DE1223873B - Schaltungsanordnung zur UEbertragung eines Videosignals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-33/40

Nummer: 1223 873

Aktenzeichen: C 34004 VIII a/21 al

Anmeldetag: 2. Oktober 1964

Auslegetag: 1. September 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung eines Videosignals, bei der das Signal vor seiner Aussendung eine Vorverzerrerschaltung durchläuft, deren Amplituden-Frequenz-Kennlinie wenigstens in einem bestimmten Frequenzbereich einen mit der Frequenz ansteigenden Verlauf aufweist, und einem Amplitudenbegrenzer zugeführt wird, der das Signal zumindest einseitig begrenzt.

Die Anwendung der Vorverzerrung, die natürlich empfangsseitig durch eine entsprechende Entzerrung kompensiert wird, ergibt den Vorteil einer Verringerung des Übertragungsrauschens, weil dieses nur der Entzerrung, aber nicht der Vorverzerrung unterworfen wird.

Dieser Vorteil wird jedoch mit einem Nachteil erkauft, der ziemlich schwerwiegend wird, wenn die zu übertragenden Signale Videosignale sind.

Für einen gegebenen Übertragungsweg ist die maximale Signalleistung, die übertragen werden kann und die nachstehend als zulässige Kanalleistung bezeichnet werden soll, stets beschränkt.

Für eine wirksame Verbesserung des Rauschabstands ist es erforderlich, daß die Amplituden der höheren Frequenzen gegenüber den Amplituden der niedrigeren Frequenzen stark angehoben werden; bei Videosignalen, welche Übergänge mit steilen Flanken enthalten, bedeutet dies aber eine beträchtliche Verbreiterung des Intervalls der Änderung des Augenblickswerts des vorverzerrten Signals gegenüber dem entsprechenden Intervall des nicht vorverzerrten Signals und dementsprechend eine beträchtliche Erhöhung der maximalen Signalleistung.

Zur Durchführung einer Vorverzerrung ohne unzulässige Vergrößerung der maximalen Leistung des zu übertragenden Signals sind bereits verschiedene Lösungen bekannt:

1. Die Vorverzerrung wird mit einer allgemeinen (also hinsichtlich der . Frequenzkomponenten nicht selektiven) Dämpfung des Signals verbunden. Eine solche Dämpfung wirkt sich aber unmittelbar nachteilig auf den Rauschabstand aus. Es besteht daher stets ein Vorverzerrungsgrad, dessen Überschreitung keine Vorteile mehr ergibt.

2. Eine nichtlineare Umformung des Gesamtpegels des Signals, durch welche die hohen Amplitudenwerte gegenüber den niedrigen Amplitudenwerten benachteiligt werden. Diese Maßnahme ergibt einen Nachteil, nämlich einen komplizierteren Aufbau der Empfänger, weil in diesen Empfängern eine zusätzliche Einrichtung vor-Schaltungsanordnung zur Übertragung
eines Videosignals

Anmelder:

Compagnie Frangaise de Television, Levallois,

Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Gerard Melchior, Levallois, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 4. Oktober 1963 (949 555)

gesehen werden muß, welche die umgekehrte nichtlineare Umwandlung vornimmt.
3. Die Verwendung eines Begrenzers, welcher die einem Überschreiten der zulässigen Kanalleistung entsprechenden Spitzenaugenblickswerte auf einen maximalen Schwellenwert zurückbringt. Hier ergibt sich der Nachteil, daß das empfangsseitig endgültig wiederhergestellte Signal verzerrt ist, weil sich das Eingangssignal des Entzerrungsfilters hinsichtlich dieser »abgehobelten« Spitzen von dem Ausgangssignal des Vorverzerrungsfilters unterscheidet.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art, welche auf dem Prinzip der vorstehenden dritten bekannten Lösung beruht, aber eine wesentlich geringere Verzerrung des empfangsseitig wiederhergestellten Signals ergibt.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Dauer der vom Amplitudenbegrenzer begrenzten Maximalwerte des Signals verlängert wird. Die von dem Amplitudenbegrenzer und von den Einrichtungen zur Verlängerung der Dauer der Maximalwerte des Signals gebildete Anordnung bewirkt gewissermaßen eine »Dehnung« dieser Maximalwerte, und sie wird deshalb nachstehend »Dehnungsschaltung« genannt.

Die Dehnung der Maximalwerte ergibt bei dem empfangsseitig endgültig wiederhergestellten Signal eine sehr viel geringere und daher durchaus annehm-

609 658/272

bare Verzerrung gegenüber der einfachen Begrenzung dieser Maximalwerte.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Übertragung von Videosignalen mit einer Sendeschaltung nach der Erfindung,

F i g. 2 bis 8 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung von Fig. 1,

F i g. 9 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Dehnungsschaltung,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 9,

Fig. 11 und 12 zwei genauere Schaltbilder einer nach dem Prinzip von Fig. 9 ausgeführten Dehnungsschaltung und

Fig. 13 das Blockschaltbild einer zweiten Ausfuhrungsform einer Dehnungsschaltung.

F i g. 1 zeigt eine Anordnung zur Übertragung von Videosignalen mit einer nach der Erfindung ausgeführten Sendeschaltung.

Das zu übertragende Videosignal 5 wird dem Eingang 10 zugeführt und in einem Tiefpaßfilter 1 mit der Bandbreite Z₁ gefiltert, dessen Zweck später erläutert wird. Das am Ausgang 11 des Filters 1 erscheinende Signal 51 wird dem Eingang einer Vorverzerrungsschaltung 2 zugeführt, die an ihrem Ausgang 12 das vorverzerrte Signal 52 abgibt. Dieses Signal wird dem Eingang einer »Dehnungsschaltung« 3 zugeführt, welche die Amplitudenspitzen des Signals 52 begrenzt, welche dem Absolutwert nach einen bestimmten Schwellwert überschreiten, der entsprechend der zulässigen Kanalkapazität festgelegt ist, wobei zugleich ihre Dauer verlängert wird. Das am Ausgang 13 der Dehnungsschaltung 3 erscheinende Signal 5 3 wird einem Übertragungsweg 4 beliebiger Art zugeführt, der in den meisten Fällen eine Sendestation, eine Funkverbindung und eine Empfangsstation enthält. Der Übertragungsweg 4 liefert an seinem Ausgang 14 ein Signal 54, welches bis auf die Übertragungsfehler (insbesondere das eingeführte Rauschen) dem Signal 53 gleich ist.

Das Signal S 4 wird von einem Tiefpaßfilter 5 gefiltert. Das am Ausgang 15 dieses Filters abgenommene Signal SS wird einer Entzerrungsschaltung 6 zugeführt, deren Kennlinie zu derjenigen der Schaltung 2 invers ist. Der Ausgang 16 der Entzerrungsschaltung liefert ein Signal 56.

Das Tiefpaßfilters hat die Aufgabe, die Bandbreite des ihm zugeführten Signals auf die Bandbreite des Nutzsignals zu begrenzen, damit die außerhalb dieser Nutzbandbreite liegenden Komponenten des Rauschsignals beseitigt werden. Die Nutzbandbreite ist durch die Komponente mit der maximalen Frequenz /_s bestimmt, deren Übertragung vom einen zum anderen Ende des Übertragungswegs noch gewährleistet sein soll. Die Bandbreite Z₅ des Filters 5 ist also normalerweise gleich dieser Frequenz /_s.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von den bekannten Anordnungen mit Begrenzern nur dadurch, daß der Begrenzer durch eine Dehnungsschaltung ersetzt ist.

Der mit dieser Maßnahme erzielte beträchtliche Vorteil soll nun erläutert werden.

Zur genaueren Darstellung der Wirkung der Vorverzerrung sei angenommen, daß sie der herkömmlichen Kennlinie entspricht, d. h. daß sie auf das Signal Sl, das durch seinen Augenblickswert Nl als.

Funktion der Zeit bestimmt sein soll, eine solche Wirkung ausübt, daß der Augenblickswert N 2 des Signals 52 durch folgende Beziehung gegeben ist:

¹ 2nf_v at '

Aus dem vorstehenden Ausdruck geht unmittelbar hervor, daß bei einer gegebenen Bandbreite Z₁ des Eingangssignals die Wirkung der Vorverzerrung um

ίο so stärker hervortritt, je kleiner der Koeffizient f„ ist. Aus diesem Grund wird der Koeffizient f_p, welcher die Dimension einer Frequenz hat, als »charakteristische Frequenz« der Vorverzerrung bezeichnet; die Konstante ¹A-π Z_p wird »Vorverzerrungskonstante« genannt.

Das Verhältnis Z₁: f_p ist der »Vorverzerrungsgrad«.

Es soll nun ein stufenförmiges Signal 5 mit dem

Augenblickswert N betrachtet werden, das einen Übergang mit steiler Flanke zwischen einem unteren Amplitudenwert N" und einem oberen Amplitudenwert N' aufweist (F i g. 2).

Es handelt sich keineswegs darum, ein stufenförmiges Signal dieser Art ohne Verzerrung zu übertragen, was ein unbegrenztes Frequenzband erfofdem würde.

Das dem Eingang 10 des Tiefpaßfilters 1 von Fig. 1 zugeführte Signal 5 ergibt am Ausgang dieses Filters ein Signal 51, dessen Übergang infolge der Tiefpaßfilterung nicht mehr augenblicklich erfolgt (Fig. 3).

Fig. 4 zeigt das Signal52, das sich aus der Vorverzerrung des Signals 51 ergibt. Diese Vorverzerrung ruft am Beginn der Oberkante der Stufe eine Amplitudenspitze hervor, welche den maximalen Wert Nm erreicht und deren Höhe oberhalb des Amplitudenwerts N', also Nm-N', einerseits der Höhe der Stufe und andererseits annähernd dem Vorverzerrungsgrad Z₁: f_p proportional ist. In F i g. 4 ist angenommen, daß der Vorverzerrungsgrad ausreichend gering ist, so daß die Amplitudenspitze den positiven Begrenzungsschwellwert No der Dehnungsschaltung, welcher in Abhängigkeit von der zulässigen Kanalkapazität des Kanals 4 bestimmt ist, nicht übersteigt. In diesem Fall ist das am Ausgang 13 der Dehnungsschaltung erhaltene Signal 53 dem Signal 52 gleich. Das gleiche würde für das Signal 53' gelten, das am Ausgang 13 der Schaltung 3 erhalten würde, wenn diese ein herkömmlicher Begrenzer mit der positiven Begrenzungsschwelle No .wäre.
Fig. 5 zeigt das Signal52, das sich aus der Vorverzerrung des Signals 51 ergibt, wenn der Vorverzerrungsgrad so groß ist, daß die positive Amplitudenspitze den Wert No wesentlich überschreitet. Ferner zeigt Fig. 5 das Signal53', das am Ausgang 13 der Schaltung 3 erhalten würde, wenn diese in an sich bekannter Weise ein herkömmlicher Begrenzer und keine Dehnungsschaltung wäre. Die Signale 53' und 52 unterscheiden sich nur während des Zeitintervalls, in welchem der Augenblickswert N 2 den Amplitudenwert No überschreitet. In vollen Linien ist der entsprechende Teil des Signals 53' und gestrichelt der entsprechende Teil des Signals 52 dargestellt.

Bekanntlich ist der empfangsseitig gegen das Rauschen erhaltene Schutz um so besser, je höher das Verhältnis Z₅: Zp ist. Da die Amplitudenspitzen andererseits dem Wert J₁: f_p annähernd proportional sind, ist es vorteilhaft, Z₁ so klein wie möglich zu wählen, also Z₁ = Zs — Z5·

Von nun an soll von dieser Voraussetzung ausgegangen werden.

Dann beseitigt das empfangsseitige Filter 5 die Rauschkomponenten außerhalb des Nutzbandes, ohne daß merkliche Verzerrungen eingeführt werden (es würde keine Verzerrung erscheinen, wenn die Filter 1 und 5 ideale Filter mit rechteckiger Amplituden-Frequenz-Kennlinie ohne Phasenverzerrungen wären).

Die Wirkung des Filters 5 kann für die Untersuchung des Ausgangssignals der Entzerrungsschaltung 6 unberücksichtigt bleiben.

Es sei zunächst der Fall angenommen, daß die Dehnungsschaltung 3 durch einen herkömmlichen Begrenzer ersetzt ist.

Für diesen Fall zeigt Fig. 6 die SignaleS6', die dann am Ausgang der Schaltung 6 erhalten würden, je nachdem, ob sendeseitig der Begrenzer nicht wirksam geworden ist (Fall von Fig. 4) oder zur Wirkung gekommen ist (Fall von F i g. 5). Die beiden Signale 56' unterscheiden sich nur während eines bestimmten Zeitintervalls.

Die entsprechenden Teile I und II der beiden Signale sind gestrichelt bzw. in voller Linie dargestellt.

Es ist folgendes zu erkennen: Wenn der Begrenzer nicht wirksam geworden ist, so daß das Eingangssignal der Schaltung 6 von dem Ausgangssignal der Schaltung 2 nur wenig verschieden ist, erhält man am Ausgang 16 ein Signal 5 6' (I), das sich von dem Signal 51 wenig unterscheidet.

Wenn dagegen der Begrenzer wirksam geworden ist (Fall von Fig. 5), ist das Eingangssignal der Schaltung 6 von dem Ausgangssignal der Schaltung 2 merklich verschieden, und das Signal 56' (II) unterscheidet sich beträchtlich von dem Signal 51. Es läßt sich eine erste Zeit feststellen, deren Dauer in der Größenordnung der Dauer der Vorverzerrungsspitze liegt und in deren Verlauf der Übergang annähernd ebenso schnell erfolgt wie ohne Begrenzung, doch erreicht in dieser ersten Zeit das Signal nur den Zwischenwert p. Auf diese erste Zeit folgt eine zweite Zeit, in welcher der Übergang sehr viel langsamer erfolgt. Es läßt sich feststellen, daß die Differenz N'—p mit dem Ausmaß der Begrenzung wächst, welche auf die Spitze ausgeübt wurde, und daß der Übergang vom Wert ρ zum Wert N' annähernd entlang einer Exponentialkurve erfolgt, deren Zeitkonstante gleich derjenigen der Vorverzerrung ist.

Diese Erläuterung zeigt, weshalb in der bisherigen Technik der Wert f_p nicht so stark verringert werden konnte, wie es hinsichtlich des Schutzes gegen das Rauschen wünschenswert wäre. Dies würde zu einer übermäßigen Verzerrung des Nutzsignals führen.

Es soll nun die mit der Erfindung erzielte Verbesserung untersucht werden.

Solange das vorverzerrte Signal 52 den kritischen WertiVo nicht übersteigt, tritt keine Änderung ein, weil dann die Dehnungsschaltung ebensowenig wie der zuvor betrachtete Begrenzer wirksam wird.

Im anderen Fall (F i g. 7) bewirkt jedoch die Dehnungsschaltung, wie bereits angegeben wurde, nicht nur eine Begrenzung des Augenblickswertes des Signals 52 auf den Wert No, wenn dieser Augenblickswert diesen Wert No überschreitet, sondern auch eine Verlängerung der Stufe mit dem Amplitudenwert No über die Zeit hinaus, in welcher N 2^. No.

Die Erfahrung zeigt, was auch durch die Theorie bestätigt wird, daß die wünschenswerte Verlängerung dieser Stufe No von der Höhe Nm-N' der Spitze und der Höhe Nm-No des abgeschnittenen Teils der Spitze abhängt. Ein gutes Ergebnis wird erhalten, wenn die durch die Verbreiterung zu der Spitze hinzugefügte Fläche annähernd gleich der Fläche ist, welche davon durch die Begrenzung abgeschnitten wird, wie in F i g. 7 dargestellt ist, wo in voller Linie das Signal 53 gezeigt ist, während das Signal 52 in dem Teil, in welchem es von dem Signal 53 verschieden ist, gestrichelt gezeichnet ist.

Fig. 8 zeigt die Signale56, welche am Ausgang 16 der Schaltung 6 bei Verwendung einer Dehnungsschaltung für den Fall von F i g. 4 bzw. für den Fall von F i g. 7 erhalten werden. Diese beiden Signale unterscheiden sich nur in dem Abschnitt I (Fall von F i g. 4) und im Abschnitt III (Fall von F i g. 7).

Die Begrenzung einer bestimmten Amplitudenspitze mit dem Augenblickswert N^>No auf einen Amplitudenwert No ergibt eine sehr viel geringere

ao Verzerrung des endgültigen Signals, wenn an Stelle eines Begrenzers eine Dehnungsschaltung verwendet wird, wie durch einen Vergleich des Signalabschnitts III von Fig. 8 mit dem SignalabschnittII von F i g. 6 erkennbar ist.

Im vorliegenden Fall wurde eine ansteigende Stufe vorausgesetzt. Der Sachverhalt ist für eine abfallende Stufe natürlich völlig symmetrisch, da dann die Vorverzerrungsspitze nach unten gerichtet ist und der Begrenzer bzw. die Dehnungsschaltung eine Begrenzung auf einen negativen Amplitudenwert, im allgemeinen den Wert — No, durchführt.

Es sollen nun Ausführungsformen der Dehnungsschaltung 3 von F i g. 1 beschrieben werden.
Bei einer ersten Ausführungsform, deren Prinzipschema in Fig. 9 dargestellt ist, besteht die Dehnungsschaltung aus einem herkömmlichen Begrenzer 32, dem eine Schaltung 31 vorgeschaltet ist, deren Bandbreite in Abhängigkeit von dem Augenblickswert des zugeführten Eingangssignals derart ver- änderlich ist, daß bei geringen oder mittleren Amplitudenwerten, bei welchen der Begrenzer nicht zur Wirkung kommt, die Bandbreite wenigstens gleich der Bandbreite Z₁ des Filters 1 ist, während für Amplitudenwerte, welche den positiven oder negativen Begrenzungsschwellwert überschreiten, die Bandbreite auf einen vorgegebenen oder vom Augenblickswert des zugeführten Signals abhängigen Wert verringert wird, so daß annähernd die gewünschte Verlängerung der Spitze hervorgerufen wird.

Fig. 10 zeigt diese Betriebsweise. In voller Linie (ABCDEF) ist das der Anordnung 31 zugeführte Signal 52 dargestellt.

Wenn N 2 den Wert No überschreitet, wird die Bandbreite der Anordnung 31 automatisch derart verringert, daß das Ausgangssignal der Anordnung 31 die Form ABCD'E'F aufweist.

In der Darstellung ist angeommen, daß der Amplitudenwert des Signals zugleich mit der Verringerung der Bandbreite vergrößert wird, was einer bestimmten Maßnahme bei einer später noch zu erläuternden praktischen Ausführungsform entspricht.

Die Zeitdauer, für welche das dem Begrenzer 32 zugeführte Signal oberhalb des Schwellwertes No liegt, wird dadurch vom Wert BD auf den Wert BE' vergrößert.

Jenseits des Punktes E' wird die Bandbreite der Anordnung 31 wenigstens wieder gleich dem Wert f_v und das Ausgangssignal der Schaltung 31 nimmt

schnell wieder den gleichen Augenblickswert wie das Eingangssignal an.

Das vom Begrenzer 32 abgegebene Signal entspricht dann der Kurve A B D E'F, also dem gewünschen Verlauf.

Fig. 11 zeigt im einzelnen den Aufbau einer nach dem Prinzip von Fig. 9 ausgeführten Dehnungsschaltung für den Fall, daß das Frequenzband auf einen vorgegebenen Wert verringert wird, wenn der Augenblickswert N 2 algebraisch unter -No liegt, wobei diese Dehnungsschaltung nur auf die negativ gerichteten Amplitudenspitzen des Signals 52 einwirkt.

Die Schaltung enthält einen pnp-Verstärkertransistor 71 in Emitterschaltung, wobei das Eingangssignal 5 2 zwischen der Klemme 53, welche über eine Vorspannungsquelle 64 mit der Basis des Transistors verbunden ist, und der mit dem Emitter des Transistors verbundenen Klemme 54 zugeführt wird.

Der Kollektorkreis enthält einen Widerstand 51 mit dem Wert Rl, dessen eine Klemme mit dem Kollektor verbunden ist und dessen andere Klemme an den negativen Pol einer Spannungsquelle 61 angeschlossen ist, deren positiver Pol an Masse liegt.

Die Klemmen des Widerstands 51 können als die Klemmen eines Generators mit dem Innenwiderstand Rl angesehen werden, welcher das verstärkte Signal 52 abgibt.

Parallel zu dem Widerstand 51 liegt einerseits ein Kondensator 50 mit der Kapazität C und andererseits eine Schaltung, welche in Serie eine Diode 57, einen Widerstand 52 mit dem Wert R 2 und eine Gleichspannungsquelle 62 enthält. Der negative Pol der Gleichspannungsquelle ist mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 61 verbunden, und die Anode der Diode 57 ist über den Widerstand 52 an den positiven Pol der Spannungsquelle 62 angeschlossen.

Die Spannung der Quelle 62 ist so eingestellt, daß die Diode 57 Strom führt, wenn N 2 algebraisch über -No liegt, während sie bei den vom Begrenzer nicht übertragenen negativen Augenblickswerten keinen Strom führt. Wenn die Diode 57 Strom führt, ist zu dem Widerstand 51 der Widerstand 52 parallel geschaltet, dessen Wert Rl relativ zur Kapazität C des Kondensators 50 so klein ist, daß der Scheinleitwert des Kondensators 50 gegenüber dem Leitwert des Widerstands 52 in dem ganzen Band Z₁ vernachlässigbar ist, so daß dieses Band richtig übertragen wird. Wenn dagegen die Diode 57 keinen Strom führt, wird durch die Kapazität des Kondensators 50 die Bandbreite begrenzt, weil der Wert 2? 1 des Widerstands 52 sehr viel größer als der Wert R 2 des Widerstands 52 ist.

Das Signal, das zwischen den Ausgangsklemmen 55 und 56 erhalten wird, welche mit der ersten bzw. der zweiten Klemme des Widerstands 51 verbunden sind, entspricht (für die negativen Spitzenwerte des Signals 52) dem Ausgangssignal der Schaltung 31 von Fig. 9 und kann einem entsprechenden Begrenzer 32 zugeführt werden.

Praktisch läßt sich jedoch eine beträchtliche Vereinfachung dadurch erreichen, daß die Diode 57 für zwei Aufgaben verwendet wird:

1. In der zuvor angegebenen Weise.

2. Zur Durchführung der Begrenzung: Zu diesem Zweck genügt es, das Ausgangssignal an den Klemmen des Widerstands 52 abzunehmen oder, genauer, zwischen der Klemme 55 und der Klemme 56', welche mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 52 und der Diode 57 verbunden ist.

Wie bereits zuvor erläutert wurde, wirkt diese Schaltung nur auf die Spitzenwerte einer einzigen Polarität ein, nämlich auf diejenigen, welche an der Klemme 56 einem Potential entsprechen, welches ausreichend positiv gegen das Potential der Klemme 55 ist; dies gilt für die negativen Spitzenwerte des

ίο Eingangssignal 52.

Damit auf die Spitzenwerte mit der entgegengesetzten Polarität im Eingangssignal eingewirkt wird, braucht lediglich die Anschlußrichtung der Diode 57 umgekehrt zu werden, wobei die Schaltungskonstanten entsprechend zu wählen sind.

In beiden Fällen kann die Verbreiterung der Spitzenwerte dadurch verändert werden, daß auf die Kapazität des Kondensators 50 und/oder auf den Wert des Widerstands 51 eingewirkt wird; die Einstellung kann experimentell so durchgeführt werden, daß ein optimales Ergebnis erhalten wird.

Eine in F i g. 12 dargestellte Verbesserung besteht darin, daß die Diode 57 durch den Basis-Emitter-Übergang eines zweiten Transistors ersetzt wird. Der Emitter des pnp-Transistors 86 ist mit dem Kollektor des Transistors 71 über den Widerstand 52 verbunden, während sein Kollektor an den negativen Pol der Spannungsquelle 61 über einen Widerstand 83 angeschlossen ist. Die Spannungsquelle 62 ist mit ihrem negativen Pol an die Spannungsquelle 61 und mit ihrem positiven Pol an die Basis des Transistors 86 angeschlossen. Das Ausgangssignal der Dehnungsschaltung wird zwischen den Klemmen 88 und 89 des Widerstands 83 abgenommen. Der Rest der Schaltung ist unverändert wie bei der Schaltung von Fig. 11. Die Schaltung von Fig. 12 wirkt bei der beschriebenen Ausführungsform auf die positiven Spitzenwerte des Signals 52 ein, für welche die Klemme 89 ein ausreichend negatives Potential annimmt. Damit auf die Spitzenwerte des Signals 52 mit der entgegengesetzten Polarität eingewirkt wird, brauchen lediglich die pnp-Transistoren 71 und 86 durch npn-Transistoren mit geeignet gewählten Konstanten ersetzt und die Anschlußrichtungen der Spannungsquellen umgekehrt zu werden.

Damit schließlich auf die Spitzenwerte beider Polaritäten eingewirkt wird, werden zwei Schaltungen in Kaskade geschaltet, von denen die eine auf die positiven Spitzenwerte und die andere auf die negativen Spitzenwerte des Signals 52 einwirkt; diese beiden Schaltungen werden miteinander durch eine-Trennstufe verbunden.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 11 oder nach Fig. 12 ist es für einen richtigen Betrieb erforderlich, daß die Werte C, Rl und R2 der Schaltungselemente 50, 51 und 52 sehr genau in Abhängigkeit von der Bandbreite Z₁ und von der Vorverzerrungskennlinie eingestellt werden.
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher eine Gegenkopplung angewendet wird und die den Vorteil ergibt, daß sie für die Einstellung der Schaltungselemente weniger empfindlich ist.

Das durch Tiefpaßfüterung am Ausgang des Filters 1 (Fig. 1) erhaltene Signal51 wird dem ersten Eingang einer Subtraktions- und Verstärkerschaltung 7 zugeführt, deren Ausgang 17 mit einer Vorverzerrungsschaltung 2 verbunden ist. Der Ausgang 12' dieser Schaltung ist mit einem herkömmlichen

Begrenzer 32 verbunden, welcher eine Begrenzung auf die gewünschten positiven und negativen Amplitudenwerte bewirkt. Der Ausgang des Begrenzers 32 ist nicht nur mit dem Eingang des Kanals 4 (Fig. 1) verbunden, sondern auch über eine Entzerrungsschaltung 8, welche die gleiche Kennlinie wie die Entzerrungsschaltung 6 im Empfänger aufweist, mit dem zweiten Eingang 18 der Subtraktions- und Verstärkerschaltung 7.

Wenn mit 58 das Ausgangssignal der Schaltung 8 bezeichnet wird, liefert die Subtraktions- und Verstärkerschaltung 7 das Signal K(Sl bis 58), worin K der Verstärkungsfaktor ist.

Wenn der Verstärkungsfaktor K und damit der Gegenkopplungsgrad sehr groß sind, sind die gewünschten Bedingungen für das am Eingang des Kanals 4 erscheinende Signal erfüllt.

Wenn das Signal 51 so beschaffen ist, daß der Begrenzer 32 nicht eingreifen muß, ist das Signal 5 8 dem Ausgangssignal der Subtraktions- und Verstärkerschaltung 7 gleich. Man hat dann eine Schleife mit totaler Gegenkopplung von herkömmlicher Betriebsweise, und es ist bekannt, daß das Signal 5 8 und dementsprechend das dem Eingang der Vorverzerrungsschaltung 2 zugeführte Signal das Signal 51 mit einer Verstärkung wiedergeben, die etwas unter dem Wert 1, aber nahe bei diesem liegt. Das am Eingang des Kanals 4 erhaltene Signal ist also das gewünschte vorverzerrte Signal 52.

Wenn dagegen der Begrenzer beispielsweise für eine positive Spitze zur Wirkung kommt, ist das Signal 58 keine getreue Wiedergabe des Signals 51 mehr; in bekannter Weise hat die Gegenkopplung die Wirkung, daß am Eingang der Vorverzerrungsschaltung 2 ein stark positives Signal erzeugt wird, das den positiven Amplitudenschwellswert No noch überschreitet, während Nl unter No gefallen ist, und zwar, bis das Signal 58 den gewünschten Amplitudenwert erreicht hat.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie eignet sich für alle Anordnungen zur Übertragung von Videosignalen, insbesondere auch von Bildsignalen, welche mit Hilfe eines Unterträgers in einem Farbfernsehsystem übertragen werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Übertragung eines Videosignals, bei der das Signal vor seiner Aussendung eine Vorverzerrerschaltung durchläuft, deren Amplituden-Frequenz-Kennlinie wenigstens in einem bestimmten Frequenzbereich einen mit der Frequenz ansteigenden Verlauf aufweist, und einem Amplitudenbegrenzer zugeführt wird, der das Signal zumindest einseitig begrenzt, dadurch, gekennzeichnet, daß die Dauer der vom Amplitudenbegrenzer begrenzten Maximalwerte des Signals verlängert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung der Maximalwerte in einer vorzugsweise mit dem Begrenzer vereinigten Anordnung (3) zur zeitweiligen Bandbreitenverringerung des von der Vorverzerrerschaltung (2) gelieferten Signals erfolgt, die bei Überschreiten des Begrenzungspegels wirksam wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Bandbreitenverringerung aus einem Verstärker (71) besteht, an den das vorverzerrte Signal angelegt wird und dessen Ausgangskreis aus der Parallelschaltung eines Arbeitswiderstands (51), eines Kondensators (50) und einer Reihenanordnung eines Schwellwertelements (57), eines weiteren Widerstands (52) und einer Vorspannungsquelle (62) besteht, und daß die Gesamtimpedanz der Reihenanordnung (57, 52, 62) bei leitendem Schwellwertelement (57) im gesamten Ubertragungsfrequenzband klein gegenüber der Impedanz des Kondensators (50) ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (71) aus einem Transistor besteht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement (57) zugleich als Begrenzer wirksam ist und das begrenzte Ausgangssignal dem Verbindungspunkt (56') des Elements (57) und des Reihenwiderstands (52) entnommen wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement durch die Emitter-Basis-Strecke eines weiteren Transistors (86) gebildet ist, dessen Kollektor mit der Betriebsspannungsquelle über einen Lastwiderstand (83) verbunden ist, an dessen Endklemmen (88, 89) das begrenzte Signal entnommen wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur beidseitigen Signalbegrenzung zwei hinsichtlich der Signalpolarität zueinander invers geschaltete kombinierte Dehnungs- und Begrenzungsanordnungen in Reihe vorgesehen sind.

8. Schaltunganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung der Maximalwerte mit Hilfe einer Gegenkopplungsschleife erfolgt, die zwischen den Ausgang des Begrenzers (32) und den zweiten Eingang (18) eines der Vorverzerrerschaltung (2) vorgeschalteten Subtraktionsverstärkers (7) geschaltet ist und eine der Vorverzerrerschaltung (2) inverse Entzerrerschaltung (8) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Belgische Patentschrift Nr. 629 313;

»Veröffentlichungen aus der Fernsehtechnik«, 1957, Heft 5, Aufsatz von H. Holzwarth;

»Wirkungsweise und Vorteile der Preemphasis bei der Richtfunkübertragung von Fernsehprogrammen«.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 658/272 8.66 © Bundesdruckerei Berlin