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Anordnung zur Gewinnung eines insbesondere zur magnetischen Aufzeichnung
geeigneten, mit einem Videosignal frequenzmodulierten Signals 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 Megaherz, 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.
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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 Vermeidung dieses Nachteiles wurde bereits vorgeschlagen, die Modulationsspannung
bei einer Multivibratorschaltung mit Elektronenröhren den Kathoden der Röhren zuzuführen.
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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 Modulationsspannung 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.
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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 Transponierung im aufzuzeichnenden Signal auftretenden
unerwünschten Frequenzschwankungen innerhalb der zulässigen Grenzen bleiben.
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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 ist bei einer 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, erfindungsgemäß an den Enden der erdsymmetrischen
Spule des Schwingungskreises des in Gegentaktschaltung aufgebauten ersten Oszillators
die Reihenschaltung je eines Kondensators und einer Kathodenstufe geschaltet und
sind die miteinander verbundenen Steuerelektroden der Kathodenstufen, denen das
Videosignal zugeführt wird, mittels einer Klemmschaltung an ein festes Potential
gelegt.
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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. Die kapazitiv auf die Steuerelektroden
der Kathodenverstärkerstufen übertragenen Oszillatorfrequenzen kompensieren sich
gegenseitig und können daher die Arbeitsweise der Klemmschaltung nicht störend beeinflussen.
Der kleine und konstante Ausgangswiderstand der Kathodenverstärkerstufen ergibt
bei dem niedrigen Resonanzwiderstand des Schwingungskreises 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.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Figur näher erläutert werden. Der erste Gegentaktoszillator mit den Röhrensystemen
1 und 2 wird vom Videosignal in der Frequenz moduliert. Der Schwingungskreis besteht
aus der mittelangezapften Spule 3 zwischen den Anoden der Röhrensysteme. Seine Kapazität
wird durch die Röhren und Schaltungskapazitäten sowie durch den kapazitiven Anteil
der an den Enden der Spule 3 liegenden, aus den Kapazitäten 9 und den Kathodenstufen
10, 10' liegenden Impedanzen gebildet. Die Anoden der beiden Kathodenverstärkerstufen
10, 10' liegen unmittelbar an der positiven Betriebsspannung (z. B. 150 V).
Zur Einstellung der richtigen Arbeitspunkte sind zwischen den Kathoden der Röhren
10, 10' und der positiven Betriebsspannung Widerstände 31, 31' angeordnet.
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Das modulierende Videosignal wird den Steuergittern der beiden Kathodenverstärkerstufen
10, 10' über einen Kondensator 32 zugeführt. Durch eine Klemmschaltung 14 wird in
an sich bekannter Weise das Potential der Steuergitter für einen Bezugswert, z.
B. den Schwarz- oder den Synchronwert des Videosignals stabilisiert.
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Der zweite Oszillator 40 ist gleichartig aufgebaut wie der vorstehend
beschriebene erste Oszillator und schwingt auf einer festen Frequenz. Durch den
gleichen Aufbau und den Betrieb mit der gleichen Spannung wirken sich Frequenzschwankungen
durch Änderung der Betriebsspannung durch Erwärmung usw. bei beiden Oszillatoren
annähernd gleich aus, so daß die Differenzfrequenz davon unbeeinflußt bleibt.
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Zur Bildung der Differenzfrequenz werden die von den beiden Oszillatoren
erzeugten Schwingungen in einer Mischstufe überlagert. Diese besteht in dem Ausführungsbeispiel
aus einer Mehrgitterröhre 16, wobei die Frequenz des ersten Oszillators dem ersten
Gitter und die des zweiten Oszillators dem dritten Gitter zugeführt ist.
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Um die Rückwirkung der Mischröhre auf die Oszillatoren gering zu halten
und die richtigen Spannungen zur Aussteuerung der Mischröhre herzustellen, erfolgt
die Abnahme der Oszillatorschwingungen über Spannungsteiler in den Gitterkreisen
einer der Röhren der Gegentaktoszillatoren.