KR930002122B1 - 비데오 신호 처리용 시스템 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

비데오 신호 처리용 시스템
도면은 본 발명의 원리에 따라 비데오 출력증폭기장치를 포함하는 칼라텔레비젼 수상기부를 도시.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 텔레비젼 신호처리용 회로 12 : 휘도-색도 처리기
14a,b,c : 비데오 출력신호처리기 15 : 칼라 키네스코프
16a,b,c : 음극강도제어전극 24 : 부하저항
25 : 궤환저항 35 : 바이어스원
본 발명은 칼라텔레비젼 수상기내의 키네스코프와 같은 영상표시장치에 비데오 구동신호를 공급하는 비데오 출력증폭기에 관한 것으로, 특히, 대비데오신호에 응답하여 비데오 출력증폭기가 포화되는 것을 방지하는 장치에 관한 것이다.
다수의 비데오 출력증폭기는 칼라텔레비젼 수상기내의 키네스코프의 강도제어전극(예를들어 음극)에 고레벨증폭된 비데오신호를 공급하는데 사용된다. 구동기 증폭기의 출력 트랜지스터는 높게 포화된 칼라영상정보, 피크백색영상정보 및 백색 영상면적에서 피크되는 영상을 나타내는 대진폭 비데오신호에 응답하여 포화상태로 도전되어진다.
포화된 출력증폭기는 대진폭 비데오 구동신호에 의해 발생된 표시된 영상에서 생겨나는 불만족스러운 백색 또는 칼라영상오점을 나타낼 수 있다. 예를들어, 백색영상면적이 표시되고 적색 비데오출력 트랜지스터의 바이어싱이 적색 출력 트랜지스터가 포화되는 것 같은 정도이면, 백색영상면적에서 나타나는 적색오점은 트랜지스터 전하기억효과로 인한 적색 출력 트랜지스터의 느린 "회복시간"과 함께 포화도전상태를 나타내는 적색 비데오 출력 트랜지스터의 결과로서 발생되어지기 쉽다.
출력 트랜지스터 포화도는 키네스코프 음극에서 발생된 비데오 구동신호진폭의 범위를 제한시킴으로써 방지될 수 있다. 그러나 이러한 것은 모든 표시된 장면에서 영상 콘트라스트를 감소시키려하기 때문에 바람직하지가 않다.
출력 트랜지스터 포화도는 또한 마젝(Matzek)씨의 미합중국 특허 제3,732,356호와 더블류. 이. 하랜(W.E.Harlan)씨에 의해 1983년 10월 31일자로 출원된 "영상표시장치용 구동기 증폭기"란 제목으로 기재된 계류중인 미합중국 특허원 제547,325호에서 기술되어져 있다. 마젝씨의 특허에서는 다이오드신호 제한기가 입력비데오신호의 진폭을 전압제한시키는데 사용되고 그렇지 않으면 비데오 출력 트랜지스터를 포화하는데 사용되는 장치에 관해서 기술하고 있다. 그러나, 마젝씨의 장치에서 다이오드 제한 임계는 바람직하지않게도 예기스럽지 않은데 이것은 출력 트랜지스터의 순방향 전류이득변수(베타)의 함수이어서 한 트랜지스터에서 다른 트랜지스터로 전이될때와 온도에 매우 민감하게 변화되기 때문이다.
하랜씨의 장치는 스위칭장치를 포함하는 비선형 궤환 회로망을 지닌 비데오 출력 증폭기를 구비한다. 스위칭장치는 궤환회로망의 임피던스를 변화시켜 대진폭 비데오 신호의 존재시에는 출력 증폭기의 신호이득을 감소시키고 그렇지 않으면 출력증폭기를 포화시킬 수 있도록 한다. 그러나, 만일 동작대역폭을 복원하는데 보상이 제공되지 않는다면, 궤환 스위칭장치에 의해 유도된 기생현상은 어떠한 대역폭 적용에서는 허용되지 않을 수도 있는 양만큼 출력증폭기의 동작 대역폭을 제한시킬 수 있다는 것이 알려져 있다.
따라서 본 명세서에서는 마젝씨에 의해 기술된 형의 장치의 비교하여 좀더 예기적인 동작을 나타내고 하랜씨의 장치에 의해 나타내진 형의 대역폭 제한현상을 나타내지 않는 방법으로 비데오출력 증폭기 포화도를 방지시키는 경제적인 장치에 관해서 기술한다.
본 발명의 원리에 따라, 비포화 비데오 출력 증폭기장치는 비데오신호원과, 입력신호전류에 응답하여 출력신호전압을 공급하는 비데오 출력 증폭기의 전류응답 신호 입력 사이에 결합된 신호 제한용 회로를 포함하고 있다. 제한회로는 입력신호전류의 크기를 제한시키고 그렇지 않으면 비데오 출력 증폭기의 포화도를 일으킨다.
본 발명의 특징에 따라, 비데오 출력증폭기는 가상접지신호입력을 가진 궤환증폭기를 구비하고, 제한 회로는 비데오신호원과 가상접지신호입력 사이에서 결합된다.
이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하고자 한다.
텔레비젼 신호 처리용 회로(10)는 휘도-색도 처리기(12)에 합성칼라텔레비젼 신호의 분리된 휘도(Y) 및 색도(C)성분을 공급한다. 처러기(12)는 이득 제어회로, 직류레벨 셋팅회로, 칼라복조기 및 저레벨 칼라영상표시신호 r,g 및 b를 발생하는 매트릭스회로를 포함한다. 이를 신호는 비데오 출력 신호처리용 회로망(14a,14b,14c)내의 회로에 의해 증폭되고, 이를 회로망은 칼라 키네스코프(15)의 음극강도제어전극(16a,16b,16c) 각각에 고 레벨 증폭된 칼라영상신호 R,G,B를 공급한다. 출력 신호처리기(14a,14b,14c)는 본 실시예에서와 동일하므로, 처리기(14a)의 구조 및 동작에 관한 다음의 기술은 처리기(14b,14c)에도 적용된다.
처리기(14a)는 단자 T1을 통하여 처리기(l2)에서 나온 비데오 신호를 수신하는 입력공통 에미터 증폭기 트랜지스터(20)를 구비한 비데오 출력 증폭기단(즉, 키네스코프 구동기단)과 차후에 기술될 입력신호 결합회로망을 포함한다. 증폭기단은 또한 트랜지스터(20)가 종속 비데오 출력 증폭기를 형성하는 것과 함께 고전압 출력 공통 베이스 증폭기 트랜지스터(22)를 구비한다. 키네스코프음극(16a)을 구동하는데 적합한 고레벨 비데오 신호 R은 트랜지스터(22)의 콜렉터출력회로의 부하저항(24)양단에서 발생된다. 증폭기(20,22)의 직류축퇴궤환은 트랜지스터(22)의 콜렉터 출력에서 트랜지스터(20)의 베이스신호입력까지 마디 A에서 결합된 궤환저항(25)에 의해서 공급된다. 마디 A는 전류합산접합을 표시한다. 트랜지스터(20)의 베이스는 또한 저항(28)을 통하여 부동작 전위원 -V2에도 결합된다.
트랜지스터(20)의 입력신호 결합회로망은 바이어싱 저항(31,32)을 통하여 부동작전위원 -V1에 결합된 조정가능한 저항(30)과 명목상 도통인 전류 제한기 다이오드(40)를 구비한다. 저항(30)은 증폭기(20,22)의 신호이득을 셋트하도록 조정될 수 있다. 원(35)에서 나온 정바이어스 전압은 저항(36)을 통하여 다이오드(40)의 음극에 결합된다. 원(35)은 주어진 시스템의 바이어스 요구량에 의해서 고정 또는 가변 바이어스전압을 공급할 수 있다. 예를들어, 원(35)은 미합중국 특허 제4,414,577호에서 기술된 바와 같이 희망 키네스코프 바이어스를 자동적으로 유지하는 시스템을 포함한 수상기내의 비데오 출력 증폭기의 바이어스를 자동적으로 제어하는 가변 직류 제어전압을 공급할 수 있다.
단자 T1에서 다이오드(40)로 전달된 입력신호전류는 전류를 변조시키고 그렇지 않으면 다이오드(40)에 의해서 도전된다. 이러한 것으로 인하여 주어진 전류제한 포화도 임계에 도달될때 입력신호전류가 다이오드(40)를 비도통상태로 하기에 충분히 크게 될때까지는 트랜지스터(22)의 콜렉터 출력전압은 이러한 입력신호전류에 따라 변화된다. 이때 트랜지스터(20)의 베이스 입력전류는 출력 트랜지스터(22)가 포화되는 것이 방지되므로 전류제한된다.
구동기(20,22)는 본질적으로 연산증폭기로서 작용하고, 트랜지스터(20)의 베이스전류는 무시해도 좋으며, 증폭기(20,22)의 출력전압 대 입력전류의 응답은 실제로 트랜지스터(20)의 순방향 전류이득번수(베타)에는 영향을 받지 않는다. 트랜지스터(22)의 콜렉터 출력전압은 다이오드(40)에 의해 전달된 전류레벨 변화와 함께 트래킹(즉 평형)하는 궤환저항(25)에 의해 전달된 전류 레벨변화의 결과로 변화한다. 좀더 상세한 회로에 관한 기술은 바로 아래에서 기술된 것이다.
트랜지스터(20)의 베이스에서 마디 A는 가상접지점을 표시하는데 즉, 트랜지스터(20)의 휴지 베이스전위는 비교적 적은 트랜지스터(20)의 에미터에서의 접지전위합과 동일한 고정전위에 트랜지스터(20)의 일정한 +0.7V의 베이스-에미터접합 옵셋전압을 가산한 것과 동일하다. 트랜지스터(20)의 에미터는 실제로 0옵셋인 접지에 연결되고, 트랜지스터(2)의 베이스와 다이오드(40)의 양극에서의 바이어스 전압은 비교적 적은 약 0.7V전압과 동일하다. 궤환증폭기(20,22)는 마디 A에서 입력신호전류 변동에 응답하여 트랜지스터(22)의 콜렉터에서의 출력신호전압변동을 제공하는 입력전류응답 증폭기와 상응한다. 이러한 점에서 처리기(12)의 출력회로의 에미터 폴로워 트랜지스터의 에미터출력에서 단자 T1에 인가된 입력 신호전압은 저항(30,31,32)을 구비하는 입력신호결합회로에 의해서 신호전류로 변환된다.
명목상 도통인 제한기 다이오드(40)는 바이어스 되어 다른 방법으로 비데오출력 트랜지스터(22)를 포화도전상태로 나타낼 수 있는 크기의 비데오 신호입력 전류에 응답하여 비도전상태로 된다. 단자 T1 및 저항(30)을 통하여 다이오드(40)의 음극에 전달된 신호전류가 증가됨에 따라, 다이오드(40)의 양극에서 음극으로 흐르는 다이오드 순방향 바이어싱 전류는 다이오드(40)가 대신호전류에 응답하여 역바이어스 되는 시간까지는 감소되고, 이것으로 마디 A의 비데오신호전류에서 또 다른 증가는 제한된다. 입력전류제한레벨은 트랜지스터(22)를 포화시킬 수 있는 바로 아래의 레벨에서 설정된다. 저항(25)의 궤환전류와 트랜지스터(22)의 콜렉터 출력전압은 제한기 다이오드(40)의 전도가 감소됨에 따라 감소되고, 출력 트랜지스터(22)의 콜렉터 출력전압은 입력신호 전류가 다이오드(40)의 작용에 의해서 제한될때 포화점에 도달하기전에 제한된다.
다이오드(40)가 전류 제한모드로 비도통일때 트랜지스터(22)의 콜렉터에서 증폭기의 출력전압(V0)은 다음과 같은 표현식 즉
Figure kpo00001
에 따라 저항(25,28)값과 전압 -V2 크기의 함수이다. 이와 같이 저항(28,25)값은 전류제한모드로 출력전압 V0의 최소인 비포화레벨을 달성하도록 테일러(tailor)된다. 출력전압 V0는 신호전류가 마디 A에서 가상접지점으로 흐르기만 한다면 이러한 레벨이하로 즉 포화 증폭기상태로 감소될 수 있다. 전류제한기 다이오드(40)는 과대신호전류가 가상접지마디로 흘러들어가는 것을 방지하고, 이와 같이 다른 방식으로 출력 트랜지스터(22)가 포화상태로 과대하게 도전될 수 있는 트랜지스터(20)의 입력신호구동상태를 방지한다. 다이오드(40)의 바이어스전류는 궤환저항(25)을 통하여 다이오드(40)로 전달된 전류에 의해서 공급되고, 저항(32)은 다이오드(40)에 의해 전달된 전류를 싱크(sink)한다. 저항(32)값은 저항(30,36)이 전류를 도통시키지 않을때 증폭기의 출력전압 V0가 바람직한 최대정값을 나타내도록 적절히 선택된다.

Claims (10)

  1. 비데오 신호원(10)과, 강도제어전극에 인가된 비데오 신호에 응답하는 영상표시장치(15)를 구비하는 비데오 신호처리용 시스템에 있어서, 신호입력 및 신호출력을 가져 상기 영상표시 장치의 상기 강도제어전극(16a)에 비데오 구동신호를 공급하는 궤환구동기증폭기(20,22)와, 상기 증폭기는 상기 신호출력에서 상기 신호입력에 결합된 임피던스를 지닌 궤환회로망(25)을 포함하고, 상기 원에 결합되어 상기 증폭기입력에 비데오 신호를 공급하는 입력회로(30,31,32,40)와, 상기 입력회로에 포함되고 상기 궤환임피던스에 결합되어 주어진 레벨이상의 입력신호크기를 제한시켜 상기 증폭기의 포화를 방지하는 신호제한기(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  2. 제1항에 따른 시스템에 있어서, 상기 신호입력(트랜지스터(20)의 베이스)은 가상접지점과 상응한 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  3. 제1항에 따른 시스템에 있어서, 상기 제한기는 상기 비데오신호원과 상기 증폭기 신호입력 사이에서 직렬로 결합된 명복상 도통인 다이오드(40)를 구비하고, 상기 다이오드는 상기 원에서 나온 입력신호전류의 증가크기가 상기 다이오드를 상기 주어진 레벨에서 비도통되는 것과 같이 순방향 전류로 도통되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 처리용 시스템.
  4. 제1항에 따른 시스템에 있어서, 상기 제한기의 바이어스는 상기 궤환회로망(25)에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  5. 제1항에 따른 시스템에 있어서, 상기 증폭기는 베이스신호입력전극, 부하 임피던스를 포함하는 출력회로에 결합된 콜렉터 출력전극 및 기준전위(접지)에 결합된 에미터전극을 갖는 트랜지스터(20)를 포함하고, 상기 베이스 입력 전극은 가상접지점과 상응하고, 상기 궤환회로망은 상기 출력회로에서 상기 가상접지점까지 상기 베이스전극에서 결합된 저항성 축퇴궤환회로망(25)인 것을 특징으로 하는 비데오 신호 처리용시스템.
  6. 제5항에 따른 시스템에 있어서, 바이어스전위원(-V2)은 저항(28)을 통하여 상기 베이스전극에서 상기 가상접지점에 결합되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  7. 제5항에 따른 시스템에 있어서, 상기 트랜지스터(20)의 상기 에미터는 실제로 0옵셋인 접지기준전위에 연결되고, 이것으로 상기 베이스 전극에서의 전위는 상기 트랜지스터의 베이스-에미터 접합전압과 실제로 동일한 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  8. 제5항에 따른 시스템에 있어서, 상기 제한기는 상기 비데오신호원과 상기 트랜지스터(20)의 상기 베이스전극 사이에서 직렬로 결합된 명목상 도통인 다이오드(40)를 구비하고, 상기 다이오드는 상기 주어진 레벨을 초과하는 크기의 입력신호에 응답하여 비도통상태로 남아있는 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  9. 선행된 항중 어느 한항에 따른 시스템에 있어서, 상기 영상표시장치(15)는 음극강도제어전극(16a)을 구비한 키네스코프와 상응한 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
  10. 제1항에 따른 시스템에 있어서, 상기 증폭기는 증폭되어진 비데오 신호를 수신하는 입력전극과, 부하임피던스에 결합된 출력 전극과, 실제로 0옵셋인 접지기준전위에 결합된 공통 전극을 포함하는 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비데오 신호처리용 시스템.
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