DE1175266B - Anordnung zur Gewinnung eines, insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 η

Deutsche Kl.: 21 al-32/11

Nummer: 1175 266

Aktenzeichen: F 29514 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 2. Oktober 1959

Auslegetag: 6. August 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines, insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals. Die Trägerfrequenz des frequenzmodulierten Signals liegt in der Regel in der Größenordnung der höchsten Modulationsfrequenz, vorzugsweise knapp oberhalb derselben. Das Videosignal nimmt ein breites Frequenzband ein, das von sehr tiefen Frequenzen von etwa 50 Hz bis zu sehr hohen Frequenzen von mehreren Megahertz, bei der Europäischen Fernsehnorm bis 5 MHz, reicht. Bei einer Trägerlage in der Nähe der höchsten Modulationsfrequenzen ist es schwierig, das Auftreten der Modulationsfrequenzen im frequenzmodulierten Signal zu vermeiden. Durch das breite Modulationsband macht es ferner Schwierigkeiten, einen guten Frequenzgang zu erhalten. Schließlich ist es wichtig, die jeder Modulationsamplitude zugeordnete Frequenz im modulierten Signal mit der erforderlichen Genauigkeit einzuhalten. Diese Forderungen werden von den bisher für diesen Zweck vorgeschlagenen und benutzten Anordnungen nur unvollkommen erfüllt.

Es ist bereits bekannt, das frequenzmodulierte Signal durch Steuern der Frequenz eines Multivibrators zu gewinnen. Wird die Modulationsspannung den Steuergittern der Multivibratorröhren zugeführt, so fällt die Frequenzcharakteristik nach hohen Frequenzen ab, weil die Gitterableitwiderstände, über die das Videosignal den Multivibratorröhren zugeführt wird, eine Mindestgröße nicht unterschreiten dürfen und daher in Verbindung mit den unvermeidlichen Kapazitäten an den Steuerelektroden der Multivibratorröhren eine Verringerung der Modulationsspannung bei hohen Frequenzen auftritt. Zur Ver- meidung dieses Nachteiles wurde bereits vorgeschlagen, die Modulationsspannung bei einer Multivibratorschaltung mit Elektronenröhren den Kathoden der Röhren zuzuführen.

Um das Auftreten der Modulationsfrequenzen in dem frequenzmodulierten Signal zu vermeiden, ist es ferner bereits bekannt, die Abnahme des frequenzmodulierten Signals von den Anoden der Multivibratorröhren mittels eines symmetrischen Hochfrequenztransformators vorzunehmen. Hierfür ist die Überlegung maßgebend, daß das modulierende Signal an den Anoden mit gleicher Phase auftritt, während die vom Multivibrator erzeugte Hochfrequenzschwingung gegenphasig ist. Dabei wurde jedoch nicht berücksichtigt, daß die Röhren des Multivibrators abwechselnd gesperrt und geöffnet sind, so daß die angenommene Gleichphasigkeit der Modulations-Anordnung zur Gewinnung eines, insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals

Anmelder:

Fernseh G. m. b. H., Darmstadt,

Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Wolfgang Dillenburger,

Nieder-Ramstadt über Darmstadt

spannung nicht gleichzeitig an beiden Anoden vorhanden ist. Ferner weist ein Multivibrator bekanntlich die Eigenschaft auf, daß seine Frequenz wohl einfach und in weiten Grenzen durch Anlegen verschiedener Spannungen an die Steuerelektroden beeinflußt werden kann, daß aber gerade wegen dieser Eigenschaft die Einhaltung einer bestimmten Frequenz, insbesondere bei Änderungen des Arbeitspunktes bzw. der Vorspannung für die Steuerelektroden, nicht gewährleistet ist. Es ist auch bereits bekannt, mit dem Videosignal einen auf einem Mehrfachen der höchsten Modulationsfrequenz schwingenden Oszillator mittels einer Reaktanzröhre in der Frequenz zu modulieren und das so erhaltene frequenzmodulierte Signal in einer Mischstufe mittels eines zweiten unmodulierten Oszillators in das aufzuzeichnende Frequenzbereich zu transponieren. Obwohl die in dieser bekannten Anordnung benutzten Oszillatoren mit Resonanzkreisen eine höhere Frequenzstabilität aufweisen als Multivibratoren, ist es schwierig und aufwendig, den frequenzmodulierten Oszillator so stabil aufzubauen und zu betreiben, daß die nach der Transponierang im aufzuzeichnenden Signal auftretenden unerwünschten Frequenzschwankungen innerhalb der zulässigen Grenzen bleiben. Bei hoher Oszillatorfrequenz tritt die weitere Schwierigkeit auf, daß bei einer Stabilisierung des Videosignals auf einen Bezugswert im Eingang des Modulationsverstärkers mittels einer Klemmschaltung die Oszillatorfrequenz auf die Klemmschaltung zurückwirkt und deren Funktion beeinträchtigt.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird bei einer Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines, insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals, bei der das Videosignal einen auf einem Mehrfachen

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der höchsten Videofrequenz schwingenden ersten Oszillator in der Frequenz moduliert und das so erhaltene frequenzmodulierte Signal in einer Mischstufe mit Hilfe eines zweiten unmodulierten Oszillators in ein Frequenzband in der Größenordnung der hohen Modulationsfrequenzen umgesetzt wird, erfindungsgemäß das Videosignal dem Gitter einer ersten Kathodenstufe zugeführt, das über eine Klemmschaltung an ein festes Potential gelegt ist, und das an der Kathode abgenommene Signal einer zweiten Kathodenstufe zugeführt, deren Kathode an den Arbeitswiderstand und über einen Kondensator an den frequenzbestimmenden Schwingungskreis 3, 4 des ersten Oszillators angeschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß jeder Amplitude des modulierenden Videosignals stets die gleiche Frequenz im frequenzmodulierten Signal entspricht, so daß die Frequenzlage des zur Aufzeichnung bestimmten transponierten Signals mit hoher Genauigkeit eingehalten wird. Der kleine und konstante Ausgangswiderstand der ersten Kathodenverstärkerstufe ergibt auch bei dem niedrigen Resonanzwiderstand des Schwingungskreises für hohe Frequenzen eine wirksame Beeinflussung der Eigenfrequenz des Oszillators auch bei hohen Modulationsfrequenzen. Infolge der starken, durch die Kathodenwiderstände bewirkten Gegenkopplung der Kathodenverstärkerstufen ist deren dynamischer Widerstand von Streuungen der Röhrendaten innerhalb der Toleranzgrenzen sowie von Alterungserscheinungen der Röhren im Betrieb weitgehend unabhängig. Durch die Anordnung von zwei hintereinander geschalteten Kathodenstufen wird die Übertragung der Oszillatorfrequenz über die Röhrenkapazitäten auf die an der Steuerelektrode der ersten Kathodenstufe angeordnete Klemmschaltung so weit geschwächt, daß sie deren Funktion nicht mehr in unerwünschter Weise beeinflußt.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher erläutert werden. In der in Fig. 1 dargestellten, unter Verwendung von Elektronenröhren aufgebauten Anordnung ist der Oszillator mit den Röhren 1 und 2 in Gegentaktschaltung aufgebaut. Zwischen die Anoden der Röhren 1 und 2 ist ein Schwingungskreis mit der Spule 3 geschaltet, dessen Parallelkapazität durch die angeschlossenen Röhren- und Leitungskapazitäten gebildet wird. Es kann außerdem noch ein in der Figur gestrichelt gezeichneter Parallelkondensator 4 vorgesehen sein. Der Oszillator schwingt mit einer Frequenz von z. B. 50 MHz, das ist der zehnfache Wert der höchsten Modulationsfrequenz eines Videosignals der europäischen Norm (5 MHz). Die Rückkopplung des Gegentaktoszillators wird durch die wechselseitige Verbindung der Anode der einen Röhre mit dem Gitter der anderen Röhre über die Kondensatoren 5 und 6 bewirkt. Die Steuergitter der Röhren 1 und 2 sind über Ableitwiderstände 7 und 8 mit der geerdeten Bezugsleitung verbunden, an der auch die Kathoden der Röhren liegen. Die Anodenspannung wird den Röhren 1 und 2 über eine Mittelanzapfung der Spule 3 zugeführt.

An die Anode einer Oszillatorröhre 1 ist über den Kondensator 9 der Ausgang der ersten Kathodenstufe 10 mit dem Kathodenwiderstand 11 angeschlossen. Das modulierende Videosignal wird über die zweite Kathodenstufe 12 zugeführt. Der Ausgangswiderstand der Kathodenstufe 10 ändert sich je nach der Höhe der am Gitter liegenden Modulationsspannung und bewirkt, daß der Kondensator 9 über einen verschieden großen Widerstand an der geerdeten Bezugsleitung liegt. Je nach der Größe dieses Widerstandes wird daher der Kondensator 9 einen mehr oder weniger großen Einfluß auf die vom Gegentaktoszillator erzeugte Frequenz haben.

Das modulierende Videosignal wird dem Gitter der ersten Kathodenstufe 12 zugeführt. Am Gitter dieser Stufe 12 wird das Potential durch eine Klemmschaltung 14 für einen periodischen Festwert des Videosignals, in der Regel die Schwarzschulter oder die Synchronlücke, stabilisiert. Durch die beiden Kathodenstufen 10 und 12 wird eine Übertragung der hohen Frequenz vom Gegentaktoszillator auf die Klemmschaltung in ausreichendem Maße vermieden. Die an die Kathode der Röhre 10 über den Kondensator 9 gelangende Hochfrequenzspannung wird über die Gitterkathodenkapazität der Röhre 10 auf das Gitter der Röhre 10 übertragen. Durch den kleinen Ausgangswiderstand der vorgeschalteten Kathodenstufe 12 wird aber ein so großer Teil der am Gitter der Röhre 10 entstehenden Hochfrequenzspannung abgeleitet, daß die verbleibende Restspannung, die sich über die Gitterkathodenkapazität der Röhre 12 auf die Gitterelektrode dieser Röhre überträgt, bereits einen so kleinen Wert hat, daß sie keine Störung der Arbeitsweise der Klemmschaltung 14 verursachen kann. Falls es mit Rücksicht auf die Eigenschaften der verwendeten Röhren wünschenswert erscheint, kann nach F i g. 2 in die Leitung zwischen Röhre 10 und Röhre 12 noch eine Grenzfrequenzkette geschaltet werden, die mit Sicherheit den Träger von der Röhre 12 fernhält. Dadurch wird gewährleistet, daß die Momentanfrequenz des Gegentaktoszillators eindeutig durch die Amplitude der modulierenden Videospannung am Gitter der Röhre 12 bestimmt wird und daß dem durch die Klemmschaltung stabilisierten Amplitudenwert eine bestimmte Frequenz des Gegentaktoszillators entspricht.

Um das vom Gegentaktoszillator erzeugte frequenzmodulierte Signal in eine Frequenzlage umzusetzen, die zur Aufzeichnung auf Magnetband geeignet ist, wird das frequenzmodulierte Signal von der Anode der Röhre 2 des Gegentaktoszillators über einen Kondensator 15 einer Mischstufe zugeführt, die beispielsweise aus einer Mehrgitterröhre 16 besteht. An ein anderes Gitter dieser Röhre ist ein zweiter Oszillator mit der Röhre 17 und dem Schwingkreis 18,19 angeschlossen. Der Oszillator liefert beispielsweise eine Frequenz von 56 MHz, so daß im Ausgang 20 der Mischstufe die Differenzfrequenz des ersten und des zweiten Oszillators abgenommen werden kann. Diese beträgt in diesem Beispiel 6 MHz für den Schwarzwert des Videosignals, wenn der Gegentaktoszillator bei einer dem Schwarzwert entsprechenden Amplitude des Videosignals auf einer Frequenz von 50 MHz schwingt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines, insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals, bei der das Videosignal einen auf einem Mehrfachen der höchsten Videofrequenz schwingenden ersten Oszillator in der Frequenz moduliert und das so erhaltene frequenzmodulierte Signal in einer Mischstufe mit Hilfe eines

   zweiten unmodulierten Oszillators in ein Frequenzband in der Größenordnung der hohen Modulationsfrequenzen umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal dem Gitter einer ersten Kathodenstufe (12) zugeführt wird, das über eine Klemmschaltung (14) an ein festes Potential gelegt ist, und daß das an der Kathode abgenommene Signal einer zweiten Kathodenstufe (10) zugeführt wird, deren Kathode an den Arbeitswiderstand (11) und über einen Kondensator (9) an den frequenzbestimmenden Schwingungskreis (3, 4) des ersten Oszillators angeschlossen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 034 684; USA.-Patentschriften Nr. 2782 309, 2297 926.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 124 084.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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