DD155573A5

DD155573A5 - Modulatorschaltung zur amplitudenmodulation eines bildsignals auf ein traegersignal

Info

Publication number: DD155573A5
Application number: DD80226367A
Authority: DD
Inventors: Henricus W G Haenen; Robertus S Huesken
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-06-16
Also published as: IT1129450B; ES497873A0; SE448047B; IT8068927A0; SE8008859L; HU181776B; FI803938L; FR2472324B1; AU6544680A; AU537558B2; SG42584G; HK75284A; DE3046460A1; BR8008264A; NL7909177A; US4354200A; ZA807334B; GB2067046A; FR2472324A1; GB2067046B

Abstract

Amplitudenmodulatorschaltung zum Modulieren eines Videosignals auf einem Traegersignal. Eine erste Regelschleife, die mit der Ausgangsklemme (4) des Modulators (1) gekoppelt ist, enthaelt eine waehrend Bezugssignalteile wirksame erste Abtastschaltung (15, 16) zum Erzeugen eines ersten Gleichstromausgleichsignals (v), das dem Videosignal (D) zugefuegt wird. Dadurch wird fuer das Signal an der Modulationseingangsklemme (3) des Modulators (1) ein Wert erhalten, fuer den das Signal an der Ausgangsklemme (4) waehrend des Abtastintervalls von dem Signal an der Traegereingangsklemme (2) nahezu unabhaengig ist. Eine zweite Regelschleife, die eine waehrend Bezugssignalteile wirksame zweite Abtastschaltung (22,23) aufweist, erzeugt ein zweites Gleichstromausgleichssignal (v'), das zu dem Signal an der Ausgangsklemme (4) addiert wird. Dadurch wird ein Effekt einer Aenderung des Gleichspannungspegels an der Ausgangsklemme aufgehoben, waehrend die Schaltungsanordnung den Effekt einer Unbalanz im Modulator automatisch rueckgaengig macht.

Description

Berlin, 5· 3. 1981 58 522 13

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Modulatorschaltung zur Amplitudenmodulation eines Bildsignals auf ein Trägersignal

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modulatorschaltung zur Amplitudenmodulation (AM) eines Videosignals mit periodisch auftretenden Bezugssignalteilen auf ein Trägersignal mit einem Modulator, der eine Trägereingangsklemme zum Zuführen des Trägersignals, eine Modulationseingangsklemme zum Zuführen des Videosignals und eine Ausgangsklemme zur Abnahme des amplitudenmodulierten Signals aufweist, weiterhin mit einer mit der Ausgangsklemme des Modulators gekoppelten Regelschleife, die eine während Bezugssignalintervallen wirksame Abtastschaltung enthält zum Erzeugen eines dem Videosignal zuzufügenden "Gleichstromausgleichsignals.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine derartige Modulatorschaltung muß derart ausgebildet . sein, daß das amplitudenmodulierte Signal an der Ausgangsklemme kein Trägersignal in den Zeitintervallen enthält, in denen das Videosignal einen Bezugswert darstellt· Dazu ist es bekannt, das Videosignal z. B. mit einer Klemmschaltung auf einen festen Pegel zu legen, der einem trägerlosen Ausgangssignal entspricht. Eine derartige Technik wird in Parbkodierschaltungen für die IiTSC- oder die PAL-Norm angewandt, wobei aber die Amplitude des Parbhilfsträgers während der Bezugssignalintervalle Null sein muß.

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In der Praxis kann jedoch dennoch in diesen Zeitintervallen ein Trägersignal an der Ausgangsklemme des Modulators entstehen. Gründe dafür sind z, B, eine Asymmetrie in dem Modulator, eine Gleichstromabweichung in der Klemmschaltung oder Schwankungen, die durch Änderungen in der Speisespannung oder/und durch Schwankungen in der Temperatur verursacht 'Werden. Eine derartige Unbalance des Ausgangssignals ist bei Kodierschaltungen unter dem Kamen "Hilfsträgerlecken" bekannt. Dieses Lecken kann meistens dadurch vermieden v/erden, indem die Modulatorschaltung derart entworfen wird, daß das modulierende Signal eine große Aussteuerung hat, wodurch der Fehler relativ klein ist» Dies erfordert jedoch eine große Leistung, Auch ist eine genaue Einstellung der jeweiligen Teile der Schaltungsanordnung möglich, aber eine derartige Einstellung ist zeitraubend, während das Resultat dennoch einer unerwünschten Änderung in der Zeit ausgesetzt sein kann.

In der CH-PS 282 896 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, in der eine Regelschleife ein Gleichstromausgleichssignal erzeugt, wodurch Signalteile auf einen bestimmten Pegel gebracht werden können. Dieser Pegel muß aber eingestellt werden und kann mit der Zeit variieren.

Ziel der Erfindung ·

Ziel der Erfindung ist es,, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation eines Bildsignals auf ein Trägersignal zu schaffen, bei der das Trägerlecken automatisch

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nahezu aufgehoben wird· Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Signal an der Modulationseingangsklemme des Modulators einen Wert hat, für den das Signal an der Ausgangsklemme des Modulators" während der Zeit, in der die Abtastschaltung wirksam ist, von dem Signal an der Trägereingangsklemme des Modulators nahezu unabhängig ist, und daß die Schaltungsanordnung zugleich eine mit der Ausgangsklemme verbundene Addierstufe und eine zv/eite Regelschleife enthält. Diese zweite Regelschleife enthält eine während Bezugssignalintervallen wirksame zweite Abtastschaltung zum Erzeugen eines dem Signal an der Ausgangsklemme des Modulators hinzuzufügenden zweiten Gleichstromausgleichssignals, wobei die erste Regelschleife an die Ausgangsklemme der Addierstufe angeschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann das Kennzeichen aufweisen, daß die erste Regelschleife zugleich eine Vergleichsstufe, von da? eine erste Eingangsklemme ein Bezugssignal trägt, aufweist, welche Vergleichsstufe mit einer zweiten Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme in die erste Regelschleife aufgenommen ist, wobei das Bezugssignal einen Wert hat, der demjenigen Wert des Signals an der Ausgangsklemme nahezu entspricht, der von dem Signal an der Trägereingangsklemme des Modulators.nahezu unabhängig ist und das weitere Kennzeichen aufweisen, daß das Signal an der Trägereingangsklemme mindestens während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, einen ersten Gleichstrompegel mit einer derartigen Polarität aufweist, daß die erste Regelschleife eine Gegenkopplung verursacht.

Vorzugsweise wird die Schaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Abtastschaltung nicht gleichzeitig wirksam sind. Sie kann das Kennzeichen aufweisen, daß das Signal an der Träger-

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eingangsklemme mindestens während der Zeit, in der die zweite Abtastschaltung wirksam ist, einen zweiten Gleichstrompegel mit einer, derartigen Polarität aufweist, daß die zweite Regelschleife eine Gegenkopplung verursacht, wobei der zweite Gleichstrompegel von dem ersten Gleichstrompegel abweicht.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann das Kennzeichen aufweisen, daß die zweite Eingangsklemme der Vergleichsstufe mit der Ausgangsklemme der Addierstufe gekoppelt ist, während die Ausgangsklemme der Vergleichsstufe mit den beiden Abtastschaltungen verbunden ist. Die beiden Abtastschaltungen können Abtast- und Halteschaltungen sein. .

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann außerdem dadurch gekennzeichnet werden, daß sie eine zweite Addierstufe zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, Hinzufügen eines impulsförmigen Meßsignals zu dem Trägersignal oder einen Umschalter zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, Zuführen eines Gleichstrompegels zu der Trägereingang skiemme und zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung nicht wirksam ist, Zuführen eines Trägersignals zu der genannten Eingangsklemme, enthält.

Enthält die Schaltungsanordnung .nach der Erfindung eine zweite Modulatorschaltung zur Amplitudenmodulation eines zweiten Videosignals mit periodisch auftretenden Bezugssignalteilen auf ein zweites Trägersignal und einen zweiten Modulator, der eine zweite Trägereingangsklemme zum Zuführen des zweiten Trägersignals, eine zweite Modulationseingangsklemme zum Zuführen des zweiten Videosignals

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und eine zweite Ausgangskiemme zur Abnahme des zweiten amplitudenmodulierten Signals auf v/eist, und weiterhin eine dritte Addierstufe zum Addieren des erstgenannten und des zweiten amplitudenmodulierten Signals, so kann die Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet v/erden, daß sie eine mit der zweiten Ausgangsklemme gekoppelte dritte Regelschleife enthält, die eine während Bezugssignalintervallen .v/irksame dritte Abtastschaltung enthält und ein dem zweiten Videosignal hinzuzufügendes drittes Gleichstromausgleichssignal, wobei das Signal an der zweiten Modulationseingangsklemme einen Wert hat, für den das Signal an der zweiten Ausgangsklemme während der Zeit, in der die dritte Abtastschaltung wirksam ist, von dem Signal an der zweiten Trägereingangsklemme nahezu unabhängig ist, erzeugt.

In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet werden, daß sie weiter eine mit der zweiten Ausgangsklemme verbundene vierte Addierstufe und eine vierte Regelschleife enthält, welche vierte Regelschleife eine während Bezugssignalintervallen v/irksame vierte Abtastschaltung enthält und ein dem Signal an der zweiten Ausgangsklemme hinzuzufügendes viertes Gleichstromausgleichssignal erzeugt, wobei die dritte und die vierte Abtastschaltung nicht gleichzeitig wirksam sind und wobei die dritte Regelschleife an die Ausgangsklemme der vierten Addierstufe angeschlossen ist oder vorzugsweise das Kennzeichen auf v/eist, daß die dirtte Abtastschaltung mit der Vergleichsstufe verbunden ist und daß die zweite und dritte Abtastschaltung nicht gleichzeitig wirksam sind.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann das Kennzeichen aufweisen, daß die Abtastschaltungen während eines Horizontal-Austastintervalls des Videosignals außerhalb des Auftritts des FärbSynchronsignals wirksam sind und daß die Abtastschaltungen zeilensequentiell wirksam sind

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und daß sie eine Teilerschaltung zum Teilen der Wiederholungsfrequenz der zugeführten zeilenfrequenten Impulse und zum Erzeugen zeilensequentieller Impulse aufweist·

Bildet die Schaltungsanordnung einen Teil einer Parbk'odierschal tung, so daß sie das Kennzeichen aufweisen, daß das Trägersignal ein Farbhilfsträgersignal ist, während das Videosignal ein Farbdifferenzsignal ist· '

Im Falle einer Schaltungsanordnung zum Modulieren eines (R-Y)-Farbdifferenzsignals in einer Farbkodierschaltung für die PAL-Horm mit einem Generator zum Erzeugen eines blockförmigen Schaltsignals mit der halben Zeilenfrequenz kann die Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet v/erden, daß sie eine fünfte Addierstufe zum alle sechs Zeilenperioden Addieren des Impulses, der die Abtastschaltung in der ersten Regelschleife für den (R-Y)-Modulator betätigt, und zwar zu dem Schaltsignal mit der halben Zeilenfrequenz, aufweist·

Ausführungsbeispiel

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig· 1: eine Ausführungsform einer Modulatorschaltung mit nur der ersten Regelschleife, welche Fig· 1 zur Erläuterung der Erfindung dient,

Fig· 2: Wellenformen, die in dieser auftreten,

Fig·₁3: eine Ausführungsform der Modulatorschaltungsanordnung,

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Fig. 4: eine erste Ausführungsform einer Farbkodierschaltung mit einer Modulatorschaltungsanordnung nach der Erfindung,

Pig· 5: eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Farbkodierschaltung mit einer Modulatorschaltungsanordnung nach der Erfindung,,

Pig· 6: Wellenformen, die in dieser auftreten.

In Pig· 1 ist 1 ein Amplitudenmodulator in einer Farbkodierschaltung mit zwei Eingangsklemmen 2 und 3 und einer Ausgangsklemme 4. Die Eingangsklemme 2 ist mit der Ausgangsklemme einer Addierstufe 5 verbunden. Einer Eingangsklemme 6 der Addierstufe 5 wird ein Parbhilfsträgersignal Sc zugeführt, das eine Frequenz von z. B. 3,579545 MHz (NTSO-liorm) oder 4,43361875 MHz (PAL-Norm) aufweist, während ein von einem Impulsgenerator 8 erzeugter Meßimpuls P einer anderen Eingangskierame 7 der Addierstufe 5 zugeführt wird.

Die Eingangsklemme 3 ist mit der Ausgangsklemme einer weiteren Addierstufe 9 verbunden. Einer Eingangsklemme 10 dieser Addierstufe 9 wird ein Videosignal, z. B. ein Parbdifferenzsignal D zugeführt, während eine Ausgleichspannung ν an einer anderen Eingangsklemme 11 der Addierstufe 9 anliegt. Das an der Ausgangsklemme 4 vorhandene amplitudenmodulierte Signal wird über einen Trennwiderstand 12 einem Parallelschutzkreis 13 zugeführt, der auf die Frequenz des Farbhilfsträgers abgestimmt ist, und danach auf bekannte Weise weiter verarbeitet.

Die Klemme 4 ist auch mit dem invertierenden Eingang einer Vergleichsstufe 14 verbunden. Der nic.htinvertierende Eingang'liegt an Masse, während die Ausgangsklemme mit einer

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Abtast- und Halteschaltung verbunden ist, die einen Schalter 15 und einen Kondensator 16 aufweist. Der Schalter wird periodisch durch den vom Generator 8 herrührenden Impuls P derart betätigt,daß am Kondensator 16 die Ausgleichsspannung ν für die Klemme 11 vorhanden ist· Es dürfte einleuchten, daß die Elemente 14 und 15, 16, die ja kaskadengesehaltet sind, vertauscht sein können·

Im Betrieb hat das der Klemme 6 zugeführte Farbhilfst rage rsignal Sc eine konstante Amplitude (Fig· 2a), Das der Klemme 3 zugeführte Parbdifferenzsignal D (siehe Pig· 3) variiert als Punktion der Zeit auf die in Pig· 2 angegebene Art und V/eise· Die Zeilenaustastze.it ist mit X bezeichnet· Während dieser Bezugszeit weist das Signal nach Pig. 2b einen konstanten Wert Y auf, und zwar mit Ausnahme der Zeit, in der nach der Modulation das Farbsynchronsignal auftritt, in welcher Zeit das Signal nach Pig· 2b einen Impuls enthält, der die Umhüllende dieses Synchronsignals ist· Vor und nach der Zeit X erfährt also das genannte Signal eine Änderung, die von dem Inhalt des aufgenommenen Bildes unabhängig ist· Diese Änderung ist für die Erfindung von geringer Bedeutung und.ist deswegen nur teilweise in Fig. 2b dargestellt·

Bei einem idealen Modulator muß der Wert V dem Wert, für den die Amplitude des amplitudenmodulierten Signals an der Klemme 4 Hull ist, gleich sein. In der Praxis verursacht jedoch eine Unbalance in der Schaltungsanordnung das obengenannte Hilfsträgerlecken, d. h·^ die genannte Amplitude ist nicht Null und kann sich außerdem mit der Zeit ändern.

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Der Klemme 7 wird ein Meßimpuls P zugeführt, der in der Zeit T vor dem Farbsynchronsignal auftritt und der eine Dauer von einigen /us hat (Pig· 2c). Das Ausgangssignal der Stufe 5 hat die in Fig. 2d angegebene Form. Wenn die die Elemente 14, 15 und 16 enthaltende Regelschleife nicht v/irksam ist, wurde an der Klemme 4 die in Fig. 2e angegebene Wellenform vorhanden sein. Diese Wellenform wird durch die Multiplizierung der Wellenformen aus Fig. 2b und 2d erhalten» Daraus geht hervor, daß das erhaltene Signal sinusförmig mit der Frequenz des Hilfsträgers ist und daher, daß der mittlere Wert desselben Null ist, mit Ausnahme der Zeit des Auftrittes des Impulses P, wo der mittlere Wert dem Produkt des Wertes V durch den mittleren Wert der in Fig. 2d dem Impuls überlagerten Sinusform entspricht. Aus Fig. 2e geht außerdem hervor, daß die Amplitude des amplitudenmodulierten Signals während der Zeit X vor und nach dem Farbsynchronsignal nicht Null ist«

π.·

Durch die ?/irkung der Vergleichsstufe 14 wird das Signal an der Klemme 4 mit dem Bezugswert, in diesem Beispiel Null, an dem nicht-invertierenden Eingang verglichen^, und jeder ?/ert des Signals nach Fig. 2e, der nicht Null ist, erfährt eine Verstärkung sowie eine Umkehrung.

Fig. 2f zeigt.die Form des an der Ausgangsklemme der Stufe 24 erhaltenen Signals, Weil der Schalter 15 durch den Meßimpuls geschlossen wird, entsteht am Kondensator 16 eine Spannung ν gleich dem Mittelwert des Signals nach Fig. 2f während des Auftritts des Impulses. Die Spannung ν bleibt bis zu dem nachfolgenden Abtastintervall nahezu konstant und wird zu dem Signal D hinzuaddiert.

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Die das Hilfsträgerlecken verursachende Unbalance kann als Abweichung in der Gleichstromkomponente des modulierenden Signals an der Modulationseingangsklemme eines idealen Modulators betrachtet werden. Ist die Abweichung positiv und ist der Meßimpuls, wie dies in Fig« 2c der Fall ist, positiv gewählt worden, so ist die in Fig. 2e während des Auftritts des Impulses erhaltene Abweichung auch positiv» Die in Pig. 2f dargestellte Abweichung und daher auch die Spannung ν sind dann negativ. Die Spannung ν wird von der Abweichung an der Klemme 3 abgezogen mit der Folge, daß im Signal an der Klemme 4 die Amplitude des Farbträgersignals beim Auftritt des Impulses P kleiner wird, während die Spannung ν weniger negativ wird. Nach einigen Perioden des Impulses P, abhängig von der Zeitkonstante der Abtastschaltung, stellt sich die Regelschleife derart ein, daß das Signal an der Klemme 4 beim Auftritt des Impulses P nahezu den Wert der Bezugsspannung, in dem gegebenen Beispiel Hull, an dem nicht invertierenden Eingang der Vergleichsstufe 14 annimmt und daß die resultjerende Abweichung an der Klemme NuIl ist. Dies bedeutet, daß die Signale an den Klemmen 10 und 11 beim Auftritt des Meßimpulses denselben absoluten Wert und entgegengesetzte Vorzeichen haben und daß die Amplitude des Farbhilfsträgersignals an der Klemme 4 während derselben Zeit nahezu Null ist. Weil diese beschriebene Situation sich, für einen bestimmten Wert des Signals aus Fig. 2b immer einstellt, ist die Amplitude an der Klemme 4 jeweils, wenn das Signal nach Fig. 2b diesen Wert annimmt, auch nahezu Null. Dies gilt insbesondere während der ZeitT vor und nach dem Meßimpuls und vor und nach dem Farbsynchronsignal sowie in den nicht dargestellten Zeitintervallen, in denen das Farbdifferenzsgnal keine Farbinformation enthält.

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Unter diesen Umständen hat das Signal an der Klemme 4 die Form, die in Pig· 2g angegeben ist und in der nahezu kein Hilfsträgerlecken mehr auftritt. Wohl kann dieses Signal noch eine Asymmetrie aufweisen, wobei die positiven und negativen Teile der Wellenform ungleich sind. Dieser Fehler wird auf bekannte V/eise mit Hilfe des Kreises 13 unterdrückt.

Ist nun die Abweichung an der Klemme 3 negativ, während der Meßimpuls noch immer positiv ist, so ist die in Fig. 2e beim Auftritt des Impulses erhaltene Abweichung negativ, so daß die Spannung ν positiv ist. Die resultierende Abweichung an der Klemme 3 wird also weniger negativ und durch die Wirkung der Regelung wird dasselbe Resultat wie in dem Obenstehenden erreicht. Daraus geht hervor, daß die mit dem Meßimpuls dem Trägersignal hinzugefügte Gleichstromabweichung positiv sein muß, und zwar für die gegebene Regelschleife. Insbesondere muß die invertierende Wirkung der Stufe 14 berücksichtigt werden. Die Polarität der der Klemme 7 zugeführten Abweichung muß derart gewählt, werden, daß eine Wirkung der Regelung in einer Gegenkopplung an der Klemme 11 auftritt, während der Wert der zugeführten Abweichung groß genug sein muß, damit der zu korrigierende Fehler wenig Einfluß hat, jedoch ohne so groß zu sein, daß der Modulator nicht einwandfrei wirken kann.

Die Abweichung muß an dem Hilfsträgersignal und nicht an dem Farbdifferenzsignal zugefügt v/erden. Im letzteren Fall entsteht nach einer Modulation eine symmetrische Sinusform, und die Impulsdauer des Meßimpulses entspricht nicht einer ganzen Anzahl Perioden der Sinusfunktion und daher wird ein Fehler eingeführt, der sehr groß sein kann. Durch Hinzufügen der Abweichung zu dem Trägersignal wird auch ein ähnlicher Fehler eingeführt, der jedoch viel kleiner ist,

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wenn der Impuls eine ausreichend große Amplitude aufweist und wenn die Schleifenverstärkung groß genug ist. Während des Auftritts des Impulses des vorhandenen Trägersignals an der Klemme 6 hat dieses für die Regelung keine Funktion. Die Addierstufe 5 kann daher durch einen Umschalter ersetzt werden, der durch den Impuls betätigt wird und mit dessen Hilfe die Klemme 2 entweder das Hilfsträgersignal oder, und zwar während des Auftritts des Impulses, ein Gleichstromsignal zugeführt bekommt. Dadurch wird der obengenannte Fehler, d. h. der geringe Fehler, der durch den beim Auftritt des Impulses vorhandenen Hilfsträger eingeführt wird, völlig aufgehoben.

In dem Fall nach Fig. 1 sowie in dem obenstehend beschriebenen Fall ist es nicht notwendig, daß der.Meßimpuls die Horizontal-Frequenz aufweist. Die Wiederholungsfrequenz desselben kann nämlich niedriger sein. Die einzige Anforderung, die die Schaltungsanordnung erfüllen muß, ist die, daß die Ladung des Kondensators 16 zwischen zwei Abtastintervallen beibehalten wird, was dadurch verbessert v/erden kann, daß eine Trennstufe in die Leitung zwischen dem Kondensator 16 und der Klemme 11 aufgenommen wird. Außerdem muß die &r Klemme 7 zugeführte Gleichstromabweichung nicht impulsförmig sein« Ist nämlich eine derartige Abweichung während der ganzen Horizontal-Periode vorhanden, so wird durch die Wirkung der Abtastschaltung 15 und 16 die Amplitude an der Klemme 4 während des Auftritts des Impulses dennoch Null gemacht. Zwar entsteht dann an der Klemme 4 ein videofrequentes Signal, aber es kann auf einfache Weise mit Hilfe frequenzselektiver Mittel, z. B. mit Hilfe des Kreises 13, rückgängig gemacht werden.

Obenstehend ist angegeben, daß der Wert der Bezugsspannung an dem nicht-invertierenden Eingang der Vergleichsstufe

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Null ist. Daraus folgt, daß die Spannung an der Klemme 4 beim Auftritt des Impulses, der den Schalter 15 schließt, nahezu Null ist. Dies ist nur anwendbar, .wenn der Modulator 1 derart ausgebildet ist, daß die Ausgangsspannung desselben Null ist, wenn das modulierende Signal den Wert hat, für den das Ausgangssignal von dem Wert des Signals an der Trägereingangsklemme, unabhängig ist. Ist. der Modulator von einem derartigen Aufbau, daß die Ausgangsspannung desselben beim Fehlen einer Regelung nicht Null ist, wenn das modulierende Signal den genannten Wert hat, so muß für die Bezugsspannung'ein Wert gewählt werden, der etwas höher ist als der Wert der Ausgangsspannung unter den genannten Umständen, Dadurch wird zugleich der Gleichspannungspegel an der Klemme 4 bestimmt.

Weil die Gleichstromabweichung an der Klemme 3 durch die Wirkung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 automatisch nahezu Null geworden ist, ist eine Klemmschaltung zum Festlegen des Gleichstrompegel des Farbdifferenzsignals nicht notwendig. Es kann jedoch passieren, daß der Modulator 1 eine veränderliche Gleichstromunbalance an derAusgangsklemme 4 hat, während die Regelschleife wegen der nicht unendlichen Verstärkung derselben einen geringen Gleichstromfehler einführt. Auch kann ein Gleichströmfehler durch einen oder mehrere, in der Fig. 1 nicht dargestellte Verstärker verursacht v/erden. Aus diesen Gründen müßte die Bezugsspannung an dem nicht-invertierenden Eingang der Vergleichsstufe veränderlich oder mindestens einstellbar sein.

Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung kann eine konstante Bezugsspannung verwendet werden, die außerdem von den Eigenschaften des Modulators unabhängig ist. In Fig. 3 sind dieselben Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen angegeben.

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In Pig. 3 ist die Klemme 4 mit einer Eingangsklemme 18 einer Addierstufe 17 verbunden. Die Ausgangskiemme dieser Addierstufe 17 ist mit der Eingangsklemme, 20 eines nichtinvertjerenden Verstärkers 19 verbunden, dessen Ausgangsklemme 21 mit dem Widerstand 12 und mit dem invertierenden Eingang der Vergleichsstufe 14 verbunden ist. Die Ausgangsklemme der Vergleichsstufe 14 ist mit der Abtastschaltung 15 und 16 und mit einer weiteren Abtast- und Halteschaltung mit einem Schalter 22 und einem Kondensator 23 verbunden, der mit einer zweiten Eingangsklemme 24 der Addierstufe verbunden ist. Der Schalter 22 wird durch einen Impuls P₁ periodisch betätigt, der von einem Impulsgenerator 8 erzeugt wird, während der Schalter 15 von einem ebenfalls vom Generator 8 erzeugten Impuls P₂ periodisch betätigt wird, der auch der Klemme 7 zugeführt wird. Die Impulse P- und Pp treten während Bezugsintervallen auf, die auf dieselbe Art und Y/eise .wie der Impuls P in Pig. 2c liegen, aber sie dürfen nicht zusammenfallen.

Tritt in dem Ausgangskreis des Modulators 1 eine Gleich— stromunbalance auf, so würde beim Fehlen der die Elemente 14, 22 und 23 enthaltenden Regelschleife ein Gleichspannungspegel dem in Pig. 2g dargestellten Signal an der Klemme 21 überlagert sein. Durch die Wirkung dieser Schleife entsteht am Kondensator 23 eine Spannung v^f mit der diesem Pegel entgegengesetzten Polarität und.nach einer Anzahl Perioden des Impulses P- stellt die Schleife sich derart ein, daß der Gleichspannungspegel an der Klemme 21 nahezu denselben Wert hat wie die Bezugsspannung, in diesem Beispiel Null, an dem nicht-invertierenden Eingang der Vergleichsstufe 13. Auf diese Weise wird der Gleichspannungspegel an der Klemme 21 auf einem konstanten vorbestimmten Wert gehalten. Dieser Wert kann durch den Gleichspannungspegel der in Pig* 3 nicht dargestellten weiteren Stufen,

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die mit dem Widerstand 12 und dem Kreis 13 verbunden sind, bestimmt werden«

Die die Elemente 14, 15 und 16 enthaltende Regelschleife arbeitet in Fig. 3 auf dieselbe Art und Weise wie die entsprechende Regelschleife in Pig. 1. In dem Gleichgewichtszustand der Schleife ist das Signal an der Klemme 4 beim Auftritt des Impulses Pp von dem Hilfsträgersignal an der Klemme 6 und von dem Wert der Bezugsspannung an dem nichtinvertierenden Eingang der Vergleichsstufe 14 unabhängig. Ändert sich das Signal an der Klemme 4 aus irgendeinem Grund, so wird diese Änderung durch die Wirkung der die Elemente 14, 22 und 23 enthaltenden Regelschleife derart verarbeitet, daß das Ausgangssignal an der Klemme 21 dadurch nicht beeinflußt wird. An der Ausgangsklemme der Vergleichsstufe 14 ist ein Signal vorhanden, das gegenüber dem an der Klemme 21 verstärkt und invertiert ist. Beim Auftritt des Impulses P.. ist an der genannten Ausgangsklemme die Spannung v' des Kondensators 23 und beim Auftritt des Impulses Pp ist dort die Spannung ν des Kondensators 16 vorhanden. Die Spannung v' hängt von der Bezugsspannung, die Spannung ν hängt nicht von der Bezugsspannung ab. Diese Spannungen sind also ungleich. Wird für die Bezugsspannung ein anderer Wert als Null gewählt, so nehmen die Spannung v^T sowie der Gleichspannungspegel an der Klemme 21 einen anderen Wert an, während die Spannung ν und das Signal an der Klemme 4 ungeändert bleiben. Dabei v/erden der Einfachheit halber die beiden Schleifenverstärkungen als unendlich groß vorausgesetzt.

Die Impulse P.. und Pg können zeilensequentiell erzeugt werden, d. h.^der Impuls P₁ wird während einer Horizontal-Austastzeit dem Schalter 22 zugeführt,und der Impuls Pp v/ird während der nachfolgenden Horizontal-Austastzeit

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dem Schalter 15 zugeführt. Wie es in Pig. 1 der Pall war, kann jedoch eine niedrigere Wiederholungsfrequenz gewählt v/erden. Auf dieselbe Art und Weise wie in Pig. 1 wird mindestens während des Auftritts des Impulses P₂» aber nicht während des Auftritts des Impulses P₁- eine Gleichstromabweichung in dem der Klemme 2 zugeführten Signal vorgesehen. Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung muß zum Erhalten einer Gegenkopplung diese Abweichung positiv sein. Dasselbe Resultat wird erhalten, wenn eine negative Gleichstromabweichung mindestens während des Auftritts des Impulses P₁, aber nicht während des Auftritts des Impulses P_? angelegt wird.

In Pig* 4 ist eine Schaltungsanordnung für eine NTSC- und/ oder PAL-Kodierschaltung dargestellt, wobei also zwei Parbdifferenzsignale verarbeitet werden. In Pig. 4 stimmt derjenige Teil, der die Elemente 1 bis einschließlich 7j 9» bis einschließlich 11 und 14, bis einschließlich 24 enthält, mit der Schaltungsanordnung nach Pig. 3 überein und dient zum Modulieren des Parbhilfsträgers mit dem Parbdifferenzsignal D, d. h. zum Beispiel das (B-Y)-Signal für die PAL-Norm oder das I-Signal für die NTSC-Horm. Zum Modulieren mit dem anderen Parbdifferenzsignal D· dient derjenige Teil der Schaltungsanordnung, der die Elemente 1^T bis einschließlich 7% 9¹» bis einschließlich 11» und 14'> bis einschließlich 24^! enthält und denselben Aufbau hat wie der erstgenannte Teil. Es handelt sich hier um das Modulieren mit dem Q-Signal der NTSC-Norm. Pur das (R-Y)-Signal der PAL-Norm muß auch noch für die vorgeschriebene zeilensequentielle Umkehrung derselben gesorgt werden,

TT

was mit Hilfe eines Impulses ^ mit der halben Zeilenfrequenz, die dem Modulator 1^f zugeführt wird, verwirklicht wird. Dies ist in Pig. 4 gestrichelt dargestellt.

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Die Eingangskiemme 21 des (B-Y)- bzw. I-Teils der Schaltungsanordnung nach Pig. 4 ist rait einer Eingangskiemme einer Addierstufe 25 verbunden. Mit einer anderen Eingangsklemme derselben ist die Ausgangsklemme 21^f des (R-Y)- bzw, Q-Teils verbunden. An der Ausgangsklemme der Stufe gibt es noch die Elemente 12 und 13 und an dem Verbindungspunkt derselben ist das gesamte modulierte Ausgangssignal verfügbar. Dafür werden den Klemmen 6 und 6^f Farbhilfsträgersignale Sc und Sc^! mit einem Phasenunterschied entsprechend 90 ° zugeführt, während ähnliche Impulse P₁ und P₂ wie in Pig. 3 aund auf dieselbe Art und Weise v/ie dort wirksam sind.

Ein Nachteil der Schaltungsanordnung nach Pig. 4 besteht darin, daß zwei Verstärker 19 und 19^f bzw· zwei Vergleichsstufen 14 und 14'» die in der Praxis unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, notwendig sind. Dadurch können Fehler entstehen. Die Schaltungsanordnung nach Pig. 5 weist diesen Nachteil nicht auf, da die Regelschleife zum Pestlegen des Gleichstrompegel an der Ausgangsklemme der Schaltungsanordnung den beiden Teilen derselben gemeinsam ist. Entsprechende Elemente v/ie in Pig. 4 weisen in Pig. 5 dieselben Bezugszeichen auf.

Die Modulatoren 1 und 1' sind in Pig. 5 auf symmetrische Weise ausgebildet. Der nicht-invertierende Ausgang 4 bzw. 4'.i des Modulators 1 bzw. 1^f ist über einen Widerstand 26^ bzw, 26'.. mit einem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 19 verbunden, während der invertierende Ausgang 4p bzw. 4'p des Modulators 1 bzw, 1^f über einen Widerstand 26p bzw. 26' mit einem invertierenden Eingang des Verstärkers 19 verbunden sind. Der Kondensator 23 ist über einen nicht-invertierenden Pufferverstärker 27 und einen Widerstand 28 mit dem nicht-invertierenden Eingang des

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Verstärkers 19 verbunden. Zwischen der Vergleichsstufe 14 und dem Schalter 22 liegt ein Trennwiderstand 29. Die Schalter 15 und 15^f sind beide mit dem Verbindungspunkt des Schalters 22 und des Widerstandes 29 verbunden.

Ein Pufferverstärker 30 liegt in der Leitung zwisehen dem Kondensator 16 und der Klemme 11 und ein Pufferverstärker 30^f liegt in der Leitung zwischen dem Kondensator I6^f und der Klemme 11'. Der Widerstand 29 dient zugleich mit den übrigen Widerständen, z. B. dem Ausgangswiderstand der Stufe 14, dem Kondensator 23 bzw. 16 oder 16', zum Ermitteln der Zeitkonstanten der drei gebildeten Abtast- und Halteschaltungen. Im übrigen entspricht die Schaltungsanordnung nach Pig. 5 der nach Pig. 4»

Die die Elemente 14, 22 und 23 enthaltende Regelschleife ist auf dieselbe Art und Weise wie die entsprechende Regelschleife in Pig. 3 wirksam. Dafür.wird der Schalter 22 durch denselben Impuls P- wie in Fig. 1 betätigt. Mit den Widerständen 26^, 26¹.., 26p, 26 ^f ₂ und 28 v/erden die Ausgangssignale der Modulatoren 1 und 1» sowie die an dem Kondensator 23 entstandene Ausgleichsspannung zusammengezählt. Auf dieselbe Art und Weise wie in Pig. 3 wird der Gleichspannungspegel des modulierten Signals an der Ausgangsklemme 21'des Verstärkers 19 festgelegt, und zwar auf nahezu den Wert, in diesem Beispiel Hull, der Bezugsspannung an dem niaht-invertjerenden Eingang, der Vergleichsstufe

Der Schalter 15 wird durch einen Impuls Pp betätigt, der auch der Klemme 7 zugeführt wird und der um eine Zeile später auftritt als der Impuls P^. Die die Elemente 14, 15 und 16 enthaltende Regelschleife gleicht auf die bereits erläuterte Art und Weise das Hilfsträgerlecken des Modulators 1 aus. Auf ähnliche V/eise wird der Schalter 15' durch einen

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Impuls P'p betätigt, der auch der Klemme 7' zugeführt v/ird und der um eine Zeile später auftritt als der Impuls P₂. Die die Elemente 14, 15* und 16' enthaltende Regelschleife gleicht das Hilfsträgerlecken des Modulators 1' aus.

Der Impulsgenerator 8 enthält eine Töilschaltung, die zeilenfrequente Impulse H zugeführt bekommt und die die Wiederholungsfrequenz derselben durch drei teilt, wodurch die zeüßnsequentiell aufeinanderfolgenden Impulsreihen P.., Pp und P' erzeugt werden (siehe Pig. 6, in der die Zeit X. einmal angegeben ist). Der Generator 8 erzeugt auch ein Signal H/2 mit der halben Zeitfrequenz für die (R-Y)-Umschaltung für die PAL-Norm, das im Falle der M¹SC-Horm unbenutzt bleibt. Weil die Wiederholungsfrequenz des Impulses P^! ₂ einem Drittel der Zeilenfrequenz entspricht, muß das Signal H/2 die Form haben, wie diese in Fig. 6 angegeben ist. Dabei ist der Impuls P^f _? alle sech.3 Zeilen zu dem ursprünglichen Rechteckschaltsignal mit der halben Zeilenfrequenz addiert. Die dazu erforderliche Addierstufe ist in Fig. 5 einfachheitshalber nicht dargestellt. Auf dieselbe Art und Weise findet für die der Klemme 2¹ zugeführte Abweichung keine (R-Y)-Invertierung statt, wodurch die mit Hilfe der Elemente 14» 15' und 16' v/irksame Regelung eine Mitkopplung geworden wäre. Dasselbe gilt für das- Signal H/2 in Fig. 4. Dafür sind Alternativen möglich, z. B. daß alle sechs Zeilenperioden des Verstärkers 30' invertiert werden.

Alle beschriebenen Teile der Modulatorschaltung nach der Erfindung, heute noch mit Ausnahme der Kondensatoren und des Kreises 13, können auf vorteilhafte Weise in einem Halbleiterkörper integriert werden.

Claims

1. Modulatorschaltung zur Amplitudenmodulation (AIvI) eines Videosignals mit periodisch auftretenden Bezugssignalteilen auf ein Trägersignal mit einem Modulator, der eine Trägereingangskiemme zum Zuführen des Trägersignals, eine Modulationseingangsklemme zum Zuführen des Videosignals und eine Ausgangskiemme zur Abnahme des amplitudenmodulierten Signals aufweist, weiterhin mit einer mit der Ausgangsklemme des Modulators gekoppelten Regelschleife, die eine während Bezugssignalintervallen wirksame Abtastschaltung enthält zum Erzeugen eines dem Videosignal zuzufügenden Gleichstromausgleichsignals, gekennzeichnet dadurch, daß das Signal an der Mod.ulat.ionseingangsklemme (3) des Modulators (1) einen Wert hat, für den das Signal an der Ausgangsklemme (4) des Modulators (1^f) während der Zeit, in der die Abtastschaltung wirksam ist, von dem Signal an der Trägereingangsklemme (2) des Modulators (1) nahezu unabhängig ist, und daß die Schaltungsanordnung zugleich eine mit der Ausgangsklemme (4) verbundene Addierstufe (17) und eine zweite Regelschleife enthält, welche zweite Regelsc.hleife eine während Bezugssignalintervallen wirksame zweite Abtastschaltung (22,;23) enthält zum Erzeugen eines dem Signal an der Ausgangsklemme (4) des Modulators (1) hinzuzufügenden zweiten Gleichstromausgleichssignals (v¹)» wobei die erste Regelschleife an die Ausgangskiemme der Addierstufe angeschlossen ist,

2# Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Regelsc.hleife zugleich eine Vergleichs stufe (14), von der eine erste Eingangsklemme (4) ein Bezugssignal trägt, aufweist, welche Vergleichsstufe mit einer zweiten Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme in die

3· Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Signal an der Trägereingangsklemme (2) mindestens während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, einen ersten Gleichstrompegel mit einer derartigen Polarität auf v/eist, daß die erste Regelschleife eine Gegenkopplung verursacht.

4· Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erste (15;· 10) und die zweite Abtastschaltung (22; 23) nicht gleichzeitig wirksam sind,

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schaltung (15', 16') enthält und ein dem zv/eiten Videosignal (D') zuzufügendes drittes Gleichstromausgleichssignal, wobei das Signal an der zweiten Modulationseingangsklemme (3^r) einen Wert hat, für den das Signal an der zweiten Ausgangsklemme (4¹) während, der Zeit, in der die dritte Abtastschaltung wirksam ist, von dem Signal an der zweiten Trägereingangsklemme (2¹) nahezu unabhängig ist, erzeugt·

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5. Schaltungsanordnung nach den Punkten 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Signal an der Trägereingangsklemme (2) mindestens während der Zeit, in der die zweite Abtastschaltung (22. 23) wirksam ist, einen zweiten Gleichstrompegel mit einer derartigen Polarität aufweist, daß die zweite Regelschleife eine Gegenkopplung verursacht, wobei der zweite Gleichstrompegel von dem ersten Gleichstrompegel abweicht.

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Regelschleife aufgenommen ist, wobei das Bezugssignal einen Wert hat, der demjenigen Wert des Signals an der Ausgangsklemme nahezu entspricht, der'von dem Signal an der Trägereingangsklemme (2) des Modulators (1) nahezu unabhängig ist.

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Erfindungsänspruch

6. Schaltungsanordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Eingangsklemme der Vergleichsstufe (14) mit der Ausgangsklemme der Addierstufe (17) gekoppelt ist, während die Ausgangsklemme der Vergleichsstufe (14) mit den beiden Abtastschaltungen (15; 16 bzw. 22; 23) verbunden ist.

7· Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erste und die zweite Abtastschaltung Abtast- und Haiteschaltungen sind· ·

8· Schaltungsanordnung nach Punkt 7» gekennzeichnet dadurch, daß sie eine zweite Addierstufe (5) zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, Hinzufügen eines impulsförmigen Meßsignals zu dem Trägersignal, enthält,

9« Schaltungsanordnung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Umschalter zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung wirksam ist, Zuführen eines Gleichstrompegels zu derTrägereingangsklemme (2) und zum während der Zeit, in der die erste Abtastschaltung nicht wirksam ist, Zuführen des Trägersignals zu der genannten Eingangsklemme, enthält.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Punkte mit einer zweiten Modulatorschaltung zur Amplitudenmodulation eines zweiten Videosignals mit periodisch auftretenden Bezugssignalteilen auf ein zweites Trägersignal; mit einem zweiten Modulator, der eine zweite Trägereingangsklemme zum Zuführen des zweiten Trägersignals, eine zweite Modulationseingangsklemme zum Zuführen des zweiten Videosignals und eine zweite Ausgangsklemme zur Abnahme des zweiten amplitudenmodulierten Signals aufweist, und weiterhin eine dritte Addierstufe zum Addieren des erstgenannten und des zweiten amplitudenmodulierten Signals, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaltungsanordnung eine mit der zweiten Ausgangsklemme (4') gekoppelte dritte Regelschleife enthält, die eine während Bezugssignalintervallen wirksame dritte Abtast-

11· Schaltungsanordnung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß sie weiter eine mit der zweiten Ausgangsklemme (4¹) verbundene vierte Addierstufe (17^f) und eine vierte Regelschleife enthält, welche vierte Regelschleife eine während Bezugssignalintervallen wirksame vierte Abtastschaltung (22'; 23') enthält und- ein dem Signal an der zweiten Ausgangsklemme hinzuzufügendes viertes Gleichstromausgleichssignal erzeugt, wobei die dritte (15*; 160 und die vierte Abtastschaltung (22*; 23') nicht gleichzeitig wirksam sind und wobei die dritte Regelschleife an die Ausgangskiemme der vierten Addierstufe (17^f) angeschlossen ist.

12· Schaltungsanordnung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß die dritte Abtastschaltung (15*; 16») mit der Vergleichsstufe (14) verbunden ist und daß die zv/eite (22; 23) und die dritte Abtastschaltung (15^f; 16») nicht gleichzeitig wirksam sind·

13· Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abtastschaltungen während eines Horizontal-Austastintervalls (T) des Videosignals außerhalb des Auftritts des Farbsynchronsignals wirksam sind·

14· Schaltungsanordnung nach Punkt 13 und Punkt 4 oder 12, ,gekennzeichnet dadurch, daß die Abtastschaltungen zeilensequentiell wirksam sind.

15· Schaltungsanordnung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Teilerschaltung (in 8) zum Teilen der Wiederholungsfrequenz der zugeführten zeilenfrequenten Impulse (H) und zum Erzeugen zeilensequentieller Impulse aufweist.

16. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß das Trägersignal ein Farbhilfsträgersignal ist, während das Videosignal ein Farbdifferenzsignal ist.

17· Schaltungsanordnung nach Punkt 16 zum Modulieren eines (R-Y)-Färbdifferenzsignals in einer Farbkodierschaltung für die PAL-Horm, mit einem Generator zum Erzeugen eines blockfö'rmigen Schaltsignals mit der halben Zeilen-. frequenz, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine fünfte Addierstufe zum alle sechs Zeilenperioden Addieren des Impulses, der die Abtastschaltung in der ersten Regelschleife für den (R-Y)-Modulator betätigt, zu dem Schaltsignal mit der halben Zeilenfrequenz (Fig. 6), aufweist.

Hierzu.. AJeiten Zeidmngen