DE3231848C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsschaltung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

In einem System zur Verarbeitung von Videosignalen wie z. B. in einem Fernsehempfänger sind typischerweise Maßnahmen ge­ troffen, um die Spitze-Spitze-Amplitude des Videosignals zu verstellen (z. B. um den Kontrast eines wiedergegebenen Bildes zu verändern). Häufig ist es erwünscht, bei einer Änderung der Spitze-Spitze-Amplitude des Videosignals den Gleichstrom­ pegel des Videosignals konstant zu halten, damit die Gleich­ stromkopplung des Videosignals auf nachfolgende signalver­ arbeitende Schaltungen in einfacher Weise möglich ist und damit bei Einstellungen der Amplitude des Videosignals, also bei Kontraständerungen, unerwünschte Änderungen in der Hellig­ keit eines wiedergegebenen Bildes vermieden werden.

Die Änderung der Amplitude eines Videosignals erfolgt häufig dadurch, daß eine von einer Verstärkungseinstellschaltung ab­ geleitete Verstärkungseinstellspannung an einen Videoverstär­ ker gelegt wird, um dessen Verstärkungsfaktor zu verändern. Dabei wird die Verbindung der Einstellschaltung mit dem Ver­ stärker so ausgelegt, daß eine veränderbare Kompensations­ spannung von der Einstellschaltung galvanisch an den Verstär­ ker gekoppelt wird. Betrag und Polarität dieser Kompensations­ spannung sind so bemessen, daß die Ausgangsruhespannung des Verstärkers konstant bleibt, wenn die Verstärkung des Verstär­ kers verändert wird.

Für eine gute Gleichstrompegel-Kompensation in einer Verstär­ kungseinstellung dieser Art müssen jedoch bestimmte, durch die Schaltungskonstruktion festgelegte Betriebsparameter der Einstellschaltung und des Verstärkers in einer vorgeschriebe­ nen Relation zueinanderstehen. In manchen Fällen kann eine gute Gleichstrompegel-Kompensation beeinträchtigt werden, wenn z. B. die Ruhebetriebsbedingungen des Verstärkers und der Einstellschaltung in einem Verhältnis zueinanderstehen, das von einer gewünschten Relation abweicht. Eine solche Abweichung kann durch verschiedene Faktoren verursacht sein, z. B. unter anderem durch Temperatureinflüsse und Schwankungen der Ver­ sorgungsspannung.

Aus der gattungsbildenden US-PS 41 97 557 ist ein Leuchtdich­ teverstärker für einen Fernseher bekannt, bei dem die Hellig­ keitseinstellung über die Veränderung des Widerstandes eines Transistors erfolgt, der in Reihe mit einem Festwiderstand die Arbeitsimpedanz eines Differenzverstärkertransistors einer Verstärkerstufe für das Leuchtdichtesignal bildet. Bei Ver­ änderungen dieser Lastimpedanz durch Veränderung der Vorspan­ nung des Lasttransistors bei Betätigung des Helligkeitsein­ stellers verschiebt sich die Kollektorruhespannung des zuge­ hörigen Verstärkertransistors, was eine Veränderung des Schwarzpegels, also der Bildhelligkeit entspricht. Die Kon­ trastregelung erfolgt über den Emitterstrom, welcher den bei­ den Differenzverstärkertransistoren des Leuchtdichteverstär­ kers zugeführt wird, und die damit ebenfalls einhergehende Verschiebung der Kollektorruhespannung des obengenannten Ver­ stärkertransistors wird nicht durch irgendwelche Maßnahmen kompensiert, so daß eine Kontrasteinstellung gleichzeitig eine Veränderung der Bildhelligkeit mit sich bringt, die ent­ sprechend nachgeregelt werden muß. Die Helligkeitseinstellung erfolgt durch Vergleich der an einem Potentiometer von Hand eingestellten Spannung mit dem Schwarzpegel des Blausignals mit Hilfe eines Differenzverstärkers, dessen Ausgangssignal gefiltert und der Basis des erwähnten Lasttransistors zuge­ führt wird. Eine solche Helligkeitseinstellung ist ferner aus den US-PS 42 53 110 und 42 09 808 bekannt, bei denen eben­ falls keine Schwarzpegelnachregelung bei Änderungen der Kon­ trasteinstellung erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Angabe von Maßnahmen gegen ein Wegwandern des Schwarzpegels bei Änderungen der über eine Einstellung der Verstärkung des Leuchtdichtesignals vorgenommenen Kontrasteinstellung, so daß Helligkeits- und Kontrasteinstellungen ohne kritische Kompensationsdimensio­ nierungen unabhängig voneinander möglich sind. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß in einem Videosignale ver­ arbeitenden System der Gleichstrompegel am Ausgang eines ein­ stellbaren Videosignalverstärkers konstant bleibt, wenn die Verstärkung des Verstärkers verändert wird. Eine Einstell­ schaltung liefert ein Verstärkungseinstellsignal und ein Gleichstromkompensationssignal. Die Gleichstromkompensation wird aufrechterhalten mittels einer zusätzlichen Schaltung, welche die Gleichvorspannung des Verstärkers und die Gleich­ vorspannung der Einstellschaltung abfühlt und korrigierend eingreift, wenn das Verhältnis dieser beiden Vorspannungen zueinander von einer vorgeschriebenen Beziehung abweicht.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die ge­ fühlte Gleichvorspannung der Einstellschaltung für die Ver­ stärkung einer Bezugsspannung, die zur Einstellung des Schwarz- Bezugspegels (Schwarzwert) eines Videosignals verwendet wird. In einer besonderen Ausgestaltung wird der Schwarzwert des Videosignals während periodischer Bildaustastintervalle da­ durch eingestellt, daß die Ladung eines die Videosignale auf den Verstärker koppelnden Wechselstromsignal-Koppelkondensa­ tors abhängig von der Differenz verändert wird, die zwischen der gefühlten Gleichvorspannung des Verstärkers und der ge­ fühlten Bezugs-Gleichvorspannung der Verstärkungssteuerschal­ tung besteht.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt, teilweise in Blockform, einen Teil eines Fern­ sehempfängers, der eine erfindungsgemäße Anordnung zur Verstärkungssteuerung mit Gleichstromkompensation enthält;

Fig. 2 zeigt zusätzliche Schaltungseinzelheiten der Steuer­ anordnung nach Fig. 1;

Fig. 3 zeigt Schaltungseinzelheiten eines anderen Teils der Anordnung nach Fig. 1.

Bei dem Fernsehempfänger nach Fig. 1 werden Farbartsignale aus einer Quelle 10 auf eine Farbartsignal-Verarbeitungs­ schaltung 12 gegeben, um Farbdifferenzsignals R-Y, G-Y und B-Y abzuleiten.

Aus einer Quelle 15 kommende Leuchtdichtesignale werden über einen eingangsseitigen Wechselstrom-Koppelkondensator 22 und Signalverarbeitungsschaltungen 23 auf einen Differenzverstär­ ker 20 gekoppelt. Ein Kondensator wie der Kondensator 22 ist normalerweise in einem Empfänger zu dem Zweck enthalten, das Leuchtdichtesignal wechselstrommäßig weiterzukoppeln. Wie noch erläutert werden wird, dient der Kondensator 22 bei der vorliegenden Anordnung jedoch außerdem als Speicherelement, um den Schwarzwert des Leuchtdichtesignals einzustellen. Der Differenzverstärker 20 weist zwei in Differenzschaltung an­ geordnete Transistoren 26 und 28 und eine Stromquelle auf, die einen Transistor 30 mit einem zugehörigen Emitterwider­ stand 32 enthält. Die zu verstärkenden Leuchtdichtesignale werden über diesen Stromquellentransistor 30 an die Tran­ sistoren 26 und 28 gelegt, und die verstärkten Leuchtdichte­ signale erscheinen an einer Lastimpdedanz 35 im Kollektor­ kreis des Transistors 28. Die Verstärkung des Verstärkers 20 wird durch Spannungen V ₁ und V ₂ gesteuert, die den Tran­ sistoren 26 und 28 angelegt werden, wie es noch beschrieben wird.

Das verstärkte Leuchtdichtesignal (Y) vom Verstärker 20 wird über ein Koppelnetzwerk 38 auf einen Matrixverstärker 40 gegeben, worin es mit den aus der Verarbeitungsschaltung 12 kommenden Farbdifferenzsignalen kombiniert wird, um aus­ gangsseitig die sogenannten "Farbsignale" R, G und B zu er­ zeugen, welche repräsentativ für die Farbanteile des Bildes sind. Diese Farbsignale werden am Ende auf eine Farbbild­ röhre des Empfängers gegeben, um ein farbiges Bild wieder­ zugeben.

Der den Schwarzwert darstellende Gleichstrom-Bezugspegel der Farbsignale R, G und B wird mittels eines Netzwerks, das einen Vergleicher 45 und einen zugeordneten Ladungs­ speicherkondensator 48 enthält, auf einem gewünschten Ni­ veau gehalten. Der Vergleicher 45 wird durch ein Signal V _K derart getastet, daß er während desjenigen Teils jedes Ho­ rizontalaustastintervalls wirksam ist, der den Schwarzwert des Videosignals enthält. Genauer gesagt arbeitet der Ver­ gleicher 45 während der sogenannten "hinteren Schwarzschul­ ter" jedes Horizontalaustastintervalls, die dem Horizontal­ synchronimpuls folgt. Während seines Betriebs vergleicht der Vergleicher 45 eine Referenzspannung V _R mit dem im gleichen Augenblick am B-Signalausgang (Blausignal-Ausgang) der Matrix 40 erscheinenden Schwarzwert. Der Vergleicher 45 liefert am Ausgang ein Steuersignal, das repräsentativ für die Differenz zwischen der Referenzspannung V _R und dem ge­ fühten Schwarzwert des Signals B ist. Dieses ausgangssei­ tige Steuersignal wird im Kondensator 48 gespeichert und an das Koppelnetzwerk 38 gelegt, um den Schwarzwert des auf die Matrixschaltung 40 gegebenen Leuchtdichtesignals zu modifizieren. Die Modifizierung des Schwarzwerts des Leuchtdichtesignals erfolgt in einer solchen Richtung, daß die Differenz zwischen der Referenzspannung V _R und dem ge­ fühlten Schwarzwert des Signals B vermindert wird, so daß man eine gewünschte Schwarzwertbedingung im Videosignal er­ hält. Durch diesen Mechanismus werden unerwünschte, z. B. durch Temperaturschwankungen hervorgerufene Verschiebungen des Schwarzwerts der Signale R, G, B kompensiert. Die Ar­ beitsweise des Vergleichers 45 ist ausführlicher in der US-Patentschrift 41 97 557 beschrieben.

Wie oben erwähnt, wird die Verstärkung der Differenzver­ stärkertransistoren 26, 28 durch angelegte Steuerspannun­ gen V ₁ und V ₂ gesteuert. Diese Steuerspannungen werden von einer Verstärkungssteuerschaltung geliefert, die ein vom Benutzer verstellbares Kontrastregler-Potentiometer 50 und eine zugehörige Signalübertragungsschaltung 55 enthält.

Die Übertragungsschaltung 55 für das Verstärkungssteuer­ signal ist ausführlich in einer Patentanmeldung . . . gleichen Zeitrangs beschrieben (Vertreteraktenzeichen: RCA 75 964, entspricht der US-Prioritätsanmeldung 2 96 865 vom 27. August 1981). Kurz zusammengefaßt enthält die Schaltung 55 ein in Differentialschaltung angeordnetes Stromteilernetzwerk 60 mit einem Verstärkertransistor 62 und einem als Diode ge­ schalteten Transistor 64 und eine Stromquelle mit einem Tran­ sistor 65 und einem zugehörigen Emitterwiderstand 68 zur Lie­ ferung von Betriebsströmen an den Transistor 62 und den als Diode geschalteten Transistor 64. Der Transistor 62 und der als Diode geschaltete Transistor 64 werden vorgespannt durch die Stromquelle 65, 68 und durch ein symmetrisches Vorspan­ nungsnetzwerk, welches einen Widerstand 70 und eine zugehöri­ ge, mit dem Transistor 62 gekoppelte Stromquelle 72 sowie ei­ nen Widerstand 74 und eine mit dem als Diode geschalteten Transistor 64 gekoppelte Stromquelle 76 aufweist. Die Strom­ leitung der Stromquelle 72 ändert sich im wesentlichen linear mit der Einstellung des Potentiometers 50.

Die Schaltung 55 ist so angeordnet, daß an den Basiselektro­ den der Transistoren 62 und 64 zueinander differentielle Steuerspannungen V ₁ und V ₂ entwickelt werden, die sich mit der Einstellung der Verstärkungssteuerspannungsquelle 50 än­ dern. Die Differential-Steuerspannung V ₁-V ₂ enthält eine nichtlineare Komponente (der Steuerspannung V ₂ zugeordnet) derart, daß ein Anlegen der Steuerspannungen V ₁ und V ₂ an die Transistoren 26 und 28 des Verstärkers 20 bewirkt, daß sich die Signalverstärkung des Verstärkers 20 im wesentli­ chen linear mit der von der Steuersignalquelle 50 kommenden Verstärkungssteuerspannung ändert.

Vom Kollektor des Transistors 62 wird eine Gleichstrom-Kom­ pensationsspannung V ₃ abgeleitet und über eine Gleichstrom­ verbindung auf den Kollektorkreis des Transistors 28 des Leuchtdichteverstärkers 20 gekoppelt. Diese Verbindung dient dazu, den Gleichstromruhewert der Kollektorausgangsspannung des Transistors 28 im wesentlichen konstant zu halten, wenn die Verstärkung des Differenzverstärkers 20 durch die Steuer­ spannungen V ₁ und V ₂ verändert wird. Wird das die Steuerquel­ le darstellende Reglerpotentiometer 50 verstellt, dann ändern sich die Kollektorgleichströme des Transistors 62 in der Ver­ stärkungssteuerschaltung 55 und des Transistors 28 im Ver­ stärker 20 praktisch in gleichem Betrag, jedoch in entgegen­ gesetzter Richtung. Somit bleiben der durch den Verstärker­ lastwiderstand 35 fließende Gleichstrom und der Spannungsab­ fall an diesem Widerstand vorteilhafterweise im wesentlichen konstant, wenn das Reglerpotentiometer 50 verstellt wird.

Der Ruhebetriebsstrom des Leuchtdichteverstärkers 20 ist eine Funktion des vom Stromquellentransistor 30 gelieferten Stroms, und der Ruhebetriebsstrom des Stromteilers 60 in der Verstär­ kungssteuerschaltung 55 ist eine Funktion des vom Stromquellen­ transistor 65 gelieferten Stroms. Wenn die Ruheströme des Ver­ stärkers 20 und des Stromteilers 60 in einer vorbestimmten Relation zueinander stehen, dann ändern sich die Kollektor­ ströme der Transistoren 28 und 62 in komplementärer Weise so, daß die Ausgangsruhespannung des Verstärkertransistors 28 im wesentlichen konstant bleibt, wenn die Verstärkung des Ver­ stärkers 20 verändert wird, wie es oben beschrieben wurde.

Die gewünschte Gleichstromkompensation am Ausgang des Verstär­ kers 20, welche die Konstanthaltung der Ausgangsgleichspan­ nung bei Änderung der Verstärkung des Verstärkers 20 bewirkt, wird sich z. B. dann nicht ergeben, wenn die von den Stromquel­ lentransistoren 30 und 65 gelieferten Ruheströme von ihrer vorbestimmten gegenseitigen Relation abweichen. Beim hier be­ schriebenen Ausführungsbeispiel sind die von den Transistoren 30 und 65 gelieferten Ströme im wesentlichen gleich, so daß an den Emitterwiderständen 32 und 68 im wesentlichen gleiche Ruhespannungen abfallen. Diese Gleichheit kann verlorengehen, wenn sich der Ruhewert der Basisvorspannung des Stromquellen­ transistors 30 relativ zur Basisvorspannung des Transistors 65 ändert.

Der Ruhewert der Basisvorspannung des Transistors 30 ist eine Funktion des Ruhewerts der Ausgangsspannung der gleich­ stromgekoppelten Signalverarbeitungsschaltungen 23. Diese Signalverarbeitungsschaltungen 23 enthalten einen eingangs­ seitigen Differenzverstärker, wie er schematisch dargestellt ist, und können außerdem weitere gleichstromgekoppelte Netz­ werke zur Signalverstärkung, Signalversteilerung und Gleich­ strompegelverschiebung aufweisen, wie sie erforderlich sind, um den über den Basiseingang des Stromquellentransistors 30 auf den Verstärker 20 gegebenen Leuchtdichtesignalen die richtige Charakteristik zu geben. Die Gleichheit der von den Stromquellentransistoren 30 und 65 gelieferten Ruheströme kann verlorengehen, wenn sich die Betriebsparameter der Schal­ tungen innerhalb der Einheit 23 z. B. durch Temperatureinflüs­ se und Versorgungsspannungsschwankungen ändern.

Ein Ruhe- oder Gleichvorspannungsfehler des Transistors 30 relativ zum Transistor 65, welcher zu einer Differenz zwi­ schen den Ruheströmen der Stromquellentransistoren 30 und 65 führt, äußerst sich in einer Differenz zwischen den Span­ nungen, die an den gleich groß bemessenen Emitterwiderstän­ den 32 und 68 abfallen. Diese als "Vorspannungsfehler" zu bezeichnende Differenz wird in der nachstehend beschriebenen Weise mittels einer Steuerschaltung korrigiert, die einen Vergleicher 80 enthält.

Der Vergleicher 80 arbeitet während der Zeit der "hinteren Schwarzschulter" (d. h. während der Zeit des Auftretens des Schwarzwerts) innerhalb der Horizontalaustastintervalle auf­ grund von Tastsignalen V _K . Während der erwähnten Zeit fühlt der Vergleicher 80 die Emitterruhespannungen der Stromquellen­ transistoren 30 und 65 und liefert am Ausgang ein Steuersignal, welches repräsentativ für die Differenz zwischen den gefühlten Emitterspannungen ist. Dieses Steuersignal wird über eine dem Ausgang des Vergleichers nachgeschaltete Tor­ schaltung 85 und einen Widerstand 88 an die dem Eingang ab­ gewandte Seite (Ausgangsseite) des Eingangs-Koppelkondensators 22 gelegt. Die Torschaltung 85 wird durch das Signal V _K ge­ tastet, um das Ausgangssignal des Vergleichers während der den Schwarzwert enthaltenen Intervalle des Videosignals an den Kondensator 22 durchzulassen. Weitere Einzelheiten über die Arbeitsweise der Torschaltung 85 und der Impedanz 88 sind in der US-Patentanmeldung 2 96 823 beschrieben, die unter dem Titel "Stabilized Video Signal Control Loop" auf die Namen R. L. Shanley, II, u. a. eingereicht wurde.

Das auf den Kondensator 22 gekoppelte ausgangsseitige Steuer­ signal des Vergleichers hat solchen Sinn und Betrag, daß die Ladung am Kondensator 22 derart modifiziert wird, daß in ei­ nem geschlossenen Regelkreis die Basis-Gleichvorspannung des Transistors 30 im wesentlichen gleich der Basis-Gleichvor­ spannung des Transistors 65 gemacht wird, wodurch die Emit­ terruhespannung des Transistors 30 gleich der Emitterruhespan­ nung des Transistors 65 gemacht wird. Das den Vergleicher 80 enthaltende Netzwerk hat also das Bestreben, die Differenz zwischen den Basis- und Emitterruhespannungen der Stromquellen­ transistoren 30 und 65 minimal zu machen, d. h. auszuregeln. Somit werden die von diesen Stromquellentransistoren gelie­ ferten Ströme im wesentlichen einander gleichgehalten, so daß auch die gewünschte Gleichstromkompensation der Ausgangs­ spannung des Verstärkers 20 aufrechterhalten bleibt, wenn die Verstärkung des Verstärkers 20 gesteuert wird.

Wäre der Ausgang des Verstärkers 20 nicht in der beschrie­ benen Weise gleichstromkompensiert, dann würde sich die Aus­ gangsruhespannung des Verstärkers 20 verschieben, wenn die Verstärkung des Verstärkers 20 gesteuert wird. Diese Gleich­ stromverschiebung würde sich in den Ausgangssignalen R, G und B der Matrixschaltung 40 äußern und durch das den Ver­ gleicher 45 enthaltende Netzwerk in der weiter oben be­ schriebenen Weise gefühlt und korrigiert werden. Jedoch ist die Zeitkonstante der Aufladung und Entladung des Aus­ gangskondensators 48 des Vergleichers so, daß sich die Spannung am Kondensator 48 nicht sofort mit dem Auftreten des Fehlersignals vom Ausgang des Vergleichers 45 ändert, wodurch sich eine vorübergehende Korrekturverzögerung er­ gibt. Eine durch Verstellung des Reglerpotentiometers 50 bewirkte Gleichstrompegelverschiebung des Videosignals wür­ de aus diesem Grund ein vorübergehendes Abblenden oder stö­ rendes helles Aufleuchten im wiedergegebenen Bild zur Folge haben. Dieser sich äußernde Effekt wird mittels der den Ver­ gleicher 80 enthaltenden Steueranordnung verhindert, denn dieser Vergleicher sorgt für die Beibehaltung der zur rich­ tigen Gleichstromkompensation bei der Verstärkungssteuerung erforderlichen Balance der Ruheströme des Verstärkers 20 und der Verstärkungssteuerschaltung 55. Der Vergleicher 45 ist also von Vorteil zum Ausregeln nur relativ langsamer Langzeitänderungen des Schwarzwerts im Videoausgangssignal (z. B. solche Änderungen, die sich durch Temperaturschwankun­ gen oder durch Alterung von Bauteilen ergeben).

Der Vergleicher 80 dient vorteilhafterweise auch, in Verbin­ dung mit dem Eingangs-Koppelkondensator 22, als Klemmschal­ tung für den Schwarzwert des Leuchtdichtesignals. Der Schwarz­ wert des Leuchtdichtesignals kann sich nämlich aus verschie­ denen Gründen ändern. So verschiebt sich dieser Schwarzwert wegen des eingangsseitigen Wechselsignal-Koppelkondensators 22 insbesondere dann beträchtlich, wenn sich das Tastverhält­ nis des Leuchtdichtesignals ändert. Eine Änderung des Tast­ verhältnisses des Leuchtdichtesignals tritt bei Änderung des Leuchtdichtesignalinhalts auf, z. B. wenn sich ein Inhalt mit überwiegender Weißwert-Information in einen Inhalt mit über­ wiegender Schwarzwert-Information ändert oder umgekehrt (d. h. wenn das entsprechende Bild von einer hellen zu einer dunklen Szene übergeht).

Die aus dem Vergleicher 80 und dem Koppelkondensator 22 ge­ bildete Schwarzwert-Abfrage- und Halteschaltung stellt (d. h. klemmt) den Schwarzwert des Leuchtdichtesignals während je­ des einem Bildinformationsintervall vorangehenden Schwarz­ wertintervalls auf einen gewünschten Pegel, so daß die verschiedenen Grauwerte eines Bildes stets richtig wie­ dergegeben werden. In dieser Hinsicht dient der Eingangs- Koppelkondensator 22 als Ladungsspeicherelement für ein vom Vergleicher 80 geliefertes Schwarzwert-Fehlerkorrektur­ signal, während die feste Emitterspannung des Transistors 65 als Schwarzwert-Bezugsspannung dient.

Im Betrieb wird die Bezugsspannung am Emitter des Transi­ stors 65 während jedes Horizontalaustastintervalls mit dem Schwarzwert des Leuchtdichtesignals verglichen. Das vom Ausgang des Vergleichers 80 gelieferte Steuersignal ist repräsentativ für die Differenz zwischen dem gefühlten Schwarzwert des Leuchtdichtesignals und der am Emitter des Transistors 65 gefühlten Bezugsspannung. Dieses Steuersignal modifiziert die Ladung am Eingangs-Koppelkondensator 22 im Sinne einer Reduzierung der Differenz zwischen den gefühl­ ten Signalen, so daß der Schwarzwert des Videosignals auf den gewünschten Pegel entsprechend der Emitterspannung des Transistors 65 eingestellt wird. Wenn dieses Ergebnis er­ zielt wird, sind die Emittergleichspannungen der Stromquel­ lentransistoren 30 und 65 im wesentlichen einander gleich, so daß die von diesen Transistoren gelieferten Betriebsruhe­ ströme ebenfalls im wesentlichen einander gleich sind und die Gleichstromkompensation am Ausgang des Leuchtdichtever­ stärkers 20 bei der Verstärkungssteuerung aufrechterhalten bleibt, wie es weiter oben beschrieben ist.

Zusätzlich zur Aufrechterhaltung der Gleichstromkompensa­ tion bei der Verstärkungsregelung und zur Einstellung des Schwarzwerts des Videosignals hat die den Verstärker 80 enthaltende Klemmanordnung noch einen weiteren Vorteil, wenn wie beim vorliegenden Beispiel die Eingangsschaltung der signalverarbeitenden Schaltungen 23′ einen Eingangs-Differenz­ verstärker mit zwei emittergekoppelten und an ihren Basis­ elektroden angesteuerten Transistoren aufweist. Ein Diffe­ renzverstärker dieses Typs hat über einen großen Teil seines Betriebsbereichs eine nichtlineare Übertragungscharakte­ ristik vom Eingang zum Ausgang. Wenn ein Leuchtdichtesignal nichtlinear verarbeitet wird, kann es Fehler in der Grauabstufung des wiedergegebenen Bildes bewirken. Solche Fehler lassen sich eliminieren, indem man den Differenzver­ stärker so kompensiert, daß er über einen weiten Bereich linear arbeitet und indem man die Leuchtdichtesignale mit relativ kleinen Spitze-Spitze-Amplitudenänderungen an den Differenzverstärker legt, um sicherzustellen, daß das Leucht­ dichtesignal innerhalb des linearen Arbeitsbereichs des Dif­ ferenzverstärkers verarbeitet wird, auch dann, wenn sich der Schwarzwert des Leuchtdichtesignals verschiebt (z. B. durch Temperatureinflüsse und aufgrund von Bauteiltoleranzen). Alternativ sind auch andere Maßnahmen möglich.

Die Klemmung des Schwarzwerts des Leuchtdichtesignals durch den Vergleicher 80 dient dazu, den Schwarzwert in vorhersag­ barer Weise relativ zur Übertragungscharakteristik eines Differenzverstärkers so einzustellen, daß die normalerweise erwarteten Spitze-Spitze-Änderungen der Bildinformation des Leuchtdichtesignals (d. h. die Änderungen von heller zu dunk­ ler Bildinformation) innerhalb des linearen Arbeitsbereichs des Differenzverstärkers bleiben. Dies erlaubt es, den Dif­ ferenzverstärker mit Signalen relativ großer, einen weiten Dynamikbereich umfassender Amplitude anzusteuern. Das heißt, der Dynamikbereich des eingangsseitigen Leuchtdichtesignals kann so groß gemacht werden, daß der lineare Arbeitsbereich des Verstärkers voll ausgenutzt wird. Die Verwendung solcher Signale mit einem weiten Dynamikbereich hat ferner den Vor­ teil, daß sich ein guter Rauschabstand ergibt. Außerdem wird die Linearität während Änderungen des Tastverhältnisses des Videosignals aufrechterhalten, wenn das an den Kondensator 22 angelegte Eingangssignal durch vorangehende Schaltungen geklemmt wird (z. B. durch vorangehende ZF-Signalverarbei­ tungsschaltungen, wie es üblich ist).

Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn sich die beschrie­ bene Anordnung in einem Fernsehempfänger befindet, der außer­ dem eine Schaltung zur automatischen Begrenzung übermäßiger, von der Bildwiedergaberöhre des Empfängers geleiteter Strahl­ ströme aufweist. Eine Schaltung zur Entwicklung einer Steuer­ spannung für die automatische Strahlstrombegrenzung kann z. B. so ausgebildet sein, wie es in der US-Patentschrift 42 53 110 beschrieben ist. Eine solche Steuerspannung kann in der hier beschriebenen Anordnung an den Eingang der mit dem Regler 50 gekoppelten Stromquelle 72 gelegt werden, und zwar im Sinne einer Reduzierung der Verstärkung des Verstärkers 20 und da­ mit einer Verminderung der Amplitude des Videosignals, so daß übermäßige Strahlströme begrenzt werden. Da sich der Gleichstrompegel des Ausgangssignals des Verstärkers 20 beim Anlegen der Strahlstrombegrenzungs-Steuerspannung nicht än­ dert, ändert sich auch die Ausgangsspannung des Vergleichers 45 nicht und damit auch nicht die Spannung am Kondensator 48. Es ist wünschenswert, eine Änderung der Ausgangsspannung des Vergleichers 45 in diesem Fall zu verhindern, um zu ver­ meiden, daß sich eine sichtbare allmähliche Änderung in der Helligkeit des wiedergegebenen Bildes ergibt, die für den Betrachter störend sein kann. Dieser sichtbare Effekt würde ansonsten nämlich auftreten, weil sich die Spannung an einem Kondensator (d. h. am Kondensator 48) nicht sofort ändern kann. Als zusätzlicher Vorteil hat sich gezeigt, daß eine solche Verwendung der Strahlbegrenzungs-Steuerspannung in der hier beschriebenen Anordnung die Stabilität der den Vergleicher 80 enthaltenden, als geschlossener Regelkreis wirkenden Schwarzwert-Klemmschaltung verbessert, weil diese Klemmschal­ tung unabhängig von der Strahlstrombegrenzungs-Steuerschal­ tung arbeitet.

Die Fig. 2 zeigt Schaltungseinzelheiten des Vergleichers 80 und der zugehörigen Ausgangs-Torschaltung 85. Die Emitter­ spannungen der beiden Transistoren 30 und 65 werden über je­ weils einen als Spannungsfolger geschalteten pnp-Transistor 100 bzw. 102 an zwei Vergleichertransistoren 104 und 106 ge­ legt. Der Vergleicher wird durch das an einen Stromquellen­ transistor 108 des Vergleichers 80 gelegte Signal V _K ge­ tastet. Die ausgangsseitige Steuerspannung des Vergleichers wird an einem Lastwiderstand 110 entwickelt und über einen getasteten Emitterfolgertransistor 120 der Torschaltung 85 und eine Impedanz 88 an den Kondensator 22 gelegt. Die Tor­ schaltung 85 enthält außerdem eine Schalteinrichtung aus zwei Transistoren 125 und 126, die in zueinander komplementärer Weise geschaltet werden und deren einer mit dem Emitter und deren anderer mit der Basis des Transistors 120 gekoppelt ist. Der Betrieb der Transistoren 125 und 126 wird durch komplementäre Schaltsignale V _K und so gesteuert, daß der Transistor 120 während der den Schwarzwert führenden Inter­ valle des Videosignals in den leitenden Zustand und ansonsten in den Sperrzustand gespannt wird.

Die Fig. 3 zeigt Schaltungseinzelheiten des Koppelnetzwerks 38. Das Leuchtdichtesignal vom Verstärker 20 wird über einen Emitterfolgertransistor 140 und einen mit dem Ausgangspunkt A verbundenen Emitterwiderstand 142 auf die Matrixschaltung 40 gekoppelt. Ein Transistor 144 liefert Betriebsstrom für den Transistor 140. Die Ausgangs-Steuerspannung des Vergleichers 45 wird vom Kondensator 48 über Emitterfolgertransistoren 150 und 152, einen Widerstand 156 und den Transistor 144 gekoppelt, um den am Ausgangspunkt A erscheinenden Schwarz­ wert des Leuchtdichtesignals zu modifizieren. Ein Transistor 155 liefert Betriebsstrom für die Emitterfolgertransistoren 150 und 152.

Claims (7)

1. Signalverarbeitungsschaltung mit einem Verstärker, an dessen Eingang eine Eingangssignalquelle angeschlossen ist und dem eine erste Vorspannungsschaltung für eine Gleichvorspannung zugeordnet ist, und mit einer mit dem Verstärker gekoppelten Verstärkungseinstellschaltung, der eine Gleichvorspannung von einer zweiten Vorspannungsschaltung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Vorspannungsschal­ tungen (30, 65) eine Vergleichsschaltung (80) gekoppelt ist, die eine Ausgangsspannung als Maß für die Differenz der Vor­ spannungen des Verstärkers (20) und der Verstärkungseinstell­ schaltung (55) an die Signalverarbeitungsschaltung liefert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorspannungsschaltung (30) eine erste Stromquelle zur Lieferung von Betriebsgleichstrom für den Verstärker (20) aufweist, daß die zweite Vorspannungsschaltung (65) eine zweite Stromquelle zur Lieferung von Betriebsgleichstrom für die Verstärkungseinstellschaltung (55) aufweist, und daß der Ver­ gleichsschaltung (80) eine erste und eine zweite Spannung zugeführt werden, die jeweils ein Maß für die Betriebsgleich­ ströme der ersten bzw. zweiten Stromquelle sind.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (20) einen Differenzverstärker (26, 28) auf­ weist und die erste Stromquelle einen ersten Transistor (30) und einen ersten Widerstand (32) enthält, daß die Verstär­ kungseinstellschaltung (55) einen Differenzverstärker (62, 64) aufweist und die zweite Stromquelle einen zweiten Transistor (65) und einen zweiten Widerstand (68) enthält, und daß die beiden der Vergleichsschaltung (80) zugeführten Spannungen an diesen Widerständen (32, 68) abgenommen werden.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung (80) der ersten Stromquelle (30) zugeführt wird.

5. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignalquelle (15) mit dem Verstärker (20) über einen Ladungsspeicher (22) wechselspannungsgekoppelt ist, dem die Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung (80) zugeführt wird.

6. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (20) in einem Fernsehempfänger ein Videosignal verarbeitet, welches periodisch auftretende Bildintervalle und zwischen diesen Austastintervalle sowie ein Schwarzpegelbezugsintervall aufweist, und daß die Eingangssignalquelle eine Videosignal­ quelle ist, und daß die Vergleichsschaltung (80) während der Schwarzpegelbezugsintervalle des Videosignals eingeschaltet ist.

7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung einen zwischen der Signalquelle (15) und dem Verstärker (20) liegenden Diffe­ renzverstärker (23) enthält, dem von dem Ladungsspeicher (22) Signale in Wechselspannungskopplung zugeführt werden.