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Vorrichtung zur mehrphasigen synchronen Demodulation
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur synchronen Demodulation der Farbkomponente eines Farbfernsehsignals, insbesondere für einen Empfänger, dessen Bildrohr drei Kathodenstrahlen für die verschiedenen Übertragungsgrundfarben aufweist.
Das übliche Farbfernsebsignal umfasst eine Schwarzweiss- und eine Farbkomponente. Letztere hat die Form einer modulierten Unterträgerwelle, deren Phasenmodulation den Farbton und deren Amplitudenmodulation im Vergleich zur Amplitude der Schwarzweisskomponente den Sättigungsgrad des Bildes überträgt. Im Empfänger sind für die beiden Komponenten gesonderte Kanäle vorgesehen. Der Farbkanal demoduliert die Amplitudenmodulation der Unterträgerwelle bei vorbestimmten Phasenwinkeln, damit Video-Komponenten in Abhängigkeit vom roten, grünen und blauen Bildinhalt hergeleitet werden können, welche zusammen mit der Schwarzweissspannung an entsprechende Elektroden zur Steuerung der verschiedenen Strahlen der Bildröhre gelegt werden.
Zur Demodulation werden Synchrondemodulatoren verwendet, die mit entsprechenden Modulatoren auf der Senderseite zu synchronisieren sind. Dies wird mittels einer örtlich erzeugten Steuerschwingung von der Frequenz der UnterträgerweF. e durchgeführt, deren Phase mit der der empfangenenFarbsynchronimpulse in besonderen Synchronisierkreisen des Empfängers synchronisiert wird.
Bei den bekannten, mit dem Farbkanal verbundenen Vorrichtungen zur synchronen Demodulation können Schwierigkeiten dadurch entstehen, dass die beiden der Vorrichtung zugeführten Signalspannungen, nämlich die modulierte Unterträgerwelle und die örtlich erzeugte Schwingung, von der Demoduliervorrichtung in unerwünschter Weise weitergeleitet werden können. Erstens kann die örtliche Steuerschwingung durch die Demodulatoren hindurch in den Farbkanal gelangen, wo sie dem Eingang des Farbsynchronisierkreises zugeführt wird und die Arbeitsweise dieses Kreises stört.
Zweitens kann die Farbkomponente die Demodulatoren in der entgegengesetzten Richtung passieren und in den die Steuerschwingung erzeugenden Schwingungskreis gelangen, wodurch eine nachteilige Modulation der Steuerschwingung erzeugt wird, die ihrerseits zu Störungen Anlass geben können, die den von den Synchrondemodulatoren erzeugten VideoSpannungen überlagert sind.
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gen erforderlichen Verstärkungszahlen abhängig. Diese Phasenwinkel und Verstärkungszahlen richten sich nach den Eigenschaften des Farbfemsehsignals und der zur Wiedergabe benutzten Bildröhre. Eine Dreistrahlröhre z. B. erfordert neben der Schwarzweissspannung, eine rote, eine grüne sowie eine blaue Farbdifferenzspannung.
Die Demodulationswinkel für die blaue und die rote Farbdifferenzspannungen sind beim üblichen Farbfernsehsignal 00 bzw. 900, gemessen in positiver Richtung von der negativen Richtung der Achse der Farbsynchronimpulse aus. Die entsprechenden Verstärkungszahlen im Vergleich zum Schwarzweisskanal sind 2, 03 bzw. 1, 14. Entsprechend ergibt sich, dass der Phasenwinkel zur Demodulation der grünen Farbdifferenzspannung 2360 und die entsprechende Verstärkungszahl 0, 703 beträgt. Die genannten Werte sind so gewählt worden, dass die Übertragung mit konstanter Helligkeit erfolgt, d. h. der Farbkanal liefert keinen Beitrag zur Helligkeit des wiedergegebenen Bildes.
Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte Störspannungen, die in den Farbkanal hineingelangen können, keine sichtbaren Helligkeitsschwankungen im wiedergegebenen Bild-sondern nur Farbschwankungen erzeugen, die dem Auge viel weniger unangenehm sind.
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Es ergibt eich aus den obigen Ausführungen, dass die Farbdifferenzspannungen bei den Phasenwinkeln 0 , 90 und 2360 abzuleiten sind. Dies setzt jedoch nicht voraus, dass die synchroner Demodulatoren bei eben diesen Phasenwinkeln wirksam sind, sondern es kann eine Matrizenschaltung verwendet werden, die die tatsächlich abgeleiteten Video-Spannungen auf der Ausgangsseite der Demodulatoren in die erwünschten Farbdifferenzspannungen transformiert. Die Wahl der Demodulationswinkel ist auch gewissermassen davon abhängig, ob der Empfänger zur Demodulation einer Unterträgerwelle eingerichtet ist, deren Modulationskomponenten bei verschiedenen Phasenwinkeln verschiedene Bandbreiten aufweist.
In diesem Fall müssen normalerweise die mit I und Q bezeichneten Modulationskomponenten abgeleitet werden, so dass die Phasenwinkel, bei denen die Demodulatoren wirksam sind, im Hinblick auf diese Forderung zu wählen sind.
Die nachstehenden Ausführungen setzen voraus, dans dieser Bandbreitenunterschied nicht vorhanden ist.
Bei Empfängern dieser Art ist es bisher üblich gewesen, die blaue und die rote Differenzspannung bei 00 bzw. 900 abzuleiten und die beiden Spannungen danach einer Matrizenschaltung zuzuführen. in der die grüne Differenzspannung erzeugt wurde. Eine Vorrichtung dieser Art weist jedoch normalerweise die obenerwähnten Störerscheinungen in unerwünschtem Masse auf, so dass besondere Entkopplungsschaltungen erforderlich werden, damit die Schaltung die erwünschte Stabilität besitzt.
Zur Beseitigung der genannten Schwierigkeiten ist auch vorgeschlagen worden, vier synchrone Demodulatoren in paarweiser Anordnung zu verwenden, wobei jedes Paar für sich in ausgeglichener Schaltungarbeitete, damitfür jedes Paar ein Mindestmass von Übertragung der Störerscheinungen erfolgte. Dies wurde dadurch erreicht, dass die beiden Demodulatoren eines Paares mit einem Phasenunterschied von 1800 arbeiteten, so dass die über den einen Demodulator zurückgelangende Störspannung durch eine entgegengerichtete Störspannung des andern Demodulators ausgeglichen wurde. Eine Vorrichtung dieser Art ist jedoch im allgemeinen deswegen kostspieliger als die vorgenannten Vorrichtungen, weil mehr Röhren und eine verwickeltere Matrizenschaltung erforderlich sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur synchronen Demodulation der Farbkomponente eines Farbferne-signals mittels an einen Farbkanal zur Übertragung der Farbkomponente angeschlossener Synchrondemodulatoren, deren jedem von einem Steuerschwingungskanal eine Steuerschwingung von der Frequenz det Unterträgerwelle mit vorbestimmtem Phasenwinkel zugeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass drei Demodulatoren vorgesehen sind, denen die Steuerschwingungen mit so gewählten Phasen- und Amplitudenverhältnissen zugeführt werden, dass die Summe der in den Farbkanal hindurchgelangenden Steuerschwingungen den Wert Null hat, wobei die Farbkomponenten derart zugeführt werden, dass dieSumme der in den Steuerschwingungskanal hindurchgelangenden Komponenten derselben den Wert Null hat.
Die Verwendung einer Anzahl von drei Demodulatoren zur Herleitung von drei Farbspannungen ist an und für sich bekannt. Das wesentlich Neue der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bemessung der den Demodulatoren zugeführten Schwingungen, d. h. der modulierten Unterträgerwelle sowohl wie der Steuerschwingung mit Bezug auf Phase und Amplitude in solcher Weise, dass das unerwünschte Hindurchgelangen einer der beiden zugeführten Spannungen in den Kanal der andern Spannung unterdrückt wird.
Die Erfindung wird näher an Hand der beigefügten Zeichnung erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein Schaltschema einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Fernsehempfängers, Fig. 2, 3,4 und 5 Vektordiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers gemäss Fig. 1.
Der in der Fig. l dargestellte Empfänger umfasst eine Empfangsantenne 10,11, die an einen Eingangsteil 12 angeschlossen ist, der die üblichen Anfangsstufen einschliesslich der Zwischenfrequenzstufen des Empfängers umfasst. Das zwischenfrequente Signal wird einem Demodulator 15 zugeführt, in dem die Video-Spannung erzeugt wird. Das Tonsignal, das der Schwebungsfrequenz von 4, 5 MHz der Trägerwellen für den Ton und für das Bild entspricht, wird dem Tonteil 13 des Empfängers zugeführt, an dessen Ausgang ein Lautsprecher 14 angeschlossen ist.
Die Synchronimpulse für die Ablenkspannungen werden vom Ausgang des Demodulators 15 Ablenkkreisen 16 zugeführt und steuern die Erzeugung von Sägezahnspannungen für die horizontale und für die vertikale Ablenkung, die entsprechenden Spulen 17 und 18 der Bildröhre 20 in üblicher Weise zugeführt werden.
Die am Ausgang des Demodulators 15 vorhandene Schwarzweisskomponente der Video-Spannung wird einem Schwarzweissverstärker 21 zugeführt, an dessen Ausgang ein Spannungsteiler 22 liegt, an dessen verschiedene Anzapfungen die zur Wiedergabe der Grundfarben rot, grün und blau dienenden Kathoden 23, 24 bzw. 25 der Bildröhre angeschlossen sind. Der Spannungsteiler 22 dient zur Einstellung der Amplitude der Spannungen, die den verschiedenen Kathoden zugeführt werden, um einen Ausgleich für die verschiedenen Empfindlichkeiten der den Grundfarben entsprechenden Leuchtstoffe zu bewirken. Bei einem üblichen Typ einer Bildröhre soll z. B. die der grünen Kathode 24 zugeführte Amplitude 0, 8 der Amplitude
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an der roten Kathode 23 und die der blauen Kathode 25 zugeführte Amplitude 0, 6 der Amplitude an der roten Kathode 23 betragen.
Die Farbkomponente der Video-Spannung wird vom Ausgang des Demodulators 15 über einen Bandpassverstärker 26 einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung 27 zur synchronen Demodulation zugeführt, deren Konstruktion und Arbeitsweise nachstehend näher erläutert werden. In der Vorrichtung 27 erfolgt eine Demodulation der Farbkomponente bei vorbestimmten Phasenwinkeln zur Erzeugung der roten, der grünen und der blauen Farbdifferenzspannung, die ihrerseits den Steuergitter 28,29 und'30 für die diesen Farben entsprechenden Kathodenstrahlen der Bildröhre 20 zugeführt werden. Wie beim Schwarzweisssignal muss auch für die Farbdifferenzspannungen die entsprechende Verstärkungszahl im Hinblick auf die Empfindlichkeiten der Leuchtstoffe bemessen werden.
Die Farbkomponente umfasst auch Farbsynchronimpulse, die während der Zeilenrücklaufintervalle übertragen werden und je ungefähr zehn Perioden der Unterträgerwelle von 3, 6 MHz umfassen. Diese Impulse gelangen über den Verstärker 26 zu den Farbsynchronisierkreisen 32, wo eine Steuerspannungzur Steuerung der Frequenz und der Phase eines örtlichen Oszillators 33 von 3,6 MHz erzeugt werden. Die Kreise 32 können in üblicher Weise einen Phasendemodulator und eine Reaktanzröhre umfassen, wobei die vom Oszillator 33 erzeugte Spannung dem Phasendemodulator über den Leiter 34 zugeführt wird. Die vom Oszillator 33 erzeugte Steuerschwingung wird der erfindungsgemässen Vorrichtung 27 zur Steuerung der Demodulationswinkel der verschiedenen synchronen Demodulatoren dieser Vorrichtung zugeführt.
Die Vorrichtung 27 umfasst einen Kanal zur Zuführung der Farbkomponente, der den Verstärker 26 und die Leitung 35 umfasst, sowie einen Kanal zur Zuführung der Steuerschwingung des örtlichen Oszillators, der, neben diesem Oszillator, die Leiter 36 und 37 umfasst
Die Vorrichtung umfasst weiters drei in ähnlicher Weise geschaltete synchrone Demodulatoren, die mit einander entsprechenden Elektroden an den Farbkanal angeschlossen sind. Der erste Demodulator umfasst eine Elektronenröhre 40 mit einem Steuergitter 41, das mit dem Leiter 35 verbunden ist. Die Betriebsspannung dieses Demodulators wird von einer Batterie +B über einen Belastungswiderstand 42 der Anode 43 der Röhre zugeführt.
In ähnlicher Weise umfasst der zweite Demodulator eine Röhre 44 mit Steuergitter 45, das mit dem Verstärker 26 verbunden ist, sowie einen Belastungswiderstand 46, der zwischen der Batterie +B und der Anode 47 liegt. Der dritte Demodulator umfasst die Röhre 48 mit Steuergitter 49 sowie einen Belastungswiderstand 50, der zwischen der Anode 51 und der Batterie +B liegt. Jeder Demodulator kann ausserdem einen Sperrkreis für die Unterträgerwelle umfassen. Der Sperrkreis des ersten Demodulators besteht aus einer Spule 52 in Reihenverbindung mit einem Kondensator 53 ; Diese Reihenverbindung ist auf die Unterträgerwelle abgestimmt.
Zwecks möglichst weitgehender Unterdrückung von unerwünschten Heterodynschwingungen kann der erste Demodulator auch eine in Reihenschaltung mit der Anode 43 und mit der Ausgangsklemme des Demodulators liegende Drossel 54 umfassen. Die beiden übrigen Demodulatoren enthalten entsprechende Schaltelemente.
Die Vorrichtung 27 umfasst ferner einen Transformator 56, dessen Primärwicklung 57 an den Oszillator 33 angeschlossen ist, und der eine Mehrzahl von Sekundärwicklungen 58,59, 60 und 61 aufweist, die unter einander zu einer Y-Schaltung verbunden sind. Diese hut drei Ausgangsklemmen 62,63 und 64, die mit je einer der Kathoden 66,67 und 68 der Röhren 40,44 bzw. 48 verbunden sind. Die Y-Schaltung ist unsymmetrisch, indem eine Anzapfung zwischen den Spulen 60 und 61 an einem festen Potential, wie z. B. Erdpotential, liegt. Dieser Anschluss erfolgt über einen Vorspannungskreis 70, bestehend aus einem Widerstand 71 und einem Kondensator 72. Der Vorspannungskreis 70 dient zur Zuführung einer und derselben Vorspannung an jede der drei Demodulatorröhren.
Im einfachsten Fall sollten die drei Demodulatorröhren möglichst gleiche elektrische Eigenschaften haben. Insbesondere sollte die Zwischenelektrodenkapazität zwischen Gitter und Kathode, die für die verschiedenen Röhren durch die gestrichelten Kondensatoren 73,74 und 75 angedeutet ist, etwa denselben Wert haben. Alternative konstruktive Ausführungen werden nachstehend erläutert werden.
Die Windungszahlen der Sekundärwicklungen des Transformators 56 sind so zu wählen, dass die an den Klemmen 62,63 und 64 auftretenden Steuerschwingungskomponenten im-wesentlichen die Vektor- summe Null haben. Zu diesem Zweck können die Wicklungen 58 und 59 dieselbe Windungszahl haben, während die Wicklung 60 die halbe Windungszahl der Wicklung 61 hat. Ausserdem kann eine erwünschte Phasenverschiebung von 900 zwischen den Spulen 58 und 59 einerseits und den Spulen 60 und 61 anderseits durch feste Kopplung des einen Spulenpaares, z. B. 60, 61, mit der Primärwicklung 57 sowie durch Anschliessen von Kondensatoren 76 und 77 in der dargestellten Weise herbeigeführt werden, wobei die Kondensatoren so zu wählen sind, dass die zugehörigen Parallelresonanzkreise bei 3, 6 MHz Resonanz aufweisen.
Zur Beseitigung der Übertragung von Farbsignalkomponenten zum Oszillator 33 sollten die Spu-
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len 58 und 59 untereinander sehr fest gekoppelt sein, d. h. der Kopplungsfaktor & cHte dem Wert l mög- lichst nahe kommen. In ähnlicher Weise sollten sich die Spulen 60 und 61 verhalten. Ein derart hoher Wert des Kopplungsfaktors kann z. B. durch bifilare Wicklung der Spulen herbeigeführt werden. Mit Bezug auf die Unterdrückung der Übertragung der Farbkomponente sind die ubrigen Kopplungsfaktoren, z. B. zwischen den verschiedenen Sekundärspulen und der Primärspule 57, von untergeordneter Bedeutung.
Dagegen sollte die Windungszahl der Wicklung 58 mit d- : r der Wicklung 59 übereinstimmen und die der Wicklung 60 den halben Wert der Windungszahl der Wicklung 61 betragen, was mit den schon von andern Gesichtspunkten aus geforderten Werten für diese Zahlen übereinstimmt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst ferner eine asymmetrische Matrizenschaltung 80, der die drei Video-Spannungen der Demodulatoren 40,44 und 48 zur Transformation dieser Spannungen derart zugeführt werden, dass die Ausgangsspannungen andern Werten der Demodulationsphasenwinkel und der Verstärkungszahlen entsprechen. Die Matrizenschaltung kann aus Ohmschen Widerständen aufgebaut sein und umfasst eine aus zwei Widerständen 81 und 82 zusammengesetzte Widerstandskette, die zwischen einander entsprechenden Ausgangselektroden zweier Demodulatoren, nämlich der beiden Röhren 40 und 44, liegt und die Demodulationsphasenwinkel dieser Spannungen derart abändern, dass sie der roten bzw. der blauen Farbdifferenzspannung entsprechen.
Die Matrizenschaltung umfasst ausserdem Widerstände 83 und 84, die zwischen der entsprechenden Ausgangselektrode der dritten Demodulatorröhre 48 und einer Anzapfung der Widerstandskette, nämlich dem Verbindungspunkt der Widerstände 81 und 82, liegt und eine grüne Farbdifferenzspannung erzeugt. Die Werte der Widerstände 81 - 8. 1 sind so gewählt, dass dh Farbdifferenzspannungen mit richtiger Amplitude erzeugt werden, wobei voneühafterweisc gleichzeitig auf die verschiedenen Empfindlichkeiten der verschiedenfarbigen Leuchtstoffe Rücksicht genommen werden kann. Der Widerstand 83 kann mit einem Kondensator 85 zur Kompension parallel geschaltet sein.
Es soll nun erläutert werden, wie es durch die erfindungsgemässe Schaltung möglich ist, die unerwünschten Störerscheinungen, die auf das Übertragen der Steuerschwingung oder der Farbkomponente in unerwünschter Weise durch die Demodulatoren zurückzuführen sind, unter Beibehaltung der Arbeitsweise gemäss dem System der konstanten Helligkeit zu unterdrücken. Mit Bezug auf die konstante Helligkeit ist zu bemerken, dass das übliche Farbfernsehsignal diesem System angepasst ist, so dass sich die Verwirklichung des Systems zwangsläufig daraus ergibt, dass der Empfänger dem empfangene ! ! Signal richtig angepasst ist.
Die Farbkomponente in der Form der modulierten Unterträgerwelle Ec wird in gleicher Weise den drei Röhren 40,44 und 48 zugeführt. Jeder dieser Röhren wird auch die Steusrgeschwindigkeitvon 3, 6 MHz mit verschiedener Phase für jede Röhre zugeführt. Die Röhren arbeiten als multiplikative Modulatoren und erzeugen in üblicher Weise die Summen- und die Differenzfrequenz, von denen letztere der videofrequenten Modulation der Farbkomponente bei einem bestimmten Phasenwinkel entspricht. Die Summenfrequenz von 7, 2 MHz wird wegen der Tiefpassnatur der Ausgangskreise und der Drosseln unterdrückt. Der Demodulationswinkel für jede Röhre wird bestimmt durch den Phasenwinkel der dieser Röhre zugeführten Steuerschwingung.
Die Steuerschwingung wird. vom Oszillator 33 über den Transformator 86 den Demodulatoren zugeführt. Die Phasen- und Amplitudenverhältnisse auf der Sekundärseite sind derart gewählt, dass die an den
Ausgangsklemmen 62,63 und 64 vorhandenen Steuerschwingungskomponeiten sich zur Steuerung der entsprechenden Demodulatorröhren eignen. Zur Erläuterung dieser Verhältnisse dient das Vektordiagramm der Fig. 2. Der Vektor C mit der Länge ab stellt die Spannung über die Spule 61 dar. Über die Spule 60 wird eine Spannung gemäss dem Vektor bc mit derselben Phasenlage erzeugt, jedoch hat die entsprechen- de Spannung das entgegengesetzte Zeichen gegenüber der dem Vektor C entsprechenden Spannung. Dies ergibt sich aus der Anordnung der Spulen 60 und 61.
Der Vektor Lc hat ausserdem die halbe Grösse im Ver- gleich zum Vektor ab, wegen der entsprechenden Wahl der Windungszahlen für die Spulen 60 und 61. Die
Primärspule 57 induziert auch über die Spule 58 eine Vektorkomponente cd, deren Amplitude 0, 866 von der Amplitude über die Spule 61 beträgt, was durch passende Wahl der Windungszahl der Spule 58 und der gegenseitigen Induktanz zwischen dieser Spule und der Primärspule 57 zu erreichen ist. In ähnlicher Wei- se entsteht über die Spule 59 eine Spannung gemäss dem Vektor ce. Die Vektoren cd und ce sind in der
Phase entgegengesetzt.
Ausserdem hat jede dieser Spannungen einen Phasenunterschied von 900 mit Bezug auf die Spannungen über die Spulen 60 und 61, was darauf zurückzuführen ist, dass diese Wicklungsteile durch Kondensatoren 76 und ï7 zur Bildung von doppelt abgestimmten Kreisen abgestimmt sind. Der Grund hiefür besteht darin, dass ein Phasenunterschied von 900 zwischen der Primär-und der Sekundärseite eines doppelt abgestimmten gekoppelten Kreises besteht. In die-er Hinsicht kann die'Spule 61 mit dem Konden- sator 77 als der primäre abgestimmte Kreis angesehen werden, weil diese Spule eine sehr feste Kopplung
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zur Primärwicklung 57 aufweist, während die Spulen 58 und 59. mit dem Kondensator 76 als de. seku'1dä- re abgestimmte Kreis betrachtet werden können.
Der Punkt b zwischen den Spulen 60 und 61 ist mit Bezug auf die Frequenz 3, 6 MHz an Erepotential, weil der Kondensator 72 für diese Frequenz einen niedrigen Widerstand hat. An der Ausgangsklemme 64 erscheint daher die Komponente C, deren Länge gleich 1 gesetzt werden kann. Die resultierende Spannung der Ausgangsklemme 62 setzt sich auf der ändern Seite aus den Komponenten über die Spulen 58 und 60 zusammen und entspricht dem Vektor A der Fig. 2. Auch die Länge dieses Vektors ist 1. In ähnlicher Weise tritt an der Ausgangsklemme 63 eine Spannung entsprechend dem Vektor B von der Länge 1 auf.
Die drei Demodulatorröhren arbeiten somit symmetrisch mit einem gegenseitigen Phasenunterschied von 1200. Da ausserdem die elektrischen Eigenschaften der Röhren 40,44 und 48 gleich sind, ergibt sich der Wert Null für die Vektor-Summe, der hauptsächlich über die Zwischenelektrodenkapazitäten 73, 74 und 75 an den Verstärker 26 zurückgelangenden Steuerschwingungskomponenten. Die auf solche Komponen- ten zurückzuführenden Störungen werden somit im wesentlichen unterdrückt.
Es ist zu beachten, dass die genannte Unterdrückung auch für andere Werte der Phasenwinkel erreicht werden kann, vorausgesetzt, dass die Amplituden entsprechend geändert werden, damit die Vektorsumme den Wert Null beibehält. Dies hat den Vorteil, dass die Phasenverschiebung zwischen der Spule 58 oder der Spule 59 einerseits und der Spule 61 anderseits nicht den genauen Wert von 900 zu haben braucht, sondern eine Abweichung vom idealen Wert kann durch eine entsprechende Amplitudenänderung ausgeglichen werden, so dass die Vektorsumme doch Null bleibt.
In ähnlicher Weise können die Kopplungsfak- toren für die Spulen 58 und'59 von demjenigen Wert abweichen, bei dem die über diese Spulen entwikkelten Spannungen 0,866 der Spannung über die Spule 61 betragen, vorausgesetzt, dass die beiden Spannungen über die Spulen 58 und 59 gleich sind. Diese Anpassungsfähigkeit der Konstruktion gibt auch eine Möglichkeit zum Ausgleich eines eventuellen Unterschiedes zwischen den Eigenschaften der drei Demodulatorröhren. Der Einfachheit halber wird aber in der folgenden Darstellung davon ausgegangen, dass die Modulatoren mit symmetrischen Steuerspannungen betrieben werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung unterdrückt auch das Übertragen der Farbkomponente zum Oszillator 33. Zur Erklärung dieser Verhältnisse sei angenommen, dass Farbkomponenten derselben Grösse I an den drei Klemmen 62,63 und 64 vorhanden sind. Diese Komponenten I entstehen durch den Kathodenstromfluss der Röhren zur Erde, fiber den Transformator 56 und den Vorspannungskreis 70. Wenn die Spulen 58 und 59 dieselbe Windungszahl und eine sehr feste Kopplung haben, ergeben die an den beiden Klem-
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verschiedenen Richtungen fliessen. Dagegen ergibt sich ein Strom 21 durch die Spule 60 zu Erde. Gleichzeitig fliesst der Strom I durch die Klemme 64 in die Spule 61.
Da jedoch die Spule 60 nur die halbe Windungszahl der Spule 61 hat und diese Spulen auch eine feste Kopplung haben, gleichen sich auch die-' se Stromflüsse in ihrer Auswirkung auf die Primärwicklung 57 aus, so dass keine Beeinflussung des Oszillators 33 vorkommt. Zu beachten ist, dass die Phasenverschiebung und der Kopplungsfaktor zwischen dem primären abgestimmten Kreis (61,77) und dem sekundären abgestimmten Kreis (58,59, 76) dieses Ergebnis nicht beeinflussen.
Es ist noch zu erörtern, wie der Empfänger den erwünschten Werten der Demodulationsphasenwinkel angepasst werden kann, damit die richtigen Farbdifferenzspannungen erzeugt werden, die andern Werten dieser Winkel entsprechen als die, mit denen die Phasendemodulatoren arbeiten. In dieser Beziehung wird auf die Fig. 3 verwiesen, wo die Steuerschwingungskomponenten A, B und C in ihrer Beziehung zu den Demodulationsrichtungen für die rote und die blaue Differenzspannung gezeichnet sind. Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Komponenten symmetrisch mit gleicher Amplitude und einem, Phasenunterschied von 1200 angeordnet, wobei die Komponenten A und B für die Röhren 40 bzw. 44 mit entgegengesetzten Richtungen in Abständen von 500 von der roten und der blauen Demodulationsrichtung liegen.
Das Vektordiagramm der Fig. 3 gibt sowohl die Demodulationsphasenwinkel wie auch die relativen Verstärkungszahlen für die drei Demodulatorröhren an. Wie schon erwähnt, sind jedoch diese Phasenwinkel und Verstärkungszahlen nicht derartig, dass sie eine richtige Farbwiedergabe bewirken, sondern hiezu sollten die
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undvorausgesetzt. dass die teuchtstoffe die gleiche Empfindlichkeit haben, 2, 03, 1, 14 bzw. 0, 703 betragen. Es ist deshalb erforderlich, eine asymmetrische Matrizenschaltung vorzusehen, die eine Transformation sowohl der Winkel wie der Verstärkungszahlen bewirkt. Dabei kann gleichzeitig auf die verschiedenen Empfindlichkeiten der Leuchtstoffe Rücksicht genommen werden.
Die aus diesen Gründen zu wählenden Phasenwinkel und Verstärkungszahlen ergeben sich aus dem Vektordiagramm der Fig. 4, wo die Vektoren A', B'und C'die Spannungen angeben, die den Steuergitter 28, 30 bzw. 29 der Bildröhre 20 zuzu-
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führen sind. Zu bemerken ist, dass die Amplituden der Vektoren A*, B"und C'sich ungefähr wie 1 : 1 : 1/2 verhalten.
Die Arbeitsweise der Matrizenschaltung 80 bei der Transformation der Differenzspannungen mit Bezug auf Demodulationsphasenwinkel und Verstärkungszahlen wird an Hand des Vektordiagramms der Fig. 5 erläutert. Die dort gezeigten Winkel Verhältnisse beziehen sich auf den Phasenwinkel der Unterträgerwelle, obgleich diese nach erfolgter Demodulation nicht mehr vorhanden ist. Die bekannten Grundsätze für Vektordiagramme dieser Art sind z. B. aus dem Buch "Principles of Color Television" vom Stab der Hazeltine-Laboratorien, Verlag von John Wiley & Sons, 1956, zu entnehmen.
Die Widerstände 81 und 82 der Matrizenschaltung bewirken, wie in Fig. b angedeutet, dass einem Teil der Komponente A, die von der Röhre 40 erzeugt werden würde, wenn die Matrizenschaltung nicht vorhanden wäre, ein Teil kB der Komponente B der Röhre 44 zur Erzeugung eines resultierenden Vektors A'hinzugefügt wird. In ähnlicher Weise wird dem Vektor B ein Bruchteil kA zur Erzeugung des resultierenden Vektors B"hinzugefügt. Die Grösse der hinzugefügten Spannungskomponenten hängt vom Widerstand der Widerstandskette 81, 82, den inneren Röhrenwiderständen der Röhre 40 und 44 und den Belastungswiderständen 42 und 46 ab.
Die Endpunkte derVektoren A' und B' liegen auf der die Endpunkte der Vektoren A und B verbindenden Geraden 90.
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unteren Ende des Widerstandes 82 dem Vektor B'. An zwischenliegenden Punkten der Widerstände können die komponenten A, und BI in verschiedenen Proportionen zusammengesetzt werden. Die Endpunkte der entsprechenden Vektoren liegen auf der Geraden 60. Ein passender Punkt wird so ausgewählt, dass die resultierende Komponente dem Vektor D entspricht.
Diese Komponente wird dann über den Widerstand 84 hinzugefügt, während die Komponente C über den Widerstand 83 der Addierschaltung zugeführt wird, so dass die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 83 und 84 aus den Komponenten C und D in bestimmten Proportionen zusammengesetzt ist, wobei der Endpunkt des resultierenden Vektors auf der Gera- del1. 91 liegt, die die Endpunkte der Vektoren C und D verbindet. Durch diese Zusammensetzung von C und kD ergiDt sich die erwünschte grüne Differenzspannung C'.
Die in konstruktiver Hinsicht einfache und folglich billige Matrizenschaltung 80 erfüllt somit die Aufgabe, eine Transformation sowohl der Demodulationsphasenwinkel wie der Verstärkungszahlen für die verschiedenen Video-Komponenten zur Erhaltung einer richtigen Farbwiedergabe zu bewirken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur synchronen Demodulation der Farbkomponente eines Farbfemsehsignals mittels an einen Farbkanal zur Übertragung der Farbkomponente angeschlossener Synchrondemodulatoren, deren jedem von einem Steuerschwingungskanal eine Steuerschwingung von der Frequenz der Unterträgerwelle mit vorbestimmtem Phasenwinkel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass drei Demodulat0renvor- gesehen sind, denen die Steuerschwingungen mit so gewählten Phasen- und Amplitudenverhältnissen zugeführt werden, dass die Summe der in den Farbkanal hindurchgelangenden Steuerschwingungen den Wert Null hat, wobei die Farbkomponenten derart zugeführt werden,
dass die Summe der in den Steuerschwingungskanal hindurchgelangenden Komponenten derselben den Wert Null hat.