwertklemmschaltung 110 zugeführt. Das geklemmte Leuchtdichtesignal wird über einen Widerstand 103 der Basis eines PNP-Leuchtdichtetreibertransistors 105 zugeführt. Von der Synchronsignaltrennschaltung 60 kommende periodische HorizontalSynchronimpulse (Fig. 7) und periodische Tastimpulse (Fig. 6) von der Tastschaltung 130 werden zur Bildung eines Schaltsignals (Fig. 8) zusammengefaßt, welches die Klemmintervalle (Durchlässigkeit) der Klemmschaltung 110 bestimmt. Ein geklemmtes Leuchtdichtesignal, wie es am Verbindungspunkt des Ausgangs der Klemmschaltung 110 mit dem Kondensator 104 erscheint,

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ist in Fig. 4 dargestellt.

Die Horizontalablenkschaltung 62 und die Vertikalablenkschaltung 76 liefern auch periodische Horizontal- und Vertikalaustastimpulse an eine Austastschaltung 160, wo sie in ihrer Amplitude begrenzt und mit dem geklemmten Leuchtdichtesignal zusammengefaßt werden, damit sichergestellt wird, daß die Bildröhre 38 während der Horizontal- und Vertikalrücklaufintervalle auch wirklich gesperrt ist. Dieses kombinierte Signal erscheint an der Basis des Leuchtdichtetreibertransistors 105.

Eine zusätzliche Steuerung der Klemmschaltung 110 erfolgt mit Hilfe einer automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltung 115 und einem Helligkeitseinsteller 112. Letzterer ist von Hand durch den Betrachter betätigbar und erlaubt eine Veränderung des Leitens der Klemmschaltung 110 im Sinne einer Einstellung eines gewünschten Helligkeitswertes des durch die Bildröhre 38 wiedergegebenen Bildes, wie dies noch im Zusammenhang mit Fig. erläutert werden wird. Der Helligkeitsbegrenzer 115 erzeugt eine Spannung zur Steuerung des Leitens der Klemmschaltung 110 im Sinne einer Verringerung des in der Bildröhre 38 fließenden Stromes, wenn der Strahlstrom entsprechend einem höheren Strombedarf aus der Hochspannungsschaltung 78 einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet. Die Betriebsweise des Helligkeitsbegrenzers 115 ist im einzelnen in der US-Patentanmeldung Ser. No. 715 861 gleichen Datums mit der Prioritätsanmeldung der vorliegenden Anmeldung mit dem Titel "Automatic Beam Current Limiter" beschrieben.

Es sei nun auf Fig. 2 übergegangen, in welcher die mit A-H bezeichneten Schaltungspunkte mit den entsprechenden Schaltungspunkten der Fig. 1 übereinstimmen.

Das von der Schaltung 44 kommende Leuchtdichtesignal wird über den Schaltungspunkt A einem Emitterfolger-Trenntransistor 201 zugeführt. Mit Hilfe eines vom Betrachter betätigbaren Kontrasteinstellers 108 läßt sich die Amplitude des dem Transistor 201

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zugeführten Signals verändern. Das Emitterausgangssignal des Transistors 201 gelangt zu einem Vorspannungswiderstand 202 und einem Koppelkondensator 204, welcher mit dem als PNP-Transistor ausgebildeten getasteten Schwarzpegelklemmtransistor 210 zusammenwirkt .

Der Schwarzpegel des über den Kondensator 204 gekoppelten Leuchtdichtesignals wird auf einen den Schwarzwert eines Bildes darstellenden Bezugspegel geklemmt, wenn der Transistor 210 unter Steuerung durch seiner Basis zugeführte periodische Tastimpulse leitend wird. Die Leitungsintervalle des Transistors 210 werden in einem ersten Fall durch erste Tastimpulse (Fig.6) gesteuert, die von einer Tastschaltung 230 kommen. Wie im einzelnen im Zusammenhang mit einer ähnlichen Tastschaltung gemäß der US-PS 3 984 864 beschrieben ist, dient die Tastschaltung \ 230 auch zur Kopplung eines Signales, welches als Zusatzaustastsignal bezeichnet werden kann, über einen Widerstand 244, eine Diode 245 und einen Anschluß F zur Sperrung der Bildröhre 38 während der Horizontalrücklaufabschnitte jedes Vertikalrücklauf-Intervalls.

Die Tastschaltung 230 enthält einen PNP-Transistor 235, dessen Emitter als Ausgang mit den Emittern der getasteten •Vorspannungstransistoren 26a, 26b und 26c des Bildröhrentreibers 20 über den Schaltungspunkt G gekoppelt sind. Die Horizontalrücklauf spannungsschwingung, die von der Horizontalablenkschaltung ~^_ 62 erzeugt wird, wird über einen Schaltungspunkt E, einen Widerstand 232 und einen Widerstand 234 auf die Basis eines Transistors 235 geführt. Negativ gerichtete Amplituden der Horizontalrücklaufimpulse werden mit Hilfe einer Diode 240 begrenzt, damit am Verbindungspunkt der Widerstände 234 und 236 keine übermäßigen negativen Spannungen entstehen. Die amplitudenbegrenzten Rücklaufimpulse werden auf einen positiveren Gleichspannungspegel mit Hilfe eines Netzwerkes verschoben, welches die Widerstände 234 und 236 sowie einen mit einer positiven Betriebsspannungsquelle +22V gekoppelten Widerstand 242 enthält.

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Die ersten Tastimpulse erscheinen am Emitterausgang des Transistors 235 und werden den Treiberstufen 18a, 18b und 18c über den Schaltungspunkt G zugeführt. Die ersten Tastimpulse werden ferner der Basis des Klemmtransistors 210 über eine Gleichspannungsverschiebungsschaltung zugeführt, welche eine positive Spannungsquelle (+22V) und Widerstände 248, 249 und 256 enthält. Der Tastspannungspegel der ersten Tastimpulse entspricht dem minimalen Amplitudenwert der Tastimpulsschwingung V_R gemäß Fig. 6.

Zweite Tastimpulse (Fig. 7) zur Steuerung der Klemmintervalle des Transistors 21O werden von der Synchronsignaltrennschaltung 60 über den Schaltungspunkt B, eine Signaltrenndiode 220 und einen Amplitudenbestimmungswiderstand 224 geliefert. Die ersten und zweiten Tastimpulse werden an der Basis des Transistors 210 zu einem kombinierten Tastsignal (Fig. 8) summiert, dessen Tastspannungspegel den minimalen Amplitudenpegel der kombinierten Tastsignalschwingung entspricht. Die zweiten, positive Synchronisierspitzen aufweisenden Tastimpulse verhindern, daß der Transistor 210 auf den Pegel der Synchronisierspitzen des Leuchtdichtesignals klemmt, deren Amplitude sich verändern kann und die daher den vom Transistor 210 bestimmten Klemmbezugspegel nachteilig beeinflussen können.

Ein am Verbindungspunkt des Kondensators 204 mit dem Emitterausgang des Transistors 21O erscheinendes geklemmtes Leuchtdichtesignal (Fig. 4) wird über den Widerstand 2O3 auf den Basiseingang eines PNP-Leuchtdichtetreibertransistors 205 gegeben, welcher ein verstärktes geklemmtes Leuchtdichtesignal über den Schaltungspunkt F an die Verstärkertransistoren 24a, 24b und 24c des Treibers 20 liefert. Die zeitliche Dauer der Horizontal- und Vertikalaustastimpulse aus den Ablenkschaltungen 62 und 76 entsprechen den Horizontal- und VertikalrücklaufIntervallen. Die Horizontalaustastimpulse sind zeitlich synchron mit dem negativen Teil der Horizontalrücklaufimpulsschwingung. Horizontalaustastimpulse, welche über den Schaltungspunkt C, einen Wider-

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stand 264 und eine Signaltrenndiode 262 gelangen, und Vertikalaustastimpulse, welche über den Schaltungspunkt D, einen Widerstand 268 und eine Signaltrenndiode 266 gekoppelt werden, werden mit Hilfe einer Klemmdiode 270 amplitudenbegrenzt und über einen Widerstand 271 auf die Basis des Transistors 2O5 gekoppelt.

Eine Helligkeitssteuerschaltung mit einem einstellbaren Widerstand 212, einem Filterkondensator 213 und einem Widerstand 214 dient zur Einstellung der Vorspannung und damit des Leitungspegels des getasteten Klemmtransistors 210. Durch Einstellung des Widerstandes 212 wird der Schwarzpegel des Leuchtdichtesignals und die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes verändert.

Es sei nun die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 im Zusammenhang mit der Treiberstufe 18c (Fig. 1) als eine der BiIdröhrentreiberstufen erläutert. Die Kombination der komplementären Transistoren 2O5 und 24c dient der Verstärkung und Matrizierung der Y- und R-Y-Signale zur Ableitung des R-Signals am Kollektorausgang des Verstärkertransistors 24c. Wie im einzelnen in der US-PS 3 970 895 und der US-PS 3 984 864 beschrieben ist, besteht zwischen dem Verstärkertransistor 24c und dem getasteten Vorspannungstransistor 26c eine Rückkopplung, und die am Emitter des Transistors 24c entstehende Spannung wird praktisch unabhängig von den Gleichspannungsbedingungen der Farbschaltung 16 und Basis-Emitter-Spannungsänderungen des Transistors 24c gehalten, und zwar mittels einer Klemmschaltung, welche einen Koppelkondensator 34c und den getasteten Vorspannungstransistor 26c enthält. Die Klemmschaltung 34c, 26c dient auch zur Festlegung eines Sperr- oder Austastpegels des VerstMrkertransistors 24c und damit der Treiberstufe 18c. Die Klemmwirkung tritt ein, wenn der getastete Transistor 26c in Abhängigkeit von der Tastspannung V- des ersten Tastimpulses während des Horizontalrücklauf austastintervall leitet, wenn der Tastspannungspegel V_R am Emitter des Transistors 26c erscheint. Dann erscheint eine im Zusammenhang mit der Tastspannung V_R stehende Bezugsspannung

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am Verbindungspunkt des Koppelkondensators 34c, des Kollektors des Transistors 26c und dem Basiseingang des Verstärkertransistors 24c. Die Bezugsspannung dient zur Festlegung einer gewünschten Gleichspannungskomponente des vom Transistor 24c verstärkten Farbdifferenzsignals.

Es sei darauf hingewiesen, daß der erste Tastimpuls sowohl zum Tasten des Klentmtransistors 210 für die Festlegung des Schwarzoder Austastpegels des Leuchtdichtesignals als auch zum Tasten des Vorspannungstransistors 26 zum Festlegen des Klemmpegels der Treiberstufe 18 benutzt wird. Wie bereits erwähnt, besteht eine vorausbestimmbare Relation zwischen der Spannung, die zur Tastung sowohl des Klemmtransistors 210 als auch des Vorspannungstransistors 26c während des Austastintervalls verwendet wird.

Während des Austastintervalles erscheint der Austastspannungspegel V_v der ersten Tastimpulse am Emitter des Transistors 235 und über den Anschluß G am Emitter des getasteten Vorspannungstransistors 26c der Bildröhrentreiberstufe 18c. Eine dann am Emitter des Verstärkertransistors 24c der Stufe 18c auftretende Spannung ist praktisch gleich der Tastspannung V_R zuzüglich der Basis-Emitter-Spannung (0,6V) des Transistors 26c.

Auch während des Austastintervalls sollte der Leuchtdichtesignaltreibertransistor 205 nichtleitend gemacht werden, damit praktisch kein Strom im Basis-Emitter-Kreis des Transistors 205 einschließlich des Widerstandes 203 und eines veränderbaren Vorspannungseinstellwiderstandes 36c der Stufe 18c fließt. Die am Emitter des Transistors 24c auftretende Spannung (V_R+0,6V) entspricht daher der am Emitter des Leuchtdichtesignaltreibertransistors 205 erscheinenden Spannung. Damit der Transistor 2Ο5 zu diesem Zeitpunkt nichtleitend wird, soll die Basisspannung des Transistors 205 praktisch gleich oder größer als der Tastspannungspegel V„ sein.

Läßt man für den Augenblick die der Basis des Transistors 205

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über den Widerstand 271 zugeführten Austastimpulse außer Betracht, dann entspricht die am Emitter des Klemmtransistors 21O auftretende Spannung der Basisspannung des Transistors 205, die größer oder gleich V_R ist. Um also den Klemmtransistor 21O während der Klemmintervallperioden T₁ und T₂ leitend zu machen, sollte eine der Basis des Transistors 21O zugeführte Tastspannung gleich oder größer als die Emitterspannuncr des Transistors 21O, nämlich V_R, abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls (O,6V) des Transistors 210, also V_K~0,6V.

Die Tastspannung (V -O,6V), welche der Basis des Klemmtransistors 210 zuzuführen ist, steht in direkter Beziehung zur Tastspannung V_R, die den einzelnen Bildröhrentreiberstufen zugeführt wird. Ein genauer vorher bestimmbarer Helligkeitssteuerbereich läßt sich erreichen, wenn der getastete Klemmtransistor 21O und die getasteten Vorspannungstransistoren (beispielsweise 26c) der Bildröhrentreiberstufen auf dasselbe Potential (also etwa Masse) oder auf getrennte stabile Bezugspotentiale bezoaen sind.

Die oben beschriebene Beziehung gilt für einen Tastspannungspegel für einen normalen Schwarzpegelzustand. Die über den Widerstand 271 gekoppelten Austastimpulse stellen sicher, daß der Leuchtdichtetreibertransistor 205 während der Austastintervalle fur alle Einstellungen des Helligkeitsreglers 212 gesperrt ist, und stört nicht die Voraussetzungen, auf welchen diese Beziehung basiert. Die Klemmimpulse dienen auch der Aufrechterhaltung eLner gewünschten Spannung am Kondensator 204. In dieser Hinsicht sei bemerkt, daß die der Klemmschaltung 204, 210 vom Puffertransistor 201 zugeführten Signale die Erzeugung einer Spannung am Kondensator 204 zur Folge haben können, die ausreicht, um den Transistor 210 während der Austastintervalle zu sperren, indem nämlich der Basis-Emitter-Ubergang des Transistors 210 in Sperrichtung gepolt wird. Die Austastimpulse dienen dazu, einen solchen Zustand zu verhindern, indem eine Differenzspannung am Kondensator 204 aufrechterhalten wird, bei welcher der Basis-Emitter-Übergang des Klemmtransistors 210 während der Aostast-

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Intervalle in Durchlaßrichtung vorgespannt bleibt. Die Werte der Widerstände 203 und 271 sind so gewählt, daß der Austaststrom einen ausreichenden Pegel zur schnellen Wiederaufladung des Kondensators 204 bei schnellen Änderungen der Amplitude der dem Kondensator 204 über den Transistor 201 zugeführten Signale hat.

Der Tastspannungspegel (V„-0,6V) zum Tasten des Klemmtransistors 210 wird vom Tastspannungspegel V_R am Emitter des Transistors 235 mit Hilfe einer Spannungsübertragungsschaltung abgeleitet, welche Widerstände 248, 249 und 256 und die zugeordnete +22V-Spannungsquelle enthält. Die Kombination der Spannungsquelle +22V mit den Widerständen 248 und 249 dient als Spannungsteiler zur Verlagerung des Tastspannungspegels V_R der am Emitter des Transistors 235 erscheinenden Impulse auf einen positiveren Pegel. Der verlagerte Tastspannungspegel erscheint am Verbindungspunkt der Widerstände 248 und 249 und wird durch den Spannungsabfall am Widerstand 256 in seiner Größe verringert, so daß ein Tastspannungspegel, der größer als (V_K~0,6V) ist, an der Basis des Transistors 210 erscheint. Ein solcher Tastspannungspegel von mehr als V_K-0,6V wird aus den nachstehend erläuterten Gründen vorgesehen.

Die Helligkeitseinstellung erfolgt über eine Einstellung des Abgriffs des einstellbaren Widerstandes 212. Durch eine solche Einstellung wird die Basisvorspannung des Klemmtransistors 210 geändert, so daß der Leitungszustand, und damit die Klemmspannung, des Transistors 210 sich ändert. Damit ergibt sich eine entsprechende Änderung des Schwarzpegels des Leuchtdichtesignals.

Der Transistor 210 leitet stärker, wenn der Abgriff des Widerstandes 212 von dem oberen zu seinem unteren Ende verstellt wird. Befindet sich der Abgriff in der untersten Stellung bei 0 Ohm, dann leitet der Transistor 210 am stärksten, so daß der Schwarzbezugspegel im Leuchtdichtesignal auf einen Wert (411 in Fig. 4) geklemmt wird, welcher der maximalen gewünschten

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Bildhelligkeit entspricht. Wenn umgekehrt der Abgriff des Widerstandes 212 sich in der obersten Position befindet, dann leitet der Transistor 210 weniger, so daß der Schwarzpegel auf einen Wert (414 in Fig. 4) geklemmt wird, welcher einer geringeren Bildhelligkeit entspricht. In Fig. 4 entspricht der Pegel 410 einem Zustand mittleren Helligkeit innerhalb des durch die Pegel 411 und 414 veranschaulichten Helligkeitsbereiches.

Der Bereich der Helligkeitseinstellung hängt von den Widerstandswerten des einstellbaren Widerstandes 212 und des zugehörigen Widerstandes 214 und von den Werten der Widerstände 248, 249 und 256 ab. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß es in manchen Fällen erwünscht sein kann, den Bereich der Helligkeitseinstellung so zu wählen, daß in Ultraschwarzrichtung ein größerer Regelbereich zur Verfügung steht. Dies ist bei der hier beschriebenen Schaltung durch Vergrößerung der Basisspannung des Klemmtransistors 210 Über den Tastspannungspegel (V„-0,6V), welcher einen nominalen Schwarzpegel ergibt, hinaus möglich durch einen Betrag V_ft in positiver Richtung. Die zusätzliche positive Spannung V_A erhält man, wenn man die Werte der Widerstände 248, 249 und 256 des Spannungsübertragungsnetzwerkes in geeigneter Weise wählt. Wählt man die Widerstände dieses Netzwerkes so, daß die der Basis des Transistors 210 zugeführte Tastspannung um einen Wert V. oberhalb des dem Nominalschwarzpegel entsprechenden Tastspannungspegels (V -0,6V) liegt, dann erhält man einen größeren Helligkeitseinstellbereich im Ultraschwarzgebiet.

Unerwünschte Änderungen des Pegels der Tastsignale beeinflussen den Betrieb der Farbsignalverstärkertransistoren der Bildröhrentreiberstufen nicht nachteilig. Betrachtet man beispielsweise die Stufe 18c, dann bewirken solche Änderungen, daß sich der Pegel der geklemmten Vorspannung vom Transistor 26c und der Pegel des geklemmten Leuchtdichtesignals vom Transistor 205 in der gleichen Richtung ändern. Diese letzten beiden Spannungspegel suchen den Leitungszustand des Verstärkertransistors 24c in entgegengesetzten Richtungen zu ändern, da sie der Basis bzw.

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dem Emitter des Transistors 24c zugeführt werden. Änderungen im Pegel des Tastsignals werden daher kompensiert.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand eines bestimmten Ausführungsbeispiels beschrieben ist, ist sie nicht auf Einzelheiten dieser Schaltung beschränkt, sondern es versteht sich für den Fachmann, daß innerhalb des Rahmens der Erfindung Änderungen möglich sind.

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Claims

RCA 70904 Sch/Ba ' . . ·. __ * 2737551

ü.S.Ser.No. 715,851 ., - ηι.*-, « LmM ^ *

vom 19. August 1976 ' J^ ,„ ⁸^f^-? '

^ Dipl.-Ing. Peter Schutt

Dtp*.-Ing. Wolfgang Hausier β München 86, Pottfach 860688

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Farbfernseheinrichtung mit je einem Verstärker für Farbsignale und Austastintervalle sowie jeweils zwischen diesen liegende Helligkeitsinformationen enthaltende Bildsignale und mit einer Farbbildwiedergabeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß eine Tastschaltung (130,230) zur Lieferung periodischer Tastsignale zwischen den Austastintervallen vorgesehen ist, daß eine erste Koppelschaltung (34a,34b,34c) zur Kopplung der Farbsignale an die Farbverstärker (24a,24b,24c) vorgesehen ist, daß mit der Tastschaltung der ersten Koppelschaltung eine erste Klemmschaltung (26a,26b,26c) verbunden ist, welche die Farbsignale auf einen ersten Bezugsspannungspegel klemmt, daß eine zweite Koppelschaltung (104,204) zur Kopplung der Leuchtdichtesignale an den Leuchtdichteverstärker (105,205) vorgesehen ist, daß eine zweite Klemmschaltung (110,210) mit der

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Tastschaltung und der zweiten Koppelschaltung verbunden ist, welche die Austastintervallabschnitte des Leuchtdichtesignals auf einen zweiten Bezugsspannungspegel klemmt, der einem Schwarzwert des durch die Bildwiedergabeeinrichtung wiedergegebenen Bildes entspricht, und daß der erste und der zweite Bezugsspannungspegel in einer vorbestimmten Beziehung zueinander stehen und von den Tastsignalen abhängen, und daß mit der zweiten Klemmschaltung eine Helligkeitssteuerschaltung (112,212) zur Veränderung des zweiten Bezugsspannungspegels und damit des Schwarztonbezugspegels und der Helligkeit des wiedergegebenen Bildes gekoppelt ist.
2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Tastschaltung (130,230) und der zweiten Klemmschaltung (110,210) eine Signalübertragungsschaltung (248,24 9,256) zur Verschiebung der Tastsignale auf einen vorbestimmten Pegel, der in Beziehung zu einem vorbestimmten Schwarzwert des wiedergegebenen Bildes steht, gekoppelt ist.
3) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung (248,249,256) die Tastsignale auf einen vorbestimmten Pegel verschiebt, welcher auf einen Ultraschwarzton des wiedergegebenen Bildes bezogen ist.
4) Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, bei welcher die Austastintervalle des Leuchtdichtesignals jeweils ein Synchronsignal enthalten, gekennzeichnet durch eine Schaltung (60,220, 224) zur Ableitung der Synchronsignale aus dem Leuchtdichtesignal und zur Kopplung der Synchronsignale an die zv/eite Klemmschaltung, um diese unter Steuerung durch die Synchronsignale unwirksam zu machen.
5) Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schaltung (62,76,16O) zur Ableitung von Austastsignalen aus dem Leuchtdichtesignal und durch eine Koppelschaltung (203,271) zur Kopplung der Austastsignale an

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den Leuchtdichteverstärker (205), um diesen während der Austastintervalle zu sperren, und zur Kopplung der Austastsignale an die zweite Koppelschaltung (104,204) und an die zweite Klemmschaltung (110,210) zur Sicherstellung von deren Betrieb.
6) Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Koppelschaltung (34a,34b,34c;204) Wechselspannungskoppelelemente enthalten.
7) Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klemmschaltung (26a,26b,26c) ein erstes aktives Stromleitungselement enthält, dessen Hauptstromstrecke an die erste Koppelschaltung (34a,34b,34c) und den Farbsignalverstärker (24a, 24b,24c) angeschlossen ist und dessen Eingang mit der Tastschaltung gekoppelt ist, und daß die zweite Klemmschaltung (110,210) ein aktives Stromleitungselement enthält, dessen Hauptstromstrecke an die zweite Koppelschaltung (104,204) und an den Leuchtdichteverstärker (105,205) und dessen Eingang an die Tastschaltung (130,230) angeschlossen ist, und daß die beiden Koppelschaltungen je ein kapazitives Element enthalten.
8) Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung (248,249,256) mit einem Eingang an die Tastschaltung (130,230) und mit einem Ausgang an den Eingang der zweiten Klemmschaltung (110,210) zur Übertragung der Tastsignale auf einen vorbestimmten Pegel in Beziehung zu einem vorbestimmten Schwarzwert des wiedergegebenen Bildes gekoppelt ist.
9) Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsignale eine Mehrzahl von Farbdifferenzsignalen enthalten, daß die Farbsignalverstärker mehrere Verstärker (24a, 24b,24c) zur getrennten Verstärkung der Farbdifferenzsignale enthalten und daß die erste Klemmschaltung (26a,26b,26c) eine Mehrzahl aktiver stromleitender Elemente enthält, welche jeweils mit einem der Farbdifferenzsignalverstärker (24a,24b,24c) in

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elnem Rückkopplungskreis zusammengeschaltet sind.
10) Einrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verstärker und der Leuchtdichteverstärker jeweils einen ersten und zweiten Transistor (24a,24b,24c; 105,205) entgegengesetzten Leitungstyps enthalten, deren Emitter miteinander gleichspannungsgekoppelt sind, daß die Farbdifferenzsignale über eine Koppelschaltung (34a,34b,34c) einer Basis des ersten Transistors zugeführt werden, dessen Kollektor an die Bildwiedergabeeinrichtung (38) angekoppelt ist, und daß die Leuchtdichtesignale einer Basis des zweiten Transistors über eine zweite Koppelschaltung (104,204) zugeführt werden.
11) Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klemmschaltung einen dritten Transistor (26a,26b, 26c) vom gleichen Leitungstyp wie der erste Transistor enthält, und daß der dritte Transistor mit seiner Basis mit dem Emitter des ersten Transistors und mit seinem Kollektor mit der Basis des ersten Transistors gleichspannungsgekoppelt und mit seinem Emitter an die Tastschaltung (130,230) angeschlossen ist.
12) Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klemmschaltung (110,210) einen vierten Transistor enthält, dessen Kollektor-Emitter-Strecke an die zweite Koppelschaltung (104,204) und die Basis des zweiten Transistors angeschlossen ist und dessen Basis an den Ausgang der Signalübertragungsschaltung (248,249,256) angeschlossen ist.
13) Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung (248,249,256) eine Spannungsteilerschaltung enthält und daß die Helligkeitssteuerschaltung (112,212) einen einstellbaren Widerstand aufweist.

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