AT392865B - Schaltungsanordnung zur automatischen regelung der vorspannung einer bildroehre - Google Patents

Description

AT 392 865 B

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Regelung der Vorspannung einer Bildröhre, die mindestens eine Elektronenkanone mit einer Intensitätssteuerelektrode enthält, mit einem ersten Netzwerk, welches in den Stromweg des von der Elektronenkanone während Vorspannungsregelintervallen geleiteten Schwarzstromes geschaltet ist und ein dem Betrag des Schwarzstromes entsprechendes erstes Signal liefert, einem Steuemetzwerk, welches mit dem ersten Netzwerk gekoppelt ist und von diesem das erste Signal empfängt und ein vom Betrag des durch das erste Signal angegebenen Schwarzstroms abhängiges Schwarzstrompegelkorrektursignal erzeugt, und mit einem zweiten Netzwerk, welches mit dem Steuemetzwerk und der Bildröhre gekoppelt ist und das Schwarzstrompegelkoirektursignal vom Steuemetzwerk empfängt und den Schwarzstrompegel der Bildröhre korrigiert.

Farbfernsehempfänger enthalten manchmal ein System zur automatischen Regelung der Bildröhrenvorspannung (ABVR-System) um für jeden Strahlerzeuger der Bildröhre automatisch den richtigen Schwarzstrompegel einzustellen, d. h. den für das Bildschwarz charakteristischen Strom. Diese Regelung sorgt dafür, daß die von der Bildröhre wiedergegebenen Bilder in ihrer Qualität nicht verschlechtert werden, wenn sich einzelne Betriebsparameter der Röhre ändern (z. B. infolge von Alterung und Temperatureinflüssen). Eine Ausführungsform ein»' solchen ABVR-Schaltung ist in der US-Patentschrift 4 263 622 beschrieben.

Ein ABVR-System arbeitet während der Bildaustastintervalle, in denen die Bildröhre als Antwort auf eine Referenzspannung, die repräsentativ für schwarze Bildinformation ist, einen kleinen Strom leitet, den sogenannten Schwarzstrom. Dieser Strom wird durch das ABVR-System überwacht, um ein Signal zu erzeugen, das repräsentativ für die während des Austastintervalls geleiteten Ströme ist und welches zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Schwaizstromwertes verwendet wird.

In einem ABVR-System des in der genannten US-Patentschrift beschriebenen Typs sprechen Steuerschaltungen auf ein periodisch abgeleitetes Impulssignal an, dessen Betrag für den Wert des Schwarzstromes an der Kathode charakteristisch ist

Dieses abgeleitete Impulssignal hat einen von Null verschiedenen Pegel, wenn der Wert des Schwarzstromes korrekt ist, und andere Pegel (z. B. positiver oder weniger positiv), wenn der Schwarzstromwert zu hoch oder zu niedrig ist Das Impulssignal wird durch Steuerschaltungen, verarbeitet, die Klemm- und Abfrageschaltungen enthalten, um ein Korrektursignal für die Bildröhrenvorspannung zu erzeugen, dessen Betrag zu- oder abnimmt und das an die Bildröhre zur Aufrechterhaltung eines korrekten Schwarzstromwertes gekoppelt wird.

Wenn die Elektronenstrahlerzeuger der Bildröhre einander völlig gleich sind, so daß sie auch die gleichen Leitfähigkeitseigenschaften (z. B. gleiche Signalverstärkung) haben, dann sind die von ihnen geleiteten Schwarzströme gleich, ebenso ihre bei korrekter Schwarzstromeinstellung bemessenen Gitter-Kathodenspannungen (sogenannte Sperrpunkt- oder Einsatzspannungen). In der Praxis haben die Strahlerzeuger jedoch häufig unterschiedliche Stromleitungseigenschaften, z. B. infolge Herstellungstoleranzen. Wenn also ein Empfänger während seiner Herstellung auf korrektes Bildschwarz einjustiert wird, dann können die von den Strahlerzeugem geleiteten Ströme durchaus unterschiedlich sein und dennoch dem jeweils richtigen Schwarzstromwert entsprechen. Die zu solch unterschiedlichen Schwarzströmen gehörenden Sperrpunktspannungen der Strahlerzeuger entsprechen dann ebenfalls jeweils richtigen Werten, obwohl sie voneinander verschieden sind.

Ein ABVR-System, das in Verbindung mit einer Bildröhre verwendet wird, deren Strahlerzeuger unterschiedliche Stromleitungseigenschaften haben, soll die Schwarzstromweite und die zugehörigen, einem korrekten Bildschwarz entsprechenden Spenpunktspannungen auch dann aufrechterhalten, wenn diese Strom- und Spannungswerte von Strahlerzeuger zu Strahlerzeuger verschieden sind. Das heißt, diese Beziehungen von Strom-und Spannungswerten sollten bei der Regelung aufrechterhalten bleiben. Das ABVR-System soll jedoch dann, wenn sich die anfänglich eingestellten Schwarzströme der Strahlerzeuger infolge einer Änderung der Betriebsparameter der Bildröhre wegen Alterung oder Temperatureinflüssen ändern, eine passende Korrektur der Bildröhienvorspannung vornehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche die obigen Faderungen erfüllt und die beschriebenen Nachteile herkömmlicher Schaltungen vermeidet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anordnung ein drittes Netzwerk aufweist, welches auf die Vorspannung der Elektronenkanone gekoppelt ist und ein zweites Signal in Übereinstimmung mit der Vorspannung der Elektronenkanone während der Bildaustastintervalle eizeugt, und daß das Steuemetzwerk mit dem dritten Netzwerk gekoppelt ist und von diesem das zweite Signal empfängt und das Schwarzstrompegelkorrektursignal in Übereinstimmung mit dem durch das zweite Signal angegebenen Betrag der Vorspannung der Elektronenkanone erzeugt

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden Hilfssteuersignale mit einem Betrag erzeugt, der proportional zur Vorspannung eines Strahlerzeugers während Vorspannungs-Steuerintervallen bei ausgetasteter Bildinformation ist. Das Hilfssignal hat solchen Betrag und solche Richtung, daß es das Ansprechen des Steuemetzwerks auf den Betrag des abgeleiteten Signals ausübt, wenn das abgeleitete Signal repräsentativ für einen Schwarzstrom korrekten Wertes ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der eine Schaltung zur automatischen Regelung der Bildröhrenvorspannung (ABVR-System) und einer zugehörigen erfindungsgemäßen Anordnung enthält; Fig. 2 -2-

AT 392 865 B zeigt die Wellenform verschiedener Signale beim Betrieb der Schaltung nach Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform ein«- erfindungsgemäßen Anordnung.

Im Fernsehempfänger nach Fig. 1 liefern Fernsehsignal-Verarbeitungsschaltungen (10) das Leuchtdichtesignal (Y) und das Farbartsignal (C) eines Farbfemsehsignalgemischs getrennt voneinander an eine Leuchtdichte/Farbart-Signalverarbeitungseinheit (12). Die Verarbeitungseinheit (12) enthält Schaltungen zur Verstärkungsregelung der Leuchtdichte- und Farbartsignale, Schaltungen zur Einstellung des Gleichstrompegels (z. B. getastete Schwarzwert-Klemmschaltungen), Farbdemodulatoren zur Ableitung der Farbdifferenzsignale (r-y), (g-y) und (b-y), sowie Matrixverstärker zum Kombinieren der letztgenannten Signale mit verarbeiteten Leuchtdichtesignalen, um die für die Bildfarben repräsentativen Signale (r), (g) und (b) mit niedrigem Pegel zu liefern. Diese Signale erfahren eine Verstärkung und anderweitige Verarbeitung in Schaltungen innerhalb zugehöriger Endverarbeitungsnetzwerke (14a), (14b) und (14c), welche auf hohen Pegel verstärkte Bildfarbsignale (R), (G) und (B) an jeweils zugeordnete Kathoden-Intensitätssteuerelektroden (16a), (16b) und (16c) eine Farbbildröhre (15) geben. Die Netzwerke (14a), (14b) und (14c) erfüllen außerdem Funktionen für die automatische Regelung der Bildiöhrenvorspannung (ABVR), wie es weiter unten erläutert wird. Die Bildröhre (15) sei eine selbstkonvergierende Röhre mit Inline-Strahlsystem, das ein allen Strahlerzeugem mit den Kathoden (16a), (16b) und (16c) gemeinsames Steuergitter (18) und ein Schirmgitter (17) enthält, das ebenfalls allen drei Strahlerzeugem gemeinsam ist Die Vorspannung für das Schirmgitter (17) wird von einer justierbaren Vorspannungs-Einstellschaltung (19) geliefert. Bei der hier beschriebenen Ausfuhrungsform sind die Endverarbeitungsnetzwerke (14a), (14b) und (14c) einander gleich, so daß die nachfolgende Beschreibung des Betriebs des Netzwerks (14a) auch für die Netzwerke (14b) und (14c) gilt.

Das Verarbeitungsnetz (14a) enthält eine Bildröhren-Treiberstufe mit einem Eingangstransistor (20) in Emitterschaltung, der über einen Eingangswiderstand (21) das Bildfarbsignal für Rot (Rot-Videosignal) (R) von der Verarbeitungseinheit (12) empfängt, und mit einem ausgangsseitigen Hochspannungstransistor (22) in Basisschaltung, der gemeinsam mit dem Transistor (20) einen Video-Treiberverstärker in Kaskodeschaltung bildet. An einem Lastwiderstand (24) (z. B. 12 k£l) im Kollektorausgangskreis des Transistors (22) wird das Rot-Videosignal (R) mit hohem, für die Ansteuerung der Bildröhrenkathode (16a) geeigneten Pegel entwickelt. Eine Quelle hoher Gleichspannung (B+) (z. B. +230 V) liefert die Versorgungsspannung für den Treiberverstärker (20), (22). Eine Gleichstromgegenkopplung für den Verstärker (20), (22) wird durch einen Widerstand (25) (z. B. 130 kü) bewirkt. Die Signalverstärkung des Kaskodeverstärkers (20), (22) ist hauptsächlich bestimmt durch das Verhältnis des Wertes des Gegenkopplungswiderstandes (25) zum Wert des Eingangswiderstandes (21). Die Gegenkopplung sorgt für eine passend niedrige Ausgangsimpedanz des Verstärkers und trägt dazu bei, den Gleichstrompegel am Verstärkerausgang zu stabilisieren.

Ein Meßwiderstand (30), der in Gleichstromkopplung in Reihe zwischen die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren (20) und (22) geschaltet ist, dient dazu, an einem auf relativ niedriger Spannung liegenden Punkt (A) eine Spannung zu entwickeln, die repräsentativ für den Schwarzstrom ist, der während der Austastintervalle der Bildröhre über die Bildröhrenkathode fließt. Der Widerstand (50) funktioniert in Verbindung mit dem ABVR-System des Empfängers, wie es nachstehend beschrieben wird.

Ein Zeitsignalgenerator (40), der logische Steuerschaltungen enthält, spricht auf periodische Signale der Horizontalsynchronfrequenz (H) und auf periodische Signale der Vertikalsynchronfiequenz (V) an, die beide von Ablenkschaltungen des Empfängers abgeleitet werden. Der Zeitsignalgenerator (40) bildet mit Hilfe dieser periodischen Signale verschiedene Zeitsteuersignale (Vß, V§, Vq, Vp und Vq), die den Betrieb des ABVR-Systems während periodischer ABVR-Intervalle steuern. Jedes ABVR-IntervaÜ beginnt kurz nach dem Ende des Vertikalrücklauf Intervalls innerhalb des Vertikalaustastintervalls und umfaßt einige Horizontalzeilenintervalle, die auch innerhalb des Vertikalaustastintervalls liegen und während welcher keine Bildinformation im Videosignal vorhanden ist. Diese Zeitsteuersignale sind durch die Wellenformen in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß der Fig. 2 erscheint das Zeitsteuersignal (Vß), ein Videoaustastsignal, als positiver Impuls bald nach dem Zeitpunkt (Tj) des Endes des Vertikalrücklaufintervalls (vgl. die Eintragungen bei der Wellenform (V)). Dieses Austastsignal (Vß) existiert für die Dauer des ABVR-Intervalls und wird an einen Austast-Steuereingang der Leuchtdichte-Farbart-Verarbeitungseinheit (12) gelegt, um die Ausgänge (r), (g) und (b) dieser Einheit auf einen für schwarzes Bild charakteristischen Gleichstrom-Bezugspegel zu bringen, der dem Fehlen von Videosignalen entspricht. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Signalverstärkung der Verarbeitungseinheit (12) beim Erscheinen des Signals (Vß) über die Verstärkungssteuerschaltungen dieser

Einheit auf im wesentlichen 0 reduziert und daß man den Gleichstrompegel im Verarbeitungsweg des Videosignals über die Gleichstrompegel-Steuerschaltungen der Einheit (12) modifiziert, um an den Signalausgängen der Einheit (12) einen für schwarzes Bild repräsentativen Bezugspegel zu erhalten. Das Zeitsteuersignal (Vq), ein positiver Gittersteuerimpuls, umfaßt drei Horizontalzeilenintervalle innerhalb des

Vertikalaustastintervalls. Das Zeitsteuersignal (Vq) steuert den Betrieb einer Klemmschaltung, die zur Signalabfrage im ABVR-System vorgesehen ist. Das Zeitsteuersignal (V§), ein Abfrage-Steuersignal, erscheint -3-

AT392 865 B kurz nach dem Signal (Vq) und dient dazu, den Betrieb einer Abfrage- und Halteschaltung zu steuern, die ein

Vorspannungs-Steuersignal zum Regeln des Schwarzstroms an der Kathode der Bildröhre erzeugt. Das Signal (V§) umfaßt ein Abfrageintervall, dessen Beginn leicht verzögert gegenüber dem Ende des vom Signal (Vq) umfaßten Klemmintervall ist und dessen Ende im wesentlichen mit dem Ende des ABVR-Intervalls zusammenfällt. Das Signal (Vp) ist ein negativ gerichteter Hilfsimpuls, der koinzident mit dem Abfrageintervall ist. Die in der Fig. 2 eingetragenen Signalverzögerungen (Tp) liegen in der Größenordnung von 200 ns.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 spannt während des ABVR-Intervalls der positive Impuls (Vq) (z. B. in der Größenordnung von +10 V) das Gitter (18) der Bildröhre in Durchlaßrichtung vor, so daß der die Kathode (16a) und das Gitter (18) umfassende Strahlerzeuger stärker leitet. Zu 2feiten außerhalb der ABVR-Intervalle liefert das Signal (Vq) die normale, weniger positive Vorspannung für das Gitter (18). Als Antwort auf den positiven Gitterimpuls (Vq) erscheint ein gleichphasiger, positiver Stromimpuls an der Kathode (16a) während des Gitterimpulsintervalls. Die Stromamplitude des so erzeugten "Kathodenausgangsimpulses" ist proportional zum Wert des geleiteten Kathodenschwarzstroms (typischerweise einige wenige Mikroampere).

Der »zeugte positive Kathodenausgangsimpuls erscheint am Kollektor des Trasistors (22) und wird Uber den Widerstand (25) auf die Basis des Transistors (20) gekoppelt, so daß die Stromleitung des Transistors (20) während des Vorhandenseins des Kathodenausgangsimpulses in proportionaler Weise erhöht ist. Der vom Transistor (20) geleitete erhöhte Strom hat zur Folge, daß am Meßwiderstand (30) eine Spannung entwickelt wird. Diese Spannung äußert sich in Form einer negativen gerichteten Spannungsänderung, die am Punkt (A) erscheint und deren Betrag proportional zum Betrag des für den Schwarzstrom repräsentativen Kathodenausgangsimpulses ist. Der Betrag der Spannungsänderung am Knotenpunkt (A) ist bestimmt durch das Produkt des Wertes des Widerstandes (30) (z. B. 560 Ω) multipliziert mit dem Betrag des zusätzlichen Stroms, der über den Widerstand (30) fließt.

Die Spannungsänderung am Knotenpunkt (A) wird über einen kleinen Widerstand (31) an einen Knotenpunkt (B) übertragen, wo eine Spannungsänderung (Vj) entwickelt wird, die im wesentlichen der Spannungsänderung am Knotenpunkt (A) entspricht Der Knotenpunkt (B) ist mit einer Schaltung (50) gekoppelt, in welcher das Korrektursignal zur Regelung der Bildröhrenvorspannung entwickelt wird. Die Schaltung (50) enthält einen eingangsseitigen Koppelkondensator (51), einen Eingangsklemmungs- und Abfrage-Operationsverstärker (52) (z. B. einen sogenannten Transkonduktanz-Operationsverstärker) mit einem zugeordneten, auf das Klemmsteuersignal (Vq) ansprechenden Rückkopplungsschalter (54), sowie einen auf Mittelwerte ansprechenden Ladungsspeicherkondensator (56) mit einem, daran angeschlossenen, durch das Abfragesteuersignal (V§) gesteuerten Schalter (55). Die am Kondensator (56) entwickelte Spannung wird dazu verwendet, ein Korrektursignal für die Bildröhrenvorspannung über ein Netzwerk (58) und ein Widerstandsnetzwerk (60), (62), (64) an den Bildröhrentreiber (20), (22) zu legen, und zwar an die Basis des Transistors (20). Das Netzwerk (58) enthält Signalübersetzungs/Pufferschaltungen, um die Korrekturspannung mit einem geeigneten Pegel und niedriger Impedanz entsprechend den Erfordernissen für den Steuereingang des Transistors (20) zu liefern.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 sei anhand der in Fig. 2 dargestellten Wellenformen beschrieben. Das Hilfssignal (Vp) wird an den Schaltungsknoten (B) in Fig. 1 gelegt, und zwar üb» eine Diode (35) und einen Spannungsteiler, der aus einen Widerstand (32) von z. B. 220 k£2 und einem Widerstand (34) von z. B. 270 kG besteht Das Signal (Vp) hat einen positiven Gleichspannungspegel von ungefähr +8,0 V zu allen

Zeiten mit Ausnahme während des ABVR-Abfrageintervalls, um die Diode (35) leitend zu halten, so daß am Knotenpunkt (B) eine Gleichspannung entwickelt wird. Wenn das Signal (Vp) diesen positiven Gleichspannungswert hat dann wird der Verbindungspunkt der Widerstände (32) und (34) auf eine Spannung geklemmt die gleich dem positiven Gleichspannungswert des Signal (Vp) minus dem Spannungsabfall an der

Diode (35) ist Während des ABVR-Abfrageintervalls bildet das Signal (Vp) einen negativgerichteten (weniger positiven) Impuls fester Amplitude. Die Diode (35) wird durch diesen negativen Impuls (Vp) nichtleitend gemacht Der Widerstand (31) bewirkt eine unerhebliche Dämpfung der am Knotenpunkt (A) entwickelten Spannungsänderung gegenüber der entsprechenden Spannungsänderung (Vj) am Knotenpunkt (B), da der Wert des Widerstandes (31) (in der Größenordnung von 200 Ω) klein ist im Vergleich zu den Werten der Widerstände (32) und (34).

Vor dem Klemmintervall, jedoch während des ABVR-Intervalls, lädt die zuvor am Knotenpunkt (B) existierende nominelle Gleichspannung (Vjjq) den Kondensator (51) auf. Während des Klemmintervalls, wenn der Gittersteuerimpuls (Vq) »scheint, nimmt die Spannung am Knotenpunkt (A) aufgrund dieses Impulses um ein Maß ab, das repräsentativ für den Wert des Schwarzstroms ist Hierdurch sinkt die Spannung am Knotenpunkt (B) auf einen W»t ab, der im wesentlichen gleich Vqq - Vj ist. Ebenfalls während des Klemmintervalls wird der Klemmschalter (54) durch das Zeitsteuersignal (Vq) geschlossen (d. h. leitend), so daß der invertierende -4-

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Signaleingang (·) des Verstärkers (52) mit dem Ausgang dieses Verstärkers gekoppelt wird, wodurch der Verstärker (52) zu einem Spannungsfolger mit dem Verstärkungsfaktor (1) wird. Als Folge wird eine am nichtinvertierenden Eingang (+) des Verstärkers (52) angelegte feste Referenzgleichspannung (VREF) (z. B. +5 V) über den Ausgang des Verstärkers (52) und den leitenden Schalter (54) auf den invertierenden Signaleingang des Verstärkers (52) gekoppelt Während des Klemmintervalls ist also die über den Kondensator (56) gemessene Spannung (V3) eine Funktion der durch die Spannung (VREF) bestimmten Referenz-Einstellspannung an der "-"-Klemme des Kondensators (51) und einer an der "+"-Klemme dieses Kondensators erscheinenden Spannung, die der Differenz zwischen dem erwähnten vorher existierenden nominellen Gleichspannungswert (Vp^) am

Knotenpunkt (B) und der während des Klemmintervalls am Knotenpunkt (B) entwickelten Spannungsänderung (Vj) entspricht. Somit ist die während des Klemmintervalls über den Kondensator (51) gemessene Spannung (V-j) eine Funktion des Wertes der für den Schwarzstrom repräsentativen Spannungsänderung (Vj), die variieren kann. Die Spannung (V3) ist gleich dem Ausdruck (Vjj^ - Vj) - Vjy-p. Während des unmittelbar nachfolgenden Abfrageintervalls ist der positive Gittersteuerimpuls (Vq) nicht mehr vorhanden, so daß die Spannung am Knotenpunkt (B) in positiver Richtung auf den nominellen Gleichspannungspegel (Vp^O ansteigt, wie er vor dem Klemmintervall existierte. Gleichzeitig erscheint der negative Impuls (Vp), der die Diode (35) in Sperrichtung vorspannt und die normale spannungsübersetzende und koppelnde Wirkung der Widerstände (32), (34) vorübergehend ändert, so daß die Spannung am Knotenpunkt (B) um ein Maß (V2) vermindert wird, wie es die entsprechende Wellenform in Fig. 2 zeigt. Zur selben Zeit wird der Klemmschalter (54) nichtleitend und der Abfrageschalter (55) geschlossen (d. h. leitend), wodurch der Ladungsspeicherkondensator (56) mit dem Ausgang des Verstärkers (52) gekoppelt wird. Während des Abfrageintervalls ist also die Eingangsspannung am invertierenden Signaleingang (·) des Verstärkers (52) gleich der Differenz zwischen der Spannung am Knotenpunkt (B) und der über dem Kondensator (51) gemessenen Spannung (V3). Die Eingangsspannung am Verstärker (52) ist eine Funktion des Betrags der

Spannungsänderung (Vj), die mit Änderungen des Schwarzstroms der Bildröhre variiert

Die Spannung am ausgangsseitigen Speicherkondensator (56) bleibt während des Abfrageintervalls unverändert, wenn der Betrag der während des Klemmintervalls entwickelten Spannungsänderung (Vj) gleich dem Betrag der während des Abfrageintervalls entwickelten Spannungsänderung (V2) ist, was bedeutet, daß der

Schwarzstrom der Bildröhre den korrekten Wert haL Dies ist deswegen so, weil während des Abfirageintervalls die Spannungsänderung (Vj) am Knotenpunkt (B) in einer positiven Richtung (vom klemmenden Einstell-

Referenzwert) ansteigt, wenn der Gittersteuerimpuls fortgenommen wird, und weil die Spannungsänderung (V2) eine gleichzeitige negativ gerichtete Spannungsänderung am Knotenpunkt (B) bewirkt Wenn die Vorspannung der Bildröhre korrekt ist, haben die positiv gerichtete Spannungsänderung (Vj) und die negativ gerichtete

Spannungsänderung (V2) gleichen Betrag, so daß sich diese Spannungsänderungen während des Abfirageintervalls gegenseitig auslöschen und die Spannung am Knotenpunkt (B) unverändert lassen.

Wenn der Betrag der Spannungsänderung (Vj) geringer ist als der Betrag der Spannungsänderung (V2), lädt der Verstärker (52) den Speicherkondensator (56) proportional dazu in einer Richtung auf, die im Sinne einer Erhöhung des Kathodenschwarzstroms geht. Umgekehrt entlädt der Verstärker (52) den Speicherkondensator (56) in proportionalem Maß zur Verminderung des Kathodenschwarzstroms, wenn der Betrag der Spannungsänderung (Vj) größer ist als der Betrag der Spannungsänderung (V2).

Es sei angenommen, daß die Amplitude ("A") der Spannungsänderung (V j) im Falle korrekten Kathodenschwarzstroms ungefähr 3 mV beträgt und sich über einen Bereich von wenigen mV (±Δ) ändert, wenn der Wat des Kathodenschwaizstroms infolge Änderungen der Betriebseigenschaften der Bildröhre gegenüber dem korrekten Wert ansteigt und abnimmt (vgl. die Eintragungen in Fig. 2). Somit ändert sich während des Klemmintervalls die über dem Kondensator (51) gemessene Einsteil-Referenzspannung (V3), wenn sich der Betrag der Spannung (Vj) infolge Änderungen des Kahtodenschwarzstroms ändert. Die Spannungsänderung (V2) am Knotenpunkt (B) hat eine Amplitude ("A") von ungefähr 3 mV, was der Amplitude ("A") der Spannungsänderung (Vj) im Falle korrekten Schwarzstroms entspricht.

Wie mit der Wellenform (V£qR) in Fig. 2 gezeigt, bleibt die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers (52) während des Abfrageintervalls unverändert, wenn die Spannungen (Vj) und (V2) beide die Amplitude ("A") haben. Hat die Spannungsänderung (Vj) jedoch die Amplitude ("A + Δ"), was einem zu hohen Wert des Schwarzstroms entspricht, dann steigt die Eingangsspannng des Verstärkers (52) um ein Maß (Δ) an, wie es die Wellenform (Vp) zeigt. In diesem Fall entlädt der Verstärker (52) den ausgangsseitigen Speicherkondensator (56), so daß die auf die Basis des Transistors (20) gekoppelte Vorspannungs-Korrekturspannung eine Erhöhung der Kollektorspannung des Transistors (22) bewirkt, wodurch der -5-

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Kathodenschwarzstrom auf den korrekten Wert vermindert wird.

Wenn umgekehrt die Spannungsänderung (Vj) eine Amplitude ("A · Δ") hat, was einem zu niedrigen

Schwarzstrom entspricht, dann nimmt die Eingangsspannung des Verstärkers (52) während des Abfrageintervalls um ein Maß (Δ) ab. In diesem Fall lädt der Verstärker (52) den ausgangsseitigen Speicherkondensator (56) auf, 5 was zu einer Verminderung der Kollektorspannung des Transistors (22) führt, wodurch der Kathodenschwarzstrom in Richtung auf den korrekten Wert erhöht wird. In beiden Fällen können mehrere Abfrageintervalle erforderlich sein, bis der Schwarzstrom den korrekten Wert erreicht hat

Bei manchen ABVR-Systemen kann es zweckmäßig sein, die für den Schwarzstrom repräsentative Spannungsänderung (V-j) während des Abfrageintervalls zu entwickeln und nicht während des vorangehenden 10 Klemmintervalls, wie es oben beschrieben wurde. Bei einer solchen Alternative wäre der Gittersteuerimpuls (VG) zeitlich so zu legen, daß er während des Abfrageintervalls zeitlich koinzident mit einem positiven Hilfsimpuls (Vp) erscheint. Die negativ gerichtete Spannungsänderung (Vj) und die aufgrund des Hilfsimpulses (Vp) entwickelte positiv gerichtete Spannungsänderung (V2) treten dann gleichzeitig auf und kombinieren sich direkt am Knotenpunkt (B), so daß sie sich gegenseitig auslöschen, wenn der Wert des 15 Schwarzstroms korrekt ist (d. h. in diesem Fall wird keine Spannungsänderung am Knotenpunkt (B) entwickelt).

Die beschriebene Abftagetechnik mit kombinierten Impulsen ist ausführlicher in der US-PS 4 484 228 beschrieben. Diese Anmeldung enthält auch zusätzliche Informationen über die das Hilfssteuersignal (Vp) betreffende Anordnung und offenbart außerdem eine geeignete Schaltung für den Zeitsignalgenerator (40) und Schaltungseinzelheiten des Abfrageverstärkers (52). 20 Die während der Klemm- und Abfrageintervalle des ABVR-Systems am Knotenpunkt (B) entwickelte Spannung ist eine Funktion der Werte der Widerstände (31), (32) und (34) und des Wertes einer am Knotenpunkt (A) wirksamen Ausgangsimpedanz (Zq) (ungefähr 30 bis 50 Ω). Wenn der Impuls (Vp) den positiven Gleichspannungspegel (+8 V) hat, der auch während des Klemmintervalls existiert, wird die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände (32) und (34) geklemmt, und der über den Widerstand (31) vom 25 Knotenpunkt (A) zum Knotenpunkt (B) geleitete Strom ist eine Funktion der Werte der Impedanz (Zq), des Widerstandes (31) und des Widerstandes (34). Während des nachfolgenden Abfrageintervalls, wenn der negativ gerichtete Teil des Impulses (Vp) erscheint, ist die Diode (35) nichtleitend und die Klemmung des

Verbindungspunktes der Widerstände (32) und (34) aufgehoben. Zu dieser Zeit leitet der Widerstand (31) einen anderen Strom vom Knotenpunkt (A) zum Knotenpunkt (B), der zusätzlich eine Funktion des Wertes des 30 Widerstandes (32) ist, neben den Werten der Impedanz (Zq) und den Widerständen (31) und (34). Die Spannungsänderung (V2), die am Knotenpunkt (B) als Antwort auf den negativ gerichteten Impuls des Signals (Vp) entwickelt wird, ist proportional zur Differenz zwischen diesen Strömen.

In Verbindung mit einer Bildröhre, in welcher die Strahlerzeuger unterschiedliche Stromleitungseigenschaften haben, hat das beschriebene ABVR-System den Vorteil, daß es die Schwarzströme automatisch auf den für 35 richtiges Bildschwarz eingestellten korrekten Werten hält, auch wenn sich diese Schwarzstromwerte von Strahlerzeuger zu Strahlerzeuger unterscheiden, z. B. bedingt durch Herstellungstoleranzen der Bildröhre. Dieses Merkmal des ABVR-Systems sei nachstehend erläutert

Wie oben erwähnt ist die Bildröhre (15) eine selbstkonvergierende Röhre mit einem einzigen Steuergitter (18) und einem einzigen Schirmgitter (17), die jeweils allen drei Strahlerzeugem der Bildröhre gemeinsam sind. 40 Die korrekte Schwarzstromleitung der Bildröhre kann während der Herstellung des Empfängers eingestellt werden, indem man die Vorspannung des Schirmgitters (17) mittels der Vorspannungs-Einstellschaltung (19) (die z. B ein von Hand verstellbares Potentiometer aufweist) justiert bis eine oder mehrere der Bildröhrenkathoden eine gewünschte Spannung haben.

Wenn die Strahlerzeuger der Bildröhre einander völlig gleich sind, so daß sie das gleiche Verhalten hinsichtlich 45 ihrer Stromleitung zeigen, werden sie als Folge des vorstehend beschriebenen Einstellvorgangs gleiche Schwarzströme leiten und gleiche Sperrpunktspannungen haben (d. h. gleiche Gitter-Kathoden-Spannungen für die Schwarzstromleitung). In der Praxis können sich jedoch die Stromleitungseigenschaften der einzelnen Strahlerzeuger voneinander unterscheiden. Die von den Strahlerzeugem geleiteten Ströme können also durchaus korrekten Schwarzströmen entsprechen, obwohl sie unterschiedliche Beträge haben. Die diesen unterschiedlichen 50 Strömen zugeordneten Gitter-Kathoden-Spannungen entsprechen, obwohl sie voneinander verschieden sind, richtigen Spenpunktspannungen.

Diese gegenseitige Beziehung der Stromleitung der einzelnen Strahlerzeuger für korrekte Schwarzstrombedingungen bleibt im vorliegenden Fall bewahrt, weil der Betrag der Spannungsänderung (V2) von der Gleichspannungskomponente abhängt, die während der Betriebsintervalle des ABVR-Systems am Punkt 55 (A) erscheint (wenn man den Effekt des als Antwort auf den positiven Gittersteuerimpuls (Vq) erzeugten

Kathodenausgangsimpulses vemachläßigt). Diese Gleichspannungskomponente ist proportional zur Spenpunktspannung an der Kathode, wie sie als Gleichspannungskomponente am Ausgang des mit der Bildröhrenkathode gekoppelten Treibertransistors (22) erscheint -6-

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Die letztgenannte Beziehung ist durch folgende Gleichung definiert: r32 *0 V2=Ro-vDC--(VP-VD). r34 ^32^34) R34

Die einzelnen Symbole in dieser Gleichung haben folgende Bedeutung: V2 ist der Betrag der Spannungsänderung (V2);

Rq ist die Summe der Werte der Widerstände (32) und der Impedanz (Zq) am Knotenpunkt (A); R32 ist der Wat des Widerstandes (32); R34 ist der Wert des Widerstandes (34); Vßc ist der Wert der Gleichspannungskomponente am Knotenpunkt (A), in der Größenordnung von +7 bis +10 V;

Vp ist die feste positive Gleichspannungskomponente des Hilfssignals (Vp), in der Größenordnung von +8 V;

Vq ist die im wesentlichen konstante Offsetgleichspannung der Diode (35), ungefähr gleich +0,6 V.

Die Spannungsänderung (V2) ist z. B. ungefähr gleich -3,4 mV, wenn (Vqq) gleich +8,0 V ist.

Wenn also die drei Strahlerzeuger der Bildröhre entsprechend der anfänglichen Schwarzstromeinstellung unterschiedliche Schwaizströme leiten und die zugeordneten Sperrpunktspannungen voneinander verschieden sind, dann haben die in den einzelnen Verarbeitungsnetzwerken (14a), (14b) und (14c) entwickelten Spannungsänderungen (V2) voneinander verschiedene Beträge, obwohl sie von einem gemeinsamen Signal (Vp) abgeleitet sind. Die verschiedenen Beträge der Spannungsänderungen (V2) sind eine Funktion der verschiedenen Sperrpunktspannungen, die sich als Gleichspannungskomponenten unterschiedlichen Betrags an den Knotenpunkten (A) der einzelnen Netzwerke (14a), (14b) und (14c) äußern. Die unterschiedlichen Beträge der Spannungsänderungen (V2) sind so, daß sich für die jeweils zugeordnete Regelschleife des ABVR-Systems die am Knotenpunkt (B) entwickelte Spannung nicht ändert, wenn die Spannungsänderungen (Vj) und (V2) miteinander kombiniert werden. Somit bleibt jede ABVR-Regelschleife in Ruhe.

Die ABVR-Regelschleifen bleiben so lange ruhig, bis sich die anfänglich eingestellten Schwarzströme infolge einer Änderung der Betriebsparameter der Bildröhre ändern, z. B. durch Alterung der Bildröhre oder durch Temperatureinflüsse. Es sei z. B. angenommen, daß sich die Betriebsparameter der Bildröhre so ändern, daß die Leitfähigkeit des Rot-Strahlerzeugers abnimmt. Der Kathodenschwarzstrom dieses Strahlerzeugers ist dann zu niedrig. Der als Antwort auf den positiven Gittersteuerimpuls (Vq) erzeugte Kathodenausgangsimpuls hat dann einen entsprechend verminderten Betrag, die Spannung am Knotenpunkt (B) ändert sich beim Auftreten der Spannungsänderungen (Vj) und (V2), und die Spannung am ausgangsseitigen Speicherkondensator (56) ändert sich im Sinne einer Reduzierung der am Kollektor des Transistores (22) entwickelten Kathodenvorspannung, so daß der Kathodenschwaizstrom auf den korrekten Wert zurückgebracht (d. h. erhöht) wird. Zu diesem Zeitpunkt bekommt der Betrag der Spannungsänderung (V2) einen neuen, zu der nun entwickelten (korrigierten)

Kathodenvorspannung gehörenden Wert, so daß die Spannung am Knotenpunkt (B) im weiteren Verlauf beim Auftreten der Spannungsänderungen (Vj) und (V2) unverändert bleibt (d. h. die ABVR-Regelschleife ist wieder in Ruhe).

Wie nachstehend anhand der Fig. 3 erläutert wird, sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch bei Systemen anwendbar, in denen die anhand der Fig. 1 beschriebene, mit Impulsbeaufschlagung des Gitters und Impulskombination arbeitende Abfragetechnik nicht angewandt wird.

In der Anordnung nach Fig. 3 ist der Kollektorausgang eines Videosignal-Verstärkertransistors (70) über einen als Emitterfolger geschalteten pnp-Hochspannungstransitstor (72) mit einer Kathode einer Bildröhre (75) gekoppelt. Während der ABVR-IntervaUe wirkt der Transistor (72) als Stromfühler zum Erfassen des Wertes des Kathodenschwarzstroms, der dem Emitter-Kollektor-Strom des Transistors (72) entspricht. Eine an einem Widerstand (76) entwickelte Spannung ist direkt proportional dem Kollektorstrom des Transistors (72), der dem Kathodenschwarzstrom entspricht An den Kollektorausgang des Transistors (70) ist ein aus den Widerständen (82) und (83) bestehender Spannungsteiler angeschlossen, um am Verbindungspunkt der Widerstände (82) und (83) eine Spannung zu entwickeln, die proportional der zum korrekten Schwarzstromwert gehörenden Kathodenvorspannung (Sperrpunktspannung) ist, wie sie während der Einjustierung des Empfängers eingestellt wurde. -7-

Claims (3)

1. AT 392 865 B Die für den Schwarzstrom repräsentative Spannung am Widerstand (76) wird an einen Eingang eines Differenzverstärkers (80) gelegt Die am Widerstand (83) entwickelte Spannung, die repräsentativ für die Sperrpunktspannung ist, wird über ein Spannungsübersetzungsnetzwerk (85) (die z. B. Pegelverschiebungsschaltungen enthält) auf den anderen Eingang des Differenzverstärkers (80) gegeben. Ein Abfiageschalter (86) wird durch Tastsignale während der ABVR-Intervalle geschlossen (leitend gemacht), um den Ausgang des Verstärkers (80) mit einem Ladungsspeicherkondensator (88) zu verbinden. Am Kondensator (88) wird eine Vorspannungs-Korrekturspannung entwickelt, die eine Funktion der an den Widerständen (76) und (83) abfallenden Spannungen ist und die an die Bildröhre gelegt wird (z. B. über den Transistor (70)), um den Schwarzstrom da- Bildröhre auf einem korrekten Wert zu halten. In diesem Fall ist das "Referenz"-Eingangssignal des Verstärkers (80), das von der am Widerstand (83) abfallenden Spannung abgeleitet wird, proportional zur Sperrpunktspannung (Schwarzwert-Vorspannung) der Kathode. PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung zur automatischen Regelung der Vorspannung einer Bildröhre, die mindestens eine Elektronenkanone mit einer Intensitätssteuerelektrode enthält, mit einem ersten Netzwerk (30), welches in den Stromweg des von der Elektronenkanone während Vorspannungsregelintervallen geleiteten Schwarzstromes geschaltet ist und ein dem Betrag des Schwarzstroms entsprechendes erstes Signal (Vj) liefert, einem Steuemetzwerk (51, 52, 54), welches mit dem ersten Netzwerk (30) gekoppelt ist und von diesem das erste Signal (Vj) empfängt und ein vom Betrag des durch das erste Signal angegebenen Schwarzstroms abhängiges Schwarzstrompegelkorrektursignal erzeugt, und mit einem zweiten Netzwerk (20, 22), welches mit dem Steuemetzwerk (51,52, 54) und der Bildröhre gekoppelt ist und das Schwarzstrompegelkorrektursignal vom Steuemetzwerk (51, 52, 54) empfängt und den Schwarzstrompegel der Bildröhre korrigiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ein drittes Netzwerk (32,34) aufweist, welches auf die Vorspannung der Elektronenkanone gekoppelt ist und ein zweites Signal (V2) in Übereinstimmung mit der Vorspannung der Elektronenkanone während der Bildaustastintervalle erzeugt, und daß das Steuemetzwerk (51,52,54) mit dem dritten Netzwerk gekoppelt ist und von diesem das zweite Signal (V2) empfängt und das Schwarzstrompegelkorrektursignal in Übereinstimmung mit dem durch das zweite Signal (V2) angegebenen Betrag der Vorspannung der Elektronenkanone erzeugt
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildröhre (15) mehrere Elektronenkanonen aufweist, von denen jede eine Kathode (16a bis 16c) zur Intensitätssteuerung und ein Gitter (18) enthält, welches den Kathoden gemeinsam ist, wobei die Elektronenkanonen voneinander verschiedene Stromleitungseigenschaften haben, und daß mehrere Vorspannungsregeleinrichtungen (14a bis 14b) vorgesehen sind, von denen jeweils eine an eine Kathode angeschlossen ist
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gitter (18) der Bildröhre (15) ein Zeitsignalgenerator (40) gekoppelt ist, welcher die Vorspannung der Gitterelektrode (18) der Bildröhre (15) während der Vorspannungsregelintervalle verändert. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -8-