DE1183121B - Demodulationsschaltung fuer einen Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

• Demodulationsschaftung für einen Farbfernsehempfänger Die Erfindung betrifft eine Demodulationsschaltung ftit einen Farbfernsehempfänger mitgynchrondemodulatoiefl, in dem die Demodulationsachsen periodisch, ifisbeeondere zeilenfrequent umgeschaltet sind: Es ist ein Farbfernsehsystem bekannt (deutsche Patentschrift 928 474), bei dem ein Farbträger mit zwei Farbsignalen nach zwei Modulationsachsen modullert und eine Modulationsachse zur Verringerung der Auswirkung von Phasenfehlern periodisch, insbesondere zeilenfrequent, um 180° umgeschaltet ist. Im Empfänger wird dabei nach den gleichen Achscri demoduliert und die der umgeschalteten Modulations, achle entsprechende Demodulationsachse synchron zum Sender ebenfalls um 180° umgeschaltet.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, trotz der Umschaltung der einen Modulationsachse am Sender im Empfänger nach anderen Achsen zu demodulieren, als am Sender moduliert wird, und beide Demodu= lätiorisachsen synchron zur Uttischalturig im Sender so umzuschalten; däß sie nach der Umschaltung gegenüber ihrer Lage vor der Uihschaltung spiegelbildlich zu der im Sender nicht umgeschalteten Modülationsachse liegen. Dabei können die Demodulationsachsen eine beliebige Lae ±ü den M-adula= tiönsxchsen und auch untereinander haben.
• Durch die Umschaltung der beiden Deriradüla.-tionsachsen entstehen nun allgemeinen Fäll insgt gier verschiedene Achsen, d. h. vier verschieäene Phasenlagen des den SynchroondernodWlatoren zur Demodulation zugeführten Bezugsträgers. Es ist also cWorderlich, vier Phasendrehglieder mit verschiedenen Phasenwinkeln vorzusehen und den Bezugsträger wechselweise arif die Ausgänge dieser Eilasen-'drehglieder umzuschalten. Diese Lösung er-förddrrt neben -den vier Phasendrehgliedernzwei zweipolige ,Lhnsehalter. Da diese Umsdhälter elektronische Schalter sein müssen, ist für eine derartige Demodu= -la'tionsschältung ein sehr größer Schältungsaufwan8 erforderlich. Außerdem ist die Einstellung der Witikel sehr kritisch, weil mehrere Einstellringen notwendig sind, um die richtigen Winkel zu bekommen. Eine Einstellung des Winkels zwischen zwei ferner auch eine Änderung in -der Einstellüng der anderen Achsen erforderlich.
• Der Erfindung liegt Tdie Aufgabe zugrunde, die spiegelbildliche Umschaltung zweier beliebiger De--rnodulationsachsen schältungstechnischauf besonders einfache Weise zu lösen.
• Die 'Erfindung geht aus von einer Demodulatioilsschältung für, einen Farbfernsehempfänger, indem -ein Imit zwei Farbsignalen nach zwei `Modulatiönsachsen modulierter Farbträger in Synchrondemodu-

  iatoren nach zwei durch Ber festgelegten,

  Dmbdul,tionsachsm rodulitrt wird, wobei die

  Dexnedulatiönsapehotfrsah; insbesondere zei-

  Imfrent, synon zu eU'mschaltung einer

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  spricht, und daß die Phase -dir :jeveiis aier= Teil-

  Spannung synchrm ziar segdersen Umschaltung

  .periodisch um 1ZS0° halteet'-wir£.

  Die Addition der beiden 90° zueinander etehenden

  Teilspanrrungen&ann in ;ec&m Widexstan&kmüen

  -erfolgen. Die Phasenlage -des :anulen Wiätandsket

  Iten rabgeirammenen @B=igsttägm *m=dann .Buh

  einen entsprechenden .Abgriff ;an diesen Widerstands-

  ketten eingestellt werden. Die Addition tder beiden

  Teilspannungen kann audh .mit Miren oder Tran-

  -sistoren mit -gemeinsamem @Wiaundand erfolgen.

  Der wesentliche eorteil der Mrfnrdung ,besteht

  -darin, .daß lediglich :ein 'Phusendrehüled _von 90°

  bentiiigt wird: Außerdem alt nur min :einfacher Um-

  schalter : erforderlich, ;:der :die i eine -Teilspannung : um

  180° umschaltet. Eine,solche Umschaltung um'180°

  ist dber ; deshalb ,besonders -einfach, -,weil dazu i ein

  bifilar gewickelter Transformator Yerwendet :werden

  -kann, an dem:genau die-5paurxrmg 190°-verschoben

  abgenommen werden kann. Auch die Einstellung der richtigen Phasenzuordnung der Bezugsträger wird besonders einfach, weil dafür nicht die Phasendrehung eines Phasendrehgliedes verändert zu werden braucht, sondern nur eine Änderung des Amplitudenverhältnisses der beiden Teilspannungen in der Additionsschaltung erforderlich ist. Dieses kann in einfacher Weise durch einen regelbaren Widerstand in der Widerstandskette erfolgen. Eine andere, der erfindungsgemäßen Lösung äquivalente Lösung besteht darin, nicht den Bezugsträger, sondern den modulierten Farbträger umzuschalten. Diese Lösung ist jedoch aufwendiger, weil das Farbträgersignal eine bestimmte Bandbreite hat und erst in zwei senkrecht zueinander stehende Trägerkomponenten zerlegt werden müßte.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren an dem NTSC-System mit den Achsen 1, Q näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt das Vektorbild der Modulationsachsen und Demodulationsachsen des NTSC-Systems. Zur Vereinfachung ist dabei das Koordinatensystem so gewählt, daß Q horizontal, I vertikal liegt, also um 33° gegen die NTSC-Darstellung gedreht ist; in F i g. 2 ist die Erzeugung des umgeschalteten Bezugsträgers im Empfänger im Prinzip dargestellt; F i g. 3 zeigt im Prinzip die Gewinnung des Bezugsträgers gemäß F i g. 2; in F i g. 4 ist ein praktisch erprobtes Schaltungsbeispiel zur erfindungsgemäßen Gewinnung des Bezugsträgers dargestellt; in F i g. 5 ist der Vorteil der Erfindung gegenüber einer bekannten Schaltung erläutert.
• In F i g. 1 sind 1 und Q die Modulationsachsen am Sender. Die Demodulation am Empfängererfolgt nach den Achsen R - Y und B - Y. Die Modulationsachse 1 ist im Sender zeilenfrequent auf -1 umgeschaltet. Entsprechend dieser Umschaltung erfolgt am Empfänger eine Umschaltung der Demodulationsachsen R-Y und B-Y auf die neuen Demoduiationsachsen 7Z- --Y und R---Y derart, daß die umgeschalteten Achsen spiegelbildlich zu der feststehenden, im Sender nicht umgeschalteten Achse Q liegen. Der Winkel zwischen den Demodulationsachsen ist mit a bezeichnet. Es ist also beispielsweise im Empfänger notwendig, den Bezugsträger für den Demodulator, der nach der Achse R-Y demodulieren soll, zeilensequentiell von der Lage R - Y auf die Lage 7-= P umzuschalten.
• In F i g. 2 ist die erfindungsgemäße Umschaltung dargestellt. Der Bezugsträger R-Y für den Synchrondemodulator ist an seiner Teilspannung A und einer 90° dazu verschobenen Teilspannung jB zusammengesetzt. Bei zeilenfrequenter Umschaltung hat beispielsweise der Bezugsträger in der Zeile 1 die Lage R - Y. In der zeitlich darauffolgenden Zeile 2 ist die Teilspannung jB um 180° auf eine Teilspannung - jB umgeschaltet, die jetzt zusammen mit der Teilspannung A einen Bezugsträger R---Y ergibt, der in erwünschter Weise spiegelbildlich zu der feststehenden Achse A bzw. Q liegt. Die Phase der Teilspannung A entspricht dabei der Modulationsachse Q: In F i g. 3 wird in einem Bezugsträgeroszillator 1 ein Bezugsträger mit der Phase Q erzeugt und über einen Verstärker 2 einer Addierstufe 3 zugeführt. Der Bezugsträger gelangt außerdem über ein durch einen halbzeilenfrequenten Schaltmäander 4 be-

  tätigten Pftastareiiglied 10, das eine Phasenumschai-

  tung zwischen -i-90° und -90° bewirkt, auf die:

  Addierstufe 3,, in der gemäß F i g. 2 die beiden 90t°

  zueinander versetzten TeilspannungenA und 1B bzw.

  !B zusammengesetzt :werden. Am Ausgang - der

  Addierstufe3 entstehen somit Bezugsträger,:; d.

  zeilenweise abwechselnd die Lage R-Y und

  haben und um die feststehende Achse Q gespiegelt

  sind. Das Ampiitudenverhältnis der beiden Teilspan-

  nungen in der Addierstufe 3 ist mit dem Verstärker. 2,

  so eingestellt, daß sich die Anteile A und jB zu.

  einem resultierenden Bezugsträger mit der gewünsch-

  ten Phasenlage, z. B. R-Y zusammensetzen. Der.

  spiegelbildlich umgeschaltete Bezugsträger gelangt,

  über eine Leitung 5 auf einen Synchrondemodulaime.6;.

  dem andererseits der abwechselnd mit den Fä

  signaleu Q+jl und Q-jl modulierte Farbträger-ni

  einer Klemme 7 über eine Leitung 8 zugeführt i:.

  Aue Ausgang des Synchrendemodulators 6 steWt arn

  einer Klemme 9 das videnfrequente Farbsignal R, . r

  zur Verfügung.

  In F i g. 4 ist ein praktisch erprobtes Schaltungs-

  beispiel dargestellt. Dabei sind zum besserem Ve'-.

  ständnis gleiche Bauteile wie in F i g. 3 mit g1:

  Bezugsziffern versehern. Der Bezugsträger gelat;v:

  dem Bezagsträgeroszillator 1 auf die Basis ei; in

  Emittersc$altung betriebenen Transistors 11, c,aur

  Bildung einer niederohmigen Spannungsquell& t:

  Vom; Emitter des Transistors 11 gelangt der B-.

  träger über Leitungen 12 und 13 an die Anfänvon

  zwei Widerstandsketten 14, 15 und 16,17. IBe-

  zugsträger gelangt außerdem über einen als 90°-

  Phasenärehglied dienenden Allpaß 18 aufs' ae.Pris

  märwieklung eines überrr&gers 19, der mir zwei

  Sekundärwicklungen; 20 und 21 versehen isL14litiels

  eines halbzeilengrequenten Schaltmäandäaas 4 unct

  zweier Dioden 22, 23!: werden die um 18I2 pm-

  verschobenen Spannungen der beiden Sekmaäs"ak

  Jungen 20, 21 wechselweise über einen Übertrage 24.

  mit unterschiecher Polarität an die Emden dir

  Widerstandsketten 14, 15 und 16,17 geführt: Dik

  Polarität der dem Anfang und dem Ende der Widx-

  standskette 14;15 zugeführten Teilsparmmgen . u

  spreche dabei den Achsen -f- jB und A von :F i g~ 2

  und die Polarität der der Widerstmsdskette 1& 17

  zugeführten Teilspannungen den Achmn - jB und A

  von F i g. 2, gemessen für eine Zele. Dann

  stehen in dieser Zeile an den Abgnffen 25; 26 d

  beiden Widerstandsketten Trägervektoren ins

  Quadranten l und 1I von F i g. 2. Die Pham .

  Vektoren in diesen beiden Quadranten wird

  den Abgriff 25,26 bzw. entsprechende Be

  der Widerstände 14; 15, 16, 17 auf den gew"

  Wert eingestellt: Am linken Ende der Widersends»

  kette hat der abgegriffene Bezugsträger beispiehweise

  die Phase der Achse 1 und am rechten Ende die der

  Achse Q. In der nächsten Zeile ist dann durch die

  Umschaltung mittels der Dioden 22, 23 jeweU der

  Bezugsträger an den beiden Abgriffen 25, 26 durch

  die 180°-Phasenumschaltung der den Enderz der

  Widerstandsketten zugeführten Bezugsträgempan-

  nung spiegelbildlich zur feststehenden Achse Q um-

  geschaltet. Diese umgeschalteten Bezugsträger ge.

  langen über als Verstärker dienende TransLi#oren

  27, 28 und übertrager 29, 30 an Ausgangsklemmen,

  31, 32 und stehen dort mit spiegelbildlicher Ures. .`

  schalteng ihrer Phase zur Steuerung der Syn

  demodulatoren zur Verfügung. .

  In F i g. 5 ist der schaltungstechnisch geringe Aufwand der Erfindung an Hand eines bekannten Schaltungsbeispiels erläutert. F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Demodulator für ein Phasenwechselsystem, der direkt nach den Achsen 1' und Q' demoduliert, bei dem also nur die Demodulationsachse 1' umgeschaltet werden muß. Der modulierte Farbträger gelangt von einer Klemme F über einen Transistor 35 mit gleicher Phase auf die beiden Synchrondemodulatoren 33, 34, denen der Bezugsträger von einer Klemme 35 einmal direkt und einmal über ein 90° Phasendrehglied 36 und einen 180°-Umschalter 37, der von einem mit zeilenfrequenten Impulsen 38 gesteuerten halbzeilenfrequenten Mäandergenerator 39 betätigt wird, auf den Synchrondemodulator 34. Die demodulierten Ausgangssignale der beiden Synchrondemodulatoren 33, 34 gelangen über Leitungen 40, 41 und Filter 42, 43 auf Ausgangsklemmen 44, 45, an denen die videofrequenten Farbsignale Q' und 1' zur Verfügung stehen. Diese Schaltung ist also erforderlich für einen 1'Q'-Demodulator, bei dem eine Demodulationsachse spiegelbildlich zu einer feststehenden Achse umgeschaltet wird. Ein Vergleich der F i g. 4 und 5 läßt erkennen, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach F i g. 4 der Schaltungsaufwand für die spiegelbildliche Umschaltung von zwei Achsen gegenüber der bekannten Schaltung nach F i g. 5 für die Umschaltung einer Achse praktisch nicht erhöht wird, da in beiden Fällen nur ein einfacher Umschalter mit zwei Dioden und einem Übertrager mit einer Bifilar-Wicklung erforderlich ist, wenn man von den Transistoren 27 und 28 in F i g. 4 absieht, die für den Erfindungsgedanken nicht wesentlich sind. In Heimempfängern wählt man gerne Mehrgitterröhren für die Synchrondemodulation. Dann kann von den Abgriffen 25 und 26 leistungslos auf diese Röhren gegangen werden, so daß die Transistoren entfallen können. Der schaltungstechnische Aufwand wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung wegen der bekannten Schaltung praktisch nicht erhöht, obwohl durch die erfmdungsgemäße Schaltung die Aufgabe gelöst wird, zwei Demodulationsachsen beliebiger Phasenlage gleichzeitig spiegelbildlich zu einer feststehenden Achse umzuschalten.
• Die beiden Bezugsträger für die Transistoren 27, 28 können auch an verschiedenen Abgriffen der gleichen Widerstandskette, beispielsweise der Widerstandskette 14,15 abgenommen werden. Dann liegen natürlich beide Bezugsträger in dem gleichen Quadranten. Die richtige Polarität kann dabei durch Umpolen der Dioden in den folgenden Synchrondemodulatoren erreicht werden.
• Die Summierung der beiden Bezugsträgerspannungen, die gemäß F i g. 4 in den Widerstandsketten erfolgt, kann auch mit Transformatoren erfolgen. Das Additionsverhältnis kann an Stelle mit Abgriffen an den Widerstandsketten auch durch geeignete übersetzung der Transformatoren eingestellt werden bzw. durch Abgriffe an den Transformatorwicklungen.
• Die Erfindung ist auch für einen Demodulator anwendbar, der nach den Achsen -X und -Z demoduliert. Dabei können beide Bezugsträger für die beiden Demodulationsachsen in einem Quadranten des Diagramms gemäß F i g. 2 liegen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die beiden Bezugsträger an zwei Abgriffen nur einer Widerstandskette abgenommen werden können. Durch Umpolung der Dioden in den Synchrondemodulatoren läßt sich auch für andere Demodulationsachsen erreichen, daß die Bezugsträger beide in. einem Quadranten liegen. Es ist daher auch möglich, nach den Achsen -1-X und -I-Z zu demodulieren und das richtige Vorzeichen durch Umpolung der' Dioden in den Synchrondemodulatoren zu erzielen. Die Erfindung ist allgemein bei jeder gewünschten Achsenlage anwendbar. Immer läßt sich aus zwei um etwa 90° gegeneinander phasenverschobenen Spannungen, von denen die eine 180° geschaltet wird, eine spiegelbildliche Umschaltung durchführen. Die Spannungen müssen nicht 90° verschoben sein, wenn auch 90° ein Optimum darstellt.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Demodulationsschaltung für einen Farbfernsehempfänger, in dem ein mit zwei Farbsignalen nach zwei Modulationsachsen modulierter Farbträger in Synchrondemodulatoren nach zwei durch Bezugsträger festgelegten Demodulationsachsen demoduliert wird, wobei die Demodulationsachsen periodisch, insbesondere zeilenfrequent, synchron zu einer Umschaltung einer Modulationsachse im Sender spiegelbildlich zu einer feststehenden Achse umgeschaltet sind, d a -durch gekennzeichnet, daß die den Synchrondemodulatoren (6) zugeführten Bezugsträger (R-Y) aus je zwei genau oder etwa 90° zueinander versetzten Teilspannungen (A, jB) zu- sammengesetzt sind, daß jeweils die Phase der einen Teilspannung (A) der feststehenden Achse (Q) entspricht, und daß die Phase der jeweils anderen Teilspannung UB) synchron zur senderseitigen Umschaltung periodisch um 180° umgeschaltet wird (F i g. 2, 3).
2. 2. Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß eine örtlich erzeugte Trägerspannung (A) dem Anfang einer Widerstandskette (14,15) direkt und über einen Phasenumschalter (18 bis 23) von ± 90° dem Ende der Widerstandskette zugeführt ist und daß. ein Bezugsträger an einem solchen Abgriff (25) der Widerstandskette (14,15) abgenommen wird, daß er die richtige Phasenlage hat.
3. 3. Demodulationsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die richtige Polarität des Bezugsträgers in den Synchrondemodulatoren durch entsprechende Polung der Dioden der Synchrondemodulatoren erreicht wird.
4. 4. Demodulationsschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einer ersten Widerstandskette (14,15) eine zweite Widerstandskette (16,17) vorgesehen ist, daß dem gemeinsamen Anfang der Widerstandsketten die örtlich erzeugte Trägerspannung zugeführt, während die um ± 90° geschaltete Trägerspannung (± jB) den getrennten Enden der Widerstandsketten (14, 15; 16, 17) mit entgegengesetzter Polarität zugeführt ist, und daß die beiden Bezugsträger an je einem Abgriff (25, 26) der beiden Widerstandsketten (14, 15; 16, 17) abgenommen werden (F i g. 4).
5. 5. Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilspannungen zwei Röhren oder Transistoren zugeführt sind, die auf' einen gemeinsamen Afbeitswiderstand arbeiten, au dem der 'ttsultiereniie Bezugsträger abgenommen wird.
6. 6. Demodulätionsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Zugaminensätzung der 'beiden Tedsgannuhgen ( A, IB) in Transformatoren -erfolgt und daß die -richtige #f'hage -des -rmultierenden Be-nt'gsträgurs:goder teilweise - durch ' die übersetzung der Trando-'toren eingestellt wind.