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Decoder für Farbfernsehsignale Die Erfindung betrifft einen Decoder
für Farbfernsehsignale mit einer Verzögerungsleitung, mit der das Farbsignal einer
Zeile um eine Zeilendauer verzögert wird, wobei das verzögerte und das unverzögerte
Signal zu neuen Farbsignalen zusammengesetzt werden. Ein derartiger Decoder ist
beispielsweise für Signale des NTSC-PAL-Systems vorgeschlagen worden (ältere Patentanmeldung).
Dabei werden die konjugiert komplexen Farbträger zweier zeitlich aufeinanderfolgender
Zeilen in einer Stufe ständig addiert und in einer weiteren Stufe ständig subtrahiert,
um auf diese Weise die Modulationskomponenten zu trennen. Bei einem anderen vorgeschlagenen
Farbfernsehsystem (ältere Patentanmeldung) sind die kombinierten Farbsignale so
aus den Farbsignalen der Grundfarben und dem Helligkeitssignal zusammengesetzt,
daß durch ihre Addition bzw. Subtraktion direkt die zur Steuerung der Farbwiedergaberöhre
benötigten Farbsignale gewonnen werden. Werden diese kombinierten Farbsignale in
zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen übertragen, so ist es auch hier erforderlich,
das empfangene Farbsignal um eine Zeilendauer zu verzögern und dem unverzögerten
Signal in einer Addierstufe bzw. einer Subtrahierstufe hinzuzufügen.
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Um den Aufwand für die Verzögerung, insbesondere die räumlichen Abmessungen
der Verzögerungsleitung, zu verringern, ist andererseits vorgeschlagen worden (ältere
Patentanmeldung), eine Verzögerungsleitung zu verwenden, die an einem Ende einen
Wandler und: am anderen Ende eine reflektierende Fläche besitzt. Das zu verzögernde
Farbsignal durchläuft diese Leitung dann zweimal in entgegengesetzter Richtung.
Am Eingang der Verzögerungsleitung sind dabei Schaltungsmittel vorgesehen, die das
hinlaufende unverzögerte und das rücklaufende verzögerte Farbsignal voneinander
trennen. Diese Schaltungsmittel bestehen vorzugsweise aus einer Gabelschaltung mit
einer Nachbildung der Verzögerungsleitung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen auf die
halbe geometrische Länge verkürzten Verzögerungsleitung für einen Empfänger, in
dem verzögertes und unverzögerte:s, Signal kombiniert werden, den Aufwand für die
zur Trennung von verzögertem und unverzögertem Signal am Eingang der Verzögerungsleitung
dienenden Schaltungsmittel zu verringern und das verzögerte Signal möglichst breitbandig
zu übertragen.
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Die Erfindung besteht darin, daß dem Farbsignalgemisch am Eingang
der Verzögerungsleitung, bestehend aus dem unverzögerten Farbsignal und dem verzögerten
Farbsignal, hinter einem Entkopplungsglied das unverzögerte Farbsignal mit einer
solchen Amplitude und Phase hinzugefügt wird, daß dadurch die für die weitere Demodulationsschaltung
benötigten Farbsignale entstehen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel wird das unverzögerte Farbsignal mit
einer solchen Amplitude zugefügt, daß nur das verzögerte Farbsignal übrigbleibt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das unverzögerte Farbsignal in zwei Wegen
mit solchen Amplituden zugefügt, daß in diesen beiden Wegen die Summe bzw. die Differenz
von verzögertem und unverzögertem Farbsignal entstehen, Die erfindungsgemäße Lösung
hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Schaltungsmittel zur Trennung von verzögertem
und unverzögertem Signal am Eingang der Verzögerungsleitung erforderlich sind. Die
Erfindung geht vielmehr von der Erkenntnis aus, daß das Farbsignaigemisch am Eingang
der Verzögerungsleitung, das aus verzögertem und unverzögertem Signal für die Gewinnung
des Summen- und Differenzsignals verwendet werden kann bzw. das unverzögerte Farbsignal
im Farbsignalgemisch nach einer Entkopplungsstufe eliminiert werden kann. Ein weiterer
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der volle Übertragungsbereich der Vezögerungsleitung
ausgenutzt werden kann, da eine Nachbildung vermieden wird. Es ist nämlich schwierig,
den Eingangswiderstand der mechanischen. Verzögerungsleitung für einen genügend
großen Frequenzbereich nachzubilden. Außerdem wird der Verlust der - halben Leistung
der Treiberstufe für die Leitung in der Nachbildung vermieden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren. näher erläutert.
F
i g. 1 zeigt das Prinzipschaltbild mit den zum Verständnis der Wirkungsweise notwendigen
Gleichungen; F i g. 2 und 3 zeigen zwei praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In F i g. 1 stehen an einer Klemme 1 in zeitlich aufeinanderfolgenden
Zeilen abwechselnd die Signale F, F, F usw. Die Figur ist für eine solche Zeile
gezeichnet, in der gerade das Signal F empfangen wird. Das Signal F gelangt über
einen Verstärker 2 auf den Eingang einer Verzögerungsleitung 3, die, gemessen vom
Eingang zum Ende 4, eine Verzögerungszeit von der halben Zeilendauer, d. h. etwa
32 Mikrosekunden hat. Am Ende 4 der Verzögerungsleitung 3 wird das Signal F reflektiert
und gelangt nach einer Zeit von 64 Mikrosekunden zum Eingang der Verzögerungsleitung
zurück. Dabei wird angenommen, daß das Signal in der Verzögerungseinrichtung eine
Dämpfung um den Faktor a erfährt. Der Faktor a beträgt beispielsweise 0,15. Es wird
ferner angenommen, daß nur das Signal, das die Leitung zweimal durchlaufen hat,
am Eingang noch eine ausreichende Amplitude, nämlich a - F, hat und daß die Signale,
die die Verzögerungsleitung durch mehrfache Reflexion durchlaufen, in der Amplitude
vernachlässigt werden können. Am Eingang 5 der Verzögerungsleitung stehen somit
gleichzeitig die Signal F und a - F zur Verfügung. Dieses Farbsignalgemisch wird
gleichzeitig zwei Addierstufen 6 und 7 zugeführt. Der Addierstufe 6 wird außerdem
von der Klemme 1 über einen Verstärker 8 das unverzögerte Signal mit einer Amplitude
-(1+a) - F zugeführt. Die Gleichung (1) läßt erkennen, daß an einer Klemme
9 als Ausgangssignal der Addierstufe 6 ein Signal von der Form a (F-F) zur
Verfügung steht. Dieses ist das gewünschte Differenzsignal zwischen den Farbsignalen
zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen. Der Faktor a ist dabei ohne Bedeutung.
Der Addierstufe 7 wird andererseits von der Klemme 1 über einen Verstärker 8' das
unverzögerte Signal F mit einer Amplitude -(1-a) - F zugeführt. Die Gleichung
(2) zeigt, daß dann an einer Klemme 10 als Ausgangssignal der Addierstufe 7 ein
Signal von der Forma (F+F@ zur Verfügung steht. Dieses ist das gewünschte
Summensignal von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Farbsignalen, wobei wieder der
Faktor a bedeutungslos ist. Eine Trennung von dem in die Verzögerungsleitung hineinlaufenden
Signal und dem aus der Verzögerungsleitung herauskommenden Signal wird also in vorteilhafter
Weise vermieden.
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In F i g. 2 sind gleiche Bauteile wie in. F i g. 1 mit gleichen Bezugsziffern
versehen. Zur Einstellung der gewünschten Amplituden für die Addierstufe 6, 7 dienen
zwei Potentiometer 11,12. Als Verstärker 2 und Phasenumkehrstufe dient ein Transistor
13. In die Wege von der Klemme 1 zu den Addierstufen 6,7
sind zwei Transistoren
14, 15 geschaltet, die in Emitter-Folger-Schaltung arbeiten und als Impedanzwandler
dienen. Als Addierstufen 6,7 dienen je zwei gleich große Widerstände 16.
In den Weg von Eingang der Verzögerungsleitung zu den beiden Addierstufen ist als
Entkopplungsstufe ein in. Emitter-Folger-Schaltung betriebener Transistor 17 eingeschaltet.
Eine zusätzliche einstellbare Laufzeitleitung 18 mit der Laufzeit d ü, die in, Reihe
mit der Verzögerungsleitung 3 liegt, dient dazu, die Gesamtverzögerungszeit auf
den genauen- Wert von 64 Mikrosekunden bzw. eine genaue Phasenbedingung einzustellen.
Ein Übertrager 19 zwischen dieser einstellbaren Verzögerungsleitung 18 und der Verzögerungsleitung
3 hat .die Aufgabe, den relativ hohen Ausgangswiderstand der einstellbaren Verzögerungsleitung
18 an den relativ niedrigen Eingangswiderstand der Verzögerungsleitung 3 anzupassen.
Die Leitung 18 ist beidseitig mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. An den Ausgangsklemmen
9,10 stehen die Signale 0,5 - a (F-F) und 0,5 - a (F+F). Der Fakttor 0,5
ist darauf zurückzuführen, daß beide Eingangssignale für die Addierstufen 6, 7 durch
die gleich großen Widerstände 16 auf die Hälfte heruntergeteilt werden. Der für
beide Signale gleich große Faktotr 0,5a ist ohne Bedeutung und kann durch
nachfolgende Verstärkung wieder ausgeglichen werden.
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F i g. 3, in der gleiche Teile wie in den F i g. 1 und 2 mit gleichen
Bezugsziffern versehen sind, zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
das unverzögerte Signal F dem Signalgemisch am Eingang der Verzögerungsleitung mit
einer solchen Amplitude zugefügt wird, daß das verzögerte Farbsignal a - F allein
gewonnen wird. Das Farbsignalgemisch F -f- a - F gelangt vom Eingang
der Verzögerungseinrichtung über einen Kondensator 20 und einen als Entkopplungsstufe
dienenden Transistor 17 auf einen Widerstand 21, dem andererseits über eine Leitung
22 das unverzögerte Farbsignal zugeführt wird. Ein Abgriff 23 des Widerstandes
21 ist so eingestellt, daß an diesem' Abgriff Farbsignalgemisch
F -i- a - F und unverzögertes Signal F mit einem solchen Amplitudenverhältnis
abgenommen werden können, daß an diesem Abgriff nur das verzögerte Signal beispielsweise
mit der Amplitude 0,5 - a - F steht. Dieses verzögerte Farbsignal wird über einen
Transistor 24 und einen Übertrager 25 mit geerdeter Mittelanzapfung der Sekundärwicklung
mit einem Phasenunterschied von 1.80° den beiden Eingängen der aus den Widerständen
16 bestehenden Addier-und Subtrahierstufe 6, 7 zugeführt. Den anderen Enden der
Addier- und Subtrahierstufen 6, 7 wird über einen Kondensator 26 und eine Leitung
27 das unverzögerte Farbsignal zugeführt. An den Ausgangsklemmen 9,10 stehen dann
in gewünschter Weise das Differenzsignal und das Summensignal aus den beiden in
zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen gesendeten Signalen F und F. Das unverzögerte
und das verzögerte Farbsignal an den beiden Enden der Addier- und Subtrahierstufe
6, 7 muß dabei gleiche Amplitude haben. Diese Bedingung wird mit einem über einen
Kondensator 30 geerdeten Schleifer 29 eines Widerstandes 28 im Emitterkreis des
Transistors 24 durch Änderung der Gegenkopplung eingestellt. Die einstellbare
Laufzeitleitung 18 könnte bei dieser Schaltung auch hinter dem Schleifer 23 im Weg
des verzögerten Signals F liegen. Sie müßte dann die Verzögerungszeit 2 d 77 haben.