DE2927459C2 - Treiberverstärkerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Treiberverstärkerschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

In gewöhnlichen Farbfernsehempfängern werden typischerweise drei Bildröhrentreiber verwendet, um breitbandige Signale, die charakteristisch für die Rot-, Grün- und Blauinformation eines Farbbildes sind und jeweils Komponenten niedriger und hoher Frequenzen enthalten, einzelnen Intensitätssteuerelektroden einer Farbbildröhre zuzuführen. Jede dieser Treiberstufen kann, wenn zur Verstärkung breitbandiger Videosignale ein A-Verstärker verwendet wird, beträchtliche Lei stung verbrauchen (z. B. bis zu 6 Watt je Verstärkerstu fe). Geringeren Leistungsverbrauch hat man bei einem Treiberverstärker in Komplementärschaltung oder Quasi-Komplementärschaltung, wobei zwei Hochspannungstransistoren benötigt werden. Die Vorteile einer Komplementärverstärkerschaltung gegenüber einem A-Verstärker sind neben dem niedrigen Leistungsverbrauch unter anderem auch eine größere Bandbreite der Signalverarbeitung. Ein Treibersystem mit Komplementärverstärkern erfordert jedoch insgesamt sechs Hoch- Spannungstransistoren und ist empfindlicher gegenüber Überschlägen an der Bildröhre. Außerdem können auch unerwünschte Differenzfehler in den Signalanstiegszeiten vorkommen. Solche Fehler äußern sich als Unterschiede in den Hochfrequenz-Amplitudengängen der einzelnen Verstärkerstufen und werden beispielsweise bemerkbar bei schnellen Übergängen der Signalamplitude (z. B. bei Farbsprüngen an Rändern im Bild) und bei Hochfrequenzstößen, insbesondere wenn die Treiberstufen unterschiedliche Arbeitspunkte haben.

Aus den DE-AS 1175 730 und 24 11296 sind Kompensationsschaltungen für die Kompensation von Signalanteilen durch gegenphasige Zuführung entsprechender Korrektursignale grundsätzlich bekannt Im

Falle der erstgenannten DE-AS wird dieses Prinzip zur Verbesserung der Auflösung beim Schwarzweißempfang mit Hilfe eines Farbfernsehempfängers ausgenutzt, während gemäß der zweiten DE-AS ein Farbübersprechen dadurch unterdrückt wird, daß eine verzögerte und eine bandpaßgefilterte Version des Leuchtdichtesignals voneinander subtrahiert werden und das daraus gewonnene Differenzsignal mit einem amplitudenbegrenzten und ebenfalls bandgefilterten Anteil des Leuchtdichtesignals addiert wird. Hierdurch wird u.a. eine ampiicudenabhängige Dämpfung der in den Farbträgerbereich fallenden Leuchtdichtesignale erreicht, und durch diese Behandlung des Leuchtdichtesignals wird nach dem Hinzufügen eines Farbsignals ein Farbübersprechen weitgehend verhindert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Treiberverstärknng zum Ansteuern einer Bildröhre so auszulegen, daß sie ein Minimum an Transistoren hoher Verlustleistung benötigt, wenig empfindlich gegen Überschläge der Bildröhre ist und möglichst geringe differentielle Fehler in den Anstiegszeiten aufweist, ohne daß Zugeständnisse hinsichtlich Breitbandigkeit und geringem Leistungsverbrauch gemacht werden müßten.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt in Blockform einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der eine erfindungsgemäße Bildröhren-Treiberschaltung enthält;

F i g. 2 bis 6 zeigen Signalverläufe zur Erleichterung des Verständnisses der Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Schaltung;

F i g. 7 zeigt Einzelheiten einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß F i g. 1 liefert eine Videosignalquelle 10, die Einrichtungen zur Verarbeitung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen enthält, ein breitbandiges Leuchtdichtesignal Y, das hochfrequente Bildsignalinformation enthält sowie Farbdifferenzsignale R-Y, G-Yund B-Y. Das Leuchtdichtesignal von der Quelle 10 wird in einem Hochpaßfilter 12 gefiltert, um niedrigfrequente Signalkomponenten unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz Fc zu entfernen, wie es noch erläutert werden wird. Die vom Filter 12 selektiv durchgelassenen hochfrequenten Komponenten werden nacheinander in einem Gitter-Vorverstärker 14 und einem Gitterverstärker 16 verstärkt Am Ausgang des Verstärkers 16 erscheint ein verstärktes Gitter-Ansteuersignal Eg, das einer Gitterelektrode (Steuergitter) 18 einer Farbbildröhre 20 angelegt wird. Beim hier beschriebenen Beispiel ist die Bildröhre 20 eine selbstkonvergierende In-line-Röhre, bei welcher die Gitterelektrode 18 ein gemeinsames Gitter für alle Elektronenstrahlerzeugungssysteme ist, deren Kathoden mit 22, 23 und 24 bezeichnet sind.

Das Leuchtdichtesignal und die Farbdifferenzsignale von der Quelle 10 werden in einer Demodulator- und Matrixschaltung (Demodulatormatrix) 30 kombiniert, um Farbsignale R, G und B zu liefern, welche niedrigfrequente Signalinformation sowie die dem Leuchtdichteausgang der Quelle 10 zugeordnete hochfrequente Leuchtdichteinformation enthalten. Diese Farbsignale werden jedes für sich in einer zugehörigen Signalkombinationsschaltung 34 (für das Rotsignal), 36 (für das Grünsignal) und 38 (für das Blausignal) verarbeitet, um verstärkte Farbsignale R₀ G_c und B_c zu liefern, deren jedes einer gesonderten Kathode 22 bzw, 23 bzw. 24 der Bildröhre 20 zugeführt wird. Jede der Schalungen 34, 36 und 38 erhält ferner noch ein hochfrequentes Eingangssignal, das vom Gitter-Ansteuersignal Eg am Ausgang des Verstärkers 16 abgeleitet ist Die Schaltungen 34,36 und 38 sind beim hier beschriebenen Beispiel gleich aufgebaut Die nachfolgende Beschreibung der Arbeitsweise der Rot-Signalkombinationsschaltung 34 gilt also auch für die das Grünsignal und das Blausignal verarbeitenden Schaltungen 36 und 38.

In der Schaltung 34 für das Rotsignal wird die Spitze-Spitze-Amplitude des von der Quelle 30 kommenden Rotsignals durch einen Verstärkungseinsteller 40 eingestellt Dieser entspreche beispielsweise einem »Weißabgleich«-Einsteller, der während der Einjustierung der Bildröhre in einem Service-Betrieb des Empfängers betätigt wird, um Unterschiede in den Wirkungsgraden der Leuchtstoffe der Bildröhre zu kompensieren. Ein Ausgangssignal R\ vom Verstärkungseinsteller 40 wird auf einen ersten Eingang einer Signalvereinigungsstufe 41 gegeben. Ein zweiter Eingang der Stufe 41 erhält ein hochfrequentes Kompensationssignal E_a das über eine Kompensationsschaltung 44 aus dem hochfrequenten Signal E_g abgeleitet wird.

Die Kompensationsschaltung 44 enthält geeignete Signalübertragungs- und -invertierungsschaltungen, so daß das Ausgangssignal E_c einer komplementärphasigen Version des hochfrequenten Gitter-Ansteuersignals Eg entspricht Die hochfrequenten Signalanteile, die dem Gitter-Ansteuersignal E_g und den Farbsignalen R, R\ gemeinsam sind, werden, wenn komplementäre Signale R\ und £_cin der Schaltung 41 kombiniert werden, durch einen Subtraktionsprozeß gänzlich oder zum großen Teil ausgelöscht Eine völlige Signalauslöschung findet statt, wenn der Verstärkungseinsteller 40 so justiert ist daß die Amplituden der kombinierten Signale R\ und E_c einander gleich sind, wie es nachstehend noch erläutert wird. Ein von der Signalvereinigungsstufe 41 geliefertes resultierendes Ausgangssignal R2 wird anschließend durch einen signalinvertierenden Verstärker 48 verstärkt, um ein Rotsignal R_c zur Ansteuerung der Rotkathode 22 der Bildröhre 20 zu erzeugen.

Je nach der Einstellung des Verstärkereinstellers 40 werden die hochfrequenten Anteile des Signals R entweder durch das Kompensationssignal E₀ völlig ausgelöscht (in diesem Fall besteht das Signal R₂ nur aus den unterhalb der Grenzsfrequenz f_c liegenden niedrigfrequenten Anteilen des Videosignals), oder es wird durch das Signal E_c zu einem beträchtlichen Teil ausgelöscht (in diesem Fall besteht das Signal Λ₂ aus niedrigfrequenten Anteilen plus einem geringen Restbetrag des hochfrequenten Signals). Der Kathodensignalverstärker 48 braucht daher nicht zur Verarbeitung hochfrequenter Signale hoher Amplituden fähig zu sein. Somit kann der Verstärker 48 beispielsweise für niedrigen Strom ausgelegter A-Verstärker mit einer relativ niedrigen Großsignal-Grenzfrequenz sein, während seine Bandbreite für schwache Signale noch 5 MHz umfaßt Eine solche Bandbreite kann mittels einer geeigneten ÄC-Frequenzkompensationsschaltung erzielt werden, wie es weiter unten in Verbindung mit der Schaltung nach F i g. 7 noch beschrieben wird.

Die Ergebnisse der Signalauslöschung sind durch die in den F i g. 2 bis 6 gezeigten Signalverläufe veranschaulicht die mit normierter Amplitude graphisch darge-

stellt sind. Die nachfolgende Diskussion der gezeigten Wellenformen bezieht sich auf das Rotkathodensignal, sie gilt jedoch genausogut hinsichtlich der Signale für die Grünkathode und die Blaukathode.

In Fig.2 ist für verschiedene Einstellwerte des Verstärkungseinstellers 40 ein Signal R\ gezeigt, das einen »niedrigfrequenten« Impuls und einen hochfrequenten Schwingungsstoß (5 MHz) enthält, von dem ein Teil in der Zeichnung zeitlch auseinandergezogen dargestellt ist, um die subtraktive Signalauslöschung für hochfrequente Signalanteile zu verdeutlichen. Das Signal E_c ist in Fig.3 gezeigt, es enthält wegen des Hochpaßfilters 12 nur hochfrequente Signalanteile. Die Amplitude des Signals E_c wird durch den Verstärkungseinsteller 40 nicht beeinflußt, sie ist im vorliegenden Fall symmetrisch bezüglich eines Gleichstrom-Bezugspegels.

Die F i g. 5 zeigt das Signal R₂ für den Fall, daß der Verstärkungseinsteller 40 auf einen mittleren Wert eingestellt ist Diese Einstellung führt zu einer normierten Signalamplitude von 0,833 gegenüber der normierten Signalamplitude von 1,00, die sich bei Einstellung des Einstellers 40 auf maximale Verstärkung ergibt Für diesen Zustand enthält das Signal R₂ keine hochfrequenten Anteile, da die hochfrequenten Anteile der Signale E_c und R\ gleich sind (normierte Amplitude von 0,833) und sich bei Kombination in der Signalvereinigungsstufe 41 gegenseitig auslöschen.

Die kombinierten Signale E₀ und R\ haben hochfrequente Anteile ungleicher Amplitude, wenn der Einsteller 40 auf maximale Verstärkung (1,00 normierte Amplitude) und auf minimale Verstärkung (0,66 normierte Amplitude) eingestellt ist Somit erscheint im Signal R₂ bei Einstellung maximaler Verstärkung ein kleiner unausgelöschter restlicher Hochfrequenzanteil mit einer normierten Amplitude von 0,16 (nämlich 1,00—0,833 normierte Amplitude) und mit einer bestimmten Phase, wie es in F i g. 4 gezeigt ist Auch bei Einstellung minimaler Verstärkung erscheint im Signal R₂ zwar mit einer normierten Amplitude von —0,16 (nämlich 0,66 — 0333 normierte Amplitude), wie es in Fig.6 gezeigt ist Die Phase dieses Restanteils ist entgegengesetzt der Phase des Restanteils, der erzeugt wird, wenn der Einsteller 40 auf maximale Verstärkung eingestellt ist Signale dieses Typs werden von A-Verstärkern, die für Betrieb mit niedrigem Strom vorgespannt sind, ohne weiteres verarbeitet. Für den beschriebenen Verstärkungs-Einsteflbereich der normierten Amplitude von 0,66 bis 1,00, wie er häufig bei In-Iine-Röhren erforderlich ist, überschreiten die restlichen hochfrequenten Anteile also nicht das MaB von 16% der maximalen Amplitude des niedrigfrequenten Anteils.

Die Trennung der hochfrequenten und der niedrigfrequenten Anteile des Bildröhren-Ansteuersignals imt Hilfe der beschriebenen Signalauslöschungstechnik hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Sign*ltrennungsmethoden, z. B. solche, bei denen Hochpaß- und Tiefpaßfilterung angewandt wird

Obwohl die Verstärkungen in der Verarbeitung des Rot-, des Blau- und des Grünsignab nur in den Kathodensignal-Verarbeitungskanälen eingestellt werden, erhält man einen guten Gleichlauf zwischen der Hochfrequenz- und der Niedrigfrequenz-Signalverstär kung. Hinsichtlich des die Schaltung 34 enthaltenden Verarbeitungskanals fur das Rotsignal {RJ beispielsweise ist das Bildröhren-Ansteuersignal (R<rE_g\ das den Strahlstrom des Elektronenstrahlsystems für den Rotstrahl bestimmt, direkt proportional dem Pegel des eingangsseitigen Rotsignals R, und zwar gemäß folgender Beziehung:

Es sind allein der vom Verstärkungseinsteller 40 bewirkte Verstärkungsfaktor (Aw) und der Verstärkungsfaktor (Aas) des Verstärkers 48, welche die für den Rotsignal-Verarbeitungsweg aufzubringende Signalverstärkung bestimmen. Es läßt sich mathematisch nachweisen, daß der obigen Beziehung genügt wird, wenn die Verstärkung der Kompensationsschaltung 44 gleich Ι/Λ48 ist Wenn diese Bedingung erfüllt ist, werden die hochfrequenten Signale gänzlich oder zum beträchtlichen Teil in dem Verarbeitungskanal des Ä-Signals ausgelöscht, wie es oben erläutert wurde, während die zu wünschende Ansteuerung mit hochfrequenten Anteilen des Videosignals über das Filter 12 und den Verstärker 16 an die Gitterelektrode 18 der Bildröhre geht

Wenn der den Einsteller 40 enthaltende Signalverarbeitungskanal in der obenerwähnten Weise justiert ist dann ist das Bildröhren-Ansteuersignal (Rc-Eg) für alle Einstellungen des Verstärkungseinstellers 40 ein verstärktes Abbild des Eingangssignals R. Wenn z. B. der Einsteller 40 auf minimale Verstärkung gestellt ist, um das Rot-Kathodensignal zu dämpfen, erscheint in diesem Signal ein restlicher Hochfrequenzanteil (vgl. F i g. 6). Die Verstärkung des hochfrequenten Gittersignals ist um ein entsprechendes Maß gedämpft da die restlichen Hochfrequenzanteile des Rot-Kathodensignals eine Richtung (Phase) haben, bei der sie dem Einfluß des Gittersignals in dem Maße entgegenwirken, wie es dem Betrag der restlichen Hochfrequenzkomponente des Kathodensignals entspricht Genauer gesagt sind Betrag und Polarität dieser restlichen Hochfrequenzanteile (wie sie vom Ausgang der Signalvereinigungsstufe 41 und nach Umkehrung im invertierenden Verstärker 48 erhalten wird) so, daß diese Anteile der auf die angelegten hochfrequenten Gitter- und Kathodensignale zurückzuführenden zusätzlichen Stormleitung der Bildröhre entgegenwirkt Gitter und Kathode erhalten in diesem Fall hochfrequente Signale gleicher Polarität In ähnlicher Weise sind Betrag und Polarität der restlichen Hochfrequenzanteile im Falle der Einstellung maximaler Verstärkung des Einstellers 40 so, daß die Stromleitung der Bildröhre, die sich aufgrund der angelegten Gitter- und Kathodensignale ergibt, zusätzlich erhöht wird. Gitter und Kathode der Bildröhre erhalten in diesem Fall hochfrequente Signale von einander entgegengesetzter Polarität Die Hochfrequenz-Ansteuerung der Bildröhre folgt also der Niedrigfrequenz-Ansteuerung, wenn der Verstärkungseinsteller 40 im Kathodensignalweg verstellt wird.

Wie oben erwähnt, ist das Bildröhren-Ansteuersignal, das den Strahlstrom des Rot-Strahlsystems bestimmt, direkt dem Rotsignal R proportional und ein verstärktes Abbild dieses Signals. Somit erfolgt insgesamt keine Modulation des Rot-Elektronensystems der Bildröhre (d.h. des aus dem Gitter 18 und der Kathode 22 gebildeten Elektronensystems) durch das vom Gitter-Verstärker 16 kommende hochfrequente Signal. Das Zustandekommen dieses Effekts wird deutlich, wenn man den Fall betrachtet, daß kein Rotsignal R vorhanden ist Das dem Gitter It mit einer nomineflen Phase angelegte hochfrequente Signal wird durch die Kompensationsschaltung. 44 in seiner Phase invertiert, erscheint am Ausgang der Signalvereinigungsstufe 41

und erfährt dann wieder eine Phasenumkehr im invertierenden Verstärker 48. Das vom Verstärker 48 kommende Signal, das an die Kathode 22 gelegt wird, hat dann also die gleiche Phase wie das dem Gitter 18 angelegte Signal. Die Amplituden der Signale an Gitter und Kathode sind also gleich, wenn die Verstärkungsfaktoren der Kompensationsschaltung 44 und des Verstärkers 48 die oben beschriebene Beziehung zueinander haben. Diese hochfrequenten Signale an Gitter und Kathode, welche in Amplitude und Polarität gleich sind, modulieren daher das Rot-Elektronensystem der Bildröhre im Endeffekt nicht mit Hochfrequenz.

Signale mit Frequenzen, die auf die Flanke der Kennlinie des Filters 12 fallen (d. h. Signale in der Nähe der Grenzfrequenz F_c) werden durch das Filter i2 teilweise gedämpft Es erfolgt jedoch nur eine teilweise Auslöschung dieser Signalfrequenzen im Verarbeitungskanal des Rotsignals, so daß sowohl das Gitter 18 als auch die Rotkathode 22 der Bildröhre 20 mit diesen Signaifrequenzen angesteuert werden. Videosignalfrequenzen, die wesentlich unter der Grenzfrequenz F_c liegen, werden durch das Filter 12 gedämpft, so daß das Gitter 18 der Bildröhre praktisch keine Videosignale derjenigen Frequenzen erhält, die im Signalfrequenzbereich unterhalb der Frequenz F₀ liegen. Man erkennt also, daß die mit der beschriebenen Signalsubtraktion durchgeführte Trennung der Videosignalfrequenzen automatisch auch zur Folge hat, daß die Aufteilung des Videosignals zwischen den Kathoden einerseits und dem Gitter der Bildröhre andererseits unabhängig ist von den Betriebseigenschaften und der Grenzfrequenz des Hochpaßfilters IZ

Die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 12 kann z. B. im Bereich von 200 kHz bis 1 MHz gewählt werden. Eine Grenzsfrequenz von weniger als oder praktisch gleich 1 MHz gewährleistet, daß Signalfrequenzen oberhalb 1 MHz, die den drei Primärfarbsignalen R, G und B gemeinsam sind, im wesentlichen ausgelöscht werden, bevor sie schließlich durch den Verstärker 48 in der Signalkombinationsschaltung 34 verstärkt werden. Eine Grenzfrequenz, die im wesentlichen gleich oder größer ist als 200 kHz, gewährleistet, daß die Gleichstromkomponente des Videosignals nicht an den Gitter-Verstärkern und am Bildröhrengitter 18 erscheint Außerdem führt die beschriebene Signalauslöschung dann nicht mit zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen (R-Y, G-Y, B-Y) m den Verarbeitungskanälen der Kathodensignale, wenn das von der Quelle 10 kommende Signal wie beim hier angenommenen Beispiel der Leuchtdichtekomponente (Y) des Videosignais entspricht Farbdifferenzsignaie an Eingängen der Kathodensignalverstärker (z. B. am Eingang des Verstärkers 48) sind unerwünscht, weil solche Signale typischerweise höhere Amplituden im Vergleich zu Primärfarbsignalen R, Gvaid 5 haben.

Bei der Beschreibung der Fig. 1 wurde eine solche Phasenlage der Signale ZT^ und R_t zueinander angenommen, daß eine Phasenumkehr des Signals E_g mittels eines Inverters innerhalb der Schaltung 44 notwendig ist, um die hochfrequenten Anteile der Signale E_c und R\ komplementirphasig zu machen, so daß sich diese Antefle auslöschen, wenn die Signale E₀ und R\ in der Schaltung 41 kombiniert werden. Falls jedoch das Gittersignal vom Aaagang des Vorverstärkers 14 eine passende Phasenlage gegenüber dem Signal R\ hat, dann'kann das Koepensationssignal Ec über die Schaltung 44 vom Aasgang des Vorverstärkers 14 anstatt vom Ausgang des Verstärkers 16 abgeleitet werden, ohne daß man für die gewünschte Hochfrequenzauslöschung innerhalb der Schaltung 41 einen Phaseninverter in der Schaltung 44 braucht. In diesem Fall findet eine Auslöschung hochfrequenter Signale in der Schaltung 41 statt, wenn die Signalverstärkung des die Schaltung 44 enthaltenden Kompensationssignalkanals gleich A\f,/A*s ist, wobei die Ausdrücke A\t und A^ die Signalverstärkungen der Verstärker 16 und 48 sind.

ίο Bei dieser Beziehung der Verstärkungsfaktoren ist das Bildröhren-Ansteuersignal (R_c-Eg) ein verstärktes Abbild des Eingangssignals (z. B. des Signals R), wie es oben in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben wurde.
Die F i g. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform einschlägiger Teile der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, wobei entsprechende Elemente mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind. Da die Signalkombinationsschaltung 34,36 und 38 für das Rot-, das Grün- und das Blau-Kathodensignal gleichartig aufgebaut sind, ist nur die Rotsignal-Kombinationsschaltung 34 in ihren Einzelheiten in F i g. 7 dargestellt

Die in F i g. 7 dargestellte invertierende Verstärkerstufe 14, die einen Transistor 55 enthält, entspricht dem Vorverstärker 14 in Fig. 1. Ein Kondensator 58 bildet mit der Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe 14 ein Filter, das dem Hochpaßfilter 12 in Fig. 1 entspricht. Das den Kondensator 58 enthaltende Hochpaßfilter entspricht einem flC-Hochpaßfilter erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz F₀ von 285 kHz; es können genausogut aber auch anderer Typen von Hochpaßfiltern mit anderen Grenzfrequenzen verwendet werden. Ein als nichtinvertierender Emitterfolger geschalteter Transistor 60, dessen Basiseingang mit einem Kollektorausgang des Transistors 55 gekoppelt ist, steuert eine Gittersignal-Verstärkerstufe 16 an, die einen signalinvertierenden Hochspannungs-Verstärkertransistor 62 enthält Ein Signal E'g, von dem das Kompensationssignal Ec abgeleitet wird, wird vom Emitter des Transistors 60 auf die Eingänge von Signalkombinationsschaltungen 34, 36 und 38 für das Rot-, das Grün- und Blau-Kathodensignal gekoppelt Es sei erwähnt, daß das Kompensationssignal E_c bei der hier beschriebenen Schaltung vom Ausgang der Vorverstärkerstufe 14 und nicht wie bei der Anordnung nach F i g. 1 vom Ausgang der Verstärkerstufe 16 abgeleitet wird.

Die Schaltung 34 enthält einen Hochspannungs- Verstärkertransistor 48, der für einen Betrieb als mit niedrigem Strom arbeitender A-Verstärker vorgespannt ist Die den Transistor 48 enthaltende Schaltung bewirkt eine Signalinvertierung und hat einen Verstärkungsfaktor Ate gemäß folgendem Ausdruck:

66'

*40

wobei Ra und R₆₆ die Werte der Widerstände 65 und 66 bedeuten und Rn dem Wert eines als Verstärkungseinsteller 40 dienenden veränderbaren Widerstandes entspricht, der als »Weißabgleiche-Verstärkungseinsteller bei der Einjustierung der Bildröhre benutzt wird.

Wenn der VerstärkungseinsteUer auf die Mitte seines Stellbereichs eingestellt ist, ist die Verstärkung A« ungefähr gleich der Verstärkung A\% der Gitter-Verstärkerstufe 16, die durch folgenden Ausdruck bestimmt

-416 =

wobei R_n und R₇₅ die Werte der Widerstände 72 und 75

bedeuten. Bei diesem Beispiel ist das Verhältnis der Verstärkung A^ zur Verstärkung Ate (also das Verhältnis /WAm) ungefähr gleich I₁ wenn der Einsteller 40 in der mittleren Position steht, und dieses Verhältnis bestimmt die Verstärkung, die von der Kompensationsschaltung 44 aufzubringen ist, um die Auslöschung der hochfrequenten Anteile zu bewirken, wenn das Kompensationssignal E_c und das Signal R\ am Basiseingang des Transistors 48 kombiniert werden. In der Anordnung nach F i g. 7 besteht also der Signalkanal, der das Kompensationssignal E_c mit dem Verstärkungsfaktor 1 liefert, nur aus einem gleichstromsperrenden Koppelkondensator 78 zum Koppeln des Signals E_c auf die Basis des Transistors 48.

Das Signal R\ wird mit dem komplementärphasigen Kompensationssignal E_c an der Basis des Transistors 48 kombiniert, und zwar das Signal R\ über Summierwiderstände 66 und 40 und das Signal E_c über einen Summierwiderstand 81. Die Werte dieser Widerstände sind so gewählt, daß die Amplituden der komplementären Signale R\ und E_c an der Basis des Transistors 48 gleich sind, wenn der Verstärkungseinsteller 40 auf mittlere Position eingestellt ist, so daß sich die hochfrequenten Komponenten des Signals R\ mit den hochfrequenten Komponenten des Signals E_c an der Basis des Transistors 48 auslöschen.

Wie bei der Anordnung nach F i g. 1 ist das Bildröhren-Ansteuersignal, das den Strahlstrom des Rot-Strahlsystems bestimmt, direkt dem Rotsignal R proportional und ein verstärktes Abbild dieses Signals, und aus den gleichen Gründen, wie sie oben in Verbindung mit F i g. 1 erläutert wurden, erfolgt im Endeffekt keine Modulation des Rot-Strahlsystems der Bildröhre durch das vom Verstärker 16 kommende hochfrequente Signal.

Der Verstärker 16 hat eine normale Videosignalbandbreite (-3 dB bei ungefähr 5 MHz) und eine Ruheverlustleistung von ungefähr 2,7 Watt. Beim hier beschriebenen Beispiel beträgt die maximale Verlustleistung des Transistors 48 ungefähr 0,675 Watt Ein veränderbarer Widerstand 85 im Basiskreis des Transistors 48 dient zur Einstellung des Gleichstrom-Arbeitspunktes des Rotsignal-Verstärkertransistors 48 während der Service-Einjustierung der Bildröhre. Beim vorliegenden Beispiel läßt sich der Gleichstromausgangspegel des Transistors 48 durch diesen Widerstand zwischen ungefähr 120 und 170 Volt verstellen. Kondensatoren 87 und 88 sorgen für eine geeignete Frequenzkompensation für die Schaltungen 16 bzw. 34. Der die Verstärker 14 und 16 enthaltende Verarbeitungskanal für das Gittersignal ist wechselstromgekoppelt, damit die Verstärker 14 und 16 und das Gitter für optimalen Betrieb vorgespannt werden können. Man kann jedoch auch mit Gleichstromkopplung arbeiten, um geeignete Vorspannung in einem gegebenen System zu haben.

Den Emittern der Transistoren 62 und 48 werden gleiche Vorspannungen von +6,2 Volt von einem Vorspannungsnetzwerk 90 zugeführt. Damit sich der Schwarzwert des Ausgangssignals R_c bei Änderungen der Einstellung des Verstärkungsregelwiderstandes 40 nicht ändert, ist die Schwarzwertspannung des Eingangssignals R mit ungefähr 6,9 Volt gewählt (6,2 Volt

ίο plus die 0,7 Volt betragende Offsetspannung des

Basis-Emitter-Übergangs des Transistors 48), so daß für Signale, die gleich dem Schwarzwert sind, praktisch kein Signalstrom durch den Verstärkungseinsteller 40 fließt Die Schaltung nach F i g. 7 braucht vorteilhafterweise nur vier Hochspannungstransistoren, von denen drei (der Transistor 48 und die entsprechenden Verstärkertransistoren in den Netzwerken 36 und 38) billige Plastiktypen sein können, die keine äußere Wärmesenke erfordern. Eine Wärmesenke braucht man nur für den Gitterverstärkertransistor 62. Die große Bandbreite (5 MHz) des Hochfrequenz-Verstärkertransistors 62 kommt allen drei Strahlsystemen der Bildröhre zugute, so daß differentielle Anstiegszeitfehler für hohe Frequenzen praktisch eliminiert werden, da die hochfrequenten Anteile allein in den zur Ansteuerung des Gitters verwendeten Schaltungen (z. B. im Verstärker 16) verarbeitet werden, während die Treiberverstärker für die Rot-, die Grün- und die Blaukathode nur die niedrigfrequenten Komponenten verarbeiten. Die beschriebene Schaltung ist wegen der niedrigen Ausgangsimpedanz der mit Spannungsrückkopplung arbeitenden A-Verstärker auch wenig empfindlich gegenüber Überschlägen an der Bildröhre. Außerdem braucht eine gegebenenfalls vorzusehende Regelung zur Amplitudenbegrenzung des Videosignals nur für den Gitterverstärker 16 und nicht wie bei manchen anderen Rot-, Grün- und Blau-Ansteuerschaltungen für jede der drei Kathodensignal-Verarbeitungsschaltungen vorgesehen zu sein.

Obwohl die von der Quelle 10 gelieferten Signale bei der beschriebenen Ausführungsform den Leuchtdichtesignalen entsprechen, kann es sich bei dem aus der Quelle 10 kommenden Signal um irgendein Signal handeln, das hochfrequente Videosignalkomponenten enthält, z. B. ein Signal, das aus den Farbsignalen R, G und B einzeln oder in Kombination abgeleitet ist

Die beschriebene Anordnung kann auch in Verbindung mit einer Bildröhre verwendet werden, die mehrere Gitterelektroden enthält, von denen jede einer Kathode der Bildröhre zugeordnet ist In diesem Fall werden die Gitterelektroden gemeinsam durch das vom Gitter-Ansteuerverstärker 1* kommende Gittersignal ^beaufschlagt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Treiberverstärkerschaltung zur Ansteuerung einer Farbbildröhre in einem Wiedergabegerät für Farbsignale, welche Leuchtdichte- und Farbkomponenten enthalten, mit einer Kompensationsschaltung zur Kompensierung unerwünschter Komponenten im Videosignal durch gegenphasige Zuführung eines geeigneten Korrektursignals, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtdichtesignal über ein dessen niedrigfrequenter Anteile zurückhaltendes Hochpaßfilter (12) und einen ersten Verstärker (16) einer ersten Intensitätssteuerelektrode (18) der Bildröhre (20) zugeführt wird, und daß die dematrizierten Farbsignale (R, G, B) einschließlich ihrer niedrigfrequenten und hochfrequenten Anteile einerseits und die vom Hochpaßfilter (12) durchgelassenen höherfrequenten Anteile (Eg) des Leuchtdichtesignals andererseits einer Signalkombinationsschaltung (34,36,38) zugeführt werden, die an ihren Ausgängen verstärkte (zweiter Verstärker 48) Farbsignale (R₀ G₀,5Jl jedoch mit stark gedämpften höherfrequenten Anteilen an die zweiten Intensitätssteuerelektroden (22, 23, 24) der Farbbildröhre (20) liefert

2. Treiberverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den von der Signalkombinationsschaltung (34,36,38) gelieferten Farbsignalen die hochfrequenten Anteile ausgelöscht sind.

3. Treiberverstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinationsschaltung einen Amplitudeneinsteller (Verstärkungseinsteller 40) für die dematrizierten Farbsignale vor deren Kombination mit den höherfrequenten Leuchtdichtesignalanteilen (Eg) enthält

4. Treiberverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter (12) und der erste Verstärker (16) in einem ersten Signalweg angeordnet sind, daß der Ausgang des ersten Verstärkers (16) über einen zweiten Signalweg (Kompensationsschaltung 44) mit dem Eingang einer in einem dritten Signalweg angeordneten Signalvereinigungsstufe (41) verbunden ist, der an einem zweiten Eingang das dematrizierte Farbsignal zugeführt wird, und daß der dritte Signalweg außerdem einen zweiten Verstärker (48) enthält und die Signalverstärkung im zweiten Signalweg im wesentlichen gleich dem Reziprokwert der Signalverstärkung im dritten Signalweg zwischen dem Ausgang der Signalvereinigungsstufe (41) und der zweiten Intensitätssteuerelektrode der Bildröhre (20) ist

5. Treiberverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter (12) und der erste Verstärker (16) in einem ersten Signalweg angeordnet sind, daß ein zweiter Signalweg mit seinem Eingang an einen im ersten Signalweg zwischen dem Hochpaßfilter und dem ersten Verstärker liegenden Zwischenprodukt (60) angekoppelt ist und mit seinem Ausgang an einen Eingang einer in einem dritten Signalweg angeordneten Signalvereinigungsstufe (41) angeschlossen ist der an einem anderen Eingang die dematrizierten Farbsignale zugeführt werden, daß der dritte Signalweg außerdem einen zweiten Verstärker (48) enthält, und daß die Signalverstärkung im zweiten

Signalweg im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Signalverstärkungen zwischen dem Zwischenpunkt des ersten Signalweges und der ersten Intensitätssteuerelektrode (18) der Bildröhre (20) einerseits und zwischen dem Ausgang der Signalvereinigungsstufe (41) und der zweiten Intensitätssteuerelektrode (22,23, 24) der Bildröhre andererseits ist 6. Treiberverstärkerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in einem Farbfernsehempfänger zum Verarbeiten eines Farbfernsehsignals, mit einer Bildröhre, die mehrere Elektronenstrahlerzeugungssysteme mit je einer Kathode und einem zugehörigen Gitter enthält, dem die höherfrequenten Anteile (Eg) des Leuchtdichtesignals von dem ersten Verstärker (16) zugeführt werden, ferner mit einer Farbsignaltrennschaltung, die aus dem Farbfernsehsignal mehrere, die niedrigfrequenten und die hochfrequenten Anteile enthaltende Farbsignale ableitet, und mit einer Auskoppelschaltung (Zwischenpunkt 60) zur Auskoppelung höherfrequenter Anteile (E'g) von dem ersten Verstärker (16) und Zuführung zu der Signalvereinigungsstufe (41) derart daß die von der Signalkombinatioasschaltung (34,36,38) an die Kathoden (22,23, 24) der Bildröhre gelieferten höherfrequenten Anteile nach Amplitude und Phase den dem Gatter (18) zugeführten höherfrequenten Anteilen entsprechen.