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Dokumentenidentifikation DE3687669T2 02.09.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0203763
Titel Sicherung gegen elektrischen Überschlag für digitale Daten in einer Kathodenstrahlröhre eines Fernsehgerätes.
Anmelder RCA Thomson Licensing Corp., Princeton, N.J., US
Erfinder Stoughton, John William, Indianapolis Indiana 46219, US
Vertreter Einsel, R., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 3100 Celle
DE-Aktenzeichen 3687669
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 16.05.1986
EP-Aktenzeichen 863037339
EP-Offenlegungsdatum 03.12.1986
EP date of grant 03.02.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.09.1993
IPC-Hauptklasse G06F 11/00
IPC-Nebenklasse G06F 3/14   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feststellung von Überschlagzuständen in der Kathodenstrahlröhre (CRT) eines Fernsehgerätes und zur Wiederherstellung von digitalen Daten, die durch die Überschlagzustände verfälscht worden sein können.

Das Beschleunigungspotential oder die Endanodenspannung für die Elektronenstrahlen innerhalb einer Kathodenstrahlröhre wird durch Gleichrichtung einer Wechselspannung und Zuführung der gleichgerichteten Spannung zu der Endanodenelektrode der Kathodenstrahlröhre erzeugt. Die Endanodenelektrode ist mit einer inneren leitenden Endanodenschicht der Kathodenstrahlröhrenhülle verbunden. Die innere Schicht bildet die eine Platte eines Endanodenkondensators. Eine äußere leitende Endanodenschicht bildet die andere Platte, die als Endanoden-Erdrückleitungsklemme für den Endanodenstrom dient.

Die Anodenelektrode der Elektronenkanone ist mit der inneren leitenden Schicht verbunden, in der Regel durch Federkontakte. Das Endanoden-Beschleunigungspotential dient als Speisespannung für die Anodenelektrode. Speisespannungen für die anderen Elektroden, z. B. die Schirm-, Gitter- und Kathodenelektroden, werden durch zugeordnete externe Stromversorgungsschaltungen erzeugt. Verbindungsstifte an der Basis der Kathodenstrahlröhre führen die Speisespannungen den zugehörigen Elektronenkanonen-Elektroden zu.

Einer der Stifte an der Basis der Kathodenstrahlröhre, z. B. einer der Heizfadenstifte, kann als Erdrückleitungs-Basisstift für den Endanodenstrom dienen. Dieser Stift ist sowohl mit Masse als auch mit der äußeren leitenden Endanodenschicht verbunden. Eine typische Anschlußkonstruktion zu dem äußeren Stift von dem Masserückleitungs-Basisstift kann aus einem U-förmigen Geflecht aus Kupferdraht bestehen, das eng auf die äußere leitende Schicht auf der Hülle der Kathodenstrahlröhre gepreßt wird. Ein oder mehrere Kupferdrähte verbinden verschiedene Punkte auf dem Kupfergeflecht mit dem Masserückleitungs-Basisstift. Der Masserückleitungs-Basisstift ist über einen Kupferdraht auch mit der gemeinsamen Massestrom-Rückleitungsklemme der Speiseschaltung oder mit einer Chassis-Masseklemme verbunden, wenn die Speiseschaltung und das Chassis gemeinsame Massestromrückleitungen haben.

Ein Kathodenstrahlröhren-Überschlag ist ein spontaner Zustand, bei dem die Endanodenspannung über dem Endanodenkondensator mit verschiedenen Anschluß-Basisstiften gekoppelt werden kann, wodurch die Speiseschaltung und andere, gemeinsame Stromrückleitungswege teilende Schaltungen Überspannungen von der eine relativ niedrige Impedanz aufweisenden Endanodenkondensatorquelle ausgesetzt werden. Empfindliche Halbleitervorrichtungen können durch die entwickelten Überspannungen und die verhältnismäßig großen, in dem Chassis und der Speiseschaltung fließenden Überschlagströme beschädigt werden.

Übliche Techniken für den Überstromschutz machen von einer Fortleitung des Überschlagstroms von der Speiseschaltung unmittelbar zur Endanoden-Masserückleitungsklemme über einen Nebenschluß in Form einer Funkenstrecke Gebrauch, die mit den Anschluß-Basisstiften der Kathodenstrahlröhre verbunden ist. Es können auch Widerstände mit verhältnismäßig hoher Impedanz zwischen verschiedene Basisstifte und die Speiseschaltung geschaltet werden, um einen Spannungsabfall über dem Widerstand zur Begrenzung der Überschlagspannungen zu erzeugen.

Trotzdem kann sich noch eine Schwingung des Überschlagstroms in der Speiseschaltung entwickeln. Die Streukapazität zwischen der Endanoden-Masserückleitungsklemme und dem Chassis oder der Speiseschaltung kann einen Wechselstromweg mit ausreichend niedriger Impedanz von dem Masserückleitungs- Basisstift bilden, um verhältnismäßig große und unerwünschte Schwingungen des Überschlagstroms aufrechtzuerhalten.

In üblichen digitalen Fernsehempfängern werden die Einstellungen der Regler für den Betrachter, z. B. Lautstärke, Helligkeit, Farbton und Sättigung in digitalen Datenspeicherelementen gehalten. Schwingungen infolge von Überschlägen in der Kathodenstrahlröhre können das Massepotential überall in der Schaltung eines Fersehempfängers weit über seinen Nominalwert erhöhen. Diese Störungen im Massepotential können willkürlich die Zustände von Speicherelementen für digitale Daten, z. B. Registern von Flip-Flops oder Speichern mit direktem Zugriff (RAM), ändern und die in ihnen gehaltenen Daten verfälschen. Eine willkürliche Verfälschung dieser Werte ist gleichbedeutend mit dem willkürlichen Drehen eines Regelpotentiometers durch den Betrachter bei einem analogen Fernsehempfänger.

Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 021 288 offenbart ein Energie-Überwachungs- und -verteilungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die vorliegende, im Anspruch 1 dargelegte Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehanzeigesystem mit einer Kathodenstrahlröhre und ersten Speichermitteln für digitale Daten, die willkürlichen Änderungen in ihrem Zustand als Folge eines Überschlags in der Kathodenstrahlröhre unterworfen werden können, was zu einer Verfälschung der in ihnen gespeicherten Daten führen kann. Das System enthält mit der Kathodenstrahlröhre gekoppelte Mittel, um bei Auftreten eines Überschlags in der Kathodenstrahlröhre ein Steuersignal zu erzeugen; es sind ferner Fehlerbeseitigungsmittel vorgesehen, die Mittel enthalten, die mit den ersten Speichermitteln für digitale Daten gekoppelt sind und auf das Steuersignal ansprechen, um die in dem ersten Datenspeicher gehaltenen Daten auf einen vorgegebenen Wert zu ändern.

In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 Eine Teilansicht einer Kathodenstrahlröhre mit einem schematischen Diagramm der zugehörigen Schaltung, die zur Erläuterung des Umfeldes der Erfindung nützlich ist;

Fig. 2 Ein schematisches Diagramm, das ein Ersatzschaltbild der in Fig. 1 gezeigten Anordnung veranschaulicht;

Fig. 3 Eine graphische Darstellung des Stroms über der Zeit, die eine Wellenform veranschaulicht, die zur Beschreibung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung nützlich ist; und

Fig. 4 Ein teilweise schematisches Blockschaltbild eines digitalen Fernsehempfängers mit einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Datenschutzvorrichtung.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, enthält eine Kathodenstrahlröhre 21 eines Fernsehempfängers z. B. eine Glashülle 22, eine innere leitende Schicht 23 und eine äußere leitende Schicht 24. Die Schichten 23 und 24 bilden die Platten oder Elektroden eines Endanodenkondensators 40. Während des Betriebs des Fernsehempfängers wird über dem Endanodenkondensator 40 ein Hochspannungs-Beschleunigungspotential entwickelt. Eine Wechselspannung, die von einem nicht dargestellten Zeilenendtransformator erzeugt wird, wird gleichgerichtet und der inneren Schicht 23 über eine übliche Anschlußkonstruktion 25 für die Endanoden-Hochspannung der inneren Schicht zugeführt.

Innerhalb des Halsteils 27 der Hülle 22 der Kathodenstrahlröhre ist eine Elektronenkanone 26 von üblichem Aufbau angeordnet. Ein Federkontakt 29 verbindet die innere Schicht 23 mit einer Anodenelektrode 28 der Elektronenkanone 26. Die Endanoden-Hochspannung ist die Speisespannung für die Anodenelektrode 28.

Speisespannungen für die anderen Elektroden der Elektronenkanone 26, z. B. die Fokussier- und Schirmelektroden, sind über andere Basisstifte mit der zur Kathodenstrahlröhre gehörenden Speiseschaltung und anderen Komponenten des Fernsehempfängers verbunden. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die Speisespannung für die Kathodenelektrode 30 beispielsweise über einen Kathoden-Basisstift 31 von einer Videoausgangs- Speiseschaltung (nur teilweise dargestellt) zugeführt.

Die Videoausgangsschaltung 32 enthält einen Treibertransistor 33, der über einen Widerstand 34 an eine Gleichspannungsquelle +VB angeschlossen ist. Videoeingangssignale werden der Basis des Transistors 33 von einer üblichen, nicht dargestellten Videoverarbeitungsschaltung zugeführt. Kathodenspeisesignale am Kollektor des Transistors 33 werden dem Kathoden-Basisstift 31 über einen Widerstand 35 zugeführt. Der Anschluß von der Speiseschaltung 32 zum Basisstift 31 kann von üblicher Art sein und ist allgemein als ein Lötanschluß C dargestellt.

Der Emitter des Transistors 33 ist mit einer gemeinsamen Massestrom-Rückleitungsklemme S der Speiseschaltung 32 über einen Widerstand 41 verbunden. Diese gemeinsame Rückleitungsklemme S kann an einem Rahmen oder Chassis oder an einer getrennten gedruckten Leiterplatte angeordnet sein, wobei die gedruckte Leiterplatte und das Chassis gemeinsame Masserückleitungswege teilen.

Andere nicht dargestellte Elektroden-Basisstifte können elektrisch mit ihren entsprechenden Speiseschaltungen in ähnlicher Weise, wie für den Elektroden-Basisstift 31 beschrieben, verbunden sein.

Die äußere leitende Schicht 24 dient als Endanoden- Stromrückleitungsklemme. Eine elektrische Verbindung ist mit dem Masserückleitungs-Basisstift 37 vorgesehen, der beispielsweise durch eine Funkenstrecke mit dem Kathoden-Basisstift 31, der äußeren leitenden Endanodenschicht 24 und entweder mit Chassismasse 36, wie in Fig. 1 gezeigt, oder mit den gemeinsamen Stromrückleitungsklemmen der Speiseschaltung für die Elektronenkanone 26 (nicht dargestellt) verbunden ist. In üblicher Weise sind Leiter 38, 38' und 39 zwischen dem Basisstift 37 und zwei verschiedenen Punkten auf der äußeren Schicht 24 sowie zwischen dem Basisstift 37 und Chassismasse vorgesehen. Die Anschlüsse der Leiter 38, 38' und 39 am Basisstift 37, an der äußeren leitenden Schicht 24 und an Chassismasse 36 können von üblicher Art sein und sind allgemein in Fig. 1 jeweils als Lötanschlüsse P, A, A' und als gemeinsame Rückleitungsklemme S dargestellt.

Die Leiter 38 und 38' bilden einen ersten direkten Stromweg vom Massebasisstift 37 zu den Endanoden-Stromrückleitungsklemmen der äußeren Schicht 24. Der Leiter 39 bildet einen zweiten direkten Stromweg vom Massebasisstift 37 zum Chassis oder zu der für die Speiseschaltung gemeinsame Stromrückleitungsklemme S.

Durch die Streukapazität zwischen dem Chassis 36 und der äußeren Schicht 24 wird ein Wechselstromweg für Kathodenstrahlröhren-Überschlagströme zwischen dem Chassis und der Endanoden-Stromrückleitungsklemme der äußeren Schicht 24 gebildet, was in Fig. 1 durch die Kapazitäten CS1 und CS2 gezeigt ist. Obwohl nur CS1 und CS2 dargestellt sind, ist die Streukapazität des Chassis über die gesamte Struktur des Chassis 36 verteilt und kann in einer Ersatzschaltung 50, die schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, durch eine Kapazität CS dargestellt werden.

In Fig. 2 stellt die Schaltung 50 ein elektrisches Schema der Überschlag-Stromwege zwischen der Klemme C und der äußeren Platte 24 des Endanodenkondensators (Klemme A), zwischen der Klemme P und der gemeinsamen Rückleitungsklemme S und zwischen der Klemme A und der Klemme S dar. Die Elemente L&sub3;&sub8; und R&sub3;&sub8; stellen die Eigeninduktivität und den Eigenwiderstand des Leiters 38 dar; L38' und R38' die Eigeninduktivität und den Eigenwiderstand des Leiters 38'; und L&sub3;&sub9; und R&sub3;&sub9; die Eigeninduktivität und den Eigenwiderstand des Leiters 39. Die Induktivität L&sub4;&sub0;, der Widerstand R&sub4;&sub0; und der Kondensator C&sub4;&sub0; stellen die Induktivität, den Widerstand bzw. die Kapazität der Endanode dar. Der Widerstand R26 ist der Widerstand der Anschlußstruktur zwischen der Elektronenkanone 26 und der inneren Schicht 23. RA ist der Widerstand der äußeren leitenden Schicht und der Kupfergeflecht-Anschlußstruktur. Die Klemmen A und A' sind mit verschiedenen Punkten der Anschlußstruktur verbunden. Diese Anschlußstruktur hat zwar einen gewissen Eigenwiderstand und eine gewisse Eigeninduktivität, jedoch, kann dies unter Überschlagbedingungen gegenüber den in der Ersatzschaltung 50 dargestellten Elementen vernachlässigt werden. Demzufolge ist der Weg zwischen den Punkten A und A' als Leiter dargestellt. Wie oben erwähnt wurde, stellt der gestrichelt gezeichnete Kondensator CS die verteilte Kapazität zwischen der äußeren leitenden Schicht 24 und dem Chassis 36 dar.

Die Pfeile X-X in Fig. 1 veranschaulichen, daß ein Überschlag zwischen dem Kathoden-Basisstift 31 und dem Masserückleitungs-Basisstift 37 auftreten kann. Es gelangt eine Menge der Endanodenspannung zu den Klemmen P und C. In den Leitern 38 und 38' fließen erste und zweite Überschlagströme I&sub1; und 12, um den Entladungsweg für den Endanoden-Rückleitungsstrom zu schaffen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird zwischen der Klemme P und der Klemme A, dem Anschluß der äußeren Schicht 24, eine Spannung V&sub1; aufgebaut. Diese Spannung steht auch an den von der Induktivität L&sub3;&sub8; und dem Widerstand R&sub3;&sub8; sowie der Induktivität L38' und dem Widerstand R&sub3;&sub8; gebildeten parallelen Impedanzen an.

Die Spannung V&sub1; wirkt während des Überschlags als treibendes Potential und erzeugt einen zweiten schwingenden Überschlagstrom I&sub3;, der im Leiter 39, im Chassis 36 und in den Massestrom-Rückleitungswegen der Speiseschaltung für die Elektronenkanonen-Elektrode fließt. In Fig. 2 ist gezeigt, daß der normalerweise unterkritisch gedämpfte schwingende Strom I&sub3; der Endanoden-Masserückleitungsklemme A über die Streukapazität CS zugeführt wird. Durch den Strom I&sub3; wird über der Serienimpedanz aus der Induktivität L&sub3;&sub9; und dem Widerstand R&sub3;&sub9; eine Spannung von den Klemme P zur Klemme S erzeugt.

Der unterkritisch gedämpfte schwingende Strom I&sub3; bei einer typischen Überschlagsituation ist in Fig. 3 dargestellt. Der Überschlag beginnt nahe dem Zeitpunkt t&sub1; und ruft einen Strom I&sub3; hervor, der einige Perioden schwingt, ein erstes Maximum nahe der Zeit t&sub2; und ein erstes Minimum nahe der Zeit t&sub3; erreicht.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten schwingenden Strom I&sub3; nimmt die Spannung V&sub2; verhältnismäßig hohe positive wie auch negative Werte an. Die positive Spitzengröße wird durch den über dem Widerstand R&sub3;&sub9; entwickelten Spannungsabfall und auch durch den positiven induktiven, über L&sub3;&sub9; entwickelten Spannungsabfall erzeugt, der durch die verhältnismäßig große Stromänderung +dI&sub3;/dt beispielsweise während des Intervalls t&sub1;-t&sub2; bewirkt wird. Eine verhältnismäßig große negative Spitzengröße für die Spannung V&sub2; wird durch den negativen induktiven, über L&sub3;&sub9; entwickelten Spannungsabfall erzeugt, der durch die verhältnismäßig große Stromänderung -dI&sub3;/dt während des Intervalls t&sub2;-t&sub3; bewirkt wird.

Durch Überschlagzustände bewirkte, ähnlich wie I&sub3; schwingende Ströme können in anderen Schaltungen fließen, die einen gemeinsamen Masserückleitungsweg mit dem Chassis 36 haben. Diese Ströme können diese Schaltungen zur Entwicklung von Spannungen mit verhältnismäßig großen positiven und negativen Größen veranlassen. Spannungen dieser Art können bei Zuführung zur Masseverbindung von Speicherelementen für digitale Daten, z. B. Metalloxidhalbleiter (MOS)-Flip-Flops, die Werte der in diesen Elementen gespeichtern Daten willkürlich ändern.

Fig. 4 zeigt einen digitalen Fernsehempfänger, bei dem die Werte der Regelungen von Lautstärke, Bildhelligkeit, Farbton und Farbsättigung für den Betrachter in Speicherelementen für digitale Daten gehalten werden. Der dargestellte Empfänger enthält ferner eine Schaltung zur Feststellung des Auftretens eines Überschlagzustandes in der Kathodenstrahlröhre - ohne die Entladung zu behindern - und zur Wiederherstellung der in den Datenspeicherelementen gehaltenen Regelungswerte, die durch den Überschlagzustand beeinträchtigt worden sein können.

Gemäß Fig. 4 werden Hochfrequenz-Farbfernsehsignale von einer Antenne 408 empfangen und der Tuner-, Zwischenfrequenzverstärker- und Detektorschaltung 410 zugeführt. Die Schaltung 410 enthält übliche Schaltungselemente und erzeugt an getrennten Ausgangsklemmen Basisband-Audiosignale und zusammengesetzte Basisband-Videosignale. Die Basisband-Audiosignale werden einer Audioverarbeitungseinheit (APU) zugeführt. APU 412 kann beispielsweise die Amplitude des Basisband-Audiosignals auf die vom Betrachter bevorzugte Lautstärke einstellen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein digitaler Wert, der der vom Betrachter eingestellten Lautstärke entspricht, der APU 412 durch einen unten beschriebenen Steuer-Mikroprozessor zugeführt. Die APU 412 führt dem Audio-Verstärker 414, der einen Lautsprecher treibt, ein bezüglich der Lautstärke eingestelltes Signal zu, um den Audioteil eines Fernsehprogramms zu erzeugen.

Das zusammengesetzte Basisband-Videosignal von der Schaltung 410 wird einem Analog/Digital-Umsetzer (ADC) 420 zugeführt. ADC 420 führt digitale Abtastungen, die das zusammengesetzte Videosignal darstellen, einer Video- Verarbeitungseinheit (VPU) 422 zu, die beispielsweise das zusammengesetzte Videosignal in seine Luminanz- und Chrominanzkomponenten trennt, die Helligkeit der Luminanzkomponente einstellt, den Farbton und die Farbsättigung der Luminanzkomponente einstellt und die Luminanz- und Chrominanzkomponenten anderweitig verarbeitet, um Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) zu erzeugen. Die Einstellungen der Luminanz- und Chrominanzkomponenten werden durch digitale Werte gesteuert, die vom Betrachter bevorzugte Werte für Helligkeit, Farbton und Farbsättigung darstellen, die der VPU 422 durch den Steuer-Mikroprozessor 440 zugeführt werden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändert der Betrachter diese Warte und den Lautstärkewert mit den Betrachtersteuerungen 450. Durch Benutzung dieser Steuerungen kann der Betrachter beispielsweise die im Farbsättigungs-Latch 442, im Bildhelligkeits (pix)-Latch 444, im Farbton-Latch 446 und im Lautstärke-Latch 448 gespeicherten Werte vergrößern oder verringern. Die Speicher 442 bis 448 sind beispielsweise Register von MOS-Flip-Flops. Jeder Speicher 441 bis 448 wird periodisch vom Mikroprozessor 440 gelesen. Auf der Basis dieser Werte stellt der Mikroprozessor 440 den Pegel des von APU 412 verarbeiteten Audiosignals, den Pegel des Luminanzsignals sowie den Pegel und die Phase des Chrominanzsignals, die von VPU 422 verarbeitet werden, ein, damit sie dem entsprechen, was der Betrachter bevorzugt.

Wenn dem in Fig. 4 dargestellten Fernsehempfänger Strom zugeführt wird, können die in den Speichern 442 bis 448 gehaltenen Werte Null oder undefiniert sein. Kurz nach der Zuführung von Strom erzeugt eine Strom-EIN-Rückstellschaltung 454 einen Impuls, der einem Eingangsstift eines ODER-Tors 456 und, über das Tor 456, einem Rückstell-Eingansstift des Steuer- Mikroprozessors 440 zugeführt wird. Dieser Impuls bewirkt, daß der Mikroprozessor 440 voreingestellte Werte für die Sättigungs-, Helligkeits-, Farbton- und Lautstärkespeicher 442 bis 448 aus einem elektronisch löschbaren, programmierbaren Nurlesespeicher (EEPROM) wiedergewinnt und diese Werte in die entsprechenden Speicher 442 bis 448 kopiert. Die im EEPROM gespeicherten Werte können in der Fabrik gesetzt werden, jedoch können sie auch vom Betrachter auf die in den Speichern 442 bis 448 eingestellten Werte geändert werden. Um die voreingestellten Werte im EEPROM 452 zu ändern, steht dem Betrachter ein Voreinstellschalter in den Betrachtersteuerungen 450 zur Verfügung. Dieser Schalter führt dem Mikroprozessor 440 einen Impuls zu und bewirkt, daß dieser die Werte aus den Speichern 442 bis 448 in die entsprechenden Speicherzellen des EEPROM 452 kopiert.

VPU 422 führt die eingestellten digitalen Signale, die das Luminanzsignal und die Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) darstellen, einem Digital/Analog-Umsetzer (DAC) 423 zu. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können DAC 423 und ADC 420 in derselben integrierten Schaltung vereinigt sein. DAC 423 enthält ferner eine Matrix, die die digitalen Werte, die das Luminanzsignal und die Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) in analoge rote, grüne und blaue Primärfarbsignale umsetzt und diese analogen Signale einem RGB-Verstärker 424 zuführt. Der RGB- Verstärker 424 entwickelt die Kathoden-Speisesignale R, G und B, die den Basisstiften der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden. Dementsprechend enthält der RGB-Verstärker 424 den Transistor 33 und die Widerstände 34, 35 und 41, wie in Fig. 1 dargestellt.

ADC 420 führt ferner das digitalisierte zusammengesetzte Videosignal einer Ablenk-Verarbeitungschaltung (DPU) 430 zu. Diese Schaltung trennt beispielsweise die Horizontal- Synchronimpulse von dem zusammengesetzten Videosignal und erzeugt ein Horizontal-Treibersignal, das der Horizontal-Ausgangsschaltung 432 zugeführt wird. DPU 430, Mikroprozessor 440, APU 412, ADC 420 und VPU 422 können im Handel erhältliche integrierte Schaltungen sein, wie MAA 2500, MAA 2000, MAA 2400, MAA 2100 und MAA 2200, die von ITT Intermetal GmbH, Freiburg, Westdeutschland, hergestellt werden.

Die Schaltung 432 enthält den Horizontal-Ausgangsverstärker, den Horizontalausgangs- oder Zeilenendtransformator und die Zeilendiode eines üblichen Fernsehempfängers. Eines des von der Horizontal-Ausgangsschaltung 432 erzeugten Signale ist ein Hochspannungs-Wechselstrom, der der Hochspannungsversorgungsschaltung 434 zugeführt wird. Die Schaltung 434 richtet den Hochspannungs-Wechselstrom gleich und entwickelt die Anodenspannung für die Kathodenstrahlröhre 21. Wie oben ausgeführt ist, wird diese Spannung der inneren leitenden Schicht 23 der Kathodenstrahlröhre 21 zugeführt, die eine Platte des Endanodenkondensators bildet. Die äußere Schicht 24 ist fit dem Masserückleitungs-Basisstift 37 der Kathodenstrahlröhre 21 durch die Leiter 38 und 38' verbunden. Der Basisstift 37 ist mit den Funkenstrecken SG&sub1;, SG&sub2; und SG&sub3; verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schützen diese Funkenstrecken die mit den Kathoden-Basisstiften der Kathodenstrahlröhre 21 verbundene Schaltung vor den hohen Spannungen und Strömen, die während eines Überschlags in der Kathodenstrahlröhre 21 auftreten können. Die Funkenstrecken leiten den Überschlagstrom zu der äußeren leitenden Schicht 24 über die Leiter 38 und 38' und zur Chassismasse über den Leiter 39.

Die zur Feststellung eines Überschlagzustands in der Kathodenstrahlröhre verwendete Schaltung enthält ein Ferrit- Toroid 460, eine Diode 462, einen Widerstand 464, einen Kondensator 466 und eine Zenerdiode 468. Der Leiter 38 verläuft durch das Toroid 460 und wirkt als Primärwicklung eines Impulstransformators 461. Die Sekundärwicklung 465 des Impulstransformators besteht beispielsweise aus zwei um das Toroid gewickelten Drahtwindungen. Ein Ende der Sekundärwicklung ist mit Masse und das andere Ende ist mit der Anodenklemme einer Diode 462 verbunden.

Wenn ein Überschlagzustand in der Kathodenstrahlröhre auftritt, fließt ein Strom durch den Leiter 38 beispielsweise von der Funkenstrecke SG&sub1; zu der äußeren leitenden Schicht 24 der Kathodenstrahlröhre 21. Dieser Strom induziert einen ähnlichen Strom in der Sekundärwicklung des Impulstransformators 461. Der Strom in der Sekundärwicklung wird durch die Diode 462 gleichgerichtet. Ein zwischen der Anodenklemme der Diode 462 und der ersten Klemme eines Kondensators 466 angeordneter Widerstand 464 schwächt den Stromfluß, der den Kondensator 466 lädt, und seine zweite Klemme ist mit Masse verbunden. Die Zenerdiode 468 ist parallel zum Kondensator 466 geschaltet, und ihre Kathodenklemme ist mit Masse verbunden. Die erste Klemme des Kondensators 466 und die damit verbundene Anodenklemme der Zenerdiode 468 sind ferner mit der zweiten Eingangsklemme des ODER-Tors 456 verbunden. Die Zenerdiode 468 sorgt für eine Begrenzung der über dem Kondensator 466 entwickelten Spannung, um eine Beschädigung des ODER-Tors 456 zu verhindern. Durch geeignete Wahl der Werte der Komponenten kann die oben beschriebene Überschlagschutzschaltung so ausgebildet werden, daß sie am Eingang des ODER-Tors 456 einen Impuls erzeugt, dessen Amplitude und Dauer ausreichend ist, um durch das Tor 456 zur Rückstell-Eingangsklemme des Steuer- Mikroprozessors 440 zu gelangen. Dieser Impuls bewirkt, daß der Mikroprozessor die Werte in den Speichern 442 bis 448 aus dem EEPROM 452 wiederherstellt, wie oben unter Bezug auf die Strom- EIN- Rückstellfunktion beschrieben.

Die Kathodenstrahlröhren-Überschlag-Sensorschaltung ist nur mit einem der Leiter 38 und 38' verbunden, die den Masserückleitungs-Basisstift 37 mit der äußeren leitenden Schicht 24 der Kathodenstrahlröhre 21 verbinden. Diese Konfiguration sorgt für einen Weg mit geringer Impedanz über den Leiter 38' für die schnelle Entladung der Überschlagströme. Ohne diesen Entladungsweg kann die zusätzliche Impedanz in dem Gleichstromweg zwischen dem Massebasisstift 37 und den Endanoden-Stromrückleitungsklemmen der äußeren Schicht 24, die durch das Toroid 460 bewirkt wird, die Entwicklung eines hohen Potentials an den Basisstiften der Kathodenstrahlröhre zulassen. Dieses Potential kann eine ausreichende Größe haben, um die mit diesen Basisstiften verbundene Speiseschaltung zu beschädigen.

Es können andere Schaltungen in Betracht gezogen werden, um Überschlagzustände in der Kathodenstrahlröhre festzustellen. Beispielsweise kann eine nicht dargestellte Schaltung mit der Hochspannungsversorgung 434 gekoppelt werden, die einen plötzlichen Abfall in ihrem Ausgangspotential infolge eines Überschlags in der Kathodenstrahlröhre feststellen und einen Ausgangsimpuls zum ODER-Tor 456 erzeugen würde.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann dahingehend zusammengefaßt werden, daß ein Überschlagzustand in der Kathodenstrahlröhre einen großen Stromimpuls erzeugt, der bei seiner Entladung über die Chassismasse die Bezugsmassepotentiale anderer mit der Chassismasse verbundenen Schaltungen verfälscht. Die beeinträchtigten Schaltungen enthalten Speicherelemente für digitale Daten, die willkürliche Zustandsänderungen erfahren können, die durch das schwankende Massepotential verursacht werden. Der Überschlagzustand wird durch eine Schaltung festgestellt, die der Rückstellklemme des Mikroprozessors einen Impuls zuführt, der die Wiederherstellung der möglicherweise verfälschten Daten in den Datenspeicherelementen unter Verwendung vorgegebener Daten bewirkt, die in einem weniger flüchtigen programmierbaren Nurlesespeicher gespeichert sind.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung mit:

ersten Speichermitteln (442-450) zur Speicherung von digitalen Daten, die ausgewählte Parameter der Vorrichtung darstellen, wobei die ersten digitalen Speichermittel einer Unterbrechung des den ersten digitalen Speichermitteln zugeführten Stroms unterworfen sind, die die in den ersten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten verfälschen kann;

zweiten Speichermitteln (452) zur Speicherung von digitalen Daten, die in die ersten digitalen Speichermittel nach der Stromunterbrechung eingeschrieben werden sollen;

Fehlerbeseitigungsmitteln (440, 452, 456), die auf ein erstes Steuersignal ansprechen, um zu bewirken, daß die in den zweiten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten in die ersten digitalen Speichermittel eingeschrieben werden;

Steuermitteln (454, 461) zur Erzeugung des ersten Steuersignals in Abhängigkeit von der Stromunterbrechung; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Fernsehanzeigesystem mit einer einem Überschlag ausgesetzten Kathodenstrahlröhre enthält;

daß die Steuermittel (454, 461) mit der Kathodenstrahlröhre (21) gekoppelt sind, um ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit von dem Auftreten des Überschlags in der Kathodenstrahlröhre zu erzeugen;

daß die in den ersten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten dazu neigen, durch den Überschlag verfälscht zu werden;

daß die zweiten digitalen Speichermittel nicht flüchtige Speichermittel umfassen, um die in den zweiten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten trotz des Auftretens der Stromunterbrechung oder des Überschlags unverfälscht zu halten, wobei das Unverfälschthalten der Daten in den nicht flüchtigen Speichermitteln kontinuierlich erfolgt anstatt in Abhängigkeit von der Feststellung des Auftretens der Stromunterbrechung oder des Überschlags;

daß die Fehlerbeseitigungsmittel (440, 452, 456) auf das zweite Steuersignal ansprechen, um die in den zweiten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten in die ersten digitalen Speichermittel einzuschreiben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit Mitteln (454) zur Erzeugung eines Strom-EIN-Impulses, um ein Impulssignal zu erzeugen, wenn dem Fernsehanzeigesystem Strom zugeführt wird, wobei die Fehlerbeseitigungsmittel Mittel (456) enthalten, die auf das Steuersignal und auf das Strom-EIN-Impulssignal ansprechen, um die in den ersten digitalen Speichermitteln gespeicherten Daten auf den vorgegebenen Wert zu ändern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die ersten Speichermittel (442-450) für digitale Daten Mittel (450) enthalten, um die in den ersten Speichermitteln gehaltenen Daten zu ändern, wobei Mittel (440) mit den ersten Speichermitteln (442-450) und den zweiten Speichermitteln (452) gekoppelt sind, um wahlweise digitale Werte aus den ersten digitalen Speichermitteln in die zweiten Datenspeichermittel zu kopieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die ersten Speichermittel (442-450) für digitale Daten eine Vielzahl von Metalloxid-Halbleiter-Flip-Flops umfassen; bei der die zweiten Speichermittel (452) für digitale Daten einen elektronisch löschbaren Nurlesespeicher (EEPROM) umfassen; und bei der die Mittel (440) zum Kopieren der digitalen Werte aus den zweiten Datenspeichermitteln in die ersten Datenspeichermittel einen Mikroprozessor enthalten.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kathodenstrahlröhre (21) einen Endanodenkondensator (40) mit einer ersten (23) und einer zweiten Platte (24), eine Elektrode (25) zum Verbinden einer Hochspannungsquelle mit der ersten Platte (23), eine Speiseelektrode (30), einen mit der Speiseelektrode verbundenen Basisstift (31), einen Masserückleitungs-Basisstift (37), Mittel (SG&sub1;, SG&sub2;, SG&sub3;) zum Verbinden des Speiseelektroden-Basisstifts mit dem Masserückleitungs- Basisstift, um überschüssigen Strom, der der Speiseelektrode während eines Überschlags zwischen der ersten Platte des Endanodenkondensators und der Speiseelektrode zugeführt wird, abzuleiten, und Endanoden-Stromrückleitungsmittel (38, 38') zwischen dem Masserückleitungs-Basisstift (37) und der zweiten Elektrode des Endanodenkondensators, um den überschüssigen Strom zu dem Endanodenkondensator zurückzuleiten, enthält, wobei die Steuermittel (461) mit den Endanoden-Stromrückleitungsmitteln gekoppelt sind, um ein Signal zu erzeugen, das ein schnelles Ansteigen eines hindurchfließenden Stromes anzeigt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuermittel einen Transformator (461) enthalten, wobei die Endanoden- Stromrückleitungsmittel (38) eine Primärwicklung des Transformators bilden und der Transformator (461) eine Sekundärwicklung (465) enthält, die eine erste, mit einer Bezugsspannungsquelle (Masse) verbundene Klemme hat, um an einer zweiten Klemme ein Wechselstromsignal in Bezug auf das Bezugspotential zu erzeugen, das die Größe des Stromflusses durch die Primärwicklung angibt; bei der mit der zweiten Klemme der Sekundärwicklung des Transformators ein Gleichrichter (462) verbunden ist, um das Wechselstromsignal in ein Gleichstromsignal umzuwandeln; und bei der ein Kondensator (466) zwischen dem Gleichrichter und der Bezugspotentialquelle angeordnet ist, um ein Steuerpotential zu erzeugen, das das Auftreten eines Überschlags in der Kathodenstrahlröhre anzeigt.







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