DE3705184A1

DE3705184A1 - Videosignal-verarbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE3705184A1
Application number: DE19873705184
Authority: DE
Inventors: Isaac Michael Bell
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1987-08-20
Also published as: FR2594618B1; GB8703667D0; FR2594618A1; FI870598A; HK146694A; IT1202556B; JP2511261B2; GB2187069B; PT84309B; PT84309A; IT8719403A0; GB2187069A; DE3705184C2; FI870598A0; FI87414C; CA1245347A; JPS62199194A; KR950006245B1; US4704631A; KR870008479A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Videosignal-Verarbeitungs einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesonde re betrifft die Erfindung eine Videoverarbeitungseinrichtung mit einem Videoendverstärker, der ein Ansteuer-Videosignal für eine Bildwiedergabeeinrichtung, wie eine Bildröhre in einem Fernsehempfänger oder Videomonitor liefert.

Durch die Erfindung soll eine Schaltungsanordnung angegeben werden, die verhindert, daß der Videoendverstärker durch ein großes Videosignal gesättigt wird.

Zur Ansteuerung der Intensitätssteuertelektroden, wie der Kathoden, einer Bildröhre in einem Farbfernsehempfänger werden mehrere Display-Ansteuer-Videoendstufen verwendet, welche hochpegelige verstärkte Videosignale mit einer Amplitude bis zu 150 V_ss liefern. Die Hochspannung-Endverstärker-Transistoren von diesen und anderen Ansteuerstufen können durch Videosignale großer Amplitude in den gesättigten Zustand ausgesteuert werden, insbeson dere Videosignale, welche Farbinformation hoher Farbsättigung, Spitzenweiß-Bildinformation und versteilerte Ränder von weißen Bildbereichen darstellen.

Ein Videoendverstärkertransistor, der durch ein Videosignal großer Amplitude in den gesättigten Leitungszustand ausgesteuert wurde und sich anschließend wegen der Wirkungen der Ladungsspei cherung im Transistor nur langsam erholt, kann im Anschluß an die Wiedergabe eines Bildbereichs, der durch das Videosignal großer Amplitude erzeugt wurde, eine störende weiße oder farbige Fahne oder Bildverschmierung verursachen. Wenn beispielsweise ein weißer Bildbereich wiedergegeben wird, und der Rot-Ausgangstran sistor so vorgespannt wird, daß er sättigt, besteht die Gefahr, daß infolge der Sättigung des Rot-Ausgangstransistors eine rote Fahne auf den weißen Bildbereich folgt.

Durch die vorliegende Erfindung wird zur Vermeidung störender Sättigungseffekte, wie Nachziehen und dergl. eine nichtsättigende Video-Display-Ansteuer-Stufe angegeben, die einen Signalausgangsan schluß aufweist, der mit einer Intensitätssteuerelektrode einer Bildwiedergabevorrichtung, wie einer Bildröhre eines Fernsehempfän gers gekoppelt ist. Zwischen den Ausgangsanschluß und ein Vorspan nungspotential ist eine Amplitudenbegrenzungs-Schaltung geschaltet, welche eine Impedanz enthält und die Größe der am Ausgangsanschluß erzeugten Videosignale begrenzt, wenn diese einen Schwellenwert überschreiten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Begrenzungsschaltung einen Widerstand und eine Diode, die in der angegebenen Reihenfolge in Reihe zwischen den Ausgangsanschluß der Ansteuerstufe und das Vorspannungspoten tial geschaltet sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Teil eines Farbfernseh empfängers zeigt, der eine Display-Ansteuer-Videoendstufe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Der dargestellte Teil des Farbfernsehempfängers enthält eine Farbvideosignalquelle (10), die Farbvideosignale (r, g und b) kleiner Amplitude liefert. Diese Signale werden durch eine Rot-, Grün- bzw. Blau-Display-Ansteuer-Videoendstufe (12 a, 12 b bzw. 12 c) verstärkt, welche ihrerseits verstärkte Farbvideosig nale (R, G und B) großer Amplitude an entsprechende Intensitätssteu er-Kathodenelektroden (15 a, 15 b) bzw. (15 c) einer Farbbildröhre (16) liefern. Da die Videoendstufen (12 a, 12 b) und (12 c) im Aufbau und Betrieb gleich sind, wird nur die Stufe (12 a) im einzelnen beschrieben.

Die Rot-Endstufe (12 a) enthält eine Eingangs-Vorverstärkerstufe (20) und einen Videoendverstärker-Transistor (21) mit einem Emitter-Signaleingang und einem Kollektorlastwiderstand (23), der mit einer Betriebsspannungsquelle (B+) gekoppelt ist, die bei diesem Beispiel eine Spannung von etwa +230 V liefert. Am Kollektorausgang des Transistors (21) tritt ein Videosignal (R) hoher Amplitude auf, welches über einen Strombegrenzungswi derstand (24) der Kathode (15 a) der Bildröhre (16) zugeführt wird. Der Widerstand (24) dient dazu, den Transistor (21) gegen eine Beschädigung durch hohe Ströme zu schützen, die bei einem Überschlag an der Bildröhre auftreten können. Die Vorverstärkerstu fe (20) kann eine Transistorverstärkerstufe in Emitterschaltung enthalten, die mit dem in Basisschaltung arbeitenden Transistor (21) eine Kaskodeverstärkerschaltung bildet. Die Basisvorspannung für den Transistor (21) wird von einer Basisvorspannungsquelle (+VB) über einen Vorspannungswiderstand (25) zugeführt.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist eine Videosig nal-Amplitudenbegrenzungsschaltung, die einen Widerstand (28) und eine normalerweise nichtleitende Amplitudenbegrenzungsdiode (26) enthält, in Reihe vom Kollektorausgang des Transistors (21) zu einer Vorspannungsquelle (27) niedriger Impedanz geschal tet, welche eine Vorspannung (+VS) liefert.

Die Amplitude des am Kollektorausgang des Transistors (21) auftretende Videosignal wird zunehmend negativer, wenn die Videosignal-Bildinformation sich von Schwarz über Grau nach Weiß ändert. Die Diode (26) ist so vorgespannt, daß sie bei kleinen bis zu mäßig großen, negativer Richtung verlaufenden Videosignalamplituden am Kollektor des Transistors (21) nicht leitet. Sehr große, negativ gerichtete Videosignale, die dem Emittereingang des Transistors (21) zugeführt werden, d.h. Videosignale, die stark gesättigten Farbbildbereichen und Spitzen weiß-Bildbereichen entsprechen, wären ohne die Diode (26) und den Widerstand (28) in der Lage, den Transistor (21) in den gesättigten Leitungszustand auszusteuern. Bei diesem Beispiel ist dem gesättigten Zustand eine Kollektorspannung des Transistors (21) von etwas weniger als +30V zugeordnet. Die Erholung des Transistors vom gesättigten Zustand wird durch im Transistor gespeicherte Ladungen verzögert und kann störende Nachzieheffek te (Bildverschmierungen) im Anschluß an farbgesättigte oder Spitzenweiß-Bereiche verursachen.

Die Diode (26) ist so vorgespannt, daß sie in Ansprache auf Videosignale einer Größe von etwa +30V (bezüglich Masse) am Kollektor des Transistors (21) leitet. Der Wert +30V ist etwas größer (d.h. etwas positiver) als der Wert, bei dem eine Sättigung des Transistors (21) zu erwarten ist. Das Leiten der Diode (26) hindert den Transistor (21) am Sättigen, indem es den Hub der Kollektorspannung des Transistors (21) bei Videosignalen großer Amplitude begrenzt.

Genauer gesagt klemmt die Diode (26), wenn sie leitet, die Kollektorspannung des Transistors (21) auf ein Potential, das größer ist als die Kollektorsättigungsspannung.

Der Widerstand (28) entkoppelt die parasitäre Kapazität der Diode (26) in vorteilhafter Weise vom Kollektorausgang des Transistors (21) und verhindert dadurch, daß die parasitäre Kapazität der Diode (26) die Hochfrequenzansprache der Videoendstu fe beeinträchtigt. Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß die parasitäre Kapazität des Widerstandes (28), bei dem es sich beispielsweise um einen 1/8 Watt Kohlewiderstand handeln kann, ungefähr 10mal kleiner ist als die parasitäre Kapazität der Diode (26). Die Diode (26) kann eine Allzweck-Diode mit einem Nennstrom von etwa 25 mA sein.

Der Widerstand (28) dient außerdem als Strombegrenzer, der die Diode (26) gegen Beschädigung durch übermäßige Ströme schützt, die bei Bildröhrenüberschlägen auftreten können. Weiterhin wirkt der Widerstand (28) in vorteilhafter Weise als Strombegren zungseinrichtung oder Sicherung, die die Spannungsquelle (27) und andere Empfängerschaltungen, die durch die Vorspannungsquelle (27) vorgespannt werden, im Falle eines Kurzschlusses der Diode (26) gegen Überströme schützt.

Der Wert des Widerstandes (28) ist nicht kritisch, er sollte jedoch verhältnismäßig klein sein, d. h. in der Größenordnung von einigen Kiloohm, da ein übermäßig großer Wert des Widerstandes (28) die Begrenzungswirkung der Diode (26) beeinträchtigen würde. Um eine effektive Begrenzung durch die Diode (26) zu gewährleisten, sollte außerdem die Spannungsquelle (27) niedriger Impedanz eine Ausgangsimpedanz aufweisen, die beträchtlich kleiner, z. B. 5mal kleiner als der Wert des Widerstandes ist.

Bei manchen Fernsehempfängern oder Monitorschaltungen kann die Begrenzungsschaltung mit der Diode (26) und dem Widerstand (28) nicht für alle drei Videoendstufen (Rot-, Grün- und Blau-End stufe) nötig sein, je nach dem, welche Ansteuerungsbedingungen für die jeweiligen Endstufen vorliegen. Eine Begrenzungsschaltung zur Sättigungsverhinderung wird im allgemeinen bei der Videoendstu fe zweckmäßig sein, welche die niedrigste Sperrspannung hat. Diese Endstufe ist häufig die Videoendstufe, welche die größte Ansteuerung erfordert, d.h. diejenige, die den Bildröhrenleucht stoff mit dem geringsten Wirkungsgrad zugeordnet ist, bei dem es sich meist um den roten Leuchtstoff handelt.

Claims

1. Videosignal-Verarbeitungseinrichtung mit

- einer Bildwiedergabevorrichtung (16) zur Wiedergabe von Video information unter Steuerung durch ein Videosignal, das einer Intensitätssteuerelektrode (15 a) der Bildwiedergabevorrichtung (16) zugeführt ist;
- einem Wiedergabe-Ansteuer-Verstärker (21), der einen Signalein gang für ein Videosignal und einen Signalausgang zum Erzeugen eines verstärkten Videosignales für die Intensitätssteuerelek trode (15 a) der Bildwiedergabevorrichtung (16) liefert, enthält;

gekennzeichnet durch

- eine Vorspannungsanordnung (27);
- eine normalerweise nichtleitende, einen Leitschwellenwert aufweisende Vorrichtung (26), die mit der Vorspannungsanordnung (27) und dem Signalausgang des Wiedergabe-Ansteuer-Verstär kers (21) gekoppelt ist und durch Videosignale am Signalausgang, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten, leitend gemacht wird, um die Größe der Videosignale am Signalausgang zu begrenzen und eine Sättigung des Wiedergabe-Ansteuer-Verstär kers (21) zu verhindern und
- einer Strombegrenzungsvorrichtung (28), die mit der Leitschwel lenwert-Vorrichtung (26) in Reihe zwischen den Signalausgang des Verstärkers (21) und die Vorspannungsanordnung (27) geschal tet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsvorrichtung (28) die Leitschwellenwert-Vorrich tung (26) mit dem Signalausgang des Wiedergabe-Ansteuer-Verstärkers (21) koppelt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschwellenwert-Vorrichtung (26) eine Halbleitereinrich tung mit pn-Übergang und die Strombegrenzungsvorrichtung (28) ein Widerstand ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiedergabe-Ansteuer-Verstärker (21) einen Transistor mit einer Basiselektrode, einer Emitterelektrode und einer Kollektor-Signalausgangselektrode enthält.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungsanordnung (27) eine Vorspannungspotentialquelle mit einem Innenwiderstand, der kleiner als der Wert des Widerstan des (28) ist, enthält.