FI68490B - Automatiskt foerspaenningssystem foer bildroer - Google Patents

Description

mjL§&**\ TRI ^KUULUTUSJULKAISU 68490

$Ssf9 UTLAGGN.NGSSKR.FT

C (45) Patentti oyBnnotty 20 09 1935 Patent ccddelit i (51) Kv.lk.*/lnt.CI.‘ h 04 N 5/16, 9/61» SUOMI — FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansdkning 800194 (22) Hakemisp&lvi — Ansäkningsdag 23.01 .80 (23) Alkupäivä —Giltighetsdag 23.01 80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 07 80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväks.panon ia kuul.iulkalsun pvm. -

Patent, och registerstyrelsen ' ' Aniökan utlagd oeh utl.skrHten publieerad ->1 •u->,ö-) (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 30.01.79

Englanti-England(GB) 7903212 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10022, USA(US) (72) Werner Hinn, ZolIikerberg, Sveitsi-Schweiz(CH) (74) Oy Koister Ab (54) Automaattinen kuvaputken esijännitejärjestelmä - Automatiskt förspännings-system för bildrör Tämä keksintö koskee laitetta sammutusjännitteen automaattiseksi säätämiseksi kuvaputkessa, jonka intensiteettiä voidaan säätää, sen hila- ja katodielektrodien avulla ja jonka elektroni-suihkutykkiin syötetään kytkentävälineiden kautta videosignaali, joka sisältää jaksottaisia kuva- ja sammutusjaksoja, ja joka käsittää vertailujännitepiirin vertailujännitteen syöttämiseksi kuvaputken katodille mittausjakson aikana, joka on osittain samanaikainen sammutusjaksojen kanssa, apupulssipiirin apupulssin syöttämiseksi mittausjakson aikana kuvaputken hilaelektrodille korjaus-signaalin synnyttämiseksi, ja mittauspiirin apupulssijakson ja mittausjakson jäännösosan aikana virtaavien katodivirtojen eron määrittämiseksi ja vastaavasti sen määrittämiseksi, mitkä katodi-virrat eroavat korjausta vaativalla virheellä, ja säätösignaali-piirin säätösignaalin synnyttämiseksi korjaussignaaleista kuvaputken esi jännitteen säätämiseksi vakiona pidettävään sammutusarvoon.

___________ Tr- -- 2 68490 Värikuvan toistava kuvaputki, joka sisältyy väritelevisio-vastaanottimeen, käsittää joukon elektronitykkejä, joita kutakin ohjaavat punaista, vihreää ja sinistä väriä edustavat signaalit, jotka on saatu yhdistetystä väritelevisiosignaalista. Koska yksittäiset värisignaalit tai jokin niiden yhdistelmä määrittelee toistetun värikuvan, niin värikuvan optimitoisto vaatii, että näiden värisignaalien suhteelliset osuudet ovat oikeat kaikilla kuvaputken ohjaustasoilla valkoisesta harmaan kautta mustaan, jossa kolmen elektronitykin pitäisi merkittävästi vähentää johtumista tai katkaista virta kokonaan.

Värikuvan optimitoistoon ja kuvaputken sävyasteikon seurantaan vaikutetun epäedullisesti, kun elektronitykkien esijännite muuttuu määrätyltä tasolta, jolloin se aiheuttaa ei-toivottuja kuvaputken toimintarajavirheitä. Nämä virheet näkyvät värihäiriönä toistetussa mustavalkoisessa kuvassa ja häiritsevät myös toistetun värikuvan väritarkkuutta. Rajajännitevirheet voivat aiheutua useista tekijöistä, joita ovat esim. vaihtelut kuvaputken ja siihen liittyvien piirien toimintaominaisuuksissa (esim. aiheutuen vanhenemisesta) , lämpötilavaikutuksista ja tilapäisistä kuvaputken "ylilyönneistä".

Koska halutaan varmistaa, että värisignaalit on saatettu kuvaputkelle oikeassa suhteessa kuvan kaikilla kirkkaustasoilla, niin väritelevisiovastaanottimet sisältävät yleensä mahdollisuuksia säätää kuvaputkea ja sihhen liittyviä piirejä vastaanottimen kokoonpanon tai huoltotoiminnan aikana hyvin tunnettujen toimenpiteiden mukaisesti. Lyhyesti sanottuna huoltokytkin, jolla on "normaali" ja "huolto" asennot, on toiminnallisesti liitetty vastaanottimen signaalinkäsittelypiireihin ja kuvaputkeen. "Huolto" asennossa videosignaalit on kytketty pois kuvaputkelta eikä pystypyyh-käisy toimi. Jokaisen elektronitykin esijännite on sitten säädetty ylläpitämään haluttua sammutusvirtaa (esim. muutama mikroampeeri) jokaista elektronitykkiä kohden. Tämä säätö takaa sen, että kuvaputki on oikein sammutettu tarvittavan videosignaalin puuttuessa tai videosignaalin mustanvertailutason vaikutuksesta ja takaa myös värisignaalien oikeat suhteet kaikilla kirkkaustasoilla. Kuvaputken ohjainpiirit, jotka liittyvät kuhunkin elektronitykkiin, on sitten säädetty halutulle vahvistustasolle (esim. kompensoimaan 3 68490 kuvaputken fosforipisteiden erilaiset hyötysuhteet) takamaan punaisen, vihreän ja sinisen signaaliohjauksen oikeat suhteet, kun vastaanotin toimii normaalisti.

Kuvaputken sammutussäätö on aikaa vievää ja hankalaa ja normaalisti se pitäisi suorittaa useita kertoja kuvaputken elinaikana. Lisäksi kuvaputken sammutus- ja vahvistussäädöt ovat usein vuorovaikutuksessa keskenään ja vaativat siten peräkkäisiä säätöjä. Sen tähden on edullista eliminoida tämän säädön tarve siten, että tämä säätö suoritetaan automaattisesti vastaanottimessa olevien piirien avulla.

Automaattisia kuvaputken esijännitteen säätöjärjestelmiä tunnetaan. Kuitenkin tunnetuilla järjestelmillä on yksi tai useampia haittatekijöitä, jotka vältetään tämän keksinnön mukaisen järjestelmän avulla.

Erityisesti tämän keksinnön mukainen automaattinen kuvaputken esijännitejärjestely ei vaadi suurjännitetransistoria kuvaputken katodisammutusvirran tunnustelemiseksi. Kuvattu järjestelmä ei myöskään perustu hyvin pienen katodivirran absoluuttisen arvon mittaamiseen, joka arvo esiintyy kuvaputken toimintarajan läheisyydessä, ja järjestelmä on olennaisesti epäherkkä katodivuotovir-roille, jotka muutoin voisivat johtaa arveluttaviin kuvaputken esijännitteen korjausvirheisiin. Kuvatussa järjestelmässä tunnustellaan jännitettä hyvin pienen virran sijasta eikä tunnustellun jännitteen absoluuttista arvoa tarvitse tietää.

Tämän keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että videosignaali syötetään kuvaputken katodielektrodille (esim.16a) ja apupulssi (Vg kuviossa 7) syötetään kuvaputken hilaelektrodil-le päästösuuntaan esijännittävänä, ja että mittauspiiri on jän-niteherkkä piiri, joka määrittää katodivirtapulssin (AV kuviossa 13), joka virtapulssi on kehitetty apupulssista riippuvaisesti erona mittausjakson jäännösosan aikana vaikuttavan katodijännitteen suhteen ja että mainitun säätösignaalipiiri kehittää säätö-signaalin mainitun eron säätämiseksi minimiarvoon.

4 68490 Tämän keksinnön luonteen mukaisesti jännitettä tunnusteleva piiri käsittää jännitteenjakajän, joka on kytketty kuvaputken katodielektrodin ja toimintapotentiaalin väliin.

Edelleen keksinnön luonteen mukaisesti kuvaputki käsittää lukuisia katodielektrodeja, joille videosignaalit tuodaan, ja niihin liittyvän hilaelektrodin, joka saa ohjauksensa yhteisesti lukuisten katodielektrodien suhteen, ja apusignaalin, joka käsittää pulssin, joka syötetään yhteiseen hilaelektrodiin.

Piirustuksissa kuva 1 esittää lohkokaaviona osan väri-televisiovastaanottimesta, joka sisältää tämän keksinnön mukaisen laitteen; kuva 2 esittää kuvassa 1 olevan laitteen yhden osan piirijärj estelyä; kuvat 3-8 esittävät signaaliaaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään kuvassa 1 esitetyn laitteen toimintaa; kuvat 9 ja 10 esittävät kuvassa 1 olevan laitteen muiden osien piirijärjestelyjä; kuvat 11-16 esittävät signaaliaaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään kuvassa 10 olevan piirin toimintaa; ja kuvat 17 ja 18 havainnollistavat kuvassa 9 esitetyn piirin osien vaihtoehtoisia suoritusmuotoja.

Kuvassa 1 televisiosignaalin käsittelypiirit 10 (esim. sisältäen videoilmaisimen, vahvistimen ja suodinasteet) tuottavat yhdistetyn väritelevisiosignaalin erilliset luminanssi-(Y) ja krominanssikomponentit (C) demodulaattorimatriisille 12. Matriisi 12 antaa lähtönavoistaan värikuvaa edustavat pienjännite signaalit r, g ja b. Katodisignaalin käsittelypiireissä 14a, 14b ja 14c olevat piirit vastaavasti vahvistavat ja käsittelevät muutenkin näitä signaaleja ja syöttävät vahvistetut värikuvasig-naalit R, G ja B värikuvaputken 15 vastaaville katodi-intensiteetin säätöelektrodeille 16a, 16b ja 16c. Tämän esimerkin kuvaputki 15 sisältää tyypiltään itsekonvergoituvia ns. "in-line" elektro-nitykkejä ja yhteisesti ohjattavan hilan 18, joka on yhteydessä jokaisen elektroni tykin kanssa, jotka käsittävät vuorostaan elektrodit 16a, 16b ja 16c.

Katodisignaalin käsittelypiirit ovat samanlaisia tässä suoritusmuodossa. Sen tähden se, mitä seuraavassa todetaan kä-sittelypiirin 14a rakenteesta ja toiminnasta, soveltuu myös piireihin 14b ja 14c.

5 68490

Piirissä 14a avainnettu portti 20 (esim. elektroninen kytkin) kytkee ja katkaisee r-signaalin lähdön matriisilta 12 kuvaputkiohjaimen 21 videosignaalin tuloon avainnussignaalin

V . vaikutuksesta. Ohjausaste 21 sisältää signaalin vahvistus-K

piirin, joka kehittää suurjänniteläntösignaalin R, joka on syötetty kuvaputken katodille 16a. Signaaleilla Vg ja Vg avainnetun tunnustelijan 22 käsittävän jänniteherkän piirin tulo on kytketty katodille 16a. Tunnustelijalta 22 saadut lähtösignaalit on syötetty esijännitteen säätöasteelle 24, joka aiheuttaa lähtösäätö— signaalin tunnustelupiiristä saatujen tulosignaalien vaikutuksesta. Asteelta 24 saatu säätösignaali on syötetty ohjaimen 21 toiseen tuloon ohjaimessa 21 olevien vahvistinpiirien esi jännitteen muuntamiseksi niin, että se säätää katodin 16a johtaman sammutus- tai mustantasovirran, kuten jäljempänä käy ilmi.

Kuvan 1 järjestelmään kuuluu myös säätölogiikkayksikkö 28. Logiikkayksikkö 28 ottaa vastaan vaaka- (H) ja pystysammutus-signaalit (V), jotka ovat saaneet alkunsa muualla vastaanotti-messa, saadakseen aikaan avainnussignaalin porttia 20 varten ja avainnussignaalit Vg ja Vg tunnustelijaa 22 varten. Yksikkö 28 aikaansaa myös lähtöjännitepulssin Vg niiden jaksojen aikana, jolloin on määrä mitata kuvaputken 15 katodisammutusvirtaa. Yksikön 28 lähdöstä, josta saadaan signaali Vg, saadaan myös hilalle 18 sopiva esijännite (tässä esimerkissä olennaisesti nolla volttia) muulloin kuin hilapulssijakson aikana.

Logiikkasäätöyksikön 28 piirijärjestely on esitetty kuvassa 2. Piiri sisältää lukuisia logiikkainverttereitä 30-36 ja kiikkuasteita 40-42, jotka on järjestetty kuvatulla tavalla. Kiikut 40 ja 41 on järjestetty laskinpiiriksi ja kiikku 42 yk-siasentoiseksi ("kertatoimiseksi") multivibraattoriksi. Kukin kiikkuaste sisältää tulot C ja D, komplementtääriset lähdöt Q ja Q sekä asetus- (S) ja palautustulot (R). Kiikut 40-42 voivat olla tyypiltään integroituihin piireihin CD4013 sisältyvien kaltaisia ja invertterit 30-36 tyypiltään integroituihin piireihin CD4049 sisältyvien kaltaisia, jotka molemmat tyypit ovat saatavissa RCA-yhtiön puolijohdeosastolta (Somerville, New Jersey).

Vaakasammutussignaalit (H) on syötetty invertterilie 30 ja pystysammutuss ignaal it (V ) invertteri lie 32. Lähtöavai nnus- 6 68490 signaalit Vg, Vg, Vg ja tulevat vastaavasti invertterien 33, 34, 35 ja 36 lähdöistä. Kuvat 3-8 havainnollistavat näiden avainnussignaalien aaltomuotoja sekä vaaka- ja pystysammutussig-naaleja H ja V ja näiden signaalien keskinäisen ajatuksen suhdetta .

Tarkasteltaessa kuvaa 1 yhdessä kuvien 3-8 kanssa, huomataan, että kuvaputken katodisammutusvirran tarkkailu suoritetaan jokaisen pystysammutusjakson aikana, pystypoikkeutuksen paluun päättymisen jälkeen, hetkellä tg, mutta ennen pystypyyhkäisyn alkamista (kuvajuova). Tämä ajanjakso käsittää useita vaakajuo-vajaksoja, joista kuvatieto puuttuu. Katodivirran tarkkailu tällä hetkellä ei saa aikaan mitään näkyviä vaikutuksia toistetussa kuvassa, koska kuvaputki on tällöin ylipyyhkäisty (so. kuvaputken elektronisäde on poikkeutettu niin, että se kohtaa kuvaputken etulasin kuva-alueen yläpuolella).

Käsiteltävän järjestelmän mukaisesti portti 20 on avattu avainnussignaalin V.^ vaikutuksesta ehkäisemään signaalin r johtuminen matriisilta 12 ohjaimelle 21. Tämä tapahtuu hetkien ja t, välissä olevan mittaus jakson aikana (katso kuvaa 8), pystypoikkeuksen paluun päättymisen jälkeisten kahden ensimmäisen vaakajuovan aikana. Tällä hetkellä ohjaimen 21 lepolähtötaso, ja niin myös katodin esijännite, on säädetty kiinteälle vertailuta-solle, jonka on määritellyt ohjaimessa 21 oleva esijännitepiiri. Tällä hetkellä on myöskin suhteellisen pieni positiivinen jänni-tepulssi Vg syötetty kuvaputken säätöhilalle 18. Kuten nähdään kuvassa 7, hilapulssi Vg esiintyy mittausjaksossa t^ - tg olevan jakson t^ - t^ aikana. Positiivinen hilapulssi on alemmalla samnu-tustasolla, joka vastaa normaalia hilan esijännitetasoa, joka on nolla volttia tässä esimerkissä.

Jännite-ero, joka on verrannollinen mittausjakson t^-tg aikana johdettujen katodivirtojen eroon, käytetään hyväksi päätettäessä, onko kuvaputken elektronitykki oikein sammutettu (so. elektronitykissä ei kulje lainkaan virtaa tai vain määrätty hyvin pieni sammutusvirta) vai kulkeeko siellä ylimääräinen sammutusvirta. Mittausta suoritettaessa kuvaputki toimii katodi-seuraajana hilapulssin Vg vaikutuksesta, jossa hilapulssin Vg samalla tavoin vaiheistettu toisinto näkyy katodielektrodilla hetkellä t,^ - tg. Siten kehitetyn katodipulssin amplitudi on li 7 68490 verrannollinen katodivrran johtumisen tasoon, mutta on jonkin verran vaimennettu hilapulssin Vg suhteen, kuvaputken elektroni-tykin hilan ohjausominaiskäyrän suhteellisen matalasta myötä-suuntaisesta jyrkkyydestä johtuen. Katodipulssin amplitudi on hyvin pieni, kun katodin sammutusvirta on halutulla sammutusta-solla.

Ylimääräisen katodin sammutusvirran vallitessa jännite-ero on syötetty esijännitteen säätöasteelle 24 tunnustelijan 22 suorittaman sopivan käsittelyn jälkeen. Esijännitteen säätöas-teelta 24 saatu lähtösäätösignaali on syötetty ohjaimen 21 esi-jännitteen säätötulolle niin, että se muuntaa ohjaimen 21 tasa-virran (esijännite) toimintapisteen siten, että ohjaimen 21 lähdössä kehittyy sellainen esijännite, joka riittää halutun katodin sammutusvirran tuottamiseen takaisinkytketyn piirin toiminnan avulla. Portti 20 sulkeutuu mittausjakson lopussa (hetken tg jälkeen kuvassa 8) sallien siten värisignaalien kytkemisen matriisin 12 lähdöstä ohjaimelle 21.

Kuvat 9 ja 10 esittävät yksityiskohtia katodisignaalin käsittelypiiristä 14a (kuva 1). Samanlaisia piirejä on sisällytetty katodisignaalin käsittelypiireihin 14b ja 14c.

Tarkastellaan kuvaa 9, joka esittää portin 20 järjestelyä, joka voi käsittää elektronisen transistorikytkimen sekä ohjaimen vahvistinpiirin 21. Signaali r on syötetty matriisilta 12 portille 20 tulonavan kautta, ja avainnussignaalit on syötetty navan kautta portin 20 säätötulolle (portti on esitetty mit-taustilaa varten avattuna).

Ohjain 21 sisältää vahvistintransistorin 54 käsittävän vahvistimen ja transistorin 55 käsittävän aktiivisen kuormitus-piirin. Tulopiiri, joka on kytketty transistorin 55 tulokannalle, käsittää vahvistussäätöä muuttavan vastuksen 51 sisältävän taajuuden kompensointipiirin 50. Lähtösignaalit näkyvät transistorin 54 emitterillä, ja ne on kytketty kuvaputken katodille 16a läh-töpiirin kautta, joka sisältää impedanssin piirin 60 ja lähtö-navan T^· Jännitettä tunnusteleva jännitteenjakaja, joka käsittää vastukset 65 ja 66, on kytketty kuvaputken katodin 16a ja vertai-lupotentiaalin (maa) väliin. Zenerdiodi, joka on kytketty transistorin 55 emitterille, aikaansaa vertailuesijännitteen 8 68490 transistoreita 54 ja 55 varten. Tässä esimerkissä vertailuesi-jännite, jonka zenerdiodi 58 on aikaansaanut, on myös syötetty navan Tr kautta katodisignaalin käsittelypiireissä 14b ja 14c oleville vastaaville vahvistinpiireille.

Pitämällä portti 20 auki mittaus jakson aikana, kuten on mainittu, ohjaimen 21 lepolähtötaso ja siten jännite, joka näkyy lähtönavassa , on asetettu kiinteälle vertailutasolle, jonka on määritellyt zenerdiodi 58 yhdessä vastukset 52, 53 ja 57 sisältävän esijännitepiirin kanssa. Lähtöjännite, joka on aikaansaatu jännitteenjakajan vastuksien 65 ja 66 liitokseen, on kytketty tunnustelijan 22 tuloon navan kautta. Jännitteenjakajäitä 65, 66 tulevan jännitteen vaimentuminen on kompensoitu tunnustelijassa 22 olevien piirien vahvistuksen avulla. Esijännit-teen säätöjännite, joka on kehittynyt esijännitteen säätöpiirin 24 lähtöön, on kytketty navan kautta vastukselle 57. Tämä säätö-jännite aikaansaa korjausvirran vastuksen 57 läpi, transistorin 55 kannalle niin, että se lepotaso, joka näkyy vahvistimen 21 lähtönavassa j on säädetty muuntamaan väärät katodin sammutusvir-ran tasot kohti haluttua sammutustasoa.

Katodisignaali, joka näkyy navassa , on merkitty Sätilä ja esitetty asianmukaisesti kuvassa 13. Kuvan 13 aaltomuodossa positiivinen katodipulssi, jonka on aiheuttanut hilapulssi mittausjakson hetkellä t^ - t^ liiallisen katodin sammutusvirran esiintyessä, on kuvattu V:llä (esim. 100 millivoltin luokkaa). Kuvissa 11 ja 12 on osoitettu ajastuksen suhde vaakasammutussig-naalin H ja avainnuspulssin välillä, ja kuvassa 13 vastaavasti katodisignaalin S^.

Tässä järjestelmässä katodin sammutusvirran korjaukseen eivät vaikuta katodin vuotovirrat (esim. hehkukatodin vuotovirrat), koska ko. järjestelmä ei mittaa suoraan hyvin pienten katodivirtojen arvoja kuvaputken sulkuvirran läheisyydessä, jotka virrat sisältävät tuntematonta suuruusluokkaa olevan vuotokompo-nentin.

Tässä suhteessa huomataan, että kuvan 9 järjestelyssä lähes 1,7 milliampeerin virta, johon sisältyy katodin sammutus-virta, kulkee jännitteenjakajan vastuksissa 65 ja 66 koko mit-tausjakson ajan. Tämän virran on määritellyt kuvaputken katodilla 9 68490 ja sitten vastuksilla 65 ja 66 esiintyvä jännite (lähes +180 volttia) jaettuna näiden vastuksien arvolla. Sen tähden muutaman mikroampeerin katodisammutusvirta edustaa merkityksetöntä osaa jännitteenjakajassa 65, 66 kulkevasta virrasta. Mittausjakson hetkellä ~ tg, kun hilapulssi ilmaantuu, katodivirta kasvaa vastaavasti siihen liittyvän jännitteenjakajän 65, 66 virrankas-vun myötä. Sen tähden vastuksen 66 yli kehittynyt jännite on verrannollinen siihen katodivirtaeroon, joka on kehittynyt mittaus jakson aikana. Sen sijaan, että mitattaisiin hyvin pienen katodisammutusvirran absoluuttinen arvo määrättynä ajan hetkenä, ko. järjestely on herkkä sille jännite-erolle, joka on aikaansaatu vastuksen 66 yli. Jännitteen kasvun tasoon, joka on aiheutunut hilapulssin vaikutuksesta, eikä erojännitteen tasoon, eivät vaikuta katodivuotovirrat, koska signaalin siirto säätöhilalta katodille on suoritettu sädevirran johtumisen avulla, kun kuvaputki . toimii katodiseuraajana, mihin eivät vaikuta hehkukatodin vuotovirrat. Seuraavassa esitetään täsmällisempi esimerkki.

Hilapulssin puuttuessa mittausjakson aikana kuvaputki johtaa hyvin pienen katodisädevirran (i^). Suurempi katodisäde-virta (ij^jj) johdetaan hilapulssin vaikutuksesta. Kokonaisvirta, jonka jännitteenjakaja 65, 66 on johtanut hilapulssin puuttuessa ja esiintyessä, käsittää virrat i^^ ja i^H vastaavasti. Nämä virrat sisältävät vuotovirtakomponentin (i£ , noin 5 mikroampeeria), em. virrat i^ 9a i^ sekä lepovirran (iQ, noin 1,6 milliampee-ria), jotka saadaan video-ohjainvahvistimelta seuraavien yhtälöiden mukaisesti: 1TL = ibL + 1-t + 1o

+ ^ + V

Mittausjakson aikana jännitteenjakajän vastuksen 66 (Vcr) b b yli esiintyvän jännitteen amplitudi on verrannollinen vastuksen 66 (Rgg) arvoon ja em. virtoihin seuraavan yhtälön mukaisesti: V66 = R66 (lTH~ iTL) = R66 (" 1bL)*

Sen tähden on edullista, ettei erojännitteeseen, joka on kehittynyt vastuksen 66 yli mittausjakson aikana, kun se on kytketty tunnustelijalle 22, vaikuta virta iQ eikä vuotovirta i^ , ja ____.. .____ -. - TV— ......

10 68490 se riippuu vain katodisädevirtaerosta (i^- i^)· virta- ero ja siten myös vastaavan erojännitteen (Vgg) taso, joka on aikaansaatu vastuksen 66 yli, pienenevät kun katodisädevirta lähestyy haluttua sammutustasoa kuvaputken sulkuvirran läheisyydessä.

Tässä esimerkissä hilapulssin Vg amplitudin suositeltava alue on +5:stä +15:sta volttiin, mieluummin +10 %:n amplitudivaih-telun sisällä. Vaikka signaali Vg on määrä syöttää yhteisesti ohjattavalle yksisäätöhilan kaltaiselle säätöhilalle, jollainen on itsekonvergoituvissa "in-line" kuvaputkissa, video-ohjain-signaali voidaan syöttää kuvaputken katodille, kuten kuvassa, tai säätöhilalle.

Huomataan, että kuvaputken katodi voi olla mieluummin vaihtovirtakytketty tunnustelijalle 22 kuin tasavirtakytketty, kuten kuvassa, lisäkondensaattorin avulla (ei kuvassa), joka on kytketty vastuksen 65, impedanssipiirin 60 välikytkentäpisteen ja kuvaputken katodin väliin (kuva 9). Tässä tapauksessa tasa-virta i (kuten edellä on määritelty), joka virtaa virranjakajassa 65, 66 on nolla. Selitys ja matemaattiset yhtälöt, jotka edellä esitettiin, pitävät paikkansa tässä tapauksessa, mutta virrat iTL> i i^jp i^ ja i£ vastuksen 66 läpi johtuneina edustavat nyt mieluummin vaihtovirta-arvoja kuin tasavirta-arvoja.

Yksityiskohtaisemmin tarkasteltuna, kun kyseessä on vaih-tovirtakytkentä, impedanssin 60 johtama virta hilapulssin puuttuessa ja esiintyessä sisältää vastaavasti virrat iTL ja i^. Nämä virrat sisältävät vuotokomponentin i^ ja vastaavat katodisädevirrat i^ ja i^jp jotka kulkevat kuvaputken katodilta videovahvistimen 21 lähtöön seuraavien yhtälöiden mukaisesti : 1TL = 1bL + iTH = 1bH + 1^

Sen jännitteen suuruus, joka esiintyy impedanssin 60 yli (VgQ) mittausjakson aikana, on verrannollinen impedanssin 60 arvoon (Zgg) ja edellä annettuihin virtoihin seuraavan yhtälön mukaisesti: V60 = Z60 (lbH “ 1bL)' 11 68490 Tähän jännitteeseen ei vaikuta vuotovirta i£ . Jännitettä VgQ verrataan maahan videovahvistimen 21 pienestä vaihtovirtalähtö-impedansista johtuen, ja se on johdettu impedanssin 60 katodi-puolelta lisäkondensaattorin avulla. Jännite Vnn on kytketty tunnustelijalle 22 jännitteenjakajan 65, 66 kautta.

Kuva 10 esittää yksityiskohtia tunnustelijan 22 ja esi-jännitesäädön 24 piireistä. Tunnustelija 22 sisältää pienjänni-tetransistorit 70-79 käsittävän piirin ja esijännitesäätö 24 sisältää pienjännitetransistorit 80-82 käsittävän piirin.

Kun katodisignaali on kehittynyt vastuksen 66 yli kuvassa 9, se on kytketty navan T^ kautta piirissä 22 olevan transistorin 70 kantatuloon. Transistorin 70 emitteripiirissä oleva virtalähdetransistori 71 on sisällytetty takaisinkytkettyyn tasolukituspiiriin, kuten jäljempänä käy ilmi, siirtämään tasa-virtatasoa emitterivastuksen 90 yli. Avainnussignaali νβ (kuva 6) on syötetty transistorin 71 kantaelektrodille navan T^ kautta ja se säätää transistorin 71 johtamista.

Kun transistorin 70 emitteripiirissä esiintyy tulosignaa-lin toisinto, se joko sammutetaan tai ehkäistään kaikkina muina aikoina paitsi hetkinä t^ - t^ ja t^ - t^. Seurauksena oleva signaali S2S kuvassa 14, on syötetty transistorit 76 ja 77 käsittävälle vahvistimelle. Tämän signaalin vahvistettu ja invertoitu toisinto on kehittynyt vastuksen 91 yli. Tämä vahvistettu ja invertoitu signaali on merkitty :11a ja esitetty kuvassa 15.

Signaali S3 sisältää ensimmäisen pulssikomponentin hetkien t2 ja t^ välissä ja toisen pulssikomponentin P2 hetkien t4 ja t5 välissä. Amplitudiero Δν' pulssien ja P2 välillä johtuu katodipulssista Δν (kuva 13), joka on kehittynyt hila-pulssin Vg vaikutuksesta. Tässä tapauksessa pulssin Δν ja ampulitudieronAv' esiintyminen vastaa liiallista katodisammutus-virtaa. Katodipulssin amplitudi Δν (kuva 13) ja niin myös pulssien ja P^ välinen amplitudiero pienenee, kun katodisammu-tusvirta lähestyy oikeaa sammutustasoa.

Signaalin S3 negatiiviset huippuampulitudipoikkeamat käsittelee edelleen transistorit 74 ja 75 sisältävä takaisinkytketty tasolukituspiiri ja huippuilmaisin- ja pitopiiri, joka käsittää transistorit 72 ja 73, kondensaattorin 92, vasttukset 93 ja 94 sekä vastuksen 70. Tämä piiri lukitsee signaalissa S3 ______ ___ TT- 12 684 90 esiintyvän pulssin negatiivisen amplitudipoikkeaman tasolle, joka vastaa +5,6 voltin vertailujännitetasoa, joka on kehittynyt komparaattoritransistorin 74 kantatulolla zenervertailudiodin 95 avulla. Transistorin 75 kollektorilähdöltä saatu signaali on syötetty säädetyn virtalähteen transistorin 71 kantatulolle niin, että se muuttaa vastuksen 90 yli kehittyneen tulosignaalin tasavirtatasoa. Tasosiirtymän suuruus on verrannollinen kondensaattorilla 92 olevaan varaukseen ja se stabiloi signaalin Sg tason. Erityisesti takaisinkytketty tasolukituspiiri pitää tason muuttamisen avulla signaalin Sg tunnustelijassa 22 oikealla toimintatasolla, sellaisten olosuhteitten vallitessa, jolloin signaalin S g tasavirtataso muuten muuttuisi (esim. toiminnan aikana tapahtuvista syöttöjännitteiden tai kuvaputken elektrodi-jännitteiden vaihteluista johtuen).

Signaali Sg on syötetty transistorit 78 ja 79 käsittävälle komparaattorille, joka kehittää signaalin (kuva 16) transistorin 79 kollektorilähtöön. Komparaattorin 78, 79 kynnyskytkentä-jännite on tässä esimerkissä +6,2 volttia sen esijännitteen määräämänä, joka on syötetty komparaattoritransistorin 79 kantaelektro-dille vastuksen 96 kautta esijännitepiiristä 100. Tämä komparaattorin 78 kynnysjännite +6,2 volttia on vähän suurempi kuin syötetyn signaalin Sg +5,6 voltin lukitustaso. Esijännitepiiri 100 on tässä esimerkissä yhteinen jokaisen katodisignaalin käsittelypiirin (so. piirit 14a, 14b ja 14c) kanssa. Piiri 100 sisältää vastuksen 102, diodin 105 ja zenerdiodin 95, jotka kaikki on järjestetty sarjaan positiivisen tasavirta- (+12 volttia) ja vertailupoten-tiaalin (maa) väliin. Tämä +6,2 voltin suuruinen kynnysjannite komparaattorilla 78, 79 on yhtä suuri kuin niiden jännitteenpu-dotusten summa, jotka esiintyvät diodien 105 (+0,6 volttia) ja 95 (+5,6 volttia) yli. Vertailujännite +5,6 volttia on syötetty katodisignaalin käsittelypiirien 14b ja 14c (kuva 1) vastaaviin piireihin napojen Tg ja T-^Q kautta. Piireissä 14b ja 14c olevia vastaavia piirejä varten saadaan kynnyskytkentäjännitteet (+6,2 volttia) esijännitepiiristä 100 vastaavasti napojen T^ ja T^ kautta.

Komparaattori 78, 79 on estetty toimimasta signaalin Vg vaikutuksesta hetkellä t^ - tg, pulssin P^ esiintyessä (kuva 15). Tänä aikana komparaattori aikaansaa lähdössään jatkuvan positiivisen tasajännitteen, joka vastaa signaalia kuvassa 16.

13 68490 Tämä lähtötaso aikaansaadaan myös hetkellä t^ - t,. pulssin ilmaantuessa liiallisen sammutusvirran esiintyessä.

Liiallisen katodisammutusvirran esiintyessä komparaattorilta 78, 79 saatu jatkuva positiivinen lähtöjännite (signaali S^a) on syötetty invertoivalle huippuilmaisinpiirille, joka sisältää transistorit 80, 81, 82 ja varauksen varastoivalle kondensaattorille 85, mistä johtuen esijännitteen korjausjännite ilmaantuu navalle kondensaattorin 88 suodattamana. Tämä korjausjännite on syötetty ohjainvahvistimelle 21 navan kautta siinä tarkoituksessa, että se lisää vahvistimen 21 lepolähtöjännitettä ja sillä tavalla lisää positiiviseen suuntaan katodijännitettä vähentämään katodin sammutusvirtaa kohti haluttua tasoa.

Vahvistimen 21 lepolähtöjännite nousee jatkuvasti ja katodin sammutusvirta laskee jatkuvasti, kunnes signaalin pulssin ^2 amplitudi (kuva 15) saavuttaa komparaattorin 78, 79 kynnyskytkentäjännitteen. Tänä aikana komparaattori toimii ai-kaansaadakseen negatiivisen lähtöpulssin, joka vastaa kuvassa 16 olevaa signaalia S^· Invertoiva huippuilmaisinpiiri ilmaisee ja varastoi kondensaattorille 88 signaalin huippuarvoa edustavan jännitteen. Huippuilmaisimen transistorien 81 ja 82 invertoivan toiminnan ansiosta tämä jännite on positiivinen komparaattorilta 78 saadun signaalin suhteen ja lisää kondensaattorilla 88 olevaa varausta. Esijännitteen korjausjännite, joka on johdettu signaalista ja syötetty vahvistimelle 21 navan T^ kautta, on siis sen suuntainen, että se estää ohjainvahvisti-men 21 lepolähtöjännitetasoa enää kasvamasta, kun haluttu katodin sammutusvirtataso on saavutettu.

Tässä suoritusmuodossa on oletettu, että oikea sammutus-virtataso vastaa hyvin pientä lähellä nollaa olevaa tasoa. Sen tähden katodin sammutusvirta ei ole oikea silloin, kun esiintyy tuon halutun hyvin pienen tason ylittävää liiallista virran johtumista, tai kun katodin sammutusvirta on nolla. Edellisestä väärästä tilasta on jo edellä kerrottu. Jälkimmäisen väärän tilan, nollasammutusvirran, vallitessa, esijännitteen säätösignaali on syötetty piiristä 24 vahvistimelle 21 siinä tarkoituksessa, että se muuntaa vahvistimen 21 lepolähtöjännitetasoa, ja siten katodin esijännitettä sen suuntaisesti, että katodin sammutusvirta kasvaa _____ -- Il ------ 14 68490 kohti oikeaa, hyvin pientä tasoa. Tässä tapauksessa signaalin negatiivinen pulssi osoittaa vähemmän positiivista tasoa.

Mitä signaaliin tulee (kuva 15), pulssin amplitudi lähestyy pulssin amplitudia ja amplitudiero Δν' pienenee. Käytännössä pulssin P2 amplitudi on signaalin S3 +6,2 voltin kytkentä-tason ja +5,6 voltin lukitustason välillä ja saa siten kompa-raattoritransistorin 7 9 johtamaan enemmän transistorin 79 kollekto-rin lähtöjännitteen vastaavan pienenemisen myötä. Niinpä transistorin 79 kollektorilla kehittynyt pulssin jännitetaso muuttuu vähemmän positiiviseksi.

Tässä esimerkissä kuvaputken esijännitteen korjaus on suoritettu useiden kenttäpoikkeutusjaksojen aikana, koska on tarvittu useita pulsseja (signaali S^) varaamaan kondensaattoria 85 signaalin huipputasolle. Useita kenttiä on myös tarvittu vastaavasti purkamaan kondensaattori 85. Kondensaattorin 85 varaus- ja purkausaikavakiot on valittu niin, että ne saavat aikaan esijännitteen korjausjännitteen suodinkondensaat-torille 88 ilman kenttätaajuista jänniteaaltoilua, joka muutoin aiheuttaisi kirkkauden moduloitumista toistetun kuvan yläosasta alaosaan.

Lisäämällä ulkopuolista katodin impedanssia kuvassa 9 esitetyn impedanssipiirin avulla vältetään aikaansaadun katodi-lähtösignaalin liiallinen vaimennus (esim. pulssi Δν kuvassa 13). Tällainen vaimennus voisi muuten tapahtua, koska kuvaputken sisäinen katodi-impedanssi on suhteellisen suuri, erityisesti pienillä katodivirroilla, kun taas ohjainvahvistimen 21 lähtöimpedanssi on hyvin pieni. Kuva 17 esittää impedanssin 60 vaihtoehtoisia suoritusmuotoja.

Impedanssi 60 voi käsittää yksinkertaisen vastuksen (R), kuten piirin 60a, tai rinnakkaisen vastus- (R) ja kapasitanssi- (C) yhdistelmän, kuten piirin 60b. Jälkimmäinen piiri sallii vastuksen R kasvaneen arvon ilman siihen liittyvää videosignaalin kaistanleveyden menetystä. Tästä syystä kapasitanssin C arvon pitäisi olla tarpeeksi pieni, jotta se esittäisi suurta impedanssia katodiohjaussignaaliin liittyvillä taajuuksilla. Piirustuksissa on esitetty vastuksen R ja kondensaattorin C sopivat arvot.

15 68490

Piiri 60 voi myös käsittää diodiparin, joka on kytketty vastasuuntaisesti rinnakkain, kuten piiristä 60c nähdään. Tämä diodipiiri esittää suurille katodisignaaleille pientä impedanssia ja pienille katodin lähtösignaaleille suurta impedanssia, jollaisia signaaleja esiintyy kuvatun mittausjakson aikana. Diodit edustavat suurta impedanssia silloin, kun hyvin vähän tasavirtaa kulkee tai sitä ei ollenkaan kulje, kun diodien esijännite on diodin rajajännitteen läheisyydessä. Tämä tila saadaan aikaan katodielektrodin ja tunnustelijan 22 välisen vaihtovirtakytken-nän avulla, kun oleellisesti saman suuruiset jännitteet ilmaantuvat diodipiirin tulo- ja lähtönapoihin, kuten esimerkiksi mittaus jakson aikana, kun katodin sammutusvirtataso lähestyy haluttua sammutustasoa. Kuvaputken katodin ja tunnustelijan 22 välisen, vastuksien 65, 66 kautta tapahtuvan tasavirtakytkennän avulla, kuten kuvissa 9 ja 10 on esitetty, virta i (niinkuin edellä on määritelty) kulkee piirissä 60c olevista diodeista yhden läpi, ylläpitäen siten jatkuvasti pientä diodi-impedanssia.

Lisävaihtoehtoja on osoitettu kytkettävien impedanssipii-rien 60d ja 60e avulla. Näistä piireistä jokainen sisältää elektronisesti aktivoitavan kytkimen ja impedanssiparin ja Z2< Kussakin tapauksessa kytkin S on aktivoitu kuvapyyhkäisyn aikana niin, että piirit esittävät pientä impedanssia tulosta lähtöön, ja kytkin S on aktivoitu katodivirran mittaus jakson aikana niin, että piirit esittävät suurta impedanssia tulosta lähtöön.

Kuva 18 esittää muunnoksia ohjainvahvistimen transistorin 54 lähdön (kuva 9) ja kuvaputken katodielektrodin väliin kytketystä katodipiiristä. Kuvan 18 piirit (a) ja (b) esittävät valo-kaarivaimennuksen (virran rajoittaminen) suojavastuksen vaihtoehtoisia kytkentöjä vahvistintransistorin 54 ja kuvaputken katodin Välillä.

Vaikka keksintö on kuvattu edullisen suoritusmuodon valossa, tulee todeta, että siihen voidaan tehdä erilaisia muunnoksia poikkeamatta keksinnön puitteista.

Havainnollisesti kuvan 9 yhteydessä mainittiin, että mit-tausjakson aikana lepovertailutaso on asetettu vastuksien 52, 53,

__ .. TT

16 68490 37 ja diodin 58 yhteistoiminnan avulla. Tämä vertailutaso voitaisiin kuitenkin säätää muilla tavoin, kuten esimerkiksi videosignaaleista saatavan sopivan vertailutason avulla, joka sen jälkeen syötettäisiin kuvaputkiohjäimille mittausjakson aikana.

Lisäksi voitaisiin käyttää hyväksi muitakin hilasignaa-lin VG toisintoja.

Claims (7)

17 68490

1. Laite sammutusesijännitteen automaattiseksi säätämiseksi kuvaputkessa, jonka intensiteettiä voidaan säätää, sen hila ja katodielektrodien avulla ja jonka elektronisuihkutykkiin syötetään kytkentävälineiden kautta videosignaali, joka sisältää jaksottaisia kuva- ja sammutusjaksoja, ja joka käsittää vertailujännitepii-rin vertailujännitteen syöttämiseksi kuvaputken katodille mittaus-jakson aikana, joka on osittain samanaikainen sammutusjaksojen kanssa, apupulssipiirin apupulssin syöttämiseksi mittausjakson aikana kuvaputken hilaelektrodille korjaussignaalin synnyttämiseksi, ja mittauspiirin apupulssijakson ja mittausjakson jäännösosan aikana virtaavien katodivirtojen eron määrittämiseksi ja vastaaavasti sen määrittämiseksi, mitkä katodivirrat eroavat korjausta vaativalla virheellä, ja säätösignaalipiirin säätösignaalin synnyttämiseksi korjaussignaaleista kuvaputken esijännitteen säätämiseksi vakiona pidettävään sammutusarvoon, tunnettu siitä, että videosignaali syötetään kuvaputken (15) katodielektrodille (esim. 16a) ja apupulssi (Vq kuviossa 7) syötetään kuvaputken hilaelektrodille päästösuuntaan esijännittävänä, ja että mittauspiiri (22) on jänniteherkkä piiri, joka määrittää katodivirtapulssin (AV kuviossa 13), joka virtapulssi on kehitetty apupulssista riippuvaisesti erona mittausjakson jäännösosan aikana vaikuttavan katodi-jännitteen suhteen ja että mainittu säätösignaalipiiri (24) kehittää säätösignaalin mainitun eron säätämiseksi minimiarvoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittauspiiri (22) käsittää jännitteenjakajapiirin (65,66), joka on kytketty mainitun katodielektrodin (esim. 16a) ja toimintapotentiaalin väliin, ja että mainittu apupulssi on jän-nitepulssi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu jännitteenjakajapiiri (65,66) käsittää vas-tuspiirin.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että mainittu apusignaali aikaansaadaan riippumatta mainitusta videosignaalista, joka on syötetty katodielektrodille (esim. 16a) vahvistetussa muodossa. ib 68490

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu mittausjakso esiintyy videosignaalin pysty-sammutus jakson aikana.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuvaputki (15) käsittää useita katodielektrodeja (16a,b,c) ja niihin liittyvän hilaelektrodin (18), joka saa ohjauksena yhteisesti mainittuihin useisiin katodielektrodeihin nähden.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää edelleen impedanssipiirin (60), joka on kytketty videosignaalien kytkemiseen tarvittavien välineiden (21) ja katodielektrodin (esim. 16a) väliin, ja että impedanssilla on toinen impedanssiarvo suhteessa mittausjakson aikana esiintyviin kato-disignaaleihin ja toinen suhteellisesti pienempi impedanssiarvc suhteessa muina aikoina esiintyviin katodisignaaleihin. 68490 19