DE2614678C3

DE2614678C3 - Videoverstärkerschaltung, insbesondere zur Ansteuerung einer Farbbildröhre

Info

Publication number: DE2614678C3
Application number: DE2614678A
Authority: DE
Inventors: Armando Turin/Torino Campioni
Original assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA Rivalta; Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Current assignee: Sisvel SpA
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1976-04-05
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE2614678A1; NL188828B; DE2614678B2; GB1544674A; NL7603493A; FR2307397A1; US4097815A; NL188828C; FR2307397B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Videoverstärkerschaltung zur Ansteuerung eines Verbrauchers mit frequenzabhängiger Impedanz, insbesondere zur Ansteuerung einer Farbbildröhre, wobei die Videoverstärkerschaltung zwei Halbleiter- Verstärkerelemente aufweist

Bei Videoendverstärkerstufen erweisen sich als die größten Schwierigkeiten, eine relativ große Bandbreite von beispielsweise etwa 5 MHz sicherzustellen und die von der Videoendstufe verbrauchte Leistung zu begrenzen, um auf Leistungstransistoren verzichten zu können, die insbesondere bei Hochfrequenztaugiichkeit recht teuer sind. Die erforderliche Bandbreite sicherzustellen ist besonders dann schwierig, wenn die Videoendstufe zur Ansteuerung einer Fernsehbildröhre dient, die bei Frequenzen um 5 MHz im wesentlichen wie eine kapazitive Last mit einer Kapazität von etwa 10 pF wirkt Die Ausgangsimpedanz des Videoendverstärkers darf deshalb nicht zu hoch se^:n, um eine Zeitkonstante zu gewährleisten, mit der sich die erforderliche Bandbreite sicherstellen läßt.

Aus der DE-AS 15 12 419 ist eine Videoendverstärkerschaltung bekannt, die zu Zeiten konzipiert worden ist, als es noch keine Leistungstransistoren hoher Spannungsfestigkeit mit ausreichendem Bandbreitenverstärkungsprodukt gab. Deshalb wurde bei dieser bekannten Videoendverstärkerschaltung eine Kaskodenschaltung aus zwei Transistoren verwendet, von denen der mit dem zu verstärkenden Videosignal angesteuerte Transistor ein hohes Bandbreiteverstärkungsprodukt, aber nur geringe Spannungsfestigkeit und der dazu in Reihe geschaltete zweite Transistor zwar ein niedriges Bandbreiteverstärkungsprodukt, aber eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist.

Auch diese bekannte Videoendverstärkerschaltung arbeitet im Α-Betrieb, muß bei der für eine Bildröhre erforderlichen Steuerspannung von etwa 130 V also mit einer Speisesphnnung von etwa 260 V betrieben werden. Bei einem im Endstufentransistor fließenden Strom von etwa 20 mA führt dies zu einer Verlustleistung von etwa 3 Watt. Es ist also auch in diesem bekannten Fall ein hochfrequenztauglicher Leistungstransistor mit einem relativ hohen Preis erforderlich.

Wie bereits erwähnt worden ist, bedingt die erforderliche Bandbreite einen niedrigen Ausgangswiderstand der Videoverstärkerendstufe, der einen relativ großen Sirom nach sich zieht und damit eine relativ große Verlustleistung des Endstufentransistors. Wenn man einen Weg findet, wie man bei Aufrechterhaltung der erforderlichen Bandbreite den Lastwiderstand erhöhen kann, kommt man auch zu einer des geringeren Verlustleistung Endstuftntransistors.

Ein weiteres Problem bedeutet die Bereitstellung einer ausreichend stabilisierten Speisespannung in Höhe von etwa 260 V für die Videoendverstärkerschaltung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Videoverstärkerschaltung verfügbar zu machen, bei der unter Aufrechterhaltung der erforderlichen Bandbreite von etwa 5 MHz die Verwendung von preiswerten Transistoren mit relativ geringer zulässiger Verlustleistung möglich ist und gleichzeitig die Möglichkeit eröffnet wird, die Versorgungsspannung für die Endstufe unstabilisiert zu verwenden.

Diese Aufgabe wird mit einer Videoverstärkerschaltung der eingangs angegebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß beide Verstäi kerelemente abwechselnd leiten und je eine Lastimpedanz für das jeweils andere Verstärkerelement bilden, daß die Gleichvorspannung der Steuerelektrode des einen Verstärkerelemenles von einer festen Speisespannungsquelle und die des anderen Verstärkerelementes von der Gleichspannungskomponente des Videosignals abgeleitet ist

Da das jeweils nicht oder nur schwach leitende ίο Verstärkerelement einen hohen Durchgangswiderstand aufweist, ist immer für eine hohe Lastimpedanz des jeweils leitenden Verstärkerelementes gesorgt, so daß dieses von einem relativ niedrigen Strom durchflossen wird und daher nur eine relativ niedrige Verlustleistung zu verkraften braucht Der durch das jeweils leitende Verstärkerelement bestimmte Ausgangswiderstand ist dennoch niedrig, so daß die erforderliche Bandbreite ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann. Weiterhin ist die Vorspannung eines der Verstärkerelemente auf die Änderungen der Gleichspannungskomponenten des zu verstärkenden Signals festgelegt, während auf das andere Verstärkerelement eingewirkt wird, um mögliche Schwankungen der Gleichspannungskomponente des verstärkten Signals zu kompensieren. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann man einerseits durch eine Gegenkopplung vom Ausgang zum Steuereingang der Videoverstärkerschaltung ein gutes Bandbreitenverhalten erreichen. Andererseits kann man mit einer unstabilisierten Speisespannung für die Videoverstärkerschaltung arbeiten, wenn man gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine Vergleichsschaltung vorsieht, die das Ausgangssigna] der Videoverstärkerschaltung mit einer Bezugs-Spannung vergleicht und in Abhängigkeit von diesem Vergleich derart auf den Steuereingang der Videoverstärkerschaltung einwirkt, daß die Gleichstromkomponente des Videosignals auf einen konstanten Wert geregelt wird. Vorteilhafterweise wird dieser Vergleich nur während der Zeilenrücklaufimpulse durchgeführt, so daß die Regelung des Videosignals zu Zeitpunkten durchgeführt wird, die vom momentanen Bildinhalt des Videosignals 'inaljhängig sind. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, sowohl das zu verstärkende Videosignal als auch das Rückkopplungssignal und das von der Vergleichsschaltung gelieferte Signal auf eine Vorverstärkerstufe der Videoverstärkerschaltung zu geben.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein elektrisches Schaltbild eines Videoverstärkers, der entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform aufgebaut ist,

Fi g. 2 ein elektrisches Schaltbild eines Videoverstärkers, der entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform aufgebaut ist,

Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild einer Energieversorgungsschaltung für den Verstärker der F i g. 2 und

Fig.4 ein Blockschaltbild eines Teils eines Farbfernsehempfängers mit drei Verstärkern, die gemäß Fig.2 aufgebaut sind, und einer gemäß Fig. 3 aufgebauten Energieversorgungsschaltung.

In der Verstärkerschaltung nach Fig. I wird das Eingangssignal einem Anschluß t zugeführt und über zwei in Serienschaltung verbundene Widerstände 2 und geführt und dann auf die Basis eines NPN-Transistors

4 geführt, der sich in Kollektorschaltung befindet.

Der Kollektor des Transistors 4 ist mit einer ersten Versorgungsspannungsquelle + Vi verbunden, während der Emitter über einen Widerstand 5 geerdet ist. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Eingangswiderständen 2 und 3 ist über eine Serienschaltung aus einem Widerstand 6 und einer Zenerdiode 7 geerdet und der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 6 und der Diode 7 ist über einen Widerstand 8 mit der Spannungsquelle + Vi und über einen Kondensator 9 to mit Erde verbunden. Bei dem durch die Widerstände 3, 6, 8 und die Zenerdiode 7 gebildeten Netzwerk handelt es sich um ein Vorspannungsnetzwerk für den Transistor 4; es dient außerdem als Begrenzerschaltung zum Begrenzen der Maximalamplitude des Videosignals, insbesondere der Amplitude der Synchronisationsimpulse, um die in Signalflußrichtung bewirkten Klemmwirkungen unabhängig zu machen von irgendwelchen Amplitudenunterschieden in dem Signal, das dem Videoverstärker durch diejenigen Schaltungen zugeführt wird, die in Signalankunftsrichtung vor ihm liegen. Das Videoausgangssignal des Transistors 4, das von dessen Emitter abgenommen wird, wird über einen Widerstand 10 auf den Emitter eines PNP-Transistors 11 geführt, der zum Transistor 4 in Kaskade geschaltet ist. Der Kollektor des Transistors 11 ist über eine Serienschaltung aus einer Spule 12 und einem Widerstand 13 mit Erde verbunden. Die Basis des Transistors 11 ist über eine Serienschaltung aus einem Widerstand 14 und einem Kondensator 15 mit Erde verbunden. Die durch die Widerstände 13 und 14, die Spule 12 und den Kondensator 15 gebildeten LC- und ÄC-Netzwerke wirken als Phasenverschiebungsnetzwerke, um Phasenverschiebungen zu kompensieren, die durch die in der Schaltung vorhandenen parasitären Elemente eingeführt worden sind.

Die Basis des Transistors 11 ist außerdem mit einem Anschluß eines Widerstandes 16 verbunden, dessen anderer Anschluß über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 17 und einem Kondensator 18 mit Erde und außerdem über eine Serienschaitung aus einem V/iderstand 20 und einer Diode 21 mit dem Kollektor eines PNP-Transistors 19 verbunden ist. An den Verbindungspunkt zwischen der Kathode der Diode 21 und dem Widerstand 20 ist eine Serienschaltung aus einem Widerstand 23 und einem Kondensator 24 angeschlossen. Der Widerstand 23 weist einen Anschluß 22 auf, dem der Zeilenrücklaufimpuls zugeführt wird. Der Emitter des Transistors 19 ist über einen Widerstand 25 mit einer Versorgungsspannungsquelle _i_ !/-,verbunden

Die Basis des Transistors 19 ist über eine Serienschaltung aus einem Widerstand 26 und einem variablen Widerstand 27 geerdet und außerdem über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 28 und 29 mit einer Versorgungsspannungsquelle + V₃ verbunden. Parallel zum Widerstand 29 ist eine Schutzdiode 49 geschaltet.

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 28 und 29 ist über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 30, einem variablen Widerstand 31 und einem Kondensator 32 an den Emitter des Transistors 11 angeschlossen. Der Transistor 19 dient mit den ihm zugeordneten Komponenten zur Steuerung der Vorspannung der Endstufe des Videoverstärkers, die durch einen PNP-Transistor 33 und einen N PN-Transistor 34 gebildet ist, die in einer komplementären symmetrischen Form angeordnet sind.

Der Emitter des Transistors 33 ist über einen Widerstand 35 mit der Spannungsversorgungsquelle + V₃ verbunden; dessen Kollektor ist an einen Widerstand 36 angeschlossen, der sich in Serienschaltung mit einem weiteren Widerstand 37 befindet, der an den Kollektor des Transistors 34 angeschlossen ist, dessen Emitter über einen Widerstand 38 mit Erde verbunden ist. Die Basen der beiden Transistoren 33 und 34 sind über einen Kondensator 39 miteinander verbunden, und die Basis des Transistors 34 ist über einen Widerstand 42 geerdet. Das Ausgangssignal der Schaltung wird vom Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen 36 und 37 abgenommen.

Der Basis des Transistors 34 wird das Videosignal vom Kollektor des Transistors 11 zugeführt, und zwar über eine ÄC-Schaltung aus einem Widerstand 40 und einem dazu parallelgeschalteten Kondensator 41, die eine Kompensation von in der Schaltung vorhandenen Phasenverschiebungen bewirkt.

Die Basis des Transistors 33 ist über einen Widerstand 43, dem eine Diode 45 parallel geschaltet ist, und über einen Widerstand 44, dem eine Diode 47 und ein Kondensator 46 parallel geschaltet sind, mit der Spannungsversorgung + V₃ verbunden. Die Diode 47 dient zur Lieferung einer Vorspannung, die der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 33 gleich ist, um den Transistor 33 in Bereitschaft zum Leiten zu halten, wenn er von einem nichtleitenden in einen leitenden Zustand wechseln muß. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 43 und 44 ist über einen Widerstand 48 geerdet.

Die Diode 45 ist wie die dem Widerstand 29 parallelgeschaltete Diode 49 eine Schutzdiode. Die Basis des Transistors 33 ist über einen Widerstand 50 mit Erde verbunden.

Die Arbeitsweise des anhand von F i g. 1 beschriebenen Verstärkers ist folgende:

Die Schaltung der Transistoren 4 und 11 stellt eine Steuerschaltung dar, welche die Endstufe steuert, die die Schaltung der Transistoren 33 und 34 aufweist, die sich in einer komplementären symmetrischen Schaltung befinden, so daß der Transistor 34 während der positiven Halbwelle des Signals leitet, während der Transistor 33 während der negativen Halbwelle leitet. Um Kreuzverzerrung zu vermeiden, werden die beiden Transistoren während der Perioden des Nichtleitens nicht vollständig ausgeschaltet, sondern in einem geringfügig leitenden Zustand gehalten, so daß, wenn sich die Polarität der Wellenform umkehrt und der leitende Transistor gesperrt wird, keine Verzögerung beim Beginn des Leitens des zuvor nichtleitenden Transistors auftritt. Das Durchlaßband wird in diesem Fall durch die negative Rückkopplung des Verstärkers erhalten, die durch das aus den Widerständen 30 und 31 und dem Kondensator 32 zusammengesetzte ÄC-Netzwerk gebildet wird. Die negative Rückkopplung verläuft vom Ausgang der Endstufe zum Eingang des Transistors 11, der die Endstufe steuert

Die Energieversorgung für die Endstufe wird durch die Spannungsquelle + V₃ geliefert, die aufgrund der Stabilisierungssteuerung des Transistors 19 keine hohe Stabilisierung benötigt Tatsächlich wird die Spannung am Ausgang des Verstärkers, die vom Anschluß 79 abgenommen wird, auch auf einen durch die Widerstände 28, 26 und 27 gebildeten Spannungsteiler gegeben und steuert somit die Basis des Transistors 19, der aus ihr und der stabilisierten Spannung + V2 eine Vorspan-

nungs-Steuerspannung erzeugt. Der Vergleich der stabilisierten Spannung + Vj mit dem Ausgangssignal am Anschluß 79 der Verstärkerschaltung geschieht nur während der Zeilenrückläufe, damit er nicht von der Art des übertragenen Bildes abhängt, und aus diesem Grund werden die in bekannter Weise von den Horizontalablenkungsschaltungen abgenommenen Zeilenrücklaufimpulse auf den Kollektor des Transistors 19 gegeben, so daß dieser Transistor nur während der Zeilenrücklaufdauer leitet.

In Abhängigkeit vom Grad des Leitens des Transistors, und deshalb von der Spannung an dessen Basis, erscheint über dem Filternetzwerk, das die Widerstände 20, 17 und den Kondensator 18 umfaßt, eine Spannung, die repräsentativ für diejenige Spannung ist, weiche am Ausgang der ersten Stufe des Verstärkers vorhanden ist. Diese Spannung wird durch den Transistor 11 verstärkt und auf die Basis des Transistors 34 gegeben, um dessen Vorspannung zu steuern. Auf diese Art wird in der Endstufe eine optimale Stabilisierung erhalten, ohne daß komplexe Stabilisierungsschaltungen in den Energieversorgungsschaltungen des Fernsehempfängers erforderlich sind.

Aus vorstehender Beschreibung gehen für den Fachmann die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik hervor, die insbesondere darin bestehen, daß Komponenten vermieden werden, die eine beträchtliche Leistung verbrauchen. Dies ist aufgrund der Tatsache möglich, daß die Lastimpedanz größer als in bekannten Schaltungen ist und folglich der Strom in der Stufe kleiner ist. In dt r in F i g. 1 gezeigten Schaltung beträgt der Kollektorstrom 8 mA, während bei bekannten Videoverstärkerschaitungen dieser Art der Strom im Bereich von 30 mA liegt. Die erhaltene Verbesserung kann man unschwer wahrnehmen. Es ist somit möglich, Transistoren mit einer Verlustleistung von 1 W anstelle von Transistoren mit einer Verlustleistung von 5 W zu verwenden. Da der Energieverbrauch dieser Stufe konstant und genügend niedrig ist, ist es ferner möglich, die Versorgungsspannung von den Horizontalablenkschaltungen zu gewinnen, so daß man eine Versorgungsspannung verwendet, die bereits stabilisiert ist gegenüber den Verbrauchsschwankungen des Fernsehempfängers, die durch Änderungen im Bildinhalt und die Kontrast- und Helligkeitssteuerung verursacht werden.

Gegenüber bekannten Schaltungen besteht eine weitere Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Komponenten aufgrund der Tatsache, daß es bei dieser Schaltung nicht erforderlich ist, am Ausgang des Verstärkers Kompensationsspuien für die anderen Frequenzen vorzusehen. Was die Lastimpedanz betrifft, so ist diese größer als bei bisherigen Schaltungen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Lastwiderstand für den jeweils leitenden Endstufentransistor 33 oder 34 weitgehend durch den Widerstandswert erzeugt wird, der durch denjenigen Endstufentransistor 34 bzw. 33 dargestellt wird, der jeweils nicht leitet, und der Blindwiderstand ist ebenfalls größer, da die parasitären Kapazitäten oder Streukapazitäten aufgrund des niedrigeren, durch die Endstufentransistoren fließenden Stroms kleiner sind.

Die folgende Tabelle zeigt die Werte der Schaltungskomponenten der Schaltung nach F i g. 1, wobei es sich um eine erfindungsgemäße Ausführungsform handelt, die getestet worden ist und sich in der Praxis als erfolgreich arbeitend erwiesen hat.

Wertetabelle
Widerstände

2
3
S
6
8
10
13
14
16
17
20

23
25
26
27
28

29
30
31
35
36

37

38
40
42
43

44

47 Ohm
10 Ohm
1 kOhm

2.7 kOhm
1 kOhm
220 0hm
680 Ohm
100 Ohm

6.8 kOhm
33 kOhm
10 kOhm
100 Ohm
180 0hm
3,3 kOhm
2,2 kOhm
47 kOhm
56 kOhm
6,8 kOhm
4,7 kOhm
180 0hm
10hm

1 kOhm
180 0hm
2,7 kOhm
2,7 kOhm
2,2 M Ohm
2,2 M Ohm

Widerstände .

48 56 kOhm

50 4,7 M Ohm

Kondensatoren

9
15
18
24
32
39
41
46

Spulen 12

10'iF 56 pF 22 uF 0,1'uF 10 ^:jF 4,7'uF 33O'pF

0,2 nH

Transistoren

4
11
19
33
34

BC 148 B BC 158 B BC 158 B MPS A92 MPS A42

Versorgungsspannungen + K₁ = 26 V + K₂= 11 V + V₁ = 200 V

Die in Fig.2 gezeigte Ausführungsform weist die Vorteile der Ausführungsform nach Fig. 1 auf, erreicht diese jedoch auf einfachere Weise.

In Fig.2 ist eine Verstärkerschaltung mit einem Eingangsanschluß 51 gezeigt. Dieser ist mit der Basis eines NPN-Transistors 85, der sich in Emitterschaltung befindet, über eine Eingangsschaltung verbunden, die zv. ei in Reihe zueinander geschaltete Kondensatoren 52 und 53 aufweist sowie zwei zueinander in Reihe geschaltete Widerstände 54 und 55_? die parallel zu den Kondensatoren 52 und 53 geschaltet sind.

Der Emitter des Transistors 85 ist über einen Widerstand 57 niedrigen Wertes tatsächlich mit einer Vorspannungsquelle verbunden (Anschluß 56). Der Kollektor des Transistors 85 ist mit dem Verbindungspunkt der Kathoden zweier Dioden 58 und 59 verbunden; die Anode der Diode 59 ist an einen Anschluß eines Widerstandes 60, der anderen Endes mit einem Versorgungspotential + V3 verbunden ist, und an die Basis eines zweiten NPN-Transistors 61 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 61 ist über einen Widerstand 62 mit dem Versorgungspotential + V₃ verbunden. Der Emitter des Transistors 61 ist mit der Anode der Diode 58, mit einem Anschluß eines Widerstandes 63 und mit einem Ausgangsanschluß 64 verbunden. Der andere Anschluß des Widerstandes 63 ist mit der Basis des Transistors 85 und über einen Widerstand 65 mit Erde verbunden.

In der Schaltung nach F i g. 3 speist ein positives Versorgungspotential + Vi die Emitter- und die Basiselektrode eines PNP-Transistors 66. und zwar über einen Widerstand 67 bzw. eine Serienschaltung aus zwei Widerständen 68 und 69, von denen ersterer ein variabler Widerstand ist

Der Kollektor des Transistors 66 ist mit der Anode einer Diode 70 verbunden, deren Kathode an die Basis eines zweiten PNP-Transistors 71 angeschlossen ist

sowie an einen Anschluß eines Widerstandes 72, der anderen Endes mit Erde verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 71 ist außerdem über einen Widerstand 73 mit Erde verbunden. Der Emitter des Transistors 71 ist mit einem Ausgangsanschluß 56, über einen Widerstand 74 mit dem Emitter des Transistors 66 und über einen Widerstand 75 mit der Basis des Transistors 66 verbunden.

Zwischen den Emitter des Transistors 66 und Erde ist eine Reihenschaltung aus einer Zenerdiode 76 und zwei normalen Dioden 77 und 78 geschaltet.

Die folgende Tabelle zeigt als Beispiel die Werte der Schaltungskomponenten für je eine Ausführungsform der Schaltungen nach F i g. 2 und nach F i g. 3, die sich in der Praxis als arbeitsfähig erwiesen haben.

Tabelle

Widerstände	2,2 kOhm	Kondensatoren	18 pF	Dioden	IN 4148	MPSA 42 MPSA 42
54	l,5k0hm	52	18 pF	58	IN 4148	BC 308
55	6,8 0hm	53		59	IN 4148	BC 308
57	47 kOhm			70	ZV 12
60	1 kOhm		76	IN 4148
62	47 kOhm	77	IN 4148
63	3,3 kOhm	78
65	l,5k0hm
67	10 kOhm		Transistoren
68	10 kOhm	85 61
69	4,7 kOhm	66
72	560 0hm	71
73	2,2 kOhm
74	4,7 kOhm
75	Versorgungsspannungen
+ K₁ 26 Volt
+ Kj 220 Volt

10

15

20

25

30

35

40

Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2 ist folgende:

Das zu verstärkende Videosignal wird dem Anschluß 51 zugeführt und erreicht über das Kompensationsnetzwerk, das durch die Elemente 52,53,54 und 55 gebildet wird, die Basis des Transistors 85. Das steuerbare Element 54 kann zum Einstellen der Verstärkung des Verstärkers auf den erforderlichen Wert verwendet werden.

Das Signal erscheint verstärkt am Kollektor des Transistors 85 und wird, wobei für den Moment die beiden Dioden 58 und 59 außer acht gelassen werden, auf die Basis des Transistors 61 gegeben und erscheint verstärkt an dessen Emitter und damit am Ausgangsanschluß 64.

Der Lastwiderstand 63 des Transistors 61 erzeugt eine starke negative Rückkopplung, die zur Stabilisierung der Verstärkung des Verstärkers und zur Erhöhung von dessen Bandbreite dient; bei den angegebenen Werten liegt die Spannungsverstärkung im Bereich von 26 und die Bandbreite ist größer als 4MHz.

Die Wirkung der Eingangskapazität der Bildröhre, die vom Anschluß 64 versorgt wird, ist durch die niedrige Ausgangsimpedanz des Transistors 61 und außerdem durch die starke negative Rückkopplung weitgehend neutralisiert

Die parallel zum Widerstand 60 liegende Kapazität, die sich aus allen an den Anschlüssen des Widerstandes 60 liegenden parasitären Kapazitäten, wie der Zulei-

60

65 lungskapazität des Widerstandes 60 und allen parasitären Kapazitäten zwischen Eingang und Ausgang des Transistors 61, zusammensetzt, erweist sich als kleiner als die am Anschluß 64 vorhandene. Folglich ist es möglich, trotz der erforderlichen Bandbreite für den Widerstand 60 einen relativ hohen Wert zu wählen (beispielsweise 50 kOhm). Somit wird der vom Transistor 85 verbrauchte Strom und deshalb die Verlustleistungswirkung dieses Transistors und des Widerstandes 60 reduziert.

Der Widerstand 63 kann gleichermaßen einen Wert von 50 kOhm haben, und deshalb sind der Strom und die Verlustleistung des Transistors 61 mit denjenigen der Schaltung des Transistors 85 vergleichbar. Wenn der maximale Strom durch den Transistor 85 fließt, gelangt der minimale Strom durch den Transistor 61 und umgekehrt, so daß der insgesamt absorbierte Strom relativ konstant ist.

Die soweit beschriebene Schaltung der F i g. 2 würde sehr gut bei solchen Übergängen arbeiten, bei denen der Strom im Transistor 85 plötzlich abfällt (Obergang von Weiß nach Schwarz); bei entgegengesetzt gerichteten Übergängen (wenn sich der Strom im Transistor 85 bei Übergang von Schwarz nach Weiß plötzlich erhöht) ist der Transistor 61 beim Abschalten zu träge. Während dieser Übergänge wird die Diode 58 wirksam, und dadurch, daß sie leitend wird, ermöglicht sie es dem Anschluß 64, der Spannung am Kollektor des Transistors 85 direkt zu folgen, wenn diese abfällt, wobei der Transistor 61 für eine Zeitdauer kurzgeschlossen wird.

Die Diode 59 dient zur Kompensation einer Änderung der Spannung V^ des Transistors 61 mit Temperaturänderungen, und der Widerstand 62 dient dazu, den Transistor 61 vor plötzlichen Überspannungen am Punkt + V₃ aufgrund von Bildröhrenentladungen zu schützen.

Der Anschluß 56 kann einfach mit einer Bezugspotentialquelle (beispielsweise einer Zenerdiode) verbunden werden, die einen geeigneten Wert sowohl gegenüber der auf den Anschluß 51 gegebenen Vorspannung als auch gegenüber dem zuvor erwähnten Eingangssignal hat. Die Schaltung gemäß Fig.3 ist eine mögliche Energieversorgungsschaltung zum Anlegen eines geeigneten Potentials an den Anschluß 56 und gleichzeitig. zum Kompensieren von Verhaltensveränderungen des Transistors 55 in Abhängigkeit von der Temperatur.

Die Schaltung der Fig.3 ist ähnlich der des Verstärkers nach Fig.2, mit der Ausnahme, daß sie PNP-Transistoren verwendet und daß der Emitter des ersten Transistors (Transistor 66) mit einer stabilisierten Quelle verbunden ist, die durch drei Dioden 76, 77, 78 gebildet wird. Bekanntlich kann durch eine Reihenschaltung aus einer Zenerdiode (Diode 76) und zwei oder mehr normalen Silicium-Dioden (Dioden 77, 78) eine Bezugsspannung erhalten werden, die sich wenig mit der Temperatur ändert

Die Eingangsspannung + Vj ist dieselbe wie diejenige, welche den Eingangsanschluß 51 vorspannt, dem das Videosignal zugeführt wird.

Die Spannungsdrift am Punkt 64 der Schaltung nach Fig.2 liegt für eine Temperaturänderung von +15⁰C bis 50° C im Bereich von 5 Volt, wenn der Punkt 56 in F i g. 2 mit einer festen Spannung verbunden ist; und sie liegt im Bereich von etwa 1 Volt, wenn der Punkt 56 in F i g. 2 mit dem Punkt 56 in F i g. 3 verbunden ist

Fig.4 ist ein Blockdiagramm eines Teils einer Farbfernsehempfängerschaltung, für welche die Schaltungen der F i g. 2 und 3 verwendet sind. In F i g. 4 sind

drei Verstärker A_u A₂, A₃ gezeigt, die mit denen der F i g. 2 identisch sind und die Dreifarbenbildröhre mit drei Primärsignalen R, G, B versorgen. Die drei Verstärker empfangen die zu verstärkenden Signale von einem Vorverstärker-Mischer P. Die Verstärker erhalten von einer Vorspannungsquelle 5, die mit derjenigen der F i g. 3 identisch ist, eine stabilisierte und kompensierte Vorspannung. Die Quelle S und der Vorverstärker P werden durch die Spannung + V\ versorgt; der Vorverstärker Pempfängt außerdem das I euchtdichtesignal Y und das Farbartsignal C. Die drei Verstärker A\, A₂, A3 werden außerdem von der nichtstabilisierten Spannungsquelle + V₃ gespeist

Die Anordnung gemäß F i g. 4 belastet bei den in der Tabelle angegebenen Werten die Quelle + V₃ mit einem Gesamtverbrauch von etwa 15 mA. Eine solche Schaltungsanordnung eignet sich gut zur Herstellung mittels Dickschichtmethoden. Es ist möglich, gesondert drei identische Module Λι, A₂ und A₃ und den Modul S herzustellen, oder sie können alle als Teile einer einzigen Schaltung hergestellt werden.

Im Hinblick auf die niedrige Gesamtverlustleistung ist es auch möglich, dieselben vier Schaltungen in Form einer monolithischen integrierten Schaltung auf einem einzigen kleinen Siliciumplättchen herzustellen. Lediglich die Widerstände 60 und 63 müßten als getrennte Schaltungselemente belassen werden. Die Anordnung eignet sich auch zur Verwendung mit Fernsehbildröhren des P.I.L-(precision in line)Typs, bei welchen die Vorspannung der Kathoden variiert werden muß. Für diesen Zweck ist es ausreichend, den Widerstand 65 steuerbar zu machen.

Als Modul P kann eine der auf dem Markt befindlichen integrierten Schaltungen verwendet werden, beispielsweise die integrierte Schaltung MC 1327.

Die erläuterten und beschriebenen Ausführungsformen betreffen Videoverstärkerschaltungen für Farbfernsehempfänger. Die Erfindung läßt sich jedoch auch für andere Zwecke anwenden, beispielsweise für Videoverstärker für Schwarz-Weiß-Fernsehempfänger.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Videoverstärkerschaltung zur Ansteuerung eines Verbrauchers mit frequenzabhängiger Impedanz, insbesondere zur Ansteuerung einer Farbbildröhre, wobei die Videoverstärkerschaltung zwei Halbleiter-Verstärkerelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verstärkereiemente (33,34 bzw. 61,85) abwechselnd leiten und je eine Lastimpedanz für das jeweils andere Verstärkerelement bilden, daß die Gleichvorspannung der Steuerelektrode des einen Verstärkerelementes (33 bzw. 61) von einer festen Speisespannungsquelle (+ Vi) und die des anderen Verstärkerelementes (34 is bzw. 85) von der Gleichspannungskomponente des Videosignals abgeleitet ist

2. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verstärkerelemente (33, 34) in einer komplementären symmetrisehen Schaltung angeordnet sind, daß das zu verstärkende Videosignal der Steuerelektrode des einen Verstärkerelementes (33) über eine Gleichstromsperre (39) und der Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (34) direkt zugeführt ist und'daß der Verbraucher an einen Verbindungspunkt (79) zwischen den Ausgangselektroden der beiden Verstärkerelemente (33, 34) angeschlossen ist.

3. Videoverstärkerschaltung «ach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromsperre durch einen Kondensator (39) gebildet ist.

4. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Verbindungspunkt (79) zur Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (34) führende negativrückkoppelnde Schaltung (30, 31, 32, 11, 40, 41) vorgesehen ist.

5. Videoverstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsschaltung (19, 21, 23, 24, 20) vorgesehen ist, die während vorbestimmter Zeitperioden die am Verbindungspunkt (79) auftretende Ausgangsspannung der Videoverstärkerschaltung mit einer Bezugsspannung (+ V₂) vergleicht und deren Ausgangsspannung während des Vergleichs die Gleichspannungskomponente des Videosignals auf einen konstanten Wert steuert.

6. Videoverstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (34) ein Vorverstärkerelement (11) vorgeschaltet ist, dessen Steuerelektrode an den Ausgang der Vergleichsschaltung (19, 21, 23, 24, 20) angeschlossen ist, deren Eingangselektrode mit dem Rückkopplungssignal beaufschlagt ist und deren Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (34) verbunden ist.

7. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangselektrode des Vorverstärkerelementes (11) zusätzlich das zu verstärkende Videosignal zugeführt ist.

8. Videoverstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verstärkerelemente (33,34) durch Transisto- w ren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, deren Kollektoren über je einen Kollektorwiderstand (36 bzw. 37) an den als Ausgangsanschluß dienenden Verbindungspunkt (79) angeschlossen sind; deren Emitter über je einen Emitterwiderstand (35 bzw. 38) mit der Speisespannungsquelle (+ V₃) bzw. mit Erde verbunden sind und deren über einen Kondensator (39) miteinander verbundene Basisanschlüsse je über eine frequenzunabhängige Impedanzschaltung mit der Speisespannungsquelle (+ Vj) bzw. mit Erde verbunden sind, wobei das zu verstärkende Videosignal der mit Erde verbundenen Basis zugeführt ist

9. Videoverstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen Vergleichstransistor (19) aufweist, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt (79), dessen Emitter mit einer Konstantspannungsquelle (+ V2) und dessen Kollektor mit der Basis eines das Vorverslagerelement bildenden Transistors (11) verbunden ist

10. Videovcrstärkerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichstransistor (19) normalerweise gesperrt und lediglich während der Zeilenrücklaufimpulse leitend geschaltet is i.

11. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verstärkerelemente hintereinander geschaltet sind, wobei die Steuerelektrode des einen Verstärkerelementes (61) mit der Ausgangselektrode des anderen Verstärkerelementes (85) verbunden ist, das zu verstärkende Videosignal der Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (85) zugeführt ist und das Ausgangssignal von einer Ausgangselektrode des einen Verstärkerelementes (61) abgenommen wird.

12. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgangselektrode des einen Verstärkerelementes (61) und die Steuerelektrode des anderen Verstärkerelementes (85) eine negativrückkoppelnde Schaltung

(63) gefügt ist.

13. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung durch einen an die Ausgangselektrode des einen Verstärkerelementes (61) angeschlossenen Lastwiderstand (63) gebildet ist.

14. Videoverstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerelemente zwei Transistoren (61, 85) vorgesehen sind, wobei der Kollektor des einen Transistors (61) mit der Speisespannungsquelle (+ V₃), dessen Emitter mit dem Ausgangsanschluß

(64) und dessen Basis einerseits über eine frequenzunabhängige Impedanz (60) mit der Speisespannungsquelle (+ V₃), andererseits mit dem Kollektor des anderen Transistors (85) verbunden ist, wobei der Basis des anderen Transistors (85) das zu verstärkende Videosignal zugeführt und dessen Emitter mit einer Bezugspotentialquelle (56) verbunden ist und wobei der Emitter des einen Transistors (61) über einen Lastwiderstand (63) mit der Basis des anderen Transistors (85) verbunden ist

15. Videoverstärkerschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (58) vorgesehen ist, deren Anode mit dem Emitter des einen Transistors (61) und deren Kathode mit dem Kollektor des anderen Transistors (85) verbunden ist.