DE1005575B - Schaltungsanordnung fuer einen Phasendiskriminator, insbesondere in Fernsehempfaengern - Google Patents

Description

In Fernsehempfangsgeräten wird zur indirekten Synchronisierung der horizontalen Ablenkschaltung ein sogenannter Phasendiskriminator verwendet, der bei Auftreten einer Phasendifferenz zwischen den empfangenen horizontalen Synchronisierimpulsen und den vom Ablenkgenerator im Empfänger erzeugten, die Horizontalablenkung steuernden Ablenkimpulsen eine entsprechende Regelspannung liefert, welche den Ablenkgenerator so nachregelt, daß die Phasendifferenz Null wird. Hierbei soll die Regelspanmung bei kleinstem Aufwand an Schaltelementen auch aus einer kleinen Synchronisierimpulsspannung zu gewinnen und die oberhalb dieses Mindestwertes der Synchronisierimpulsspannung liegende Amplitude ohne Einfluß auf die Höhe der Regelspannung sein. Unabhängig von der jeweiligen Höhe der Synchronisierimpulsspannung und der vom Ablenkgenerator erzeugten Ablenkimpulsspannung soll bei der Phasendifferenz Null auch die Regelspannung gegenüber dem Bezugspotential den Wert Null erreichen. Auch bei Ausbleiben einer der beiden Impulsspannungen soll die Regelspannung den Wert Null aufweisen, damit die Frequenz des Ablenkgenerators bei seinem freien Lauf der Sollfrequenz entspricht. Schließlich sollen die dem Phasendiskriminator zugeführten, im Empfänger erzeugten, Ablenkimpulse möglichst nicht auf den von den horizontalen Synchronisierimpulsen beeinflußten Eingang des Phasendiskriminators zurückwirken.

Betrachtet man im Hinblick auf die vorstehenden Forderungen die mit zwei Dioden arbeitenden bekannten Anordnungen, so erkennt man zwei Arten solcher Phasendiskriminatoren. Bei der einen Art werden die horizontalen Synchronisierimpulsspannungen und von den Ablenkimpulsspannungen abgeleitete Impulsspannungen überlagert, worauf anschließend Spitzengleichrichtung erfolgt. In der Fig. 1 a ist die Form und der zeitliche Verlauf eines horizontalen Sync'hronisierimpulses, wie er hinter der Impulstrennstufe eines Fernsehempfängers entnommen wird, gezeigt. Der vom Ablenkgenerator im Empfänger erzeugte Ablenkimpuls ergibt nach Durchlaufen eines Netzwerkes einen abgeleiteten Impuls, der die aus der Fig. 1 b erkennbare Form hat und den in dieser Figur gezeigten zeitlichen Verlauf aufweist. Erfolgt eine Überlagerung des Synchronisierimpulses auf der Vergleichsflanke V des abgeleiteten Impulses, so ergibt sich ein Überlagerungsimpuls gemäß Fig. 1 c, der eine von der Lage des Synchronisierimpulses auf der Vergleichsflanke V, also von der Phasendifferenz abhängige Spitzenspannung besitzt. Um diese Abhängigkeit auf der gesamten Vergleichsflanke V zu erreichen, muß die Amplitude des Synchronisierimpulses gleich der Amplitude des abgeleiteten Impulses oder größer Schaltungsanordnung

für einen Phasendiskriminator,

insbesondere in Fernsehempfängern

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 4

Dipl.-Ing. Wolfgang Schröder, Berlin-Charlottenburg, ist als Erfinder genannt worden

gewählt werden. Die Spitzengleichrichtung des in der Fig. 1 c gezeigten Überlagerungsimpulses liefert eine von der Phasendifferenz abhängige Spannung, welche von der Höhe des Synchronisier- und des abgeleiteten Impulses abhängt und bei der Phasendifferenz Null nicht den Wert Null aufweist. Erzeugt man auf gleiche Weise durch Überlagerung des umgepolten Synchronisierimpulses der Fig. la auf der Vergleichsflanke V des abgeleiteten Impulses einen Überlagerungsimpuls gemäß der Fig. 1 d, so wird nach Spitzengleichrichtung eine Spannung erhalten, welche sich gegensinnig zu der nach Spitzengleichrichtung des in der Fig. Ic gezeigten Überlagerungsimpulses erhaltenen Spannung in Abhängigkeit von der Phasendifferenz ändert. Schaltet man die beiden Spannungen der Fig. 1 c und 1 d gegeneinander, so läßt sich unabhängig von der Höhe der Synchronisierimpulse, sofern sie den schon erwähnten Mindestwert nicht unterschreiten, die Differenz dieser beiden Spannungen gegen das Bezugspotential messen, wobei folgende Möglichkeiten eintreten:

Bei einer Phasendifferenz Δ φ = 0 trifft der Synchronisierimpuls während des Nulldurchgangs der Vergleichsflanke V ein. Die gegeneinandergeschalteten Spannungen ergeben die Differenzspannung Null.

Bei der Phasendifferenz Acp<LO trifft der Synchronisierimpuls verfrüht auf dem untersten Ast der Vergleichsflanke V ein. Der Überlagerungsimpuls gemäß der Fig. 1 c verkleinert und der Überlagerungsimpuls gemäß der Fig. 1 d vergrößert seine Spitzenspannung. Die Differenz beider Spitzenspannungen wird < 0, wenn die später noch zu beschreibende Schaltung der Fig. 2 Verwendung findet.

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Bei der Phasendifferenz Λφ>0 trifft der Syn- Schaltung durch zwei gleich große, im Vergleich zu chronisierimpuls verspätet auf dem oberen Ast der den Durchlaßwiderständen der Dioden hochohmige Vergleichsflanke V ein. Der Überlagerungsimpuls ge- Widerstände R₁ und R₂ überbrückt sind. Über den maß der Fig. 1 c vergrößert und der Überlagerungs- Widerstand R₄ wird am Punkt F die von der Pliasenimpuls gemäß der Fig. 1 d verkleinert seine Spitzen- 5 differenz abhängige Regelspannung entnommen. Sospannung. Die Differenzspannung wird I> 0. lange keine Synchronisierimpulse zwischen den Punk-Bei der in der Fig. 2 gezeigten gebräuchlichen ten E-A und E-B vorhanden sind, bleibt, da die Schaltung werden die mit Hilfe des Netzwerkes V₁ Dioden· D₁ und D₂ gesperrt sind, der am Punkt F aus dem Ablenkimpuls abgeleitete Impulsspannung meßbare Gleichspannungswert gleich dem Mittelwert gemäß der Fig. Ib und mit Hilfe des Netzwerkes S₁ io des abgeleiteten Impulses, nämlich Null. Daran ändert gewonnene Spannung eines negativen Synchronisier- sich auch nichts, wenn die Synchronisierimpulse im impulses über den Kondensator C₁ in der Diode D₁ Augenblick des Nulldurchganges der Vergleichsüberlagert. Entsprechend erfolgt in der Diode D₂ die flanke V eintreffen und dabei den Weg zwischen A Überlagerung der abgeleiteten Impulsspannung" ge- und B während der Sync'hromsierimpulsspitze über maß der Fig. Ib und der Spannung eines positiven 15 die Durchlaßwiderstände der Dioden D₁ und D₂ kurz-Synchronisierimpulses aus dem Netzwerk S₀ über den schließen. Treffen die Synchronisierimpulse verfrüht Kondensator C₀. Die Kondensatoren C₁ und C₂ bzw. ein, so wird ein Teil des negativen Astes der Verdie Widerstände R₁ und R₂, welch letztere im Ver- gleichsflanke V unterdrückt und das Potential am gleich zu den Durchlaßwiderständen der Dioden D₁ Punkt A gegenüber dem am Punkt B positiv ange- und D₂ einen hohen Wert besitzen sollen, werden 20 hoben. Treffen die Synchronisierimpulse nach dem gleich groß gewählt. Die an den Kondensatoren C₁ Nulldurchgang der Vergleichsflanke V ein, so wird bzw. C₀ bei A und B stehenden, aus den Überlage- ein Stück des positiven Astes der Vergleichsflanke V rungsimpulsspannungen durch Spitzengleichrichtung kurzgeschlossen und das Potential an dem Punkt A gewonnenen Spannungen sind am Symmetriepunkt E gegenüber dem am Punkt B zu negativen Werten über die Widerstände R₁ und R₂ gegeneinander- 25 gesenkt. Am Punkt F kann die durch den Kondensageschaltet. Bei ungleichen Überlagerungsimpulsspan- tor C₄ geglättete, von der Phasendifferenz abhängige nungen, wie sie bei Phasendifferenz zwischen Syn- Regelspannung für den Ablenkgenerator entnommen chronisier- und Ablenkimpuls auftreten, ist eine werden. Da bei der Schaltung der Fig. 3 schon kleine Differenzspannung am Punkt E gegen das Bezugs- Spannungsunterschiede zwischen den: Punkten A potential am Punkt F meßbar. Bei gleichen Überlage- 30 und B ein verschieden starkes öffnen der Dioden D₁ rungsimpulsspannungen entsprechend einer Phasen- und D₂ und damit auch eine schwächere Überdifferenz Null ist auch die DifFerenzspannung Null. brückung bei Phasendifferenz bewirken, lassen sich Zwischen den Punkten E und F kann also die von der die Forderung nach dem Gewinn der Regelspannung Phasendifferenz abhängige Regelspannung zur Kor- aus der geringstmöglichen Synchronisierimpulsspanrektur der Phase des Ablenkgenerators entnommen 35 nung bei kleinstem Aufwand an Schaltelementen und werden. Die Schaltung der Fig. 2 erfüllt die eingangs die Forderung nach der Unabhängigkeit der Höhe der genannte Forderung, aus einer geringstmöglichen Regelspannung von der Höhe der Amplitude der Syn-Synchronisierspannung bei kleinem Aufwand eine chronisierimpulse nicht miteinander vereinbaren, weil Regelspannung zu gewinnen. Die Forderung, daß die zur Erfüllung der letzterwähnten Forderung der Amplitude der Synchronisierimpulse, sofern sie ober- 40 Synchronisierimpuls wesentlich größer, als der zwihalb des erforderlichen Mindestwertes liegt, ohne sehen den Punkten^ und B auftretende abgeleitete jeden Einfluß auf die Höhe der Regelspannung bleibt, Impuls gewählt werden muß. Die Forderung, daß der wird dagegen nur erfüllt, wenn die Synchronisier- bei der Phasendifferenz Null auftretende Regelspanimpulse während des Nulldurchganges der Vergleichs- nungswert Null auch beim Ausbleiben eines der beiflanke V eintreffen und die Netzwerke S₁ und S₂ 45 den Signale (Synchronisierimpuls bzw. abgeleiteter gleiche Innenwiderstände besitzen. Bei von Null ab- Impuls) sich einstellt, damit die Freilauffrequenz des weichender Phasendifferenz werden die Netzwerke ^₁ Ablenkgenerators der Sollfrequenz entspricht, ist und JT₂ während des Durchflußimpulses über die ebenfalls nicht erfüllt, da der abgeleitete Impuls bei Dioden D₁ und D₂ unsymmetrisch belastet, so daß die nicht vorhandenen Synchronisierimpuls über die Synchronisierimpulse an den Innenwiderständen der 50 Diode D₁, den Kondensator C₁ und die Synchronisier-Netzwerke S₁ und S₂ ungleiche Spannungsabfälle er- impulsquelle S^ eine positive Richtspannung erzeugt, leiden. Neben der eben; genannten Forderung wird in Dieser Phasendiskriminator weist aber einen schlechdiesem Fall auch die Forderung der Rückwirkungs- ten Wirkungsgrad auf, und die Forderung nach Rückfreiheit des Synchronisierimpulseinganges nicht er- Wirkungsfreiheit ist ebenfalls nicht erfüllt. Diese und füllt. Die unsymmetrische Belastung der Netzwerke 55 die voraufgehend angeführte Forderung lassen sich über die Dioden ist nur durch den Aufwand mög- allerdings durch symmetrische Zuführung des abgelichst niederohmiger Ausgänge der beiden Netz- leiteten Impulses verwirklichen.

werke S₁ und S₂ zu mildern. Es sind zwar Phasendiskriminatoren bekannt, die In der Fig. 3 ist eine weitere bekannte Schaltung mit symmetrischer Zuführung der abgeleiteten Imgezeigt. Der vom Ablenkimpuls abgeleitete Impuls, 60 pulse arbeiten. Bei diesen ist aber das Bezugspotential ähnlich dem der Fig. 1 b, wird durch das aus dem der erzeugten Regelspannung nicht frei wählbar, son-Widerstand R₃ und dem Kondensator C₂ gebildete dem die Regelspannung liegt symmetrisch zum Netzwerk zwischen den Punkten^ und B gebildet; Massepotential. Die zu regelnde nachfolgende Schalder hierzu aus der Ablenkimpulsquelle V„ über den tung muß folglich entweder ein frei wählbares BeKondensator C₃ gelieferte Impuls ist der vom nicht 65 zugspotential oder einen symmetrisch zum Massegezeigten Ablenkgenerator erzeugte Ablenkimpuls. potential liegenden hochohmigen Regelspannungsein-Die angenommene Synchronisierimpulsquelle S_q sen- gang besitzen. Beide Forderungen sind nur mit größedet den Synchronisierimpuls über den Kondensator C₁ rem Aufwand zu verwirklichen.

in Durchlaßrichtung auf die Dioden D₁ (über C₂) Um gegenüber den geschilderten bekannten Schal-

und D₂, welche zur Entladung der Kapazitäten der 70 tungen Verbesserungen zu erzielen und um vor allem

das Bezugspotential für die Regelspannung frei wählen zu können, wird erfindungsgemäß die in der Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung vorgeschlagen. In dieser Schaltungsanordnung werden die aus den Fig. 1 b und 1 d ersichtlichen Impulsformen aus der gegen das Bezugspotential am Punkt A unsymmetrischen Synchronisierimpulsquelle S₀ und der gegen das Bezugspotential am Punkt A symmetrische Impulse (Form gemäß der Fig. 1 b und umgepolte Form) liefernden Ablenkimpulsquelle V_Q in den Dioden D₁ und D₂ überlagert. Die Dioden arbeiten in Abweichung von der Schaltung der Fig. 3 nicht in Kurzschlußschaltung (Überbrückung des Kondensators C₂). In den beiden Dioden der Fig. 4 fließen vielmehr voneinander unabhängige Impulsströme, deren Stärke sich nach der Höhe der überlagerten Impulse richtet. Bei Phasendifferenz entstehen zwischen E-B und F-B voneinander verschiedene Spannungen. Diese Spannungen halten sich in der Sperrphase der Spitzengleichrichtung zwischen den Kondensatoren der Schaltung und gleichen sich allmählich über die gleichen Widerstände R₁ und R₂ aus, die wiederum wesentlich größer als die Durchlaßwiderstände der Dioden D₁ und D₂ gewählt sind. Die Potentialdifferenzen E-B und B-F sind gegenpolig hintereinandergeschaltet. Über einen für die Impulsspannung hochohmigen Widerstand R₃ liegt der Punkt F gleichstrommäßig am Bezugspotential A, so daß an dem ebenfalls für die Impulsspannung hochohmigen Widerstand R_i am Punkt G die Differenz zwischen den Spannungswerten an E-B und B-F als Spannung gegen A erscheint. Bei gleichen Impulsströmen durch die Dioden D₁ und D₂ ist diese Differenzspannung Null. Ein Fall, der sowohl bei der Phasendifferenz Null als auch bei fehlenden Sy-nr chronisierimpulsen eintritt. Führt die Diode D₁ mehr Strom, wird G negativ gegen A; führt die Diode D₂ mehr Strom, wird G positiv gegen A. Zwischen G und A kann also die von der Phasendifferenz abhängige Regelspannung für den Ablenkgenerator abgenommen werden. Die Schaltung benötigt nur die halbe Synchronisierimpulsspannung wie die Schaltung der Fig. 3. Die Synchronisierimpulsquelle S_q wird unabhängig von ihrem Innenwiderstand durch den Phasendiskriminator gleichmäßig belastet, da die Dioden D₁ und D₂ bei Phasendifferenzen sich mit der Belastung der Impulsquelle S_g einander ablösen. Der Synchronisierimpuls behält auf jeden Fall für beide Dioden die gleiche Amplitude. Somit werden sämtliche eingangs geschilderte Forderungen von dieser Schaltung erfüllt.

Anstatt die ankommenden Synchronisierimpulse und die symmetrischen aus dem Ablenkgenerator abgeleiteten Impulse mit einer durch Null gehenden Flanke zu überlagern, kann man auch die ankommenden Synchronisierimpulse und die symmetrischen Impulse bei einer solchen gegenseitigen Phasenlage überlagern, daß die Synchronisierimpulse in der Mitte der hinsichtlich ihrer Spannungen symmetrischen abgeleiteten Impulse liegen, insbesondere den Synchronisierimpulsen die beiden symmetrischen Impulse überlagert werden, wie dies z. B. die Fig. 5 zeigt. α ist der abgeleitete Impuls in positiver Form und voreilend gegenüber dem Synchronisierimpuls b, während c der abgeleitete Impuls in negativer Form und nacheilend gegenüber dem Synchronisierimpuls b ist; die Impulsbreiten sind gleich groß. Die gezeigte Phasenlage wird dadurch erzielt, daß man den Synr chronisierimpuls b und den abgeleiteten Impuls c gegenüber dem abgeleiteten Impuls a, wie gezeigt, verzögert.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   !.Schaltungsanordnung für einen Phasendiskriminator, insbesondere in Fernsehempfängern zur Gewinnung einer die Phase des Ablenkgenerators steuernden Regelspannung, die dadurch erzeugt wird, daß in zwei gegeneinandergeschalteten Gleichrichtern die gegenüber einem Bezugspotential unsymmetrischen Sync'hronisierimpulse und die gegenüber diesem Bezugspotential symmetrischen, mit Hilfe von Netzwerken beispielsweise aus den Ablenkimpulsen abgeleiteten Impulse überlagert werden, worauf die an den den Gleichrichtern zugeordneten Kondensatoren entstehenden Spannungen gegeneinandergeschaltet eine von der Phasenlage der aus der vom Phasendiskriminator zu regelnden Schaltung abgeleiteten Impulse zu den Synchronisierimpulsen abhängige Differenzspannung als Regelspannung entstehen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Symmetriepunkt der Gleichrichter vom Bezugspotential gleichstrommäßig abgetrennt ist und die Kondensatoren zwecks Entladung über für die Impulsspannung hochohmige Widerstände mit dem Bezugspotential verbunden sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleiteten Impulse eine durch Null gehende Flanke aufweisen.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleiteten Impulse gegenüber den Synchronisierimpulsen in der Phase so verschoben sind, daß die Synchronisierimpulse in der Mitte der abgeleiteten symmetrischen Impulse liegen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 905 383;
   schweizerische Patentschrift Nr. 201 785.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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