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Schaltungsanordnung zum Synchronisieren eines Ortsoszillators Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Synchronisieren eines Ortsoszillators
mittels eingehender impulsförmiger Synchronisiersignale. Eine solche Schaltungsanordnung
besitzt eine Schaltung, durch die der Ortsoszillator mittels, des Synchronisiersignals
im Synchronisationszustand gehalten wird, und eine Einfangschaltung, durch die der
Ortsoszillator mittels der erwähnten Synchronisiersignale wieder in den Synchronisationszustand
gebracht wird, wenn ein Nichtsynchronisationszustand eingetreten ist.
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Solche Schaltungsanordnungen können unter anderem in Fernseh-Empfängern
zum Synchronisieren des Raster- oder Zeilenoszillators Anwendung finden. Sie sind
in der deutschen Patentschrift 1133 424 zum Synchronisieren des Rasteroszillators
und in der deutschen Patentschrift 965 500 zum Synchronisieren des Zeilenoszillators
beschrieben.
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In der vorstehend zuerst erwähnten Patentschrift wurde beschrieben,
wie die aus dem eingehenden Fernsehsignal abgetrennten und integrierten Rastersynchronisierimpulse,
welche zur unmittelbaren Synchronisierung dem Rasteroszillator zugeführt werden,
allmählich abgeschwächt werden, wenn die Schaltungsanordnung in den Synchronisationszustand
gelangt. Im Synchronisationszustand sind daher nur Rastersynchronisierimpulse mit
kleineren Amplituden vorhanden, die in Zusammenwirkung mit einem Rasterphasendiskriminator
die Synchronisierung des Rasteroszillators bewirken.
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Das Abschwächen erfolgt dabei mit Hilfe eines Koinzidenzdetektors,
der in einem Synchronisationszustand eine Spannung abgibt, die nach erfolgter Abflachung
in einem Filter als Abschwächungsspannung dem Element zugeführt werden kann, welches
die Rastersynchronisierimpulse weitergibt.
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Ein Nachteil ist dabei, daß das Abfiachfilter die Neigung hat, die
erzeugte Spannung festzuhalten, so daß das Verschwinden der Abschwächungsspannung,
wenn der Rasteroszillator den Synchronisationszustand verläßt, einige Zeit beansprucht.
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Daraus folgt, daß bis zum Augenblick, in dem die Abschwächungsspannung
verschwunden ist, die Rastersynchronisierimpulse mehr oder weniger abgeschwächt
werden, so daß es einige Zeit dauert, bevor sie eine solche Amplitude angenommen
haben, daß sie den Oszillator einfangen können. Von dem Augenblick an, in dem der
Oszillator den Synchronisationszustand verläßt, bis zum Augenblick des Einfangens
ist das wiedergegebene Fernsehbild sich selbst überlassen, was als unerwünscht zu
betrachten ist.
Bei der in der deutschen Patentschrift 965 500 beschriebenen
Schaltungsanordnung wird das Element, das in einem Nichtsynchronisationszustand
die Zeilensynchronisierimpulse weitergeben muß, in einem Synchronisationszustand
mittels einer dem Zeilenphasendiskriminator entnommenen Spannung völlig gesperrt.
Auch in dieser Schaltungsanordnung wird die Sperrspannung mittels eines Filters
abgeflacht. Auch hier dauert es daher einige Zeit, bevor das erwähnte Element, nachdem
ein Nichtsynchronisationszustand eingetreten ist, die Zeilensynchronisierimpulse
mit hinreichend großer Amplitude weitergeben kann.
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Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dieser Nachteil
behoben. Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, daß einer ersten Elektrode
eines in der Einfangschaltung liegenden Elementes ein Synchronisierimpuls mit einem
dieses Element auslösenden Vorzeichen zugeführt wird und daß einer zweiten Elektrode
entweder eine vom Ortsoszillator abgegebene impulsförmige Spannung oder eine vom
Oszillatorsignal abgeleitete impulsförmige Spannung mit während jeder Periode einem
kurz dauernden, das erwähnte Element sperrenden Teil und einem lange dauernden,
das Element auslösenden Teil zugeführt wird in der Weise, daß im Synchronisationszustand
der kurz dauernde Teil und der Synchronisierimpuls zusammenfallen, so daß das Element
in der Einfangschaltung in diesem Synchronisationszustand dauernd gesperrt ist und
in einem
Niehtsynchronisationszustand, wenn das Synehronisiersignal
und der lange dauernde Teil zusammenfallen, entsperrt ist.
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Da in der Schaltungsanordnung nach der Erfindung die der zweiten Elektrode
des Elementes in der Einfangschaltung zugeführte Sperrspannung dem Oszillator selbst
entnommen oder von einem dem Oszillator entnommenen Signal abgeleitet wird, kann
dieses Element sofort oder nahezu sofort nach dem Eintreten eines Nichtsynchronisationszustandes
ausgelöst werden.
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Einige möglichen Ausführungsformen von Schaltungsanordnungen nach
der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform zum Synchronisieren eines
Rasteroszillators, bei der das Element in der Einfangschaltung eine Diode ist; Fig.
2 und 3 zeigen Kurven zur Verdeutlichung der Schaltungsanordnung nach Fig. l; Fig.4
zeigt eine zweite Ausführungsform zum Synchronisieren eines Rasteroszillators, bei
der das Element in der Einfangschaltung eine Triode ist; Fig. 5 zeigt Kurven zur
Verdeutlichung der Schaltungsanordnung nach Fig. 4; in Fig. 6 ist das als Triode
ausgebildete Element in der Einfangschaltung in einer von Fig. 4 etwas abweichenden
Anordnung dargestellt; Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform zum Synchronisieren eines
Zeilenoszillators, und Fig.8 zeigt gleichfalls eine Schaltungsanordnung zum Synchronisieren
eines Zeilenoszillators, bei der aber das Element in der Einfangschaltung als Hilfsphasendiskriminator
ausgebildet ist.
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In Fig. 1 stellt die Röhre 1 eine Mehrgitterröhre dar, die sowohl
als Verstärker für die Rastersynchronisierimpulse als auch als Rasterphasendiskriminator
dient. Dazu werden dem ersten Steuergitter der Röhre 1 Rastersynchronisierimpulse
2 zugeführt, die durch Integrierung aus dem den Eingangsklemmen 3 zugeführten gesamten
Synchronisiersignal abgeleitet werden. Das den Klemmen 3 zugeführte Signal wird
zweimalig integriert, und zwar mittels der Integrierungsnetzwerke, die aus dem Widerstand
4 und dem Kondensator 5 bzw. aus dem Widerstand 6 und dem Kondensator 7 bestehen.
Das aus dieser Integrierung erzielte Signal 2 wird über den Gitterkondensator 8
und den Ableitwiderstand 9 dem erwähnten ersten Steuergitter der Röhre 1 zugeführt.
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Der in Fig. 2 c durch eine gestrichelte Linie dargestellte Scheitel
des Signals 2 wird durch Gitterstrombegrenzung abgeflacht. In Fig. 2 c stellt die
Linie 10 Erdpotential dar, während die Linie 11 der Sperrspannung am ersten Steuergitter
der Röhre 1 entspricht. Während des Auftretens eines Synchronisierimpulses kann
daher nur während der in Fig. 2 c angegebenen Zeit T ein Strom durch die Röhre 1
fließen. Daraus folgt, daß die Synchronisierimpulse einen mehr oder weniger impulsförmigen
Strom verursachen, so daß am Schirmgitter 12 der Röhre 1 eine impulsförmige Spannung
13 entsteht. Die Impulsspannung 13 wird mittels eines weiteren, aus dem Widerstand
14 und dem Kondensator 15 bestehenden Integrationsnetzwerkes abermals integriert,
und der daraus entstandene Schwingungszug 16 wird über den Kopplungskondensator
17 der Kathode des, Weitergabeelementes 18 zugeführt.
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Dieses Weitergabeelement ist das in der Einfangschaltung liegende
Element, das in einem Nichtsynchronisationszustand die negativen Synchronisierimpulse
16 mit einer möglichst großen Amplitude weitergeben muß. Bevor aber die Wirkungsweise
des Weitergabeelementes 18 erklärt wird, folgt zunächst eine kurze Beschreibung
der Wirkungsweise des Phasendiskriminatorteiles der Röhre 1.
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Der erwähnte Phasendiskriminator besteht aus dem Teil der Mehrgitterröhre
1, der, von der Kathode zur Anode gesehen, hinter dem Schirmgitter 12 liegt.
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Um den Phasendiskriminatorteil gut wirken zu lassen, wird das Signal
2 über ein weiteres integrierend wirkendes Netzwerk 19, 20 geführt und zum dritten
Male integriert. Das sich daraus ergebende Signal ist durch die Kurve 21 in Fig.
2 b dargestellt. Das Signal 21 wird über den Gitterkondensator 22 und den Ableitwiderstand
23 dem dritten Gitter der Röhre 1 zugeführt. Auch hier wird der Scheitel des durch
die Kurve 21 dargestellten Signals durch Gitterstrom-Begrenzung abgeflacht; dieser
Scheitel ist daher in Fig. 2 b durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Weiterhin
stellt in Fig. 2 b die Linie 24 Erdpotential dar, während die Linie 25 den Pegel
der Sperrspannung am dritten Gitter darstellt.
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Durch die dritte Integrierung ist das Signal 21 gegenüber dem dem
ersten Steuergitter zugeführten Signal gleichsam verzögert worden. So kann beim
Auftreten eines Synchronisierimpulses der Strom zum Schirmgitter 12 bereits vom
Zeitpunkt t1 an und derjenige zur Anode 26 erst vom Zeitpunkt t. an zu fließen beginnen.
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Die gewünschte Wirkung der Röhre 1 als Phasendiskriminator wird dadurch
erreicht, daß der Anode 26 das Signal 27 zugeführt wird, das aus dem vom
Sägezahnoszillator 28 gelieferten sägezahnförmigen Signal 29 abgeleitet wurde. Das
Signal 29 wird nämlich der Ausgangsstufe 30 zugeführt, die einen sägezahnförmigen
Strom durch die (nicht dargestellten) vertikalen Ablenkspulen liefert, welche den
Elektronenstrahl in einer (gleichfalls nicht dargestellten) Wiedergaberöhre in senkrechter
Richtung ablenken. An den vertikalen Ablenkspulen entsteht das mehr oder weniger
impulsförmige Signal 31. Das Signal 31 wird mittels eines aus dem Kondensator
32 und dem Widerstand 33 bestehenden Differentiierungsnetzwerkes differentiiert.
Das sich daraus ergebende Signal 27 ist in Fig. 2 a dargestellt. Nur die positive
Spitze des Signals 27 kann einen Anodenstrom bewirken und dann noch nur, wenn der
Zeitpunkt ts (Ende der positiven Spitze) nach dem Zeitpunkt t2 kommt.
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Wie in der deutschen Patentanmeldung N 16654 VIII a / 21 a1- beschrieben
wurde, verschiebt sich das in Fig. 2b dargestellte Signal 21 mehr nach links gegenüber
dem in Fig. 2 a dargestellten Signal 27; um so größer die Frequenzabweichung zwischen
der Frequenz des Rastersynchronisiersignals und der Eigenfrequenz des Oszillators
wird. Dadurch vergrößert sich die Dauer, während der Strom zur Anode 26 fließen
kann, so da.ß die von der Anode 26 abnehmbare negative Spannung erhöht wird. Diese
negative Spannung wird mittels des aus den Widerständen 34, 35 und dem Kondensator
36 bestehenden Netzwerkes abgeflacht. Die Zeitkonstante der Parallelschaltung des
Widerstandes 35 und des Kondensators 36 ist sehr groß und beträgt etwa 1 Sekunde.
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Die so erzielte negative Steuerspannung wird über dem Widerstand 37
dem Fanggitter einer als Miller-
Transitron-Oszillator geschalteten
Pentodenröhre 38 zugeführt.
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Wird daher die erwähnte Frequenzabweichung zwischen dem Synchronisiersignal
und dem Oszillatorsignal größer, so entsteht eine größere negative Gleichspannung
am Fanggitter der Röhre 38, so daß der Oszillator zur Frequenz des Synchronisiersignals
hingeregelt wird.
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Die Frequenzen des Oszillatorsignals und des Synchronisiersignals
werden in dieser Schaltungsanordnung durch sofortige Synchronisierung einander genau
gleichgemacht. Dazu wird das durch Abschwächung aus dem Signal 16 erzielte
Signal 16' benutzt.
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Für ein gutes Verständnis der Wirkungsweise der gesamten Schaltungsanordnung
müssen zwei Zustände unterschieden werden: 1. ein Synchronisationszustand, bei dem
in noch näher zu beschreibender Weise das Element 18 gesperrt ist und die Synchronisierimpulse
16 vom Widerstand 39 zu den Synchronisierimpulsen 16' abgeschwächt werden. Die Impulse
16' erreichen über den Kondensator 4® das Fanggitter der Röhre 38 und bewirken in
diesem Synchronisationszustand die sofortige Synchronisierung. Da die Impulse 16'
eine kleinere Amplitude haben, können sie die Frequenz des Oszillatorsignals nur
dann gleich der Frequenz des Synchronisiersignals halten, wenn am Netzwerk 35. 36,
eine hinreichend große negative Spannung entwickelt wird, welche die Oszillatorfrequenz
nahezu gleich der des Synchronisiersignals macht.
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2. der Nichtsynchronisationszustand, bei dem das Element 17 entsperrt
ist und die Synchronisierimpulse 16 mit einer viel größeren Amplitude als über den
Widerstand 39 zum Fanggitter der Röhre 38 weitergegeben werden.
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Zur Erklärung des Sperrens und des Entsperrens des als Diode ausgebildeten
Weitergabeelementes 18 sind in den Fig. 3 a und 3 b die Spannungen VD," d. h. der
Spannungsverlauf an der Kathode der Diode 18, und VD", d. h., der Spannungsverlauf
an deren Anode, in den richtigen gegenseitigen Verhältnissen in bezug auf Spannung
und Zeit für einen Synchronisationszustand dargestellt. In einem solchen Synchronisationszustand
bewirkt der Phasendiskriminator zusammen mit den abgeschwächten Synchronisierimpulsen
16' einen verhältnismäßig kleinen, jedoch von Null abweichenden Phasenunterschied
-1 c, zwischen dem Synchronisiersignal und dem Oszillatorsignal. Beim Wegfall
eines oder mehrerer Synchronisierimpulse weicht dann zwar die Frequenz des Oszillatorsignals
von der des Synchronisiersignals ab, jedoch diese Abweichung ist infolge der großen
Spannung am Netzwerk 35, 36 nur gering. Würde man dagegen Synchronisierimpulse 16
mit großer Amplitude benutzen, so wäre beim Wegfall eines oder mehrerer Synchronisierimpulse
die erwähnte Abweichung viel größer, und die Anwendung eines Phasendiskriminators
wäre sinnlos.
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Für eine gute Wirkung des Ganzen ist es erwünscht, in einem Synchronisationszustand,(p
zwischen 1/s (,, und 1/4 (P festzuhalten, wobei q, der größtmögliche Phasenunterschied
zwischen dem Synchronisiersignal und dem Oszillatorsignal ist. Wenn dies nicht mittels
des Phasendiskriminators und des abgeschwächten Synchronisierimpulses 16' allein
erreichbar ist, so kann nötigenfalls dem Fanggitter der Röhre 33 eine getrennte
Gleichspannung zugeführt werden, die vom Zeilenphasendiskriminator abgenommen werden
kann.
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Bei einem solchen Synchronisationszustand ist die Phasenlage der Spannung
am Schirmgitter der Röhre 38 gegenüber den Synchronisierimpulsen 16 wie in Fig.
3 dargestellt, denn die Anode der Diode 18 ist unmittelbar mit dem Schirmgitter
der Röhre 38 verbunden, so daß das Signal an diesem Schirmgitter gleich dem in Fig.
3 b dargestellten Signal VD" ist. Der Anfang des Rücklaufs des sägezahnförmigen
Signals 29 wird im Zeitpunkt t4 eingeleitet, so daß von diesem Augenblick an der
Schirmgitterstrom zunimmt und die Schirmgitterspannung abnimmt. Dadurch sinkt auch
die Spannung VD, an der Anode der Diode 18 herab, und diese Diode bleibt gesperrt,
auch wenn anschließend die Kathodenspannung VDk den durch die Linie 41 dargestellten
Pegel unterschreitet.
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Die Diode 18 erhält die gewünschte Vorspannung über den Widerstand
42, der die Kathode dieser Diode mit der positiven Speisespannung Vv verbindet.
Der damit erreichte Vorspannungspegel ist durch die Linie 43 dargestellt.
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Da die Größe des Widerstandes 44 in der Schirmgitterleitung der Röhre
38 zusammen mit dem Schirmgitterstrom im wesentlichen den durch die Linie 41 dargestellten
Pegel bedingt, kann stets bewirkt werden, daß beim größtmöglichen A (p in einem
Synchronisationszustand die Diode 18 gesperrt bleibt und ausschließlich die abgeschwächten
Synchronisierimpulse 16' für sofortige Synchronisierung sorgen.
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Tritt dagegen ..in Nichtsynchronisationszustand auf, so wird die Phasenlage
der Synchronisierimpulse gegenüber dem Oszillatorsignal eine willkürliche, und die
Kathodenspannung VD,; sinkt irgendwo zwischen zwei Impulsen der Schirmgitterspannung
bis unter den durch die Linie 41 dargestellten Pegel herab. Dadurch wird die Diode
18 entsperrt, und die Impulse 16 können mit der gewünschten großen Amplitude weitergegeben
werden. In einem eingetretenen Nichtsynchronisationszustand wird daher ein Synchronisierimpuls
mit hinreichend großer Amplitude dem Oszillator trägheitslos zugeführt, und dieser
bringt die Synchronisierung sofort zustande.
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Ist dies erfolgt, so braucht die Spannung am Netzwerk 35, 36 noch
nicht den richtigen Wert angenommen zu haben, wegen der großen Zeitkonstante des
Netzwerkes 35, 36. (Man denke z. B. an einen Zustand, bei dem der Fernsehempfänger
eingeschaltet wird und der Kondensator 36 noch gar keine Ladung hat.) Dadurch können
die abgeschwächten Synchronisierimpulse 16' die direkte Synchronisierung noch nicht
übernehmen. Der richtige Phasenunterschied J 99 kommt noch nicht zustande,
und die Diode 18 bleibt entsperrt. Die Synchronisierung bleibt daher aufrechterhalten,
und der Phasendiskriminator hat Zeit genug, die gewünschte Spannung am Netzwerk
35, 36 aufzubauen. Ist diese Spannung so groß, daß die Impulse 16' ihren Einfluß
ausüben können, so wird der Phasenunterschied zwischen dem Synchronisiersignal und
dem Oszillatorsignal allmählich auf einen solchen Wert -,1g9 rückgeregelt, daß die
Diode 18 wieder gesperrt wird.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Element in der Einfangschaltung
als Triode ausgebildet. In dieser Schaltung werden die integrierten Rastersynchronisierimpulse
45
mit positivem Vorzeichen über den Gitterkondensator und den Ableitwiderstand dem
Steuergitter des als Triode 46 ausgebildeten Elementes zugeführt. Der Scheitel des
Signals 45 wird durch Gitterstrombegrenzung abgeflacht, so daß die Steuergitterspannung
der Triode 46 der Gestalt nach Fig. 5 b entspricht. In dieser Figur stellt die Linie
47 Erdpotential und die Linie 48 die Sperrspannung für das Steuergitter der Triode
46 dar.
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Die Anode der Triode 46 ist über den Kopplungskondensator 49 mit dem
Schirmgitter der Röhre 38 verbunden. Durch diesen Kopplungskondensator wird die
in Fig. 5 a dargestellte. Schirmgitterspannung zur Anode der Triode 46 weitergegeben.
Die in Fig.5 dargestellte Sachlage entspricht einem Synchronisationszustand. In
einem solchen Zustand wird der Rücklauf des sägezahnförmigen Signals 29 im Zeitpunkt
t4 eingeleitet, und in diesem Zeitpunkt liegt die Steuergitterspannung noch unterhalb
des durch die Linie 48 dargestellten Pegels. Die Triode 46 wird daher bis nach dem
Zeitpunkt t4 von der Steuergitterspannung, jedoch vom Zeitpunkt t4 an von der Anodenspannung
gesperrt, die auf einen solchen Wert herabsinkt, daß kein Anodenstrom fließt, auch
wenn die Steuergitterspannung den Pegel der Linie 48 überschreitet. Steigt die Anodenspannung
wieder an, so hat die Steuergitterspannung inzwischen wieder den durch die Linie
48 dargestellten Pegel unterschritten, so daß in einem Synchronisationszustand die
Triode 46 während des Auftretens der Synchronisierimpulse gesperrt bleibt und diese
Synchronisierimpulse also nicht weitergegeben werden können. Um dennoch sofortige
Synchronisierung zu ermöglichen, werden die abgeschwächten Synchronisierimpulse
16' getrennt über einen Kopplungskondensator 50 dem Fanggitter der Röhre 38 zugeführt.
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In einem Nichtsynchronisationszustand dagegen überschreitet die Steuergitterspannung
den Pegel der Linie 48 in Zeitpunkten, in denen die Anodenspannung maximal ist.
Dadurch entsteht ein impulsförmiger Anodenstrom, der eine impulsförmige Spannung
51 bewirkt, die als Synchronisierimpuls mit großer Amplitude über den Kondensator
49 dem Schirmgitter und gleichzeitig über den Kondensator 40 dem Fanggitter der
Röhre 38 zugeführt wird. Auch hier kommt die Synchronisierung daher trägheitslos
nach deren Verschwindung wieder zustande und bleibt aufrechterhalten, bis die Spannung
am Filter 35, 36 so weit angestiegen ist, daß die Impulse 16' die direkte Synchronisierung
übernehmen können. Dadurch wird in entsprechender Weise wie beim vorhergehenden
Beispiel der Phasenunterschied J (p auf einen solchen Wert herabgesetzt, daß die
Triode 46 wieder dauernd gesperrt ist.
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Um zu bewirken, daß das Sperren der Triode 46 während der Zeit, in
der die Steuergitterspannung den in Fig. 5 b dargestellten Pegel 48 überschreitet,
auch tatsächlich eintritt, ist die Anode über den Anodenwiderstand 52 an eine verhältnismäßig
niedrige Speisespannung aVv angeschlossen. Der Spannungspegel aYv ist in Fig. 5
a durch die Linie 53 wiedergegeben. Dieser Pegel kann z. B. so niedrig gewählt werden,
daß die Anodenspannung während der negativen Impulse sogar das durch die Linie 54
wiedergegebene Erdpotential unterschreitet, so daß, abgesehen von Störungen, unter
allen Umständen gewährleistet ist, daß die Triode 46 in einem Synchronisationszustand
gesperrt bleibt. Sollten aber zwischen zwei Rastersynchronisierimpulsen Störungen
auftreten und sollten diese Störungen eine so große Amplitude haben, daß sie den
durch die Linie 48 wiedergegebenen Pegel überschreiten, so könnten sie einen Anodenstrom
bewirken, was auf die Synchronisation einen unerwünschten Effekt hat.
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Nun ist die Möglichkeit des Durchdringens solcher Störungen gering.
Erstens wird das abgetrennte Synchronisiersignal beträchtlich integriert, so daß
Störimpulse, welche meist eine kurze Dauer haben, so weit abgeschwächt werden, daß
sie den Pegel der Linie 48 doch nicht überschreiten können. Zweitens sind in den
modernsten Fernsehempfängern Störunterdrückungsschaltungen eingebaut, welche Störungen
aus dem Eingangssignal entfernen. Die Möglichkeit, daß Störungen bis zum Steuergitter
der Triode 46 durchdringen können, liegt bei solchen Empfängern daher nahezu nicht
vor.
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Ist aber keine Störunterdrückungsschaltung eingebaut, so kann es erwünscht
sein, Maßnahmen zu treffen, durch die in einem Synchronisationszustand verhütet
wird, daß Störimpulse langer Dauer und großer Amplitude die Synchronisierung stören
können.
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Dazu kann das Synchronisiersigna145 von Fig. 4 zum Signal
31 von Fig. 1 addiert werden. Dies ist in Fig. 6 dargestellt. In dieser Figur
liefert die Quelle 55 das Signal 31 und die Quelle 56 das Synchronisiersignal45.
Die Impulse der beiden Signale sind positiv gerichtet.
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In einem Synchronisationszustand besteht Koinzidenz zwischen den Signalen
31 und 45, so daß deren Summe über den Gitterkondensator 57 und den Ableitwiderstand
58 dem Steuergitter der Triode 46 zugeführt wird. Der Kondensator 57 wird durch
Gitterstrom in negativem Sinne aufgeladen, so daß das Summensignal die Röhre 46
genau so steuern 'wird, wie es bei der Schaltung nach Fig. 4 der Fall war.
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Wollen aber etwaige zwischen den Rastersynchronisierimpulsen auftretende
Störimpulse bis über den Pegel der Linie 48 durchdringen können, so müssen ihre
Amplituden nahezu gleich der Summe der Amplituden der Signale 31 und 45 sein. Da
die die Synchronisiersignale abtrennende Stufe jedoch nur Signale durchläßt, deren
Amplituden gleich oder höchstens etwas größer sind als die des Synchronisiersignals,
ist dies nahezu ausgeschlossen. Soll in einem Nichtsynchronisationszustand die Schaltung
nach wie vor gut wirken, so müssen zwei Bedingungen erfüllt sein. Erstens muß (wenigstens
wenn auf nahezu trägheitslose Wirkung Wert gelegt wird) die Zeitkonstante des Netzwerkes
57, 58 sehr klein gewählt werden, z. B. gleich zwei oder drei Perioden des Synchronisiersignals,
so daß nach dem Eintreten eines Nichtsynchronisationszustandes die Ladung des Konden=
Bators 57 nahezu sofort abgeführt ist. Zweitens muß die Amplitude des Signals 45
größer sein als die des Signals 31, so daß, wenn in einem Nichtsynchronisationszustand
die Ladung des Kondensators 57 verschwunden ist, nur die Impulse 45 Anodenstrom
herbeiführen können und somit wieder die Synchronisierung zustande bringen.
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Aus dem Vorhergehenden folgt, daß das übernehmen der direkten Synchronisierung
durch die Impulse mit großer Amplitude jetzt nicht mehr trägheitslos, erfolgt. Jedoch
die Zeitkonstante des Netzwerkes 57, 58 kann um ein Vielfaches kleiner gewählt werden
als
die Zeitkonstante des in der Einleitung erwähnten AbflachI_ilters, welches die Abschwächungsspannung
für die Rastersync_h_ronisierimpulse siebt, denn eine große Welligkeit der Seuergitterspannung
der Röhre 46 von Fig. 6 ist nicht störend, vorausgesetzt, daß die Spannung nicht-so
weit herabsinkt, daß zwischen zwei Synchronisierimpulsen auftretende Störimpulse
Anodenstrom herbeiführen können. Daher kann das Einfangen mittels der Schaltung
nach Fig. 6 viel schneller erfolgen als mit der Schaltung, bei der die Rastersynchronisierimpulse
in einem Synchronisationszustand abgeschwächt werden.
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Es ist einleuchtend, daß das obenerwähnte Prinzip des Sperrens des
Elementes in der Einfangschaltung nicht nur für die Rastersynchronisierung, sondern
auch für die Zeilensynchronisierung anwendbar ist.
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Dabei kann der Zeilenoszillator als unstabiler Multivibrator ausgebildet
sein, der normalerweise mittels eines Zeilenphasendiskriminators synchronisiert
wird. In einem Nichtsynchronisationszustand können dann negative Zeilensynchronisierimpulse
zur direkten Synchronisierung einem Steuergitter einer der beiden Multivibratorröhren
zugeführt werden. Dies muß das Steuergitter derjenigen Multivibratorröhre sein,
die während der ansteigenden Flanke stromführend und während des Rücklaufs des sägezahnförmigen
Stromes durch die horizontalen Ablenkspulen gesperrt ist.
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Um dies zu erreichen, kann eine ähnliche Schaltung wie in Fig. 6 benutzt
werden. Die Anode der Triode 46 muß dabei über den Kopplungskondensator 49 mit dem
Steuergitter der soeben genannten Multivibratorröhre verbunden sein. Dieses Steuergitter
ist auch über einen weiteren Kondensator mit der Anode der anderen Multivibratorröhre
gekoppelt, die während der Rücklaufzeit des Zeilensägezahnstromes stromführend ist
und an deren Anode dabei eine negative Impulsspannung erzeugt wird.
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In diesem Falle liefert die Quelle 56 das Zeilensynchronisiersignal,
dessen Impulse eine kürzere Dauer haben als die von der Quelle 55 gelieferten Zeilenrücklaufimpulse.
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In einem Synchronisationszustand fallen die Zeilen- und Rücklaufimpulse
zusammen. Durch Gitterstromgleichrichtung werden die Scheitel dieses Summensignals
am Gitter der Röhre 46 etwa auf Kathodenpotential gelegt, so daß die Gitterspannung
praktisch nur während des Auftretens dieser Scheitel den Sperrpunkt überschreitet
und Anodenstrom fließen könnte. Während dieser Zeit wird jedoch durch die erwähnten
negativen Impulse der Anode der anderen Multivibratorröhre, welche über die beiden
Kondensatoren die Anode der Triode 46 erreichen, der Anodenstrom gesperrt.
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In einem Nichtsynchronisationszustand tritt wieder dieselbe Erscheinung
auf wie bei einem Rasteroszillator, und der Zeilenoszillator wird sofort synchronisiert.
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Das Summieren ist hier durchaus notwendig, da sonst Rauschen und ein
einziger sehr dünner Störimpuls, der von einer Störunterdrückungsschaltung nicht
unterdrückt werden kann, den Zeilenoszillator in unerwünschter Weise mitnehmen könnte.
Auch hier kann aber die Zeitkonstante des Netzwerkes 57, 58 gleich zwei oder drei
Perioden des Zeilensynchronisiersignals gewählt werden, so daß das Einfangen der
Synchronisierung nach deren Verschwinden nahezu sofort erfolgen kann. Jedenfalls
erfolgt dieses Einfangen viel schneller, als wenn zunächst eine einen Glättungsfilter
entnommene Spannung abklingen muß, wie dies z. B. in der Anordnung nach der deutschen
Patentschrift 965 5000 der Fall ist.
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Eine Möglichkeit, bei der kein Sägezahnoszillator, sondern ein Sinusoszillator
als Zeilenoszillator verwendet wird, ist in Fig. ? dargestellt. Stau einer Triode
ist je_z@ eine Pentode 59 als Elennenin der Einfangschaltung verwendet. Dem Steuergitter
der Röhre 59 wird die Summe des von der Quelle 60 gelieferten positiven Zeilenrücklaufimpulses
61 und des von der Quelle 62 gelieferten positiven Zeilensynchronisierimpulses 63
zugeführt. In ähnlicher Weise wie in Fig. 6 wird diese Summe über den Gitterkondensator
57 und den Ableitwiderstand 58 an das Steuergitter der Röhre 59 gelegt.
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Das Schirmgitter der Röhre 59 ist über eine Wicklung 64 mit der positiven
Klemme der Speisespannungsquelle verbunden. Die Wicklung 64 bildet einen Teil des
Zeilenausgangstransformators, und deren Wickelsinn ist derart gewählt, daß der während
des Rücklaufs des Zeilensägezahnsignals auftretende Impuls 61' das Schirmgitter
gegenüber der Speisespannung so stark negativ macht, daß kein Anodenstrom fließen
kann.
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Die Anode der Röhre 59 ist mit dem Schirmgitter der Pentode 65 verbunden.
Diese zwischen dem Schirm- und Steuergitter als Hartley-Oszillator arbeitende Röhre
65 liefert eine sinusförmige Spannung, die zusammen mit der Gitter- und Anoden-Strombegrenzung
einen impulsförmigen Anodenstrom ergibt, der nach erfolgter Integrierung mittels
des Widerstandes 66 und des Kondensators 67 eine mehr oder weniger sägeförmige Steuerspannung
für die Zeilenausgangsröhre liefert. Im Anodenkreis dieser Zeilenausgangsröhre liegt
der Zeilenausgangstransformator, von dem die Wicklung 64 einen Teil bildet. Die
Frequenz des Sinusoszillators wird durch den zwischen das Steuer- und Schirmgitter
der Röhre 65 geschalteten abgestimmten Kreis bedingt, der aus der angezapften Induktivität
68 und dem veränderlichen Kondensator 69 besteht. Der Kondensator 69 wird in Wirklichkeit
von der Parallelschaltung eines festen Kondensators und einer Reaktanzschaltung
gebildet, welch letztere mittels der einem normalen Phasendiskriminator entnommenen
Steuerspannung gesteuert wird.
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Der Oszillator 65 kann daher mittels dieses Phasendiskrin-iinators
und dieser Reaktanzschaltung synchronisiert werden. Auch diese Schaltung hat daher
einen Nichtsynchronisationszustand und einen Synschronisationszustand. In einem
Synchronisationszustand fallen die Impulse 61, 63 und 61' zusammen, und die Röhre
59 ist daher dauernd gesperrt.
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In einem Nichtsynchronisationszustand fallen die Impulse 61 und 61'
zusammen, jedoch die Impulse 63 treten irgendwo zwischen zwei Impulsen 61 bzw. 61'
auf. Der Kondensator 57 entlädt sich sehr schnell (die Entladung dauert zwei bis
drei Perioden des Zeilensynchronisiersignals), worauf wieder durch Impulse 63 herbeigeführter
Anodenstrom fließen kann. Dadurch wird ein negativer Synchronisierimpuls erzeugt,
der den Sinusoszillator sofort synchronisiert.
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Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 8 dargestellt. In dieser Figur
ist die Pentode 59 durch eine Triode 70 ersetzt. Dem Steuergitter der Röhre 70 wird
die Summe der Impulse 61 und 63 zugeführt, wobei die
Summicrung
mittels der Addierwiderstände 71 und 72 erfolgt. Bei dieser Schaltung ist die Wicklung
64 einerseits über ein aus dem Kondensator 73 und den Widerständen 74 und 75 bestehendes
Differentiierungsnetzwerk mit der Anode der Triode 70 verbunden und andererseits
an Erde gelegt. An der Anode der Röhre 70 entsteht das differentiierte Signal 76.
Da die Impulse 61' mit den Impulsen 61 korreliert sind, fallen die negativen Teile
des differentiierten Signals 76 mit den Impulsen 61 zusammen.
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In Fig. 8 ist der veränderliche Kondensator 69 von Fig. 7 detaillierter
dargestellt und besteht aus dem festen Kondensator 78 und der Reaktanzschaltung
79. Dieser Reaktanzschaltung wird über einen Widerstand 80 die Steuerspannung des
normalen Ze.ilenphasendiskriminators zugeführt. Die Reaktanzschaltung 79 ist auch
über einen Widerstand 81 und einen Kondensator 82 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände
74 und 75 verbunden.
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In einem Synchronisationszustand fallen die Impulse 61, 63 und die
negativen Teile des Signals 76 zusammen. Die Röhre 70 bleibt daher dauernd gesperrt.
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In einem Nichtsynchronisationszustand ist die Röhre 70 stromführend
nach der Entladung des Kondensators 57, jeweils wenn die Zeilensynchronisierimpulse
63 mit einem positiven Teil des Signals 76 zusammenfallen. Es entsteht also ein
Schwebungssignal, welches die Umhüllende der Stromimpulse ist, welche in diesem
Nichtsynchronisationszustand von den Synchronisierimpulsen 63 in Zusammenwirkung
mit dem positiven Teil des Signals 76 gebildet werden. Diese Stromimpulse werden
vom Netzwerk 83 integriert, wodurch die Umhüllende festgelegt wird. Dadurch, daß
die Zeitkonstante des Netzwerkes 83 verhältnismäßig klein, z. B. gleich einigen
Perioden der größtmöglichen Schwebungsfrequenz, gewählt wird, wird das Schwebungssignal
zwar in der Frequenz festgelegt, jedoch kaum abgeschwächt.
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Das entstandene Schwebungssignal wird über den Kondensator 82 und
den Widerstand 81 zu dem über den Widerstand 80 dem normalen Phasendiskriminator
entnommenen Schwebungssignal addiert. Dieses gemeinsame Srhwebungssignal erreicht
die Reaktanzschaltung 79 und bewirkt das Einfangen des Oszilla- , tors.
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Die Widerstände 74 und 75 werden derart gewählt, daß die Amplitude
des gesamten Schwebungssignals groß genug ist, um das gewünschte Einfanggebiet zu
verwirklichen.
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Der direkte Einfluß des Signals 76 auf die Reaktanzschaltung ist gering.
Seine Frequenz ist viel höher als die Frequenz des größtmöglichen Schwebungssignals,
und das Signal 76 selbst wird daher durch das Netzwerk 83 abgeschwächt.
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Schließlich sei bemerkt, daß der Kondensator 82 nicht durchaus notwendig
ist. Das Schwebungssignal enthält eine Gleichspannungskomponente, die für eine Frequenzabweichung
nach einer Seite das richtige Vorzeichen und für eine Frequenzabweichung nach der
anderen Seite das unrichtige Vorzeichen hat. Bei Abwesenheit des Kondensators 81
wird somit durch diese Gleichspannungskomponente der Einfangbereich nach einer Seite
etwas vergrößert und nach der anderen Seite etwas verkleinert. Es ist einleuchtend,
daß an Stelle von Dioden oder Trioden auch andere Elemente, z. B. Transistoren,
als Element in der Einfangschaltung verwendbar sind.