SE448046B - Automatisk bildrorstralstrombegrensare - Google Patents

Description

448 046 2 intervall av alltför stor strålström och för att reglera både videosignalens toppamplitud och likströmnivàn (kontrastniván och ljusstyrkenivån) inom ett andra intervall av förhållandevis större alltför stora strålströmmar. Den amerikanska patentskrif- ten 4 096 518 beskriver också ett genomsnittgensvarstrålströmbe- gränsningssystem. I det sistnämnda systemet utnyttjas en alstrad, representativ genomsnittreglerspänning för att reglera videosig- nalens likströmnivå inom ett första intervall av alltför stor strålström och för att reglera videosignalens toppamplitud inom ett andra intervall av förhållandevis större, alltför stora strålströmmar.

I enlighet med föreliggande uppfinnings principer har man insett att det är önskvärt att en automatisk bildrörstrål- strömbegränsare av typen som inkluderar i följd utförda regler- arbetssätt (t.ex. reglering av kontrast- och ljusstyrkearbets- sätten) skall drivas på så sätt att man erhåller en mjuk, konti- nuerlig övergång mellan reglerarbetssätten. Speciellt har man ina sett att under vissa betingelser får övergángspunkten där ett reglerarbetssätt upphör (t.ex. kontrastreglering) och det andra arbetssättet börjar (t.ex. ljusstyrkereglering) 1 huvudsak inte sammanfalla. Detta kan t.ex. inträffa då strömkretstoleranser hos reglerkretsen som bringar strálbegränsaren att arbeta i följd varierar från mottagare till mottagare. variationer i mat- ningsspänningen och i förspänningar kan, liksom verkningar som erhålls på grundval av temperaturen, också ge upphov till för- skjutningsfel som försämrar arbetssättet hos reglerkretsen för styrning i följd på så sätt att det andra reglerarbetssättet inte börjar förrän en bestämd tid efter det att det första arbetssättet har upphört.

När detta inträffar bringas strálbegränsningsnätet att bli mindre effektivt för sitt avsedda ändamål eftersom en diskontinuitet finns mellan regleromrádena, under vilken diskon- tinuitet ingen strålströmreglering förekommer. Uppträdandet av denna reglerdiskontinuitet kan också medföra en störande synlig effekt beroende på bildinnehållet. Exempelvis gäller att i ett genomsnittgensvarstrålströmbegränsningssystem, i vilket strål- kontrastreglering (reglering av videosignalens topp-till-topp- 448 D46 5 amplitud) utförs inom ett första intervall av stora strålströmmar och bildljusstyrkereglering (likströmnivåreglering av videosig- nalen) utförs inom ett andra intervall av förhållandevis större strålströmmar kommer en diskontinuitet mellan arbetssätten med kontrastreglering och ljusstyrkereglering att ge upphov till en plötslig, icke önskvärd ökning i bildljusstyrkan under diskonti- nuitetsintervallet då strålbegränsning saknas innan ljusstyrka- regleringsarbetssättet börjar. En dylik ökning i bildljusstyrkan eller bakgrundsnivân kan lätt iakttas av en TV-tittare, särskilt när den stora strålströmmen härrör från ett repetitivt bildinne- håll. Diskontinuiteten kan också medföra instabilitet i den slutna strålbegränsningsreglerslingan.

En anordning enligt föreliggande uppfinning ingår i ett system för behandling av en bildrepresentativ videosignal som har en toppamplitudkomposant som bestämmer bildkontrasten och en likströmkomposant som bestämmer bildljusstyrkan, varvid nämnda system inkluderar en videosignalbehandlingskanal och ett bildrör med en intensitetsreglerelektrod för återgivning av en bild så- som gensvar på videosignaler som matas till intensitetsregler- elektroden från nämda kanal.

Ett avkänningsnät alstrar en signal som är represen- tativ för storleken hos alltför stora stràlströmmar som leds av bildröret över en tröskelvärdesströmnivå. Ett första reglerbart strömledningsorgan med en ingång kopplad till den representativa signalen samt en utgång företer varierande strömledning i enlig- het med storleken hos den representativa signalen i första, andra och tredje intervall med i tur och ordning större, alltför stora strålströmmar. Ett andra reglerbart strömledningsorgan med en ingång och en utgång ingår också. En första reglersignal som härrör från det första organets utgång kopplas till videokanalen för att modifiera en av toppamplitud- och likströmkomposanterna hos videosignalen i en sådan riktning att alltför stora strål- strömmar begränsas bortom tröskelvärdesnivån. Ett tröskelvärdes- strömledningsnät kopplar strömledningsvariationer i det första organet till ingången till det .andra organet när det första organets strömledning svarar mot alltför stora strålströmmar 448 046 4 utanför det första intervallet. En andra reglersignal hörrörande från det andra organets utgång kopplas till videokanalen för att modifiera den andra av toppamplitud- och likströmkomposanterna hos videosignalen i en sådan riktning att man erhåller en be- gränsning av strålströmmar utanför det första intervallet, varvid både toppamplitud- och likströmkomposanterna modifieras för att begränsa alltför stora strålströmmar i det andra intervallet.

Den första reglersignalen låses vid en väsentligen konstant nivå när strömledning i det första organet svarar mot alltför stora strålströmmar utanför det andra intervallet, varvid den andra av videosignaltoppamplitud- och likströmkomposanterna modi- fieras ensam för att begränsa alltför stora strålströmmar i det tredje intervallet.

I enlighet med ett kännetecken hos uppfinningen utnytt- jas den första.ræ&asignalen för att modifiera toppamplituden hos videosignalen i de första och andra intervallen av alltför stora strömmar medan den andra reglersignalen utnyttjas för att modi- fiera videosignalens likströmkomposant i de andra och tredje intervallen med alltför stora strålströmmar.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det föl- jande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett blocksohema över en del av en färgtelevisionsmottagare som inkluderar en enligt föreliggande uppfinning angiven anord- ning för begränsning av bildrörets strålström, fig. 2 visar ett diagram som kommer till användning då det gäller att förstå arbetssättet hos den i fig. 1 visade strålbegränsningsanord- ningen och fig. 5 visar ett kopplingsschema som åskådliggör en del av anordningen enligt fig. 1 1 detalj; Enligt fig. l åskådliggör en källa 10 för videosigna- ler som inkluderar luminans- och krominanskomposanter en avskild krominanskomposant från en utgång till en krominanssignalbehand- lingsenhet 14 i en krominanskanal i mottagaren, varvid man er- håller färgdifferenssignaler r-Y, g-Y och b-Y. En avskild lumi- nanskomposant tillförs från en annan utgång hos källan 10 till en luminansbehandlingsenhet 22 i en luminanskanal hos mottagaren.

Luminanssignaler som behandlausav enheten 22 matas till en sig- 448 046 i 5 nalingàng hos en luminansförstärkare 24 med förstärkningsregle- ring (t.ex. en differentialförstärkare). En kontrastreglerenhet 50 (t.ex. en av en TV-tittare inställbar potentiometer eller ett inställbart motstånd) är kopplad till en förstärkningsregler- ingång hos förstärkaren 24 för att variera förstärkningen hos förstärkaren 24 och därigenom topp-till-toppamplituden hos ut- gàngssignaler från förstärkaren 24 1 enlighet med kontrastregler- enhetens 50 inställning.

En förstärkt luminanssignal (Y) från en signalutgâng hos förstärkaren 24 matas till en luminans-krominanssignalmatris 18, i vilken luminanssignalen kombineras med färgdifferenssig- nalerna från enheten 14 för att därvid åstadkomma r-, g- och b- -färgbildrepresentativa signaler. Var och en av dessa signaler förstärks av ett bildrördrivförstärkarsteg 54 så att man erhåller förstärkta R-, G- och B-färgsignaler med hög nivå. Dessa R-, G- och B-signaler matas till var sin röd-, grön- och blákatodinten- sitetsreglerelektrod i ett färgbildrör 58.

I systemet enligt fig. l ingår också en nycklad samp- lingskomparator 55 inkopplad i en sluten, automatisk ljusstyrka- reglerkrets enligt följande. En signalingång till komparatorn 55 känner av lågnivàblå- (b-)signalutgången från matrisen 18, och en andra signalingång hos komparatorn 55 känner av en referens- spänning som fastställer ljusstyrkan och som erhålls från ett manuellt inställbart ljusstyrkereglage 58 (t;ex. en av TV-titta- ren inställbar potentiometer eller ett inställbart motstånd).

Komparatorn 55 nycklas såsom gensvar på nycklingssignaler som uppträder under periodiska horisontalbildsläcktidsperioder hos videosignalen för sampling och jämförelse av (släck-) nivån hos signalen som då uppträder vid matrisens b-signalutgång med ljus- styrkereferensnivån hos ljusstyrkereglaget 58. Om en obalans råder mellan dessa båda nivåer alstrar komparatorn 55 en utgångs- korrigeringssignal som pàläggs en likströmivåregleringång till luminansförstärkaren 24. Korrigeringssignalen har till uppgift att modifiera likströmnivàn hos utgångssignalen från förstärka- ren 24 och därigenom också likströmnivån hos b-utgångssignalen från matrisen 18 i sådan riktning att skillnaden mellan de samp- 448 046 6 lade ingångssignalerna till komparatorn 55 minskas. Härigenom kan luminanssignalens likströmivå och därigenom den ljusstyrkan bestämmande likströmivån hos var och en av r-, g- och b-signa- lerna varieras genom att man varierar nivån hos signalen som på- läggs komparatorns 55 ljusstyrkereferenssignalingång. Ytterliga- re detaljer i den slutna ljusstyrkereglerslingan som inkluderar komparatorn 55, förstärkaren 24 och matrisen 18 kan återfinnas i den amerikanska patentskriften 4 197 557.

Automatisk begränsning av bildrörets strålström utförs medelst en anordning som inkluderar ett omvandlings- och sekvens- nät 60 för en reglersignal, till vilket nät matas en reglerin- gångsspänning EC som erhålls från återmatningsströmmar som förs till en enhet 50 för högspänningsmatning av bildröret.

Högspänningsenheten eller högspänningskällan 50 (t.ex. en spänningstripplare) alstrar höga arbetsspänningar för bild- rörets 58 ultor- och fokuseringselektroder. Periodiska horison- tella svepåtergångspulser som alstras under horisontalbildsvep- återgångstidsperioder matas till en ingång till högspännings- källan 50. En källa för bildröråtermatningsström inkluderande en arbetsmatningsspänning (E+) och ett strömbestämningsmotstând 52 är kopplad till en likströmingång hos källan 50. Strömmar som flyter in i källans 50 likströmingång är representativa för bild- rörets krav på strålström.

I detta exempel är reglerspänningen EC representativ för bildrörets krav på genomsnittsstrålström. Nämnda regler- spänning erhålls från en genomsnittsgensvaravkänningskrets 54.

Avkänningskretsen 54 kan utgörasav ett godtyckligt strömkrets- arrangemang som är lämpligt för avkänning av storleken hos kravet på genomsnittsstrålström från strömmar tillförda via mot- ståndet 52 till högspänningskällan 50. Exempelvis kan avkännings- kretsen 54 innefatta nät av typen som är beskriven i de ameri- kanska patentskrifterna 4 157 552 och 4 067 048.

Reglernätet 60 påverkas såsom gensvar på ingångsregler- spänningen EC för att åstadkomma en kontrastreglerstrålströmbe- gränsningssignal Ep och en ljusstyrkereglerstrålströmbegränsnings- signal EB när ett krav på en alltför stor genomsnittsstràlström 448 046 7 över en given tröskelvärddsnivà föreligger.

Reglerspänningen EP är proportionell mot storleken hos kravet på en alltför stor genomsnittsstrålström i ett första intervall av stràlströmmar. Reglerspänningen E páläggs för- stärkarens 24 förstärkningsregleringâng för att modifiera för- stärkningen hos förstärkningen 24 och därigenom topp-till-topp- amplituden hos signaler som behandlas av förstärkaren 24 i en sådan riktning att man erhåller en begränsning av kravet på en alltför stor strålström över tröskelvärdesnivån i det första intervallet. Bildkontrasten kommer att modifieras på motsvaran- 'de sätt. Reglerspänningen EB är proportionell mot alltför stora genomsnittsstràlströmmar i ett andra intervall av för- hållandevis större strålströmmar. Denna reglerspänning påläggs ljusstyrkereferenssignalingången hos komparatorn 55 för att modifiera likströmnivàn hos videosignalen och därigenom bild- ljusstyrkan 1 en sådan riktning att man erhåller en begränsning av alltför stora stràlströmmar i det andra intervallet av ström- mar.

Det skall framhållas att reglernätet 60 också är anord- nat att âstadkomma både kontrast- och ljusstyrkereglersignaler i ett övergàngsomráde såsom gensvar på ett intervall av alltför stora strålströmmar mellan de första och andra intervallen av strälströmmar. Sambandet mellan kontrastregleromrádet, övergångs- reglerområdet och ljusstyrkeregleromrádet är àskàdliggjort i diagrammet i fig. 2, och denna figur kommer nu att beskrivas.

När reglerspänningen EC överskrider tröskelvärdes- reglernivån begränsas alltför stora strålströmmar 1 det första intervallet genom att toppamplituden hos videosignalen minskas via reglerspänningen Ep i kontrastreglerområdet. Lutningen hos kontrastregleröverföringsfunktionen är given av Åšßp/ZÄEO, som representerar ändringstakten mellan videosignalens toppamplitud och reglerspänningen EQ. I detta exempel kan toppamplituden hos videosignalen minskas till ett maximivärde som uppgår till 50 % av hela topp-till-toppamplituden i kontrastregleromràdet när kontrastreglernätet är så inställt, att det åstadkommer mellan 50 % och 100 % maximal kontrast. 448 046 8 Övergángsreglerområdet består av ett kontrastregler- avsnitt och ett ljusstyrkeregleravsnitt, vilka omsluter över- lappande segment av slutet på kontrastregleromràdet och början på ljusstyrkeregleromràdet. Lutningen hos överföringsfunktionen för kontrastreglersegmentet hos övergångsområdet är given av [§El/Zšßc, som representerar ändringstakten hos videosignalens topbamplitud (baldkontrast) med reglerspänningen EC. På lik- artat sätt är lutningen hos överföringsfunktionen för ljus- styrkereglersegmentet i överföringsområdet given av Åšpa/Z§Ec, som representerar ändringstakten hos videosignalens likström- komposant (bildljusstyrka) med reglerspänningen Eë.

Alltför stora strålströmmar i ett intervall av ström- mar större än strömmar som är begränsade i kontrast- och över- gångsområdena begränsas genom att man varierar likströmkomposan- ten hos enbart videosignalen, via reglerspänningen EB, inoml ljusstyrkeregleromràdet. Lutningen hos överföringsfunktionen för detta område är given av ÅÄEB/Åšßc.

I denna utföringsform omsluter vart och ett av kontrast-, övergàngs- och ljusstyrkereglerområdena approxima- tivt en likaflkl (l/3) av ett normalt förväntat intervall av alltför stora stràlströmmar. En annan relativ proportionering mellan dessa reglerområden kan emellertid väljas. Förstärk- ningarna hos strålströmbegränsningsreglerslingan (överförings- reglerfunktionerna) i förhållande till ljusstyrka- och kontrast- reglerområdena kan göras lika. Således kan ändringstakten hos kontrastregleringen i kontrastreglerområdet göras lika med änd- ringstakten hos ljusstyrkeregleringen i ljusstyrkereglerområdet (dvs. ÅÄEP = ÅÄEB). I övergángsområdet kan vidare ändringstak- ten hos kontrastregleringen Zšßl och ändringstakten hos ljus- styrkeregleringen ¿§E2 ställas i ett samband med ëndringstakter- na i kontrast- och ljusstyrkereglerområdena enligt uttrycket AED = = x (A132)- Andra samband mellan dessa ändringstakter kan emellertid väljas i enlighet med kraven hos den slutna slingans förstärkning i ett bestämt system.

Det beskrivna övergångsområdet eliminerar praktiskt taget sannolikheten för en reglerdiskcntinuitet mellan kontrast- 448 046 9 och ljusstyrkereglerområdena, varigenom de ovan nämnda problemen som hänger samman med en dylik diskontinuitet elimineras. I prak- tiken kan man vänta sig att högre strålströmmar 1 det sista reglerområdet kommer att uppträda mindre ofta än höga strål- strömmar i det första reglerområdet. Det anses önskvärt att reglera bildkontrasten i det första intervallet av höga strål- strömmar eftersom det är mindre sannolikt att en minskning i bildkontrasten kommer att iakttas av en TV-tittare i Jämförelse med en ändring i bildljusstyrka eller bakgrundsnivå. Emellertid kan den beskrivna ordningsföljden mellan kontrast- och ljus- styrkereglering omkastas.

Ehuru det inte är visat kan utgångssignalen från kontrastreglerenheten 30 också matas till en lämplig förstärk- ningsregleringång hos krominanssignalbehandlingsenheten 14. I detta fall tjänstgör reglerenheten 30 såsom ett "bildreglage" I för att samtidigt variera topp-till-toppnivåerna hos luminans- och krominanssignalerna. I detta fall gäller också att topp- -till-toppamplituden hos både luminanssignalen och krominans- signalen regleras såsom gensvar på reglerspänningen Ep i strål- begränsningsarbetssättet.

Fig. 3 visar ett kretsarrangemang av reglerenheten 60 (fig. l) med uppgift att utföra den i fig. 2 visade regleröver- föringsfunktionen, varjämte fig. 3 visar kretsdetaljer i kontrast- reglerenheten 30 och ljusstyrkereglerenheten 58.

I schemat enligt fig. 3 har utgångsreglerspänningen EG från avkänningsnätet 54 (fig. l) en konstant positiv nivå under normala betingelser. I detta exempel erhålls vid förstärkarens 24 förstärkningsregleringång (fig. 1), där spänningen EP på- läggs, och vid komparatorns 55 ljusstyrkereferensingång (fig. 1), där spänningen EB påläggs, normalt en nominell, konstant, posi- tiv likströmnivå för en given inställning hos kontrastregleren- heten 30 och ljusstyrkereglerenheten 58. Kontrastreglerenheten 30 är visad i fig. 3 omfattande en av en TV-tittare inställbar potentiometer 31 och en tillhörande likspänningskälla (+ll,2 volt). Ljusstyrkereglerenheten 58 är visad innefattande ett resistivt nät inklusive en av en TV-tittare inställbar potentio- meter 59 och en tillhörande likspänningskälla (+ ll,2 volt). 448 046 10 I strålströmbegränsningsarbetssättet blir regler- spänningen EC successivt mindre positiv (dvs. den är negativt riktad) i proportion till den omfattning i vilken strålströmbe- gränsningströskelvärdet överskrids. Reglerspänningen páläggs en ingångskrets som inkluderar en följartransistor 65 och en till- hörande strömkälla, som innefattar en transistor 68 och ett mot- stånd 69, samt en skyddsdiod 67, vars uppgift är att låsa eller begränsa alltför stora negativt riktade utsvängningar hos spän- ningen Ec. En inverteringsförstärkartransistor 70 omvandlar den vid en emitter hos transistorn 65 erhållna reglerspänningen på så sätt att en inverterad version av reglerspänningen erhålls vid en kollektorutgång hos transistorn 70 med en storlek som är bestämd av förhållandet mellan kollektormotståndet 74 och emitter- motståndet 72 hos transistorn 70. Reglerspänningen kopplas där- efter via en inverteringsförstärkartransistor 75 till en bas- elektrod hos en pnp-transistor 80.

Transistorn 45 är strömledande i hela intervallet av normalt förväntade alltför stora strålströmmar. Transistorns 45 kollektorström och -spänning ökar resp. minskar efter hand som reglerspänningen EC avtar såsom gensvar på en alltför stor strål- ström i det första intervallet, varigenom kontrastreglerspän- ningen EP vid transistorns 75 kollektorutgång bringas att minska i motsvarande omfattning i en sådan riktning att strålströmmen .begränsas i kontrastreglerområdet. Lutningen hos överförings- reglerfunktionen i kontrastreglerområdet är en funktion av för- stärkningen hos transistorn 75 i detta område. Denna förstärk- ning är bestämd av förhållandet mellan den effektiva impedansen som erbjuds av kontrastreglerenheten eller -nätet 30, som inne- fattar transistorns 75 kollektorbelastningsimpedans, och värdet hos ett emitterdegenerationsmotstånd 89. Lutningen hos kontrast- regleröverföringsfunktionen och punkten där kontrastreglerom- rådet börjar kan injusteras genom att man väljer motståndets 89 resistansvärde i ett bestämt förhållande till kontrastregler- nätets 30 effektiva impedans.

Ett tröskelvärdesströmledningsdiodnät 86, som inklude- rar dioderna 86a, 86b och 860, är anordnat med en transistor 80 i en strömspegelkoppling, varvid ström som flyter i var och en d) 448 046 ll av dioderna 86a, 86b och 86c blir lika med transistorns 80 kollektorström. Såsom kommer att beskrivas nedan uppdelas ström som flyter i ett motstånd 87 mellan ström 1 ett dmodnät 86 och emitterströmmen hos motståndet 80.

Detta arrangemang omfattande diodnätet 86 och transis- torn 80 utnyttjas för att man skall erhålla ett önskat ömse- sidigt samband eller ett skalaförhållande mellan kollektorström- marna hos transistorerna 75 och 80. I detta 'exempel uppdelas den via motståndet 87 tillförda strömmen mellan transistorn 80 och diodnätet 86 på så sätt att kollektorströmmen hos transis- torn 75 blir tre gånger större än kollektorströmmen hos tran- sistorn 80. Emellertid kan proportionering av förstärkningen med _avSeende på ljusstyrkeregleromràdet också utföras genom att man utnyttjar ett annat antal dioder i samverkan med nätet 86 resp. genom att man väljer ett bestämt resistansvärde för ett kollektormotstånd 88. Basströmnen hos transistorn 80 (som har stor förstärkning) kan försummas. Diodnätet 86 och transis- torn 8O är oledande i hela kontrastreglerområdet. 8 Överföringsreglerarbetssättet börjar när kontrast- reglerspänningen Ep minskar tillräckligt för att diodnätet 86 skall få tillräcklig förspänning för att en betydande strömled- ning skall kunna erhållas. Detta inträffar när spänningen Ep vid katoderna hos dioderna 86a, 86b, 86c sjunker under en trös- kelvärdesnivå lika med +5,6 volt, varvid en väsentligenlonstant förskjutningsspänning av +0,7 volt uppstår över dioderna 86 och således över transistorns 80 emitter-basövergång. Strömledningen hos diodnätet 86 fullbordar en bana för strömflöde från en till motståndet 87 kopplad spänningskälla med spänningen +6,3 volt, vidare genom motståndet 87 och diodnätet 86 samt till transis- torns 75 kollektor. Samtidigt ger transistorns 80 kollektor- ström upphov till en spänning över motståndet 88, vilken spän- ning är tillräcklig för att bringa en transistor 84 att bli strömledande. Transistorn 84 leder emitterström genom motstån- den 90 och 91 samt ger upphov till ljusstyrkereglerspänningen EB vid en kollektorutgång. En diod 96 i transistorns 84 emitter- krets är oledande i hela övergångsomrádet. lutningen hos kontrastregleröverföringsfunktionen i hela övergàngsomràdet utgör en funktion av transistorns 45 för- 448 046 l2 stärkning, vilken är bestämd av förhållandet mellan kollektorns belastningsimpedans och emitterns impedans i transistorn 45. I hela detta område minskas transistorns 75 kollektorimpedans, vilken utgör den effektiva belastningsimpedansen hos kontrast- nätet 50 och den effektiva belastningsimpedansen som erbjuds av kombinationen mellan det strömledande diodnätet 86 och motstån- det 87, varvid båda dessa belastningsimpedanser är så anordnade att den effektiva kollektorbelastningsimpedansen hos transistorn 75 blir reducerad i förhållande till kollektorbelastningsimpe- dansen hos transistorn 75 i kontrastområdet. Kbntrastreglerför- stärkningen hos transistorn 75 1 övergångsregleromràdet kommer således att bli mindre än transistorns 75 förstärkning i kontrast- reglerområdet.

Lutningen hos ljusstyrkeregleröverföringsfunktionen i hela övergångsområdet utgör en funktion av transistorns 84 för- stärkning. Denna förstärkning bestäms av förhållandet mellan den effektiva impedansen som erbjuds av ljusstyrkereglernätet 58, som innefattar kollektorbelastningsimpedansen hos transistorn 84, och de kombinerade resistansvärdena hos emitterdegenerationsmot- stånden 90 och 91. Övergångstidsperioden fortsätter tills strömmen som flyter i motståndet 87 såsom gensvar på kollektorströmmen hos transistorn 75 medför att en spänning av ca 0,7 volt bildas över motståndet 87. En motsvarande spänning uppstår därvid över bas- -emitterövergången hos låstransistorn 85, varvid den sistnämnda bringas att bli strömledande. Denna bas-emitterövergång hos transistorn 85 förblir väsentligen konstant då transistorns 85 strömledning ökas såsom gensvar på reglerspänningen EC och tjänar till att låsa spänningen över motståndet 87 vid en kons- tant nivå (0,7) volt. Således kommer spänningsfallet över mot- ståndet 87 intelängre att variera med fortsatta ändringar i reglerspänningen EC med ökande strálström.

Denna punkt bestämmer slutet av övergàngsreglerområdet, eftersom ytterligare ändringar i reglerspänningen EC (såsom gen- svar på allt högre strålströmmar) inte längre medför någon mot- svarande ändring i spänningen EP. Vid denna tidpunkt låses 448 046 13 spänningen EP fast vid en bestämd nivå (+4,9 volt) som är lika med basspänningen hos låstransistorn 85 (+6,5 volt) minus det konstanta spänningsfallet hos diodnätet 86 (+O,7 volt) och det konstanta bas-emitterspänningsfallet hos låstransistorn 85 (+O,7 volt). Sedan denna punkt har uppnåtts kommer endast ljus- styrkereglerspänningen EB vid transistorns 84 kollektorutgång att fortsätta att variera med reglerspänningen EC i ljusstyrke- regleromràdet.

I ljusstyrkereglerområdet medför en ökande strömled- ning hos transistorn 75 en ökad kollektorström och -spänning hos transistorn 80. Detta medför i sin tur en ökad strömledning hos transistorn 84 och en korresponderande minskning i transistorns 84 kollektorspänning (EB). Dioden 96 leder ström när ljusstyrka- reglerområdet börjar vid slutet av övergångsområdet och när en spänning som är tillräckligt stor för att ge dioden 96 förspän- ning i framriktningen bildas över motståndet 91 såsom gensvar på transistorns 84 emitterström. 4 Lutningen hos överföringsreglerfunktionen i ljusstyrka- området utgör en funktion av transistorns 84 förstärkning. Denna förstärkning bestäms av förhållandet mellan den effektiva impe- dansen som erbjuds av ljusstyrkenätet 158 gentemot motståndet 90 i sig självt, eftersom motståndet 91 är förbikopplat med den mycket låga impedansen hos dioden 96, vilken leder ström 1 ljus- styrkereglerområdet. Eftersom emitterdegenerationsmotståndet 91 är förbikopplat i detta område får transistorn 84 en större för- stärkning än då den arbetar i övergångsområdet. Lutningen hos regleröverföringsfunktionen 1 ljusstyrkereglerområdet kan således inställas genom att man väljer resistansvärdet hos motståndet 90 på lämpligt sätt.

Kollektorströmmen hos transistorn 75 ges på ett förut- sägbart sätt ett bestämt skalaförhållande med avseende på tran- sistorns 80 kollektorström 1 både övergångsreglerområdet och ljusstyrkereglerområdet. Detta resultat underlättar ett upprättan- de av förutsägbara kretsförstärknings- och överföringsregler- funktioner i övergångs- och ljusstyrkereglerområdena.

Förutom att diodnätet 86 tjänstgör såsom ett avkän- ningsorgan för att ange början på övergångsområdet tjänar nämnda diodnät också till att säkerställa att kretsen 60 övergår mjukt 448 046 14 och kontinuerligt från övergångsreglerarbetssättet till ljus- styrkereglerarbetssättet. Om diodnätet 86 inte skulle finnas skulle transistorns 80 basspänning (EP) vara låst vid +4,9 volt i hela övergångsområdet, såsom har nämnts ovan, bortsett från att diodnäteüs86 spänningsfall på 0,7 volt skulle ersättas av den likartade emitter-basförskjutningsspänningen hos transis- torn 80. I detta fall skulle också tröskelvärdesströmlednings- karakteristiken hos transistorns 80 emitter-bas-pn-övergång tjäna till att avkänna början på övergångsintervallet. Med basen hos transistorn 80 och kollektorn hos transistorn 75 låsta 1 detta fall kan emellertid ett krav från transistorn 75 avseende en ökad kollektorström endast tillfredsställas med basströmmen från transistorn 80, eftersom ingen ytterligare ström finns till- gänglig från kontrastnätet 30. Om transistorn 80 har stor för- stärkning, såsom i denna utföringsform, kommer nämnda transistor 80 snabbt att mättas och att väsentligen arbeta såsom en snabb- verkande omkopplare, varigenom det önskade resultatet i form av ett mjukt övergångsområde går förlorat. Detta problem har elimi- nerats 1 den beskrivna utföringsformen, eftersom diodnätet 86 bildar en lämplig bana (som också innefattar kollektor-emitter- banan hos transistorn 85 och motståndet 87) för transistorns 75 kollektorström. Då diodnätet 86 är anordnat på det beskrivna sättet tjänstgör transistorn 80 såsom en förhållandevis linjär strömspegel i stället för såsom en olinjär omkopplare.

Kopplingsfunktionen som utförs av bas-emitterövergången hos transistorn 85 kan i stället utföras av en diod. I så fall är dioden kopplad över motståndet 87 och anordnad 1 serie med diodnätet 86 och spänningskällan på +6,5 volt samt polvänd för strömledning på samma sätt som transistorns 85 bas-emitteröver- gång.

Claims (14)

448 046 15 Patentkrav

1. Anordning i ett system för behandling av en bildrepre- sentativ videosignal med en toppamplitudkomposant som bestämmer bildkontrast och en likströmkomposant som bestämmer bildljus- styrka, varvid nämnda system inkluderar en videosignalbehandlings- kanal och ett bildreproduoerande bildrör som inkluderar en inten- sitetsreglerelektrod för återgivning av en bild såsom gensvar på videosignaler som är pålagda nämnda intensitetsreglerelektrod från nämda kanal, vilken anordning är k ä n n e t e c k n a d av organ för att ge upphov till en signal som är representativ för storleken hos alltför stora stràlströmmar som nämnda bildrör leder över en tröskelvärdesströmnivå, första reglerbara strömled- ningsorgan med en ingång kopplad till nämnda representativa sig- nal och en utgång, varvid nämnda första organ har varierande strömledning i överensstämmelse med storleken hos nämnda repre- sentativa signal i första, andra och tredje intervall med i tur och ordning större, alltför stora strålströmmar, organ för att koppla en från nämnda utgång hos nämnda första reglerbara ström- ledningsorgan härrörande reglersignal till nämnda videokanal för att modifiera den ena av nämnda toppamplitud- och likströmkompo- santer hos videosignalen 1 en sådan riktning att alltför stora strålströmmar utanför nämnda tröskelvärdesnivå blir begränsade, andra reglerbara strömledningsorgan med en ingång och en utgång, tröskelvärdesströmledningsorgan för att koppla strömlednings- variationer hos nämnda första reglerbara strömledningsorgan till nämda ingång hos nämnda andra reglerbara strömledningsorgan när nämnda strömledning hos de första reglerbara strömledningsorga- nen korresponderar mot alltför stora stràlströmmar utanför det första intervallet, organ för att koppla en andra reglersignal härrörande från utgången hos nämnda andra reglerbara strömled- ningsorgan till nämnda videokanal för att modifiera den andra av nämda toppamplitud- och likströmkomposanter hos videosigna- len i en sådan riktning att bildrörstrålströmmar utanför nämnda första intervall blir begränsade, varvid både nämda toppampli- tuddel och likströmdel blir modifierade för att begränsa alltför stora strålströmmar i nämnda andra intervall, och organ för att låsa nämnda första reglersignal vid en väsentligen konstant nivå 448 046 16 när strömledning hos nämnda första reglerbara strömledningsorgan svarar mot alltför stora stràlströmmar utanför det andra inter- vallet, varvid den andra av nämda toppamplitud- och likström- komposanter hos videosignalen blir modifierad ensam för att be- gränsa alltför stora strålströmmar i det tredje intervallet.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda första reglersignal kopplas till nämnda kanal för modifiering av nämnda toppamplitudkomposant hos videosignalen i närvaro av alltför stora strålströmmar i nämnda första intervall och att nämnda andra reglersignal kopplas till nämnda kanal för modifiering av nämnda likströmkomposant hos videosignalen i när- varo av alltför stora strálströmmar i nämnda tredje intervall.

3. Anordning enligt krav l eller 2, kšä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda organ för att ge upphov till en signal åstadkommer en reglersignal som är representativ för storleken hos genomsnittsstrålströmmar som leds av bildröret.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda system inkluderar högspänningstillförselorgan för att åstadkomma en arbetspotential för nämnda bildrör och att nämnda organ för att ge upphov till en signal är kopplade till nämnda högspänningstillförselorgan på så sätt att den erhållna nämnda styrsignalen är representativ för ström som uttas av nämnda bildrör från högspänningstillförselorganen.

5. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda första strömintervall, nämnda andra ströminter- vall och nämnda tredje strömintervall har ungefär lika storlek.

6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda första reglerbara strömledningsorgan innefattar en första transistor med ingàngs- och utgångselektroder, att nämnda tröskelvärdesströmledningskopplingsorgan innefattar en andra transistor med en ingångselektrod kopplad till nämnda ut- gångselektrod hos den första transistorn jämte en utgångs- elektrod, och att nämnda andra reglerbara strömledningsorgan innefattar en tredje transistor med en ingångselektrod kopplad till nämnda utgångselektrod hos nämda andra transistor jämte en utgångselektrod. 448 046 17

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda tröskelvärdesströmledningsorgan vidare innefattar diodorgan inkopplade mellan utgàngselektroden hos den första transistorn och en likspänningskälla.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda diodorgan och nämda andra transistor är anord- nade i strömspegelkoppling. '

9. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda làsorgan innefattar en halvledar-pn-övergång som är inkopplad till nämnda likspänningskälla, varvid nämnda pn- -övergång är ansluten i serie med nämnda diodorgan och är pol- vänd på likartat sätt för strömledning med avseende på nämnda diodorgan, och att en likströmimpedans är inkopplad mellan nämda diodorgan och nämnda likspänningskälla.

10. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d 'där- av, att nämnda làsorgan innefattar en fjärde transistor med en första elektrod kopplad till nämnda likspänningskälla, en andra elektrod kopplad till en drivkälla, och en tredje elektrod kopp- lad till nämnda diodorgan, varvid de andra och tredje elektroder- na bildar en huvudströmledningsbena för nämnda fjärde transis- tor i serie med nämnda diodorgan och är likartat polvända med nämnda diodorgan för strömledning med avseende på dessa, och att en likströmimpedans är inkopplad över de första och tredje- elektroderna hos nämnda fjärde transistor.

11. ll. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda tröskelvärdesströmledningsorgan vidare innefattar en mellan nämnda utgängselektrod hos den första transistorn och en likspänningskälla inkopplad diod som är anordnad i strömspegel- koppling med nämnda andra transistor, att nämnda lásorgan inne- fattar en fjärde transistor med en baselektrod kopplad till nämnda likspänningskälla, en kollektorelektrod kopplad till en driftspänningskälla och en emitterelektrod kopplad till nämnda diod, varvid nämda fjärde transistor och nämnda diod är inkopp- lade i serie och är polvända på likartat sätt för strömledning, och att ett motstånd är inkopplat mellan nämnda diod och nämnda likspänningskälla. 448 046 18

12. Anordning enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämda motstånd är inkopplat direkt över den fjärde transistorns bas-emitterövergâng.

13. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda första reglerbara strömledningsorgan har en första förstärkning i nämda första intervall och en modifierad förstärk- ning i nämnda andra intervall och att nämnda andra reglerbara strömledningsorgan har en första förstärkning i nämnda andra intervall och en modifierad förstärkning i nämda tredje inter- vall. V

14. Anordning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda första reglerbara strömledningsorgan inkluderar en belastningsimpedans som innefattar nämnda tröskelvärdesström- ledningsorgan, varvid förstärkningen hos nämnda första reglerbara sbrömledningsorgan är påverkbar i beroende av storleken hos be- lastningsimpedansen, att nämnda första reglerbara strömlednings- organ har nämnda första förstärkning när tröskelvärdesströmled- ningsorganen befinner sig i ett första strömledningstillstând, varvid nämda belastningsimpedans har en första storlek, och att nämnda första reglerbara strömledningsorgan har nämnda modifie- rade förstärkning när tröskelvärdesströmledningsorganen befinner sig i ett andra strömledningstillstànd, varvid nämnda belast- ningsimpedans har en andra storlek; m» ...-