SE438765B - Krets for att begrensa stralstrommen som flyter i ett bildror - Google Patents

Description

7900954-4 2 om den maximalt tillåtliga genomsnittsstrâlströmnivän inte har överskridits.

System enligt vilka det är möjligt att begränsa både ge- nomsnitts- och toppstrålströmmar är kända. Exempelvis beskriver den amerikanska patentskriften 3 980 822 ett arrangemang där man avkänner alltför stora genomsnittsstrålströmmar och begränsar dessa medelst organ som inkluderar en första begränsarkrets med en första tidskonstant. Topp- eller transientstrålströmmar känns av och begränsas av en andra begränsarkrets, som är skild från den första kretsen och som har en liten tidskonstant i förhållan- de till den första kretsens tidskonstant. Den amerikanska patent- skriften 4 017 681 beskriver också ett arrangemang som inkluderar en krets för detektering av alltför stora toppstrålströmmar jämte en separat krets för detektering av alltför stora genomsnittsstral- strömmar. ' Ett analogt arrangemang är beskrivet i den amerikanska pa- tentskriften 5 914 545. I den sistnämnda patentskriften beskrivs ett system där en härledd styrsignal, som är representativ för ge- nomsnittsnivån hos en luminanssignal, varierar förstärkningen i en luminanssignalförstärkare omvänt med ändringar i genomsnittsnivån.

Styrsignalen modifieras medelst en toppbegränsarkrets närhelst den momentana luminanssignalen överskrider en tröskelvärdesnivä. Styr- signalen modifieras vidare av en signal från en stralströmbegränsar- krets som är påverkbar i beroende av höga genomsnittsstrâlströmni- våer. _ _ På grund av naturen hos ett alltför stort topp- eller transient- strålströmtillstând bör en toppstrålströmbegränsare ha ett snabbt gensvar för att lämplig kompensering skall kunna åstadkommas. Det är 1 många fall också önskvärt att en automatisk strälströmbegrän- sare skall kunna begränsa både alltför stora toppsträlströmmar och alltför stora genomsnittssträlströmmar. Speciellt i detta fall bör man undvika komplicerade och oekonomiska strömkretsarrangemang när detta är möjligt.

En anordning i enlighet med föreliggande uppfinning ingar i ett videosignalbehandlingssystem med ett bildrör för återgivning av en bild såsom gensvar på videosignaler, varvid ifrågavarande anordning har till uppgift att begränsa alltför stor bildrörström- ledning. Anordningen inkluderar en avkänningskrets för härledning av en styrsignal som är indikativ för variationer i storleken hos bildrörströmmen över en utvald tröskelvärdesnivå; Styrsignalen ut- nyttjas för att begränsa bildrörströmmen i överensstämmelse med 7900954-4 3 storleken hos styrsignalen. Avkänningskretsen inkluderar ett fil- ternät som kan arbeta alternativt i första resp. andra tillstånd.

När filtret arbetar i det första tillstandet har det ett begränsat passband, så att styrsignalen blir indikativ för endast förhållande- vis långdragna variationer i bildrörströmmens storlek. När filtret befinner sig 1 sitt andra arbets- eller drifttillstànd har det ett betydligt bredare passband, varför styrsignalen dessutom följer förhållandevis kortvariga variationer i bildrörströmmen. Filternä~ tet utsätts för omkoppiing från det första tillståndet till det andra-tillståndet när bildrörströmmen överskrider en förutbestämd nivå.

D Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritning, vars enda figur visar delvis i blockschemaform, delvis i kopplingsschemaform, ett gene- rellt arrangemang av en färgtelevisionsmottagare som utnyttjar en anordning som är utformad i enlighet med föreliggande uppfinning.

Ritningen visar en färgtelevisionsmottagare som inkluderar en videesignalbehandlingsenhet 12 för mottagning av radiofrekvens- signaler från en antenn l0 och för omvandling av dessa signaler via mellanfrekvensförstärker- och detekteringssteg (icke visade) så att man erhåller en sammansatt videosignal. Den sammansatta videosignalen innehåller luminans-, krominans-, ljud- och syn- kroniseringskomposanter.

En synkseparator 15 har till uppgift att avskilja synkroni- seringskomposanten från den sammansatta videosignalen under åstad- kommande av periodiska linjesynkpulser. Dessa pulser bearbetas ytterligare medelst synkbehandlings- och avböjningskretsar 16 så att man erhåller horisontalsvepåtergângssignaler samt horisontel- och vertikalsläck- ooh avböjningssignaler på 1 och för sig känt sätt.

En frekvensvalenhet 21 (t.ex. ett bandpassfilter) kopplar selektivt den sammansatta videosignalens krominanskomposant till en krominanssignalbehandlingsenhet EÄ (som t.ex. inkluderar för- stärker- och demoduiatorsteg) för att R-Y-, B-Y>oen G-Y-farga1f- ferenssignaler skall alstras. Dessa signaler tillförs sasom in- gångssignaler till bildrördrivsteg 60.

Den sammansatta videosignalens luminanskomposant förstärks och behandlas på annat sätt medelst en luminanssignalbehandlings- enhet 55 i en luminanskanal hos mottagaren. Luminansbehandlings- enheten 35 inkluderar en luminanssignallâskrets som har till 7900954-4 4 uppgift att åstadkomma en låst luminansutgångssignal Y, såsom är beskrivet i den amerikanska patentskriften 4 llO 767.

Låskretsens periodiska operation styrs såsom gensvar på pe- riodiska släckpulser som tillförs under varje bildsvepåtergangs- släckintervall medelst en släckpulskälla 54. Periodiska hjälpsläck- pulser med förutbestämd storlek och tillförda av en hjälpsläoken- het 45 tillfogas till luminanssignalen före läsningen under varje släckintervall. Dessa och andra aspekter hos enheten 55 är beskriv- na mera i detalj i den sistnämnda amerikanska patentskriften.

Den låsta luminanssignalen Y tillförs till en ingång till bildrördrivsteget 60, där luminanssignalen kombineras med färgdiffe- renssignalerna från enheten 24 och därvid bildar R-, B- och G-färg- signaler. Dessa signaler kopplas sedan till signalingàngar (t.ex. katodelektroder) hos ett bildrör 66 för återgivning av en färgbilo.

Höga arbetsspänningar för fokuserings- (icke visat) och ultor- elektroderna hos bildröret 66 tillförs medelst en nögspänningskälla 68 (t.ex. en spänningstripplare) såsom gensvar på att positiva, pe- riodiska horisontalsvepåtergångspulser uppträder under horisontal- svepåtergångsavsökningsintervall. En strömkälla som inkluderar en källa för positiv likspänning (+27V) och ett strömbestämningsmot- stånd 72 tillför en ström IS och är ansluten till en líkströmin- gång hos högspänningskällan 68 via ett motstånd 73. Ström som fly- ter i motståndet 72 inkluderar en komposant IR som är representa- tiv för bildrörets krav på strålström (dvs. ultorström) i beroende av luminans- och krominanssignalerna. Denna ström flyter in i lik- strömingången till högspänningsenheten 68 och betecknas ibland som en ”förnyelse”-ström (dvs. en ström som tillförs via högspännings- enheten för att återuppladda eller förnya bildrörets ultorelektrod- spänning när denna är utarmad såsom följd av strålströmledning).

Den beskrivna strömtillförselkällan star vanligen i samband med högspänningskällan i en televisionsmottagare i syfte att tillföra förnyelseströmmen. Förnyelseströmmen består vanligen av strömpulser som återkommer i horisontallinjeavsökningstakten. En viss växel- strömfiltrering av horisontaltaktspänningar, som dessa strömpulser visar en benägenhet att alstra vid högspänningsenhetens 6ö likström- ingångsuttag, åstadkommas av en filterkondensator 74.

Alltför höga nivåer hos topp- och genomsnittsstrålströmmar känns av medelst en krets eller ett avkänningsnät 70. Avkännings- nätet 70 samverkar operativt med strömtillförselkällan som inklu- derar motståndet 72 och innefattar en stor filterkondensator 75, 7900954-4 s som ger genomsnittsgensvar, jämte en normalt strömledande läsdiod 78. Nätet 70 inkluderar också en normalt strömledande diod 77 som har till uppgift att strömledande koppla den negativa plattan nos filterkondensatorn 75 till en referenspotentialpunkt (jord) när kravet på strålström inte överskrider en förutbestämd nivå under normala arbetsbetingelser hos mottagaren, ävensom när ett till- stånd med ett krav på en alltför stor genomsnittsstrålström råder, såsom kommer att beskrivas nedan. Dioden 77 ges förspänning i fram- riktningen, så att den blir strömledande, medelst en referensström IB med ett förutbestämt värde, vilken referensström tillförs av en strömkälla som inkluderar ett motstånd 76 och en positiv likspän- ningskälla (+27V).

En spänning som är representativ för förnyelseströmmens (dvs. ultorströmmens) nivå alstras på kondensatorns 75 positiva ut- tag när förnyelseströmmen överskrider en förutbestämd tröskelvär- desnivå som anger förekomsten av ett krav på en alltför stor topp- strålström eller genomsnittsstrålström, säsom kommer att förklaras nedan. Denna spänning påläggs en ingång hos ett grindat automatiskt strålbegränsarstyrnät 90 som kan vara av typen som är beskriven i den amerikanska patentskriften H 207 591. Nätet eller enheten 90 alstrar därpå en utgångsstyrsignal i överensstämmelse med storleken hos de alltför stora topp- eller genomsnittsstràlströmmarna. Denna styrsignal matas till luminansbehandlingsenheten 35 pà så sätt att luminanssignalen omvandlas i sådan riktning att alltför stora strai- strömmar begränsas.

I enlighet med denna uppfinning modifieras avkänningskretsen 70, som annars arbetar med genomsnittsgensvÉ¥?íï;närvaro av krav pä höga nivåer hos topp- eller kortvarig strälström, såsom är manifes- terat medelst förnyelseströmmen IR. Detta utförs genom samverkan av filterkondensatorn 75 och dioden 77 samt referensförspänningsström- men IB.

Under normala arbets- eller driftsbetingelser låser dioden 78 fast spänningen vid kondensatorns 75 positiva uttag vid +llV plus spänningsfallet över dioden 78 (approximativt 0,6VL dvs. vid + ll,6V. En del av strömmen IS flyter genom läsdioden 78 da denna är strömledande. Den från nätet 90 härrörande utgångsstyrsignalen inhiberas under denna tid, varför luminanssignalen behandlas på normalt sätt medelst enheten 55.

Motståndsvärdet hos resistansen 72 och spänningsfallet över detsamma (l5,4V) bestämmer en normal nivå hos strömmen IS (0,7 mAL 7 9 Û Û 9 5 4 - 4 6 och denna nivå svarar mot en första tröskelvärdeströmnivå i strål- begränsardrift. Nämnda ström uppdelas mellan dioden 78, då denna är strömledande, och den inkommande likströmmen till högspännings- källan 68 i överensstämmelse med bildrörets 66 krav pä strålström, vilket krav uttrycks av nivån hos förnyelseströmmen IR.

Avkänningsströmmen 70 arbetar på två sätt för att avkänna både kravet på alltför stor genomsnittsstrâlström och kravet på toppstrålström. Dioden 77 och referenskretsen IB utnyttjas sär- skilt för detta ändamål. Den tröskelvärdesnivå vid vilken topp- strålströmmarna känns av och begränsas bestäms av storleken hos strömmen IB (approximativt 2,25 mA). I När genomsnittsförnyelseströmmen överskrider den första tröskelvärdesnivån som bestäms av strömmen IS blir strömdrivning- en för làsdioden 78 utarmad, varför dioden 78 slutar leda ström.

Eftersom kondensatorns 75 positiva uttag inte längre är låst me- delst dioden 78 kommer spänningen vid detta uttag att minskas till en mindre positiv nivå i en takt som bestäms av den omfatt- ning i vilken den första tröskelvärdesströmnivån överskrids. Nä- tet 70 ger gensvar på denna mindre positiva spänning genom att det tillför en motsvarande utgångsstyrsignal som exempelvis tjä- nar till att omvandla luminanssignalens likströmsnivå i sådan riktning att bildröret 68 bringas att leda en proportionellt mindre genomsnittsstrålström. Under dessa förhållanden förblir dioden 77 strömledande, varjämte strömmen IB flyter till Jord genom dioden 77 och därvid upprätthåller kondensatorns 75 roll såsom ett lågpassfilter som ger genomsnittsgensvar.

Kondensatorns 75 roll såsom ett lågpassfilter som ger ge- nomsnittsgensvar ändras när bildröret 66 kortvarigt kräver höga förnyelseströmtoppnivåer. Speciellt medför, såsom i fallet med ett krav på en alltför stor genomsnittsström, en stor plötslig ökning i förnyelseströmmen IR, såsom gensvar på kravet på strål- ström, att kondensatorns 75 positiva uttag blir mindre positivt när den första tröskelvärdesströmnivån överskrids.

Dioden 77 slutar leda ström, eftersom den för spännings- ström för dioden 77 som annars tillhandahålls av strömmen IB nu flyter genom kondensatorn 75 i stället för genom dioden 77 till jord i överensstämmelse med ändringstakten hos kondensa- torns 75 spänning och storleken hos kravet på toppförnyelse- ström. Denna verkan erhålls på grund av att strömmen genom en kondensator (t.ex. kondensatorn 75) bestäms av produkten mellan 7900954-4 , 7 kondensatorns kapaoitansvärde och ändringstakten hos spänningen över kondensatorn. För ett givet kapacitansvärde kommer således kondensatorströmmen att öka då kondensatorspänningens ändrings- takt ökas. I detta fall uppstår den snabba ändringstakten hos spänningen över kondensatorn 75 såsom gensvar på den plötsliga ökningen i toppförnyelseströmmen. Denna snabba spänningsändrings- takt blir väsentligen opåverkad av det lilla värdet hos horison- taltaktfilterkondensatorn 74.

När kondensatorn 75 avkopplas i närvaro av en snabb ökning i kravet på toppförnyelseströmmen, såsom har beskrivits ovan, kommer strömmen IB, som då flyter genom kondensatorn 75, att där- på flyta i första hand i förnyelseströmbanan till förnyelseström~ ingången till högspänningskällan 66. Den strålströmrepresentativa styrspänningen som uppträder vid kondensatorns 75 positiva uttag avtar snabbt i överensstämmelse med en eventuell ytterligare snabb ökning i nivån hos förnyelseströmmen IR eftersom kondensatorn 75 inte längre tjänstgör såsom ett lågpassfilter som ger genomsnitts- gensvar under dessa förhållanden. Den beskrivna verkan medför att strålbegränsarstyrkretsarna ger snabbt gensvar (dvs. spårföljer ftätt) och begränsar snabba eller kortvariga ökningar i krav på strålström, i högre takt än vertikalavsökningstakten, i överens- stämmelse med storleken hos styrsignalen som uppträder vid kon- densatorns 75 positiva uttag. _ Det bör observeras att den nivå, vid vilken toppstrålström- begränsningen börjar, kan inregleras så att den passar för kraven i ett bestämt system genom att man skräddarsyr värdet hos referens- förspänningsströmmen IB. Närmare bestämt kan toppstrålströmbegräns- ningen aktiveras tidigare genom att man minskar värdet på referens- strömmen IB. När denna snabbt ökande förnyelseström har en storlek som är lika med summan av referensströmmen IB och matningsströmmen I kommer strömmen i kondensatorn 75 att bli lika med strömmen IB.

Dioden 77 slutar således att leda ström, varjämte_kondensatorn 75 avkopplas från jord. Summan av strömmarna som flyter genom motstan- det 76 och motståndet 72 ökar därefter i överensstämmelse med den omfattning i vilken strömmen IR ökar över summan av strömmarna IS och IB.

Ehuru uppfinningen ovan har beskrivits under hänvisning till en bestämd utföringsform skall det framhållas att skilda modifika- tioner kan göras av faokmannen inom uppfinningens ram. Värden på komponenter samt andra exempel på arbetsparametrar har nämnts för att göra det lättare att förstå uppfinningen, och avsikten är inte att de skall utgöra någon begränsning.

Claims (1)

1. 7900954-4 9 PATENTKRAV l. Krets för att begränsa strålströmmen som flyter i ett bildrör, vilken krets innefattar en styrsignalgenerator som inkluderar ett lågpassfilter och som tillför en styrsignal som är indikativ för variationer i storleken hos bildrörets strålström för att begränsa strålströmmen som flyter i nämnda bildrör endast när nämnda strålström överskrider ett första tröskelvärde som fastställs av ett tröskelvärdeselement i nämnda lågpassfilterkrets, varvid under nämnda första tröskel- värde nämnda filterkrets befinner sig i ett första tillstånd och nämnda tröskelvärdeselement avbryter tillförandet av nämnda styrsignal medan över nämnda första tröskelvärdeselement nämnda lågpassfilterkrets befinner sig i ett andra tillstånd i vilket den företer en förhållandevis liten bandbredd när nämnda styr- signal följer förhållandevis långvariga variationer i nämnda strålströmmar, k ä n n e t e c k n add därav, att nämnda låg- passfilterkrets (73-77) är anordnad att omkopplas mellan tre tillstånd under styrning av nämnda strålström och att i kret- sens tredje tillstånd, till vilket den omkopplas då nämnda strålström överskrider förutbestämda ökningsvärden, är dess bandbredd betydligt större än i dess andra tillstånd, varjämte nämnda styrsignal följer förhållandevis kortvariga variationer i nämnda strålströmmar.

   2. Krets enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att mellan nämnda andra och tredje tillstånd är tidskonstanten hos nämnda lågpassfilterkrets (73-77) anordnad att omkopplas lmedelst ytterligare ett tröskelvärdeselement (77) som företer första och andra strömledningstillstànd vid förekomst av allt- för stor strålström som företer nämnda förhållandevis långvariga resp kortvariga variationer.

   5. Krets enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att när nämnda ytterligare tröskelvärdeselement (77) befinner sig 1 sitt andra strömledande tillstånd, som svarar mot förhål- landevis kortvariga strålströmvariationer, bortkopplar det en kondensator (75) från nämnda filterkrets (73-77).- 7900954-4 Ä. Krets enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda styrsignalgenerator (70-78) är kopplad till en matningsströmkälla (strömmen IS) som tillför en ström som är indikativ för storleken hos nämnda strålström för avkän- ning av nämnda matningsström och som härleder nämnda styr- signal när nämnda matningsström (IS) överskrider nämnda första tröskelvärde och att nämnda ytterligare tröskelvärdeselement (77) hålls i sitt första strömledningstillstånd av en därtill kopplad referensströmkälla (strömmen IB) men övergår till sitt andra tillstànd när nämnda matningsström (IS) överskrids av förhållandevis kortvariga variationer och dess nivå nämnda förutbestämda ökningsvärden.

   5. Krets enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda matningsströmkälla (+V,72) är kopplad till en in- gång till ett högspänningsmatningsorgan (68) som tillför bild- rörhögspänning och att nämnda matningsström (IS) svarar mot den av nämnda bildrör (66) uttagna strömmen från nämnda hög- spänningsmatningsorgan.

   6. Krets enligt kraven 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda ytterligare tröskelvärdeselement (77) inne- fattar en halvledar-PN-övergång som bringas att bli strömle- dande såsom gensvar på nämnda referensström (IB) och som är inkopplad mellan en första kretspunkt och en referenspotential- punkt och att nämnda lâgpassfilterkrets inkluderar en konden- sator (75) som är inkopplad mellan nämnda första kretspunkt och en andra kretspunkt som är förbunden med nämnda matnings- strömkälla (+27V,72) och genom vilken nämnda matningsström flyter.

   7. _ Krets enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att den är så dimensionerad, att nämnda ytterligare tröskelvärdes- element (77) är icke-strömledande och nämnda kondensator (75) är bortkopplad från nämnda referenspotential när nämnda mat- ningsström (IS) som företer nämnda förhållandevis kortvariga variationer överskrider storleken hos nämnda referensström (IB) 1 en förutbestämd omfattning.