DE3788685T2

DE3788685T2 - Pegelregelschaltungen.

Info

Publication number: DE3788685T2
Application number: DE87306382T
Authority: DE
Inventors: Ryuichiro Patents Divisi Kawai
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-07-19
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2007-07-18
Also published as: KR960015010B1; EP0255274B1; EP0255274A3; JP2536484B2; KR880002319A; EP0255274A2; DE3788685D1; JPS6327166A; US4751577A

Description

Diese Erfindung betrifft Pegel- bzw. Verstärkungssteuerschaltungen. Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Erzielung einer Kontraststeuerung bei der Wiedergabe von Videobildern in Fernsehempfängern (VTRs) oder dergleichen geeignet.
Um im Kontrast wiedergegebener Videobilder enthaltene Fluktuationen zu verringern, die beispielsweise von Variationen der Signalstärke, Empfängerempfindlichkeit, Phasenabgleichung oder dergleichen resultieren, ist es bei Fernsehempfängern und VTRs bekannt, eine Pegel- bzw. Verstärkungssteuerschaltung zu verwenden, die eine erste und zweite Klemmschaltung, einen zwischen die Klemmschaltungen geschalteten Verstärker variabler Verstärkung, der im folgenden als variabler Verstärker bezeichnet ist, einen Spitzendetektor, der Spitzen im Ausgangssignal der zweiten Klemmschaltung abtastet, und einen Komparator aufweist, der das Ausgangssignal des Spitzendetektors mit einer vorbestimmten Spannung vergleicht, um daraus ein dem variablen Verstärker zugeführtes Verstärkungssteuersignal zu erzeugen. Die erste Klemmschaltung ist dazu vorgesehen, den Schwarzwertpegel des Videosignals vor Bewirkung einer Verstärkungssteuerung auf einen Referenzpegel zu klemmen, während die zweite Klemmschaltung dazu vorgesehen ist, um nach bewirkter Verstärkungssteuerung eine ähnliche Klemmwirkung zu erzielen.
Bei dieser Verstärkungssteuerschaltung weisen jedoch die Klemmschaltungen feste Nachlauf- oder Folgegeschwindigkeiten auf, die zur Folge haben, daß, wenn eine derartige Folgegeschwindigkeit gerade ein wenig zu hoch ist, ein dem Eingangsvideosignal überlagertes Rauschen oder ein im variablen Verstärker erzeugtes Rauschen Variationen des Gleichstrompegels des Ausgangsvideosignals und folglich eine Verschlechterung der Qualität des wiedergegebenen Bildes bewirkt. Wenn andererseits die feste Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen beim Versuch, dieses Problem zu überwinden, reduziert wird, ändert sich der Bildkontrast bei Änderungen des Pegels des empfangenen Videosignals und es wird die Effektivität der Funktion der automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) reduziert oder geht gar verloren. Eine Verstärkungssteuerschaltung mit einer Klemmschaltung mit einer festen Folgeschwindigkeit und einem variablen Verstärker geht aus der US-A 3 557 305 hervor. Es kann anders gesagt werden, daß, wenn die Klemmschaltungen eine feste Folgegeschwindigkeit aufweisen, diese Folgegeschwindigkeit in Bezug auf den sich ändernden Pegel des Eingangsvideosignals entweder zu hoch oder zu niedrig ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verstärkungssteuerschaltung bereitgestellt, die besteht aus:
einem Signaleingang,
einem Signalausgang,
einem variablen Verstärker,
einer zwischen dem Signaleingang und dem Signalausgang in reihe zum variablen Verstärker geschalteten Klemmschaltungseinrichtung und
einer Einrichtung zur Erzeugung eines Verstärkungssteuersignals und Zuführung des Verstärkungssteuersignals zum variablen Verstärker zur Steuerung der Verstärkung des variablen Verstärkers, und
dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Klemmschaltungseinrichtung eine variable Folgegeschwindigkeit aufweist, und
das Verstärkungssteuersignal der Klemmschaltungseinrichtung zur Erhöhung und/oder Erniedrigung der Folgegeschwindigkeit zuführbar ist, wenn das Verstärkungssteuersignal die Verstärkung des variablen Verstärkers erniedrigt oder erhöht.
Eine Klemmschaltung mit einer variablen Ansprechgeschwindigkeit geht aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 4, No. 109 [E-020], 6. Aug. 1980 und aus der JP-A-55-066177 (MATSUSHITA ELEKTRIK IND. CO. LTD.), 19.5.1980 hervor.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches eines früher vorgeschlagene Verstärkungssteuerschaltung zeigt
Fig. 2A und 2B Zeitablaufdiagramme, auf welche bei der Erklärung eines Problems Bezug genommen wird, das bei der Verstärkungssteuerschaltung nach Fig. 1 auftritt.
Fig. 3 ein Blockschaltbild, welches eine Ausführungsform einer Verstärkungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 4A und 4B Schaltbilder, welche alternative Gleichsignal-Verschiebeschaltungen darstellen, die bei den Klemmschaltungen der Verstärkungssteuerschaltung nach Fig. 3 verwendet werden können,
Fig. 5A und 5B Schaltbilder, welcher alternative Komparatoren zeigen, die bei den Klemmschaltungen nach Fig. 3 verwendet werden können, und
Fig. 6 eine graphische Darstellung, welche die Charakteristik eines Folgegeschwindigkeit-Steuersignals als Klemmkraft und Verstärkung darstellt.
Damit die von der Ausführungsform gelösten Probleme vollständig verstanden werden, wird zunächst eine bisher vorgeschlagene Verstärkungssteuerschaltung unter Bezugnahme auf die Figur 1 beschrieben. Diese Verstärkungssteuerschaltung ist zum Reduzieren der im Kontrast wiedergegebener Videobilder auftretenden Fluktuationen vorgesehen, die beispielsweise von Variationen der Signalstärke, Empfängerempfindlichkeit und Phasenabgleichung in Fernsehempfängern, VTRs oder dergleichen resultieren.
Die Verstärkungssteuerschaltung enthält eine erste Klemmschaltung 1, einen variablen Verstärker 2 mit variabler Verstärkung und eine zweite Klemmschaltung 3, die in Reihe zwischen einem Eingangsanschluß TI, der ein Eingangsvideosignal empfängt, und einem Ausgangsanschluß TO, an welchem ein Ausgangsvideosignal ableitbar ist, geschaltet sind. Das Ausgangssignal der zweiten Klemmschaltung 3 empfängt ein Spitzendetektor 4, und ein Komparator 5 vergleicht das detektierte Ausgangssignal aus dem Spitzendetektor 4 mit einer vorbestimmten Spannung und erzeugt ein korrespondierendes Verstärkungssteuersignal, das an den variablen Verstärker 2 zur Steuerung der Verstärkung angelegt wird.
Die erste Klemmschaltung 1 enthält eine Gleichspannungs- oder Gleichsignalverschiebeschaltung 6, die das Eingangssignal aus dem Anschluß TI empfängt und ihr gleichspannungs- oder gleichsignalverschobenes Ausgangssignal dem variablen Verstärker 2 und einem Eingang eines Komparators 7 zuführt, der an seinem anderen Eingang eine Referenzspannung Vref empfängt, welche beispielsweise den gewünschten Gleichspannungs- oder Gleichsignalpegel des Videosignals im Schwarzwertintervall darstellt. Das Ausgangssignal des Komparators 7 wird an eine Elektrode eines Kondensators 8 angelegt, der als Speicher oder Speicherelement wirkt und dessen andere Elektrode mit Erde verbunden ist, und das Ausgangssignal des Komparators 7 wird ferner an die Gleichsignalverschiebeschaltung 6 als ein Rückkopplungs- oder Schaltsteuerungssignalgegeben.
Die Klemmschaltung 3 enthält auf ähnliche Weise eine Gleichspannungs- oder Gleichsignalverschiebeschaltung 9, welche das Ausgangssignal des variablen Verstärkers 2 empfängt, einen Komparator 10, welcher das Ausgangssignal der Gleichsignalverschiebeschaltung 9 mit einer Referenzspannung Vref vergleicht und einen Kondensator 11 mit einer mit Erde verbundenen Elektrode und einer anderen Elektrode, die mit dem Ausgangs des Komparators 10 verbunden ist, der an die Gleichsignalerschiebeschaltung 9 ein Rückkopplungs- oder Verschiebesteuersignal gibt. Darüber hinaus ist der Ausgang der Gleichsignalverschiebeschaltung 9 mit dem Spitzendetektor 4 und dem Anschluß TO zur Bereitstellung des Ausgangsvideosignals verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, daß beispielsweise immer, wenn der vom Spitzendetektor 4 detektierte Spitzenwert den durch eine Spannungsquelle Vcc und einen variablen Widerstand RO erzeugten vorbestimmten Wert überschreitet, der Komparator 5 ein korrespondierendes Verstärkungssteuersignal an den variablen Verstärker 2 abgibt, um dessen Verstärkung entsprechend zu reduzieren. In den Klemmschaltungen 1 und 3 werden die Ausgangssignale der Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 und 9 in den Komparatoren 7 und 10 mit den jeweiligen Referenzspannungen Vref verglichen. Wenn die Ausgangssignale der Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 und 9 während der Schwarzwertintervalle des Videosignals den jeweiligen Spannungspegel überschreiten, erzeugen die Komparatoren 7 und 10 Ausgangssignale, durch welche die zugeordneten Kondensatoren 8 und 11 geladen werden. Wenn andererseits die Ausgangssignale der Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 und 9 während der Schwarzwertintervalle unter die jeweilige Referenzspannung Vref fallen, ermöglichen die Komparatoren 7 und 10 die Entladung der Kondensatoren 8 und 11, wobei die an den Kondensatoren 8 und 11 erscheinenden Spannungen an die Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 bzw. 9 als Rückkopplung oder Verschiebesteuersignale gegeben werden.
In jeder der Kleininschaltungen 1 und 3 wird der Komparator 7 bzw. 10 durch einen Gate- oder Klemmimpuls (Fig. 2B) aktiviert, der als Niedrigpegelimpuls dargestellt ist und während jedes Schwarzwertintervalls des von der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 bzw. 9 empfangenen Videosignals auftritt. In jedem Augenblick wird der Schwarzwertpegel des Videosignals in Abhängigkeit von dem an die Gleichsignal-Verschiebeschaltung 6 bzw. 9 gegebenen Rückkopplungssignal so gesteuert, daß er gleich dem an den Komparator 7 bzw. 10 angelegten Referenzpegel Vref ist. Insbesondere wird bei der Verstärkungssteuerschaltung nach Fig. 1 der Schwarzwertpegel des Videosignals durch die erste Klemmschaltung 1 auf den Referenzpegel geklemmt, bevor im variablen Verstärker 2 Verstärkungssteuerung bewirkt wird, und ein ähnlicher Klemmeffekt wird durch die zweite Klemmschaltung 3 nach bewirkter Verstärkungssteuerung erreicht. Der Zweck ist, einen im wesentlich konstanten Gleichsignalpegel des Videosignals aufrechtzuerhalten.
Diese Verstärkungssteuerschaltung leidet jedoch unter dem Nachteil, daß ihre Klemmschaltungen 1 und 3 feste Folgegeschwindigkeiten aufweisen. Wenn eine derartige feste Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen 1 und 3 etwa zu hoch ist, bewirkt ein dem Eingangsvideosignal überlagertes Rauschen und/oder ein im Verstärker 2 mit variabler Verstärkung erzeugtes Rauschen eine Variation des Gleichsignalpegels des Ausgangsvideosignals mit dem Ergebnis, daß die Qualität des wiedergegebenen Bildes verschlechtert wird.
Insbesondere ändert sich unter der Annahme, daß das an den Anschluß TI gegebene Eingangsvideosignal einen Rauschpegel von 1 mV aufweist, was normal und in Fig. 2A dargestellt ist und daß die feste Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltung 1 zu hoch ist, während der Abtastung des Ausgangssignals des Komparators 7 in Abhängigkeit von dem in Fig. 2B gezeigten Gate- oder Klemmimpuls der Pegel des Ausgangssignals des Komparators 7 in Übereinstimmung mit einem derartigen Rauschen. Da das Rauschen dazu tendiert, ein statistisches zu sein, kann bei Beendigung des Gateimpulses der Pegel des Ausgangssignals des Komparators 7, welcher Pegel die Rückkopplung oder das Verschiebesteuersignal, die bzw. das vom Kondensator 8 der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 zugeführt wird und folglich den Gleichsignalpegel, auf welchen das Videosignal geklemmt ist, bestimmt, von einer Sampling- oder Klemmperiode zur nächsten variieren. Deshalb fluktuiert der von der Klemmschaltung 1 an den verstärkungsgesteuerten Verstärker 2 gegebene Gleichsignalpegel des Videosignals entsprechend dem Rauschen. Natürlich verstärkt der Verstärker 2 mit variabler Verstärkung derartige Fluktuationen des Gleichsignalpegels des Videosignals. Wenn die feste Folgegeschwindigkeit der ersten Klemmschaltung 1 reduziert wird, was zur Vermeidung des vorstehend beschriebenen Problems vorgeschlagen worden ist, ändert sich der Bildkontrast des wiedergegebenen Bildes in Abhängigkeit von Variationen der Stärke oder des Pegels des empfangenen elektromagnetischen Signals oder Videosignals, und die Effektivität der AGC-Funktion wird reduziert oder geht verloren. Anders ausgedrückt ist, wenn die Klemmschaltungen 1 und 3 eine feste Folgegeschwindigkeit aufweisen, eine derartige feste Folgegeschwindigkeit entweder unerwünscht hoch, wenn der Pegel des ankommenden Signals sehr hoch ist, oder zu niedrig, wenn der Pegel des ankommenden Videosignals niedrig ist. Infolgedessen verursacht das permanente Halten der Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen 1 und 3 auf festen Werten inhärent eine Fluktuation des Verhältnisses zwischen solchen Folgegeschwindigkeiten und den Pegeländerungen des Eingangssignals.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 der Verstärkungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der Verstärkungssteuerschaltung nach Fig. 1 nur darin, daß das Ausgangssignal des Komparators 5, welches an den variablen Verstärker 2 als Verstärkungssteuersignals gegeben wird, auch als ein Folgecharakteristik-Steuersignal an den Komparator 7 der Klemmschaltung 1 und an den Komparator 10 der Klemmschaltung 3 durch eine Verbindung 5a bzw. 5b gegeben wird. Bei dieser Anordnung wirkt das Ausgangssignal des Komparators 5, wenn die Eingangsleistung des variablen Verstärkers 2 wesentlich ansteigt, beispielsweise wenn der Pegel des empfangenen oder eingegebenen Videosignals hoch ist, so im Verstärker 2 mit Verstärkungssteuerung, daß dessen Verstärkung reduziert wird, und gleichzeitig wirkt das Ausgangssignal des Komparators 5 durch die Verbindungen 5a und 5b so auf die Komparatoren 7 und 10, daß die Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen 1 und 3 erhöht wird. Wenn umgekehrt der Pegel oder die Stärke des empfangenen Eingangsvideosignals niedrig ist, wirkt das Ausgangssignal des Komparators 5 im variablen Verstärker 2 mit Verstärkungssteuerung so, daß dessen Verstärkung erhöht wird und in den Klemmschaltungen 1 und 3 so, daß die Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen 1 und 3 erniedrigt wird.
Nach Fig. 4A kann jede der in den Klemmschaltungen 1 und 3 enthaltenen Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 und 9 einen npn-Transistor Q1 enthalten, der an seiner Basis das in die jeweilige Klemmschaltung 1 bzw. 3 eingegebene Videosignal empfängt und dessen Kollektor mit einer Energieeingabequelle +Vcc verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q1 ist durch einen Widerstand R1 mit dem Kollektor eines npn-Transistors Q2 verbunden, der an seiner Basis das Verschiebesteuersignal aus dem Ausgang des jeweiligen Komparators 7 bzw. 10 empfängt. Der Emitter des Transistors Q2 ist durch einen Widerstand R2 mit Erde verbunden und das Ausgangssignal Gleichsignalverschiebeschaltung wird an einer Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors Q2 und des Widerstandes R1 abgeleitet.
Wenn der Pegel des Verschiebesteuersignals, d. h. die an die Basis des Transistors Q2 in der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 rückgeführte Ladung auf den Kondensator 8 oder 11 auf "0" fällt, wird der Gleichsignalpegel des Videosignals am Ausgang der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 nicht reduziert, d. h. er bleibt im wesentlichen unverändert, da die Änderung der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q2 im wesentlichen vernachläßigbar ist. Andererseits bewirkt eine Erhöhung des an die Basis des Transistors Q2 rückgekoppelten Verschiebesteuersignals in Abhängigkeit von einer Erhöhung des Pegels an den Komparator 7 oder 10 gegebene Videosignals relativ zur Referenzspannung Vref eine Erhöhung des Stromflusses durch den Transistor Q2 und auch durch den Widerstand R1. Ein derartiger erhöhter Stromfluß durch den Widerstand R1 bewirkt eine Vergrößerung des Spannungsabfalls über dem Widerstand R1 und als Folge davon wird der Gleichsignalpegel des an der Verbindung zwischen dem Widerstand R1 und dem Kollektor des Transistors Q2 abgeleiteten Videosignals erniedrigt.
Aus der Fig. 4B ist zu entnehmen, daß bei einer Modifikation der Ausführungsform jede der in den Klemmschaltungen 1 bzw. 3 der Schaltung nach Fig. 3 enthaltenen Gleichsignalverschiebeschaltungen 6 und 9 einen npn-Transistor Q3 enthalten kann, der das Eingangsvideosignal an seiner Basis empfängt und dessen Kollektor mit einer Energieeingangsquelle Vcc verbunden ist, während der Emitter des Transistors Q3 durch einen Widerstand R3 mit einer Spannungsstabilisierungsschaltung 12 mit einem auf Erde geschalteten Ausgang verbunden ist. Der Emitter eines npn-Transistors Q4 ist durch einen Widerstand R4 mit einer Verbindung zwischen dem Widerstand R3 und der Spannungsstabilisierungsschaltung 12 verbunden, und der Kollektor des Transistors Q4 ist durch einen Widerstand R5 mit der Energieeingangsquelle +Vcc verbunden. In der Gleichsignalverschiebeschaltung nach Fig. 4B ist das Ausgangssignals von einer Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors Q4 und R5 abgeleitet und das von dem dem Komparator 7 bzw. 10 zugeordneten Speicherkondensator 8 bzw. 11 rückgekoppelte Verschiebesteuersignal ist an die Basis des Transistor Q4 gegeben. Wenn der Pegel des an die Basis des Transistors Q4 gegebenen Verschiebesteuersignals erhöht wird, wird der an der Verbindung zwischen dem Widerstand R5 und dem Kollektor des Transistors Q4 abgeleitete Gleichsignalpegel des Videosignals wird um einen Betrag reduziert, welcher gleich der mit dem Widerstandswert des Widerstandes R5 multiplizierten Erhöhung des Stromflusses durch den Widerstand Q4 äquivalent ist. Wenn umgekehrt der Pegel des an die Basis des Transistors Q4 gegebenen Verschiebesteuersignals erniedrigt wird, wird der Gleichsignalpegel des von der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 abgegebenen Videosignals erhöht.
Aus der Fig. 5A geht hervor, daß jeder der Komparatoren 7 und 10 in den Klemmschaltungen 1 und 3 von einem Synchrontyp mit einem npn-Transistor Q5, der an seiner Basis das Ausgangsvideosignal aus der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 empfängt, sein kann. Der Kollektor des Transistors Q5 ist mit der Kathode einer Diode D1 verbunden, deren Anode mit der Energieeingabequelle +Vcc verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q5 ist mit dem Emitter eines npn-Transistors Q6 verbunden, dessen Basis die Referenzspannung Vref empfängt. Der Kollektor des Transistors Q6 ist mit dem Kollektor eines pnp-Transistors Q7 verbunden, dessen Emitter mit der Energieeingabequelle +Vcc verbunden ist, während die Basis des Transistors Q7 mit einer Verbindung zwischen der Diode D1 und dem Kollektor des Transistors Q5 verbunden ist. Der Speicherkondensator 8 oder 11 der Klemmschaltung 1 bzw. 3 ist zwischen den Kollektor des Transistors Q7 und Erde geschaltet, und das Ausgangs- oder Verschiebesteuersignal aus dem Komparator 7 bzw. 10 wird von der mit der Verbindung zwischen den Kollektoren der Transistoren Q6 und Q7 verbundenen Elektrode des Kondensators 8 bzw. 11 abgeleitet. Die miteinander verbundenen Emitter der Transistoren Q5 und Q6 sind mit dem Kollektor eines npn-Transistors Q8 verbunden, dessen Basis mit einer Quelle für ein vorbestimmtes Potential Va verbunden ist. Die Emitter der Transistoren Q8 und eines npn-Transistors Q9 sind gemeinsam mit dem Kollektor eines npn-Transistors Q10 verbunden, dessen Emitter durch einen Widerstand R6 mit Erde verbunden ist. Die Basis des Transistors Q10 empfängt das Folgecharakteristik- oder Geschwindigkeitssteuersignal, d. h. das Verstärkungssteuersignal aus dem Ausgang des Operators 5 und der Kollektor des Transistors Q9 ist mit der Energieeingabequelle +Vcc verbunden, wobei die Basis des Transistors Q9 so geschaltet ist, daß sie das Gate- oder Klemmimpulssignal (Fig. 2B) empfängt. Dieses Gate- oder Klemmimpulssignal wird, wie dargestellt, normalerweise auf einem relativ hohen Pegel gehalten und nur während der Periode auf seinen niedrigen Pegel geschaltet, bei welcher die Differenz zwischen dem Pegel des Videosignals aus der Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 und der Referenzspannung Vref abzutasten ist.
Bei der Schaltung nach Fig. 5A wird der Transistor Q8 nur während der Abtastperiode, d. h. wenn der Gate- oder Klemmimpuls während des Schwarzwertintervalls des Videosignals auf einem niedrigen Pegel ist, auf EIN geschaltet oder leitend gemacht. Wenn der Schwarzwertpegel des Videosignals höher als die Referenzspannung Vref ist, gibt der Transistor Q5 zu dem Zeitpunkt, bei welchem der Transistor Q8 auf EIN geschaltet ist, einen größeren Strom als der Transistor Q6 ab. Der durch den Transistor Q7 fließende Strom ist größer als der durch den Transistor Q5 fließende Strom und folglich größer als der durch den Transistor Q6 fließende Strom, was zur Folge hat, daß der durch den Transistor Q7 fließende Strom zum Teil in den Speicherkondensator 8 oder 11 fließt und diesen lädt. Wenn der an die Basis des Transistors Q9 gegebene Gate- oder Klemmimpuls in seinen normalen hohen Pegel zurückkehrt, wird der Transistor Q8 nichtleitend gemacht oder auf AUS geschaltet, mit dem Ergebnis, daß die Ladung auf dem Speicherkondensator 8 oder 11 bis zum Beginn der nächsten Abtastperiode gehalten wird. Eine derartige Ladung auf dem Speicherkondensator 8 oder 11 wird an die zugeordnete Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 als das Schiebesteuersignal rückgekoppelt, mit dem Ergebnis, daß der Gleichsignalpegel oder das Videosignal reduziert wird, wenn der abgetastete Schwarzwertpegel höher als die Referenzspannung Vref ist.
Wenn andererseits der abgetastete Schwarzwertpegel des Videosignals niedriger als der Referenzpegel Vref ist, ist der Stromfluß durch den Transistor Q5 während der Abtastperiode niedriger als der Stromfluß durch den Transistor Q6, und der Stromfluß durch den Transistor Q7 ist ebenfalls kleiner als der Stromfluß durch den Transistor Q6. Deshalb enthält der Stromfluß durch den Transistor Q6 einen vom Speicherkondensator 8 oder 11 fließenden Strom, wobei der Kondensator entladen wird, was zur Folge hat, daß der Pegel des an die betreffende Gleichsignalverschiebeschaltung 6 oder 9 gegebenen Verschiebesteuersignals erniedrigt wird, und in Abhängigkeit davon erhöht die Verschiebesteuerschaltung den Gleichsignalpegel des Videosignals.
Aus der Fig. 5A geht jedoch hervor, daß der totale Stromfluß durch die Transistoren Q5 und Q6 durch den Pegel des vom Ausgang des Komparators 5 an die Basis des Transistors Q10 gegebenen Folgesteuersignals bestimmt wird. Demgemäß nimmt der totale Stromfluß durch die Transistoren Q5 und Q6 entsprechend der Zunahme und Abnahme des Pegels des Folgesteuersignals aus dem Ausgang des Komparators 5 zu bzw. ab. Die Klemmsteuerung des Komparators 7 oder 10, d. h. dessen Folgegeschwindigkeit, wird deshalb durch das Folgesteuersignal aus dem Komparator 5 gesteuert.
Aus der Fig. 5B ist zu entnehmen, daß die vorliegende Erfindung auch als eine Verstärkungssteuerschaltung ausgeführt werden kann, welche Klemmschaltungen vom Asynchrontyp verwendet. Eine solche Klemmschaltung des Asynchrontyps ist in der Fig. 5B gezeigt und weist einen npn-Transistor Q11 auf, der das Videosignal an seiner Basis mittels eines Kondensators C empfängt. Der Kollektor des Transistors Q11 ist mit der Kathode einer Diode D3 verbunden, deren Anode mit einer Energieeingabequelle +Vcc verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q11 ist mit dem Emitter eines npn-Transistors Q12 verbunden, der an seiner Basis den Referenzpegel Vref empfängt und dessen Kollektor mit dem Kollektor eines pnp-Transistors Q13 verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q13 ist mit der Energieeingabequelle +Vcc verbunden, und die Basis des Transistors Q13 ist mit einer Verbindung zwischen der Diode D3 und dem Kollektor des Transistors Q11 verbunden. Der Kollektor eines npn-Transistors Q14 ist mit den zusammengeschalteten Emittern des Transistors Q11 und Q12 verbunden. Die Basis des Transistors Q14 empfängt beispielsweise das Folgesteuersignal aus dem Komparator 5 in Fig. 3, und der Emitter des Transistors Q14 ist durch einen Widerstand R8 mit Erde verbunden. Die Basis eines pnp-Transistors Q15 ist mit einer Verbindung zwischen den Kollektoren des Transistors Q12 und Q13 sowie mit der Kathode einer Diode D2 verbunden, deren Anode mit der Energieeingabequelle +Vcc durch einen Widerstand R10 verbunden ist.
Der Emitter des Transistors Q15 ist mit der Energieeingabequelle +Vcc durch einen Widerstand R9 verbunden und der Kollektor des Transistors Q15 ist mit einer Verbindung zwischen dem Kondensator 10 und der Basis des Transistors Q11 verbunden. Schließlich ist bei der Klemmschaltung nach Fig. 5B das Verschiebesteuersignal für eine zugeordnete Gleichsignalverschiebeschaltung (nicht gezeigt) von der Verbindung zwischen einem Kondensator C und der Basis des Transistors Q11 abgeleitet.
Beim Betrieb der Klemmschaltung nach Fig. 5B wird der Referenzpegel Vref so eingestellt, daß er mit dem gewünschten niedrigsten Pegel des Videosignals korrespondiert, d. h. mit dessen Synchronisierungssignalpegel. Das durch den Kondensator C an die Basis des Transistors Q11 gegebene Eingangsvideosignal wird mit der an die Basis des Transistors Q12 gegebenen Referenzspannung Vref verglichen. Wenn das Eingangsvideosignal, insbesondere dessen Synchronisierungsignalabschnitt, eine Spannung aufweist, die niedriger als die Referenzspannung Vref ist, wird der Transistor Q12 auf EIN geschaltet, mit dem Ergebnis, daß der Kondensator C geladen und der Gleichsignalpegel des Videosignals verschoben wird. Deshalb benutzt dieser Fall den Kondensator C als einen Speicherkondensator und als die Gleichsignalpegelverschiebeeinrichtung. In diesem Fall wird der totale Strom durch die Transistoren Q11 und Q12 durch das aus dem Komparator 5 in Fig. 3 an den Transistor Q14 gegebene Folgesteuersignal bestimmt. Wenn infolgedessen der Pegel des Folgesteuersignals zunimmt, wird der totale Stromfluß durch die Transistoren Q11 und Q12 erhöht, um die Folge- oder Klemmgeschwindigkeit der Klemmschaltung zu erhöhen.
Wenn die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung so eingerichtet sind, daß sie die Relation zwischen der Verstärkung der Folgegeschwindigkeit der in Fig. 6 gezeigten Klemmschaltung (oder des Klemmstromes) bereitstellen, werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Jedoch werden auch wesentliche Vorteile bei den Verstärkungssteuerschaltungen erhalten, wenn die Relation zwischen Verstärkung und Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungen nicht in Übereinstimmung mit der in Fig. 6 gezeigten Beziehung variiert wird.

Claims

1. Verstärkungssteuerschaltung, bestehend aus:

einem Signaleingang (TI),

einem Signalausgang (TO),

einem variablen Verstärker (2),

einer zwischen dem Signaleingang (TI) und dem Signalausgang (TO) in Reihe zum variablen Verstärker (2) geschalteten Klemmschaltungseinrichtung (1, 3), und

einer Einrichtung (4, 5, 5a, 5b) zur Erzeugung eines Verstärkungssteuersignals und Zuführung des Verstärkungssteuersignals zum variablen Verstärker (2) zur Steuerung der Verstärkung des variablen Verstärkers, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) eine variable Folgegeschwindigkeit aufweist, und

das Verstärkungssteuersignal der Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) zur Erhöhung und/oder Erniedrigung der Folgegeschwindigkeit zuführbar ist, wenn das Verstärkungssteuersignal die Verstärkung des variablen Verstärkers (2) erniedrigt bzw. erhöht.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4, 5, 5a, 5b) zur Erzeugung des Verstärkungssteuersignals eine zur Größe der Verstärkung umgekehrt proportionale Folgegeschwindigkeit der Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) induziert.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4, 5, 5a, 5b) zur Erzeugung des Verstärkungssteuersignals eine Spitzenwertdetektoreinrichtung (4) die mit dem Signalausgang (TO) zur Erzeugung eines detektierten Ausgangssignals verbunden ist, und einen Komparator (5) zur Erzeugung des Verstärkungssteuersignals entsprechend einem Vergleich des detektierten Ausgangssignals mit einer vorbestimmten Spannung aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) wenigstens eine dem variablen Verstärker (2) vorgeschaltete Klemmschaltung (1) aufweist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) eine dem Verstärker (2) nachgeschaltete Kleininschaltung (3) aufweist.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgegeschwindigkeit sowohl der vor- (1) als auch der nachgeschalteten Klemmschaltung (3) durch das Verstärkungssteuersignal gesteuert ist.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signaleingang (TI) ein Videosignal empfängt, und daß die Klemmschaltungseinrichtung (1, 3) eine Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) zur Variation des Gleichspannungspegels des Videosignals, eine Komparatoreinrichtung (7, 10) zum Vergleich eines Pegels des Videosignals aus der Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) mit einem Bezugsspannungspegel und Bereitstellen eines Vergleichsausgangssignals, eine Kapazitätseinrichtung (8, 11) zum Speichern des Vergleichsausgangssignals und Erzeugen einer Verschiebesteuersignalrückkopplung zur Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) zur Bestimmung des Gleichspannungspegels des Videosignals und eine auf das Verstärkungssteuersignal ansprechende Einrichtung (7, 10) zur Bestimmung der Folgegeschwindigkeit als die Geschwindigkeit, mit welcher die Komparatoreinrichtung (7, 10) auf Änderungen des Pegels des Videosignals aus der Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) anspricht, aufweist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnete daß die Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) einen ersten und zweiten Transistor (Q1, Q2) und einen Ausgang aufweist, daß der erste Transistor (Q1) eine Basis zum Empfang eines Eingangsvideosignals, einen mit einer Energiequelle verbundenen Kollektor und einen durch einen ersten Widerstand (R1) mit einem Kollektor des zweiten Transistors (Q2) verbundenen Emitter aufweist, daß der zweite Transistor (Q2) eine Basis zum Empfang des Verschiebesteuersignals und einen durch einen zweiten Widerstand (R2) mit Erde verbundenen Emitter aufweist, und daß der Ausgang mit einer Verbindung zwischen dem ersten Widerstand (R1) und dem Kollektor des zweiten Transistors (Q2) verbunden ist.

9. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) einen ersten und zweiten Transistor (Q3, Q4), eine Spannungsstabilisierungseinrichtung (12) und einen Ausgang aufweist, daß der erste Transistor (Q3) eine Basis zum Empfang eines Eingangsvideosignals, einen mit einer Energiequelle verbundenen Kollektor und einen durch einen ersten Widerstand (R3) und die Spannungsstabilisierungseinrichtung (12) mit Erde verbundenen Emitter aufweist, daß der zweite Transistor (Q4) eine Basis zum Empfang des Verschiebesteuerungssignals, einen durch einen zweiten Widerstand (R4) mit der Spannungsstabilisierungseinrichtung (12) verbundenen Emitter und einen durch einen dritten Widerstand (R5) mit der Energiequelle verbundenen Kollektor aufweist, und daß der Ausgang mit einer Verbindung zwischen dem dritten Widerstand (R5) und dem Kollektor des zweiten Transistors (Q4) verbunden ist.

10. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung (7, 10) einen ersten Transistor (Q5) mit einer das Videosignal aus der Gleichspannungsverschiebeschaltungseinrichtung (6, 9) empfangenden Basis, einem Kollektor und einem Emitter, eine Energiequelle, eine den Kollektor des ersten Transistors (Q5) mit der Energiequelle verbindende Diode (D1), einen zweiten Transistor (Q6) mit einer den Bezugsspannungspegel empfangenden Basis, einem mit dem Emitter des ersten Transistor (Q5) verbundenen Emitter und einem Kollektor, einen dritten Transistor (Q7) mit einer mit einer Verbindung zwischen der Diode (D1) und dem Kollektor des ersten Transistors (Q5) verbundenen Basis, einem mit dem Kollektor des zweiten Transistors (Q6) verbundenen Kollektor und einem mit der Energiequelle verbundenen Emitter, einen vierten Transistor (Q8) mit einer eine vorbestimmte Spannung empfangenden Basis, einem mit den miteinander verbundenen Emittern des ersten und zweiten Transistors (Q5, Q6) verbundenen Kollektor und einem Emitter, einen fünften Transistor (Q9) mit einem mit dem Emitter des vierten Transistors (Q8) verbundenen Emitter, einem mit der Energiequelle verbundenen Kollektor und einer einen Klemmimpuls empfangenden Basis, und einen sechsten Transistor (Q10) mit einem mit den miteinander verbundenen Emittern des vierten und fünften Transistors (Q8, Q9) verbundenen Kollektor, einem durch einen Widerstand (R6) mit Erde verbundenen Emitter und einer das Verstärkungssteuersignal empfangenden Basis, so daß der sechste Transistor (Q10) die Einrichtung zur Bestimmung der Folgegeschwindigkeit bildet, aufweist, und daß die Kapazitätseinrichtung (8, 11) mit einer Verbindung zwischen den Kollektoren des ersten und dritten Transistors (Q6, Q7), von welcher das Verschiebesteuersignal abgeleitet ist, verbunden ist.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsspannungspegel ein wählbarer Schwarzwertpegel des Videosignals ist, und daß der Klemmimpuls derart zeitgesteuert ist, daß der vierte Transistor (Q8) während des Schwarzwertpegelintervalls des Videosignals leitend gemacht ist.

12. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung (7, 10) einen ersten Transistor (Q11) mit einer zum Empfang des Videosignals durch die Kapazitätseinrichtung (8, 11) geschalteten Basis, einem Kollektor und einem Emitter, eine Energiequelle, eine den Kollektor des ersten Transistors (Q11) mit der Energiequelle verbindende erste Diode (D3), einen zweiten Transistor (Q12) mit einer den Bezugsspannungspegel empfangenden Basis, einem mit dem Emitter des ersten Transistors (Q11) verbundenen Emitter und einem Kollektor, einen dritten Transistor (Q13) mit einem mit dem Kollektor des zweiten Transistors (Q12) verbundenen Kollektor, einem mit der Energiequelle verbundenen Emitter und einer mit einer Verbindung zwischen der ersten Diode (D3) und dem Kollektor des ersten Transistors (Q11) verbundenen Basis, einen vierten Transistor (Q14) mit einem mit den miteinander verbundenen Emittern des ersten und zweiten Transistors (Q11, Q12) verbundenen Kollektor, einem durch einen ersten Widerstand (R8) mit Erde verbundenen Emitter und einer das Verstärkungssteuersignal empfangenden Basis, so daß der vierte Transistor (Q14) die Einrichtung zur Bestimmung der Folgegeschwindigkeit bildet, einen fünften Transistor (Q15) mit einem durch einen zweiten Widerstand (R9) mit der Energiequelle verbundenen Emitter, einem mit einer Verbindung zwischen der kapazitiven Einrichtung (8, 11) und der Basis des ersten Transistors (Q11), an welcher ein Ausgangssignal ableitbar ist, verbundenen Kollektor und einer mit einer Verbindung zwischen den Kollektoren des zweiten und dritten Transistors (Q12, Q13) verbundenen Basis, und eine mit einem dritten Widerstand (R10) zwischen der Basis des fünften Transistors (Q15) und der Energiequelle geschaltete zweite Diode (D2) aufweist.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspannungspegel der gewünschte Synchronisierungspegel des Videosignals ist.