DK148229B - Automatisk forspaendingskredsloeb til billedroer - Google Patents

Description

o i 148229

Opfindelsen angår et apparat til automatisk styring af forspændingen til et biliedrør i et videosignalbehandlingsapparat, såsom en farvefjernsynsmodtager eller lignende, for at etablere korrekte slukkestrømniveauer for 5 hver elektronkanon i billedrøret, hvilket apparat er af den i krav 11 s indledning angivne art.

Et farvebilledgengivende billedrør, der indgår i en farvefjernsynsmodtager, omfatter et antal elektronkanoner, som hver aktiveres af røde, grønne og blå farvesigna-10 ler, der afledes fra et sammensat farvefjernsynssignal. Da et gengivet farvebillede er defineret af signalerne enkeltvis eller en kombination af enkelte signaler, kræver en optimal gengivelse af farvebilledet, at de relative proportioner af disse farvesignaler er korrekte ved alle bil-15 ledrørsdrivniveauer fra hvid over grå til sort, hvor de tre elektronkanoner skulle udvise en betydeligt formindsket strøm eller være helt afskåret.

Den optimale gengivelse af et farvebillede og gråtonesporingen i et billedrør kan blive forringet, når elek-20 tronkanonernes forspænding afviger fra et forud bestemt niveau, hvad der medfører uønskede billedrørsafskæringsfejl. Disse fejl kan ses som en farvetone på et fremvist ensfarvet billede, og også som forstyrrelser i farvetrohe-den i det reproducerede billede. Afskæringsfejlene kan væ-25 re forårsaget af mange forskellige faktorer, der omfatter variationer i billedrørets og de tilhørende kredsløbs driftskarakteristik (for eksempel på grund af ældning), temperatureffekter og momentane billedrørsoverslag.

For at sikre, at fordelingen af farvesignalerne 30 til billedrøret er korrekt ved alle lysstyrkeniveauer,

omfatter farvefjernsynsmodtagere normalt midler til justering af billedrøret og tilhørende kredsløb i en korrektions- eller justeringstilstand ifølge velkendte fremgangsmåder. Kort sagt er en justeringsomskifter med stillinger 35 for "normal" og "justering" operativt sammenknyttet med modtagersignalbehandlingskredsløbene og billedrøret. I

i

O

2 148229 "justerings"-stillingen er videosignalerne frakoblet billedrøret, og den lodrette afsøgning har en værdi på nul.

Forspændingen af hver af elektronkanonerne justeres derefter for at etablere en ønsket slukkestrøm (for eksempel 5 nogle få mikroampere) for hver elektronkanon. Denne justering sikrer, at billedrøret slukkes korrekt, når et påtrykt videosignal mangler eller som reaktion på et sort-referenceniveau i videosignalet, og sikrer også en korrekt indbyrdes fordeling af farvesignalerne ved alle lysstyrke-10 niveauer. Billedrørsdrivkredsløbene, der hører til hver elektronkanon, justeres derefter til en ønsket forstærkning (for eksempel for at kompensere for manglende fos-foriseringsevne i billedrøret) for at sikre det rigtige forhold mellem de røde, grønne og blå signaldrivsignaler, 15 når modtageren virker normalt.

Billedrørsslukkejusteringen er tidsforbrugende og besværlig, og skal typisk udføres flere gange i billed-rørets levetid. Dertil kommer, at justeringen af billed-rørsslukningen og forstærkningen ofte vekselvirker med 20 hinanden, hvorved der opstår behov for successive justeringer. Det er derfor fordelagtigt at eliminere behovet for denne indstilling, såsom ved at lade denne indstilling udføre automatisk af kredsløb i modtageren.

Automatiske billedrørsforspændingsreguleringsud-25 styr er kendt.

Tysk fremlæggelsesskrift nr. 2.011.252 beskriver eksempelvis en indretning til automatisk styring af sluk-keniveauforspændingen i et billedrør, hvis intensitet kan styres med gitter- og katodeelektroder, og hvis elektron-30 kanoner ved hjælp af et koblingskredsløb er tilført et videosignal med periodiske billed- og slukkeintervaller, hvor indretningen omfatter et referencespændingskredsløb til påtrykning af en referencespænding på billedrørets katode under et måleinterval, der falder sammen med en 35 del af slukkeintervallet, og et hjælpeimpulskredsløb, som under måleintervallet påtrykker en hjælpeimpuls på billed- o 3 148229 rørets gitter til frembringelse af et korrektionssignal, og et følerkredsløb til bestemmelse af forskellen mellem den strøm, der flyder i hjælpeimpulsintervallet, og den strøm, der flyder i den øvrige del af måleintervallet, samt 5 et styresignalkredsløb til frembringelse af et styresignal ud fra korrektionssignalet til styring af billedrørets forspænding svarende til en konstant slukkeniveauværdi.

I denne kendte indretning tilføres videosignalet billedrørets gitter, og under måleintervallet bliver billedrø-10 ret bragt i afskæringstilstand med den på gitteret påtrykte hjælpeimpuls. I denne afskæringstilstand udføres så en strømmåling, og som følge af de meget små strømme i billedrørets afskæringstilstand er det nødvendigt med en strømforstærker for overhovedet at opnå et måleresultat. Denne 15 meget lille afskæringsstrøm sammenlignes med den mørkestrøm, som flyder gennem billedrøret under normale mørkeniveauer, idet de forstærkede katodestrømimpulser omsættes til styrestørrelser og subtraheres, på denne måde tilvejebringes på den ene side kun støjstrømme og på den an-20 den side strålestrøm plus støjstrømme, og ved differensdannelsen frembringes et styresignal til styring af mørkeniveauet, i hvilket styresignal støjstrømmene ikke indgår.

Det er opfindelsens formål at anvise et apparat til automatisk styring af et billedrørs forspænding, som 25 ikke er afhængigt af den forholdsvis unøjagtige måling af de meget lave katodestrømme i billedrørets afskæringstilstand, og som er i stand til at kompensere i begge retninger flydende, betydelige lækstrømme.

Det angivne formål opnås med et apparat af den ind-30 ledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved den i krav 1's kendetegnende del angivne udformning.

Ifølge opfindelsen afføles således en spænding i stedet for en meget lille strøm, nemlig katodespændingen 35 for det under hjælpeimpulsen som katodefølger virkende billedrør, og den affølte spændings absolutte værdi behøver ikke at være kendt.

o 148229 4

Det beskrevne system er derfor ikke afhængigt af målingen af den absolutte størrelse af den meget lave katodestrøm i nærheden af billedrørets afskæringspunkt, og er i det væsentlige ufølsom overfor katodelækstrømme, 5 der ellers kunne føre til uønskede fejl i billedrørets forspændingskorrektion.

Specielt behøver et automatisk billedrørsforspæn-dingssystem ifølge opfindelsen ikke have en højspændingstransistor til at afføle katodeslukkestrømmen.

10 Ifølge en udførelsesform for opfindelsen omfatter det spændingsfølsomme kredsløb en spændingsdeler, der er forbundet mellem billedrørets katode og et punkt med et arbejdspotential.

Ifølge en yderligere udførelsesform for opfindel-15 sen omfatter billedrøret flere katoder, hvorpå videosignalerne påtrykkes, og et tilhørende gitter, der aktiveres i fællesskab med hensyn til flere katoder, og hjælpesignalet omfatter en impuls, der påtrykkes det fælles gitter.

I figurerne viser 20 fig. 1 et blokdiagram af en del af en farvefjern synsmodtager, der omfatter et apparat ifølge opfindelsen, fig. 2 et kredsløbarrangement af en del af det i fig. 1 viste apparat, fig. 3-8 signalkurveformer, der er nyttige til 25 forståelse af virkemåden af det i fig. 1 viste apparat, fig. 9 og 10 kredsløbarrangementerne for andre dele af det i fig. 1 viste apparat, fig. 11-16 signalkurveformer, der er nyttige til forståelse af det i fig. 10 viste kredsløb, og 30 fig. 17 og 18 viser alternative udførelser af dele af det i fig. 9 viste kredsløb.

I fig. 1 afgiver fjernsynssignalbehandlingskredse 10 (for eksempel omfattende videodetektor, forstærker og filtertrin) særskilte luminans- (Y) og chrominans-(C)-komposanter 35 af et sammensat farvevideosignal til en demodulationsmatrix 12. Matrixen 12 frembringer udgangssignaler r, g og b med lavt 148229 5

O

niveau, der repræsenterer et farvebillede. Disse signaler bliver forstærket og på anden måde behandlet af kredsløbene i katodesignalbehandlingsnetværk 14a, 14b henholdsvis 14c, der tilfører forstærkede farvebilledsignaler R, G og B med højt niveau til de respektive katodeintensitetsstyrelektro-5 der 16a, 16b og 16c i et farvebilledrør 15. I dette eksempel er billedrøret 15 af den selvkonvergerende rækkekanon-type med et fælles styret gitter 18 tilknyttet samtlige elektronkanoner, der omfatter katodeelektroderne 16a, 16b og 16c.

Katodesignalbehandlingsnetværkene 14a, 14b og 14c er ens i denne udførelse. Derfor gælder den følgende beskrivelse af virkemåden af behandlingsnetværket 14a også for netværkene 14b og 14c.

I netværket 14a til- og frakobler en nøgleport 20 (for eksempel en elektronisk omskifter) udgangssignalet r 15 fra matrixen. 12 til en videosignalindgang på en billedrørs-driver 21 som reaktion på et nøglestyresignal V„. Et drivtrin J\ 21 omfatter et signalforstærkningsnetværk til at frembringe et udgangssignal R med højt niveau, der påtrykkes billedrørska- 20 toden 16a. En indgang på et spændingsfølende netværk, der omfatter en føler 22, som nøglestyres af signalerne VB og Vg er forbundet med katoden 16a. Udgangssignaler fra føleren 22 tilføres et forspændingsstyringstrin 24, der frembringer et udgangsstyresignal som.reaktion på indgangssignalerne 25 modtaget fra følenetværket. Styresignalet fra trinnet 24 tilføres en anden indgang på drivtrinnet 21 for at modificere forspændingen på forstærkerkredsene i drivtrinnet 21 for at styre slukke- eller mørkeniveauet for strøm i katoden 16a, som det vil blive beskrevet.

3Q En logisk styreenhed 28 er også inkluderet i det i fig. 1 viste udstyr. Den logiske enhed 28 reagerer på horisontale (H) og vandrette (V) slukkesignaler, som frembringes andre steder i modtageren, for at danne nøglestyre-signalet til nøgleporten 20 og nøglestyresignalerne 35 og Vg for føleren 22. Enheden 28 frembringer også en udgangsspændingsimpuls VG under intervaller, hvor katodeslukkestrøm-

O

6 148229 men i billedrøret 15 skal måles. Udgangen fra enheden 28, hvorfra signalet VQ frembringes, tilvejebringer også en passende forspænding for gitteret 18 i dette eksempel i det væsentlige nul volt til andre tider end under gitterimpulsintervallerne.

5 Et kredsløbsarrangement for den logiske styreenhed 28 er vist i fig. 2. Kredsløbet omfatter, et antal logiske invertere 30-36 og flip-flop-trin 40-42, der er anbragt og forbundet som vist. Flip-flop-trinene 40 og 41 er arrangeret som en tællerkreds, og flip-flop 42 er arrangeret som en monosta-10 bil "enkeltskuds” multivibrator. Hvert flip-flop-trin omfatter indgange C og D, komplementære udgange Q og Q, og sætte (S)-og slette (R)'-styreindgange.

Flip-flop-trinene 40-42 kan være af den type, der indgår i det integrerede kredsløb type CD4013, og inverterne 15 30-36 kan være af den type, der indgår i det integrerede kreds løb CD4049, som begge kan fås fra Solid State Division of RCA Corporation, Somerville, New Jersey.

De vandrette slukkesignaler (H) påtrykkes inverteren 30 og de lodrette slukkesignaler (V) påtrykkes inverteren 32.

20 Udgangsnøglestyresignalerne Vg, νβ, VQ og VR optræder ved udgangene på interverterne 33,. 34, 35 henholdsvis 36. Fig.

3-8 illustrer kurveformerne for disse nøglestyresignaler sammen med de vandrette og lodrette slukkesignaler H og V og det indbyrdes tidsforhold mellem disse signaler.

25 Betragtes fig. 1 sammen med fig. 3-8, sker overvåg ningen af billedrørkatodens slukkestrøm under hvert slukkeinterval efter afslutningen af det lodrette tilbageløb ved et tidspunkt tQ, men før begyndelsen af den lodrette feltafsøgning (billedafsøgning). Denne tidsperiode indeholder ad-30 skillige vandrette linieintervaller, under hvilke der mangler billedinformation. Overvågning af katodestrømmen ved dette tidspunkt frembringer ikke nogen synlige virkninger på det viste billede, fordi billedrøret er "overafsøgt" på dette tidspunkt (dvs. billedrørets elektronstråle er afbøjet, så 35 at den rammer forsiden af billedrøret udenfor billedvisnings-området).

148229

O

7 Nøgleporten 20 spærres under påvirkning af nøglestyresignalet for at undertrykke ledning af signalet fra matrixen 12 til drivtrinnet 21. Dette sker under et måleinterval mellem tidspunkterne t, og tc (se fi<?.8) , under de to 5 første vandrette linier efter afslutningen af det lodrette tilbageløb. På dette tidspunkt bliver hvileniveauet for udgangssignalet fra drivtrinnet 21, og dermed katodeforspænd-ingen, etableret på et fast referenceniveau, der bestemmes af et forspændingsnetværk i drivtrinnet 21. På dette tidspunkt 10 påtrykkes også en relativt lavspændt positiv impuls VQ på billedrørets styregitter 18. Som set fra fig. 7, optræder gitterimpulserne V_ i tidsintervallet t~-t„ indenfor måle- ία Z 2 intervallet t.-t^· Den positive gitterimpuls er lagt J- 6 ovenpå et lavere sokkelniveau svarende til det normale gitter-15 forspændingsniveau, i dette eksempel nul volt.

En forskelsspænding, der er proportional med forskellen i katodestrøm i måleintervallet t^-t^ udnyttes til at afgøre, om billedrørets elektronkanon er korrekt slukket (dvs. der løber ingen strøm eller en forudbestemt, meget 20 lille slukkestrøm), eller leder en uforholdsmæssig stor slukkestrøm. I måletilstanden virker billedrøret som en katodefølger i forhold til gitterimpulserne VG, idet en version af gitterimpulserne med tilsvarende fase optræder ved katodeelektroden i tidsrummet t -t,. Amplituden af den katodeimpuls, 2 3 25 der er frembragt på den måde, er proportional med niveauet for katodestrømmen, men er noget svækket i forhold til gitterim-pulserne V„ på grund af den relativt lave transkonduktans i lederetningen for billedrørets elektronkanongitter-drivkarak-teristik. Amplituden af katodeimpulsen er meget lille når 30 katodeslukkestrømmen er på det ønskede slukkeniveau.

Under tilstande med for store katodeslukkestømme på-, trykkes forskelsspændingen forspændingsstyretrinnet 24 efter passende behandling i føleren 22. Et udgangsstyresignal fra forspændingsstyretrinnet 24 påtrykkes forspændingsstyreind-35 gangen på drivtrinnet 21 for at ændre jævnspændingsarbejds-punktet (forspændingspunktet) for drivtrinnet 21 i en sådan

O

8 148229 retning, at der ved udgangen af drivtrinnet 21 skabes et forspændingsniveau, der er tilstrækkeligt til at skabe det ønskede katodestrømslukkeniveau ved en lukket-sløjfe-virkning. Nøgleporten 20 åbnes igen for gennemgang efter afslutningen 5 af måleintervallet (efter tidspunktet tg i fig. 8), hvorved det tillades, at farvesignalerne fra udgangen på matrixen 12 føres til drivtrinnet 21.

Fig. 9 og 10 viser kredsløbsdetaljer fra katodesignalbehandlingsnetværket 14a (fig. 1). Tilsvarende kredsløb 10 indgår i katodesignalbehandlingsnetværkerne 14b og 14c.

I fig. 9 er der vist en udformning af nøgleporten 20, der kan omfatte en transistorbaseret elektronisk omskifter sammen med driverforstærkerkredsen 21. Signalet r fra matrixen 12 tilføres porten 20 via en indgangsklemme T^, og nøglestyre-15 signaler VR tilføres via en klenroeT^ til en styreindgang på porten 20 (vist i spærret tilstand svarende til måletilstanden).

Drivtrinnet 21 omfatter en forstærker, der indeholder en transistorforstærker 54 og en aktiv belastningskreds med en transistor 55. En indgangskreds, der er forbundet med 2o en basisindgang på transistoren 55, omfatter et frekvenskompensationsnetværk 50, der omfatter en variabel modstand: 51 til forstærkningsindstilling, udgangssignaler fremkommer ved en emitter på transistoren 54 og føres til billedrørskatoden 16a via en udgangskreds, der omfatter et impedansnetværk 60 25 og udgangsklemme En spændingsaffølende spændingsdeler, der omfatter modstande 65 og 66, er forbundet mellem billedrørskatoden 16a og et referencepotentialpunkt (jord). En zener-diode 58, der er forbundet med en emitter på transistoren 55, tilvejebringer en referenceforspænding for transistorerne 54 30 og 55. I dette eksempel påtrykkes den referencespænding, der tilvejebringes af zenerdioden 58, også via en klemme Tg tilsvarende forstærkerkredse i katodesignalbehandlingsnetværkerne 14b og 14c.

Da nøgleporten 20 er spærret under måleintervallet 35 som beskrevet, bliver hvileudgangsniveauet for drivtrinnet 21 og dermed den spænding, der optræder ved klemmen , eta-

O

148229 9 bleret på et fast referenceniveau, der bestemmes af zener-dioden 58 sammen med et forspændingsnetværk, der omfatter modstande 52, 53 og 57. En udgangsspænding, der frembringes ved forbindelsespunktet mellem spændingsdelermodstandene 65 og 66, 5 føres til indgangen på føleren 22 via en klemme . Dæmpningen af spændingen fra spændingsdeleren 65, 66 bliver kompenseret af forstærkningen i kredsløb inden i føleren 22. Én forspænd-ingsstyrespænding, der frembringes ved udgangen af forspændings styrenetværket 24, føres via en klemme 4 til modstanden 57.

10 Denne styrespænding skaber en korrektionsstrøm gennem modstanden 57 til basis i transistoren 55, således at hvileniveauet ved udgangen på drivtrinnet 21 og klemmen T2 styres i en sådan retning, at forkerte katodeslukkestrømniveauer ændres henimod det ønskede slukkeniveau.

15 Katodesignalet, der optræder ved klemmen T2, er mærket og er vist i den relevante del i fig. 13. I kurveformen på fig. 13 er en positiv katodeimpuls, der fremkaldes af gitterimpulsen VG i tidsrummet t2-t3 af måleintervallet under tilstedeværelsen af usædvanlige katodeslukkestrømme, betegnet med 20 Δ V (for eksempel af størrelsesordenen 100 millivolt). Fig. 11 og 12 er medtaget for at vise tidsrelationen mellem det vandrette slukkesignal H og nøglestyreimpulsen V^, og katodesignalet i fig. 13.

I dette udstyr bliver katodeslukkestrømkorrektionen 25 ikke påvirket af katodelækstrømme (for eksempel lækstrømme mellem katode og glødetråd), fordi udstyret ikke direkte måler værdien af de meget små katodestrømme i nærheden af billedrørets afskæring, hvilke strømme indbefatter en læk-komposant af ukendt størrelse.

30 Det bemærkes i denne sammenhæng, at der i arrange mentet i fig. 9 flyder en strøm på cirka 1,7 milliampere, inklusive katodeslukkestrøm, i hele måleintervallet gennem spændingsdelemodstandene 65, 66. Denne strøm er bestemt af den spænding, som på dette tidspunkt optræder over modstandene 35 65, 66. ved billedrørskatoden (ca. +180 volt), divideret med værdien af disse modstande. Derfor udgør katodeslukkestrømmen 148229 ! ! ! 10 o på nogle få mikroampere en betydningsløs del af den strøm, der flyder i spændingsdeleren 65, 66. Når i tidsintervallet t2“t3 af måleintervallet gitterimpulserne VG optræder, frembringes en tilsvarende forøgelse i katodestrømmen, 5 sammen med en tilknyttet stigning i strømmen i spændingsdelerene 65, 66. Derfor er en spænding, der fremkommer over modstanden 66, proportional med forskellen i katodestrøm frembragt over måleintervallet. I stedet for at måle den absolutte værdi af den meget lille katodeslukkestrøm på et givet tids-10 punkt, reagerer det viste og beskrevne udstyr på spændingsforskellen over modstanden 66. Størrelsen af den spændingsstigning, der fremkommer som reaktion på gitterimpulser, og størrelsen af forskelsspændingen, bliver ikke påvirket af katode-lækstrømmene, fordi signaloverførslen fra styregitteret til 15 katoden sker ved strålestrømsledning via billedrørets katode-følgerfunktion, upåvirket af lækstrømme mellem katoden og glødetråden. Et mere specifikt eksempel følger.

I fravær af gitterimpulserne under måleintervallet flyder, der en meget lille katodestrålestrøm (ibL) 20 gennem billedrøret. En større katodestrålestrøm i (i^) flyder som reaktion på gitterimpulsen. Den samlede strøm gennem spændingsdeleren 65, 66 ved tilstedeværelse og fravær af gitterimpulsen består af strømmene henholdsvis i^ og i^.

Disse strømme indbefatter en lækkomponent (i^, fem mikroampere), 25 strømmene i og i^ som angivet ovenfor, samt en hvile-strøm (iQ, cirka 1,6 milliampere), der tilføres af video-drivforstrærkeren, ifølge følgende udtryk; ^•TL = 1bL + 11 + xo 30 ^'TH = + X1 + io

Amplituden af den spænding, der optræder over spændings-delermodstanden 66 (Vgg) i måleintervallet, er proportional med værdien af modstanden 66 (Rgg) og strømmene som angivet ovenfor ifølge udtrykket: 11

O

148229 V66 = r66(1TH-^ - R66(ibH-ibL)·

Derfor bliver den forskelsspænding, der fremkommer over mod-5 standen 66 i måleintervallet, og som er ført til føleren 22, på fordelagtig måde ikke påvirket af strømmen iQ og lækstrømmen i1, og afhænger kun af katodestrålestrømsforskellen (ibg-ibL)· Denne strømforskel og derfor niveauet for den tilsvarende spændingsforskel (Vgg), der frembringes over modstanden 66, bliver 10 mindre efterhånden som katodestrålestrømmen nærmer sig den ønskede slukning i nærheden af billedrørets afskæringspunkt.

I dette eksempel er et anbefalet interval for amplituderne for gitterimpulserne V„ fra 5 til 15 volt, fortrins- + ^ vis med en tolerence på -10%. Skønt signalet VG skal påtryk-15 kes styregitteret såsom dét i fællesskab aktiverede enkelte gitter, som findes i selvkonvergerende "in-line"-billedrør, kan videodrivsignalet påtrykkes billedrørskatoden som vist, eller styregitteret.

Det skal bemærkes, at billedrørskatoden kan vekelstrøm-2o forbindes snarere end jævnspændingsforbindes som vist, ved hjælp af en yderligere (ikke vist) kondensator, der er forbundet mellem modstanden 65 og kredsløbspunktet ved forbindelsen mellem impedansnetværket 60 og billedrørskatoden (fig. 9). I dette tilfælde er jævnstrømmen i (som tidligere defineret), 25 der flyder i spændingsdeleren 65, 66, lig med nul. Forklaringen og de ovenfor nævnte matematiske udtryk forbliver gyldige i dette tilfælde, men strømmene iTL, iTH, ibL, ibH og i^, der flyder gennem modstanden 66, repræsenterer nu vekselstrømsværdier i stedet for jævnstrømsværdier.

30 Mere specielt i tilfælde af vekselstrømsforbindel se består den samlede strøm gennem impedansen 60 ved tilstedeværelse og fravær af gitterimpulsen af strømmene henholdsvis imT og im„· Disse strømme indbefatter en lækkomponent i. og TL lii i· katodestrålestrømmene henholdsvis ibL og ibH, der flyder fra 35 billedrørskatoden til udgangen af videoforstærkeren 21 ifølge udtrykkene: i j 148229 12

O

1TL = 1bL + 11

= + H

5 Størrelsen af den spænding/ der optræder over impedansen 60 (Vgø) i måleintervallet/er proportional med værdien af impedansen 60 (Zgg) og de ovenfor angivne strømme, i overensstemmelse med udtrykket: 10 V60 = Z60(ibH-1bL)

Denne spænding bliver' ikke påvirket af lækstrømmen i^. Spændingen VgQ er henført til jord på grund af den lave vekselspændingssignaludgangsimpedans i videoforstærkeren 21, og af-15 ledes fra katodesiden af impedansen 60 via den tilføjede kondensator. Spændingen VgQ er ført til føleren 22 via spændingsdeler 65, 66.

Fig. 10 viser kredsløbsdetaljer i føleren 22 og forspændingsstyretrinnet 24. Føleren 22 omfatter et kredsløb 20 med lavspændingstransistorer 70 - 79, og forspændingsstyretn-net 24 omfatter et kredsløb med lavspændingstransistorer 80 -82.

Katodesignalet S^, som fremkommer over modstanden 66 i fig. 9, er ført via klemme T_ til en basisindgang på 25 transistoren 70 i føleren 22. En strømkildetransistor 71 i emitterkredsen på transistoren 70 indgår i en tilbagekoblingsniveaufikseringskreds som vil blive beskrevet med henblik på forskydning af jævnspændingsniveauet over en emittermodstand 90. Nøglestyresignalet V (fig. 6) påtrykkes en basiselek- 30 trode i transistoren 71 via en klemme T^, og tjener til at styre transistorens 71 ledningstilstand.

En version af indgangssignalet S^, som optræder i emitterkredsen for transistoren 70, slukkes eller undertrykkes ved alle tidspunkter undtagen tidsrummene t2 - tg og t4 - tg.

Et resulterende signal, S2 i fig. 14, påtrykkes en forstærker omfattende transistorer 76 og 77. En forstærket og inverteret

O

148229 13 version af dette signal frembringes over en modstand 91. Dette forstærkede og inverterede signal betegnes Sg og er vist i fig. 15.

Signalet Sg omfatter en første impulskomposant P1 5 mellem tidspunkterne t2 og tg og en anden impulskomposant P2 mellem tidspunkterne t^ og tg. Forskellen i amplitude V mellem impulserne P^^ og P2 kan tilskrives katodeimpulsen /\ V (figur 13), således som denne frembringes som reaktion på gitterimpulsen V,,. I dette tilfælde svarer tilstedeværelsen af 10 impulsen ^ V og amplitudeforskellen /J V til en situation med en for stor katodeslukkestrøm. Amplituden /) V på katodeimpulsen (fig. 13) og dermed amplitudeforskellen mellem impulserne P^ og Pg (fig. 15) bliver mindre, efterhånden som katodeslukkestrømmen nærmer sig det korrekte slukkeniveau.

15 De negativt rettede spidsamplitudeudslag af signalet

Sg behandles yderligere af en tilbagékbblingsniveaufikserings-kreds, der omfatter komparatortransistorer 74, 75 og en spidsføle og -holdekreds, der omfatter transistorer 72 og 73, en kondensator 92, modstande 93, 94 og en modstand 70. Dette 20 kredsløb bevirker en niveaufiksering af de negativt rettede amplitudeudslag af impulsen P-j^ i signalet Sg ved et niveau svarende til et 5,6 volts referencespændingsniveau, der frembringes ved en basisindgang på komparatortransistoren 74 ved hjælp af en referencezenerdiode 95. Et resulterende signal 25 fra kollektorudgangen på transistoren 75 påtrykkes en basisindgang på den styrede strømkildetransistor 71 til forskydning af jævnspændingsniveauet af det indgangssignal, der er frembragt over modstanden 90. Størrelsen af niveauændringen er proportional med ladningen på kondensatoren 92 og bevirker 30 en stabilisering af signalets Sg's niveau.

Specielt holder tilbagekoblingsniveaufikseringsr kredsen ved en niveauforskydningsfunktion signalet Sg på det rigtige arbejdsniveau i føleren 22, ved tilstedeværelsen faktorer, der ellers ville ændre jævnspændingsniveauet 35 på signalet Sg (for eksempel på grund af fluktuationer i forsyningsspændingen eller billedrørets elektrodespændinger).

O

14 148229

Signalet S g påtrykkes eh komparator, der omfatter transistorer 78 og 79, der udvikler et signal (fig. 16) ved en kollektorudgang på transistoren 79. Omskiftningstærskel-spændingen på komparatoren 78, 79 er 6,2 volt i dette eksempel, 5 som bestemt af en forspænding, der påtrykkes basiselektroden i komparatortransistoren 79 via en modstand 96 fra et forspændingsnetværk 100. Omskiftningstærskelniveauet på +6,2 volt for komparatoren 78, 79 er noget over det fikseringsniveau på +5,6 volt for det påtrykte signal Sg.

10 Forspændingsnetværket 100 er i dette tilfælde fæl les for samtlige katodesignalbehandlingsnetværk (dvs. 14a, 14b og 14c). Netværket 100 indeholder en modstand 102, en diode 105 og zenerdiode 95, alle anbragt i serie mellem en kilde for positiv jævnspænding (+12 volt) og et punkt med 15 referencespænding (jord). Omskiftningstærskelniveauet på +6,2 volt for komparatoren 78, 79 er lig summen af spændingsfaldene over dioden 105 (+0,6 volt) og dioden 95 (+5,6 volt).

En referencespænding på +5,6 volt til brug i de tilsvarende kredsløb i katodesignalbehandlingsnetværkerne 14b og 14c 20 (fig. 1) bliver tilført via klemmerne Tg og T.^. Omskiftningstærskelspændinger (+6,2 volt) til brug i de tilsvarende kredsløb i netværkerne 14b og 14c kan opnås fra forspændingsnetværket 100 via klemmerne henholdsvis T.^.

Komparatoren 78, 79 blokeres som reaktion på signa-25 let Vg i tidsrummet t2 - tg, når impulsen optræder (fig.

15). På dette tidspunkt frembringer komparatoren et kontinuerligt positivt jævnspændingsudgangsniveau svarende til signalet S^a i fig. 16. Dette udgangsniveau frembringes også i tidsrummet t^ - tg, når impulsen P2 optræder i tilfælde 30 af for stor slukkestrøm.

I tilfælde af for stor katodeslukkestrøm påtrykkes det kontinuerlige positive udgangsniveau fra komparatoren 78, 79 (signalet S^a) en inverterende spidsdetektorkreds, der omfatter transistorer 80, 81, 82 og en ladningslagrings-35 kondensator 85, hvorved en forspændingskorrektionsspænding optræder ved klemmen T^ efter filtrering med kondensatoren 88.

148229 o 15

Denne korrektionsspænding påtrykkes drivforstærkeren 21 via klemmen med det formål at øge hvileudgangsniveauet i forstærkeren 21 og derved øge katodeforspændingen i positiv retning for at reducere katodeslukkestrømniveauet henimod den 5 ønskede værdi.

Udgangshvileniveauet fra forstærkeren 21 fortsætter med at stige, og katodeslukkestrømsniveauet fortsætter med at falde, indtil amplituden af impulsen P2 i signalet (fig. 15), når omskiftningsterskelniveauet for komparatoren 10 78, 79. På dette tidspunkt frembringer komparatoren nega tivt rettede udgangsimpulser svarende til signalet S4fc) i fig.

16. Den inverterende spidsværdidetektorkreds detekterer og oplagrer en spænding svarende til spidsværdiniveauet for signalet på kondensatoren 88. På grund af den inverterende virkning 15 af spidsværdidetektortransistorerne 81 og 82, er denne spænding positiv i forhold til signalet fra komparatoren 78, 79 og bevirker en forøgelse af ladningen på kondensatoren 88. I overensstemmelse hermed har forspændingskorrektionsspændingen, der er afledt fra signalet og tilført forstærkeren 21 via klem-20 men , en sådan retning at den modvirker yderligere stigninger i hvileudgangsniveauet for drivforstærkeren 21, når det ønskede katodeslukkestrømsniveau er nået.

I denne udførelse er det antaget, at det korrekte slukkestrømsniveau svarer til en meget lille størrelse forskel-25 lig fra nul. Derfor svarer en forkert katodeslukkestrøm til en situation med en for stor strøm i forhold til det meget lave ønskede niveau eller til en situation med ingen katodeslukkestrøm. Den førstnævnte fejlsituation er allerede beskrevet.

I tilfælde af den sidstnævnte fejlsituation med slukkestrømmen 30 nul, tilføres forspændingsstyresignalet fra netværket 24 til forstærkeren 21 i en sådan retning at der sker en ændring i hvileudgangsniveauet for forstærkeren 21, og derfor katodeforspændingen, i en sådan retning at katodeslukkestrømmen forøges imod det korrekte, meget lave niveau. I dette 35 tilfælde udviser den negative impuls i signalet et mindre positivt niveau. Under henvisning til signalet

O

16 148229 (fig. 15) nærmer amplituden af impulsen P2 sig amplituden af impulsen P^, og amplitudeforskellen /\ V bliver mindre.

I praksis vil amplituden af impulsen P2 ligge mellem omskifterniveauet på +6,2 volt og fikseringsniveauet på +9,6 5 volt for signalet S^, hvorved komparatortransistoren 79 bringes til at lede kraftigere med en tilsvarende reduktion i kollektorudgangsspændingen på transistoren 79, I overensstemmelse hermed bliver niveauet for impulsen S^, der frembringes ved kollektoren på transistoren 79, mindre 10 positivt.

I dette eksempel bliver billedrørsforspændingskor-rektionen frembragt over flere afsøgningsfelter, fordi flere impulser (signalet S^) er nødvendige for at oplade kondensatoren 85 til spidsværdiniveauet for signalet S^.

15 Der kræves også flere felter for tilsvarende at aflade kondensatoren 85. Tidskonstanterne for op- og afladning af kondensatoren 85 er valgt for at tilvejebringe en forspændingskorrektions spænding på filterkondensatoren 88 uden overlej -rede svingninger i takt med feltafsøgningen, hvad der ellers 20 ville medføre en lysstyrkemodulation fra toppen til bunden af et fremvist billede.

Impedansnetværket 60, der er vist i fig. 9, tjener til at forhindre for kraftig dæmpning af det inducerede katodeudgangssignal (for eksempel impulsen /JV i fig. 13) ved 25 at forøge den ydre katodeimpedans. En sådan dæmpning kunne ellers forekomme fordi den indre modstand af billedrørska-toden er relativt høj, især ved lave katodestrømme, mens udgangsimpedansen af drivforstærkeren 21 er meget lav. Fig. 17 viser alternative kredsløbsudførelser af impedansen 60.

30 Impedansen 60 kan - jfr. fig. 17 - omfatte en

enkelt modstand R, som vist med kredsløbet 60a, eller en modstand R og kondensator C i parallel, som vist med kredsløbet 60b. Det sidstnævnte kredsløb tillader en større værdi af modstanden R uden et medfølgende tab i videosignalets bånd-35 bredde. Til dette formål skal værdien af kondensatoren C

være lav nok til at udvise en høj impedans ved frekvenser, 17 148229

O

der er tilknyttet katodedrivsignalet. Passende værdier for modstanden R og kondensatoren C er vist i figuren.

Kredsløbet 60 kan også omfatte et par dioder forbundet i antiparallel, som det fremgår af kredsen 60c. Denne 5 diodekreds udviser en lav impedans for store katodesignaler og en høj impedans for små katodeudgangssignaler, således som de optræder under det beskrevne måleinterval. Høj diodeimpedans, optræder nar der i dioderne flyder en lille eller ingen jævnstrøm, når dioderne er forspændt i nærheden af diode-10 afskæring. Denne situation opstår ved vekselstrømsforbindelse mellem katodeelektroden og føleren 22, når i det væsentlige lige store spændinger optræder ved diodekredsens udgangs- og indgangsklemmer, såsom under måleintervallet, hvor katodeslukkestrømmen nærmer sig det ønskede slukkeniveau. Med jævn-15 spændingsforbindelse mellem billedrørskatoden og føleren 22 via modstande 65, 66 som vist i fig. 9 og 10, vil en strøm iQ (som tidligere defineret) flyde gennem en af dioderne i kredsløbet 60c, og derved til stadighed opretholde en lav diodeimpedans .

20 Yderligere alternativer er angivet ved skifteimpe- danskredsløbene 60d og 60e. Hvert af disse kredsløb indbefatter en elektronisk aktiveret omskifter S og et par impedansveje Z^ og Z^. I hvert tilfælde aktiveres omskifteren S under billedafsøgningstiden, således at kredsløbene udviser en lav 25 impedans fra indgang til udgang, og omskifteren S aktiveres under katodestrømsmåleintervallet således, at kredsløbene udviser en høj impedans fra indgang til udgang.

Fig. 18 viser modifikationer af den katodekreds, der er forbundet mellem udgangen af drivforstærkertransistoren 54 30 (fig. 9) og billedrørets katodeelektroder. Kredsløbene (a) og (b) i fig. 18 viser alternative forbindelser for en bue-undertrykkende eller strømbegrænsende beskyttelsesmodstand Rp mellem forstærkertransistoren 54 og billedrørets katode.

35

O

18 148229

Selv om opfindelsen er blevet beskrevet i relation til et foretrukkent udførelseseksempel, skal det bemærkes, at forskellige ændringer kan foretages uden at forlade opfindelsens rammer.

5 F.eks. var det i forbindelse med fig. 9 nævnt, at der under måleintervallet etableres et hvilereferenceniveau ved. samvirket mellem modstandene 52, 53, 57 og dioden 58. Imidlertid kunne dette referenceniveau etableres ved hjælp af andre organer, såsom svarende til et passende referenceniveau til 10 rådighed i videosignalerne, der i så fald kunne tilføres billedrørsdriverne under måleintervallet.

Yderligere kunne der anvendes andre versioner af gittersignalet

Vj

Claims (1)

1. Apparat til automatisk styring af et billedrørs (15) slukkeniveauforspænding, hvilket billedrørs intensitet kan styres ved hjælp af dets gitter (18)- og katode-5 elektroder (16a, 16b, 16c), og på hvilket billedrørs elektronkanon er påtrykt et videosignal med periodiske billed-og slukkeintervaller ved hjælp af koblingsorganer (21), hvilket apparat omfatter, a) organer (20) til frembringelse af en referenceforspæn- 10 ding til billedrørets katode (16a) under et måleinterval, der falder sammen med en del af slukkeintervallet, b) organer (28) til frembringelse af en hjælpeimpuls til billedrørets gitter (18) under måleintervallet for at frembringe et korrektionssignal, 15 c) føleorganer (22) til at tilvejebringe en udgangsspændingsforskel proportional med forskellen mellem på den ene side den katodestrøm, der flyder under hjælpeimpuls-intervallet, og på den anden side den katodestrøm, der flyder i den øvrige del af måleintervallet, hvilke ka- 20 todestrømme afviger indbyrdes med en fejl, der skal kor rigeres, og d) styreorganer (24), der er indrettet til som svar på korrektionssignalet at tilvejebringe et styresignal til styring af billedrørets forspænding svarende til en 25 konstant slukkeniveauværdi, kendetegnet ved, e) at videosignalet tilføres billedrørets (15) katode (f.eks. 16a), og hjælpeimpulsen (VG) tilføres billedrørets (15) gitterelektrode (18) i en sådan retning, at 30 den forspænder gitterelektroden i lederetningen, f) at føleorganerne (22) er spændingsfølsomme organer, der bestemmer den som svar på hjælpeimpulsen frembragte katodestrømimpuls (^V i fig. 13), som afvigelsen fra den katodespænding, der er til stede i den øvrige del 35 af måleintervallet, og