SUPRESION DE SATURACION DE AMPLIFICADORES DE SALIDA DE CRT
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un circuito para controlar u tubo da rayos catódicos (CRT) y con un receptor de televisión equipado con tal circuito. Un aspecto adicional de la invención está relacionado con el control de señales de impulso para un CRT. Para un receptor de televisión/- el máximo brillo, que puede ser representado sobre la pantalla de proyección del CRT o cinescopio, la así llamada luz en la cresta del blanco es una característica de calidad importante de la reproducción de la imagen. En la práctica, la luz en la cresta del blanco está esencialmente limitada en primer lugar, por el intervalo de control o el límite de saturación de las etapas de salida de REGB que controlan el cinescopio y, en segundo lugar, por el impulso permisible máximo del cinescopio . Para logra el más alto brillo posible, es por lo tanto necesario fijar el impulso del cinescopio, es decir la amplificación de las señales de RGB que controlan el cinescopio, tan alto como sea posible en la dirección del blanco. Sin embargo, cuando las etapas de salida del video son impulsadas de esta manera, ocasionalmente pueden alcanzar el limite de saturación de los amplificadores en las etapas de salida. Tolerancias substanciales tales como, por ejemplo, la calibración de corte, la transparencia del vidrio del cinescopio y las fluctuaciones en la señal de entrada, la regulación de la corriente obscura que compensa el envejecimiento del cinescopio asi como las regulaciones del cliente tales como brillantez, contraste y saturación de color son responsables de exceder el limite de saturación. Si un amplificador de una etapa de salida de video alcanza el límite de saturación, la asi llamada borrosidad aparece en la pantalla de proyección en el color correspondiente en la forma de una extensión de un pixel, o de un atea de imagen en la dirección de linea. Estas borrosidades ocurren primariamente para el color rojo, debido a que el cañón de electrones para el color rojo del cinescopio requiere el impulso más alto, debido 'a que el fósforo rojo es menos sensible. Para evitar tal fenómeno de saturación en el caso mencionado en donde las tolerancias se suman de una manera desfavorable, seria por lo tanto necesario observar una cierta distancia de seguridad hacia la salida completa de los amplificadores de salida. Sin embargo, esto significa a su vez que el impulso máximo teóricamente posible a la salida completa por lo general no se alcanza. Consecuentemente, no es posible alcanzar el máximo brillo del cinescopio. US 6,057,887 sugiere un circuito para aligerar los problemas descritos arriba. En el circuito conocido las señales de color de salida son limitadas por diodos de Zener a un valor umbral que evita la existencia de borrosidsdes sobre la pantalla. Sin embargo, en la práctica se ha notado que el uso de el circuito conocido en conexión con el amplificador de video IC TEA 5101 manufacturado por ST ha dado lugar a efectos de borrosidades incrementados debido a efectos de ""retención" dentro del amplificador de video IC. Basados en estas observaciones, es deseable proporcionar un circuito, que aligere de forma confiable todas las borrosidades decritas. La presente invenció proporciona un circuito para controlar un tubo de rayos catódicos que comprende una fuente de señales de color de entrada (Uin/ (R) , Uin(G) , Uin(B)} para los colores primarios del tubo de rayos catódicos. Los amplificadores de salida están, acoplados a la fuente de señales de color de entrada y a cañones de electrones del tubo de rayos catódicos. Finalmente, se proporcionan medios de limitación, para limitar las señales de color de entrada a un valor umbral predeterminado. En una modalidad ventajosa del circuito de la invención los medios de limitación comprenden un diodo polarizado en dirección inversa. Preferiblemente una fuente de voltaje proporciona el voltaje de polarización del diodo. La fuente de voltaje puede ser realizada por un divisor de voltaje estabilizado con un diodo de Zener. En una modalidad preferida de la invención, la misma fuente de voltaje utilizada para proporcionar un voltaje de referencia (Uref) para el amplificador de salida se utiliza también para proporcionar el voltaje de polarización para el diodo. Es ventajoso conectar los medios de limitación a un transistor que proporciona una fuente de voltaje de baja impedancia en caso de que la señal de entrada exceda el voltaje umbral. Ventajas adicionales de la presente invención llegarán a ser aparentes cuando se lea la descripción detallada de las modalidades de la invención.
En los dibujos se muestran modalidades ejemplo de la presente invención. Elementos correspondientes en los dibujos están designados con símbolos de referencia correspondientes. Se muestra: Figura 1: un circuito para controlar un tubo de rayos catódicos de acuerdo con la técnica anterior; Figura 2: un diagrama de circuitos esquemático de una primera modalidad del circuito de la invención; Figura 3: una curva que ilustra el efecto del circuito de la invención sobre las señales de color de entrada; Figura- 4: un diagrama de circuitos esquemático de una segunda modalidad del circuito de la invención; y Figura 5: un diagrama de circuitos esquemático de la presente invención dentro de un receptor de televisión . La Figura 1 muestra un circuito para controlar un CRT como se conoce de ÜS 6, 057, 883. El circuito conocido, que se designa en conjunto con el símbolo de referencia 1 tiene tres salidas conectadas a los cañones de electrones de un CRT 2. Cada salida del circuito de control 1 está asociada con un amplificador de video 3, 4, 5 para cada uno de los colores primarios rojo, verde y azul. Los amplificadores 3, 4 y 5 reciben señales de entrada de color Uin, (R) , üin(G), üin(B) para generar señales de salida de color Uout, (R) , Uout(G), Uout (B) . Las salidas de los amplificadores están cada una conectadas al cátodo de un diodo 6, 7, 8 espectivamente. Los diodos están polarizados en sentido directo por un voltaje interno Ui . Así, se impide que las señales de salida de color Uout, (R) / Uou (G), U0ut(B) caigan por debajo del voltaje interno Ui . De esta manera el circuito conocido evita borrosidades como se describe en la introducción. La Figura 2 muestra una modalidad del circuito de la invención. Por el bien de la simplicidad se muestra solamente el circuito para el color primario rojo, debido a que los circuitos para los otros dos colores primarios son idénticos en cuanto a la extensión que es relevante para la presente invención. El circuito designado en conjunto con el símbolo de referencia 10 realiza la amplificación de una señal de entrada de color Uin(R) para generar una señal de salida de color Uout (R) · Esto es similar a la función del amplificador 3 mostrado en la Figura 1.
El circuito 10 recibe en la terminal 11 de entrada la señal de entrada de color Uin (R) , que es acoplada vía un divisor de voltaje compuesto de resistores 12 y 13 a la entrada de inversión del amplificador 14. El amplificador genera la señal de salida de color Uout (R) suministrada a la terminal 16 de salida y acoplada retroactivamente por el resistor a la entrada de inversión del amplificador 14. La entrada de no inversión del amplificador 14 es provista con un voltaje de referencia Uref. El voltaje de referencia Uref es suministrada y estabilizada por una conexión en serie de una primera fuente de voltaje 18, resistor 19 y diodo de Zener 21. En una modalidad específica la primera fuente de voltaje 18 proporciona esencialmente 12 V, y el voltaje de referencia es esencialmente igual a 3 V. La terminal de entrada 11 adicionalmente está conectada al ánodo de un diodo 22. El diodo 22 está polarizdo en dirección inversa por un voltaje ?? provisto por una segunda fuente de voltaje 23. En una modalidad específica el voltaje ?? es de alrededor de 4.9 V, y el voltaje de encendido Ud del diodo 22 es de 0.6 V. En consecuencia, el diodo 22 llega a ser conductor cuando la señal de entrada de color Uin (R) excede de 5.5, y de aquí limita efectivamente el nivel máximo de la señal de entrada. Las dimensiones del circuito, y en particular la cantidad de retroalimentación se seleccionan de tal manera que el amplificador 14 no alcance la saturación. Consecuentemente se evitan los efectos de borrosidades sobre la pantalla. En la Figura "3 se visualiza el efecto del circuito de la invención sobre la señal de entrada Uin(R) . La máxima amplitud de la señal de entrada Uin (E.) está limitada a un voltaje umbral de Ui + Ud, , que es el voltaje de polarización de la segunda fuente de voltaje 23 y el voltaje de encendido del dido 22. el voltaje umbral está representado por una linea de guiones en la Figura 2. La curva que seguirla la señal de entrada sin limitación por el diodo 22 está indicada con una linea de puntos. Se entiende que la señal de entrada Uin(R) es representativa para todas las otras señales d entrada üin(G) , Uin(B) . La Figura 4 muestra una segunda modalidad del circuito de la invención, que se identifica en conjunto con el símbolo de referencia 40. Componentes y elementos correspondientes están identificados con los mismos o correspondientes símbolos de referencia.
Contrario al circuito 10 mostrado en la Figura 2 en el circuito 40 la fuente de voltaje 18 se usa también para suministrar el voltaje de polarización Ui para el diodo 22. Para permitir esto, el cátodo del diodo 22 está derivado a una conexión en serie de resistores 19a, 19b que reemplazan esencialmente el resisitor 19 del circuito 10. Los resistores 19a y 19b se seleccionan de tal manera que el diodo 22 es polarizado en sentido inverso por un voltaje Ui, similar a la configuración en la Figura 2. El voltaje de limitación en esta modalidad se deriva de la misma fuente 18 que suministra el voltaje de referencia. En caso de que la fuente de voltaje 18 proporcione un voltaje más alto que el nominal, ambos el voltaje de referencia Uref Y el voltaje de polarización ?? están incrementados. Un voltaje de referencia Uref más alto reduce la señal de salida Uout (R) para una señal de entrada Uin(R) dada. Sin embargo, si la señal de entrada Uin (R) excede el voltaje umbral Ui + Ud, el ?? incrementado (es decir, Ui es más alto que su valor nominal) permite un nivel de señal de entrada máximo más alto. En este caso los dos efectos se están contrarrestando, y la tolerancia del nivel de señal de salida se reduce comparado al circuito 10.
La Figura 5 muestra un diagrama esquemático adicional del circuito de la invención que enfatiza algunos otros aspectos de la invención no mostrados en la Figura 2 y la Figura 4, pero suprimiendo algunos detalles ya descritos en los mismos. Las señales de video para los tres colores primarios son recibidas desde un tablero de procesamiento de video (no mostrado en el dibujo) en el conector 51. Las señales de los colores primarios son procesadas individualmente en lineas de retardo 52a, 52b, 52c y los preamplificadores 53a, 53b, 53c. Las señales de salida de los preamplificadores proporcionan las señales de entrada de video Uin(R), Ui„(G), Uin(B) para las etapas finales de video 14a, 14b, 14c en sus entradas de inversión respectivas. En una modalidad de la invención la etapa final de video es el circuito integrado TDA 6111 Q manufacturado por Phillips. La entrada de no inversión de las etapas finales de video 14a, 14b, 14c es suministrada con un voltaje de referencia Uref. La entrada de inversión de cada etapa final de video 14a, 14b, 14c está conectada con el ánodo de un diodo 22a, 22b, 22c, respectivamente. Los cátodos de los diodos 22a, 22b, 22c están conectados en paralelo con el emisor de un transisitor pnp 54. la base del transistor 54 es polarizada con un voltaje positivo Ui tomado de una derivación de una conexión en serie de resistores 19a, 19b, similar a la configuración mostrada en la Figura 4. De aquí, el transistor 54 es encendido cuando el voltaje en su emisor excede de Ui + Ube (Ube = voltaje base-emisor del transistor) y opera entonces como un seguidor de emisor desacoplando los diodos 22a, 22b y 22c del divisor de voltaje 19a, 19b. Se nota que en esta modalidad particular del circuito de la invención los voltajes de entrada de video Uln(R), üin(G), Uin(B) están limitados a un valor máximo igual a Ua + Ube + Ud, en donde Ud es el voltaje de diodo de los diodos 22a, 22b, 22c. La persona experta comprende que la presencia del transistor 54 no es absolutamente necesaria. También seria posible conectar los cátodos de los diodos 22a, 22b y 22c directamente a la derivación del divisor de voltaje 19a, 19b. Para mantener el mismo voltaje umbral solamente seria necesario adaptar los valores de los resistores 19a, 19b para compensar la ausencia del voltaje Ube de base-emisor. Sin embargo, esta simplificación del circuito sacrificaría el efecto de desacoplamiento descrito arriba .
En otra modalidad de la invención no mostrada en el dibujo los diodos 22, 22a, 22b, 22c pueden ser reemplazados por transistores apropiados. En este caso el voltaje de polarización Ui es usado para controlar la base de los transistores respectivos para lograr la limitación de las señales de entrada de video. Asi, el voltaje umbral es Ui + UBE ·