FI68139B - Stabiliserad automatisk ljusstyrkeregleringskrets i ett videosignalbehandlingssystem omfattande en automatisk begraensare foer straolstroemmen i ett bildroer - Google Patents

Description

I«^71 KUULUTUSJULKAISU /r ο «1 T Q

'11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 00 109 C (45) Γ-' i: C7 1C33 (51) Kv.ik.«/int.a.‘ H Oh N 5/16 (21) Patenttihakemus — Patentansökninj 8008h5 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 19*03 .80 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 19 · 03.8 0 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 27.09.80

Patentti- ja rekisterihallitus /44) NihtSviksfpanon ja kuul.julkaisun pvm.— 29 03 85

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad J

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 26.03.79 USA(US) 02396A

(71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10022, USA(US) (72) Leopold Albert Harwood, Bridgewater, New Jersey, USA(US) (7h) Oy Koister Ab (5h) Stabiloitu automaattinen kirkkaudensäätöpiiri videosignaalin käsittelyjärjestelmässä, joka sisältää automaattisen kuvaputken suihkuvirran rajoittimen - Stabiliserad automatisk 1jusstyrkeregleringskrets i ett videosignalbehandlingssystem omfattande en automatisk begränsare för strälströmmen i ett bildrör Tämä keksintö koskee videosignaalin käsittelyjärjestelmää, joka sisältää automaattisen suihkuvirran rajoitinpiirin (ABL), joka on kuvaputken liiallisen virranjohtamisen automaattista rajoittamista varten, ja sovitelmaa, joka on ei-toivottujen DC-tasomuu-tosten, jotka aiheutuvat, kun ABL-piiri muuttaa videosignaalin amplitudia siihen suuntaan, joka rajoittaa liiallista kuvaputken suihku-virran johtamista, kompensoimiseksi.

Televisiovastaanotin tai vastaava videosignaalin käsittelyjärjestelmä sisältää joskus varokeinon kuvaputken liiallisen johtamisen automaattiseksi rajoittamiseksi säätämällä televisiosignaalin huipusta-huippuun amplitudia suuntaan, joka alentaa tai rajoittaa liialliset suihkuvirrat vasteena ABL-säätösignaalille. Tätä tyyp- 68139 piä olevia sovitelmia kuvaavat US-patentti n:o 3 873 676 (Okada ja muut), US-patentti nro 4 126 884 (Shanley) ja US-patentti n:o 4 096 518 (Tuma ja muut). ABL-säätösignaali, jota käytetään tällä tavalla joissakin tapauksissa, aiheuttaa myös ei-toivotun, merkittävän siirtymän videosignaalin DC-tasossa. DC-tason siirtymät voivat olla harmillisia ja ne pitäisi mieluummin välttää tai kompensoida, kuten järjestelmissä, jotka käyttävät automaattista kirk-kaudensäätösovitelmaa, joka on sitä tyyppiä, joka kuvataan US-pa-tentissa n:o 4 197 557, jonka otsikko on "Kirkkaudensäätcpiiri, joka käyttää suljettua säätösilmukkaa”. Siinä järjestelmässä avainnettu komparaattori ja komparaattorin ulostulon suodatuskondensaattori on sovitettu näyte-pito-piiriksi (sample and hold) suljetussa säätösil-mukassa, jossa on videosignaalikanava. Suodatettua komparaattorin ulostulosignaalia käytetään säätämään videosignaalin DC-tasoa siten, että se on jokseenkin yhtä suuri kuin kirkkautta edustava referenssi-jännite. Suodatinkondensaattorin arvo on valittu siten, että automaattinen kirkkaudensäätösovitelma tuottaa hyväksyttävissä olevan vasteajan ja häiriöitä kestävän toiminnan.

Ei-toivottu DC-tason siirtymä videosignaalissa on erityisen harmillinen, kun suihkun rajoitus on saatettu toimintaan vasteena nopealle tai transienttimaiselle lisääntymiselle liiallisessa suih-kuvirran tarpeessa, johtuen toistuvista tai toistumattomista video-signaaliolosuhteista. Joitakin esimerkkejä tätä tyyppiä olevista toistuvista signaaliolosuhteista sisältävät videosignaali, joka edustaa kirkasta kuva-aluetta, jota ympäröi tumma kuva-alue, joka signaali toistuu useiden pyyhkäisykenttien ajan, tai kompleksiset kuvapinnan kuviot, jotka koostuvat vaihtelevista musta-valkeista kuva-alueista, kuten esimerkiksi voi tuottaa videosignaali, joka liittyy videopelien järjestelmään. Toistumattomia nopeita lisäyksiä liiallisen suihkuvirran tarpeessa voi tuottaa mikä tahansa nopea tummasta kirkkaaksi kuvan muuttuminen, kuten esimerkiksi se, mikä voidaan kokea kanavia vaihdettaessa, kun tummaa kuvapintaa seuraa välittömästi paljon kirkkaampi kuvapinta, tai kun nopeita, mahdollisimman suuria kuvavastaanottimen kirkkauden tai kontrastin säätöjä tekee katsoja.

Kun näitä olosuhteita esiintyy, automaattinen kirkkaudensää-dön näyte-pito-piiri voi olla kykenemätön kompensoimaan nopeasti 68139 videosignaalin DC-tason muutoksia, jotka liittyvät videosignaalin amplitudin vaihteluihin, jotka kehitetään vasteena ABL-säätösignaa-lille, jos näyte-pito-piirin vasteaika on hidas suhteessa DC-taso-vaihteluiden muutosnopeuteen. Toisin sanoen suodatettu komparaattorin ulostulo tulee olemaan suuruudeltaan riittämätön korjatakseen DC-vaihteluita.

Automaattisen kirkkaudensäätöpiirin kyvyttömyydellä tuottaa DC-korjaus näissä olosuhteissa voi olla selvä vastakkainen vaikutus näytetyssä kuvassa, erityisesti, kun kompensoimattomat DC-vaihtelut ovat suuntaan, joka on vastakkainen säädetyn signaalin huippuampli-tudin suunnalle, koska sellaiset DC-vaihtelut ovat suuntaan, joka lisää kuvan kirkkautta ja siten kuvaputken suihkuvirran tarvetta. Tämä lisääntynyt suihkuvirran tarve edustaa lisäkuormitusta tehon-syöttöpiirissä, joka syöttää kuvaputkea. Monissa tapauksissa kuvaputken syöttöjännitteet (esim. suurjännitteen syöttö) ja syöttöjän-nitteet, jotka liittyvät vastaanottimen muihin osiin (esim. signaalin käsittely- ja poikkeutuspiirit) ovat peräisin yhteisestä tehon-syötöstä, kuten esimerkiksi juovapäätemuuntajasta. Jopa silloin, kun yhteinen tehonsyöttö on säädetty, epästabiili tilanne voi esiintyä, jos tehonsyötöstä pyydetään virtaa, joka ylittää sen suunnittelura-jan, kuten esim. vasteena lisätylle liialliselle suihkuvirran tarpeelle. Yksi näkyvä osoitus tästä tilanteesta on vaihteleva (epästabiili) kuvan kirkkaustaso, joka johtuu vaihtelevista DC-syöttö-jännitteistä, jotka ovat peräisin tehonsyötöstä. Vaikeampien tilanteiden aikana (esim. jos kirkkaus olisi asetettu suureksi toiminnan alussa) kuvan tahdistuspiirien toimintaan voitaisiin vaikuttaa siten, että kuvan vakavuus katoaa (esim. vertikaali- ja horisontaa-litahdistus huononisivat).

Vaihteleva kuvan kirkkaustaso voidaan tuottaa myös silloin, kun videosignaalin DC-tason vaihtelut, jotka aiheuttaa suihkunra-joitintoiminta, ovat samaan suuntaan kuin säädetyn signaalin huip-puamplitudin suunta. Tässä tapauksessa kirkkaus vaihtelee normaalin kirkkaustason ja alannetun kirkkaustason välillä.

DC-tason siirtymät ja siihen liittyvät ei-toivotut efektit, jotka todettiin yllä, voidaan oleellisilta osin pienentää tai eliminoida lisäämällä komparaattorin ulostulon vasteaikaa, kuten esim. pienentämällä komparaattorin suodatinkondensaattorin kokoa. Tämä ei kuitenkaan ole optimiratkaisu, koska pieni suodatinkondensaattori 4 681 39 vähentää automaattisen kirkkaudensäätöpiirin häiriökestoisuutta. Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti on tunnettua ja toivottavaa sovittaa automaattinen kirkkaudensäätöpiiri, joka sisältää komparaattorin ja siihen liittyvät piirit siten, että ei-toivo-tut videosignaalin DC-tason siirtymät, jotka tuotetaan vasteena suihkun rajoittimen toiminnalle, kompensoidaan tavalla, joka ei huononna automaattisen kirkkaudensäätöpiirin tehokkuutta (esim. häiriön kestoisuutta).

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukainen laite sisältyy videosignaalin käsittelyjärjestelmään, joka sisältää videosignaalin käsittelykanavan, kirkkauden referenssijännitelähteen, kuvaputken kuvien toistoa varten vasteena videosignaaleille ja vahvistukseltaan säädettävän videosignaalivahvistimen, joka sisältyy video-kanavaan. Videosignaali sisältää jaksollisesta toistuvat kuvajaksot ja sammutusjaksot, jotka esiintyvät vierekkäisten kuvajaksojen välillä ja sisältävät sammutustason, joka määräytyy kuvan kirkkaudesta. Komparaattori vertaa referenssijännitettä ja sammutustasoa, jotta tuotettaisiin ulostulosignaali, joka osoittaa eroa referenssi-jännitteen ja sammutustason välillä. Komparaattorin ulostulosignaali suodatetaan ja kytketään videokanavaan sammutustason muuttamiseksi suuntaan, jossa pienennetään eron suuruutta.

Järjestelmä sisältää myös piirin muodostaakseen säätösignaa-lin, joka edustaa liiallista kuvaputken suihkuvirran tarvetta. Muodostettu säätösignaali kytketään ensimmäiseen kohtaan vahvistimessa vahvistuksen muuttamista varten ja sen avulla videosignaalin huip-puamplitudin muuntamista varten siihen suuntaan, jossa rajoitetaan kuvaputken virran tarvetta. Muodostetun säätösignaalin transient-tivaihtelut syötetään signaalin kytkentäpiirin kautta toiseen kohtaan vahvistimessa vahvistimen DC-ulostulotason transienttivaihteluiden kumoamista varten, joita vaihteluita muutoin tuotettaisiin, koska vahvistimen vahvistusta vaihdellaan vasteena muodostetun säätösignaalin transienttivaihteluille.

Kuvio 1 on kaavio, joka on osittain lohkokaavion muodossa ja osittain kaaviollisen virtapiirikaavion muodossa, osasta väritele-visiovastaanotinta, joka käyttää laitetta, joka on konstruoitu esillä olevan keksinnön mukaisesti; 68139

Kuviot 2 ja 3 kuvaavat vastaanottimen muita osia, jotka ovat hyödyllisiä keksinnön mukaisen laitteen toiminnan ymmärtämisessä.

Kuviossa 1 videosignaalilähde 10 tuottaa ilmaistut yhdistetyt videosignaalit, jotka sisältävät valotiheys- ja värikkyyssignaali-komponentit. Värikkyyskomponentti kytketään taajuudenvalintayksikön 20 kautta värikkyyssignaalin käsittely-yksikköön 24 vastaanottimen värikkyyskanavassa. Värikkyyden käsittely-yksikkö 24 voi sisältää esim. signaalin vahvistuksen samoin kuin automaattisen värinsäätö-asteen (ACC) ja automaattisen taajuuden- ja vaiheensäätöasteet (AFPC). Käsitellyt signaalit yksiköstä 24 vahvistetaan lisäksi vä-rikkyysvahvistimessa 35 ja syötetään värikkyysilmaisimeen 38 väri-erosignaalien R-Y, B-Y ja G-Y muodostamista varten. Värierosignaa-lit kombinoidaan kukin valotiheyssignaalin Y kanssa matriisipiireis-sä 40a, 40b ja 40c, kutakin vastaavasti, jotta tuotettaisiin värejä edustavat signaalit R, G ja B. Nämä signaalit kytketään sitten kuvaputkelle 41 sopivien kuvaputken ohjausasteiden (ei esitetä) kautta.

Valotiheyssignaalin käsittely-yksikkö 42 vastaanottimen va-lotiheyskanavassa esivahvistaa ja muutenkin käsittelee lähteestä 10 olevan yhdistetyn videosignaalin valotiheyskomponentin. Käsitelty valotiheyskomponentti syötetään valotiheysvahvistimeen 44, joka sisältää parin differentiaalisesti kytkettyjä transistoreja 45-46 ja virtalähteen, joka sisältää transistorin 47 käyttövirran syöttämistä varten transistoreille 45 ja 46. Kuormituspiiri vahvistimelle 44 sisältää yhteiskollektori-biassoidun transistorin 69 ja kuormitusvas-tuksen 49, jotka on sovitettu transistorin 46 kollektoripiiriin. Vahvistettu valotiheyssignaali (Y) esiintyy transistorin 46, kollek-tori-elektrodilla ja se kytketään kuhunkin samanlaisista matriisi-piireistä 40a, 40b ja 40c.

Valotiheyssignaali Y transistorin 46 kollektori-ulostulossa sisältää jaksollisesta toistuvana horisontaalijuovan paluujakson , joka esiintyy vierekkäisten horisontaalijuovan piirtojaksojen välillä, sisältäen kuvan valotiheysinformaation Y'. Sammutusjakso sisältää negatiivisen juovatahdistuspulssin ja sammutustason νβ (toisin sanoen kirkkausreferenssitason). Sammutustaso VD ei vaihto-le kuvainformaation mukaan ja approksimoi valotiheyssignaalin mus-tatasoa. Kuitenkin sammutustason vaihtelut tuottavat kuvan kirkkaudessa vastaavat vaihtelut.

6 681 39

Yhdistetyn väritelevisiosignaalin yhteydessä, yhdistetyn videosignaalin nk. "back porch"-aikajakson osa sisältää väriapukanto-aallon referenssisignaalin (toisin sanoen väripurske-referenssisig-naalin) useita jaksoja, jotka ovat taajuudeltaan likimäärin 3,58 MHz Yhdysvaltojen televisiostandardien mukaisesti. Purskesignaali poistetaan valotiheyssignaalista edeltävällä 3,58 MHz loukulla (ei esitetä) siten, että jakso sisältää vain kirkkauden referenssisammu-tustason.

Kuvan kontrastia säädetään kontrastinsäätöyksikön 85 (esim. katsojan säädettävissä oleva potentiometri) avulla. Kontrastin säädön 85 säätäminen muuttaa virtalähdetransistorin 47 virranjohtamis-ta emitteriseuraajatransistorin 48 kautta ja sen avulla vahvistimen 44 vahvistusta ja valotiheyssignaalin, joka esiintyy transistorin 46 kollektorilla, huipusta-huippuun amplitudia.

Kuvan kirkkaus on manuaalisesti säädettävissä piirin, joka sisältää kirkkaudensäätöpotentiometrin 70 ja siihen liittyvän positiivisen DC-potentiaalilähteen (+11,2 volttia), avulla. Kirkkauden lisääminen tai vähentäminen tuotetaan säätämällä potentiometrin 70 liukua äärimmäisten ylemmän (max) ja alemman (min) asennon välillä, mikä huolehtii kanta- ja emitterijännitteiden muuttamisesta vastaavasti seuraajatransistorissa 78. Transistorin 78 emitterijännite edustaa kirkkausreferenssijännitettä, joka on kehitetty kirkkaussää-dön 70 asettelun mukaisesti, ja kytketään suuren vahvistuksen omaavan, avainnetun differentiaalisen komparaattoripiirin 50, joka on sovitettu "sample and hold" (näyte-pito -piiri) konfiguraatioksi, sisäänmenoon.

Komparaattori 50 sisältää emitterikytketyt näytteenottotran-sistorit 52 ja 54, jotka on sovitettu differentiaalivahvistimiseksi. Transistorien 52 ja 54 toimintavirrat syötetään avainnetun virtalähdetransistorin 56 ja vastuksen 57 kautta. Aktiivinen kuormituspii-ri transistoreille 52, 54 sisältää virtakuvastin-sovitelman, joka sisältää transistorin 61 diodiksi kytketyn transistorin 60 ja vastuksen 65, kaikki sovitettuna esitetyn mukaisesti.

Kirkkausreferenssijännite, joka tulee potentiometristä 70, kytketään näytteenottotransistorin 54 kanta-sisäänmenoon ja sinisen (B) signaalin ulostulo matriisipiiristä 40c kytketään näytteenotto-transistorin 52 kanta-sisäänmenoon diodin 51 kautta. Transistorin 52 7 681 39 kollektori-ulostulo kytketään toiseen napaan keskiarvon muodostavan varauksentalletuskondensaattorissa 68, jonka toinen napa on kytketty transistorin 48 kantaliitokseen, kontrastin säädön 85 ulostuloon ja napaan B automaattisen suihkuvirtaa rajoittavan (ABL) piirin 90 yhteen ulostuloon. Diodi 53, jonka napaisuus on sellainen, että se johtaa päästövirran samaan suuntaan kuin transistorin 52 kollektori-emitterivirta, on kytketty kondensaattorin 68 ja transistorin 52 kollektori-ulostulon välille, US-patentissa nro 4 143 398 (Harwood ja muut) käsitellyn mukaisesti. Jännite, joka kehitetään kondensaattoriin 68 komparaattorin 50 ulostulosta, kytketään vahvistimeen 44 seuraajatransistorin 67 ja transistorin 69 kautta, ja se huolehtii sammutustason säätämisestä ja sen avulla kirkkaudesta, jonka määrää valotiheyssignaalin Y DC-tason, joka esiintyy valotiheysvahvistimen 44 transistorin 46 kollektorilla, kuten tullaan käsittelemään.

Automaattinen suihkuvirran rajoitin 90 voi sisältää säätöpiirit, jotka ovat tyyppiä, joka selitetään ennen mainitussa US-patentissa nro 4 096 518 videosignaalin DC-tason (kuvan kirkkaus) ja huippuamplitudin (kuvan kontrasti) sekventiaalisen ohjauksen tuottamista varten liiallisen suihkuvirran eri alueilla. Sisäänmenoyk-sikkö 90 vastaanottaa signaalin, joka edustaa liiallista kuvaputken suihkuvirran tarvetta, joka on muodostettu tuntoherkällä piirillä, kuviossa 2 esitetyn mukaisesti. Kuviossa 2 suihkuvirtaa edustava signaali muodostetaan tuntoherkällä yksiköllä 210, joka valvoo kuvaputken syöttövirran (I ) tasoa, joka menee suurjännitekertojän 215, X\ joka tuottaa korkean toimintajännitteen ja virran kuvaputken 41 kiihdytyselektrodia varten, DC-sisäänmenoon. Tuntoherkkä yksikkö 210 voi olla tyyppiä, joka kuvataan US-patentissa nro 4 167 025 D.H. Willisille, joka patentti on nimetty "Automaattinen suihkuvirtahui-pun rajoitin".

Tässä esimerkissä ABL-yksikkö 90 on sovitettu siten, että ne-gatiivissuuntainen säätöjännite, joka kehitetään ABL-yksikön 90 ulostulonapaan B, kun suihkuvirran tarve ylittää kynnystason ensimmäisen arvoalueen sisällä, syötetään transistorin 48 kautta vahvistimen 44 virtalähdetransistorille 47. Tämä muuttaa videosignaalin, jonka käsittelee vahvistin 44, huippuamplitudia suuntaan, jossa rajoitetaan suihkuvirran tarvetta. Negatiivinen säätöjännite, joka kehitetään yksikön 90 ulostulonapaan A, kun suihkuvirran tarve ylittää 8 68139 kynnystason virtojen toisen arvoalueen sisällä, joka arvoalue on suurempi kuin ensimmäinen arvoalue, kytketään komparaattoritransis-torin 54 kannalle transistorin 78 kautta. Tämä huolehtii kirkkautta edustavan referenssijännitteen, joka syötetään komparaattorin si-säänmenotransistoriin 54, modifioimisesta. Tämä säätöjännite yhdessä komparaattorin 50 toiminnan kanssa huolehtii valotiheyssignaalin DC-tason muuttamisesta ja siten kuvan kirkkaudesta suuntaan, että rajoitettaisiin suihkuvirran tarve, joka on kynnystason yläpuolella. Säätöjännite navassa B tasolukitaan kiinteälle tasolle tänä aikana.

Valotiheyssignaalin sammutustasoa ja tästä johtuen toistetun kuvan kirkkautta säädetään vasteena jännitteelle, joka kehitetään kondensaattoriin 68, kuten kuvataan yksityiskohtaisesti aikaisemmin mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 197 557. Lyhyesti sanoen komparaattori 50, valotiheysvahvistin 44 ja matriisi 40c muodostavat suljetun säätösilmukan (toisin sanoen servosilmukan) jokseenkin kiinteän suhteen ylläpitämistä varten potentiometrin 60 DC-jänniteasettelun (joka edustaa haluttua kirkkautta tai sammutustasoa toistetussa kuvassa) ja kirkkauden määräävän sammutustason välillä signaalissa (B), joka syötetään kuvaputkelle 41 matriisista 40c. Komparaattori 50 ja kondensaattori 68 on sovitettu "sample and hold" (näyte-pito)-piiriksi. "Näytteenotto" esiintyy ajan T2 purskejakson aikana ja "pito" esiintyy jokaisen horisontaalijuovajakson jäljelle jäävän osan aikana.

Komparaattorin 50 virtalähdetransistori 56 ja niin muodoin näytteenottotransistorit 52 ja 54 on avainnettu "päälle" (toisin sanoen tehty johtaviksi) näytteenottovaiheen aikana vasteena positiivisille jaksollisille avainnuspulsseilla Vv, jotka syötetään transistorin 56 kannalle purskejakson T2 aikana. Jaksolliset avain-nuspulssit syötetään avainnuspulssilähteestä 55, joka voi olla sitä tyyppiä, joka kuvataan US-patentissa nro 4 051 518. Koska aika T2 vastaa sammutus-(kuvanpoisto-) ajan sitä osaa, jonka aikana valoti-heys- ja värikkyyskuvainformaatio eivät ole esillä videosignaalissa, videoulostulosignaali matriisista 40c, joka signaali kytketään transistorin 52 kannalle, sisältää vain sammutustasokomponentin tänä aikana .

Staattisten kirkkaudensäätöolosuhteiden aikana tietyllä potentiometrin 70 asettelulla ja tiettynä aikana, kun transistori 56 avainnetaan "päälle", komparaattori 50 vertaa jännitettä, joka sitten 9 68139 esiintyy transistorin 52 kannalla (vastaten signaalin, joka sitten esiintyy matriisipiirin 40c ulostulossa, kirkkautta edustavaa saiumu-tustasoa). Jännite komparaattoritransistorien 52 ja 54 kantaelektro-dien välillä voi erota johtuen potentiometrin 70 asettelun uudelleen säädöstä tai signaalin B sammutustason siirtymästä, joka johtuu läm-pötilamuutoksista tai muusta. Jos ero esiintyy näiden jännitteiden välillä, differentiaalisen toiminnan avulla komparaattori 50 regeneroi säätÖjännitteen transistorin 52 kollektorille ja sen vuoksi kondensaattorin 68 ja transistorin 69 kannalla suuruudeltaan ja suunnaltaan sellaisena, että alennetaan epäbalanssia nollaan päin siten, että ero transistorien 52 ja 54 kantajännitteiden välillä saavuttaa nollan (toisin sanoen virhe on nolla).

Esimerkiksi, jos transistorin 52 kantajännite on saatettu lisääntymään suhteessa transistorin 54 kantajännitteeseen, transistorin 52 kollektorivirta ja -jännite lisääntyvät ja vähenevät, kumpaakin vastaavasti, suhteessa transistorin 54 kollektorivirtaan ja -jännitteeseen komparaattorin 50 differentiaalisen toiminnan ansiosta ajan T2 avainnusjakson aikana. Transistorin 54 lisääntynyt kollektorijän-nite biassoi PNP-transistorin 61 alentunutta virran johtamista varten ja varaus, joka muutoin esiintyisi kondensaattorin 68 yli poistuu (purkautuu) transistorin 52 kollektori-emitteri-virtatien kautta transistorin 52 johtamistason mukaisesti. Alentuminen kondensaattorin 68 jännitteessä johdetaan ilman invertointia transistorien 67 ja 69 ja vastuksen 49 kautta transistorin 46 kollektorille, aiheuttaen valotiheyssignaalin sammutustason alenemisen transistorin 46 kollektorilla vastaavalla määrällä. Tämä sammutustason alentuminen on siihen suuntaan, että alennetaan potentiaalieroa komparaattoritransistorien 52 ja 54 kantaelektrodien välillä kohti nollaa, joka vastaa vaadittua suhdetta.

Vahvistimen 44 signaalivahvistus alennetaan, kun suihkun rajoitin tuottaa ulostulosäätöjännitteen napaan B. Lajiltaan negatiiviseen suuntaan oleva säätösignaali yksikön 90 navasta B siirretään seuraajatransistorin 48 kautta ilman invertointia virtalähdetransis-torin 47 kannalle. Tämä säätösignaali on sen suuntainen, että se alentaa transistorin 47 virranjohtamista ja siten vahvistimen 44 signaalivahvistusta määrällä, joka on verrannollinen säätösignaalin suuruuteen. Aleneminen vahvistimen vahvistuksessa alentaa huipusta-huippuun amplitudia valotiheyssignaalissa, joka esiintyy transistorin 10 68139 46 kollektori-ulostulossa, rajoittaen siten kuvaputken 41 suihkuvir-ran johtamista.

On huomattava, että vaikka valotiheyssignaalin amplitudia alennetaan suunnassa, joka rajoittaa suihkuvirran tarvetta, DC-ta-so, joka kehitetään transistorin 46 kollektorilla, pyrkii lisääntymään vastakkaisessa suunnassa (toisin sanoen suunnassa, joka lisää kuvan kirkkautta ja sen vuoksi suihkuvirran tarvetta). Tämä esiintyy, koska transistorin 46 alentunut vahvistus ja virran johtaminen tuottaa pienemmän DC-jännitehäviön kuormitusvastuksen 49 yli, lisäten sen avulla transistorin 46 DC-kollektorijännitettä.

Tietyt transienttiset signaaliolosuhteet, joista mainittiin esimerkkejä aikaisemmin, voivat aiheuttaa lyhytaikaisen liiallisen suihkuvirran tarpeen toistuvalla tai toistumattomalla tavalla. Vastaavat transienttiset säätösignaalit, jotka kehitetään ABL-yksikön 90 ulostulonapaan B vasteena näille signaaliolosuhteille, huolehtivat vahvistimen 44 signaalivahvistuksen alentamisesta suuntaan, joka rajoittaa suihkuvirran tarvetta. Samaan aikaan vahvistintransisto-rin 46 kollektorin lepojännite lisääntyy ja vaihtelee ABL-säätösig-naalin vaihtelunopeuden mukaan, koska transistorin 46 lisääntynyt kollektorijännite liittyy transistorin 46 alentuneeseen virranjohta-miseen ja signaalivahvistukseen. Tämä transistorin 46 kollektorijän-nitteen lisääntyminen on ei-toivottua, koska se vastustaa suihkuvirran rajoitusefektiä, joka liittyy vahvistimen 44 vahvistuksen alentamiseen ja voi häiritä vastaanottimen tehonsyöttöpiirejä siten, että kuvan näyttö myös häiriintyy. Viitataan kuvioon 3 viimeksi mainitun efektin suhteen.

Kuvio 3 kuvaa televisiovastaanottimen tehonsyöttösovitelmaa, joka on peräisin juovapäätemuuntajasta, joka on sopiva esillä oleviin tarkoituksiin. Lisää yksityskohtia tätä tyyppiä olevasta tehon syötöstä voidaan löytää "CTC-85 Color Chassis Technical Manual"-julkaisussa, joka on saatavissa: RCA Corporation, Consumer Electronics Division, Indianapolis, Indiana. Kuviossa 3 juovapäätemuuntajan 310 ensiökäämiin syötetään juovapääteasteen 315 ulostulosta, joka pääte-aste on konventionaalista konfiguraatiota. Muuntajaan 310 on liitetty myös jännitteensäätöpiiri 322, joka sisältää säädinyksikön 325 ja SCR-katkojalaitteen 328 säädetyn jännitteen (REG. B+) tuottamista varten ensiökäämiin. Muuntaja 310 edustaa yhteistä tehonsyöttöä 11 68139 toisiokäämistä, josta tuotetaan joukko vastaanottimen syöttöjännit-teitä. Erityisesti ylempi toisiokäämi 330 syöttää suurjännitteiset juova-paluupulssit suurjännitekertojaan (kuvio 2) ja joukon DC-syöt-töjännitteitä samoin kuin paluuavainnus- ja sammutuspulssit ovat peräisin alemman toisiokäämin 335 väliotoista.

Tämän tehonsyöttöpiirin säätöä voidaan häiritä, jos pyydetään syöttämään tehoa yli sen suunnitellun rajan, kuten saattaisi aiheuttaa lyhytaikainen tilanne, joka aiheuttaa kuvaputken liiallisen virran tarpeen (toisin sanoen, kuten osoittaa liiallinen syöttövirta I kuviossa 2). Tämä tilanne voi aiheutua nopeasta videosig- Λ naalin DC-tason muutoksista, jotka aiheuttaa ABL-toiminta, kuten Käsiteltiin aiemmin, koska nämä (vastakkaissuuntaiset) muutokset ovat suuntaan, joka lisää kuvan kirkkautta ja sen vuoksi suihkuvir-ran tarvetta.

Liiallinen virran tarve, joka liittyy mihin tahansa yhteen tai useampaan DC-syöttöjännitteistä, jotka ovat peräisin tehonsyöttö-piiristä, joka sisältää muuntajan 310, voi häiritä tämän piirin säätöä. Tämä esiintyy todennäköisimmin suihkuvirran rajoitusmoodin aikana, kun suihkuvirran tarve (toisin sanoen syöttövirta I_, joka syö-tetään kuvaputkelle jännitekertojän 215 kautta) on liiallinen. Tämä virran tarve kuormittaa jännitesyöttöä +V^, joka liittyy syöttövir-talähteeseen (kuvio 2) ja joka on peräisin muuntajasta 310 (kuvio 3). Erityisesti säädin 322 voi olla epästabiilissa tilassa, jos hetkellisesti pyydetään syöttämään hyvin korkeat virtatasot, kuten esimerkiksi voivat aiheuttaa lisääntyneet transienttinousut DC-tasossa, jotka aiheuttaa ABL-toiminta, kun suihkuvirran tarve on korkea. Sellaisen transienttisen tilanteen aikana normaali säätimen toiminta voi häiriintyä siten, että säädin saattaisi ryhtyä toimimaan kyllästysvä-rähtelymoodissa ja kadottaa säätön (esimerkiksi SCR:n 328 katkonta-toiminta saattaisi häiriintyä jopa kohtaan, jossa estetään sen kääntyminen "auki"). Jos tämä esiintyy, muodostetut DC-syöttöjännitteet vaihtelisivat ei-toivotulla tavalla. Nämä vaihtelut esiintyvät selvästi näytetyssä kuviossa kirkkauden vaihteluina ja vaikeissa olosuhteissa kuvan stabiilisuuden katoamisena, mikä johtuu kuvan synkronoinnin katoamisesta vasteena vertikaali- ja horisontaalipoikkeu-tuspiirien häiritylle toiminnalle, mikä on seurauksena syöttöjännit-teen vaihteluista. Näiden vaihteluiden toistumisväli on useiden tekijöiden funktio, kuten esim. katkovan säätimen 322 laatu, piirin 12 681 39 aikavakiot (esimerkiksi aikavakiot, jotka liittyvät komparaattorin suodatinkondensaattoriin ja suodatinkondensaattoreihin, jotka liittyvät kirkkaus- ja kontrastisäätöihin), samoin kuin niiden piirien vahvistukset, jotka liittyvät näihin aikavakioihin. Koska avainnus-ja sammutuspulsseihin, jotka ovat peräisin muuntajasta 310, vaikuttavat myös säätimen 322 häiriytynyt toiminta, eri signaalien käsit-telypiirien ajoitukseen vaikutetaan myöskin.

Kuvan kirkkaus voidaan saattaa vaihtelemaan, kun videosignaalin Oe-tason vaihtelut, jotka aiheuttaa ABL-toiminta, ovat samaan suuntaan kuin videosignaalin säädetyn huippuamplitudin suunta. Tässä tapauksessa (ei kuvata) kuvan kirkkaus vaihtelee havaittavasti normaalin kirkkaustason ja alentuneen kirkkaustason välillä, vieläpä jos tehonsyöttöpiiri, joka sisältää säätimen 322 ja muuntajan 310, toimii normaalisti. Näiden vaihteluiden toistumisväli on piirin aikavakioiden, jotka mainittiin yllä, funktio samoin kuin niiden piirien vahvistusten, jotka liittyvät näihin aikavakioihin.

Ei-toivotut DC-jännitevaihtelut poistuvat oleelliselta osin tuloksena suodatinkondensaattorin 68 alemman navan kytkemisestä ABL-yksikön 90 ulostulonapaan B (kuvio 1). Tämä kytkentä sallii transienttisten ABL-säätösignaalien, jotka tulevat yksiköstä 90, kytkemisen kondensaattorin 68 kautta ja transistorin 46 kollektori-ulostuloon transistoreiden 67, 69 ja vastuksen 49 kautta. Koska transienttiset ABL-säätösignaalit, jotka kytketään kondensaattorin 68 kautta, ovat negatiiviseen suuntaan ja vastaavat DC-jännitevaihtelut, jotka aiheutuvat transistorin 4 6 kollektorille vasteena (vahvistuksen säätö) ABL-signaaleille, ovat positiiviseen suuntaan, transistorin 46 jäljelle jäävä kollektorijännitteen muutos on jokseenkin nolla johtuen jännitteen kuntoutumisesta.

Jos tätä tai vastaavaa jännitteen kompensointikytkentää ei olisi toteutettu ^esimerkiksi, jos kondensaattorin 68 alempi napa olisi kytketty maahan, esitetyn sijasta) vahvistimen 44 DC-ulostu-lotason merkittäviä muutoksia ei voitaisi kompensoida oikein automaattisella kirkkaudensäätöpiirillä, joka sisältää komparaattorin 50. Automaattinen kirkkaudensäätöpiiri pyrkisi kompensoimaan, mutta saattaisi olla kykenemätön tekemään sen, jos merkittävän suuruiset DC-jännitevaihtelut, jotka aiheuttaa ABL-toiminta, esiintyvät nopeudella, joka on suurempi kuin kirkkaudensäätöpiirin vasteaika. Tämän suhteen on huomattava, että automaattisen kirkkaudensäätöpiirin vas 681 39 13 teaika on komparaattorin suodatinkondensaattorin 68 koon funktio samoin kuin komparaattorin 50 virranjohtokyvyn, kondensaattorin 68 varaamista ja purkamista varten.

Kirkkaudensäätöpiirin kyvyttömyys kompensoida ABL:n aiheuttamia muutoksia vahvistimen 44 DC-ulostulon tasossa antaa tulokseksi lisääntyneen säädetyn tehonsyötön ylikuormituksen (kuvio 3), joka voi olla tarpeeksi suuri aiheuttaakseen ei-töivottuja efektejä, joita mainittiin edellä. Nämä efektit estetään kuitenkin esiintymästä syöttämällä lyhytaikainen ABL-säätösignaali vahvistussäädettyyn vahvistimeen 44 kuvatulla (tai vastaavalla) tavalla, jotta poistettaisiin ei-toivotut DC-tason muutokset, jotka aiheuttaa ABL-vahvistuk-sensäätötoiminta. Tämän sovitelman yhteydessä komparaattorin varas-tointikondensaattorin 68 kokoa ei tarvitse alentaa, jotta lisättäisiin komparaattorin vasteaikaa. Niin ollen automaattisen kirkkaudensäätöpiirin haluttu häiriökestoisuus säilytetään.

Claims (6)

14 681 39

1. Videosignaalin käsittelyjärjestelmä, joka sisältää vi-deosignaalikanavan kuvaa edustavan videosignaalin, jossa on jak-sollisesti toistuvat kuvajaksot ja sammutusjaksot, jotka esiintyvät vierekkäisten kuvajaksojen välillä ja jotka sisältävät sam-mutustason, joka määräytyy kuvan kirkkaudesta, käsittelemistä varten; kirkkauden referenssijännitelähteen; kuvaputken, kuvien toistamista varten vasteena videosignaaleille, jotka syötetään siihen; ja vahvistukseltaan säädettävän videosignaalivahvistimen, joka sisältyy sanottuun videokanavaan; vertailulaitteen (50), sanotun referenssijännitteen ja sanotun sammutustason vertaamista varten, jotta tuotettaisiin ulostulosignaali, joka osoittaa eron referenssijännitteen ja sammutustason välillä; suodatinlaitteen (68) vertailulaitteesta tulevan ulostulosignaalin suodattamista varten; laitteen (67 , 69, 44) suodatetun ulostulosignaalin kytkemistä varten videokanavaan sammutustason muuttamista varten suuntaan, joka alentaa sanotun eron suuruutta; säätölaitteen (90), ulostulosäätösignaalin, joka edustaa kuvaputken liiallista virran tarvetta, muodostamista varten; ensimmäisen kytkentälaitteen (48), muodostetun säätösignaalin kytkemistä varten ensimmäiseen kohtaan vahvistimessa vahvistuksen muuttamiseksi siinä ja sen a-vulla videosignaalin huippuamplitudin muuttamiseksi suuntaan, jossa rajoitetaan kuvaputken virrantarvetta, tunnettu toisesta kytkentälaitteesta (kondensaattorin 68 ja transistorin 48 kannan välinen kytkentä), joka on muodostetun säätösignaalin lyhytaikaisten (transienttisten) muutosten kytkemistä varten toiseen kohtaan (transistorin 48 kanta) vahvistimessa (44) vahvistimen DC-ulostulotason lyhytaikaisten muutosten vastustamiseksi, joita muutoksia muutoin tuotettaisiin, koska sanotun vahvistimen vahvistus muuttuu vasteena muodostetun säätösignaalin lyhytaikaisille muutoksille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vertailulaitteen (50), joka sisältää suodatuslaitteen (kondensaattori 68) sanotun eron suuruuden alentamista varten minimiin, vasteaika on hidas suhteessa DC-ulostulotason lyhytaikaisiin muutoksiin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että vertailulaite (50), joka sisältää suoda- 681 39 15 tuslaitteen (kondensaattori 68), on sovitettu näytteenotto- ja pitokonfiguraatioon suljetussa säätösilmukassa videokanavan kanssa.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu tehonsyöttölaitteesta (310), joka on joukon ulostulevia käyttöjännitteitä tuottamista varten videosignaa-linkäsittelyjärjstelmään; ja laitteesta (215), joka on kytketty tehonsyöttölaitteen ulostuloon, korkean käyttöjännitteen syöttämistä varten kuvaputkeen ja syöttövirran syöttämistä varten kuvaputken virrantarpeen mukaisesti; ja jossa laitteessa tehonsyöttö-laite on herkkä häiriytyneelle toiminnalle liiallisen kuvaputken virrantarpeen, joka sisältää virrantarpeen, joka on luettavissa sanottujen lyhytaikaisten DC-tason muutosten tiliin, esiintyessä.

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatuslaite (68) sisältää kapasitanssin; ja sanottu toinen kytkentälaite sisältää kapasitanssin, kapasitanssin ollessa kytketty säätölaitteen (90) ulostulon ja sanotun toisen kohdan välille vahvistimessa (44) siten, että kapasitanssi kytkee muodostetut lyhytaikaiset säätösignaalit säätölaitteesta sanottuun kohtaan lyhytaikaisten DC-tasonmuutos-ten vastustamista varten vahvistimen ulostulossa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että videosignaalivahvistin (44) sisältää transistorin (46), jossa on sisäänmeno-elektrodi, johon videosignaali syötetään, ja ulostulo-elektrodi; käyttövirtalähde (transistori 47) kytketään transistoriin; kuormitusimpedanssi (49) kytketään ulos-tuloelektrodiin; säätölaitteen (90) ulostulo kytketään käyttövir-talähteeseen (transistori 47) käyttövirtojen suuruuden säätämistä varten, ja sen avulla transistorin (46) signaalivahvistuksen ja videosignaalin huippuamplitudin säätämistä varten muodostetun säätöjännitteen suuruuden mukaisesti; ja kapasitanssi (68) kytketään toisesta navastaan säätölaitteen (90) ulostuloon ja toisesta navastaan kuormitusimpedanssiin (49), muodostettujen lyhytaikaisten säätösignaaiien kytkemistä varten säätölaitteesta transisto-riulostuloon (transistorin 46 kollektori) kuormitusimpedanssin kautta, kyeten vastustamaan lyhytaikaisia DC-tason muutoksia transistoriulostulossa. 681 39 16