6.8 Ansteuerung der Farbbildröhre 6.8.1 Farbdifferenz

6.8 Ansteuerung der
Farbbildröhre
Bereits im Kapitel 6.5 wurde darauf hingewiesen, daß es zwei Möglichkeiten zur Ansteuerung der Farbbildröhre gibt.
6.8.1 FarbdifferenzEndstufen
Die drei Farbdifferenz-Endstufen (Abb. 1)
sind symmetrisch aufgebaut. Der Arbeitspunkt
kann mit dem gemeinsamen Emitterwiderstand (Potentiometer (Ab)) eingestellt
werden. Die drei Transistoren werden an der
Basis mit dem entsprechenden FarbdifferenzSignal angesteuert. Mit den Einstellern (Wr),
(Wg) und (Wb) lässt sich durch veränderbare
Gegenkopplung die Amplitude der Farbdifferenz-Signale einstellen. Dies ist für die Anpassung an das Bildröhrensystem (unterschiedliche Kennlinien der drei Systeme) erforderlich.
Bei der Farbdifferenz-Ansteuerung werden
die Steuergitter mit den Signalen UR-Y, UG-Y
und UB-Y angesteuert, während man an die
Katoden das Y-Signal anlegt. Die FarbBildröhre wirkt dabei als RGB-Matrix.
Wegen der unterschiedlich hohen Spannung
zwischen Farbdifferenz-Endstufe (ca. 150 V
am Kollektor) und der Spannung am Steuergitter (ca. 30 V) erfolgt eine galvanische
Trennung mit Kondensatoren. Nach diesen
Koppelkondensatoren fehlt jedoch der Gleichspannungsanteil der Farbdifferenz-Signale. Da
Abbildung 1: Farbdifferenz-Endstufen (Industrieschaltbild)
lensynchronimpulses, also während der Austastlücke, eine Klemmung erfolgen. Während
dieser Zeit ist ein konstanter Gleichspannungspegel vorhanden, der als Bezugspegel für die Klemmung dient.
Abbildung 2 zeigt das Prinzip einer Klemmschaltung für eine Farbdifferenz-Endstufe.
Am Punkt B liegt eine Gleichspannung, deren
Höhe von der Stellung des Sperrpunkteinstellers (Sp) abhängt. Im gezeigten Beispiel
sind dies 170 V. Über das RC-Glied R2, C1
Abbildung 2: Klemmschaltung
dieser aber für eine richtige Farbwiedergabe
erforderlich ist, wird er mit Hilfe einer
Klemmschaltung wieder zugeführt. Die Dioden Di 575, 585 und 595 sind die Klemmdioden, die mit einem Impuls während des Zeilenrücklaufs leitend werden und die mit dem
Potentiometer (Sp) (Sperrpunkt) eingestellte
Spannung an die Steuergitter der Bildröhre
geben.
Klemm- oder Klammerschaltungen haben
die Aufgabe, den durch die Koppelkondensatoren verlorenen Gleichspannungsanteil
der Signale wieder herzustellen.
Da der Gleichspannungsmittelwert während
des Zeilenhinlaufs vom Bildinhalt abhängig
ist (siehe auch „getastete Regelspannungserzeugung“), kann nur zum Zeitpunkt des Zei-
Abbildung 3: Signalverlauf mit und ohne
Klemmung
Abbildung 4: Farbdifferenzansteuerung
gelangen Zeilenrücklaufimpulse mit einer
Amplitude von USS = 140 V. Die negativen
Zeilenrücklaufimpulse reduzieren den Gleichspannungspegel an Punkt B soweit, bis V2 leitend wird. Der Kondensator CK wird während
dieser Zeit auf die Differenzspannung von
Kollektorspannung (V1) und Spannung an
Punkt B aufgeladen. Während des Hinlaufs
sperrt V2, und am Punkt A kann die
Klemmenspannung gemessen werden.
Die Klemmspannung setzt sich aus dem Differenzbetrag der positiven Sperrspannung und
des negativen Klemmimpulses zusammen.
Die Abbildung 4a zeigt die grundsätzliche
Schaltung für die Farbdifferenzansteuerung
der Bildröhre. Als Bildvorlage dient das
Farbtestbild der Abbildung 4b. Darunter sind
die vier erforderlichen Signalverläufe mit
Spannungsangaben angeordnet.
6.8.2 RGB-Endstufen
Die RGB-Endstufen haben die Aufgabe, die
in einer externen RGB-Matrix erstellten
Primärsignale UR, UG und UB zu verstärken
und die Katoden der Farb-Bildröhre anzusteuern.
Da in diesen Primärsignalen das Y-Signal enthalten ist, benötigen die RGB-Endstufen eine
Bandbreite von 5 MHz. Der Verstärkungsfaktor der Endstufen (Abbildung 5) wird durch
den Grad der Gegenkopplung bestimmt, der
durch den Spannungsteiler im Emitterzweig
der jeweiligen Endstufe liegt.
In Farbfernseh-Empfängern mit überwiegend
integrierten Schaltungen, so auch bei der
Schaltung in Abbildung 5, wird für die Klemmung sowie für die Zeilenrücklaufaustastung
und die Burst-Auf- bzw. Austastung ein Universalimpuls verwendet, der auf Grund seiner
Form als Sandcastle-Impuls (Abbildung 6)
bezeichnet wird. Dieser Impuls wird mit Hilfe
des Zeilensynchronimpulses in einer integrierten Schaltung erzeugt.
Abbildung 5: RGB-Endstufen mit der integrierten Schaltung TDA 3501
tentiometer (SW) der Schwarzwert eingestellt
wird.
Abbildung 6: Zeitlicher Verlauf des
Sandcastle-Impulses im Vergleich zum
Zeilensynchronimpuls
Gleichzeitig wird eine Gleichspannung über
den Gegenkopplungszweig an die integrierte
Schaltung gegeben, mit der über das Po-
Die dargestellte integrierte
Schaltung
TDA 3501 enthält auch die Stufe zur
Schwarzwertklemmung und die Einstellmöglichkeit für den Weißabgleich, mit der die
Verstärkung der Treiberstufen für das G- und
B-Signal durch die Potentiometer (VB) und
(VG) verändert wird. Da die IS TDA 3501
eine (G-Y)-Matrix enthält, liegen am Eingang
nur die Farbdifferenz-Signale UR-Y und UB-Y.
Die Abbildung 7a zeigt die grundsätzliche
Schaltung für die RGB-Ansteuerung der Bildröhre. Als Bildvorlage dient das Farbbalkentestbild. Darunter (Abbildung 7b bis 7d)
sind die drei erforderlichen Signalverläufe mit
Spannungsangaben angeordnet.
In Abbildung 8 und 9 sind fehlerhafte Bildwiedergaben zu sehen.
Abbildung 8: Farbe Blau fehlt
Abbildung 9: Farbe Grün fehlt
Abbildung 7: RGB-Ansteuerung
Aufgaben zu 6.8
1. Erklären Sie das Prinzip der Farbdifferenzansteuerung der Farbbildröhre!
2. Welche Aufgabe haben die drei Dioden in
Abbildung 1?
3. Wozu dient der Zeilenimpuls in Abbildung 1?
4. Zeichnen und erklären Sie die grundsätzliche Funktion einer Klemmschaltung!
5. Erklären Sie das Prinzip der RGB-Ansteuerung der Farbbildröhre!
6. Was ist ein Sandcastle-Impuls?
7. Welche Aufgabe haben die Drosseln in
Abbildung 5, die in den Zuleitungen zur
Bildröhre liegen?
8. Welche Einstellmöglichkeiten bieten
(VB), (VG) uns (SW) in Abbildung 5?
9. Die Abbildung 8 zeigt einen Fehler. Welches Bild ergibt sich, wenn die Farbe Rot
fehlt?