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Priorität: 4. Dezember 1972, Japan, Nr. 120 611 Treiber für Anzeigeelemente
von Sichtgeräten Die Erfindung betrifft einen Treiber-für Anzeigeelemente von Sichtgeräten,
die neben den Anzeigelementen mehrere Signal quellen enthalten. Insbesondere betrifft
die Erfindung einen Treiber zur Intensitätsmodulation der Anzeigeelemente.
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- Die Helligkeit eines Anzeigeelemences., und zwar sowohl beispielsweise
eines Plasmaanzeigeelementes als auch eines Elektrolumineszensanzeigeelementes wird
durch das Produkt aus der aufgebrachten elektrischen Ouantität -und der Dauer ihrer
Aufbringung bestimmt. Als elektrisch Quantität kommen dabei vor allem Strom- und
Spannung in Frage.
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Die meisten der bekannten und handelsüblichen Anzeigelement besitzen
jedoch eine relativ langsame Anstieggeschwindigkeit, die sich in einem trägen Ansprechverhalten
niederschlägt In durchschnittlichen Anzeigegeräten beträgt, die Ansprechzeit in.
der Regel über 1 /us, was dazu führt, dass bei kleinem
elektrischen
Eingabeprodukt die Elemente zum instabilen Ansprechen neigen. Das Ansprechverhalten
ist nicht mehr dem Eingabeintegral proportional.
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Zur Helligkeit 5- bzw. Kontrastmodulation der bekannten Anzeigeelemente
werden am häufigsten die Impulsbreitelmmodulation, die Impulszahlmodulation und
die Impulsamplitudenmodulation verwendet. So wurde beispielsweise der Zeitfaktor
des die Helligkeit steuernden Eingabeprodutes durch Impulsbreitenmodulation oder
wurde die Grösse des elektrischen Faktors dieses Produktes durch die Impulsamplitudenmodulation
gesteuert.
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Die Verfahren der Impulsbreitenmodulation, der Irnpulszahlmodulation
und der Impulsamplitudenmodulation bringen jedoch eine Reihe von Nachteilen mit
sich. Die Impulsbreitenmodulation und die Impulszahlmodulation führen zu langsamem
Ansprechverhalten der Anzeigeelemente, während die Impulsamplitudenmodulation auf
niedrigen elektrischen Eingabeniveaus zu instabilem Ansprechverhalten hinsichtlich
der Leistung führt. Bei einer durch Impulsamplitudenmodulation bewirkten Helligkeitsmodulation
kann der Bereich geringer Helligkeit nicht genau proportional der elektrischen Eingabe
dargestellt werden.
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Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die auf
dem Gebiet der Treiber für Anzeigeelemente von Sichtgeräten bekannten Nachteile
des Standes der Technik zu vermeiden, insbesondere einen Treiber zu schaffen, der
im Zusammenwirken mit den Anzeigeelementen zu einem schnellen und sicheren Ansprechen
der Anzeigeelemente und auch im Bereich geringer Helligkeit zu einer stabilen und-
durch die Eingangsgrössen exakt steuerbaren Darstellung der Helligkeitswerte führt.
Speziell liegt der Erfindung weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen Treiber der eingangs
genannten
Art zu schaffen, der in Verbindung mit einem Anzeigeelement eine neutrale Helligkeitsgradation
darzus-tellen ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss ein Treiber der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, gekennzeichnet durch Signalquellen, die nach Massgabe
der die Helligkeit der Anzeigeelemente abbildenden Grössen von Eingangssignalen
impulsbreitenmodulierte Signalimpulse erzeugen und die Amplituden dieser Signal
impulse in Amplituden verschiedener vorbestimmter Grössen diversifizieren, und durch
einen Addierer, der die von den Signalquellen erzeugten Signalimpulse addiert und
dessen Ausgang auf die Anzeigeelemente gegeben wird, Nach weiteren bevorzugten Ausbildungen
der Erfindung können statt der impulsbreitenmodulierten Signal impulse auch impulszahlmodulierte
Signalimpulse verwendet werden und kann statt der Mmplitudendiversifizierung eine
Impulszahldiversivizierung in Verbindung mit der Impulszahlmodulation der Impuiss
ignaie durchgeführt werden. -Mit anderen Worten besteht der Treiber für Anzeigeelemente
gemäss der Erfindung aus mehreren Quellen zur Erzeugung impulsbreitenmodulierter
Signalimpulse mit unterschiedlichen Amplituden, wobei die Amplitudenhöhe jeweils
von der Quelle, aus der die Signale stammen, abhängt. Weiterhin enthält der Treiber
erfindungswes entlich einen Addierer, der die aus den Signalquellen kommenden Signalimpulse
addiert, und ein Anzeigeelement, beispielsweise eine Entladungsröhre, auf die die
Ausgänge des Addierers gegeben sind.
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Die Erfindung stellt also einen Treiber für Anzeigeelemente, insbesondere
für Sichtgeräte, zur Verfügung, der die Impulsbreitenmodulation oder die Impulszahlrnodulation
und die
Impulsamplitudenmodulation in Kombination zum Treiben verwendet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm,
das das Grundprinzip der Erfindung veranschaulicht; Fig. 2 im Rahmen der Erfindung
verwendete Signale; Fig. 3A ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels gemäss
der Erfindung; Fig. 3B ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der
Erfindung; Fig. 4 eine im Rahmen des in Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiels verwendete
Detai lschaltung; Fig. 5 Wellenformen, die die Betriebsweise des in Fig. 3A gezeigten
Ausführungsbeispiels veranschaulichen; Fig. 6 einen grösseren Ausschnitt eines weiteren
Ausführungsbeispiels gemäss der Erfindung; Fig. 7 eine Detailschaltung des in Fig.
6 gezeigten Ausführungsbeispiels; Fig. 8 Wellenformen der in der Schaltung
nach
Fig. 7 verwendeten Signale; Fig. 9 einen grösseren. Ausschnitt aus einem weiteren
Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung; und Fig. lOA und B T,-?ellenformen von
in der Schaltung nach Figo 7 verwendeten Signalen.
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In der Fig. 1 ist das Grundschema des Erfindungspnnzis dargestellt.
Die Signalquellen 1 und 2 erzeugen impulsbreitenmodulierte oder impulszahlmodulierte
Ausgangssignale.
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Die Amplituden der Ausgangssignale der Quellen 1 und 2 werden so eingestellt,
dass sie voneinander verschieden sind. Die Signalquellen 1 und 2 erhalten ihre Eingangssignale
über die Anschlüsse 3 und 4. Die Ausgangssignale der Signalquellen 1 und 2 laufen
auf den Addierer 5, dessen Ausgangssignal am Ausgang 5 auftritt.
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Als Eingangssignale der in der Fig. l gezeigten Blockschaltung dienen
aus Analogsignalen abgeleitete Quantisierungssignale, die auf die Eingangsanschlüsse.
3 und 4 der Signalquellen 1 bzw. 2 gegeben werden, und diese Impulsguellen als impulsbreitenmodulierte
Signale mit je nach Quelle unterschiedlichen Amplituden wieder verlassen. Beispielsweise
kann die Amplitude des Ausgangssignals der Signalquelle 1 grösser als die Amplitude
des Ausgangssignals der Quelle 2 sein, so dass -das Grobniveau der Helligkeit durch
das Signal der Quelle 1 abgebildet wird, während das Feinniveau der Helligkeit durch
das Ausgangssignal der Quelle 2 abgebildet wird. Diese beiden impulsbreitenmodulierten
Ausgangssignale der Quellen 1 und 2 mit den unterschiedlichen Amplituden werden
dann auf den Addierer 5 gegeben, wo sie nach Addition am Ausgangsanschluss 5' in
Form eines impulsbreitenmodulierten Signals mit grösserer
Amplitude
zur Verfügung stehen, das vom gleichen Signal mit kleinerer Amplitude überlagert
ist. Dieses am Ausgangsanschluss 5' austretende überlagerte Signal wird als Treibsignal
zum Treiben der Anzeigeelemente verwendet.
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Im folgenden seien die Ausgangssignale der Quellen 1 und 2 genauer
beschrieben. Wenn die zur Darstellung zu bringende Helligkeitsabstufung 28 = 256
diskrete Abstufungen aufweist, muss das Verhältnis der Amplitude des Ausgangssignals
der Quelle 1 zur Amplitude des Ausgangssignals der Quelle 2 (=16):l betragen. Dabei
werden die Signale der Quelle 1 den höheren vier Bits zugeordnet, während die Signale
der Quelle 2 den niedrigeren vier Bits zugeordnet werden. Auf diese Weise wird also
die Summe dieser beiden, unterschiedlichen Bits zugeordneten Signale auf das Anzeigeelement
gegeben. Die minimale Impulsbreite beträgt in diesem Fall also 1/16 der maximalen
Breite. Bei Verwendung einer horizontalen Abtastzeit eines üblicherweise im Fernsehfunk
verwendeten Signals von rd. 63,5 /us als maximale Impuls breite, beträgt die minimale
Impulsbreite also noch immer angenähert 4 /us. Mit einem solchen Signal kann auch
ein herkömmliches Anzeigeelement noch angemessen betrieben werden. Wenn dagegen
lediglich die Impulsbreitenmodulation verwendet wird, wie das im Fall herkömmlicher
Vorrichtungen geschieht, beträgt die erforderliche kleinste Impulsbreite nur l/25&
der maximalen Impulsbreite, bezogen auf das normale Fernsehsignal also nur etwa
0,25 /us. , Mit derart schmalen Impulsen sind nach dem derzeitigen Stand der Technik
jedoch lediglich Emissionsdioden einsetzbar. Bei alleiniger Verwendung der Impulsamplitudenmodulation
in herkömmlichen Geräten beträgt die kleinste Amplitude gleicherweise nur 1/256
der maximalen Amplitude, ein Wert, der in der Praxis unbrauchbar ist. Normale Anzeigeelemente
werden in solchenwinzigen Amplitudenbereichen nicht mehr stabil und gleich mässig
arbeiten. Treiber, die diese Nachteile nach dem Stand
der Technik
kompensieren, sind zwar denkbar, für praktische Zwecke jedoch aufgrund ihres Preises
indiskutabel.
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Erfindungsgemäss ist die kleinste Amplitude jedoch nicht kleiner als
1/16 der maximalen Amplitude, so dass die Schwierigkeiten der herkömnlichen Vorrichtungen
und Sichtgeräte nicht auftreten.
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In der Fig. 1 sind lediglich zwei Ausgangssignale von zwei Quellen
gezeigt, die addiert und auf das Anzeigeelement gegeben werden. Die Beschränkung
auf zwei Signale dient jedoch lediglich der Veranschaulichung. Die Erfindung ist
nicht auf die Verwendung von nur zwei -Signalen beschränkt, sondern kann vielmehr
auch mit einer Aufspaltung und anschliessenden Addition von mehreren Signalen durchgeführt
werden.
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Weiterhin wurde bei der vorstehenden Beschreibung davon ausgegangen,
dass die Eingangssignale der Quellen 1 und 2 Quantisierungseignale seien. Die Erfindung
kann jedoch in gleicher Weise so ausgelegt sein, dass nicht alle Eingangssignale
notwendigerweise Quantisierungssignale sein müssen. Im Falle der Verwendung zweier
Signalquellen kann eine durchaus bessere Leistung der Anordnung mit der Kopplung
über den Addierer erwartet werden, wenn lediglich eines der Eingangssignale ein
Quantisierungssignal ist. Die Funktionsfähigkeit des Treibers wird dadurch, dass
eines der Eingangssignale kein Quantisierungssignal ist, in seiner-Funktionsfähigkeit
nicht beeinträchtigt, Wenn beispielsweise eines der Eingangssignale kein Quantisierungssignal
ist, können die in Fig. 2 gezeigten Signale auf die Eingänge der Quellen l und 2
gegeben werden.
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Das in der Fig. 2 gezeigte Sägezahnsignal 6 wird als Helligkeitssignal
verwendet,
wobei als Ordinate die Amplitude und als Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Die
Quantisierungssignale werden in der durch die unterbrochene Linie dargestellten
Form auf die Quelle l gegeben. Auf die Signalquelle 2 werden durch die ungleichmässig
unterbrochene Linie dargestellte Analogsignale 8 gegeben, deren Amplitude der Differenz
zwischen der Amplitude der Signale 6 und den Quantisierungssignalen 7 entspricht.
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In der Fig. 3A ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels gemäss
der Erfindung gezeigt, bei dem die Eingangssignale sowohl für die Quelle 1 als auch5fur
die Quelle 2 Quantisierungssignale sind. Als Anzeigeelement wird eine Entladungsröhre
verwendet. Am Anschluss 9 in der Fig. 3A tritt das Helligkeitssignal ein. Über eine
Abtast- und Halteschaltung 10 gelangt das Signal auf einen Analog-Digital-Umsetzer
11 (nachstehend als A/D-Umsetzer bezeichnet).
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Hinter dem A/D-Umsetzer 11 liegt die Signalquelle l, bestehend aus
den UND-Gliedern l l, dem NOR-Glied 1-2 und dem konstanten Stronverstärker 15. Die
Signalquelle 2 umfasst in gleicher Weise UND-Glieder 2-1, ein NOR-Glied 2-2 und
einen weiteren konstanten Stromverstärker 15'. Der Impulsgenerator 12 besteht aus
einer Komponente zur Erzeugung von Taktimpulsen für den Abtast- und Haltekreis 10
und für den A/D-Umsetzer 11 sowie aus einer anderen Komponente zur Erzeugung von
vier Signalimpulsen mit unterschiedlicher Breite.
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Diese vier Signal impulse werden an je einen Anschluss je eines der
UND-Glieder 1-1 bzw. 2-1 in den Signalquellen 1 bzw. 2 gegeben. Die Ausgänge der
Signalquellen 1 und 2 liegen je an einem Anschluss des Addierers 5, dessen Ausgang
an eine Entladungsröhre 13 angeschlossen ist. Die Entladungsröhre 13 wird von der
Spannungsquelle 14 gespeist.
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In dem beschriebenen Beispiel wird ein Eingangssignal, beispielsweise
ein
Helligkeitssignal, wie etzça ein Videosignal, auf den Abtaster 10 gegeben, der unter
Steuerung vom Impulsgenerator 12 erzeugter Taktimpulse die Abtastung des Eingangssignals
durchführt. Der Impulsgenerator 12 wird dabei durch das im Videosignal enthaltene
Synchronisierungssignal synchronisiert. Das so abgetastete und gehaltene Signal
wird anschliessend im A/D-Umsetzer 11 quantisiert und als 8-Bit-Signal auf die Anschlüsse
3 und 4 gegeben. Dabei tritt am Anschluss 3 ein 4-Bit-Teilsignal mit den Bits 11-1,
11-2, 11-3 und 11-4 auf, wobei bezüglich der Helligkeitsabbildung das Bit 11-1 das
höchstwertige und das Bit 11-4 das niedrigstwertige Bit ist. Dieses 4-Bit-Teilsignal
am Anschluss 3 ist das Eingangssignal der Signalquelle 1. Am Eingangsanschluss 4
der Signalquelle 2 tritt das entsprechende 4-Bit-Teilsignal mit den Bits 11-5, 11-6,
11-7 und 11-8 auf, wobei das hochstwertige Bit dieses Teilsignals, 11-5, niederaertiger
als das niedrigstwertige Bit 11-4 des Eingangssignals der Signalquelle 1 ist. Das
in der gesamten Helligkeitsdarstellung niedrigste Bit ist das Bit 11-8.
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Der Impuls generator 12 erzeugt die in Fig. 5 gezeigten vier Signale
12--1, 12-2, 12-3 und 12-4, deren Impulsbreite von Impuls zu Impuls jeweils doppelt
so gross wie die Breite des vorhergehenden Impulses ist Diese Impulsfolge ist mit
dem Auftreten des Impulses 12-5 synchronisiert, das seinerseits synchron mit dem
Synchronisierungssignal des Videosignals bzw. des Eingangssignals 9 erzeugt wird.
Die Signale 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4 werden in der Weise auf jeweils einen Eingang
der UND-Glieder 1-1 und 2-1 gegeben, dass das Signal 12-1 auf das UND-Glied der
jeweils niedrigstwertigen Stelle in jeder der Signalquellen 1 bzw. 2 gegeben wird,
während das Signal 12-4 auf das UND-Glied der jeweils höchstwertigen Stelle in jeder
der Quellen gegeben wird. Die Helligkeitsinformation wird auf diese Weise in der
Impulsbreite abgebildet. Der UD-Ausgang für das höchstwertige Bit-Signal 11-1, das
den höchsten
Helligkeitswert angibt, wird auf diese Welse vom Signalimpuls
12-4 mit der grössten Impulsbreite bestimmt. Der UND-Ausgang des zweithöchsten Bit-Signals
11-2, das die zweithöchste Helligkeitsstufe darstellt, wird vom Impulssignal 12-3
mit der zweitgrössten Impulsbreite bestimmt.
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In gleicher Weise werden die übrigen Bit-Signale impulsbreitenmoduliert.
Die Ausgangssignale der UND-Glieder 1-1 werden auf die Eingangsanschlüsse eines
mehrfüssigen ODER-Gliedes oder NOR-Gliedes 1-2 zur logischen Verknüpfung gegeben.
In gleicher Weise werden die Ausgänge der UND-Glieder 2-1 mit den Eingängen des
ODER-Gliedes- bzw. NOR-Gliedes 2-2 zur logischen Verknüpfung verbunden. Die Verwendung
von NOR-Gliedern anstelle von ODER-Gliedern führt zu keiner prinzipiellen Änderung
der Logik, sondern wird lediglich zur Polaritätsumkehr ausgenutzt. In der Fig. 3A
sind die logischen Verknüpfungsglieder 1-2 und 2-2 als NOR-Glieder dargestellt,
und entsprechend zeigt die weiter unten näher beschriebene Impulsfolge 12-6 in-der
Fig. 4 eine Polaritätsum'cehr. Eine solche Polaritätsumkehr ist immer dann erforderlich,
wefln die Signalpolarität anschliessend im konstanten Stromverstärker erneut umgekehrt
wird.
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Die in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 3A verwendeten
Verstärker 15, die weiter unten näher beschrieben sind, bewirken eine solche Polaritätsumkehr
und erçordern daher NOR-Glieder als logische Verknüpfungsglieder für die Kombination
der UND-Ausgänge.
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Entsprechend den vorstehenden Ausführungen wird also für ein 4-Bit-Signal
"LOLO" der Bits 11-1, 11-2, 11-3 und 11-4 am Anschluss 3 der Signalquelle 1 am Ausgang
des NOR-Gliedes 1-2 das in Fig. 5 gezeigte Signal 12-6 erhalten.
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Entsprechende Signale werden am Ausgangsanschluss 12-6' des logischen
Verrinupfungsgliedes 2-2 der Signalquelle 2 erhalten.
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Auf diese Weise treten an den Ausgängen der als ODER-Glieder
oder
NOR-Glieder ausgebildeten logischen Verknüpfungsglieder 1-2 und 2-2 impulsbreitenmodifizierte
Helligkeitssignale 12-6 und 12-6' auf, die als Eingangssignale für die Konstantstromverstärker
15 und 15' dienen. Die Verstärker enthalten einen Transistor, eine Spannungsquelle,
die. mit dem Emitter des Transistors in Reihe geschaltet ist, einen Quellenwiderstand
und eine Diode, die mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist (Fig. 4). Bei
dieser Anordnung ist der Innenwiderstand des Verstärkers 15 sechzehnmal so gross
wie der des Verstärkers 15', so dass die Amplitude des Ausgangsstroms des konstanten
Stromverstärkers 15 sechzehnmal so gross ist wie diejenige. des konstanten Stromverstärkers
15'. Die Impulssignale 12-6 und 16-6' von den logischen Verknüpfungsgliedern 1-2
bzw. 2-2 werden jeweils auf die Basis des Transistors des Verstärkers gegeben. Das
nach Massgabe dieses Signals erzeugte Kollektorsignal verlässt über die Diode den'Verstärker.
Diese Signale sind gleichzeitig die Ausgangssignale der Signalquellen 1 und 2. Die
so von den Signalquellen 1 und 2 gewonnenen Ausgangssignale werden im Addierer 5
addiert. Mit anderen Worten bildet der Addierer 5 den Verknüpfungspunkt der Ausgänge
der konstanten Stromverstärker 15 und 15'. Das im Addierer 5 erzeugte Additionssignal
wird auf die Kathode der Entladungsröhre 13 aufgeprägt. Bei dieser Schaltung beträgt
das Amplitudenverhältnis der Ausgangssignale der Signalquellen 1 und 2 16 : 1, wobei
die Impulsbreite für den kleinsten Strom 1/16 der Impulsbreite für den grössten
Strom beträgt. Demzufolge werden also 28 = 256 Helligkeitsabstufungen erhalten.
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Die Beschreibung des in der Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiels
ist auf eine Anordnung beschränkt worden, bei der die Eingangssignale sowohl für
die Signalquelle 1 als auch für die Signalquelle 2 beide Quantisierungssignale sind.
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Die vorliegende Erfindung lässt sich jedoch auch mit Anordnungen durchführen,
bei denen nur eines der Eingangssignale
ein Quantisierungssignal
ist. Der Signalverlauf für diesen Fall ist in Verbindung mit der Fig. 2 beschrieben
worden.
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In diesem Fall müssen von einer der beiden Signalquellen 1 oder 2
der in Fig. 3A gezeigten Ausführungsform Analogsignale erzeugt werden. Ein solches
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 3B-gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel
erzeugt die Signalquelle 2 ein Analogsignal. Mit Ausnahme dieser Signalquelle 2
entspricht das in der Fig. 3B gezeigte Ausführungsbeispiel dem auch in Fig. 3A gezeigten
Beispiel.
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Die Signalquelle 2 der Fig. 3B enthält einen Digital-Analog-Umsetzer
18 (nachstehend als D/A-Umsetzer bezeichnet), ein Subtraktionswerk 19 und einen
konstanten StromverstäTker 15'.
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Das im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschriebene Verfahren wird mit
Hilfe dieser Anordnung der Signalquelle 2 der Fig. 3B durchgeführt. Das Impulssignal
des A/D-Umsetzers 11 wird auf den D/A-Umsetzer 18 gegeben, wo das dem jeweiligen
Quantisierungssignal entsprechende Analogsignal erzeugt wird.
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Das so erzeugte Analogsignal wird auf einen der Eingänge des Subtraktionswerkes
19 gegeben. Auf den anderen Eingangsanschluss des Subtraktionswerkes 19 wird das
Video-Signal 9 gegeben. Am Ausgang des Subtraktionswerkes 19 tritt ein der Differenz
zwischen dem Video-Signal 9 und dem analog umgesetzten Quantisierungssignal vom
D/A-Umsetzer 18 auf.
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Dieses Signal entspricht dem in der Fig. 2 gezeigten Signal 8.
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Das so erhaltene Differenzsignal wird dem konstanten Stromverstärker
15' zugeführt, der in der vorstehend bereits beschriebenen Weise arbeitet.
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Auch im Falle der Impulszahlmodulation werden entsprechende Ergebnisse
mit der Anordnung gemäss der Erfindung erhalten.
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Ein Ausführungsbeispiel, dem die Impulszahlmodulation zugrunde liegt,
ist nachstehend näher beschrieben.
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Die in den Figuren 3A und 3B gezeigten Signalquellen 1 und 2 sind
bereits für den Fall der Impulsbreitenmodulation beschrieben worden. Im Fall der
Impulszahlmodulation können
die Signalquellen 1 und 2 entweder
unterschiedliche Amplituden oder unterschiedliche Impulszahlen haben. iiir den ersten
Fall ist ein Ausführungsbeispiel, in dem nämlich die Quellen unterschiedliche Amplituden
haben! -in seinen wesentlichen Teilen in der Fig. 6 gezeigt. Die konstanten Stromverstärker
15 und -15' der Fig. 3 sind durch die Impulsstrom'.-seise 16 und 16' ersetzt. Lm
übrigen entspricht die Anordnung der in der Fig. 3 verwendeten Schaltung1 wobei
jedoch der Ausgang der logischen Verknüpfungsglieder 1-2 und 2-2 nicht invertiert
wird, d.h. also, dass in Zusammenhang mit der in Fig. 6 gezeigten Schaltung ODER-Glieder
1-2- und 2-2 verwendet werden. Die Impulsstromkreise 16 und 16' liefern gepulste
Ströme. Genauer gesagt, erzeug-en diese Schaltungen unter Steuerung durch die impulsbreitenmodulierten
Eingangssignale aus den ODER-Gliedern 1-2 und 2-2 impulszahlmodulierte Signale.
Das Amplitudenverhältnis der gepulsten Ströme der Impulsstromkreise 16 und 16' wird
zu 16': 1 vorgegeben.
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Die Schaltung der Impulsstromkreise ist in Fig. 7 näher dargestellt.
Sie umfasst ein als NAND-Glied dargestelltes UND-Glied mit Polaritätsumkehr, einen
Impulsgenerator 17 für jede der Quellen, eine mit dem Emitter eines Transistors
verbundene Spannungsquelle, einen in Reihe mit der Quelle geschalteten Innenwiderstand
und eine mit dem Kollektor des Transistors verbundene Diode. Mit Hilfe der Innenwiderstände
wurde das Amplitudenverhältnis der Ausgangsströme der Schaltungen 16 und 16' auf
einen Wert vorn 16 : 1 eingestellt. Der Impulsgenerator 17 erzeugt Signalimpulse
der in Fig. 8 gezeigten Art. Diese Impulse werden auf einen der Eingangsanschlüsse
des NAND-Gliedes gegeben. Der andere Eingangsanschluss ist mit den Ausgangsanschlüssen
der ODER-Glieder 1-2 und 2-2 verbunden. Auf diese Weise entspricht die Anzahl der
die Schaltung 16 bzw. 16' verlassenden Signale von der in der Fig. 8 gezeigten Form
der Impulsbreite des
aufgeprägten impulsbreitenmodulierten Signals.
Das eigentliche impulsbreitenmodulierte Signal wird also bereits am Ausgangsanschluss
des USD-Gliedes bzw. NAND-Gliedes erhalten. Die Amplitude des impulszahlmodulierten
Signals wird durch die Grösse des mit dem Emitter des Transistors verbundenen Innenwiderstandes
bestimmt.
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Das impulszahlmoduli erte Ausgangssignal der Impulsstromkreise 16
und 16t, das dem Ausgangssignal der Signalquellen 1 und 2 entspricht, wird über
den Addierer 5 auf die Entladungsröhre gegeben. Der Abstand T1 der in Fig. 8 gezeigten
Signalimpulse des Impulsgenerators 17 müssen gleich oder kleiner als die Impulsbreiten
des in der Fig. 5 gezeigten Impulssignals 12-1, das die Helligkeit steuert, sein.
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Mit Hilfe des vorstehend anhand von Beispielen beschriebenen Treibers
gemäss der Erfindung kann die von den getriebenen Anzeigeelementen geforderte Ansprechgeschwindigkeit
wesentlich verringert werden, und zwar um 1/16 im Vergleich zu Treibern nach dem
Stand der Technik, die lediglich von der Impulsbreitenmodulation oder der Impulszahlmodulation
zur Helligkeitsmodulation Gebrauch machen. Im Vergleich zu diesen Treibern ist die
kleinste Amplitude des Treibers gemäss der Erfindung noch immer sechzehnmal grösser
als die kleinste Amplitude der Geräte nach dem Stand der Technik.
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Dadurch wird erfindungsgemäss eine wesentlich s-tabilere und gleichmässigere
Leistung der Anzeigeelemente im Bereich geringer Helligkeiten erzielt.
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Mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann insbesondere eine ganz
erstaunlich verbesserte Helligkeitsdarstellung mit neutraler Gradation erreicht
werden.
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Schliesslich sei ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die
Amplituden der Ausgangssignale der Signalquellen 1 und 2 zwar gleich sind, ihre
Impulszahl aber voneinander
abweicht.
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Die wesentlichen Teile dieses Ausführungsbeispiels sind in der Fig.
9 dargestellt. Die Impulsstromkreise 18 und 18' ersetzen die konstanten Stromverstärker
15 und 15' der Figuren 3A und 3B. Im übrigen entspricht die Anordnung der in den
Figuren 3A und 3B gezeigten Schaltungen. Ein Vergleich zu dem in der Fig. 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel zeigt, dass die Impulsstromkreise 16 und 16' durch die Schaltungen
18 und 18' ersetzt worden sind. Die Impulsstromkreise 18 und 18' entsprechen im
wesentlichen der in Fig. 7 gezeigten Schaltung.
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Die Impulsstromkreise 18 und 18' erzeugen unter der Steuerung des
impulsbreitenmodulierten Signals Ausgangssignale mit unterschiedlicher Impulszahl.
Im Gegensatz zu der im Zusammenhang mit der Fig. 7 beschriebenen Anordnung sind
die Innenwiderstände der Schaltkreise 18 und 18' jedoch gleich, so dass die von
den Schaltkreisen 18 und 18' erzeugten Signalamplituden gleich gross sind, während
sie für die im Rahmen der Fig. 6 beschriebenen Impuls stromkreise 16 und 16' unterschiedlich
gross eingestellt waren.
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Das Impulszahlverhältnis der von den Impulsstromkreisen 18 und- 18'
in Fig. 9 erzeugten Signale beträgt 16 : 1. Zu diesem Zweck werden die Wellenformen
des in Fig. 7 gezeigten Impulsgenerators 17 in der in den Figuren lOA und loB gezeigten
Form diversifiziert. Die in der Fig. lOA gezeigte Wellenform wird im Impulsstromkreis
18' verwendet. Die Impulszahl der in der Fig. lOB gezeigten Signalimpulsfolge beträgt
1/16 der Impulszahl der in Fig. 1OA gezeigten Wellenform. Der Abstand T2 der in
Fig. lOB gezeigten Signal impulse muss gleich oder kleiner als die Impulsbreite
der in Fig. 5 gezeigten Signalimpulse 12-1 sein. Dieses Erfordernis entspricht den
vorstehend beschriebenen Notwendigkeiten. Die auf diese Weise impulszahlmodulierten
Ausgangssignale
der Impulsstromkreise 18 und 18', die gleichzeitig die Ausgangssignale der Signalquellen
1 und 2 sind, werden über den Addierer 5 auf die Entladungsröhre gegeben.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, kann mit den Treibern gemäss der
Erfindung auch bei kleinen elektrischen Eingangsgrössen für die Helligkeitsmodulation
von Anzeigeelementen eine stabile und gleichmässige Helligkeitsdarstellung auf untersten
Helligkeitsniveaus erreicht werden.