DE3440705A1 - Schaltungsanordnung zur wiedereinfuehrung der gleichstromkomponente in einem videosignal - Google Patents

Description

RGA 80 212 Ks/Ri

U.S. Serial No. 549,4-78

Filed: November 7, I983

RCA Gorporation New York, N.T., V.St.v.A.

Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente in einem Videosignal

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente eines Videosignals in einer Einrichtung, die solche Signale verarbeitet und bildlieh wiedergibt wie z.B. ein Fernsehempfänger mit Bildröhre. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung soll insbesondere in Verbindung mit einem breitbandigen Bildröhren-Treiberverstärker Verwendung finden.

Herkömmliche Fernsehempfänger zur Verarbeitung von Fernsehsignalen, die über Rundfunk gesendet werden wie z.B. Signale der in den USA gebräuchlichen NTSC-Norm, sind dazu ausgelegt, Videosignale mit einer Bandbreite zu verarbeiten, die auf ungefähr 4,2 MHz am oberen Ende begrenzt ist. Somit müssen auch die in solchen Empfängern zur Ansteuerung der Bildwiedergaberöhre verwendeten Treiberverstärker eine entsprechende Bandbreite haben. Außerdem wird in solchen Empfängern die Gleichvorspannung für die Intensitätssteuerelektroden der Bildröhre häufig dadurch justiert, daß man den Arbeitspunkt und die ausgangsseitige Gleichvorspannung der Bildröhren-

Treiberverstärker verändert. Hiermit wird der für schwarzes Bild repräsentative Strompegel der Bildröhre sowie ein gewünschter Helligkeitswert für ein von der Bildröhre erzeugtes Bild eingestellt. Die Helligkeitssteuerung erfolgt typischwerweise durch die Einstellung eines vom Benutzer handbetätigten Helligkeitsreglers, der bewirkt, daß sich der Gleichstrompegel der Ausgangssignale der Bildröhren-Treiberstufe ändert.

In jüngster Zeit gibt es Bestrebungen zur Schaffung hochscharfer Video-Wiedergabesysteme mit beträchtlich gesteigertem Bildauflösungsvermögen. Hierzu zählen hochauflösende Fernsehempfänger und Monitoren zur Text- und Datenwiedergabe. Solche Systeme erfordern Videosignal-Verarbeitungseinrichtungen, die eine wesentlich höhere Bandbreite als herkömmliche Einrichtungen haben, und insbesondere breitbandige Bildröhren-Treiberstufen. Viele breitbandigen Bildröhren-Treiberverstärker haben niedrige Ausgangsimpedanzen und höhere Ausgangsstrompegel als diejenigen Treiberverstärker, die in Einrichtungen mit herkömmlicher Bandbreite verwendet werden. Bei Breitband-Treiberverstärkern ist es wünschenswert, eine praktisch feste Gleichvorspannung aufrechtzuerhalten, um verschiedene Probleme zu vermeiden, wie nachstehend erläutert.

Vorspannungsänderungen, wie sie durch Verstellung des Helligkeitsreglers und andere Justierungen bewirkt werden, erfordern für die Treiberverstärker eine Versorgungsspannung, die hoch genug ist, um die mit solchen Justierungen verbundenen Verschiebungen des ausgangsseitigen Gleichstrompegels verkraften zu können. Solche hohen Versorgungsspannungen sind in einem breitbandigen Bildröhrentreiber jedoch unerwünscht, weil damit der Leistungsverbrauch und die Verlustleistung bei einem breitbandigen Treiber, der an sich schon mit erhöhten Gleichstrompegeln betrieben wird, erheblich steigt. Außerdem haben breitbandige Treibertransistoren manchmal niedrige Spannungs-Nennwerte, was die Verwendung einer höheren, ausgangsseitige Gleichspannungsverschiebungen verkraftenden Versorgungsspan-

nung nicht gestattet. Vorspannungsänderungen beeinflussen außerdem die Kapazitätsparameter der Treiberverstärkertransistoren, so daß Verschiebungen der Transistor-Gleichvorspannung in unerwünschter Weise zu Änderungen der Betriebsbandbreite führen. Die Betriebsbandbreite der Treibertransistoren ändert sich ferner mit der Stromverstärkung des Transistors, die eine Punktion des Transistor-VorStroms ist.

Um die vorstehend beschriebenen Begleitprobleme von Vorspannungsänderungen zu vermeiden, wird in manchen breitbandigen Video-V/iedergabesystemen eine Kondensatorkopplung zwischen dem Ausgang des Treiberverstärkers und der bildröhre verwendet, gemeinsam mit einem an den ausgangsseitigen Koppelkondensator angeschlossenen Netzwerk zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente. Netzwerke dieses Typs sind z.B. in den US-Patentschriften 4- 082 996 und 4 285 008 beschrieben.

Schaltungen zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente am Ausgang des in der zweit genannten US-Patentschrift beschriebenen Typs, die eine Dioden-Klemmschaltung enthalten, haben verschiedene Nachteile. Während der aktiven Bildintervalle des Videosignals ist die Diode in Sperrichtung gespannt und hat eine Kapazität, die je nach dem Typ der Diode und dem Betrag der an ihr liegenden Sperrvorspannung unter Umständen den Frequenzgang der Videoausgangsschaltung nachteilig beeinflussen kann, insbesondere im Falle eines breitbandigen Systems. Bei Diodenklemmschaltungen besteht außerdem die Gefahr von Klemmfehlern infolge des während des Klemmintervall fließenden Diodenstroms. Dieser Strom bewirkt einen Spannungs-

3® abfall an der Ausgangsimpedanz des zugeordneten Bildröhren-Treiberverstärkers, was dazu führen kann, daß die Strahlerzeuger der Bildröhre unterschiedlich einsetzen bzw. sperren. In einem Farbfernsehempfänger können diese "differentiellen Einsatzfehler" eine unerwünschte Färbung in dunkelgrauen Bereichen eines wiedergegebenen Bildes bewirken, wenn die mittleren Strahlströme für die einzelnen Farbsignale, die an die Strahlerzeuger der Bildröhre gelegt werden, nicht einander

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gleich sind. Bei vielen breitbandigen Bildröhrentreibern ist die Ausgangsimpedanz des Treiberverstärkers nicht niedrig genug, um den Klemmfehler vernachlässigbar zu machen. Außerdem kann es bei Verwendung von Diodenklemmschaltungen vorkommen, daß sich der Schwarzwert im Verlauf einer jeden horizontalen Bildzeile entsprechend einer durchhängenden Kurve ändert, und zwar infolge der Aufladung des Koppelkondensators durch den Bildröhren-Strahlstrom (d.h. den Kathodenstrom) während der horizontalen Bildintervalle. Dieser Effekt ist besonders unerwünscht in hochauflösenden Breitbandsystemen.

Bei dem in der oben an erster Stelle genannten US-Patentschrift 4- 082 996 beschriebenen Bildröhrentreiber und der zugehörigen Schaltung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente wird ein für hohe Spannung und hohe Frequenz ausgelegter Emitterfolgertransistor verwendet, der über eine kapazitive Wechselstromkopplung Videosignale von einer vorangehenden Video-Endspannungsverstärkerstufe empfängt. Der Emitterfolgertransistor ist mit einer rückgekoppelten Gleichstromanteil-Wiedereinführungsschaltung verbunden und liefert das Videoausgangssignal mit wiederhergestellter Gleichstromkomponente an die Bildröhre. Obwohl diese Schaltung einige der bei Diodenklemmschaltungen auftretenden Probleme beseitigt, bringt sie einige Beschränkungen. In gewissen Fällen kann die Verwendung des erwähnten koppelnden Emitterfolgertransistors die kapazitive Belastung des vorangehenden Videoendverstärkers nicht genügend vermindern, um den Einsatz dieses zusätzlichen koppelnden Hochspannungs-Emitterfolgertransistors zu rechtfertigen. Dies gilt insbesondere, wenn die obere Frequenzgrenze des Systems nahe an der Transitfrequenz f, (Produkt von Verstärkung und Bandbreite) des Transistors liegt. Außerdem wird der Gesamtleistungsverbrauch höher, wenn in kritischen Breitband-Anwendungsfällen ein kleiner Emitterwiderstand erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß die Anstiegs- und Abfallzeiten des Videosignals symmetrisch sind.

In jedem Fall ist es bei breitbandigen Bildröhren-Treiber-

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schaltungen unerwünscht, zum Zwecke der Helligkeitsregelung einen veränderbaren, helligkeitssteuernden Gleichstrompegel (z.B. einen veränderbaren Austastpegel) vor der Treiberstufe in das Videosignal einzufügen. Ein solcher veränderbarer helligkeitssteuernder Pegel erfordert einen zusätzlich vergrößerten Dynamikbereich des Bildröhren-Treiberverstärkers und damit eine entsprechend höhere Versorgungsspannung mit entsprechend höherem Leistungsverbrauch des Verstärkers.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gegenüber dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik verbesserte Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Anordnung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente läßt sich mit Vorteil in Verbindung mit einem breitbandigen, wechselstromgekoppelten Bildröhren-Treiberverstärker verwenden. Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet die oben erwähnten, bei Diodenklemmschaltungen auftretenden Probleme und erfordert kein zusätzliches breitbandiges Emitterfolger-Bauelement im Signalweg der Bildröhren-AnSteuersignale. Im besonderen bringt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keine wesentliche Erhöhung des Leistungsverbrauchs, sie stellt eine verminderte kapazitive Belastung des Treiberverstärkers dar und bewahrt damit die breitbandige Eigenschaft des Systems und erlaubt es außerdem, die Bildhelligkeit zu steuern, ohne daß hierzu ein eigens vergrößerter Dynamikbereich des Treibersverstärkers und damit eine höhere Versorgungsspannung und ein größerer Leistungsverbrauch erforderlich wäre.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente weist eine Gleichstromanteil-Wiederherstellungsschaltung auf, z.B. eine getastete rückgekoppel-

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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Fernsehempfängers, der einen wechselstromgekoppelten Bildröhren-Treiberverstärker und eine zugehörige, erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente enthält;

Fig. 2 zeigt in Blockform den Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger, worin mehrere Farbsignale an zugehörige Signaleingangselektroden einer Farbbildröhre gelegt werden.

Gemäß der Fig. 1 werden Videosignale aus einer Quelle 10 an einen breitbandigen Bildröhren-Treiberverstärker 12 gelegt, der die Videoendstufe bildet und Videoausgangssignale mit hohem Pegel liefert, die sich zur Ansteuerung der Kathode einer Bildwiedergaberöhre eignen. Die Videoausgangssignale werden über einen wechselstromkoppelnden Kondensator 14, eine Versteilerungsspule 15 und einen Strombegrenzungswiderstand 16 an die Kathode 17 einer Bildröhre 18 gelegt. Die Kathode und ein damit zusammenwirkendes Steuergitter 19 bilden ein Strahlerzeugungssystem für die Bildröhre. Die Aus-

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tastung der Bildröhre 18 während der Bildaustastintervalle wird durch einen an das Gitter 19 gelegten negativen Austastimpuls bewirkt.

Der Bildröhren-Treiberverstärker 12 enthält einen Niederspannungs-Eingangstransistor 20, der als Verstärker in Emitterschaltung angeordnet ist, und einen Hochspannungs-Ausgangstransistor 21, der als Verstärker in Basisschaltung angeordnet ist. Der Transistor 21 bildet mit dem Transistor 20 eine Kaskode-Verstärkerschaltung und erzeugt in seinem Kollektorkreis die Videoausgangssignale. Der Kollektorausgangskreis des Transistors 21 enthält mehrere in Reihe geschaltete Lastwiderstände 22 und 23 und eine Versteilerungsspule 24-, Es wurde gefunden, daß die Verwendung mehrerer Lastwiderstände (anstelle eines einzigen Lastwiderstandes) im Kollektorkreis des Transistors 21 dazu beiträgt, die Auswirkungen parasitärer Kapazitäten auf die gewünschte Breitbandigkeit des Treibers 12 zu vermindern. Im beschriebenen Fall gilt für die parasitäre Kapazität ein Wert in der Größen-Ordnung von 25MHz für ein Videoausgangssignal mit einer Spitze-Spitze-Amplitude von 40 Volt. Der Ausgangstransistor 21 ist ein für relativ hohe Spannung ausgelegtes Bauelement wie z.B. der Siemens-Transistor B1869. Für den Eingangstransistor 20 eignet sich z.B. der handelsübliche Transistortyp 2N2219A. Eine eingangsseitige Signalkoppelschaltung 28 enthält einen variablen Widerstand zur Einstellung der Signalverstärkung des Treibers 12 während der Justierung des Systems,

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung 30 zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit dem Koppelkondensator 14 verbunden, und zwar am Knotenpunkt A in dem zur Bildröhrenkathode führenden Signalweg. Diese Wiedereinführungsschaltung 30 bildet ein getastetes rückgekoppeltes Netzwerk, das auch in der Lage ist, die Bildhelligkeit abhängig von einer variablen Steuerspannung zu steuern, die am Schaltungsknoten B von einer Helligkeits-Steuerspannungsquelle 35 ge-

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liefert wird. Die rückgekoppelte Wiedereinführungsschaltung enthält einen Verstärker 40, einen Speicherkondensator 46, Spannungsübertragungs- und Koppeltransistoren 48 und 50 und mehrere relativ hochohmige, in Serie geschaltete Rückkopplungswiderstände 41 bis 44 (z.B. Metallfilmelemente).

Der Verbindungspunkt zwischen den Rückkopplungswiderständen 42 und 43 ist mit dem Kondensator 14 am Knotenpunkt A im Kathodensignalweg verbunden. Diese Verbindung ist der einzige Anschluß zwischen der Wiedereinführungsschaltung 30 und dem Kathodensignalweg. Die Steuersignalquelle 35 enthält ein justierbares Potentiometer 36, das einem vom Benutzer handbetätigten Helligkeitsregler entspricht. Am Schleifer des Potentiometers 36 wird eine variable Helligkeits-Steuerspannung abgeleitet, die über eine SpannungsfoIgerstufe 39 auf den Knotenpunkt B gekoppelt wird. Zwei justierbare Widerstände 37 und 38 bestimmen durch ihre jeweilige Voreinstellung das untere und obere Ende (Minimum und Maximum) des Helligkeit s-Steuerbereichs.

Der Verstärker 40 in der Wiedereinführungsschaltung ist ein getasteter und mit Differenzeingang ausgelegter Operationsverstärker vom sogenannten Transkonduktanz-Typ, wie er unter der Bezeichnung "Operational Transconductance Amplifier (OTA) bekannt und als Bestandteil des integrierter, Bausteins CA3O6O von der RCA Corporation, Solid State Division, auf den Markt gebracht wird. Ein nicht-invertierender Signaleingang (+) des Verstärkers 40 stellt einen virtuellen Masse-Stromsummierungspunkt dar und ist über den Knotenpunkt B mit dem Ausgang der Helligke'its-Steuerschaltung 35 gekoppelt. Ein invertierender Eingang (-) des Verstärkers 40 ist über einen Widerstand 45 mit einem Bezugspotential (Masse) gekoppelt. Ein Stromausgang des Verstärkers 40 mit hoher Ausgangsimpedanz ist mit einem Speicherkondensator 46 verbunden. Der Verstärker 40 wird durch einen Tastimpuls während der sogenannten hinteren Schwarzschulter jedes Horizontal-Austastintervalls des Videosignals in den leitenden Zustand getastet, um die rückge-

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koppelte Wiedereinführungsschaltung in dieser Zeit zur Spannungsfühlung und Steuerung betriebsbereit zu machen.

Die Spannung am Speicherkondensator 46 ist repräsentativ für die Differenz zwischen dem Spannungspegel am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 4-0 und dem Bezugsspannungspegel am invertierenden Eingang und wird an den Gateelektrodeneingang G eines MOS-Feldeffekttransistors (MOS FET) 48 gelegt, der für hohe Spannung ausgelegt ist und eine hohe Eingangsimpedanz hat. Die Drainelektrode D des Transistors 48 bildet den Ausgang, und die Sourceelektrode S ist mit Masse verbunden. Der Ausgangskreis des Transistors 48 enthält einen Widerstand 49, an dem eine verstärkte Version der Spannung des Kondensators 46 entwickelt wird, und einen Emitterfolgertransistor 50 niedriger Ausgangsimpedanz, der die am Widerstand entwickelte Spannung auf Widerstände 41 und 42 koppelt. Diese Widerstände bilden mit weiteren Widerständen 43 und 44 einen Spannungsteiler zur Aufrechterhaltung eines wiederhergestellten Gleichspannungspegels am Knotenpunkt A und somit am Konsensator 14 im Einklang mit dem Spannungspegel am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40, also entsprechend der Einstellung des Helligkeitsreglers 46, wie es noch erläutert wird.

Der Spannungspegel am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40 wird außerdem durch die Einstellung justierbarer Widerstände 60 und 62 beeinflußt. Der Widerstand 60 dient zur Justierung des Einsatzpunktes der Bildröhre und wird z.B. während der Einjustierung des Systems im Herstellerwerk voreingestellt, um den Einsatzpnkt der Bildröhre für eine gegebene Einstellung des Helligkeitsreglers 36 festzulegen. Der Widerstand 62 ist ein Justierglied für den Helligkeits-Mitlauf (brightness tracking) und wird während der Einjustierung des Systems entsprechend der Einstellung des Verstärkungsreglers 28 des Treiberverstärkers eingestellt. Durch Justierung des V/iderstandes 62 erhält man eine gewünschte Charakteristik der Bildhelligkeit entsprechend der eingestellten Verstärkung

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des Treibers, was insbesondere in Farbbild-Wiedergabesystemen wie z.B. im System nach Fig. 2 erforderlich ist, um das richtige Ansteuerverhältnis an der Bildröhre und den Weißabgleich für alle Helligkeitsstufen zu gewährleisten.

Die während der Bildaustastintervalle am Kathodensignal-Koppelkondensator 14 entwickelte Schwarzwertspannung ist die Differenz zwischen der Schwarzwertspannung am Kollektor des Videoendtransistors 21 und der Schwarzwertspannung an der Bildröhrenkathode am Knotenpunkt A, die durch die Wirkung der Wiedereinführungsschaltung 20 eingehalten wird. Die Schwarzwertspannung ist gleich der Einsatzspannung der Bildröhre plus einer Helligkeits-Spannungskomponente, deren Betrag proportional zur Einstellung des Helligkeitsreglers 36 ist. Die Schwarzwertspannung an der Kathode steht in Beziehung zum Strom, der im Emitterkreis des Transistors 50 durch die Reihenschaltung der Widerstände 41 bis 44 zum nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40 fließt.

0 Wenn der Verstärker 40 während der hinteren Schwarzschulter jedeσ Horizontalaustastintervalls in den leitenden Zustand getastet wird, dann bildet sich eine aus den Transistoren 48 und 50 und die Widerstände 41 bis 44 bestehende Rückkopplungsstrecke vom Ausgang zum nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40. Zu dieser Zeit wird der Speicherkondensator 46 vom Ausgang des Verstärkers 40 aufgeladen oder entladen, je nachdem, ob und welches Ungleichgewicht zwischen den Spannungen am nicht-invertierenden Eingang und am invertierenden Eingang des Verstärkers 40 besteht. Der Verstärker 40 liefert oder zieht Strom zum bzw. vom Speicherkondensator 46, wie es erforderlich ist, um eine Spannungsdifferenz von Null zwischen den Eingängen des Verstärkers 40 zu erhalten, entsprechend einem gewünschten Schwarzwertzustand. Wenn dieser Zustand erreicht ist, ist der Ausgangsstrom vom Verstärker 40 gleich Null, weil die Verstärkereingänge abgeglichen sind.

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Somit stellt die Spannung am Knotenpunkt A, die aus der Rückkopplungsschleife am Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände 42 und 43 abgeleitet wird, eine derartige Ladung am Kondensator 14 her, daß die Kathodenvorspannung der Bildröhre dem gewünschten Schwarzwert entspricht. In dieser Hinsicht steuert die am Kondensator 46 gespeicherte Spannung die Transistoren 48 und 50 so aus, daß sich infolge des von den V/iderständen 41 und 42 geleiteten Stroms die gewünschte Schwarzwertspannung über den Knotenpunkt A an der Bildröhrenkathode einstellt. Von den Widerständen 41 und 42 geleitete positive Ströme fließen aus dem Emitter des Transistors 5O₁ während von den Widerständen 41 und 42 geleitete negative Ströme über eine Diode 52 und den Transistor 48 nach Masse fließen.

Die Schwarzwert-Vorspannung und damit die Helligkeit eines wiedergegebenen Bildes läßt sich modifizieren, indem man die Spannung ändert, die dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40 über den Helligkeitsregler 36 angelegt wird.

Eine Verstellung des Reglers 36 bewirkt eine Änderung des Rückkopplungsstroms, der während des Schwarzwert-Steuerintervalls in den V/iderständen 41 bis 44 fließt, so daß die Schwarz· wertspannung am Punkt A einen entsprechend geänderten Wert bekommt, wenn die Rückkopplungsschleife in den Zustand zurückkehrt, bei welchem die Eingänge abgeglichen sind. Am Punkt A erscheint dann eine neue Schwarzwertspannung entsprechend der neuen Einstellung des Helligkeitsreglers 36.

Das beschriebene System hat einige wichtige Merkmale hinsichtlieh der Art und Weise, wie die Wiedereinführung der Gleichstromkomponente und die Helligkeitsregelung realisiert werden und wie die Wiedereinführungsschaltung ohmisch mit dem Kathoden signal weg gekoppelt ist. Dies sei im folgenden näher erläutert:
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Bei der beschriebenen Art der Helligkeitsregelung braucht

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das von der Treiberstufe 12 verarbeitete Videosignal keinen veränderbaren helligkeitsbestimmenden Schwarzwert zu haben. Somit benötigt der Bildröhren-Treiberverstärker auch keinen zusätzlichen Dynamikbereich und keine entsprechend höhere Versorgungsspannung mit erhöhtem Leistungsverbrauch, wie es ansonsten erforderlich wäre, um genügend Raum zu haben für die Arbeitspunktverschiebungen des Verstärkers, die sich bei Änderungen des Schwarzwertes ergäben. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß die Austastung während der Bildaustastintervalle im vorliegenden Fall dadurch geschieht, daß ein Austastsignal an die Bildröhre gelegt wird, anstatt das Videosignal vordem Bildröhren-Treiberverstärker auszutasten. Auch dank dieser Bildröhren-Austastung entfällt für den Treiberverstärker die Notwendigkeit, Arbeitspunktverschiebungen während der Austastintervalle zu verkraften.

Mit dem beschriebenen System bleibt auch die gewünschte Breitbandigkeit für die Bildröhren-Ansteuerung gewahrt, weil die Kopplung der Wiedereinführungsschaltung mit dem Kathodensignalweg über hochohmige Widerstände 41 bis 44 zur Folge hat, daß die kapazitive Belastung der Bildröhren-Treiber stufe wesentlich geringer ist, als wenn man zur Kopplung der Wiedereinführungsschaltung mit dem Kathodensignalweg andere Techniken unter Verwendung von Dioden oder Hochspannung-stran si stören wählt. Die hochohmige Widerstandskopplung führt zu einer geringeren Belastung des Ausgangs der Bildröhren-Treiberstufe und bringt weniger Verlustleistung in den Widerständen 41 bis 44, im Treiberverstärkertransistor 21 und im Transistor 50.

Um die begrenzende Wirkung parasitärer Kapazitäten auf die Bandbreite weiter zu vermindern, werden für jeden Abschnitt des Rückkopplungs-Spannungsteilers mehrere Serienwiderstände verwendet. Das heißt, es sind mehr Widerstände 41 und 42 anstelle eines einzigen Widerstandes vorgesehen, der einen Wert entsprechend der Kombination der Widerstände 41 und 42

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hätte. Diese hochoInnige, mit verminderter Kapazität ausgelegte Kopplung bewahrt die schnelle Ausgangsspannungs-AnStiegsgeschwindigkeit des Treiberverstärkers und vermeidet praktisch eine RC-Belastung des Treiberverstärkers, so daß ein weiter linearer Betriebsbereich für den Verstärker möglich ist.

Die Werte der Widerstandspaare 41, 42 und 43, 44 sind vorzugsweise viel größer als der Wert der Lastimpedanz des Treiberverstärkers, die durch die Widerstände 22 und 25 gebildet wird. Es ist zweckmäßig, den Widerständen 43 und 44 wesentlich größere Werte als den Widerständen 41 und 42 zu geben, so daß die Spannungsdämpfung vom Emitter des Transistors 50 zum Knotenpunkt A an der Bildröhrenkathode gering ist. Außerdem kann man die Versorgungsspannung für die Transistoren 48 und 50 (+150 V It) so niedrig halten, wie es irgend möglich ist, um einen noch genügenden Verstellbereich für den Schwarzwert zu erhalten.

Die Wirkung der beschriebenen Schaltungsanordnung als rückgekoppelter Regelkreis führt zu einer genauen V/i ede rein führung der Gleichstromkomponente und verhindert Klemmfehler, wie sie bei Verwendung von Diodenklemmschaltungen auftreten können. Solche Klemmfehler können zu Unterschieden in den Einsatzpunkten der Strahlerzeuger in der Bildröhre eines Farbfernsehempfängers führen und sind besonders unerwünscht in hochauflösenden breitbandigen Video-Bildwiedergabesystemen,

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Schaltungsanordnung besteht darin, daß es nicht notwendig ist, das mit wiedereingeführter Gleichstromkomponente versehene Videosignal über aktive Schaltungen wie z.B. einen breitbandigen Hochspannungs-Emitterfolgertransistor auf die Bildröhrenkathode zu koppeln.
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Die Pig. 2 zeigt einen Teil eines Eernsehompfängers, der mehrere Gleichstromkomponenten-Wiedereinführungsschaltungen

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-1S-des in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Typs enthält.

Gemäß der Fig. 2 liefert eine Farbsignalquelle 10 mehrere Farbbildsignale für die Farben Rot (R), Grün (G) und (B) an jeweils zugeordnete Bildröhren-Treiberverstärker 12b und 12c. Von jedem dieser Treiberverstärker wird das betreffende Farbsignal mit hohem Pegel wechselstrommäßig über einen zugeordneten Kondensator 14a bzw. 14b bzw. 14c auf eine zugeordnete Kathode 17a bzw. 1?b bzw. 1?c einer BiIdröhre 18 gekoppelt, die ein Steuergitter 19 aufweist, das gegenüber den Kathoden gemeinsam vorgespannt ist. Im dargestellten Fall ist die Bildröhre 18 eine selbstkonvergierende Röhre mit Inline-Strahlsystem, worin mehrere Elektronenstrahlerzeuger vorgesehen sind, deren jeder durch eine gesonderte Kathode und das gemeinsam vorgespannte Gitter 19 gebildet ist.

Die Anordnung nach Fig. 2 enthält mehrere Schaltungen öOa, 30b und 3Oc zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente und zur Helligkeitsregelung. Jede dieser Schaltungen ist einem gesonderten Kathodensignalweg zugeordnet und mit jeweils einem der Kondensatoren 14a, 14b und 14c gekoppelt. Eine Kelligkeits-Steuerspannung und ein im Austastintervall auftretender Tastimpuls werden allen Gleichstromkomponenten-Wiedereinführungsschaltungen gemeinsam angelegt.

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Claims (11)

1. Patenten Sprüche

   Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen,mit einer Bildwxedergabeeinrichtung zur Darstellung von Videoinformation abhängig von Videosignalen, die an eine Intensitätssteuerelektrode dieser Einrichtung gelegt werden, ferner mit einer Treiberverstärkerstufe, die am Ausgang eine Lastimpedanz aufweist, und mit einer an den Ausgang des Treiberverstärkers angeschlossenen Einrichtung zur Wechselstromkopplung von Videosignalen sowie mit einer Quelle für Tastsignale, die während Austastintervallen des Videosignals auftreten, gekennzeichnet durch

   eine die Gleichstromkomponente des Videosignals wiedereinführende Einrichtung (30), die eine Eingangsschaltung mit einem an ein Bezugspotential angeschlossenen Referenzeingang und einem Signaleingang aufweist und einen Signalausgang hat, der über eine Rückkopplungsstrecke mit dem

   Signaleingang verbunden ist, und die durch die Tastsignale wirksam gemacht wird;

   eine Einrichtung (15, 16) zur passiven Kopplung der Videosignale von der wechselstrommäßig koppelnden Einrichtung (14) über einen Ansteuersignalweg auf die Intensitätssteuerelektrode (17) ;

   eine Einrichtung (41, 42) zum Koppeln der Rückkopplungs-' strecke der Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit dem AnSteuersignalweg. 10
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsstrecke mehrere Widerstandseinrichtungen (41, 42, 43, 44) aufweist und daß der Ansteuersignalweg mit der Rückkopplungsstrecke an einem Punkt zwischen den Widerstandseinrichtungen gekoppelt ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsstrecke eine erste Widerstandseinrichtung (41, 42) und eine zweite Widerstandseinrichtung (43, 44) enthält, die in Serie in der genannten Reihenfolge vom Signalausgang zum Signaleingang der Einrichtung (30) zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente geschaltet sind und daß der AnSteuersignalweg mit der Rückkopplungsstrecke zwischen der ersten und der zweiten Widerstandseinrichtung gekoppelt ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz, die dem Ansteuersignalweg von der ersten und der zweiten Widerstandseinrichtung (41, 42 und 43, 44) dargeboten wird, wesentlich größer ist als die ausgangsseitige Lastimpedanz (22, 23) der Treiberverstärkerstufe.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der zweiten Widerstandseinrichtung (43, 44) wesentlich größer ist als die Impedanz der ersten Widerstandseinrichtung (41, 42).
6. 6. Anordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Widerstandseinrichtung (41, 42 und 43, 44) jeweils mehrere Widerstände enthalten.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Eingangsschaltung der Einrichtung (30) zur Wieder herstellung der Gleichstromkomponente eine Quelle (35) eine variable Spannung gekoppelt ist.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Bildwiedergabeeinrichtung (18) eine Bildröhre mit einer die Intensitätssteuerelektrode bildenden Kathode (17) und einer der Kathode zugeordneten Gitterelektrode (19) enthält;

   daß die Quelle für Tastsignale Bildaustastimpulse an die Gitterelektrode (19) liefert, um das wiedergegebene Bild während der Austastintervalle auszutasten.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente folgendes aufweist:

   einen Verstärker (40) mit Differenzeingängen, deren einer

   mit dem Signaleingang (14) und deren anderer mit dem Referenzeingang (13) verbunden ist, und mit einem Ausgang (16); eine Ladungsspeichereinrichtung (46), die mit dem Verstärkerausgang gekoppelt ist;

   eine Übertragungseinrichtung (48, 50), die einen mit der Speichereinrichtung verbundenen Eingang und einen Ausgang aufweist;

   mehrere Widerstände (41, 42, 43, 44), die in der Rückkopplungsstrecke enthalten sind und vom Ausgang der Übertragungseinrichtung zum Signaleingang des Verstärkers (40) geschaltet sind,

   und daß der AnSteuersignalweg mit der Rückkopplungsstrecke an einem Punkt zwischen den Widerständen gekoppelt ist.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz, die dem Ansteuersignalweg von den Widerständen (41 bis 44) dargeboten wird, wesentlich größer ist als die ausgangsseitige Lastimpedanz (22, 23) der

    Treiberverstärkerstufe (12).
11. 11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von den Widerständen zur Kopplung der
    Rückkopplungsstrecke der Einrichtung (30) zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit dem Ansteuersignalweg über eine einzige Anschlußklemme erfolgt.