DE2654847C3

DE2654847C3 - Schaltungsanordnung zur Fernsehsendererkennung

Info

Publication number: DE2654847C3
Application number: DE2654847A
Authority: DE
Inventors: Ibolya Dipl.-Ing. 7100 Heilbronn Haraszti; Peter Ing.(Grad.) 7124 Talheim Lackner; Willy Ing.(Grad.) 7103 Schwaigern Minner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1979-05-17
Also published as: US4220970A; DE2654847B2; IT1088047B; DE2654847A1; GB1591286A; FR2373203B1; FR2373203A1

Description

In der Fernsehtechnik tritt oft die Notwendigkeit auf, daß festgestellt werden muß, ob es sich bei einem empfangenen Signal um ein Fernsehsignal oder um ein anderes Signal, z. B. ein Störsignal oder einen unmodulierten Träger, handelt. Zu diesem Zweck werden sogenannte Sendererkennungsschaltungen benötigt. Die Feststellung, ob ein Fernsehsignal vorliegt, ist beispielsweise in Fernsehempfängern wichtig, die mittels einer Sendersuchlaufschaltung automatisch abstimmbar sind. Der Sendersuchlauf soll nämlich nur dann gestoppt werden, wenn ein Fernsehsignal empfangen wird, während das Stoppen bei anderen Signalen, die keine Fernsehsignale sind, nicht erwünscht ist
s Es sind bereits Sendersuchlaufschaltungen bekannt, die mit einer Sendererkennungsschaltung arbeiten. Bei einer in der DE-AS 17 62 321 beschriebenen Schaltung dienen die Synchronimpulse dadurch als Kriterium, daß sie über einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz ober- oder unterhalb der Folgefrequenz der Synchronimpulse liegt, und über eine Begrenzerstufe einem Frequenzdiskriminator zugeführt werden, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die zwischen der Resonanzfrequenz des Schwingkreises und der Folgefrequenz der Synchronimpulse liegt Dadurch soll erreicht werden, daß Rauschsignale keine Störungen bei einem automatischen Sendersuchlauf verursachen können, so daß es möglich ist, auch schwach einfallende Sender noch im Suchlauf einzufangcn. Bei dieser bekannten Schaltung erzeugt das Rauschen z.B. eine negative Spannung, während bei Vorhandensein von Synchronimpulsen eine positive Spannung erhalten wird, die zur Schaltung und damit zur Stillsetzung des Sendersuchlaufs ausgenutzt wird

In einer durch die DE-AS 24 26 388 bekannten Fernsehsendererkennungsschaltung wird ein Kennsignal dadurch erzeugt, daß die Breite bzw. der Abstand und die Frequenz der Vertikalsynchronsignale festgestellt und ausgewertet werden.

Bei einer durch die DE-OS 24 29 595 bekannten Schaltung zum Nachweis eines Fernsehsignals wird, wenn ein Fernsehsignal empfangen wird, durch das empfangene horizontale Synchronsignal ein Transistor periodisch leitend gesteuert Dadurch wird der Kondensator eines Zeitkonstantengliedes entladen und die Spannung an diesem Kondensator auf einen niedrigen Wert gehalten. Wenn einzelne Impulse des Synchronsignals infolge eines schwachen Empfangssignals entfallen oder überhaupt kein Fernsehsender empfangen wird, so steigt die Spannung an dem erwähnten Kondensator. Die Spannung an dem Kondensator wird als Kriterium dafür verwendet, ob ein Fernsehsignal empfangen wird.

Durch die DE-OS 19 32 936 ist weiter eine Schaltung zum Erkennen eines Videosignals bekannt, die einen monostabilen Sägezahngenerator enthält mit einer Eigenzeit, die größer ist als eine Zeilenperiodenzeit Einem Eingang des Sägezahngenerators werden die von dem Videosignal abgetrennte Synchronisationsimpulse

so zugeführt Ein Ausgang des Sägezahngenerators ist mit einer Schwellenschaltung verbunden. Durch eine zusätzliche Regelschaltung wird bei der bekannten Schaltung erzielt, daß die Bildung des Kriteriums für ein vollständiges Viedosignal in Abhängigkeit davon erfolgt, ob im Videosignal sowohl die Zeilenimpulse als auch die Bildimpulse vollständig enthalten sind.

Bei einer durch die DE-AS 15 91753 bekannten Sendersuchlauf-Schaltung wird eine Fernsehsendererkennung dadurch erreicht, daß die von einer Abtrennstufe abgetrennten Zeilensynchronimpulse einem Integrierglied und die Summe mehrerer Impulsperioden einem Schaltverstärker zugeführt werden.

Durch die DE-OS 23 47 160 ist ein Videosignal-Detektor bekannt, bei dem das Videosignal über ein

*>5 RC-Glied an eine erste Transistorverstärkungsstufe angeschaltet ist, an deren Ausgang die im Videosignal enthaltenen Synchronimpulse stehen. Über ein weiteres Glied ist eine zweite Transistorverstärkerstufe ange-

schlossen, an deren Ausgang die Synchronimpulse mit umgekehrter Polarität stehen. Die Ausgänge beider Transistorverstärkerstufen sind an die Basis eines Schalttransistors gelegt Bei dem Vorhandensein eines Videosignals sind die beiden Transistorverstärkerstufen abwechselnd nichtleitend. Dadurch ist der Schalttransistor immer leitend, während bei fehlendem Videosignal beide Transistorverstärkerstufen leitend sind und der Schalttransistor dadurch ständig gesperrt ist

Die DE-OS 24 02 233 gibt schließlich eine Schaltungsanordnung fum Feststellen eines Fernsehsignals wieder, bei der das Eingangssignal einem Bandfilter zugeführt ist, das auf der Zeilenfrequenz des Fernsehsignals abgestimmt ist Dem Bandfilter ist eine Schwellwertstufe nachgeschaltet, deren Schwellwert auf die Mindestamplitude des Zeilenfrequenzsignals eingestellt ist Vom Ausgang der Schwellwertstufe wird ein Steuersignal abgenommen.

£s hat sich gezeigt, daß die bekannten Schaltungsanordnungen zur Fernsehsendererkennung mit den erwähnten Kriterien noch nicht alle Wünsche befriedigen. Einigen der bekannten Schaltungsanordnungen haftet der Nachteil an, daß sie in der Nähe eines Signals oder eines möglichen Signals den Suchlauf unterbrechen und erst nach dieser Unterbrechung prüfen, ob das Signal ein Fernsehsignal ist Dies führt dazu, daß der Sendersuchlauf insgesamt relativ langsam erfolgt Zwar ist bei einigen der erwähnten Schaltungen ein relativ schneller Sendersuchlauf möglich, jedoch besteht dort der Nachteil, daß zur Unterscheidung der Signale bzw. der Rauschanteile Filteranordnungen mit Resonanzkreisen oder RC-Glieder zur Unterscheidung vor. Impulsbreiten oder -abständen benötigt werden. Dies ist neben dem relativ großen Aufwand auch deshalb nachteilig, weil sich solche Filteranordnungen bzw. RC-Glieder schlecht in monolithisch integrierten Schaltungen realisieren lassen. Die Integrierung von Schaltungen stellt sich jedoch in der heutigen Zeit allgemein als wünschenswert dar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Fernsehsendererkennung zu schaffen, die sich als integrierbare Schaltung herstellen läßt und die eine schnelle Überprüfung des Signals erlaubt

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Bei der Erfindung werden dem demodulierten Video-Signal während der Zeitdauer des Zeilenrücklaufimpulses Signalproben der oberhalb dei Schwarzwertes des Fernsehsignals liegende Signale entnommen. Die Anzahl der innerhalb jeder Signalprobe festgestellten Amplitudensprünge ist das Kriterium für die Fernsehsendererkennung. Liegt nur ein Amplitudensprung vor, so bedeutet dies, daß ein Fernsehsender empfangen wird. In allen anderen Fällen liegen keine Fernsehsender, sondern z. B. Störungen, ein AM-modu-Iierter Träger oder auch ein FM-modulierter Träger vor.

Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise einen relativ schnellen Sendersuchlauf. Die erfindungsgemäße Sendererkennungsschaltung kann nämlich während des Suchlaufs, noch bevor das Fernsehsignal seine Sollage erreicht hat, entscheiden, ob es sich um ein Fernsehsignal, ein anderes Signal, einen Störer oder nur um Geräterauschen handelt. Weiter ermöglicht die Erfindung eine einwandfreie Sendererkennung, ohne das Filteranordnungen mit Resonanzkreisen erforderlich sind, so daß sich die Sendererkennungsschaltung zur monolithischen Integration eignet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An Hand der Zeichnung wird dia Erfindung im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Teil eines BAS-Signals eines nach der CCIR-Norm modulierten Fernsehsignals nach der Videogleichrichtung,

Fig.2 die in Fig. 1 oberhalb des Schwarzwertes liegenden invertierten Gleichlaufzeichen, wie sie am Ausgang des Schaltungsteils 12 der Schaltung gemäß F i g. 4 bzw. 5 auftreten,

F i g. 3 eine durch Verknüpfung des Zeilenrücklaufimpulses mit den Signalen gemäß Fig.2 entstehende Signalfolge, wie sie am Ausgang des Schaltungsteils 13 der Schaltung gemäß F i g. 4 bzw. F i g. 5 auftritt,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer Sendererkennungsschaltung,

Fig.5 ein detailliertes Schaltbild des Blockschaltbildes gemäß F i g. 4,

F i g. 6 die Ausgangsimpulse einer Zählschaltung 14 und

Fig.7 eine Frequenzskala; darunter der bei einem angenommenen Sendersuchlauf am Ausgang einer in Fig.5 dargestellten Integrierschaltung auftretende Spannungsverlauf, und darunter die Ausgcngsspannung am Ausgang einer dem Integrierglied nachgeschalteten Schwellwertschaltung 15.

In F i g. 1 ist ein Teil eines BAS-Signals eines nach der CCIR-Norm modulierten Fernsehsignals dargestellt, wie es nach der Viedogleichrichtung aussieht Die Zeilensynchronimpulse sind mit 4 bezeichnet Bei den Halbbildzeichen sind die Vortrabanten 1, die Nachtrabanten 3 sowie die Halbbildimpulse 2 zu erkennen. Die erwähnten, oberhalb des Schwarzwertes 5 des Fernsehsignals liegenden Impulse werden auch als Gleichlaufzeichen bezeichnet Zwischen den Zeilenimpulsen 4 befindet sich jeweils der eigentliche Bildinhalt

Die in Fig.2 gezeigte Impulsfolge ergibt sich dadurch, daß die Gleichlaufzeichen aus F i g. 1 abgetrennt und invertiert werden. Dies erfolgt in den Schaltungsteilen 11 und 12 der in Fig.4 bzw. 5 dargestellten Sendererkennungsschaltung. Die in F i g. 2 gezeigte Impulsfolge 6 tritt am Ausgang des Schaltungsteils 12 auf.

In Fig.3 ist eine Impulsfolge 8 gezeigt, die sich dadurch ergibt, daß die Impulsfolge 6 aus F i g. 2 mit den Zeilenrücklauf impulsen in einer UND-Schaltung verknüpft werden. Diese Verknüpfung erfolgt in einem Schaltungsteil 13 der bereits erwähnten Schaltung so gemäß F i g. 4 bzw. 5.

Im folgenden wird die in Fig.4 als Blockschaltbild und in Fig.5 als detailliertes Schaltbild dargestellte Schaltungsanordnung zur Sendererkennung näher erläutert Das Fernsehsignal 17 wird über eine Eingangsklemme 10 einer Trennschaltung 11 zugeführt Infolge des als Diode geschalteten Transistors 21a und des RC-Gliedes 21 b wird dort eine Vorspannung nach dem Audion-Prinzip für den Transistor 21 erzeugt, dessen Kollektor über einen Arbeitswiderstand mit einer positiven Betriebsspannung + U verbunden ist. In der Trennschaltung U wird somit der Bildinhalt von den Gleichlaufzeichen getrennt. An die Trennschaltung 11 schließt sich eine Invertier-Schaltung 12 mit Transistoren 22,23 und 24 an. In der Invertierschaltung 12 werden f>"> die von der Trennschaltung 11 gelieferten Signale so verarbeitet, daß die bereits erwähnte und in F i g. 2 dargestellte Impulsfolge entsteht.

Die Ausgangssignale der Invertier-Schaltung 12

gelangen zu einer UND-Schaltung 13, welche die Transistoren 25 und 26 enthält. Der UND-Schaltung 13 werden über eine Eingangsklemme 16 die Zeilenrücklaufimpulse 7 zugeführt. Wie in der bereits erwähnten F i g. 3 zu erkennen ist, erzeugt die UND-Schaltung 13 nur dann ein Ausgangssignal, wenn sowohl ein Zeilenriicklaufimpuls als auch ein von der Inverterschaltung 12 geliefertes Signal vorhanden ist.

An die UND-Schaltung 13 schließt sich eine Zählschaltung 14 an, die durch zwei D-Flip-Flops 27,28 gebildet ist (z. B. TL 7474). Die beiden Flip-Flops 27 und 28 besitzen Takteingänge T, Reset-Eingänge R sowie Ausgänge^ Q und φ Der Q-Ausgang des Flip-Flops 27 und der (^-Ausgang des Flip-Flops 28 führen zu einem dreifach NAND-Gatter 31, dessen drittem Eingang die über einen Inverter 29 invertierten Zeilenrücklaufimpulse 7 zugeführt sind. Durch den Inverter 29, das RC-Glied 30a und das zweifach NAND-Gatter 30 wird erreicht, daß die Zählschaltung 14 mit jedem Zeilenriicklaufimpuls zurückgesetzt wird, die Zählung der der Zählschal- tung 14 von der UND-Schaltung 13 zugeführten Impulse (vgl. F i g. 3) also jeweils von neuem beginnt.

Der Zählschaltung 14 werden somit praktisch die Zeilenriicklaufimpulse 7 als Torimpulse und die Ausgangsimpulse der UND-Schaltung 13 als Zählimpulse zugeführt. Die Zählschaltung 14 stellt fest, wieviele Impulse innerhalb der Torzeit vorhanden sind. Wenn — wie in den Fig. 1 bis 3 zugrunde gelegt, - ein mit Gleichlaufzeichen moduliertes Fernsehsignal vorliegt, so ist innerhalb einer Torzeit (10—15usec) nur ein Zählimpuls vorhanden, und der Ausgang der Zählschaltung 14 — das ist der Ausgang des dem NAND-Gatter 31 nachgeschalteten Inverters 32 — geht getaktet mit der Torzeit auf logisch »1 «-Potential. Die dabei am Ausgang der Zählschaltung 14 entstehende Impulsfolge 9 ist in F i g. 6 dargestellt.

Ist nun während eines angenommenen Sendersuchlaufs an der Abstimmstelle nur Geräterauschen vorhanden, so sind während der erwähnten Torzeit mehr als ein Zählimpuls vorhanden, so daß der Ausgang der Zählschaltung 14 auf »0«-Potential bleibt Ist an der durchlaufenden Abstimmstelle ein AM-modulierter Träger oder ein FM-modulierter Träger vorhanden, so bleibt der Ausgang der Zählschaltung 14 ebenfalls auf »0«-Potential. Auch bei AM-modulierten Trägern, bei denen die AM-Modulation nicht annähernd der Zeilenfrequenz entspricht, bleibt der Ausgang der Zählschaltung 14 vorwiegend auf »0«-PotentiaL Mit der soweit beschriebenen Schaltungsanordnung wird also festgestellt, wieviele Amplitudensprünge während der Zeitdauer des Zeilenrücklaufimpulses vorhanden sind. Die Anzahl der festgestellten Amplitudensprünge dient als Kriterium für die Fernsehsendererkennung. Liegt nur ein Amplitudensprung vor, so bedeutet dies, daß ein Fernsehsignal vorhanden ist In allen anderen Fällen, also bei keinem Amplitudensprung oder bei mehreren Amplitudensprüngen innerhalb der Zeilendauer des Zeilenrücklaufimpulses, handelt es sich um irgendein anderes Signal und es liegt kein Fernsehsignal vor.

Um aus dem beschriebenen Kriterium ein Schaltsignal zu gewinnen, welches beispielsweise einer Suchlaufschaltung zugeführt wird, so daß diese den Suchlauf unterbrechen kann, wenn tatsächlich ein Fernsehsender empfangen wird, wird das Ausgangssignal (vgl. Fi g. 6) der Zählschaltung 14 einer Schwellwertschaltung 15 zugeführt. Diese enthält ein Integrierglied 35, 36, dem eine Verstärkerschaltung 33 nachgeschaltet ist. Die Verstärkerschaltung 33 weist eine Triggerschwelle 20 (vgl. F i g. 7) auf, so daß am Ausgang 18 der Schwellwertschaltung 15 nur dann logisch »0«-Potential auftritt, wenn die Spannung am Integrierglied 35.36 die Triggerschwelle 20 überschritten hat. Liegt die Spannung am Integrierglied 36, 35 und damit die Spannung am Eingang der Verstärkerschaltung 33 unterhalb der Triggerschwelle 20, so liegt der Ausgang 18 auf »!«-Potential. Der Pegel logisch »1« am Ausgang 18 bedeutet, daß kein Fernsehsignal vorliegt, während der Pegel logisch »0« angibt, daß es sich um ein Fernsehsignal handelt Dies wird nachfolgend an Hand von F i g. 7 näher erläutert.

Es sei angenommen, daß ein Fernsehempfänger mittels eines Sendersuchlaufes automatisch abgestimmt wird. In F i g. 7 ist oben eine Frequenzskala gezeigt, auf der angegeben ist, daß der Suchlauf-Start bei 470 MHz beginnen möge. Unterhalb der Frequenzskala ist der Spannungsverlauf i/l der der Verstärkerschaltung 33 vom Integrierglied 35, 36 zugeführten Spannung aufgetragen, die sich im Verlauf der Suchlaufabstimmung einstellt. Es sei angenommen, daß bei 485,25 MHz ein Fernsehsender liege. Bevor diese Stelle erreicht wird, hat die Spannung Ui am Integrierglied 35, 36 bereits die Triggerschwelle 20 überschritten, wodurch am Ausgang 18 (Fig. 5) das Potential von »1« auf »0« wechselt Bei der weiteren Abstimmung über den Punkt 485,25MHz hinaus sinkt die Spannung Ui auf einen Wert unterhalb der Triggerschwelle 20 ab, so daß am Ausgang 18 »!«-Potential auftritt Auch bei einem angenommenen Stör-Träger bei 525 MHz bleibt die Spannung Ui unterhalb der Triggerschwelle, weil nämlich am Ausgang der Zählschaltung 14 »0«-Potential liegt Bei Erreichen des nächsten Fernsehsenders bei 569,25MHz wird die Triggerschwelle 20 wieder überschritten, so daß die Spannung U2 am Ausgang 18 wiederum von »!«-Potential auf »0«-Potential wechselt. Das Integrierglied 35, 36 ist so bemessen, daß die Spannung Ui die Triggerschwelle 20 nach etwa achtzehn entnommenen Signalproben (vgl. Impulse 9 von F i g. 6 bei vorhandenem Fernsehsignal) überschritten hat

In F i g. 7 ist zu erkennen, daß die Entscheidung, ob es sich um ein Fernsehsignal handelt, bereits etwa 3—4,5 MHz bevor der Bildträger seine Sollage erreicht hat, fällt, nämlich dann, wenn der Bildträger in die ZF-Durchlaßkurve hineinläuft Wenn man voraussetzt, daß die Zeilensynchronisation in relativ kurzer Zeit vollzogen ist, wie dies mit den modernen Horizontal-Kombinations- ICs (z.B. TBA 920, 940 oder 950) innerhalb einiger Millisekunden möglich ist, und daß die Regelung des Tuners und der BiId-ZF eine relativ geringe Einschwingzeit beansprucht, so daß Synchronimpulsstauchungen vermieden werden, können mit der Sendererkennungsschaltung Fernsehsignale bei einer Suchlaufgeschwindigkeit von 60—100 MHz pro Sekunde einwandfrei erkannt werden. Der UHF-Bereich von 470—860 MHz kann z. B. innerhalb von 4—7 Sekunden, der VHF-Band III-Bereich von 170—230 MHz innerhalb einer Sekunde im Suchlauf durchlaufen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Fernsehsendererkennung in einem Fernsehgerät, in welchem für Fernsehsender charakteristische Synchronzeichen sowie Zeilenrücklaufimpulse auftreten, insbesondere für Fernsehempfänger mit Sendersuchlauf, dadurch gekennzeichnet, daß dem demodulierten Signal während der Zeitdauer des Zeilenrücklaufimpulses Signalproben der oberhalb des Schwarzwertes (5) des Fernsehsignals liegenden Signale entnommen sind und daß die Anzahl der während der Zeitdauer der Zeilenrücklaufimpulse (7) festgestellten Ampiitudensprünge das Kriterium für die Fernsehsendererkennung ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb des Schwarzwertes (5) des Fernsehsignals liegenden Signale invertiert und danach in einer UND-Schaltung (13) mit den Zeilenrücklaufimpulsen (7) verknüpft sind

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine digitale Zählschaltung (14), welcher die Ausgangsimpulse (8) der UND-Schaltung (13) als Zählimpulse und die Zeilenrücklaufimpulse (7) als Torimpulse zugeführt sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltung (14) zwei Flip-Flops (27, 28) und ein von den Flip-Flops und dem invertierten Zeilenrücklaufimpuls angesteuertes NAND-Gatter (31) mit nachgeschaltetem Inverter (32) enthält.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltung (14) so aufgebaut ist, daß der Ausgang des Inverters (32) nur dann auf logisch »!«-Potential liegt, wenn der Zählschaltung (14) während der Torzeit ein einziger Zählimpuls zugeführt wurde, und daß der Ausgang des Inverters (32) in den anderen Fällen auf logisch »0«-Potential liegt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Inverters (23) über ein Integrierglied (35, 36) mit einer Schwellwertschaltung (33) verbunden ist, dessen Ausgangssignal angibt, ob ein Fernsehsender erkannt worden ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Integrierglied (35, 36) so bemessen ist, daß seine Ausgangsspannung (Ui) die Triggerschwelle (20) der Schwellwertschaltung (33) nach etwa achtzehn einzelnen das Vorhandensein eines Fernsehsenders bestätigenden Signalproben überschritten hat, wobei das Vorhandensein eines Fernsehsenders durch eine logische »1« am Ausgang des Inverters (32) gekennzeichnet ist.