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Sachgebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf Schnittstellen-Schaltungen zur Aufbereitung von Ausgangssignalen
für eine
oder mehrere integrierte Schaltungen (IC) zur Anwendung bei anderen
Schaltungen. Die Erfindung ist insbesondere für Anzeigesysteme geeignet,
um Signale, die von einer oder mehreren integrierten Bildröhren-Ansteuerschaltungen
erzeugt werden, mit Videosignalverarbeitungs-Schaltungen über Schnittstellen
zu verbinden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
konventionellen Fernsehempfänger/Monitor-Anwendungen kann
ein anzuzeigendes Videosignal für
die Anzeige durch eine integrierte Signalverarbeitungs-Schaltung verarbeitet
und den Kathoden einer Bildröhre
mittels einer entsprechenden integrierten Bildröhren-Ansteuerschaltung zugeführt werden.
Für AKB-Betrieb
(automatische Bildröhrenvorspannung)
können
die Ansteuerverstärker
Kathodenstrom-Sensorschaltungen enthalten, um einen Kathodenstrom
anzeigende Impulse zu einem AKB-Eingang des Signalverarbeitungs-IC
zurückzuführen.
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Bei
bestimmten Anwendungen können
die von den Ansteuer-ICs erzeugten Ausgangssignale nicht unmittelbar
kompatibel mit dem besonderen Signalverstärkungs-IC sein und sie können eine Schnittstellenschaltung
erfordern, um die den Strom anzeigenden Signale richtig aufzubereiten
und von den Ansteuer-ICs dem Verarbeitungs-IC zuzuführen. Ein
Beispiel einer solchen Anordnung, die nachfolgend in Einzelheiten
beschrieben wird, verwendet einen Signalverarbeitungs-IC wie den
Toshiba-Typ TA1276N oder den Philips-Typ TDA4780 und Ansteuer-ICs
wie den von Philips hergestellten Typ TDA6120Q.
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Wesen der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung besteht zum Teil in der Entdeckung, dass es
bei der Schnittstellenverbindung von Verarbeitungs- und Ansteuer-ICs
insbesondere erwünscht
wäre, eine
Schaltung zur Korrektur von Bildröhren-Verlustströmen vorzusehen. Der vorliegenden
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine AKB-Schnittstellenschaltung
aufzuzeigen, um auf AKB bezogene Ausgangssignale einer oder mehrerer
integrierter Bildröhren-Ansteuerschaltungen
für die
Anwendung bei einer integrierten Signalverarbeitungsschaltung aufzubereiten
und außerdem
eine Korrektur von Bildröhren-Verlustströmen bei
der Schnittstellenverbindung der ICs vorzusehen.
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Eine
Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung
umfasst einen Videosignal-Verarbeitungs-IC (12) mit Ausgängen, die über entsprechende
Bildröhren-Ansteuer-ICs
(18, 20, 22) mit entsprechenden Bildröhrenkathoden
(K1, K2, K3) zur Anzeige eines Farbbildes verbunden sind, wobei
der Signalverarbeitungs-IC einen Eingang (27) zum Empfang
eines AKB-Eingangssignals aufweist, wobei die Ansteuer-ICs entsprechende
Ausgänge
(28, 30, 32) aufweisen, die entsprechende,
einen Kathodenstrom anzeigende Signale (RP, GP, BP) liefern. Es
ist eine Schnittstellenschaltung (100) vorgesehen, um die
einen Kathodenstrom anzeigenden Signale dem AKB-Eingang des Signalverarbeitungs-IC
zuzuführen.
Die Schnittstellenschaltung (100) umfasst eine Lastschaltung
(110) zur Erzeugung einer Lastspannung (Vo) als Reaktion
auf wenigstens ein einen Kathodenstrom anzeigendes Signal. Eine
Verluststrom-Korrekturschaltung (130) reagiert auf die
Lastspannung, um der Lastschaltung einen Korrekturstrom (Io) zuzuführen. Die
Korrekturschaltung umfasst einen getasteten Komparator (Q5, Q6,
Q7) zum Vergleich der Ausgangsspannung der Last (110) mit einem
Bezugspotential während
eines Vertikal-Rücklauf-Impulsintervalls,
um ein einen Verluststrom anzeigendes Signal zu erzeugen; und eine
steuerbare Stromquelle (Q1, Q3) ist mit dem getasteten Komparator
verbunden und spricht auf das einen Verluststrom anzeigende Signal
an, um einen Verlust-Korrekturstrom zur Lastschaltung (110)
zurückzuführen.
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Bei
einer gewünschten
Anwendung der Prinzipien der Erfindung werden die einen Kathodenstrom
anzeigenden Signale zuerst kombiniert und dann einer Verluststrom-Kompensation für die Zuführung zu
dem AKB-Eingang des Verarbeitungs-IC unterworfen.
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Bei
einer anderen Anwendung der Prinzipien der Erfindung werden die
einen Kathodenstrom anzeigenden Signale individuell hinsichtlich
der Leckströme
kompensiert und dann für
die Anwendung bei dem Verarbeitungs-IC kombiniert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorangehenden und weiteren Merkmale der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht,
in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In den Zeichnungen stellen dar:
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1 ein
Blockschaltbild eines die Erfindung verkörpernden Fernsehgerätes;
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2 ein
ausführliches
Schaltungsdiagramm einer in dem Gerät von 1 verwendeten und
die Erfindung verkörpernden
Schnittstellenschaltung; und
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3 ein
Blockschaltbild, teilweise in schematischer Form, das eine Abwandlung
des Gerätes von 1 veranschaulicht.
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Ausführliche
Beschreibung
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Der
Fernsehempfänger/Monitor 10 von 1 enthält eine
integrierte Signalverarbeitungsschaltung 12 (nachfolgend „IC" genannt) wie zum Beispiel
den Toshiba IC- Typ
TA1276 oder den Philips IC-Typ TDA4780, der mit einer Videosignalquelle 14 verbunden
ist, um ein Videosignal für
die Anzeige zu empfangen und R-, G-, B-Farbsignale in entsprechenden
Stufen eines Ausgangsabschnitts 16 erzeugt. Die R-, G-
und B-Ausgangssignale werden entsprechenden Bildröhren-Ansteuerverstärkern 18, 20, 22 zugeführt, die
zum Beispiel von Philips hergestellte integrierte Schaltungen vom
Typ TDA6120 umfassen können.
Die verstärkten
R-, G- und B-Ausgangssignale der Ansteuer-ICs sind mit entsprechenden
Kathoden K1, K2 und K3 einer Bildröhre 24 verbunden.
Der Signalverarbeitungs-IC enthält
einen AKB-Abschnitt 26, der mit dem Ausgangsabschnitt 16 verbunden
ist, der AKB-Testspannungsimpulse an entsprechenden R-, G- und B-Ausgängen des
Signalverarbeitungs-IC 12 während aufeinanderfolgender
horizontaler Zeilen innerhalb oder nahe dem Vertikal-Austastintervall
erzeugt.
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Das
Timing für
die AKB-Testimpulse kann je nach Betriebsart des Empfängers/Monitors
unterschiedlich sein. Z.B. treten bei NTSC-Betrieb die AKB-Testimpulse
während
den Zeilen 19, 20 und 21 für die R-,
G- und B-Signale auf. Bei einem Computer-VGA-Betrieb können die
Impulse etwa eine Zeile nach dem Ende des Vertikal-Austastintervalls
oder innerhalb des Beginns des Bildintervalls auftreten. Auch die
Dauer des Vertikal-Austastintervalls ist bei den verschiedenen Betriebsarten
unterschiedlich.
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Normale
Vidioinformationen werden während
der Erzeugung von AKB-Testimpulsen ausgetastet. Die AKB-Testimpulse bewirken,
dass entsprechende AKB-Messstromimpulse
(RP, BP und GP) an entsprechenden Kathodenstrom-Sensorausgängen 28, 30, 32 der
Bildröhren-Ansteuerverstärker 18, 20 bzw. 22 erzeugt
werden. Die Messstromimpulse entsprechen den jeweiligen Kathodenströmen für die Kathoden
K1, K2 und K3. Die Messstromimpulse treten in Folge auf (d.h. einer
nach dem anderen) und werden entsprechend den Eingangsanschlüssen T1, T2
und T3 einer AKB-Last 110 in der Schnittstelle 100 zugeführt, wo
sie in AKB-Messspannungsimpulse mittels eines gemeinsamen Lastwiderstands
R16 in der Last 110 umgewandelt werden, der mit seinem
einen Ende mit den Anschlüssen
T1, T2 und T3 und mit seinem anderen Ende mit einer Bezugsspannungsquelle 34 verbunden
ist. Ein Filterkondansator C2 liegt über dem Lastwiderstand R16.
Die über
dem Lastwiderstand R16 erzeugten AKB-Messspannungsimpulse werden über die
AKB-Schnittstellenschaltung 100 einem
Eingang 27 des AKB-Abschnitts
des Signalverarbeitungs-IC 12 zugeführt. Der AKB-Abschnitt 26 vergleicht
die aufeinanderfolgend erzeugten AKB-Messspannungsimpulse mit einer
Bezugsspannung und entwickelt als Reaktion auf den Vergleich Vorspannungen
an den Ausgängen 29 für die R-,
G- und B-Stufen des Ausgangsabschnitts 16.
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Zur
Erleichgerung der Darstellung und der Erläuterungen ist die AKB-Schnittstelle
in 1 in vereinfachter Blockform dargestellt, die
eine Last 110, eine Verluststrom-Korrekturschaltung 130,
eine Amplituden-Skalierungs-
und Pegel-Verschiebungsschaltung 140 und eine Klemm/Begrenzer-
und Spitzenmessschaltung 120 umfasst. Der Aufbau und die Funktion
jedes dieser Blöcke
wird später
bei der Diskussion des schematischen Diagramms von 2 beschrieben.
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Während nachfolgend
die Schnittstellenschaltung anhand einer AKB-Anwendung beschrieben
wird, sei bemerkt, dass eine solche Schaltung in Verbindung mit
einer automatischen Weißpegel-
oder Verstärkungs-(Ansteuer)-Anordnung
nützlich
sein kann, da automatische Verstärkungs-Einstellungsanordnungen
auch Kathodenströme
messen, die als Reaktion auf Testspannungsimpulse während einer Operation
erzeugt werden, die ähnlich
der AKB-Operation ist. Solche Anordnungen zur automatischen Verstärkungseinstellung
werden oft in denselben Signalverarbeitungs-IC einbezogen, wie eine
AKB-Anordnung, und benutzen üblicherweise
dieselben Kathodenstrom-Sensor- und Messimpuls-Lastschaltungen. Der Philips-Signalverarbeitungs-IC
TDA4680 enthält
sowohl Vorkehrungen für
AKB als auch für
automatische Ansteuer-Einstellung.
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Die
in 2 gezeigte Schnittstellenschaltung 100 wird
nachfolgend in Einzelheiten beschrieben.
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Wenn
man als Hintergrund die Schnittstellenschaltung 100 betrachtet,
erfordern digitale hochauflösende
Fernsehempfänger
und Computer oder Multimedia-Monitore relativ breitbandige Bildröhren-Ansteuerschaltungen.
Zum Beispiel enthält
der Monitor/Empfänger 10 in 1 wegen
der verhältnismäßig großen Signalbandbreite
der ICs Bildröhren-Ansteuer-ICs 18, 20, 22 vom
Philips-Typ TDA6120Q (es werden drei verwendet, einer jeweils für die R-,
G- und B-Signale). Es wurde jedoch gefunden, dass ein Bildröhren-Ansteuer-IC wie der
Philips TDA1276N wegen der Eigenschaften und Beschränkungen
des Strommess-Ausgangs des Bildröhren-Ansteuer-IC
schwierig über
eine Schnittstelle mit dem AKB-Abschnitt eines konventionellen Videosignal-Verarbeitungs-IC
wie dem Toshiba TA1276N oder dem Philips TDA4780 zu verbinden ist.
Der Philips-Anwendungshinweis AN 96073 für den TDA6120Q Bildröhren-Ansteuer-IC
legt bestimmte Eigenschaften und/oder Einschränkungen dar. Von diesen sind
die folgenden bedeutsam:
- (i) der nominale Offset-Strom
des IC ist 20μA.
Unglücklicherweise
ist der nominale Offset-Strom hoch, wenn man berücksichtigt, dass der gewünschte Bildröhren-Ausschaltstrom
kleiner als 20μA
ist; und
- (ii) der mögliche
Bereich des Offset-Stroms kann zwischen –40 μA und +120 μA liegen. Dies bedeutet einen
sehr hohen Wert, wenn – wie
dargestellt – drei
Verstärker
parallel geschaltet sind. Dieser Offset-Strom ist jedoch konstant,
und wenn der Dynamikbereich der AKB-Anordnung (in dem zuvor erwähnten Anwendungshinweis
als „automatische
Schwarzstrom-Stabilisation oder ABS-Anordnung bezeichnet) groß genug
ist, wird dieser Offset-Strom
als großer
Verluststrom angesehen. Wenn der Offset-Strom stabilisiert werden
kann, arbeitet die ABS- (oder AKB-) Schleife zufrieden stellend.
- (iii) Der Strommess-Ausgang des TDA6120Q ist nur zuverlässig, wenn
die Spannung, bei der der Strom gemessen wird, zwischen 4 und 20
Volt liegt. Der Toshiba TA1276N, der Philips TDA4780 und bekannte ähnliche
Videoverarbeitungs-ICs sind so bemessen, dass sie einen niedrigeren Spannungspegel
an ihren AKB-Eingängen
empfangen.
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In
einem kurzen Überblick
der Schnittstellenschaltung 100 besteht der Gesamt-Verluststrom
der drei summierten AKB-Strom-Sensor-Ausgänge 28, 30 und 32 der
drei TDA6120Q-Bildröhren-Ansteuer-ICs 18, 20 und 22 (die
mit den Anschlüssen
T1, T2 und T3 der Last 200 verbunden sind) mittels der
Verluststrom-Korrekturschaltung 130, die die Ausgangsspannung
Vo der Last 110 empfängt
und einen Verlust-Korrekturstrom Io zurück zur Last 110 leitet,
aus kompensierten Bildröhren-Verlustströmen. Die
Rückführungsschaltung
hat die Form eines Servomechanismus und umfasst einen getasteten
Komparator (Q5, Q6 und Q7), der die Lastspannung Vo empfängt, sie
mit einem Bezugspegel während
des Vertikal-Rücklaufs
vergleicht und eine Differential-Stromquelle (Q1, Q2) steuert, die
aus einer festen Stromquelle Q1 und einer variablen Stromquelle
Q3 besteht, die einen Netto-Verlust-Korrekturstrom Io zur Lastschaltung 110 zurückführt. Durch
diese Mittel wird ein Verluststrom korrigiert, was die Vornahme
einer Gleichstrompegel-Verschiebung und einer Skalierung zwischen
den Bildröhren-Ansteuer-ICs
und dem Signalverarbeitungs-IC ermöglicht.
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Die
Gleichstrompegel-Verschiebungs- und Skalierungs-Funktionen werden durch die Amplituden-Skalierungs-
und Pegelverschiebungs-Schaltung 140 vorgesehen. Diese
Schaltung liefert eine akzeptable Gleichstrom-Signalpegel-Anpassung zwischen den Bildröhren-Ansteuer-ICs und dem Videoverarbeitungs-IC
durch geeignete Verschiebung des Gleichstrompegels der Lastspannung
und Skalierung der Amplitude der Lastspannung. Die Gleichstrompegel-Verschiebung
wird durch einen Transistor Q4 in einer Bezugsspannungsquelle vorgesehen, die
der Lastschaltung 110 eine 3 Volt-Bezugsspannung zuführt, und
die Skalierung wird durch zwei Transistoren Q8 und Q9 vorgenommen,
die die Spannung über
der Last 110 abfühlen
und in einem Lastwiderstand R20 eine skalierte Version der Lastspannung
erzeugen, die über
einen Emitterfolger Q10 dem Eingang 27 des AKB-Abschnitts 26 des
IC 12 zugeführt
werden.
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Vorteilhafterweise
ermöglicht
die AKB-Schnittstellenschaltung 100 die Verwendung von
Signalverarbeitungs-ICs, wie dem Toshiba TA1276N oder dem Philips
TDA4780 mit Bildröhren-Ansteuer-ICs,
wie dem Philips-Typ TDA6120Q.
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Eine
Ausführungsform
der AKB-Schnittstellenschaltung wird nachfolgend als Beispiel unter
Bezugnahme auf den Toshiba TA1276N-Videoverarbeitungs-IC und dem
Philips TDA610Q-Bildröhren-Ansteuer-IC
beschrieben. Der TDA1276N-Signalverarbeitungs-IC
erwartet, dass die nominale AKB-Impulsamplitude
1,6 Volt ist. Die AKB-Schnittstellenschaltung
detektiert die AKB-Sensorimpulse bei einem Pegel, der zwischen 4,8
und 5,6 Volt liegt. Dieser Spannungsbereich liegt innerhalb des
genauen Messungs-Ausgangsbereichs des Philips TDA6120Q-Bildröhren-Ansteuer-IC.
Der Bezugspegel für
die Impulse (+4,8 VDC) wird durch einen getasteten Servomechanismus
(d.h. einen Rückkopplungs-Regulator)
aufrechterhalten, der das Signal von den Bildröhren-ICs mit einem 4,8 VDC-Bezug vergleicht
und die Vorspannung an einer Stromquelle modifiziert, um den nominalen
Spannungspegel unabhängig
von dem Offsetstrom aufrechtzuerhalten, der zwischen –120 μA und +360 μA für die drei
Ansteuer-ICs liegen kann. Eine Gleichstrompegel-Verschiebungs- und
Skalierungsschaltung dient zur Übersetzung
der Impulse von einem 4,8 bis 5,6 Volt Pegel auf einen 0,8 bis 1,6
Volt Pegel. Die AKB-Anordnung in dem TA1276N stellt die R-, G- und
B-Vorspannungen ein, um die AKB-Messimpulse auf einem nominalen
Pegel von 1,6 Volt zu halten.
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Bei
Betrachtung weiterer Einzelheiten der Schnittstellenschaltung 100 in 2 werden
die Strommessimpulse RP, GP und BP, die den miteinander verbundenen
Eingangsanschlüssen
T1, T2 und T3 zugeführt
werden, summiert und über
einen verhältnismäßig kleinen
Stromstoß-Begrenzungs-Widerstand
R1 der AKB-Last 110 zugeführt, die eine Lastspannung
Vo über
dem Lastwiderstand R16 der Last 110 erzeugt. Die Lastspannung
Vo wird einer Verluststrom-Korrekturschaltung (130 in 1)
oder einem „Servomechanismus" zugeführt, der
Transistoren Q1, Q3, Q5, Q6 und Q7 in 2 umfasst.
Die Transistoren Q5 bis Q7 bilden einen getasteten Komparator, der
die Lastspannung Vo mit einer festen Bezugsspannung (+4,8 V) vergleicht,
die von einer Referenzspannungs-Schaltung geliefert wird, die den Transistor
Q4 umfasst (nachfolgend beschrieben). Der getastete Komparator wird
durch Verbinden der Emitter von Q5 und Q7 und dem Kollektor von
Q6 mit einem Versorgungsanschluss T4, Verbinden der Basis von Q5
mit einer Bezugsspannungsquelle (+ 4,8 V), Verbinden der Basis von
Q7 mit dem Ausgang der Last 110 und Zuführung von Tastimpulsen während des
Vertikal-Rücklaufs über den
Widerstand R15 zu dem Emitter von Q6 gebildet. Die Tastimpulse am
Anschluss T6 können
durch geeignete Ablenk-Timing-Schaltungen oder den IC 12 erzeugt
werden. Der Kollektor von Q7 liegt an Masse, und der Komparatorausgang
wird vom Kollektor von Q5 genommen. Im Betrieb hält der getastete Komparator
den Detektionsbezug durch Modifizieren der Pull-Down-Stromquellen-Vorspannung
(Q3) während
der Vertikal-Rücklaufperiode,
wenn kein Signal in der Strom-Sensor-Verbindung von den Bildröhren-Ansteuer-ICs vorhanden ist,
auf 4,8 Volt. Der Transistor Q6 wird gesättigt und verhindert die Leitung
von Q5 und Q7 mit Ausnahme während
des Vertikal-Tastimpulses. Der Kondensator C1 wird durch den Kollektorstrom
aus Q5 geladen und durch den Widerstand R7 entladen. Die Vorspannung
für den
variablen Stromquellen-Transistor Q3 ist im wesentlichen konstant
oder ändert
sich sehr langsam, weil der Kondensator C1 verhältnismäßig groß ist und die Lade- und Entladeströme für C1 verhältnismäßig klein
sind. Somit gibt es wegen der Operation des getasteten Komparators
Q5 bis Q7 keine abrupten Änderungen in
dem Q3-Strom.
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Der
Ausgang des getasteten Komparators (Kollektor von Q5) wird einer
variablen Stromquelle Q3 und einem Glättungs- oder Integrations-Kondensator
C1 zugeführt,
der einen geglätteten
variablen Ausgangsstrom erzeugt, der mit dem von einer festen Stromquelle
Q1 erzeugten festen Ausgangsstrom summiert wird. Die feste Stromquelle
Q1 ist mit dem Emitter verbunden, um den Anschluss T4 zu versorgen
und empfängt
die Basis-Vorspannung von einem Spannungsteiler, der aus den Widerständen R3
bis R5 besteht. Die variable Stromquelle umfasst den Transistor
Q3, dessen Emitter-Widerstand R8 mit Masse und dessen Basis mit
Masse über
einen Glättungskondensator
C1 und einen Widerstand R7 verbunden ist, um einen Entladungsweg
für den
Kondensator C1 vorzusehen, wodurch die Kondensator-Entladungszeit
konstant gehalten wird. Der Eingang zu der variablen Stromquelle
wird durch einen Widerstand R9 vorgesehen, der den Ausgang (Kollektor
Q5) der getasteten Stromquelle mit der Basis der variablen Stromquelle
Q3 und dem Integrations- oder Glättungskondensator
C1 verbindet.
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Die
Differenz Io der beiden von der festen Stromquelle Q1 und der variablen
Stromquelle Q2 gelieferten Ströme
wird zur Lastschaltung zurückgeführt, um
Verlustströme
zu korrigieren. Wenn zum Beispiel die Bildröhren-Verlustströme zu einer
Zunahme neigen, erhöht
der getastete Komparator die Ladung am Kondensator C1, wodurch der
durch den Transistor Q3 geleitete Strom zunimmt. Da dieser Strom
von dem Strom subtrahiert wird, der durch die feste Stromquelle
Q1 geliefert wird, nimmt der Netto-Ausgangsstrom Io zur Last 110 somit
ab und ist dadurch bestrebt, die Lastspannung auf den Bezugs-Spannungspegel von
4,8 Volt, die von dem Kollektor eines Bezugsspannungs-Transistors
Q4 geliefert wird, zu vermindern und zu stabilisieren. Wenn umgekehrt
die Verlustströme
abnehmen, ist die Lastspannung bestrebt, auch abzunehmen, und der
getastete Komparator Q5 bis Q7 vermindert den Strom, der von der
variablen Stromquelle Q3 geliefert wird. Als Ergebnis nimmt die
Differenz zwischen der variablen Stromquelle Q3 und der festen Stromquelle
Q1 zu, so dass ein zunehmender Netto-Ausgangsstrom Io der Last 110 zugeführt wird,
so dass dem verminderten Verluststrom entgegengewirkt wird und die Lastspannung
bei dem Bezugspegel von 4,8 Volt stabilisiert wird, der von dem
Bezugsspannungs-Versorgungstransistor
Q4 geliefert wird. Es sei bemerkt, dass in diesem Beispiel der Erfindung
die Pull-Up-Stromquelle
Q1 etwa 135 μA
liefern muss. Der Wert muss wenigstens 120 μA betragen, der maximale negative
Offset-Strom für die bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendeten drei Bildröhren-Ansteuerschaltungen. Bei der Pull-Down-Stromquelle
Q3 sollte der Ausgangsstrom über
einem Bereich von beispielsweis 0 bis 500 mA variabel sein. Der
Wert muss wenigstens 360 μA
betragen, positiver Offset-Strom plus die 135 μA der Pull-Up-Stromquelle Q1.
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Ein
weiteres Merkmal der Schnittstelle 100 enthält die Klemm/Begrenzer-
und Spitzen-Messschaltung 120 von 1. In 2 umfasst
diese einen Spannungs-Klemmtransistor
Q2, der das Eingangssignal (Vo über
der Last 110) daran hindert, +8,2 Volt zu überschreiten,
wenn der Strahlstrom während
der Zeilenintervalle auf ein Maximum zunimmt. Dies wird durch Verbindung
des Emitters des PNP-Transistors Q2 mit der Last 110, Verbindung des
Kollektors mit einem Ausgangsanschluss T5 und Masse über einen
Lastwiderstand R6 und Vorspannen der Basis des Transistors durch
einen Spannungsteiler ausgeführt,
der die Widerstände
R3 bis R5 umfasst, die zwischen dem Versorgungsanschluss T4 und
Masse liegen. Die gemeinsame Verbindung der Widerstände R3 und
R4 erzeugt eine Vorspannung für
die Basis des Transistors Q1 der festen Stromquelle, und die gemeinsame
Verbindung der Widerstände
R4 und R5 liefert eine Vorspannung für die Basis des Begrenzer-
oder Klemmtransistors Q2. Der Lastwiderstand R6 und der Ausgangsanschluss
T5 liefern eine Aufgangsspannung, wenn der Klemm- oder Begrenzungs-Transistor Q2 aufgrund einer übermäßigen Lastspannung
einschaltet. Obwohl dieser Ausgang bei diesem Beispiel der Erfindung
nicht verwendet wird, kann er gegebenenfalls für eine Begrenzung des Spitzenstrahlstroms
vorgesehen werden, was später
beschrieben wird.
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Die
Pegelverschiebung und die Skalierung der über dem Lastwiderstand R16
(Schaltung 140 in 1) entwickelten
Lastspannung wird von Transistoren Q8 und Q9 in 2 vorgesehen,
die an ihren Emittern durch einen Widerstand R19 miteinander verbunden
sind und deren Basen mit der Last 110 über entsprechende Basis-Kopplungswiderstände R17
und R18 verbunden ist. Dies erzeugt einen Kollektorstrom für Q9 über dem
Widerstand R20, der proportional zu dem Strom durch den Lastwiderstand R16
ist. Der Widerstand R21 ist ein Pull-Up-Widerstand, der mit der
Basis von Q10 und mit R20 verbunden ist, um die Impulsreferenz von
0 Volt auf +0,8 Volt zu verschieben. Dies vermindert das Impulsamplituden-Erfordernis
von der Schnittstellenschaltung auf 0,8 Volt von Spitze zu Spitze,
da der TA1276N-Signalverarbeitungs-IC so bemessen ist, dass er einen nominalen
Pegel von 1,6 Volt relativ zu Masse empfängt.
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Die
Gleichstrom-Bezugsspannungen von +3,0 Volt für die Last 110 und
von +4,8 Volt für
den Bezugseingang (Basis von Q5) des getasteten Komparators Q5 bis
Q7 werden von dem Transistor Q4 geliefert, der in einer „Vbe Multiplizierer"-Konfiguration verbunden
ist. Genauer gesagt ist Q4 über
Kollektor- und Emitter-Widerstände
R10 und R13 mit dem Versorgungsanschluss T4 bzw. Masse verbunden, und
ein Spannungsteiler aus den Widerständen R11 und R12 ist so angeschlossen,
dass die Kollektor-Emitter-Spannung
von Q4 seiner Basis zugeführt wird.
Widerstände
R11 und R12 führen
etwa ein Drittel der Kollektor-Emitter-Spannung zu Q4 zurück und so
wird die Netto-Kollektor-Emitter-Spannung mit etwa dem Dreifachen
der Basis-Emitter-Schwellwert-Spannung geregelt (d.h. 3Vb von Q4),
was gleich etwa 1,8 Volt ist (d.h. 3 mal 0,6 Volt Vbe). Die Emitterspannung
von Q4 wird auf +3,0 Volt mittels des Widerstandes R10 angehoben
oder verschoben, wodurch die Versorgungsspannung (+12 V) dem Kollektor
zugeführt
wird und R3 den Emitter mit Masse verbindet. Ein Merkmal dieser
Bezugsspannungs-Versorgung besteht darin, dass Änderungen von Vbe eine Temperatur-Kompensation für Änderungen
von Vbe der Transistoren Q8, Q9 und Q10 vorsieht.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, liefert der mit dem Ausgangsanschluss T5 verbundene Widerstand
R6 ein Maß des
Spitzen-Kathodenstroms, wenn der Transistor Q2 begrenzt oder auf
die Lastspannung von etwa +8 Volt geklemmt wird. Dies kann gegebenenfalls
zur Begrenzung des Spitzen-Strahlstroms verwendet
werden. Spitzen-Strahlströme
sind groß im
Vergleich zum Kathoden-Abschaltstrom und entwickeln eine Spannung
an dem Widerstand R6, die gleich dem Strom mal dem Widerstand ist,
d.h. 6 mA Kathodenstrom würden
0,6 Volt am Ausgang T5 erzeugen, wenn R6 100 Ohm beträgt. Diese
entwickelte Spannung kann zur Begrenzung des Bildröhren-Ansteuersignals
verwendet werden, so dass der Spitzen-Kathodenstrom nicht über einen
bestimmten Pegel ansteigen kann. Zu diesem Zweck könnte die an
dem Widerstand R6 entwickelte Spannung zum Beispiel dem Kontrast-Regelabschnitt
des Signalverarbeitungs-IC oder mit irgendeinem anderen geeigneten
Punkt, wie den Bildröhren-Ansteuer-Verstärkern zugeführt werden.
Die den Spitzen-Strahlstrom begrenzende Funktion ist insbesondere
bei Projektions-Anzeigesystemen von Nutzen.
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Bei
einem Projektions-Anzeigesystem werden drei getrennte Bildröhren 24A, 24B und 24C verwendet.
In diesem Fall kann eine getrennte AKB-Schnittstellenschaltung (100A, 100B und 100C) wie
oben beschrieben für
jeden der drei Bildröhren-Ansteuer-ICs 18, 20 und 22 vorgesehen
werden, die jeweils einer der drei getrennten Bildröhren K1A, K2A
und K3A zugeordnet sind. Dies ist in 3 veranschaulicht,
wobei entsprechende Schnittstellenschaltungen 100A, 100B und 100C mit
entsprechenden Bildröhren-Ansteuer-Verstärkern verbunden sind.
Die drei AKB-Schnittstellenschaltungen können zusammen mit entsprechenden
Bildröhren-Ansteuer-ICs auf entsprechenden
Bildröhren-Ansteuer-Platinen
angeordnet werden, die an entsprechenden Bildröhren-Stecker-Anschlussbuchsen angebracht sind.
Bei einer solchen Anordnung würden
die Transistoren, die dem Transistor Q9 entsprechen, Teil von entsprechenden
AKB-Schnittstellenschaltungen sein,
die sich auf entsprechenden Bildröhren-Ansteuer-Platinen befinden,
und der Puffertransistor Q10 und zugeordnete Vorspannungs-Widerstände würden auf
einer vierten Platine (300 in 3) angeordnet
sein, um entsprechende Kollektorströme von Q9 von jeder der drei
Bildröhren-Ansteuer-Platinen
empfangen. Der Spitzen-Ausgangsanschluss T4 kann wie dargestellt
mit Strahlbegrenzern in den Bildröhren-Ansteuerstufen oder mit Strahlbegrenzern
in dem Signalverarbeitungs-IC 12 verbunden sein. Der Betrieb
ist im wesentlichen derselbe wie zuvor beschrieben mit Ausnahme,
dass jede individuelle Projektions-Bildröhrenkathode K1A, K2A und K3A
einzeln hinsichtlich Verlustströmen
korrigiert wird.