DE1230076B - Tastschaltungsanordnung zum Wiedereinfuehren der Gleichstromkomponente - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/00

Nummer: 1230 076

Aktenzeichen: R 37733 VIII a/21 al

Anmeldetag: 20. April 1964

Auslegetag: 8. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft eine Tastschaltungsanordnung zum Wiedereinführen der Gleichstromkomponente im Signalkanal zwischen einer Quelle von Signalen, die periodisch auftretende Steuerimpulse enthalten, und einem Signalverbraucher, wobei zwischen die Signalquelle und den Signalverbraucher ein Kondensator und zwischen den Signalverbraucher und einen Bezugspotentialpunkt ein Lade- und Entladekreis für diesen Kondensator geschaltet sind.

Sogenannte Anklammerungsschaltungen, auch als Pegelsteuer- oder Pegelhalteschaltungen bezeichnet, beruhen in ihrer Wirkungsweise bekanntlich auf der Übertragung periodisch wiederkehrender Steuerimpulse, die an bestimmte feste Spannungspegel angeklammert werden. Bei Fernsehgeräten, wo solche Anklammerungsschaltungen z. B. für die Schwarzsteuerung verwendet werden, sind diese Steuerimpulse gewöhnlich die Austast- und Synchronisierimpulse.

Eine Tastschaltung, d. h. eine getastete Anklammerungsschaltung, steuert z. B. die Aufladung eines Koppelkondensators in einer Signalübertragerstufe, etwa im Steuergitterkreis einer Verstärkerröhre oder der Bildröhre, wobei die Steuerung durch eine mit den Synchronisierimpulsen getastete Diodenschaltung erfolgt. Die einzelnen Impulse bewirken dann jeweils eine Stromleitung der Diode in der richtigen Richtung, derart, daß der Kondensator, je nachdem, ob für die richtige Pegeleinstellung eine Vergrößerung oder Verkleinerung seiner Ladung erforderlich ist, sich um einen entsprechenden Spannungswert auflädt oder entlädt.

Es ist wünschenswert, daß solche Tastschaltungen symmetriert sind, so daß die Tastimpulse nicht im Nutzsignal der angeklammerten Signalübertragerstufe erscheinen.

Es ist in diesem Zusammenhang eine Tastschaltungsanordnung bekannt, die sich insbesondere zur Wiedereinführung der mittleren Helligkeit in ein Fernsehsignal, also zur Schwarzsteuerung eignet und die mit einem Flächentransistor, der als in beiden Richtungen stromdurchlässiger Schalter angeordnet ist, arbeitet. Mit dieser bekannten Anordnung wird zwar erreicht, daß die Tastimpulse nicht im pegelgesteuerten Nutzsignal erscheinen; jedoch ergibt sich immerhin eine gewisse »Verunreinigung« des Nutzsignals durch die Tastimpulse, da diese den Stromweg des Transistors über dessen Basis, die einen niederohmigen Kontakt bildet, steuert. Außerdem belastet aus dem gleichen Grund der Transistor die angeschaltete Nutzsignalquelle, z. B. Videoverstärkerstufe, so daß aus Anpassungsgründen besondere Schaltungsmaßnahmen notwendig sind. Zum Beispiel Tastschaltungsanordnung zum Wiedereinführen
der Gleichstromkomponente

Anmelder:

Radio Corporation of America,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

John Ober Schroeder, Hamilton, N. J.;

James Frederick Merritt,

Merritt Island, Fla. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 19. April 1963 (274176)

benötigt man, um den Ausgang einer Videoverstärkerstufe zwecks Anpassung niederohmig zu machen, im allgemeinen eine zusätzliche Kathodenfolgerstufe.

Demgegenüber hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Tastschaltungsanordnung zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind.

Um diese Aufgabe zu lösen, benutzt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung an Stelle des Flächentransistors einen an sich bekannten isolierten Feldeffekt-Transistor mit auf einem Substrat aus Halbleitermaterial angebrachter Quellen-, Abfluß- und isolierter Steuerelektrode, wobei im Lade- und Entladekreis des Kondensators die in beiden Richtungen stromdurchlässige Quellen-Abfluß-Strecke dieses Feldeffekt-Transistors liegt und dessen Steuerelektrode über einen zweiten Kondensator Tastimpulse zugeleitet werden, welche die Quellen-Abfluß-Strecke jeweils während mindestens eines Teils der Steuerimpulse stromdurchlässig machen derart, daß je nach der Polarität der während der Steuerimpulse herrschenden Potentialdifferenzen zwischen dem Signalverbraucher und dem Bezugspotentialpunkt der erste Kondensator über die Quellen-Abfluß-Strecke entweder aufgeladen oder entladen wird, wobei die Steuerelektrode des Feldeffekt-Transistors mit dem Bezugspotentialpunkt über ein Gleichrichterelement

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gekoppelt ist, das so gepolt ist, daß es durch die Tastimpulse leitend gemacht wird.

Vorzugsweise ist dabei die Zeitkonstante des durch den zweiten Kondensator und den Sperrwiderstand des Gleichrichterelementes gebildeten 2?C-Netzwerkes so bemessen, daß durch die am zweiten Kondensator während des Stromflusses durch das Gleichrichterelement aufgebaute Ladespannung die Quellen-Abfluß-Strecke des Feldeffekt-Transistors jeweils während des Intervalls zwischen den einzelnen Tastimpulsen gesperrt gehalten wird.

Gemäß weiteren bevorzugten Merkmalen ist die Steuerelektrode mit dem Substrat gleichstromgekoppelt und wird die Gleichrichtereinrichtung durch den gleichrichtenden Übergang zwischen dem Substrat und der bezugspotentialseitigen Elektrode des Feldeffekt-Transistors gebildet.

Durch diese Maßnahmen werden eine Reihe von wesentlichen Vorteilen erreicht. So wird durch den bekanntlich sehr hohen Steuerelektroden- oder Eingangswiderstand des isolierten Feldeffekt-Transistors die Qualität der Gleichstromwiedereinführung insofern verbessert, als der Videoverstärker oder die sonstige angeschaltete Signalquelle durch den Transistor nicht belastet wird. Da bekanntlich auch der Gittereingangskreis einer Kathodenstrahlröhre einen hohen Widerstand hat, sind bei Verwendung der vorliegenden Schaltung als Schwarzsteuerung für Fernsehempfänger keine Änderungen im Ausgangskreis des vorgeschalteten Videoverstärkers aus Anpassungsgründen erforderlich, so daß an Schaltungsaufwand gespart wird. Es wird also z. B. keine zusätzliche Kathodenfolgerstufe benötigt, um den Ausgang des Videoverstärkers niederohmig zu machen.

Aus den gleichen Gründen, d. h. wegen der hochohmigen Steuerelektrode des Feldeffekt-Transistors, kann auch keine »Verunreinigung« des Videosignals durch die den Transistor eintastenden Tastimpulse erfolgen.

Ein weiterer Vorteil besteht in der verhältnismäßig geringen kapazitiven Kopplung zwischen einerseits der Steuerelektrode und andererseits den übrigen Elektroden des Feldeffekt-Transistors, so daß kein Stromfluß zwischen der Steuerelektrode und den beiden anderen Elektroden auf Grund einer solchen kapazitiven Kopplung erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der bekannten Tatsache, daß der dynamische Widerstand zwischen Abfluß und Quelle des Feldeffekt-Transistors als Funktion der Steuerelektrodenspannung sehr stark veränderlich ist und wegen des hohen Eingangswiderstandes des Feldeffekt-Transistors die Schaltungsparameter durch die besonderen Eigenschaften des jeweils verwendeten Transistors nicht beeinflußt werden.

Schließlich ist ein sehr wichtiger Vorteil noch darin zu sehen, daß die vorliegende Anordnung ohne irgendwelche äußeren Betriebsgleichspannungen auskommt, wohingegen bei der obengenannten bekannten Anordnung die übliche Vorspannung für den Flächentransistor benötigt wird.

Um nun die obengenannten vorteilhaften Eigenschaften des isolierten Feldeffekt-Transistors für den vorliegenden Anwendungszweck auszunützen, kann man nicht einfach in der bekannten Anordnung den Flächentransistor durch einen solchen isolierten Feldeffekt-Transistor ersetzen, sondern man muß zuvor Überlegungen dahingehend anstellen, ob der isolierte Feldeffekt-Transistor an sich die gestellte Aufgabe so wie der Flächentransistor zu erfüllen vermag und wie man schaltungstechnisch vorgehen muß, um den isolierten Feldeffekt-Transistor in dem gewünschten Sinne zum Arbeiten zu bringen. Die Schaltungstechnik des normalen Flächentransistors bietet hierzu wenig Anhaltspunkte, während andererseits die bekannten Analogiebetrachtungen zwischen Elektronenröhre und isoliertem Feldeffekt-Transistor auf Grund des in beiden Fällen vorhandenen hohen

ίο Eingangswiderstandes hier nicht angewendet werden können, da eine entscheidende Forderung im vorliegenden Fall darin besteht, daß der leitende Kanal des Transistors in beiden Richtungen stromdurchlässig sein muß, was bei einer Röhre natürlich unmöglich ist.

Nachstehend werden nicht im einschränkenden Sinne aufzufassende Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Tastschaltungsanordnung,

Fig. 2 ein die zeitliche und steuerungsmäßige Beziehung zwischen den Tastimpulsen und der Signalanklammerung in der Schaltung nach Fig. 1 veranschaulichendes Diagramm und

F i g. 3 ein schematisches Schaltbild eines Fernsehempfängers mit einer erfindungsgemäßen Tastschaltungsanordnung für die Schwarzsteuerung im Videosignalkanal.

Fig. 1 zeigt das schematische Schaltbild einer erfindungsgemäßen, mit einem Feldeffekt-Transistor mit isolierter Steuerelektrode arbeitenden Tast- oder Anklammerungsschaltung in Anwendung auf ein hochohmiges Signalübertragersystem. In diesem System ist die Signalausgangsseite einer Videosignalquelle 41 über einen Kondensator 43 und eine Leitung 42 mit dem Eingangsgitter 44 einer nachgeschalteten Stufe oder Verbrauchereinrichtung 45 gekoppelt. Bei der Stufe 45 kann es sich um einen Röhrenverstärker handeln, dessen Kathode 46 über einen geeigneten Vorspannwiderstand 48 an Masse 47 liegt. Die Stufe 45 kann eine Fernsehempfängerstufe sein, bei der es wünschenswert oder erforderlich ist, daß das eingegebene Videosignal die richtigen Gleichspannungs- und/oder Niederfrequenzkomponenten enthält. Das am Ausgang der Quelle 41 erscheinende Videosignal 50 enthält periodisch wiederkehrende Steuerintervalle, wie z. B. die Austastlücken 50 a, in denen periodische Bezugs- und Steuersignale 55 auftreten.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liefert eine Quelle 51 periodisch wiederkehrende Tastimpulse 52, die während eines bestimmten Teiles der einzelnen Steuerintervalle eine Anklammerungs- oder Pegelsteuerungsstufe 53 eintasten, wobei die Ladung am Koppelkondensator 43 so eingestellt wird, daß die Leitung 42 oder das Gitter 44 der Stufe 45 auf ein vorbestimmtes Potential oder einen Anklammerungspegel, der in sämtlichen Steuerintervallen jeweils der gleiche ist, gebracht wird. Die Tastimpulse 52 sind so eingestellt, . daß sie zeitlich mit den periodisch wiederkehrenden' Teilen des Videosignals, und zwar im vorliegenden Fall mit den Impulsscheiteln oder -dächern55 des Videosignals 50 zusammenfallen.

Die Anklammerungsstufe 53 enthält einen Feldeffekt-Transistor 56 mit isolierter Steuerelektrode von der in F i g. 1 und 2 gezeigten Art. Der Transistor 56 hat eine Quellenelektrode 57, eine Abfluß-

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elektrode 58, eine Steuerelektrode 59 und ein Sub- ζ. B. den Synchronisier- und Austastimpulsen, durch strat oder einen Block aus Halbleitermaterial mit Demodulation des empfangenen Trägers wieder hereiner Blockelektrode 60. Die Quellenelektrode 57 stellt. Anschließend wird das demodulierte Signalliegt an einem Punkt festen Potentials, z. B. dem gemisch in einem üblichen Videoverstärker 71 ver-Schaltungsnullpunkt oder der Masse 47. Die Abfluß- 5 stärkt.

elektrode 58 ist im Videosignalübertragerkanal an Der Videoverstärker 71 ist über einen Kondendie Leitung 42 angeschlossen, die zum Eingangs- sator 73 und eine Übertragungsleitung 72 mit dem gitterkreis eines Video- oder dergleichen Signalver- Steuergitter 74 der Bildröhre 75 gekoppelt. Die Bildstärkers gehören kann. röhre kann wie üblich mit einem Ablenkjoch 76 und

Die Videosignalquelle 41 ist somit effektiv über io einem Elektronenstrahlsystem, dessen Kathode bei den die Quellenelektrode 57 mit der Abflußelektrode 77 angedeutet ist, sowie den sonstigen üblichen EIe-58 verbindenden Kanal C steuerbarer Leitfähigkeit menten ausgebildet sein. Die Kathode 77 liegt über oder steuerbaren Widerstandes geschaltet. Der Wi- eine Gittervorspanneinrichtung in Form des Regelderstand dieses inneren Quellen-Abflußstromweges Widerstandes 79 am Schaltungsnullpunkt 78. Der ist eine Funktion der Steuerelektroden-Quellenvor- 15 Regelwiderstand 79 ist mit seinem einen Ende an spannung und wird durch die verhältnismäßig kräf- den positiven Pol einer Betriebsspannungsquelle antigen Tastimpulse 52 effektiv jeweils von einem geschlossen, so daß an seinem Regelkontakt 80 eine Maximum auf ein Minimum oder vom AUS- in den einstellbare Vorspannung für die Kathode abgegrif-EIN-Zustand geschaltet. fen werden kann.

Die Tast- oder Steuerimpulsspannungsquelle 51 ist 20 Zwischen die Leitung 72 und Masse 78 ist der in über eine Speiseleitung 62 mit einem Koppelkonden- seiner Leitfähigkeit steuerbare Stromweg oder Kasator 63 zwischen die Steuerelektrode 59 und Masse nal C eines Feldeffekt-Transistors 81 mit isolierter 47 geschaltet. Die Steuerelektrode 59 bzw. die Lei- Steuerelektrode geschaltet. Die Leitung 72 und tung 62 liegt ferner über eine Diode 64 an Masse 47. Masse bilden signalmäßig die hochpegelige bzw. nie-Die Diode 64 ist so gepolt, daß sie bei Auftreten der 25 derpegelige Seite des Videosignalkanals des Empfänpositiv gerichteten Impulse 52 an der Steuerelektrode gers. Der Videosignalverstärker 71 ist über seinen in Richtung nach Masse leitet, wobei die Tastimpuls- Masseanschluß und den Vorspannwiderstand 79 mit dächer auf Nullpotential und die Tastimpulsgrund- dem Gitter-Kathodenkreis der Bildröhre verbunden, linien auf einen negativen Potentialwert eingepegelt Der Signalübertragerkanal ist über eine Leitung 82 werden (s. Fig. 2). Der Koppelkondensator 63 im 30 mit der Abflußelektrode 83 des Transistors 81 ver-Impulskreis wird bei positiv gerichteten Impulsen bunden, während die Quellenelektrode 84 dieses durch den die Diode durchfließenden Strom auf ge- Transistors über eine Leitung 85 bei 78 geerdet oder laden. Die Ladung fließt über den gestrichelt ange- an die Quelle der Pegeleinstellspannung angeschlosdeuteten Sperrwiderstand 65 der Diode langsam ab. sen ist. Wie oben erwähnt, wird dadurch der wider-Die Zeitkonstante des durch den Sperrwiderstand 65 35 standsveränderliche Stromweg C des Transistors mit und den Kondensator 63 gebildeten i?C-Gliedes ist dem Signalübertragerkanal geshuntet, um die Anso bemessen, daß die Steuerelektrode während des klammerung der Leitung 72 und des Gitters 74 an Intervalls zwischen den einzelnen Tastimpulsen je- das Massepotential jeweils bei den Impulsen 55 des weils genügend stark negativ vorgespannt wird, um Videosignals 50 wie bei dem Ausführungsbeispiel den Transistor 56 verriegelt zu halten. 40 nach F i g. 1 zu steuern. Der Gittervorspannkreis des

Auf diese Weise wird während der einzelnen Bildröhrengitters 74 ist ebenfalls über den Strom-Steuerimpulse 55 des Videosignals 50 der normaler- weg C des Transistors 81 nach dem geerdeten Ende weise unterbrochene oder hochohmige Stromweg C des Regelwiderstandes 79 geschlossen,
des Transistors 56 durch den Einfluß des Tastimpul- Ein Teil des Ausgangssignals des Videoverstärkers ses 52 jeweils verhältnismäßig niederohmig und da- 45 71 gelangt über eine Leitung 87 und andererseits mit leitend gemacht. Dabei kann der Strom diesen über Masse 78 zum Amplitudensieb mit Synchroni-Weg C in beiden Richtungen durchfließen. Die Rieh- siersignaltrennstufe 88, wo die Horizontal- und Vertung des Stromflusses hängt von der Polarität der tikalsynchronisierimpulse in üblicher Weise vom Spannungsdifferenz zwischen dem Signalpegel in der Videosignal sowie voneinander getrennt werden.
Leitung 42 oder am Gitter 44 und dem Bezugs- oder 5° Die abgetrennten Horizontal- und Vertikalsyn-Anklammerungspegel, der im vorliegenden Fall dem chronisierimpulse werden dem Zeilenkippgerät bzw. Nullpotential der Schaltung entspricht, ab. dem Bildkippgerät, von denen nur das Zeilenkipp-. Wegen des hohen Widerstandes zwischen der gerät 89 angedeutet ist, zugeleitet. Dort werden in Steuerelektrode 59 und sowohl der Quellenelektrode der üblichen Weise die Ablenkströme mit der Zeilen-57 als auch der Abflußelektrode 58 gelangt praktisch 55 bzw. Bildwechselfrequenz für die Strahlablenkung kein Anteil des Tastimpulsstromflusses in den Video- mittels geeigneter Ablenkeinrichtungen, wie z. B. des signalkreis. Die Tastimpulse rufen daher keine Aus- Ablenkjoches 76, erzeugt. Da eine ins einzelne tastpegelung oder hierdurch bedingte »Verunreini- gehende Beschreibung aller dieser Stufen für das gung« des Videosignals hervor. Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist, sind

Fig. 3 veranschaulicht die Anwendung der er- 60 in der Zeichnung lediglich die entsprechenden Aus-

findungsgemäßen Anklammerungsschaltung als gangsleitungen durch die Pfeillinien 91 und 92 ange-

Schwarzsteuerstufe in einem Fernsehempfänger. Die deutet.

übertragenen Fernsehsignale werden in einem üb- Das Zeilenkippgerät liefert außerdem die mit den liehen Fernsehempfänger 70 empfangen und demo- Impulsen 55 des Videosignals synchronisierten Tastduliert. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe der 6g impulse 93. Diese Impulse gelangen über eine Leiüblichen HF-Misch- und ZF-Stufen mit dem ange- tung 95 mit einem Koppelkondensator 96 vom Kippschalteten Videodemodulator, der das Fernsehsignal- gerät 89 zur isolierten Steuerelektrode 94 des Trangemisch, bestehend aus Video- und Steuersignalen, sistors 81. Die Steuerelektrode 94 ist ferner über eine

Verbindungsleitung 98 mit der Blockelektrode 97 gleichstromgekoppelt.

Zwischen der Blockelektrode 97 und der Abflußelektrode 83 bzw. der Quellenelektrode 84 besteht im Inneren des Feldeffekt-Transistors jeweils ein gleichrichtender Übergang oder eine gleichrichtende Sperrschicht 100 bzw. 101. Wenn der Transistor 81 in seinem Block Verunreinigungen vom p-Typ aufweist, bildet der Block jeweils die Anodenseite und die Quellenelektrode bzw. die Abflußelektrode die Kathodenseite der gleichrichtenden Sperrschichten, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet. Wird ein im Block mit Verunreinigungen vom η-Typ dotierter Transistor verwendet, so sind die gleichrichtenden Sperrschichten umgekehrt gepolt. In jedem Fall ist die Blockelektrode 97 leitungsmäßig so geschaltet, daß ein Gleichstrom von der Steuerelektrode 94 über die Diode 100 zur Quellenelektrode 84 und nach Masse fließen kann.

Wenn das Signal die Steuerelektrode 94 und die Blockelektrode 97 auf positives Potential spannt, wird der gleichrichtende Übergang 100 leitend. Dadurch werden die positiv gerichteten Teile des Signals begrenzt und die Dächer der Tastimpulse 93 auf Nullpotential mit der Impulsgrundlinie bei —20 Volt eingepegelt (s. Fig. 2). Durch den die gleichrichtende Sperrschicht 100 durchfließenden Strom wird der Koppelkondensator 96 im Impulsspeisekreis aufgeladen. Während der negativen Perioden des Signals entlädt sich der Kondensator 96 über den Sperrwiderstand der Diode 100, wodurch zwischen der Steuerelektrode 94 und der Quellenelektrode 84 eine negative Vorspannung aufgebaut wird, die den Stromweg C effektiv geöffnet oder unterbrochen hält. Die Zeitkonstante des durch den Sperrwiderstand der Diode und den Kondensator 96 gebildeten RC-GRedes ist viel langer als die Impulsperiode des von der Steuerquelle 95-78 gelieferten Impulssignals. Der Impulssteuerkreis mit der gleichrichtenden Sperrschicht 100 hält daher den Transistor 81 in den Impulszwischenintervallen effektiv verriegelt.

Beim Auftreten eines Impulses 55 des Signals 50 am Gitter 74 der Bildröhre 75 erscheint jeweils synchron hiermit ein Tastimpuls 93, der den Quellen-Abfluß-Stromweg C des Transistors 81 in den niederohmigen oder leitenden Zustand schaltet. Besteht zu diesem Zeitpunkt zwischen dem Signalpegel im Ubertragerkreis am Gitter 74 und dem Anklammerungspegel oder Massepegel eine Potentialdifferenz, so wird der Koppelkondensator 73 über den Stromweg C des Transistors 81 entweder aufgeladen oder entladen, je nachdem, was von beiden erforderlich ist, um die Signalübertragerleitung und das Gitter 74 auf den Anklammerungspegel oder Schwarzsteuerpegel zu bringen. Auf diese Weise wird die Bildhelligkeit richtig wiedergegeben und beibehalten, indem die getastete Anklammerungs- oder Schwarzsteuerschaltung die Ladung des Koppelkondensators 73 jeweils so einstellt, daß der Signalpegel bei den Impulsen 55 laufend auf einen festen Anklammerungspegel gebracht und die Ladung des Koppelkondensators 73 jeweils während des gesamten anschließenden Videosignalintervalls auf dem eingestellten Wert gehalten wird.

Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, daß der Signalpegel im Ubertragerkanal laufend eingestellt wird. Ist der Pegel höher als das Potential des Anklammerungspegels oder Schwarzsteuerpegels, so entlädt sich der Kondensator 73 über den von der Steuerelektrode gesteuerten beidseitig leitenden Stromweg C des Transistors während des Anklammerungsintervalls 93, bis das Potential des Gitters 74 den Wert des Anklammerungspegels, der in diesem Fall dem Masse- oder Nullpotential entspricht, annimmt. Wenn der Signalpegel am Gitter 74 niedriger als der Spannungswert des Anklammerungspegels ist, d. h. im vorliegenden Fall unter dem Nullpotential

ίο liegt, fließt durch den Stromweg C so lange ein Strom in der umgekehrten Richtung, bis das Potential des Gitters 74 dem Anklammerungspegel gleich wird.

Nach Aufhören des Tastimpulses beginnt die Ladung des Koppelkondensators 96 über den Sperrwiderstand der Diode 100 abzufließen und wird der Quellen-Abfluß-Stromweg C verriegelt, da die Steuerelektrode stärker negativ, beispielsweise auf — 20 Volt, vorgespannt wird. Dadurch kann im Quellen-Abfluß-Stromweg des Transistors 81 kein die Ladung des Signalkreis-Koppelkondensators 73 ändernder Strom fließen. Wenn der Signalinhalt zwischen den Bezugsintervallen sich ändert, wird die Ladung des Kondensators 73 durch die getastete Schaltung im Betrag und in der Richtung entsprechend nachgestellt, so daß der Signalübertragerkreis 72 bis 78 oder das Gitter 74 laufend in jedem Bezugsintervall auf den Anklammerungspegel zurückgeführt wird.

Zum Unterschied von der Schaltung nach F i g. 1 wird bei der Schaltung nach F i g. 3 die innere Blockdiode 100 als den Kondensator aufladender und entladender Gleichrichter im Tastimpulskreis verwendet. Dabei leitet die Blockdiode 100 dann, wenn der Tastimpuls 93 in bezug auf die Ladung des Kondensators 96 positiv wird. Auf diese Weise wirkt die Diode 100 als Gleichpegeleinsteller, indem sie die Dächer der Tastimpulse auf Nullpotential und die Grundlinien der Tastimpulse auf einen negativen Spannungswert einpegelt, wie in F i g. 2 angedeutet.

In dem in Fi g. 2 angedeuteten Videosignalgemisch sind die Synchronisierzeichen negativ gerichtet. Das Videosignalgemisch kann in seiner Phase auch so eingestellt sein, daß die Synchronisierzeichen positiv gerichtet sind. In diesem Fall sollten die Tastimpulse groß genug sein, um an der Steuerelektrode und der Blockelektrode eine negative Vorspannung zu erzeugen, die größer ist als die am stärksten negativen Teile oder Spitzen des Videosignals in der Leitung 72. Auf diese Weise wird die gleichrichtende Sperrschicht 101 zwischen dem Block 97 und dem Abfluß 83 zwischen den einzelnen Tastimpulsen in der Sperrichtung vorgespannt gehalten.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Feldeffekt-Transistor mit isolierter Steuerelektrode als Schalter in der Weise arbeitet, daß er den Signalkreis periodisch auf den Pegelsteuerpunkt, der beispielsweise dem Schaltungspunkt oder Masse entsprechen kann, einpegelt. Der Schalter ist mit Ausnahme der Tastintervalle, in denen die normalerweise negative Vorspannung von der Steuerelektrode weggenommen oder auf Null angehoben wird (s. Fig. 2), stets geöffnet. Wenn die Videosignale über einen Signalkoppelkondensator an den Quelle-Abfluß-Stromweg gelegt werden, bewirkt der Transistor effektiv eine solche Anklammerung der Signale, daß die Spitzen oder Dächer der Synchronisierimpulse bzw. der Abtastimpulse unabhängig vom mittleren Signalpegel auf Nullpotential gehalten wer-

den. Da die Klammerschaltung mit dem Feldeffekt-Transistor mit isolierter Steuerelektrode eine zweizeitig leitende Charakteristik hat und während der Tastintervalle je nach Bedarf in entweder der einen oder der anderen Richtung Strom leiten kann, kann je nach den Änderungen im Bildinhalt die Ladung des Videodoppelkondensators 73 sich augenblicklich entweder vergrößern oder verkleinern. Die zusätzliche innere Diode 101 im Block des Transistors stört den Betrieb der Schaltung nicht, da sie außer während der Tastintervalle stets in der Sperrichtung vorgespannt ist. Dies ist ebenfalls in dem Diagramm nach F i g. 2 angedeutet.

Aus den vorstehenden Betrachtungen wird ersichtlich, daß eine derartige Anklammerungs- oder Schwarzsteuerschaltung erstens keine abgeglichene oder entkoppelte Tastimpulsquelle benötigt, daß zweitens wegen der hochohmigen Steuerelektrode des Transistors nur eine verhältnismäßig sehr geringe Tastimpulsleistung erforderlich ist und dadurch die ao Tastimpulse gewünschtenfalls ohne irgendwelche aktive Schaltungseinrichtungen aus den Zeilenrücklaufimpulsen od. dgl. abgeleitet werden können, daß drittens die Anklammerungsschaltung einwandfrei abgeglichen bzw. symmetriert ist und der störende Einfluß des Anklammerungsimpulses auf den Videoübertragungskanal verhältnismäßig gering ist und daß viertens die Anordnung mit einem minimalen Aufwand an Schaltungskomponenten auskommt, indem sie lediglich aus einem einzigen Transistor zusammen mit einem Tastimpulsdoppelkondensator und einem Videosignalkoppelkondensator besteht.

Claims (4)

Patentansprüche: 35

1. Tastschaltungsanordnung zum Wiedereinführen der Gleichstromkomponente im Signalkanal zwischen einer Quelle von Signalen, die periodisch auftretende Steuerimpulse enthalten, und einem Signalverbraucher, wobei zwischen die Signalquelle und den Signalverbraucher ein Kondensator und zwischen den Signalverbraucher und einen Bezugspotentialpunkt ein Lade- und Entladekreis für diesen Kondensator geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Lade- und Entladekreis des Kondensators (43; 73) die in beiden Richtungen stromdurchlässige Quellen-Abfluß-Strecke eines an sich bekannten isolierten Feldeffekt-Transistors mit auf einem Substrat aus Halbleitermaterial angebrachter Quellen-, Abfluß- und Steuerelektrode liegt und der Steuerelektrode dieses Feldeffekt-Transistors über einen zweiten Kondensator (63; 96) Tastimpulse zugeleitet werden, welche die Quellen-Abfluß-Strecke jeweils während mindestens eines Teils der Steuerimpulse stromdurchlässig machen, derart, daß je nach der Polarität der während der Steuerimpulse herrschenden Potentialdifferenz zwischen dem Signalverbraucher und dem Bezugspotentialpunkt der erste Kondensator (43; 73) über die Quellen-Abfluß.-Strecke entweder aufgeladen oder entladen wird, wobei die Steuerelektrode des Feldeffekt-Transistors mit dem Bezugspotentialpunkt über ein Gleichrichterelement (64,100) gekoppelt ist, das so gepolt ist, daß es durch die Tastimpulse leitend gemacht wird.

2. Tastschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen-Abfluß-Strecke des Feldeffekt-Transistors direkt zwischen den Signalverbraucher (44) und den Bezugspotentialpunkt (47) geschaltet ist und daß die Zeitkonstante des durch den zweiten Kondensator (63) und den Sperrwiderstand (65) des Gleichrichterelementes (64) gebildeten 2?C-Netzwerkes so bemessen ist, daß durch die am zweiten Kondensator während des Stromflusses durch das Gleichrichterelement aufgebaute Ladespannung die Quellen-Abfluß-Strecke des Feldeffekt-Transistors jeweils während des Intervalls zwischen den einzelnen Tastimpulsen gesperrt gehalten wird.

3. Tastschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode mit dem Substrat gleichstromgekoppelt ist (Fig. 3).

4. Tastschaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtereinrichtung durch den gleichrichtenden Übergang (100) zwischen dem Substrat und der bezugspotentialseitigen Elektrode (84) des Feldeffekt-Transistors gebildet wird (F i g. 3).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1067 473;
»Radio Electronics«, Mai 1958, S. 60/61.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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