DE3744110A1 - Automatische helligkeitsbegrenzungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Helligkeitsbegrenzungsschaltung zur Herabsetzung der Farbdispersion eines dargestellten Bildes, welche durch einen überhöhten Strahlstrom verursacht wird, der eine Farbbildröhre, insbesondere eine Kathodenstrahlröhre in einem Fernsehempfänger, durchfließt, mit einem Serienwiderstandskreis, der eine Brennweitenregelspannung und eine Bildschirmregelspannung erzeugt und an dem eine Hochspannungsausgangsstufe eines Zeilentransformators angeschlossen ist, mit einer Helligkeitsanpassungsschaltung, einer Farbausgangsstufe, einem Widerstand und einem Glättungskondensator.

Bei den bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltungen besteht das Problem, daß die Antwortcharakteristik der Schaltung wegen der großen konstanten Werte der Glättungskondensatoren sehr langsam ist. Daher sind solche bekannten Schaltungen für Kathodenstrahlröhren, die eine sehr schnelle Antwortcharakteristik benötigen, nicht verwendbar und weisen den Nachteil auf, daß die Auflösung des dargestellten Bildes verschlechtert wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Helligkeitsbegrenzungsschaltung der eingangs genannten Art zu verbessern, so daß deren Antwortcharakteristik verbessert und damit die Qualität und die Zuverlässigkeit einer Kathodenstrahlbildröhre erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstand und der Glättungskondensator gemeinsam mit einem unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises derart verbunden sind, daß dem Anschluß ein von der Veränderung des Strahlstromes abhängiges Spannungssignal entnehmbar ist, welches über eine Detektorstufe, eine Verstärkerstufe und die Helligkeitsanpassungsschaltung an den Regeleingang der Farbausgangsstufe anlegbar ist.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Veränderung des Strahlstromes am unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises für die Erzeugung der Brennweitenregelspannung und der Bildschirmregelspannung erfaßt, der bei bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltungen üblicherweise geerdet ist. Die erfaßte Strahlstromänderung wird im folgenden verstärkt und der Helligkeitsanpassungs­ schaltung zugeführt, so daß das Bildeingangssignal an der Farbausgangsstufe entsprechend dem Anteil der Veränderung des Strahlstromes angeglichen werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes schematisches Schaltungsdiagramm einer bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung,

Fig. 2 ein vereinfachtes schematisches Schaltungsdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 ein genaueres Schaltungsdiagramm gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Darstellung der zeitlichen Signalverläufe zur Erläuterung der Funktion des Schaltkreises nach Fig. 3.

In der in Fig. 1 dargestellten bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung sind eine Gleichspannung B+ an den einen Anschluß einer Primärspule eines Zeilentransformators FBT und horizontale Synchronisationsimpulse HS einer Horizontalausgangsstufe 11 einer herkömmlichen Horizontalablenkungsschaltung an den anderen Eingang der Primärspule des Zeilentransformators FBT angelegt. Hierdurch wird eine Hochspannung an der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT induziert und dadurch werden eine Hochspannung HV zum Treiben einer Farbbildröhre, eine Brennweitenregelspannung FV und eine Bildschirmregelspannung SV von einer herkömmlichen Hochspannungsausgangsstufe, die den Zeilentransformator FBT enthält, entnommen.

Bei einer solchen bekannten Helligkeitsbegrenzungsschaltung wird ein in der Farbbildröhre fließender Strahlstrom ebenfalls erhöht, wenn das Bildeingangssignal an der Farbausgangsstufe 13 erhöht wird. Dabei wird die Veränderung des Strahlstromes am Kopplungspunkt zwischen den Widerständen R ₁ und R ₂ erfaßt, welche an den unteren Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT angeschlossen sind. Genauer gesagt der Strom, der durch den Widerstand R ₁ fließt, der an eine Gleichspannungsquelle B+ angeschlossen ist, aufgeteilt und in den unteren Eingang der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT und den Widerstand R ₂ eingespeist. Daraufhin wird der an den Widerstand R ₂ angelegte Strom über Glättungskondensatoren C ₁ und C ₂ sowie eine Gleichrichterdiode D ₁ an die Helligkeitsanpassungsschaltung 12 angelegt. Die Ausgangsspannung der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 wird sodann dem Regeleingang der Farbausgangsstufe 13 als Kontrollspannung zugeführt.

Wenn sich der in der Bildröhre fließende Strahlstrom erhöht, erhöht sich ebenso der Spannungsabfall am Widerstand R ₁. Dies führt zu einer Verringerung der Eingangsspannung an der Helligkeitsanpassungsschaltung 12. Dann kann der Strahlstrom ebenfalls absinken, da die Größe des Bildeingangssignals an der Farbausgangsstufe 13 herabgesetzt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist der untere Anschluß des Serienwiderstandskreises 10 a in der Hochspannungsausgangsstufe 10 zur Bereitstellung der Brennweitenregelungsspannung FV und der Bildschirmregelungsspannung SV, der in herkömmlichen automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen üblicherweise geerdet ist, mit einer Detektorstufe 14 über einen Widerstand R ₁₀ und einen Kondensator C ₁₀ verbunden. Der Ausgang der Detektorstufe 14 wird in einer Verstärkerstufe 15 verstärkt und anschließend einer Helligkeitsanpassungsschaltung 12 zugeführt. Der Ausgang der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 wird an der Farbausgangsstufe 13 als Regelspannung angelegt.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Detektorstufe 14 genauer betrachtet einen ersten Feldeffekttransistor FET 1 und Widerstände R ₁₁ und R ₁₂ auf. Die Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 ist mit dem Punkt a über den Widerstand R ₁₁ verbunden, mit dem der untere Anschluß des Serienwiderstandskreises 10 a, der Widerstand R ₁₀ und der Kondensator C ₁₀ gemeinsam verbunden sind. Die Drainelektrode des ersten Feldeffekttransistors FET 1 ist über den Widerstand R ₁₂ mit der Versorgungsspannungsquelle VCC verbunden.

Wie Fig. 3 weiter zeigt, enthält die Verstärkerstufe 15 einen zweiten Feldeffekttransistor FET 2 und die Widerstände R ₁₃ und R ₁₄. Die Basis des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 ist mit dem Punkt B über den Widerstand R ₁₃ verbunden, an den die Drainelektrode des ersten Feldeffekttransistors FET 1 und der Widerstand R ₁₂ gemeinsam angeschlossen sind. Die Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 ist über den Widerstand R ₁₄ an die Versorgungsspannungsquelle VCC angeschlossen. Der Ausgang der Verstärkerstufe 15, d. h. der Punkt a, an den die Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 und der Widerstand R ₁₄ gemeinsam angeschlossen sind, ist mit dem Eingang der herkömmlichen Helligkeitsanpassungsschaltung 12 verbunden. Ein variabler Widerstand VR ₁ wird zur Anpassung der Helligkeit verwendet.

In dem wie oben erläutert zusammengesetzten Schaltkreis nach Fig. 2 werden Hochspannungsimpulse von dem oberen Anschluß der Sekundärwicklung des Zeilentransformators FBT erzeugt, wenn die Gleichspannung B+ und gleichzeitig die horizontalen Synchronisationsimpulse HS einer horizontalen Ausgangseinheit 11 eines herkömmlichen Horizontalablenkkreises an die Primärspule eines Zeilentransformators in einer Hochspannungsausgangsstufe 10 angelegt werden. Hierbei ist der untere Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT geerdet. Das ist ein Unterschied gegenüber der bekannten Hochspannungsausgangsstufe, die in automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, vorgesehen sind. Das heißt, daß bei den bekannten automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen der untere Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators, der in der Hochspannungsausgangsstufe vorgesehen ist, wie in Fig. 1 gezeigt, mit der Detektorschaltung zur Feststellung einer Veränderung des Strahlstromes verbunden war. Demgegenüber ist die Detektorstufe 14 zur Feststellung der Veränderung des Strahlstromes gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises 10 a verbunden, der bei den bekannten automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltungen üblicherweise geerdet war.

Die von dem oberen Anschluß der Sekundärspule des Zeilentransformators FBT erzeugten Hochspannungsimpulse werden mittels einer Hochspannungsgleichrichterdiode gleichgerichtet, um einen Hochspannungsausgang HV zu erzeugen, der an die Anode einer Kathodenstrahlröhre als Treibspannung angelegt wird. Da die Hochspannung HV am unteren Anschluß des internen Serienwiderstandskreises 10 a induziert wird, werden die Brennweitenregelspannung FV und die Bildschirmregelspannung SV an den Zwischenabgriffen des Serienwiderstandskreises 10 a abgenommen. Gleichzeitig wird eine vom unteren Anschluß des Serienwiderstandskreises 10 a erzeugte konstante Ausgangsspannung am Punkt a induziert, mit dem der Widerstand R ₁₀ und der Kondensator C ₁₀ gemeinsam verbunden sind. Diese konstante Ausgangsspannung wird an der Detektorstufe 14 erfaßt. Die erfaßte Spannung wird dann mittels der Verstärkerstufe 15 verstärkt und im folgenden der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 zugeführt. Insbesondere wenn der in der Farbbildröhre fließende Strahlstrom, wie in Fig. 4a gezeigt, auf einem konstanten Pegel gehalten wird, wird die von dem Anschlußpunkt a des Widerstandes R ₁₀ und des Kondensators C ₁₀ erhaltene Ausgangsspannung ebenso auf einem konstanten Wert gehalten, wie Fig. 4b zeigt.

Wenn jedoch der Strahlstrom in der Farbbildröhre auf einen Wert oberhalb des Niveaus für die Helligkeitsbegrenzungsschaltung ABL erhöht wird, wie in Fig. 4a gezeigt wird, wird der Hochspannungsausgang HV des Zeilentransformators FBT verringert. Dies führt, wie Fig. 4b zeigt, zu einer Verringerung der am Kopplungspunkt a erhaltenen Spannung, die an die Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 angelegt wird. Da der erste Feldeffekttransistor FET 1 spannungsgeregelt und nicht stromgeregelt ist, stellt sich der Strom, der durch den Widerstand R ₁₁ fließt, auf einen Wert von etwa 0 mA ein.

Da, wie oben beschrieben, die an der Basis des ersten Feldeffekttransistors FET 1 anliegende Spannung verringert wird, wird die an seiner Drainelektrode erhaltene Ausgangsspannung, wie in Fig. 4c gezeigt ist, erhöht, die anschließend an die Basiselektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2 über den Widerstand R ₁₃ in der Verstärkerstufe 15 angelegt wird. Entsprechend verringert sich, wie in Fig. 4d gezeigt wird, die Ausgangsspannung der Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors FET 2, die dann an den Eingang der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 angelegt wird.

Daher wird die Ausgangsspannung der Helligkeitsanpassungsschaltung 12 entsprechend der Veränderung des Strahlstromes, wie Fig. 4e zeigt, verringert, und dann an die Farbausgangsstufe 13 als Regelspannung angelegt. Gleichzeitig wird der Betrag des Farbsignals, der von der Farbausgangsstufe 13, an die ein Bildsignal IS angelegt ist, herabgesetzt, wie in Fig. 4f zu sehen ist, und dann der Farbbildröhre derart zugeführt, daß der Strahlstrom kompensiert wird.

Da der Kondensator C ₁₀, der als Glättungskondensator ausgeführt ist, mit dem Ausgang der Hochspannungsausgangsstufe HV verbunden ist, kann er gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches oben beschrieben wurde, als ein niedriger Wert ausgewählt sein. Entsprechend wird die Antwortcharakteristik der automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltung gemäß der Erfindung verbessert, wodurch eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Kathodenstrahlbildröhreneinheit erreicht werden kann.

Claims (2)

1. Automatische Helligkeitsbegrenzungsschaltung zur Herabsetzung der Farbdispersion eines dargestellten Bildes, welche durch einen überhöhten Strahlstrom verursacht wird, der eine Farbbildröhre, insbesondere eine Kathodenstrahlröhre in einem Fernsehempfänger, durchfließt, mit einem Serienwiderstandskreis (10 a), der eine Brennweitenregelspannung (FV) und eine Bildschirmregelspannung (SV) erzeugt und an dem eine Hochspannungsausgangsstufe (HV) eines Zeilentransformators (FBT) angeschlossen ist, mit einer Helligkeitsanpassungsschaltung (12), einer Farbausgangsstufe (13), einem Widerstand (R ₁₀) und einem Glättungskondensator (C ₁₀), dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R ₁₀) und der Glättungskondensator (C ₁₀) gemeinsam mit einem unteren Anschluß (a) des Serienwiderstandskreises (10 a) derart verbunden sind, daß dem Anschluß (a) ein von der Veränderung des Strahlstromes abhängiges Spannungssignal entnehmbar ist, welches über eine Detektorstufe (14), eine Verstärkerstufe (15) und die Helligkeitsanpassungsschaltung (12) an den Regeleingang der Farbausgangsstufe (13) anlegbar ist.

2. Automatische Helligkeitsbegrenzungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorstufe (14) einen ersten Feldeffekttransistor (FET 1) und Widerstände (R ₁₁, R ₁₂) und daß die Verstärkerstufe (15) einen zweiten Feldeffekttransistor (FET 2) und Widerstände (R ₁₃, R ₁₄) enthält.