DE1144328B

DE1144328B - Verfahren zum Phasen und Frequenzvergleich unter Verwendung einer Schaltung mit zwei Gleichnchterstrecken

Info

Publication number: DE1144328B
Application number: DE1959ST015206
Authority: DE
Inventors: Berkheim über Eßlmgen/Neckar Gerhard-Günther Gaßmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1959-04-07
Filing date: 1959-06-04
Publication date: 1963-02-28
Also published as: DE1093814B; DE1152137B; US3144612A; GB996624A; GB910937A; GB997584A; US3187095A; NL252102A; DE1291774B; DE1144328C2; US3104281A; DE1248095B; NL270595A; NL143776B; NL250191A; US3087012A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21a¹ 35/12

INTERNATIONALE KL.

H04f; η

St 15206 Vffla/213¹

ANMELDETAG: 4. JUNI 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 28. F E B R U AR 1963

Das heute gebräuchlichste Verfahren zur Synchronisierung der Horizontalablenkung von Fernsehgeräten ist die sogenannte Nachlaufsynchronisation. Bei ihm wird in einer Phasenvergleichsschaltung die Phase der Horizontalablenkspannung mit der Phase der Synchronisierimpulse verglichen. Die aus diesem Phasenvergleich gewonnene Regelspannung wird gesiebt und entweder direkt dem Oszillator zur Frequenznachstimmung zugeführt, vor allem dann, wenn es sich um einen Multivibrator oder Sperrschwinger handelt, oder sie wird einer separaten Frequenznachstimmschaltung zugeführt, z. B. wenn der Oszillator als Sinusoszillator arbeitet. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber einer direkten Synchronisation liegt in der guten Rausch- und Störbefreiung, welche durch die Siebung der Regelspannung bewirkt wird. Ein wesentlicher Nachteil ist, daß gerade diese Siebung einen kleinen Synchronisierfangbereich bewirkt. Je besser die Siebung und damit die Störbefreiung, um so kleiner ist auch der Fangbereich. In der Praxis muß man also einen Kompromiß schließen. Während der Fangbereich von der Siebung abhängt, ist der Haltebereich, das ist der Frequenzbereich, in dem eine einmal erreichte Synchronisation auch erhalten bleibt, von der Siebung unabhängig. Er ist im allgemeinen deshalb wesentlich größer als der Fangbereich. Liegen einigermaßen lineare Verhältnisse sowohl bei der Regelspannungserzeugung als auch bei der Frequenznachstimmung vor, so liegt der Fangbereich symmetrisch in der Mitte des Haltebereichs. Dieser Zustand ist allgemein anzustreben. Die Tatsache, daß man bei der Dimensionierung der Regelspannungssiebung einen Kompromiß schließen muß, hat zur Folge, daß man auf eine Nachstimmeinrichtung von Hand (Einstellknopf am Fernsehgerät) nicht verzichten kann. Würde man den Fangbereich so groß wählen, daß man darauf verzichten könnte, so wäre die Störbefreiung sehr schlecht.

In der deutschen Patentschrift 807 826 ist eine Phasenvergleichsschaltung mit einem Diskriminator beschrieben. Bei dieser Schaltung handelt es sich also nicht um eine Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung, denn es wird zwar bei synchronisierter Frequenz die Phase der Synchronisierspannung mit der Phase der Oszillatorspannung verglichen; bei nicht übereinstimmender Frequenz wird aber nicht die Frequenz der Synchronisierspannung mit der Frequenz der Oszillatorspannung verglichen, also kein Vergleich zweier Spannungen durchgeführt, sondern die Frequenz der Oszillatorspannung wird mit einer dritten, von beiden unabhängigen Größe, nämlich der Abstimmfrequenz eines Diskriminators verglichen. Da-Verfahren zum Phasen-
und Frequenzvergleich unter Verwendung
einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Gerhard-Günther Gaßmann,
Berkheim über Eßlingen/Neckar,
ist als Erfinder genannt worden

durch wird zwar ebenfalls bei Frequenzabweichungen des Oszillators eine Synchronisation erreicht, bei Frequenzabweichungen der Synchronisierspannung aber nicht.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 085 911 ist ein Vorschlag für eine Phasenvergleichsschaltung zum Erzeugen eines Regelsignals in Abhängigkeit vom Phasenunterschied zwischen einem Steuersignal und einem Vergleichssignal bekanntgeworden, welche aus wenigstens zwei Gleichrichtern mit ihren zugeordneten Schaltelementen besteht, wobei die Summe der beiden Signale einer Eingangsklemfne des einen und die Differenz einer Eingangsklemme des anderen Gleichrichters zugeführt wird und die beiden Ausgangsklemmen der Gleichrichter mit einem Ausgangskondensator gekoppelt sind und die Schaltelemente aus wenigstens einem Trennkondensator bestehen, der samt der scheinbaren Parallelschaltung zweier an sich bekannter und gleichfalls zu den Schaltelementen gehöriger, in Reihe zwischen den beiden Gleichrichtern liegender Widerstände ein Einfangnetzwerk mit einer Zeitkonstante darstellt, die größer, z. B. 5- bis lOmal größer ist als eine Periode des Steuersignals, und auch eine Hilfsspannungsquelle vorgesehen ist, derart und mit einem solchen Vorzeichen, daß beim Wegfallen des Steuersignals die beiden Gleichrichter gesperrt werden.

Bei dieser Schaltung wird — da es sich nur um eine Phasenvergleichsschaltung ohne Frequenzver-

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gleich handelt — unter anderem zum Einfangen der Synchronisation ein Einfangnetzwerk vorgeschlagen, dessen Zeitkonstante größer, z. B. 5- bis lOmal größer als eine Periode des Steuersignals ist. _r Es ist bereits eine Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung mit zwei Dioden bekannt. Diese Schaltung benötigt aber zusätzlich noch einen Schwingkreis. Sie ist in ihrer ganzen Arbeitsweise auf Vergleiche von Sinusspannungen zugeschnitten und ist für Vergleiche

quenz wird eine Regelspannung mit der Polarität erzeugt, wie sie zur Nachstimmung des Ablenkgenerators auf Sollfrequenz und Sollphase erforderlich ist. Das Verfahren ist, abgesehen von seinen technischen Vorteilen, besonders wirtschaftlich, denn in der endgültigen Form werden nur zwei Dioden und einige Widerstände und Kondensatoren benötigt. Der wirtschaftliche Aufwand ist gleich oder nur geringfügig höher als bei der herkömmlichen Phasenver-

von Impulsspannungen nur durch Anwendung von io gleichsschaltung ohne Frequenzvergleich.
Selektionsmitteln, die die Impulse erst in Sinusspan- Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren nungen umwandeln, brauchbar. Diese Schaltung _zum Phasen- und Frequenzvergleich unter Verwenseheidet also aus wirtschaftlichen Gründen für eine dung einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken, Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung zur Syn- die bei übereinstimmender Frequenz der beiden zu chronisation der Horizontalablenkung in einem Fern- 15 vergleichenden Signale eine phasenabhängige Regelsehempfänger aus* ; spannung liefert und bei nicht übereinstimmender Bei einer weiteren bekannten Phasen- und Fre- Frequenz die sich ergebende Differenzfrequenzspanquenzvergleichsschaltung wird die im nichtsynchroni- nung, deren Polarität eine Funktion der Verstimsierten Zustand vbn einer gewöhnlichen Phasen- mungsrichtung ist, zwecks Erzeugung einer verstimvergleichsschaltung abgegebene Differenzfrequenz- 20 mungsabhängigen Regelspannung so umgeformt wird, spannung durch Differenzieren dieser Spannung so daß sie einen zeitlichen Verlauf hat, bei dem der umgeformt, daß sie einen solchen zeitlichen Verlauf Spannungsspitzenwert der einen Polarität wesentlich bekommt, daß der Spannungsspitzenwert der einen größer als der Spitzenwert der anderen Polarität Polarität — bezogen auf den zeitlichen Mittelwert— — bezogen auf den zeitlichen Mittelwert — ist, wesentlich größer ist als der Spitzenwert der anderen 25 dadurch erreicht, daß die Umformung der Differenz-Polarität. Die so umgeformte Differenzfrequenzspan- frequenzspannung durch deren Integration oder durch nung wird einer zweiten, von der Phasenvergleichs- Speicherung ihres jeweils letzten Spitzenwertes erfolgt, schaltung unabhängigen Gleichrichteranordnung zu- Die Erfindung schlägt also zur Reduzierung des geführt, die sowohl den positiven als auch den nega- Aufwandes und zur Qualitätsverbesserung zwei tiven Spitzenwert gleichrichtet und die so gewonnene 30 andere Umformungsmethoden vor, nämlich Umforpositive und negative Gleichspannung überlagert, so mung durch Integration und Umformung mittels daß die gesamte Richtspannung mit ihrer Polarität Speicherung. Die letzte Methode hat sogar den weite-

von der Verstunmungsrichtung abhängt. Anschließend wird diese verstimmungsabhängige Regelspannung mit der gesiebten phasenabhängigen Regelspannung, die die Phasenvergleichsschaltung erzeugt, überlagert. Dadurch ist schließlich die Gesamtspannung phasenabhängig, wenn die beiden zu vergleichenden Spannungen gleiche Frequenz haben, und verstimmungs-

ren Vorteil, daß die zusätzliche Gleichrichteranordnung völlig entfallen kann.

Bei Umformung durch Integration ist zwar auch die Amplitude der umgeformten Differenzfrequenzspannung und damit die aus ihr gewonnene Regelspannung frequenzabhängig, jedoch so, daß bei großer Frequenzabweichung eine kleine und bei kleiner Fre-

abhängig, wenn unterschiedliche Frequenzen zu- ₄₀ quenzabweichung eine große Regelspannung entsteht, geführt werden. Diese Schaltung erfüllt zwar die Auf- j_st z. B. die Frequenzabweichung des Oszillators gäbe, eine Regelspannung zu erzeugen, deren Polari- g_roß_{) so wu}-d erst eine kleine Regelspannung erzeugt, tat von der Verthnmungsrichtung abhängt, sie hat die den Oszillator zwar der Sollfrequenz nähert, jeaber den erheblichen Nachteil, daß die durch Differen- doch unter Umständen zu klein wäre, ihn auf Synzierung umgeformte Differenzfrequenzspannung und 45 chronisierfrequenz zu verstimmen. Durch die Annähesomit auch die aus ihr erzeugte Regelspannung in rung des Oszillators an die Synchronisierfrequenz wird ihrer Amplitude stark differenzfrequenzabhängig ist, jedoch die Differenzfrequenz geringer und dadurch und zwar in umgekehrter Weise als erwünscht. Bei die Regelspannung größer, der Oszillator wird also großen Frequenzabweichungen ist sie groß, und bei _noch weiter der Sollfrequenz genähert usw., bis kleinen Frequenzabweichungen ist sie klein. Um 50 schließlich Synchronisation eintritt. Auf diese Weise diesen Nachteil zu beheben, ist es nötig, daß ein Ver- paßt sich die Amplitude der erzeugten verstim-

mungsabhängigen Regelspannung der Amplitude der jeweils erforderlichen Regelspannung an. Dadurch ist ein zusätzlicher Verstärker zum Ausgleich des Amplitudenganges nicht erforderlich. Um aber auch durch die so erzeugte verstimmungsabhängige Regelspannung eine wesentliche Vergrößerung des Fangbereichs zu bekommen, braucht man keinen zusätzlichen Verstärker anzuwenden, wenn man nach einem weiteren

falen kann. Es handelt sich hier um ein Verfahren, 60 Merkmal der Erfindung die Regelsteilheit erheblich nach dem eine phasenabhängige Regelspannung bei größer wählt, als es bei einer gewöhnlichen Phasenlih F d lihd l d vergleichsschaltung üblich ist. Unter Regelsteilheit

stärker zur Anwendung kommt, der sie so stark verstärkt, daß selbst bei geringer Differenzfrequenz eine ausreichend große Regelspannung zur Verfügung steht.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, das einen großen Fangbereich und eine große Störbefreiung ermöglicht, so daß eine Nachstimmeinrichtung für Handnachstimmung ent-

ψ= A^) ^{lst das} Verhaltms der von der Regelspan-

pgg gpg gleicher Frequenz der zu vergleichenden Signale und verstimmungsabhängige Regelspannung bei ungleicher Frequenz der zu verziehenden Signale erzeugt wird. ^

In beiden Fällen arbeitet die beim Verfahren verwen- 65 nung mit Hilfe der Nachstimmeinrichtung bewirkten dete Schaltung symmetrisch, d. h., normalerweise wird Frequenzänderung Δ f, zu der diese Regelspannung bei Sollphase und Sollfrequenz keine Regelspannung mit Hilfe der Phasenvergleichsschaltung erzeugenden erzeugt. Bei Abweichung der Phase bzw. der Fre- Phasendifferenz Δ φ zu verstehen. Da bei herkömm

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lichen Phasenvergleichsschaltungen durch Vergrößerung der Regelsteilheit zwar der Haltebereich, jedoch nicht der Fangbereich vergrößert werden kann, ist eine besonders große Regelsteilheit S bisher nicht üblich gewesen.

Die zweite erfindungsgemäße Umformungsmethode ist die Anwendung eines Speichers zur Speicherung des jeweils letzten Spitzenwertes der Differenzspannung. Auch bei dieser erfindungsgemäßen Methode ist die verstimmungsabhängige Regelspannung kleiner als die phasenabhängige Regelspannung. Auch hier braucht kein zusätzlicher Verstärker zur Verstärkung der verstimmungsabhängigen Regelspannung zur Anwendung zu kommen, wenn man die Ragelsteilheit S so groß wählt, daß die erwünschte wesentliche Vergrößerung des Fangbereiches, erreicht wird. Diese erfindungsgemäße Umformungsmethode hat darüber hinaus den zusätzlichen Vorteil, daß die nachträgliche Gleichrichtung der umgeformten, differenzfrequenten Spannung entfallen kann, weil bei der Speicherung direkt die verstimmungsabhängige Regelspannung entsteht.

Ein anderes erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, die Phasenvergleichsschaltung so abzuändern, ihrer Polarität von der Verstimmungsrichtung abhängt. Die Gleichrichteranordnung kann z. B. aus zwei Dioden bestehen. Es kann aber auch als Gleichrichteranordnung ein spannungsabhängiger Widerstand zur Anwendung kommen. Fig. 6 zeigt als Beispiel eine solche Gleichrichteranordnung mit spannungsabhängigem Widerstand.

Legt man die umgeformte Spannung an die Klemmen 1 und 2, so führt der Koppelkondensator 3 diese Spannung dem spannungsabhängigen Widerstand 4 zu, der beiderseitig die Spannung begrenzt. Die entsprechende Regelspannung wird mit dem Widerstands abgeführt und mit dem Kondensator 6 gesiebt. Im allgemeinen soll nur eine einzige Nach-Stimmeinrichtung angewandt werden; es muß deshalb diese verstimmungsabhängige Regelspannung mit der aus der Phasenvergleichsschaltung kommenden, phasenabhängigen Regelspannung addiert werden.

Eine andere bereits genannte erfindungsgemäße Umformungsmethode als Integrieren, bei der eine nachträgliche Gleichrichtung entfallen kann, weil die Spannung gleich mit ihrem Gleichspannungsanteil entsteht, ist die Anwendung eines Speichers, der die Polarität des zuletzt vorgekommenen Spitzenwertes

daß sie selbt als Speicher arbeitet, so daß zusätzlicher 25 speichert. Eine der bekanntesten Schaltungen dieser

Aufwand entfällt. Art ist der bistabile Multivibrator.

Phasen- und Frequenzvergleich von sinusförmigen Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht

Spannungen ist auch möglich, wenn man diese vor- darin, die Phasenvergleichsschaltung so abzuändern, her in Impulsspannungen umwandelt.

Die erfindungsgemäße Schaltung ist überall dort auch für Sinusspannungen von Interesse, wo Schwingkreise nicht mehr wirtschaftlich sind, z. B. für sehr niedrige Frequenzen.

Zur Erklärung der Schaltung muß folgendes gesagt werden: Die Phasenvergleichscharakteristik einer Phasenvergleichsschaltung ist allgemein definiert durch die Funktion: Regelspannung in Abhängigkeit von der Phasendifferenz der zu vergleichenden Spannungen.

daß sie selbst als Speicher arbeitet, so daß zusätzlicher Aufwand entfällt. Dies erreicht man z. B. dadurch, daß die Gleichrichterstrecken der Phasenvergleichsschaltung vorgespannt werden. Eine andere Möglichkeit bietet die Anwendung von spannungsabhängigen Widerständen als Gleichrichterstrecken. Fig. 7 zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßetn Schaltung. Den Klemmen 7 und 8 werden gegenphasig die Synchronisierimpulse zugeführt. Der Kondensator 9 führt die positiven Synchronisierimpulse der Anode der Diode 11 und der Kondensator 10 die negativen Im-

Fig. 1 zeigt eine typische Phasenvergleichscharak- 40 pulse der Kathode der Diode 12 zu. Die beiden andeteristik. Besteht kerne Übereinstimmung der Frequenz ren Diodenelektroden sind mit der Batterie 13, dem der beiden zu vergleichenden Spannungen, so läuft die Kondensator 14 und den Widerständen 15 und 16 Phase dauernd mit der Winkelgeschwindigkeit to, die verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den beider Differenzfrequenz entspricht, durch. Die Aus- den Widerständen ist an Masse gelegt. Soll die Regel-

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gangsspannung hat also vor den Regelspannungssiebgliedern je nach Richtung der Frequenzabweichung die in Fig. 2 oder 3 gezeigte Form. Wie man sieht, hängt die Polarität der differenzfrequenten Spannung von der Richtung der Frequenzabweichung ab. Der erste Schritt zur Realisierung sowohl der zuletzt ge- 50 nannten bekannten als auch der erfindungsgemäßen Schaltungen besteht darin, diese differenzfrequente Spannung so umzuformen, daß sie einen solchen zeitlichen Verlauf bekommt, daß der Spannungsspitzenwert der einen Polarität wesentlich größer als der 55 Spitzenwert der anderen Polarität — bezogen auf den zeitlichen Mittelwert—ist. Wird diese Spannung, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird, erfindungsgemäß integriert, so entsteht eine Spannung nach Fig. 4. Der positive Spitzenwert dieser Spannung ist wesentlich größer als 60 der negative. Integriert man dagegen die Spannung, wie sie in Fig. 3 gezeigt wird, so entsteht eine Spannung nach Fig. 5. Die so umgeformte Differenzfrequenzspannung wird nun einer zusätzlichen Gleichrichteranordnung zugeführt, die sowohl den positiven als 65 liegenden Synchronisierimpulse. Fig. 10 zeigt die an auch den negativen Spitzenwert gleichrichtet und die Klemme 17 liegenden Vergleichsimpulse, und Fig. 11 so gewonnene positive und negative Gleichspannung zeigt die differenzierten Vergleichsimpulse. An der überlagert, so daß die gesamte Regelspannung mit Diode 11 liegt die Ddfferenzspannung von der in

spannung mit einer Vorspannung überlagert werden, so kann man selbstverständlich den Verbindungspunkt an eine solche Vorspannung legen. Der Klemme 17 werden die vom Ablenkgenerator kommenden Vergleichsimpulse zugeführt. Mit dem Kondensator 19 und den Widerständen 15, 16 und 18 werden die Vergleichsimpulse differenziert und auf die erforderliche Größe heruntergeteilt. Vom Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen 20 und 21 wird die gewonnene Regelspannung abgenommen und mit dem Siebglied 22, 23, 24 und 25 gesiebt. Die Größe der Synchronisierimpulse soll etwa übereinstimmen mit den Spitzenwerten des differenzierten Vergleichsimpulses. Die Batteriespannung hat etwa den 3fachen Wert der Spitzenwerte, so daß jede Diode mit etwa dem l,5fachen Wert der Spitzenwerte vorgespannt ist. Man betrachtet als erstes den Fall, daß sowohl die Frequenz als auch die Phase bereits den Sollwert einnimmt. Fig. 8 zeigt die an Klemme 7 liegenden Synchronisierimpulse; Fig. 9 zeigt die an Klemme 8

zeugen, um eine sich Toleranzen besser angleichende Vorspannung zu haben.

In der gezeigten Schaltung dienen die Koppelkondensatoren 9 und 10 gleichzeitig als Ladekondensa-5 toren. Sie werden von den Diodenströmen aufgeladen. Die Aufladezeitkonstante, die möglichst klein sein soll, ist gegeben durch die Größe der Kapazitäten dieser Kondensatoren und die Größe der Innenwiderstände der Impulsquellen einschließlich der Innen-

Fig. 8 und der in Fig. 11 wiedergegebenen Spannung.
Fg. 12 zeigt die an der Diode 11 liegende Spannung,
und Fig. 13 zeigt die an der Diode 12 fegende Spannung. Die beiden strichpunktierten Linien in den beiden Figuren geben die halbe Batteriespannung an, mit
der jede Diode vorgespannt ist. Die schraffierten
Flächen zeigen den Spannungsbereich an, in dem
Diodenstrom fließt. Wie man sieht, sind die Flächeninhalte gleich, d. h. im zeitlichen Mittel ist der Summenstrom gleich, so daß keine Regelspannung ent- io widerstände der Gleichrichterstrecken. Die Entladesteht. zeitkonstante, die möglichst groß sein soll, damit die

Beim zweiten Betriebszustand, der jetzt betrachtet Speicherwirkung zur vollen Geltung kommt, ist gewerden soll, ist zwar die Frequenz synchron, die geben durch die Größe der beiden Kondensatoren 9 Phase weicht jedoch vom Sollwert ab. Fig. 14 zeigt und 10, den Isolationswiderstand der Leitungen, diedie Spannung an der Diode 11. Fig. 15 zeigt die Span- 15 die Regelspannung führen, sowie den Sperrwiderstand nung an der Diode 12. Wie man sieht, ist der Flächen- der Gleichrichterstrecken.

inhalt der schraffierten Flächen in Fig. 15 merklich Wie bereits angedeutet, können auch andere

größer als in Fig. 14. Die Folge davon ist, daß sich nichtlineare Elemente, wie spannungsabhängige eine Regelspannung einstellt, durch die die Span- Widerstände, Glimmstrecken, Gasentladungsstrecken nungsverläufe so verschoben werden, bis die Flächen- 20 usw., als Gleichrichterstrecken Anwendung finden, inhalte wieder gleich sind. Diese Regelspannung Die letztgenannten haben sogar bereits eine ihnen wird in dem Verbindungspunkt zwischen dem eigene Vorspannung. Des weiteren können als Gleich-Widerstand 20 und dem Widerstand 21 abgenommen. richter Verstärkerröhren oder vorzugssweise Transi-Bei einer Phasenverschiebung in die andere Rieh- stören zur Anwendung kommen. Transistoren eignen tung entsteht eine Regelspannung entgegengesetzter 25 sich besonders gut, wenn man einen npn-Transistor Polarität. ^un£i einen pnp-Transistor anwendet. Bekanntlich sind

Der dritte interessierende Betriebsfall ist der, daß
die Frequenz abweicht. Liegt die Abweichung innerhalb
des Fangbereichs der Phasenvergleichsschaltung, so
sind die Verhältnisse die gleichen wie bei allen be- 3o
kannten Phasenvergleichsschaltungen: Die Synchronisation fängt sich und geht in den zweiten Betriebszustand über. Von besonderem Interesse ist schließlich der Fall, daß die Frequenzabweichung so groß ist,
daß sie außerhalb des normalen Fangbereichs liegt. In 35 gleichsregelspannung (bei gleicher Frequenz der zu diesem Fall werden alle Phasenlagen durchlaufen. vergleichenden Signale). Die Mittelwertspannung ist Sind z. B. die Synchronisierimpulse um 180° gegenüber der Vergleichsspannung verschoben und sind die
Synchronisierimpulse etwa gleich groß wie die
Spitzenwerte der Vergfcichsspannung und ist außer- 40
dem die Vorspannung jeder Diode l,5mal so groß
wie die Spitzenwerte, so fließt weder in der einen noch
in der anderen Gleichrichterstrecke ein Strom. Da
kein Gleichstromweg geschlossen ist, ist das Regelspannungspotential indifferent in einem Regelspan- 45 größerung der Regelsteilheit S des Regelkreises vermmgsbereieh von ±^lk Spitzenwert. Der Wert, den größert werden. Die Vergrößerung der Regelsteilheit das Potential zuletzt hatte, als noch Gleichrichter- kann so weit getrieben werden, daß auf Grund der strom floß, wird so lange beibehalten, bis erneut Grenzen der Verstimmungsfähigkeit des Oszillators Gleichrichterstrom fließt. Die Form der Differenzfre- keine Vergrößerung des Haltebereichs mehr eintritt, quenzspannung ist je nach Verstimmungsrichtung die 5° während der Fangbereich eine Vergrößerung bis nahe

Transistoren außerordentlich niederohmige Schalter, so daß das Zeitkonstantenproblem sehr einfach zu lösen ist.

Die Mittelwertspannung der umgeformten Differenzfrequenzspannung — also die verstimmungsabhängige Regelspannung — ist selbstverständlich geringer als die Spitzenwertspannung. Die Spitzenwertspannung ist identisch mit der größten Phasenver-

identisch mit der größten Frequenzvergleichsregelspannung (bei ungleicher Frequenz der zu vergleichenden Signale).

Bei der erfindungsgemäßen. Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung ist also der Fangbereich nach wie vor kleiner als der Haltebereich. Er kann jedoch im Gegensatz zu dem Fangbereich bei Verwendung gewöhnlicher Phasenvergleichsschaltungen durch Ver

gleiche, wie Fig. 4 bzw. 5 zeigt, mit dem Unterschied, daß die beiden Spitzenwerte, bezogen auf Potential Null, gleich groß sind, so daß ihr zeitlicher Mittelwert eine Gleichspannung ist, die von der Verstimmungsrichtung abhängt. Die Siebglieder 22, 23, 24 und 25 55 sieben schließlich den Wechselspannungsanteil fort. Diese verstimmungsabhängige Regelspannung bewirkt also eine Betätigung der Nachstimmeinrichtung, die die Frequenz des Ablenkgenerators sehr nahe an die Sollfrequenz heranführt, so daß der Fangbereich der 60 Phasenvergleichsschaltung erreicht wird und sich der Betriebszustand 2 einstellt. Die Batterie kann schließlich in bekannter Weise durch einen mit der allgemeinen Betriebsspannung verbundenen Spannungsteiler realisiert werden. Ebenfalls ist es zweckmäßig, min- 65 destens einen Teil der Vorspannung automatisch durch den mittleren Gleichrichterstrom mit Hilfe einer Widerstandskondensatorkombination zu er-

an die Größe des Haltebereichs erfährt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Phasen- und Frequenzvergleich unter Verwendung einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken, bei der bei übereinstimmender Frequenz der beiden zu vergleichenden Signale eine phasenabhängige Regelspannung erzeugt wird und bei nicht übereinstimmender Frequenz die sich ergebende Differenzfrequenzspannung, deren Polarität eine Funktion der Verstimmungsrichtung ist, zwecks Erzeugung einer verstimmungsabhängigen Regelspannung so umgeformt wird, daß sie einen zeitlichen Verlauf hat, bei dem der Spannungsspitzenwert der einen Polarität wesentlich größer als der Spitzenwert der anderen Polarität, bezogen auf den zeitlichen Mittelwert, ist, dadurch

gekennzeichnet, daß die Umformung der Differenzfrequenzspannung durch deren Integration oder durch Speicherung ihres jeweils letzten Spitzenwertes erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Nachstimmung eines Oszillators in einem Regelkreis, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Regelsteilheit mindestens so groß ist, daß die verstimmungsabhängige Regelspannung eine wesentliche Vergrößerung des Fangbereiches bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verstimmungsabhängige Regelspannung dadurch gewonnen wird, daß die integrierte Differenzfrequenzspannung einer zusätzlichen Gleichrichteranordnung zugeführt wird, die sowohl den positiven als auch den negativen Spitzenwert gleichrichtet, und die so gewonnene positive und negative Gleichspannung addiert bzw. subtrahiert werden, so daß die Gesamtspannung mit ihrer Polarität von der Ver-Stimmungsrichtung abhängt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Gleichrichteranordnung ein spannungsabhängiger Widerstand dient.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstimmungsabhängige Regelspannung zu der aus der Phasenvergleichsschaltung kommenden phasenabhängigen Regelspannung addiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die EhasenvergleichsschaJtung selbst zusätzlich zur Speicherung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstrecken vorgespannt werden und daß die Zeitkonstante der Aufladung des bzw. der Ladekondensatoren durch den jeweiligen Gleichrichterstrom sehr klein gegenüber der Zeitkonstante der Entladung des bzw. der Ladekondensatoren ist und daß die Vergleichsspannung aus zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Impulsen positiver und negativer Polarität besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierimpulse näherungsweise so groß wie die Spitzenwerte der Vergleichsspannung sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung jeder Gleichrichterstrecke größer als die Spitzenspannungen, jedoch kleiner als der doppelte Wert der Spitzenspannungen, vorzugsweise etwa l,5mal so groß wie die Spitzenspannungen ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Vorspannung erforderliche Gleichspannung ganz oder zum Teil automatisch mittels Widerstands-Kondensator-Kombinationen aus den Gleichrichterströmen erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruchs bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgespannte Gleichrichter polarisationsunabhängige nichtlineare Elemente verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als polarisationsunabhängige nichtlineare Elemente spannungsabhängige Widerstände verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgespannte Gleichrichter Gasentladungsstrecken verwendet werden.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichrichter zwei in Koinzidenzschaltung arbeitende Transistoren verwendet werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein pnp- und ein npn-Transistor verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 807 826, 972553;
britische Patentschrift Nr. 652122.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen