DE3722448A1 - Schaltung zur behebung des synchronisationszitterns fuer einen synchronisierimpulstrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Videoanzeigeeinrichtung und insbesondere eine Synchronisierschaltung für eine Video­ anzeigeeinrichtung zur Verwendung mit standardisierten und nicht-standardisierten Signalquellen.

Eine Videoanzeigeeinrichtung, wie ein Fernsehempfänger, kann ein zusammengesetztes, Audio- und Videoinformation enthaltendes Signal ebenso wie zeilen- und vertikalfre­ quente Synchronisationsinformation aufnehmen. Die Syn­ chronisationsinformation wird dazu verwendet, die Horizon­ tal- und Vertikalablenkschaltungen zum richtigen Zeitpunkt auszulösen, so daß die Ablenkung des Elektronenstrahls oder der Elektronenstrahlen der Kathodenstrahlröhre ord­ nungsgemäß erfolgt, um das gewünschte Raster auf dem An­ zeigeschirm der Kathodenstrahlröhre zu erzeugen. Die Synchronisationsinformation wird aus dem zusammengesetzten Videosignal durch eine Synchronisiertrennschaltung abge­ leitet. Durch die Synchronisiertrennschaltung wird das zusammengesetzte Videosignal auf einem Spannungspegel ab­ getastet, der normalerweise nur durch die Synchronisations­ information eingenommen wird. Bei der weiteren Verarbei­ tung werden die horizontalfrequenten und die vertikalfre­ quenten Signale getrennt, um sie den jeweiligen Ablenk­ schaltungen zuzuführen.

Der Synchronisiertrenner in einem Fernsehempfänger ist üblicherweise dazu ausgelegt, auf ein Videosignal von einer "standardisierten" Signalquelle anzusprechen, wie auf ein über Fernseh, Rundfunk oder Kabel übertragenes TV-Signal, das dazu gedacht ist, Raster mit alternierenden Halbbildern einer zeilenverschachtelten Videoinformation zu erzeugen. Die Synchronisationsinformation ist so ange­ ordnet, daß die Ablenkschaltungen in geeigneter Weise aus­ gelöst werden, um eine korrekte Verschachtelung der Zeilen aufeinanderfolgende Videohalbbilder zu gewährleisten. Wenn die Videoanzeigeeinrichtung als Computermonitor arbeitet oder wenn sie z.B. als Anzeige für ein Videospiel dienen soll, kann das Videosignal von diesen "nicht-standardisier­ ten" Signalquellen von einer solchen Form sein, daß nicht­ verschachtelte Bilder der Information erzeugt werden. Die durch eine nicht-standardisierte Signalquelle erzeugte Synchronisationsinformation kann bewirken, daß die Synchro­ nisiertrenneinrichtung nicht in der richtigen Weise arbei­ tet, was zum Auftreten von unerwünschten sichtbaren Effek­ ten führt, wie zu einem vertikalen Zittern des Rasters. Schaltungen, welche die nicht-standardisierten Synchroni­ sationssignale so modifizieren, daß sie beim Anlegen an die Synchronisiertrennschaltung als ein standardisiertes Synchronisationssignal erscheinen, sind aufwendig und teuer. Weiter ist wichtig, daß irgendeine ein nicht-stan­ dardisiertes Signal modifizierende Schaltung geringe oder gar keine Auswirkung auf den Betrieb des Synchronisier­ trenners hat, wenn ein standardisiertes Videosignal vor­ liegt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein Syn­ chronisierimpulstrenner für eine Videoanzeigeeinrichtung eine Quelle für Videosignale, die zeilen- und vertikal­ frequente, also halbbildfrequente Synchronisationsinfor­ mation enthalten. Mit der Quelle für die Videosignale ist ein Kondensator verbunden. Ein Transistor hat einen ersten Anschluß, der mit einer Quelle eines Potentials verbunden ist, einen zweiten Anschluß, der mit dem Kondensator ver­ bunden ist und einen dritten Anschluß. Der Transistor wird durch das Videosignal leitfähig gemacht und erzeugt ein Ausgangssignal an seinem dritten Anschluß, das die zeilen- und vertikalfrequente Synchronisationsinformation reprä­ sentiert. Der Kondensator wird während des Leitens des Transistors geladen, um am Transistor eine Vorspannung zu erzeugen. Zwischen die Quelle des Potentials und dem zwei­ ten Anschluß des Transistors ist eine Anordnung geschaltet, durch die die Vorspannung am Transistor aufrechterhalten wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert: Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Ausschnitts aus einer Video­ anzeigeeinrichtung mit einem Synchronisiertrenner gemäß einem Aspekt der Erfindung; und

Fig. 2 zum Verständnis der Betriebsweise der Schaltung in Fig. 1 nützliche Wellenformen.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Schaltung einer Videoanzei­ geeinrichtung dargestellt mit einer Abstimmschaltung (10), die z.B. ein Eingangssignal entweder von einer Antenne (11) oder von einer anderen Signalquelle (12), wie von einem Computer oder einem Videospiel aufnimmt. Das Signal von der Antenne (11) oder von der Signalquelle (12) wird der Abstimmschaltung (10) über eine dem Benutzer zugäng­ liche Eingangsanschlußleiste (13) zugeführt. Die Abstimm­ schaltung (10) demoduliert das Eingangssignal und führt das daraus entstehende Signal einer Zwischenfrequenzver­ arbeitungsschaltung (ZF) (14) zu, die ein zusammenge­ setztes Videosignal erzeugt, das in Fig. 2A dargestellt ist, welches eine mit (15) bezeichnete Videoinformation, sowie zeilen- und vertikalfrequente bzw. halbbildfrequente Synchronisationsinformation enthält. Das zusammengesetzte Videosignal wird einer Videosignalverarbeitungsschaltung (17) zugeführt, die für eine Farbanzeigeeinrichtung Trei­ bersignale für die Farben Rot, Grün und Blau erzeugt, die der Elektronenstrahlerzeugungsbaugruppe (20) einer Katho­ denstrahlröhre (CRT) (21) über eine mit (22) bezeichnete Leitung zugeführt werden. Die Elektronenstrahlerzeugungs­ baugruppe (20) erzeugt einen oder mehrere Elektronenstrah­ len (23), die auf einen Leuchtschirm (24) der Kathoden­ strahlröhre (21) gelenkt werden.

Das zusammengesetzte Videosignal wird auch einer Synchro­ nisierimpulstrennschaltung (25) zugeführt. Die Synchroni­ siertrennschaltung (25) enthält einen Kondensator (26) und einen Transistor (27). Der Transistor (27), beispiels­ weise ein pnp-Transistor, ist mit seinem Basisanschluß (30) mit einem Anschluß des Kondensators (26) und über einen Widerstand (28) mit dem Massepotential verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators (26) ist an die Zwischenfrequenz-(ZF-)Schaltung (14) angeschlossen und nimmt das zusammengesetzte Videosignal auf. Der Emitteran­ schluß (32) des Transistors (27) ist mit einer Quelle für ein Potential, das als +V₁ bezeichnet wird, verbunden. Das Potential +V₁ kann durch eine geregelte Stromversorgungs­ schaltung (nicht dargestellt) üblicherweise erzeugt werden, die einen Teil der Videoanzeigeeinrichtung bildet. Der Kollektoranschluß (33) des Transistors (27), der das Aus­ gangssignal der Synchronisiertrennschaltung (25) liefert, ist ebenfalls über einen Widerstand (31) mit dem Masse­ potential verbunden. Über den Kondensator (26) ist eine Vertikalkompensationsschaltung (68) angeschlossen, um die Synchronisiertrennzeitkonstante während des Vertikalsyn­ chronisierimpulsintervalls zu ändern, so daß der Betrieb der Synchronisiertrennschaltung in der richtigen Weise sichergestellt ist.

Der Transistor (27) wird durch das Vorhandensein des zu­ sammengesetzten Videosignals von der ZF-Schaltung (14) leitend geschaltet. Die Leitung des Transistors (27) be­ wirkt, daß der Kondensator (26) mit der in Fig. 1 gezeig­ ten Polarität aus der Quelle +V₁ über die Emitter-Basis- Verbindung des Transistors (27) geladen wird. Durch die über den Kondensator (26) erzeugte Spannung, V _AVE in Fig. 2A, wird der Transistor (27) vorgespannt, so daß der Transistor nur durch die Synchronisationsinformations­ komponenten im zusammengesetzten Videosignal durchgeschal­ tet wird, d.h. durch den Teil des Videosignals, der den mit (69) in Fig. 2A bezeichneten Spannungspegel V _SAT über­ steigt. Die im zusammengesetzten Videosignal vorhandenen Rauschsignalkomponenten (29) haben keine ausreichende Amplitude, um den Transistor (27) leitend zu machen. Wie aus der mit (34) in Fig. 2A bezeichneten Spannungswellen­ form des Kondensators (26) ersichtlich, wird der Konden­ sator (26) während des Vorhandenseins der Synchronisations­ impulse, wie des Horizontalsynchronisationsimpulses (35) oder des Vertikalsnychronisationsimpulses (38) z.B. gela­ den und wird über den Widerstand (28) zwischen den Syn­ chronisationsimpulsen, wenn der Transistor (27) nichtlei­ tend ist, entladen, so daß die mittlere Spannung über dem Kondensator (26) einen mit V _AVE bezeichneten Pegel an­ nimmt.

Das Ausgangssignal des Transistors (27) am Kollektoran­ schluß (23), das in Fig. 2B gezeigt ist, wird einer Dif­ ferenzierschaltung (40) und einer Integrationsschaltung (41), wie in Fig. 1 gezeigt, zugeführt. Die Differenzier­ schaltung (40), die einen Kondensator (42) und einen Widerstand (43) enthält, erzeugt horizontal- oder zeilen­ frequente Synchronisationsimpulse, in Fig. 2C dargestellt, die der Horizontalablenkschaltung (44) zugeführt werden, um diese in Betrieb zu setzen. Die Horizontalablenkschal­ tung (44), die über eine Quelle mit der Spannung +V₂ ver­ sorgt wird, erzeugt über Anschlüsse H und H′ in einer Horizontalablenkwicklung (45), die am Hals der Kathoden­ strahlröhre (21) angeordnet ist, einen Ablenkstrom. Die Horizontalablenkschaltung (44), bei der es sich um eine übliche Rücklaufresonanzschaltung handeln kann, erzeugt Horizontalrücklaufimpulse, die dazu verwendet werden, die Hochspannung oder das Ultrapotential +HV für die Kathoden­ strahlröhre (21) abzuleiten.

Die Integrationsschaltung (41), die einen Widerstand (46) und einen Kondensator (47) enthält, integriert die Aus­ gangsimpulse des Transistors (27), um ein in Fig. 2D dar­ gestelltes Vertikalsynchronisationsimpulssignal zu bilden, das einer Vertikalablenkschaltung (50) zugeführt wird. Die Vertikalablenkschaltung (50) wird durch das in Fig. 2D gezeigte Synchronisierimpulssignal ausgelöst, wenn es einen mit (52) bezeichneten Spannungspegel erreicht, der mit einem Zeitpunkt t ₁ in Fig. 2D korrespondiert. Die Verti­ kalablenkschaltung (50), die aus einer Quelle mit der Spannung +V₃ versorgt wird, erzeugt in einer Vertikalab­ lenkwicklung (51), die ebenfalls am Hals der Kathoden­ strahlröhre (21) angeordnet ist, über Anschlüsse V und V′ einen Vertikalablenkstrom. Die Synchronisationssignale von der Differenzierschaltung (40) und der Integrations­ schaltung (41) synchronisieren die Ablenkströme der Hori­ zontal- und Vertikalablenkschaltungen (44 und 50) derart, daß die Ablenkung des oder der Elektronenstrahlen (23) mit der durch die Videosignalverarbeitungsschaltung (17) zuge­ führten Videoinformation synchronisiert ist.

Wenn das zusammengesetzte Videosignal eine Videoinforma­ tion mit abwechselnd verschachtelten Halbbildern enthält, wie z.B. bei dem über die Antenne (11) empfangenen Signal, enthält das Vertikalaustastintervall (36) Ausgleichsimpul­ se (37), die bewirken, daß der synchronisierte Betrieb der Horizontalablenkschaltung aufrechterhalten wird. Das Vor­ handensein der Ausgleichsimpulse (37) erhält auch die mitt­ lere Spannung über dem Kondensator (26) auf einem derarti­ gen Pegel, daß der Transistor (27) nur durch das Vorhanden­ sein von Synchronisationsimpulsen leitend gemacht wird, aufrecht.

Wenn das zusammengesetzte Videosignal von der anderen Signalquelle (12), z.B. von einem Computerspiel, zugeführt wird, dann kann es sich bei der Videoinformation um eine solche mit fortschreitender Abtastung und nicht mit einer verschachtelten Abtastung handeln. Jetzt können daher im Vertikalaustastintervall (53) keine Ausgleichsimpulse ent­ halten sein, wie durch ein Videosignal in Fig. 2E veran­ schaulicht. Das Nichtvorhandensein der Ausgleichsimpulse erlaubt es dem Kondensator (26) über den Widerstand (28) auf einen niedrigeren Spannungspegel zu entladen, wie durch die Wellenform (75) des Kondensators (26) darge­ stellt, als wenn die Ausgleichsimpulse vorhanden wären, was zu dem durch die Linie V _AVE ′ bezeichneten mittleren Spannungspegel über dem Kondensator (26) führt. Die Vor­ spannung am Transistor (27) wird daher infolge der ver­ minderten Ladung am Kondensator (26) reduziert, so daß der zum Durchschalten des Transistors (27) benötigte Span­ nungspegel geringer ist. Es kann möglich sein, daß die im zusammengesetzten Videosignal vorhandenen Rauschkomponen­ ten eine ausreichende Amplitude haben, wie in Fig. 2E zum Zeitpunkt (76) dargestellt, um den Transistor (27) leitend zu machen. Die zusätzlichen Leitfähigkeitsintervalle des Transistors (27) infolge der zufallsverteilten Signal­ rauschkomponenten führt zu einer Zunahme des Ausgangs­ signals der Integrationsschaltung (41), wie durch die ge­ strichelten Linien (56 und 77) in Fig. 2F gezeigt, so daß der Auslösepegel (52) für die Vertikalablenkschaltung (50) zu einem Zeitpunkt t ₂ oder t₃, der verschieden ist vom Zeitpunkt t ₁ erreicht wird. Die zufällige Veränderung der Auslösezeit führt zu einem sichtbaren vertikalen Zittern der auf dem Anzeigeschirm (24) der Kathodenstrahlröhre (21) wiedergegebenen Videoinformation.

Erfindungsgemäß ist eine Kompensationsschaltung (57) zwi­ schen die Versorgung +V₁ und den Basisanschluß (30) des Transistors (27) geschaltet. Die Kompensationsschaltung (57) enthält eine Serienschaltung einer Diode (60) und eines Widerstandes (61), wobei die Diode (60) so gepolt ist, daß der Anodenanschluß mit der Versorgung +V₁ verbun­ den ist. Die Kompensationsschaltung (57) klemmt die Basis­ vorspannung des Transistors (27) auf einen Pegel, der dem durch das Vorhandensein eines zusammengesetzten Video­ signals mit Ausgleichsimpulsen erzeugten angenähert ist. Wahrend der Zeit, in der der Transistor (27) nichtleitend ist, fließt ein Strom durch die Diode (60) und der Wider­ stand (61) liefert dem Kondensator (26) einen Ladestrom, der dazu führt, daß die mittlere Spannung über den Konden­ sator (26) im wesentlichen konstant bleibt. Die Vorspan­ nung an der Basis des Transistors (27) bleibt auf einem Pegel, der ausreicht, um zu verhindern, daß die Rausch­ signalkomponenten im Videosignal den Transistor (27) lei­ tend machen. Wenn der Transistor (27) durch das Auftreten eines Synchronisationsimpulses leitend gemacht wird, dann ist der durch den Transistor (27) geleitete Strom sehr viel größer als der durch die Kompensationsschaltung (57) geführte Strom, um eine Störung des Betriebs der Synchro­ nisiertrennschaltung durch die Kompensationsschaltung (57) zu verhindern. Die Diode (60) kann durch einen diodege­ schalteten Transistor ersetzt werden, oder durch eine Serienschaltung von zwei Dioden, die entweder von der gleichen Art sein können oder bei der eine Diode eine Schottky-Diode z.B. sein kann, wobei die gewünschte Wir­ kungsweise der Kompensationsschaltung (57) aufrechterhal­ ten wird. Der Spannungsabfall an der Diode (60) oder an ihrem Ersatz ist so gewählt, daß er geringfügig kleiner ist als die Basis-Emitter-Spannung des Transistor (27), um das Leiten der Diode (60) zu erlauben.

Die erfindungsgemäße Synchonisiertrennschaltung gewähr­ leistet daher einen zitterfreien, rauschunempfindlichen Betrieb bei Videosignalen, die keine Ausgleichsimpulse enthalten, ohne daß der Betrieb der Synchronisiertrenn­ schaltung verschlechtert wird, wenn in dem Videosignal Ausgleichsimpulse vorhanden sind.

Claims (5)

1. Synchronisierimpulstrenner für eine Videoanzeige­ einrichtung, gekennzeichnet durch
eine Quelle (11, 12) für Videosignale, die zeilen- und vertikalfrequente Synchronisationsinformation enthalten,
einen Kondensator (26), der mit der Quelle für Videosignale gekoppelt ist,
einen Transistor (27) mit einem ersten Anschluß (32), der mit einer Quelle eines Potentials (+V₁) verbunden ist,
einem zweiten Anschluß (30), der mit dem Kondensator ver­ bunden ist,
und mit einem dritten Anschluß (33), wobei der Transistor durch die Videosignale leitfähig gemacht wird, um an dem dritten Anschluß ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die zeilen- und vertikalfrequente Synchronisations­ information repräsentiert, der Kondensator geladen wird während der Transistor leitfähig ist und entladen wird, wenn der Transistor nicht leitet, um an dem Transistor eine Vorspannung zu erzeugen, und
eine zwischen die Quelle des Potentials und den zweiten Anschluß gekoppelte Anordnung (57), durch die die Vor­ spannung am Transistor aufrechterhalten wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (57), durch die die Vorspannung auf­ rechterhalten wird, einen Ladestrom an den Kondensator liefert.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung (57), durch die die Vorspan­ nung aufrechterhalten wird, eine Anordnung zum Klemmen der Spannung enthält.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung, durch die die Spannung geklemmt wird, eine Diode enthält.

5. Synchronisierimpulstrenner für eine Videoanzeige­ einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle folgendes enthält:
eine erste Quelle (11) für ein erstes Videosignal, das ein zeilen- und vertikalfrequentes Synchronisationssignal mit Ausgleichsimpulsen enthält,
eine zweite Quelle (12) für ein zweites Videosignal, das ein zeilen- und vertikalfrequentes Synchronisationssignal ohne Ausgleichsimpulse enthält,
und daß der Kondensator (26) mit einer der beiden Signal­ quellen verbunden ist,
daß der dritte Anschluß des Transistors ein Ausgangssignal erzeugt, das in Abhängigkeit von der Zuführung des einen der beiden Videosignale an den Kondensator eine zeilen­ und vertikalfrequente Synchronisationsinformation repräsentiert, wobei der Kondensator in Abhängigkeit von der Zuführung des ersten Videosignals an den Kondensator auf einen ersten mittleren Spannungspegel geladen wird und in Abhängigkeit von der Zuführung des zweiten Videosignals an den Kondensator auf einen zweiten mittleren Spannungs­ pegel geladen wird,
und daß der Kondensator durch die Anordnung (57) zum Auf­ rechterhalten der Vorspannung im wesentlichen auf den ersten mittleren Spannungspegel geladen wird, wenn dem Kondensator das zweite Videosignal zugeführt wird.