DE3744110C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Helligkeitsbegrenzungsschaltung zur Herabsetzung der Farbdispersion eines dargestellten Bildes, welche durch einen überhöhten Strahlstrom verursacht wird, der eine Farbbildröhre, insbesondere die Kathodenstrahlröhre eines Farbfernsehempfängers durchfließt, bestehend aus einer Hochspannungsausgangsstufe, die einen von der Hochspannungsseite eines Zeilentransformators gespeisten Anodenanschluß für die Bildröhre aufweist, und einen Regelkreis für den Strahlstrom, welcher mittels eines aus dem Strahlstrom gewonnenen und über einen Verstärker verstärkten Regelsignals den Strahlstrom über eine Farbausgangsstufe begrenzt, sowie einen Widerstand und einem Glättungskondensator, wobei als das von der Veränderung des Strahlstromes abhängige Regelsignal der Spannungsabfall an dem zwischen Hochspannungsstufe und Bezugspotential liegenden Widerstand entnehmbar ist.

Eine solche Helligkeitsbegrenzungsschaltung ist aus der DE 15 12 130 C3 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist eine Schaltungsanordnung zur Begrenzung des mittleren Strahlstroms für eine Farbbildröhre bekannt. Bei dieser Regelschaltung wird eine Spannung als Regelgröße verwendet, welche an einem zwischen der Hochspannungsausgangsstufe und Bezugspotential liegendem Widerstand abgegriffen wird.

Die Regelgröße wird im folgenden über einen Regelverstärker und einer Farbausgangsstufe auf die Steuerelektroden der Farbbildröhre gegeben, wodurch der mittlere Wert des Strahlstromes und damit die Helligkeit geregelt wird. Bei dieser bekannten Schaltung wird die am Fußpunktwiderstand abgegriffene Regelspannung zur Erzeugung eines hinreichend geglätteten Regelsignales über RC-Glieder mit großer Zeitkonstante gefiltert, bevor es zur Regelung der Helligkeit verwendet werden kann. Hierdurch wird die Antwortcharakteristik der Schaltung entsprechend langsam, so daß bei schnellen Bildsignaländerungen Bildfehler entstehen können. Daher sind solche bekannten Schaltungen für Kathodenstrahlröhren, die eine sehr schnelle Antwortcharakteristik benötigen nicht verwendbar, da hierdurch die Auflösung des dargestellten Bildes verschlechtert wird.

Eine weitere Helligkeitsbegrenzungsschaltung ist aus der DE 35 14 998 C2 bekannt. Bei dieser Schaltung dient zur Begrenzung des Strahlstromes eine Kompensationsschaltung. Als Regelsignal dient bei dieser Schaltung ein aus einer Stromquelle entnommener Differenzstrom, mittels dessen der Glättungskondensator über einen Ladewiderstand geladen wird. Die Zeitkonstante dieses Ladevorganges hängt dabei davon ab, ob eine parallel zum Ladewiderstand geschaltete Diode leitet oder sperrt. Für diese zwischen zwei Zuständen umschaltbare Zeitkonstante ist jedoch ein zusätzlicher Schaltungsaufwand erforderlich.

Eine andere bekannte Schaltung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Bei dieser bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung sind eine Gleichspannung B+ an den einen Anschluß einer Primärspule eines Zeilentransformators FBT und horizontale Synchronisationsimpulse HS einer Horizontalausgangsstufe 11 einer herkömmlichen Horizontalablenkungsschaltung an den anderen Eingang der Primärspule des Zeilentransformators FBT angelegt. Hierdurch wird eine Hochspannung an der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT induziert und dadurch werden eine Hochspannung HV zum Treiben einer Farbbildröhre, eine Brennweitenregelspannung FV und eine Bildschirmregelspannung SV von einer herkömmlichen Hochspannungsausgangsstufe, die den Zeilentransformator FBT enthält, entnommen.

Bei einer solchen bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung wird ein in der Farbbildröhre fließender Strahlstrom ebenfalls erhöht, wenn das Bildeingangssignal an der Farbausgangsstufe 13 erhöht wird. Dabei wird die Veränderung des Strahlstromes am Kopplungspunkt zwischen den Widerständen R₁ und R₂ erfaßt, welche an den unteren Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT angeschlossen sind. Genauer gesagt wird der Strom, der durch den Widerstand R₁ fließt, der an eine Gleichspannungsquelle B+ angeschlossen ist, aufgeteilt und in den unteren Eingang der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT und den Widerstand R₂ eingespeist. Daraufhin wird der an den Widerstand R₂ angelegte Strom über Glättungskondensatoren C₁ und C₂ sowie eine Gleichrichterdiode D₁ an die Helligkeitsanpassungsschaltung 12 angelegt. Die Ausgangsspannung der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 wird sodann dem Regeleingang der Farbausgangsstufe 13 als Kontrollspannung zugeführt.

Wenn sich der in der Bildröhre fließende Strahlstrom erhöht, erhöht sich ebenso der Spannungsabfall am Widerstand R₁. Dies führt zu einer Verringerung der Eingangsspannung an der Helligkeitsanpassungsschaltung 12. Dann kann der Strahlstrom ebenfalls absinken, da die Größe des Bildeingangssignals an der Farbausgangsstufe 13 herabgesetzt ist. Auch bei dieser bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung besteht das Problem, daß die Antwortcharakteristik der Schaltung wegen der großen konstanten Werte der Glättungskondensatoren sehr langsam ist.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Helligkeitsbegrenzungsschaltung der eingangs genannten Art zu verbessern, so daß deren Antwortcharakteristik verbessert und damit die Qualität und die Zuverlässigkeit einer Katodenstrahlbildröhre erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zeitkonstante des aus den Widerstand und dem Glättungskondensator bestehenden Netzwerkes so klein gewählt ist, daß die Nachregelung des Strahlstromes eine sehr schnelle Antwortcharakteristik aufweist und daß das aus Widerstand und Glättungskondensator bestehende Netzwerk mit seinem nicht auf Bezugspotential liegenden Anschluß mit einem ersten Anschluß eines Serienwiderstandskreises verbunden ist, der mit seinem zweiten Anschluß an dem Anodenanschluß angeschlossen ist.

Gemäß der Erfindung wird als Regelsignal der Spannungsabfall am RC-Netzwerk verwendet. Bei Änderung des in die Bildröhre am Anschluß HV fließenden Strahlstromes ändert sich auch der durch den Widerstand R₁₀ fließende Strom und damit dessen Spannungsabfall. Da die übrigen Spannungsabgriffe an der Hochspannungsstufe (Brennweitenregelspannung und Bildschirmregelungsspannung) nahezu stromlos erfolgen, verfälschen diese nicht den allein interessierenden Strahlstrom. Hierdurch ergibt sich der Vorteil der leistungslosen Steuerung des Regelkreises, welche die Möglichkeit der Auslegung der nachgeordneten Verstärkerstufen durch Feldeffekttransistoren bietet.

Dadurch, daß der Kondensator des RC-Netzwerkes eine sehr niedrige Kapazität hat, wird die Antwortcharakteristik der Schaltung sehr schnell.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung,

Fig. 2 ein vereinfachtes schematisches Schaltungsdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 ein genaueres Schaltungsdiagramm gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Darstellung der zeitlichen Signalvorläufe zur Erläuterung der Funktion des Schaltkreises nach Fig. 3.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist der untere Anschluß des Serienwiderstandskreises 10a in der Hochspannungsausgangsstufe 10 zur Bereitstellung der Brennweitenregelungsspannung FV und der Bildschirmregelungsspannung SV, der in herkömmlichen automatischen Helligskeitsbegrenzungsschaltungen üblicherweise geerdet ist, mit einer Detektorstufe 14 über einen Widerstand R₁₀ und einen Kondensator C₁₀ verbunden. Der Ausgang der Detektorstufe 14 wird in einer Verstärkerstufe 15 verstärkt und anschließend einer Helligkeitsanpassungsschaltung 12 zugeführt. Der Ausgang der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 wird an der Farbausgangsstufe 13 als Regelspannung angelegt.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Detektorstufe 14 genauer betrachtet einen ersten Feldeffekttransistor FET 1 und Widerstände R₁₁ und R₁₂ auf. Die Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 ist mit dem Punkt a über den Widerstand R₁₁ verbunden, mit dem der untere Anschluß des Serienwiderstandskreises 10a, der Widerstand R₁₀ und der Kondensator C₁₀ gemeinsam verbunden sind. Die Drainelektrode des ersten Feldeffekttransistors FET 1 ist über den Widerstand R₁₂ mit der Versorgungsspannungsquelle VCC verbunden.

Wie Fig. 3 weiter zeigt, enthält die Verstärkerstufe 15 einen zweiten Feldeffekttransistor FET 2 und die Widerstände R₁₃ und R₁₄. Das Basis des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 ist mit dem Punkt B über den Widerstand R₁₃ verbunden, an den die Drainelektrode des ersten Feldeffekttransistors FET 1 und der Widerstand R₁₂ gemeinsam angeschlossen sind. Die Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 ist über den Widerstand R₁₄ an die Versorgungsspannungsquelle VCC angeschlossen. Der Ausgang der Verstärkerstufe 15, d. h. der Punkt C, an den die Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 und der Widerstand R₁₄ gemeinsam angeschlossen sind, ist mit dem Eingang der herkömmlichen Helligkeitsanpassungsschaltung 12 verbunden. Ein variabler Widerstand VR₁ wird zur Anpassung der Helligkeit verwendet.

In dem wie oben erläutert zusammengesetzten Schaltkreis nach Fig. 2 werden Hochspannungsimpulse von dem oberen Anschluß der Sekundärwicklung des Zeilentransformators FBT erzeugt, wenn die Gleichspannung B+ und gleichzeitig die horizontalen Synchronisationsimpulse HS einer horizontalen Ausgangseinheit 11 eines herkömmlichen Horizontalablenkkreises an die Primärspule eines Zeilentransformators in einer Hochspannungsausgangsstufe 10 angelegt werden. Hierbei ist der untere Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT geerdet. Das ist ein Unterschied gegenüber der bekannten Hochspannungsausgangsstufe, die in automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, vorgesehen sind. Das heißt, daß bei den bekannten automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen der untere Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators, der in der Hochspannungsausgangsstufe vorgesehen ist, wie in Fig. 1 gezeigt, mit der Detektorschaltung zur Feststellung einer Veränderung des Strahlstromes verbunden war. Demgegenüber ist die Detektorstufe 14 zur Feststellung der Veränderung des Strahlstromes gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises 10a verbunden, der bei den bekannten automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen üblicherweise geerdet war.

Die von dem oberen Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT erzeugten Hochspannungsimpulse werden mittels einer Hochspannungsgleichrichterdiode gleichgerichtet, um einen Hochspannungsausgang HV zu erzeugen, der an die Anode einer Kathodenstrahlröhre als Treibspannung angelegt wird. Da die Hochspannung HV am unteren Anschluß des internen Serienwiderstandskreises 10a induziert wird, werden die Brennweitenregelspannung FV und die Bildschirmregelspannung SV an den Zwischenabgriffen des Serienwiderstandskreises 10a abgenommen. Gleichzeitig wird eine vom unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises 10a erzeugte konstante Ausgangsspannung am Punkt a induziert, mit dem der Widerstand R₁₀ und der Kondensator C₁₀ gemeinsam verbunden sind. Diese konstante Ausgangsspannung wird an der Detektorstufe erfaßt. Die erfaßte Spannung wird dann mittels der Verstärkerstufe 15 verstärkt und im folgenden der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 zugeführt. Insbesondere wenn der in der Farbbildröhre fließende Strahlstrom, wie in Fig. 4a gezeigt, auf einem konstanten Pegel gehalten wird, wird die von dem Anschlußpunkt a des Widerstandes R₁₀ und des Kondensators C₁₀ erhaltene Ausgangsspannung ebenso auf einem konstanten Wert gehalten, wie Fig. 4b zeigt.

Wenn jedoch der Strahlstrom in der Farbbildröhre auf einen Wert oberhalb des Niveaus für die Helligkeitsbegrenzungsschaltung ABL erhöht wird, wie in Fig. 4a gezeigt wird, wird der Hochspannungsausgang HV des Zeilentransformators FBT verringert. Dies führt, wie Fig. 4 b zeigt, zu einer Verringerung der am Koppelpunkt a erhaltenen Spannung, die an die Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 angelegt wird. Da der erste Feldeffekttransistor FET 1 spannungsgeregelt und nicht stromgeregelt ist, stellt sich der Strom, der durch den Widerstand R₁₁ fließt, auf einen Wert von etwa 0 mA ein.

Da, wie oben beschrieben, die an der Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 anliegende Spannung verringert wird, wird die an seiner Drainelektrode erhaltene Ausgangsspannung, wie in Fig. 4c gezeigt ist, erhöht, die anschließend an die Basiselektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 über den Widerstand R₁₃ in der Verstärkerstufe 15 angelegt wird. Entsprechend verringert sich, wie in Fig. 4d gezeigt wird, die Ausgangsspannung der Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2, die dann an den Eingang der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 angelegt wird.

Daher wird die Ausgangsspannung der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 entsprechend der Veränderung des Strahlstromes, wie Fig. 4e zeigt, verringert, und dann an die Farbausgangsstufe 13 als Regelspannung angelegt. Gleichzeitig wird der Betrag des Farbsignals, der von der Farbausgangsstufe 13, an die ein Bildsignal IS angelegt ist, herabgesetzt, wie in Fig. 4f zu sehen ist, und dann der Farbbildröhre derart zugeführt, daß der Strahlstrom kompensiert wird.

Da der Kondensator C₁₀, der als Glättungskondensator ausgeführt ist, mit dem Ausgang der Hochspannungsausgangsstufe HV verbunden ist, kann er gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches oben beschrieben wurde, als ein niedriger Wert ausgewählt sein. Entsprechend wird die Antwortcharakteristik der automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltung gemäß der Erfindung verbessert, wodurch eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Kathodenstrahlbildröhreneinheit erreicht werden kann.

Claims (2)

1. Helligkeitsbegrenzungsschaltung zur Herabsetzung der Farbdispersion eines dargestellten Bildes, welche durch einen überhöhten Strahlstrom verursacht wird, der eine Farbbildröhre, insbesondere die Kathodenstrahlröhre eines Farbfernsehempfängers durchfließt, bestehend aus einer Hochspannungsausgangsstufe (10), die einen von der Hochspannungsseite eines Zeilentransformators (FBT) gespeisten Anodenanschluß (HV) für die Bildröhre aufweist, und einem Regelkreis für den Strahlstrom, welcher mittels eines aus dem Strahlstrom gewonnenen und über einen Verstärker (15) verstärkten Regelsignals den Strahlstrom über eine Farbausgangsstufe (13) begrenzt, sowie einem Widerstand (R₁₀) und einem Glättungskondensator (C₁₀), wobei als das von der Veränderung des Strahlstromes abhängige Regelsignal der Spannungsabfall an dem zwischen Hochspannungsausgangsstufe (10) und Bezugspotential liegenden Widerstand (R₁₀) entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des aus dem Widerstand (R₁₀) und dem Glättungskondensator (C₁₀) bestehenden Netzwerkes so klein gewählt ist, daß die Nachregelung des Strahlstromes eine sehr schnelle Antwortcharakteristik aufweist und daß das aus Widerstand (R₁₀) und Glättungskondensator (C₁₀) bestehende Netzwerk mit seinem nicht auf Bezugspotential liegenden Anschluß mit einem ersten Anschluß (a) eines Serienwiderstandskreises (10a) verbunden ist, der mit seinem zweiten Anschluß an dem Anodenanschluß (HV) angeschlossen ist.

2. Automatische Helligkeitsbegrenzungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorstufe (14) einen ersten Feldeffekttransistor (FET 1) und Widerstände (R₁₁, R₁₂) und daß die Verstärkerstufe (15) einen zweiten Feldeffekttransistor (FET 2) und Widerstände (R₁₃, R₁₄) enthält.