DE1221667B

DE1221667B - Verfahren zur Erzeugung eines Farbtraegers

Info

Publication number: DE1221667B
Application number: DET25158A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Mahler
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-01-03
Filing date: 1963-11-29
Publication date: 1966-07-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al - 34/31

T 25158 VIII a/21 al
29. November 1963
28. Mi 1966

Das Hauptpatent betrifft ein Farbfernsehsystem mit Zeilensprung und mit einem mit den Farbsignalen modulierten Farbträger, dessen Frequenz in einem festen Verhältnis zur Zeilenfrequenz steht, wobei sich die Phasenlage der übertragenen farbträgerfrequenten Signale von Zeile zu Zeile ändert.

Die Erfindung nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die Frequenz des Farbträgers um die halbe Rasterfrequenz gegenüber einer Frequenz versetzt ist, die genau oder angenähert im Viertelzeilenversatz mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist.

Zur Durchführung der Erfindung nach dem Hauptpatent ist es also notwendig, einen Träger mit einer Frequenz zu gewinnen, die zu der eines Ursprungsträgers um einen relativ geringen Betrag, nämlich 25 Hz, versetzt ist.

In dem Hauptpatent wird bereits vorgeschlagen, den um die halbe Rasterfrequenz gegen den Ursprungsträger versetzten Farbträger durch Modulation des Ursprungsträgers mit der halben Rasterfrequenz und Aussiebung eines Seitenbandes zu gewinnen. Diese Lösung fordert aber wegen des kleinen Frequenzabstandes der beiden Träger sehr steile Filter, die sich praktisch nicht verwirklichen lassen.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt, einen Ursprungsträger mit einer Kaskade von Frequenzteilerstufen auf einen solchen Wert herunterzuteilen, daß die entstehende Frequenz nach Mischung mit einer dem Betrag des gewünschten Frequenzabstandes entsprechenden Frequenz ein Mischprodukt ergibt, bei dem sich die Summen- oder Differenzfrequenz durch einfache Filter abtrennen läßt. Diese Summen- oder Differenzfrequenz wird dann nacheinander mit der Differenz- bzw. Summenfrequenz der Ein- und Ausgangsfrequenzen der letzten, vorletzten usw. Frequenzteilerstufen gemischt, bis schließlich durch Mischung mit der Differenz- bzw. Summenfrequenz der Ein- und Ausgangsfrequenz der ersten Frequenzteilerstufe ein Träger entsteht, der um den kleinen Frequenzabstand gegenüber der Frequenz des Ursprungsträgers versetzt ist. Diese Lösung erfordert aber eine Vielzahl von Frequenzteilern und als Mischstufen dienenden Modulatoren.

Zur Erzielung eines geringen Frequenzversatzes ist es auch bekannt, einen Ursprungsträger in zwei getrennten Modulatoren jeweils mit einer Spannung, deren Frequenz gleich dem geringen Frequenzabstand ist, mit unterdrücktem Träger in der Amplitude zu modulieren, wobei sowohl der Ursprungsträger als auch die dem geringen Frequenzabstand entsprechende Spannung den Modulatoren in der Phase um 90° versetzt zugeführt werden. Dabei fallen dann der Verfahren zur Erzeugung eines Farbträgers

Zusatz zum Patent: 1179 986

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Gerhard Mahler, Ahlem (Hann.)

Träger und das eine Seitenband heraus. Diese Lösung allein wäre für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht geeignet, weil es bei dem Frequenzversatz nach dem Hauptpatent nicht nur darauf ankommt, zu einer Ursprungsfrequenz eine zweite Frequenz zu erzeugen, die von der Ursprungsfrequenz um den Frequenzabstand abweicht. Zusätzlich muß nämlich der Frequenzabstand in einer festen, zeitlich unveränderlichen Phasenlage zu einem gegebenen dritten Signal, nämlich den Rasterwechselimpulsen des gesamten Systems, stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen Träger zu erzeugen, der gegenüber einem Ursprungsträger um einen geringen Frequenzbetrag synchron- und phasenstarr versetzt ist.

Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Farbträgers, dessen Frequenz um die halbe Rasterfrequenz versetzt ist gegenüber einem Ursprungsträger, der genau oder angenähert im Viertelzeilenversatz mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist, in der gleichzeitigen Anwendung folgender Maßnahmen:

a) Aus den Rasterwechselimpulsen wird durch Frequenzteilung eine Rechteckspannung mit halber Rasterfrequenz gewonnen;

b) aus der Rechteckspannung wird durch ein Filter "eine Sinusspannung mit halber Rasterfrequenz gewonnen;

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c) der Ursprungsträger wird in zwei getrennten wellen entstandene halbrasterfrequente sinusförmige

Modulatoren jeweils mit der Sinusspannung mit Schwingung 9 von 25 Hz über eine Leitung 16 auf

unterdrücktem Träger amplitudenmoduliert, wo- einen Modulator 15 und ein 90°-Phasendrehglied 10

bei sowohl der Ursprungsträger als auch die und eine Leitung 21 auf den Modulator 3. Der Modu-

Sinusspannung den Modulatoren in der Phase 5 Iator3 bewirkt eine Amplitudenmodulation des Ur-

um 90° versetzt zugeführt werden. Sprungsträgers/_l5 der durch die Leitung 2 auf den

Modulator 3 gelangt, mit der sinusförmigen halb-Wesentlich ist, daß die aus der Rechteckspannung rasterfrequenten Schwingung 9 in der Modulationsart gewonnene Sinusspannung halber Rasterfrequenz mit unterdrücktem Träger. Das dadurch entstehende synchron- und phasenstarr zu den Rasterwechsel- ¹⁰ Modulationsprodukt wird über eine Leitung 11 einer impulsen des Systems ist. Dadurch wird nämlich er- Addierstufe 12 zugeführt. Der Ursprungsträger f_x reicht, daß auch der Frequenzversatz des Farbträgers gelangt außerdem über eine Leitung 13 und ein um 25 Hz synchron- und phasenstarr zu den Raster- 90°-Phasendrehglied 14 auf den Modulator 15. Das Wechselimpulsen ist und der gewünschte Frequenz- Modulationsprodukt des Modulators 15 wird über versatz nach dem Hauptpatent erzielt wird. ¹S eine Leitung 17 ebenfalls der Addierstufe 12 zugeführt

Die erfindungsgemäße Schaltung hat den Vorteil, und dort zu dem Modulationsprodukt des Modula-

daß zur genauen Einregelung der Frequenz und tors 3 addiert.

Phase des um die halbe Rasterfrequenz versetzten Es sei angenommen, daß der Ursprungsträger die

Trägers kein Regelkreis mehr erforderlich ist. Es sind Form

lediglich ein bistabiler Teiler sowie fest eingestellte ²° F₁ · sin Ωί
Modulatoren notwendig. Durch den Fortfall eines

Regelkreises zeichnet sich die erfindungsgemäße und die halbrasterfrequente Schwingung 9 die Form Schaltung auch durch eine hohe Stabilität aus. Die

Erfindung ermöglicht deswegen zwei verschiedene B ' sin cot
Wege, um einen Farbträger zu gewinnen, der gegen die ^a5

Viertelzeilenversatzfrequenz um 25 Hz versetzt ist. hat. Dann hat das Ausgangssignal der Addierstufe 12

Der erste Weg besteht darin, daß in einem Quarz- bei Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger

oszillator direkt der Farbträger erzeugt wird und daraus die Form
durch die erfindungsgemäße Schaltung durch 25-Hz-

Versatz die Viertelzeilenversatzfrequenz gewonnen 30 F₁ · sin Ωί · B cos ωί + F₁ · cos Ω/ ■ B · sin cot

wird. Aus dieser wird dann durch mehrfache Teilung = F₁- B sin (Ω + ω) · t.
die Zeilen- und Bildfrequenz abgeleitet. Bei einem

25-Hz-Versatz durch Regelung wäre dieser Betrieb Es entsteht also eine Schwingung mit konstanter

nicht möglich. Der zweite Weg besteht darin, daß der Amplitude .F₁ · B und einer Frequenz Ω + ω, die in

Quarzoszillator nicht den Farbträger, sondern die 35 erwünschter Weise zur Ursprungsfrequenz Ω um die

Viertelzeilenversatzfrequenz erzeugt und daraus durch halbe Rasterfrequenz ω versetzt ist. Sowohl die

25-Hz-Versatz der Farbträger gewonnen wird. Bei der Trägerfrequenz Ω als auch die Spiegelfrequenz Ω — ω

erfindungsgemäßen Schaltung fallen alle nicht ge- sind in erwünschter Weise herausgefallen. Diese

wünschten Frequenzen selbsttätig heraus. Es sind Schwingung wird über eine Leitung 18 und einen

daher keine besonders steilen Filter erforderlich, um 40 Verstärker 19 geführt und steht an einer Klemme 20

eine bestimmte Frequenz aus einer Vielzahl von Fre- als gegen den Ursprungsträger um 25 Hz versetzter

quenzen, die beispielsweise bei normaler Amplituden- Träger zur Verfügung,

modulation entstehen, herauszutrennen. An Hand der F i g. 2 ist die Entstehung des ver-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der setzten Trägers mit konstanter Amplitude näher er-

Zeichnungen näher erläutert. 45 läutert. Der Ausdruck

F i g. 1 zeigt das Prinzipschaltbild der erfindungs- ρ . _s[_nQt - B' cos ωί

gemäßen Schaltung; ^J

F i g. 2 ist eine Darstellung des Frequenzspektrums der obigen Gleichung ergibt nach einer trigonome-

zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung; in trischen Zerlegung das Frequenzspektrum nach

F i g. 3 und 4 sind die beiden genannten Wege dar- 50 F i g. 2 a. Die Frequenz f_x des Ursprungsträgers fällt

gestellt, wie der um die halbe Rasterfrequenz versetzte wegen der Modulationsart mit unterdrücktem Träger

Farbträger gewonnen werden kann; heraus. Die beiden Seitenbandfrequenzen f_x + 25 Hz

F i g. 5 zeigt ein praktisch erprobtes Ausf ührungs- und /i — 25 Hz haben die gleiche Amplitude ¹J₁ 'F₁-B.

beispiel des Blockschaltbildes nach F i g. 1. Der Ausdruck

In F i g. 1 wird in einem Ursprungsgenerator 1 ein 55 F₁ · cos Qt · B · sin ωί
Ursprungsträger Z₁ erzeugt und über eine Leitung 2

einem Modulator 3 zugeführt. Der Ursprungsträger f_x liefert hingegen ein Frequenzspektrum gemäß

kann, wie oben dargelegt, die Viertelzeilenversatz- Fig. 2b. Gemäß der trigonometrischen Zerlegung

frequenz oder die Frequenz des dazu um 25 Hz ver- dieses Ausdrucks hat hier aber die Seitenbandfre-

setzten Farbträgers haben. Von einer Klemme 4 60 quenz /_x + 25 Hz positives und die Seitenbandfre-

werden rasterfrequente Impulse 5 einem Teiler 6 mit quenz f_t — 25 Hz ein negatives Vorzeichen. Durch

dem Teilerfaktor 2 zugeführt, der eine halbraster- die Addition der beiden Frequenzspektren nach

frequente Mäanderspannung7 mit einer Frequenz Fig. 2a und 2b, die den Ausgangsspannungen der

von 25 Hz liefert und diese einem Tiefpaß 8 mit einer Modulatoren 3 und 15 entsprechen, entsteht also

Grenzfrequenz von 40Hz zuführt. Als Teiler dient 65 lediglich eine Schwingung mit der Frequenz f_x + 25 Hz

ein bistabiles Flip-Flop, das durch jeden der Impulse 5 und der Amplitude JF₁ · B. Diese Amplitude ist kon-

jeweils in den anderen Zustand gekippt wird. Vom stant. Alle anderen Frequenzen sind, wie aus F i g. 2

Tiefpaß 8 gelangt eine durch Abtrennung der Ober- ersichtlich, herausgefallen.

F i g. 3 zeigt einen Weg, wie mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung nach F i g. 1 die Viertelzeilenversatzfrequenz und der dazu um 25 Hz versetzte Farbträger gewonnen werden. In einem Quarzoszillator 22 wird eine Schwingung mit der gewünschten Frequenz /τ erzeugt, die an einer Klemme 23 als Farbträger zur Verfugung steht. Diese Schwingung wird außerdem einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung 24 zugeführt, die über eine Leitung 25 an einer Klemme 4 mit rasterfrequenten Impulsen angesteuert wird. Die rasterfrequenten Impulse werden einem Taktgeber 26 entnommen, der an Klemmen 27 und 28 die Zeilen- und Rasterimpulse für die weitere Aufbereitung des Fernsehsignals liefert. Der Taktgeber 26 wird von einer Einheit 27 mit doppelter Zeilenfrequenz gesteuert. Diese doppelte Zeilenfrequenz wird in der Einheit 27 aus der in der erfindungsgemäßen Schaltung 24 gewonnenen Viertelzeilenversatzfrequenz durch mehrfache Teilung gewonnen. Der Farbträger wird also direkt in einem Quarzoszillator erzeugt, und zur Gewinnung der dazu versetzten Viertelzeilenversatzfrequenz dient die erfindungsgemäße Schaltung.

F i g. 4 zeigt den zweiten Weg zur Erzeugung des versetzten Farbträgers. In dem Quarzoszillator 22 wird die Viertelzeilenversatzfrequenz erzeugt und mit der erfindungsgemäßen Schaltung 24 auf die gewünschte Frequenz/r des Farbträgers umgesetzt. Das Ausgangssignal des Quarzoszillators 22 wird in einer Einheit 27 durch mehrfache Teilung auf die doppelte Zeilenfrequenz umgesetzt, die ihrerseits den Taktgeber 26 steuert. Die Einheiten 27,26 wirken in gleicher Weise wie in F i g. 3. Bei diesem Weg wird also in dem Quarzoszillator 22 nicht die Farbträgerfrequenz, sondern die Viertelzeilenversatzfrequenz erzeugt und daraus durch die erfindungsgemäße Schaltung 24 der dazu um 25 Hz versetzte Farbträger fa gewonnen.

In F i g. 5 ist ein praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes nach F i g. 1 dargestellt, wobei zum besseren Verständnis gleiche Baugruppen wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Die Modulationsspannung von 25 Hz wird aus den 50-Hz-Rasterwechselimpulsen 5 gewonnen. Diese steuern ein bistabiles Flip-Flop 6, das eine Rechteckspannung von 25 Hz liefert. Über einen Tiefpaß 8 wird diese in eine Sinusspannung mit genügend kleinem Klirrfaktor umgewandelt. Die Ausgangsspannung des 25-Hz-Flip-Flops ist sowohl auf das Emitterpotential als auch auf das Potential der Zenerdiode geklemmt. Außer einer besonders konstanten Ausgangsamplitude wird dadurch in beiden Stellungen des Flip-Flops ein sehr niedriger Ausgangswiderstand erreicht. Der folgende Tiefpaß sieht deshalb den definierten und konstanten ohmschen Generatorwiderstand von 10 kÖ, der als Vorwiderstand zwischen Flip-Flop-Ausgang und Filtereingang eingefügt ist. Der Tiefpaß ist ein verlustkompensiertes Filter mit leer laufendem Ausgang und einer Grenzfrequenz von 40 Hz. Über zwei gleichartige 2?L-Netzwerke 10 wird die Phasenverschiebung von 90° zwischen den beiden 25-Hz-Sinusspannungen erzeugt. Den beiden Modulatoren (mit je viermal AAZ 10) werden sie als Modulationsspannung zugeführt. Der Treiberübertrager Tr₁ des Verstärkers für die Frequenz Zi liefert die Schaltspannung für beide Modulatoren, und zwar jeweils erdsymmetrisch. Die 90 "-Phasenverschiebung für Zi wird in einem Kreuzglied 14 (Allpaß) erzeugt. Zur Erzielung definierter Phasenverschiebung und Vermeidung von Verzerrungen wird die Trägerspannung während beider Halbwellen belastet. Dazu dient die Zusatzlast von 1,5 kö in Reihe mit einer Diode OA161. Die Summierung der beiden Modulatorausgänge geschieht durch Reihenschaltung der Sekundärseiten der beiden Ausgangsübertrager TR₂ und TR₃.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Erzeugung eines Farbträgers, dessen Frequenz um die halbe Rasterfrequenz versetzt ist gegenüber einem Ursprungsträger, der genau oder angenähert im Viertelzeilenversatz mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist, nach Patent 1179 986, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

a) Aus den Rasterwechselimpulsen (S) wird durch Frequenzteilung (2:1) eine Rechteckspannung (7) mit halber Rasterfrequenz (25 Hz) gewonnen;

b) aus der Rechteckspannung (7) wird durch ein Filter (8) eine Sinusspannung (9) mit halber Rasterfrequenz (25 Hz) gewonnen;

c) der Ursprungsträger (Zi) wird in zwei getrennten Modulatoren (3, 15) jeweils mit der Sinusspannung (9) mit unterdrücktem Träger amplitudenmoduliert, wobei sowohl der Ursprungsträger (Zt) als auch die Sinusspannung (9) den Modulatoren (3, 15) in der Phase um 90° versetzt zugeführt werden;

d) die Ausgangsspannungen der beiden Modulatoren (3, 15) werden in einer linearen Addierstufe (12) zu einem unmodulierten, um die halbe Rasterfrequenz (25 Hz) gegenüber dem Ursprungsträger (Z₁) versetzten Träger (Z₁ ± 25 Hz) zusammengesetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1147 276;
schweizerische Patentschrift Nr. 265 359;
»Funk-Technik«, Nr. 6, 1958, S. 169 und 170;
»RCA-Review«, 1955, S. 43 bis 51.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 607/274 7.66 © Bundesdruckerei Berlin