DK148110B - Automatisk maksimalstraalebegraenser, navnlig for billedroer - Google Patents

Description

i 148110 o

Denne opfindelse angår ét kredsløb til begrænsning af strålestrømmen i et billedrør, hvilket kredsløb er af den i krav l's indledning angivne art.

Overmaksimal- eller overmiddelstrålestrømme 5 kan forårsage, at en TV-modtager frembringer et fortonet eller forringet billede. I denne forbindelse kan overstrålestrømme forårsage forringelse af ydeevnen for modtagerens afbøjningssystem, som er funktionsmæssigt forbundet med et billedreproducerende billedrør, de-10 fokusering af elektronstråleplet og billeddefokuserings-effekt. Stærke strålestrømme kan også overstige den driftsstrøm, som billedrøret uden at tage skade er i stand til at modtage, og muligvis skade billedrøret og tilhørende kredskomponenter, som kan være følsomme 15 over for høje strålestrømsniveauer.

Forskellige automatiske strålestrømsbegræn-sende kredse, der reagerer på middelstrålestrømsnive-auer, er kendte. Disse kredse reagerer typisk på overstrålestrømsniveauer, der fremkommer i en takt, 20 der ikke er hurtigere end billedrørets vertikale billedskanderingstakt. De på middelværdien reagerende kredse ignorerer spidsværdiforøgelser i strålestrømsniveauer, der f.eks. kun forekommer under få horisontale billedlinier i et vertikalt skanderings-25 interval. På grund af de på middelværdi reagerende kredses indbyggede ufølsomhed over for kortvarige forøgelser eller spidsværdiforøgelser i strålestrømmen på mindre end den gennemsnitlige varighed (f.eks. mindre end en vertikal billedskanderingsperiode), ek-30 sisterer der et særligt problem for videosignalbehandlende apparater, i hvilke det af forskellige grunde ønskes at begrænse sådanne maksimalstrømme. Overmak-simalstrålestrømsniveauer kan skyldes informationsindholdet af et modtaget billed-repræsenterende video-35 signal, som f.eks. når der fremkommer et signal repræsenterende sort-til-hvid-billedovergange i et el-

O

2 148110 ler flere på hinanden følgende vertikale billed-skanderingsintervaller. Overmaksimalstrømme kan også fremkomme som et resultat af overgange frembragt ved skiftning af modtageren fra en kanal til en an-5 den. I alle tilfælde kan overmaksimalstrålestrømsnive-auer påvirke modtagerkredse (f.eks. afbøjningskredse), som kan være følsomme over for høje niveauer af mak-simalstrålestrøm, selvom det maksimalt tilladelige middelstrålestrømsniveau ikke er overskredet.

10 Apparater, der udfører begrænsning af både middel- og maksimalstrålestrømme, er kendte. F.eks.

USA-patent nr. 3,980.822 omhandler en indretning, hvori overmiddelstrålestrømme afføles og begrænses af organer, der omfatter en første begrænser-kreds 15 med en første tidskonstant. Maksimal- eller kortvarige strålestrømme afføles og begrænses af en anden begrænser-kreds, adskilt fra den første kreds og udvisende en kort tidskonstant i forhold til den første tidskonstant. USA-patent nr. 4.017.681 om-20 handler også en indretning, der omfatter en kreds til detektering af overmaksimalstrålestrømme, og en særskilt kreds til detektering af overmiddelstrålestrømme.

En analog indretning er omtalt i USA-patent 25 nr. 3.914.545. Dette patent beskriver et system, hvori et frembragt styresignal repræsentativt for middelniveauet af et luminanssignal ændrer en lumi-nanssignalforstærkers forstærkning i omvendt relation til ændringer i middelniveauet. Styresignalet modi-30 ficeres af en spidsværdibegrænserkreds, så snart det Øjeblikkelige luminanssignal overskrider et tærskelniveau. Styresignalet modificeres yderligere af et signal fra et strålestrøms-begrænsernetværk, der reagerer på høje niveauer af middelstrålestrøm.

35 Det er opfindelsens formål at anvise et kreds løb til begrænsning af strålestrømmen, hvilket kredsløb

O

3 148110 på forholdsvis enkel måde begrænser ikke alene strålestrømmens middelværdi men også er i stand til at begrænse kortvarige og hurtigt optrædende strålestrøm-spidsværdier i hovedsagen uden forsinkelse.

5 Det angivne formål opnås med et kredsløb af den indledningsvis angivne art, som ifølge opfindelsen er e-jendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

Opfindelsen vil i det følgende blive be-10 skrevet ved hjælp af et udførelseseksempel under henvisning til tegningen, der dels i blokdiagram, dels i skematisk kredsdiagram, viser en generel udførelse af en farve TV-modtager, der omfatter et apparat, der er konstrueret i overensstemmelse med opfindelsen.

15 Tegningen viser en farvefjernsynsmodtager med en videosignalbehandlende enhed 12 til modtagelse af radiofrekvenssignaler fra en antenne 10 og til omsætning af disse signaler gennem mellemfrekvensforstærkende og detekterende trin (som ikke er vist) 2o med henblik på at danne et fuldstændigt billedsig-nal. Det fuldstændige billedsignal indeholder luminans-, chrominans-, lyd- og synkroniseringskomposanter.

En synkroniseringsseparator 15 tjener til at udskille synkroniseringskomposanten fra det fuldstæn-25 dige billedsignal for at frembringe periodiske liniesynkroniserende impulser. Disse impulser bliver yderligere behandlet af synkroniseringsbehandlings- og afbøjningskredse 16 med henblik på at frembringe tilbageløbssignaler og horisontale og vertikale slukke-30 og afbøjningssignaler, som det er velkendt.

En frekvensvælgerenhed 21 (f.eks. et båndpas-filter) kobler selektivt det fuldstændige billed-signals chrominanskomposant til en chrominansbehand-lende enhed 24 (dvs. omfattende forstærker- og demo-35 duleringstrin) med henblik på at frembringe R-Y, B-Y og G-Y farvedifferenssignaler. Disse signaler føres som indgange til et billedrørsdrivkredstrin 60.

O

4 148110

Luminanskomposanten af det fuldstændige bil-ledsignal forstærkes og behandles på anden måde af en luminansbehandlende enhed 35 i en luminanskanal i modtageren. Den luminansbehandlende enhed 35 omfatter en 5 luminanssignal-niveaufikseringskreds til frembringelse af et niveaufikseret luminansudgangssignal Y, som omtalt i USA-patent nr. 4.110.787. Den periodiske funktion af niveaufikseringskredsen styres af periodiske slukkeimpulser, der tilføres under hvert billed-10 tilbageløbs-slukkeinterval fra en slukkeimpulskilde 54.

Periodiske hjælpe-slukkeimpulser af forudbestemt størrelse, der frembringes af en hjælpe-sluk-keenhed 45, lægges til luminanssignalet før niveaufiksering under hvert slukkeinterval. Denne og andre 15 funktioner af enheden 35 er beskrevet mere detaljeret i den sidstnævnte USA-patentskrift.

Det niveaufikserede luminanssignal Y føres til en indgang på billedrørsdrivkredsen 60, hvor luminanssignalet kombineres med farvedifferenssignalerne 20 fra enheden 24 for at danne R, B og G farvesignaler.

Disse signaler bliver derefter ført til signalindgange (dvs. katodeelektroder) på et billedrør 66 for at reproducere et farvebillede.

Højspændinger til (ikke viste) fokuserings-25 og ultorelektroder på billedrøret 66 frembringes af en højspændingsforsyning 68 (f.eks. en spændings-tripler) som reaktion på positive, periodiske, horisontale tilbageløbssignaler, der fremkommer i horisontale tilbageløbsskanderingsintervaller. En strømforsyning 30 omfatter en kilde med positiv jævnspænding (+27 volt), en strømbestemmende modstand 72 giver en strøm Ig og er forbundet med en jævnstrømsindgang på en højspændingsenhed 68 via en modstand 73. Strømmen, der går gennem modstanden 72, omfatter en komposant In, 35 der er repræsentativ for billedrørets strålestrøms (dvs. ultorstrøms) behov som reaktion på luminans- og

O

5 148110 chrominanssignalerne. Denne strøm går ind i jævnr strømsindgangen på højspændingsenheden 68 og kan kaldes en "vedligeholdelsesstrøm” (dvs. en strøm, der tilføres via højspændingsenheden for på ny at oplade 5 eller vedligeholde billedrørets ultorelektrodespæn- ding, når den er reduceret som et resultat af strålestrømsledning) . Den beskrevne strømforsyning er typisk forbundet med højspændingsforsyningen i en TV--modtager med det formål at frembringe vedligehol-10 delsesstrømmen. Vedligeholdelsesstrømmen består ty pisk af strømimpulser, der fremkommer i den horisontale linieskanderingstakt. En filter-kondensator 74 udfører en vis filtrering for vekselstrøm af spændinger i vandret afsøgningstakt som disse strømimpulser har 15 tilbøjelighed til at frembringe ved højspændingsenheden 681 s indgangsterminal.

Overniveauer af maksimal- og middelstråle-strøm afføles af kredsen 70. Det affølende netværk ^ 70 er funktionsmæssigt forbundet med forsynings strømkilden omfattende modstanden 72 og omfatter en filterkondensator 75 med stor kapacitet, der reagerer på middelværdien, og en normalt ledende niveaufik-serings-diode 78. Netværket 70 omfatter også en normalt ledende diode 77 til ledende at forbinde den 25 negative plade på filterkondensatoren 75 til et punkt med referencepotentiale (jord) når strålestrømskravet ikke overstiger et forudbestemt niveau under modtagerens normale funktionsbetingelser, og også når der forekommer en tilstand med krav om overmiddel-30 strålestrøm, som det vil blive omtalt senere. Dioden 77 er .på forhånd forspændt til ledning af en referencestrøm af forudbestemt størrelse, der tilføres

JD

fra en strømkilde omfattende en modstand 76 og en kilde med positiv jævnspænding (+27 volt).

En spændingsrepræsentation af strømmens (dvs. ultorstrømmens) niveau udvikles på den positive ter- 35

O

6 148110 minal på kondensatoren 75, når vedligeholdelsesstrømmen overstiger et forudbestemt tærskelniveau, og indikerer tilstedeværelsen af krav om overmaksimal- eller overmiddelstrålestrøm, som det vil blive forklaret.

5 Denne spænding føres til en indgang på et portstyret automatisk strålebegrænser-styrenetværk 90, som kan være af den art, der er genstand for USA-patentansøgning nr. 876.235. Enheden 90 udvikler derefter et udgangsstyresignal i overensstemmelse med størrelsen af 10 overmaksimal- eller overmiddelstrømmene. Dette styre-signal føres til den luminansbehandlende enhed 35 på en sådan måde, at luminanssignalet forskydes i en . retning, der begrænser overstrålestrømmene.

Ifølge denne opfindelse modificeres funktio-15 nen af den affølende kreds 70, som ellers reagerer på middelværdien, ved tilstedeværelsen af krav om høje -niveauer af maksimal- eller øjeblikkelig strålestrøm, som manifesteret af vedligeholdelsesstrømmen I^. Dette opnås ved filterkondensatoren 75's samvirke 20 med dioden 77 og reference-forspændingsstrømmen I_,.

O

Under normale funktionsbetingelser niveaufik-. serer·dioden 78 spændingen på den positive terminal på kondensatoren 75 til +11 volt plus spændingsfaldet over dioden 78 (ca. 0,6 volt) eller +11,6 volt. En 25 del af strømmen Ig går gennem niveaufikseringsdioden 78, når den leder. Styresignaludgangen fra netværket 90 er hæmmet i dette tidsrum, hvorved luminanssignalet behandles på normal måde af enheden 35.

Størrelsen af modstanden 72 og spændingsfaldet an over den (15,4 volt) bestemmer et normal-niveau for .

strømmen Ig (0,7 milliamp,), hvilkét svarer.til en første tærskelværdi for strømniveauet i strålebegrænser- funktionen. Denne strøm deles mellem dioden 78, når den leder, og jævnstrømsindgangen på højspændingskilden 35 68 i overensstemmelse med billedrøret 66's krav om strålestrøm, som giver sig udtryk i vedligeholdelsesstrømmen IR's niveau.

0 7 148110

Den affølende kreds 70 udviser en dobbelt funktionsmåde ved at afføle både krav om overmiddel- og overmaksimalstrøm. Dioden 77 og referencestrømmen I_, bliver specielt anvendt til dette formål. Den tærskel-5 værdi, ved hvilken maksimalstrålestrømme bliver af-følt og begrænset, er bestemt af størrelsen af strømmen ID (ca. 2,25 milliamp).

O

Når middel-vedligeholdelsesstrømmen overstiger det første tærskelniveau bestemt af strømmen I , redu-10 ceres drivstrømmen til niveaufikseringsdioden 78, og dioden 78 holder op med at lede. Da den positive terminal på kondensatoren 75 ikke længere er niveaufikseret af dioden 78, falder spændingen på denne terminal til et mindre positivt niveau med en hastighed, der er 15 bestemt af den størrelse, med hvilken den første tær-. skelværdi for strømniveau er overskredet. Det automatiske strålebegrænser-styrenetværk 90 reagerer på denne mindre positive spænding ved at frembringe et tilsvarende udgangsstyresignal, som f.eks. tjener til at 20 forskyde luminanssignalets jævnstrømsniveau i en retning, der forårsager, at billedrøret 68 leder forholdsmæssigt mindre middelstrålestrøm. Under denne betingelse forbliver dioden 77 ledende, og strømmen Ιβ går til jord gennem dioden 77, hvorved kondensatoren 75's 25 rolle som et lavpas, på middelværdi reagerende filter, bibeholdes.

Kondensatoren 75's funktion som et på middelværdi reagerende filter ændres, når billedrøret momentant kræver høje maksimalniveauer af vedligeholdelses-30 strøm. Specielt, som det er tilfældet ved krav om . overmiddelstrøm, forårsager en pludselig stor forøgelse vedligeholdelsesstrømmen IR som svar på strålestrømskrav, at den positive terminal på kondensatoren 75 bliver mindre positiv, når den første strømniveautærskel 35 er overskredet.

0 8 148110

Dioden 77 holder op med at lede, da .den fremadrettede forspændingsstrøm for dioden 77, der ellers udgøres af strømmen I_ , nu går gennem konden-

D

satoren 75 i stedet for gennem dioden 77 til jord i 5 overensstemmelse med ændringshastigheden af kondensatoren 75's spænding og størrelsen af den krævede maksimalvedligeholdelsesstrøm. Denne effekt fremkommer fordi strømmen gennem en kondensator (dvs. kondensatoren 75) bestemmes som et produkt af 10 . kondensatorens kapacitet og hastigheden af ændringen af spændingen over kondensatoren. Derfor øges kondensatorstrømmen, når ændringshastigheden af kondensatorspændingen øges for en given værdi af kapaciteten. I dette tilfælde er den hurtige hastig-15 hedsændring af spændingen over kondensatoren 75 frem bragt som reaktion på den pludselige forøgelse af maksimalvedligeholdelsesstrøm. Denne store hastighed af spændingsændringen er i det væsentlige upåvirket af den lille kapacitet af horisontalafsøgningstakt-20 -filterkondensatoren 74.

Med kondensatoren 75 afkoblet ved tilstedeværelsen af en hurtig forøgelse af kravet om maksimalvedligeholdelsesstrøm, som beskrevet, går strømmen Ιβ, der før gik gennem kondensatoren 75, primært ind 25 i vedligeholdelsesstrømvejen til vedligeholdelsesstrømindgangen på højspændingsforsyningen 68. Den strålestrømrepræsenterende styrespænding, der fremkommer på den positive terminal på kondensatoren 75, aftager hurtigt i overensstemmelse med enhver hur- 30 tig forøgelse af vedligeholdelsesstrømmen I 's niveau,

K

da kondensatoren 75 ikke længere fungerer som et lavpas, på middelværdi reagerende, filter under disse omstændigheder. Den beskrevne funktion giver strålebe-grænser-styrekredsen mulighed for at reagere hurtigt 35 (dvs. at følge nøje) og begrænse hurtig eller momentan forøgelse af kravet om strålestrøm,.der er stør-

O

9 148110 re end den vertikale skanderingstakt, i overensstemmelse med størrelsen af det styresignal, der fremkommer på den positive terminal på kondensatoren 75.

Det bemærkes, at det niveau, ved hvilket mak-5 simalstrålestrømsbegrænsningen begynder, kan justeres til at passe til et bestemt apparats krav ved at justere værdien af referenceforspændingsstrømmen I0. Specielt kan maksimalstrålestrømsbegrænsningen Ώ blive aktiveret tidligere ved reduktion af størrelsen 10 af referencestrømmen Ιβ. Når denne hurtigt stigende vedligeholdelsesstrøm har en størrelse, der er lig med summen af referencestrømmen Ιβ og forsyningsstrømmen lg, er strømmen gennem kondensatoren 75 lig .med strømmen I_. Derfor holder dioden 77 op med at lede,

O

15 og kondensatoren 75 afkobles fra jord. Summen af strømme, der går gennem modstanden 76 og modstanden 72, øges da i overensstemmelse med den størrelse, med hvilken str^mm^n forøges over summen af strømmene JS og τΒ'

Claims (4)

148110 0 ίο Patentkrav.

1. Kredsløb til begrænsning af den strålestrøm, der flyder i et billedrør, hvilket kredsløb omfatter en styre-signalgenerator, der indbefatter et lavpasfilter, og som 5 tilfører et styresignal, som angiver variationer i størrelsen af billedrørsstrålestrømmen kun når strålestrømmen overstiger en første tærskelværdi, der er bestemt af et tærskelelement i lavpasfilterkredsløbet, hvorved, nedenunder den første tærskelværdi, filterkredsløbet befinder sig i en 10 første tilstand, og tærskelelementet afbryder påtrykningen af styresignalet, og over den første tærskelværdi befinder lavpasfilterkredsløbet sig i en anden tilstand, i hvilken det har en forholdsvis lille båndbredde, når styresignalet følger variationer over forholdsvis lang tid i størrelsen 15 af strålestrømmene, kendetegnet ved, at lavpasfilterkredsløbet (73-77) er tilpasset til at skiftes mellem tre tilstande styret af strålestrømmen, og i dets tredie tilstand, til hvilken det skiftes, når strålestrømmen overstiger en anden tærskelværdi, er dets båndbredde betyde-20 ligt større end i dets anden tilstand, så at styresignalet yderligere følger variationer over forholdsvis kort tid i biliedrørsstrømmen.

2. Kredsløb ifølge krav 1,kendetegnet ved, at mellem den anden og tredie tilstand, er lavpas- 25 filterkredsløbets (73-77) tidskonstant tilpasset til at skiftes ved hjælp af et yderligere tærskelelement (77), der har en første ledende og en anden ikke-ledende tilstand, ved tilstedeværelsen af en for stor strålestrøm, der udviser de forholdsvis langvarige henholdsvis kort-30 varige variationer.

3. Kredsløb ifølge krav 2, ke ndetegnet ved, at det yderligere tærskelelement (77), når det befinder sig i sin ikke-ledende tilstand, der svarer til forholdsvis kortvarige strålestrømsvariationer, afkobler en kondensator 35 (75) fra filterkredsløbet (73-77).

4. Kredsløb ifølge krav 2, kendetegnet ved, at styresignalgeneratoren (70-78) er forbundet med en