DE1294446C2 - Fernsehempfaenger mit einer die Einstellung des Schwarzpegels bewirkenden Schaltung - Google Patents

Description

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Beim Fernsehempfang findet normalerweise eine die Einwirkung der schwankenden Spannung sowohl

Einstellung eines Bezugspegels des Femsehsignals auf den Spannungsunterschied zwischen Kathode

auf einen entsprechenden Spannungspegel im Bild- und Steuergitter wie auch auf die durch die Röhre

Wiedergabesystem statt, damit der dem Bezugspegel, erzeugte Regelspannung ausgeglichen werden soll,

z. B. dem Schwarzpegel, entsprechende Helligkeits- S Die bekannte Anordnung setzt daher ein genaues

wert richtig wiedergegeben wird. Einregulieren einer großen Anzahl von Widerständen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehemp- voraus, die genau aufeinander abgestimmt werden

fänger mit einer die Einstellung des Schwarzpegels müssen.

des Femsehsignals auf einen entsprechenden Span- D<e durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung nungspegel im Bildwiedergabesystem bewirkenden io stellt im Vergleich hierzu eine Vereinfachung dar. Schaltung, die auf die Abweichung des Schwarzpegels Bei der Erfindung wird die Regelspannung dazu bevom Spannungspegel anspricht und eine Regelgröße nutzt, die unerwünschte Verschiebung auszugleichen, erzeugt, durch die die Abweichung im wesentlichen während bei der bekannten Schaltung die Regelspanbeseitigt wird, und mit einem Bildwiedergabesystem, nung denselben Wert beibehalten soll.
bei dem die Spannung, die als Schwarz wiedergegeben 15 Gegenstand der Erfindung ist ein Fernsehempwird, zusammen mit einer Betriebsspannung des fänger mit einer die Einstellung des Schwarzpegels Empfängers, z. B. einer Elektrodenspannung der des Femsehsignals auf einen entsprechenden Span-Bildwiedergaberöhre, mit den Betriebsbedingungen nungspegel im Bildwiedergabesystem bewirkenden veränderlich ist. Schaltung, und er ist gekennzeichnet durch eine

Bei der Einstellung des Schwarzpegels, entweder ao Steuerung des Spannungspegels in Abhängigkeit von

durch Wiedereinsetzung des Gleichstromanteils oder der Betriebsspannung, durch die auch der Spannungs-

durch die Verwendung von Gleichstromverstärker- pegel mit der Betriebsspannung veränderlich ist,

stufen, ist es üblich, einen Bezugspegel des Fernseh- derart, daß der Schwarzpegel des Femsehsignals mit

signals auf einen festen Spannungspegel einzustellen. der Spannung, die als Schwarz wiedergegeben wird,

Zum Beispiel können die Synchronimpulsspitzen es zusammenfällt

auf Erdpotential festgelegt und die Vorspannungen Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die

der Bildwiedergaberöhre so gewählt werden, daß der Zeichnungen näher erläutert.

Schwarzpegel des Signals als Schwarz wiedergegeben F i g. 1 ist das Prinzipschaltbild eines Fernsehwird. Man kann auch, statt der Synchronimpuls- empfangen zur Erläuterung der Erfindung;
spitzen, den Austastpegel steuern, um sich von 30 Fig. 2a und 2b sind Diagramme zur Erläuterung Amplitudenänderungen der Synchronimpulse unab- der Wirkungsweise;

hängig zu machen und eine bessere Festlegung des F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung;

Schwarzpegels zu erreichen. ^ F i g. 4 ist ein Diagramm zur Erklärung der Wir-

Es hat sich jedoch gezeigt daß auch bei einer kungsweise von F i g. 3;

solchen Anordnung die Wiedergabe des Schwarz- 35 F i g. 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsformen.

pegels unrichtig sein kann, z.B. wegen einer Ab- Fig. 1 zeigt eine übliche Anordnung mit einer

liängigkeit der Bildröhrenspannungen von einer Bildröhre 9, an deren Anode 10 eine hohe Gleich-

Eigenschaft des Bildinhaltes, wodurch der Spannungs- spannung EHT von einer Spannungsquelle 12 gelegt

pegel, der als Schwarz wiedergegeben wird, ver- wird, die im allgemeinen am Ausgang des Horizon-

änderlich wird. 40 talablenkungskreises liegt. Die Spannung wird üb-

Eine Ungenauigkeit kann also dadurch entstehen, licherwcise durch Gleichrichtung der Rücklaufimpulse

daß das Bildwiedergabesystem im Betrieb Schwan- gewonnen und ist die wesentliche Quelle für den

kungen unterliegt, in Abhängigkeit vom durchschnitt- Kathodenstrahlstrom. Gleichzeitig wird am Ausgang

iichen Bildröhrenstrom. Dieses Problem wird erfin- des Horizontalablenkungskreises in einem sogenanm-

dunsgemäß dadurch gelöst, daß der Spannungspegel, 45 ten Rückgewinnungskreis eine Spannung V gewonnen,

auf den der Schwarzpegel des Videosignals festgelegt die dem zweiten Gitter 11 der Bildröhre zugeführt

wird, in Abhängigkeit von den schwankenden Be- wird. Diese Spannung ist in Fig. 2a, die verschiedene

triebsbedingungen gesteuert wird, um die Einwirkung Spannungsverläufe in Abhängigkeit von der mittleren

der Schwankungen auf die Schwarzsteuerung zu be- Helligkeit H des wiedergegebenen Bildes darstellt,

seitigen. 50 als Linie A eingetragen. Mit S und W sind die Hellig-

Bei einer bekannten Schaltung hat man — wegen keitswerte für Schwarz bzw. für Weiß angedeutet. Schwankungen der Speisespannung V_b — ebenfalls Ähnliche Bezeichnungen sind in Fig. 2b verwendet. Spannungsschwankungen an verschiedenen Stellen Mit. 13 ist die Videosignalquelle des Empfängers beder Schaltung, deren Einfluß beseitigt werden soll. zeichnet, die an der Kathode 14 der Bildröhre liegt Im Vergleich zur Erfindung wird jedoch hierzu ein 55 Dem Steuergitter 15 wird eine Gleichspannung, die in grundsätzlich andersartiger Weg eingeschlagen. Bei F i g. 2 a mit B bezeichnet ist, zugeführt, die an einem schwankender Speisespannung verschiebt sich das Spannungsteiler 16 abgegriffen wird. Der Spannungs-Potential an der Kathode der Bildröhre. Hierdurch teuer dient zur Einstellung der Bildhelligkeit. Die stimmt die Lage des Schwarzpegels an der Anode der Linie C der F i g. 2 a stellt die Sperrspannung für der Röhre nicht mehr, und es entsteht auch eine uner- 60 Kathodenstrahl dar, die an der Kathode 14 mi! wünschte Änderung der durch eine andere Röhre Bezug auf die Spannung des Steuergitters 15 erfoierzeugten Regelspannung, die ihren Wert behalten derlich ist.
soll. Unter der Annahme, daß die Spannung V dei

Die bekannte Schaltung geht also davon aus, daß Quelle 12 ganz unabhängig von dem Mittelwert de:

die Regelspannung unverändert (gegenüber Schwan- 65 Kathodenstrahlstroms ist, so daß sie bei Verände-

kungen von V_b) bleiben soll, während statt dessen rungen der mittleren Bildhelligkeit den Verlauf gemäC

eine komplizierte Spannungsteilerschaltung mit einem Linie A der Fig. 2a aufweist, kann die richtige Ein·

nichtlinearen Widerstand vorgesehen ist, durch die stellung des Schwarzpegels in einfacher Weise au!

übliche Art mittels einer Steuervorrichtung 17 er- bei niedrigen Werten der mittleren Bildhelligkeit £2-folgen, wodurch der Schwarzpegel an der Kathode 14 währleistet wird. Ein hoher Wert der mittleren Bildauf ein festes Potential entsprechend der Linie C der helligkeit kann zu einer derart großen Stromentnahme F i g. 2 a festgelegt wird. aus der Spannungsquelle EHT führen, daß die Wir-Diese Annahme trifft jedoch nicht zu. denn wegen 5 kungsweise des Bildwiedergabesystems beeinträchtigt der gegenseitigen Abhängigkeit zwischen Rück- wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird in Abgewinnungskreis und Gleichriditerkreis zur Erzeugung hängigkeit von dem Mittelwert des Kathodenstrahlder Spannung EHT führen die Schwankungen der Stroms eine Spannung am Kathodenwiderstand 30 letztgenannten Spannung, die auf den Belastungs- erzeugt, die als Sperrspannung auf die Kopplungsrinderungen durch die Variation des durchschnitt- io diode 24 b einwirkt, so daß der nunmehr einzig funkiiclien Kathodenstrahlstroms beruhen, entsprechende tionierende Teil des Kopplungskreises 24 der Kopp-Schwankungen in der Spannung V des Gitters 11 lungskondensator 24 a ist. Der Mittelwert des Kathoherbei, wie durch die Linie A' der Fig. 2a ange- denstrahlstroms kann daher nicht über denjenigen rijutet. Diese Veränderlichkeit der Gitterspannung V Wert hinaus zunehmen, bei dem eine Überlastung hodingt eine entsprechende Schwankung der Sperr- 15 der Spannungsquelle eintritt.

spannung an der Kathode 14, wie durch die Linie C" Das Diagramm der Fig. 4 entspricht dem nach

.ingedeutet. F i g. 2b und stellt an Hand der Kurve G den Signal-

Es ergibt sich hieraus, daß das bisher übliche pegel, der als Schwarz wiedergegeben wird, als Funk-

'•stlegen des Schwarzpegels auf ein festes Potential, tion der mittleren Bildhelligkeit dar. Die erwünschte

;'. B. das Potential entsprechend der gestrichelten ao Übertragung des Gleichstromanteils bei niedriger

i.inie D der Fig. 2a, unabhängig von der mittleren mittlerer Bildhelligkeit entspricht der Arbeitsweise

bildhelligkeit, zu einer richtigen Schwarzwiedergabe gemäß dem waagerechten Teil der Linie G, während

iiir nur einen Wert der Helligkeit führen würde, der die Arbeitsweise mit Übertragung nur des Wechscl-

oem Schnittpunkt der Linien C und D entspricht. siromanteils dem geneigten Abschnitt der Linie G

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch 25 entspricht.

• .seitigt, daß der Spannungspegel, auf den der Der Empfänger umfaßt auch einen Synchronsignal-Sdnvarzwert festgelegt wird, derart veränderlich ist, trenner 34, dem die Ausgangsspannung des Videod.iß die Veränderlichkeit der Sperrspannung aufge- Verstärkers 22 zugeführt wird. Die abgetrennten linben wird. Die Änderungen der Sperrspannung Synchronimpulse gelangen zu einem Vertikalablenv.erden also von dem Spannungspegel mitgemacht. 30 kungskrcis 35 bzw. einem Horizontalablenkungskreis Oies kann dadurch erreicht werden, daß eine von der 36, wo die Ablenkungsströme erzeugt werden, die Spannung am Gitter 11 abhängige Spannung, z.B. die dann dem Ablenkungsjoch 37 der Bildröhre 25 zu-C.itterspannung V selbst, auf die Steuervorrichtung 17 geführt werden. Die Spannung V für das zweite Gitter ι· in wirkt. Dies wird in Fig. 2 b veranschaulicht, die 29 wird in einer Riickgewinnungsschaltung im Ausdenjenigen Signalpegel des Videosignals, der als 35 gang des Horizontalablenkungskreises 36 gewonnen Schwarz wiedergegeben wird, als Funktion der mitt- und gelangt über einen Leiter 29a zum Gitter 29.
leren Bildhelligkeit für einen typischen Empfänger Der Empfänger besitzt auch eine Schaltung 40 zur darstellt. Die Linie E deutet die obengenannte Ver- automatischen Verstärkungsregelung, durch die das änderlichkeit des Schwarzpegels dar, während die Verstärkungsmaß des Eingangsteils 21 derart geLinie F die richtige Einstellung veranschaulicht, die 40 steuert wird, daß der als Bezugspegel dienende Aussich ergibt, wenn der Spannungspegel, auf den das tastpegel des Videosignals am Ausgang des VerVideosignal festgelegt wird, veränderlich gemacht stärkers 22 auf ein Potential gelegt wird, das durch wird. die Bildröhre als Schwarz wiedergegeben wird.

Bei dem Empfänger nach F i g. 3 liegt eine Antenne Das Videosignal am Ausgang des Verstärkers 22 20 am Eingang eines Eingangsteils 21 des Empfängers, 45 gelangt über einen Widerstand 42 zum Steuergitter

in dem in üblicher Weise das Videosignal gewonnen einer Pentode 41, deren Kathode über die Parallel-

und zusammen mit dem GleichsUomanteil zu einem schaltungen des Widerstandes 43 mit einem Konden-

Videoverstärker 22 weitergeleitet wird. Die Ausgangs- sator 51 geerdet ist. Die Schaltung 43, 51 bildet einen

spannung dieses Verstärkers gelangt erstens zum Teil eines Vorspannungskieises für die Pentode 41, Tonwiedergabeteil 23 und außerdem, z. B. von der 50 dessen anderer Teil einen Widerstand 52 umfaßt, der

Anode einer Verstärkerröhre, über einen Kopplungs- zwischen der Kathode und dem Leiter 29 a liegt,

kreis 24 zu der Kathode 27 der Bildröhre 26 der Hierdurch gelangt zu der Kathode eine veränderliche

Bildwiedergabevorrichtung 25. Ein Belastungswider- Vorspannung zur Steuerung des Spannungspegels, auf

stand 22« liegt zwischen der Anode des Verstärkers den der Bezugspepel des Videosignals eingestellt wird, und dem positiven Pol einer Spannungsquelle B. Im 55 Die Pentode 41 wird nur während der hinteren

Kathodenkreis der Bildröhre 26 liegt ein relativ Schwarzschulter des Videosignals aufgetastet. Zu

großer Widerstand 30, damit eine starke negative diesem Zweck gelangen Rücklaufimpulse von einer

Rückkopplung mit Bezug auf den Gleichstromanteil Wicklung 38 des Horizontalablenkungstransformators

entsteht. Dem Steuergitter 28 wird zur Einstellung über inen ersten Verzögerungskreis mit einem der Helligkeit eine veränderbare Vorspannung von 60 Widerstand 45, einer Spule 44 und einem Konden-

einem Spannungsteiler 31 über einen Widerstand 32 sator 49 zu der Anode der Pentode 41. Der verzögerte

zugeführt. Der Spannungsteiler liegt in Reihen- Impuls gelangt außerdem über den aus dem Konden-

schaltung mit einem Widerstand 33 zwischen dem sator 46 und dem Widerstand 48 bestehenden Kreis

positiven Pol einer Spannungsquelle B und Erde. sowie einen zusätzlichen Verzögerungskreis mit Der Kopplungskreis 24 überträgt den Gleichstrom- 6g Widerstand 47 und Kondensator 50 zum Schirmgitter

anteil der Videospannung vom Verstärker 22 zur der Pentode 41.

Kathode 27 derart, daß die richtige Schwarzwieder- Die Schaltung 40 ist eine getastete Schaltung zur

gäbe durch diese Übertragung des Gleichstromanteils Erzeugung einer Regelspannung, die nur von dem

Austastpegel des Videosignals abhängig ist. Wenn die Verbindung mit dem Leiter 29 a über den Widerstand 52 nicht vorhanden wäre, würde nach üblicher Art eine feste Vorspannung an der Kathode der Pentode 41 bestehen, und der Austastpegel würde am Ausgang des Verstärkers 22 auf ein bestimmtes Potential, wie oben erläutert, festgelegt werden, wodurch eine richtige Einstellung des Schwarzpegels sich nur bei einem bestimmten Wert der mittleren Bildhelligkeit ergeben würde. Diese Arbeitsweise ist in der F i g. 4 durch die Linie H veranschaulicht.

Gemäß Je» Erfindung wird nur. die KathnriRnspannung der Röhre 41 in Abhängigkeit von der Spannung des Gitters 29 gesteuert. Eine Abnahme der Gitterspannung setzt die Kathodenspannung herab, und dies führt eine Erhöhung der Regelspannung für die Verstärkungsregelung herbei. Diese Spannung gelangt über die Wicklung 38 in solcher Weise zum Eingangsteil 21, daß dessen Verstärkungsmaß herabgesetzt wird, wodurch auch der Austastpegel am Ausgang des Verstärkers 22 niedriger wird. Der Spannungspegel, auf den der Austastpegel festgelegt wird, macht somit die Änderungen der Sperrspannung zwischen Gitter 28 und Kathode 27 durch die Einwirkung der Spannung des Gitters 29 mit. Anders ausgedrückt, da der Austastpegel am Ausgang des Verstärkers 22 auf einen Spannungs pegel festgelegt wird, der nur wenig negativer ist als die Kathode der Röhre 41, führen die Änderungen der Vorspannung an der Kathode die erforderlichen Änderungen des Spannungspegels herbei, auf den der Austastpegel festgelegt wird, damit die Schwankungen der Sperrspannung der Bildröhre ausgeglichen werden. Die Arbeitsweise entspricht der Linie G in der Fig. 4. Es ist zu beachten, daß die richtige Einstellung des Schwarzpegels über den erwünschten Bereich der mittleren Bildhelligkeit herbeigeführt wird. Sollte es sich als vorteilhaft herausstellen, nicht die ganze an dem Leiter 29a auftretende S'pannungsänderung auszunutzen, kann eine Spannungsteilung durch die Anordnung eines Widerstands 52 α zwischen dem positiven Pol einer Spannungsquelle B und der Kathode vorgesehen werden. Die Werte der Widerstände 52 und 52a bestimmen dann, ein wie großer Teil der Spannungsänderungen auf die Kathode ein wirkt.

Als beispielhafte Werte für die Widerstände in F i g. 3 können folgende in Klammern stehende Werte (in Kiloohm) gelten: Widerstand 22 a (5,4). 30 (680). 32 (150), 33 (100), 42 (18), 43 (47), 45 (6,8), 47 (100), 48 (330), 52 (100), 31 (100).

Die Kondensatoren können folgende Werte haben: 24 a (0,22 Mikrofarad), 46 (5000 Pikofarad), 49 (150 Pikofarad), 50 (43 Pikofarad), 51 (0,1 Mikrofarad).

Spule 44 (20 mH), Diode 24 b (1N34A).. Röhre 26 (21CEP4), Röhre 41 (5AN8), Spannung B (265 V), Spannung des Gitters 29 (640 V).

F i g. 5 zeigt bei einer abgeänderten Ausführungsform eine Schaltung 540 zur Erzeugung einer Regel- spannung, von der wesentliche Teile mit entsprechenden Teilen der Schaltung 40 der F i g. 3 übereinstimmen, wie durch die Bezugsziffern angedeutet. Die Schaltung 540 ist einfacher und billiger als die Schaltung 40, und die Wirkungsweise der verschiedenen Teile entspricht der der entsprechenden Teile der F i g. 3, wie durch die Bezeichnungen angedeutet.

F i g. 6 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform mit einer Schaltung 640, die von den vorher Gezeigten dadurch abweicht, daß sie zur Wiedereinsetzung des Gleichstromanteils und nicht zur Regelung des Verstärkungsmaßes dient. Da« Videosignal gelangt vom Verstärker 22 über den Widerstand 642 zu dem getasteten Gleichrichter 641, zu dessen Anode verzögerte Rückiaufimpulse über den Widerstand 645 und die Spule 644 gelangen, so daß der Gleichrichter während der hinteren Schwarzschulter, d. h. während des Austastpegels, des Videosignals durchlässig wird. Im Kathodenkreis liegt eine Neonröhre 70, ein Kalhodenwidcrstand 643 und, parallel zu diesen beiden Teilen, ein Kondensator bäl. üie Spannung am Widerstand 643 wird dem Steuergitter des Verstärkers' 22 über einen Spannungsteileirkrcis zugeführt, der aus Widerständen 71 und 72 besteht, die in Reihe zwischen dem oberen Ende des Widerstandes 643 und dem negativen Pol einer Spannungsquelle B liegen. Diese Spannung steuert die Vorspannung des Verstärkers 22 und legt den Austastpegel am Ausgang desselben auf denjenigen Spannungspcgel fest, der zur richtigen Wiedergabe des Schwarzwertes erforderlich ist. Die veränderliche Spannung vom Rückgewinnungskreis gelangt durch den Leiter 29a und den Widerstand 652 zur Kathode der Röhre 641 und steuert die am Widerstand 643 erzeugte Regelspannung in derselben Weise, wie im Zusammenhang mit den Schaltungen 40 und 540 erläutert wurde.

Da die Schaltung nach Fig. 6 den Gleichstromanteil wieder einsetzt, muß eine Wechselstromkopplung vor dem Punkt vorhanden sein, in dem die Steuerspannung zum Verstärker 22 gelangt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fernsehempfänger mit einer die Einstellung des Schwarzpegels des Fernsehsignals auf einen entsprechenden Spannungspegel imi Bildwiedergabesystem bewirkenden Schaltung., die auf die Abweichung des Schwarzpegeis vom Spannungspegel anspricht und eine Regelgröße erzeugt, durch die die Abweichung im wesentlichen beseitigt wird, und mit einem Bildwiedergabesystem, bei dem die Spannung, die als Schwarz wiedergegeben wird, zusammen mit einer Betriebsspannung des Empfängers, z. B. einer Elektrodenspannung der Bildwiedergaberöhre, mit den Betriebsbedingungen veränderlich ist, gekennzeichnet durch eine Steuerung des Spannungspegcls in Abhängigkeit von der Betriebsspannung, durch die auch der Spannungspegel mit der Betriebsspannung veränderlich ist, derart, daß der Schwarzpegel des Fernsehsignals mit der Spannung, die als Schwarz wiedergegeben wird, zusammenfällt.

2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung in Abhängigkeit von einer Betriebsspannung erfolgt* die mit dem mittleren Wert des Bildröhrenstromes veränderlich ist.

3. Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelgröße auf die Verstärkung zumindest einer vorhergehenden Verstärkerstufe des Empfängers einwirkt

4. Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelgröße die zur Wiedereinsetzung geeignete Gleichstromkomponente erzeugt und dem Videosignal zugesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen