DE2743971C2 - Verstärkerschaltung für ein Videosignal das in einer Bildaufnahmeanordnung mit einer Bildaufnahmeröhre erzeugt wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung für ein Videosignal, das in einer Bildaufnahmeanordnung mit einer Bifdaufnahmeröhre erzeugt ist, von der eine Jtrahlungsempfindüche Auftreffplatte mit einem Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei mit einem Horizontalrücklaufimpuls der Elektronenstrahl unterdrückt wird, wobei ein Ausgang einer Verstärkerstufe der Verstärkerschaltung mit einem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, mit der ein mit der Horizontalrücklaufimpuls und für die Dauer dieses Impulses ein iynchronisiertes Ausgangssignal der Verstärkerstufe abgetastet wird und von der ein Ausgang mit einem ersten Eingang eine.r Vergleichsstufe verbunden ist, von der ein zweiter Eingang mit einer Referenzquelle verbunden ist, und ein Ausgang dieser Vergleichsstufe, der eine Korrekturspannung proportional dem Unterschied zwischen dem Ausgang- und Referenzsignal führt, mit einem Eingang der Verstärkerstufe verbunden ist.

Verstärkerschaltungen für Videosignale in Bildaufnahmeanordnungen sind allgemein bekannt und werden oft in der medizinischen Röntgendiagnostik verwendet, wie in der GB-PS 14 00 471 nachgewiesen isL Oft erfährt eine Bildaufnahmeröhre mechanische Erschütterungen. Zumal in der medizinischen Diagnostik, in der die Bildaufnahmeröhre mit einer Cinekamera verbunden ist, um Röntgenbilder simultan sichtbar zu machen und auf photographische Weise festzulegen, treten derartige Erschütterungen auf. Diese mechanischen Erschütterungen bewirken im Videosignal Störungen, die Mikrophoniestörungen genannt werden, in einer Bildaufnahmeröhre ist gegenüber der Auftreffplatte ein gazeförmiges Gitter befestigt Zwischen der Auftreff·» platte und dem Gitter besteht ein Potentialunterschied, der abhängig vom Aufnahmeröhrentyp zwischen 300 und 900 Volt liegt Die Auftreffplatte und das Gitter bilden gleichsam ein Kondensatormikrophon, das mechanische Schwingungen auf der Aufnahmeröhre in einen elektrischen Signalstrom umwandelt Der von den Erschütterungen erzeugte Signalstrom ist dem normalen Videosignal überlagert, das mit dem Elektronenstrahl beim Lesen des Ladungsbildes auf der Auftreffplatte erzeugt wird. Je nach der schwächeren Belichtung der Auftreffplatte ist die Mikrophoniestörung in dem aus der Bildaufnahmeröhre herrührenden Videosignal kräftiger bemerkbar. Der Frequenzbereich, in dem die Mikrophoniestörungen liegen, ist von der Steifheit und dir Aufhängung des Gitters abhängig. In den Mikrophonieotörungen tritt insbesondere die mechanische Resonanzfrequenz des Gitters hervor. Diese Resonanzfrequenz könnte durch die Serienschaltung eines Parallel-Resonanzkreises aus einer Spule und einem Konoensator mit der Verstärkerstufe für das Videosignal unterdrückt werden. Es ist auch möglich, ein Filter in den Rückkcpplungskreis eines Verstärkers einzuschalten, so daß der rückgekoppelte Verstärker als Sperrfilter wirkt (vgl. DE-AS 21 38 738). Jedoch werden dabei auch Teile des nützlichen Videosignals unterdrückt, was unerwünscht ist

Aus der DE-OS 25 06 967 ist weiter eine mit Abtastung arbeitende Verstärkerschaltung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der eine erhaltene

JO Treppenspannung mittels eines Siebgliedes geglättet daraus kompensierende Spannungskomponenten abgeleitet und schließlich wieder zugesetzt werden; das bringt einen beträchtlichen Schaltungsaufwand mit sich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerschaltung anzugeben, in der in einfacher Weise die Mikrophoniestörungen nahezu vollständig unterdrückt werden, wobei das Video-Nutzsignal aber praktisch nicht beeinflußt wird.

Die erfindungsgemäße Verstärkerschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Vergleichsstufe über einen Serienresonanzkreis aus einer Spule und einem Kondensator mit dem Eingang der Verstärkerstufe verbunden ist Es ist vorteilhaft, einen derartigen Resonanzkreis anzuordnen, da dadurch die im Durchlaßband des Resonanzkreises liegenden Frequenzen der Mikrophoniestörungen kräftiger gegengekoppelt werden als die übrigen Frequenzen. Durch die Anpassung der Resonanzfrequenz des Serienkreises an die Resonanzfrequenz des Gitters in der Aufnahmeröhre wird eine nahezu vollständige Unterdrückung der Mikrophoniestörungen erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer Schaltung nach der Erfindung und

Fig.2 in einem Zeitdiagramm den Verlauf einer Mikrophoniestörung, einer Korrekturspannung und einer Reststörung.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung empfängt am Eingang 1 das gestörte Videosignal, das in einer Bildaufnahmeröhre einer Fernsehkamera (nicht dargestellt) erzeugt ist Das Videosignal wird mit der Verstärkerstufe 3 verstärkt. Am Ausgang 7 der Verstärkerstufe 3 ist die Emitter-Elektrode eines Transistors 91. B, die Söurceelektrode eines Feldeffekttransistors vom Typ BSV 80 angeschlossen. Der Transistor 9 und ein an der zweiten Elektrode angeschlossener Kondensator 11 bilden zusammen eine

Abtastschaltung. Wird der Steuerelektrode 5 des Transistors 9 ein Impuls mit der entsprechenden Polarität zugeführt, so wird der Transistor 9 leitend. Der Impuls hat eine Dauer von beispielsweise 4 μ£. Für die Dauer des leitenden Zustands des Transistors 9 wird der Kondensator 11 je nach dem momentanen Ausgangssignal am Ausgang 7 aufgeladen oder entladen. Am Ende der Abtastung bleibt die Ladung des Kondensators 11 bis zum folgenden Abtastzeitpunkt ungeändert Der Kondensator 11 ist ebenfalls mit einem Eingang eines \q Differenzverstärkers 15 verbunden. Am invertierten Eingang des Verstärkers 15 ist über einen Widerstand 14 eine Rsferenzquelle 16 angeschlossen. Der Unterschied in der Spannung zwischen den beiden Eingängen des Verstärkers 15 wird nach der Verstärkung über einen Widerstand 19 zu einem Eingang der VerFtärkerstufe 3 zurückgeführt. Der Verstärkerfaktor des Verstärkers 15 und der Verstärkerstufe 3 sind derart aufeinander abgestimmt, daß sich die umlaufende Verstärkung der Schaltung dem Wert 1 nähert, wodurch von dem über den Eingang 1 zugeführten Videosignal eine konstante Korrektur abgezogen wird, die nahezu gleich dem Unterschied zwischen dem Referenzsignal und dem Ausgangssignal der Verstärkerstufe 3 im Augenblick der Abtastung ist Ist wie im Idealfall keine Störung vorhanden, so ist das Ausgangssigna! der Verstärkerstufe 3 gleich Null. Als Referenz kann in diesem Fall das Massepotential der Schaltung dienen, da die Korrekturspannung proportional dem abgetasteten Ausgangssignal sein muß.

Da mechanische Erschütterungen das gazeförmige Gitter der Aufnahmeröhre auf seiner Resonanzfrequenz schwingen läßt, ist es vorteilhaft, parallel zum Widerstand 19 einen Serienresonanzkreis 21 anzuschließen. Die Spule und der Kondensator bilden zusammen « für die Resonanzfrequenz des Gitters eine niedrige Impedanz, wodurch eben diese Frequenz kräftig zurückgekoppelt wird. Der Resonanzkreis 21 kann beispielsweise einen Kondensator von 120 nF und eine Spule von 64 mH enthalten. In Fig.2 ist schematisch angegeben, in welchem Maße die Mikrophoniestörung M unterdrückt wird. Es sei dabei angenommen, daß die Störung sinusförmig ist und eine Frequenz von ungefähr 2500 Hertz hat. Das Zeichen Γ stellt die Zeilenzeit der Bildaufnahmeröhre da, die ungefähr 64 us dauert. Die ^ Abtastzeit S hat eine Dauer von 4 μ5 und fällt mit dem Auftreten des Horizonialrücklaufimpulses zusammen. Das als Funktion der Zeit stufenförmige Signa! K ist eine während der Abtastintervalle konstante Spannung, die am Ausgang des Verstärkers 15 entsteht. Durch den angeordneten JL-C-Kreis 21 entsteht am Eingang des Verstärkers 3 die mit C bezeichnete Korrekturspannung, die amplitudenmäßig nahezu gleich groß ist wie die Störung M. Die Störung M kann noch weiter durch eine entsprechende Verstimmung des LC-Kreises 21 in bezug auf die Resonanzfrequenz des Gitters in der Aufnahmeröhre unterdrückt werden. Dies läßt sich wie folgt erläutern. Ist das Abtastintervall T( = Zeilenzeit) in bezug auf die Periode der Störung M klein genug, so enthält das stufenförmige Signal K auch eine Komponente mit einer Frequenz gleich der Frequenz der Störung M. Stimmt man den Z.-C-Kreis 21 auf diese Frequenz ab, so hat das rückgekoppelte Signal C die größtmögliche Amplitude. Das Signal C ist jedoch phasenvereögert in bezug auf das Signal M (25° bis 35°). Indem der L-C-Kreis 21 nicht auf die Frequenz des Signals M abgestimmt wird, sondern aiii eine benachbarte Frequenz, kann der Phasenunterschieu ausgeglichen werden. Die Höhe der Verstimmung ist von der Ausgangsimpedanz des Verstärkers 15, des Widerstandes 19 und der Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe 3 abhängig, >Jie auch durch die Widerstände 2 und 22 bestimmt wird. Je nach der Vergrößerung der Verstimmung nähen sich Cstets mehr der Form von K. Beim Differenzverstärker 15 kann der Widerstand 17 durch einen Kondensator ersetzt werden, wodurch der Verstärker als Integrator zu arbeiten anfängt. Die R-C-Zeit ist vom Kondensator und vom Widerstand 14 bestimmt und muß ungefähr um den Faktor 10 größer als die Zeilenzeit Γ sein. Die horizontalen Teile des stufenförmigen Signals K werden eine Neigung durch den als Integrator geschalteten Verstärker aufweisen. Das Signal K ist positiv oder negativ, wobei die Neigung positiv bzw. negativ ist. Der gewünschte Effekt davon ist, daß das Signal C amplitudenmäßig ansteigt. Durch die entsprechende Verstimmung des L-C-Kreises kann jetzt Her unerwünschte Phasenunterschied beseitigt werden, wobei ein größeres Rückkopplungssignal CaIs bei der Schaltung in F i g. 1 übrig bleibt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verstärkerschaltung für ein Videosignal, das in einer Bildaufnahmeanordnung mit einer Bildaufnahmeröhre erzeugt ist, von der eine strahlungsempfindliche Auftreffplatte mit einem Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei mit einem Horizontalrücklaufimpuls der Elektronenstrahl unterdrückt wird, wobei ein Ausgang einer Verstärkerstufe der Verstärkerschaltung mit einem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, mit der ein mit dem Horizontalrücklaufimpuls und für die Dauer dieses Impulses synchronisiertes Ausgangssignal der Verstärkerstufe abgetastet wird und von der ein Ausgang mit einem ersten Eingang einer Vergleichsstufe gekoppelt ist, von der ein zweiter Eingang mit einer Referenzquelle verbunden ist, von welcher Vergleichsschaltung ein Ausgang, der eine Korrekturspannung proportional einem Unterschied zwischen dem Retcrenzsignal und dem Ausgangssignal führt, mit einem Eingang der Verstärkerstufc verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung über einen Serienresonanzkreis aus einer Spule und einem Kondensator mit dem Eingang der Verstärkerstufe verbunden ist.

2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen als Integrator geschalteten Differenzverstärker enthält