CH200863A - Verfahren zur Korrektur der Verstärkungsüberhöhung von tiefen Frequenzen von netzgespeisten Bildverstärkern. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Korrektur der     Verstärkungsiiberhöhuug    von tiefen Frequenzen  von netzgespeisten Bildverstärkern.    Es ist bekannt, dass netzgespeiste Bild  verstärker mit     Kondensator-Widerstands-          kopplung    beim Vorhandensein eines Filter  kreises, der einen     Anodenspeisewiderstand     und einen Beruhigungskondensator aufweist,  für tiefe Frequenzen eine Verstärkungsüber  höhung zeigen. Teilweise ist dieser Effekt  auch bereits nutzbar gemacht worden, um  den Verstärkungsabfall der     Kondensator-          Widerstandskopplung    bei tiefen Frequenzen  wieder auszugleichen.

   Die     Anmelderin    hat  jedoch gefunden, dass bei richtig dimen  sionierter     Kondensator-Widerstandskopplung     keine     Schwierigkeit    in der     Übertragung    der  tiefen Bildfrequenzen entsteht, dass dann  aber die erwähnte Verstärkungserhöhung  durch den Filterkreis zu sehr störenden Be  gleiterscheinungen führt. Der Verstärker  wird für     Frequenzen    unter 50 Hertz über  empfindlich und spricht auf sehr geringe  Stromstösse, z. B. auf Schaltstörungen, an,  wodurch ein unaufhörliches Aufblitzen des    Bildes entsteht.

   Noch störender ist, dass die  Verstärkungsüberhöhung für tiefe Frequen  zen zu schädlichen Bildverzerrungen, und  zwar zu     Helligkeitsfälschungen    grösserer  Bildflächen     Anlass.    gibt. Die Verstärkungs  überhöhung vollzieht sich nämlich in jeder  einzelnen Verstärkungsstufe, und alle diese  Fehler multiplizieren sich.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein Ver  fahren zur Korrektur der Verstärkungsüber  höhung von tiefen     Frequenzen    bei netzgespei  sten Bildverstärkern, die durch den einen  Widerstand und Kondensator aufweisenden  Filterkreis zur     Beruhigung    der Anodenspei  sung hervorgerufen werden. Erfindungs  gemäss wird bei solchen Verstärkern die Ka  thode über einen vom Emissionsstrom der  Röhre     durchflossenen        Entzerrungskreis,    der  einen Widerstand und     einen    Kondensator  aufweist, mit der Erde verbunden.  



  Die Erfindung bezieht sich auch auf eine       Schaltungsanordnung    zur Durchführung des      erfindungsgemässen Verfahrens, von welcher  die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele  darstellt.  



       Fig.    1 zeigt die erste Ausführungsform  der Schaltungsanordnung als einstufiger  Bildverstärker für Fernsehzwecke mit einer       Fünfpolröhre    15. Sie arbeitet auf einen  Anodenwiderstand 1 (Widerstand R,) und  wird von der     Anodenstromquelle    8 über einen  Filterkreis, der aus einem Filterwiderstand 2  (Widerstand     R2)    und einem Filterkondensa  tor 3 (Kapazität     C3)    besteht, gespeist. Die  Eingangsspannung 4 liegt zwischen Erde  und Gitterkreis und wird über einen Gitter  kondensator 5 dem Filter der Röhre 15 zu  geführt.

   Die     Vorspannung    erhält das Gitter  aus einer Batterie 11 über die Beruhigungs  elemente 13, 14 und den     Vorspannwiderstand     12. Die Ausgangsspannung     fi    wird über  einen Kopplungskondensator 7 abgenommen.  



  Es sei vorerst die Schaltungsanordnung  ohne den Kreis 9, 10 betrachtet. Es ist nun  klar, dass für sehr tiefe Frequenzen die  Summe der Widerstände 1 und 2 als Arbeits  widerstand in Betracht kommt, da für tiefe  Frequenzen der Filterkondensator 3 den Wi  derstand 2 nicht mehr kurzschliesst, so dass  die Verstärkung von dem ursprünglichen  Betrage     S    . R, für tiefe Frequenzen auf den  Betrag     S.    (R,     -f-        Res)    hoch steigt. Die Ge  schwindigkeit, mit der . dieses Hochsteigen       eintritt,    hat die Zeitkonstante     T.,    =     C9    .     R.,,,.     



  Es soll nun eine in     Fig.    2 dargestellte  rechteckige Schaltwelle     e,    auf das Gitter ge  geben werden. In     Fig.    3 ist die Anoden  wechselspannung     ea    aufgezeichnet, wie sie  sich auf Grund dieser Verstärkungsüber  höhung ausbildet. Eingezeichnet ist die ge  nannte Zeitkonstante     T3,    22 bedeutet die  Anodenwechselspannung mit überhöhter Ver  stärkung     S    . (R,     -i-        R2),    21 diejenige mit der  Sollverstärkung     S    . R,.  



  Die gezeichnete Verzerrung der Anoden  wechselspannung bedeutet am Fernsehbild  eine falsche Wiedergabe der     Helligkeiten    in  folge der falschen Überhöhung der     Basis-          werte    der Schwingung. Für eine gute Wie  dergabe sollen aber diese     Basiswerte    nicht    über den Wert     B1    .     S    .     e8        hinaus    schwingen.  Für kurz dauernde Bildsignale wird dies zu  treffen, bei langandauernden Zeichen werden  aber Werte von erheblich grösserer Höhe er  reicht werden.  



  Durch den in die     Zuleitung    zur Kathode  eingelegten     Entzerrungskreis,    der aus der  Parallelschaltung von Kondensator 9 (Kapa  zität     Cs)    und Widerstand     1.0    (Widerstand       R,o)        besteht,    ist es möglich; diese durch den  Filterkreis bedingten störenden     Überhöhungs-          werte    tiefer Frequenzen weitgehend zu be  seitigen.  



  Der     Emissionsstrom    bildet an der Ka  thode nach einiger Zeit eine     Vorspannung          S    .     R,o    .     e$,    welche     eine        korrigierte    effektive  Steuerspannung     e"    bewirkt; wie sie in     Fig.    4  eingezeichnet ist:

   Der Kondensator 9 be  stimmt das Tempo, mit dem sich diese Vor  spannung aufbaut.     Hiernach    fällt die Steuer  spannung bei richtiger Dimensionierung des  Kreises 9; 10 so ab, dass als     Resultat    der  beiden Einflüsse im Anodenkreis die richtige  gewünschte     Anodenspannungswelle    nach       Fig.    5 herauskommt.  



  Die theoretische     Berechnung    der Schal  tung von     Fig.    1 ergibt für den     Entzerrungs-          kreis    in der Kathodenzuleitung die Werte:  
EMI0002.0059     
         C9    =     Ca    .     'P.       Hierbei ist     P   <I>=</I>     SR,,    die     Verstärkung    für  Mittel- und     13ochfrequenz,    die Sollverstär  kung. Für diese     Werte    tritt Kompensation  ein.  



  Berechnungsbeispiel: Vorgegeben sind  aus Gründen der Filterung     C4    = 20     @c    F,       R,    = 300 Ohm und eine Röhre mit Steilheit  
EMI0002.0071  
   Für     R;    =<B>1000</B> Ohm wird da  her     V    = 2. Daraus berechnet sich     R,,    = 150  Ohm,     C"   <I>=</I>     40,u   <I>F.</I>     Cg        kann    als Elektrolyt  kondensator     ausgeführt        werden.     



  Man erkennt, dass der     Entzerrungskreis     9, 10 ausschliesslich durch die angegebenen       Korrekturbedingungen        bestimmt    wird. Der      Widerstand Rio errechnet sich aus denselben  ohne Rücksicht auf die statischen Arbeits  bedingungen, das heisst auf die sich an ihm  unter Wirkung des mittleren Anodenstromes  einstellende     Vorspannung.    Es kann daher  der Fall eintreten, dass die Röhre mit dieser  durch den Widerstand 10 bestimmten Vor  spannung nicht zufriedenstellend arbeitet.

   In  diesem Falle muss dann durch eine besondere  Gitterbatterie 11 über den Gitterwiderstand  12 eine äussere     Vorspannung    zugeführt wer  den, so dass die Summe der Spannung 11 und  der Spannung am Widerstand 10 den ge  wünschten     Arbeitspunkt    liefert.  



  Man wird bei der Bestimmung der Werte  für die Elemente des     Entzerrungskreises     praktisch zweckmässig so vorgehen, dass man  an das Gitter der Röhre eine rechteckige  Spannungswelle (wie in     Fig.    2 gezeigt) legt,  und dann bei einem passend gewählten Ka  thodenkondensator 9 den Widerstand 10 im       Entzerrungskreis    so lange verändert, bis die  Spannungswelle unverändert im Anodenkreis  erscheint, was man durch einen Oszillogra  phen beobachten kann. Man kann natürlich  dabei auch beide     Filterkreiselemente,    den Ka  thodenkondensator 9 und den Kathodenwider  stand 10, gleichzeitig variieren.  



  Es ist klar, dass man beliebig viele der  artig auf die     Rechteckwelle    korrigierte Stu  fen in Kaskade schalten kann, und dass dann  auch ein mehrstufiger Bildverstärker als Ge  samtheit korrigiert bleibt. Bedingung hierzu  ist, dass die Kopplungsglieder 5, 12     bezw.    7,  die fraglichen Tieftöne     abfallsfrei    übertra  gen. Für Fernsehzwecke ist diese Bedingung  beispielsweise für die Werte:       C,   <I>=</I>     0,5,u   <I>F</I>       R12    = 0,3     Megohm     noch bei 25 Bildwechseln vollkommen erfüllt.

    Bei feineren Messungen an dieser Schal  tungsanordnung muss man aber feststellen,  dass ein einfacher     Entzerrungskreis    9, 10  nach     Fig.    1 nicht genügt. Im ersten Mo  ment des     Einschaltens    der rechteckigen Git  terwechselspannung bleibt eine Kompensa  tionswirkung aus.

   Die     Anmelderin    hat durch         oszillographische        Beobachtungen    gefunden,  dass eine völlige Entzerrung durch die in       Fig.    6 dargestellte Schaltungsanordnung ge  leistet wird.     Hier    ist ein     Widerstand    16,  welcher     vorteilhafterweise    einstellbar ist,  dem Kondensator 9 vorgeschaltet. Um ander  seits für Hoch- und Mittelfrequenzen eine  ausreichende Erdung der Kathode zu errei  chen, ist beiden ein     Hochfrequenzkondensa-          tor    17 parallel gelegt.

   Man findet den pas  senden     Wert    des Widerstandes 16 am     besten     durch eine     oszillographische        Beobachtung    der  Ausgangsspannung 6, die man von einer  rechteckigen     Gittereingangsspannung    4 von  etwa 25 Hertz erhält. Eine genauere Be  trachtung zeigt, dass der Filterkondensator     ä     dynamisch durch den     Vorwiderstand    1 auf  geladen wird und dadurch einen Verlust  winkel erhält, während der     Kondensator    9  des     Entzerrungskreises    bei fehlendem Wi  derstand 16 direkt von der Emission gespeist  wird.  



  Praktisch gefundene Werte für einen  solchen     Entzerrungskreis    sind beispielsweise  folgende:  R18 = 200 Ohm  Co = 40     ,u   <I>F</I>       C17    = 10     pF     Rio =     5000_    Ohm  für eine zweifache  Verstärkung
EMI0003.0041  
         R1    = 1000 Ohm       C3    =     20,u    F       Bz    = 10 000 Ohm.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Korrektur der Verstär kungsüberhöhung von tiefen Frequenzen von netzgespeisten, mit Kondensator Widerstandskopplung versehenen Bild verstärkern, die durch den einen Wider stand und Kondensator aufweisenden Filterkreis zur Beruhigung der Anoden speisung hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode über einen vom Emissionsstrom der Röhre durchflossenen Entzerrungskreis, der einen Widerstand und einen Kondensa tor aufweist, mit der Erde verbunden wird.

   II. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Entzerrungs- kreis, dessen Widerstand vom Betrage ist, wobei R der Filterwiderstand des 1 zur Beruhigung der Anodenspeisung die nenden Filterkreises und Ir die Sollver stärkung ist. UNTERANSPRMHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass durch An legen einer rechteckigen Schaltwelle an das Gitter der Röhre der Widerstand des Entzerrungskreises derart bestimmt wird, dass derselbe so lange variiert wird, bis die Schaltwelle unverändert im Ano denkreis erscheint. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Bestim mung der Bemessung des Entzerrungs- kreises durch Andern des Kondensators des Entzerrungskreises und Anlegen einer rechteckigen Schaltwelle an das Gitter der Röhre vorgenommen wird, wo bei der Widerstand des Entzerrungskrei- ses so lange variiert, bis die Schaltwelle ohne Basisveränderung im Anodenkreis erscheint. 3.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II, gekennzeichnet durch einen zum Widerstand des Entzerrungskreises parallel geschalteten Kondensator vom Betrage<I>C .</I> Y, wobei C der Beruhigungs- kondensator , des Filterkreises für die Anodenspeisung und Y die Sollverstär kung ist. 4.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteranspruch 3, gekenn zeichnet durch eine besondere Vorspan- nung, die über den Gitterableitungs- widerstand an das Gitter gelegt ist, zur Einstellung der für die Röhre optimalen Gittervorspannung. 5:

   Schaltungsanordnung nach Patentan- sprueh II und Unteransprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Zusammen schaltung von mehreren gleichartigen, korrigierten Stufen zu einem mehrstufi gen Verstärker, wobei alle Kondensator- Widerstandskopplungen zwischen den Stufen die fraglichen tiefen Frequenzen noch verlustlos übertragen. 6.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstell barer Ohmscher Widerstand in Reihe mit dem Kondensator des Entzerrungskreises liegt. 7. Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Entzerrungskreis ein Überbrük- kungskondensator liegt, der denselben für Mittel- und Hochfrequenzen kurz schliesst.