<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung mit einem selbsttätig auf die Frequenz eines impulsförmigen Steuersignals zu stabilisierenden Oszillator
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit eihem selbsttätig auf die Frequenz eines impuls- förmigen Steuersignals zu stabilisierenden Oszillator, mit dem ein Frequenzkorrektor gekoppelt ist, dem eine Regelspannung zugeführt wird, die einem Phasendetektor entnommen wird, der einen in zwei Rich- tungen leitfähigen, elektronischen Schalter enthält, der unter der Steuerung einer impulsförmigen Schaltspannung ein dem Oszillator entnommenes Vergleichssignal abtastet und das abgetastete Signal zur Erzeugung einer die Frequenzabweichungen zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal reduzierenden Regelspannung einem Kondensator zuführt.
Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der Zeitschrift"R. C. A-Review" vom September [1957], S. 293-307, insbesondere S. 305, Fig. 10, bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung wird der Schalter durch einen Transistor gebildet, der an seiner Basis durch das impulsförmigeSteuersignal gesteu- ert wird. Wenn der Frequenzunterschied des Steuersignals grösser ist als der Fangbereich des Phasendetektors, d. h. von dem nicht synchronisierten Zustand ausgehend, in welchem Fall der Frequenzunterschied grösser ist als der vom Phasendetektor maximal korrigierbare Frequenzunterschied, wird über dem Ausgangskondensator eine Wechselspannung mit einer dem Frequenzunterschied gleichen Frequenz und mit einem mittleren Wert gleich Null erzeugt.
Zweck der Erfindung ist eine Vorrichtung der erwähnten Art zu schaffen, bei der die Ausgangsspannung des Phasendetektors ausserhalb des Fangbereichs der bekannten Vorrichtung einen von Null abweichenden mittleren Wert hat, wobei die Polarität dieser Spannung von der Richtung der Frequenzabweichung abhängt und wobei die erwähnte Frequenzabweichung herabgemindert werden kann.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch bewerkstelligt, dass die Schaltspannung einer durch das Steuersignal und ein dem Vergleichssignal entsprechendes impulsförmigen Signal gesteuerten Koinzidenzschaltung entnommen wird.
Ein Vorteil dieser Vorrichtung ist der, dass der Fangbereich des Phasendetektors erheblich grösser ist als bei der bekannten Vorrichtung.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung. Die Fig. 2 und 3 zeigen Spannungs-Zeit-Diagramme zur Erörterung des in Fig. 1 dargestellten Beispiels.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Phasendetektor, 2 einen auf die Frequenz eines impulsförmigen Steuersignals zu stabilisierenden Oszillator mit einem darin enthaltenen, nicht näher dargestellten Frequenzkorrektor. Der Oszillator 2 ist z. B. ein Steueroszillator, der mit einer Leitung 3 mit einer nicht dargestellten Zeilenausgangsstufe eines Fernsehempfängers verbunden ist.
Der Phasendetektor enthält einen Transistor 4, der in zwei Richtungen Strom führen kann. Der Strom fliesst von einer Emitterelektrode 5 nach einer Kollektorelektrode 6 oder in umgekehrter Richtung je nach der Polarität der zwischen den Elektroden angelegten Spannung. Der Transistor wird an der Basiselektrode 7 durch eine impulsförmige Schaltspannung gesteuert. Die Polarität der Schaltspannung ist bei Verwendung eines p-n-p-Transistors negativ. Der Schaltimpuls versetzt den Transistor 4 in den leitenden Zustand.
<Desc/Clms Page number 2>
Der Transistor 4 ist vorzugsweise vom symmetrischen Typ, bei dem der Emitter und der Kollektor gleiche Leitfähigkeit aufweisen. In diesem Falle kann der Kollektor auch als Emitter wirksam sein, und es gibt keine bevorzugte Richtung für den Strom durch den Transistor.
Weiter enthält der Phasendetektor eine Quelle 8, die das Vergleichssignal liefert. Die Quelle liefert periodisch Impulse der mit 9 bezeichneten Gestalt. Eine Folge dieser Impulse ist in Fig. 2b veranschau- licht. Die Impulse werden auf bekannte nicht näher angegebene Weise dem Oszillator 2 entnommen. In einem Fernsehempfänger entsprechen diese Impulse den Zeilenrücklaufimpulsen der Zeilenausgangsstufe.
Einfachheitshalber wird dies durch die Quelle 8 angedeutet. Weiter enthält der Phasendetektor ein Glät- tungsfilter 10 und eine Differenzierschaltung 11,12. Eine Quelle 13 liefert das impulsförmige Steuersi- gnal. Die Quelle 13 liefert Impulse der durch 14 angedeuteten Gestalt. Fig. 2c zeigt eine Folge dieser
Impulse. Die Impulse werden z. B. auf bekannte nicht näher dargestellte Weise der Horizontalsynchroni- sier-Trennvorrichtung eines Fernsehempfängers entnommen.
Dies wird einfachheitshalber durch die Quel- le 13 angedeutet. Bei der eingangs erwähnten, bekannten Vorrichtung ist die Quelle 13 direkt an die Ba- siselektrode des Transistors 4 angeschlossen, und die Impulse haben negative Polarität. Jeder Impuls der
Quelle-13 führt somit den Transistor 4 in den leitenden Zustand.
Die Impulse der Quelle 8 werden durch den Kondensator 11 und den Widerstand 12 differenziert. Der
Eingangskondensator 15 des Glättungsfilters 10 hat dabei keinen Einfluss auf die Differentiation, da seine
Kapazität ein Vielfaches der des Kondensators 11 beträgt. An dem Verbindungspunkt des Kondensators 11 und des Widerstandes 12 entsteht für jeden Impuls der Quelle 8 eine praktisch linear verlaufende Span- nung die eine mit 16 bezeichnete Form aufweist. In Fig. 2a ist der Spannungsverlauf am Punkt 17 für eine Anzahl aufeinanderfolgender Impulse der Quelle 8 aufgetragen. Dieses Signal bildet das eigentliche
Vergleichssignal, von dem das Regelsignal abgeleitet wird. Die Impulse der Quelle 8 liegen in Zeitinter- vallen t.-t,.
Wenn der Transistor 4 in einem solchen Zeitintervall leitend wird, lädt sich der Kondensator 11 unmittelbar bis zum Momentanwert der Spannung am Punkt 17 auf. Der Kondensator 15 lädt sich druchschnittlich bis auf den gleichen Wert wie der Kondensator 11 auf. Bei diesem Abtasten des Ver- gleichssignals mittels des Transistors 4 hat die statische Phasenkennlinie des Phasendetektors, d. h. die
Beziehung zwischen der Spannung am Kondensator 15 und dem Phasenunterschied zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal, wobei jeder Punkt der Kennlinie einem stationären Zustand entspricht, die gleiche Gestalt wie das durch 16 bezeichnete Vergleichssignal.
In dem nicht synchronisierten Zustand ändert sich stets der Phasenunterschied zwischen dem Vergleichssignal und dem Steuersignal. Dieser Zustand ist in Fig. 2 veranschaulicht ; es zeigt sich, dass das in Fig. 2c veranschaulichte Steuersignal in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen t.-t, gegenüber dem in Fig. 2a angedeuteten Vergleichssignal eine andere Lage einnimmt. Infolgedessen entsteht am Kondensator 15 ein Schwebungssignal mit einer Frequenz gleich dem Frequenzunterschied zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal.
In einer Periode des Schwebungssignals durchläuft der Phasenunterschied zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal alle Werte zwischen 0 und 3600. Das Schwebungssignal hat dabei im Verlauf einer Periode die gleiche Gestalt wie die Phasenkennlinie. Da sich der Phasenunterschied stets ändert, wirdkeinstationärer Zustand erreicht, wodurch das Schwebungssignal im Verlauf einer Periode einen abgerundeteren Kurvenverlauf hat als in der Phasenkennlinie. In Fig. 3a ist der Verlauf des Schwebungssignals im Falle der in Fig. 2 dargestellten Verhältnisse angedeutet, in dem die Frequenz des Vergleichssignals höher ist als die des Steuersignals. Wenn das Vorzeichen des Frequenzunterschiedes entgegengesetzt ist, hat das Schwebungssignal den in Fig. 3b dargestellten Verlauf.
Aus den Fig. 3a und 3b ist klar ersichtlich, dass der mittlere Wert des Schwebungssignals in der bekannten Vorrichtung gleich Null ist.
Die Grösse des Fangbereiches des Phasendetektors wird selbstverständlich auch durch den Frequenzkorrektor und den gesteuerten Oszillator bedingt. Wenn der Frequenzunterschied zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal im Fangbereich liegt, beansprucht eine Periode des Schwebungssignals eine solche Zeit, dass die Frequenz des Oszillators innerhalb dieser Periode auf die Frequenz des Steuersignals stabilisiert werden kann.
Um den Fangbereich des Phasendetektors zu vergrössern, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, das Steuersignal nicht direkt, sondern über eine Koinzidenzschaltung 18 der Basis des Transistors 4 zuzu-
EMI2.1
DieseKoinzidenzschaltung 18 über einen Kopplungskondensator 19 an der Basis des Transistors 4 einen Entsperrungsimpuls.
Die Koinzidenzschaltung 18 enthält einen Transistor 20 mit einer Kollektorelektrode 21, einer Emit-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1