KR100311767B1 - 키네스코프구동용증폭기장치 - Google Patents

Abstract

고전압의 반전 키네스코프 구동 증폭기(430)는 상기 증폭기의 입력단(431)에서 증폭된 저전압 비디오 입력 신호(R;G;B)에 접속되고 증폭 비디오 출력 신호를 제공하기 위해 상기 증폭기 출력단(433)에서 키네스코프(41)의 캐소드(420;422;424)에 접속된다. 고전압 증폭기는 선형(R2) 및 비선형(R3, R4, C1, D1)피드백 경로를 포함하는데 상기 경로들은 함께 결합하여 증폭기에 대한 공칭 페루프 이득을 결정한다. 비선형 경로는 키네스코프에 의해 디스플레이된 저명도 영역(블랙 대 그레이)의 소정량에 의해 증폭기의 페루프이득을 증가시키고(이로써 어두운 화상 디테일이 향상됨)고명도 화상 영역에서 고주파수 비디오 디테일 신호 성분에 대해 실질적으로 상기 동일한 소정량에 의해 증폭기의 페루프 이득을 증가시키기 위한(이로써 스폿 블루밍 없이 주관적인 콘트라스트가 향상되고 "퇴색" 화상의 영향이 방지되다) 진폭(D1) 및 주파수(C1)종속 소자들을 포함한다.

Description

키네스코프 구동용 증폭기 장치

제1도는 텔레비전 송신기, 텔레비전 수신기와, 송신기 및 수신기를 구비한 전반적인 텔레비전 시스템에 대한 전송 특성과 감마 값을 도시한 도면.

제2도의 (a)는 감마 보정된 비디오 램프 신호를 그래프로 나타낸 도면.

제2도의 (b)는 감마 보정에 기인한 수상관(키네스코프) 블루밍을 방지하도록 제2도의 (a)의 감마 보정된 램프 신호의 변형을 도시한 도면.

제3도는 콘트라스트를 향상시키는 종래의 비선형 RGB 키네스코프 구동 장치를 이용한 텔레비전 수상기의 단순 블록도.

제4도는 본 발명을 구현하는 콘트라스트 향상 키네스코프 구동 장치를 구비하는 텔레비전 수상기의 단순 블록도.

제5도는 제4도의 키네스코프 구동 장치의 변형을 도시한 도면.

제6a-6c도는 본 발명을 구현하는 키네스코프 구동 장치의 이득 및 주파수 응답을 나타내늦 너송 응답을 도시한 도면.

제7도는 본 발명을 구현하는 키네스코프 구동 장치의 예시적인 회로 소자값들로 나타낸 세부 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

302, 402 : 안테나

304, 404 : 튜너, IF 증폭기 및 검출기 유닛

306, 406 : 크로미넌스/루미넌스 신호 처리기

440, 430 : 반전 증폭기 320, 420 : 키네스코프

본 발명은 텔레비전 시스템에 관한 것으로, 특히 디스플레이 영상의 콘트라스트를 향상시키기 위한 키네스코프 키네스코프소드 구동 장치에 관한 것이다.

이상적인 TV 시스템에서 키네스코프에 의해 생성되는 광 출력은 카메라 픽업(pick-up) 튜브에 인가되는 광과 선형 관계에 있다. 실제 시스템에서는 카메라 튜브 및 디스플레이 튜브 모두 선형 장치가 아니다. 다시 말하면, 카메라 튜브에 의해 생성된 신호 전압은 검출된 광과 선형 관계에 있지 않고, 키네스코프에 의해 생성된 광도 키네스코프에 인가된 캐소드 구동 전압과 선형 관계에 있지 않다. 카메라 튜브에 대한 신호 출력과 광 입력간의 관계와 수상관의 광출력과 신호 입력간의 관계 모두는 일반적으로 "감마(gamma)"로 표현되는데, 상기 감마는 입력 함수(X)가 상승되면 출력 함수(Y)가 생성되게 하는 지수 또는 "멱수(power)"이다. 예를 들어, 입력 함수(X)를 제1의 파워(감마=1)까지 상승시켰을 때, 출력 함수가 생성되면, 상기 두 함수는 선형 관계에 있다고 한다. 출력이 입력 함수의 제곱만큼 변화하면, 지수(감마) 값은 "2"이다. 출력이 입력 함수의 제곱근만큼 변화하면, "감마" 또는 지수는 0.5이다. 다시 말해서, 감마는 단지 전송 함수의 곡률의 측정치이다.

제1도는 비디오 신호 전송 시스템의 여러 가지 양상의 감마를 도시하고 있는데, 곡선 1a는 전송 측의 전송 특성을 나타내고, 곡선 1b는 수상관(키네스코프 또는 "CRT")의 전송 특성을 나타내며, 곡선 1c는 전체 전송 특성을 나타낸다.

NTSC, PAL 및 SECAM 텔레비전 기준의 전송 비디오 신호들은 대략 0.45∼0.5의 감마를 갖는 반면에, 칼라 텔레비전 수상기의 수상관(키네스코프)은 대략 2.8∼3.1의 감마를 갖는다. 그 결과, 전체 전송 곡선(수상관으로부터 출력되는 광에 대한 카메라로 인가되는 광)은 선형이 아니고 사실상 감마는 1.0이 아닌 대략1.35의 값을 갖는다. 이것은 수상관의 지수적 전송 특성이 충분히 보상되지 않았으며 이로 인해 디스플레이의 암화상부의 압축이 발생됨을 의미한다. 상기 압축으로 인해 블랙 부근의 화상 디테일(detail)이 손실되고 칼라 영역이 블랙으로 흐릿해진다. 동시에, 화이트는 수상관 포화 및 블루밍이 종종 발생되는 포인트에서 암부(暗部)에 관하여 과도하게 증폭된다.

선형적인 전송 특성은 블랙 압축의 문제를 방지하며, 텔레비전 수상기의 각각의 적, 녹 및 청(R, G, B) 신호 처리 회로에서 약0.8의 추가적인 감마 보정에 의해 획득될 수 있다. 그러나, 수상관은 비교적 작은 동적 광출력 범위를 갖는데 이 범위는 블루밍을 유발하는 수상관 포화에 도달하지 않고는 확장될 수 없다. 그러므로, 암 이미지 영역들의 증폭을 증가시키기 위한 감마 보정은 하이 신호 화이트의 신호 압축을 유발할 수 있다. 이는 감마 보정된 램프 신호를 도시하고 있는 제2도에 도시되어 있다. 피크 화이트가 보정되지 않았을 때(점선)와 같은 레벨을 유지해야 수상관 블루밍을 피할 수 있다. 결과적으로, 램프 신호의 상부가 제2도의 (b)에 도시된 바와 같이 감소 기울기를 갖는다. 이로써 블루밍(과도 화이트) 문제가 방지되고 블랙 압축 문제가 보정된다.

그러나 블루밍 현상을 피하기 위해 램프 신호의 상부를 감소시키면 또다른 문제가 발생될 수 있다. 뷰어는 상기 감소된 신호를 퇴색 화상이 발생되는 그레이(grey) 대 화이트 화상 영역에서의 콘트라스트의 결핍으로서 인지하게 된다. 이와 같은 경우에, 감마 보정에 의한 저명도부(低明度部)의 콘트라스트의 개선은 고명도부(高明度部)의 콘트라스트를 저화시킴으로써 획득된다.

고명도부의 콘트라스트의 손실을 방지하면서 감마 보정을 제공하는 과제에 관한 매우 효과적인 해결 방법은 "NONLINEAR RGB VIDEO SIGNAL PROCESSING"이라는 명칭으로 1992. 1. 21에 Haferl씨 등에게 특허 허여된 미합중국 특허 제5,083,198호에 게재되어 있다.

제3도에는 상기 Haferl 씨등의 시스템의 실시예에 따른 키네스코프 수상기의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 수상기(300)는 튜너, IF 증폭기 및 검출기 유닛(304)에 RF 입력 신호를 제공하는 안테나 입력 단자(302)를 포함하는데, 상기 유닛(304)은 베이스밴드 비디오 신호(S1)를 제공한다. 종래의 크로미넌스/루미넌스 신호 처리기(306)는 색상(hue) 및 색조(tint) 제어, 명도(brightness) 및 콘트라스트 제어, 행렬 변환 등곽 같은 기능을 제공하고, 키네스코프(314)에 의한 디스플레이용 레드, 블루 및 그린(RGB) 비디오 칼라 성분 출력 신호를 제공한다. R, G 및 B 신호들은 각각의 키네스코프 구동기(308) 및 콘트라스트 향상 회로(310, 321)를 통해 키네스코프(314)의 각각의 캐소드(320, 322, 324)에 인가된다. 회로(308)의 상세가 도면에 도시되어 있다. 회로(310,312)는 회로(308)와 동일한데 도면을 간략화 하기 위해서 블록 형태로도시되어 있다.

Haferl씨등의 시스템의 구동기 회로(308)는 고전압의 반전 키네스코프 캐소드 구동 증폭기(330)를 포함하는데, 상기 증폭기(330)는 입력 저항기(R1)를 통해 입력 단자(334: 레드 비디오 신호가 인가됨)에 결합되는 입력단(332)과 키네스코프(314)의 레드 캐소드(320)에 결하보디고 또한 피드백 저항기(R2)를 통해 증폭기 입력단(332)에 피드백되어 결합되는 출력단(336)을 갖는다. 상술된 바와 같이 저항기(R1, R2) 및 반전 증폭기(330)는 피드백 저항기(R2)를 입력 저항기(R1)로 나눈 값과 동일한 이득을 갖는 입력 단자(334)에서의 비디오 입력 신호(V1)의 선형 증폭을 제공한다.

구동 회로(308)의 나머지 소자는 입력 신호(V1)의 비선형 프로세싱을 제공한다. 특히, 신호(V1)는 비선형 신호 분할기(340)에 인가되어, 이미지의 블랙 대 그레이 영역을 나타내는 로우 레벨부(V2)와 이미지의 그레이 대 화이트 영역을 나타내는 하이 레벨부(V3)로 분할된다. 로우 레벨부, 즉 암부(暗部)(V2)는 저항기(342)를 통해 증폭기(330)의 가산 입력단(332)에 인가되어 블랙 대 그레이 영역의 화상 명도를 부스팅(boosting)한다. 이로써 어두운 장면의 감마 보정이 제공되고 디스플레이 이미지의 저명도의 콘트라스트를 향상시킨다. 하이 레벨 신호(V3)는 저항기(346)와 커패시터(344)를 통해 증폭기(330)에 AC 결합되어 대(大)영역의 콘트라스트를 향상시키고 또한 커패시터(348), 저항기(350) 및 하이 패스 필터(352)를 통해 증폭기(330)에 AC 결합되어 소(小)영역의 화이트 콘트라스트를 향상시킨다. AC 결합 및 고전압 캐소드 구동 증폭기(330)에 인가된 그레이 대 화이트 화상 신호의 하이 패스 필터링에 의해 블루밍이 방지된다. 바람직하게도, 이와 같은 "이중 레벨" 프로세싱은 디스플레이 이미지의 밝은 영역과 어두운 영역에 대한 디테일(detail)을 향상시키고, 감마는 더욱 근접되게 보정되고 스폿 블루밍을 피할 수 있다.

상술된 Haferl씨등이 시스템이 우수한 성능을 제공하지만, 본문에서는 특히 회로의 간소화와 같은 추가의 개선점이 획득될 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 제1의 양상에 따르면, 회로 간소화 문제는 비선형 프로세싱의 기능을 비디오 구동 증폭기의 고전압 증폭에 효과적으로 결합시킴으로써 달성된다. 그 결과로서, 키네스코프 구동 증폭기 그 자체는 비선형 콘트라스트 향상 회로의 일부가 되기 때문에 종래에서와 같이 개별적인 향상 및 구동 회로가 필요 없게 된다. 또한, 비디오 입력 신호를 개별적인 신호 범위에서 분할할 필요도 없어지게 된다. 본 발명의 또다른 장점은 비선형 프로세싱에는 어떠한 능동 증폭 장치(예를 들어, 트랜지스터)도 필요없다는 것이다. 따라서, 구성 소자수가 감소됨에 따라 비용이 절감되고 신뢰도가 향상된다.

본문에 게재된 비선형 피드백 네트워크를 갖는 키네스코프 구동 증폭기는 (1) 블랙 대 그레이 화상 영역에서 비디오 신호의 증폭을 증가시키고(이로써, 암화상 디테일은 개선되고 로우 루미넌스 칼라 신호의 포화는 증가된다) (2) 실제로 저명도 신호와 동일한 레벨까지 고명도 화상 영역에서의 비디오 디테일을 증폭한다(이로써, 스폿 블루밍 없이 주관적 콘트라스트를 향상시키고 "퇴색(wash-out)"화상의 영향을 방지하게 된다).

본 발명을 구현하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치는 증폭될 비디오 입력 신호를 수신하기 위한 입력단과 증폭된 비디오 출력 신호를 키네스코프의 캐소드에 인가하기 위한 출력단 및 선형 및 비선형 피드백 경로를 갖는 키네스코프 구동 증폭기를 포함한다. 두개의 피드백 경로는 증폭기에 대한 공칭 폐푸프 이득을 함께 결정한다. 비선형 경로는 저명도 화상 영역에서 소정의 양만큼 상기 증폭기의 폐루프 이득을 증가시키고, 고명도 화상 영역에서으 비디오 디테일 신호 성분에 대하여 대체로 동일한 소정의 양만큼 상기 증폭기의 폐루프 이득을 증가시킨다.

본원 발명은 더욱 구체적으로, 선형 이득을 결정하는 수단(R1, R2)을 포함하며, 증폭될 비디오 입력 신호(R; G; B)를 수신하는 입력단(431), 증폭된 비디오 출력 신호를 제공하는 출력단(433) 및 이득을 더 결정하는 비선형 네거티브 피드백 경로를 구비하는 증폭기(430)를 포함하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치에 있어서, 증폭기의 출력단(433)은 키네스코프(414)를 구동하도록 키네스코프(414)의 캐소드 전극(420)에 결합되고, 비선형 경로는 전압 종속 임피던스 소자(D1)와 주파수 종속 임피던스 소자(C1)를 포함하고, 전압 종속 소자(D1)와 주파수 종속 소자(C1)는, 저명도 화상 영역에서 전압 종속 소자(D1)가 비디오 입력 신호의 주파수와 실질적으로 독립적인 네거티브 피드백의 양을 감소시킴으로써 증폭기(430)의 이득을 증가시키고, 고주파수 비디오 신호 성분에 대해서 주파수 종속 소자(C1)가 비디오 입력 신호의 진폭과 실질적으로 독립적인 네거티브 피드백의 양을 감소시킴으로써 증폭기(430)의 상기 이득을 증가시키도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치입니다. 상기 증폭기 장치에서, 전압 종속 임피던스 소자는 애노드와 캐소드를 구비한 적어도 하나으 다이오드(D1)을 포함하고, 상기 캐소드는 상기 네거티브 피드백 경로에 접속되고, 에노드는 기준 전위원(source of reference potential)에 접속되는 것을 특징으로 합니다.

개관상, 종래 시스템에서 상술된 비선형 비디오 프로세싱은 비디오 신호를 고전압 캐소드 구동 신호로 증폭하기에 앞서 로우 레벨 비디오 신호에 피드-포워드(feed-forward)방식으로 적용되었다. 제4도에 도시된 본 발명의 실시예에 있어서, 콘트라스트에 의한 비선형 프로세싱은 고전압 비디오 출력 증폭기로 조정되는데, 상기 조정은 피드-포워드 방식보다는 피드백 방식을 이용하여 수행된다. 또한 시스템은 종래의 밴드-분할 및 하이 패스 필터링 기법보다는 감마 및 디테일 보상에 대한 복소수의 전압 종속 임피던스를 이용한다.

제4도의 수상기(400)는 베이스 밴드 비디오 출력 신호(S1)를 생성하는 튜너, IF 증폭기 및 비디오 검출기 유닛(404)에 RF 입력 신호를 제공하는 안테나 입력 단자(402)를 포함한다. 종래 디자인으로 구성된 크로미넌스/루미넌스 신호처리기(406)는 색상(hue) 및 색조(tint) 제어, 명도 및 콘트라스트 제어, 행렬 변환 등과 같은 여러 가지 기능들을 제공하고 키네스코프(414)를 통해 디스플레이용 적(R), 청(B) 및 녹(G) 비디오 칼라 성분 출력 신호를 제공한다. R, G 및 B 신호들은 각가의 키네스코프 구동 및 콘트라스트 향상 회로(408, 410, 412)에 의해 키네스코프(414)의 각각의 캐소드(420, 422, 424)에 인가된다. 키네스코프 구동 회로(408)의 회로 세부는 팬텀(phantom)으로 윤곽이 도시되어 있다. 회로(410, 412)는 회로(408)와 동일하기 때문에 도면의 간소화를 위해 블록 형태로 도시되어 있다.

본 발명을 구현하는 키네스코프 구동 회로는 고전압의 반전 증폭기(430)를 포함한다. "고전압"이라는 의미는 증폭기가 100 또는 200 볼트 정도까지(예컨대, 키네스코프 캐소드 구동 증폭기의 통상 범위는 약80∼150 볼트 정도이다) 출력 전압을 생성할 수 있는 형태로 구성됨을 의미한다. 증폭기(430)의 입력단(431)은 입력 저항기(R1)를ㄹ 통해 레드 비디오 신호가 인가되는 회로 입력 단자(409)에 결합된다. 증폭기(430)의 출력단(433)은 출력 단자(413)를 통해 키네스코프(414)의 레드 캐소드(420)에 결합되고 피드백 저항기(R2)를 통해 증폭기(430)의 입력단(431)에도 접속된다. 피드백 저항기와 입력 저항기의 비는 증폭기(430)의 공칭 폐루프 이득(G1)을 결정한다.

키네스코프 구동기(408) 회로의 잔여 소자는 디스플레이 이미지의 그레이 대 블랙 영역에 감마 보정을 적용하고 이미지으 그레이 대 화이트 영역의 고주파 디테일을 부스팅하는 비선형 피드백 네트워크를 포함한다. 비선형 네트워크는 각각의 저항기(R3, R4)를 통해 증폭기(430)의 입력단(431) 및 출력단(433)에 접속되는 회로 노드(460)를 포함하는데, 상기 회로 노드(460)는 병렬 접속된 커패시터(C1)와 전압 종속 입피던스(440)에 의해 기준 전위 접점(예컨대, 접지)에 결합되고 상기 전압 종속 임피던스(440)는 도시된 바와 같이 제너 다이오드(D1)를 포함하는데, 상기 제너 다이오드의 캐소드는 노드(460)에 접속되고 애노드는 기준 전위접점(접지)에 접속된다.

동작 시에, 전체 회로에 대한 전압 이득(G: 즉 V입력/V출력)은 함수 1+AB로 나누어진 증폭기(430)의개루프 이득(A)과 동일하며, 여기서 B는 피드백 분수이다. 일반적인 경우에서와 같이, 개루프 이득(A)이 1 보다 훨씬 큰 경웨, 전체 폐루프 이득(G)은 실질적으로 피드백 분수의 역수(즉, G=1/B)와 동일하다. 여기서는 두개의 피드백 경로가 있다. 저항기(R2)를 포함하는 경로는 선형 경로이고 증폭기 출력 전압의 진폭 및 주파수에 대하여 독립적이다. 저항기(R3, R4)를 포함하는 경로는 비선형 경로이다. 상기 경로에 있어서, 피드백 분수 또는 전류는 출력 신호의 진폭 함수 및 출력 신호의 주파수 함수로서 변화한다. 특히, 상기 경로에 대한 피드백 분수는 출력 신호가 화이트에서 블랙으로 진행함에 따라 감소되고 또한 출력 신호의 진폭 함수로서주파수와 함께 감소된다.

상술된 제1의 선형성은 감마 보정을 제공한다. 출력 전압이 증가함에 따라(제너 다이오드(D1)의 동작에 기인) 피드백 분수(즉 피드백 전류)가 증가하기 때문에 전체 폐루프 증폭기 이득은 폐루프 이득이 피드백의 양에 반비례함으로써 증가한다. 이득 변화 대 진폭은 그레이 대 블랙 화상 영역의 콘트라스트를 부스팅하도록 대략 6dB 정도가 바람직하다.

상술된 제2의 비선형성은 커패시터(C1)와 제너 다이오드(D1) 스위칭과의 결합 효과(상호 작용)에 기인하여 생성된다. 출력 전압이 변화함에 따라 접지로의 임피던스 뿐만 아니라 커패시터(C1)의 임피던스로 변한다. 결합 효과는 출력 신호가 화이트에 가까워짐에 따라 고주파 비디오 디테일에 대한 전체 이득을 증가시킨다(약 6dB 정도).

제4도에서 단일 제너 다이오드(D1)는 네거티브 전압 종속 임피던스의 효과를 제공하는데 이용된다. 예컨대 출력 전압이 50 IRE 레벨 이상으로 증가됨에 따라, 다이오드는 도전성을 띠게되고 이로써 접지로 네거티브 피드백을 분로(shunting)하고 회로 이득을 변화시킨다. 다이오드(D1)는 어떤 동적 및 정적 임피던스를 나타내고 스위칭은 돌발적으로 발생하지 않고 시스템의 공칭 이득 상태와 고이득(+6dB)사이에서 사실상 완만한 변이를 제공한다. 그러나, 이는 단지 두개의 개별 이득 영역만을 제공한다. 적절한 전압 종속 임피던스는 보다 점진적인 변이 영역을 제공하기 위해 비선형 피드백 경로와 직렬로 이용될 수 있다. 실시예들은 적절히 바이어스된 FET 또는 배리스터(varistor)를 구비한다.

제4도의 장치의 동작을 요약하자면, 이득은 상기 폐루프 시스템의 입력 저항과 피드백 임피던스의 비에 의해 결정된다. 다이오드(D1)와 커패시터(C1)가 회로에 없다면, 신호 이득(G1)은 네트워크의 총 저항값을 R1 값으로 나눈 결과 값으로 주어질 것이다. 피드백 저항은 저항기(R2)와 병렬 접속된 저항기(R3, R4)의 합과 같다. 따라서 상기으 경우(D1과 C1이 생략된 경우)에 이득은

G1=[(R3+R4)//R2]/R1 (1)

로 주어지며, 여기서 "//" 은 명렬 접속을 의미한다.

만일 다이오드(D1) 도는 커패시터(C1)가 도전성을 띠는 경우(화이트 범위내 의 신호와 고주파수 디테일 신호에 대한 경우), 피드백 경로(R3, R4)의 전류는 접지로 분로되고 상기 상황에 대한 이득은

G2=R2/R1 (2)

되며, 상기 상황에 대한 G2는, 저항기(R3,R4)의 합과 R2와의 병렬 결합이 통상 R2 만의 값보다 작기 때문에 G1 보다 항상 더 크다. R3 및 R4 값은 감마 보정 및 고주파수 비디오 디테일에 대한 약 6dB의 이득에 네트 부스트(net boost)를 제공하도록 선택된다.

단자(413)에서의 출력 전압이 다이오드(D1)의 두 배의 제너 전압보다 클 경우(R3은 R4와 대략 같음), 신호는 G2만큼 증폭된다. 그렇지 않은 경우에 증폭은 G1과 같다. 디테일 신호(Fc 이상의 주파수)는 C3에 의해 바이패스 되어 G2의 최대이득을 수신한다. 디테일 신호가 증폭되는 코너 주파수 Fc는 (R3=R4로 가정)

Fc=1/(pi×R3×C1) (3)

로 주어진다.

제5도는 보다 완만한 변이 영역을 제공하기 위해 제4도의 증폭기의 변형을 도시한 도면이다. 제6a도에 도시된 바와 같이, 보다 완만한 이득 변화를 신호 진폭 변화에 제공하기 위해서, 제5도의 시스템은 추가의 제너 다이오드(D2, D3)와 병렬 저항기(R5, R6, R7)를 구비한다. 사실상 제너 다이오드들이 수십에서 수백 오옴의 동적 저항을 가지므로, 상기 추가된 다이오드들과 결합된 저항은 비교적 완만한 이득 곡선을 나타낸다. 저항기(R3, R4, R5, R6, R7)는 제6a도의 이득 영역(G1∼G4)에서의 이득을 결정한다. 소신호 다이오드(D4, D5)는 제너 다이오드의 스위칭의 선명도(sharpness)를 향상시키는데 유용하다. 제6b도는 블랙 레벨 부근에서 증가된 이득과 화이트 레벨 부근에서 감소된 이득을 갖는 전체 비선형 진폭 응답을 도시하고 있다. 제6c도는 전체 주파수 응답을 도시하고 있는데, 여기서 화이트 레벨 부근 신호들은 5MHz에서 6dB 부스팅되고 그레이 레벨(50 IRE)부근의 신호들은 약 3dB 부스팅되며 블랙 레벨 부근의 신호들은 본질적으로 부가적인 증폭이 없다는 것을 알 수 있다.

제7도는 제5도의 구동 장치의 회로 개략도로서 예시적인 소자 값들을 포함하고 있다. 또한 제7도에는 적절한 고전압 반전 비디오 증폭기(430), 적절한 자동 키네스코프 바이어스 전류 감지 회로(700) 및 입력 피킹 회로(C11/R11)로 구성된 회로도(및 소자 값)가 도시되어 있다. 물론 상기 증폭기 대신에 다른 적절한 증폭기를 이용할 수도 있다. 입력 피킹 회로뿐만 아니라 AKB(자동 키네스코프 바이어스) 감지 회로도 생략될 수 있다.

증폭기(430:팬텀으로 윤곽이 도시됨)는 에미터(비반전 입력단)가 4볼트의 기준 전위에 결합된 공통 에미터 접속된 NPN 트랜지스터(Q2)를 포함한다. Q2으 콜렉터는 도시된 바와 같이 트랜지스터(Q13), 저항기(R17, R18, R19) 및 한 쌍의 소신호 다이오드(D11, D12)로 구성된 종래의 능동 부하 네트워크에 결합된다. 상기 형태의 "능동" 부하 임피던스는 증폭기에 대하여 고이득을 제공하고 증폭기 출력 노드 "A"에서 비교적 작은 출력 임피던스를 제공한다. 증폭기 트랜지스터(Q2)의 베이스 구동은 도시된 바와 같이 PNP 트랜지스터(Q11)와 저항기(R13, R14, R16)로 구성된 에미터 폴로워 호로에 의해 제공된다. 이로 인해 향상된 입력 임피던스가 증폭기 반전 입력 단자(903)에 제공된다. 증폭기(430)의 출력(702)은 AKB 전류 감지 네트워크(700 : 펜텀으로 윤곽이 도시됨)와 470오옴의 저항기를 통해 커넥터(413)에 접속되어 키네스코프(314)의 캐소드에 접속된다. AKB 네트워크(700)는 AKB 제어 회로(도시 생략됨)에 의해 출력 전류 흐름을 감지하는 관련 소자(D3, C12, R20) 및 PNP 트랜지스터(Q4)를 포함한다. 시스템에 대한 입력 임피던스는 피킹 커패시터(C11)에 의해 바이패스되는 저항기(R11)와, 직렬로 접속된 저항기(R1, R11)를 구비하는 네트워크를 포함한다. 전체 회로 이득을 계산할 때, 피드백 네트워크의 임피던스는 약간의 초고주파수 피킹을 제공하는 상기 소자들의 실효 입력 임피던스로 나누어진다. 소정의 응용에 있어서, 상기 임피던스로 나누는 것이 바람직하지 않은 경우, 커패시터(C11) 및 저항기(R11)가 제거될 수도 있다.

피드백 네크워크(750: 팬텀을 윤곡이 도시됨)는 예시적 소자들의 값이 주어진 것을 제외하고는 제5도의 피드백 네트워크와 일치한다. 도시된 특정 값에 대한 최대 폐루프 이득은 R1/R1에 의해 주어지며 이는 대략 50:1 또는 +3dB 정도이다. 공칭 폐루프 이득은 대략 25:1 또는 약27dB와 같은 [(R3+R4)//R2]/R1로 결정되며, 감마 보정 및 고주파수 디테일에 대한 최대 부스트보다 작은 6dB이다.

제7도의 실시예의 동작은 실질적으로 제5도의 실시예와 동일하기 때문에 반복 설명하지 않는다. 상기 특정 실시예에 대해, 단자(413)에 접속된 수상관에 대해 가정된 차단 전압은 대략 150 볼트이며 화이트는 80 볼트 부근에서 나타난다는 것에 주지해야 한다. R3+R4의 저항은 R2(33kΩ)값과 같고, 이로써 최대 이득은 최소이득의 약 두배가 된다. 여기서, R3은 R4와 동일하게 선택되지만 상기 동일성은 필수적인 것은 아니다. 제너 다이오드는 제6a도 및 제6b도에 도시된 바와 같이 150 볼트 내지 80볼트의 범위 내에서 완만한 이득 곡선을 제공하도록 선택된다. 커패시터(C1)와 R4는 대략 1MHz인 주파수(Fc)를 형성하여 상기 레벨 이상의 신호들을 블랙 레벨 이득으로(제6c도 참조) 증폭되게 한다.

본 발명에 따라 도시되고 서술되었던 키네스코프 구동 증폭기는 비선형 피드백 네트워크를 구비하는데, 상기 네트워크는 (1) 블랙 대 그레이 화상 영역에서 비디오 신호의 증폭을 증가시키고(이로써 암화상 디테일이 향상되고 로우 루미넌스 칼라 신호의 포화가 증가된다) (2) 실질적으로 저명도 신호와 동일한 레벨로 고명도 화상 영역의 비디오 디테일을 증폭시킨다(이로써 스폿 블루밍 없이 주관적인 콘트라스트를 향상시키고 "퇴색" 화상의 영향을 피한다.)예컨대, 제너 다이오드 이외의 쓰레쉬홀드(threshold) 브레이크 다운 장치 또는 가변 임피던스들을 사용하고 보다 크거나 보다 작은 이득 완만 영역을 제공하며 다른 고전압 증폭기 등을 사용하는 것을 포함한 본 발명의 범위 내에서의 다양한 수정이 가능하다.

Claims (2)

1. 선형 이득을 결정하는 수단(R1, R2)을 포함하며, 증폭될 비디오 입력 신호(R; G; B)를 수신하는 입력단(431), 증폭된 비디오 출력 신호를 제공하는 출력단(433) 및 상기 이득을 더 결정하는 비선형 네거티브 피드백 경로를 구비하는 증폭기(430)를 포함하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치에 있어서, 상기 증폭기의 상기 출력단(433)은 키네스코프(414)를 구동하도록 상기 키네스코프(414)의 캐소드 전극(420)에 결합되고, 상기 비선형 경로는 전압 종속 임피던스 소자(D1)와 주파수 종속 임피던스 소자(C1)를 포함하고, 상기 전압 종속 소자(D1)와 상기 주파수 종속 소자(C1)는, 저명도 화상 영역에서 상기 전압 종속 소자(D1)가 상기 비디오 입력 신호의 주파수와 실질적으로 독립적으로 네거티브 피드백의 양을 감소시킴으로써 상기 징폭기(430)의 상기 이득을 증가시키고, 고주파수 비디오 신호 성분에 대해서 상기 주파수 종속 소자(C1)가 상기 비디오 입력 신호의 진폭과 실질적으로 독립적으로 상기 네거티브 피드백의양을 갑소시킴으로써 상기 증폭기(430)의 상기 이득을 증가시키도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전압 종속 임피던스 소자는 애노드와 캐소드를 구비한 적어도 하나의 다이오드(D1)을 포함하고, 상기 캐소드는 상기 네거티브 피드백 경로에 접속되고, 상기 애노드는 기준 전위원(source of reference potential)에 접속되는 것을 특징으로 하는 키네스코프 구동용 증폭기 장치.