DE1206013B - Schaltungsanordnung in einem Farbfernseh-empfaenger mit einer Indexroehre zum Umwandeln des Farbfernsehsignals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H 04j

H04n
Deutsche KL: 21 al-34/31

Nummer: 1 206 013

Aktenzeichen: N 21964 VIII a/21 al

Anmeldetag: 14. August 1962

Auslegetag: 2. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger zum Umwandeln des empfangenen und einmal deniodulierten Farbfernsehsignals in ein Signal, das zum Zuführen an eine Elektrode einer Einstrahl-Indexröhre geeignet ist, deren Bildschirm derart aufgebaut ist, daß α mal so viele Indexstreifen wie Farbstreifengruppen auf ihm angeordnet sind und wobei zugleich auf jener Seite des Schirmes, wo jeweils die Abtastung der Farbstreifen durch den durch das Strahlsystem emittierten Elektronenstrahl anfängt, vor diesen Farbstreifen Einlauf-Indexstreifen angeordnet sind, deren gegenseitiger Abstand von demjenigen der eigentlichen Indexstreifen verschieden ist, und welche Schaltungsanordnung weiter Mittel aufweist, um während der Abtastung der beiden Arten von Indexstreifen zwei Signale zu erzeugen, eines mit der Frequenz fu die durch die Geschwindigkeit, mit der das Elektronenbündel die eigentlichen Indexstreifen abtastet, bestimmt wird und eines mit der Frequenz f%, die durch die Geschwindigkeit mit der der Elektronenstrahl die Einlauf-Indexstreifen abtastet, bestimmt wird, wobei enthalten ist eine Teilstufe, der beide Signale zugeführt werden, und eine Anzahl von Mischstufen zum Umwandeln des Signales mit der Frequenz fi in ein Signal mit der

Frequenz f_s = — fi, dem die Farbsignale in der

richtigen Phase aufmoduliert sind und das zum Zuführen an eine Steuerelektrode des Strahlsystems geeignet ist.

Die Verwendung einer Indexröhre mit einem solchen Schirm hat den Vorteil, daß trotz der Verwendung von nur einem Elektronenstrahlsystem, das auch nicht mehr als einen Elektronenstrahl erzeugt, trotzdem Übersprechen der Farbsignale auf das zu erzeugende Indexsignal verhütet wird.

Selbstverständlich wird jedoch, mit Rücksicht auf die Tatsache, daß α mal so viele Indexstreifen wie Farbstreifengruppen vorhanden sind, auch die Frequenz fi des Indexsignales α mal so groß sein wie die Frequenz/s des Signals, dem die Farbsignale endgültig aufmoduliert werden müssen.

Eine erste Anforderung ist demzufolge, daß das Signal mit der Indexfrequenz fi in ein Signal mit einer Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger mit einer Indexröhre zum Umwandeln des Farbfernsehsignals

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E.-E. Walther, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Bernardus Henricus Jozef Cornelissen,

Jan Davidse, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 18. August 1961 (268 427) --

Frequenz f_s = — /< umgewandelt wird und daß danach oder gleichzeitig diesem letzteren Signal die Farbsignale aufmoduliert werden.

Eine zweite Anforderung ist, daß neben dem Indexsignal mit der Frequenz ft ein Hilfsindexsignal mit der Frequenz fn erzeugt wird, um damit die Umwandlung des Signals mit der Frequenz fi in ein Signal mit der Frequenz f_s in der richtigen Phase verlaufen zu lassen.

Im Prinzip könnte man auch die Umwandlung ohne ein solches Hilfsindexsignal bewirken, da durch die Frequenzteilung und gegebenenfalls spätere Frequenz-Vervielfachung oder umgekehrt immer die Frequenz ft in eine Frequenz f_s umgewandelt werden kann. Die Art des Teilens bringt jedoch mit sich, daß man nie sicher ist, daß die Phase des geteilten Signals mit der Phase des nicht geteilten Signals in Übereinstimmung ist.Steht jedoch ein auch vom Schirm der Indexröhre abgeleitetes Signal mit der Frequenz fn zur Verfügung, so kann damit die Teilstufe gestartet werden, und es ist auf diese Weise gesichert, daß das Signal am Ausgang der Teilstufe die richtige Phase hat. Dies ist sehr wichtig, da eine unrichtige Phase Farbverzeichnung zur Folge haben würde.

Eine dritte Anforderung ist, daß bei Änderung der Frequenz /{ keine Phasenfehler infolge Verzögerungen in der Schaltungsanordnung auftreten.

Schließlich ergibt sich im Zusammenhang mit den genannten Anforderungen während der Umwandlung, die meistens mit Hilfe von Misch- und/oder Modulierstufen durchgeführt wird, die Schwierigkeit, daß die Frequenzen einiger miteinander zu mischenden Signale

So derart liegen, daß sie selbst oder ihre Harmonischen nicht durch Filtern von den gewünschten Signalfrequenzen getrennt werden können.

509 740/305

3 4

Es ist möglich, mehrere Lösungen zu geben, bei F i g. 3 ein zweites Beispiel einer Gegentakt-Misch-

denen die obigen drei Anforderungen erfüllt werden stufe oder Modulationsstufe, wie diese in der ersten

und bei denen dafür gesorgt wird, daß die unerwünscht und der dritten Mischstufe des Blockschaltbildes

ten Frequenzen, die in den Ausgangssignalen der nach F i g. 1 verwendbar ist.

Misch- oder Modulierstufen vorkommen können, auf 5 In F i g. 1 ist 1 eine Einstrahl-Indexröhre, deren einfache Weise ausgefiltert werden können, aber die Schirm 2 mit Färb- und Indexstreifen versehen ist. Wie Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist als eine schon eingangs erwähnt, gibt es α mal so viele Index-Vorzugsausführungsform zu betrachten, die eine streifen wie Farbstreifengruppen. Für das vorliegende einfache und verhältnismäßig billig zu realisierende _A ,.., , . . , . . 3 „
Lösung gibt mit einem minimalen Maß an Misch- und io Ausfuhrungsbe_1Spiel ist « = _y angenommen. Da

Modulationsstufen. Außerdem ist die Umwandlung jede Farbstreifengruppe aus drei Streifen besteht,

derart, daß, ohne Verwendung von zusätzlichen nämlich einem roten, einem grünen und einem blauen

Frequenzvervielfachern, die den Misch- oder Modu- Streifen, bedeutet dies, daß nach je zwei Farbstreifen

lationsstufen zugeführten Frequenzen derart liegen, ein Indexstreifen angeordnet ist. Nennt man die

daß nur Effekte der zweiten Ordnung ausgeglichen 15 Frequenz des Indexsignals fi und diejenige des Signals,

werden müssen. Dies macht die Ausbildung der dem die Farbsignale endgültig aufmoduliert werden

Misch- oder Modulationsstufen viel weniger kritisch, müssen und das dem Wehneltzylinder 3 der Röhre 1

als wenn Effekte der ersten Ordnung ausgeglichen zugeführt werden muß, /_s, so muß
werden müssen.

Um dies zu verwirklichen, ist die Schaltungsanord- 2° y\ _ _α y_s _ _ f_g

nung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß 2
die beiden Signale mit den Frequenzen /i und f% einer

Teilstufe zugeführt werden, die das Signal mit der gelten, um die erste eingangs erwähnte Anforderung zu

1 erfüllen.

Frequenz/i zu einem Signal mit der Frequenz jf_t ^ _Das Signal mit der Frequenz /, kann aus dem

teilt, welches letztere Signal einer ersten Mischstufe Signal mit der Frequenz f_t erhalten werden, unter zugeführt wird, der auch die aus dem empfangenen anderem mittels Frequenzteilung. Zu diesem Zweck Fernsehsignal abgeleitete Hilfsträgerwelle mit der muß jedoch, wie schon eingangs erwähnt, noch ein Frequenz f_r zugeführt wird und in deren Ausgangs- Einlauf-Indexsignal mit der Frequenz f_h erzeugt kreis ein Kreis aufgenommen ist, der nur ein Signal 3° werden.

1 Dieses Einlauf- oder Hilfs-Indexsignal wird dadurch

mit der Summenfrequenz jf_t + f_r durchläßt, das erhalten, daß jeweils auf der Seite des Schirmes, wo die einer zweiten Mischstufe zugeführt wird, der zugleich waagerechte Abtastung durch das Elektronenbündel das Signal mit der Frequenz/{zugeführt wird, während in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung den der Ausgangskreis dieser zweiten Mischstufe auf die 35 Index- und Farbstreifen beginnt, eine Anzahl von Differenzfrequenz Einlauf-Indexstreifen angeordnet wird, deren gegenseitiger Abstand von demjenigen der eigentlichen Indexstreifen, die zusammen mit den Farbstreifen angeordnet sind, verschieden ist. Daraus ergibt sich, 40 daß jeweils zu Beginn einer waagerechten Abtastung abgestimmt ist, wodurch ein Signal mit dieser Frequenz ein Signal mit der Frequenz /_Ä erzeugt wird, wobei einer dritten Mischstufe zugeführt wird, der zugleich f_h = ±- ist, wobei δ eine ganze Zahl ist. Auf der das der selbst unterdrückten Hilfsträgerwelle auf- ^ö

modulierte Farbsignal zugeführt wird, und wobei der Indexröhre ist ein Photovervielfacher 4 angeordnet Ausgangskreis der dritten Mischstufe auf die Summen- 45 mit zwei Ausgangsklemmen 5 und 6. Es ist nämlich frequenz angenommen, daß sowohl Einlauf- wie eigentliche

/ \\ Indexstreifen aus Phosphoren zusammengesetzt sind,

(1 —~) /* die ultraviolettes Licht aussenden, wenn sie durch das

\ P' Elektronenbündel getroffen werden. Demzufolge muß

abgestimmt ist, wobei 5° der Photovervielfacher 4 für ultraviolettes Licht emp

findlich sein, und es wird zu Anfang einer waagerechten

Λ 1\ _ J_ Abtastung, wenn das Elektronenbündel die Einlauf-

\ β j α indexstreifen abtastet, an den beiden Ausgangs

klemmen 5 und 6 ein Signal mit der Frequenz/»

gelten muß, so daß das Ausgangssignal der dritten 55 auftreten. Nur der Verstärker 7, mit dessen Eingangs-Mischstufe die Signalfrequenz klemme die Ausgangsklemme 5 verbunden ist, ist auf

die Frequenz/a abgestimmt, so daß nur der Ver-

f _ U 1\ * _ JL f stärker 7 dieses Signal durchlassen wird.

\ β J <x Sobald die Abtastung der eigentlichen Indexstreifen

60 beginnt, entsteht an den beiden Ausgangsklemmen 5

hat, die für die endgültige Zuführung an das Strahl- und 6 ein Signal mit der Indexfrequenz ft. Da nur der

system der Indexröhre erforderlich ist. Verstärker 8, mit dessen Eingangsklemmen die Aus-

Eine mögliche Ausführungsform einer Schaltungs- gangsklemme 6 verbunden ist, auf die Frequenz ft

anordnung nach der Erfindung wird an Hand der abgestimmt ist, wird nur der Verstärker 8 dieses

Figuren näher erläutert. In der Zeichnung ist 65 Signal durchlassen. Der bis jetzt beschriebene Teil der

F i g. 1 das Blockschaltbild der Anordnung nach Schaltungsanordnung bildet keinen Teil der Erfindung

der Erfindung, und und ist nur angegeben, um einen Einblick in die

F i g. 2 zeigt ein erstes und Erhaltung der Signale mit den Frequenzen /< und /_Ä

zu haben, welche Frequenzen erforderlich sind für eine gemäß der Erfindung verlaufende Umwandlung des Signals mit der Frequenz fi in ein Signal mit der Frequenz/_s. Demzufolge ist es für den Erfindungsgedanken an sich nicht wesentlich, wie diese beiden Signale erhalten werden. So können zum Beispiel statt ultravioletter Indexstreifen auch miteinander verbundene Indexstreifen mit [einem höheren Sekundäremissionskoeffizienten verwendet werden. Die genannte Verbindung muß dann mit den Eingangsklemmen der Verstärker 7 und 8 gekoppelt werden.

Die Signale mit den Frequenzen /j und /a werden einer Teilerstufe 9 zugeführt. Ist die Teilerstufe 9 einmal durch das Signal mit der Frequenz fn gestartet, so kann, z. B. durch innere Rückleitung des Signals mit der Frequenz -~ fi, wenn ^- = <x ist, dafür gesorgt werden, daß die Teilstufe 9 auch nach dem Auffallen des Signals mit der Frequenz fn wirksam bleibt.

Bequemlichkeitshalber werden nachstehend auch immer die wirklichen in der Schaltungsanordnung verwendeten Zahlenwerte angegeben werden, da sich hieraus besser die auftretenden Schwierigkeiten und ihre Lösungen ergeben. Es wird jedoch einleuchten, daß auch andere Zahlenwerte gewählt werden können, wenn nur das endgültig erhaltene Signal eine Frequenz fs = —fi und keine Phasenfehler aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist

Demzufolge ist die Frequenz des Ausgangssignals der Mischstufe 11 gleich

-fr = 3,5MHz. (3)

ft = 12 MHz,
/_Ä = 4MHz,

3°

35

so daß fs = j^fi = 8 MHz. ist.

Am Ausgang der Teilerstufe 9 entsteht demzufolge ein Signal mit der Frequenz -g ft = 4 MHz in der richtigen Phase, das einer ersten Mischstufe 10 zugeführt wird. Der Mischstufe 10 wird zugleich das anderswo im Farbempfänger erzeugte Signal mit der Frequenz f_r zugeführt. Die Frequenz f_r ist die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle, die als Farbreferenzsignal mit dem ausgesandten Farbfernsehsignal mitgesandt wird und jeweils während einiger Perioden auftritt nach dem Auftreten eines Zeilensynchronisierimpulses. Im Beispiel ist /_r gleich 4,5 MHz und ist die Mischstufe 10 derart ausgebildet, daß ihr Ausgangssignal nur die Summe der Frequenzen der ihr zugeführten Signale aufweist. Demzufolge ist die Frequenz des Ausgangssignals der Mischstufe 10 gleich:

~fi + /_r = 4MHz + 4,5MHz = 8,5MHz Schließlich enthält die Schaltungsanordnung eine dritte Mischstufe 13, deren erster Eingangsklemme das Ausgangssignal der Mischstufe 11 zugeführt wird. In dieser letzten Mischstufe muß nicht nur das endgültige Signal mit der Frequenz f_s erhalten werden, sondern es müssen auch die Farbsignale hier dem Signal mit einer Frequenz f_s aufmoduliert werden.

Zu diesem Zweck wird einer zweiten Eingangsklemme der Misch- oder Modulationsstufe 13 das Signal (f_r + ehr) zugeführt. Dies bedeutet: dies ist ein Signal, bei dem das Farbsignal, Chroma, der Farbhilfsträgerwelle, die selbst unterdrückt wird, mit der Frequenz f_r = 4,5 MHz aufmoduliert ist. Dabei ist angenommen, daß das Signal (/_r + ehr) ein sogenanntes symmetrisches Punktfolgesignal (dot sequential signal) ist. Meistens ist das empfangene und einmal demodulierte Farbsignal nicht in einer derartigen Form, daß es unmittelbar der Mischstufe 13 zugeführt werden kann. Darum wird das einmal demodulierte Farbsignal häufig einer an sich bekannten Vorrichtung zugeführt, die das erhaltene Farbfernsehsignal, zum Beispiel dasjenige, das durch das National Television System Committee (N.T. S.C.) vorgeschlagen ist, in ein Punktfolgesignal umwandelt, was bedeutet, daß die verschiedenen Phasenlagen, mit denen die Farben Rot, Grün und Blau der Hilfsträgerwelle auf moduliert sind, in Phasenlagen umgewandelt werden mit einem gegenseitigen Phasenunterschied von etwa

120^c

2 2 2

und Amplituden die gleich -=- R, -^- G und -=- B

sind.

Selbstverständlich kann diese Umwandlung unterbleiben, aber es tritt dann eine nicht ganz naturgetreue Wiedergabe der Farben auf. Ist man hiermit zufrieden, z. B. für billige Empfänger, so kann die Phasenumwandelvorrichtung fortgelassen werden und das einmal demodulierte Farbsignal unmittelbar der dritten Mischstufe 13 zugeführt werden.

In dem Ausgangskreis der Mischstufe 13 ist ein Kreis aufgenommen, der auf die Summe der Frequenzen der ihr zugeführten Signale abgestimmt ist. Demzufolge ist die Frequenz des Ausgangssignales der Mischstufe 13 gleich

(f_{r +} ehr) = (l -Aj

ehr = fs + ehr (4)

_ Aj f_t-f_r

(2)

Die Ausgangsklemme der ersten Mischstufe 10 ist mit einer Eingangsklemme einer zweiten Mischstufe 11 verbunden. Einer zweiten Eingangsklemme dieser Mischstufe wird über den Leiter 12 auch das dem Verstärker 8 entnommene Indexsignal mit der Frequenz fi zugeführt. Die Mischstufe 11 ist derart ausgebildet, daß ihr Ausgangssignal nur den Unterschied der Frequenzen der ihr zugeführten Signale aufweist.

Trägerwelle f_s von 8 MHz moduliert mit Farbsignalen ehr, die gerade die gewünschte Frequenz f_s = 8 MHz haben.

Es wird einleuchten, daß auch andere als die verwendeten Zahlen zu einem gleichen Ergebnis führen können, wenn nur

1 Λ 1

ist.

Bis jetzt ist immer angenommen worden, daß die Frequenzen fi, f_s und fn konstant bleiben und also auch wirklich 12 MHz, 8 MHz und 4 MHz sind. In Wirklichkeit jedoch ist der Zweck des ganzen Indexsystems, Beschleunigungen und Verzögerungen während der waagerechten Ablenkung des Elektronenbündels durch Änderung in der Frequenz/_s auszugleichen. Dies wird dadurch erreicht, daß solche Beschleunigungen und Verzögerungen automatisch Änderungen in den Frequenzen fi und fn zur Folge haben, aus welchen Frequenzen die Frequenz/_s abgeleitet wird.

Es wird einleuchten, daß die Schaltungsanordnung nach der Erfindung nur richtig wirkt, wenn auch bei sich ändernden Frequenzen fi, fn und /_s die eingangs erwähnte dritte Phasenanforderung erfüllt ist.

Daß dies auch wirklich der Fall ist, kann wie folgt geprüft werden. Von der Annahme ausgehend, daß die Frequenz fi eine Änderung Aft erfährt, wird, wenn die Verzögerungszeit im Verstärker8 gleich ^Sekunde ist, der dadurch verursachte Phasenfehler Δφ_χ im Ausgangssignal des Verstärkers 8 gleich

Δ Cp₁ = Δ a>i * T₁ =

οί · A cos ' T₁ = —Δ o)s T₁

In der Teilerstufe 9 wird nicht nur die Frequenz, sondern auch die Phase durch β geteilt, und dabei wird, im Zusammenhang mit der Tatsache, daß das Signal mit der Frequenz fn einen ähnlichen Phasenfehler erhält, wie das Signal mit der Frequenz fi, der

AA CC A *

Δ φ₃ = Δ cpz + —Δ COsT₂ = —
β β

gegeben.

In der Stufe 11 wird die Differenzfrequenz der Frequenzen der zugeführten Signale genommen, so daß

Δ ψ4 = Δ ψ_χ — A φ₃ =

Phasenfehler Δ φ₂ im Ausgangssignal dieser Teilerstufe gleich

. 1 . cc .

Δ φ₂ = —Δ Cp₁ = —Δ

1 .
= —Aco_s T₁
2

sein.

Auch die Teilerstufe 9 wird eine gewisse Verzögerung einführen, aber diese kann in die Verzögerungszeit τ aufgenommen sein, was die Verzögerung des Signals für diese Teilerstufe betrifft, und in die nachstehende Verzögerungszeit T₂, insofern es das Signal zwischen dieser Teilerstufe und der Mischstufe 11 betrifft.

Wie aus dem Obenstehenden hervorgeht, wird das Signal zwischen dem Ausgang der Teilerstufe 9 und dem Ausgang der Mischstufe 13 einige Male in eine andere Frequenz umgewandelt, und zwar in der Mischstufe 10, um das Referenzsignal mit der Frequenz /_r zuzufügen. Dies ist erforderlich um gleichsam die Phasenlage 0 festzulegen, gegenüber der das in der Mischstufe 13 zuzufügende Signal (f_r + ehr) die wiederzugebende Farbe festlegen muß.

Die Frequenz f_r ist als eine konstante, durch den Sender bestimmte Frequenz zu betrachten, und wird demzufolge keinen zusätzlichen Phasenfehler einführen. Demzufolge genügt es, den Phasenfehler, der in dem Teil der Schaltungsanordnung zwischen der Teilerstufe 9 und der Mischstufe 11 auftritt, auf der

Frequenz ^A co_s zu berechnen. Wird die Verzögerungszeit zwischen den Stufen 9 und 11 mit T₂ angenommen, so ist der gesamte Phasenfehler Δφ₃ am Eingang der Stufe 11 durch

H A COsT₂ = —A CJs(T₁ + T₂)

ß 2

der Phasenfehler A ψ_ί am Ausgang der Stufe 11 der Unterschied der Phasenfehler der zugeführten Signale ist, aus dem hervorgeht, daß

+ T₂) = a, (1 j A CO₈T₁ Aco_sT₂

ß I ß

ist. teilweise in die Verzögerungszeit T₃ aufgenommen,

In der Mischstufe 13 wird schließlich das vom Sen- 45 welche letztere Verzögerungszeit sich auf die Frequenz der bestimmte Signal (J_r + ehr) hinzugefügt, das also L _ l\ , , . . . , . _{Phasenfehler Δ}

keinen Phasenfehler einführen kann. Wird die Ver- ⁰T ß)^{fs bezieht}' ^{so wird der nasen}^^hi^^Δ Ψ* zögerung der Mischstufe 11 teilweise in die Zeit T₂ und am Ausgang der Stufe 13 zu

A cp₅ =

+ «11

V ³

= cell — — IΔ COs(T₁ + T₃) A co_st₂

V ³/ ß

gefunden.

Da keine Phasenfehler
Δ cp₅ = 0 sein, so daß

auftreten dürfen, muß

A cos <

1-1

cc

(T₁ + T₃) - — T₂I = 0
P

= —τ»

(5)

Da — = (1 —w) ist, geht letztere Gleichung in

¹ (5a)

Oi

(T₁ + T₃) — -T₂ — —

P 2

60 Durch die gemäß der Gleichung (5 a) bestimmte Wahl der Verzögerungszeiten T₁, T₂ und T₃ ist es möglich, unabhängig von den Änderungen Afi in der Frequenz fu die eine Änderung Af_s in der Frequenz f_s zur Folge haben, den Phasenfehler Δ φ₅ am Ausgang der Stufe 13 zu Null zu machen.

Schließlich soll festgestellt werden, wie im Zusammenhang mit der Schwierigkeit der Ausfilterung von nahe beieinander liegenden Frequenzen in den Ausgangssignalen der Stufen 10, 11 und 13 insbesondere die Stufen 10 und 13 ausgebildet werden müssen. Dies kann am einfachsten an Hand der verschiedenen Frequenzen geschehen, die den verschiedenen Stufen zugeführt werden, und der Frequenzen, die in deren Ausgangssignalen vorkommen.

9 10

Zuerst die Mischstufe 10. Ihr werden die Frequenzen Eine Lösung für das obige Problem ist es, die Misch-

¹ -r λ λλιι „„λ -t a * λ λ χι ™„ Cu η A„c stufe 10 als Gegentaktmischstufe auszubilden. Eine j ft = 4 MHz und f_r = 4,5 MHz zugeführt. Das Aus- _mögüche AusfühUgsfonn _{hierfür ist in F} i _g. ₂ dar-

gangssignal darf nur die Summenfrequenz gestellt. In dieser Figur besteht die Mischstufe 10 aus

5 zwei in Gegentakt geschalteten Mehrgitterröhren 15

A y_t _|_ f_{r =} 8_s5 MHz ^υη(* 16· Den beiden Steuergittern der Röhre 15 werden

β die Signale A cos ω_χί bzw. B cos ω₂ί zugeführt, wäh

rend den beiden Steuergittern der Röhre 16 die

enthalten. Bekanntlich werden im Ausgangssignal Signale — A cos ω_χί bzw. — B cos ω₂ί zugeführt wereiner normalen Mischstufe nicht nur das erwähnte io den. Das Signal B cos ω₂ί wird also in Phase, das Mischprodukt, sondern auch die ursprünglich Signal A cos ω_χί in Gegenphase an die beiden Röhren zugeführten Signale und ihre höheren Harmonischen zugeführt.

vorkommen. Die ursprünglichen Signale liegen bei Nennt man den Anodenstrom der Röhre 15 i_ai und

4MHz und 4,5MHz, so daß diese leicht durch ein denjenigen der Röhre 16 z'_aa, so ist der sich ergebende Filter, das ein Signal von 8,5MHz durchlassen muß, 15 Strom durch die Primärwicklung des Transformators 17 ausfiltriert werden könnten. Ganz anders ist die Sach- gleich i_ai — i_a%.

lage jedoch mit den zweiten Harmonischen, die Fre- Parallel zur Sekundärwicklung des Transformators

quenzen von 8 MHz bzw. 9 MHz haben werden. Diese 17 ist ein Kondensator 18 geschaltet, der zusammen liegen gerade auf beiden Seiten der gewünschten Fre- mit dieser Sekundärwicklung einen auf ω₁ + ω₂ abgequenz von 8,5 MHz, so daß sie nicht oder kaum aus- 20 stimmten Kreis bildet.

filtriert werden können. Dies ist um so zutreffender, Obwohl die Röhren 15 und 16 als multiplikative

weil die Frequenz von 4 MHz aus der Frequenz ft ab- Mischröhren ausgebildet sind, können sie auch additive geleitet ist, die infolge der Beschleunigungen und Ver- Mischröhren sein. Für die Erklärung der Tatsache, zögerungen des abgelenkten Elektronenstrahles vari- daß trotz des Umstandes, daß die Kreisfrequenzen Co₁ iert, so daß auch die Frequenz von 4 MHz und also as und ω₂ nahe zueinander liegen, doch ihre höheren diejenige von 8,5 MHz variiert. Daraus ergibt sich, daß Harmonischen nicht im Ausgangssignal vorkommen, das Filter, das das Signal von 8,5 MHz durchlassen kann auch am einfachsten das additive Mischverfahren muß, eine gewisse Bandbreite aufweisen muß, so daß verwendet werden. Für den Anodenstrom i_ai der es im wesentlichen unmöglich ist, ein Filter zu machen, Röhre 15 kann die Potenzreihe
das die erforderliche Bandbreite aufweist für die Fre- 30

quenz von 8,5 MHz und das die Frequenz von 8 MHz Ui = « + β Vg₁ + γ Vg₁* + δ Vg₁ ³ (6)

(die sich auch ändert, weil diese ebenfalls von der Frequenz von 4 MHz stammt) und diejenige von 9 MHz und für den Anodenstrom z_O2 der Röhre 16 kann die sperren muß. Es wird bemerkt, daß durch die obener- Potenzreihe

wähnte Wahl der der Stufe 10 zugeführten Frequenzen 35 ,· _ „ ι α vo _i-«, Vo 2 j_ f> Vo 3 cn

nur die zweiten Harmonischen der zugeführten Fre- »α, - « + P vg% ^yVg* + 0 vg_% (O

quenzen Schwierigkeiten verursachen können. Dies geschrieben werden. Jetzt ist
bedeutet, daß die Mischstufe 10 derart ausgebildet sein

muß, daß nur ein Effekt der zweiten Ordnung ausge- ^v^ = ^ cos W₁1 + B cos ω₂ 1

glichen wird. Dadurch werden weniger Anforderungen 40 und
an die Mischstufe 10 gestellt, als wenn ein Effekt der

ersten Ordnung, d. h., wenn eine der der Mischstufe Vg_%-- A cos W₁1 + B cos <o₂t.

zugeführten Frequenzen nahe zur erwünschten Fre- Wenn man dies in die Gleichungen (6) und (7) ein-

quenz des Mischproduktes liegt, ausgeglichen werden setzt und ausarbeitet, erhält man für den sich ergebenmüßte. 45 den Anodenstrom

(2öA \ SA 2ßA -{ 1- 3(5Λi?²1 cosO)₁ ί + 2γABcos(Cu₁ — ω^ί -\

-) (5,4.5²COs(CO₁ + 2CO₂)/ + 2 y .«4 .S cos (Co₁ + co^t. (8)

Bei der obigen Berechnung ist angenommen, daß die signal vorkommt. Wenn die /5-Werte jedoch nicht einRöhren 15 und 16 ideal abgeglichen sind, d. h. so, daß 55 ander gleich wären, so würde dieses Signal wohl durchdie in den Potenzreihen (6) und (J) vorkommenden dringen und zwar mit einem Koeffizienten, der proKoeffizienten κ, β, γ und δ in den beiden Reihen die portional zum Unterschied der beiden /?-Werte sein gleichen Werte haben. In Wirklichkeit wird ein solcher würde.

idealer Zustand nie erreicht werden können. Wenn die Dasselbe gilt, wenn die zweiten Harmonischen der

Frequenzen der der Mischstufe 10 zugeführten Signale 60 zugeführten Signale nicht im Ausgangssignal auftreten

derart gewählt wären, daß diese Frequenzen nahe bis dürfen, da in diesem Fall die γ-Werte der beiden

der erwünschten Frequenz im Ausgangssignal der Potenzreihen (6) und (7) einander gleich sein müssen.

Mischstufe 10 lagen, so würden die Koeffizienten β Immer gilt jedoch β > γ, so daß ein Fehler infolge

aus den beiden Potenzreihen möglichst gut einander nicht idealer Balancierung immer stärker merkbar ist

gleich sein müssen, um dafür zu sorgen, daß die züge- 65 für die ersten (Effekt der ersten Ordnung) als für die

führten Frequenzen das Ausgangssignal nicht erreichen zweiten (Effekt der zweiten Ordnung) Harmonischen,

könnten. Aus der Formel (8) geht z. B. hervor, daß das Das Ausbalancieren der Mischstufe zum Ausgleichen

Signal mit der Kreisfrequenz co₂ nicht im Ausgangs- eines Effektes der zweiten Ordnung ist demzufolge

immer weniger kritisch als für das Ausgleichen eines Effekts der ersten Ordnung.

Wie aus der Gleichung (8) hervorgeht, kommen die zweiten Harmonischen nicht mehr im Ausgangssignal vor. Da jedoch insbesondere die Kreisfrequenz Co₁ noch in dem sich ergebenden Anodenstrom i_at vorkommt und da diese Frequenz durch Filtern entfernt werden muß, wählt nran am · besten (O₁ = 2 π f_r, worin f_r = 4,5 MHz, da dies eine konstante Frequenz ist,

1
während das Signal mit der Frequenz -5- f{ = 4 MHz

sich in der Frequenz ändert. Daraus geht hervor, daß die Kreisfrequenz Cu₂ durch ω₂ — Ιπ-äfi gegeben ist.

Nachdem diese Daten in die Gleichung (8) eingesetzt sind, zeigt sich, daß die im sich ergebenden Anodenstrom iat vorkommenden Frequenzen

(U₁ = 4,5 MHz; (ω₁ —W₂) = 0,5 MHz; 3 ω_χ = 13,5 MHz; ((W₁ + 2 CO₂) = 12,5 MHz; (2 ω₂ - W₁) = 3,5 MHz;

nannte »Elektronenstrahl-Ablenkröhre« verwendetwerden, wie diese in F i g. 3 dargestellt ist.

Eine solche Röhre hat außer dem normalen Steuergitter 20 zwei Ablenkplatten 21 und 22 un4 zwej Anoden 23 und 24. Diese Anoden sind über die Primärwicklung des Transformators 17 miteinander verbunden, während der Mittelanzapfung dieser Wicklung die Speisespannung zugeführt wird. Die Sekundärwicklung des, Transformators 17 ist mit dem Kondensator Iß wieder apf Co₁ -j- ω₂ abgestimmt.

Das Signal A gos ax^ wird hier jedoch in Phase dem Steuergitter 20 zugeführt (nur ein Signal), und das Sjgnal β cos ω₂ί wird über den Transformator 25 in Gegenphase den Ablenkplatten 21 und 22 zugeführt. Es ist jedoch auch möglich, eine der Ablenkplatten an Erde zu legen und das Signal B cos. a>₂? der anderen Ablenkplatte zuzuführen.

Schließlich ist es auch möglich, die bekannten Ringmpdulatpren mit vier Dioden in den Mischstufen 10 und 13 zu verwenden.

Es wird nocfy bemerkt, daß das Signal mit der Frequenz

+ O)₂) = 8,5 MHz

Da der durch diese Sekundärwicklung des Transformators 17 und des Kondensators 18 gebildete Kreis auf 8,5 MHz abgestimmt ist, ist reichlich gewährleistet, daß diese Frequenz durchgelassen wird und die übrigen im Anodenstrom i_at vorkommenden Frequenzen nicht. Im Prinzip könnte auch

= 2π — ft
ß

und ω₂ = 2sr/_r

Für die Mischstufe 11 brauchen keine gesonderten Maßnahmen getroffen zu werden, da dje ihr zugeführten Frequenzen von 8,5 MHz und 12 MHz so weit von der Frequenz von 3,5 MHz auf die der Ausgangskreis der Stufe 11 abgestimmt ist, abweichen, daß keine Gefahr besteht, daß sie selbst oder ihre Harmonischen diesen Ausgangskreis passieren können.

Auch bei der Mischstufe 13 brauchen nur Effekte der zweiten Ordnung ausgeglichen zu werden. Denn ihr werden Signale mit der Frequenz

einer Addierstufe 26 zugeführt wird, der auph das monochrome Signal M zugeführt wjrd. Dieses monochrome Signal M wird vorzugsweise das umgewandelte Helligkeitssignal Y sein, das ngeh einmaliger Pemo.dulatiqn und etwaiger Filterung aps dem empfangenen Fernsehsignal abgeleitet ist. Fjir billigere Empfänger kann auch .diese Umwandlung gegebenenfalls fortbleiben, so daß der Summierstüfe 26 statt des monp-

chrpmen Signales Af das Heliigkeitssignal Y zugeführt wird.

Die Ausgangsklemme der Sümmierstufe 26 ist mit dem Wehneltzylinder 3 verbunden, s.p daß auf diese Weise das erforderliche Steuersignal dem Einstrahisystem der Indexröhre 1 zugeführt werden kann.

Die Addierstufe 26 bildet keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

1 --M/i-Zr = 3,5 MHz

und das modulierte Farbsignal (f_r + ehr) mit der Frequenz /_r = 4,5 MHz zugeführt, die infolge der Modulation der Farbsignale eine Bandbreite von etwa 3 MHz bis 6 MHz einnimmt. Indem man die Mischstufe 13 auf gleiche Weise ausbildet wie die Mischstufe 10 und für das Signal mit der Kreisfrequenz ω₂ das Signal (j_r + ehr) und für das Signal mit der Kreisfrequenz (W₁ dasjenige mit der Frequenz

wählt, kann dafür gesorgt werden, daß auch für die Mischstufe 13 die zweiten Harmonischen der zugeführten Signale nicht im Ausgangssignal dieser Stufe vorkommen.

Außer der in F i g. 2 dargestellten Gegentaktstufe können auch andere Gegentaktstufen für den obigen Zweck verwendet werden. So kann auch eine söge-

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung in einem Farbfernseh-Empfanger zum Umwandeln des empfangenen und einmal demodulierten Farbfernsehsignal in ein Signal, das zum Zuführen an ejne Steuerelektrode einer Einstrahl-Indexröhre geeignet ist, deren BiIdschirm derart aufgebaut ist, daß « mal so viele Indexstreifen wie Farbstreifengruppen auf ihm angeordnet sind, wobei zugleich an der Seite des Schirmes, wo jeweils die Abtastung der Farbstreifen durch das durch das Strahlsystem emittierte

Elektranenbündei anfängt, vpr diesen Farbstreifen Einlaufrlndexstreifen angeordnet sind, deren gegenseitiger Abstand von demjenigen der eigentlichen Indexstreifen verschieden ist, welche Schaltungsanordnung weiter Mittel aufweist, um während cjer Abtastung der beiden Arten von Indexstreifen zwei Signale zu erzeugen, eines mit der Frequenz ff, die durch die Geschwindigkeit, mit der das Elektronenbündel die eigentlichen Indexstreifen abtastet, bestimmt wird, und eines mit der Frequenz fy, die

durch die Geschwindigkeit, mit der das Elektrpnenbündel die Einlaufindexstreifen abtastet, gestimmt wird, eine Teilerstufe, der beide Signale zugeführt werden, und eine Anzahl von Mi'schs.tufeh zum

Umwandeln des Signals mit der Frequenz /j in ein Signal mit der Frequenz f_s — — ft, dem die Farbsignale in der richtigen Phase auf moduliert sind und das zum Zuführen an eine Steuerelektrode des Strahlsystemes geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signale mit den Frequenzen ft und / einer Teilerstufe (9) zugeführt werden, die das Signal mit der Frequenz fy

zu einem Signal mit einer Frequenz -jft teilt, wobei

1 — -ä

IO

gleich — ist, welches letztere Signal einer

ersten Mischstufe (10) zugeführt wird, der zugleich die aus dem empfangenen Fernsehsignal abgeleitete Hilfsträgerwelle mit der Frequenz/_r zugeführt wird, und in deren Ausgangskreis ein Kreis aufgenommen ist, der nur ein Signal mit der Summenfrequenz -j ft + fr durchläßt, das einer zweiten Mischstufe (11) zugeführt wird, der zugleich das Signal mit der Frequenz fi zugeführt wird, während der Ausgangskreis dieser zweiten Mischstufe (11) auf die Differenzfrequeoz

«5

abgestimmt ist, wodurch ein Signal mit dieser Frequenz einer dritten Mischstufe (13) zugeführt wird, der zugleich das der selbst unterdrückten Hilfsträgerwelle f_r auf modulierte Farbsignal zugeführt wird und wobei der Ausgangskreis der dritten Mischstufe (13) auf die Summenfrequenz

Λ= 1-4

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abgestimmt ist, die für die endgültige Zuführung an das Strahlsystem der Indexröhre (1) erforderlich ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, damit keine Phasenfehler im endgültig erhaltenen Signal mit der Frequenz fs auftreten, bei Beschleunigungen oder Verzögerungen des abtastenden Elektronenbündels gelten muß

T₁ + T₃ = —τ₂

in welcher Formel T₁ die Verzögerungszeit der Filter in der Schaltungsanordnung von der Indexröhre (1) bis zum Eingangskreis der Teilerstufe (9) ist, T₈ die Verzögerungszeit der Filter in der Schaltungsanordnung vom Ausgangskreis der Teilerstufe (9) bis zum Eingangskreis der zweiten Mischstufe (11) und T₃ die Verzögerungszeit vom Ausgangskreis der zweiten Mischstufe (11) bis zum Eingangskreis der Indexröhre (1).

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Mischstufen (10 bzw. 13) als Gegentaktmischstufe ausgebildet ist, wobei das erste der beiden einer Mischstufe zugeführten Signale in Phase, das zweite in Gegenphase zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, bei der die Gegentaktstuf e (10 bzw. 13) aus zwei Mehrgitterröhren (15,16) besteht, in deren Anodenkreis die Anodenströme einander entgegenwirken und in der ein auf die Summenfrequenz der Frequenzen der beiden dieser Stufe zugeführten Signale abgestimmter Kreis (17, 18) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal in Gegenphase zwei ersten Steuerelektroden der beiden Mehrgitterröhren (15, 16) und das zweite Signal in der gleichen Phase zwei zweiten Steuerelektroden der beiden Mehrgitterröhren (15, 16) zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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