FI73107C - Automatiskt styrsystem foer foerspaenningen i ett bildroer med digital signalbehandling. - Google Patents

Description

1 73107

Kuvaputken esijännitteen automaattinen ohjausjärjestelmä, jossa on digitaalinen signaalinkäsittely Tämä keksintö koskee laitteistoa, joka säätää video-5 signaalin prosessointijärjestelmässä kuten väritelevisio-vastaanottimessa tai vastaavassa järjestelmässä olevan kuvan toistavan katodisädeputken esi jännitteen automaattisesti sopivien sammutusvirtatasojen aikaansaamiseksi kuvaputken elektronitykeille. Erityisesti tämä keksintö koskee 10 patenttivaatimuksen 1 mukaista automaattista esijännitteen säätölaitteistoa, joka sisältää digitaalisen signaaliprosessorin sopivien sammutusvirtatasojen toteuttamiseen tarvittavien esijännitteiden kehittämiseksi.

Väritelevisiovastaanottimen sisältämässä värikuvan 15 toistavassa katodisädeputkessa on useita elektronitykkejä, joihin kuhunkin syötetään punaista, vihreää ja sinistä väriä edustavia signaaleja, jotka on johdettu yhdistetystä väritelevisiosignaalista. Värikuvan optimaalinen toisto vaatii, että värejä edustavien signaalien suhteelliset 20 osuudet ovat oikeat kaikilla kuvaputken ohjaustasoilla valkoisesta harmaan kautta mustaan, jolla tasolla kolmen elektronitykin johtavuuden tulee pienetä merkitsevästi tai niiden tulee kytkeytyä pois.

Värikuvaputken optimaalinen värikuvan toisto ja har-25 maa-asteikon seuranta huononevat, jos elektronitykkien esi- jännitteet muuttuvat halutuilta tasoilta, mikä saa aikaan ei haluttuja kuvaputken sammutustason (mustan tason) virheitä. Nämä virheet näkyvät monokromaattisen kuvan värisävyn vääristymisenä ja ne muuttavat myös värikuvan värien 30 todenmukaisuutta. Tällaiset virheet voivat johtua useis ta seikoista, kuten kuvaputken ja siihen liittyvien piirien toiminnallisten ominaisuuksien muutoksista (esim. vanhenemisesta johtuvista), lämpötilan vaikutuksista ja hetkellisistä kuvaputken yliohjautumisista.

35 Koska halutaan vakuuttua siitä, että kuvaputken väri- signaalien suhteet ovat oikeat kaikilla kuvan kirkkaustasoil-la, on väritelevisiovastaanottimissa yleensä varustus, jolla 2 73107 säädetään kuvaputki ja siihen liittyvät piirit hyvin tunnettujen menetelmien mukaisesti vastaanotinta koottaessa tai sen ollessa huoltotilassa.

Lyhyesti sanottuna kuvaputkeen ja vastaanottimen 5 signaaliprosessointipiireihin liittyy toiminnallisesti huoltokytkin, jossa on "normaali"- ja "huolto"-asennot.

"Huolto"-asennossa videosignaalit kytketään irti kuvaputkelta ja pystypyyhkäisy poistetaan. Jokaisen elektroni-tykin esijännite asetetaan siten, että jokaisen elektroni-10 tykin sammutusvirta saadaan halutuksi (esim. muutamaksi mikroampeeriksi). Tämä asettaminen takaa sen, että kuvaputki sammuu kunnolla videosignaalin poissaollessa tai videosignaalin mustan vertailutason vaikutuksesta ja tämä takaa myös värisignaalien oikeat suhteet kaikilla kirkkaus-15 tasoilla. Jokaiseen elektronitykkiin liittyvien kuvaput ken ohjainpiirien vahvistukset asetetaan tämän jälkeen halutuiksi (esim. kompensoimaan kuvaputken fosforoinnin heikkous), jolloin taataan punaisen,vihreän ja sinisen signaalin ohjaus oikeassa suhteessa, kun vastaanotin toimii 20 normaalisti.

Kuvaputken sammutuksen asetus on aikaavievää ja hankalaa ja se pitäisi tehdä tyypillisesti useita kertoja kuvaputken eliniän aikana. Lisäksi kuvaputken sammutuksen ja vahvistuksen asettelut usein vaikuttavat toisiinsa ja 25 vaativat siten erilliset asetukset. Siksi on edullista poistaa tämän asettelun tarve antamalla vastaanottimen piirien automaattisesti suorittaa tämä asettelu.

Erilaisia automaattisia kuvaputken esijännitteen säätöjärjestelmiä, jotka käyttävät hyväkseen analogista 30 signaalinkäsittelytekniikkaa, tunnetaan. Tunnetut jär jestelmät mittaavat tyypillisesti hyvin pienen katodin sammutusvirran arvon toistuvasti annettuna aikavälinä (esim. televisiosignaalissa olevan kuvan pystysammutusjakson aikana, jolloin kuvainformaatio on poissa), kun sopiva 35 (musta) vertailutasosignaali syötetään kuvaputken intensi- teetinsäätöelektrodille. Johdettua säätöjännitettä käytetään korjaamaan kuvaputken ohjausvahvistimen biasointi 3 731 07 sitne, että saadaan haluttu katodin sammutusvirran taso. Tunnetut analogiset järjestelmät kärsivät kuitenkin haitoista, jotka vältetään tämän keksinnön mukaisella järjestelyllä.

5 Tunnetut järjestelmät, jotka käyttävät analogista signaalinkäsittelytekniikkaa, suorittavat tyypillisesti seuraavat toiminnot. Katodin saramutusvirtajaksojen aikana tunnustellaan sammutustason katodivirtaa ja johdetaan vastaava katodisignaali. Katodisignaali suodatetaan sen jälkeen 10 ja saadaan aikaan katodisignaalin suuruuteen verrannollinen jännite. Esijännitteen DC-säätöjännite saadaan lisäsuodatuk-sella ja se syötetään kuvaputken ohjausvahvistimelle takaisinkytketyn ohajussilmukan kautta ja korjataan näin kaikki kuvaputken esijännitteen virheet ja niihin liittyvät 15 mustan tason katodivirran virheet.

Ohjaussilmukka stabiloi mustan tason katodivirran haluttuun, oikeaan arvoon. Säätömekanismin tarkkuus on oh-jaussilmukan vahvistuksen funktio, joka vahvistus on tyypillisellä analogisella järjestelmällä 70 dB:n luokkaa. Hyvin 20 tarkka esijännitteen säätö vaatii suuren ohjaussilmukan vahvistuksen. Suurivahvistuksinen takaisinkytkentäsilmukka voi kuitenkin aiheuttaa epästabiiliuksia (esim. satunnaisia katodin esijännitteen tason muutoksia tai värähtelyjä), jotka johtuvat suureksi osaksi esijännitteen DC-säätöjännit-25 teen kehittämiseksi suoritetuista yhdestä tai useammasta suodatuksesta. Nämä suodatustoiminnot käyttävät kukin RC-aikavakiopiirejä, jotka aiheuttavat signaalinkäsittelyvii-veitä ja vaihe-eroja ohjaussilmukassa, mikä pyrkii heikentämään ohjaussilmukan stabiiliutta.

30 Esillä olevalle keksinnölle on tunnusomaista pa tenttivaatimuksessa 1 esitetyt tunnusmerkit. Digitaalista signaaliprosessoria käyttävä automaattinen kuvaputken esijännitteen säätöjärjestelmä tarjoaa tarkan kuvaputken esijännitteen säädön, on stabiili hyvin suurilla ohjaus-35 silmukan vahvistuksilla (esim. 150 dB:n - 200 dB:n luok kaa) eikä aiheuta helposti katodin * 73107 esijännitteen satunnaisia muuttumisia tai värähtelyjä. Järjestelmä ei tarvitse integrointi- tai varauskondensaat-toreita (esim. suodatusta varten), ja se voidaan helposti valmistaa integroituna piirinä. Lisäksi digitaalinen 5 prosessori tarvitsee vain halpoja, pienitehoisia, pieni- nopeuksisia logiikkapiirejä.

Tarkemmin kuvattuna digitaalinen prosessori tunnuste-lqe aika-ajoin johdetun signaalijakson amplituditilaa, joka on verrannollinen kuvaputken katodin johtaman sammutusvir-10 ran tasoon. Digitaalinen prosessori kehittää ensimmäisen ohjaussignaalin, kun johdettujen signaalijaksojen amlitudit vastaavat oikeaa katodin esijännitettä, ja toisen ohjaussignaalin, kun johdettujen signaalijaksojen amplitudit vastaavat poikkeamaa oikeasta katodin esijännitteestä. Toi-15 nen ohjaussignaali saa esijännitegeneraattorin kehittä mään kasvavan esijännitteen ohjausjännitteen, joka muokkaa katodi jännitettä kunnes oikea katodin esijännit.e ja sitä vastaava sammutusvirtataso saavutetaan.

Keksinnön ominaispiirteen mukaisesti johdettu 20 signaali vastaa jaksollisesti toistuvia katodipulsseja, jotka syntyvät signaalin sammutusjaksojen aikana jaksottaisten hilanherätyspulssien vaikutuksesta.

Keksinnön toisen ominaispiirteen mukaisesti, edellä kuvattu amplitudiero siirtyy johdettuihin signaaleihin 25 siten, että johdetussa signaalijaksossa viereisten johdet tujen signaalien amplitudit eroavat toisistaaan mainittua amplitudieroa vastaten, jolloin estetään järjestelmän värähtely oikean esijännitteen läheisyydessä.

Piirroksissa: 30 Kuva 1 esittää lohkokaaviona osaa väritelevisio- vastaanottimesta ja se sisältää video-ohjaimen ja tämän keksinnön mukaisessa automaattisessa kuvaputken esijännit-teen säätöjärjestelmässä sijaitsevan katodipulssien prosessoin tilait te is ton ; 35 Kuva 2 kuvaa aaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään kuvan 1 laitteiston toimintaa; 5 73107

Kuva 3 esittää kuvan 1 video-ohjaimen ja siihen liittyvien piirien piirikaavioita;

Kuva 4 esittää piirien yksityiskohtia osasta kuvan 1 katodipulssiprosessoria; 5 Kuva 5 esittää katodipulssiprosessorin sisältämän digitaalisen signaaliprosessorin piirien yksityiskohtia;

Kuva 6 esittää kuvan 5 digitaalisen prosessorijär-jestelyn lisäyksityiskohtia;

Kuva 7 kuvaa kuvan 1 katodipulssiprosessorin sisältä-10 män digitaalisen signaaliprosessorin toisen version lohko- kaaviota ;

Kuva 8 kuvaa ajoitussignaalin aaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään kuvan 7 järjestelyn toimintaa;

Kuvat 9-11 kuvaavat vaihtoehtoisia piirejä osalle 15 kuvassa 7 esitetystä järjestelystä;

Kuvat 12 ja 13 kuvaavat vaihtoehtoisia piirejä toiselle osalle kuvan 7 järjestelystä;

Kuvat 14 ja 15 - 17 kuvaavat signaalin aaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään keksinnön erästä piirrettä; 20 Kuva 18 esittää piiriä, jolla synnytetään keksinnön erääseen piirteeseen liittyvä erityisen muotoinen heräte-signaali ;

Kuva 19 kuvaa kuvan 18 piirin toimintaan liittyviä signaalin aaltomuotoja; 25 Kuva 20 esittää piiriä, jolla synnytetään keksinnön mukaisen laitteiston hyväksikäyttämiä signaaleja; ja

Kuva 21 kuvaa kuvan 20 piiriin liittyviä signaalin aaltomuotoja.

Kuvan 1 televisiosignaalin prosessointipiirit 10 (esim. 30 sisältäen videoilmaisimen, vahvistimen ja suodatinasteet.) tuottavat demodulaattorimatriisille 12 yhdistetyn väritele-visiosignaalin erotetut luminanssi- (Y) ja krominanssi-komponentit (C). Matriisi 12 tuottaa ulostuloon pieni-tasoiset värikuvaa edustavat signaalit r, g ja b. Nämä sig-35 naalit vahvistetaan ja normaalisti käsitellään katodisignaa- lin prosessointipiireillä 14a, 14b ja 14c mainitussa järjestyksessä, jotka tuottavat suuritasoiset vahvistetut värikuva- 6 73107 signaalit R, G ja B vastaaville kuvaputken 15 katodin intensiteetin säätöelektrodeille 16a, 16b ja 16c. Tässä esimerkissä kuvaputki 15 on tyypiltään itsekonvergoiva ja siinä on in-line-tyyppiset tykit, ja jokaisella katodi-5 elektoridt 16a, 16b ja 16c sisältävällä tykillä on yh teisesti syötetty hila 18.

Katodisignaalin prosessointipiirit 14a, 14b ja 14c ovat tässä toteutuksessa samanlaiset. Siksi seuraava keskustelu prosessointipiirin 14a rakenteesta ja toiminnasta 10 koskee myös piirejä 14b ja 14c.

Piirissä 14a oleva mustan tason asctuspiiri 20 (esim. sisältäen elektronisen kytkimen) kytkee päälle ja pois matriisin 12 r-signaaliulostulon kuvaputken ohjaimen 21 videosignaalisisäänmenoon ajoitussignaalin BLK vaikutuk-15 sesta. Ohjainaste 21 sisältää signaalin vahvistuspiirin, jolla kehitetään suuritasoinen ulostulosignaali R, joka johdetaan kuvaputken katodille 16a. Ohjaimen 21 toinen ulostulo kytketään katodipulssiprosessorin 22 sisäänem-noon. Tämä ohjaimen 21 ulostulo tuottaa johdettuja katodi-20 pulsseja (CP) katodivirran tarkkailuajänjaksoina, mitä tullaan tarkastelemaan. Prosessori 22 on ajoitettu toimimaan ajoitussignaalien C, SR ja CLP vaikutuksesta ja tuottamaan ulostuloonsa esijännitteen ohjaussignaalin VD, joka syö-

D

tetään ohjaimen 21 esijännitteenohjaussisäänmenoon ohjai-25 men 21 vahvistinpiirien esijännitteen muokkaamiseksi, jol loin ohjataan katodin 16a johtaman sammutustason (mustan tason) virran suuruutta, mitä myös tullaan tarkastelemaan.

Pulssigeneraattori 28 reagoi pystypaluun sammutus-signaaleihin V, jotka johdetaan vastaanottimen pystypoikke-30 utuspiireiltä ajoitussignaalien BLK, C, SR ja CLP synnyttä miseksi. Signaali V toistuu 60 Hz:n nopeudella televisiovastaanottimessa, joka on Yhdysvaltojen NTSC-t.elevisiosignaa-listandadrdien mukainen, ja 50 Hz:n nopeudella PAL-tele-visiostandardien mukaisesti. Yksikkö 28 synnyttää myös 35 hilaa ohjaavan jännitepulssin GP aikana, jolloin kuvaputken 7 731 07 15 katodin sammutusvirtaa tarkkaillaan. Yksikön 28 ulostulo, josta yksiköstä signaali GP saadaan, tuottaa myös hilalle 18 sopivan esijännitteen (tässä esimerkissä olennaisesti nolla volttia) muulloin kuin hilapulssijakson aikana.

5 Kuvaputken katodivirran tarkkailuajänjakso on pystypaluun sammutuksen loputtua, mutta ennen näytettävän kuvainformaation sisältävän televisiosignaalin kuvajakson alkua. Tarkkailuajänjakso on osa suurempaa aikajaksoa, joka käsittää useita vaakajuovia, joiden aikana kuvainformaa-10 tio on poissa. Kuvaputken katodivirran tarkkailtuoiminta ei kuitenkaan aiheuta näkyvää vaikutusta esitettävään kuvaan, sillä kuvaputki on ylipoikkeutettu tämän aikana (so. kuvaputken elektronisuihku on poikkeutettu siten, että se osuu kuvaputken pintaan kuva-alan yläpuolella).

15 Esimerkiksi tarkkailuajänjakso käsittää kaksi ensim mäistä vaakajuovaa, jotka ilmenevät pystypaluusammutusten loputtua, kuten aaltomuoto a kuvassa 2 osoittaa vertaamalla juovanopeudella ilmeneviin jaksottaisiin positiivisiin vaakasammutuspulsseihin.

20 Pystypaluu- ja tarkkailuajänjaksot käsittävä BLK- pulssi on esitetty kuvan 2 aaltomuodolla b. Hilanohjauspuls-si GP, joka käsittää pystypaluun jälkeisen tarkkailuajan-jakson sisältämät juovat 1 ja 2, on esitetty aaltomuodolla c. Hilapulssilla on edullisesti kiinteä positiivinen 25 amplitudi alueella +5 V:sta +15 V:iin, riippuen kyseisen jär jestelmän vaatimuksista, verrattuna alempaan pulssien perustasoon, joka vastaa normaalia hilan esijännitettä ja on tässä esimerkissä nolla volttia.

Viitaten takaisin kuvaan 1, mustan tason asetuspii-30 rin 20 sisältämä portti avautuu BLK-signaalin vaikutuksesta pystypaluu- ja tarkkailujakson ajaksi (kuva 2).estäen signaalin r johtumisen matriisilta 12 ohjaimelle 21, ja mustan vertailujännite asetetaan r-signaalin tielle. Tämä toteutetaan annetun mustan esijännitetason kuvaputken 35 katodia 16a ohjaavan ohjaimen 21 videosignaaliulostulossa 8 731 07 saaden siten aikaan myös lepotilan vertailutason katodilla 16a BLK-jakson aikana. Kuvaputki toimii katodiseuraajana vasteena hilapulssille GP, jolloin hilapulssin samanvai-heinen versio ilmaantuu hilapulssijakson aikana kuvaputken 5 katodielektrodille. Näin saadun katodipulssin CP amplitudi on verrannollinen katodin virranjohtavuustasoon, mutta on hieman vaimentunut hilapulssiin verrattuna kuvaputken elektronitykin hilan ohjausominaisuuksien verrattain matalan päästösuuntaisen transkonduktanssin takia. Katodipulssin 10 suuruutta tunnustellaan prosessorin 22 sisältämällä pii reillä, jolloin voidaan päätellä johtaako elektronitykki halutun suuruisen mustan tason virran vai johtaako se liian suuren tai pienen virran.

Prosessorin 22 ulostulolta tuleva esijännitteen sää-15 töjännite VD johdetaan ohjaimen 21 esijännitteen ohjaus- sisäänmenoon ohjaimen 21 DC-toimintapisteen (esijännitteen) muuttamiseksi tarpeen mukaan suuntaan, jolla saadaan suljetun silmukan toiminnolla ohjaimen 21 signaaliulostuloon esijännitetaso, joka on riittävä tuottamaan halutun sammutus-20 virtatason. Piirissä 20 oleva portti sulkeutuu, kun tark- kailujakso päättyy, jolloin matriisin 12 ulostulon väri-signaalit kytkeytyvät ohjaimen 21 signaalisisäänmenoon.

Kuva 3 esittää kuvan 1 mustan tason asetuspiirin 20 ja video-ohjaimen 21 piirien yksityiskohtia.

25 Kuvassa 3 on mustan tason asetuspiiri 20 esitetty koostuvaksi yksinapaisesta, kaksiasentoisesta elektronisesta kytkimestä 30 ja siihen liittyvästä vertailujännitelähteestä 33. Lähde 33 sisältää zenerdiodin 34 sekä tämän yhteydessä säädettävän jänniteohjaimen, joka sisältää 30 potentiometrin 35. Video-ohjain 21 koostuu kaskadikytke- tystä vahvistimesta, joka sisältää transistorit 40 ja 42. Video-ohjaussignaali R johdetaan kuvaputken katodille tran-sisotirn 42 emitteripiiriltä vastuksen 43 kautta. Tarkkai-luajanjakson aikana saatu katodipulssi CP johdetaan tran-35 sistorin 42 kollektoripiiriltä suojavastuksen 44 kautta.

9 73107

Kun kytkin 30 on auki-asennossa (kuten on esitetty) pysty-paluu- ja tarkkailjakson aikana, kytkeytyy videosignaali r pois ohjaimelta 21 ja mustan tason vertailujännite johdetaan potentiometrin 35 liu'ulta transistorin 40 kannan 5 sisäänmenopiirille kytkinkontaktien "a" ja "b" kautta. Täl löin saadaan aikaan vertailulepotaso transistorin 42 emit-terille, joka on DC-kytketty kuvaputken katodille. Kaikkina muina aikoina kytkin 30 on toisessa asennossa, jolloin videosignaali r kytkeytyy kytkinkontaktien "c" ja "b" kaut-10 ta transistorin 40 kannan sisäänmenopiirille ohjaimen 21 vahvistettavaksi.

Katodipulssiprosessorin 22 (kuva 1) ulostulosta saatava esijännitteen ohjausjännite VT DC-kytketään vahvistin-transistorin 40 kannan sisäänmenopiirille. Ohjausjännitteen 15 V tasojen kasvattaminen (so. enemmän positiivisia tasoja) aiheuttaa vastaavasti transistorin 42 emitterillä kehitetyn kuvaputken esijännitteen säätöjännitteen pienenemisen, mikä puolestaan kasvattaa kuvaputken katodin mustan tason virranjohtavuutta. Käänteisesti, jännitteen V tasojen

B

20 pienenemisestä seuraa vastaavasti pienempi katodin virran- johtavuus.

Katodipulssi CP voidaan myös johtaa mm käyttämällä jännitteenjakopiiriä, joka on kuvailtu U.S. patentissani n:o 4,263,622. Katodipulssin johtaminen aktiivisen kuor-25 matransistorin 42 kollektoriulostulolta, kuten on esitetty kuvassa 3, on kuitenkin edullista, koska näin saadaan suurempi katodipulssin amplitudi pienemmällä ulostuloimpedanssilla.

Kuva 4 esittää prosessorin 22 sisäänmenopiiriä, joka koostuu lukitusvahvistimesta 50 ja vertailijasta 65.

30 Lukitusvahvistin 50 käsittää signaalin kääntävän ope raatiovahvistimen 52, jossa on käännettävä signaalisisään-meno (-) ja ei-käännettävä vertailusisäänmeno (+). Vastusten 53, 54 ja diodin 56 yhdessä vastuksen 55 ja kondensaattorin 62 kanssa muodostama jännitteenjakaja toimii piirin 35 50 sisäänmenopiirinä. Jännitteenjakajassa kehitetty ver- tailujännite syötetään vahvistimen 52 vertailusisäänme- 10 731 07 noon. Jotta vahvistimen 52 ulostulosignaali edustaisi tarkoin katodipulssin CP huippuamplitudin vaihteluja, on vahvistimen 52 ulostulosignaalin taso ennustettava. Tämä toteutetaan takaisinkytkentäpiirillä, joka sisältää yksi-5 napaisen, yksikytkentäisen elektronisen kytkimen 60 (esi tetty auki-asennossa) ja sisäänmenon ky tken täkondensaat.-torin 62.

Piiri 50 toimii seuraavasti. Muulloin paitsi katodi-pulssijakson aikana tekee lukituksen ajoituksen ohjaussignaa-10 li CLP kytkimen 60 johtavaksi (suljetuksi). Tämä tapahtuu

katodipulssijaksoa Tp edeltävinä ja seuraavina aikoina T . Takaisinkytkennällä liitetään vahvistimen 52 kääntävä sisäänmeno vahvistimen 52 ulostuloon, joka on sen jälkeen vertailupotentiaalissa V

15 Tämä takaisinkytkentä toteutetaan sulkeutuvalla kytkimellä 60 yhdessä sisäänmenokondensaattorin 62 kanssa. Katodipulssijakson Tp aikana tekee signaali CLP kytkimen 60 ei-johtavaksi (avoimeksi), kuten on esitetty, ja katodi-pulssin vahvistettu, käännetty versio ilmaantuu vahvistimen 20 52 ulostuloon. Vahvistimen 52 katodipulssiulostulossa on (muuttuva) huipusta-huippuun amplitudi verrattuna sulkutoi-minnon aiheuttamaan stabiiliin vertailutasoon. Vertailija 65 tunnustelee vahvistimelta 52 tulevan katodipulssin amplitudia.

25 Vertailija 65 käsittää operaatiovahvistimen, jonka kääntävä sisäänmeno (-) on kytketty vahvistimen 52 ulostuloon ja ei-kääntävä sisäänmeno (+) vertailujännitteeseen Vr2· joka on myös synnytetty vastusten 53, 54 ja diodin 56 muodostamassa jännitteenjakajassa. Vertailija tuottaa 30 loogista "1":tä vastaavan ulostulotason, kun piiriltä 50 tuleva negatiivinen katodipulssi ylittää tason V^-V^· Tämä tapahtuu, kun katodin mustan tason virta on suurempi kuin haluttu virtataso, mikä vastaa tilannetta, jolloin katodin esijännite on matala. Vertailija tuottaa loogista 35 "O":aa vastaavan ulostulotason, kun piiriltä 50 tulevan 11 73107 katodipulssin amplitudi on pienempi kuin Vr^-V 2. Tämä tapahtuu, kun katodin mustan tason virtataso on pienempi kuin haluttu taso, mikä vastaa tilannetta, jolloin katodin esijännite on korkea. Katodin esijännite on ilmeisesti 5 oikea, kun katodipulssin huippuamplitudi pysyy samana kuin V i-V 0. rl r2

Oikean katodivirran tapauksessa vertailija tuottaa katodipulssijonon vasteena jonon loogista "l":stä ja loogista "0":aa vastaavia ulostulon signaalitasoja väistä-10 mättömän satunnaiskohinan vaikutuksesta, joka summautuu jokaiseen katodipulssiin. Tämä kohina on peräisin kuvaputkelta ja vahvistimesta 52 vastaanottimen muiden lähteiden ohella ja se saa yksittäisten katodipulssien amplitudin vaihtelemaan hieman vertailijan kykentätason ylä- ja ala-15 puolella. Vertailijan 65 tuottamia ulostulon logiikka- signaaleja merkitään tästä lähtien signaaleilla CP' ja ne ovat sopivia edelleen käsiteltäviksi digitaalisella signaaliprosessorilla, kuten kuvassa 5 on esitetty.

Vahvistimeen 52 syötetyn vertailujännitteen V ^ arvo 20 ylittää vertailijaan 65 syötetyn vertailujännitteen Vr2 ar von määrällä, joka on sama kuin diodin 56 jännite-ero. Jännite-ero vr^:n ja Vr2:n välillä yhdessä vahvistimen 52 vahvistuksen kanssa määrää katodipulssin amplitudin säätö-määrän, jonka suljettu ohjaussilmukka voi saada aikaan. Kun-25 kin järjestelmän vaatimuksia noudattaen tämä jännite-ero voi olla useista millivolteista useisiin voltteihin. Kuitenkin kuvaputken sammutustason läheisyydessä saavutetaan parempi "mustan tason" katodivirran ohjaus tämän jännite-eron pienemmillä arvoilla.

30 Kuvassa 5 digitaalinen signaaliprosessori koostuu 16-bitin siirtorekisteristä 70, loogisen AND-portin 71 sisältävästä loogisesta ohjauspiiristä 76, ensimmäisestä ja toisesta loogisesta NOR-portista 72 ja 73, invertte-ristä 75 ja ohjauspiirin 76 ulostulojen ohjaamasta lasku-35 rista 77. Portit 71, 72 ja 73 on järjestetty suorittamaan 12 73107 looginen EXCLUSIVE-OR-toiminto.

Signaalit CP' syötetään siirtorekisterin 70 sarja-sisäänmenoon, joka siirtorekisteri ajastetaan jokaisen katodipulssijakson aikana tämän jakson aikana ilmenevän kel-5 lopulssin SR Hipaisevalla (so. alkavalla) reunalla. Jokai nen SR-pulssi sallii joko loogista "1":tä tai loogista "O":aa vastaavan signaalitason (sisäänmenopulssien CP' tasojen mukaisesti) siirtyä peräkkäin siirtorekisterin muistilokeroi-hin vastaten ulostuloja Q^istä Q-^reen ja siirron tapahtu-10 essa vasemmalta oikealle. Ohjauspiiri 76 tukkii siirto- rekisterin 16 rinnakkaista ulostuloa (0.-0.,,,) 16-sisään- 1 16 menoisen AND-portin 71 ja NOR-portin 72 avulla ja kehittää ohjaussignaalin NOR-portin 73 ulostuloon, joka joko mahdollistaa tai estää laskurin 77 toiminnan INHIBIT-sisäänmenon 15 kautta. Tässä esimerkissä invertteri 75 toimii siirtore kisterin (^-ulostulosta riippuen ja kehittää ohjaussignaalin, joka saa laskurin 77 joko UP- tai DOWN-asentoon. Invertteri 75 voidaan kuitenkin järjestää tunnustelemaan siirtorekisterin muita ulostuloja.

20 Laskuri 77 sisältää 8-bittisen laskurin, jonka ajoi tukseen käytetään pulssimuotoista ajoitussignaalia C pysty-pyyhkäisyn nopeudella. Tämän signaalin Hipaiseva reuna ei saa sattua katodipulssijakson aikana, jotta vältettäisiin kuvautken katodin esijännitteen muuttuminen katodipulssi-25 jakson aikana. Siten tämän signaalin Hipaiseva reuna voi sattua yhteen katodipulssijakson lopun kanssa tai hieman sen jälkeen. Laskurin 77 kahdeksan ulostuloa Q^“Qg on kytketty digitaali-analogiamuunninpiiriin (DAC) 78, joka käsittää R/2R-tikapuuverkon.

30 Piiri 78 synnyttää DC-ulostulojännitteen alueella nollasta voltista +12 volttiin laskurin ulostulojen tilojen mukaan. Koska laskuri 77 voi tuottaa 256 ulostulotilaa

Q

(so. 2 tilaa), on DAC:n ulostulojännitteen resoluutio tai jänniteaskelen lisäys 46.875 millivolttia (so. +12 volttia/ 35 256). DAC:n ulostulojännite on kytketty jänniteseuraajän 79 kautta video-ohjaimeen 21. Tätä jännitettä Vg käytetään 13 731 0 7 säätämään kuvaputken katodin esijännitettä. Käytännössä tarvitaan kuvaputken katodielektrodilla 40 voltin säätö-alue kuvaputken mustan tason esijännitteen asettelua varten (esim. +140 voltista +180 volttiin). Tässä esi-5 merkissä sallii kahdeksanbittinen laskuri, kuten on esi tetty, DC-esijännitteen säädön yli tämän alueen 156.26 millivoltin lisäyksin (so. 40 volttia/256 laskurin tilaa).

Looginen ohjauspiiri 76 on tehty erottamaan kolme katodin esijännitetilaa ja kolme vastaavaa siirtorekisterin 10 70 bittikuviota. Kun katodivirran taso on liian korkea (so. katodin esijännite on liian matala), ylitetään vertai-lijan 65 (kuva 4) kytkentätaso ja signaali CP' sisältää loogista "l":tä vastaavan signaalitason (positiivisen pulssin) jokaisella katodipulssilla. Olettaen, että tämä 15 tilanne ei muutu, ovat siirtorekisterin 70 ulostulot loo gista "l":tä vastaavissa tasoissa kuudentoista pystykentän jälkeen. Piirin 76 AND-portti 71 ja NOR-portti 72 tuntevat tämän tilan saaden loogista "0":aa vastaavan signaalin syntymään portin 73 ulostuloon. Lisäksi, koska siirto-20 rekisterin 70 (^“ulostulo on loogista "l":tä vastaava sig naali, syntyy invertterin 75 ulostuloon loogista "0":aa vastaava signaali. Tämä saa laskurin 77 laskemaan alaspäin. Niin muodoin esi jännitteen ohjaus jännite V_, piene-nee 156.25 millivoltin askelin jokaisella pystykentällä ja 25 katodin esijännite vastaavasti kasvaa siten pienentäen katodivirtaa kunnes oikea esijännitetila saavutetaan.

Vastakkaisessa tapauksessa, kun katodivirran taso on liian matala (so. katodin esijännite on liian suuri), vastaa signaalin CP' taso loogista "0":aa jokaisella katodi-30 pulssilla ja kuudentoista pystykentän jälkeen ovat siirtore kisterin ulostulot loogista "O":aa vastaavat. Tässä tapauksessa laskuri 77 saatetaan laskemaan alaspäin. Niin muodoin esijännitteen ohjausjännite V kasvaa jokaisen pysty-

B

kentän aikana 156.25 millivoltilla kunnes oikea esijännite-35 tila saavutetaan.

14 731 07

Kun katodin esijännitetila on oikea, koostuu signaali CP' satunnaisesta sarjasta loogista "l":tä ja "O":aa vastaavia tasoja. Kun piiri 76 tuntee tämän tilan, saadaan portti 73 tuottamaan loogista "l":tä vastaavan signaalin, 5 joka estää laskurin 77 toiminnan ja siten pysäyttää esijän- nitteen korjaustapahtuman. Tämä tulos seuraa heti, kun yksi siirtorekisterin ulostuloista sisältää vastakkaisen loogisen tason muihin ulostuloihin verrattuna (so. vain, kun siirtorekisterin ulostulojen loogiset tasot eivät ole 10 samat).

Looginen ohjauspiiri 76 voidaan muuttaa estämään laskurin 77 toiminta vain, kun tietty osa (esim. puolet) siirtorekisterin ulostuloista ovat annetussa loogisessa tilassa. Lisäksi korjaustoiminnon nopeuttamiseksi, samalla 15 säilyttäen hyvä erottelukyky, voi olla edullista johtaa enem män kuin yksi kellopulssi laskuriin jokaisen kenttäjakson aikana, kun esijännitetaso on kaukana oikeasta, ja johtaa vain yksi kellopulssi laskuriin, kun esijännitetaso saavuttaa oikean tason, jolloin taataan hyvä erottelukyky.

20 Kuva 6 eisttää yksityiskohtaisemman, mutta muunnetun version kuvan 5 järjestelystä, ja tässä vastaavia osia merkitään samalla viitenumerolla. Kuvan 6 järjestely muistuttaa kuvan 5 järjestelyä ja toimii täysin samalla tavoin paitsi, että siihen on sisällytetty menetelmä, jolla saavu-25 tetaan oikea katodin esijännite nopeammin, kun vastaanotin alussa kytketään päälle.

Kuvassa 6 laskuri 77 sisältää ensimmäisen ja toisen aseteltavan laskurin 80 ja 82 ja siirtorekisteri 70 sisältää ensimmäisen ja toisen nollattavan siirtotekisterin 84 ja 30 86. Elektroninen "virta päällä”-kytkin 90 (esim. sisältäen monostabiilin multivibraattorin) toimii vastaanottimen virtakytkimen yhteydessä ja se on kytketty laskureiden 80, 82 asettelusisäänmenoihin (P) ja siirtorekisterieiden 84 ja 86 nollaussisäänmenoihin (R). Kun vastaanottimeen 35 aluksi kytketään virta, kehittää kytkin 90 negatiivisen 15 731 07 pulssin, joka aiheuttaa siirtorekisterien 84 ja 86 nollautumisen ja laskurien 80, 82 asettamisen laskenta-alueen keskikohdalle. Tätä tarkoitusta varten ovat laskurien 80 ja 82 liitännät 4, 12, 13 ja 3 ("asetussisäänmenot") kytke-5 tyt maahan ja positiiviseen jännitelähteeseen (+12 volttia), kuten on esitetty, siten, että negatiivisten pulssien syöttäminen laskurien asettelusisäänmenoihin (P) saa laskurien 80 ja 82 ulostulot loogisiin tiloihin, jotka vastaavat laskenta-alueen keskikohtaa. Tämä tuottaa säätöalueen 10 keskellä olevan esijännitteen säätöjännitteen Vn, joka vas-

D

taa sitä jännitearvoa, joka on todennäköisesti oikeaan esi-jännitteeseen tarvittavan arvon läheisyydessä.

Tähän mennessä kuvailtu digitaalinen automaattinen kuvaputken esijännitteen säätöjärjestelmä on merkitsevästi 15 stabiilimpi kuin analogiset järjestelmät seuraavista syistä.

Kun kuvaputken katodin esijännite tarvitsee korjausta, tuotetaan jokaisella kenttäjaksolla vakiosuuruinen esijännitteen säätöjännite (156.25 mV) riippumatta korjattavan virheen suuruudesta. Siksi tarvitaan enemmän aikaa 20 suuren virheen korjaamiseen pieneen virheeseen verrattuna, eikä korjauksen "ylitykseen" ja tähän liittyvään ohjaus-silmukan epästabiiliuteen ole olennaista mahdollisuutta.

Kuten aikaisemmin mainittiin, jatkuu korjaustoiminto niin kauan kuin siirtorekisterin kaikki ulostulot ovat sa-25 massa loogisessa tilassa (joko "1" tai "O"). Heti, kun katodipulssin taso on sama tai olennaisesti sama kuin oikeaa katodin esijännitettä vastaava taso ja, kun CP'-pulssi vaihtaa tasoa edeltävään tasoon nähden (so. on edeltävään nähden vastakkainen), ei siirtorekisterin 70 koko 30 sisältö ole enää sama. Tämän seurauksena korjaustoiminto keskeytyy aivan välittömästi ilman viivettä. Laskurin tila ja esijännitteen ohjausjännite ovat nyt määrätyt ja ohjaus-silmukka "avautuu" välttämättä, mikä edullisesti estää katodin esijännitteen muuttumiset. Looginen ohjauspiiri 35 76 jatkaa kuitenkin siirtorekisterin ulostulojen tarkkai lemista seuraavien kenttäjaksojen aikana. Jatkuva vastakkaisten loogisten tasojen satunnainen jono siirtorekisterin ie 73107 ulostulojen tarkkailemista seuraavien kenttäjaksojen aikana. Jatkuva vastakkaisten loogisten tasojen satunnainen jono siirtorekisterin ulostuloissa takaa, että katodin esijännite on oikea, ja korjaustoiminto pysyy estettynä.

5 Jos katodipulssijakson aikana sattuva satunnainen kohinapulssi aiheuttaa yksittäisen vastakkaisen sisään-menosignaalin, on toisen tällaisen vastakkaisen sisäänmeno-signaalin ilmeneminen epätodennäköistä suhteellisen suuren mittausjaksojen määrän aikana, joita mittaus jaksoja tässä 10 esimerkissä on kuusitoista. Siksi korjaustoiminto alkaa jälleen kuusitoista kenttäjaksoa sen jälkeen, kun kohinan aiheuttama vastakkainen logiikkasignaali sai laskurin ja korjaustoiminnon pysähtymään, ja jatkuu kunnes todellinen satunnainen bittikuvio tunnistetaan siirtorekisterin ulos-15 tuloissa. Siten ohjausprosessin toiminta on stabiili jopa satunnaiskohinan vaikuttaessa, joka satunnaiskohina voi olla peräisin ohjausjärjestelmästä tai vastaanottimen muista osista.

Yllä kuvatussa järjestelmässä samoin kuin myöhemmin 20 kuvailtavassa vaihtoehtoisessa järjestelmässä on hyvin suuri ohjaussilmukan vahvistus, joka on luokkaa 150 dB:stä 200 dB:hen. Tämän vahvistuksen määrää lukitusvahvistimen 50 ja vertailijän 65 vahvistus, kuten on esitetty kuvassa 4, ja kuvassa 3 esitetyn video-ohjaimen 21 vahvistus.

25 Tähän mennessä kuvatun mukaisesti toimii digitaalinen signaaliprosessori N:n näytteen analysoinnin perusteella, missä N on tässä tapauksessa kuusitoista. Tähän tarkoitukseen prosessori käyttää hyväkseen kuusitoistabittistä siir-torekisteriä sekä kuusitoistasisäänmenoista AND- ja NOR-30 porttien järjestelyä, kuten on esitetty kuvissa 5 ja 6.

N:n arvoja neljän ja kuudentoista välillä pidetään kuvailtuun järjestelmään sopivina. N:n arvolla kuusitoista saadaan aikaan stabiili toiminta hyvin kohinaisissa olosuhteissa, kun taas N:n arvo neljä on riittävä, kun järjestelmä 35 toimii pienikohinaisessa ympäristössä.

17 731 07

Kuvat 7 ja 9 - 13 esittävät digitaalisen signaaliprosessorin yksinkertaistettuja versioita, jotka suorittavat saman toiminnon kuin aikaisemmin kuvattu prosessori, mutta ne ovat merkitsevästi pienempiä, halvempia ja yksin-5 kertaisempia. Viitaten kuvaan 5 ja liittyen kuvaan 6 tar kasteltava yksinkertaistettu digitaalinen prosessori korvaa siirtorekisterin 70 ja loogisen ohjauspiirin 76. UP/DOWN-laskuri 77, digitaali-analogiamuunnin 78 ja jänniteseuraa-ja 79, josta esijännitteen ohjausjännite V saadaan, pysy-

O

10 vät muuttumattomina yksinkertaistettua digitaalista prosessoria käyttävässä järjestelmässä. Seuraavassa tarkastelussa käytetään laskurin 77, digitaali-analogiamuunti-men 78 ja jänniteseuraajän 79 yhdistelmästä nimitystä "esijännitteen säätöjännitegeneraattori".

15 Viitaten kuvaan 7, yksinkertaistettu digitaalinen signaaliprosessori sisältää pulssijonoanalysaattorin 95, joka on herkkä sisäänmenosignaaleille CP' (kuten edellä kuvailtiin). Pulssijonoanalysaattori toimii ajoitussignaa-lien FF ja GATE vaikutuksesta tuottaen ulostuloonsa ohjaus-20 signaalit UP ja TRIGGER. TRIGGER-signaali syötetään sisäänmenona estopulssigeneraattorille 96 INHIBIT-ulostulo-signaalin tuottamiseksi. INHIBIT- ja UP-signaaleja käytetään UP/DOWN-laskurin (so. laskurin 77 kuvissa 5 ja 6) ohjaussisäänmenoina ja palvelelmaan samaa tarkoitusta kuin 25 UP- ja INHIBIT-signaalit, jotka kuvailtiin aikaisemmin kuvan 5 järjestelyn yhteydessä. Pulssigeneraattori 98 kuvan 7 järjestelmässä tuottaa myös signaalit LBK, C, GP ja CLP, jotka aikaisemmin käsiteltiin, ja se tuottaa lisäksi ajoitussignaalit GATE ja FF. Signaali FF vastaa suoraan 30 ajoitussignaalia SR, joka kuvailtiin kuvan 5 järjestelmän yhteydessä ja sitä käytetään piirin 95 flip-flop-piirin toiminnan ajoitukseen.

Signaalien CP', FF ja GATE suhteellinen ajoitus on esitetty aaltomuodoilla a, b ja c kuvassa 8. Signaali 35 CP' on pulssi, jolla on joko looginen taso "1", kuten on is 7 310 7 esitetty, tai looginen taso "O", ja se ilmenee katodipulssi-jakson aikana. Signaalin FF nouseva positiivinen reuna sattuu katodipulssijakson aikana tarkoituksena siirtää signaalin CP' edustama looginen taso pulssijonoanalysaat-5 torin 95 muistipiireihin kuten tullaan kuvailemaan. GATE- pulssi, jota ei tarvita kaikissa alla kuvatuissa piiri-toteutuksissa, satuu katodipulssijakson lopussa tai vähän sen jälkeen.

Kuvat 9, 10 ja 11 esittävät kolmea piiriä, joita 10 voidaan käyttää pulssijonoanalysaattorina 95. Jokainen näistä piireistä toimii tuottaen positiivisen TRIGGER-pulssin vain, kun signaalilla CP’ on positiivinen loogista "l":tä vastaava taso kahden peräkkäisen katodipulssijakson aikana. Siten TRIGGER-pulssin ilmaantuminen osoittaa 15 jompaa kumpaa kahdesta tilanteesta. Ensiksi, se osoittaa, että signaalin CP1 taso vastaa loogista "l":tä senhetkisen tarkkailujakson aikana (so. katodin ulostulon pulssitaso ylittää vertailijan kytkemisrajatason), mutta että signaalin CP' taso vastasi loogista "O":aa edellfeen tarkkailujakson 20 aikana. Toiseksi, se osoittaa, että signaalin CP' taso vastaa loogista "0":aa senhetkisen tarkkailujakson aikana (so. katodin ulostulon pulssitaso oli alle vertailijan kytkemisrajatason), mutta että signaalin CP' taso vastasi loogista "l":tä edellisen tarkkailujakson aikana. Nämä 25 kaksi tilannetta osoittavat, että kuvaputken katodin esi- jännite on todennäköisesti oikea. Liipaisupulsseja ei synny, kun signaalin CP' taso vastaa toistuvasti loogista "l":tä tai loogista "0":aa peräkkäisinä mittausjaksoina, mikä vastaa väärän katodin esijännitteen tilannetta. Tässä 30 tapauksessa UP/DOWN-laskuri saatetaan toimimaan ja esijän- nitteen korjaustoiminto tapahtuu kuten aikaisemmin tarkasteltiin, kunnes oikea esijännite saavutetaan. Tällöin synnytetään TRIGGER-pulssi yhdessä laskurin estosignaalin (INHIBIT) kanssa ja korjaustoiminto pysähtyy. Siten yksin-35 kertaistelulla signaaliprosessorilla päätös kuvaputken 19 731 07 katodin esijännitteen korjaamisesta tehdään kahden katodi-pulssin (CP1) näytteen perusteella. Voidaan kuitenkin myös käyttää näytemäärää, joka on kakkosta suurempi kokonaisluku .

5 Jokainen kuvien 9-11 pulssijonoanalysaattoreista sisältää D-tyyppisen sisäänmeno-flip-flopin, joka ajoitetaan sisäänmenoista CK signaalilla FF katodipulssijakson aikana. Signaali CP' syötetään sisäänmenoon D. Flip-Flopin "Q"-ulostulo on loogista "l":tä tai "O":aa vastaavassa tasossa, 10 kun signaalin CP' taso vastaa loogista "l":tä tai loogista "0":aa samassa järjestyksessä, samaan aikaan, kun signaalin FF positiivinen nouseva reuna ilmenee.

Kuvan 9 piiri sisältää D-tyypin flip-flopien 100 ja 102 muodostaman kaksibittisen siirtorekisterin, EXCLUSIVE-15 OR-portin 104 ja ulostulon AND-portin 106. Portin 104 ulostulo on loogisen "l":n tasossa vain, kun flip-flopien 100 ja 102 loogiset tilat eivät ole samat. Tämä tapahtuu vain, kun signaali CP' on loogista "l":tä vastaavassa tasossa vain toisena perättäisistä katodipulssijaksoista.

20 Positiivinen TRIGGER-pulssiulostulo saadaan aikaan, kun tämä portin 104 ulostulo kytketään AND-portin 106 läpi positiivisen pulssisignaalin GATE toimiessa porttipulssina. Ulostulon TRIGGER-pulssin leveys vastaa GATE-signaalin leveyttä. GATE-pulssi toimii tiedon siirtäjänä portin 104 25 ulostulosta portin 106 ulostuloon katodipulssin tarkkailu- jakson päättymisen jälkeen. Tällöin ilmenee AND-portin 106 ulostulossa signaalin positiiviseksi muuttuva reuna, kun portin 104 ulostulotaso vastaa loogista "l":tä ja, kun GATE-signaali on muodostettu, jolloin Hipaistaan estogeneraat-30 tori 96. Laskurin UP-ohjaussignaali voidaan johtaa kumman tahansa flip-flopin 1Q0 tai 102 Q-ulostulosta. UP-signaali on "l"-tasossa, kun signaali CP' on "0"-tasossa kahden peräkkäisen katodipulssijakson aikana, mikä osoittaa, että pulssit CP' olivat silloin poissa, jolloin laskuri laskee 35 ylöspäin matalan katodivirran tilan korjaamiseksi. Päinvas taisessa tapauksessa UP-signaali "0"-tasossa, kun signaali 20 7 3 1 07 CP' on "l"-tasossa kahden peräkkäisen katodipulssijakson aikana, mikä osoittaa pulssien CP' läsnäoloa, jolloin laskuri laskee alaspäin korjatakseen korkean katodivirran tilan.

Kuvassa 10, aina kun flip-flopin 110 vastakkaiset 5 ulostulot Q ja Q vaihtavat loogista tilaa sisäänmenosignaa- lin CP' loogisen tilan muutoksen seurauksena, ilmenee jommas-sa kummassa ulostulossa Q tai Q positiiviseksi muuttuva reuna. Nämä ulostulot on kytketty vastaaviin RC-differen-tiointipiireihin 112a ja 112b, joita seuraa tasasuuntaus-10 diodit 114a ja 114b, joiden tarkoitus on estää differentoin- nin aiheuttamat negatiiviset pulssit, jotka syntyvät ulostulojen Q ja Q negatiiviseksi muuttuvien reunojen vaikutuksesta. Siten vain differentoinnin tuottamat positiiviset pulssit pääsevät OR-portin 118 sisäänmenoihin, joka portti 15 tuottaa ulostuloon positiivisen TRIGGER-pulssin jokaisella flip-flopin ulostulojen Q ja Q tilan muutoksella. Laskurin UP-ohjaussignaali johdetaan flip-flopin Q-ulostulosta. Kummankin differentiointipiirin 112a ja 112b RC-aikavakio valitaan siten, että tuotetaan positiivinen pulssi, jonka 20 kesto on riittävä (esim. mikrosekunnin luokkaa) Hipai semaan estopulssigeneraattori 96.

Kuva 11 esittää kuvassa 10 esitetyn piirin vaihtoehtoisen muodon. Kuten kuvan 14 tapauksessa, sisältää kuvan 15 piiri D-tyypin sisäänmenoflip-flopin 120 ja ulostulon 25 OR-portin UP- ja TRIGGER-signaalien tuottamiseksi. Flip- flopin 102 Q-ja Q-ulostulojen ja OR-portin 128 sisäänmeno jen välille on kytketty piiri, joka käsittää ei-kään-täviksi porteiksi kytketyt AND-portit 122 ja 123, jotka toimivat viive-elementteinä, ja AND-portit 124 ja 125. Tämä 30 piiri toimii samalla tavoin kuin vastaava kuvassa 10, mutta se tuottaa lyhyempiä TRIGGERr-pulsseja kuin kuvan 10 piirin tuottamat.

Esijännitteen säätöjännitegeneraattorin toiminta tulisi estää ajaksi, johon sisältyy määrätty määrä (so. kah-35 deksan tai kuusitoista) pystykentän pyyhkäisyjaksoja, joina 2i 7 310 7 TRIGGER-pulssi synnytetään, koska TRIGGER-pulssin läsnäolo voi osoittaa, että kuvaputken katodin esijännite on oikea. Tämän suorittaa estopulssigeneraattorin 96 INHIBIT-pulssi-ulostulo TRIGGER-pulssin vaikutuksesta. INHIBIT-pulssin 5 kesto on suurempi kuin TRIGGER-pulssin kesto ja vastaa annettua määrää jaksoja, joiden aikana esijännitteen ohjausgeneraattorin toiminta tulee estää.

Kun esijännite on oikea, tapahtuvat signaalin CP' loogisen tason muutokset satunnaisesti ja jatkuvasti. Täl-10 löin estopulssigeneraattoria liipaistaan jatkuvasti ja siten synnytetään jatkuva INHIBIT-signaali, joka estää esi-jännitteen säätöjännitegeneraattorin toiminnan. Oletetaan toisaalta, että katodin esijännite on väärä ja, että esi-jännitteen säätöjännitegeneraattori toimii tämän tilanteen 15 korjaamiseksi. Jos sattumalta syntyy kohinan aiheuttama väärä TRIGGER-pulssi ennen kuin oikea katodin esijännite saavutetaan, estetään esijännitegeneraattorin toiminta annetun pystyjaksomäärän ajaksi, mutta se jatkaa oikeaa toimintaa heti sen jälkeen.

20 Kuvat 12 ja 13 esittävätä estopulssigeneraattorin 96 kahta versiota. Kuvassa 12 estogeneraattori sisältää monostabiilin ("kerran laukeavan") multivibraattorin 130 ja siihen liittyvän aikavakion määräävän RC-piirin 135.

Tässä esimerkissä piirin 135 aikavakion määräävien RC-osien 25 arvot valitaan siten, että saadaan aikaan laskurin estopuls- sin leveys, joka vastaa kuuttatoista pystykenttäjaksoa.

Kuvan 13 järjestely käyttää aseteltavaa laskuria 140, joka ei tarvitse RC-ajoituspiiriä. Jokainen sisäänmenon TRIGGER-pulssi asettaa laskurin 140 tilaan, joka on ohjel-30 moitu JAM-sisäänmenojen esijännitteillä. Tässä tapauksessa JAM-sisäänmenojen esijännitteet ovat maapotentiaalissa, jolloin laskuri on ohjelmoitu tuottamaan lukeman nolla (so. 0000 ulostuloissa Q-^rstä Q^rään), kun TRIGGER-pulssi syötetään asettelusisäänmenoon. Tällöin ulostulo vastaa 35 loogista "O":aa ja invertterin 142 INHIBIT-ulostulo vastaa 22 731 07 loogista "l":tä, joka saattaa laskurin estotilaan. Laskuri kasvaa tällöin kellosignaalin C pystykenttänopeudella. ulostulo on "0"-tasossa ja invertterin 142 ulostulo jää positiiviseksi vastaten loogisen "1":n tasoa, kunnes 5 kahdeksas laskurin kellopulssi saapuu, jolloin invertterin 142 INHIBIT-ulostulo muuttuu "0"-tasoon ja samalla esi jännitteen säätöjännitegeneraattorin toiminta estyy.

Esitetyn järjestelmän suunnittelu vaatii katodin mustan tason virran tunnustelutoimintoon liittyvän "herk-10 kyysraja"-parametrin ja katodin esijännitteen korjausjän- nitteen synnytystoimintoon liittyvän "jännitteensäätöaskel"-parametrin ottamista huomioon.

Seuraavaa tarkastelua varten "säätöaskel" määritellään katodijännitteen lisäyksenä , jonka aiheuttaa esi-15 jännitteen ohjausjännitteen V (yhden askelen) lisäys vas-

D

teenä up/down-laskurin yhden askelen lisäykselle tai vähenemiselle. Annetuissa esimerkeissä säätöaskel on 625 milli-volttia (so. 40 voltin katodijännitteen säätöalue jaettuna 64:llä laskurin tilalla).

20 "Herkkyysraja" määritellään pienimpänä katodijännit teen muutoksena (so. saadun katodipulssin CP amplitudimuutok-sena), johon järjestelmä pystyy reagoimaan, ja siihen vaikuttaa katodin ulostulopulssiin liittyvä kohina-alue. Jos katodipulssin amplitudi on vertailijän 65 (kuva 4) kytkentä-25 rajatason läheisyydessä ja tarpeeksi lähellä sitä, mikä tarkoittaa, että katodin esijännite on oikea tai lähes oikea, on kytkentätaso johdetun katodipulssin kohina-alueen sisällä ja vertailijän ulostulosignaali CP' koostuu satunnaisesta jonosta vastakkaisia loogisia tasoja. Esijännit-30 teen korjaustoiminto pysähtyy, kun tämä tila tunnistetaan.

"Herkkyysraja" määritellään tarkemmin katodijännitteen muutoksena, joka aiheuttaa johdetun katodipulssin amplitudiin muutoksen, joka on yhtä suuri kuin kohina-alueen levyes (suuruus). Kuvan 14 aaltomuodot ovat valaisevia tässä 35 suhteessa.

23 7 310 7

Kuva 14 esittää kolmeen katodin mustan tason virran-johtavuustilaan liittyvän katodipulssin CP aaltomuotoja a, b ja c. Katodipulssin aaltomuoto b vastaa tilannetta, jossa katodivirta on oikea. Tässä tapauksessa katodipuls-5 siin liittyvä kohina-alue ympäröi vertailijan kytkentäraja- tasoa siten, että kohinavaikutus saa yksittäisten katodi-pulssien amplitudit ylittämään tai alittamaan kytkentätason synnyttäen siten satunnaisen johon loogista l:tä ja O:aa vastaavia tasoja vertailijan ulostuloon. Katodipulssin 10 CP aaltomuodot a ja c vastaavat tilanteita, joissa katodi- virta on alhainen ja korkea mainitussa järjestyksessä. Aaltomuodon a tapauksessa katodipulssin amplitudi ja siihen liittyvä kohina-alue ovat vertailijan kytkentätason alapuolella, jolloin vertailijan ulostulo koostuu tasaisesta 15 sarjasta loogisia "0"-tasoja ja esijännitteen korjaustoimin to saatetaan käyntiin. Korjaustoiminto saatetaan käyntiin myös aaltomuodon c tapauksessa, jossa katodipulssin amplitudi ja siihen liittyvä kohina-alue ylittävät vertailijan kytkentätason, ja vertailijan ulostulo koostuu tasaisesta 20 sarjasta loogisia "l"-tasoja.

Käytännön televisiovastaanotinjärjestelmässä voi kuvaputken katodijännite muuttua useista syistä, kuten lämpö-vaikutuksen aiheuttamasta video-ohjaimen DC-ulostulojännitteen ajelehtimisesta. Tämä vuorostaan saa katodin mustan 25 tason virran ja johdetun katodipulssin amplitudin muuttu maan. Tämän tilanteen korjaamiseksi täytyy katodipulssin amplitudiin liittyvä kohina-alue siirtää kokonaan vertailijan kytkentätason ylä- tai alapuolelle, jotta esijännitteen korjauspiirin toiminta mahdollistettaisiin.

30 Joissakin tapauksissa voi olla toivottavaa suunni tella järjestelmä niin, että säätöaskel on 500:n tai 625 millivoltin luokkaa (esim. esi jännitteen korjaustoiminnon nopeuttamiseksi). Kuitenkin, jos säätöaskel on riittävän suuri herkkyysrajaan verrattuna, voi järjestelmä ruveta 35 ei toivotusti "heilahtelemaan", jolloin katodijännite alkaa 24 73107 vaihdella jatkuvasti yhden säätöaskelen halutun oikean tason ylä- ja alapuolella. Seuraava esimerkki kuvaa tätä "heilah-telutilannetta".

Oletetaan, että säätöaskel (katodin jännitemuutok-5 sen lisäys) on enemmän kuin hieman suurempi kuin herkkyys- raja (katodijännitteen muutos, joka saa aikaan kohina-alueen levyisen katodipulssin amplitudimuutoksen). Tämän mukaisesti yksi säätöaskel aiheuttaa katodipulssin amplitudi-muutoksen, jonka suuruus on enemmän kuin hieman yli kohina-10 alueen suuruuden. Oletetaan myös, että katodivirta ja siten myös johtuva katodipulssi kasvavat (esim. lämpötilasta johtuvan ajelehtimisen takia) siten, että koko katodipulssin kohina-alue ylittää hieman vertailijan kytkentätason.

Esijännitteen säätöjännitegeneraattori kehittää tällöin 15 säätöaskelen (kasvavan muutoksen katodi jännitteessä) , jonka suunta vastustaa katodivirran kasvua. Kuitenkin, koska säätöaskel on enemmän kuin hieman suurempi kuin herkkyysraja, pyrkii säätöaskel pienentämään katodipulssin amplitudia siten, että koko katodipulssin kohina-alue on 20 nyt vertailijan kytkentätason alapuolella. Yllä olevan kanssa yhdenmukaisesti, kun "heilahtelutapahtuma" jatkuu, toimii seuraava synnytetty säätöaskel katodipulssin amplitudin kasvattajana siten, että koko katodipulssin kohina-alue on taas kytkentätason yläpuolella.

25 Kuvattua "heilahteluilmiötä" ja keinoja, joilla se estetään, tarkastellaan nyt viitaten kuvien 15, 16 ja 17 pulssimuotoisiin aaltomuotoihin. Jokainen näistä kuvista kuvaa seitsemää pulssiryhmää. Seuraavaa selitystä varten jokainen ryhmä sisältää nimellisesti neljä pulssia, jotka 30 vastaavat synnytettyjä katodipulsseja, jotka johdetaan kuvan 4 sulkavahvistimen 50 sisäänmenoon. Jokaisen pulssin välinen aika annetussa ryhmässä vastaa pystykenttäjaksoa. Jokainen neljän pulssin ryhmä (ryhmästä 1 ryhmään 7) on tyypillinen tietylle katodin esijännitteelle (+150.624 35 voltista +149.688 volttiin 156 millivoltin säätöaskelin).

25 731 07

Annetulla katodijännitteellä voidaan siihen liittyvien katodipulssien huippuamplitudien odottaa vaihtelevan kohina-alueen NR-rajoissa. Odotettujen kohina-alueen sisällä tapahtuvien amplitudivaihtelujen keskiarvo on esi-5 tetty AVGrllä.

Kuvassa 15 katodipulssien huippuamplitudit vaihtele-vat ensimmäisen kohina-alueen NR^ sisällä, kuten voi olla piirin ollessa hyvin kohinaisessa ympäristössä. Ryhmän 1 pulssit vastaavat korkean katodi jännitteen tilannetta, jol-10 loin vertailijan ulostulossa on tasainen sarja loogisia O-tasoja (0000) , koska tämän ryhmän pulssien kohina-alue NR^ on vertailijan kytkentätason alapuolella. Vastakkaisesti ryhmän 7 pulssit vastaavat alhaisen katodijännitteen tilannetta, jolloin vertailijan ulostulossa on tasainen 15 jono loogisia 1-tasoja (1111) , koska tämän ryhmän pulssien kohina-alue on täysin rajatason yläpuolella. Jos jompikumpi näistä tilanteista jatkuu määrätyn määrän pystykentän tarkkailujaksoja (esim. kuusitoista), saatetaan esijännit-teen säätöjännitegeneraattori toimimaan ja se kasvattaa 20 tai pienentää katodijännitettä 156 millivoltin säätöaskelin kunnes oikea katodin esijännite saavutetaan. Tässä esimerkissä järjestelmä stabiloituu +150.156 voltin tai +150.00 voltin oikeaan esijännitteeseen (esim. saaden aikaan katodin mustan tason virran, joka on kahden mikroampeerin 25 luokkaa), jolloin tähän liittyvien ryhmien 4 ja 5 pulssien huippuamplitudit ovat kohina-alueella NR^ siten, että vertailijan ulostulossa on jono loogisia 1- ja O-tasoja, mikä estää korjaustoiminnon. Tässä esimerkissä säätöaskelen suuruudet ja kohina-alue ovat sellaiset, että "heiluntaa" ei 30 synny. Tässä tapauksessa myös kumpaa tahansa pulssiryhmiin 4 tai 5 liittyvää katodijännitettä pidetään hyväksyttävänä, vaikka suurempi tarkkuus voidaan saavuttaa tarvittaessa käyttämällä pienempää säätöaskelta.

Kuva 16 kuvaa tilannetta, jossa säätöaskelen (156 35 millivolttia kuten kuvassa 15) ja kohina-alueen NR^ suuruu det ovat sellaiset, että "heilunta" syntyy. Tässä tapauksessa keskimääräinen pulssin amplitudi AVG on sama kuin 26 731 0 7 kuvassa 15 samalla katodijännitteellä, mutta kohina-alue NI*2 on pienempi kuin kohina-alue NR^ kuvan 15 esityksessä.

Tässä tapauksessa "heilunta" syntyy, kuten nähdään pulssiryhmien 4 ja 5 perusteella, koska yhden säätöaskelen 5 muutos katodijännitteessä oikean esijännitteen läheisyy dessä säilyttää kohina-alueen NR£ joko täysin rajatason ylä- tai täysin alapuolella. Siten vertaili ja ei synnytä loogisten 1- ja O-tasojen satunnaisjonoa, joka tarvitaan tekemään korjaustapahtuma kykenemättömäksi estämään 10 "heilunta". Sen sijaan vertailijan ulostulo vaihtuu jat kuvasti tai "heilahtelee" tasaisen loogisten O-jonojen sarjan (pulssiryhmä 4) ja loogisten l-tasojen sarjan (pulssiryhmä 5) välillä.

Yllä todettu "heiluntailmiö" on hyväksyttävä niin 15 kauan kuin säätöaskel on liian pieni aiheuttamaan näkyvää muutosta kuvaputken toistaman kuvan väritasapainossa.

Tämä on tavallisesti tilanne, kun säätöaskel on 156 milli-voltin luokkaa. 500:n tai 625 millivoltin säätöaskelen kuitenkin uskotaan aiheuttavan ei haluttua näkyvää muutosta 20 väritasapainossa.

Kuvattu ei toivottu "heilumistapahtuma" voidaan poistaa tai sitä voidaan pienentää siedettävään minimiin käyttämällä hilaohjaussignaalin GP muokattua muotoa, mitä nyt tullaan tarkastelemaan.

25 Yksi versio muokatusta hilaohjaussignaalista GP2 on esitetty aaltomuodossa d kuvassa 19. Signaalin GP2 koostuu kaksitasoisesta hilaohjaussignaalista, jossa positiiviset pulssit ilmenevät pystykenttänopeudella. Vierekkäisillä pulsseilla on keskenään erilaiset amplitudi-30 tason poikkeamat 1 ja 2 mainitussa järjestyksessä. Jokai nen vierekkäisten pulssien pari uusiutuu nopeudella, joka on puolet pystykenttänopeudesta. Amplituditasojen 1 ja 2 välinen ero on kiinteä ja se on määrätty annetun järjestelmän säätöaskelen suuruuden ja kohina-alueen suuruuden suh-35 teen funktiona.

73107 27

Kuten kuvien 15 ja 16 kuvauksista nähdään, tapahtuu "heilunta", kun kohina-alueen suuruus on pieni säätöaskelen suuruuteen verrattuna (mikä aiheuttaa vastaavan muutoksen katodijännitteessä ja katodipulssin amplitudissa). Tällai-5 sissa olosuhteissa "heilunta" voidaan estää mitoittamalla signaalin GP2 amplitudipoikkeama niin, että amplituditasojen 1 ja 2 välinen ero pyrkii tehokkaasti kasvattamaan kohina-aluetta. Tämä tulos voidaan nähdä kuvan 17 esityksestä.

Kuva 17 kuvaa katodipulssivastetta, jossa "tehollinen" 10 kohina-alue NR^ liittyy katodipulssien huippuamplitudeihin.

On huomattava, että kuvan 17 vaste on järjestelmälle, jossa todellinen järjestelmän satunnaiskohinalle tunnusomainen kohina-alue on sama kuin kuvan 16 suhteellisen pieni kohina-alue NR2. Tässä tapauksessa käytettävä säätöjänniteaskel 15 on sama kuin kuvissa 15 ja 16.

Tässä tapauksessa kohina-alue NR^ vastaa simuloitua kohina-aluetta, joka on suurempi kuin kohina-alue NR2, ja tässä esimerkissä se on käytännössä sama kuin kohina-alue NR^. Simuloitu kohina-alue synnytetään käyttämällä signaa-20 lia GP2/ jolla on vaihtelevat poikkeamatasot 1 ja 2, ja joka puolestaan saa aikaan sellaiset katodipulssit, joissa vierekkäisten katodipulssien amplituditasojen huippupoikkea-mat vaihtelevat. Hilasignaalin GP2 amplitudipoikkeama valitaan siten, että saadaan aikaan viereisten katodipulssi-25 en välillä amplitudiero, joka on riittävä kasvattaakseen tehokkaasti todellista kohina-aluetta. Tällöin simuloitu kohina-alue NR^ sisältää todellisen kohina-alueen komponentin (tässä tapauksessa käytännöllisesti sama kuin NR2) ja simuloidun kohina-alueen komponentin (tässä tapauksessa 30 haluttu tehdä samaksi kuin kohina-alueiden NR^ ja NR2 vä linen ero, jotta kohina-alue NR^ saataisiin tehokkaasti kohina-alueen NR·^ tasolle) . Kuvassa 17 esitetty järjestelmän vaste vastaa siten tehokkaasti kuvassa 15 esitettyä järjestelmän vastetta ja toimii siten, että "heilunta" estetään 35 kuten kuvan 15 yhteydessä todettiin. Toisin sanoen simu loitu kohina-alue NR^ on suurempi kuin kohina-alueella 28 7 3 1 0 7 (AVG) olevan katodipulssin keskimääräinen amplitudi, joka seuraa yhden säätöaskelen muutoksesta.

Signaalin GP2 synnyttämiseen sopiva piiri on esitetty kuvassa 18 ja se käsittää jännitteenjakajaksi jär-5 jestetyn flip-flopin 150, transistorit 152 ja 153 ja vas tukset ja R2. Pystypyyhkäisyn taajuisen fv pystynopeus-signaalin V taajuus jaetaan flip-flopilla 150, jolloin tuotetaan signaali V, jonka taajuus on puolet pystytaa-juudesta (1/2 fv) ja joka syötetään transistorin 152 kanta-10 sisäänmenoon (katso kuvan 19 aaltomuotoja a ja b). Tran sistorin 153 kantasisäänmeno vastaanottaa signaalin GP (kuvan 19 aaltomuoto c), joka vastaa signaalia GP käänetty-nä kuten kuvan 2 aaltomuodolla c on esitetty. Signaali GP2 (kuvan 19 aaltomuoto d) johdetaan transistorin 153 kollek-15 torilta suojavastuksen 155 kautta. Amplituditason 1 suhde amplituditasoon 2 määrätään vastusten ja R2 arvoilla.

Kuvan 19 aaltomuodot e ja f kuvaavat muokatun hila-ohjaussignaalin vaihtoehtoisia versioita, joissa jokainen hilapulssi sisältää tasojen 1 ja 2 välisen amplitudieron.

20 Näiden signaalien amplitudit muuttuvat useammin kuin kerran jokaisen katodivirran tarkkailujakson aikana sallien siten järjestelmän synnyttää enemmän informaatiota esijännitteen ohjausta varten jokaisen tarkkailujakson aikana. Tämän tyyppisiä muokattuja hilaohjaussignaaleja käyttävät järjes-25 telmät kykenevät nopeampaan ohjausvasteeseen ja tällaisissa järjestelmissä olisi sisäänmenon digitaalinen siirtorekis-teri ajastettu vastaanottamaan informaatiota aikoina, jolloin hilapulssilla on tasot 1 ja 2.

Kuva 20 kuvaa piiriä, joka sopii signaalien CLP, BLK, 30 C, SR ja FF kehittämiseen sekä myös kaksitasoisen hila- ohjaussignaalin GP2 kehittämiseen sisäänmenon pystynopeus-signaalin vaikutuksesta. Tähän piiriin liittyvien signaalien aaltomuodot on esitetty kuvassa 21. Kuvan 9 piirin tarvitsema GATEpsignaali täytyy synnyttää muulla tavoin, 35 kuten "kerran laukeavalla" monostabiililla multivibraat- torilla, jota Hipaistaan signaalin CLP positiiviseksi muuttuvalla (alku-) reunalla.

29 73107

Sisimmässään kuvattu kaksitasoinen hilasignaalin tekniikka vastaa menetelmää, jolla tuotetaan annettu amplitudiero johdettuun ulostulon katodipulssiin. Kuvattu "heilahteluilmiö" voidaan kuitenkin estää muilla keinoin.

5 Esimerkiksi annetulla kohina-alueella säätöaskelen suuruutta voidaan pienentää niin, että kohina-alueen suuruus kasvaa tehollisesti säätöaskeleeseen verrattuna. Tämä vaihtoehto vaatii, että esijännitteen ohjausjännitegeneraattorissa olevan laskurin bittikokoa kasvatetaan niin, että kehitetään 10 pienempi säätöjännitteen νβ lisäysaskel, ja tästä seuraa pidempi oikean esijännitteen saavuttamisaika. Muina vaihtoehtoina voidaan vertailijan 65 kytkennän rajatasoa ja vahvistimen 50 (kuva 4) vahvistusta vaihdella kahden arvon välillä. Kuitenkin kaksitasoisen hilapulssin tekniikkaa 15 voidaan pitää edullisempana sellaisille järjestelmille, joissa hilasignaali synnytetään katodisignaalin prosessoin-tipiirin ulkopuolella (joka piiri voi koostua integroidusta piiristä) , koska hilasignaalin amplitudiero ja samalla simuloidun kohinan alue voidaan tällöin helposti asettaa 20 täyttämään kyseessä olevalle järjestelmälle siinä olevan satunnaiskohinan tason, loissignaalien, ja katodipulssin johtamiseen käytettävän menetelmän (joka voi vaikuttaa sig-naalikohinasuhteeseen) asettamat vaatimukset.

CA- ja CD-tyypin integroituja piirejä (esim. tyypit 25 CA 324 ja CD 4029), jotka on esitetty kuvissa 3, 4, 6, 9 - 13 ja 20, on kaupallisesti saatavissa Solid State Division of RCA Corporation, Somerville, New Jersey'Itä.

Claims (20)

30 7 3 1 07

1. Laitteisto, jolla automaattisesti säädetään kuvaputken johtaman katodin sammutusvirran taso kuvaa edus- 5 tavan videosignaalin prosessointijärjestelmässä, jossa videosignaalissa on jaksolliset toistuvat kuvajaksot ja kuvan sammutusjaksot, joiden aikana on näytettävä kuvainfor-maatio poissa, jossa järjestelmässä on kuvan näyttävä ka-todisädeputki, jossa on katodielektrodilla ja intensiteetit) tiä säätävällä hilaeleketrodilla varustettu elektronityk-ki, ja jossa on väline videosignaalin kytkemiseksi elekt-ronitykille; laitteiston käsittäessä välineen, jolla saa-saan aikaan vertailuesijännite katodielektrodille mainitun sammutusjakson sisällä olevan tarkkailujakson aikana, jol-15 loin kuvaputken sammutusvirranjohtavuutta tarkkaillaan; välineen, joka toimii mainitun tarkkailujakson aikana, sammutusjakson aikana johtuneen katodivirran tasoon verrannollisen signaalin johtamiseksi; ja signaalin proses-sointivälineen, joka on herkkä mainitulle johdetulle sig-20 naalille, tunnettu digitaalisesta signaalin pro-sessointivälineestä (70, 76; 95), jolla tunnustellaan N:n johdetun signaalin jonon tason tilaa, missä N on ykköstä suurempi kokonaisluku, ja joka kehittää ensimmäisen signaalin, kun tunnusteltu johdettujen signaalien jono vastaa 25 haluttua katodin sammutusvirtatason tilaa, ja toisen signaalin, kun tunnusteltu johdettujen signaalien jono vastaa katodin sammutusvirtatason poikkeamaa mainitusta halutusta tasosta; ja sinänsä tunnetun esijännitteen säätöjännite-generattorivälineestä (77, 78), joka vasteena mainitulle 30 toiselle signaalille syöttää esijännitteen säätöjännitteen (V_.) videosignaalin kytkentävälineelle (21) muuttaakseen O kuvaputken katodin esijännitettä suuntaan, että katodin sammutusvirtataso muuttuu kohti haluttua tasoa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että signaalin prosessointiväline sisältää välineen (65), joka tunnustelee mainitun johdetun 31 73107 signaalin suuruutta tuottaakseen ulostulosignaalin, joka on ensimmäisessä loogisessa tilassa, kun mainitun johdetun signaalin suuruus vastaa suurempaa katodin virtatasoa kuin haluttu taso, ja tuottaakseen ulostulosgnaalin, joka on 5 ensimmäiseen loogiseen tilaan nähden vastakkaisessa loogisessa tilassa, kun mainitun johdetun signaalin suuruus vastaa haluttua tasoa pienempää katodin virtatasoa; ja välineen, joka syöttää mainitut ulostulosignaalit (CP') tun-nusteluvälineeltä (65) sisäänmenosignaaleiksi digitaali-10 selle signaalin prosessointivälineelle (70, 76, 95).

3. Patenttivaatikusen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että esijännitteen ohjausjännite-generaattoriväline (77, 78) sisältää digitaalisen laskurin (77) , joka on herkkä sisäänmenon ajoitussignaaleille, ja 15 jolla on monta ulostuloa, toiminnan ohjaussisäänmeno, johon syötetyillä signaaleilla laskuri saatetaan toiminta-ja estotilaan, ja laskennan ohjaussisäänmeno, johon syötetyillä signaaleilla määrätään laskurin laskentasuunta; ja digitaali-analogia-muuntimen (78), joka on herkkä mai- 20 nituille useille laskuriulostuloille tuottaen esijännit-teen säätöjännitteen jaksoittain kasvavin askelin lasku-riulostulojen loogisten tilojen ja laskurin ajoituksen mukaisesti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, 25 tunnettu siitä, että laskurin ajoitussignaalit esiintyvät mainittujen tarkkailujaksojen nopeudella.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että digitaali-analogia-muunnin (78) sisältää resistiivisen jännitteenjakopiirin, jossa on 30 useita sisäänmenoja kytkettynä vastaaviin laskurin useisiin ulostuloihin, ja ulostulo kytkettynä videosignaalin kytkentävälineeseen (21).

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että digitaalinen signaalin pro- 35 sessointiväline sisältää sarjamuotoisen siirtorekisterin (70), joka on ajoitettu toimimaan aikoina, jolloin mainit- 32 731 07 tu johdettu signaali on läsnä, ja jonka sisäänmeno vastaanottaa ulostulosignaaleja tunnusteluvälineeltä, ja jossa on useita ulostuloja; ja loogisen ohjauspiirin (76), joka on herkkä siirtorekisterin ulostulojen loogisille ti-5 loille, ja jonka ensimmäinen ja toinen ohjausulostulo on mainitussa järjestyksessä kytketty laskurin toiminta- ja laskennanohjaussisäänmenoihin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laskuri saatetaan toimivaksi, 10 kun loogisen ohjauspiirin ensimmäinen ulostulo on loogisen ykkösen tilassa vasteena tilanteelle, jossa annettu määrä mainituista useista siirtorekisterin ulostuloista on loogisen ykkösen tilassa ja annettu määrä mainituista useista siirtorekisterin ulostuloista on vastakkaisessa 15 loogisessa tilassa; ja että laskuri saatetaan pois toiminnasta, kun säätöpiirin ensimmäinen ulostulo on vastakkaisessa loogisessa tilassa, kun mainittu tilanne ei ole voimassa .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, 20 tunnettu siitä, että laskuri (77) saatetaan toimivaksi tilanteessa, jossa mainitut useat siirtorekisterin ulostulot ovat samassa loogisessa tilassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että loogisen ohjauspiirin (76) 25 toinen ulostulo on loogisen ykkösen tilassa saadakseen laskurin (77) laskemaan yhteen suuntaan siten, että esi-jännitteen säätöjännite säätää kuvaputken katodin esijän-nitettä yhteen suuntaan kohti haluttua tasoa; ja että loogisen ohjauspiirin toinen ulostulo on vastakkaisessa loo- 30 gisessa tilassa saadakseen laskurin laskemaan toiseen suuntaan siten, että esijännitteen säätöjännite säätää kuvaputken katodin esijännitettä toiseen suuntaan kohti haluttua tasoa.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että signaalin prosessointilait-teisto sisältää signaalivertailijän (65), joka on herkkä 33 731 07 vertailusignaalille ja mainitun johdetun signaalin suuruudelle tuottaen ulostulosignaalin, jolla on ensimmäinen tai toinen looginen tila, kun mainitun johdetun signaalin suuruuden havaitaan vastaavan katodivirran tasoa, joka on 5 vastaavassa järjestyksessä suurempi tai pienempi kuin haluttu taso; ensimmäisen digitaalisen laskurin (70), joka on herkkä vertailijan ulostulosignaalille, ja jolla on useita ulostuloja, ja joka on ajoitettu toimimaan aikoina, jolloin mainittu johdettu signaali on läsnä; loogisen oh-10 jauspiirin (76), joka on herkkä ensimmäisen laskurin useiden ulostulojen loogisille tiloille, ja joka tuottaa ulostuloon ensimmäisen ja toisen loogisen ohjaussignaalin; toisen digitaalisen laskurin (77), jonka toiminta- ja las-kennanohjaussisäänmenot mainitussa järjestyksessä ovat 15 herkkiä mainitun loogisen ohjauspiirin ensimmäiselle ja toiselle ulostulosignaalille, ja jolla on useita ulostuloja; digitaalianalogiamuuntimen (70), joka on herkkä toisen laskurin useille ulostuloille tuottaen esijännitteen ohjausjännitteen jaksoittain kasvavin askelin toisen lasku-20 rin ulostulojen loogisten tilojen mukaisesti; ja jossa loogisen ohjauspiirin ensimmäinen ulostulosignaali saa toisen laskurin toimimana, kun ensimmäisen laskurin useat ulostulot ovat ensimmäisessä ennalta määrätyssä loogisessa tilassa; ja loogisen ohjauspiirin toinen ulostulosignaali 25 saa toisen laskurin laskemaan ylöspäin, kun ensimmäisen laskurin useat ulostulot ovat toisessa ennalta määrätyssä loogisessa tilassa, ja loogisen ohjauspiirin toinen ulostulosignaali saa toisen laskurin laskemaan alaspäin, kun ensimmäisen laskurin useat ulostulot ovat kolmannessa en-30 naita määrätyssä loogisessa tilassa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen laskurin (70) mainittujen useiden ulostulojen lukumäärä vastaa kokonaislukua N, jossa N on suurempi kuin kolme.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on osa (90), joka aset- 34 731 07 taa toisen laskurin (77) ennalta määrättyyn pisteeseen laskenta-alueella, kun järjestelmä alussa kytketään päälle .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, 5 tunnettu siitä, että toinen laskuri (77) asetetaan laskenta-alueen keskelle, jolloin esijännitteen ohjausjännitteen arvo on alussa keskialueella.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että signaalin prosessointiväline 10 sisältää tunnusteluvälineen (65), joka on herkkä mainitun johdetun signaalin suuruudelle, ja joka tuottaa ulostulosignaalin, jolla on ensimmäinen tai toinen looginen tila, kun mainitun johdetun signaalin suuruuden havaitaan vastaavan katodivirran tasoa, joka on mainitussa järjestyk-15 sessä suurempi tai pienempi kuin haluttu taso; ja että signaalin prosessointiväline (95) on herkkä tunnusteluvälineen ulostulosignaalille mainitun ensimmäisen signaalin tuottamiseksi, joka edustaa mainittua halutun katodivirran tilannetta, kun tunnusteluvälineen ulostulosignaalien 20 loogiset tilat ovat vastakkaiset N:n peräkkäisen johdetun signaalin jakson aikana; ja se tuottaa mainitun toisen signaalin, joka edustaa mainittua poikkeamaa mainitusta halutun virran tilanteesta, kun tunnusteluvälineen ulostulosignaalien loogiset tilat ovat samat N:n peräkkäisen joh-25 detun signaalin jakson aikana.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitun johdetun signaalin N peräkkäistä jaksoa vastaa kahta peräkkäistä jaksoa.

16. Patenttivaatimusten 14 ja 15 mukainen laitteis-30 to, tunnettu siitä, että esijännitteen säätöjänni- tegeneraattoriväline sisältää digitaalisen laskurin (77), joka on herkkä sisäänmenon kellosignaaleille, ja jossa on useita ulostuloja, toiminnan ohjaussisäänmeno, johon syötetyillä signaaleilla laskuri saatetaan toimintaan tai pois 35 toiminnasta, laskennan ohjaussisäänmeno, johon syötetyillä signaaleilla määrätään laskurin laskentasuunta; ja digi- 35 731 0 7 taali-analogia-muuntimen (78), joka on herkkä mainituille useille laskuriulostuloille esijännitteen säätöjännitteen tuottamiseksi jaksoittain kasvavin askelin laskuriulostu-lojen loogisten tilojen ja laskurin ajastuksen mukaan.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen signaali digitaaliselta prosessointivälineeltä syötetään laskurin toiminnan ohjaussisäänmenoon, jolloin ensimmäinen ja toinen signaali,, mainitussa järjestyksessä, saattavat las-10 kurin toimimaan ja pois toiminnasta; ja että digitaalinen signaalin prosessointilaite sisältää lisäksi välineen (96), jolla laskurin toiminta estetään ajaksi, joka on suurempi kuin mainitun N jaksoa, vasteena tunnusteluvälineeltä saataville ulostulosignaaleille, joiden loogiset tilat 15 ovat vastakkaiset mainittujen N:n peräkkäisen johdetun signaalin jakson aikana.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että digitaalinen signaalin pro-sessointiväline tuottaa laskennan ohjausulostulosignaalin 20 laskurin laskennan ohjaussisäänmenoon, joka laskennan ohjaussignaali on loogisen ykkösen tilassa saaden laskurin laskemaan ylöspäin, kun toinen signaali on jatkuvasti loogisen ykkösen tilassa mainittujen N:n peräkkäisen jakson aikana, ja saaden mainitun laskurin laskemaan alaspäin, 25 kun toinen signaali on jatkuvasti vastakkaisessa loogisessa tilassa mainittujen N:n peräkkäisen jakson aikana.

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu välineistä (150, 152, 153), joilla määrätty amplitudiero siirretään mainittuihin johdettuihin 30 signaaleihin siten, että mainitun N:n johdetun signaalin jonon sisällä olevien vierekkäisten johdettujen signaalien amplitudiero sisältää mainitun eron.

20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitun verrannollisen 35 signaalin kehittäminen tapahtuu apusignaalilla, joka 73107 36 on tarkoitettu hilaelektrodille sen myötäsuuntaiseksi esi-jännitteeksi tarkkailujakson aikana, ja joka apusignaali sisältää toistuvia pulsseja, joilla on määrätty amplitudi-ero siten, että N:n pulssin muodostamassa jonossa vierek-5 käisten pulssien keskinäinen suuruusero vastaa mainittua amplitudieroa; ja että mainitussa N:n johdetun signaalin jonossa olevien vierekkäisten johdettujen signaalien keskinäinen suuruusero sisältää mainittuun määrättyyn amplitu-dieroon verrannollisen eron. 73107 37