Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur automatischen
Einstellung der Schwarzwertspannung an einer oder mehreren
Kathoden einer Bildröhre, die jeweils über einen Koppelkon
densator mit dem Videosignal eines zugehörigen Videover
stärkers angesteuert werden, wobei das jeweilige Kathoden
potential mittels einer mit dem Koppelkondensator und der
zugehörigen Kathode in Verbindung stehenden Klemmschaltung
auf die am Ausgang einer Regelschaltung anliegende Schwarz
wertspannung festlegbar ist, die in der Regelschaltung
durch Vergleich einer Referenzspannung mit einer Meßspan
nung gewonnen wird, welche einem Kathodenstrom entspricht,
der während eines für die Bilddarstellung nicht benötigten
Zeitintervalls fließt.
Bei einer derartigen aus der DE-OS 33 44 747 bekannten
Schaltung wird das Videosignal jedes Videoverstärkers über
einen Koppelkondensator, eine Klemmschaltung und einen Meß
transistor auf die zugehörige Kathode einer Farbbildröhre
eines Datensichtgerätes gegeben. Wegen dieser kapazitiven
Kopplung wird mittels der Klemmschaltung, die nicht näher
beschrieben ist, zu Beginn jeder Bildzeile, und zwar zum
Zeitpunkt der hinteren Schwarzwertschulter das Kathoden
potential auf die Schwarzspannung festgelegt. Die Schwarz
wertspannung liegt am Ausgang einer Regelschaltung an.
Durch die Regelschaltung wird die Schwarzwertspannung auto
matisch eingestellt, so daß störende Effekte, wie z. B.
Alterung der Kathoden, die zu Farbverfälschungen in dem
wiedergegebenen Bild führen würden, ausgeglichen werden
können. Die Ausgangsspannung der Regelschaltung wird durch
Vergleich einer Referenzspannung mit einer Meßspannung
gewonnen.
Zur Gewinnung der Meßspannung werden im Anschluß an die
Vertikalaustastung des Bildes für die Dauer von drei Zei
len die Kathoden mit bestimmten Spannungen beaufschlagt.
Die sich daraufhin einstellenden Kathodenströme rufen an
ohmschen Widerständen, die im Stromkreis der Meßtransisto
ren liegen, einen Spannungsabfall hervor. Der jeweilige
Spannungsabfall wird als Meßspannung den Regelschaltungen
zugeführt. Die bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß
die Kapazitäten der pn-Übergänge des Meßtransistor mit dem
ohmschen Widerstand einen Tiefpaß bilden, der die Grenzfre
quenz des Videoverstärkers herabsetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung
zur automatischen Einstellung der Schwarzwertspannung mit
hoher Grenzfrequenz zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Schaltung der eingangs
beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß
der Koppelkondensator jedes Videoverstärkers mit der zuge
hörigen Kathode verbunden ist, daß die Klemmschaltung einen
Meßkondensator und einen ersten steuerbaren Schalter ent
hält, über den der Koppelkondensator mit dem Meßkondensa
tor verbindbar ist und daß parallel zum Meßkondensator ein
zweiter steuerbarer Schalter und eine Abtasthalteschaltung
liegen. Dabei ist der Meßkondensator über den zweiten
steuerbaren Schalter entladbar und eine am Meßkondensator
anliegende Spannung in der Abtasthalteschaltung speicherbar.
Eine derartige Schaltung ist für höchstauflösende Daten
sichtgeräte, die einen Videoverstärker mit hoher Grenzfre
quenz benötigen, geeignet, da der Koppelkondensator direkt
mit der zugehörigen Kathode verbunden ist und somit weitere
Bauteile wie bei der bekannten Schaltung, welche die Grenz
frequenzen herabsetzen, fehlen. Weil der Meßkondensator
über den ersten steuerbaren Schalter der Klemmschaltung mit
dem Koppelkondensator verbindbar ist, ist der Kathoden
strom, der während eines für die Bilddarstellung nicht be
nötigten Zeitintervalls fließt, meßbar. Somit kann die
Klemmschaltung nicht nur zur Festlegung des Kathodenpoten
tials, sondern auch zur Messung des Kathodenstroms verwen
det werden. Es erfüllt die Klemmschaltung also zwei Funk
tionen, wodurch der Schaltungsaufwand gering ist.
Eine vorteilhafte Gestaltung der Erfindung, die wenig Bau
teile benötigt, liegt vor, wenn der erste steuerbare Schal
ter, über den der Meßkondensator mit dem Koppelkondensator
verbindbar ist, ein Transistor ist, dessen Basis mit dem
Ausgang der Regelschaltung in Verbindung steht, dessen
Kollektor an den Meßkondensator angeschlossen ist und des
sen Emitter mit dem Koppelkondensator in Verbindung steht.
Bei einigen handelsüblichen Transistoren ist die Wirkung
verbessert, wenn der Emitter des Transistors über eine in
gleicher Richtung wie die Basis-Emitter- Diode des Transi
stors geschaltete Diode mit dem Koppelkondensator verbun
den ist.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Figur
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er
läutert.
Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung das Schaltbild
einer Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarz
wertspannung gemäß der Erfindung. Die Schaltung ist für ein
höchstauflösendes Datensichtgerät mit einer Farbbildröhre 1
geeignet. Sie könnte auch in einem Farbfernsehgerät oder
einem Schwarzweißfernsehgerät benutzt werden. Von den drei
unabhängigen Strahlsystemen der Farbbildröhre 1 des Daten
sichtgerätes sind nur die Kathoden 2, 3, 4, die Gitter 5, 6
und das Steuergitter 7 angedeutet. Aus Gründen der Über
sichtlichkeit der Zeichnung ist nur die Ansteuerung einer
Kathode dargestellt. Die Ansteuerung der anderen beiden
Kathoden ist in gleicher Art aufgebaut. Die Kathode 3 wird
über den Koppelkondensator 8 vom Videoverstärker 9 ange
steuert. An den Anschlußpunkt 10 der Verbindung zwischen
Koppelkondensator 8 und Kathode 3 ist eine Diode 11 mit
ihrer Anode angeschlossen. Die Kathode der Diode 11 ist
mit dem Emitter eines pnp-Transistors 12 verbunden, dessen
Kollektor mit dem einen Anschluß eines Meßkondensators 13
verbunden ist. Parallel zum Meßkondensator 13 liegt der
steuerbare Schalter 14. Der Schaltungsteil mit den Bautei
len 11 bis 14 bildet eine Klemmschaltung 15 und zugleich
eine Schaltung zur kapazitiven Messung des Kathodenstroms
der Kathode 3. Weiterhin ist an den Anschlußpunkt 16 des
steuerbaren Schalters 14, des Transistors 12 und des Meß
kondensators 13 eine Abtasthalteschaltung 17 mit ihrem
Eingangsverstärker 18 angeschlossen, der ausgangsseitig
mit einem steuerbaren Schalter 19 verbunden ist, der zu
dem Speicherkondensator 20 der Abtasthalteschaltung 17 und
zu einem Eingang 21 einer Regelschaltung 22 geführt ist.
Der Aufbau einer derartigen Regelschaltung ist bekannt und
daher nicht im einzelnen dargestellt. Es kann sich dabei
um die aus der eingangs genannten Literaturstelle bekannte
Regelschaltung oder um eine andere bekannte Regelschaltung
mit Differenzverstärker, die eine integrierende Charakte
ristik aufweist, handeln. An einem weiteren Eingang 23 der
Regelschaltung 22 liegt eine Referenzspannung U Ref an. Der
Ausgang 24 der Regelschaltung 22 steht über einen Summa
tionspunkt 25 mit der Basis des Transistors 12 in Verbin
dung. Auf den Summationspunkt 25 werden weiterhin Klemmim
pulse 26 zum Zeitpunkt der hinteren Schwarzschulter gegeben.
Im folgenden sei die Funktionsweise der Schaltung, im Hin
blick auf die automatische Einstellung der Schwarzwertspan
nung, beschrieben. Im Anschluß an die Vertikalaustastung
werden für die Dauer einer Zeile, die nicht zur Bilddar
stellung benötigt wird, das Steuergitter 7 mit einer be
stimmten Spannung beaufschlagt, dabei gelangen keine Bild
signale über den Videoverstärker. Als Folge fließen Katho
denströme über die zugehörigen Koppelkondensatoren 8 und
laden sie auf. Weiterhin wurde in diesem Zeitintervall, das
nicht zur Bilddarstellung benötigt wird, der steuerbare
Schalter 14 geöffnet. Zu Beginn der nächsten Zeile ist der
steuerbare Schalter 14 geöffnet und der Meßkondensator 13
noch ungeladen. Durch den Klemmimpuls 26 wird der Transi
stor 12 leitend, dadurch erfolgt ein Stromfluß vom Koppel
kondensator 8 zum Meßkondensator 13. An dem Meßkondensa
tor 13 baut sich eine Spannung auf. Sie ist ein Maß für
den während der vorherigen Zeile geflossenen Kathodenstrom.
Sodann wird der steuerbare Schalter 19 der Abtasthalteschal
tung 17 geschlossen, so daß am Speicherkondensator 20 der
Abtasthalteschaltung 17 die gleiche Spannung wie am Meßkon
densator 13 anliegt, da der Eingangsverstärker 18 der Ab
tasthalteschaltung 17 die Verstärkung Eins aufweist. Dar
aufhin wird der steuerbare Schalter 19 geöffnet, und die
Spannung am Speicherkondensator 20 steht für die restliche
Dauer des Bildes als Meßspannung am Eingang 21 der Regel
schaltung 22 zur Verfügung. Nachdem der steuerbare Schal
ter 19 geöffnet wurde, wird der steuerbare Schalter 14
geschlossen, wodurch der Meßkondensator entladen wird und
für die nächste Messung des Kathodenstroms, die nach der
nächsten Vertikalaustastung erfolgt, vorbereitet ist. Der
steuerbare Schalter 14 bleibt bis zur nächsten Vertikal
austastung geschlossen.
Durch einen Vergleich der am Eingang 21 anliegenden Meß
spannung mit der am anderen Eingang 23 anliegenden Referenz
spannung wird in der Regelschaltung 22 die Schwarzwertspan
nung, welche am Ausgang 24 anliegt, gebildet. Für die wei
teren Zeilen bis zur nächsten Vertikalaustastung wird dann
in bekannter Weise das Kathodenpotential mittels der Klemm
schaltung 15 auf die Schwarzwertspannung festgelegt.