DE3337298A1 - Anordnung zur automatischen regelung der vorspannung einer bildroehre - Google Patents

Description

RCA 76 583 Ks/Ei

U.S. Serial Nos: 434,31VW,329

Filed: October 14, 1982

ECA Corporation
New York, N.T., V.St.v.A.

Anordnung zur automatischen Regelung der Vorspannung einer Bildröhre

Die Erfindung betrifft eine signalverarbeitende Anordnung in einem System zur automatischen Regelung des von einer

Bildwiedergabeeinrichtung wie z.B. der Bildröhre eines
Fernsehempfängers geleiteten Schwarzstroms, d.h. desjenigen Stroms, der für schwarzes Bild repräsentativ ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung, die Impedanzänderungen an einem Fühlpunkt, wo ein für den Schwarzstrom charakteristisches Signal abgeleitet wird, derart kompensiert, daß diese Impedanzänderungen den Betrieb der nachfolgenden Steuerschaltungen, mit denen dieser Fühlpunkt gekoppelt ist, nicht beeinträchtigen.

Fernsehempfänger enthalten manchmal ein System zur automatischen Regelung der Bildröhren-Vorspannung (abgekürzt ABVR), um für jeden Strahlerzeuger der Bildröhre den richtigen
Schwarzstromwert automatisch einzustellen. Diese Regelung sorgt dafür, daß die von der Bildröhre w-i ed erg eg eben en BiI-

der nicht in ihrex' Qualität verochü ecbtert worden, wenn sich einzelne Betriebsparameter der Röhre ändern (z.B. infolge von Alterung und Temperatureinflüssen). Eine Ausführungsform eines solchen ABVR-Systems ist in der US-Patentschrift 4· 263 622 beschrieben.

' Ein ABVR-System arbeitet typischerweise während der Bildaustastintervalle, in denen die Bildröhre als Antwort auf eine Referenzspannung, die repräsentativ für schwarze Bildsignalinformation ist, einen kleinen Strom leitet, dem sogenannten Schwarzstrom. Dieser Strom wird durch das ABVR-System überwacht, um für die Bildröhrenvorspannung eine Korrekturspannung zu erzeugen, welche die Differenz zwischen dem gefühlten Schwarzstromwert und einem gewünschten Schwarzstromwert darstellt. Die Korrekturspannung wird in einem Sinne zur Reduzierung dieser Differenz an die BiId-. röhre gelegt, z.B. über Videosignal-Verarbeitungsschaltungen, die der Bildröhre vorgeschaltet sind. Typischerweise wird die Korrekturspannung an einen Vorspannungs-Steuereingang eines gleichstromgekoppelten Bildröhren-Treiberverstärkers gelegt, der Videoausgangssignale auf einem Pegel liefert, welcher sich zur direkten Ansteuerung einer Intensitätssteuerelektrode (Kathode) der Bildröhre eignet. Die Korrekturspannung verändert die Ausgangsvorspannung des Treiberverstärkers und damit die Kathodenvorspannung, so daß sich der gewünschte Schwarzstromwert an der Kathode einstellt.

In einem ABVR-System des in der genannten US-Patentschrift beschriebenen Typs sprechen Steuerschaltungen auf ein periodisch abgeleitetes Signal an, dessen Betrag für den Wert des Schwarzstroms an der Kathode charakteristisch ist. Das abgeleitete Signal hat einen vorgeschriebenen, von UuIl verschiedenen Pegel, wenn der Wert des Schwärzstroms korrekt ist. Bei zu hohem oder zu niedrigem Schwarzstromwert ist der Pegel anders (z.B. positiver oder weniger positiv). Das abgeleitete Signal wird an einem Fühlpunkt

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entwickelt, der mit den Steuerschaltungen gekoppelt ist, •die Klemm- und Abfrageschaltungen enthalten, um ein Korrektursignal für die Bildröhrenvorspannung entsprechend dem Betrag des abgeleiteten Signals zu erzeugen. Das abgeleitete Signal kann z.B. durch einen Abfrageverstärker abgefragt werden, der einen Speicherkondensator je nach dem Pegel dieses Signals auflädt oder entlädt. Das Korrektursignal nimmt zu oder ab, _w.ie es zur Aufrechterhaltung eines korrekten Wertes des SchwarzStroms erforderlich ist.

■.-■:■·-■ Es wurde erkannt, daß die mit dem Fühlpunkt gekoppelten . Steuerschaltungen nachteilig beeinflußt werden können, wenn am Fühlpunkt, wo das für den Schwarzstrom charakteristische Signal abgeleitet wird, Impedanzänderungen als Funktion der Vorspannung des Bildröhrentreibers auftreten. Es wird daher im folgenden eine Anordnung offenbart, die den Einfluß solcher Impedanzänderungen auf die Steuerschaltungen im wesentlichen beseitigt. Die offenbarte Anordnung erhöht außerdem in vorteilhafter Weise die Unempfindlichkeit einer den Steuerschaltungen zugeordneten Klemmschaltung gegenüber ungewollten Signalen einschließlich lokal erzeugten Störungen, die das Vorspannungs-Korrektursignal verzerren oder verdecken könnten.

Wenn das Vorspannungs-Korrektursignal von einem Speicherkondensator abgeleitet wird, hat es die Form einer Spannung.

Die vom Speicherkondensator abgeleitete Korrekturspannung sollte unverändert bleiben, wenn der Pegel des in Form eines Spannungsimpulses abgeleiteten Fühlsignals den richtigen Wert des Schwarzstroms anzeigt. Hierzu ist es.notwendig, daß der Speicherkondensator durch den Ausgangsstrom des Abfrageverstärkers weder aufgeladen noch entladen wird, wenn der Spannungsimpuls einen den richtigen Schwarzstromwert anzeigenden Pegel hat. Im einzelnen bedeutet dies für das in der erwähnten US-Patentschrift beschriebene ABVR-System, daß der Abfrageverstärker keinen Strom an den Spei-

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-ιοί cherkondensator liefert, wenn der Spannungsimpuls durch einen vorbestimmten, von Null verschiedenen Betrag anzeigt, daß der Schwarzstromwert richtig ist. Dieses Verhalten läßt sich dadurch erreichen, daß man die Vorspannung des Abfrage-Verstärkers versetzt, z.B. mittels eines von Hand justierbaren Voreinstellpotentiometers, das mit einem geeigneten Vorspannungs-Steuerpunkt des Verstärkers gekoppelt ist.

Solche manuellen Justierungen der Voreinstellung sind jedoch unerwünscht in einem ansonsten automatischen Regelungssystem. Außerdem sind derartige manuelle Justierungen zeitraubend, und die zugehörigen Potentiometer bringen zusätzliche Kosten für das System.

Ferner sei erwähnt, daß die in manchen ABVR-Systemen angewandten Methoden der Signalverarbeitung zu einem Regelabweichungsfehler (Offsetfehler) führen können, wenn die Einsatzspannungen und Signalverstärkungen der einzelnen Strahlerzeuger in der Bildröhre nicht einander gleich sind, z.B. bedingt durch Herstellungstoleranzen der Bildröhre. In solchen Fällen kann der vom ABVR-System eingestellte Schwarzstromwert einen Fehler haben, der mit Hilfe manuell justierbarer VoreinStellpotentiometer kompensiert werden kann. Die hier offenbarte Anordnung bringt den Vorteil, daß die Verarbeitungsschaltungen für das ABVR-Signal keine manuell justierbaren Stellglieder zu haben brauchen, um solche Offsetfehler zu kompensieren.

Die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Anordnung · JO sind im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unter an sprächen gekennzeichnet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Videosignale verarbeitendes System, worin ein abgeleitetes Fühlsignal, das repräsentativ für den von einer Bildwiedergabeeinrichtung geleiteten Schwarzstrom ist, eine gegebene, von Null verschiedene Amplitude hat, wenn der Wert des Schwarzstroms

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korrekt ist. Das Fühlsignal wird über eine Eingangssignal-Koppelstrecke auf einen Abfrageverstärker gegeben, der einen Ausgangsstrom liefert, um eine Ladungsspeichereinrichtung entsprechend der Amplitude des Fühlsignals aufzuladen.

und zu entladen. Gemäß einem Prinzip der vorliegenden Erfindung wird der erwähnten Koppelstrecke ein Hilfssignal solchen Betrags und solcher Richtung angelegt, daß es die Amplitude des Fühlsignals am Verstärkereingang aufhebt, wenn diese Amplitude repräsentativ für einen Schwarzstrom korrekten Wertes ist. Somit bleibt die Stromabgabe des Abfrageverstärkers unverändert, wenn die Amplitude des abgeleiteten Fühlimpulses dem korrekten Schwarzstromwert entspricht, und die Spannung an der Speichereinrichtung bleibt unverändert.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Betrag des Hilfssignals proportional dem Betrag des während des ABVR-Intervalls entwickelten Sperrpotentials an der Kathode der Bildröhre.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Eingang des Abfrageverstärkers während eines dem Signalabfrage Intervall vorangehenden Klemmintervalls auf eine Referenzspannung geklemmt. Das für den Schwarzwert charakteristisch Fühlsignal wird während des Klemmintervalls entwickelt, so daß die Referenzspannung, auf die der Verstärk er ein gang während des Klemmintervalls geklemmt wird, eine Funktion desBetrags des Fühlsignals ist. Das Hilfssignal wird während des nachfolgenden Abfrageintervalls entwickelt. Das Hilfssignal hat einen Betrag und eine Richtung zur im wesentlichen unveränderten Aufrechterhaltung der Eingangsspannung des Verstärkers, wenn der Betrag des Fühlsignals dem korrekten Schwarzstromwert entspricht.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird der Verstärkereingang während des Klemmintervalls auf eine Referenzspannung geklemmt, und das Fühlsignal und das Hilfssignal

- 12 werden beide während des Abfrageintervalls entwickelt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält eine Anordnung zur automatischen Regelung der Bildröhrenvorspannung einen Kondensator zum Koppeln eines für den Schwarzstrom der Bildröhre repräsentativen Fühlsignals und eines Hilfssignals vorgeschriebenen Betrags und" vorgeschriebener Richtung auf den Eingang eines Abfrageverstärkers. Die Quelle des Fühlsignals hat eine veränderliche Ausgangsimpedanz proportional zum Betrag der Bildröhrenvorspannung. Das Fühlsignal wird vom Ausgang veränderlicher Impedanz der besagten Quelle über eine Koppelimpedanz zum Kondensator gegeben. Die Koppelimpedanz ist groß im Vergleich zur veränderlichen Ausgangsimpedanz, um Impedanzänderungen, die vom Ausgang der Fühlsignalquelle her an der Quelle der Hilfssignale wirksam werden, wesentlich zu reduzieren.

In besonderer Ausgestaltung ist der Koppelkondensator in einer Klemmschaltung enthalten. Die Koppelimpedanz vergrößert zusätzlich die Unempfindlichkeit der Klemmschaltung gegenüber ungewollten Signalen.

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

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der ein ABVR-System und eine zugehörige Abfrageschaltung gemäß den Prinzipien der Erfindung enthält; 30

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf von Signalen, wie sie beim Betrieb des Systems nach Fig. 1 auftreten;

Fig. 3 zeigt eine alternative Form von Signalen der Fig. 2; 35

Fig. 4· zeigt nähere Einzelheiten der Abfrageschaltung nach Fig. 1;

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1 Fig. 5 zeigt Einzelheit en des in der Anordnung nach Fig. 1

- -'■ enthaltenen Zeitsignalgenerators.

-Im Fernsehempfänger nach Fig. 1 liefert eine Fernsehsignal-■ 5 Verarbeitungsschaltung 10 getrennt die Leuchtdichtekomponen· - " -te Ί und' die Farbartkomponente C eines zusammengesetzten -".'-_Farbf ernsehsignals an eine Leuchtdichte/Farbart-Verarbei- - tungseinheit 12. Die Verarbeitungseinheit 12 enthält Schal-

- tungen zur Verstärkungsregelung der Leuchtdichte- und Farb- ^:1O-art sign ale, Schaltungen zur Einstellung des Gleichstrompe-'^r" gel's (z.B. getastete Schwarzwert-Klemmschaltungen), Farb-"-■' deinodulatoren zur Ableitung der Farbdifferenzsignale r-y, ---- g-y-' und b-y sowie Matrixverstärker zum Kombinieren dieser -'-letztgenannten Signale mit dem verarbeiteten Leuchtdichte- · 1-5 -signal, um die für die Bildfarben Rot, Grün und Blau charak-» -"--""lie-iStstischen Farbsignale r, g und b mit niedrigem Pegel zu erzeugen. Diese Signale werden in jeweils zugehörigen End- ^: .--^:ver-ärbeitungsnetzwerken 14a, 14-b und 14c verstärkt und an- -- -derweitig behandelt, um verstärkte Farbsignale E,'G und B 20""mit hohem Pegel an jeweils zugeordnete Kathoden-Intensitäts- -V Steuer elektroden 16a, 16b und 16c einer Farbbildröhre 15

zu liefern. Die Endverarbeitungsnetzwerke 14a, 14b und I4c --'-erfüllen außerdem Funktionen für die automatische Regelung

der Bildröhrenvorspannung (ABVR), wie es weiter unten be-25 schrieben wird. Die Bildröhre 15 sei eine selbstkonvergie-■·-" -^:-:rende Röhre mit Iniine-Anordnung der Strahlerzeuger und mit einem gemeinsam erregten Gitter 18, das den Kathoden 16a, 16b und 16c aller Strahlerzeuger gemeinsam zugeordnet ist.

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ivBei der hier "beschriebenen Ausführungsform sind die Endverarbeitungsnetzwerke 14-a, 14-b und 14c einander gleich,.

--'"se¹ daß die nachfolgende Beschreibung des Betriebs des Netzwerkes 14-a auch für die Netzwerke 14b und 14c gilt.

35 ■"■"".

-Das-"-Verarbeitungenetzwerk 14-a enthält eine Bildröhren-Treiberstufe mit einem Eingangstransistor 20 in Emitterschal--

.QOPY

tung, der über einen Eingangawiderstand 21 das Farbsignal r von der Einheit 12 empfängt, und als Ausgangstransistor einen in Basisschaltung angeordneten Hochspannungstransistor 22, !der gemeinsam mit dem Eingangstransistor 20 einen Video-Treiberverstärker in Kaskodeschaltung bildet. ' An einem Lastwiderstand 24 im Kollektorausgangskreis des Transistors 22 wird das Farbsignal R entwickelt, d.h. das Rot-Videosignal mit hohem Pegel, welches sich zur Ansteuerung der Bildröhrenkathode 16a eignet. Die Versorgungsspannung für den Verstärker 20, 22 wird von einer Quelle hoher Gleichspannung B+ (z.B. +230 Volt) geliefert. Ein Widerstand 25 bildet eine Gleichstromgegenkopplung für den Verstärker 20, 22. Die Signalverstärkung des Kaskodeverstärkers 20, 22 wird hauptsächlich durch das Verhältnis ' des Wertes des Rückkopplungswiderstandes 25 zum Wert des Eingangswiderstandes 21 bestimmt. Die Rückkopplung gibt dem Verstärker -eine geeignet niedrige Ausgangsimpedanz . und trägt zur Stabilisierung des Gleichstrompegels am Verstärkerausgang bei.

Zwischen den Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren 20 und 22 liegt gleichstromgekoppelt in Reihe ein Fühlwiderstand 30, der dazu dient, an einem auf relativ niedriger Spannung liegenden Knotenpunkt A eine Spannung zu entwickeln, die repräsentativ für den Wert des während der Bildröhren-Austastintervalle über die Bildröhrenkathode geleiteten Schwarzstroms ist. Der Widerstand 30 wirkt in Verbindung mit dem ABVR-System des Empfängers, wie es nachstehend beschrieben wird. * .

. Ein Zeitsignalgenerator 40, der logische Steuerschaltungen

,-..... enthält, spricht auf periodische Signale der Horizontal-· Synchronfrequenz (H) und periodische Signale der Vertikal- ■ synchronfrequenz (V) an, die beide von Ablenkschaltungen des Empfängers abgeleitet werden, und erzeugt daraus Zeitsteuersignale V_B, V_s, V_c, Vp und V_G, die den Betrieb der

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ABVR-Regelung während periodischer ABVR-Intervalle steuern. Jedes ABVR-Intervall beginnt kurz nach dem Ende des Vertikalrücklaufintervalls innerhalb des Vertikalaustastintervalls und umfaßt einige Horizontalzeilenintervalle, die ebenfalls innerhalb des Vertikalaustastintervalls liegen ; und während welcher keine Bildinformation im Videosignal enthalten ist. Diese Zeitsteuersignale sind in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß der Fig. 2 besteht das Zeitsteuersignal V-g, ein Video-, austastsignal, aus einem positiven Impuls, der kurz nach dem Endzeitpunkt T,, des' Vertikalrücklauf Intervalls (vgl. die Wellenform V) erzeugt wird. Dieses Austastsignal Vg existiert für die Dauer des ABVR-IntervalIs und wird ei- .

η em Austast-St euer ein gang der Leuchtdichte/IFarbart-Signalverarbeitungseinheit 12 angelegt, um die Ausgänge r, g und b dieser Einheit 12 auf einen für ein schwarzes Bild charak-r teristischen Gleichstrom-Bezugspegel zu legen, der dem Fehlen von Videosignalen entspricht·. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man durch das Signal Vg die Signalverstärkung der Verarbeitungseinheit 12 über die Verstärkungssteuerschaltungen dieser Einheit auf im wesentlichen Null reduziert und den Gleichstrompegel des Videosignalweges mittels der dafür vorgesehenen Steuerschaltungen der Einheit 12 modifiziert, um an den Signalausgängen der Einheit 12 einen für schwarzes Bild charakteristischen Bezugspegel (Schwarzwert)zu erhalten. Das Zeitsteuersignal.V_G, ein positiver Gittersteuerimpuls, umfaßt drei Horizontalzeilen intervalle innerhalb des Vertikalaustastintervalls. Das Zeitsteuersignal Vq steuert den Betrieb einer Klemmschaltung, die im ABVR-System in Verbindung mit der Signalab- . frage wirkt. Das Zeitsteuersignal Vg, ein Abfrage-Steuer- signal, erscheint nach dem Signal Vq und dient zur Zeitsteuerung des Betriebs einer Abfrage- und Halteschaltung, die ein Gleichvorspannungs-Steuersignal zum Steuern des Schwarzstromwertes .an der Kathode der Bildröhre erzeugt. Das Signal V_g umfaßt ein Abfrageintervall, dessen Beginn ·

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leicht verzögert nach, dem Ende des vom Signal V^, umfaßten Klemmintervalls liegt und dessen Ende im wesentlichen mit dem Ende des ABVE-Intervalls zusammenfällt. Koinzident mit dein Abfrageintervall erscheint ein negativ gerichteter Hilfsimpuls Vp, dessen Funktion weiter unten ausführlicher beschrieben wird. Die in der Pig. 2 eingezeichneten Verzö-... gerungszeiten Tp liegen in der Größenordnung von 200 Nano-. Sekunden.

In der Anordnung nach Jig. 1 spannt während des ABVR-Intervalls der positive Impuls Vn (z.B. in der"Größenordnung von +10 Volt) das Gitter 18 der Bildröhre in Durchlaßrichtung, so daß der die Kathode 16a und das Gitter 18 umfassen-. de Strahlerzeuger in erhöhtem Maße leitet. Zu Zeiten außer-· halb des ABVR-Intervalls liefert das Signal V„ die normale, weniger positive Vorspannung für das Gitter 18. Als "Antwort auf den positiven Gitterimpuls V^ erscheint ein gleichphasiger, positiver Stromimpuls während des Gitterimpulsintervalls • an der Kathode 16a. Die Amplitude des so erzeugten Stromimpulses (Kathodenausgangsimpuls) ist proportional dem Wert des geleiteten KathodenschwarzStroms (typischerweise einige Mikroampere).

Der erzeugte positive Kathodenausgangsimpuls erscheint am Kollektor des Transistors 22 und wird über den Widerstand 25 auf den Basiseingang des Transistors 20 gekoppelt, so daß sich die Stromleitung des Transistors 20 für die Dauer des Kathodenimpulses in proportionalem Maß verstärkt. Der nun vom Transistor 20 geleitete stärkere Strom führt zur Entwicklung einer Spannung am Fühlwiderstand 30. Infolgedessen erscheint am Fühlpunkt A eine entsprechende negativgerichtete Spannungsänderung, deren Betrag proportional dem Betrag des für den Schwarzstrom repräsentativen Kathodenausgangsimpulses ist. Der Betrag der Sp annungs an der ungam Punkt A ist bestimmt durch das Produkt des Wertes des Widerstandes 30 und des Betrags des durch den Widerstand 30 fließenden Stroms.

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Die am Knotenpunkt A auftretende Spannungsänderung wird über einen kleinen Widerstand 31 an einen Knotenpunkt B übertragen, wo daraufhin eine Spannungsänderung V. stattfindet, die im wesentlichen der Spannungsänderung am Punkt A entspricht. Der Knotenpunkt B ist mit einem Netzwerk 50 zur Erzeugung eines Vorspannungs-Steuersignals gekoppelt. Das Netzwerk 50 enthält einen eingangsseitigen Koppelkondensator 51, einen eingangsseitigen Klemm- und Abfrage-Operationsverstärker 52 (z.B. einen sogenannten Transkonduktanzverstärker) mit einem auf das Klemmsteuersignal Vq ansprechenden Rückkopp lungs schalt er 54- und einen Ladungsspeicherkondensator 56 mit einem zugeordneten, auf das Abfragesteuersignal Vg ansprechenden Schalter 55· Die am Kondensator 56 entwickelte Spannung wird dazu verwendet, über ein Netzwerk 58 und ein Widerstandsnetzwerk 60, 62, 64 ein Korrektursignal für die Biüröhrenvorspannung "an ' einen Vorspannungs-Steuereingang des Bildröhrentreibers zu legen, und zwar an der Basis des Transistors 20. 'Das Netzwerk 58 enthält Signalübertragungs- und Pufferschaltungen, um die das Korrektursignal darstellende Steuerspannung mit einem passenden Pegel und niedriger Impedanz entsprechend den für den Steuereingang des Transistors' 20 geltenden Erfordernissen zu liefern. ■·

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 sei nun anhand der in Fig. 2 dargestellten Wellenformen erläutert. Das " Hilfssignal Vp wird dem Schaltungsknoten B in Fig. 1 angelegt, und zwar über eine Diode 35 und ein spannungsverschiebendes Impedanznetzwerk aus Widerständen 32 und 34, deren Werte z.B. 220 Kiloohm bzw. 270 Kiloohm betragen. Das Signal Vp hat zu allen Zeiten mit Ausnahme während des ABVR-Abfrageintervalls einen positiven Gleichstrompegel von ungefähr +8,0 Volt, um die Diode 35 leitend zu halten, so daß am Knotenpunkt B eine normale Gleichvorspannung entwickelt wird. Wenn das Signal Vp den erwähnten positiven Wert hat, dann wird der Verbindungspunkt der Widerstände 32 und 34 auf eine Spannung geklemmt, die gleich diesem

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positiven Wert des Signals Vp minus dem Spannungsabfall an der Diode 35 ist. Während des ABVR-Intervalls bildet das Signal Vp einen negativ gerichteten, weniger positiven Impuls" fester Amplitude. Die Diode 35 wird durch diesen negativen Vp-Impuls nichtleitend gemacht, wodurch die beiden Widerstände 32 und 34 zwischen den Knotenpunkt B und Massepotential gekoppelt werden. Der Widerstand 31 bewirkt eine unerhebliche Dämpfung der am Knotenpunkt A erscheinen den Spannungsänderung gegenüber der entsprechenden am Knotenpunkt B erscheinenden Spannungsänderung (V^), da der Wert dieses Widerstandes 31 (in der Größenordnung von 200 Ohm) klein gegenüber den Werten der Widerstände 32 und ist.

Vor dem Klemmintervall, jedoch während des ABVR-Intervalls, lädt die vorexistierende nominelle Gleichspannung (ν^_οΜ), . die am Knotenpunkt B erscheint, die positive Seite des Kondensators 51 auf. Während des Klemmintervalls, wenn der GitterSteuerimpuls V^ erzeugt wird, vermindert sich die Spannung am Knotenpunkt A aufgrund des Impulses Vg um ein Maß, das repräsentativ für den Wert des Schwarzstroms ist. Dies wiederum bewirkt, daß die Spannung am Knotenpunkt B auf einen Pegel im wesentlichen gleich V^^-V. abnimmt. Ebenfalls während des Klemmintervalls bewirkt das Zeitsteuersignal V₀, daß sich der Klemmschalter 54 schließt (d.h. leitend wird), so daß der invertierende Signaleingang (-) des Verstärkers 52 mit seinem Ausgang gekoppelt wird, wodurch der Verstärker 52 zu einem !Folgerverstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der

7)0 Speicherkondensator 56 durch den nichtleitenden Schalter 55 vom Verstärker 52 abgekoppelt. Damit ist eine Quelle

. · fester Referenzgleichspannung V-gm? (z.B. +5 Volt), die an einem nicht-inverti er enden Eingang (+■) des Verstärkers 52 liegt, durch Rückkopplungswirkung über den Ausgang des Verstärkers 52 und den leitenden Schalter 54 mit dem invertierenden Signaleingang des Verstärkers 52 gekoppelt.

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Somit ist während des Klemmintervalls die über den Kondensator 51 gemessene Spannung V, eine Funktion einer durch die Spannung V™™ an der negativen Klemme des Kondensators 51 bestimmten Referenz-Einstellspannung und einer Spannung an der positiven Klemme des Kondensators 51, die der Differenz zwischen dem beschriebenen vorexistierenden nominellen Gleichspannungspegel (%_0Μ) am Knotenpunkt B und der Spannungsänderung V. entspricht, die am Knotenpunkt B während des Klemi intervalls hervorgerufen wird. Somit ist die über den Kondensator 51 gemessene Spannung V^ während des Klemmintervalls eine Punktion der für den Wert des Schwarzstroms repräsentativen Spannungsänderung V., die variieren kann. Die Spannung V^ kann ausgedrückt werden als (^

Während des unmittelbar nachfolgenden Abfrageintervalls ist der positive Gittersteuerimpuls Vq nicht mehr vorhanden, so daß die Spannung am Knotenpunkt B in positiver Richtung bis zum nominellen Gleichspannungswert V_NQM ansteigt, der vor dem Klemmintervall existierte. Gleichzeitig erscheint der negative Impuls Vp, der die Diode 35 iⁿ Sperrichtung spannt und damit die normale Spannungsübertragungs- und Koppelwirkung der Widerstände 32 und 34- stört (d.h. vorübergehend ändert), so daß die Spannung am Knotenpunkt B um ein Maß V^ vermindert wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Zur selben Zeit wird der Klemmschalter 54- nichtleitend gemacht und der Abfrageschalter 55 durch das Signal Vg geschlossen (d.h. leitend gemacht), wodurch der Ladungsspeicherkondensator 56 mit dem Ausgang des Verstärkers 52 gekoppelt wird.

Somit ist während des Abfrageintervalls die Eingangsspan-. nung am invertierenden Signaleingang (-) des Verstärkers 52 gleich der. Differenz zwischen der Spannung am Knotenpunkt B und der über den Eingangskondensator 51 gemessenen Spannung. Die an den Eingang des Verstärkers 52 gelegte Spannung ist eine Funktion des Betrags der Spannungsänderung V^, die mit Änderungen des Schwarzstrompegels der . Bildröhre variieren kann.

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Die Spannung am ausgangsseitigen Sp eich, erko η dens ato r 56 bleibt während des Abfrageintervalls unverändert, wenn der Betrag der während des Klemmintervalls entwickelten Sp an η ungs änderung V_x. gleich dem Betrag der während des Abfrageintervalls entwickelten Spannungsänderung Vg ist, was anzeigt, daß der Schwarzstrom der Bildröhre den korrekten Wert hat. Dies ist deswegen so, weil während des Abfrageintervalls die Spannungsänderung V. am Knotenpunkt B in einer positiven Richtung größer wird (gemessen vom klemmenden Einstell-Referenzwert), wenn der Gittersteuerimpuls fortgenommen wird und die Spannungsänderung Vg eine gleichzeitige negativ gerichtete Spannungsstörung am Knotenpunkt B bewirkt. Wenn die Vorspannung der Bildröhre korrekt ist, haben die positiv gerichtete Spannungsänderung V^ und die negativ gerichtete Spannungsänderung V^ gleiche Beträge, so daß sich diese Spannungsänderungen gegenseitig während des Abfrageintervalls auslöschen und die Spannung am Knotenpunkt B unverändert lassen.

Wenn der Betrag der Spannungsänderung V. kleiner ist als der Betrag der Spannungsänderung Vp, dann lädt der Verstärker 52 den Speicherkondensator 56 in proportionalem Maß im Sinne einer Erhöhung des KathodenschwarzStroms auf. Umgekehrt entlädt der Verstärker 52 den Speicherkondensator 56 in proportionaler Weise zur Verminderung des'Kathodenschwarz Stroms, wenn der Betrag der Spannungsänderung V. größer ist als der Betrag der Spannungsänderung Vg.

Diese Vorgänge sind an den Wellenformen in Pig. 2 näher verdeutlicht. Es sei angenommen, daß die Amplitude "A" der Spannungsänderung V. bei richtigem Wert des Schwarzstroms etwa gleich 3 Millivolt ist und über einen Bereich von wenigen Millivolt (^A₁) variiert, wenn der Wert des Kathodenschwarzstrom infolge von Änderungen der Betriebsparameter der Bildröhre gegenüber dem korrekten Wert ansteigt oder absinkt. Die über den Kondensator 51 gemessene Referenz-Einsteilspannung V, des Klemmintervalls ändert sich dann

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mit den Änderungen des Betrags der Spannung V_x., wenn sich der Wert des Kathodenschwarzstroms ändert. Die Spannungsänderung Vp am Knotenpunkt B hat eine Amplitude "A" von ungefähr 3 Millivolt, was der Amplitude "A" entspricht, welehe die Spannungsänderung V. im Falle richtigen Schwarz- ; stromwerts hat. . ;

Wie es mit der Wellenform V_C0E in Fig. 2 gezeigt ist, bleibt die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers 52 -j während des Abfrageintervalls unverändert, wenn die Span- I nungsänderungen V. und Vp beide die Amplitude "A" haben. \ Wie mit der Wellenform Vj₁ angedeutet, erhöht sich die Ein- ·] gangsspannung des Verstärkers 52 jedoch um ein Maß Δ. , wenn; die Spannungsänderung V. eine Amplitude "A+/S." hat, was ei-' ηem zu hohen Schwarzstrom entspricht. In diesem Fall ent- ; lädt der Verstärker 52 den ausgangsseitigen Speicherkondensator 56, so daß die an die Basis des Transistors 20 gelegte Vorspannungs-Steuerspannung eine Zunahme der Kollektor- ■; spannung des Transistors 22 bewirkt, wodurch sich der Ka- .'

thodenschwarzstrom auf den richtigen Wert vermindert. '

Wie es mit der Wellenform V^ angedeutet ist, nimmt umge- ■"· kehrt die Eingangsspannung des Verstärkers 52 während des Abfrageintervalls um ein Maß Δ ab, wenn die Spannungsände- rung V₁ eine Amplitude "A-/\" hat, was einem zu niedrigen . Schwarzstrom entspricht. In diesem Fall lädt der Verstärker 52 den ausgangsseitigen Speicherkondensator 56 auf, wodurch die Kollektorspannung des Transistors 52 erhöht wird, so daß der Katho den schwarz strom auf den korrekten V/ert steigt. In beiden Wällen können einige Abfrageintervalle notwendig sein, bis der richtige Schwarzstromwert erreicht ist.

Die während der Klemm- und Abfrageintervalle des ABVR-Betriebs am Knotenpunkt B entwickelte Spannung hängt ab von den Werten der Widerstände 31, 32 und 34 und vom Wert einer Ausgangsimpedanz Z_Q am Knotenpunkt A. Wenn das Signal

Vp während des Klemmintervalls den positiven Gleichspannungspegel hat (+8 Volt), dann wird die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 32 und 34- geklemmt, und ein über den Widerstand 31 vom Knotenpunkt A zum Knotenpunkt B geleiteter Strom ist eine Funktion der Werte der Impedanz Zq, des Widerstandes 31 und des Widerstandes 34·. Während des nachfolgenden Abfrageintervalls, wenn der negativ gerichtete Impuls des Signals Vp vorhanden ist, ist die Diode 35 nichtleitend und der Verbindungspunkt der Widerstände 32 und 34· ungeklemmt. Zu dieser Zeit leitet der Widerstand 31 einen anderen Strom vom Knotenpunkt A zum Knotenpunkt S, der eine "Punktion auch des Wertes des Widerstandes 32 zusätzlich zu den Werten der Impedanz Zq und der Widerstände 31 und 34· ist. Die Spannungsänderung V^, die am Knotenpunkt B als Antwort auf den negativ gerichteten Impuls des Signals Vp verursacht wird, ist proportional zur Differenz zwischen diesen Strömen.

Die Impedanz Z_Q am Knotenpunkt A kann sich in unerwünschter Weise als Funktion des Vorspannungspegels der Bildröhrenkathode ändern, der dem erwarteten korrekten Kathoden schwär zstrom zugeordnet ist (d.h. als Funktion der Sperrpunktspannung der Kathode). Der Widerstand 31 bewirkt eine Kompensation der Änderungen des Wertes der Impedanz Z_Q und dient außerdem dazu, die TJnempfindlichkeit der Klemm- und Abfrageschaltungen des Netzwerks 50 gegenüber ungewollten, lokal erzeugten Signalen wie z.B. horizontalfrequenten Störungen zu vergrößern.

Der Knotenpunkt A kann betrachtet werden als Spannungsquelle in Reihe mit der oben erwähnten Impedanz Z_Q. Der Wert der Impedanz Zq ist eine Funktion des Wertes des FühlWiderstandes 30 dividiert durch einen Regelschleifen-VerStärkungsfaktor, der seinerseits eine Funktion des Arbeitspunktes des Transistors 20 ist. Der Arbeitspunkt des Transistors 20 während der ABVR-Intervalle ist proportional zur Sperrpunktspannung der Kathode. Es hat sich gezeigt,

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.:.. . Λ -daß in der Praxis die Impedanz Z_Q unter Bedingungen korrek~ . ~. . t.en. Schwarzstroms einen Mindestwert von 30 Ohm und einen

Höchstwert von 50 Ohm haben kann. Das heißt, der Wert der .....Impedanz Z_n am Punkt A kann sich um 67# gegenüber einem .5 Mindestwert ändern.

Der Widerstand 31 kompensiert die Impedanzänderung am Kno- -_;; .. - t-enpunkt A, so daß diese Impedanz änderung die beabsichtig-

_- te_Wirkungsweise der Hilfsimpulsschaltung nicht beeinträch- _:

-.- ijO-tigt, -die aus der Signalquelle für Vp, der Diode 35 und den ...... --Widerständen 32 und 3^ besteht. Beim hier beschriebenen Bei-..-.__ .spiel liegt der Wert des Widerstandes 31» der nicht kritisch

--ist,-in der Größenordnung von 200 Ohm. Die Gesamtimpedanz, - . - .. die, dem Knotenpunkt B vom P^unkt A her dargeboten wird, be- --_ 3_^.JEit,eht.-also aus dem Widerstand 31 und der Impedanz Z_Q und .-_· .„^-ändert sich von 230 Ohm bis 250 Ohm bei Änderungen der Impedanz Z_n am Knotenpunkt A. Somit sind am Knotenpunkt B -._ - junter Bedingungen korrekten Schwarzstroms akzeptierbar kleine Impedanzänderungen von weniger als Λ0% fühlbar. ---2-O- Dies- ist wesentlich weniger als die Impedanzänderungen von 6-7%,.. wie sie beim Fehlen des Widerstandes 31 fühlbar wären.

..._.... Anders-: ausgedrückt ändert sich die dem Knotenpunkt B präsentierte Impedanz um nur -M-% gegenüber einem Nominalwert, von 40 Ohm für die Impedanz Z_Q.

Der Widerstand 31 erhöht auch in vorteilhafter Weise die Unempfindlichkeit der Klemm- und Abfrageschaltung 50 gegenüber ungewollten Signalen, welche die am Speicherkondensator 56 entwickelte Vorspannungs-Steuerspannung verzerren 30 oder verdecken können. Hierzu gehören hauptsächlich periodi-.__„ sehe ungewollte Signale wie z.B. lokal erzeugte Stör-Wech-■ -;:,.- s el sign ale, die manchmal als "Rasterschwingimpulse" (raster ~.„ „rings) bezeichnet werden. Diese Signale erscheinen perio-

,. disch. mit der Horizontalzeilenfrequenz (ungefähr 15 734 Hz)

-^_5."-unjL±Lestehen aus gedämpften (abklingenden) Schwingimpulsen mit einem Mittelwert von im wesentlichen gleich Null. Sie

■ erzeugt
werden/durch Ablenkschaltungen des Empfängers während der Horizontalrücklaufintervalle (also einschließlich während ■

cop* ■ " ²^ "

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der Betriebsintervalle des ABYE-Systems) und können über vorhandene Versorgungsleitungen und über die L¥üblitdiclife"e"·-■-- und Farbart-Signalverarbeitungsschaltungen in-~das -ÄBVR-?²-² System eingekoppelt werden. Ungewollte Signale siiKfTbe--"-" -sonders störend in einem ABVR-System, weil sie'-Set-räg'e--'.-haben können, die im Vergleich, zu derf vom ABVR-Syst^rem~ ver-Zf arbeiteten schwachen Signalen (in der Größenordnung von ■ ~ wenigen Millivolt) beträchtlich sind. Der Einfluß ungewollter Signale kann durch Anwendung gesonderter Filter- -----und Abschirmtechniken reduziert werden, jedoch sind solche Alternativen komplizierter und teurer. . Sä--- "*3

Die am Klemmkondensator 51 (0,12 Mikrofarad) während des Klemmintervalls entwickelte Spannung kann ernsthaft gestört werden. durch ungewollte Signale wie die ⁴'fias-ter^-' " Schwingimpulse", die eine beträchtliche, von Hull" V-er^·"-"-"""-"' schiedene Amplitude haben und am Ende des Klemmint er valls-" ~ auftreten (d.h. nahe dem Zeitpunkt, zu dem der" RSöKfeöpps- -^:-~ !ungeschälter 54- geöffnet wird). Beim Fehlen -de si-Wider-- -----Standes 31 kann sich der Kondensator 51 auf eine -Spans ung--von 67$ der Spitz en amplitude des Rasterschwingimpiil-ss'ss^-s.-—-aufladen, wodurch die am Kondensator 51 entwick.eli:ev-Kl-efflm^2 : bezugsspannung einen ernsthaften Fehler bekommt* DiBSBr -" Fehler wird durch das Vorhandensein des Widerstandes - -51 -----wesentlich reduziert, wie es nachstehend beschrieben wird.

Während des Klemmintervalls werden Signale, die eine-Gleichstromkomponente und die Rasterschwingimpulse als Wechsel--stromkomponente enthalten, über eine Impedanz Z₃₅. (ungefähr 240 Ohm), die der Reihenschaltung der Impedanz■Z_Q am Knotenpunkt A und des Widerstandes 31 entspricht, an diepösitive

. Klemme des Kondensators 51 übertragen. Zur negativen-Klemmedes Kondensators 51 gelangt die Referenzspannung V^-gj, über eine niedrige Impedanz Z^, die der niedrigen Ausgangsimpe-danz des Verstärkers 52 entspricht, der während des Klemmintervalls als Spannungsfolger wirkt. Die Impedanz "Z^ "ist ■ wesentlich kleiner als die Impedanz Z-g. Der Kondensator 51 "

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. 1 hat für die horizontalfrequenten Rasterschwingsignale eine reaktive Impedanz Z_Q von ungefähr 84- Ohm. Die Wechselstromkomponente der über den Kondensator 51 gekoppelten ungewoll ten Signale wird wesentlich gedämpft entsprechend dem Ver-

-5 hältnis der Impedanz Zq zur Summe der Impedanzen Z^, Z-g und Z₀, so daß sich dieser Kondensator auf eine Spannung von nur ungefähr 2 5# der Spitzenamplitude des Rasterschwing-

• impulses, aufladen kann. Somit spricht der Klemmkondensator 51 mehr auf den Mittelwert der vom Knotenpunkt A kommenden

1Q. Signale an, während die Amplitudenspitzen der ungewollten Signale einen viel weniger ausgeprägten Einfluß auf die* vom Kondensator 51 entwickelte Klemmbezugsspannung haben.

Das beschriebene System liefert automatisch einen Verstar-1-5 kerausgangsstrom vom Wert Null an den Speicherkondensator ^{: :}'-^r56, wenn die von Null verschiedene Amplitude der Spannungs-; änderung V. dem korrekten Wert des Schwarzstroms entspricht Somit sind keine Einrichtungen zur manuellen Voreinstellung im Vorspannungsregelkreis erforderlich, um einen Offset für das Leitverhalten des Abfrageverstärkers einzustellen, damit zum Speicherkondensator ein Verstärkerausgangsstrom von Null geliefert wird, wenn das abgefragte Signal im Falle

korrekter Röhrenvorspannung einen von Null verschiedenen Betrag hat. .

· ■ .

-.->.-Die beschriebene Anordnung zur Kopplung eines Eingangssignals auf den Abfrageverstärker unter Verwendung eines Hilfs-j - impulses Vp ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Abfrageverstärker 52 ein Verstärker mit Differenzeingang ist wie 30. z.B. ein emittergekoppelter Differenzverstärker, wie er

- nachstehend in Verbindung mit 3?ig. M- beschrieben wird. Ein --Differenzverstärker dieses Typs hat eine symmetrische über-, fcrägungskennlinie (Punktion des Ausgangssignals abhängig

- vom Eingangssignal), die über den größten Teil des Betriebs-^ -35 bereichs nichtlinear ist. Der ansonsten symmetrische Betriebsbereich des Differenzverstärkers kann asymmetrisch · gemacht werden, wenn man der Vorspannung des Verstärkers

- 26 - !

'gopv

einen Offset gibt, ζ. B. mittels einer manuell justierbaren Voreinstelleinrichtung. In einem solchen Fall wäre die Wahrscheinlichkeit größer, daß das Ausgangssignal des Verstärkers durch Einflüsse von Rauschen und anderen ungewollten Signalen verunreinigt ist, da die durch den Offset bewirkte Asymmetrie der VerStärkerkennlinie zur Folge haben kann, daß die Rausch- und Störkomponenten im nichtlinearen Betriebsbereich des Verstärkers gleichgerichtet werden. Dies wiederum hätte zur Folge, daß der Abfragewert am Ver-Stärkerausgang und somit die an der ausgangsseitigen Ladungsspeichereinrichtung entwickelte Spannung durch die gleichgerichteten Störkomponenten verzerrt oder verdeckt werden können.

Die beschriebene, mit kombinierten Impulsen betriebene Abfrageschaltung bildet in vorteilhafter Weise auch einen bequemen Mechanismus, um Unterschiede zwischen den Verstärkungskennlinien und somit zwischen den Sperrpunktspannungen (Einsatzspannungen) der verschiedenen Strahlerzeuger der Bildröhre zu kompensieren. Solche Unterschiede können z.B. durch Herstellungstoleranzen der Bildröhre bedingt sein. Dieser Aspekt der beschriebenen Anordnung ist ausführlich in einer prioritätsgleichen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen RGA 78 859, zurückgehend auf die US-Patentanmeldung No. 4-34-,328 vom 14-. Oktober 1982) beschrieben und wird nachstehend kurz erläutert.

Wenn die Strahlerzeuger der Bildröhre einander genau gleich sind und somit gleiche Stromleitungskennlinien (Verstärkungskennlinien) haben, sind die von ihnen geleiteten Schwarzströme und ihre Sperrpunktspannungen (d.h. Spannung zwischen Gitter und Kathode für abbrechende Leitfähigkeit) gleich. In der Praxis unterscheiden sich jedoch die Stromleitungskennlinien der Strahlerzeuger voneinander. Das ABVR-System sollte also auch dann, wenn die Strahlerzeuger voneinander verschiedene Schwarzstromwerte und voneinander verschiedene Sperrpunktspannungen haben, in Ruhe bleiben und die Bildröhrenvorspannung nicht ändern.' - 27 -

Dieses Ergebnis wird mit der beschriebenen Anordnung erreicht, da der Betrag der am Knotenpunkt B entwickelten Spannungsänderung V~ linear proportional zu der am Knotenpunkt A erscheinenden Gleichspannungskomponente ist. Diese Gleichspannungskomponente ist wiederum proportional zur Sperrpunktspannung der Kathode, wie sie dargestellt wird durch die der Kathodenspannung entsprechende Gleichspannungskomponente am Ausgang des Treibertransistors 22 während des ABVE-Intervalls (bei Vernachlässigung des Einflusses des aufgrund des positiven Gittersteuerimpulses V_& erzeugten Kathodenausgangsimpulses). Wenn also die drei Strahlerzeuger der Bildröhre voneinander verschiedene Ströme und Sperrpunkt-Vorspannungen entsprechend der anfänglichen Voreinstellung des Schwarzwertes haben, sind die Beträge der Spannungsänderung V₂ in den jeweils zugeordneten Netzwerken 14-a, 14b und 14-c voneinander verschieden, obwohl sie von einem gemeinsamen Signal Vp abgeleitet werden. Die unterschiedlichen Beträge der Spannungsänderungen Vp sind eine Funktion der verschiedenen Sperrpunkt-Vorspannungen, wie sie durch die verschieden großen Gleich-. Spannungskomponenten an den Knotenpunkten A dargestellt werden. Die verschiedenen Beträge der Spannungsänderungen Vp sind so, daß sich für die jeweils zugeordnete ABVR-Regelschleife die am Knotenpunkt B entwickelte Spannung nicht ändert, wenn die Spannungsänderungen V. und V₂ miteinander kombiniert werden, so daß jede ABVR-Regelschleife in Ruhe bleibt. Die ABVR-Regelschleifen bleiben so lange ruhig, bis sich die anfänglich eingestellten Schwarzstromwerte infolge einer durch Alterung der Bildröhre oder durch Temp er at ur ein flüsse bewirkten Änderung in den Betriebsparametern der Röhre ändern.

Bei manchen ABVR-Systemen kann es zweckmäßig sein, die für den Schwarzstrom repräsentative Spannungsänderung V. während des Abfrageintervalls hervorzurufen und nicht während des vorangehenden Klemmintervalls, wie es oben beschrieben wurde. Bei dieser Alternative wird der Gittersteuerimpuls Vq

so gelegt, daß er während des Abfrageintervalls auftritt, und für einige andere Signale ist eine abgewandelte zeitliche Beziehung zu wählen, wie mit den Wellenformen in Fig. 3 dargestellt. Die zeitliche Lage der Signale V, H, V-g, Vg und Vq bleibt unverändert.

• Gemäß der Fig. 3 werden bei dieser alternativen Ausführungsform ein positiver Gittersteuerimpuls Vq und ein positiver Hilfsimpuls Vp zeitlich koinzident miteinander während des Abfrageintervalls geliefert. Während des an- . fänglichen KlemmintervalIs ist der "Voreinstell-Referenzwert" eine Punktion der Gleichspannung, die zu dieser Zeit an den Knotenpunkten A und B erscheint. Während des nachfolgenden Abfrageintervalls hat die Spannungsänderung V^ eine Amplitude "A" im Falle korrekten Schwarzstroms, eine Amplitude A+ZXim Falle zu niedrigen Schwarzstroms und eine Amplitude A-Δim Falle zu hohen Schwärζstroms. Die Spannungsänderung V' wird während des Abfrageintervalls mit der Spannungsänderung V^ der Amplitude "A" summiert. Wenn also der Wert des Schwarzstroms korrekt ist, löscht sich die Spannungsänderung V' mit der Spannungsänderung Vp aus, da beide Änderungen die gleiche Amplitude "A" und entgegengesetzte Polarität haben. Daher ist die Spannung, die dem Klemmkondensator 51 dann vom Knotenpunkt B angelegt wird, die gleiche wie der Referenzwert, der vom Knotenpunkt B während des.vorangegangenen Klemmintervalls angelegt wurde. Somit ändert sich im Falle korrekten Schwarzstroms die Eingangsspannung des Verstärkers 52 während des Abfrageintervalls nicht, wie es die Wellenform Vq₀^ zeigt. Der Speicherkondensator 56 wird also nicht durch Ausgangsstrom vom . Verstärker 52 aufgeladen oder entladen. Bei diesem alternativen System kann die Spannungsänderung V~ am Knotenpunkt B hervorgerufen werden, indem man während der Abfrageintervalle selektiv eine spannungsgeteilte Version des positiven Impulses Vp an den Knotenpunkt B legt. Der Klemmbezugspegel, der während des KlemmintervalIs im Falle zu niedrigen und im Falle zu hohen Schwarzstroms entwickelt wird, ist

eopv

der gleiche wie der im Falle korrekten Schwarzstroms entwickelte Klemmbezugspegel. Wenn der Schwarzstrom zu hoch ist, löschen sich die Spannungsänderungen V_x. und V^ jedoch nicht vollständig wahrend des Abfrageintervalls aus, und die Eingangsspannung des Verstärkers 52 wird während des Abfrageintervalls um ein Maß /\höher (vgl. Wellenform Vjj). Umgekehrt erfolgt bei zu niedrigem Schwarzstrom eine unvollständige Auslöschung derart, daß die Eingangsspannung des Verstärkers 52 während des Abfrageintervalls um ein Maß Awniedriger wird (vgl. Wellenform V-). _: . . ·■

Die Fig. 4- zeigt Schaltungseinzelheiten der .Klemm- und Abfrageschaltung 50 nach Pig. 1, wobei entsprechende Elemente mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind.

Die in Fig. 4· dargestellte Ausführungsform des Verstärkers 52 ist ein sogenannter Transkonduktanz-Operationsverstärker, welcher einen Ausgangsstrom erzeugt, der eine Punktion des Produkts der Verstärker-Eingangsspannung und der Transkonduk tanz (g_m) des Verstärkers ist. Der Verstärker 52 enthält zwei emittergekoppelte Transistoren 66 und 68, die einen Eingangs-Differenζverstärker bilden, und einen Stromspiegel, der einen als Diode geschalteten Transistor 71 und einen Transistor 74· enthält, die im Kollektorkreis des Transistors 68 in der dargestellten Weise angeordnet sind. Eine erste Konstantstromquelle, die einen in Durchlaßrichtung gespannten Transistor 69 und einen Widerstand R enthält, liefert einen Betriebsstrom I für die Transistoren 66 und 68. Eine zweite Konstantstromquelle, die einen in Durchlaßrichtung gespannten Transistor 75 und einen Widerstand 2R enthält, liefert einen Betriebsstrom 1/2 für den Transistor 74·. Die Eeferenzgleichspannune V_0x,-,-, wird an den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 52 an der Basis des Transistors 68 gelegt. Das abzufragende Eingangssignal (vom Knotenpunkt B in Fig. 1) wird über den Eingangskondensator 51 auf den invertierenden Eingang des Ver₇ stärkers 52 an der Basis des Transistors 66 gekoppelt. ·

■ - -30 -

Während des ABVR-Klemmintervalls ist der Kollektor des Transistors 68 über den als Diode geschalteten Transistor 71, den Transistor 74· und den leitenden Schalter 54- mit dem Eingangskondensator 4-1 gekoppelt,- um einen Gegenkopplungs-Stromweg zu bilden. Während dieser Zeit ist der Speicherkondensator 56 durch den gesperrten Schalter 55 vom Verstärker 52 abgekoppelt. Der Eingangskondensator 51 lädt sich durch über die Transistoren 68, 71 und 74· geleitete Ströme auf, und zwar als Punktion der Spannung V_REn, UEa der Spannung, die zu diesem Zeitpunkt vom Knotenpunkt B nach Fig. 1 an den Eingang des Kondensators 51 gelegt wird. Diese Aufladung dauert an, bis die Basisspannungen der Transistoren 66 und 68 im wesentlichen gleich sind (d.h. bis die Mfferenz-Eingangsspannung des Verstärkers 52 im wesentlichen gleich STuIl ist). Der vom Stromquellentransistor 69 gelieferte Strom I teilt sich dann zu gleichen Teilen auf die Transistoren 66 und 68 auf, so daß die KoI-lektorströme der Transistoren 68 und 74- gleich dem Kollektorstrom (1/2) des Transistors 75 sind. Daher fließt der gesamte Kollektor strom des Transistors 74- als Kollektorstrom im Transistor 7^* Die beschriebene Stromrückkopplung bewirkt, daß sich ein Nullstromzustand vor dem Ende des Klemmintervalls einstellt. Zu diesem Zeitpunkt zieht der Transistor 75 den gesamten Kollektorstrom des Transistors 74- an sich, und zur Basis des Eingangstransistors 66 fließt null Rückkopplungsstrom.

Während des nachfolgenden ABVR-Abfrageintervalls wird der Schalter 54- nichtleitend gemacht, und der Schalter 55 leitet, um den Speicherkondensator 56 mit dem Ausgang des Verstärkers 52 zu koppeln. Die vorher existierende Ladung des Speicherkondensators 56 bleibt unverändert, wenn nicht das dem Kondensator 51 angelegte Eingangssignal ausreicht, die während des vorangegangenen Klemmintervalls abgeglichene Basisvorspannung der Transistoren 66 und 68 zu ändern. Wenn also die Spannungsänderung V. die Amplitude "A" hat, was einem Zustand korrekten Schwarzstromwertes entspricht,

- 31 -

bleibt die Eingangsspannung am Transistor 66 unverändert, wie es die Wellenform VnQv in Fig. 2 zeigt. Somit bleibt die abgeglichene Eingangsvorspannung der Transistoren 66 und 68 und die Ladung am ausgangsseitigen Speicberkondensator 56 unverändert. Wenn der Schwarzstrom nicht den richtigen Wert hat, so daß die Ein gangs spannung am Transistor 66 beispielsweise erhöht wird, wie es die Wellenform Vgin Fig. 2 zeigt, werden die von den Transistoren 68, 71 und 74 geleiteten Ströme kleiner. Der Speicherkondensator 56 wird über den Transistor 75 um ein Maß entladen, das proportional zur Stromleitungsverminderung des Transistors 7^· infolge dessen erhöhter Eingangsspannung ist. In diesem Fall wirkt der Transistor 75 als Stromsenke zur Entladung des Speicherkondensators 56. In ähnlicher Weise bewirkt eine Abnahme der an den Transistor 66 gelegten Eingangsspannung (wie mit der Wellenform V^ in Fig. 2 gezeigt) eine entsprechende Zunahme des Kollektorstroms des Ausgangstransistors 7^·. Der Speicherkondensator 56 lädt sich dann über den Transistor 74 infolge dessen erhöhter Stromleitung auf, wodurch die Spannung am Kondensator 56 ansteigt. In diesem Fall wirkt der Transistor 74 als Stromquelle zur Aufladung des Transistors 56.

Die Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer den Zeitsignalgenerator 40 nach Fig. 1 bildenden Logikschaltung. Ein Binärzähler 90 hat einen auf ein Horizontalsignal H anspreche] den Takteingang T und einen auf ein Vertikal sign al V an- sprechenden Eück setz ein gang R, einen Ab schalt ein gang X und Binärausgänge Q^ bis Q^. Der Zähler 90 wird durch den positiven Impuls des Signals V (vgl. Fig. 2) zurückgesetzt, der während des Vertikalrücklaufintervalls erscheint. Somit haben die Ausgänge Q^ bis Q^ alle einen niedrigen Logikpegel (0000), während der Rücksetzeingang R über die Dauer des VertikalrücklaufIntervalls positiv ist. Während dieser Zeit spricht der Zähler 90 nicht auf die horizontalfrequenten Taktimpulse H an.

Eine logische Verknüpfungsschaltung'92 (die z.B. eine Vielzahl logischer Verknüpfungsglieder enthält) überwacht die Binärzustände der Ausgänge GL bis Q^ des Zählers 90 über entsprechende Eingänge A bis D. Zum Zeitpunkt T^ am Ende des Vertikalrücklaufintervalls wird der Zähler 90 betriebsfähig. Die Logikzustände der Ausgänge des Zählers 90 ändern sich und zeigen eine Binärzahl an, die der Anzahl der ab dem Ende des Vertikalrücklaufintervalls erscheinenden Taktimpulse H entspricht.

Ein Ausgang JB¹ der Verknüpfungsschaltung 92 liefert einen hohen Logikpegel ("1") während desjenigen Intervalls, das die Taktimpulse H vom zweiten bis zum achten Taktimpuls umfaßt, indem sie den erwarteten Zustand der Zählerausgsnge Q^ bis Q^ während dieses Intervalls fühlt. Dieses Signal wird durch eine Verzögerungsschaltung 93 um eine Zeit Tj. verzögert, um am Ausgang dieser Schaltung das ABVR-Zeitsteuersignal V^ zu liefern. Die von der Schaltung 93 eingeführte Verzögerung kann z.B. durch eine Vielzahl hintereinandergeschalteter Logikglieder bewirkt werden, deren jedes eine gegebene Verzögerung bringt.

Das Zeitsteuersignal V_c wird am Ausgang G der Verknüpfungsschaltung 92 während desjenigen Intervalls erzeugt, das die Taktimpulse H vom dritten bis zum fünften Taktimpuls nach dem Ende des-Vertikalrücklaufintervalls enthält. Dieses Signal wird in einer Schaltung 94 um ein Maß T^ verzögert und erfährt eine PegelverSchiebung in einem Netzwerk 95, um den Gittersteuerimpuls V„ zu erzeugen. Die Pegelverschiebungsschaltung 95 (z.B. eine Spannungsübersetzungsschaltung) dient dazu, das Signal Vg mit einer Amplitude zu liefern, die sich zur Ansteuerung der Gitterelektrode der Bildröhre eignet.

Ein Logikausgang H der Verknüpfungsschaltung 92 liefert einen hohen Logikpegel ("1") während desjenigen Intervalls, das die Taktimpulse H vom sechsten bis zum achten Taktim-

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puls nach dem Ende des Vertikalrücklaufintervalls umfaßt. Eine Schaltung 96 verzögert dieses Signal um ein Maß T-p, um das Zeitsteuersignal Vg zu erhalten..Der Hilfsimpuls Vp wird vom Signal Vg mittels eines Signalinverters 98 und einer Pegelverschiebungsschaltung 99 abgeleitet, deren letztere dazu dient, eine Impulsamplitude einzustellen, die sich zur Beaufschlagung des Widerstandsnetzwerkes 32, 34 nach Fig. 1 eignet. Ein Ausgang E der Verknüpfungsschaltung 92 liefert nach dem Ende des ABVR-IntervalIs (d.h. am ΊΟ Beginn des neunten Taktimpulses H) ein Steuersignal an den Abschalteingang X des Zählers 90, um den ZählVorgang zu sperren. ■ ·

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Claims (14)

1. Patentansprüche

   ru Anordnung zur automatischen Regelung der Vorspannung in einer Videosignale verarbeitenden Einrichtung, die ein Bildwiedergabegerät enthält, das auf Videosignale anspricht, welche einer Intensitätssteuerelektrode dieses Geräts angelegt werden, gekennzeichnet durch:

   eine Fühleinrichtung (30) zum Ableiten eines periodischen Fühlsignals, das repräsentativ für den über die Intensitätssteuerelektrode während Bildaustastintervallen der Videosignale geleiteten Scbwarzstrom ist und einen von Null verschiedenen Betrag hat, wenn dieser Schwarzstrom korrekten Wert hat; eine Informationsspeichereinrichtung (56); eine Verstärkereinrichtung (52) mit einem Signaleingang und einem Ausgang, der mit der Speichereinrichtung gekoppelt ist, um den Informationsinhalt der Speicher-

   einrichtung entsprechend dem Leitzustand der Verstärkungseinrichtung als Antwort auf angelegte Eingangssignale zu modifizieren;

   eine Koppeleinrichtung (31) zum Koppeln des Fühlsignals auf den Verstärkereingang;

   eine Hilfssignalquelle (99) zur Lieferung eines periodischen Hilfssignals (Vp, Vg) an die Koppeleinrichtung mit solchem Betrag und solcher Richtung, daß durch dieses Signal die Reaktion der Verstärkereinrichtung auf den Betrag des Fühlsignals im wesentlichen aufgehoben wird, wenn der Betrag des ^ühlsignals repräsentativ für einen Schwarzstrom korrekten Wertes ist;

   eine Einrichtung (58) zum Anlegen einer von der Speichereinrichtung (52) abgeleiteten Vorspannungs-Korrekturspannung an das Bildwiedergabegerät zur Aufrechterhai tung eines korrekten Schwarzstromwertes.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß mit der Koppeleinrichtung (31) eine Impedanzeinrichtung (32, 34-) verbunden ist, um beim Vorhandensein des Fühlsignals eine Vorspannung für die Kopp el ein richtung einzustellen;

   daß das Hilfssignal (Vp, Vg) an diese Impedanzeinrichtung gelegt wird, um die eingestellte Vorspannung im Sinne einer Aufhebung der Verstärkerreaktion zu modifizieren.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Hilfssignal (Vp, Vg) das Fühlsignal in der Kop-ρeleinrichtung (31) auslöscht, um die Reaktion der Verstärkereinrichtung zu verhindern.
4. 4-. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlsignal (^v^) und das Hilfssignal (Vg) zeitlieh zusammenfallende Impulse entgegengesetzter Polarität sind, die im wesentlichen den gleichen Betrag haben, wenn das Fühlsignal repräsentativ für einen korrekten Schwarzstromwert ist. - 3 -
5. 5· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssignal (Vp) einen Betrag hat, der proportional zur Gleichspannungskomponente an der Intensitätssteuerelektrode während der Austastintervalle ist.

   ■ '
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß mit der Koppeleinrichtung (31) am Eingang der Verstärkungseinrichtung (52) eine Klemmeinrichtung (51) verbun den ist;

   daß mit dem Ausgang der Verstärkereinrichtung, mit der Klemmeinrichtung und mit der Speichereinrichtung (56) eine Schalteinrichtung (54-, 55) verbunden ist;

   daß eine Schaltsteuereinrichtung (52) vorgesehen ist, welche die Schalteinrichtung während eines anfänglichen Klemmintervalls wirksam macht, um erstens den Eingang der Verstärkereinrichtung auf eine Referenzspannung durch Koppeln einer Referenzspannungsquelle mit diesem Eingang während des Klemmintervalls zu klemmen und zweitens den Ausgang der Verstärkereinrichtung von der Speichereinrichtung (56) abzukoppeln, und welche die Schalteinrichtung während eines nachfolgenden Abfrageintervalls wirksam macht, um die Klemmung des Eingangs der Verstärkereinrichtung zu beseitigen und den Ausgang der Verstärkereinrichtung mit der Speichereinrichtung zu 5 kopp ein ;

   daß das für den Schwarzstrom repräsentative Pühlsignal während des Klemmintervalls entwickelt und an die Klemmeinrichtung gelegt wird, so daß die Referenzspannung, auf welche der Eingang der Verstärkereinrichtung geklemmt wird, zusätzlich eine Punktion des Betrags des Fühlsignals ist;

   daß das Hilfssignal (Vp) während des nachfolgenden Abfrageintervalls entwickelt wird.

   3^
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Bildwiedergabegerät eine Bildröhre (15) mit einem eine Gitterelektrode (18) aufweisenden Strahler-

   zeuger und einer zugeordneten Kathoden-Intensitätssteuerelektrode (I6a) ist;

   daß ferner eine Einrichtung (4-0) vorgesehen ist, um den Strahlerzeuger der Bildröhre während des Klemmintervalls derart vorzuspannen, daß ein Kathodenausgangssignal mit einem dem Wert des Kathoden schwär zstroms proportionalen Betrag erzeugt wird;

   daß die Fühleinrichtung (30) das periodische Fühlsignal von diesem erzeugten Kathodenausgangssignal ableitet.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß mit der Koppeleinrichtung (51) am Eingang der Verstärkereinrichtung eine Klemmeinrichtung (51) verbunden ist;

   daß mit dem Ausgang der Verstärkereinrichtung, mit der Klemmeinrichtung und mit der Speichereinrichtung (56) eine Schalteinrichtung (54, 55) verbunden ist;

   daß eine Schaltsteuereinrichtung (92) vorgesehen ist, welche die Schalteinrichtung während eines anfänglichen Klemmintervalls wirksam macht, um den Eingang der Verstärkereinrichtung auf eine Referenzspannung durch Koppeln einer Referenzspannungsquelle mit diesem Eingang während des Klemmintervalls,zu klemmen und um den Ausgang der Verstärkereinrichtung von der Speichereinrichtung abzukoppeln, und welche die Schalteinrichtung· während eines nachfolgenden Abfrageintervalls wirksam macht, um die Klemmung des Eingang der Verstärkereinrichtung zu beseitigen und den Ausgang der Verstärkereinrichtung mit der Speichereinrichtung zu koppeln;

   daß das für den Schwarzstrom repräsentative Fühlsignal und das Hilfssignal beide während des Abfrageintervalls abgeleitet werden.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Klemmeinrichtung einen Kondensator (51) auf-

   — 5 —

   weist, um Signale von der Koppeleinrichtung (31) zum

   Eingang der Verstärkereinrichtung (52) zu koppeln; daß das Hilfssignal (V_p, Vp) solchen Betrag und solche Richtung hat, daß die Spannung am Eingang der Verstärkereinrichtung im wesentlichen unverändert gehalten wird, wenn der Betrag des Fühlsignals, repräsen-. tativ für einen korrekten Schwarzstromwert ist.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,

    daß das Bildwiedergabegerät eine Bildröhre (15) niit einem Strahlerzeuger ist, der eine Gitterelektrode und eine zugehörige Kathoden-Intensitätssteuerelektrode aufweist;

    daß ferner eine Einrichtung (40) vorgesehen ist, um die Vorspannung des Strahlerzeugers der Bildröhre während des Abfrageintervalls derart vorzuspannen, daß ein Kathoden ausgangs sign al mit einem dem Wert des Kathodenschwarzstroms proportionalen Betrag erzeugt wird;

    daß die Fühleinrichtung (30) das periodische Fühlsignal von diesem erzeugten Kathodenausgangssignal ableitet.
11. 11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkereinrichtung (52) einen Verstärker mit Differenζeingang aufweist.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Informationsspeichereinrichtung ein Kondensator (56) ist;

    daß die Koppeleinrichtung das Fühlsignal auf den Kondensator gibt, um dessen Ladung zu ändern; daß das periodische Hilfssignal auf den Kondensator zur Änderung seiner Ladung gekoppelt wird und solchen Betrag und solche Richtung hat, daß es die vom T''ühlG.ip:nal bewirkte Änderung der Kondensatorla-

    dung im wesentlichen aufhebt, wenn der Betrag des signals repräsentativ für einen Schwarzstrom korrekten Wertes ist.
13. 13· Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssignal einen Betrag hat, der eine Funktion der Gleichspannungskomponente an der Intensitätssteuerelektrode während der Austastintervalle ist.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Fühleinrichtung eine Ausgangsimpedanz hat, die sich bei Änderung der Vorspannung der Intensitätssteuerelektrode ändert;

    daß die Koppeleinrichtung eine Impedanz (31) enthält, um das Fühlsignal vom Ausgang der Fühleinrichtung zur Informationsspeichereinrichtung (56) zu übertragen, und daß diese Impedanz groß im Vergleich zur veränderlichen Ausgangsimpedanz der Fühleinrichtung ist, um Impedanz änderung en, die sich der Hilfssignalquelle vom Ausgang der Fühleinrichtung darbieten, wesentlich zu reduzieren.

    15· Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlsignal an einem ersten Schaltungspunkt (A) entwickelt wird, der dem Ausgang der Fühleinrichtung entspricht;

    daß das periodische Hilfssignal an einem zweiten Schaltungspunkt (B) auf den Kondensator gekoppelt wird; daß die Impedanz (31) zwischen dem ersten Schaltungspunkt (A) und dem zweiten Schaltungspunkt (B) angeordnet ist.