DE1118820B

DE1118820B - Circuit arrangement for generating a control voltage for the automatic control of a television signal

Info

Publication number: DE1118820B
Application number: DEF27588A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emil Sennhenn
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1959-01-28
Filing date: 1959-01-28
Publication date: 1961-12-07
Also published as: FR1246561A; NL247841A; GB927696A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Regelspannung zur selbsttätigen Regelung eines Fernsehsignals aus den den hellsten Bildstellen entsprechenden Amplituden (Weißwertautomatik). The invention relates to a circuit arrangement for generating a control voltage for automatic Control of a television signal from the amplitudes corresponding to the brightest areas of the image (automatic white value).

Zur Gewinnung der Regelspannung in Abhängigkeit vom Weißwert eines Fernsehsignals war es bisher üblich, die Signalspannung durch einen Spitzengleichrichter gleichzurichten und die gleichgerichtete Spannung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Zeitkonstantengliedern, als Regelspannung zu benutzen. Parallel zu dem Kondensator des Spitzengleichrichters, an dem die Regelspannung auftritt, liegt ein Entladewiderstand, über den sich der Kondensator in den Zeiten zwischen dem periodischen Auftreten der Extremwerte im Fernsehsignal teilweise entlädt, wodurch sich die Regelspannung verringert. Durch die Größe von Entladewiderstand und Kondensator ist die Zeitkonstante bestimmt. Damit bei der Übertragung eines Gleichstromwertes keine unzulässige Änderung (z. B. mehr als 2%) der Signalamplitude nach der Regelung während der Dauer eines Teilbidles auftritt, soll diese Zeitkonstante groß sein. Dies hat aber zur Folge, daß die Regelung Änderungen des Extremwertes der Signalamplituden in Richtung auf kleinere Werte nicht genügend rasch folgen kann. Dazu soll die Entladezeitkonstante klein sein. In diesem Falle werden jedoch Signale, die einem Bild mit kleinen Weißflächen entsprechen, keine dem Extremwert der Signalspannung entsprechende Regelspannung erzeugen, d. h., die Regelung wird auf kleine Weißflächen nur unvollkommen ansprechen. Ferner wird bei Übertragung eines Gleichstromwertes eine unzulässige Änderung der Signalspannung während der Dauer eines Teilbildes auftreten.Until now, it was used to obtain the control voltage as a function of the white value of a television signal common to rectify the signal voltage by a peak rectifier and the rectified voltage, if necessary with the interposition of time constant elements, to be used as control voltage. In parallel with the capacitor of the peak rectifier on which the control voltage occurs, there is a discharge resistance across which the capacitor is located in the times between the periodic Occurrence of the extreme values in the television signal partially discharges, whereby the control voltage is reduced. The time constant is determined by the size of the discharge resistor and capacitor. So with the transmission of a direct current value no impermissible change (e.g. more than 2%) of the signal amplitude after the regulation during the duration of a partial bid occurs, this time constant should be large. But this has the consequence that the regulation Changes in the extreme value of the signal amplitudes in the direction of smaller values are not sufficiently rapid can follow. For this purpose, the discharge time constant should be small. In this case, however, signals that correspond to an image with small white areas, none correspond to the extreme value of the signal voltage Generate control voltage, d. In other words, the regulation is only imperfect on small white areas speak to. Furthermore, when a direct current value is transmitted, an impermissible change in the Signal voltage occur during the duration of a field.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, die an eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Regelspannung zu stellenden Forderungen gleichzeitig in vollkommener Weise zu erfüllen. Bei einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Regelspannung zur selbsttätigen Regelung eines Fernsehsignals aus den den hellsten Bildstellen entsprechenden Amplituden wird erfindungsgemäß die an einem Kondensator auftretende, annähernd dem Extremwert des Signals entsprechende, vorzugsweise durch Spitzengleichrichtung gewonnene Spannung am Ende jedes Halbbildes abgenommen und der Kondensator zeitlich anschließend kurzzeitig auf ein konstantes niedrigeres Potential umgeladen und die vom Kondensator abgenommene impulsförmige Spannung in eine jeweils in der Zeit zwischen den Umladungen gleichbleibende SchaltungsanordnungThe invention now shows a way of being connected to a circuit arrangement for generating a control voltage to meet the demands to be made at the same time in a perfect way. In a circuit arrangement to generate a control voltage for the automatic control of a television signal from the According to the invention, the amplitudes corresponding to the brightest areas of the image are those that occur on a capacitor, approximately corresponding to the extreme value of the signal, preferably by peak rectification The voltage obtained is removed at the end of each field and the capacitor subsequently briefly reloaded to a constant lower potential and the one taken from the capacitor pulse-shaped voltage into a constant in the time between the charge reversals Circuit arrangement

zur Erzeugung einer Regelspannungto generate a control voltage

zur selbsttätigen Regelungfor automatic regulation

eines Fernsehsignalsof a television signal

Anmelder:Applicant:

Fernseh G. m. b. H.,Television G. m. B. H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dipl.-Ing. Emil Sennhenn, Darmstadt-Arheilgen,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Emil Sennhenn, Darmstadt-Arheilgen,
has been named as the inventor

Regelspannung umgewandelt. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird also kein Entladewiderstand für den Kondensator des Spitzengleichrichters verwendet. Dadurch wird der Kondensator auch bei kleinen Weißflächen im Bild durch die entsprechenden Extremwerte des Signals auf eine nahezu diesen Extremwerten entsprechende Spannung aufgeladen. Nach der Aufladung bleibt die Spannung am Kondensator praktisch konstant. Am Ende jedes Teilbildes wird die am Kondensator liegende Spannung von diesem abgenommen, und nachher wird der Kondensator so rasch entladen, daß die Entladung bis zum Ende der Austastlücke praktisch beendet ist. Durch die im nächsten Teilbild auftretenden Extremwerte des Signals wird der Kondensator wieder aufgeladen. Durch die vorhergehende Entladung ist dabei die am Kondensator auftretende Spannung unabhängig vom Ladezustand im vorhergehenden Teilbild. Dadurch ist die Schaltung in der Lage, auch Änderungen der Extremwerte der Signalamplituden in Richtung auf kleinere Signalwerte sofort und genau zu folgen.Control voltage converted. In the circuit arrangement according to the invention, there is no discharge resistance used for the capacitor of the peak rectifier. This becomes the capacitor even with small white areas in the image by the corresponding extreme values of the signal to a voltage that corresponds to almost these extreme values. The voltage remains after charging practically constant across the capacitor. At the end of each field, the voltage across the capacitor is displayed removed from this, and afterwards the capacitor is discharged so quickly that the discharge is practically ended by the end of the blanking interval. Through the ones that appear in the next partial picture The capacitor is recharged at extreme values of the signal. By the previous discharge is the voltage appearing on the capacitor regardless of the state of charge in the previous part. As a result, the circuit is able to also change the extreme values of the signal amplitudes to follow immediately and precisely towards smaller signal values.

Aus den in dieser Weise gewonnenen periodischen Regelspannungsimpulsen wird dann die Regelgleichspannung erzeugt. Die Gewinnung dieser Regelgleichspannung erfolgt mit Vorteil mittels einer Tastschaltung, der Impulse konstanter und der sich mit der Regelspannung ändernden Größe zugeführt werden.The DC control voltage is then derived from the periodic control voltage pulses obtained in this way generated. This DC control voltage is advantageously obtained by means of a pushbutton circuit, the pulses are supplied more constant and the variable changing with the control voltage.

Die Erfindung soll nun an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zur Erzeugung einer Regelspannung in Abhängigkeit vom Weißwert eines Fernsehsignals näher erläutert werden.The invention will now be based on the circuit arrangement representing an embodiment Fig. 1 for generating a control voltage as a function of the white value of a television signal in more detail explained.

109 748/193109 748/193

Das Signal α wird über einen Kondensator 1 (z. B. 10 000 pF) den Halbleiterdioden 2 (z. B. vom Typ S 33) und 3 (z. B. vom Typ RL 3Ii) zugeführt. Durch die gleichrichtende Wirkung der Dioden lädt sich der Kondensator 4 auf die Spitzenspannung des Signals a auf. Die Halbleiterdiode 2 erhält über den Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 5 (z. B. 100 kQ) und 6 (z. B. 1 kß) von einer an 5 angelegten Spannungsquelle von z. B. —100 V eine kleine negative Vorspannung (z. B. — i V). Für die gleichgerichtete Spannung am Kondensator 4 ist kein Entladewiderstand vorgesehen, so daß ihre Abhängigkeit von der Größe der Weißfiäche sehr gering ist.The signal α is fed to the semiconductor diodes 2 (e.g. of the S 33 type) and 3 (e.g. of the RL 3Ii type) via a capacitor 1 (e.g. 10,000 pF). Due to the rectifying effect of the diodes, the capacitor 4 is charged to the peak voltage of the signal a . The semiconductor diode 2 receives via the voltage divider, consisting of the resistors 5 (z. B. 100 kΩ) and 6 (z. B. 1 kΩ) from a voltage source applied to 5 of z. B. -100 V is a small negative bias (e.g. -i V). No discharge resistor is provided for the rectified voltage on the capacitor 4, so that its dependence on the size of the white surface is very small.

Mittels einer Klemmschaltung 7 wird der Kondensator 4 am Ende jedes Halbbildes auf eine konstante Spannung, die z. B. dem Nullpotential entspricht, entladen. Der Klemmschaltung werden hierzu mit vertikalfrequenter Folge Klemmimpulse b, V von z. B. 3% der Dauer eines Halbbildes zugeführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich der Kondensator 4 auf den größten während jedes Halbbildes auftretenden Wert der Signalspannung aufladen kann und diese Ladung bis zum Ende jedes Halbbildes beibehält, wo er dann periodisch entladen wird.By means of a clamping circuit 7, the capacitor 4 is at the end of each field to a constant voltage, which z. B. corresponds to zero potential, discharged. The clamping circuit are for this purpose with a vertical frequency sequence clamping pulses b, V of z. B. 3% of the duration of a field supplied. In this way it is achieved that the capacitor 4 can be charged to the highest value of the signal voltage occurring during each field and retains this charge until the end of each field, where it is then periodically discharged.

Die am Kondensator 4 auftretende Spannung wird dem Steuergitter einer als Kathodenverstärker geschalteten Röhre 8 (z. B. einem System einer Doppeltriode E 88CC) zugeführt, deren Anode an der Betriebsspannung für die Röhren der Schaltungsanordnung (z.B. +150V) liegt und in deren Kathodenkreis ein Widerstand 9 (z. B. 600 Ω) eingeschaltet ist.The voltage appearing at the capacitor 4 is connected to the control grid of a cathode amplifier Tube 8 (z. B. a system of a double triode E 88CC) supplied, the anode of which is connected to the operating voltage for the tubes of the circuit arrangement (e.g. + 150V) and in their cathode circuit a resistor 9 (e.g. 600 Ω) is switched on.

Die Röhre 8 ist normalerweise gesperrt und wird nur am Ende jedes Halbbildes, d. h. während der vertikalen Austastlücke, für kurze Zeit geöffnet. Dies erfolgt durch einen Impuls c, der dem Gitter einer Röhre 28 zugeführt wird, deren Kathode mit der Kathode der Röhre 8 verbunden ist. Der Impuls c hat eine längere Dauer als die Klemmimpulse b, V. Seine Dauer kann z. B. 6% der Dauer eines Halbbildes betragen. Die Rückflanken der Impulse c und b, V fallen zeitlich etwa zusammen. Die Vorderflanke des Impulses c kommt daher, z. B. um etwa 3% der Halbbilddauer, vor die Vorderflanke der Klemmimpulse b, V zu liegen. In der Zeit vom Beginn des Impulses c bis zum Einsetzen der Klemmimpulse b, b' überträgt also die Röhre 8 die am Kondensator 4 liegende Regelspannung und anschließend während der Zeit der Klemmimpulse b, b' den konstanten Spannungswert, auf den der Kondensator 4 durch die Klemmschaltung umgeladen wird.The tube 8 is normally blocked and is only opened for a short time at the end of each field, ie during the vertical blanking interval. This is done by a pulse c which is fed to the grid of a tube 28, the cathode of which is connected to the cathode of the tube 8. The pulse c has a longer duration than the clamping pulses b, V. Its duration can, for. B. 6% of the duration of a field. The trailing edges of the pulses c and b, V coincide approximately in time. The leading edge of the pulse c comes from z. B. by about 3% of the field duration, in front of the leading edge of the clamping pulses b, V to lie. In the time from the beginning of the pulse c to the onset of the clamping pulses b, b ' , the tube 8 transmits the control voltage applied to the capacitor 4 and then, during the time of the clamping pulses b, b', the constant voltage value to which the capacitor 4 is transferred by the Clamping circuit is reloaded.

Die an der Kathode der Röhre 8 auftretende Spannungsform d ist in Fig. 2 dargestellt. Während des ersten Teiles des Impulses c entspricht die Impulsamplitude der Regelspannung R, während der Dauer der Klemmimpulse b, b' tritt die konstante Spannung K auf. The voltage waveform d occurring at the cathode of the tube 8 is shown in FIG. During the first part of the pulse c , the pulse amplitude corresponds to the control voltage R, while the constant voltage K occurs during the duration of the clamping pulses b, b ' .

Über ein Koppelglied, bestehend aus dem Kondensator 10 (z.B. 0,2 μί) lind dem Widerstandll (z.B. 1 ΜΩ), wird die Impulsspannung d nach Fig. 2 von der Kathode der Röhre 8 auf das Gitter einer weiteren Röhre 12 übertragen. Am Anodenwiderstand 13 (z. B. 3kQ) dieser Röhre 12 (z.B. ein System einer Doppeltriode E 88CC) tritt die impulsförmige Spannung mit entgegengesetzter Polarität auf (e).The pulse voltage d according to FIG. At the anode resistor 13 (e.g. 3kΩ) of this tube 12 (e.g. a system of a double triode E 88CC) the pulse-shaped voltage occurs with opposite polarity (e).

Durch die Diode 14 wird dabei erreicht, daß die Amplitude dieses Signals e auf einen konstanten Betrag begrenzt wird. Die Begrenzerdiode 14 erhält eine geeignete Vorspannung über einen Spannungsteiler mit den Widerständen IS und 16 von der Betriebsspannung (+150V). Die Vorspannung wird durch einen Kondensator 17 (z. B. 8 \\F) stabilisiert.The diode 14 ensures that the amplitude of this signal e is limited to a constant amount. The limiter diode 14 receives a suitable bias voltage via a voltage divider with the resistors IS and 16 from the operating voltage (+ 150V). The bias is stabilized by a capacitor 17 (e.g. 8 \\ F).

Der durch den Begrenzer in der Amplitude konstant gehaltene Impuls e und der an der Kathode der Röhre 8 auftretende Impuls d, dessen Amplitude R sich entsprechend der Größe des im Signal enthaltenen Spitzenwertes ändert, werden zur Tastung einer Doppeldiode 18 benutzt. Die impulsförmigen Spannungen werden hierzu der Kathode der einen bzw. der Anode der zweiten Diodenstrecke der Doppeldiode 18 über die Kondensatoren 19 bzw. 20 (z. B. je 0,2 μΡ) zugeführt. In Serie mit den beiden Diodenstrecken liegen Halbleiterdioden 21, 22, die durch Anlegen an einen Spannungsteiler mit den Widerständen 23 (z. B. 3 kfi) und 24 (z. B. 100 kQ) von der positiven Betriebsspannung eine kleine positive Vorspannung (z. B. +4 V) erhalten. The pulse e , which is kept constant in amplitude by the limiter, and the pulse d occurring at the cathode of the tube 8, the amplitude R of which changes according to the size of the peak value contained in the signal, are used to scan a double diode 18. For this purpose, the pulse-shaped voltages are fed to the cathode of one or the anode of the second diode path of the double diode 18 via the capacitors 19 and 20 (e.g. 0.2 μΡ each). Semiconductor diodes 21, 22 are connected in series with the two diode sections B. +4 V).

Über die Tastschaltung mit der Doppeldiode 18 wird der Kondensator 25 (z. B. 1000 pF) während des Auftretens der impulsförmigen Spannungen an der Tastschaltung auf die Regelspannung aufgeladen, die der Kondensator 25 während der Dauer eines Halbbildes beibehält. Von dieser Gleichspannung wird eine Röhre 26 gesteuert, die als Kathodenstufe geschaltet ist und an deren Kathodenwiderstand 27 die Regelspannung für den zu regelnden Verstärker abgenommen wird.About the key circuit with the double diode 18, the capacitor 25 (z. B. 1000 pF) during the Occurrence of the pulse-shaped voltages on the key circuit charged to the control voltage, the the capacitor 25 maintains for the duration of one field. From this DC voltage becomes a tube 26 is controlled, which is connected as a cathode stage and whose cathode resistor 27 the Control voltage for the amplifier to be controlled is taken.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Circuit arrangement for generating a control voltage for the automatic control of a television signal from the amplitudes corresponding to the brightest image areas (automatic white value), characterized in that the voltage (R ) is removed at the end of each field and the capacitor (4) is subsequently briefly recharged to a constant lower potential (K) and that the pulse-shaped voltage (d) taken from the capacitor (4) is converted into a control voltage that remains constant in the time between the recharges is converted.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control voltage is obtained by means of a key circuit (18 to 24), which on the one hand pulses of constant (e) and on the other hand the variable (d) which changes with the extreme value of the signal are supplied as a key signal .

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the from the Extreme value of the television signal obtained during a field by peak rectification Tensioned the voltage in the vertical blanking interval and fed to the key circuit (18 to 24) will.

1 sheet of drawings