DE3440705C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wieder­ einführung der Gleichstromkomponente eines Videosignals in einer Einrichtung, die solche Signale verarbeitet und bild­ lich wiedergibt wie z. B. ein Fernsehempfänger mit Bildröhre. Die Erfindungsgemäße Schaltungsanordnung soll insbesondere in Verbindung mit einem breitbandigen Bildröhren-Treiberver­ stärker Verwendung finden.

Herkömmliche Fernsehempfänger zur Verarbeitung von Fernseh­ signalen, 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 Bildwie­ dergaberöhre 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 ausgangsseitig Gleichvorspanung der Bildröhren- Treiberverstärker verändert. Hiermit wird der für schwarzes Bild repräsentative Strompegel der Bildröhre sowie ein ge­ wünschter Helligkeitswert für ein von der Bildröhre erzeug­ tes Bild eingestellt. Die Helligkeitssteuerung erfolgt typi­ scherweise durch die Einstellung eines vom Benutzer hand­ betätigten Helligkeitsreglers, der bewirkt, daß sich der Gleichstrompegel der Ausgangssignale der Bildröhren-Treiber­ stufe ändert.

In jüngster Zeit gibt es Bestrebungen zur Schaffung hoch­ scharfer Video-Wiedergabesysteme mit beträchtlich gesteiger­ tem Bildauflösungsvermögen. Hierzu zählen hochauflösende Fernsehempfänger und Monitoren zur Text- und Datenwiedergabe. Solche Systeme erfordern Videosignal-Verarbeitungseinrichtun­ gen, die eine wesentlich höhere Bandbreite als herkömmliche Einrichtungen haben, und insbesondere breitbandige Bildröhren- Treiberstufen. Viele breitbandigen Bildröhren-Treiberverstär­ ker haben niedrige Ausgangsimpedanzen und höhere Ausgangs­ strompegel als diejenigen Treiberverstärker, die in Einrich­ tungen mit herkömmlicher Bandbreite verwendet werden. Bei Breitband-Treiberverstärkern ist es wünschenswert, eine prak­ tisch feste Gleichvorspannung aufrechtzuerhalten, um verschie­ dene Probleme zu vermeiden, wie nachstehend erläutert.

Vorspannungsänderungen, wie sie durch Verstellung des Hellig­ keitsreglers und andere Justierungen bewirkt werden, erfordern für die Treiberverstärker eine Versorgungsspannung, die hoch genug ist, um die mit solchen Justierungen verbundenen Ver­ schiebungen des ausgangsseitigen Gleichstrompegels verkraften zu können. Solche hohen Versorgungsspannungen sind in einem breitbandigen Bildröhrentreiber jedoch unerwünscht, weil da­ mit der Leistungsverbrauch und die Verlustleistung bei einem breitbandigen Treiber, der an sich schon mit erhöhten Gleich­ strompegeln 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 Treiberverstärkertran­ sistoren, so daß Verschiebungen der Transistor-Gleichvor­ spannung in unerwünschter Weise zu Änderungen der Betriebs­ bandbreite führen. Die Betriebsbandbreite der Treibertran­ sistoren ändert sich ferner mit der Stromverstärkung des Transistors, die eine Funktion des Transistor-Vorstroms ist.

Um die vorstehend beschriebenen Begleitprobleme von Vorspan­ nungsänderungen zu vermeiden, wird in manchen breitbandigen Video-Wiedergabesystemen eine Kondensatorkopplung zwischen dem Ausgang des Treiberverstärkers und der Bildröhre verwen­ det, gemeinsam mit einem an den ausgangsseitigen Koppelkon­ densator angeschlossenen Netzwerk zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente. Netzwerke dieses Typs sind z. B. in den US-Patentschriften 40 82 996 und 42 85 008 beschrieben.

Schaltungen zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente am Ausgang des in der zweitgenannten US-Patentschrift beschrie­ benen 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 be­ einflussen kann, insbesondere im Falle eines breitbandigen Systems. Bei Diodenklemmschaltungen besteht außerdem die Ge­ fahr von Klemmfehlern infolge des während des Klemmintervall fließenden Diodenstroms. Dieser Strom bewirkt einen Spannungs­ abfall an der Ausgangsimpedanz des zugeordneten Bildröhren- Treiberverstärkers, was dazu führen kann, daß die Strahler­ zeuger der Bildröhre unterschiedlich einsetzen bzw. sperren. In einem Farbfernsehempfänger können diese "differentiellen Einsatzfehler" eine unerwünschte Färbung in dunkelgrauen Be­ reichen eines wiedergegebenen Bildes bewirken, wenn die mitt­ leren Strahlströme für die einzelnen Farbsignale, die an die Strahlerzeuger der Bildröhre gelegt werden, nicht einander gleich sind. Bei vielen breitbandigen Bildröhrentreibern ist die Ausgangsimpedanz des Treiberverstärkers nicht niedrig genug, um den Klemmfehler vernachlässigbar zu machen. Außer­ dem kann es bei Verwendung von Diodenklemmschaltungen vorkom­ men, daß sich der Schwarzwert im Verlauf einer jeden horizon­ talen Bildzeile entsprechend einer durchhängenden Kurve än­ dert, 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-Patent­ schrift 40 82 996 beschriebenen Bildröhrentreiber und der zugehörigen Schaltung zur Wiedereinführung der Gleichstrom­ komponente wird ein für hohe Spannung und hohe Frequenz aus­ gelegter Emitterfolgertransistor verwendet, der über eine kapazitive Wechselstromkopplung Videosignale von einer voran­ gehenden Video-Endspannungsverstärkerstufe empfängt. Der Emitterfolgertransistor ist mit einer rückgekoppelten Gleich­ stromanteil-Wiedereinführungsschaltung verbunden und liefert das Videoausgangssignal mit wiederhergestellter Gleichstrom­ komponente an die Bildröhre. Obwohl diese Schaltung einige der bei Diodenklemmschaltungen auftretenden Probleme besei­ tigt, bringt sie einige Beschränkungen. In gewissen Fällen kann die Verwendung des erwähnten koppelnden Emitterfolger­ transistors die kapazitive Belastung des vorangehenden Video­ endverstärkers nicht genügend vermindern, um den Einsatz die­ ses zusätzlichen koppelnden Hochspannungs-Emitterfolgertran­ sistors zu rechtfertigen. Dies gilt insbesondere, wenn die obere Frequenzgrenze des Systems nahe an der Transitfrequenz f _t (Produkt von Verstärkung und Bandbreite) des Transistors liegt. Außerdem wird der Gesamtleistungsverbrauch höher, wenn in kritischen Breitband-Anwendungsfällen ein kleiner Emitter­ widerstand erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß die Anstiegs- und Abfallzeiten des Videosignals symmetrisch sind.

In jedem Fall ist es bei breitbandigen Bildröhren-Treiber­ schaltungen unerwünscht, zum Zwecke der Helligkeitsregelung einen veränderbaren, helligkeitssteuernden Gleichstrompegel (z. B. einen veränderbaren Austastpegel) von der Treiberstufe in das Videosignal einzufügen. Ein solcher veränderbarer helligkeitssteuernder Pegel erfordert einen zusätzlich ver­ größerten Dynamikbereich des Bildröhren-Treiberverstärkers und damit eine entsprechend höhere Versorgungsspannung mit entsprechend höherem Leistungsverbrauch des Verstärkers.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine breitbandige Fernsehsignalverarbeitungsschaltung mit ausgangs­ seitig wechselstromgekoppelten Treiberverstärker und Wieder­ einführung der Gleichstromkomponente des Videosignals zu schaf­ fen, die bei niedriger Versorgungsspannung und niedrigem Lei­ stungsverbrauch sehr gute Übertragungseigenschaften in bezug auf das Breitbandverhalten aufweist.

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 obenerwähnten, bei Diodenklemmschaltungen auf­ tretenden Probleme und erfordert kein zusätzliches breitban­ diges Emitterfolger-Bauelemet im Signalweg der Bildröhren- Ansteuersignale. Im besonderen bringt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keine wesentliche Erhöhung des Leistungs­ verbrauchs, sie stellt eine verminderte kapazitive Belastung des Treiberverstärkers dar und bewahrt damit die breitbandige Eigenschaft des Systems und erlaubt es außerdem, die Bildhel­ ligkeit zu steuern, ohne daß hierzu ein eigens vergrößerter Dynamikbereich des Treiberverstärkers und damit eine höhere Versorgungsspannung und ein größerer Leistungsverbrauch er­ forderlich wäre.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente weist eine Gleichstromanteil-Wieder­ herstellungsschaltung auf, z. B. eine getastete rückgekoppel­ te Schaltung, die mit ihrem Eingang und ihrem Ausgang an einen Signalweg angeschlossen ist, über den Videoausgangs­ signale wechselstromseitig von einem Treiberverstärker auf eine Intensitätssteuerelektrode einer Bildwiedergabeeinrich­ tung gekoppelt werden. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Wiederherstellungsschaltung passiv über ein hochohmiges Widerstandsnetzwerk, das sich im Rückkopplungsweg der Wieder­ herstellungsschaltung befindet, mit dem erwähnten Signalweg gekoppelt. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Videosignale mit wiedereingeführter Gleichstromkomponente passiv auf die Intensitätssteuerelektrode der Wiedergabeein­ richtung gekoppelt.

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 Schaltungsanord­ nung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente enthält.

Fig. 2 zeigt in Blockform den Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger, worin mehrere Farbsignale an zugehörige Signaleingangselektro­ den 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 Strombegrenzungswider­ stand 16 an die Kathode 17 einer Bildröhre 18 gelegt. Die Ka­ thode und ein damit zusammenwirkendes Steuergitter 19 bil­ den ein Strahlenerzeugungssystem für die Bildröhre. Die Aus­ tastung der Bildröhre 18 während der Bildaustastintervalle wird durch einen an das Gitter 19 gelegten negativen Aus­ tastimpuls bewirkt.

Der Bildröhren-Treiberverstärker 12 enthält einen Nieder­ spannungs-Eingangstransistors 20 , der als Verstärker in Emit­ terschaltung angeordnet ist, und einen Hochspannungs-Aus­ gangstransistor 21, der als Verstärker in Basisschaltung an­ geordnet ist. Der Transistor 21 bildet mit dem Transistor 20 eine Kaskode-Verstärkerschaltung und erzeugt in seinem Kollektorkreis die Videoausgangssignale. Der Kollektoraus­ gangskreis des Transistors 21 enthält mehrere in Reihe ge­ schaltete Lastwiderstände 22 und 23 und eine Versteilerungs­ spule 24. Es wurde gefunden, daß die Verwendung mehrerer Lastwiderstände (anstelle eines einzigen Lastwiderstandes) im Kollektorkreis des Transistors 21 dazu beiträgt, die Aus­ wirkungen parasitärer Kapazitäten auf die gewünschte Breit­ bandigkeit des Treibers 12 zu vermindern. Im beschriebenen Fall gilt für die parasitäre Kapazität ein Wert in der Größen­ ordnung von 25 MHz 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 BF869. Für den Eingangstran­ sistor 20 eignet sich z. B. der handelsübliche Transistortyp 2N2219A. Eine eingangsseitige Signalkoppelschaltung 28 ent­ hält einen variablen Widerstand zur Einstellung der Signal­ verstärkung des Treibers 12 während der Justieung des Systems.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung 30 zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit dem Koppelkon­ densator 14 verbunden, und zwar am Knotenpunkt A in dem zur Bildröhrenkathode führenden Signalweg. Diese Wiedereinführungs­ schaltung 30 bildet ein getastetes rückgekoppeltes Netzwerk, das auch in der Lage ist, die Bildhelligkeit abhängig von einer variablen Steuerspannung zu steuern, die am Schaltungs­ knoten B von einer Helligkeits-Steuerspannungsquelle 35 ge­ 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 Rückkopplungs­ widerstände 41 bis 44 (z. B. Metallfilmelemete).

Der Verbindungspunkt zwischen den Rückkoppelwiderständen 42 und 43 ist mit dem Kondensator 14 am Knotenpunkt A im Kathodensignalweg verbunden. Diese Verbindung ist der einzi­ ge Anschluß zwischen der Wiedereinführungsschaltung 30 und dem Kathodensignalweg. Die Steuersignalquelle 35 enthält ein justierbares Potentiometer 36, das einem vom Benutzer hand­ betätigten Helligkeitsregler entspricht. Am Schleifer des Potentiometers 36 wird eine variable Helligkeits-Steuerspan­ nung abgeleitet, die über eine Spannungsfolgerstufe 39 auf den Knotenpunkt B gekoppelt wird. Zwei justierbare Widerstän­ de 37 und 38 bestimmen durch ihre jeweilige Voreinstellung das untere und obere Ende (Minimum und Maximum) des Hellig­ keits-Steuerbereichs.

Der Verstärker 40 in der Wiedereinführungsschaltung ist ein getasteter und mit Differenzeingang ausgelegter Operations­ verstärker vom sogenannten Transkonduktanz-Typ, wie er unter der Bezeichnung "Operational Transconductance Amplifier" (OTA) bekannt und als Bestandteil des integrierten Bausteins CA3060 von der RCA Corporation, Solid State Division, auf den Markt gebracht wird. Ein nicht-invertierender Signaleingang (+) des Verstärkers 40 stellt einen virtuellen Masse-Stromsummierungs­ punkt dar und ist über den Knotenpunkt B mit dem Ausgang der Helligkeits-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 Video­ signals in den leitenden Zustand getastet, um die rückge­ koppelte Wiedereinführungsschaltung in dieser Zeit zur Span­ nungsfühlung und Steuerung betriebsbereit zu machen.

Die Spannung am Speicherkondensator 46 ist repräsentativ für die Differenz zwischen dem Spannungspegel am nicht-invertie­ renden Eingang des Verstärkers 40 und dem Bezugsspannungspe­ gel am invertierenden Eingang und wird an den Gateelektroden­ eingang G eines MOS-Feldeffekttransistors (MOS FET) 48 gelegt, der für hohe Spannung ausgelegt ist und eine hohe Eingangsim­ pedanz hat. Die Drainelektrode D des Transistors 48 bildet den Ausgang, und die Sourceelektrode S ist mit Masse verbun­ den. Der Ausgangskreis des Transistors 48 enthält einen Wi­ derstand 49, an dem eine verstärkte Version der Spannung des Kondensators 46 entwickelt wird, und einen Emitterfolgertran­ sistor 50 niedriger Ausgangsimpedanz, der die am Widerstand 49 entwickelte Spannung auf Widerstände 41 und 42 koppelt. Diese Widerstände bilden mit weiteren Widerständen 43 und 44 einen Spannungsteiler zur Aufrechterhaltung eines wiederhergestell­ ten Gleichspannungspegels am Knotenpunkt A und somit am Kon­ densator 14 im Einklang mit dem Spannungspegel am nicht-in­ vertierenden Eingang des Verstärkers 40, also entsprechend der Einstellung des Helligkeitsreglers 46, wie es noch er­ läutert wird.

Der Spannungspegel am nicht-invertierenden Eingang des Ver­ stärkers 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 vor­ eingestellt, um den Einsatzpunkt der Bildröhre für eine gege­ bene Einstellung des Helligkeitsreglers 36 festzulegen. Der Widerstand 62 ist ein Justierglied für den Helligkeits-Mit­ lauf (brightness tracking) und wird während der Einjustierung des Systems entsprechend der Einstellung des Verstärkungsreg­ lers 28 des Treiberverstärkers eingestellt. Durch Justierung des Widerstandes 62 erhält man eine gewünschte Charakteristik der Bildhelligkeit entsprechend der eingestellten Verstärkung des Treibers, was insbesondere in Farbbild-Wiedergabesyste­ men 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 Kollek­ tor 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 Be­ ziehung zum Strom, der im Emitterkreis des Transistors 50 durch die Reihenschaltung der Widerstände 41 bis 44 zum nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40 fließt.

Wenn der Verstärker 40 während der hinteren Schwarzschulter jedes Hoirzontalaustastintervalls in den leitenden Zustand getastet wird, dann bildet sich eine aus den Transistoren 48 und 50 und die Widerstände 41 bis 44 bestehende Rück­ kopplungsstrecke vom Ausgang zum nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 40. Zu dieser Zeit wird der Speicherkonden­ sator 46 vom Ausgang des Verstärkers 40 aufgeladen oder ent­ laden, je nachdem, ob und welches Ungleichgewicht zwischen den Spannungen am nicht-invertierenden Eingang und am inver­ tierenden 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 die­ ser Zustand erreicht ist, ist der Ausgangsstrom vom Verstär­ ker 40 gleich Null, weil die Verstärkereingänge abgeglichen sind.

Somit stellt die Spannung am Knotenpunkt A, die aus der Rückkopplungsschleife am Verbindungspunkt der Spannungs­ teilerwiderstände 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 infol­ ge des von den Widerständen 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 Tran­ sistors 50, 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-Steuerinter­ valls in den Widerständen 41 bis 44 fließt, so daß die Schwarz­ wertspannung am Punkt A einen entsprechend geänderten Wert bekommt, wenn die Rückkopplungsschleife in den Zustand zu­ rückkehrt, bei welchem die Eingänge abgeglichen sind. Am Punkt A erscheint dann eine neue Schwarzwertspannung entspre­ chend der neuen Einstellung des Helligkeitsreglers 36.

Das beschriebene System hat einige wichtige Merkmale hinsicht­ lich der Art und Weise, wie die Wiedereinführung der Gleich­ stromkomponente und die Helligkeitsregelung realisiert werden und wie die Wiedereinführungsschaltung ohmisch mit dem Katho­ densignalweg gekoppelt ist. Dies sei im folgenden näher er­ läutert:

Bei der beschriebenen Art der Helligkeitsregelung braucht das von der Treiberstufe 12 verarbeitete Videosignal kei­ nen veränderbaren helligkeitsbestimmenden Schwarzwert zu haben. Somit benötigt der Bildröhren-Treiberverstärker auch keinen zusätzlichen Dynamikbereich und keine entspre­ chend höhere Versorgungsspannung mit erhöhtem Leistungsver­ brauch, wie es ansonsten erforderlich wäre, um genügend Raum zu haben für die Arbeitspunktverschiebungen des Ver­ stärkers, die sich bei Änderungen des Schwarzwertes ergäben. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß die Austastung während der Bildaustastintervalle im vorliegenden Fall da­ durch geschieht, daß ein Austastsignal an die Bildröhre ge­ legt wird, anstatt das Videosignal vor dem Bildröhren-Trei­ berverstärker auszutasten. Auch dank dieser Bildröhren-Aus­ tastung entfällt für den Treiberverstärker die Notwendig­ keit, Arbeitspunktverschiebungen während dr Austastinter­ valle 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- Treiberstufe wesentlich geringer ist, als wenn man zur Kopp­ lung der Wiedereinführungsschaltung mit dem Kathodensignal­ weg andere Techniken unter Verwendung von Dioden oder Hoch­ spannungstransistoren wählt. Die hochohmige Widerstandskopp­ lung führt zu einer geringeren Belastung des Ausganges 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 hätte. Diese hochohmige, mit verminderter Kapazität aus­ gelegte Kopplung bewahrt die schnelle Ausgangsspannungs- Anstiegsgeschwindigkeit des Treiberverstärkers und vermei­ det praktisch eine RC-Belastung des Treiberverstärkers, so daß ein weiterer linearer Betriebsbereich für den Verstärker möglich ist.

Die Werte der Widerstandspaare 41, 42 und 43, 44 sind vor­ zugsweise viel größer als der Wert der Lastimpedanz des Treiberverstärkers, die durch die Widerstände 22 und 23 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 Tran­ sistors 50 zum Knotenpunkt A an der Bildröhrenkathode gering ist. Außerdem kann man die Versorgungsspannung für die Tran­ sistoren 48 und 50 (+150 Volt) so niedrig halten, wie es ir­ gend möglich ist, um einen noch genügenden Verstellbereich für den Schwarzwert zu erhalten.

Die Wirkung der beschriebenen Schaltungsanordnung als rück­ gekoppelter Regelkreis führt zu einer genauen Wiedereinfüh­ rung 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 sein besonders unerwünscht in hochauflösenden breitbandigen Video-Bildwiedergabesystemen.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Schaltungsanordnung besteht darin, daß es nicht notwendig ist, das mit wiederein­ geführter Gleichstromkomponente versehene Videosignal über aktive Schaltungen wie z. B. einen breitbandigen Hochspan­ nungs-Emitterfolgetransistor auf die Bildröhrenkathode zu koppeln.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Fernsehempfängers, der mehrere Gleichstromkomponenten-Wiedereinführungsschaltungen 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 Blau (B) an jeweils zugeordnete Bildröhren-Treiberverstärker 12 a, 12 b und 12 c. Von jedem dieser Treiberverstärker wird das be­ treffende Farbsignal mit hohem Pegel wechselstrommäßig über einen zugeordneten Kondensator 14 a bzw. 14 b bzw. 14 c auf eine zugeordnete Kathode 17 a bzw. 17 b bzw. 17 c einer Bild­ röhre 18 gekoppelt, die ein Steuergitter 19 aufweist, das gegenüber den Kathoden gemeinsam vorgespannt ist. Im darge­ stellte Fall ist die Bildröhre 18 eine selbstkonvergierende Röhre mit Inline-Strahlsystem, worin mehrere Elektronen­ strahlerzeuger vorgesehen sind, deren jeder durch eine ge­ sonderte Kathode und das gemeinsam vorgespannte Gitter 19 gebildet ist.

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

Claims (11)

1. Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen, mit einer Bildwiedergabeeinrichtung 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, weiterhin mit einer an den Ausgang des Treiberverstärkers ange­ schlossenen Einrichtung zur Wechselstromkopplung von Videosignalen, einer Einrichtung zur passiven Kopplung der Videosignale von der wechselstrommäßig koppelnden Einrichtung über einen Ansteuersignalweg auf die Inten­ sitätssteuerelektrode sowie mit einer Quelle für Tast­ signale, die während Austastintervallen des Videosignals auftreten und mit einer die Gleichstromkomponente des Videosignals wiedereinführenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gleichstromkomponente des Videosignals wiedereinführende Einrichtung (30) eine Signalverarbeitungsschaltung (40) enthält, die eine Eingangsschaltung mit einem an ein Bezugspotential (Masse) angeschlossenen Referenzeingang (-) und einen Signaleingang (+) aufweist und einen Signalausgang hat, der über eine Rückkopplungsstrecke (48, 50, 41, 42, 43, 44), die sich außerhalb der Bildwiedergabeeinrichtung (18) befindet, mit dem Signaleingang verbunden ist, und die durch die Tastsignale wirksam gemacht wird; und daß eine Einrichtung zum Koppeln der Rückkopplungsstrecke der Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit dem Ansteuersignalweg vorgesehen ist.

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. 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 Signalverarbeitungs­ schaltung (40) geschaltet sind und daß der Ansteuersignal­ weg mit der Rückkopplungsstrecke zwischen der ersten und der zweiten Widerstandseinrichtung gekoppelt ist.

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 Last­ impedanz (22, 23) der Treiberverstärkerstufe.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der zweiten Widerstandseinrichtung (43, 44) wesent­ lich größer ist als die Impedanz der ersten Widerstands­ einrichtung (41, 42).

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Widerstandseinrichtung (41, 42 und 43, 44) jeweils mehrere Widerstände enthalten.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Eingangsschaltung der Signalverarbeitungsschaltung (40) eine Quelle (35) für eine variable Spannung gekoppelt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung (18) eine Bildröhre mt einer die Intensitätssteuereleketrode bildenden Kathode (17) und einer der Kathode zugeordneten Gitterelektrode (19) enthält; daß die Quelle für Tastsignale Bildaus­ tastimpulse an die Gitterelektrode (19) liefert, um das wiedergegebene Bild während der Austastintervalle auszu­ tasten.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsschaltung einen Verstärker (40) mit Differenzeingängen, deren einer dem Signalweg (14) und deren anderer dem Referenzeingang (13) entspricht, und mit einem Ausgang aufweist;
daß die Einrichtung (30) zur Wiedereinführung der Gleich­ stromkomponente eine Ladungsspeichereinrichtung (46), die mit dem Verstärkerausgang gekoppelt ist, enthält;
daß die Rückkopplungsstrecke (48, 50, 41, 42, 43, 44) eine Übertragungseinrichtung (48, 50), die einen mit der Speichereinrichtung verbundenen Eingang und einen Ausgang aufweist, enthält;
daß mehrere Widerstände (41, 42, 43, 44) vom Ausgang der Übertragungseinrichtung zum Signaleingang des Verstärkers (40) geschaltet sind, und daß der Ansteuersignalweg mit der Rückkopplungs­ strecke an einem Punkt zwischen den Widerständen gekoppelt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz, die dem Ansteuersignalweg von den Wider­ ständen (41 bis 44) dargeboten wird, wesentlich größer ist als die ausgangsseitige Lastimpedanz (22, 23) der Treiberverstärkerstufe (12).

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsstrecke der Einrichtung (30) zur Wieder­ einführung der Gleichstromkomponente mit dem Ansteuer­ signalweg über eine einzige Anschlußklemme verbunden ist.