DE2519359A1 - Schwarzwert-klemmschaltung fuer eine einrichtung zum verarbeiten eines videosignals - Google Patents

Description

7798-75/Kö/S
RCA 67,784
US-SN 465,891
Piled: Mayt 1974

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Schwarzwert-Klemmschaltung für eine Einrichtung zum Verarbeiten

eines Videosignals

Die Erfindung befaßt sich mit einer Schwarzwert-Klemmschaltung für eine Einrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals, beispielsweise für einen Fernsehempfänger, ein
Monitorgerät oder anderweitige Geräte. Sie betrifft eine
Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals, das periodische Austastimpulse mit je einem Austastpegelteil, dem ein Synchronisierimpuls überlagert ist, zwischen den Austastimpulsen auftretende Bildinformationssignale sowie unerwünschte Störkomponenten enthält, wobei die Schaltungsanordnung
den Austastpegel an einen dem Schwarzton einer Bildwiedergabevorrichtung entsprechenden Bezugspegel anklemmt.

Fernsehvideosignale werden durch Bildinformation darstellende Signalteile, die durch periodische Austastimpulse getrennt sind, gebildet. Die Bildinformation dient zum Teil dazu, die Tonwerte oder Grauwerte der durch die Bildwiedergabevorrichtung (Bildröhre) des Empfängers wiedergegebenen
Bilder festzulegen. Die Austastimpulse dienen im Teil dazu, ein Intervall für die Austastung oder Dunkelsteuerung der
Bildröhre am Ende einer Zeile während des Horizontalrücklaufs sowie am Ende einer Gruppe von Zeilen, eines sogenannten

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Teilbildes oder Rasters, während des Vertikalrücklaufs festzulegen. Ein Austastimpuls hat einen Sockelteil oder Austastpegel, dem ein Synchronisierimpuls überlagert ist. Der Austast pegel wird gewöhnlich als Manifestation des Schwarztones des Originalbildes hergenommen, und obwohl dieser Austastpegel geringfügig von einem Standard-Schwarzpegel abweichen kann, wird er gewöhnlich als der Schwarzpegel bezeichnet. Es ist daher erwünscht, daß die Bildröhre den Schwarzton erzeugt, wenn die Amplitude des. Videosignals im wesentlichen gleich dem.Austastpegel ist. Gewöhnlich ist es zweckmäßig, das Videosignal in Verstärkerstufen zu verstärken. Wenn diese Stufen wechselstromgekoppelt sind oder wenn die Gleichstromzustände in diesen Stufen sich verändern oder schwanken, so besteht die Tendenz, daß der Austastpegel des Videosignals sich verschiebt. Es ist daher erwünscht, daß diese Verschiebungen des Austastpegels beseitigt werden und ein angemessener Teil des Videosignals an eine Bezugsspannung angeklemmt wird, die einer Spannung entspricht, die, wenn der Austastpegel in geeigneter Weise derBildröhre zugeleitet wird, diese veranlaßt, den Schwarzton zu erzeugen.

Klemmschaltungen zum Anklemmen eines Signals an eine Bezugsspannung sind bekannt. Allgemeine Prinzipien, die auf Klemmschaltungen anwendbar sind, sind beispielsweise in "Pulse, Digital, and Switching Waveforms" von Millman und Taub, McGraw-Hill Book Company, 1965, Kapitel 8, "Clamping and Switching Circuits", Seite 262-305, erläutert. Ferner ist in der USA-Patentschrift 2 618 703 (vom 18.11.1952) eine Schwarzwert-Klemmschaltung zum Anklemmen des Austast- oder Schwarzpegels eines Fernsehvideosignals an eine den Schwarzton der Bildröhre manifestierende Bezugsspannung beschrieben.

Da Klemmschaltungen gewöhnlich den Scheitel eines Signals (entweder einen maximalen oder einen minimalen Signalwert) an eine Bezugsspannung anklemmen, ist es ferner erwünscht, daß bei Schwarzwert-Klemmschaltungen für Fernsehempfänger

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Maßnahmen getroffen werden, tun zu verhindern, daß die Klemmschaltung den Scheitel des dem Austastpegel überlagerten Synchronisierimpulses an die Bezugsspannung anklemmt, damit vermieden wird, daß sich eine Spannung einstellt, die fälschlicherweise den Schwarzton darstellt.

Schwarzwert-Klemmschaltungen von der in der oben genannten USA-Patentschrift beschriebenen Art sind anfällig gegen Falscheinstellung durch Störimpulse, die über den im Videosignal auftretenden Schwarzwert oder Schwarzpegel hinausreichen. Das heißt, da die Schwarzwert-Klemmschaltung bestrebt ist, den Scheitel oder Spitzenwert des Videosignals an die Bezugsspannung anzuklemmen, kann es geschehen, daß Störimpulsspitzen, die über den Schwarzpegel hinausreichen, statt des Schwarzpegels ebenfalls an das Bezugssignal angeklemmt werden, so daß eine Spannung hergestellt wird, die fälschlicherweise den Schwarzton darstellt. Außerdem wird bei den bekannten Klemmschaltungsanordnungen im allgemeinen nicht eine Bezugsspannung bereitgestellt, die im wesentlichen invariant bei Änderungen oder Schwankungen im Videosignal ist, so daß die Schwarzpegelspannung sich in unerwünschter Weise mit dem Videosignal ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Schwarzwert-Klemmschaltungen behebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vor, die gekennzeichnet ist durch eine an einen ersten Schaltungspunkt angekoppelte Videosignalquelle; einen an einen zweiten Schaltungspunkt angekoppelten Videosignalverbraucher; eine das Videosignal kapazitiv vom ersten auf den zweiten Schaltungspunkt koppelnde Kapazitätseinrichtung; eine Bezugsspannungsquelle, die normalerweise an ihrem Ausgang über eine verhältnismäßig niederohmige Ausgangsimpedanz eine vorbestimmte

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Bezugsspannung liefert; eine an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle angekoppelte Stromquelle; und ein direkt zwischen den Ausgang der Bezugsspannungsquelle und den zweiten Schaltungspunkt geschaltetes Einwegkoppelelement, das so gepolt ist, daß es im leitenden Zustand die Kapazitätseinrichtung gegen den Austastpegel hin auflädt, wobei die Stromquelle ein Impedanzelement zum Begrenzen des Ladestromes für die Kapazitätseinrichtung enthält, derart, daß eine Aufladung der Kapazitätseinrichtung durch die Störkomponenten verhindert wird.

Auf diese Weise wird verhindert, daß die Klemmschaltung sich ohne weiteres auf Störimpulse einstellt. Da der Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsquelle niedrig ist, werden Spannungsabfälle, die am Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsquelle durch das Videosignal hervorgerufen werden und zur Folge haben, daß die Bezugsspannung durch das Videosignal verändert wird, minimalisiert.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle eine Einrichtung angekoppelt, welche das Einwegleiterelement bei Auftreten der Synchronisierimpulse des Videosignals sperrt, um zu verhindern, daß der Scheitel der Synchronisierimpulse statt des Austastpegels an die Bezugsspannung angeklemmt wird.

Me Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Mg. 1 ein teilweise in Blockform dargestelltes Schartschema der allgemeinen Anordnung eines Farbfernsehempfängers mit erfindungsgemäßer Schwarzwert-Klemmschaltung; und

fig. 2 bestimmte Signalverläufe^ die im Empfänger nach Fig. -1 erzeugt werden und das Verständnis der Erfindung erleichtern.

Die Erfindung ist zwar auch auf andere Einrichtungen zum

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Verarbeiten eines Videosignals anwendbar, eignet sich, jedoch besonders für einen Fernsehempfänger und wird daher nachstehend in dieser speziellen Anwendung erläutert.

Der in Pig. 1 schaltschematisch dargestellte Farbfernsehempfänger mit der erfindungsgemäßen Schwarzwert-Klemmschaltung enthält einen Signalverarbeitungsteil 12, der aus mittels einer Antenne empfangenen HF-Fernsehsignalen mittels geeigneter ZF-Stufen (nicht gezeigt) und Demodulator- bzwJtetektorstufen (nicht gezeigt) ein Videosignal mit Farbart-, Leuchtdichte- und Synchronisiersignalkomponenten erzeugt. Der Videoausgang des SignalVerarbeitungsteils 12 ist über geeignete Netzwerke (nicht gezeigt) an einen Farbartkanal 14 mit Farbart-Verarbeitungsteil 16 sowie über eine herkömmliche Verzögerungsleitung (nicht gezeigt) an einen Leuchtdichte- oder Videosignalkanal 18 mit Eingangsverstärker 20 und Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 22 (in gestrichelten Linien) angekoppelt. Die Ausgangssignale des Farbart-Verarbeitungsteils 16, welche die B-Y-, die G-Y- und die R-Y-Information darstellen, gelangen zur Bildröhren-Treiberschaltung 34, wo diese Signale mit dem Ausgangssignal (Y) der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 22 matriziert werden. Ein Teil des verstärkten Videosignals vom Eingangsverstärker 20 wird der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 22 zugeleitet, wo das Videosignal weiter verstärkt und in noch zu erläuternder Weise behandelt wird, bevor es über eine Umkehr- undIblgeschaltung 32 innerhalb der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 22 direkt oder galvanisch auf die Bildröhren-Treiberschaltung 34 gekoppelt wird. An den Eingangsverstärker 20 ist eine Kontrastregelung 10 direkt angekoppelt, welche den Eingangsverstärker 20 mfc einem Gleichstromsignal zur Steuerung der Amplitude des Videosignals und damit zur Regelung des Kontrastes der von der Bildröhre erzeugten Bilder liefert. Eine geeignete Kontrastregelungsanordnung ist in der USA-Patentanmeldung Serial No. 303 021 beschrieben. Ein anderer Teil des Signals vom Eingangsverstärker 20 gelangt zur Synchroneignal-Trenn-

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stufe 24, wo die Horizontal- und die Vertikalsynchronisierimpulse,(z.B. Signalverlauf B in Pig. 2) vom'Videosignal abgetrennt abgetrennt oder abgeschnitten werden. Die Synchronisier impulse gelangen von der Trennstufe 24 zum leuchtdichte-Verarbeitungsteil 22 und zu den Ablenkschaltungen 26. Die Ablenkschaltungen 26 sind an die Bildröhre 28 und einen Hochspannungsteil 30 angekoppelt, um die Elektronenstrahlablenkung in der Bildröhre 28 in üblicher Weise zu steuern. In den Ablenkschaltungen 26 wird außerdem aus den Horizontal- und den Vertikalimpulsen ein Austastsignal erzeugt. Das Austastsignal wird der Umkehr- und Solgerschaltung 32 zugeleitet und unterbindet deren Arbeiten während des Vertikal- und des Horizontal-Rücklaufs, um sicherzustellen, daß die Bildröhre 28 während dieser RücklaufIntervalle dunkelgesteuert wird.

-o^v

Der Eingangsverstärker 20 ist beispielsweise so eingerichtet, daß er das ihm angelieferte Videosignal in der Polarität umkehrt und ausgangsseitig ein Videosignal mit negativ gerichteten Synchronmerimpulsen erzeugt. Dieses Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 20 gelangt zu einem Verstärker 36. Der Verstärker 36 enthält Transistoren, die als komplementärer ΝΡΙί-PNP-Emitterfolger ausgelegt sind, und koppelt das Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 20 über eine niedrige Ausgangsimpedanz mit im wesentlichen Spannungsverstärkung 1 auf ein Kapazitätsnetzwerk 40. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung des Verstärkers 36 ist wünschenswert, da sie eine niedrige Ausgangsimpedanz für die noch zu beschreibende Schwarzwert-Klemmschaltung bietet und da sie wegen ihrer Ausbildung mit komplementären Bauelementen gegenüber anderen möglichen Anordnungen einen verhältnismäßig niedrigen Strombedarf hat. Man kann für den Verstärker 36 natürlich auch andere Schaltungsanordnungen verwenden, und die vorliegende Schaltungsanordnung ist hier lediglich beispielsweise gezeigt. Aus G-ründen, die bei der nachstehenden Erläuterung der erfindungsgemäßen Schwarzwert-Klemmschaltung ersichtlich werden dürften, ist es jedoch vorzuziehen, daß der Verstärker 36

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einefriiedrige Ausgangsimpedanz (Ausgangswiderstand) aufweist.

Der Ausgang des Verstärkers 36 ist über das Kapazitätsnetzwerk 40 an einen Verstärker 38 in Emitterfolgerschaltung angekoppelt. Der Ausgang des Verstärkers 38 ist an die Umkehr- und Folgerschaltung 32 angekoppelt.

Das Kapazitätsnetzwerk 40, ein Einwegkoppelelement 66, z.B. in Form einer Diode, eine Bezugsspannungsquelle 46, eine Stromquelle 70 und ein Schalter 72 bilden zusammen eine Schwarzwert-Klemmschaltung zum Anklemmen der Austastpegel oder Sockelteile 210 (Signalverlauf A in Fig. 2) des Videosignals mit negativ gerichteten Synchronimpulsen am Ausgang des Verstärkers 36 an eine Bezugsspannung, die dem Bildschwarz (Schwarzton) der Bildröhre 28 entspricht.

Wie gezeigt, besteht das Kapazitätsnetzwerk 40 aus einem Längskondensator 42 und einem Ableit-Querwiderstand 44.

Die Bezugsspannungsquelle 46 ist eine Schaltungsanordnung, die über eine niedrige Quellenimpedanz eine dem Schwarztonwert der Bildröhre 28 entsprechende Bezugsspannung liefert. Die Bezugsspannungsquelle 46 ist eine geregelte Zenerdioden-Spannungsquelle, die au3 der Reihenschaltung (in der angegebenen Reihenfolge) einer Zenerdiode 76, einer Zenerdiode 78 und der Parallelschaltung eines Widerstands 82 und des über eine Spannungsquelle (von z.B. +11,7 Volt) gekuppelten Basis-Emitterübergangs eines Transistors 80 besteht. Das Parallelglied mit dem Widerstand 82 und dem Basis-Emitterübergang des Transistors 80 bestimmt den Betriebsstrom der Zenerdioden 76 und 78. Die verhältnismäßig stabile Basis-Emitterübergangsspannung des Transistors 80 tritt am Widerstand 82 auf und sorgt für die Kompensation von Temperaturschwankungen der Zenerdioden76 und 78. Die Spannung am Verbindungspunkt der Zenerdioden 76 und 78 gelangt über den Basis-Emitterübergang eines NPN-Transistors 56 zu einem Spannungsteiler, bestehend aus der Reihenschaltung (in der angegebenen Reihenfolge)

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eines Widerstands 50, eines Widerstands 52 und einer Diode 54. Die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 bildet im wesentlichen die Bezugsspannung und entspricht einer Spannung, die bei geeigneter Aufkopplung auf die Bildröhre 28 bewirkt, daß diese den schwarzen Bildton erzeugt. Der Spannungsteiler ist so eingerichtet, daß Temperaturänderungen der Widerstände 50 und 52 durch die Anordnung mit dem Transistor 56 und der Diode 54 kompensiert werden und folglich die Toleranz oder zulässige Abweichung der Bezugsspannung im wesentlichen durch die Toleranz des Verhältnisses der Widerstände 50 und 52 bestimmt wird. Der Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 ist über einen NPN-Transistor 58 an den Kollektor eines NPN-Transistors 60 angekoppelt. Der KoILektor des Transistors 60 ist über ein Darlington-PNP-Transistorpaar 62, 64 an den Ausgang (Emitter des Transistors 64) der Bezugsspannungsquelle 46 angekoppelt. Wegen der komplementären Ausbildung der Transistorpaare 56, 58 und 62, 64 wird die am Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 sich einstellende BezugsSpannung am Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 im wesentlichen reproduziert. Die Transistoren 56 bis 64 sorgen für eine niedrige Ausgangsimpedanz der B_ezugsspannungsquelle 46. Diese niedrige Ausgangsimpedanz der Bezugsspannungsquelle 46 ist, wie noch erläutert wird, ein Merkmal der Erfindung.

Der Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 ist über das Einwegkoppelelement 66, in Fig. 1 dargestellt als Diode 67, an den Verbindungspunkt des Kondensators 42 und des Widerstands 44 im Kapazitätsnetzwerk 40 angekoppelt.

Der Widerstand 68 ist an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 angeschlossen und bildet in Verbindung mit einer Spannungsquelle (in Pig. 1 bezeichnet mit +11,7 Volt) eine Stromquelle 70. Die Stromquelle 70 ist hier zwar als einzelner, an die Spannungsquelle angeschlossener Widerstand (68) dargestellt, kann aber an sich in geeigneter Weise beliebig ausgebildet sein. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist,

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aus noch zu erläuternden Gründen, die Wahl des Stromliefervermögens der Stromquelle 70. Bei derAnordnung nach Pig. 1 ist das Stromliefervermögen der Stromquelle 70 durch den Wert des Widerstands 68 und die dazugehörige Spannungsquelle bestimmt.

Das Einwegkoppelelement 66 ist so gepolt, daß die Stromquelle 70 bei leitendem Einwegkoppelelement 66 Strom durch dieses zum Kondensator 42 schicken kann, um den Kondensator auf den Austastpegel 210 des Videosignals mit negativ gerichteten Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A in Pig. 2) aufzuladen.

Der Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 ist außerdem an den KcüLektor eines Transistors 74 angekoppelt, der zusammen mit dem Widerstand 68 den Schalter 72 bildet. Die Basis des Transistors 74 empfängt von der Synchronsignal-Trennstufe 24 positiv gerichtete Synchronisierimpulse (Signalverlauf B in Pig. 2). Der Schalter 72 verhindert das Arbeiten der Bezugsspannungsquelle 46 sowie die Stromleitung des Einwegkoppelelements 66 bei Auftreten der Synchronisierimpulse in noch zu erläuternder Weise. Der Schalter 72 ist zwar hier als einzelner Transistorschalter in Emitterschaltung dargestellt, kann jedoch auch in geeigneter Weise anderweitig ausgebildet sein.

Die allgemeine Schaltungsanordnung nach Pig. 1 eignet sich zur Verwendung in einem Parbfernsehempfänger von der beispielsweise in RCA Color Television Service Data, 1970, No. T19 (ein Empfänger vom Typ CTC-49) (herausgegeben von der RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, USA) beschriebenen Art.

Ein wesentlicher Teil der in Pig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung eignet sich für die Ausbildung als monolithisch integrierte Schaltung.

Es wird jetzt die Wirkungsweise der Schwarzwert-Klemmschaltung in der Anordnung nachPig. 1 beschrieben. Auf die

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herkömmlichen Teile des Farbfernsehempfängers wird dabei nicht eingegangen, da deren Arbeite- und Wirkungsweise allgemein bekannt ist.

Der Verstärker 36 erzeugt an seinem Ausgang ein Videosignal mit negativen Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A in Pig. 2). Wie bereits erwähnt, enthält das Videosignal periodische Austastimpulse 206, zwischen denen Bildinformation darstellende Signalteile 208 liegen. Die Austastimpulse bestehen aus einem Sockel- oder Austastpegelteü 210, dem jeweils die Synchronisierimpulse 212 überlagert sind. Die abgetrennten Synchronisierimpulse 216 (Signalverlauf B in Pig. 2), welche die Synchronsignal-Trennschaltung 24 aus dem Videosignal erzeugt, sind in Phase mit und entsprechen jeweils den einzelnen Synchronisierimpulsen des Videosignals. Obwohl im allgemeinen vorausgesetzt wird, daß der Austastpegel 210 im Videosignal dem Austastpegel der Bildröhre entspricht (etwas schwärzer als schwarz), wird dieser Pegel gewöhnlich als der Schwarzwert oder Schwarzpegel, entsprechend dem Schwarz ton der Bildröhre, betrachtet, und man richtet üblicherweise die Empfängerschaltung so ein, daß die Bildröhre den Schwarzton aufgrund eines Videosignals erzeugt, dessen Amplitude gleich dem Sockel- oder Austastpegel ist. Bei manchen Fernsehempfängern kann der Schwarzwert einem Pegel entsprechen, dessen absolute G-röße etwas (5 bis 7 $) unter der des Austastoder Sockelpegels liegt.

Wie im Signalverlauf A nach Figur 2 angedeutet, verschiebt sich der Sockel- oder Austastpegel des Videosignals, wenn die vorgeschalteten Stufen wechselstromgekoppelt sind oder wenn die Gleichstromzustände in diesen Stufen sich ändern und wenn der Austastpegel nicht angeklemmt oder angeklammert wird. Dies bedeutet, daß gewisse Bereiche einer Szene heller erscheinen können, als sie sollten, da kein wahrer Schwarzwert oder Schwarzpegel vorhanden ist. Die Schwarzwert-Klemmschaltung mit dem Kapazitätsnetzwerk 40, dem Einwegleiterelement 66,

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der Bezugsspannungsquelle 46, der Stromquelle 70 und dem Schalter 72 dient dazu, den Austastpegel oder Sockelwert des Videosignals an den .durch die Bezugsspannungsquelle 46 eingestellten Bezugspegel anzuklemmen, so daß dadurch die Bildinformationsteile des Videosignals auf den Schwarzton der Bildröhre bezogen werden und im wesentlichen verhindert wird, daß der Tonwertgehalt des von der Bildröhre erzeugten Bildes sich mit Verschiebungen des Austastpegels des Videosignals in unrichtiger Weise verschiebt. Der Signalverlauf G in Fig. 2 gibt das Ausgangssignal der Schwarzwert-Klemmschaltung wieder und zeigt, daß der Austastpegel an die Bezugsspannung angeklemmt ist.

Im Betrieb wird unter der Voraussetzung, daß die Diode 67 und der Transistor 64 anfänglich leiten und der Transistor 74 anfänglich nicht leitet, der Kondensator 42 durch den von der Stromquelle 70 gelieferten Strom (es soll hier definition^ mäßig unterstellt werden, daß der Stromfluß von einem Punkt positiver Spannung in Richtung zu einem Punkt negativer oder weniger positiver Spannung erfolgt) auf den Minimumwert (den negativen Spitzen- oder Scheitelwert) des Videosignals mit negativen Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A) aufgeladen. Per Kondensator 42 lädt sich solange weiter auf, bis die Diode 67 gesperrt wird, was der Fall ist, wenn die Spannung an der .lathode der Diode 67 gleich der Bezugsspannung minus dem Durchlaßspannungsabfall der Diode 67 wird. Der Kondensator 42 würde daher normalerweise auf eine Spannung aufgeladen werden, die annähernd gleich (bei Vernachlässigung des Spannungsabfalls an der Diode 68) der Bezugsspannung minus dem negativen Spitzenwert des Videosignals (dem Scheitel der Synchronisierimpulse) ist, bei der in Pig. 1 gezeigten Polarität. Jedoch wird während jedes Synchronisierimpulsintervalls der Transistor 74 durch die von der Synchronisiersignal-Trennstufe 24 gelieferten positiven Synchronisierimpulse gesättigt. Dadurch werden der Emitter des Transistors 64 und die Anode der Diode 67 im wesentlichen an Null- oder Massepotential gelegt, wo-

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durch der Transistor 64 und die Diode 67 gesperrt werden. Die Anklammerdiode 68 spricht daher auf den am meisten negativen Teil des Videosignals außerhalb des Synchronisierimpulsintervalls an. Mithin lädt der Kondensator 42 sich nicht auf eine Spannung, die gleich der Bezugsspannung minus dem Scheitelwert des Synchronisierimpulses ist, sondern vielmehr auf den Wert der Bezugsspannung minus dem Wert des Austastpegels 210 auf. Danach ist, da der Kondensator 42 im wesentlichen (mit Ausnahme des durch den Ableitwiderstand 44 abgeleiteten Teils) aufgeladen bleibt, die Spannung am Verbindungspunkt des Kondensators 42 und des Widerstands 44 gleich dem Wechselstromteil des Videosignals mit negativen Synchronisierimpulsen minus dem Wert des Austastpegels plus der Bezugsspannung. Der Austast- oder Sockelpegel wird somit an die Bezugsspannung angeklemmt, wie im Signalverlauf 0 nach Fig. 2 dargestellt.

Der Ableitwiderstand 44 ist vorgesehen, damit der Kondensator 42 sich Amplitudenschwankungen des Wechselstromteils des Videosignals mit negativen Synchronisierimpulsen anpassen kann, wie in der Klemmschaltungstechnik bekannt. Die Impedanz im Emitterkreis des Verstärkers 38 wird gewöhnlich so bemessen, daß das Kapazitätsnetzwerk 40 hochohmig (z.B. in der Größenordnung von 300 Kiloohm)belastet wird; sie kann jedoch auch so bemessen sein, daß die Belastung des Kapazitätsnetzwerks 40 etwas niederohmiger ist und anstelle des Ableitwiderstandes 44 dazu dient, den Kondensator 42 zu entladen.

Die erfindungsgemäße Schwarzwert-Klemmschaltung ist besonders wirksam dahingehend, daß eine Bezugsspannung eingestellt wird, die im wesentlichen invariant mit dem Videosignal ist, da das in Darlington-Schaltung ausgelegte Emitterfolger-Transistorpaar 62-64 der Bezugsspannungsquelle 46 einen besonders niedrigen A^sgangswiderstand (z.B. in der Größenordnung von 20 0hm) aufweist, wodurch Spannungsabfälle am Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsquelle 46 infolge des Videosignals minimalisiert werden. Ebenso weist der Emitter-

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folgerausgang des Verstärkers 36 einen niedrigen Ausgangswiderstand (z.B. in der Größenordnung von 15 Ohm) auf, wodurch ein schnelles, kontrolliertes Ansprechen der Klemmschaltung, bestimmt hauptsächlich durch den Widerstand 68 und die Bezugsspannungsquelle 46, möglich wird.

Ferner ist die erfindungsgemäße Schwarzwert-Klemmschaltung besonders dahingehend wirksam, daß Störungen unterbunden werden, da der Wert des Widerstands 68 der Stromquelle 70 so bemessen ist, daß ein Strom geliefert wird, der für die Aufladung des Kondensators 42 während des Sockelteils (Austastpegelteils) des Signals auf einen entsprechenden Gleichstrompegel ausreicht, dagegen nicht ausreicht, um den Kondensator 42 auf den Spitzenwert eines verhältnismäßig kurzdauernden Störimpulses, der über den Sockelpegel hinausreicht, aufzuladen. In Verbindung mit dieser Spitzenstrombegrenzung wird die Zeitkonstante des durch den Kondensator 42 und den Widerstand 68 gebildeten RC-Netzwerks so gewählt, daß solche kurzdauernden Störimpulse den Kondensator 42 nicht ohne weiteres aufladen können.

Der Widerstand 68 liefert außer dem Ladestrom für den Kondensator 42 auch an den Emitter des Transistors 64 einen diesen in den leitenden Zustand spannenden Strom. Bei gesättigtem Transistor 74 wird somit über diesen ein Strom entnommen, v/odurch der dem Transistor 64 vom Widerstand 68 angeliefer te Strom erheblich erniedrigt und der Transistor 64 gesperrt wird, so daß effektiv die Bezugsspannung von der Anode der Diode 67 abgeschaltet wird. Ebenso wird während des Auftretens eines Störimpulses Strom über die Diode 67 entnommen, wodurch der dem Transistor 64 angelieferte Strom erniedrigt und der Transistor 64 gesperrt wird, so daß die Bezugsspannung von der Anode der Diode 67 abgeschaltet wird, wodurch die Störunempfindlichkeit der Klemmschaltung verbessert wird. Solange daher der durch die Diode 67 fließende Ladestrom geringer ist als der dem Emitter des Transistors 64 angelieferte Strom,

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wird der Kondensator 42 über den verhältnismäßig niedrigen Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsqueüe 46 aufgeladen. Wenn dagegen ein Störimpuls bewirkt, daß der durch, die Diode 67 fließende Ladestrom auf einen Wert ansteigt, der gleich dem über den Widerstand 68 verfügbaren Strom ist, so wird der Transistor 64 gesperrt, was zur Folge hat, daß der Kondensator 42 sich nur über den verhältnismäßig hochohmigen Widerstand 68 aufladen kann. Die Schwarzwert-Klemmschaltung klemmt also sehr schnell den Schwarzpegel an die Bezugsspannung an, während sie andererseits relativ unempfindlich gegen Störimpulse ist.

Ferner ist zu beachten, daß wegen der Schwarzpegel-Klemmschaltung die Kontrastregel-Gleichspannung von der Kontrastregelung 10 im wesentlichen keinen Einfluß auf den Bezugsschwarzpegel hat.

Typische Widerstands- und Spannungswerte für die erfindungsgemäße Schwarzwert-Klemmschaltung sind in Fig. 1 angegeben.

Obwohl die Anordnung 70 hier als Stromquelle bezeichnet und beschrieben ist, kann sie auch als Stromsenke im Rahmen einer Schaltung, die mit Spannungen entgegengesetzter Polarität und in Verbindung damit mit Halbleiterbauelementen entgegengesetzten Leitungstyps und dergl. arbeitet, ausgebildet sein. Andere mögliche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung ergeben sich dem Fachmann ohne weiteres.

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   Λ J Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals, das periodische Austastimpulse mit je einem Austastpegelteil, dem ein Synchronisierimpuls überlagert ist, zwischen den Austastimpulsen auftretende Bildinformationssignale sowie unerwünschte Störkomponenten enthält, wobei die Schaltungsanordnung den Austastpegel an einen dem Schwarzton einer Bildwiedergabevorrichtung entsprechenden Bezugspegel anklemmt, gekennzeichnet durch eine an einen ersten Schaltungspunkt angekoppelte Videosignalquelle (36); einen an einen zweiten Schaltungspunkt angekoppelten Videosignalverbraucher (38); eine das Videosignal kapazitiv vom ersten auf den zweiten Schaltungspunkt koppelnde Kapazitätseinrichtung (40); eine Bezugsspannungsquelle (46), die normalerweise an ihrem Ausgang über eine verhältnismäßig niederohmige Ausgangsimpedanz eine vorbestimmte Bezugsspannung liefert; eine an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle (46) angekoppelte Stromquelle (70); und ein direkt zwischen den Ausgang der Bezugsspannungsquelle (46) und den zweiten Schaltungspunkt geschaltetes Einwegkuppelelement (66), das so gepolt ist, daß es im leitenden Zustand die Kapazitätseinrichtung (40) gegen den Austastpegel hin auflädt, wobei die Stromquelle (70) ein Impedanzelement (68) zum Begrenzen des Ladestromes für die Kapazitätseinrichtung (40) enthält, derart, daß eine Aufladung der Kapazitätseinrichtung (40) durch die Störkomponenten verhindert wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dad u r c h gekennzeichnet, daß an das Einwegkoppelelement (66) eine Anordnung (72) angekoppelt ist, die das Einwegkoppelelement bei Auftreten der Synchronisierimpulse sperrt.

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3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung (72) zum Sperren des Einwegkoppelelements (66) einen an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle (46) angekoppelten Schalter (74) enthält, der bei Auftreten der Synchronisierimpulse auf das Einwegkoppelelement (66) eine dieses sperrende zweite ■vorbestimmte koppelt.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter (74) aus einem Halbleiterbauelement mit einen Leitungsweg bildender erster (Kollektor) und zweiter (Emitter) Elektrode und mit einer Steuerelektrode (Basis) zum Steuern der Leitfähigkeit des Leitungsweges besteht; daß das Impedanzelement (68) zwischen eine dritte vorbestimmte Spannung (+11,7 V) und die erste Elektrode (Kollektor) des Halbleiterbauelements gekoppelt ist, wobei das Impedanzelement (68) und die dritte vorbestimmte Spannung die Stromquelle (70) bilden; und daß an die Steuerelektrode (Basis) des Halbleiterbauelements eine Anordnung (24) angekoppelt ist, die bei Auftreten der Synchronisierimpulse den Leitungsweg leitend macht.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung (40) einen zwischen den ersten und den zweiten Schaltungspunkt gekoppelten Kondensator (42) enthält, wobei die durch das Impedanzelement (68) und den Kondensator (42) bestimmte Zeitkonstante so groß bemessen ist, daß eine Aufladung des Kondensators (42) durch die Störkomponenten im wesentlichen verhindert wird.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß während der Störkomponenten die Bezugsspannungsquelle (46) gehindert wird, die Bezugsspannung zu liefern.

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7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungsquelle (46) durch die Synchronisierimpulse jeweils außer Betrieb gesetzt wird.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungsquelle (46) eine Emitterfolger-Verstärkerschaltung enthält, die mit ihrem Eingang an eine Quelle einer im wesentlichen festen Spannung und mit ihrem Ausgang an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle angekoppelt ist.
9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, d a d u r ch gekennzeichnet, daß der Ausgang des genannten Emitterfolgers an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle über einen zweiten Emitterfolger angekoppelt ist, der mit seinem Eingang an den Ausgang des erstgenannten Emitterfolgers und mit seinem Ausgang an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle angekoppelt ist, wobei der erstgenannte Emitterfolger und der zweitgenannte Emitterfolger komplementär ausgebildet sind, derart, daß im wesentlichen kein Spannungsabfall zwischen der Quelle fester Spannung und dem Ausgang der Bezugsspannungsquelle auftritt.
10. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn ze ichnet , daß die beiden Emitterfolger als komplementäre Darlington-Schaltungen ausgelegt sind.
11. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Yideosignalquelle (36) ein Verstärker mit niedrigem Ausgangswiderstand ist.

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    - .18 -
12. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärker ein Emitterfolger ist.
13. 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Emitterfolger ein Emitterfolger mit komplementären Halbleiterbauelementen ist.

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    <9

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