DE955779C - Schaltungsanordnung zur Gradationsregelung eines Bildsignals - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957

Eindhoven (Niederlande)

sind als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Gradationsregelung eines Bildsignals, das den Steuergittern von wenigstens zwei Verstärkerröhren mit wenigstens teilweise gemeinsamer Ausgangsimpedanz zugeführt wird, wobei das dem Schwarzwert entsprechende Potential an jedem Steuergitter einen festen Wert hat und eine der Verstärkerröhren das ganze· Signal verstärkt.

Solche Schaltungen finden z. B. bei Fernsehsendern Anwendung, wenn dabei zur Filmabtastung der von einem periodisch abgelenkten Elektronenstrahlbündel erzeugte wandernde Lichtfleck auf dem Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre benutzt wird.

Bei diesem Filmabtastverfahren ist die Menge des von dem Lichtfleck stammenden und vom Film durchgelassenen Lichts linear abhängig von der Gradation des Filmbildes, so daß im Ausgangskreis einer das durchgelassene Licht auffangenden Photozelle ein Signal entsteht, das gleichfalls linear von ao der Filmbildgradation abhängt.

Würde man dieses Signal ohne Umformung einer Fernsehwiedergaberöhre zuführen, so hätte das Bild auf dem Leuchtschirm der Wiedergaberöhre eine andere Gradation als das Filmbild selbst. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß bei einer Amplitudenzunahme V der Steuerspannung der Wiedergaberöhre die Helligkeit des Leuchtschirm-

bildes gemäß Vf zunimmt, wobei der Exponent γ etwa 2,5 bis 3 beträgt.

Um bei der Wiedergabe die gleiche Gradation zu

erreichen, soll das beim Abtasten entstehende

S lineare Signal in ein Signal geändert werden, dessen Exponent γ etwa 0,4 bis 0,3 beträgt.

Bei einer bekannten Schaltung dieser Art wird eine Anzahl parallel geschalteter Verstärkerröhren mit einem gemeinsamen Anodenwiderstand verto wendet. Die Steuergitter dieser Röhren sind-miteinander verbunden, so daß das Eingangssignal für sämtliche Röhren das gleiche ist.

Dagegen kann der Aussteuerbereich der Röhren

durch Änderung der Schirmgitterspannung der Röhren geändert werden. Infolgedessen verstärkt

z. B. die Röhre mit dem größten Aussteuerbereich das ganze Signal von Schwarz bis Weiß.

Eine zweite Röhre mit kleinerem Aussteuerbereich verstärkt zwar die schwarzen Teile des Signals, aber nicht seinen weißen Teil.

In dieser Weise kann der gewünschte Wert des Exponenten geregelt werden.

Dieser Schaltung haftet jedoch der Nachteil an, daß sich auch die Amplitude des endgültigen Signals ändert, wenn sich die. .Schirmgitterspannungen der Röhren ändern und keine weiteren Maßnahmen getroffen werden.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, bei der diesem Übelstand abgeholfen ist. Die Schaltung nach der Erfindung weist das Merkmal auf, daß die Gradationsregelung durch Regelung der Amplitude des Signals erfolgt, das dem Steuergitter einer oder mehrerer Röhren zugeführt wird, die lediglich einen Teil des Signals verstärken.

Bei dieser Schaltung wird also nicht jedem Steuergitter die gleiche Signalamplitude zugeführt, sondern es werden diese Amplituden zur Erzielung der richtigen Gradation geändert, während zu diesem Zweck die Aussteuerbereiche der Röhren unverändert bleiben.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung

dargestelltem Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert.

Fig. ι zeigt eine Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung, die mittels der Kennlinien nach den Fig. 2a, 2b und 2c näher erläutert wird; Fig. 3 zeigt einen geänderten Teil der Schaltung

nach Fig. 1, und

Fig. 4 zeigt eine weitere Änderung des gleichen Teiles der Schaltung nach Fig. 1.

Die Schaltung nach Fig. 1 besitzt drei als Schirmgitterröhren ausgebildete Verstärkerröhren 1, 2 und 3 mit einer gemeinsamen Anodenimpedanz 4 und Ausgangsklemmen 5 und 6.

55* Die Steuergitterkreise der Röhren i, 2 und 3 enthalten je den üblichen Gitter kondensator und Gitterableitwiderstand, die derart bemessen sind, daß bei einem dem Steuergitter..zugeführten Signal Spitzengleichrichtung erfolgt, so daß das maximale 60' Potential der Steuergitter annähernd dem Kathodenpotential der Röhren entspricht.

Das Fernsehsignal 7, dessen Gradation geregelt werden muß, wird in üblicher Weise dem Steuergitter einer Verstärkerröhre 8, und zwar mit solcher Polarität zugeführt, daß bei zunehmender Helligkeit des Signals das Steuergitterpotential wächst. Der Anodenkreis der Röhre 8 enthält einen Widerstand 9 mit einer festen Anzapfung 10 und zwei veränderlichen Abgriffen 11 und 12.

Vom Punkt 10 wird das Eingangssignal der Röhre 1 abgegriffen, und er ist derart gewählt, daß die Signalamplitude am Steuergitter der Röhre 1 gerade deren Aussteuerbereich entspricht.

Dies ist in Fig. 2 a veranschaulicht, in der der Anodenstrom i_al der Röhre 1 als Funktion der Gitterspannung V_{g t} aufgetragen ist.

Das dem Steuergitter der Röhre 1 zugeführte Signal .S₁ ist unterhalb der F"_gl-Achse angedeutet. Das dem Schwarzwert entsprechende Potential dieses Signals liegt bei A₁ und fällt im wesentliehen mit der Gitterspannung V_gl = 0 zusammen, während das dem Wert Weiß entsprechende Potential B₁ gerade am Sperrpunkt der Anodenstrom/ Gitterspannungskennlinie liegt.

Die Röhre 1 verstärkt also das ganze Signal.

Dem Steuergitter der Röhre 2 wird über den Abgriff 11 ein Signal von größerer Amplitude zugeführt: Dies ist bei Fig. 2 b angedeutet, wobei das Signal S₂ eine größere Amplitude als S₁ besitzt und der Schwarzpegel A₂ wieder dem Kathodenpotential entspricht, der Weißpegel B₂ aber sich über den Kennlinienknick der Röhre 2 hinaus erstreckt. Die Röhre 2 verstärkt also nur einen Teil des Fernsehsignals.

Ähnlich wird mittels des Abgriffs 12 dem Steuergitter der Röhre 3 ein Signal mit einer noch größeren Amplitude S₃ zugeführt, wie in Fig. 2 c entsprechend dargestellt ist. Beim Auftreten des Schwarzpegels fließt in jeder der drei Röhren 1, 2 und 3 ein bestimmter Anodenstrom, der nicht von der Größe der Amplituden S₁, S₂ und S₃ abhängig ist, da der Schwarzpegel für jede Röhre die gleiche Steuergitter spannung ergibt.

Beim Auftreten von Weiß im Signal ist ausschließlich die Röhre 1 leitend, so daß in diesem i„₅ Fall der Widerstand 4 von einem bestimmten Anodenstrom durchflossen wird, der nicht von der Amplitude der Signale 5"₂ und ^₃ abhängig ist.

Ändert man die Amplituden der Signale ^₂ und S₃, so ändert sich die maximale Amplitude des den Klemmen 5 und 6 entnommenen Signals nicht, und es wird ausschließlich die Gradation geregelt.

Deutlichkeitshalber sei bemerkt, daß bei der erwähnten bekannten Schaltung, die Amplituden der Signale S₁, S₂ und S₃ nicht geändert werden, sondern daß dort z. B. durch eine Änderung der Schirmgitterspannung der Röhre 2 deren Aussteuerbereich verkleinert wird, was z. B. in Fig. 2 b bedeutet, daß sich die in dieser Figur dargestellte Kennlinie K zur gestrichelt angedeuteten Kenn- iao linie K₁ verschiebt. Hierbei ändert sich aber nicht nur der Aussteuerbereich der Röhre 2, sondern auch die Amplitude des Stromes beim Auftreten des Schwarzpegels, also beim Kathodenpotential Vg₂ = o, so daß diese Gradationsregelung außerdem eine Amplitudenänderung bewirkt, was

bei den Schaltungen nach der Erfindung nicht der Fall ist.

Bei der Schaltung nach Fig. ι besitzen die Röhren i, 2 und 3 nur eine einzige gemeinsame Anodenimpedanz 4. Man kann jedoch auch entsprechend Fig. 3 die" Anoden der Röhren 2 und 3 an Anzapfungen der Anodenimpedanz 13 der Röhre 1 anschließen, was eine bessere Annäherung an den exponentiellen Verlauf der Ausgangsspannung ergibt.

Die Röhren 1, 2 und 3 nach Fig. 3 werden entsprechend Fig. ι gesteuert.

Man kann auch den Röhren 2 und 3 einen

größeren Anodenwiderstand als der Röhre 1 geben, indem entsprechend Fig. 4 zwischen die Anoden der Röhren Reihenwiderstände 14 und 15 geschaltet werden.

Vollständigkeitshalber sei noch bemerkt, daß die Röhren 1, 2 und 3 nicht notwendig die gleiche ao Anodenstrom/Gitterspannungskennlinie zu haben brauchen. Durch Verwendung verschiedener Röhrenarten oder wenn z. B. den drei Röhren je eine andere, während der Gradationsregelung aber konstante Schirmgitterspannung gegeben wird, kann man verschiedene Summenkennlinien erzielen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Gradationsregelung eines Bildsignals, das den Steuergittern von wenigstens zwei Verstärkerröhren mit wenigstens teilweise gemeinsamer Ausgangsimpedanz zugeführt wird, wobei das dem Schwarzwert des Signals entsprechende Potential an jedem Steuergitter einen festen Wert hat, eine der Verstärkerröhren das ganze Signal und mindestens eine der übrigen Röhren nur einen regelbaren Teil des Signals verstärkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradationsregelung durch Regelung der Signalamplitude erfolgt, die dem Steuergitter der nur einen Teil des Signals verstärkenden Röhre bzw. Röhren zugeführt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 852 257;
   britische Patentschriften Nr. 538 947, 462 247.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Q 509576/71 10.55 (609 742 1.57)