<Desc/Clms Page number 1>
Fernsehverstärker-Anordnung.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Lösung eines speziellen Fernsehproblems, nämlich mit dem sogenannten Gleichstromzusatz bei Fernsehschaltungsanordnungen mit WiderstandsKapazitätskopplung. Gegenstand der Erfindung ist eine Verstärkerschaltungsanordnung, bei der die Anode desselben, vorzugsweise der Endverstärkerstufe, über einen besonderen Stromkreis, welcher eine Zwei-Elektrodenröhre zusammen mit periodisch dämpfenden Kopplungselementen enthält, mit dem Gitter desselben Verstärkers verbunden ist. Es lässt sich mit einer derartigen Schaltung bei bestimmter Dimensionierung der Kopplungselemente erzielen, dass eine Konstanz der Spitzenspannungen erreicht wird.
Es ist bereits in der allgemeinen Funktechnik bekannt geworden, zwecks Erzielung günstiger Arbeitsbedingungen Kopplungszweige mit Gleichrichterröhren anzuwenden. Diese bekannten Anordnungen betreffen jedoch keine Fernsehschaltungen.
Es ist ferner bereits bekannt geworden, dass man den bei der Bildübertragung auftretenden Nachteil des Widerstandsverstärkers, keine Gleichstromwerte übertragen zu können, dadurch umgehen kann, dass man beim Zerlegungsvorgang dem Bild stets einen gewissen Mindestbetrag von,, Schwarz"- Impulsen beimischt. Es lässt sich dadurch erzielen, dass das Ausgangssignal des Verstärkers den Ruhewert des unerregten Zustandes, der dem vollkommenen Schwarz entspricht, stets beibehält.
Die vorliegende Erfindung gibt eine spezielle Sehaltungsanordnung zur Lösung dieses Gedankens an, welcher an Hand der Zeichnungen im folgenden erläutert wird, u. zw. stellt Fig. 1 einen allgemeinen Fernsehverstärker dar, Fig. 2 eine Anordnung gemäss der Erfindung und Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung.
Als grundsätzliche und einfachste Schaltung, diese Spitzenspannungsmessung für den vorliegenden Zweck nutzbar zu machen, kann folgende Anordnung als bekannt vorausgesetzt werden.
In dieser Schaltung (Fig. 1) bedeute 1 die Endstufe des Verstärkers, deren Gitter über einen Kondensator 2 mit dem Vorverstärker gekoppelt ist und über einen Ableitungswiderstand 3 vorgespannt wird.
Bei direktem Anschluss einer Braunschen Röhre oder bei einer positiv arbeitenden Sendeanordnung wird Schwarz dann erzeugt, wenn die Anode der Röhre 1 ihren negativen Höchstwert erreicht, d. h. wenn das Gitter der Endröhre den positiven Höchstwert erreicht. Nach dem Vorgesagten muss verhütet werden, dass die um die Vorspannung 5 als Mittelwert pendelnden Gitterschwingungen jemals einen höheren positiven Momentanwert erreichen können als den Ruhewert, das ist die Spannung 5 selbst. Zu diesem Zwecke schaltet man eine Zweipolröhre 6 in der gezeichneten Weise mit der Anode an das Gitter parallel zum Ableitwiderstand 3. Tut man dies, so zieht die Röhre 6 bei positiven Schwingungen so lange Elektronenstrom auf ihre Anode, bis das Gitter sich auf das Potential der Kathode von 6, das ist auf die Vorspannung 5, negativ aufgeladen hat.
Schwingt die Gitterwechselspannung ins Negative aus, so bleibt die Röhre 6 stromlos. Die Schaltung, Fig. 1, leistet daher in erster Näherung tatsächlich das Verlangte, dass die Gitterwechselspannung niemals über den Wert 5 als höchsten positiven Scheitelwert hinausschwingen kann und daher kann auch die Anodenwechselspannung nicht unter den Ruhewert des unerregten Zustandes, das ist Schwarz, hinunter schwingen.
Im praktischen Betrieb zeigt sich, dass die Schaltung nach Fig. 1 die Aufgabe der Grundwerthaltung nur in unvollkommener Weise lösen kann. Die Zweipolröhre 6 ist nämlich einerseits durch den Ableitwiderstand 3 belastet, anderseits nimmt ihre Emissionsergiebigkeit mit der Annäherung
<Desc/Clms Page number 2>
an den Gleichgewichtszustand mehr und mehr ab, weil dann die Spannung zwischen Anode und Kathode gegen Null geht. Die Schaltung arbeitet daher insofern ungenau, als sie doch nicht ganz verhindern kann, dass positivere Momentwerte der Gitterspannung auftreten als 5.
Die erfindungsgemässe Schaltung nach Fig. 2 stellt gegenüber Fig. 1 einen grossen Vorteil insofern dar, als es durch ein Potentiometer 7 möglich ist, diesen Fehler genau auf Null einzustellen und ihn sogar überzukompensieren. Gegenüber sonst bekannt gewordenen Schaltungen zur Grundwertschaltung hat sie den Vorteil der Einfachheit, da keinerlei besondere Hilfsbatterien, Stabilisatoren u. dgl. benötigt werden. In Fig. 2 ist der Deutlichkeit halber noch eine Vorröhre 8 gezeichnet, die über den Kopplungs- kondensator 2 mit der Endröhre 1 gekoppelt ist. Der Ableitwiderstand 3 liegt wieder an der Gitter- vorspannung 5. Am Anodenwiderstand 4 tritt eine verstärkte Bildsignalspannung auf. Erfindung- gemäss wird die Zweipolröhre 6 diesmal aus dem Anodenkreis erregt.
Ein Überschuss an Wechsel- spannung, der dort zur Verfügung steht, wird über den Kopplungskondensator 9 auf das Potentio- meter 7 gekoppelt und kann von dort an einem Abgriff auf die Kathode der Zweipolröhre 6 geschaltet werden. Die Anode der Zweipolröhre 6 kann direkt an das Gitter der Endröhre 1 angelegt werden.
Als Ladekondensator dient dann der Übertragungsblock 2. Die Wirkungsweise dieser an sich ein- fachen Schaltung ist dann folgende : Eine gegebene Gitterweehselspannungsamplitude + eg wird
V-faeh (V = Verstärkungsfaktor) verstärkt und gibt eine negative Anodenspannungsspitze-ea.
EMI2.1
EMI2.2
positiver Kathodenwechselspannung entlädt sieh der Kondensator 2, d. h. also das Gitter der Röhre 1 langsam über den Ableitwiderstand 3 auf die normale Gittervorspannung 5 zurück. Das Gitter wird also vorspannungsmässig durch die erfindungsgemässe Schaltung, Fig. 2, aus dem eigenen Anodenkreis der Endröhre stets um genau so viel zusätzlich negativ vorgespannt, als es maximal positiv ausgeschwungen hat.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Spannung der Anodenleitung von 1 niemals unter denjenigen Vorspannungswert sinken kann, den sie im Ruhezustand gehabt hat. Alle Signale bauen sich dann auf diese Schwarzwerte auf, womit die Aufgabe des Gleichstromzusatzes allgemein gelöst ist.
Zur Durchführung ist anzugeben, dass das Kopplungsorgan 9,7 zweckmässig für alle Frequenzen des Fernsehbandes durchlässig sein soll, für die auch der übrige Verstärker durchlässig ist, und dass also dieser Kreis 9,7 die Zeitkonstante von 2, 3 haben kann. Macht man die Zeitkonstante kleiner, so kann man nur mit relativ kurzzeitigen Impulsen den Gleichstromzusatz tätigen, verliert also an nutzbarer Entladungszeit. Verluste in der Gleichrichtung durch Belastung und Anlaufstrom werden leicht kompensiert durch Einstellung des Schleifkontaktes 7 zu etwas stärkeren Erregungsspannungen.
Die Entladungsgeschwindigkeit wird ausschliesslich durch den Kreis 2,3 geregelt, welcher aus Gründen der allgemeinen Bildiibertragungsbedingung mindestens die Zeitkonstante eines Bildaufbaues, zweckmässig ein Vielfaches davon aufweisen muss.
Die Koppelelemente haben folgende Werte : Kondensator 2 = 0-5"jF, Kondensator 9 = 0. 1 pP, Widerstand 3 = 0. 3 Megohm, Widerstand 7 = 105 Ohm.
Abänderungen dieses Verfahrens seien noch wie folgt angegeben : Durch Umpolen des Gleich-
EMI2.3
sprechend positive Zusatzspannungen des Gitters "verboten" werden. Das Ausgangssignal würde dann nicht auf dem Schwarz, sondern auf dem Weiss des Bildes "aufsitzen". Ein derartiger Verstärker eignet sich zur negativen Sendung von Fernsehbildern, wie sie zur Zeit praktisch erwogen wird.
Wird die Grundwertschaltung nach Fig. 2 in einer Röhrenstufe ausgeführt, so wird eine kapazitiv nachgeschaltete zweite Stufe in keiner Weise mitgeregelt. Es ist selbstverständlich, dass man nach Belieben auch jede Stufe des Verstärkers an sich, sofern genügend Wechselspannungen vorhanden sind, nach dem erfindungsgemässen Verfahren auf Absolutwerte regeln kann, wenn man auf gleichstromrichtige Wiedergabe des Bildes an dieser Stufe Wert legt, ohne dass es nötig ist, die naehgeschalteten Stufen etwa durch Gleichstromkopplung mit einer geregelten Stufe zu verbinden.
Das erfindungsgemässe Verfahren: ,,Rückkopplung über Gleichrichter" kann nicht nur im Sendeverstärker, sondern mit Vorteil auch in der Endstufe des Fernsehempfängers angewendet werden.
Fig. 3 zeigt eine entsprechende Schaltung. Eine grosse Schwierigkeit bei den Endverstärkerstufen von Fernsehempfängern bestand bisher darin, dass man gezwungen war, die Verstärkerröhre 10 für die Videofrequenzen galvanisch an den Gleichrichter 11 anzukoppeln, der die Trägerfrequenz gleichrichtet. So lange der Gleichrichter 11 nur ein Zweipolgleichrichter ist, ist dieses Verfahren noch durch-
EMI2.4
<Desc/Clms Page number 3>
betrieb nicht, sind bei Netzbetrieb aber höchstens durch Stabl1isatoranordnllngen, also durch grossen
Aufwand zu umgehen.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Gleiehstromkopplung zwischen Detektor 11 und Endrohr 10 vollkommen fallen gelassen werden. Statt dessen wird eine Kondensatorkopplung über den Kopplungsblock 2 gewählt und die Endstufe 10 wird für sich durch das erfindungsgemässe
Verfahren der Rückkopplung über einen Gleichrichter 6 auf konstante Basis eingeregelt. Handelt es sich um den Empfang von Positivsendern, so lässt man erfindungsgemäss die Endstufe 10 mit voller
Emission laufen und steuert diese Emission abwärts. Umgekehrt verfährt man erfindungsgemäss beim
Empfang von Negativsendern. Dadurch hat man immer die ganze Kennlinienlänge für das Bild zur
Verfügung.
In Fig. 3 ist die Schaltung für Positivempfang gezeichnet. Eine Gittervorspannung ist daher nicht erforderlich, sondern der Ableitwiderstand 3 liegt an Kathode (solange die Anodenspannung nicht zu hoch gewählt wird). Zweckmässig wird für 10 eine Fünfpolröhre gewählt. Man erkennt die Spannungsteilung 7 mit Ankopplungskondensator 9 und den Gleichrichter 6. Durch Einstellung von 7 hat man es in der Hand, den Signalausgang von 10 am Arbeitswiderstand , welcher direkt auf die Braunsche Röhre 12 galvanisch weitergeschaltet ist, einzustellen, dass die Synchronspitzen genau auf dem Ruhewert einsetzen und denselben niemals verlassen, gleichgültig, wie die Bildmodulation aussieht.
Durch die Möglichkeit, eine Kondensatorkopplung 2 zum Detektor 11 und zu seinem Arbeitswiderstand 13 anzuwenden, ist man aber nun in den Stand gesetzt, dem Detektor eine ausreichend hohe Anodenspannung zu geben, so dass er auch bei starken Erregungszuständen niemals aus Mangel an Anodenspannung verflacht. Als Detektor ist eine gittergesteuerte Zwillingsdreipolröhre gezeichnet, welche bereits für den Empfang hochzeiliger Bilder bekannt ist und den Vorteil hat, dass sie einerseits gegenüber der Zweipolröhre Niederfrequenzverstärkung gibt, und dass sie anderseits die Trägerwelle des Bildes von sich aus beseitigt.
Nachdem die Endstufe durch die erfindungsgemässe Rückkopplung über den Gleichrichter 6 auf,, Basis" geregelt ist, kann man den Gleichrichter 14 galvanisch mit fester Vorspannung 15 an den Ausgang anlegen und auf diese Weise die Synchronzeichen unabhängig von der jeweiligen Bildmodulation vom Spitzenwert bis zum Absehneidewert 15 aus 7 und über Selektionstransformatoren 16, 17 in kurze und lange Zeichen zerlegen.
Für den Empfang negativer Sendungen polt man einfach den Gleichriehter 6 um, gibt der Endröhre 10 negative Vorspannung bis zum Verschwindepunkt der Emission und polt auch den Synchrongleiehrichter 14 um, wobei eine andere Vorspannung 15 erforderlich wird. Es ist praktisch vorteilhaft, die beiden Gleichrichter 6 und 14 in einem gemeinschaftlichen Kolben zu einer Doppel-Zweipolröhre zu vereinigen.
Die Synchronisierung kann auch auf sehr einfache Weise dadurch erfolgen, dass die Trans-
EMI3.1
eingeschaltet werden. Es fliesst nämlich in diesem Stromkreis nur dann Strom, wenn die Kathode von 6 zeitweilig negativ gegen die Anode von 6 ist. In allen übrigen Fällen ist die Zuleitung zum Gleichrichter 6 stromlos. Dies ist aber gerade die Bedingung für das Durchkommen der äussersten negativen Impulse des Signals, d. It. also für die Synehronisierimpulse selbst. Man kann auf diese Weise einen besonderen Gleichrichter 14 für die Synchronisierung ersparen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Fernsehverstärker-Anordnung mit Widerstands-Kapazitäts-Kopplung und Mitteln zur Beeinflussung der Signalstärke im Ausgang des Verstärkers derart, dass entweder die positiven oder die negativen Spitzen des Signals einen dauernden, absoluten Wert einhalten (Grundwertschaltung), dadurch gekennzeichnet, dass die Anode des Verstärkers, vorzugsweise des Endverstärkers, über eine
EMI3.2
EMI3.3
Potentiometer kapazitiv für alle Bildfrequenzen mit dem Anodenkreis gekoppelt ist.