DE3535570A1 - Schaltung zur automatischen einstellung der schwarzwertspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarzwertspannung an einer oder mehreren Kathoden einer Bildröhre, die jeweils über einen Koppelkon­ densator mit dem Videosignal eines zugehörigen Videover­ stärkers angesteuert werden, wobei das jeweilige Kathoden­ potential mittels einer mit dem Koppelkondensator und der zugehörigen Kathode in Verbindung stehenden Klemmschaltung auf die am Ausgang einer Regelschaltung anliegende Schwarz­ wertspannung festlegbar ist, die in der Regelschaltung durch Vergleich einer Referenzspannung mit einer Meßspan­ nung gewonnen wird, welche einem Kathodenstrom entspricht, der während eines für die Bilddarstellung nicht benötigten Zeitintervalls fließt.

Bei einer derartigen aus der DE-OS 33 44 747 bekannten Schaltung wird das Videosignal jedes Videoverstärkers über einen Koppelkondensator, eine Klemmschaltung und einen Meß­ transistor auf die zugehörige Kathode einer Farbbildröhre eines Datensichtgerätes gegeben. Wegen dieser kapazitiven Kopplung wird mittels der Klemmschaltung, die nicht näher beschrieben ist, zu Beginn jeder Bildzeile, und zwar zum Zeitpunkt der hinteren Schwarzwertschulter das Kathoden­ potential auf die Schwarzspannung festgelegt. Die Schwarz­ wertspannung liegt am Ausgang einer Regelschaltung an. Durch die Regelschaltung wird die Schwarzwertspannung auto­ matisch eingestellt, so daß störende Effekte, wie z. B. Alterung der Kathoden, die zu Farbverfälschungen in dem wiedergegebenen Bild führen würden, ausgeglichen werden können. Die Ausgangsspannung der Regelschaltung wird durch Vergleich einer Referenzspannung mit einer Meßspannung gewonnen.

Zur Gewinnung der Meßspannung werden im Anschluß an die Vertikalaustastung des Bildes für die Dauer von drei Zei­ len die Kathoden mit bestimmten Spannungen beaufschlagt. Die sich daraufhin einstellenden Kathodenströme rufen an ohmschen Widerständen, die im Stromkreis der Meßtransisto­ ren liegen, einen Spannungsabfall hervor. Der jeweilige Spannungsabfall wird als Meßspannung den Regelschaltungen zugeführt. Die bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß die Kapazitäten der pn-Übergänge des Meßtransistor mit dem ohmschen Widerstand einen Tiefpaß bilden, der die Grenzfre­ quenz des Videoverstärkers herabsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarzwertspannung mit hoher Grenzfrequenz zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Schaltung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Koppelkondensator jedes Videoverstärkers mit der zuge­ hörigen Kathode verbunden ist, daß die Klemmschaltung einen Meßkondensator und einen ersten steuerbaren Schalter ent­ hält, über den der Koppelkondensator mit dem Meßkondensa­ tor verbindbar ist und daß parallel zum Meßkondensator ein zweiter steuerbarer Schalter und eine Abtasthalteschaltung liegen. Dabei ist der Meßkondensator über den zweiten steuerbaren Schalter entladbar und eine am Meßkondensator anliegende Spannung in der Abtasthalteschaltung speicherbar. Eine derartige Schaltung ist für höchstauflösende Daten­ sichtgeräte, die einen Videoverstärker mit hoher Grenzfre­ quenz benötigen, geeignet, da der Koppelkondensator direkt mit der zugehörigen Kathode verbunden ist und somit weitere Bauteile wie bei der bekannten Schaltung, welche die Grenz­ frequenzen herabsetzen, fehlen. Weil der Meßkondensator über den ersten steuerbaren Schalter der Klemmschaltung mit dem Koppelkondensator verbindbar ist, ist der Kathoden­ strom, der während eines für die Bilddarstellung nicht be­ nötigten Zeitintervalls fließt, meßbar. Somit kann die Klemmschaltung nicht nur zur Festlegung des Kathodenpoten­ tials, sondern auch zur Messung des Kathodenstroms verwen­ det werden. Es erfüllt die Klemmschaltung also zwei Funk­ tionen, wodurch der Schaltungsaufwand gering ist.

Eine vorteilhafte Gestaltung der Erfindung, die wenig Bau­ teile benötigt, liegt vor, wenn der erste steuerbare Schal­ ter, über den der Meßkondensator mit dem Koppelkondensator verbindbar ist, ein Transistor ist, dessen Basis mit dem Ausgang der Regelschaltung in Verbindung steht, dessen Kollektor an den Meßkondensator angeschlossen ist und des­ sen Emitter mit dem Koppelkondensator in Verbindung steht. Bei einigen handelsüblichen Transistoren ist die Wirkung verbessert, wenn der Emitter des Transistors über eine in gleicher Richtung wie die Basis-Emitter- Diode des Transi­ stors geschaltete Diode mit dem Koppelkondensator verbun­ den ist.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert.

Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung das Schaltbild einer Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarz­ wertspannung gemäß der Erfindung. Die Schaltung ist für ein höchstauflösendes Datensichtgerät mit einer Farbbildröhre 1 geeignet. Sie könnte auch in einem Farbfernsehgerät oder einem Schwarzweißfernsehgerät benutzt werden. Von den drei unabhängigen Strahlsystemen der Farbbildröhre 1 des Daten­ sichtgerätes sind nur die Kathoden 2, 3, 4, die Gitter 5, 6 und das Steuergitter 7 angedeutet. Aus Gründen der Über­ sichtlichkeit der Zeichnung ist nur die Ansteuerung einer Kathode dargestellt. Die Ansteuerung der anderen beiden Kathoden ist in gleicher Art aufgebaut. Die Kathode 3 wird über den Koppelkondensator 8 vom Videoverstärker 9 ange­ steuert. An den Anschlußpunkt 10 der Verbindung zwischen Koppelkondensator 8 und Kathode 3 ist eine Diode 11 mit ihrer Anode angeschlossen. Die Kathode der Diode 11 ist mit dem Emitter eines pnp-Transistors 12 verbunden, dessen Kollektor mit dem einen Anschluß eines Meßkondensators 13 verbunden ist. Parallel zum Meßkondensator 13 liegt der steuerbare Schalter 14. Der Schaltungsteil mit den Bautei­ len 11 bis 14 bildet eine Klemmschaltung 15 und zugleich eine Schaltung zur kapazitiven Messung des Kathodenstroms der Kathode 3. Weiterhin ist an den Anschlußpunkt 16 des steuerbaren Schalters 14, des Transistors 12 und des Meß­ kondensators 13 eine Abtasthalteschaltung 17 mit ihrem Eingangsverstärker 18 angeschlossen, der ausgangsseitig mit einem steuerbaren Schalter 19 verbunden ist, der zu dem Speicherkondensator 20 der Abtasthalteschaltung 17 und zu einem Eingang 21 einer Regelschaltung 22 geführt ist. Der Aufbau einer derartigen Regelschaltung ist bekannt und daher nicht im einzelnen dargestellt. Es kann sich dabei um die aus der eingangs genannten Literaturstelle bekannte Regelschaltung oder um eine andere bekannte Regelschaltung mit Differenzverstärker, die eine integrierende Charakte­ ristik aufweist, handeln. An einem weiteren Eingang 23 der Regelschaltung 22 liegt eine Referenzspannung U _Ref an. Der Ausgang 24 der Regelschaltung 22 steht über einen Summa­ tionspunkt 25 mit der Basis des Transistors 12 in Verbin­ dung. Auf den Summationspunkt 25 werden weiterhin Klemmim­ pulse 26 zum Zeitpunkt der hinteren Schwarzschulter gegeben.

Im folgenden sei die Funktionsweise der Schaltung, im Hin­ blick auf die automatische Einstellung der Schwarzwertspan­ nung, beschrieben. Im Anschluß an die Vertikalaustastung werden für die Dauer einer Zeile, die nicht zur Bilddar­ stellung benötigt wird, das Steuergitter 7 mit einer be­ stimmten Spannung beaufschlagt, dabei gelangen keine Bild­ signale über den Videoverstärker. Als Folge fließen Katho­ denströme über die zugehörigen Koppelkondensatoren 8 und laden sie auf. Weiterhin wurde in diesem Zeitintervall, das nicht zur Bilddarstellung benötigt wird, der steuerbare Schalter 14 geöffnet. Zu Beginn der nächsten Zeile ist der steuerbare Schalter 14 geöffnet und der Meßkondensator 13 noch ungeladen. Durch den Klemmimpuls 26 wird der Transi­ stor 12 leitend, dadurch erfolgt ein Stromfluß vom Koppel­ kondensator 8 zum Meßkondensator 13. An dem Meßkondensa­ tor 13 baut sich eine Spannung auf. Sie ist ein Maß für den während der vorherigen Zeile geflossenen Kathodenstrom. Sodann wird der steuerbare Schalter 19 der Abtasthalteschal­ tung 17 geschlossen, so daß am Speicherkondensator 20 der Abtasthalteschaltung 17 die gleiche Spannung wie am Meßkon­ densator 13 anliegt, da der Eingangsverstärker 18 der Ab­ tasthalteschaltung 17 die Verstärkung Eins aufweist. Dar­ aufhin wird der steuerbare Schalter 19 geöffnet, und die Spannung am Speicherkondensator 20 steht für die restliche Dauer des Bildes als Meßspannung am Eingang 21 der Regel­ schaltung 22 zur Verfügung. Nachdem der steuerbare Schal­ ter 19 geöffnet wurde, wird der steuerbare Schalter 14 geschlossen, wodurch der Meßkondensator entladen wird und für die nächste Messung des Kathodenstroms, die nach der nächsten Vertikalaustastung erfolgt, vorbereitet ist. Der steuerbare Schalter 14 bleibt bis zur nächsten Vertikal­ austastung geschlossen.

Durch einen Vergleich der am Eingang 21 anliegenden Meß­ spannung mit der am anderen Eingang 23 anliegenden Referenz­ spannung wird in der Regelschaltung 22 die Schwarzwertspan­ nung, welche am Ausgang 24 anliegt, gebildet. Für die wei­ teren Zeilen bis zur nächsten Vertikalaustastung wird dann in bekannter Weise das Kathodenpotential mittels der Klemm­ schaltung 15 auf die Schwarzwertspannung festgelegt.

Claims (3)

1. Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarzwert­ spannung an einer oder mehreren Kathoden einer Bildröhre, die jeweils über einen Koppelkondensator mit dem Videosi­ gnal eines zugehörigen Videoverstärkers angesteuert werden, wobei das jeweilige Kathodenpotential mittels einer mit dem Koppelkondensator und der zugehörigen Kathode in Verbin­ dung stehenden Klemmschaltung auf die am Ausgang einer Regelschaltung anliegende Schwarzwertspannung festlegbar ist, die in der Regelschaltung durch Vergleich einer Refe­ renzspannung mit einer Meßspannung gewonnen wird, welche einem Kathodenstrom entspricht, der während eines für die Bilddarstellung nicht benötigten Zeitintervalls fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelkondensator (8) jedes Videoverstärkers (9) mit der zugehörigen Kathode (2, 3, 4) verbunden ist, daß die Klemm­ schaltung (15) einen Meßkondensator (13) und einen ersten steuerbaren Schalter (12) enthält, über den der Koppelkon­ densator (8) mit dem Meßkondensator (13) verbindbar ist und daß parallel zum Meßkondensator (13) ein zweiter steuer­ bare Schalter (14) und eine Abtasthalteschaltung (17) lie­ gen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste steuerbare Schal­ ter über den der Koppelkondensator (8) mit dem Meßkonden­ sator (13) verbindbar ist, ein Transistor (12) ist, dessen Basis mit dem Ausgang (24) der Regelschaltung (22) in Ver­ bindung steht, dessen Kollektor an den Meßkondensator (13) angeschlossen ist und dessen Emitter mit dem Koppelkonden­ sator (8) in Verbindung steht.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Emitter des Transi­ stors (12) über eine in gleicher Richtung wie die Basis- Emitter-Diode des Transistors (12) geschaltete Diode (11) mit dem Koppelkondensator (8) verbunden ist.