IT8224317A1

IT8224317A1 - Circuito traslatore per segnali di visualizzazione di informazioni grafiche sullo schermo di un ricevitore per televisione

Info

Publication number: IT8224317A1
Application number: IT1982A24317A
Authority: IT
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1984-05-18
Also published as: US4432016A; JPH0454430B2; JPS58101575A; DE3242838C2; GB2110030A; FR2517144A1; FR2517144B1; DE3242838A1; CA1188405A; IT8224317A0; GB2110030B; IT1153072B

Description

Descrizione dell*invenzione avente per titolo:

"" CIRCUITO TRASLATORE PER SEGNALI DI VISUALIZZAZIONE DI INFORMAZIONI GRAFICHE SULLO SCHERMO DI UN RICEVITORE PER TELEVISIONE ""

RIASSUNTO

La presente invenzione si riferisce ad un circuito traslatore di segnali, accoppiato in corrente continua, per 1?alimentazione di segnali di commutazione per le informazioni grafiche ausiliarie ad un elaboratore di segnali video. Il segnale di commutazione comporta pi? livelli di commutazione, incluso un livello di quiescenza. Il circuito traslatore include un primo transistore di ingresso ed un secondo transistore d? ingresso, a conduttivit? di tipo complementare, con ingressi per i segnali rappresentati dagli emettitori interconnessi,per la ricezione delle correnti di commutazione rappresentative dei segnali di commutazione delle informazioni grafiche, attraverso un conduttore presentante, in modo indesiderabile , una capacit? parassita. I transistori sono polarizzati in modo tale da convogliare tuia corrente nominale di quiescenza e per sviluppare correnti di uscita di collettore proporzionali alle correnti di commutazione di ingresso e rispettivamente alimentate, attraverso reti di ripetizione della corrente, ai terminali di ingresso di control_ lo dell?elaboratore video. I ritardi di commutazione attribuibili alle capacit? parassite del condut_ tore di accoppiamento di ingresso vengono significativamente ridotte in virt? dell*azione di fissaggio del livello della tensione di emettitore dei transistori di ingresso, per tutte le condi_ zioni dei segnali di commutazione di ingresso.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un circuito presente in un ricevitore televisivo o in un equivalente sistema elaboratore di segnali video, per l'alimentazione di segnali ausiliari di tempiiicazione , rappresentativi di immagini grafiche, derivati da una sorgente di segnali grafici, alle reti di elaborazione dei segnali del sistema. In particolare, l'invenzione riguarda un circuito tra_ slatore di corrente che consente di preservare la rapida risposta di commutazione dei segnali di tempi_ ficazione delle informazioni grafiche, allo scopo di ridurre la probabilit? di distorsione dei bordi delle informazioni grafiche visualizzate.

Vari ricevitori televisivi a colori includono complessi per la visualizzazione elettronica sullo schermo del cinescopio, di caratteri grafici rappresentativi del numero del canale sul quale il ricevitore risulta sintonizzato, a titolo di esempio illustrativo. Queste rappresentazioni visive vengono tipicamente generate sostituendo le normali informazioni video con segnali di rappresentazione grafica appropriatamente sincronizzati orizzontalmente e verticalmente, sviluppati da un appropriato generatore di caratteri grafici nel ricevitore, in modo tale che le informazioni grafiche possano venire visualizzate su di una data porzione dello schermo del cinescopio. Un sistema di questo tipo e* stato descritto nel brevetto statunitense ???3?984?828, a nome Beyers. Le informazioni visualizzate da questi sistemi possono includere le sole informazioni alfanumeriche e grafiche (ad esempio i cosiddetti "videogiochi " e le vi? sualizzazioni di dati), oppure informazioni video e grafiche e miste costituite, ad esempio, dal nu_ mero sovrapposto del canale, dal tempo orario, da sottotitoli, da informazioni concernenti il traffico stradale, da informazioni sportive, da informazioni riguardanti il tempo atmosferico, o simili, per mezzo dell*impiego di appropriati circuiti elet_ tronici di controllo nel ricevitore. I segnali rappresentativi di informazioni grafiche, vengono pure comunemente associati ad un sistema Teletext comportante la trasmissione di informazioni grafiche attraverso una classica apparecchiatura di trasmissione televisiva, la ricezione,decodificazione e la visualizzazione delle informazioni gra^ fiche per mezzo di un ricevitore televisivo, operando in modo noto.

Deve essere sottolineato il fatto che e' desiderabile, in un sistema di visualizzazione su schermo, poter garantire una buona definizione del bordo, particolarmente lungo i bordi verticali. Una buona definizione in corrispondenza dei bordi viene ottenuta per mezzo di segnali di commutazione delle informazioni grafiche caratterizzati da un breve tempo di risposta di commutazione vale a dire presentanti rapide transizioni di ampiezza. Il desiderato breve tempo di risposta nella commutazione pu?' venire alterato negativamente dal modo secondo il quale i segnali di commutazione provenienti dalla sorgente di informazioni grafiche, vengono accoppiati ai circuiti elaboratori dei segnali video del ricevitore. In un ricevitore televisivo,i segnali di commutazione provenienti dalla sorgente di segnali grafici, vengono spesso accoppiati ad appropriate reti di elaborazione dei segnali video del ricevitore, per mezzo di uno o pi? conduttori i quali includono spesso un tratto significativo di cavo schermato per schermare i segnali grafici da segnali parassiti interferenti. I cavi schermati ossia, ad esempio, i cavi coassiali presentano, comunemente, una capacit? per unit? di lunghezza (ad esempio 30?50 picofarad per piede, vale a dire per 30,48 cm di lunghezza) la quale pu?* alterare, indesiderabilmente, la caratteristica di rapida commutazione, vale a dire le rapide transizioni di ampiezza dei segnali di commutazione delle informazioni grafiche. In modo pi? specifico, il tempo associato alla carica ed alla scarica di queste capacit?, in risposta ai segnali di commutazione,riduce la velocit? delle transizioni di ampiezza dei segnali di commutazione,introducendo in tal modo un indesiderabile ritardo nei segnali di commutazione. L'effetto di questo ritardo pu?* essere percepito da un utente delle informazioni grafi__ che e video-visualizzate, come tuia sbavatura in corrispondenza dei bordi delle informazioni grafiche visualizzate, come si verifica, ad esempio, durante la transizione da una normale informazione video visualizzata ad una informazione grafica visualizzata, e vice versa. Questi effetti indesiderabili pos__ sono pure venire prodotti per mezzo di capacit? parassite associate a conduttori non schermati, uti_ lizzati per 1*accoppiamento dei segnali.

In conformit? ai principi della presente invenzione, viene descritto un circuito traslatore di segnali per accoppiare i segnali di commutazione ad una rete di utilizzazione, di tipo commutato,in cui vengono significativamente ridotti gli effetti di ritardo dei segnali introdotti dalle capacit? parassite. Il circuito traslatore di segna_ li include un primo ed un secondo transistore di ingresso , a conduttivit? di tipo complementare, con ingressi per i segnali rappresentati dagli emetti_ tori interconnessi, per la ricezione di correnti di commutazione rappresentative di segnali di commutazione presentanti un primo livello di ampiezza ed un secondo livello di ampiezza con un senso mutualmente complementare rispetto ad un livello di quiescenza e presentanti,in modo desiderabile, rapide transizioni di ampiezza. Le correnti di commutazione vengono accoppiate attraverso un conduttore il quale presenta, indesiderabilmente, una capacit? parassita. I transistori vengono polarizzati in modo tale da convogliare una corrente nominale di quiescenza ed in modo tale da sviluppare correnti di collettore di uscita proporzionali alle correnti di commutazione di ingresso. Le correnti di collettore di usci_ ta vengono rispettivamente accoppiate attraverso reti di traslazione delle correnti, ai terminali di ingresso di controllo della rete di utilizzazione. I ritardi di commutazione attribuibili alle capacit? parassite del conduttore di accoppiamento di ingresso, vengono ridotti, in misura significativa, in virt? dell*azione di fissaggio del livello della tensione di emettitore dei transistori di ingresso, per tutte le condizioni dei segnali di commutazione di ingresso.

In accordo con una caratteristica della presente invenzione, le correnti di uscita di collet_ tore , vengono alimentate alla rete di utilizzazione, attraverso vari circuiti ripetitori di corrente.

La presente invenzione risulter? pi? evidente dall'analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 illustra un apparato, parzialmente in forma diagrammatica a blocchi e parzialmente in forma schematica, includente una sorgente di segnali rappresentativi di informazioni grafiche ed un circuito traslatore per alimentare i segnali di tempificazione delle informazioni grafiche, derivati dalla sorgente, alle reti di elaborazione dei segna li video di un ricevitore televisivo;

la figura 2 illustra una porzione di un ricevitore televisivo a colori illustrante la disposizione schematizzata nella figura 1, congiun_ temente a circuiti elaboratori di segnali video del ricevitore per produrre una visualizzazione "su schermo" delle informazioni grafiche;

la figura 3 illustra una porzione del simbolo grafico visualizzato, generato dal complesso rappresentato nella figura 2;

la figura 4 illustra una tabella nella quale sono stati riportati gli stati operativi degli elementi circuitali associati alle reti di elabora^ zione dei segnali video, per consentire la rappresentazione visiva delle informazioni video e delle informazioni grafiche; e

le figure 5 e 6 illustrano opportuni circuiti adatti per 1'alimentazione di segnali all'ingresso del circuito traslatore schematizzato nella figura 1.

In conformit? a quanto rappresentato nella figura 1, i segnali rappresentativi delle informazioni grafiche che devono venire visualizzate, vengono forniti per mezzo di una sorgente di segnali "grafici" 10? Ad esempio, quando le informazioni gra_ fiche che devono venire visualizzate, corrispondono al numero di canale di trasmissione sul quale un ricevitore televisivo risulta sintonizzato, la sor gente IO risponde ai segnali derivati dell sistema di sintonizzazione dei canali dei ricevitore, per 10 sviluppo di un segnale codificato binario rappresentativo del numero del canale sul quale risulta sintonizzato il ricevitore. Questo segnale viene alimentato ad un appropriato generatore di segnali grafici per televisione, indicato in 12 e costituito, ad esempio, da un microprocessore. Il generatore di segnali grafici 12 risulta sincronizzato dai segna_ 11 di deflessione per la scansione orizzontale (H) e verticale (v), in modo tale che i dati grafici possano venire visualizzati in un particolare seg? mento dello schermo di visualizzazione del cinescopio del ricevitore? Altre informazioni rappresentate, ad esempio, dal tempo orario , e dalle informazioni Teletext, possono venire alimentate al gene_ ratore 12, per un'appropriata conversione nel formato di visualizzazione dei segnali video? I segna_ li provenienti dalla sorgente 10 contengono l'intelligenza, vale a dire l'informazione per determinare quando devono venire visualizzate le informazioni grafiche in sostituzione delle normali informazioni video teletrasmesse ed il colore delle informazioni grafiche, a titolo di esempio illustrativo?

Il generatore dei caratteri grafici 12 fornisce pi? segnali di uscita, opportunamente tempi_ ficati , contraddistinti dai riferimenti GR, GG e GB , rispettivamente e corrispondenti alle informazioni grafiche del rosso, del verde e del blu. Questi segna_ li vengono alimentati ad un circuito traslatore dei segnali grafici 20 il quale fornisce i segnali di commutazione di uscita per le informazioni grafiche "pilota del nero " R, G, B ed i segnali di commuta_ zione di uscita, per le informazioni grafiche "pilota del bianco" W e W'?

Il generatore di segnali grafici 12 fornisce uscite logiche a tre stati per ognuno dei segnali grafici GR, GG e GB. Secondo quanto indicato dalla forma d'onda 11, il segnale di uscita presentante tre stati logici manifesta un primo livello logico di 1,6 volt quando non deve venire visualizzata alcuna informazione grafica, vale a dire quando il cinescopio del ricevitore televisivo risponde norma! mente per visualizzare i segnali video teletrasmessi, un secondo livello logico di valore inferiore a 0,8 volt quando le informazioni grafiche devono venire visualizzate con un colore diverso dal nero ed un terzo livello logico presentante un valore superiore a 2,4 volt quando devono venire visualizzate informazioni grafiche nere. Le uscite del generatore di segnali grafici 12 vengono rispettivamente accoppiati agli ingressi del circuitolo attraverso i resistori di determinazione della corrente 13, 14, 15 ed i con_ duttori schermati costituiti, ad esempio, dai cavi coassiali 16, 17, 18.

Il circuito lo comprende coppie di transistori di ingresso, con entrata sull'emettitore, del tipo ad emettitori accoppiati e presentanti tipi complementari di conduttivit?, contraddistinte dai nu_ meri di riferimento 25, 26; 27, 28 e 29, 30 i quali rispondono, rispettivamente, ai segnali grafici

GR , GG e GB ? Le correnti di collettore convogliate dai transistori 26, 27 e 28 vengono rispettivamente duplicate per mezzo dello specchio di corrente (vale a dire di un ripetitore di corrente) costituente

un rispettivo circuito traslatore includente il transistore 40 ed il diodo 41, il transistore 42 ed il diodo 43 ed il transistore 44 ed il diodo 45? I segnali di controllo per la commutazione delle informazioni grafiche R, G e B , vengono derivati dalle uscite di collettore dei transistori 40, 42 e 44.

I livelli dei segnali R, G e B rappresentano una funzione dello stato di conduzione degli associati transistori a specchio di corrente 40, 42 e 44 in ri_ sposta al livello dei segnali grafici GR, GG e GB? Le correnti di collettore convogliate dai transistori 25, 27 e 29 vengono combinate e replicate per mezzo dei circuiti a specchio di corrente includenti il tran_ sistore 60 collegato a diodo ed il transistore 61, il diodo 64 ed il transistore 66 ed il diodo 64 ed il transistore 68? I segnali di controllo della commuta_ zione delle informazioni grafiche W e W' sono simili come tempificazione e come ampiezza e gli stessi vengono derivati dalle uscite di collettore dei transistori 68 e 66, rispettivamente? I livelli dei segnali W e W' rappresentano una funzione nello stato di conduzione dei transistori a specchio di corrente 68 e 66 in risposta ai segnali grafici derivati dal generatore 12.

Il circuito 20 accoppia i segnali di con trollo delle informazioni grafiche GR, GG e GB_ dalle uscite del generatore di informazioni grafiche 12 agli ingressi di controllo dei circuiti elaboratori dei segnali video del ricevitore, secondo quanto ver_ r? in seguito descritto con riferimento alla figura 2, iViun modo che consente di mantenere, sostanzialmente, le elevate caratteristiche di commutazione dei segna_ li di controllo applicati ai circuiti elaboratori dei segnali video, sotto forma di segnali di controllo della tempificazione delle informazioni grafiche, contraddistinti dai riferimenti R, G, B, W e W' ? In modo pi? specifico, i segnali GR, GG e GB vengono traslati attraverso il circuito 20 , in un modo che consente di ridurre , ad un livello minimo accet_ tabile , gli effetti di ritardo dei .segnali introdotti dalle capacit? parassite fra l'uscita del generatore di informazioni grafiche 12 e gli ingressi ai Circuiti elaboratori dei segnali video che utilizzano i segnali R , G, B, W e W' , precedentemente definiti.

Queste capacit? parassite includono prevalentemente , le capacit? distribuite C associate ai cavi coassiali, di tipo schermato, utilizzati per l'accoppiamento dei segnali e contraddistinti dai numeri di riferimento 16, 17 e 18?

Nel circuito 20, i transistori di ingresso 25, 26 e l'associato specchio di corrente 40 , 41 risultano strutturalmente e funzionalmente simili ai transistori di ingresso 27? 28 e 29, 30 ed alle associate reti a specchio di corrente, rispettivamente? Il circuito includente i transistori 60 , 61, 66 e 68 risulta comune ai transi_ stori di ingresso 25, 27 e 29? Conseguentemente, la descrizione che verr? in seguito riportata con riferimento al principio di funzionamento dei transistori di ingresso 25? 26, in risposta al segnale di controllo G delle informazioni grafiche, risulter? pure valida per i transistori di ingres_ so 27? 28 e 29, 30 in risposta ai rispettivi segna_ 11 GG e GB.

Nella versione rappresentata nella figura 1, il segnale logico a tre stati GR (come pure i segnali GG e GB) illustrato dalla forma d'onda 11, viene fornito da una sorgente di tensione di uscita del generatore di segnali grafici 12? Il segnale viene alimentato al cavo 16 per mezzo di un resistore di determinazione della corrente 13? Il valore del resistore 13, ad esempio dell'ordine di 4 kilohms, viene scelto per convertire la sorgente di tensione che fornisce il segnale GR in una equiva lente sorgente di corrente,in modo tale che una cor? rente rappresentativa del segnale G possa venire convogliata, per mezzo del cavo 16, agli ingressi di emettitore interconnessi dei transistori 25 e 26 di tipo complementare.

I transistori 25 e 26 sono disposti secondo una configurazione a base comune e gli st?ssi vengono polarizzati in modo tale da convogliare una corrente di emettitore di quiescenza di piccolo valore pari, approssimativamente, a 10 microampere. L'ampiezza della corrente di quiescenza non e? cri_ tica. Le correnti di quiescenza dei transistori

25 e 26 vengono stabilite dalle rispettive tensioni di polarizzazione di base, in corrente continua c pari a 2,1 volt e 1,1 volt e derivate da appropriate sorgenti di tensione, di bassa impedenza. Le giunzioni base-emettitore dei transistori 25 e 26 comportano una caduta di tensione, in regime di quiescenza pari, approssimativamente, a 0,5 volt, in modo tale che i transistori 25 e 26 possano presentare, individualmente, una tensione di emettitore, in regime di quiescenza pari, approssimativamente, a 1,6 volt. Gli emettitori dei transistori 25 e 26 rappresentano quindi, individualmente, una sorgente di tensione, ai bassa impedenza?

Quando devono venire visualizzate le informazioni video teletrasmesse, non si verificher? la circolazione di alcuna corrente nel resistore 13 e nel conduttore .16 ed i transistori 25 e 26 convoglieranno soltanto una piccola corrente di quiescenza? La corrente di quiescenza di collettore del transistore 25 viene ripetuta dallo specchio di corrente 60, 61 e la stessa circoler? quindi nel diodo 64 e verr? ulteriormente ripetuta dagli specchi di corrente 64, 66 e 64, 68? Conseguentemente, le correnti convogliate dai transistori 66 e 68 risultano sostanzialmente uguali alla corrente di quiscenza convogliata dal transistore 25? mentre la corrente convogliata dal transistore 40 risulta sostanzialmente uguale alla corrente di collettore convogliata dal transistore 26? Quando le informazioni grafiche devono venire,visualizzate con un colore rosso, il segnale G presenta un livello logico inferiore a 0,8 volt, provocando in tal modo un aumento del gra__ do di conduzione del transistore di ingresso 25. La maggior corrente di emettitore del transistore 25 viene convogliata verso massa, attraverso il conduttore 16, il resistore 13 ed il circuito di uscita del generatore 12? La maggior corrente convogliata dal transistore 25 viene ripetuta dagli specchi di corrente 60, 61; 64, 66 e 64, 68? In questo tempo, la corrente convogliata dai transistori 26 e 40 corri_ sponde, sostanzialmente, con la componente rappresentata dalla corrente di qui?scenza convogliata dal transistore 25 e dal diodo 60. Deve essere rilevato che poich?? il resistore 13 converte la variazione di tensione della forma d'onda 11 in una equivalente variazione di corrente, questa variazione di tensione non appare in corrispondenza dell*emet_ titore del transistore 26 e, di conseguenza, la conduzione del transistore 26 non rimane sostanzialmente influenzata da questa variazione di tensione? Quando devono venire visualizzate informazioni gra_ fiche nere in risposta ad un livello logico del segnale G superiore a 2,4 volt, il transistore di ingresso 26 aumenter? forzatamente il proprio li_ vello di conduzione. La maggior corrente di emettitore del transistore 26 viene convogliata dall?uscita del generatore 12, attraverso il resistore 13 ed il conduttore 16, mentre una corrente corrispondente viene convogliata dall'associato transistore a specchio di corrente 40? In questo tempo,la corrente convogliata dal transistore,25 corrisponde, sostan zialmente, alla componente rappresentata dalla corren te di quiescenza convogliata attraverso il transistore 26. Anche in questo caso, la variazione di tensione associata al segnale GR non si evidenzia in corrispondenza dell'emettitore del transistore 25. Deve essere sottolineato il fatto che le correnti convogliate dai diodi 60 , 64 e dai transistori 61, 66 e 68 corrispondono con la somma delle correnti dei collettori dei transistori 25, 27 e 29 il cui livello costituisce una funzione dei segnali di controllo delle informazioni grafiche GR, GG e GB.

La disposizione dei transistori di ingresso 25 e 26 riduce, in misura significativa, gli indesiderabili effetti di ritardo sui segnali altrimenti prodotti dal tempo richiesto per caricare e scaricare le capacit? parassite distribuite associate al conduttore di accoppiamento dei segna_ li 16 e, pertanto, e? possibile conservare, sostan_ zialmente, le desiderabili rapide transizioni di ampiezza (transizioni di commutazione) associate al segnale G_.? In modo pi? specifico e secondo quan to verr? in seguito descritto, questo viene ottenuto adottando un accoppiamento in corrente del segnale di commutazione attraverso il resistore 13 ed il condut_ tore 16 ed adottando il fissaggio del livello della tensione all'uscita del conduttore 16, allo scopo di minimizzare le variazioni di tensione che introdurrebbero altrimenti indesiderabili ritardi nei segnali? L?impiego di questo accoppiamento della corrente e di questo processo di fissaggio del li_ vello consente di ridurre, in misura significativa, l'effetto di ritardo sui segnali del termine dv/dt nell'espressione I = C dv/dt, in cui I rappresenta la corrente circolante attraverso le capacit? paras__ site, c rappresenta il valore delle capacit? parassite , mentre dv/dt rappresenta la velocit? di carica e scarica della tensione della capacit? parassita,in funzione del tempo?

Come precedentemente indicato , il resistore 13 converte la tensione del segnale in uscita dal generatore 12 in una corrente equivalente, quando il segnale proveniente dell generatore 12 viene fornito da una sorgente di tensione? Il resistore 13 di determinazione della corrente non viene richiesto quando la sorgente dei segnali di uscita del gene__ ratore 12 rappresenta un'appropriata sorgente di cor rente? L'uscita del conduttore di accoppiamento dei segnali 16 in corrispondenza degli ingressi di emet__ titore dei transistori 25 e 26 viene fissata ad una tensione sostanzialmente fissa pari, approssimativarnente, a 1,6 volt, per tutte le condizioni del segnale di commutazione G poich?* i transistori 25 e 26 rimangono conduttivi per tutte le condizioni del segnale GR? Pertanto, gli ingressi di emettitore dei transistori 25 e 26 servono a fissare, in modo continuo, la tensione presente sul conduttore 16, ad un livello sostanzialmente fisso,in modo tale da ridurre i ritardi nelle transizioni di ampiezza dei segnali che verrebbero altrimenti prodotti dalla carica e dalla scarica delle capacit? parassite nel caso in cui venissero consentite variazioni significative di tensione sul conduttore 16?

La tensione di fissaggio del livello,in corrispondenza degli emettitori interconnessi dei transistori 25 e 26 varia leggermente di circa 0,1 volt, in funzione delle variazioni che si riscontrano nei livelli logici del segnale G ? Tutta_ via, queste piccole variazioni di tensione vengono considerate come accettabilmente piccole e le stes_ se possono venire ridotte per mezzo di un aumento della corrente di quiescenza^ o d? riposo, convoglia_ ta dai transistori 25 e 26 in risposta alle tensioni di polarizzazione di base. Tuttavia, queste maggiori correnti di riposo possono risultare inaccettabili per determinate applicazioni ossia, ad esempio, quan do il circuito 20 viene realizzato sotto forma di un circuito integrato, a causa dei maggiori consumi di corrente e della maggior dissipazione di potenza che ne deriverebbe.

Le capacit? parassite associate al circuito 20, prevalentemente sotto forma delle capacit? di collettore dei transistori pari, approssi_ nativamente, a 1 picofarad, non compromettono l'efficacia del circuito 20 nel fornire le versioni traslate dei segnali GR, GG e GB (i segnali di uscita R, G, B, W e W') con le desiderabili rapide variazioni, ? transizioni di ampiezza, secondo quanto verr? in seguito descritto con maggiori dettagli, I transistori di ingresso 25 e 26 sono disposti secondo una configurazione a base comune e gli stessi ricevono una polarizzazione fissa di base da una sorgente di tensione di bassa impedenza ossia, ad esempio, le tensioni di polarizzazione di base vengono alimentate attraverso un transistore a ripetitore di emettitore. Conseguentemente, non e* presente la moltiplicazione per effetto Miller della capacit? collettore-base? Inoltre, le tensioni di collettore dei transistori 25 e 26 variano in misura minima in funzione delle variazioni degli stati di conduzione dei transistori 25 e 26, in virt? del piccolo valore resistivo dei resistori 24 e 23 e della variazione totale nel livello della corrente di collettore dei transistori 25 e 26 pari, approssimativamente, a 160 microampere. I resistori 23 e 24 servono come resistori di protezione per la limitazione della corrente e gli stessi non sempre vengono richiesti ?

Il collettore del transistore 60, collegato a diodo, viene fissato alla propria tensione di base la quale varia in misura minima in funzione delle variazioni nella conduzione della corrente subite dal transistore 60? In modo analogo, il diodo 64 opera come un elemento di fissaggio del livello di tensione, di bassa impedenza, rispetto al collet_ tore del transistore 61 e, di conseguenza, la tensione di collettore del transistore 61 varia in misura minima in funzione delle variazioni nella conduzione di corrente subite dal transistore 61? In questa forma pratica realizzativa conforme all'invenzione, le capacit? di collettore dei transistori di uscita 48 e 68 non compromettono l'efficacia del circuito 20 anche se in questi punti possono verificarsi varia_ zioni di tensione? Le variazioni di tensione non si verificano sull'uscita di collettore del transistore 66

La traslazione della corrente, anzich? una traslazione della tensione, fornita dal circuito 20 produce un ulteriore vantaggio quando, come in questo caso, e secondo quanto verr? in seguito descritto con riferimento alla figura 2, la funzione di visualizzazione delle informazioni grafiche "su schermo", richiede che pi? di un segnale di controllo, analogamente tempificato (ad esempio W e W') debba venire applicato a punti differenti nel percorso di elaborazione dei segnali video? Questo viene facilmente ottenuto, nel complesso di traslazione della corrente descritto,per mezzo dei vari ripetitori di corrente 64, 66 e 64, 68?

Deve pure essere rilevato che i tran_ sistori di ingresso 25 e 26 vengono polarizzati per condurre le correnti di commutazione in una regione operativa lineare, allo scopo di impedire il fun_ zionamento degli stessi in uno stato di conduzione, in regime di saturazione, poich?* la carica immagazzinata dai transistori operanti in regime di saturazione, impedisce la commutazione rapida degli stes_ si allo stato di non conduzione, con conseguente introduzione di un indesiderabile ritardo di commuta_ zione? Inoltre, viene impedita la saturazione dei transistori 40, 66 e 68 per mezzo dei diodi con collettore normalmente non conduttivo, indicati dal riferimenti 30, 67 e 69, i quali vengono polarizzati da una sorgente in grado di fornire una tensione di 1,1 volt per la conduzione prima che l'associato transistore passi in una condizione di saturazione.

Secondo quanto rappresentato nella figura 2, i segnali televisivi a colori, provenienti da una sorgente 70, vengono elaborati da una rete di selezione delle frequenze 72 includente, ad esempio, un filtro a pettine, allo scopo di produrre le componenti separate di luminanza (Y) e di crominanza (c) del segnale televisivo. Un elaboratore di crominanza 74 risponde alla componente separata di crominanza per lo sviluppo d?i segna_ li di differenza di colore Y-R, Y-G e Y-B i quali vengono rispettivamente accoppiati alle reti di elaborazione dei segnali rappresentativi del rosso, del verde e del blu, contraddistinte dai riferimenti 80a, 80b e 80c. Il segnale separato di luminanza viene accoppiato, attraverso un elaboratore di lu_ minanza 75 ed un transistore a ripetitore di emetti^ tore 76, ad ognuna delle reti 80a, 80b e 80?, nelle quali il segnale di luminanza viene combina^ to con i rispettivi segnali di differenza di colore, allo scnpo di produrre segnali rappresentativi delle immagini di colore rosso, verde e blu, rispettivamente. Questi segnali cromatici vengono alimentati ad un cinescopio a colori 82, attra_ verso i rispettivi stadi piloti video di uscita del rosso, del verde e del blu 8la, 811) e 8lc, per la riproduzione di una immagine sullo schermo del cinescopio.

Le reti di elaborazione dei segnali di colore 80a, 80b e 80c sono simili come struttura e principio di funzionamento. Conseguentemente, la seguente descrizione concernente la rete di elaborazione dei segnali a colori del rosso, 80a , risulta pure valida per le reti 80b ed 80??

La rete 80a include un amplificatore matriciale di ingresso comprendente i transistori collegati in modo differenziale, 90 e 92 i quali ricevono, rispettivamente, il segnale di luminanza ed il segnale di differenza di colore del rosso Y-R? Il segnale rappresentativo del colore rosso viene sviluppato nel circuito di uscita di collettore del transistore 92 e lo stesso viene alimentato al pilota del segnale del rosso 81a, per mezzo di una rete di accoppiamento comprendente una pluralit? di transistori a ripetitore di emettitore 100 , 101 e 102, collegate in cascata. I segnali in uscita dalla rete 80a vengono alimentati al pilota 8la attra_ verso il transistore-ripetitore 102, a conduttivit? di tipo NPN. L?uscita della rete 80_a viene inibita durante i normali intervalli di soppressione orizzontale e verticale dell?immagine, del segnale televisivo, in risposta ad un segnale di soppressione V , ad andamento negativo, applicato all'emettitore del transistore a ripetitore di emettitore 101, a conduttivit? di tipo PNP.

La rete 80a include pure i transistori a ripetitore di emettitore 112 e 114, collegati, secondo una configurazione Darlington ed una rete commutata, di indirizzamento della corrente 115 comprendente i transistori 116, 117, collegati in modo differenziale, ed un associato transistore a sorgente di corrente 118 il quale alimenta una corren^ te operativa per i transistori di indirizzamento del_ la corrente 116 e 117* I transistori 112, 114 e la rete 115 consentono , al ricevitore, di operare in un modo ausiliario di visualizzazione "su schermo", allo scopo di visualizzare le informazioni grafiche ausiliarie, durante intervalli di tempo prescritti, in risposta ai segnali di tempiiicazione R, G, B, V e W' derivati dalla rete 20.

Il sognale W derivato dalla rete 20, viene alimentato al terminale di ingresso di base di un transistore 95, disposto secondo una configurazione differenziale con un transistore 96. Un segnale di controllo sviluppato sull'uscita di collettore del transistore 95, in risposta al livello del segna_ le V, viene alimentato ai transistori a ripetitore di emettitore 112 e 114, collegati secondo la classica configurazione Darlington, in corrispondenza di un primo ingresso di controllo per i segnali grafici del circuito 80a di elaborazione dei segnali del rosso. Il segnale di controllo, proveniente dal transistore 95 viene pure alimentato ai corrispondenti ingressi di controllo per i segnali grafici delle reti di elaborazione dei segnali del verde e del blu, indicate dai riferimenti 80b e 80c. Il segnale V1, derivato dalla rete 20, viene alimentato all'emettitore di un transistore a sorgente di corrente 78 , associato al transistore di accoppiamento dei segnali di luminanza 76. Il segnale R proveniente dalla rete 20, viene alimentato all'elettrodo di base del transistore 116, collegato in modo differenziale, della rete 80a di elaborazione del segna_ le del rosso, corrispondente ad un secondo ingresso di controllo per i segnali grafici, della rete 80a.

I segnali G e B vengono rispettivamente alimentati ai corrispondenti secondi ingressi di controllo, per i segnali grafici, delle reti di elaborazione dei segnali del verde e del blu 80b e 80c, rispettivamente.

Con riferimento congiunto alle figure 2, 3 e 4, verr? ora descritto il principio di funzionamento del sistema schematizzato nella figura 2, in un normale modo di visualizzazione delle informazioni video ed in un modo di visualizzazione delle informazioni grafiche. Per gli scopi precipui della seguente trattazione, verr? assunto che le informazioni grafiche debbano venire visualizzate sotto forma di caratteri grafici rossi verificantisi durante un intervallo per le informazioni grafi_ che, preceduto e seguito da uno stretto margine nero in corrispondenza dei bordi del singolo grafico.

Conseguentemente , la figura 3 illustra una porzione di una linea di scansione dell?immagine orizzontale. La normale informazione video viene visualizzata durante T0 e prima di T1, e dopo T4 ? L'intervallo di visualizzazione "su schermo" , comprende un inter vallo del bordo nero anteriore, da T1 a T2, un in_ tervallo di visualizzazione del simbolo grafico, compreso fra il tempo ed il tempo ed un successivo intervallo del bordo nero, dal tempo T3 al tempo

La Tabella riportata nella figura 4, illustra gli stati di conduzione ("Oli") e di non conduzione ("OFF") dei transistori 112, 114? 100, 101, 116 e 117 nell?elaboratore 30a della figura 2, per produrre la rappresentazione visiva schematizzata nella figura 3* Pertanto, durante i normali intervalli di visualizzazione dei segnali video, durante il tempo TQ e dopo il tempo T , i transistori a ripetitore di emettitore 100 e 101, conducono i segnali video dal transistore 92 al transistore 102 il quale, a sua volta, convoglia i segnali video al pilota 8la. In questo tempo, il segnale V presenta un livello tale da mantenere normalmente conduttivo il transistore a sorgente di corrente 78, mentre il segnale w polarizza il transistore 95 in modo tale che i transistori 112 e 114 possano venire commutati allo stato di non conduzione. Il segnale R polarizza il transistore di indirizzamento della corrente 116, collegato in modo differenziale, allo stato di conduzione, in modo tale che la corrente derivata dal transistore a sorgente di corrente 118 possa venire convogliata dal transistore a ripetitore di emettitore 100, di accoppiamento dei segnali, attraverso il transistore 116. Durante questo tempo, le reti di elaborazione dei segnali 80b e

80c presentano la stessa condizione operativa che caratterizza la rete 80a.

All?inizio dell?intervallo di visualizzazione "su schermo", che ha origine in corrispondenza di T , il transistore differenziale di commutazione 116 viene commutato allo stato di non conduzione, in risposta al segnale R, in modo tale che il transistore 117 possa condurre ed in modo tale che la corrente proveniente dal transistore a sorgente di corrente 118 possa circolare attraverso il transistore 117. In modo pi? specifico, la corrente proveniente dal tran_ sistore 118 circola in un percorso includente il resistore di emettitore 103 del transistore 101 ed il transistore 117- Questo stato di conduzione del tran_ sistore di commutazione 117 rende non conduttivi i transistori a ripetitore di emettitore 100 e 101 e fornisce il meccanismo con l?ausilio del quale il tran sistore a sorgente di corrente 118 alimenta la corrente necessaria per produrre una rappresentazione visiva nera, nel senso che l'uscita della rete 80a viene inibita, o soppressa. I transistori 112 e 114 rimangono allo stato di non conduzione in risposta al segna_ le v. Conseguentemente, vengono inibiti i.normali segnali videonell'uscita delle rete 80a ed il cinescopio produce una rappresentazione visive nera. In questo caso, la rappresentazione visiva nera si verifica durante l'intervallo del bordo, fra il tempo ed il tempo , durante i quali le reti di elaborazione dei segnali 80b e 80c presentano la stessa condizione operativa della rete 80a.

All'inizio dell'intervallo per la visualiz_ zazione delle informazioni grafiche (rosse), che inizia in corrispondenza di , i transistori di indirizzamento della corrente 116 e 117, collegati in modo differenziale, variano il loro stato di conduttivit? in risposta ?Lsegnale I?, in modo tale

che il transistore 116 possa venire commutato allo stato di conduzione ed il transistore 117 possa venire commutato allo stato di non conduzione.

Conseguentemente , la corrente proveniente dal tran_ sistore a sorgente di corrente 118 viene convogliata dal transistore 116. In questo tempo, i transistori pilota per le informazioni grafiche 112 e 114 vengo_ no commutati allo stato di conduzione in risposta al segnale V, mentre la corrente di emettitore

del transistore 114 viene alimentata dal transistore a sorgente di corrente 118 attraverso il transistore di commutazione 116. L'emettitore del transistore 100 risulta polarizzato in senso inverso, in risposta

alla tensione di polarizzazione fornita dall'emet_ titore del transistore 114 che risulta allo stato di conduzione , mentre il transistore di accoppiamento 101, a ripetitore di emettitore, ritorna allo stato di conduzione in risposta al transistore 117 di commuta^ zione che risulta allo stato di non conduzione* Conseguentemente , i transistori 101 e 102 convogliano un segnale di abilitazione per le informazioni grafiche del rosso, al pilota del rosso 81a, fra T2 e ? , in modo tale da produrre una rappresentazione visiva delle informazioni grafiche, di colore rosso, in risposta all'uscita derivata dai transistori pilota per le informazioni grafiche 112, 114 che risultano allo stato di conduzione.

Le uscite delle reti di elaborazione dei segnali del verde e del blu 80b e 80c vengono inibite durante l'intervallo di visualizzazione delle informazioni grafiche di colore rosso, in risposta ai segnali G e B. Questi segnali operano in modo tale per cui i transistori di commutazione presenti nelle reti 80b e 80c, corrispondenti ai transistori di commutazione 116 e 117 appartenenti alla rete 80a, presentano stati di conduzione in accordo con quanto richiesto per rendere non conduttivo il transistore a ripetitore di emettitore corrispondente al transistore 101, operando in conformit? a quanto precedentemente descritto nel senso che i corrispondenti tran_ sistori 116 e 117 presenti nelle reti 30b e 8Oc vengono commutati allo stato di non conduzione e di conduzione, rispettivamente.

Durante il successivo intervallo

del bordo nero, fra T3 e T4 , la condizione operativa delle reti 80a , 80b e 80c risulta analoga a quella che si riscontra durante l'intervallo del bordo nero anteriore T1 - T2, secondo quanto precedentemente descritto. In modo analogo, la con_ dizione operativa di queste reti, durante il normale intervallo di visualizzazione delle informazioni video, dopo T4, e' analoga a quella che si riscontra durante l'intervallo video includente il tempo T0 , in accordo con quanto precedentemente descritto.

Durante l'intervallo corrispondente alla rappresentazione grafica, possono venire visualizzati colori diversi.dal rosso. Ad esempio, pu?' venire visualizzato il bianco quando tutti i circuiti di elaborazione dei segnali 80a, 80b e 80c presentano la condizione operativa rappresentata nella Tabella della figura 4, per l'intervallo compreso fra T2 e T . In questo caso, le uscite di tutte queste reti verranno abilitate, vale a aire non inibite, durante l'intervallo corrispondente alla visualizzazione delle informazioni grafiche.

E' possibile visualizzare una informazione grafica di colore giallo, quando la rete 80a di elaborazione del segnale del rosso e la rete 80b di elaborazione del segnale del verde presentano entrambe la condizione operativa rappresentata nella figura 4, per l'intervallo di tempo compreso fraT2 e T e quando la rete 80c di elaborazione del segnale

del blu presenta la condizione schematizzata nella figura 4, per l'intervallo compreso fra e ? salvo il fatto che i corrispondenti transistori 112 e 114 nella rete 80c risultano allo stato di conduzione ("ON"). In questo caso, le uscite delle reti 80a e 80b del rosso e del verde, verranno abilitate, vale a dire non inibite, mentre l'uscita della rete del blu 80c verr? inibita, con conseguente produzione di una rappresentazione visiva di colore giallo sullo schermo del cinescopio*

I transistori 112, 114 della rete 80a

ed i corrispondenti transistori nelle reti 80b ed 80c, vengono resi conduttivi ogni volta che deve venire visualizzato un colore diverso dal nero, durante gli intervalli di visualizzazione "su schermo".

Durante l ' intervallo corrispondente alla visualizza_ zione delle inf ormazioni Grafiche da T2 a T 3 il transistore a sorgente di corrente 78 aumenta il proprio livello di conduzione in risposta al segna_ le W ' per lo spostamento del livello in corrente continua del segnale di luminanza derivato dal collettore del transistore 78 , in una direzione tale da garantire che il transistore a ripetitore di emettitore 100 rimanga allo stato di non conduzione ?

Il sistema precedentemente descritto ef in grado di produrre vari colori durante gli intervalli di visualizzazione "su schermo", incluso il bianco ed il nero, i colori primari rosso, verde e blu ed i colori complementari giallo, ciano e magenta, per mezzo della non inibizione delle uscite di combinazioni appropriate delle reti di elaborazione dei segnali del rosso, del verde e del blu 80a, 80b e 80c. Ulteriori informazioni concernenti il principio di funzionamento del sistema rappresentato nella figura 2, particolarmente con riferimento ai vari vantaggi operativi associati alle reti di elaborazione dei segnali del rosso, del verde e del blu 80a, 80b e 80c, sono state riportate nella domanda di brevetto statunitense ?!o. 323.197 a nome P. L. Shanley, II, intitolata "Gwitching Circuit For Television Peceiver On-Screen Display", incorporata nella presente trattazione, a titolo di riferimento illustrativo.

Le figure 5 e 6 illustrano le disposizioni circuitali che risultano adatte per fornire segnali presentanti tre livelli logici, secondo quanto descritto con riferimento alla figura 1, rispetto ai segnali grafici Gn, e GL.

In conformit? a quanto rappresentato nella figura 5? un segnale logico a tre stati viene fornito dall'emettitore interconnesso del transistore 122 e del collettore del transistore 128,in risposta ad un segnale SB5 di controllo della rappresentazione grafica "nera" accoppiato al transi_ store 122 attraverso un diodo 120 ed in risposta ad un segnale di controllo delle rappresentazioni grafiche del "bianco", alimentato al transistore 128 attraverso un diodo 125 ed un transistore 126. Il segnale di uscita a tre stati presenta, un elevato livello logico per la produzione di una rappresentazione grafica nera, quando i segnali

e presentano livelli logici "1", mentre pres?nter? un basso livello logico quando richiesto per la produzione di una rappresentazione grafica a colori, quando i segnali e presentano un livello logico "O". Il segnale di uscita presentante tre stati logici manifester? un livello intermedio per consentire la visualizzazione delle normali informazioni video teletrasmesse quando i segnali S_,e Su.presentano livelli logici "0? e "1", rispettivamente .

La figura 6 illustra un circuito logico per lo sviluppo dei segnali S_ e S.?, per l?impiego con il circuito rappresentato nella figura 5? In. conformit? a quanto indicato nella figura 6, i segnali di ingresso e vengono alimentati, secondo quanto indicato, da un circuito compren_ dente una porta logica AND 130, una porta logica OR 131 ed un invertitore 132? Il segnale presenta un livello logico "1" durante gli intervalli video, quando devono venire visualizzate le normali informazioni video teletrasmesse, mentre presenter? un livello logico "0? durante gli intervalli di visualizzazione "su schermo?, quando devono venire visualizzate le informazioni grafiche. Durante questi ultimi intervalli, il segnale Sg presenter? un livello logico "l? quando deve venire visualizzato un colore nero per 3.?informazione grafica ed un li_ vello logico "0" quando deve venire visualizzata una

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Apparato traslatore di segnali per la gene razione di vari segnali di commutazione di uscita in risposta ad un segnale di commutazione di ingresso a piu' livelli, caratterizzato dal fatto che comprende:

una sorgente di corrente (13) rappresentativa dei segnali di commutazione presentanti un primo livello di ampiezza ed un secondo livello di ampiezza con un senso mutualmente complementare rispetto ad un terzo livello;

un primo transistore ed un secondo tran_ sistore (25* 26) presentanti tipi di conduttivit? mutualmente complementari, ognuno con un elettrodo di base, un elettrodo di uscita di collettore, ed un elettrodo di emettitore per i segnali di ingresso, detti elettrodi di emettitore essendo collegati in comune;

mezzi per polarizzare (+1,1 V; 2,1 V) detto primo e detto secondo transistore,per il convogli amento di una corrente di quiescenza presentante un dato livello; e

mezzi (16) per accoppiare detta sorgen te di corrente a detti emettitori di detto prirao transistore e di detto secondo transistore,in modo tale che detto primo transistore possa convogliare una corrente ad un livello superiore a detto dato livello, in risposta a detto primo livello di ampiezza di detto segnale di commutazione e per con_ vegliare una corrente, in corrispondenza di detto dato livello, in risposta a detto secondo livello ed a detto terzo livello ed in modo tale che det_ to secondo transistore possa convogliare una corrente ad un livello superiore a detto dato livello, in risposta a detto secondo livello di ampiezza di detto segnale di commutazione e per convogl?a_ re la corrente in corrispondenza di detto dato livello in risposta a detto primo livello ed a detto terzo livello.

2. Apparato traslatore di segnali secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che:

gli emettitori del primo transistore e del secondo transistore (25? 26) risultano effettivamente "fissati" ad una tensione sostanzialmente costante, in presenza di detto primo livello di ampiezza, di detto secondo livello di ampiezza e di detto terzo livello di ampiezza di detti segna_ li di commutazione di ingresso.

3 Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che vengono previsti mezzi (60, 61, 66, 68, 40, 41) per accoppiare le correnti di collettore nel primo transistore e del secondo transistore agli ingressi di controllo di un circuito utilizzatore?

4* Apparato secondo la rivendicazione 3, carat_ terizzato dal fatto che;

detto apparato e' accoppiato in corrente continua;

detti mezzi di polarizzazione comprendono una sorgente di tensione continua accoppiata a detti elettrodi di base di detto primo transistore e di detto secondo transistore; e

detto primo transistore e detto secondo transistore operano in una regione lineare di con_ duzione della corrente, in risposta a dette corren_ ti rappresentative.

5 Apparato secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4? caratterizzato dal fatto che;

detti mezzi di accoppiamento della corrente di collettore comprendono mezzi ripetitori di corrente.

6. Apparato secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accoppiamento "della corrente di collettore di detto primo transistore comprendono vari mezzi ripetitori di corrente (60, 61, 64, 66, 68) con usci te rispettivamente accoppiate a vari ingressi di controllo di detto circuito di utilizzazione.

7. Apparato secondo la rivendicazione 1, per l'impiego in un sistema riproduttore ?i immagini, includente un cinescopio (82), per la visualizzazione di una immagine in risposta a segnali rappresentativi di immagini applicati allo stesso; un percorso di circolazione dei segnali (80a, 8l.a) per accoppiare segnali rappresentativi di immagini a detto cinescopio; una sorgente (75) di segnali video rappresentativi di immagini, accoppiata a detto percorso di circolazione dei segnali video, ed una sorgente (10, 12) di segnali ausiliari di commutazione per la visualizzazione di informazioni grafiche, caratterizzato dal fatto che:

detta sorgente di corrente e* rappresentativa di detti segnali di commutazione per le informazioni grafiche, mentre vengono previsti mezzi per accoppiare le correnti di collettore di detto transistore agli ingressi di controllo di detto percorso di circolazione dei segnali.

8 Apparato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto cinescopio viene comandato in modo tale da visualizzare, in modo selettivo, le informazioni associate ai segnali video, le informazioni grafiche di un colore diver_ so dal nero, oppure le informazioni grafiche nere, in risposta a detti livelli di detto segnale di commutazione delle informazioni grafiche.