190928. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés videojel nagypontosságú automatikus feketeszint rögzítéséhez előnyösen televízió képbontó vagy videojel előállító és feldolgozó berendezésekhez
1 190.928 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés videojel nagypontosságú automatikus feketeszint rögzítéséhez, előnyösen televízió képbontó vagy videojel előállító és feldolgozó berendezésekhez, amely feketeszint rögzítő alapáramkört tartalmaz. A televíziós kamera képfelvevő eszköze által szolgáltatott videojelnek vagy más videojelnek feldolgozása során gyakori követelmény, hogy a videojel legkisebb fényességű részletéhez tartozó videoszint mint legfeketébb rész automatikusan állítódjon elő. A többi fehérebb jelkomponens ehhez a „művi” fekete értékhez képest, az eredeti fényességi arányoknak megfelelően veszi fel amplitúdó értékét. Ez a módszer előnyös a felvevőeszköz, felvevőcső sötétáramának kompenzálására ott, ahol a valódi fekete érték átvitele nem lényeges, például dokumentáció, írásjelek esetén. Javul a kép kontrasztossága is, de a kontraszttartomány eltolódik, és ezzel a valóságos képi megjelenés torzul. Ilyen célú automatikus feketeszint rögzítő áramkör van alkalmazva több ipari televíziós kamerában. Működését a 2. ábra alapján ismertetjük. A TI tranzisztor vezérlő emitterkövető, amelynek bázisára videojel, előnyösen szinthelyreállított pozitív fehér videojel van vezetve, míg a T2 tranzisztor automatikus feketeszint rögzítést végző fokozat bázisán előre meghatározott, beállított feketeszintet meghatározó egyenfeszültség van. Ez az áramkör tulajdonképpen egy vezérlés nélküli szinthelyreállító kapcsolás. Az automatikus feketeszint rögzítés úgy történik átlagos videojel esetében, hogy a videojel legkisebb fényességű részletéhez tartozó videoszintnél T2 tranzisztor megnyit, Cl kondenzátor töltődik, ezáltal a videojel legkisebb fényességű részletéhez tartozó videoszintet a T2 tranzisztor emitter nyitófeszültségére rögzíti. A videojel feketénél pozitívabb tartama esetén a T2 tranzisztor zárva van, mivel a T2 tranzisztor emitterpont feszültsége záróirányba változik. Ekkor a Cl kond&nzátor R3 ellenálláson keresztül veszít ugyan a töltéséből, de C1-R3 időállandó olyan nagy, hogy számottevő tetőesés nem jön létre. Ez a kisülés, illetve a Cl kondenzátor újratöltődése a szintrögzítő áramkör működésének alapja. Cl kondenzátor töltődése, vagyis az automatikus feketeszint rögzítés pontossága függ a videojel legkisebb fényességű, T2 tranzisztort nyitó, töltést adó video rész és az ezen kívül eső zárást adó video rész - a Cl kondenzátor R3 ellenálláson történő kisülés - idejének arányától, vagyis a videojel kitöltésétől. Két szélső helyzetben az áramkör működése a következő. Legyen a videojelben rövid idejű fekete jelrész, a többi rész 100%os amplitúdójú fehér. Ekkor a fekete jelrész időtartamában T2 tranzisztor megnyit és az emitteráramának pillanatnyi értéke a rövid töltődési idő miatt viszonylag nagy, amelyhez viszonylag nagy UBE bázis - emitter feszültség - tartozik. Ha a videojelben rövid idejű, 100%-os amplitúdójú fehér jelrész van úgy, hogy a többi rész fekete, akkor a fekete jelrész időtartamában a T2 tranzisztor megnyit, a hosszú töltődési idő miatt a T2 tranzisztor emitterárama viszonylag kicsi, így a hozzátartozó UBE bázis - emitter feszültség - is kisebb. Az előzőekben leírt szélső helyzeteket megközelítő üzemi viszonyok esetén az automatikus fekete-2 szintrögzítésben 100 mV változás is létrejöhet a különböző töltőáramokhoz tartozó különböző bázisemitter feszültség miatt. Ez a kitöltésfüggő feketeszintváltozás nagypontosságú, méréstechnikai célokra használt videojel esetén nem engedhető meg, mivel amplitúdó hibát, azaz mérési pontatlanságot okoz. A találmány célja az ismert automatikus feketeszint rögzítő áramkör hibájának kiküszöbölése és olyan automatikus feketeszint rögzítő áramkör, kapcsolási elrendezés kialakítása, amellyel a videojel kitöltésétől független nagypontosságú, automatikus feketeszint rögzítése biztosítható. Felismertük ugyanis, hogy a fenti hiba megszüntethető akkor, ha az automatikus feketeszint rögzítést végző T2 tranzisztor bázisára a feketeszintet meghatározó egyenfeszültségen kívül, a T2 tranzisztor videojel kitöltésfüggő kollektoráramával arányos korrekciós egyenfeszültséget is vezetünk. Ezen korrekciós egyenfeszültség nagysága megegyezik, változásának iránya pedig ellentétes az automatikus feketeszint rögzítést végző T2 tranzisztor emitterén megjelenő feketeszint feszültség változásával. A korrekciós egyenfeszültség előállítása olyan módon lehetséges, hogy a feketeszint rögzítést végző T2 tranzisztor kitöltésfüggő kollektor áramát egy ellenálláson átvezetve feszültségváltozássá alakítjuk át. Az így kapott korrekciós jelet erősítés után egy integrálást és illesztést biztosító integráló és beavatkozó fokozatra vezetjük, amelynek a kimenetén a kívánt korrekciós egyenfeszültség jelenik meg. A találmányt az jellemzi, hogy a feketeszint rögzítő alapáramkör egyik bemenete videojelet, előnyösen szintrögzített videojelet fogadó bemenet, másik bemenete feketeszintet és korrekciós egyenfeszültséget fogadó bemenet, továbbá egyik kimenete automatikusan feketeszintre rögzített videojelet adó kimenet, és másik kimenete korrekciós jelkimenet, amely figyelő és erősítő fokozat bemenetére van kötve, és a figyelő és erősítő fokozat kimenete integráló és beavatkozó fokozat egyik bemenetére csatlakozik, valamint az integráló és beavatkozó fokozat másik bemenete egyenfeszültséget fogadó, feketeszintet meghatározó bemenet, és az integráló és beavatkozó fokozat kimenete feketeszintet és korrekciós egyenfeszültséget adó kimenet, amely a feketeszint rögzítő alapáramkör másik bemenetére csatlakozik. A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük. A találmány szerinti kapcsolás tömbvázlatát az 1. ábrán, egy példaképpeni kiviteli alak kapcsolási rajzát a 2. ábrán mutatjuk be. Az 1. ábra alapján ismertetésre kerülő találmányi megoldás lényege, hogy videojel nagypontosságú, automatikus feketeszint rögzítését végző kapcsolási elrendezésben 1 feketeszint rögzítő alapáramkör egyik A bemenete videojelet, előnyösen szintrögzített videojelet fogadó bemenet és a másik C bemenete feketeszintet és korrekciós egyenfeszültséget fogadó bemenet, továbbá az egyik B kimenete automatikusan feketeszintre rögzített, videojelet adó kimenet és a másik D kimenete korrekciós jelkimenet, amely 2 figyelő és erősítő fokozat E bemenetére van kötve és a 2 figyelő és erősítő fokozat F kimenete 3 integráló és beavatkozó fokozat egyik G bemenetére 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
