DE1067856B - Zwischenfrequenzverstaerker fuer Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwischenfrequenzverstärker für Fernsehempfänger.

Es ist erwünscht, daß die Phasenkennlinie eines solchen Verstärkers w.eitestgehend linear und die Amplitudenkennlinie weitestgehend flach verläuft. Bei den bekannten Verstärkern erwies es sich in der Praxis als unmöglich, diesen beiden Bedingungen auf einfache und billige Weise gerecht zu werden. Infolgedessen wird in der Praxis angestrebt, die Phasenkennlinie weitestgehend linear verlaufen zu lassen, wobei man jedoch in der Amplitudenkennlinie gewisse Abweichungen in Kauf nehmen muß, obgleich dies selbstverständlich die Wiedergabe ungünstig beeinflußt. Trotzdem bereitet diese Lösung dennoch Schwierigkeiten bei dem Abgleich der Empfänger, denn bei diesen zugelassenen Abweichungen in der Amplitudenkennlinie kann man natürlich nicht zu weit gehen.

Man kann auch versuchen, von einem Verstärker mit möglichst linearer Amplitudenkennlinie auszugehen und die dann in der Phasenkennlinie auftretenden Fehler an anderen Stellen, beispielsweise im Videofrequenzteil des Empfängers, zu korrigieren. Dies erfordert jedoch ein kompliziertes und somit kostspieliges Netzwerk und hat außerdem den Nachteil, daß die Kompensation von der Abstimmung des Empfängers abhängig wird.

Die Erfindung bezweckt, einen Zwischenfrequenzverstärker zu schaffen, dessen Phasenkennlinie weitestgehend linear und dessen Amplitudenkennlinie weitestgehend flach ist, ohne daß dabei komplizierte und kostspielige Netzwerke verwendet werden müssen, während der Abgleich verhältnismäßig einfach ist.

Es sei bemerkt, daß, wenn vorstehend und auch nachstehend von einer weitestgehend flachen Amplitudenkennlinie die Rede ist, diese Flachheit im allgemeinen nur in einem bestimmten Teil des Zwischenfrequenzbereiches erwünscht ist. Wenn beispielsweise das Differenzträgerprinzip Anwendung findet, muß der Zwischenfrequenzverstärker im Bereich der Tonträgerfrequenz eine erhebliche Abschwächung gegenüber dem übrigen Teil des Bereiches herbeiführen und gleichfalls im Bereich der Bildträgerfrequenz die dort erwünschte Abschwächung erreichen.

Der Zwischenfrequenzverstärker nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Amplitudenkennlinie sämtlicher Stufen bis auf mindestens eine, aus denen der Zwischenfrequenzverstärker aufgebaut ist, einen Durchlaßbereich bestimmt, der der Zwischenfrequenzbandbreite des zu empfangenden Fernsehsignals entspricht und im erwünschten Teil dieses Bereiches weitestgehend flach ist, während die effektive Amplitudenkennlinie der übrigen Stufen einen Durchlaßbereich bestimmt, der, wenigstens in der Nähe der Bildträgerfrequenz, nahezu symmetrisch Zwis chenf r equenz verstärker
für Fernsehempfänger

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. Juni 1957

Adelbert van Weel, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

gegenüber der Bildträgerfrequenz ist und den zuerst erwähnten Durchlaßbereich mit umfaßt und «,gleichfalls, wenigstens im erwünschten Teil dieses zuerst erwähnten Durchlaßbereiches und in der Nähe der Bildträgerfrequenz, weitestgehend flach ist, und daß die Filternetzwerke diese zuletzt erwähnten Stufen derart bemessen sind, daß die Fehler in der Phasenkennlinie der zuerst erwähnten Stufen weitestgehend ausgeglichen werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Dabei stellen

Fig. 1 und 2 Kennlinien zur Erläuterung der Erfindung und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Zwischenfrequenzverstärkers nach der Erfindung dar.

In Fig. 1 sind einige Amplitudenkennlinien dargestellt, wobei die relative Abschwächung D als Funktion der Frequenz/ aufgetragen ist; Fig. 2 stellt einige Kennlinien dar, bei denen die Gruppenlaufzeit r als Funktion der Frequenz / aufgetragen ist. In beiden Figuren stellt f_b die Bildträgerfrequenz in der Zwischenfrequenzlage und f_a die Tonträgerfrequenz in der Zwischenfrequenzlage dar.

Die Kurve 1 ist die Amplitudenkennlinie, wie diese sich bei den bekannten Zwischenfrequenzverstärkern ergibt, deren Phasenkennlinie einen weitestgehend linearen Verlauf aufweist. Die zu dieser Phasenkennlinie gehörende Gruppenlaufzeitkennlmie, die somit einen weitestgehend flachen Verlauf aufweisen soll, ist in Fig. 2 durch die Kurve 11 dargestellt. In der Nähe von f_a ist die Abschwächung er-

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heblich; bei f_b muß die Abschwächung mit Rücksicht auf die asymmetrische Seitenbändübertragung einen genau bestimmten Verlauf in Abhängigkeit von der Frequenz aufweisen, bei dem die Abschwächung für die Bildträgerfrequenz das Zweifache derjenigen für das Seitenband selbst ist. Zwischen den Frequenzen f_x und /₂, d. h. im Bereich zwischen demjenigen der asymmetrischen Seitenbändübertragung und der Tonträgerfrequenz, soll die Kennlinie einen flachen Verlauf aufweisen. Wenn jedoch von einer linearen Phasenkennlinie ausgegangen wurde, ist dies praktisch nicht verwirklichbar.

In Fig. 1 bezeichnet 2 die Amplitudenkennlinie, die diesem Wunsch entgegenkommt. Die sich dabei ergebende Gruppenlaufzeitkurve ist in Fig. 2 mit 22 bezeichnet. Aus der Figur geht hervor, daß diese Gruppenlaufzeitkurve jedoch alles andere als flach ist.

Gemäß der Erfindung wird die effektive Amplitudenkennlinie sämtlicher Stufen, aus denen der Zwischenfrequenzverstärker aufgebaut ist, bis auf wenigstens eine so gewählt, wie dies durch die Kurve 2 der Fig. 1 angegeben ist..Infolgedessen weist die effektive Gruppenlaufzeitkurve dieser Stufen die Form auf, wie sie durch die Kurve 22 der Fig. 2 dargestellt ist.

Die übrigen Stufen werden gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die Amplitudenkennlinie dieser Stufen die in Fig. 1 durch die Kurve 3 dargestellte Gestalt hat. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist diese Kurve nahezu symmetrisch gegenüber der Bildträgerfrequenz f_b, und der von dieser Kurve bestimmte Durchlaßbereich umfaßt auch den Durchlaßbereich, der durch die Kurve 2 bestimmt wird. Auch die durch die Kurve 3 dargestellte Amplitudenkennlinie weist wenigstens im erwünschten Gebiet zwischen den Frequenzen f_i und f₂ und auch in der Nähe der Bildträgerfrequenz einen weitestgehend flachen Verlauf auf, so daß die Gestalt der totalen effektiven Amplitudenkennlinie des Zwischenfrequenzverstärkers in diesen Bereichen nahezu nur durch die Amplitudenkennliijie der zuerst erwähnten Stufen des Zwischenfrequenzverstärkers bestimmt wird.

Die Gestalt der zu dieser Amplitudenkennlinie 3 gehörenden Gruppenlaufzeitkurve ist durch die Kurve 33 in Fig. 2 dargestellt; durch passende Bemessung der diese Kennlinie bestimmenden Netzwerkelemente kann diese Kurve so gewählt werden, daß die Summe der Gruppenlaufzeiten der beiden Zwischenfrequenzverstärkerglieder im erwünschten Bereich, der im Falle der Gruppenlaufzeitkennlinie auch das asymmetrische Seitenband umfaßt, nahezu konstant ist.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Zwischenfrequenzverstärkers gemäß der Erfindung. In dieser Figur bezeichnet V_n, eine Mischröhre, in deren Anodenkreis ein Bandfilter 5F₁ liegt und deren Ausgangssignal über den Kopplungskondensator C₁ dem Steuergitter der Verstärkerröhre V₀ zugeführt wird. Im Anodenkreis dieser Verstärkerröhre liegt ein Bandfilter BF₂, und das sich über diesem Bandfilter ergebende Signal wird über den Kopplungskondensator C₂ dem Steuergitter der Verstärkerröhre V_b zugeführt, in deren Anodenkreis ein Bandfilter BF₃ liegt. Die erwähnten Filternetzwerke sind so eingestellt, daß die effektive Amplitudenkennlinie des beschriebenen Gliedes des Zwischenfrequenzverstärkers die Gestalt der Kurve 2 in Fig. 1 aufweist. Die dabei auftretende Gruppenlaufzeitkennlinie weist die Gestalt der Kurve 22 nach Fig. 2 auf.

Das sich über dem Bandfilter BF₃ ergebende Signal wird dem Steuergitter einer Verstärkerröhre V_c zugeführt. Im Ausgangskreis ,dieser Röhre liegt ein Bandfilter CN, das so bemessen ist, daß die Amplitudenkennlinie dieses Bandfilters die Gestalt der Kurve 3 in Fig. 1 aufweist und daß die Gruppenlaufzeitkennlinie dieses Bandfilters die Gestalt der Kurve 33 in Fig. 2 aufweist.

Das Ausgangssignal dieses Bandfilters CN wird dem Demodulator 5 zugeführt, an dessen Ausgang sich das demodulierte Videosignal ergibt.

In der Figur sind die Steuergitter der Verstärkerröhren V_a und V_b nicht nur mit den Kopplungskondensatoren C₁ und C₂, sondern auch mit dem Netzwerk 7 verbunden, an dessen Eingang eine Regelspannung für die selbsttätige Verstärkungsregelung zugeführt wird.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Bandfilter, dessen Amplitudenkennlinie die Gestalt der Kurve 33 in Fig. 2 aufweist, in den Ausgangskreis der letzten Verstärkerstufe des Zwischenfrequenzverstärkers geschaltet. Durch diese Maßnähme sind die Verstärkungsverluste, die mit der Verwendung eines Bandfilters mit einem so breiten Durchlaßband verbunden sind, am geringsten. Einerseits handelt es sich nämlich bei einer Demodulatorstufe um eine Übertragungsimpedanz zwischen einem

^a5 Zwischenfrequenzeingang und einem Videofrequenzausgang, so daß die Verwendung eines Bandfilters mit einer Bandbreite, die praktisch das Zweifache der Bandbreite der üblicherweise verwendeten Bandfilter ist, grundsätzlich nur Verstärkungsverluste um einen Faktor j/2" herbeizuführen braucht. Andererseits ist es, wenn der Eingangskreis des Demodulators eine Durchlaßkennlinie aufweist, die nahezu symmetrisch gegenüber der Bildträgerfrequenz ist, wie es beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Fall ist, möglich, die Bemessung der Demodulatorstufe theoretisch zu berechnen, so daß eine optimale Übertragung verwirklichbar ist.

Es stellt sich in der Praxis heraus, daß die Steilheit der Durchlaßkennlinie des Bandfilters CN in der Nähe der Tonträgerfrequenz häufig etwas zu gering ist. Dieser Nachteil ist dadurch beseitigbar, daß in das Bandfilter CN ein zusätzlicher Kreis aufgenommen wird, der die Steilheit der Durchlaßkennlinie in der Nähe der Tonträgerfrequenz erhöht.

Claims (3)

Patenta NSPRdCHE:

1. Zwischenfrequenzverstärker für Fernsehempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Amplitudenkennlinie sämtlicher Stufen bis auf mindestens eine, aus denen der Zwischenfrequenzverstärker aufgebaut ist, einen Durchlaßbereich bestimmt, der dem Zwischenfrequenzband des zu empfangenden Fernsehsignals entspricht und im erwünschten Teil dieses Bereiches weitestgehend flach ist, während die effektive Amplitudenkennlinie der übrigen Stufen einen Durchlaßbereich bestimmt, der, wenigstens in der Nähe der Bildträgerfrequenz, nahezu symmetrisch gegenüber der Bildträgerfrequenz ist und den zuerst erwähnten Durchlaßbereich mit umfaßt und auch, wenigstens im erwünschten Teil dieses zuerst erwähnten Durchlaßbereiches und in der Nähe der Bildträgerfrequenz, weitestgehend flach ist, und daß die Filternetzwerke dieser zuletzt erwähnten Stufen derart bemessen sind, daß die Fehler in der, Phasenkennlinie der zuerst erwähnten Stufen weitestgehend ausgeglichen werden.

2. Zwischenfrequenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filternetzwerke, deren effektive Amplitudenkennlinie den zuletzt

erwähnten Durchlaßbereich bestimmt, sich im Ausgangskreis der letzten Zwischenfrequenzverstärkerstufe befinden.

3. Zwischenfrequenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Filter-

netzwerken, deren effektive Amplitudenkennlinie den zuletzt erwähnten Durchlaßbereich bestimmt, ein Kreis liegt, der die Steilheit der Amplitudenkennlinie in der Nähe der Tonträgerfrequenz erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen