DE1170455B

DE1170455B - Transistor amplifier circuit arrangement for television signals

Info

Publication number: DE1170455B
Application number: DE1961P0031577
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Robert Suhrmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1961-09-14
Filing date: 1961-09-14
Publication date: 1964-05-21

Description

Transistorverstärker-Schaltungsanordnung für Fernsehsignale Die Erfindung bezieht sich auf eine Transistor-Schaltungsanordnung für Femsehsignale, bei der der Kollektor der Transistor-Endstufe mit der Kathode einer Bildröhre in galvanischer Verbindung steht.Transistor amplifier circuitry for television signals The invention relates to a transistor circuit arrangement for television signals in which the collector of the transistor output stage with the cathode of a picture tube in galvanic Connection.

Zur Aussteuerung einer Bildröhre ist eine verhältnismäßig hohe Spannung erforderlich, die zwischen dem Schwarzpegel und dem Weißpegel z. B. 25 bis 30 Volt beträgt. Transistoren können zwar verhältnismäßig kräftige Ströme bei niedrigen Spannungen abgeben, jedoch bereitet es Schwierigkeiten, mit ihnen eine derart große Ausgangs-Signalspannung zu erhalten. Es ist daher erforderlich, den Transistor in seinem zulässigen Bereich möglichst vollständig auszusteuern. Mit Rücksicht auf die Gradation des wiederzugebenden Bildes folgt daraus, daß der Kollektor eines pnp-Transistors mit der Kathode einer Bildröhre verbunden werden muß. Dabei ergibt sich auch eine bessere Aussteuerung des Bildröhrenstromes, weil auch die Schirmgittersteilheit mit ausgenutzt wird.To control a picture tube, a relatively high voltage is required, which between the black level and the white level z. B. 25 to 30 volts. Although transistors can deliver relatively strong currents at low voltages, it is difficult to obtain such a large output signal voltage with them. It is therefore necessary to control the transistor as completely as possible in its permissible range. With regard to the gradation of the picture to be displayed, it follows that the collector of a pnp transistor must be connected to the cathode of a picture tube. This also results in better control of the picture tube current, because the screen grid slope is also used.

Das maximale Signal für den Bild-Weißwert erhält man dann, wenn die Kathode der Bildröhre am weitesten negativ gesteuert wird. Da der Kollektor des Transistors mit dem negativen Pol der Speisequelle verbunden ist, entspricht dies dem Wert, bei dem der Kollektorstrom minimal ist und die Kollektorspannung weitgehend der Speisespannung entspricht.The maximum signal for the image white value is obtained when the Cathode of the picture tube is most negatively controlled. Since the collector of the Transistor is connected to the negative pole of the supply source, this corresponds the value at which the collector current is minimal and the collector voltage largely corresponds to the supply voltage.

Das maximale Signal für den Bild-Schwarzwert erhält man dann, wenn die Kathode der Bildröhre am weitesten positiv gesteuert wird. Das Kollektorpotential ist dann am wenigsten negativ, und der Kollektorstrom ist maximal und hat einen Wert am Ende des zulässigen Aussteuerungsbereiches.The maximum signal for the image black level is obtained when the cathode of the picture tube is most positively controlled. The collector potential is then the least negative, and the collector current is maximum and has one Value at the end of the permissible modulation range.

Das steuernde Videosignal enthält jedoch noch die Synchronimpulse, deren Potential noch beträchtlich über den Schwarzwert hinausgeht. Durch sie würde der Transistor noch weiter geöffnet, derart, daß die Kollektorspannung praktisch völlig zusammenbricht und besonders starke Ströme fließen. Dies bringt je- doch beträchtliche Nachteile mit sich; insbesondere tritt bei zu niedriger Kollektorspannung eine starke Trägheit der Ladungsträger auf, derart, daß an der Rückflanke der Synchronimpulse der Kollektorstrom nicht mit der erforderlichen Schnelligkeit wieder auf den dem jeweiligen Videosteuersignal entsprechenden Wert zurückgeht; dadurch wird das Bildsignal insbesondere am Zeilenanfang beträchtlich verfälscht.However, the controlling video signal still contains the sync pulses, the potential of which goes well beyond the black level. They would open the transistor even further, in such a way that the collector voltage practically collapses completely and particularly strong currents flow. However, this has considerable disadvantages; In particular, if the collector voltage is too low, the charge carriers are very inert, so that on the trailing edge of the sync pulses the collector current does not return to the value corresponding to the respective video control signal with the required speed; as a result, the image signal is considerably falsified, especially at the beginning of the line.

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art wird dieser Nachteil vermieden, wenn gemäß der Erfindung der Kollektor des Transistors-, bzw. die Kathode der Bildröhre über eine Diode mit einem Punkt festen Potentials verbunden ist, derart, daß die Synchronimpulse ganz oder wenigstens zu einem beträchtlichen Teil abgeschnitten werden.In a circuit arrangement of the type mentioned above, this Disadvantage avoided if, according to the invention, the collector of the transistor or the cathode of the picture tube is connected to a point of fixed potential via a diode is such that the sync pulses wholly or at least to a considerable extent Part to be cut off.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die gleichstromgekoppelte Videostufen eines Fernsehempfängers mit der angeschlossenen Elektronenstrahl-Bildwiedergaberöhre zeigt.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail, the DC-coupled video stages of a television receiver with of the connected electron beam display tube shows.

Von einer Koppelstufe 1 werden die hochfrequenten bzw. zwischenfrequenten, mit den Bildsignalen modulierten Schwingungen der Kathode einer Diode 2 zugeführt, deren Anode über einen Arbeitswiderstand 3 von z. B. 2,7 kOhm und einen parallel liegenden Glättungskondensator 4 von z. B. eimigen Pikofarad mit dem anderen Ende der Spule 1 verbunden ist. Dieses Spulenende ist weiter mit dem Schleifer eines Potentiometers 5 von z. B. 500 Ohm verbunden, das einerseits am positiven Pol der Speisequelle, z. B. + 12 Volt gegen Erde, und andererseits über einen Vorwiderstand 6 von z. B. 2 kOhm an Erde liegt. Der Schleifer des Potentiometers ist weiter über einen Kondensator 7 von z. B. 50 Mikrofarad mit der Speisequelle verbunden.From a coupling stage 1 , the high-frequency or intermediate-frequency oscillations, modulated with the image signals, are fed to the cathode of a diode 2, the anode of which is connected via a load resistor 3 of, for. B. 2.7 kOhm and a parallel smoothing capacitor 4 of z. B. one picofarad is connected to the other end of the coil 1 . This end of the coil is further connected to the wiper of a potentiometer 5 from z. B. 500 ohms connected, on the one hand at the positive pole of the power source, z. B. + 12 volts to earth, and on the other hand via a series resistor 6 of z. B. 2 kOhm to earth. The wiper of the potentiometer is further through a capacitor 7 of z. B. 50 microfarads connected to the supply source.

An die Anode der Diode 2 ist weiter die Basis eines Vorverstärkertransistors 8 angeschlossen, dessen Kollektor an Erde liegt und dessen Emitter über einen Arbeitswiderstand 9 von z. B. 1,2 kOhm an + 12 Volt angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 8 ist weiter m it der Basis des Endtransistors 10 verbunden, dessen,Kollektor über einen Arbeits, widerstand 11 von z. B. 4,7 kOhm an den negativen Pol der Speisequelle, z. B. -7 54 Volt, angeschlossen ist unter Zwischen'schgItung eines VDR-Widerstandes 12, an dem im Betrieb eine weitgehend konstante Spannung von z. B. 15 Volt abfällt. Parallel zum VDR-Widerstand 12 liegt ein überbrückungskondensator 28 von z. B. 25 Mikrofarad. Der Emitter des Transistors 10 ist über einen Widerstand 13 von z. B. 82 Ohm an den positiven Pol der Speisequelle angeschlossen.To the anode of the diode 2, the base of a preamplifier transistor 8 is also connected, the collector of which is connected to earth and the emitter of a load resistor 9 of z. B. at + 12 volts is connected 1,2 kOhm. The emitter of the transistor 8 is further m of the base of the output transistor 10 connected to it, which, via a collector working, resistor 11 of, for. B. 4.7 kOhm to the negative pole of the power source, z. B. -7 54 volts, is connected with Zwischen'schgItung a VDR resistor 12, on which a largely constant voltage of z. B. 15 volts drops. In parallel with the VDR resistor 12 is a bypass capacitor 28 of, for. B. 25 microfarads. The emitter of the transistor 10 is through a resistor 13 of, for. B. 82 ohms connected to the positive pole of the power source.

In der bisher beschriebenen Schaltung wird am Widerstand 3 das demodulierte Videosignal mit negativ gerichteten Synchronimpulsen erzeugt. Der Transistor 8 arbeitet lediglich als Impedanzwandler, so daß an seinem Emitter das Videosignal mit etwa gleicher Amplitude und gleicher Polarität auftritt. Durch Einstellen des Schleifers am Potentiometer 5 kann der Arbeitspunkt des Transistors 8 festgelegt werden. Das Signal vom Emitter des Transistors 8 steuert den Transistor 10, wobei am Emitterwiderstand 13 eine gewisse, linearisierend wirkende Gegenkopplung auftritt. Am Kollektor des Transistors 10 erhält man ein verstärktes Videosignal mit einer Amplitude von etwa 25 bis 30 Volt zwischen Schwarzwert und Weißwert.In the circuit described so far, the demodulated video signal is generated at resistor 3 with negatively directed sync pulses. The transistor 8 only works as an impedance converter, so that the video signal appears at its emitter with approximately the same amplitude and the same polarity. By setting the wiper on the potentiometer 5 , the operating point of the transistor 8 can be determined. The signal from the emitter of the transistor 8 controls the transistor 10, with a certain, linearizing negative feedback occurring at the emitter resistor 13. An amplified video signal with an amplitude of approximately 25 to 30 volts between black level and white level is obtained at the collector of transistor 10.

Dieses Signal wird der Kathode einer Bildröhre 14 zugeführt, die im übrigen bekannter Art ist, so daß von einer Darstellung ihrer weiteren Elektroden, der Ablenkeinrichtungen usw. abgesehen wurde. Der Wehnelt-Zylinder der Bildröhre 14, dem über einen Kondensator 15 von einer Klemme 16 Austastimpulse zugeführt werden können, ist über einen Vorwiderstand 17 von z. B. 470 kOhm mit dem Schleifer eines Helligkeitspotentiometers 18 von z. B. 100 kOhm verbunden, das einerseits an den negativen Pol von - 54 Volt der Speisequelle und andererseits über einen Vorwiderstand 19 von z. B. 100 kOhm an den positiven Pol der Speisequelle oder auch an Erde angeschlossen ist.This signal is fed to the cathode of a picture tube 14, which is otherwise of a known type, so that its further electrodes, the deflection devices, etc. have not been shown. The Wehnelt cylinder of the picture tube 14, which can be supplied via a capacitor 15 from a terminal 16 blanking pulses, is via a series resistor 17 of, for. B. 470 kOhm with the grinder of a brightness potentiometer 18 of z. B. 100 kOhm connected, on the one hand to the negative pole of - 54 volts of the supply source and on the other hand via a series resistor 19 of z. B. 100 kOhm is connected to the positive pole of the power source or to earth.

Wenn eine direkte Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors 10 und der Kathode der Bildröhre 14 besteht, erreicht diese Kathode bei Bildweiß ein Potential (gegen Erde) von - 39 Volt. Mit lElfe des Schleifers des Potentiometers 18 kann das Potential des Wehnelt-Zylinders so eingestellt werden, daß die Gitter-Kathoden-Spannung der Bildröhre 14 etwa 1/2 bis 1 Volt negativ ist, so daß noch kein Gitterstrom fließt. Dies ergibt die maximal mögliche Aussteuerung der Bildröhre 14. Durch Verschieben des Schleifers des Potentiometers 18 nach negativeren Werten hin kann dann die Grundhelligkeit der Röhre 14 in gewünschtem Maß verringert werden, wobei der maximale negative Wert des Wehnelt-Zylinders gegenüber der Kathode bestimmt wird durch den Spannungsabfall am Element 12.If a direct connection between the collector of transistor 10 and the cathode of the picture tube 14 is, this cathode reaches a potential (to ground) of at white image - 39 volts. With the aid of the wiper of the potentiometer 18 , the potential of the Wehnelt cylinder can be adjusted so that the grid-cathode voltage of the picture tube 14 is about 1/2 to 1 volt negative, so that no grid current flows. This results in the maximum possible modulation of the picture tube 14. By moving the wiper of the potentiometer 18 towards more negative values, the basic brightness of the tube 14 can then be reduced to the desired extent, the maximum negative value of the Wehnelt cylinder compared to the cathode being determined by the Voltage drop on element 12.

Um außer der erwähnten Grundhelligkeitsänderung auch eine Änderung des Kontrastes, d. h. der Amplitude des Videosignals an der Bildröhre 14, vornehmen zu können, ist die Kathode der Röhre 14 nicht direkt mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, sondern mit dem Schleifer eines zur Kontrasteinstellung dienenden Potentiometers 20, das zwischen dem Kollektor des Transistors 10 und einem Spannungsteiler eingeschaltet ist, der aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 21 von z. B. 30 kOhm und eines Widerstandes 22 von z. B. 22 kOhm besteht, der an die beiden Pole der Speisequelle angeschlossen ist. Die genauen Werte der Widerstände 21 und 22 - die gegebenenfalls durch ein einstellbares Potentiometer von z. B. 50 kOhm gebildet sein können - ergeben sich daraus, daß die Spannungsdifferenz am Potentiorrteter 20 beim Schwarzwert gleich Null sein muß. Bei diesem Wert erscheint am Kollektor des Transistors 10 ein (innerer Gleichstrom-) Widerstand, dessen Verhältnis zum Widerstand 22 gleich sein muß dem Verhältnis des Widerstandes 11 zum Widerstand 21. Für . den Schwarzwert ergibt sich dann beim Verschieben des Schleifers am Potentiometer 20 keine Änderung, so daß der Schwarzwert unabhängig von der Kontrasteinstellung konstant bleibt, Dieser Kontrast nämlich ändert sich mit der Verschiebung des Schleifers am Potentiometer 20 von z. B. 25 kOhm beträchtlich, in der angegebenen Schaltung etwa im Verhältnis 3: 1. In order to not only change the basic brightness but also change the contrast, i. H. the amplitude of the video signal on the picture tube 14, the cathode of the tube 14 is not directly connected to the collector of the transistor 10 , but to the wiper of a potentiometer 20 used to adjust the contrast, which is between the collector of the transistor 10 and a voltage divider is turned on, which consists of the series connection of a resistor 21 of z. B. 30 kOhm and a resistor 22 of z. B. 22 kOhm, which is connected to the two poles of the power source. The exact values of the resistors 21 and 22 - which may be determined by an adjustable potentiometer of z. B. 50 kOhm can be formed - result from the fact that the voltage difference at Potentiorrteter 20 must be zero at the black level. At this value, an (internal direct current) resistor appears at the collector of transistor 10 , the ratio of which to resistor 22 must be equal to the ratio of resistor 11 to resistor 21. For . the black level then results in no change when moving the grinder on potentiometer 20, so that the black level remains constant regardless of the contrast setting. B. 25 kOhm considerably, in the specified circuit in a ratio of about 3: 1.

Dabei ist zu beachten, daß auch dann, wenn der Schleifer des Potentiometers 20 am Verbindungspunkt der Widerstände 21 bis 22 steht, noch immer ein Videosignal auftritt, da der effektive Innenwiderstand des Spannungsteilers 21, 22 in gleicher Größenordnung liegt wie der Widerstand des Potentiometers 20.It should be noted that even if the wiper of the potentiometer 20 at the connection point of the resistors 21 to 22 is still a video signal occurs because the effective internal resistance of the voltage divider 21, 22 in the same The order of magnitude is the same as the resistance of the potentiometer 20.

Zur Verbesserung der übertragung der Videosignale hoher Frequenz ist in an sich bekannter Weise zwischen dem Kollektor des Transistors 10 und dem Schleifer des Potentiometers 20 ein Kondensator 23 von z. B. 4 Pikof arad angebracht.To improve the transmission of video signals of high frequency is in a known manner between the collector of the transistor 10 and the wiper of the potentiometer 23, a capacitor 20 of, for. B. 4 picofarads attached.

Nach der Erfindung ist der Kollektor des Transistors 10 über eine Diode 25 mit einem Punkt festen Potentials verbunden, derart, daß die Synchronimpulse ganz oder wenigstens zu einem Teil in der Kollektorspannung unterdrückt werden. Ein solcher Punkt festen Potentials kann mit Hilfe eines Potentiometers 26 erhalten werden, das zwischen Erde und dem positiven Pol der Speisequelle eingeschaltet ist und dessen Schleifer an der Kathode der Diode 25 liegt. Dieser Schleifer ist weiter durch einen überbrückungskondensator 27 von z. B. 50 Mikrofarad mit Erde verbunden. Wenn die Synchronimpulse am Eingang des Transistors 10 auftreten und die Kollektorspannung den durch den Schleifer am Potentiometer 26 eingestellten Wert erreicht, wird die Diode 25 leitend und hält die Kollektorspannung fest, bis am Ende der Synchronimpulse der Kollektorstrom wieder abnimmt. Für die Helligkeitsaussteuerung der Bildröhre 14 werden somit die im Videosignal und im Kollektorstrom des Transistors 10 an sich vorhandenen Synchronimpulse nicht benutzt; 'die erforderliche Austastung der Bildröhre 14 während des Rücklaufes kann durch die von der Klemme 16 zugeführten negativen Impulse durchgeführt werden.According to the invention, the collector of the transistor 10 is connected via a diode 25 to a point of fixed potential in such a way that the sync pulses are wholly or at least partially suppressed in the collector voltage. Such a point of fixed potential can be obtained with the aid of a potentiometer 26 which is connected between earth and the positive pole of the supply source and the wiper of which is connected to the cathode of the diode 25 . This wiper is further through a bypass capacitor 27 of z. B. 50 microfarads connected to earth. When the sync pulses appear at the input of the transistor 10 and the collector voltage reaches the value set by the wiper on the potentiometer 26 , the diode 25 becomes conductive and holds the collector voltage until the collector current decreases again at the end of the sync pulses. For the brightness control of the picture tube 14, the sync pulses present in the video signal and in the collector current of the transistor 10 are not used; The required blanking of the picture tube 14 during the return movement can be carried out by the negative pulses supplied by the terminal 16.

Claims

1. A transistor amplifier circuit arrangement for television signals in which the collector of the transistor output stage is connected to the cathode of a kinescope in galvanic connection, d a d u rch g e -kennzeichnet that the collector of the transistor (10) and the cathode of the The picture tube (14) is connected to a point of fixed potential via a diode (25) such that the sync pulses are cut off entirely or at least to a considerable extent.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the diode (25) is connected to a potential point which corresponds approximately to the black level.