DE3030313A1 - Schaltung zur unterdrueckung hochfrequenter stoerungen in einem fernsehempfaenger - Google Patents

Description

RCA 74,065 Sch/Vu

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

Schaltung zur Unterdrückung hochfrequenter Störungen in

einem Fernsehempfänger

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verhinderung der Erzeugung hochfrequenter Störungen in einem Schwarzweiß- oder Farbfernsehempfänger, der eine Bildröhrentreiberstufe zur Zuführung verstärkter Videosignale hohen Pegels an eine Bildwiedergaberöhre enthält.

Videoendstufen als Bildröhrentreiberstufen in einem Farbfernsehempfänger beispielsweise müssen typischerweise Videosignale großer Bandbreite (beispielsweise von 0 bis 3 oder 4 MHz) großer Amplitude (175 V ) verarbeiten. Die Videoausgangsstufen können

S S

unerwünschterweise eine potentielle Quelle für hochfrequente Störungen sein, insbesondere wenn sie sehr schnell zwischen gesättigtem und nichtgesättigtem Leitungszustand umgeschaltet werden bei in den Bildintervallen auftretenden Videosignalübergängen. Eine derartige Betriebsweise, die typischerweise bei schnellen weißgerichteten Bildsignalübergängen eintritt, geht einher mit schnellen Änderungen der starken Strom- und Spannungspegel an den Videoendstufen. Diese schnellen Änderungen erzeugen wiederum beachtlich starke Hochfrequenzkomponenten, insbesondere im niedrigen VHF-Fernsehsignalfrequenzband zwischen etwa 50 und 100 MHz. Die auf diese Weise entstehenden HF-Komponenten bilden eine Ursache von Signalstörungen und gelangen in die Hochfre-

130009/0915

quenzsignalverarbeitungsschaltungen, die sich an verschiedenen Stellen des Empfängers befinden. Die Störsignale können beispielsweise in HF-Signalverarbeitungsschaltungen gelangen, die beispielsweise einen Tuner und ZF-Signalverarbeitungsstufen ohne Abschirmung enthalten, oder auch über den Antenneneingang des Empfängers, der an eine unabgeschirmte unsymmetrische Antenne angeschlossen ist.

Da die intern abgestrahlten HF-Signale gegenüber dem normalen Fernsehsignal etwas verzögert sind, zeigt sich die Auswirkung der HF-Signale auf dem Bild in Form schmalbandiger leuchtender Punkte oder Flecken zufälliger Phasenlage unmittelbar an der rechten Kante im Bild. Diese Bildbeeinträchtigung stört den Betrachter und sollte vermieden werden.

Es sind Maßnahmen bekannt, mit Hilfe deren es sich vermeiden läßt, daß die Bildröhrentreiberstufen bei großen Signalen in die Sättigung geraten, und damit läßt sich die Erzeugung hochfrequenter Signale unterbinden. Entsprechend einer solchen Technik wird jede Videotreiberstufe so ausgelegt, daß sie einen ausgedehnten dynamischen Betriebsbereich hat und damit leicht den vollen Bereich der Videosignalamplituden verarbeiten kann, ohne in die Sättigung zu raten. Jedoch erfordert der ausgedehnte dynamische Bereich eine hohe Leistungsaufnahme und verringert damit die Zuverlässigkeit der Treiberstufen. Auch kann man sich auf das Leitendwerden der Gitter-Kathoden-Strecke der Bildröhre verlassen, die eine erhöhte nichtlineare Belastung darstellt und die Ausgänge der Bildröhrentreiberstufen vor Erreichen von deren Sättigung festklemmt.

Andere bekannte Wege bedienen sich entweder einer örtlich erzeugten automatischen Regelspannung oder eines Störungsspektrumdetektors zur Begrenzung der Größe der Signalanhebung bei schwachen Signalbedingungen, wenn es wahrscheinlich ist, daß Störimpulse eine nennenswerte Komponente des Videosignals bilden und wenn Signalverarbeitungsstufen typischerweise mit hoher Verstärkung aufgrund des dann vorliegenden Regelsignals arbeiten. Diese Ver-

130009/0915

suche sind aber unerwünscht kompliziert oder kostspielig.

In der US-PS 3 983 576 ist ein Farbfernsehempfänger beschrieben, der in einem Signalanhebungsweg des Leuchtdichtekanals eine Transversalausgleichsschaltung verwendet, um Unter- und Überschwingungen der Signalamplitude zur Erhöhung der Wiedergabeschärfe des Bildes durch Betonung der Kantenübergänge des Leuchtdichtesignals zu erzeugen. Diese Ausgleichsschaltung enthält "Kompressions"-Dioden im Leuchtdichtesignalanhebungsweg, um Überschwingungen in Weißrichtung eines Schwarz-Weiß-Signalkantenüberganges zu komprimieren. Durch diese Kompressionsdioden wird die Wahrscheinlichkeit herabgemindert, daß die Bildrohrentreiberstufen in die Sättigung gesteuert werden, aber sie können nicht sicherstellen, daß die Erzeugung hochfrequenter Komponenten auf ein akzeptables Minimum verringert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung einer unkomplizierten und wirtschaftlichen Anordnung, welche die andernfalls durch den Betrieb der Bildrohrentreiberstufen zwischen gesättigtem und ungesättigtem Leitungszustand bei scharfen Übergängen entsprechenden Bildsignalkomponenten entstehenden Hochfrequenzkomponenten auf ein akzeptables Minimum herabsetzt oder unterbindet. Es ist ferner als vorteilhaft anzusehen, diese Aufgabe in einer Weise zu lösen, welche mögliche Änderungen im Pegel der Spitzenkomponenten bei Änderungen des Austastbezugspegels des Videosignals berücksichtigt, wie dies beispielsweise infolge von Schaltungstolerahzen der Fall sein kann.

Eine Schaltung gemäß der Erfindung findet Verwendung in einem Fernsehempfänger zur Bearbeitung eines breitbandigen Videosignales, das ein vorbestimmtes Frequenzband einnimmt und einen Austastbezugspegel enthält. Dieser Austastbezugspegel erscheint während Bildaustastintervalle des Videosignals und ist unerwünschten Schwankungen unterworfen. Der Empfänger enthält einen Videosignalverarbeitungskanal mit einem Zwischensignalverarbeitungsweg für Signale niedrigen Pegels, eine Bildwiedergaberöhre mit einer Helligkeitssteuerelektrode, und eine Koppelschaltung, welche die

1 30009/091 5

Signale von dem Zwischenvideosignalweg zur Helligkeitssteuerelektrode der Bildröhre gelangen läßt. Diese Koppelschaltung enthält eine Videoendstufe zur Lieferung von Bild darstellenden Videoausgangssignalen hohen Pegels an die Steuerelektrode der Bildröhre. Der Empfänger enthält ferner eine im Zwischenvideosignalweg angeordnete Schaltung, welche Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen des Videosignals während der Bildintervalle abschneidet. Diese Begrenzungsschaltung enthält ein normalerweise nichtleitendes Schwellwertleiterelement, welches nur in einer Richtung Strom leitet und zwischen den Zwischensignalweg und eine Ladungsspeicherkapazität geschaltet ist und eine Gleichstromleiterschaltung. Diese letztgenannte Schaltung enthält eine an die Kapazität angeschlossene Impedanz, welche mit dieser eine Zeitkonstante definiert, die relativ lang zur Zeitdauer eines Horizontalbildintervalls des Videosignals ist, zur Bestimmung einer zeitlich variierenden Gleichstromladung auf der Kapazität, wenn das Schwellwertelement gesperrt ist. Das Schwellwertelement leitet zur Begrenzung von Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen von Videosignalen niedrigen Pegels während der Bildintervalle, wenn der Schwellwertleitungspegel des Schwellwertelementes überschritten wird in Abhängigkeit von dem dann an der Ladungsspeicherkapazität auftretenden Ladungspegel. Diese Begrenzungswirkung dient im wesentlichen zur Unterbindung schneller Wechsel zwischen gesättigtem und ungesättigtem Leitungszustand in den Videoendstufen bei übergangsspitzenamplitudenauslenkungen des Videosignals, wobei unerwünschte hochfrequente Störsignale nennenswert oberhalb des erwähnten Videosignalfrequenzbandes minimal gehalten werden, die andernfalls durch die schnellen Änderungen des Leitungszustandes in den Videoendstufen entstehen würden. Ferner ist zwischen einen Ausgang der Begrenzerschaltung und einen Eingang der Videoendstufe ein Tiefpaßfilter geschaltet, um Signalfrequenzen oberhalb des erwähnten Frequenzbandes zu dämpfen.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht einen Teil eines Fernsehempfängers, teilweise in Blockdarstellung, mit einer Schaltung gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden Erfindung.

13 0 0 09/0915

Bei der dargestellten Schaltung wird ein Farbfernsehsignalgemisch mit färb- und breitbandigen Leuchtdichtekomponenten über eine Antenne 10 empfangen und anschließend in einer Farbfernsehsignalverarbeitungsschaltung 11 weiterverarbeitet. Diese enthält HF- und ZF-Stufen, Detektorstufen und Frequenztrennschaltungen wie ein Kammfilter zur Trennung der Leuchtdichte- und Farbkomponenten von dem Fernsehsignalgemisch.

Die Farbkomponente wird von einem Ausgang der Schaltung 11 einer Farbsignalverarbeitungsschaltung 12 zugeführt, die R-Y, G-Y und B-Y Farbdifferenzsignale erzeugt. Die Leuchtdichtekomponente wird von einem anderen Ausgang der Schaltung 11 abgenommen und einer Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 15 zugeführt, welche Signalverstärkungs- und -anhebungsschaltungen zur Betonung der Signalamplitudenübergänge zur Verbesserung der Bildauflösung enthält. Im hier beschriebenen Beispiel enthält die Schaltung 15 eine integrierte Signalverarbeitungsschaltung vom Typ CA3144 (die von von der Solid State Division der RCA Corporation, Somerville, New Jersey, erhältlich ist). Der Schaltung 15 ist eine Horizontalsignalanhebungsschaltung 17 mit einer Anhebungssteuereinrichtung 19 (beispielsweise einem Potentiometer) zugeordnet, die in einem Leuchtdichtesignalanhebungsweg liegen. Die Schaltungen 17 und 19 dienen zur Betonung oder Anhebung von Detailinformation im Sinne einer Anhebung der Bilddetailinformation und können Anordnungen der Art enthalten, wie sie in den üS-PSen 3 983 576 oder 4 041 531 beschrieben sind. Die verarbeiteten Leuchtdichtesignale von der Schaltung 15 werden nachfolgenden Schaltungen im Leuchtdichtekanal des Empfängers über eine Schaltung mit einem Puffertransistor 16 und einer zugehörigen Konstantstromquelle (die etwa 1 mA liefert) mit einem Transistor 18 zugeführt. Diese Schaltung ist in der vorerwähnten integrierten Schaltung für die Verarbeitungsschaltung 15 bereits enthalten, hier aber eigens dargestellt, um die nachfolgende Erläuterung verständlich zu machen. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 18 bildet normalerweise einen Strompfad für den Emitterstrom des Transistors 16 und den Basisstrom des Puffertransistors 20. Das über dem Transistor 16 gekoppelte Leuchtdichte-

130 0 09/0915

signal, das als Kurvenform A dargestellt ist, enthält periodische positiv gerichtete Horizontalbildsynchronimpulse V , die auf einem Austastbezugssockelpegel sitzen (der näherungsweise ein Schwarzpegel eines wiedergegebenen Bildes ist) während Horizontalzeilenaustastintervallen (von etwa 11 Mikrosekunden gemäß NTSC-Norm) und negativ gerichtete Bildsignalinformationen, die während der Bildintervalle auftreten (etwa 52 Mikrosekunden gemäß NTSC-Norm) und zwischen benachbarten Austastintervallen liegen. Der Bildinformationssignalanteil erstreckt sich von einem relativ positiven Schwarzinformationspegel zu einem relativ weniger positiven Weißinformationspegel in negativer Richtung. Das Bildintervall enthält ebenfalls übergangsspitzenamplitudenauslenkungen P-, P- in Weißrichtung, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Das Leuchtdichtesignal vom Transistor 16 wird über einen Pufferverstärkertransistor 20 zu einer getasteten Klemmschaltung 24 gekoppelt, welche während der Horizontalaustastintervalle getastet wird, um den Austastpegel des Leuchtdichtesignals auf einen Bezugspegel zu klemmen. Das geklemmte Signal wird durch ein Tiefpaßfilter mit einem Widerstand 26 und einem Kondensator 27 gefiltert und dann über einen PNP-Leuchtdichtetreibertransistor verstärkt.

Das verstärkte Leuchtdichtesignal am Emitterausgang des Treibertransistors 35 wird entsprechenden Leuchtdichtesignaleingängen der Rot-, Grün- und Blautreiberstufen 40a, 40b und 40c zugeführt. Das Leuchtdichtesignal wird in jeder Treiberstufe mit dem R-Y, G-Y und B-Y Farbdifferenzsignal matriziert und entsprechend diesen Stufen von der Schaltung 12 zugeführt, so daß verstärkte Farbbildsignale -R, -G und -B hohen Pegels an den Ausgängen der Stufen 40a, 40b bzw. 40c zur Verfügung stehen. Diese Farbsignale werden dann zur getrennten Kathodenansteuerung einer Bildröhre 62 benutzt, deren Kathoden hier als Intensitätssteuerelektroden fungieren. Da die Rottreiberstufe 40a ähnlich wie die Grüntreiberstufe 40b und die Blautreiberstufe 40c ausgebildet ist, ist hier nur die Stufe 40a im einzelnen dargestellt und nachfolgend beschrieben.

130009/091 5

303Q313

Die Rottreiberstufe 40a weist einen Matrixtransistor 44 und einen in Basisgrundschaltung geschalteten Hochspannungs-Videoendverstärkertransistor 42 auf, die als Kaskodeverstärker zusammengeschaltet sind. Das der als Eingang geschalteten Basis des Transistors 44 zugeführte R-Y Farbdifferenzsignal wird im Transistor 44 mit dem Leuchtdichtesignal matriziert, welches seinem hier als Eingang fungierenden Emitter vom Treibertransistor 35 über einen einstellbaren Treiberpegeleinstellwiderstand 36 und einen Widerstand 47 zugeführt wird. Ein durch die Matrizierung entstandenes und der Farbe Rot entsprechendes Farbsignal erscheint in verstärkter Form mit hohem Pegel, so daß es als Treibersignal für die Rotkathode der Bildröhre 62 ausreicht, am Verbindungspunkt eines Lastwiderstandes 55 mit einer Schaltung 52 im Kollektorausgangskreis des Endtransistors 42.

Die Rottreiberstufe 40a und hier insbesondere der Endtransistor 42 ist so vorgespannt, daß sich sein Leitungszustand zwischen Sättigung und NichtSättigung ändert, wenn große Spitzenamplitudenauslenkungen der durch diese Stufe übertragene Signale während der Bildintervalle auftreten. Schnelle Übergangsspitzenauslenkungen des durch die Stufe 40a verarbeiteten Signals können ausreichen, um den Leitungszustand des Endtransistors 42 schnell zwischen Sättigung und NichtSättigung zu verändern, wobei die unerwünschten Effekte der Erzeugung starker HF-Komponenten auftreten, die dann von der Treiberstufe 40a abgestrahlt werden und irgendwo in andere Teile des Empfängers gelangen können, wie eingangs erwähnt. Solche Übergangssignalauslenkungen treten hauptsächlich bei den relativ breitbandigen Leuchtdichtekomponenten der Videoausgangsfarbsignale auf, die in den einzelnen Endtreiberstufen entstehen.

Im hier beschriebenen Beispiel beträgt der bei Schwarzpegelbedingungen durch jeden Endtreibertransistor (beispielsweise den Transistor 42) fließende Kollektorstrom etwa 1 inA, während ein typischer Strom beim Weiß-Hochpegelzustand in der Größenordnung von 15 mA liegt. Der Treibersättigungsstrom liegt in der Größenordnung von 20 mA. Ähnlich kann die Kollektorspannung der Video-

13 0 0 0 9/0915

endtransistoren zwischen etwa +190 Volt (gegen Masse) bei Schwarzpege!bedingungen und +12 Volt im gesättigten Leitungszustand variieren. Diese Werte der Ausgangsspannungen und Ströme liegen um einige Größenordnungen höher als die Spannungs- und Stromwerte der mit niedrigen Pegeln arbeitenden Leuchtdichteschaltungen zwischen dem Transistor 16 und dem Leuchtdichteendtransistor 35 im Leuchtdichtekanal und tragen zur Ausbildung erheblicher HF-Störungen bei, wenn man die Endtreiberstufen zwischen dem gesättigten und dem nichtgesättigten Zustand leiten läßt. Die HF-Komponenten können von verschiedenen Punkten in jeder der Videoendstufen abgestrahlt werden (beispielsweise von Punkten zwischen dem Emitterausgang des Leuchtdichtetreibertransistors 35 und den Kollektorausgangsschaltungen der Videoendtransistoren, wie etwa des Transistors 42). Jedoch werden erhebliche Beträge dieser HF-Störungen hauptsächlich von den Kollektorausgangsknotenpunkten der Videoendtransistoren abgestrahlt.

Die Erzeugung dieser HF-Komponenten läßt sich erheblich reduzieren oder verhindern durch eine Begrenzerschaltung 70 für Signale des Weißspitzenpegels, welche im Signalverarbeitungsweg für die Leuchtdichtesignale niedrigen Pegels zwischen den Transistoren 16 und 20 angeordnet ist. Die Begrenzerschaltung 70 enthält eine Schwellwertleitungsdiode 72, die zwischen den Signalweg und einen Ladungsspeicher-Filterkondensator 78 geschaltet ist, und einen Stromnachführwiderstand 75, der zwischen eine Quelle positiver Gleichspannung (+11,7 Volt) und den Kondensator 78 geschaltet ist und die Ladung ergänzt, die aus dem Kondensator 78 infolge der Signalbegrenzung abgeflossen ist. Die Begrenzerschaltung 70 schneidet die negativ gerichteten Spitzenauslenkungen des Leuchtdichtesignals vom Transistor 16 einschließlich der Übergangsspitzenweißauslenkungen (niedriges Tastverhältnis), welche an den Bildröhrentreiberstufen HF-Störungen verursachen, ab (bewirkt also eine selektive Begrenzung).

Spitzenweißamplitudenauslenkungen des Leuchtdichtesignals werden abgeschnitten, wenn die negativ gerichtete Amplitude des Leuchtdichtesignals genügend groß ist, um die Diode 72 in den Leitungs-

130009/0915

zustand vorzuspannen. Der Signalbegrenzungspegel ist gleich der dann am Kondensator 78 auftretenden Spannung abzüglich des Offsetspannungsabfalls der Diode 72, wenn diese leitet (näherungsweise 0,6 Volt). Während des BegrenzungsIntervalls verringert der durch die Diode 72 fließende Strom die Ladung des Kondensators 78 und fließt über die Kollektor-Emitter-Strecke des Konstantstromquellentransistors 18 nach Masse. Der relativ kleine Maximalwert des vom Stromquellentransistor 18 geführten Stromes (etwa 1 mA) reicht in diesem Beispiel aus um sicherzustellen, daß die Ladung auf dem Kondensator 7 8 nicht nennenswert während des Begrenzungsintervalls erschöpft wird, und stellt damit sicher, daß die Begrenzungsfähigkeit der Schaltung 70 nicht beeinträchtigt wird. Auch ist die Wiederaufladungszeitkonstante (680 Millisekunden) von Widerstand 75 und Kondensator 7 8 groß gegenüber der Dauer des Horizontalzeilenintervalls und gegenüber der Dauer der HF-Störungen verursachenden Spitzenweißübergänge oder -Überschwingungen kleinen Tastverhältnisses. Die im Kondensator 78 gespeicherte Ladung wächst über den Widerstand 75 nicht länger an, wenn der durch den Widerstand 75 fließende mittlere Strom gleich dem von der Diode 72 geleiteten mittleren Strom ist.

Im einzelnen ist, mit Bezug auf die Leuchtdichtesignalwellenform A, der Kondensator 78 zu Beginn eines Bildzeilenintervalls auf irgendeinen Wert aufgeladen (beispielsweise +3,6 V). Der Spitzenweißübergang P. tritt kurz nach Beginn des Bildintervalles auf und wird auf etwa +3 V begrenzt (also die Spannung am Kondensator 78 abzüglich der Offsetspannung von 0,6 V der Diode 72). Bei dieser Begrenzung verringert sich die Ladung des Kondensators etwas über den Stromweg mit der Diode 7 2 und dem Transistor 18. Die Diode 72 hört nach dem Begrenzungsintervall auf zu leiten, wenn der Signalpegel und der Wert der Ladung am Kondensator 78 nicht mehr ausreichen, um die Diode 72 in den Durchlaßzustand vorzuspannen. Die Ladung auf dem Kondensator 78 wächst über den Kondensator 75 während des Intervalls zwischen dem Übergang P. und dem nächsten Übergang P^ an. Während dieses Intervalls reichen die Ladung auf dem Kondensator 78 und der Signalpegel nicht aus, um die Diode 72 in Durchlaßrichtung vorzuspannen, so daß

130009/0915

die Begrenzungsschaltung 70 unwirksam ist. Eine Begrenzung tritt erneut bezüglich des Übergangs P~ auf, welcher eine genügend große Amplitude hat, um die Diode 72 in Durchlaß vorzuspannen. In diesem Moment wird P~ auf einen Wert begrenzt, der gleich der Spannung ist, die am Kondensator 78 erscheint abzüglich der Offsetspannung der Diode 72.

Die Begrenzerschaltung 70 arbeitet somit im Sinne einer Begrenzung der Spitzen weißgerichteter Signale, welche genügend negativ sind, um die Diode 72 leitend zu machen. Auch hängt 'der Begrenzungspegel sowohl von der Größe der Ladung im Kondensator 78 als auch vom Pegel des Leuchtdichtesignals zu einem gegebenen Zeitpunkt ab, er ist also nicht auf einen vorbestimmten Wert festgelegt, sondern kann vielmehr wandern. Diese Eigenschaft der Schaltung 70 ist vorteilhaft, weil sie dadurch Spitzensignalauslenkungen begrenzt, die HF-Störungen in einem System zur Folge haben können, in dem Verschiebungen des Austast- oder Schwarzbezugspegels des von der Schaltung 70 abgefühlten Videosignals wahrscheinlich sind. Eine solche Verschiebung kann durch Exemplarstreuungen infolge von Schaltungstoleranzen der in der Schaltung 15 enthaltenen Signalverarbeitungsschaltungen verursacht sein. Es folgt ein erläuterndes Beispiel.

Es sei in einem ersten Beispiel angenommen, daß ein nominaler Austast- oder Schwarzbezugspegel des Leuchtdichtesignals vom Transistor 16 bei +4,4 V liegt und daß Spitzenbildsignalübergänge, welche HF-Störungen an den Bildtreiberstufen hervorrufen können, eine Amplitude von +2 V und weniger haben. Dann lassen sich HF-Störungen verhindern durch Begrenzung der Spitzenamplitudenauslenkungen unter +2 V.

Auswirkungen von Schaltungstoleranzen können dazu führen, daß der Schwarzbezugspegel von Exemplar zu Exemplar um +0,5 V schwankt, und damit verschiebt sich entsprechend der Pegel der Spitzenamplitudenauslenkungen, welche HF-Störungen auslösen können. Wenn bei einem zweiten Beispiel Toleranzauswirkungen den Schwarzbezugspegel um +0,5 V auf 4,9 V beispielsweise anwachsen lassen,

130009/0915

dann steigt der Pegel der Spitzenamplitudenauslenkungen, welche HF-Störungen hervorrufen können, um einen entsprechenden Betrag auf + 2,5 V. Wenn nun die Begrenzungsschaltung 70 so ausgelegt wäre, daß sie Signale unter einem festen Wert von + 2,0 V begrenzt, wie im ersten Beispiel, dann würden Signale zwischen +2,5 V und den festen Begrenzungspegel von +2,0 V nicht begrenzt werden. Damit würden unbegrenzte Spitzenübergangssignale im letztgenannten Bereich unerwünschte HF-Störungen hervorrufen. Wenn gemäß einem weiteren Beispiel Toleranzeffekte einer Herabsetzung des Schwarzpegels um 0,5 V auf +3,9 V zur Folge haben, dann würde ein auf +2,0 V festgelegter Begrenzungspegel in unerwünschter Weise Signalinformation abschneiden, welche keine HF-Störungen verursachen würde. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser unerwünschten Effekte wird durch den wandernden Begrenzungspegel der Schaltung 70 minimal gehalten.

Es sei darauf hingewiesen, daß unter bestimmten Bedingungen der Begrenzungsvorgang der Schaltung 70 erhebliche Beträge hochfrequenter Übergänge erzeugen kann, welche eine Form von HF-Störungen darstellen, wenn sie weitergeleitet und durch die Videoendstufen abgestrahlt werden. Jedoch können solche hochfrequenten Übergänge durch die Tiefpaßfilterschaltung 26, 27 im Leuchtdichtesignalweg für niedrige Signalpegel ganz erheblich gedämpft werden. Dieses Tiefpaßfilter dämpft Signalfrequenzen oberhalb von etwa 7 MHz, und es dient auch zur Dämpfung unerwünschter hochfrequenter Übergänge, die durch die vorausgehenden Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltungen, wie also etwa die Stufen innerhalb der Schaltung 15 erzeugt werden. Bei diesem Beispiel hat jede der BiIdröhrentreiberstufen eine begrenzte Frequenzbandbreite (nämlich wegen der Filterwirkung der Kollektor-Basis-Rückkopplungskapazität jeder der Videoendstufen, wie beispielsweise des Transistors 42). Von praktischer Bedeutung ist jedoch, daß der Mechanismus, infolgedessen die Bandbreitenbegrenzung auftritt, nicht in der Lage ist, die HF-Störungen zu unterbinden oder nennenswert zu verringern, die infolge des Betriebs der Bildröhrentreiber zwischen gesättigtem und ungesättigtem Zustand oder infolge des Begrenzungsvorgangs entstehen.

130009/0915

Die vorbeschriebene Begrenzungsanordnung stellt eine einfache und preiswerte Schaltung zur erfolgreichen Herabsetzung der erwähnten HF-Störungen auf ein akzeptables Minimum dar, und sie erlaubt eine Vorspannung der Videoendstufen für einen wirksamen Betrieb sowohl bei Färb- als auch Einfarbfernsehempfängern.

130009/0915

Claims (8)

PATf NT A V W ALTE JUd U ■·". DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60 D-8000 MUENCHEN 86 TELEFON 089/47 69 06 4768 19 AB SEPT. 1980: 4 70 6006 TELEX 522638 TELEGRAMM SOMBEZ RCA 74,065 Sch/Vu U.S. Ser. No. 065,453 vom 10. August 197 9 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1) Fernsehempfänger zur Verarbeitung breitbandiger Videosignale, die innerhalb eines vorgeschriebenen Frequenzbandes liegen und einen Austastbezugspegel enthalten, der während Bildaustastintervallen des Videosignals auftritt und unerwünschten Schwankungen unterworfen ist, mit einem Videosignalverarbeitungskanal, der einen Zwischenverarbeitungsweg für Videosignale niedrigen Pegels, eine Bildwiedergaberöhre mit einer Helligkeitssteuerelektrode und eine Koppelschaltung für Signale von dem Zwischensignalweg zur Helligkeitssteuerelektrode der Bildröhre aufweist, wobei die Koppelschaltung eine Videoendstufe zur Lieferung von ein Bild darstellenden Videoausgangssignalen hohen Pegels an die Helligkeitssteuerelektrode der Bildröhre enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenvideosignalweg eine Begrenzerschaltung (70) zur Begrenzung von

1 LJ υ ύ Ο 9/0915

ZUCELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 6 9148-800 · BANKKONTO HYPOBANK MÜNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 25 73 78 SWIFT HYPO DE MM

Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen des Videosignals während dessen Bildintervallen angeordnet ist, die eine Ladungsspeicherkapazität (78), ein zwischen den Zwischensignalweg und die Kapazität geschaltetes, nur in einer Richtung stromleitendes, normalerweise gesperrtes Schwellwertleitungselement (72) und ein Gleichstromleitungselement (75) mit einer an eine Gleichspannungsquelle und die Kapazität angeschlossenen Impedanz enthält, daß die von dieser Impedanz und der Kapazität definierte Zeitkonstante lang ist gegenüber dem Zeitraum eines Horizontalbildintervalls des Videosignals zur Bestimmung einer sich zeitlich verändernden Gleichstromladung in dem Kondensator bei gesperrtem Schwellwertselement, so daß die Begrenzerschaltung entsprechend der sich zeitlich verändernden Kondensatorladung und dem Pegel der Spitzenamplitudenauslenkungen des Videosignals frei variieren kann, daß das Schwellwertelement zur Begrenzung der Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen von Videosignalen niedrigen Pegels während der Bildintervalle leitend wird, wenn der Schwellwertleitungspegel des Schwellwertelementes in Abhängigkeit vom Pegel des Breitbandvideosignals und dem sich verändernden Ladungspegel, der dann an dem Ladungsspeicherelement auftritt, überschritten wird zur Verhinderung schneller Änderungen zwischen Leitungs- und Sperrzustand der Videoendstufe bei den Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen des Videosignals im Sinne einer Minimalisierung unerwünschter hochfrequenter Störsignale, die erheblich über dem genannten Frequenzband liegen und andernfalls durch die schnellen Änderungen hervorgerufen würden, und daß ferner ein Tiefpaßfilter (26,27) zwischen einen Ausgang der Begrenzungsschaltung und einen Eingang der Videoendstufe (42) zur Dämpfung von Signalfrequenzen oberhalb des erwähnten Frequenzbandes vorgesehen ist.

2) Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertleitungselement (72) eine Diode umfaßt.

3) Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertleitungselement (72) so gepolt ist,

■ 1 30009/0915

daß es bezüglich der Kapazität (78) Strom im entgegengesetzten Sinne zu dem von der Impedanz (75) bezüglich der Kapazität geleiteten Strom leitet.

4) Fernsehempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zwischensignalweg ein Strombegrenzer angekoppelt ist, an den das Schwellwertelement (72) derart angeschlossen ist, daß durch dieses fließender Strom auch durch das Strombegrenzungselement fließt und die Größe des durch dieses fließenden Stromes begrenzt wird.

5) Fernsehempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischensignalweg Videosignalverarbeitungsstufen mit einer Signalausgangsschaltung (16,18) mit einem zugehörigen, einen im wesentlichen konstanten Strom leitenden Ausgangsstrompfad enthält, an dem das Schwellwertleitungselement

(72) derart angeschlossen ist, daß der von ihm geführte Strom durch den Strompfad fließt und die Amplitude des durch das Schwellwertelement fließenden Stromes begrenzt.

6) Fernsehempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Videosignalkanal einen Videosignalverarbeitungskanal mit einer Schaltung (17,19) zur Anhebung von Amplitudenauslenkungen des Videosignals während des Bildintervalls enthält, und daß diese Anordnung im Videosignalkanal vor der Begrenzungsschaltung angeordnet ist.

7) Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Breitbandvideosignal ein Farbfernsehsignal mit Farb- und breitbandiger Leuchtdichtekomponente ist und daß der Zwischensignalverarbeitungskaial für Videosignale niedrigen Pegels einen Zwischensignalverarbeitungsweg für Leuchtdichtesignale niedrigen Pegels enthält, daß die Bildröhre eine Farbbildwiedergaberöhre mit mehreren Helligkeitssteuerelektroden ist, daß die Koppelschaltung mehrere Videoendstufen zur Zuführung von Farbsignale darstellenden Videoausgangssignalen hohen Pegels, die

13 0 009/0915

303031?

-4-

aus den Leuchtdichte- und Farbkomponenten abgeleitet sind, zu den entsprechenden Helligkeitssteuerelektroden der Bildröhre enthält, daß die Begrenzungsschaltung Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen der Leuchtdichtekomponente während der Bildintervalle des Videosignals begrenzt und daß die Schwellwertschaltung Übergangsspitzenamplitudenauslenkungen des Leuchtdichtesignals niedrigen Pegels während der Bildintervalle begrenzt, wenn der Schwellwertleitungspegel der Begrenzungseinrichtung in Abhängigkeit vom Pegel der breitbandigen Leuchtdichtekomponente überschritten wird.

8) Fernsehempfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Videoausgangsstufen enthalten ein aktives Hochspannungselement (42) mit einer Eingangsschaltung zur Zuführung der Leuchtdichtekomponente und entsprechender Farbdifferenzsignale, die aus der Farbkomponente abgeleitet sind, und einer Ausgangsschaltung (52,55) zur Lieferung von Farbbilder darstellenden Videosignalen hohen Pegels.

130009/0915