DE2601366C2

DE2601366C2 - Anordnung zur Kompensation von Linearitätsfehlern

Info

Publication number: DE2601366C2
Application number: DE2601366A
Authority: DE
Inventors: Ta Puteaux Hong-Anh
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1982-09-23
Also published as: SE7600442L; NL182117C; NL7600370A; FR2298228A1; SE413274B; NL182117B; GB1525532A; NO143442B; FR2298228B1; DE2601366A1; NO143442C; NO760155L

Description

a) einen Verstärker mit variabler Verstärkung, an dessen Eingang (E₃) das Bildsignal angelegt ist, dessen Ausgang (S) an den Eingang des Leistungsverstärkers angekoppelt ist und der einen Verstärkungssteuereingang (C) aufweist; und

b) eine Detektoranordnung zur Bildung des Sigrvilmittelwertes des Bildsignals, mit einem Eingang, der an den Eingang (Ei) des Verstärkers mit variabler Verstärkung angekoppelt ist, und einem Ausgang, der mit dem Verstärkungssteuereingang (C)verbunden ist;

wobei die Detektoranordnung eine Zeitkonstante (τ) aufweist, die lang ist gegenüber der Änderungsperiode der Mittelwertkomponente des Bildsignals.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante (r) der Detektoranordnung eir. Mehrfaches der Bildperiode f7}beträgt.

3. Anordnung nach Anspr-ch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker mit variabler Verstärkung einen in Emitterschaltung geschalteten Transistor (17) enthält, und daß der Verstärkungssteuereingang (C) mit dem Emitter dieses Transistors über eine Steueranordnung verbunden ist, deren Ausgangswiderstand in Abhängigkeit vom Signal am Ausgang der Detektoranordnung veränderlich ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung eine Anzahl η (η ganzzahlig und positiv) von Reihenschaltungen umfaßt, die jeweils einen Eingang, eine Diode (23, 26), einen Widerstand (22, 25) und einen Ausgang, der an den Ausgang der Steueranordnung angekoppelt ist, aufweisen, und daß die Steueranordnung ferner eine Koppelanordnung zur Ankopplung der Eingänge dieser Reihenschaltungen an den Verstärkungssteuereingang (Qenthält.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung eine Tiefpaßschaltung (9, II) und einen in Kollektorschaltung geschalteten Transistor (21) enthält, dessen Basis mit der Tiefpaßschaltung verbunden ist und dessen Emitter den Ausgang der Detektoranordnung bildet.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation von Linearitätsfehlern bei einem Fernsehsignalverstärker. nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Aus der DE-OS 21 40 851 ist eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Linearitätsfehlern bekannt, die eine dem nichtlinearen Verstärker vorgeschaltete Vorverzerrerstufe enthält, die ein einstellbares Phasendrehglied aufweist.

Andere Korrekturanordnungen korrigieren nur die Nichtlinearitäten des Frequenzganges der jeweils betrachteten Stufe. Derartige Anordnungen lassen jedoch die Linearitätsverzerrungen bestehen, die aufgrund von Änderungen des Mittelwerts des Bildsignals auftreten. Diese Verzerrung tritt bei Leistungsverstärkern mit Röhren besonders merklich in Erscheinung.

ίο In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Positivmodulation angewendet wird, was jedoch keine Einschränkung darstellt.

Wenn das Leuchtdichtesignal einen Maximalwert hat. d. h. wenn das Bild »weiß« ist, begünstigt die aufgrund

H des intensiven Elektronenbeschusses auftretende Erwärmung der Katode der Leistungsröhre die Katodenemission, was zu einer Erhöhung der Verstärkung führt und den Verlauf des Amplituden-Amplituden-Gangs des Verstärkers verändert.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zur Kompensation von Linearitätsfehlern, die die Vorkorrektur dieser Linearitätsfehler die von der Mittelwertkomponente des Bildsignals abhängig sind, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Anordnung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchin angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Verlauf der mit Hilfe einer herkömmlichen Anordnung korrigierten Signale sowie derr Verlauf der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung vorkorrigierten Signale und

F i g. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.

In F i g. 1 ist ein nichtlinearer Sender 1 dargestellt, auf den eine herkömmliche Linearitätsfehler-Kompensationsanordnung 2 folgt.

■•ο Die an den Eingang E des Benders angelegten Bildfrequenzsignale haben den Verlauf A, B und C entsprechend einer Mittelwertkornponente des Bildsignals, die maximal, mittel, bzw. null ist, worauf für eine Zeile eine Rampe folgt, der ein Hochfrequenzsignal überlagert ist.

Die sich nach Verstärkung und Ausfiltern des Hochfrequenzsignals ergebenden Ausgangssignale haben jeweils den Verlauf a, b bzw. c. Die Wirkung der auf Grund der Erwärmung der Röhre auftretenden Katodenemission äußert sich durch eine Verstärkungsänderung: Wenn die Nichtlinearitäts-Korrekturanordnung 2 auf ein mittleres Bild eingestellt ist, nimmt die Verstärkung für ein »weißes« Bild zu, während sie für ein »schwarzes« Bild abnimmt. Wenn die Korrekturan-Ordnung 2 so eingestellt wäre, daß die Hochfrequenzverstärkung für ein »weißes« Bild konstant ist. dann nimmt die Verstärkung abhängig vom mittleren Inhalt des Bildes von weiß nach schwarz ab.
Wenn die gleichen Signale A ßund Can den Eingang E\ einer erfindungsgemäßen Anordnung 3 zur Kompensation von Linearitätsfehlern angelegt werden, die an den gleichen nichtlinearen Verstärker 1 angeschlossen ist, der mit der herkömmlichen Vorkorrekturanordnung 2 verbunden ist, dann haben die entsprechenden Ausgangssignale nach dem Filtern und dem Verstärken den Signalverlauf a', b'bzw. c'. Es ist zu erkennen, daß die nach dem Filtern und dem Verstärken erhaltenen Hochfrequenzsignale unabhängig vom Bildinhalt sind.

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Die erfindungsgemäße Anordnung ist in Fig.2 dargestellt. Ihr Prinzip besteht darin, die Verstärkung eines Verstärkers abhängig von der Amplitude der Mittelwertkomponente des Bildsignals zu ändern. Diese Änderung wird stufenweise ausgeführt, doch ist es möglich, die Anzahl der Schwellenwerte so zu erhöhen, daß sich eine maximale Annäherung an die ideale Kurve ergibt.

Dem Eingang E\ der Anordnung wird das Bildfrequenzsignal zugeführt, das vorkorrigiert werden soll. Dieser Eingang £i ist mit dem Eingang einer bekannten Inverterschaltung 4 verbunden, die von einer Emitterschaltungsstufe gebildet ist, die im wesentlichen einen in geeigneter Weise vorgespannten Transistor 30 enthält; der Emitter 31 dieses Transistors steht über eine Schaltung aus einem Widerstand 32 und einem veränderlichen Kondensator 33 mit Masse in Verbindung, die die Einstellung des Durchlaßbandes ermöglicht. Der Ausgang der Inverterschaltung 4 ist an die Basis eines in Kollektorschaltung geschalteten Transistor 5 angeschlossen, der es ermöglicht, eine niedrige innere impedanz zu erzielen. Der Kollektor des Transistors 5 ist direkt an eine positive Vorsp. nnungsquelle » + « angeschlossen, während sein Emitter über einen Widerstand 6 an Masse angeschlossen ist. Ein Koppelkondensator 7 verbindet den Emitter des Transistors 5 mit der Basis eines NPN-Transistors 8, der ebenfalls in Kollektorschaltung geschaltet ist: der Kollektor dieses Transistors ist direkt an die Vorspannungsquelle » + « angeschlossen, und sein Emitter ist über zwei in Serie geschaltete Widerstände 9 und 10 an eine negative Vorspannungsquelle » — « angeschlossen. Der Verbindungspunkt dieser zwei Widerstände steht über einen Kondensator 1 mit Masse in Verbindung.

Das am Ausgang des Transistors 5 vorhandene invertierte Bildfrequenzsignal wird mit Hilfe einer Schaltungsanordnung einer Pegelsteuerung unterzogen, die es ermöglicht, den Gleichspannungsanteil des Signals wiederzugewinnen. Zu diesem Zweck werden Pegelsteuerimpulse mit der Zeilenfrequenz, die im Verlauf der Z .-ilenaustastintervalle entstehen, an einen Eingang £2 angelegt, der mit einem Kondensator 12 verbunden ist, der zu einem an die Basis eines NPN-Transistors 14 angeschlossenen Widerstand 13 in Serie geschaltet ist. Die Basis dieses Transistors 14 ist über einen Widerstand 16 auch an Masse und über einen Widerstand 15 an die negative Vo/xpannungsquelle » — « angeschlossen.

Der Emitter des Transistors 14 liegt an Masse, und sein Kollektor ist mit der Basis des Transistors 8 verbunden.

Das am Emitter des Transistors 8 vorhandene Signal ist somit tlas invertierte und der Pegelsteuerung unterzogene Bildfrequenzsignal.

Der Emitter des Transistors 8 ist an den Eingang Fj eines Verstärkers mit variabler Verstärkung angeschlossen, der einen NPN-Transistor 17 aufweist, dessen Emitter über einen Widerstand 19 mit der Vorspannungsquelle »-« verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Ausgang 5 der Anordnung sowie über einen Widerstand 18 mit der Vorspannungsquelle » + « verbunden ist, und dessen Basis den Eingang £j bildet.

Außerdem ist der Verbindungspunkt der Widerstände 9 und 10 mit der Basis eines Transistors 21 verbunden, der Kollektor dieses Transistors ist mit der YorspannungsqUeüe » + « verbunden, und sein Emitter ist mit einem V^rstärknngssteuereingang C verbunden, an den eine S'eueranor^'nung angeschlossen ist, die einerseits eine von einem Widerstand 22 und einer damit in Serie liegenden Diode 23 gebildete Schaltung und anderseits eine von einem veränderlichen Widerstand 24 und einem damit in Serie liegender. Widerstand 25 sowie einer Diode 26 gebildete Schaltung enthält.

Der Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 ist über einen Widerstand 27 mit der Vorspannungsquelle » — « verbunden.

Der Kondensator 11 und der Widerstand 9 filtern das an die Basis des Transistors 21 angelegte invertierte und der Pegelsteuerung unterzogene Signal, wobei die Mittelwertkomponente des Bildes am Emitter dieses Transistors erscheint.

Die an der Basis dieses Transistors 21 erscheinende Gleichspannung ist umso negativer, je größer die Mittelwertkomponente des Bildsignals ist. Die Zeitkontakte τ des /?C-Gliedes aus dem Widerstand 9 und dem Kondensator 11 ist abhängig von der Periodendauer T des Bildsignals gewählt; sie liegt in der Größenordnung von 5 T. Dies ergibt bei den französischen Normen, bei denen die Periodendauer T den Wo 1 0,04 s hat, eine Zeitkonstante τ mit dem Wert 0,2 s.

Wenn die Mittelwertkomponente des Bildsignals maximal ist, ist die am Emitter des Transistors 21 vorhandene Gleichspannung negativer als die am Emitter ües Transistors 17. Die Dioden 23 und 26 sind daher gesperrt, und die Verstärkung des Transistors 17 ist im wesentlichen gleich dem Verhältnis seines Kollektorwiderstandes 18 zu seinem Emitterwiderstand 19.

Wenn die Mittelwertkomponente des Bildsignals abnimmt, wird die am Emitter des Transistors 21 vorhandene Gleichspannung weniger negativ. Bei einem ersten vorbestimmten Schwellenwert, dessen Größe von den Bauelementen der Anordnung abhängt, wird die Diode 23 leitend, und die Verstärkung des Transistors 17 wird im wesentlichen gleich dem Verhältnis aus dem Wert des Widerstandes 18 und dem äquivalenten Widerstandswert der parallelgeschalteten Widerstände 22 und 19. Wenn die Mitielwertkomponenf des Bildsignals weiter abnimmt, wird bei einem mit Hilfe des Widerstandes 24 einstellbaren zweiten vorbestimmten Schwellenwert die Diode 26 leitend, und die Verstärkung des Transistors 17 wird im wesentlichen gleich dem Verhältnis des Werts des Widersiandes 18 zum Wert des äquivalenten Widerstandes der Parallelschaltung aus den Widerständen 22, 25 und 19 (unter Vernachlässigung des Einflusses der Widerstände 24 und 27).

Somit steigt die Verstärkung des Ausgangstransistors 17 an, wenn die Miitelwertkomponente des an seine Basis angelegten Signals abnimmt.

Die Dioden 23, 26 und die Widerstände 22, 25 bilden somit eine Anordnung zur Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 17 abhängig von der vom T^ransistOi 21 gelieferten veränderlichen Spannung, wobei dieser Transistor die Mittelwertkomponente des Videofrequenzsignals feststellt.

Die beschrieben·¹ Anordnung hat somit genau die obenangegebenen Eigenschaften(Fig. 1).

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform bcschränki. Insbesondere kann bei einer Negativmodulation eine analoge Schaltung verwendet werden, in der die Durchlaßrichtung der Dioden 23 utid 26 umgekehrt ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind auch nur zwei Schwellenwerte mit Hilfe der zwei Wider-

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stands-Dioden-Schaltungen (22, 21 und 25, 26) eingeführt, von denen aus sich die Verstärkung des Transistors 17 ändert. Damit eine kontinuierliche Änderung der Verstärkung des Transistors 17 abhängig von der Mittelwertkomponente des Bildsignals erhalten wird, ist es möglich, die Anzahl der an den F.miller des Transistors 17 angeschlossenen Zweige wie den Zweig 22,23 zu erhöhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kompensation von Linearitätsfehlern bei einem Fernsehsignalverstärker, bestehend aus einem nichtlinearen Leistungsverstärker und einer Korrekturanordnung zur Korrektur der Linearitätsfehler des Leistungsversiärkers, gekennzeichnet durch eine Vorkorrekturschaltung (3) zur Vorkorrektur der von langsamen Veränderungen der Mittelwertkomponente des Eingangssignals abhängigen Linearitätsfehler, enthaltend: