DE3134368A1 - Circuit for limiting the peak beam current of the picture tube in a colour television receiver - Google Patents

Abstract

The circuit is controlled by a circuit for regulating the starting points of the beam current of the picture tube. As a result, the beam current limiting circuit adapts itself to the beam currents actually flowing in the picture tube. The circuit operates independently of the setting of the screen grid voltages of the picture tube and of the characteristics of the individual systems.

Description

Schaltung zur Begrenzung des Spitzenstrahlstromes der Bild-Circuit to limit the peak beam current of the image

röhre in einem Farbfernsehempfänger In einem Farbfernsehempfänger werden bekanntlich die drei Kathoden der Bildröhre mit den Signalen RwG,B gesteuert. Für eine einwandfreie Bildwiedergabe ist es dabei notwendig, daß der Schwarzwert der Signale in der Bildröhre einen definierten Strahlstrom von ca. 10 /uA erzeugt. Die genaue Einstellung ist wegen Streuungen in den Kennlinien zwischen den einzelnen Bildröhren und zwischen den einzelnen Systemen einer Bildröhre relativ schwierig.tube in a color television receiver In a color television receiver As is known, the three cathodes of the picture tube are controlled with the signals RwG, B. For a perfect picture reproduction it is necessary that the black level the signals in the picture tube generate a defined beam current of approx. 10 / uA. The exact setting is due to variations in the characteristics between the individual Picture tubes and between the individual systems of a picture tube relatively difficult.

Es ist bekannt, nach der Vertikalaustastung während der Bildüberschreitung am oberen Bildrand während der Steuerung der Systeme mit dem Schwarzwert die Kathodenströme der drei Bildrohrsysteme RtG,B zu messen und mit dem Ergebnis über eine Regel schleife den Kathodenstrom auf den dem Schwarzwert zugeordneten Wert zu regeln. Diese Messung des Strahlstromes kann grundsätzlich sequentiell für die drei Bildrohrsysteme oder gleichzeitig parallel für die drei Bildrohrsysteme erfolgen.It is known after the vertical blanking during the image overshoot at the top of the screen while the systems are being controlled with the black level, the cathode currents of the three picture tube systems RtG, B and with the result via a rule loop to regulate the cathode current to the value assigned to the black level. This measurement of the beam current can in principle be sequential for the three picture tube systems or take place simultaneously in parallel for the three picture tube systems.

Bei einem Farbfernsehempfänger ist es andererseits bekannt, den Strahlstrom während der Bildwiedergabe in einer sogenannten Spitzenstrahlstrombegrenzung auf einen Maximalwert zu begrenzen. Dieser beträgt ca. 3 mA als Summe der Ströme aller drei Bildrohrsysteme. Bei einem unzulässig hohen Strahlstrom kann die Schärfe des Bildes verschlechtert werden. Es ist z.B. möglich, daß ein runder weißer Fleck durch einen zu hohen Strahlstrom in Folge von Unschärfe vergrößert dargestellt wird. Durch einen unzulässig hohen Strahlstrom können auch Geometriefehler bei der Zeilenablenkung auftreten, da der Strahlstrom eine mehr oder weniger starke Belastung der Zeilenendstufe darstellt und einen Einfluß auf die Amplitude der in der Zeilenablenkschaltung auftretenden Impulse hat Schaltungen, die sich mit diesem Problem befassen, sind beschrieben in der DE-OS 27.47 340 und 27 47 341.In a color television receiver, on the other hand, it is known to control the beam current during image reproduction in a so-called peak beam current limitation to limit a maximum value. This is approx. 3 mA as the sum of the currents of all three picture tube systems. In the event of an impermissibly high beam current, the sharpness of the Image will be degraded. For example, it is possible that a round white spot will appear through an excessively high beam current is shown enlarged as a result of blurring. By An impermissibly high beam current can also result in geometrical errors in the line deflection occur because the beam current puts a more or less heavy load on the line output stage represents and an influence on the amplitude of the occurring in the line deflection circuit Impulse has circuits that address this problem are described in DE-OS 27.47 340 and 27 47 341.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung zur Begrenzung des Spitzenstrahlstromes zu schaffen, die sich weitestgehend den schwankenden Parametern der Bildröhre anpaßt.The invention is based on the object of a simple circuit to limit the peak beam current, which are largely the adapts to fluctuating parameters of the picture tube.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the invention described in claim 1 solved. Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also die bereits vorhandene Schaltung zur Regelung der Strahlstrom-Einsatzpunkte in vorteilhafter Weise zusätzlich für die Begrenzung des Spitzenstrahlstromes ausgenutzt. Dadurch ergibt sich eine gute Anpassung der Spitzenstrahlstrommessung an die tatsächlich fließenden Ströme in den Bildrohrspiemen. Im Gegensatz zu bekannten Schaltungen erfolgt nicht eine Spannungsbegrenzung für die Bildsignalamplitude an den Kathoden in nur einer Stufe, sondern eine einwandfreie Begrenzung für alle drei Bildrohrsysteme. Die Schaltung arbeitet unabhängig von der Einstellung der Schirmgitterspannungen der Bildröhre und den verschiedenen Kennlinien der einzelnen Bildrohrsysteme.In the case of the solution according to the invention, the already existing Circuit for regulating the beam current application points in an advantageous manner in addition used to limit the peak beam current. This results in a good adaptation of the peak jet current measurement to the actual flowing currents in the picture tube spiemen. In contrast to known circuits, there is not one Voltage limitation for the image signal amplitude at the cathodes in just one step, but a perfect limitation for all three picture tube systems. The circuit works independently of the Adjustment of the screen grid voltages the picture tube and the various characteristics of the individual picture tube systems.

Der schaltungstechnische Aufwand wird dadurch gering gehalten, daß die Schaltung zur Regelung der Strahlstromeinsatzpunkte weitestgehend zusätzlich für die Spitzenstrahlstrombegrenzung ausgenutzt wird.The circuit complexity is kept low that the circuit for regulating the beam current application points is largely additional is used for the peak beam current limitation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.

In der Figur wird das Farbsignal R von der Klemme 1 über den die Video endstufe bildenden Verstärker 2 dem Transistor 3 zugeführt und gelangt von dort auf eine Kathode der Bildröhre 7. Der Transistor 3 bildet zusammen mit dem Widerstand 4, dem Kondensator 5 und der Diode 6 eine Schaltung zur Messung des Strahlstromes des Bildrohrsystems für Rot.In the figure, the color signal R is from the terminal 1 via the video The amplifier 2 forming the output stage is fed to the transistor 3 and arrives from there to a cathode of the picture tube 7. The transistor 3 forms together with the resistor 4, the capacitor 5 and the diode 6 a circuit for measuring the beam current of the picture tube system for red.

Der Strahlstrom fließt über den Widerstand 8 und erzeugt am Punkt 14 eine dem Strahlstrom proportionale Spannung Us.The beam current flows through the resistor 8 and generates at the point 14 a voltage Us proportional to the beam current.

Die beiden Farbsignale G,B sind über äquivalente Schaltungen an die Bildröhre 7 angelegt. Am Widerstand 9 steht somit eine Spannung Us, die der Summe der drei Strahlströme in der Bildröhre 7 proportional ist. Uber die Diode 10, die von der Betriebsspannung + UB über die Widerstände 9, 11 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, gelangt diese Spannung auf die Eingangsklemme 12 der Videoschaltung 13.The two color signals G, B are via equivalent circuits to the Picture tube 7 applied. There is thus a voltage Us across the resistor 9, which is the sum of the three beam currents in the picture tube 7 is proportional. About the diode 10 that biased by the operating voltage + UB via the resistors 9, 11 in the forward direction is, this voltage is applied to the input terminal 12 of the video circuit 13.

Nach der Vertikalaustastung während der Bildüberschreibung am oberen Bildrand wird die Bildröhre 7 mit einem Schwarzwertsignal gesteuert. Daraufhin entsteht an der Klemme 12 eine Spannung, die dem Strahlstrom in der Bildröhre 7 proportional ist. Diese Spannung steuert über die Schaltung 13 durch Beeinflüssung der Signale R,G,B automatisch den Strahlstrom in der Bildröhre 7 auf den gewünschten, dem Schwarzwert entsprechenden Wert von etwa 10/um. Diese Messung und Steuerung des Strahlstromes kann grundsätzlich sequentiell, also zeitlich nacheinander für die drei Bildrohrsysteme R,G, B oder auch parallel, also zeitlich gleichzeitig für die drei Bildrohrsysteme erfolgen. Diese Regelschaltung ist also nur während der Meßzeit, während der der Bildröhre 7 ein Schwarzwertsignal zugeführt wird, aktiv. Während der übrigen Zeit it der Meßeingang 12 je nach Typ des ifl der Schaltung 13 verwendeten IC hochohmig odw kNrzgeschlossen. Die Diode 10 erfüllt zusätzlich die Aufgabe, die beschriebene Meßschaltung und die im folgenden beschriebene Schaltung zur Begrenzung des Spitzenstrahlstromes voneinander zu entkoppeln. Die soweit beschriebene Schaltung zur Regelung des Strahlstromes ist bekannt.After the vertical blanking during the image overwriting at the top At the edge of the picture, the picture tube 7 is controlled with a black level signal. Thereupon arises at the terminal 12 a voltage which is proportional to the beam current in the picture tube 7 is. This voltage controls via the circuit 13 by influencing the signals R, G, B automatically adjust the beam current in the picture tube 7 to the desired black level corresponding value of about 10 / µm. This measurement and control of the beam current can basically be sequential, so one after the other for them three picture tube systems R, G, B or in parallel, i.e. simultaneously for the three picture tube systems take place. This control circuit is only available during the measuring time during which the picture tube 7 is supplied with a black level signal, active. While the rest of the time, the measuring input 12 is used depending on the type of ifl of the circuit 13 IC high resistance or short-circuit. The diode 10 also fulfills the task of measuring circuit described and the circuit described below for limiting to decouple the peak beam current from each other. The circuit described so far for regulating the beam current is known.

Die Schaltung zur Begrenzung des Spitzenstrahlstromes ist an den Schaltungspunkt 14 angeschlossen und wirkt auf die Kontrast-Steuerklemme 15 der die Video signale verarbeitenden Schaltung 13. Die Begrenzungsschaltung arbeitet folgendermaßen. Während der Messung der Strahlströme beim Schwarzwert steht am Punkt 14 eine Spannung von 4-5 V. Am Abgriff i6 der an die Betriebsspannung + UB angeschlossenen Widerstandskette 17,18 liegt eine Spannung von 6,56 V, so daß die Diode 19 während dieser Meßzeit gesperrt ist. Während der Meßzeit der Strahlströme sind also die Schaltungspunkte 14,16 in erwünschter Weise voneinander entkoppelt.The circuit for limiting the peak beam current is at the circuit point 14 connected and acts on the contrast control terminal 15 of the video signals processing circuit 13. The limiting circuit operates as follows. While the measurement of the beam currents at the black level is at point 14 a voltage of 4-5 V. At tap i6 of the resistor chain connected to the operating voltage + UB 17.18 is a voltage of 6.56 V, so that the diode 19 during this measuring time Is blocked. The switching points are therefore during the measuring time of the beam currents 14,16 decoupled from each other in a desired manner.

Während des Bildhinlaufes, also der eigentlichen Bildwiedergabe, wird die Summe der Strahlströme in der Bildröhre 7 wesentlich größer als der dem Schwarzwert entsprechende Strahlstrom. Dadurch steigt die Spannung U5 am Punkt 14 in positiver Richtung an, so daß die Diode 19 leitend wird.During the scrolling of the picture, i.e. the actual picture reproduction, the sum of the beam currents in the picture tube 7 is much greater than that of the black level corresponding beam current. As a result, the voltage U5 at point 14 increases in a positive manner Direction, so that the diode 19 is conductive.

Es erfolgt jetzt eine Stromeinspeisung in den Punkt 16, so daß auch die Spannung am Punkt 16 ansteigt. Die Basis des Transistors 22 ist durch den Spannungsteiler 20,21 mit 7,14 V so vorgespannt, daß der Transistor 22 durch die Spannung am Punkt 16 dann leitend gesteuert wird, wenn die Summe der Strahlströme den maximal zulässigen Wert erreicht.Current is now fed into point 16, so that too the voltage at point 16 increases. The base of transistor 22 is through the voltage divider 20.21 biased with 7.14 V so that the transistor 22 by the voltage at point 16 is then controlled conductive when the sum of the beam currents is the maximum permissible Value reached.

Dann wird der Transistor 22 lcitend und steuert über seinen Arbeitswiderstand 23 den Transistor 24 ebenfalls leitend. Dadurch wird die Spannung an der Kontrast-Steuerklemme 15 verringert, wodurch der Kontrast ebenfalls verringert wird.The transistor 22 then becomes conductive and controls its operating resistance 23 the transistor 24 also conductive. This increases the voltage on the contrast control terminal 15 is reduced, whereby the contrast is also reduced.

Dadurch wird die Amplitude des Videosignals verringert, so daß die Bildröhre 7 weniger weit in Richtung weiß gesteuert wird. Dadurch werden die Strahlströme und die Spannung U5 am Punkt 14 qjder kleiner, bis die Transistoren 22,24 wieder nichtleitend werden. Der Einsatz dieser Strahlstrombegrenzung erfolgt bei einer Summe der drei Strahlströme von 3 mA.This reduces the amplitude of the video signal, so that the Picture tube 7 is controlled less far in the direction of white. This causes the beam currents and the voltage U5 at point 14 is smaller until the transistors 22, 24 again become non-conductive. The use of this beam current limitation occurs with a Sum of the three beam currents of 3 mA.

Der Kondensator 25 erhöht die Abklingzeitkonstante des Regelkreises zur Vermeidung von Regelschwingungen.The capacitor 25 increases the decay time constant of the control loop to avoid control oscillations.

Bei dem beschriebenen Beispiel erfolgt die Messung der Strahlströme für denSchwarzwert sequentiell. Bei paralleler, also gleichzeitiger Messung der Strahlströme, sind drei getrennte Leitungen auf drei Eingänge der Schaltung 13 geschaltet. Die Teilerkette 9,10,11 ist dann dreifach vorhanden. Von den dann drei vorhandenen Schfftungspunkten 14 jedes Meßeingangs geht dann jeweils eine Diode 19 auf den Schaltungspunkt 16.In the example described, the beam currents are measured for the black value sequentially. With parallel, i.e. simultaneous measurement of the Beam currents, three separate lines are connected to three inputs of the circuit 13. The divider chain 9, 10, 11 is then available in triplicate. Of the three then available At the connection points 14 of each measuring input, a diode 19 is then connected to the circuit point 16.

Durch diese parallele Einspeisung der Ströme auf den Punkt 16 wird auch hier die Summe der drei Kathodenströme in der Bildröhre 7 gemessen.This parallel feeding of the currents to point 16 becomes Here, too, the sum of the three cathode currents in the picture tube 7 is measured.

An die Kontrastklemme 15 ist auch eine Widerstandsbrückenschaltung 26 angeschlossen. Das Potentiometer 27 dieser Brückenschaltung dient zur manuellen Einstellung des Kontrastes in der Bedieneinheit.A resistor bridge circuit is also attached to the contrast terminal 15 26 connected. The potentiometer 27 of this bridge circuit is used for manual Adjustment of the contrast in the control unit.

Bei einer praktisch erprobten Schaltung hatten die einzelnen Bauteile folgende Werte: Transistor 3: Typ BF421 Widerstand 4: 220 Ohm Kondensator 5: 68o pF Diode 6: Typ iN4148 Widerstand 8: 33 KOhm Widerstand 9: 82 KOhm Diode 10: Typ 1N4148 Widerstand 11: 130 KOhm Schaltung 13: IC Typ TDA 3562 Widerstand 17: 680 Ohm Widerstand 18: 820 Ohm Widerstand 20: 1,5 KOhm Widerstand 21: 2,2 KQhm Widerstand 23: 4,7 KOhm Transistor 24: Typ BC238C Kondensator 25: lOJuFIn a practically tested circuit, the individual components had the following values: Transistor 3: Type BF421 Resistor 4: 220 Ohm Capacitor 5: 68o pF diode 6: Type iN4148 Resistor 8: 33 KOhm Resistor 9: 82 KOhm Diode 10: type 1N4148 resistor 11: 130 KOhm circuit 13: IC type TDA 3562 resistor 17: 680 Ohm resistor 18: 820 Ohm resistor 20: 1.5 KOhm resistor 21: 2.2 KOhm Resistor 23: 4.7 KOhm Transistor 24: Type BC238C Capacitor 25: 10JuF

Claims (5)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schaltung zur Begrenzung des Spitrenstrahlstroms der Bildröhre in einem Farbfernsehempfanger, in dem bei Steuerung der Bildröhre mit einem Scbarzwertsignal die drei Strahlströme sequentiell oder gleichzeitig gemessen werden und eine Stellgröße erzeugen, die die Strahlströme auf den dem Schwarzwert zugeordneten Wert regeln, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Stellgröße (uns) ist zusätzlich über eine Diode (19) an einen Abgriff (16) eines an eine Betriebsspannung angeschlossenen Spannungsteiler (17,18) angelegt, derart, daß die Diode (19) beim Schwarzwert gesperrt ist und bei steigendem Strahlstrom leitend wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Circuit to limit the jet stream the picture tube in a color television receiver, in which when controlling the picture tube the three beam currents are measured sequentially or simultaneously with a barz value signal and generate a manipulated variable that adjusts the beam currents to the black level Regulate assigned value, characterized by the following features: a) the manipulated variable (us) is also connected to an operating voltage via a diode (19) to a tap (16) connected voltage divider (17,18) applied in such a way that the diode (19) when Black level is blocked and becomes conductive when the beam current increases. b) der Abgriff (i6) ist über eine so bemessene Schwellwertschaltung (20-22) mit einer Kontraststeuerklemme (15) verbunden, daß beim Überschreiten des maximal zulässigen Strahlstroms der Kontrast verringert wird. b) the tap (i6) is via a threshold value circuit dimensioned in this way (20-22) connected to a contrast control terminal (15) that when the maximum permissible beam current the contrast is reduced. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schwellwertschaltung (20-22) und der Kontraststeuerklemme (15)%in Zeitkonstantenglied (25) liegt.2. Circuit according to claim 1, characterized in that between the threshold value circuit (20-22) and the contrast control terminal (15)% in time constant term (25) lies. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (16) mit dem Emitter eines ersten Transistors (22) verbunden ist, an dessen Basis eine feste Vorspannung angelegt und dessen Kollektor-Arbeitswiderstand (23) mit der Kontrast-Steuerklemme (15) gekoppelt ist.3. A circuit according to claim 1, characterized in that the tap (16) is connected to the emitter of a first transistor (22) at its base a fixed bias is applied and its collector load resistance (23) with the contrast control terminal (15) is coupled. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kollektor-Arbeitswiderstand (23) des ersten Transistors (22) und der Kontraststeuerklemme tal5) ein zweiter Transistor (24) in Emitterbasisschaltung liegt.4. A circuit according to claim 3, characterized in that between the collector load resistor (23) of the first transistor (22) and the contrast control terminal tal5) a second transistor (24) is connected in an emitter-base circuit. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreis des zweiten Transistors (24) ein Widerstandsnetzwerk (26) zur nanuellen Einstellung des Kontrastes liegt.5. A circuit according to claim 4, characterized in that the collector circuit of the second transistor (24), a resistor network (26) for manual adjustment of contrast.