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Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in Fernsehempfängern Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung in Fernsehempfängern,
bei der eine Elektrode eines Videosignal-Verstärkerelementes an den Verbindungspunkt
eines aus einem festen und einem veränderbaren Widerstand bestehenden, mit seinen
Endpunkten an unterschiedlichen Betriebsspannungspotentialen liegenden Spannungsteilers
angeschlossen ist.
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Bei einem solchen bekannten Videoverstärker (britische Patentschrift
665 872) ist an den Verbindungspunkt beider Widerstände die Kathode der Videoverstärkerröhre
angeschlossen. Dadureh wird für einen bestimmten Pegel des übertragenen Signals,
z. B. den Schwarzwert, erreicht, daß jede Änderung des veränderbaren Widerstandes
auf den Schwarzwert ohne Einfluß bleibt. Bei einer anderen bekannten Schaltung (deutsche
Auslegeschrift 1173 516) ist an den Verbindungspunkt der beiden Spannungsteilerwiderstände
über einen weiteren Widerstand die Emitterelektrode eines Videotransistors angeschlossen.
Die Schwarzwertkonstanz bei Kontrastregelung wird dadurch erreicht, daß der feste
Widerstand wesentlich größer bemessen ist als der veränderbare Widerstand. Die bekannten
Schaltungen haben je-
doch den Nachteil, daß der -dem Schwarzwert entsprechende
Pegel nur dann bei Kontrastregelung erhalten bleibt, wenn das Eingangssignal selbst
unveränderlich ist. In der Praxis ist jedoch die Ausgangsspannung des Videodemodulators
von der Eingangsspannung abhängig. Das bedeutet, daß damit auch der Schwarzwert
von der Eingangsamplitude abhängig i,#t. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
diesen Nachteil der bekannten Schaltungen zu vermeiden.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Fußpunkt des veränderbaren Spannungsteilerwiderstandes
an den Angriffpunkt eines weiteren, zwischen zwei Punkten unterschiedlichen Potentials
liegenden Spannungsteilers angeschlossen ist, dessen einer Zweig einen regelbaren
Widerstand, insbesondere einen Transistor oder eine Verstärkerröhre aufweist, dessen
Wert von der Empfangsfeldstärke des Fernsehsignals gesteuert wird.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Videoverstärker
ein PNP-Transistor, dessen Basis das Videosignal mit positiv gerichteten Impulsen
zugeführt wird und in dessen Emitterkreis als regelbarer Widerstand ein NPN-Transistor
eingeschaltet ist-, dessen Basis die Videosignale mit negativ gerichteten Impulsen
zugeführt werden. Dem Emitter dieses Transistors werden negativ gerichtete Tastimpulse
zugeführt. Der Arbeitspunkt des NPN-
Transistors ist so gewählt, daß sein
Widerstandswert von der Amplitude des Schwarzwertes des Eingangssignals abhängt.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel
an Hand der Zeichnung beschrieben.
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F i g. 1 zeigt ein Prinzipschältbild der Erfindung, F i
g. 2 eine Kurve, die die Abhängigkeit der Diodenausgangsspannung von der
Eingangsspannung zeigt, und F i g. 3 ein:e Skizze zur Wirkungsweise des regelbaren
Transistors; F i g. 4 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In F i g. 1 ist eine Videoverstärkerstufe mit einem Transistor
1 dargestellt, dem an der Basis ein Videosignal 2 vom Videodemodulator
3 zugeführt wird. Ein den Demodulator 3 speisendes, vereinfacht dargestelltes
Diodenfilter 4 und ein Arbeitswiderstand 5
liegen auf Massepotential. Am Kollektorwiderstand
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des Transistors 1 wird das Videosignal mit negativ gerichteten Synehronimpulsen
abgeleitet und. der Bildröhre - direkt oder über eine weitere Videoverstärkerstafe
zugeführt. Der Emitter des Transistors 1
ist an den Verbindungspunkt
7 eines festen Spannungsteilerwiderstandes 8 und eines zur Kontrastregelung-
veränderbaren Widerstandes 9 angeschlos7 sen. Der feste Spannungsteilerwiderstand
8 liegt an einer positiven Betriebsspannung von z. B. 20 V, der veränderbare
Widerstand 9 ist an seinem Fußpunkt über einen relativ großen Kondensator
10 nach Masse abgeblockt. Am Fußpunkt des Widerstandes 9
liegt eine
Spannung, die an einem weiteren Spannungsteiler abgegriffen wird,'der aus einem
Widerstand11 und einem Transistor12 besteht. Der Widerstand11 ist relativ niederohmig
und ist an
eine Spannung von etwa + 20 V angeschlossen, der
Transistor 12 ist mit seiner Emitterelektrode an den Abgriffpunkt 13 eines
Potentiometers 14 angeschlossen, welches mit negativ gerichteten Impulsen
15 gespeist wird. Die Impulse- 15 werden vorzugsweise von der Zeilenablenkschaltung
des Gerätes abgeleitet und in der Amplitude begrenzt, damit sie mächt von Belastungsänderungen
abhängig sind. Ihre Dauer entspricht etwa der Dauer der Austastlücke, schließt also
sowohl die vordere und hintere Schwarzschulter als auch den Synchronimpuls selbst
ein. Der veränderbare Zweig des Spannungsteilers 11, 12, 13, 14 wird
somit durch den Transistor 12 gebildet. Der Basis des NPN-Transistors 12 wird von
einem weiteren Videomodulator 16 das Videosignal 2, diesmal aber mit negativ
gerichteten Synchronimpulsen zugeführt. Die Kathode des Videomodulators
16 (Regelzweig) ist mit der Anode des Videodemodulators 3
(Verstärkerzweig)
verbunden. Dadurch wird erreicht, daß der Videodemodulator 3 ein Videosignal
2 aus der positiven Hdlbwelle und der Videodemodulator 16 ein Videosignal
aus der negativen Halbwelle des Hochfrequenzsignals ableitet. Auf diese Weise wird
das Videofilter 4 erheblich weniger bedämpft, als es der Fall wäre, wenn die Signale
nur aus einer Halbwelle abgeleitet würden (in diesem Falle müßte der Transistor
12 ein PNP-Transistor sein).
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Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der soweit beschriebenen
Schaltung wird folgendes ausgeführt: Die Widerstände 8, 9 und die Spannung
am freien Ende des Widerstandes 8 und am Fußpunkt des Widerstandes
9 sind so aufeinander abgestimmt, daß für den Schwarzwert des am Ausgang
des Videodemodulators 3 stehenden Videosignals 2 am Kollektorwiderstand
6 des Transistors 1 immer ein und der gleiche Pegel steht. Das bedeutet,
daß bei einer Veränderung des Widerstandes 9 zwar der Kontrast,
d. h. die Werte für alle anderen Signalpegel bis auf den Schwarzpegel verändert
werden, der Schwarzpegel selbst aber unverändert* bleibt. Dies gilt aber, wie F
i g. 2 zeigt, nur für einen bestimmten Wert der Eingangsspannung UE. Sinkt
nämlich die Eingangsspannung, so verändert sich auch die Amplitude der Ausgangsspannung
UD der Diode 3, wie F 1 g. 2 zeigt. Sobald daher die Eingangsamplitude
abfällt, besonders bei sehr kleinen Eingangsamplituden, ist der Schwarzwert am Widerstand
6 nicht mehr unabhängig von der Einstellung des Kontrastreglers
9
(Abweichung x). Das ist besonders unangenehm bei Farbfernsehgeräten, weil
dort durch Schwarzwertfehler Sättigungsfehler bewirkt werden.
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Der Transistor 12 wird nun durch die negativ gerichteten Impulse
15 während der Dauer der Austastlücke des Videosignals 2 getastet. Wie F
i g. 3
zeigt, ist die Dauer des negaii# -gerichteten Impulses 15 gleich
der gesamten Austastlücke. Er erfaßt somit sowohl die vordere als auch die hintere
Schwarzschulter. Da der wirkungsgemäß demgegenüber positiv gerichtete Synchronimpuls
den Transistor 12 in Sperrichtung steuert, trägt er nicht wesentlich zu der an seinem
KolIektor entstehenden Spannung bei. Die dort stehende und als Fußpunktspannung
für den regelbaren Widerstand 9 wirkende Spannung ist im wesentlichen von
der Schwarzschulter des VideosignaIs 2 abhängig. Auf diese Weise wird die Fußpunktspannung
des Widerstandes 9 in Abhängigkeit von der Amplitude der Schwarzschulter
um den Betrag x nachgosteuert. Das bedeutet daß die Schwarzschulter am Kollektor
des Transistors 1
immer dem Wert angepaßt wird, der einer vorbestimmten
Diodenausgangsspannung UD gemäß F i g. 2 entspricht.
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Beim Absinken der EingangsspannungUL, sinkt die Spitze der Synchronimpulse
des Videosignals2 ab. Dadurch wird der Kollektorstrom des Transistors
1 größer, der Schwarzwert im Kollektorkreis verschiebt sich nach positiven
Werten. Das ist aber unerwünscht. Diese Verschiebung wird durch Ver-Meinerung der
Spannung am Fußpunkt des Widerstandes 9 korrigiert. Hierzu wird der Innenwiderstand
des Transistors 12 herabgesetzt. Dabei ist im vorbestimmten Arbeitspunkt
der Transistor 12 so ausgesteuert, daß die Synchronimpulsspitzen den Transistor
gerade nicht mehr öffnen können. Die Amplitude der Impulse 15 ist so bemessen,
daß der Transistor in diesem Arbeitspunkt gerade beim Schwarzwert leitend wird,
wie in F i g. 3 angedeutet. Sobald sich nun der Schwarzwert des Videosignals
2 an der Basis des Transistors 12 in positiver Richtung verschiebt (kleiner werdendes
Signal), wird der Transistor leitender und damit niederohmiger. Das setzt die Spannung
am Fußpunkt des Widerstandes 9 in der gewünschten Richtung herab. Wird das
Signal größer, so leitet der Transistor12 entsprechend weniger.
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Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfmdung, bei dem gleiche
Schaltelemente wie in F i 1
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hier
ist zusätzlich zu Fig. 1 noch gezeigt, wie die negativ gerichteten Impulse15
aus der Zeilenendstufe gewonnen werden. Die während des Rücklaufs in der Zeilenendstufe21
auftretenden Rücklaufimpulse17 gelangen über einen Widerstand 18 zu einer
Begrenzereinrichtung, z. B. einer Zeuerdiode 19, die eine Reihe von im wesentlichen
rechteckförmigen Impulsen an das Potentiometer 14 liefert. Die am Kollektor des
Transistors 12 auftretende Spannung ist praktisch eine getastete Regelspannung,
die von der Eingangsspannung abhängig ist. In F i g. 4 ist zur weiteren
Ausnutzung dieses Effektes noch ein Potentionmeter 20 eingeschaltet dessen freies
Ende mit einer negativen Betriebsspannung und'dessen Schleifer mit den Signal- und/oder
Regelspannungsverstärkern 22 des Empfängers verbunden ist.-Das Videosignal für den
Transistor 12 kann statt direkt vom Gleichrichter 16 auch, von einem zur
Ableitung der Ton- oder Farbinformation bestimmten Transistor abgenommen werden,
da keine so großen Anforderungen an die Videobandbreite gestellt werden. Dabei kann
es erforderlich seig, die Aussteuerelektroden des Transistors 12 fär Videosignal
2 und Impulsreihe 15 umzutauschen. Auch können -die Signale und Impulse
einander additiv überlagert werden. Aufstellung der Bezugszeichen 1 Transistor,
2 Videosignal, 3 VideodemoduIator, 4 Diodenfilter, 5 Arbeitswiderstand
6 Kollektorwiderstand, 7 Verbindungspunkt, 8- fester Spannungsteilerwiderstand,
9 veränderbarer Spannungsteilerwiderstand (Kontrastregler),
10
Kondensator, 11 Widerstand, 12 Transistor, 13 Abgriffpunkt, 14 Potentiometer,
15 Impulsreihe, 16 Videodemodulator, 17 Rücklaufimpulse,
18 Widerstand, 19 Zenerdiode, 20 Potentiometer, 21 Zeilenendstufe,
22 Verstärker.