DE2833216A1

DE2833216A1 - Kombinierte klemmschaltung fuer den austastpegel und die bildroehrenspannung in einer fernsehschaltung

Info

Publication number: DE2833216A1
Application number: DE19782833216
Authority: DE
Inventors: Robert Preston Parker
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1979-02-08
Also published as: AU521530B2; BE869321A; ES472139A1; DE2833216C2; GB2001826B; JPS5425617A; PL118290B1; SE7808053L; FI782309A; NL7807997A; US4110787A; FR2399169A1; AU3826578A; CA1101988A; GB2001826A; IT7826140A0; PL208643A1

Description

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RCA .71,430

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

Kombinierte Klemmschaltung für den Austastpegel und die Bildröhrenspannung in einer Fernsehschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf Klemmschaltungen für den Austastpegel eines Signals in einer Fernsehsignalverarbeitungsschaltung, wie sie in einem Fernsehempfänger verwendet wird.

Fernsehbildsignale enthalten periodische Teile der Bildinformation, die durch Bildaustastteile getrennt sind. Die Bildinformation bestimmt die Graustufen des auf einer Wiedergabeeinrichtung (Bildröhre) des Empfängers dargestellten Bildes. Die Austastteile bestimmen ein Intervall für die Dunkeltastung der Bildröhre am Ende einer Bildzeile während eines Horizontalrücklaufintervalls und am Ende einer ein Halbbild umfassenden Zeilengruppe während eines VertikalrücklaufIntervalls. Der Austastteil hat einen Austastsockelpegel, dem ein Bildsynchronisierimpuls überlagert ist. Der Austastpegel liegt beim Schwarzpegel und wird oft als dem Schwarzton des wiedergegebenen Bildes entsprechend angesehen. Es ist daher zweckmäßig, daß die Bildröhre einen Schwarzton wiedergibt, wenn die Amplitude des Videosignals im wesentlichen gleich dem Schwarzpegel ist.

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Das Videosignal wird, der Bildröhre üblicherweise über einige Signalübertragungsstufen zugeführt. Wenn diese Stufen wechselspannungsgekoppelt sind oder wenn sich die Gleichspannungsbedingungen für diese Stufen ändern, dann neigt der Schwarzpegel des Videosignals dazu sich zu verschieben. Es ist wünschenswert, Schwarzpegelverschiebungen zu eliminieren und einen geeigneten Teil des Videosignals auf eine Bezugsspannung zu klemmen, welche die Wiedergabe eines Schwarztones auf der Bildröhre zur Folge hat, wenn der Schwarzpegel der Bildröhre geeignet zugeführt wird.

Klemmschaltungen zum Klemmen eines Videosignals auf eine Bezugsspannung sind bekannt. Solche Schaltungen sind beispielsweise in den üS-PSen 4 044 375 und 3 927 255 beschrieben.

Da Klemmschaltungen oft so arbeiten, daß sie den Spitzenwert (entweder den maximalen oder den minimalen Signalpegel) eines Videosignals auf einen Bezugspegel klemmen, sieht man in Austastpegelklemmschaltungen bei Fernsehempfängern oft Maßnahmen vor, welche verhindern, daß die Klemmung auf die Spitze des Synchronimpulses erfolgt, damit nicht eine Spannung entsteht, welche irrtümlicherweise den Schwarzton darstellt. Dies macht man häufig dadurch, daß man während des Synchronintervalls die Klemmschaltung sperrt. Gemäß den beiden vorerwähnten US-Patentschriften bewerkstelligt man dies durch Ableitung eines mit dem Synchronsignal koinzidenten Tastimpulses, welcher der Klemmschaltung zugeführt wird und diese während des Synchronsignalintervalls außer Betrieb setzt. Der Tastimpuls kann von der Synchronsignaltrennschaltung oder von den Ablenkschaltungen des Empfängers abgeleitet werden. Jedoch kann die zeitliche Lage des Tastimpulses gestört werden, wenn die Synchronsignaltrennschaltung fehlerhafterweise auf Störungen oder zufällige Signale anspricht oder wenn in den Ausgangssignalen der Ablenkschaltungen erhebliche Phasenfehler auftreten.

Klemmschaltungen, die mit den Bildröhrentreiberstufen eines Fernsehempfängers zusammengeschaltet sind, sind ebenfalls bekannt; in diesem Zusammenhang wird auf die US-PS 3 970 895 verwiesen. Die dort beschriebene Klemmschaltung arbeitet während des Austast-

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Intervalls und liefert einen Bezugsvorspannungspegel zur Stabilisierung des Arbeitspunktes der Bildröhrentreiberstufen. Eine solche Klemmschaltung verringert in erheblichem Maße Veränderungen des Betriebsgleichspannungspegels der Treiberstufen, wie sie durch Temperaturänderungen verursacht werden, und Änderungen des Gleichspannungspegels der den Eingängen der Treiberstufen zugeführten Farbdifferenzsignale oder beides.

Bei einer Fernsehsignalverarbeitungsschaltung ist es erwünscht, daß man eine Anordnung hat, die sowohl eine Austastpegelklemmung zur Einstellung eines gewünschten Schwarzbezugspegels des Videosignals als auch eine Klemmung der Bildröhrenvorspannung zur Einstellung eines gewünschten Vorspannungspegels für die Bildröhrentreiber stufen erhält. Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn eine solche Klemmschaltung praktisch unempfindlich gegenüber der Amplitude des Synchronsignals ist und keine zusätzlichen Schaltungsmaßnahmen zur Erzeugung eines Tastsignals benötigt, mit Hilfe dessen der Klemmvorgang während des Synchronsignalintervalls unterbunden wird.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer Videosignalsverarbeitungsschaltung beschrieben, die eine Bildröhre zur Wiedergabe eines Bildes entsprechend einem ein Bild darstellenden Videosignal enthält. Das Videosignal hat periodische Bildaustastintervalle, die zwischen periodischen Bildintervallen, welche Bildinformationssignale enthalten, liegen. Die Austastintervalle enthalten je einen Synchronimpuls, der einem einem Austastpegel entsprechenden Impulssockel überlagert ist. Eine Klemmschaltung klemmt das Videosignal während der Austastintervalle auf eine Bezugsspannung. Eine Klemmschaltung, die einen von der Klemmbezugsspannung verschiedenen Leitungsschwellwert hat, koppelt das geklemmte Videosignal auf die Bildröhre, wenn der Schwellwertpegel überschritten wird. Ferner ist eine Quelle periodischer Austastbezugsimpulse vorgesehen, die koinzident mit den Austastintervallen sind und deren Größe praktisch gleich der Differenz zwischen Bezugsspannung und Leitungsschwellwert der Koppelschaltung ist. Die Bezugsimpulse werden vor dem Klemmen mit

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dem Videosignal kombiniert.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Klemmschaltung ein Signalkoppelkondensator zugeordnet, dem das Videosignal über eine einen Transistor enthaltende Eingangsschaltung zugeführt wird. Der Transistor wird während des Synchronintervalls unter Einfluß des über die Eingangsschaltung zugeführten Videosignals gesperrt und begrenzt die Amplitude des Videosignals während der Austastintervalle auf den Bezugspegel. Das Synchronsignal wird daher vom Videosignal, welches auf den Eingang des Kondensators gekoppelt ist, abgetrennt.

Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt teilweise in Blockform den generellen Aufbau eines Farbfernsehempfängers mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Klemmschaltung und

Fig. 2 bis 7 zeigen Signalformen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung erzeugt die Videosignalverarbeitungsschaltung 12 aufgrund eines von einer Antenne 10 empfangenen hochfrequenten Fernsehsignals mittels nicht dargestellter geeigneter Zwischenfrequenzverstärker und Demodulatorschaltungen ein Videosignalgemisch, welches Färb-, Leuchtdichte- und Synchronsignalanteile enthält.

Die Farbsignalkomponente des von der Schaltung 12 gelieferten Videosignals wird über eine FrequenzSelektionsschaltung 15 selektiert und einer Farbsignalverarbeitungsschaltung 16 zugeführt, die im Farbkanal des Empfängers enthalten ist und Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y und G-Y erzeugt.

Eine Synchronsignaltrennschaltung 20 trennt die Synchronsignalkomponenten vom Ausgangssignal der Schaltung 12 ab und führt sie den Ablenkschaltungen 24 zu, die Horizontal-und Vertikalablenksignale erzeugen, welche den nicht dargestellten Ablenkwicklungen einer Bildröhre 90 zugeführt werden, ferner leitet sie horizontal

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und vertikal Bildaustastsignale ab. Diese Austastsignale werden in einer Signalformungsschaltung 30 zu einem kombinierten Vertikalund Horizontalbezugsaustastsignal A (Fig. 6) an einem Eingang und zu einem Klemmsignal B (Fig. 7) an einem anderen Ausgang verarbeitet. Das Bezugssignal· A enthält positive periodische Impulse vorbestimmter Amplitude V_R, welche während jedes HorizontalaustastinterVa^s T_n und jedes Vertikaiaustastintervalls T_T,

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auftreten, obgleich während des Vertikalintervalls auftretende Bezugsimpulse nicht wesentlich sind. Das Klemmsignal B weist positive periodische Impulse auf, die während jedes Horizontalaustastintervalls T_ auftreten.

a .

Die Leuchtdichtekomponente des Videoausgangssignals der Schaltung 12 wird durch eine Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 35 im Leuchtdichtekanal des Empfängers zu einem Leuchtdichteausgangssignal Y₁ (Fig. 2) verstärkt und übertragen. Das Leuchtdichtesignal Y₁ weist einen Bildinformationsabschnitt 208 auf, der in einem Bildintervall T₁ (Zeilenhinlauf) auftritt und zwischen periodischen Bildaustastabschnitten liegt, welche während eines Horxzontalaustastintervalles T_ß (Rücklauf) auftreten. Jeder Austastabschnitt hat einen Austastpegelsockel 210, der zwischen den sogenannten Vor- und Rückflankeninterva^en (front porch bzw. back porch intervais) auftritt und dem ein im Synchronintervall T„ auftretender Synchronimpuls 212 überlagert ist. Der Austastpegel liegt bei einem Schwarzpegel des Leuchtdichtesignals, und ein festgelegter Weißpegel des Signals Y₁ entspricht einer maximal zu erwartenden Signalamplitude in Richtung einer Weiß-Bildwiedergabe .

Am Kollektorausgang eines Videoverstärkertransistors 40 und am Basiseingang eines PNP-Emitterfolgertransistors 41 mit niedriger Ausgangsimpedanz und einem Verstärkungsfaktor von im wesentlichen Eins erscheint ein verstärktes invertiertes Leuchtdichtesignal. Eine Vorstrpmquelle für den Vorstrom I₁ enthält einen strombestimmenden Widerstand 51 und eine Spannungsgue^e ( + 27V) und ist mit dem Emitter des Transistors 41 gekoppelt. Das Bezugssignal A wird mit dem am Kollektor des Transistors 40 erscheinen-

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den Signal zu einem Leuchtdichtesignal Y- (Fig. 3) an der Basis des Transistors 41 summiert.

Das Klemmsignal B wird über eine Trenndiode 48 dem Basiseingang eines Leuchtdichte-Emitterfolgers 43 mit einem Verstärkungsfaktor von im wesentlichen Eins und dem Emitter eines Klemmtransistors 42 zugeführt, welcher mit einem Kondensator 55 zusammengeschaltet ist, der das Leuchtdichtesignal vom Emitter des Transistors 41 auf den Basiseingang des Transistors 43 koppelt. Das Klemmsignal B macht den Transistor 43 während jedes Horizontalaustastintervalles T_ß (Rücklauf) leitend und sperrt den Transistor 43. Die Transistoren 42 und 43 sind umgekehrt während jedes Horizontalhinlaufintervalls T gesperrt bzw. leitend. Ein zusätzliches Austastsignal wird während des RücklaufIntervalls durch eine Stromquelle geliefert, die einen strombestimmenden Widerstand 53 mit einer positiven Spannungsquelle (+11 V) enthält.

Das verstärkte und geklemmte Leuchtdichteausgangssignal -Y (Fig.5) des Transistors 43 wird niederohmig galvanisch auf eine Bildröhrentreiber stufe 60 gekoppelt, welche wenig Leistung verbrauchende Matriztransistoren 62, 64 und 66 enthält, die je mit einem in Basisgrundschaltung arbeitenden Ausgangsverstärkertransistor 82, 84 bzw. 86 höherer Leistung einen Kaskodeverstärker für die entsprechenden Farbdifferenzsignale in der dargestellten Anordnung bilden. Das geklemmte Leuchtdichtesignal -Y wird über Verstärkungseinstellwiderstände 72, 74 und 76 den Emittern von Transistoren 62, 64 bzw. 66 zugeführt, wo das Leuchtdichtesignal mit den galvanisch gekoppelten Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y und G-Y zur Erzeugung der Farbsignale -R, -B bzw. -G an den Kollektorausgängen der Transistoren 82, 84 bzw. 86 matriziert wird. Die Kaskodeverstärkerstufe 60 ist im einzelnen im US-Patent 4 051 beschrieben. Die Farbsignale -R, -B und -G werden den Steuerelektroden (beispielsweise Kathoden) der Bildröhre 90 für die Bildwiedergabe aufgrund der Farbsignale zugeführt.

Läßt man vorläufig Gleichspannungsschwankungen, beispielsweise infolge von Temperaturänderungen, außer Betracht, dann erscheint

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an der Basis jedes der Matriztransistoren 62, 64 und 66 eine praktisch konstante Spannung (beispielsweise etwa +5 V). Dieser Fall tritt auf, wenn die von der Farbsignalverarbeitungsschaltung 16 gleichspannungsgekoppelten Ausgangssignale ein monochromatisches Bild darstellen und auch wenn während der Rücklaufaustastintervalle keine Bildinformation vorliegt. Dementsprechend ist eine einem Mittelwert der Emitterspannungen der Matriztransistoren entsprechende Spannung V„ während der RücklaufIntervalle praktisch unveränderlich, da die entsprechenden Emitterspannungen gleich den Basisspannungen der Matrixtransistoren abzüglich eines Spannungsabfalls V_BE (Spannungsabfall an den Basis-Emitter-Strecken der Matriztransistoren von etwa 0,6 V) ist.

Im Betrieb spannt das Klemmsignal B den Klemmtransistor 42 in den Leitungszustand vor und sperrt den Transistor 43 während jedes Austastintervalls. Eine dann am Emitter des Transistors 42 erscheinende Klemmspannung ist praktisch gleich der mittleren Spannung V„ zuzüglich des Emitter-Basis-Spannungsabfalls des Transistors 42, oder V₁-, + 1V„_. In diesem Beispiel sind die Matrixtransistoren während dieser Zeit leicht leitend. Auch fließt ein kleiner zusätzlicher Austaststrom von der den Widerstand 53 enthaltenden Zusatzaustastschaltung durch jeden der Verstärkungseinstellwiderstände 72, 74 und 76 zur Verhinderung eines übermäßigen Leitens der Matrixtransistoren und somit Sicherstellung der Austastung während jedes Austastintervalls. Der zusätzliche Austaststrom ist genügend klein, so daß der Spannungsabfall an den Widerständen 72, 74 und 76 (etwa 60 mV) während dieses Zeitraums vernachlässigt werden kann (der Beitrag des Basisstroms des Transistors 42 zum zusätzlichen Austaststrom ist ebenfalls vernachlässigbar). Daher erscheint die mittlere Spannung V„ auch an der Basis des Klemmtransistors 42 und am Emitter des Leuchtdichteverstärkertransistors 43.

Zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor jedem BildhinlaufIntervall ist die Basisspannung des Transistors 42 gMch der mittleren Spannung V„ abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls am Transistor 43, also V_n, - 1V₀-. Diese Spannung entspricht einem

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Leitungsschwellwert, bei dem der Transistor 43 zu leiten beginnt und einen Ausgangssignalinformationsstrom während des Bildintervalles den Matrixtransistoren zuführt. Dementsprechend besteht in diesem Falle ein Spannungsunterschied von 2V_ßE zwischen der Klemmspannung V_x, + 1V„„ am Emitter des Transistors 42 während

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jedes Rücklaufaustastintervalls und dem Leitungsschwellwert (V_E - 1V__E) des Transistors 43 während jedes Bildhinlaufintervalls.

Veränderungen des Pegels der mittleren Spannung V_F können durch Verschiebungen der Arbeitspunkte der Matrixtransistoren beispielsweise bei Temperaturschwankungen und auch durch eine Verschiebung des Gleichspannungspegels der Ausgangssignale der Farbsignalverarbeitungsschaltung 16 bei Schwankungen der Betriebseigenschaften der Schaltungselemente oder der Stromversorgungsschaltung für die Signalverarbeitungsschaltung 16 bedingt sein. Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl die Klemmspannung vom Transistor 42 und die Leitungsschwellwertspannung des Transistors 43 Pegelschwankungen der mittleren Spannung V„ eng folgen. Jedoch bleibt die Differenzspannung 2V_RF im wesentlichen konstant. Als Folge davon können Signale galvanisch auf die Matrixtransistoren gekoppelt werden, ohne daß sich der Austastpegel infolge von Einflußgrößen der oben erwähnten Art nennenswert verändert (was zu Helligkeitsschwankungen führen würde).

Das Leuchtdichtesignal Y₂ (die verstärkte und invertierte Form des Signals Y₁) enthält eine Signalkomponente der Amplitude V , die während des Intervalls T durch Summation mit dem Signal A (Fig. 6) jedem Austastabschnitt hinzugefügt worden ist. Der Amplitudenwert V_ß des Signals Y₂ entspricht im wesentlichen in seiner Größe der bereits erwähnten Differenzspannung 2V_ßE.

Das Leuchtdichtesignal Y~ wird niederohmig über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 41 auf den Klemmkondensator 55 gegeben. Es sei bemerkt, daß das Leuchtdichtesignal am Emitter des Transistors 41 ähnlich dem Signal Y₂ (Fig. 3) ist, jedochsind die Synchronimpulse während des Zeitraums T_g abgetrennt. Dies

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ist erwünscht, um zu verhindern, daß die Klemmschaltung 42, 55 auf die Spitzenamplitude der Synchronimpulse anspricht. Diese Spitzenamplitude kann nämlich unzuverlässig sein, wenn man sie als einen Pegel heranzieht, von dem der Schwarzbezugspegel abgeleitet wird, da die Amplitude sich von Empfangskanal zu Empfangskanal und auch bei Schwankungen der Betriebsparameter der vorangehenden Zwischenfrequenz-Verarbeitungsschaltungen verschiedener Empfänger ändern kann.

Das Synchronsignal wird von dem Videosignal abgetrennt, weil der Transistor 41 unter Steuerung durch die Synchronimpulse während des Intervalls T gesperrt wird. Die positive Belagsspannung des Kondensators 55 entlädt sich während des Vorderflankenabschnittes des Leuchtdichtesignals schnell auf den Austastpegel, und die negative Belagsspannung des Kondensators 55 wird durch die dann am Emitter des Transistors 42 erscheinende Klemmspannung fixiert. Auf diese Weise wird die am Kondensator 55 zu dieser Zeit liegende Spannung im wesentlichen festgehalten. Der positiv gerichtete Synchronimpuls spannt den Transistor 41 in Gegenrichtung, so daß der sperrt und seine Emitterspannung nicht der Synchronimpulsamplitude folgt. Die dann am Kondensator 55 erscheinende feste Spannung verhindert mit, daß die Emitterspannung des Transistors 41 während des Synchronintervalls über den Austastpegel hinaussteigt. Der Vorspannungsstrom I₁ ist genügend klein, so daß er den Sperrzustand des Transistors 41 während des Synchronsignalintervalls nicht stört.

Der Transistor 41 wirkt also praktisch als Signalbegrenzer während des Synchronintervalls, um die Synchronimpulse durch Begrenzung der Spitzenamplitude des Leuchtdichtesignals im Austastintervall während des Synchronintervalls zu begrenzen. Die Synchronimpulse werden daher von dem auf den Kondensator 55 gekoppelten Leuchtdichtesignal abgetrennt, ohne daß zusätzliche Schaltungen mit Synchrongatterschaltungen und dgl. zu diesem Zweck benötigt würden.

Das Leuchtdichtesignal wird über den Kondensator 55 wechsel-

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spannungsgekoppelt, so daß am Emitter des Transistors 42 und an der Basis des Transistors 4 3 das Leuchtdichtesignal Y₃ (Fig. 4) entsteht. Das Signal Y₃ ähnelt dem am Emitter des Transistors 41 auftretenden Leuchtdichtesignal mit der Ausnahme, daß die positive Spitzenamplitude des Signals Y₃ während des Austastintervalls auf +5 V geklemmt ist, weil der Klemmtransistor 42 leitet, und die Werte der entsprechenden Spitzenamplituden unterscheiden sich durch einen Spannungsversatz, der am Koppelkondensator 55 vorhanden ist. Die Spitzenamplitude (von Spitze zu Spitze gemessen 2 V) des während des Intervalls T auftretenden Bildinformationsabschnittes bleibt unbeeinträchtigt.

Der Leitungsschwellwert an der Basis des Leuchtdichtetransistors 43 (+3,8 V) fällt mit dem Schwarzpegel zusammen, und der Transistor leitet während des gesamten 2 Volt-Amplitudenbereichs des Leuchtdichtesignals Y., (also vom +3,8 Volt-Schwarz- oder Austastpegel bis zum 1,8 Volt-Pegel, der maximal für Weiß zu erwarten ist). Der gesamte Dynamikbereich des Leuchtdichtesignals wird daher am Emitterausgang des Transistors 43 getreu als Signal -Y (Fig. 5) wiedergegeben. Zu diesem Ergebnis trägt die Addition des Austastbezugsimpulses der Amplitude V_R während jedes Austastintervalles bei. Bei Fehlen eines solchen Bezugsimpulses würde die Spitzenamplitude des Bildinformationsabschnittes des Leuchtdichteausgangssignals am Emitter des Tranjistors 4 3 begrenzt sein als Folge des Spannungsversatzes über dem Koppelkondensator 55 und der Differenz 2V_O_ zwischen dem durch den Klemmtransistor 42 gegebenen Klemmpegel und dem Leitungsschwellwert des Transistors 43.

Das Ausgangsleuchtdichtesignal (-Y) enthält einen Bildinformationsabschnitt positiver Spitzenamplitude (+4,4 V) entsprechend einem gewünschten Schwarzpegel des wiederzugebenden Bildes. Die Amplitude des Signals -Y ist während jedes Austastintervalles T_ß etwas positiver als die zur Zeit T auftretende Spitzenamplitude und entspricht einem Zustand "schwärzer als Schwarz". Dieser über Schwarz hinausgehende Pegel resultiert aus dem über den Widerstand 53 zugeführten Hilfsaustaststrom und stellt sicher,

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daß die Bildröhre 90 während jedes Austastintervalles ausgetastet wird. Andernfalls könnten Schwankungen der Betriebspara^ meter der Bildröhre 90 und der zugeordneten Schaltungen (etwa infolge von Toleranzabweichungen zwischen verschiedenen Empfängern) die Bildröhre 90 während der Austastintervalle leicht leiten lassen.

Die in Fig. 1 dargestellte Klemmschaltung dient der Erzeugung eines gewünschten Austast- oder Schwarzpegels des galvanisch zur Bildröhrentreiberstufe 60 gekoppelten Leuchtdichtesignals ohne Beeinträchtigung des Spitze-Spitze-Amplitudenbereiches des Leuchtdichtesignals . Gleichzeitig wird ein gewünschter Bezugsvorspannungspegel für die Matrixtransistoren der Bildröhrentreiberstufe während des Austastintervalls geliefert, ohne daß hierfür zusätzliche Klemmschaltungen nötig sind.

Die im einzelnen dargestellte Anordnung des Klemmtransistors 42 und des Leuchtdichteverstärkertransistors 43 bildet eine Art Übertragungstorschaltung. Während jedes Rücklaufintervalls wird ein Klemmsignalübertragungsweg relativ hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz von den Emittern der Matrixtransistoren 62, 64 und 66 über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 42 zum negativen Belag des Kondensators 55 gebildet. Während jedes Hinlaufintervalls wird ein Leuchtdichtesignalweg relativ hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz vom negativen Belag des Kondensators 55 über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 43 zu den Matrixtransistoren gebildet.

Der Klemmschaltung mit dem Transistor 42 und dem Kondensator 55 ist ferner eine Schaltung mit einer negativen Spannungsquelle (-30 V) und einem Vorwiderstand 46 zur Lieferung eines Stromes I₂ zugeordnet. Dieser Strom I₂ dient zur Abführung von Ladung vom negativen Belag des Kondensators 55, und zu diesem Zweck ist sein Wert größer als der maximal zu erwartende mittlere Basisstrom des Transistors 43 gewählt. Im hier beschriebenen Beispiel

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ist der Strom I.. größer als der Strom I„, um sicherzustellen, daß der Transistor 41 während jedes HinlaufIntervalls leitend bleibt.

In der dargestellten Schaltung wird mit den angegebenen Werten ein gewünschter Spannungsversatz über dem Kondensator 55 durch Zusammenwirken der Ströme I₁ und I«, der Emitterströme der Transistoren 41 und 42 und dem notwendigerweise über die Diode 48 zugeführten Klemmsignalstrom aufrechterhalten. Die Spannung am Kondensator 55 neigt zum Anwachsen (Absinken der Spannung am negativen Belag) während jedes HinlaufIntervalls, wenn der Strom I_ den mittleren Basisstrom des Transistors 43 übersteigt. Im Normalfall, wenn der Kondensator 55 wegen des Stromes I₂ (wenn sich also die Ladung auf dem negativen Belag des Kondensators 55 erschöpft) eine überschüssige positive Ladung entwickelt, dann wird diese während der Vorder- und Rückflankenintervalle über den Emitterstrom des Transistors 41 und den Klemmsignalstrom reduziert.

Die Erfindung ist vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert, jedoch sind innerhalb des Erfindungsgedankens verschiedene Abwandlungen möglich. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Amplitudenpegel der erläuterten Signalschwingungen zwar typisch in ihrem Verlauf, jedoch im Interesse der Deutlichkeit nicht maßstäblich wiedergegeben sind.

Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Größe der Bezugsimpulse so bemessen werden kann, daß sie den Erfordernissen eines bestimmten Systems Rechnung tragen. Wenn beispielsweise die Größe der an den einstellbaren Widerständen 72, 74 und 76 für die Treiberansteuerung während jedes Austastintervalls auftretende Spannung in einem bestimmten Fall nicht als vernachlässigbar angesehen werden kann, dann würde die am Emitter des Transistors 42 während jedes Austastintervalls auftretende Klemmspannung um einen entsprechenden Betrag größer sein (also größer als V_E + 1V_BE bei der beschriebenen Schaltung). In diesem Fall sollte die Größe der Bezugsimpulse um einen entsprechenden Betrag erhöht werden. Ähnliche Bemerkungen gelten, wenn zwischen die Emitter der Matrixtransistoren und die Basis des Klemintransistors 42 zusätzliche

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Spannungsabfallelemente eingefügt werden.

Der Klemmtransistors 42 kann durch eine Halbleiterdiode ersetzt werden, wenn die {in diesem Falle durch die effektiven Emitterimpedanzen der Matrixtransistoren 62, 64 und 66 dargestellte) Quellenimpedanz genügend niedrig ist. Statt der dargestellten Halbleiterelemente können auch solche vom entgegengesetzten Leitungstyp verwendet werden. Beispielsweise kann das Klemmelement 42 einen NPN-Transistor aufweisen, dessen Basis und Emitter in gleicher Weise die der Transistor 42 geschaltet sind und dessen Kollektor an eine positive Betriebsspannung gelegt ist. In diesem Falle würden geeignete Klemmsignale der Basis des NPN-Klemmtransistors zugeführt werden, um diesen während jedes Rücklaufes bzw. Hinlaufes leitend zu machen bzw. zu sperren.

Auch kann die Helligkeitssteuerung durch Veränderung der Basisspannung des Klemmtransistors bewirkt werden, wodurch der Klemmbezugspegel und damit die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes veränderbar ist.

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Claims

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ECA Corporation\, New

Patent a η s ρ r ü g h

/1J/ Videosignalverarbeitungsschaltung mit einer Bildröhre zur Erzeugung eines Bildes unter Steuerung durch ein ein Bild darstellendes Videosignal/ welches periodische Bildaustastintervalle zwischen periodischen, die Bildinformationssignale enthaltenden BildiJitervallen aufweist _t wobei die Austastintervalle einen während eines Synchronintervalls einem Austastpegelsockel überlagerten Synchronimpuls enthält, gekennzeichnet d u r eh eine Klemmschaltung (42,55) zur Klemmung des Videosignals auf eine Klemmspannung während der Austastintervalle, durch eine Koppelschaltung (43), die sich durch einen von der Klemmspannung verschiedenen Leitungsschwellwert auszeichnet und das geklemmte Videosignal bei überschreiten des Schwellwertes der Bildröhre zuführt, und durch eine periodische Austastbezugsimpulse, die mit den Austastintervallen koinzidieren, liefernde Schaltung

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i-30) f wobei die JGröße der BezugsiJHpul.se praktisch gleich der Differenz zwischen tier Klemmspannung und -dem !,eltungsschwellwert -der Koppelschaltung ist j und durch eine Kombinationsschaltung %*rt\ 2i3iii Zusammenfassen der Bezugsimpulse mit dem Videosignal vor dem Xlemmvprgang.

2) Schaltung nach ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsimpulse ^während der Horizontal- und Vertikalaustastinterdes Videosignals auftreten.

3) Schaltung jiach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet., die Klemmschal tang Ϊ42,55) ein kapazitives Signalkoppelelement

ί55) für die Klemmung des Videosignals aufweist^

4) Schaltung nach einem der Ansprüche 1 ils ~3, dadurch gekennzeichnet, daB die klemmschaltung und die Koppelschaltung je ein steuerbares Halbleiterelement -(42 b^w. 43) mit einem Eingang und einem Ausgang aufweisen.

5") Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltung ferner «ine Signaliibertragungseinrichtung i62,64, ίδ) enthält, daß Eingang und Ausgang der Klemmschaltung mit dem kapazitiven Element (553 bzw. mit der Signaliibertragungseinrichtung zur Bildung eines Gleichstromkoppelweges vom kapazitiven Element zur Signalübertragungseinrichtung während der Austastinterva-lle verbunden sind, und daß Eingang und Ausgang der Koppelschaltung mit dem kapazitiven Element bzw. mit der Signalübertragungseinrichtung zur Bildung eines Gleichstromkoppelpfades vom kapazitiven Element zur Signalübertragungseinrichtung während der Bild-Intervalle verbunden sind.

6) Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschaltung und die Koppelschaltung einen Klemmtransistor (42) bzw. einen Verstärkertransistor (43) enthalten.

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7} Schaltung: nach Anspruch &_h dadurch gekennzeichnet,^ daßF eüe Transistoren {42,431 vont gleichen iieitungst^p sind und als Emitterfolger gesciia?ltet sindu

8} Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet/ daß bei dem KlemmtransiatGr £42): und dem Verstärker-transistor (43> die Basis als- Eingangselektrode und der Emitter als äusgängselekfecode. und der Kollektor als gemeinsame Elektrode geschaltet sind undda& die Basis-Emitter-öbergange dieser Transistoren für gegen— Stromfluli parallelgeschaltet sind

91 Schaltung nach Anspruch 5_r dadurch gekennzeichnet/ da& die Signalübertragungseinrichtung eine Kombinationsschaltung i62-_t64r 66i zur Kombiniexung des geklemmten Videosignals mit Je einem verschiedenen der Farhdifferenzsignale zur.Erzeugung von Farbausgangssignaleii und Kappeieleinente CS2>54_e8&r zur Kopplung dieser FarbausgangssignaIe zur BxMri5hre CS&£ aufweist _t Und daß Klemmspannung ve© der KombinationSrSchaltüng aligeleitet:

Schaltung nach Sisgruch 9_e dadurch gekennzeichnet, die Kom&inationsschaltung mehrere HalbleiterelLemente f62^ enthält _t denen Jeweüa axt einem ersten^ Eingang fBas±sr> ein aaderes der Farbdifferenzsignale in galvanischer Kopplung zugeführt wird: und^ denen ü&er einen zweiten. Eingang {Emitter^ das- gekrleitim^- te Eeuehtdichte&ignal galvanisch: zugeführt wird rost die an ihre» fJCollefetöart die EarEfsignarle iiefexn*

Tt]L Schaltung?- naefe Äs&pruch T€l> dfadxiEGft gekeßnzeicSnet«, die Falbleiterelemeote £&£_r&4_t66-)r Transistor es gleieheni t^ps sind:_r dearenr ersiter: Eingang ihre Ba?sisi_r deren zweiter Eingang iRr Emitter- und derenr Ausgang; ihr' KcPtIeMOrT ist-,

Schaltung nach Anspruch Vt^ dadurch gsekenazeichnet, die Emitter der Transistoren (6-2/64,66) galvanisch mit der Klemmschaltung (42/55) verbunden sind und daß die Klemmbezugsspannung von den Emittern dieser Transistoren abgenommen wird»

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13) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang des kapazitiven Elementes (55) mit einer Eingangskoppelschaltung (40) für das Videosignal und der Ausgang des kapazitiven Elementes mit der Klemmschaltung (42) gekoppelt ist, daß die Eingangskoppelschaltung ein Halbleiterelement (42) enthält, das während der Synchronintervalle unter Steuerung durch die über die Eingangsschaltung (40) zugeführten Videosignale gesperrt wird und die Amplitude des Videosignals während der Austastintervalle auf den Austastpegel begrenzt, derart, daß die Synchronimpulse von dem auf den Eingang des kapazitiven Elementes gekoppelten Videosignal abgetrennt werden.

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