DE2519359B2 - Schwarzwert-klemmschaltung fuer eine videosignalverarbeitende einreichung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnuni gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum

Verarbeiten eines Videosignals, das periodische Aus_iastiinpulse mit je einem Austastpegelteil, dem ein Synchronimpuls überlagert ist, zwischen den Austastimnulsen auftretende Bildinformationssignale sowie unerwünschte Störkomponenten enthält, wobei die Schal- 5 tungianordnung den Austastpegel auf einen dem Schwarzton einer Bildwiedergabevorrichtung entsprechenden Bezugspegel klemmt und eine an einen ersten Schaltungspunkt angekoppelte Videosignalqueüe, einen an einen zweiten Schaltungspunkt angekoppelten 10 Videosignalverbraucher, eine das Videosignal kapazitiv vom ersten zum zweiten Schaitungspunkt koppelnde kapazitive Einrichtung sowie eine Bezugsspannungsnuelle aufweist.

Bei Videosignalen der hier in Rede stehenden Art 15 dienen die Bildinformationssignale dazu, die verschiedenen Grauwerte der durch die Bildwiedergabevorrichtung (Bildröhre) eines Empfängers wiedergtgebenen Bilder festzulegen. Die Austastimpulse dienen dazu, ein Intervall für die Austastung oder Dunkelsteuerung der Bildröhre am Ende einer Zeile während des Horizontalrücklaufs sowie am Ende einer Gruppe von Zeilen, des sogenannten Teilbildes oder Rasters, während des Vertikalrücklaufs festzulegen. Ein Austastimpuls besteht aus einem dem Austastpegel entsprechenden Sockel, dem ein Synchronimpuls überlagert ist. Der Austastpegel wird gewöhnlich zur Festlegung des Schwarzwerts des Originalbildes hergenommen und daher gewöhnlich als Schwarzpegel bezeichnet, wenn auch dieser Austastpegel geringfügig von einem Standart-Schwarzpegel abweichen kann. Es ist daher erwünscht, daß die Bildröhre den Schwarzton erzeugt, wenn die Amplitude des Videosignals im wesentlichen gleich diesem Austastpegel ist. Gewöhnlich ist es zweckmäßig, das Videosignal in Verstärkerstufen zu verstärken. Wenn diese Stufen wechselstromgekoppelt sind oder wenn die Gleichstrombedingungen in diesen Stufen sich verändern oder schwanken, dann besteht die Gefahr, daß der Austastpegel des Videosignals sich verschiebt. Es ist daher erwünscht, daß diese Verschiebungen des Austastpegels beseitigt werden und ein entsprechender Teil des Videosignals an eine Bezugsspannung angeklemmt wird, die bei geeigneter Zuleitung des Videosignals an eine Bildröhre den Schwarzton während des besagten Teils hervorruft.

Auf Klemmschaltungen anwendbare allgemeine Prinrpien sind beispielsweise in dem Werk »Pulse, Digital, and Switching Waveforms« von Millman und Taub iMcGraw-Hill Book Company 1965, Kapitel 8: »Clambingind Switching Circuits«, S. 262-305) erläutert Da so Klemmschaltungen gewöhnlich den Scheitel eines _sienals (entweder einen maximalen oder einen minimalen Signalwert) an eine Bezugsspannung anklemmen ist es ferner erwünscht, daß bei Schwarzwert-Klemmschaltuneen für Fernsehempfänger Maßnahmen getroffen sind um zu verhindern, daß die Klemmschaltung den Scheitel des dem Austastpegel überlagerten Synchronimpulses an die Bezugsspannung anklemmt, damit vermieden wird, daß sich eine Spannung einstellt, die fälschlicherweise den Schwarzton darstellt. «

Eine Schwarzwert-Klemmschaltung der emgangs beschriebenen Gattung ist aus der US-PS 26 18 bekanm Diese bekannte Schaltung kann jedoch durch clZUe. die über den im Videosignal auftretenden Schwärzwert hinausreichen, zu einem Fehlbetr.eD _h veranlaßt werden. Das heißt, da die Schaltung bestreb ist den Scheitel oder Spitzenwert des Videosignals auf die Bezugsspannung zu klemmen, besteht die Gefahr, daß über den Schwarzpegel hinausreichende Störimpulsspitzen ebenfalls auf das Bezugssignal geklemmt werden, so daß eine Spannung eingestellt wird, die fälschlicherweise den Schwarzton darstellt Außerdem wird bei der bekannten Klemmschaltung im allgemeinen nicht eine Bezugsspannung bereitgestellt, die im wesentlichen invariant bei Änderungen oder Schwankungen im Videosignal ist, so daß die Schwarzpegelspannung sich in unerwünschterweise mit dem Videosignal ändert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schwarzwert-Klemmschaltung der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden, daß sie stabil gegenüber Unregelmäßigkeiten wie etwa starken Störimpulsspitzen und/oder Videosignalschwankungen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Neben einer mit niedriger Ausgangsimpedanz auf den ersten Schaltungspunkt erfolgenden Kopplung des Videosignals zeichnet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch aus, daß die Bezugsspannung mit niedriger Ausgangsimpedanz an der Ausgangsklemme eines Spannungsfolgerverstärkers bereitgestellt wird, die gleichzeitig mit einer eine Begrenzungsimpedanz enthaltenden Stromquelle verbunden ist. Wenn der von der Stromquelle an dieser Ausgangsklemme gelieferte Strom einen vorbestimmten Wert übersteigt, öann wird der Spannungsfolgerverstärker leitend, um die Bezugsspannung mit relativ niedriger Ausgangsimpedanz auf diese Ausgangsklemme zu geben. Der Spannungsfolgerverstärker wird nichtleitend, wenn der von der Stromquelle gelieferte Strom unter den vorbestimmten Wert fällt. Die Begrenzungsimpedanz in der Stromquelle ist so bemessen, daß der gelieferte Strom unter den vorbestimmten Wert fällt und somit den Spannungsfoigerverstärker nichtleitend macht, wenn starke Störspitzen im Videosignal erscheinen, so daß bei diesen Spitzen keine Klemmung erfolgt. In ähnlicher Weise wird ein Klemmen der Synchronimpulsspitzen auf die Bezugsspannung verhindert, denn die auf die Synchronimpulse ansprechende erfindungsgemäße Schalteinrichtung bewirkt durch Umleitung des Stromquellenstroms, daß der zur Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers gelieferte Strom unter den vorbestimmten Wert fällt.

Da die Ausgangsimpedanz des die Bezugsspannung liefernden Spannungsfolgerverstärker niedrig ist, werden Spannungsabfälle, die am Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsquelie durch das Videosignal hervorgerufen werden und zu einer Änderung der Bezugsspannung durch das Videosignal führen könnten, praktisch vermieden.

Die erfindungsgemäße Kombination der den Ladestrom für die kapazitive Einrichtung liefernden Stromquelle und des die Bezugsspannung bereitstellender Spannungsfolgerverstärkers sowie die erfindungsgemäßen Impedanzeigenschaften dieser Teile und der da; Videosignal liefernden Schaltung führen also zu einen Klemmbetrieb, der gleichzeitig das Erfordernis eine stabilen Bezugsspannung und das Erfordernis eine Unempfindlichkeit gegenüber starken Störspitzen er füllt.

Der zu diesem Ergebnis führende Mechanismus wir weiter unten ausführlicher erläutert, und zwar i Verbindung mit einem in den beigefügten Zeichnunge veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfinduni In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein teilweise in Blockform dargestelltes Schaltschenw der allgemeinen Anordnung eines Farbfernsehempfängers mit erfindungsgemäßer Schwarzwert-Klemmschaltung;

F i g. 2 bestimmte Signalverläufe, die im Empfänger nach F i g. 1 auftreten und deren Betrachtung das Verständnis der Erfindung erleichtern möge.

Die Erfindung ist zwar auch auf andere Einrichtungen zum Verarbeiten eines Videosignals anwendbar, eignet sich jedoch besonders für einen Fernsehempfänger und wird daher nachstehend in dieser speziellen Anwendung erläutert

Der in F i g. 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- bzw. Detektorstufen (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 Ä-V-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- und Folgeschaltung 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 mit 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 3 03 021 beschrieben. Ein anderer Teil des Signals vom Eingangsverstärker 20 gelangt zur Synchronsignal-Trennstufe 24, wo die Horizontal- und die Vertikalsynchronisierimpulse, (z. B. Sigr.alverlauf B in F i g. 2) vom Videosignal abgetrennt oder abgeschnitten werden. Die Synchronisierimpulse 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 38 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 Folgerschaltung 32 zugeleitet und unterbindet deren Arbeiten während des Vertikal- und des Horizontal-Rücklaufs, um sicherzustellen, daß die Bildröhre 28 während dieser Rücklaufintervalle dunkelgesteuert wird.

Der Eingangsverstärker 20 ist beispielsweise so eineerichtet, daß er das ihm angelieferte Videosignal in der Polarität umkehrt und ausgangsseitig ein Videosignal mit negativ gerichteten Synchronisierimpulsen erzeugt. Dieses Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 20 gelangt zu einem Verstärker 36. Der Verstärker 36 enthält Transistoren, die als komplementärer NPN-PNP-Emitterfolger ausgelegt sind, und koppelt das Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 20 über eine niedrige Ausgangsimpedanz mit im wesentlichen Spannungsverstärkung 1 auf ein Kapazitätsnetzwerk 40.

ίο 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 Gründen, die bei der nachstehenden Erläuterung der erfindungsgemäßen Schwarzwert-Klemmschaltung ersichtlich werden dürften, ist es jedoch vorzuziehen, daß der Verstärker 36 eine niedrige 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 F i g. 2) des Videosignals mit negativ gerichteten Synchroninipulsen 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 aus der Reihenschaltung (in der angegebenen Reihenfolge] einer Zenerdiode 76, einer Zenerdiode 78 und dei Parallelschaltung eines Widerstands 82 und des übet

so eine Spannungsquelle (von z. Bl +11,7 Volt) gekuppel ten Basis-Emitterübergangs eines Transistors 80 be steht Das Parallelglied mit dem Widerstand 82 und den Basis-Emitterübergang des Transistors 80 bestimmt der Betriebsstrom der Zenerdioden 76 und 78. Die verhältnismäßig stabile Basis-Emitterübergangsspan nung des Transistors 80 tritt am Widerstand 82' auf um sorgt für die Kompensation von Temperaturschwan kungen der Zenerdioden 76 und 78. Die Spannung an Verbindungspunkt der Zenerdioden 76 und 78 gelang

bo über den Basis-Emitterübergang eines NPN-Transistor 56 zu einem Spannungsteiler, bestehend aus de Reihenschaltung (in der angegebenen Reihenfolge eines Widerstands 50, eines Widerstands 52 und eine Diode 54. Die Spannung am Verbindungspunkt de

6^r> Widerstände 50 und 52 bildet im wesentlichen dl· Bezugsspannung und entspricht einer Spannung, die bc geeigneter Aufkopplung auf die Bildröhre 28 bewirk daß diese den schwarzen Bildtori erzeugt. De

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 Kollektor 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 Bezugsspannungsquelle 46. Diese niedrige Ausgangsimpedanz der Bezugsspannungsquelle 46 ist, wie noch erläutert wird, ein Merkmal der Eirfindung.

Der Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 ist über das Einwegkoppelelement 66, in F i g. 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 F i g. 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 aus noch zu erläuternden Gründen, die Wahl des Stromliefervermögens der Stromquelle 70. Bei der Anordnung nach F i g. 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 42 auf den Austastpegel 210 des Videosignals mit negativ gerichteten Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A in F i g. 2) aufzuladen.

Der Ausgang der Bezugsspannungsquelle 46 ist außerdem an den Kollektor 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 Fig.2). Der Schalter 72 verhindert das Arbeiten der Bezugsspannungsquelle 46 sowie die Stromleitung des Einwegkoppelelernents 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 Fig. 1 eignet sich zur Verwendung in einem Farbfernsehempfänger von der beispielsweise in RCA Color Television Service Data, 1970, No. Tl9 (ein Empfänger vom Typ CTC-49) (herausgegeben von der RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, USA) beschriebenen Art.

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

Es wird jetzt die Wirkungsweise der Schwarzwert-Klemmschaltung in der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben. Auf die herkömmlichen Teile des Farbfernsehempfängers wird dabei nicht eingegangen, da deren Arbeits- und Wirkungsweise allgemein bekannt ist.

Der Verstärker 36 erzeugt an seinem Ausgang ein Videosignal mit negativen Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A in F i g. 2). Wie bereits erwähnt, enthält das Videosignal periodische Austastimpulse 206, zwisehen denen Bildinforrnation darstellende Signalteile 208 liegen. Die Austastimpulse bestehen aus einem Sockel- oder Austastpegelteil 210, dem jeweils die Synchronisierimpulse 212 überlagert sind. Die abgetrennten Synchronisierimpulse 216 (Signalverlauf B in Fig.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 Schwarzton 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 Größe etwas (5 bis 7%) unter der des Austast- oder Sockelpegels liegt

Wie im Signalverlauf A nach Fig.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 Einwegleiterelcment 66, 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 erzeugter

so Bildes sich mit Verschiebungen des Austastpegels de« Videosignals in unrichtiger Weise verschiebt Det Signalverlauf C in F i g. 2 gibt das Ausgangssignal dei Schwarzwert-Klemmschaltung wieder und zeigt, da£ der Austastpegel an die Bezugsspannung angeklemm

5i ist

Im Betrieb wird unter der Voraussetzung, daß di< Diode 67 und der Transistor 64 anfänglich leiten und dei Transistor 74 anfänglich nicht leitet, der Kondensator 4; durch den von der Stromquelle 70 gelieferten Strom (e:

soll hier definitionsmäßig unterstellt werden, daß de Stromfluß von einem Punkt positiver Spannung ii Richtung zu einem Punkt negativer oder wenige positiver Spannung erfolgt) auf den Minimumwert (dei negativen Spitzen- oder Scheitelwert) des Videosignal mit negativen Synchronisierimpulsen (Signalverlauf A aufgeladen. Der Kondensator 42 lädt sich solang* weiter auf. bis die Diode 67 gesperrt wird, was der Fa! ist wenn die Spannung an der Kathode der Diode 6

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 Fig. 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 Nulloder Massepotential gelegt, wodurch 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 C nach F i g. 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 Ausgangswiderstand (ζ. B. in der Größenordnung von 20 Ohm) aufweist, wodurch Spannungsabfälle am Ausgangswiderstand der Bezugsspannungsquelle 46 infolge des Videosignals minimalisiert werden. Ebenso weist der Emitterfolgerausgang des Verstärkers 36 einen niedrigen Ausgangswiderstand (ζ. 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 erfindungsgernäße 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

ίο Sockelpegel hinausreicht, aufzuladen. In Verbindung mit dieser Spiizenstrombegrenzung 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, wodurch der dem Transistor 64 vom Widerstand 68 angelieferte 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 wird der Kondensator 42 über den verhältnismäßig niedrigen Ausgangswider-

stand der Bezugsspannungsquelle 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-Gleichspannunj von der Kontrastregelung 10 im wesentlichen keiner Einfluß auf den Bezugsschwarzpegel hat.

so Typische Widerstands- und Spannungswerte für di< erfindungsgemäße Schwarzwert-Klemmschaltung sin< in F i g. 1 angegeben.

Obwohl die Anordnung 70 hier als Stromquell' bezeichnet und beschrieben ist, kann sie auch al

Stromsenke im Rahmen einer Schaltung, die mi Spannungen entgegengesetzter Polarität und in Verbin dung damit mit Halbleiterbauelementen entgegenge setzten Leitungstyps u.dgl. arbeitet, ausgebildet seir Andere mögliche Abwandlungen im Rahmen de

Erfindung ergeben sich dem Fachmann ohne weiteres.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals, das periodische Austastimpulse mit je einem Austastpegelteil, dem ein Synchronimpuls überlagert ist, zwischen den Austastimpulsen auftretende Bildinformationssignale sowie unerwünschte Störkomponenten enthält, wobei die Schahungsanordnung den Austastpegel auf einen dem Schwarzton einer Bildwiedergabevorrichtung entsprechenden Bezugspegel klemmt und eine an einen ersten Schaltungspunkt angekoppelte Videosignalquelle, einen an einen zweiten Schaltungspunkt angekoppelten Videosignalverbraucher, eine das Videosignal kapazititv vom ersten zum zweiten Schaltungspunkt koppelnde kapazitive Einrichtung sowie eine Bezugsspannungsquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignalquelle über eine Schaltung (36) verhältnismäßig niedriger Ausgangsimpedanz mit dem ersten Schaltungspunkt gekoppelt ist;

daß ein Spannungsfolgerverstärker (46) vorgesehen ist, dessen Eingang mit der Bezugsspannungsquelle gekoppelt ist und dessen Ausgangsklemme mit einer Stromquelle (70) verbunden ist;

daß ein in einer Richtung leitfähiges Koppelglied (66) gleichstrommäßig zwischen die Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers und dem zweiten Schaltungspunkt in derartiger Polung gekoppelt ist, daß es in seinem leitenden Zustand die kapazitive Einrichtung (42, 44) in Richtung auf den Austastpegel hin auflädt;

daß die Stromquelle ein Impedanzglied (68) enthält, das den zur Aufladung der kapazitiven !Einrichtung fließenden Strom begrenzt, um das Aufladen der kapazititiven Einrichtung infolge der besagten Störkomponenten zu verhindern; daß der Spannungsfolgerverstärker leitend wird, um die Bezugsspannung mit verhältnismäßig niedriger Ausgangsimpedanz an seine Ausgangsklemme zu legen, wenn ein Strom oberhalb eines vorbestimmten Werts von der Stromquelle zu dieser Ausgangsklemme geliefert wird, und daß der Spannungsfolgerverstärker praktisch nichtleitend wird, wenn der zur besagten Ausgangsklemme gelieferte Strom unter diesen vorbestimmten Wert fällt; daß das Impedanzglied so bemessen ist, daß der zur Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers gelieferte Strom auf das Erscheinen der besagten Störkomponenten hin unter den erwähnten vorbestimmten Wert fällt;

daß mit der Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers eine Einrichtung (72) verbunden ist, die als Antwort auf die Synchronimpulse das in einer Richtung leitfähige Koppelglied nichtleitend macht und Strom von der Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers ablenkt, so daß der zur Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers gelieferte Strom unter den genannten vorbestimmten Wert fällt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (72) zum Nichtleitendmachen des in einer Richtung leitfähigen Koppelgüedes (66) einen Schauer enthält, der zwischen die Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers (46) und ein erstes Gleichspannungspotential geschaltet ist und als Antwort auf die Synchronimpulse leitend wird.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (72) ein Halbleiterelement (74) aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode einen Stromweg bildet und eine Steuerelektrode zur Steuerung der Leitfähigkeit dieses Stromweges aufweist; daß das Impedanzglied (68) zwischen ein zweites Gleichspannungspotential und die besagte erste Elektrode geschaltet ist und in Verbindung mit dem zweiten Geichspannungspotential die besagte Stromquelle (70) bildet; daß die zweite Elektrode mit dem ersten Gleichspannungspotential verbunden ist, und daß mit der Steuerelektrode eine Einrichtung (74) verbunden ist, um diese Elektrode auf die Synchronimpulse hin zur Leitendmachung des Stromweges des Halbleiterelements zu steuern.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Einrichtung (40) einen zwischen den ersten und den zweiten Schaltungspunkt gekoppelten Kondensator (42) aufweist und daß die durch das Impedanzglied (68) und den Kondensator bestimmte Zeitkonstante genügend groß ist, um eine Aufladung des Kondensators durch die besagten Störkomponentsn praktisch zu verhindern.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungsquelle während des Auftretens der besagten Störkomponenten daran gehindert ist, die Bezugsspannung zu liefern.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungsquelle auf das Erscheinen der Synchronimpulse hin unwirksam wird.

7 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsfolgerverstärker (46) einen als Emitterfolger geschalteten Transistor

(58) enthält.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Emitterfolgers (58) über einen zweiten Emitterfolger (62, 64) mit der Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers (46) gekoppelt ist und daß der erste Emitterfolger und der zweite Emitterfolger von zueinander komplementärem Leitungstyp sind, so daß praktisch kein Spannungsabfall zwischen der Bezugsspannungsquelle (Verbindungspunkt zwischen 50 und 52) und der Ausgangsklemme des Spannungsfolgerverstärkers entsteht.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Emitterfolger (56,58) und der zweite Emitterfolger (62, 64) zwei Darlington-Schaltungen komplementärer Bauweise sind.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Videosignale mit verhältnismäßig niedriger Ausgangsimpedanz auf den ersten Schaltungspunkt koppelnde Schaltung (36) ein Emitterfolger ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterfolger (36) aus komplementären Halbleiterbauelementen besteht.