DE1197499B - Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Phase - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04n

Deutschem.: 21 al-34/31

Nummer: 1197499

Aktenzeichen: M 58147 VIII a/21 al

Anmeldetag: 11. September 1963

Auslegetag: 29. Juli 1965

Die Erfindung betrifft eine Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Verstärkung und differentieller Phase beim Farbträger des NTSC-Systems oder ähnlicher Farbfernsehsysteme.

Bekanntlich wird bei Videoverstärkern für Signale nach dem NTSC-Farbfernsystem gefordert, daß diese Verstärker keine wesentliche Verzerrung differentieller Verstärkung oder differentieller Phase für den Farbträger bewirken. Die maximal zulässige Verzerrung differentieller Verstärkung und differentieller Phase beträgt bei einem Videoverstärker etwa 0,5 °/o bzw. 0,2°. Die Ausdrücke »Verzerrung differentieller Verstärkung« und »Verzerrung differentieller Phase« sind näher erläutert in der Zeitschrift »Proceedings of the IRE«, Band 48, Nr. 2, Seiten 202 bis 208.

Mit bisher bekannten Transistorverstärkern mit den zur Zeit verfügbaren handelsüblichen Transistoren ist es schwierig, die genannten strengen Forderungen nach kleiner Verzerrung differentieller Verstärkung und differentieller Phase einzuhalten. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine vereinfachte und verbesserte Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Verstärkung und differentieller Phase zu schaffen, die zwangläufig bei der Verwendung bekannter Transistorverstärker zur Verstärkung des Videosignals im NTSC-System und ähnlichen Farbfernsehsystemen auftreten.

Die Erfindung besteht bei einer Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Phase des Farbträgers in einem Farbfernsehsystem darin, daß das zu entzerrende Videosignal über einen Widerstand einer durch eine Gleichspannung vorgespannten, in Sperrichtung betriebenen pn-Flächendiode zugeführt wird, an der das entzerrte Videosignal abgenommen wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zur zusätzlichen Korrektur von Verzerrungen differentieller Verstärkung das zu entzerrende Signal an die Basis eines in Emitterfolgerschaltung betriebenen Transistors angelegt, dessen Emitterkreis zusätzlich zu einem praktisch gleichstromfreien Signallastwiderstand einen zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert groß ist im Verhältnis zu dem des Signallastwiderstandes. Das Netzwerk zum Ausgleich der Fehler differentieller Phase ist an den Emitter des Transistors angeschlossen. Eine solche Schaltung dient gleichzeitig zum Ausgleich der Fehler differentieller Amplitude und der Fehler differentieller Phase.

Der verhältnismäßig hochohmige, zur Zuführung des Gleichstromes dienende Widerstand im Emitter-

Transistorschaltung zur Korrektur von
Verzerrungen differentieller Phase

Anmelder:

The Marconi Company Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,

Hannover, Göttinger Chaussee 76

Als Erfinder benannt:

Peter Bennett Heisdon, Chelmsford, Essex;

Peter Bernard Moore, Great Baddow, Essex

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 18. September 1962 (35 420), vom 26. Juli 1963

kreis des Transistors und die der pn-Flächendiode zugeführte Gleichvorspannung sind vorzugsweise einstellbar. Diese Gleichvorspannung wird zweckmäßigerweise einem Potentiometer entnommen.

Wenn die zu korrigierende Verzerrung differentieller Verstärkung derart wirksam ist, daß die Ver-Stärkung in Richtung des Schwarzpegels abnimmt (»black level crushing«), ist der Transistor vom pnp-Typ, und sein Emitter ist über den Signallastwiderstand und den zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand mit Erde verbunden. Wenn die zu korrigierende Verzerrung differentieller Verstärkung so wirksam ist, daß die Verstärkung in Richtung des Weißpegels abnimmt, wird ein npn-Transistor verwendet, dessen Emitter über den Signallastwiderstand und den zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand mit der Betriebsspannungsquelle für den Transistor verbunden ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die der Ausgangsklemme abgewandte Seite der Flächendiode mit dem Abgriff eines die Vorspannung liefernden Potentiometers und über einen kleinen Kondensator mit Erde verbunden. Die pn-Flächendiode kann in beide Richtungen gepolt sein, je nachdem, in welcher Richtung die zu korrigierende Verzerrung differentieller Phase liegt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von vier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs-

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beispielen näher erläutert. In F i g. 1 sind praktische Werte der Schaltungselemente, die Typen des verwendeten Transistors und der pn-Flächendiode und ein geeigneter Spannungswert für das Eingangsvideosignal angegeben.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für Videosignale, bei denen die Verstärkung in Richtung des Schwarzpegels abnimmt und die Verzerrung differentieller Phase in Richtung des Weißpegels zunimmt. Ein Videosignal, dessen Weißwert positiv gerichtet ist, von 0,5 V₈₈, wird von einer Eingangsklemme 1 über einen Kondensator 2 der Basis eines pnp-Transistors 3 zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist. Der Transistor enthält in seinem Emitterkreis jedoch nicht nur einen wechselspannungsmäßig angekoppelten Signallastwiderstand 4, sondern außerdem parallel dazu einen zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand 5, dessen Widerstandswert wesentlich höher ist und der vorzugsweise einstellbar ausgebildet ist. Die Korrektur der Verzerrung differentieller Verstärkung wird durch die Wirkung des Widerstandes 5 erreicht, indem der Emitterstrom verringert wird. Der Betrag der erzielten Korrektur ist durch Einstellung des Wertes des Widerstandes 5 einstellbar. Je größer der Wert des Widerstandes ist, um so größer ist die erzielte Korrektur. Die Krümmung in der Korrekturkurve ist abhängig von der Gleichspannung an der Basis des Transistors, wobei eine Verringerung der Basisspannung eine Erhöhung der Krümmung bedeutet. In Fig. 1 ist die Basisvorspannung fest; gegebenenfalls können jedoch Einstellmittel vorgesehen sein, um diese Spannung zwecks Veränderung der Krümmung zu verändern. In der Praxis jedoch ist es im allgemeinen nicht notwendig, die Krümmung einzustellen. Man kann eine feste Gleichspannung an der Basis wählen, die für alle Bildinformationen in dem Videosignal eine gleichmäßige Korrektur bewirkt, die die Verzerrung differentieller Verstärkung eines nicht dargestellten Transistorverstärkers ausgleicht. Wenn der Transistor 3 für hohe Frequenzen geeignet ist, z. B. eine Bandbreite von über 100 MHz und eine Kollektorkapazität von weniger als 5 pF hat, so kann die durch den Transistor selbst eingeführte Verzerrung differentieller Phase bei einer Videoeingangsspannung von 0,5 V₈₃ vernachlässigt werden.

Der Emitter des Transistors 3 ist mit der Ausgangsklemme 6 der Schaltung, an die ein Verstärker mit hohem Eingangswiderstand angeschlossen ist, über einen Widerstand 7 verbunden. Eine pn-Flächendiode 8 ist mit ihrer Kathode mit der Ausgangsklemme 6 und mit ihrer Anode über einen kleinen Kondensator 9 mit Erde und außerdem mit einem einstellbaren Abgriff 10 eines Potentiometers 11 verbunden, das an die Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist. Die Korrektur der Verzerrung differentieller Phase wird dadurch erreicht, daß die Sperrschichtkapazität der in Sperrichtung betriebenen pn-Flächendiode von der jeweiligen Spannung an der Sperrschicht abhängig und annähernd der Quadratwurzel aus der angelegten Spannung, vermindert um die Kontaktspannung der Flächendiode (bei einer Siliziumdiode etwa +0,6 V) indirekt proportional ist. Die veränderbare Kapazität der Diode 8 bildet in Verbindung mit dem Widerstand 7 ein phasendrehendes Netzwerk im Videoausgangsweg des Transistors 3, dessen Phasendrehung für die Farbträgerfrequenz von dieser Kapazität und damit von der an der Diode liegenden Spannung abhängig ist. An dem Abgriff 10 kann die Vorspannung an der Diode eingestellt werden. Durch den Kondensator 9 ist die Kapazität der Diode 8 zwischen der Klemme 6 und Erde wirksam. Die Spannung an der Diode 8 besteht also aus der Videospannung und der überlagerten Gleichspannung, so daß durch die Wahl einer geeigneten Diode mit einer geeigneten Kapazität möglich ist, die Diode mit dem Abgriff 10 so vorzuspannen, daß sie auf einem solchen Teil ihrer Kennlinie arbeitet, der die zur Korrektur der Verzerrung differentieller Phase erforderliche Phasendrehung bewirkt.

Fig. 2 ist im Gegensatz zu Fig. 1 zur Korrektur von solchen Verzerrungen differentieller Verstärkung geeignet, bei denen die Verstärkung in Richtung des Weißpegels abnimmt. Aus diesem Grunde ist der Transistor 33 vom npn-Typ. Der zur Zuführung des Gleichstromes dienende Widerstand 5 ist dabei zwischen den Emitter und die Betriebsspannung geschaltet, während der Kollektor geerdet ist.

Die Schaltung nach Fig. 3 dient zur Korrektur von Verzerrung differentieller Phase, bei der die Phasendrehung in Richtung des Weißpegels abnimmt. Zu diesem Zweck ist die Diode 8 gegenüber der Fig. 1 anders gepolt und das Potentiometer 11 nicht mit der Betriebsspannungsquelle, sondern mit Erde verbunden.

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Korrektur von Verzerrung differentieller Verstärkung,' bei der die Verstärkung in Richtung des Weißpegels abnimmt, und zur Korrektur von Verzerrung differentieller Phase, die in Richtung des Weißpegels zunimmt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Phase des Farbträgers in einem Farbfernsehsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entzerrende Videosignal über einen Widerstand (7) einer durch eine Gleichspannung vorgespannten, in Sperrichtung betriebenen pn-Flächendiode (8) zugeführt wird, an der das entzerrte Videosignal abgenommen wird.

2. Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Korrektur von Verzerrungen differentieller Verstärkung das zu entzerrende Signal an die Basis eines in Emitterfolgerschaltung betriebenen Transistors (3, 33) angelegt ist, daß der Emitterkreis dieses Transistors (3, 33) zusätzlich zu einem praktisch gleichstromfreien Signallastwiderstand (4) einen zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand (5) aufweist, dessen Widerstandswert groß ist im Verhältnis zu dem des Signallastwiderstandes (4), und daß das Netzwerk (7, 8) zum Ausgleich der Fehler differentieller Phase an den Emitter angeschlossen ist.

3. Transistorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zuführung des Gleichstromes dienende Widerstand (5) einstellbar ist.

4. Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der pn-Flächendiode (8) zugeführte Gleichvorspannung einstellbar ist.

5. Transistorschaltung nach Anspruch 2, bei der die Verstärkung in Richtung des Schwarzpegels abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (3) vom pnp-Typ ist, und daß sein Emitter über den Signallastwiderstand (4) und den- zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand (5) an Erde liegt (Fig. 1,3).

6. Transistorschaltung nach Anspruch 2, bei der die Verstärkung in Richtung des Weißpegels abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (33) vom npn-Typ ist, und daß sein Emitter über den Signallastwiderstand (4) und den zur Zuführung des Gleichstromes dienenden Widerstand (5) mit den Klemmen der Betriebsspannungsquelle für den Transistor (33) verbunden ist (Fig. 2, 4).

7. Transistorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (7) des phasendrehenden Netzwerks (7, 8) zwischen dem Emitter des Transistors (3, 33) und der Ausgangsklemme (6) der Korrekturschaltung liegt und die pn-Flächendiode (8) mit ihrem einen Ende mit der genannten Ausgangsklemme (6) und mit ihrem anderen Ende mit einem Punkt eines die Vorspannung liefernden Potentiometers (U) und über einen kleinen Kondensator (9) mit Erde verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 628/154 7. 65 © Bundesdruckerei Berlin