DE1252235B - Schaltungsanordnung zur senderseitigen Einstellung des Schwarzwertes eines aus Bildinhaltssignalen und Austastsigalen zusammengestzten Videosignals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. Cl.:

H04n

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 al - 33/71

Nummer: 1 252 235

Aktenzeichen: F 36115 VIII a/21 al

Anmeldetag: 24. Februar 1962

Auslegetag: 19. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur senderseitigen Einstellung des Schwarzwertes eines aus Bildinhaltssignalen und Austastsignalen zusammengesetzten Videosignals (BA-Signal). Dabei soll der Gesamtamplitudenbereich des BA-Signals konstant gehalten werden, unabhängig vom jeweils eingestellten Schwarzwert.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art wird zur Einstellung des Schwarzwertes der Abschneidepegel einer Abschneidestufe mittels eines Potentiometers und mittels eines anderen Potentiometers die Verstärkung des Bildinhaltssignals beeinflußt. Diese beiden Potentiometer sind derart geschaltet und sollen derart miteinander gekuppelt sein, daß auch bei Veränderung der Einstellung des Schwarzwertes ein angenähert konstanter Gesamtamplitudenbereich des ΒΑ-Signals erhalten bleibt. Wenn also beispielsweise der Schwarzwert angehoben wird (wobei die sogenannte Schwarzabhebung vergrößert wird), soll damit erreicht werden, daß sich die relative Lage des Signals zum Abschneidepegel verschiebt und gleichzeitig die Verstärkung des Bildinhaltssignals in kompensierender Weise vermindert wird. Die Verstärkungsregelstufe ist dabei im Übertragungskanal nach der Abschneidestufe angeordnet.

Die bekannte Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß es wegen der Verschiedenheit der Regelcharakteristiken schwierig ist, eine ausreichende Konstanz des Gesamtamplitudenbereiches des BA-Signals bei verschieden großem Schwarzwert zu erzielen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Erzeugung der gegenläufigen Regelcharakteristiken Spezialpotentiometer verwendet werden müssen und daß ein relativ zeitraubender Abgleich mehrerer mit diesen Potentiometern verbundener Widerstände erforderlich ist. Schließlich hat die bekannte Schaltungsanordnung noch den Nachteil, daß das Videosignal, das nach der Abschneidestufe mit verhältnismäßig großer Amplitude zur Verfügung steht, unter Verwendung eines Spannungsteilers hinsichtlich seiner Amplitude reduziert werden muß, damit an der nachfolgenden Verstärkungsregelstufe eine gute Linearität (geringer differentieller Amplitudenfehler) erreicht wird.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung anzugeben, welche die Nachteile der geschilderten bekannten Schaltungsanordnung vermeidet.

Bei einer Schaltungsanordnung zur senderseitigen Einstellung des Schwarzwertes eines aus Bildinhaltssignalen und Austastsignalen zusammengesetzten Videosignals (ΒΑ-Signal), dessen gesamter Amplitudenbereich konstant gehalten werden soll, werden erfin-

Schaltungsanordnung zur senderseitigen
Einstellung des Schwarzwertes eines aus
Bildinhaltssignalen und Austastsignalen
zusammengesetzten Videosignals

Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Emil Sennhenn, Darmstadt-Arheilgen

dungsgemäß die folgenden, teilweise an sich bekannten Maßnahmen gemeinsam angewendet:

a) In einem Impulsgenerator werden vorzugsweise horizontalfrequente Impulse (Pegelimpulse) erzeugt, die während der Austastsignale auftreten und deren Amplitude dem Sollwert des Schwarz-Weiß-Sprunges des Bildinhaltssignals entspricht.

b) Einer Mischstufe werden einerseits das Bildinhaltssignal und andererseits die Folge der Pegelimpulse zugeführt und von deren Ausgang ein Impulsgemisch der beiden Impulsfolgen abgegeben.

c) Einer Verstärkungsregelstufe, deren Verstärkung wahlweise einstellbar ist, wird das Impulsgemisch zugeführt und an deren Ausgang ein Impulsgemisch einstellbarer Amplitude abgegeben.

d) Eine getastete Festpotential-Steuerstufe legt die Gleichstromkomponente des Impulsgemisches fest.

e) Einer Austaststufe werden sowohl das Impulsgemisch als auch Austastsignale zugeführt, und von deren Ausgang wird ein ausgetastetes Impulsgemisch abgegeben.

fj Einer Abschneidestufe, deren Abschneidepotential in bezug auf das durch die Festpotential-Steuerstufe festgelegte Potential konstant ist, wird das ausgetastete Impulsgemisch zugeführt, und von deren Ausgang ist das Videosignal abnehmbar.

Die Einstellung des Schwarzwertes wird also durch die wahlweise Einstellung der Verstärkung der Verstärkungsregelstufe ermöglicht.

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Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungs- Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfin-

gemäßen Schaltungsanordnung spricht die getastete dungsgemäßen Schaltungsanordnung, wobei die Ver-

Festpotential-Steuerstufe auf das Impulsdach der Stärkungsregelschaltung im Übertragungskanal un-

Pegelimpulse an. mittelbar vor der Abschneidestufe angeordnet ist,

Es ist bereits bekannt, in die Austastlücken eines 5 F i g. 2 eine schematische Darstellung der erfin-

von einem Fernsehempfänger aufgenommenen demo- dungsgemäßen Schaltungsanordnung, wobei im Über-

dulierten Fernsehsignals einen Impuls einzusetzen, um tragungskanal die zwischen Verstärkungsregelschal-

einen störungsfreien Bezugswert für die Wiederein- tung und die Abschneidestufe weitere Verstärkerstufen

führung der Gleichstromkomponente sowie auch für angeordnet sind,

die Gewinnung einer Regelspannung zur Verstärkungs- io F i g. 3 die Schaltungsanordnung eines bevorzugten

regelung des Fernsehsignals zu erhalten. Der Maximal- Ausführungsbeispiels der Erfindung,

pegel dieses Impulses reicht über den Maximalwert F i g. 4 Darstellungen von Impulsfolgen, wie sie bei

des Fernsehsignals (Synchronwert oder Weißwert) den Schaltungsanordnungen nach F i g. 1 bis 3 auf-

hinaus. Um im Videoverstärker für das demodulierte treten.

Fernsehsignal in einem Fernsehempfänger, in welchem 15 F i g. 1 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung die Gleichstromkomponente nicht mehr erhalten ist, zur wahlweisen Einstellung des Schwarzwertes eines einen Bezugswert für die Maximalamplitude des aus Bildinhaltssignalen B und Austastimpulsen A zuVideosignals zur Gewinnung einer Regelspannung sammengesetzten ΒΑ-Signals G. Das Bildinhaltssifür die Verstärkungsregelung des Fernsehsignals zu gnal B ist zwecks besserer Kennzeichnung des von erhalten, ist es auch schon bekannt, die Signalüber- 20 ihm überstrichenen Amplitudenbereiches in Fig. 4 tragung in einer dem Demodulator vorausgehenden als sägezahnförmiges Signal dargestellt. Stufe des Empfängers periodisch zu sperren. Über Klemme 1 werden die Bildinhaltssignale B Ferner ist es zur Einstellung eines Weißbegrenzers und über Klemme 2 die horizontalfrequenten und bei Fernsehsendern bekannt, dem Signalgemisch während der Horizontalaustastlücken h auftretenden Impulse zu überlagern, die in ihrer Polarität weißen 25 rechteckförmigen Pegelimpulse H zugeführt. Deren Bildstellen entsprechen, aber größere Amplitude be- Amplitude entspricht dem Sollwert des Schwarzsitzen, und die durch Einstellung des Begrenzers auf Weiß-Sprunges M. In der Mischstufe 3 werden die den Weißwert gebracht werden. Bildinhaltssignale B und die Pegelimpulse H additiv Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist gemischt, so daß von deren Ausgang das Impulsden Vorteil auf, daß der Gesamtamplitudenbereich des 30 gemisch C an die Verstärkungsregelstufe 4 abgegeben ΒΑ-Signals unabhängig vom Betrag des jeweils wird, in der durch eine wahlweise einstellbare Vereingestellten Schwarzwertes mit hoher Genauigkeit Stärkungsregelung das Impulsgemisch D gewonnen konstant bleibt. Weitere Vorteile bestehen darin, daß wird, dessen Amplitudenbereich nunmehr dem !stan Stelle von zwei Spezialpotentiometern nur ein wert M' des Schwarz-Weiß-Sprunges entspricht, einziger veränderbarer Widerstand, beispielsweise ein 35 Dieses Impulsgemisch D wird der Austast- und Potentiometer, benötigt wird, ferner daß keine Ab- Abschneidestufe 5 zugeführt, wobei die Gleichstromgleichwiderstände erforderlich sind und somit zeit- komponente unter Verwendung der Festpotentialraubende Abgleicharbeiten entfallen. Schließlich kann Steuerstufe 6 — die auf das Impulsdach d anspricht — bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die festgelegt wird. Über Klemme 7 werden Austastim-Verstärkungsregelung bei kleinerem Pegel vor der 40 pulse A zugeführt, so daß in Stufe 5 zunächst das Abschneidestufe vorgenommen werden, so daß keine Impulsgemisch F und dann durch Abschneidung Abschwächung des Signals notwendig ist. (Abschneidepegel P) das ΒΑ-Signal G gewonnen und

In manchen Fällen ist es unerwünscht, wenn die über Klemme 8 abgegeben wird.

Mischung der Bildinhaltssignale mit den Pegelimpulsen Wenn die Mischung des Bildinhaltssignals B und unmittelbar vor der Austaststufe vorgenommen wird, 45 der Pegelimpulse H und die Einstellung der Verweil im Übertragungskanal zwischen dieser Misch- Stärkung unter Verwendung der Verstärkungsregelstufe und der Austaststufe mehrere .Stufen einge- stufe 4 nicht unmittelbar vor der Austast- und Abschaltet sein können. Wenn diese dazwischenliegenden schneidestufe 5 vorgenommen werden sollen, kann Stufen in üblicher Weise an Schwarzsteuerstufen an- eine Schaltungsanordnung nach F ig. 2 verwendet geschlossen werden sollen, dann kann das Impuls- 50 werden. Nach dieser Schaltungsanordnung ist im gemisch, dessen Amplitudenbereich wahlweise einge- Übertragungskanal zwischen der Verstärkungsregelstellt ist, einer weiteren Mischstufe zugeführt werden, stufe 4 und der Austast- und Abschneidestufe 5 eine in der ein Gegenimpuls eingesetzt wird, der hinsichtlich weitere Stufe 9 (es können jedoch auch deren mehrere seiner Amplitude dem Sollwert des Schwarz-Weiß- vorgesehen sein) eingeschaltet. In diesem Fall ist eine Sprunges entspricht, und deren Folgefrequenz gleich 55 weitere Mischstufe 11 vorgesehen, in welcher das derjenigen der Pegelimpulse ist, wogegen deren Impulsgemisch D und die Gegenimpulse / additiv Polarität derjenigen der Pegelimpulse entgegengerichtet gemischt werden, so daß das Impulsgemisch K an die ist.. Die Gleichstromkomponente dieses abgeänderten Stufe 9 abgegeben wird. Dabei unterscheiden sich die Impulsgemisches wird dann durch eine getastete Gegenimpulse / nur hinsichtlich ihrer Polarität von Festpotential-Steuerstufe, die auf das Impulsdach der 60 den Pegelimpulsen H. Diese Gegenimpulse haben Gegenimpulse anspricht, festgelegt und dieses abge- jedoch eine Amplitude, die dem Sollwert M des änderte Impulsgemisch der Abschneidestufe züge- Schwarz-Weiß-Sprunges entspricht. Das Ausgangsführt, signal der Stufe 9 könnte ebenfalls etwa die Form des Im ■ folgenden werden die Erfindung und Aus- Impulsgemisches K haben. Deren Gleichstromkomführungsbeispiele derselben an Hand der F i g. 1 bis 4 65 ponente wird unter Verwendung der Festpotentialbeschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte Steuerstufe 12, die auf das Impulsdach der Gegengleiche Bauteile und Impulsfolgen mit gleichen Be- impulse / anspricht, festgehalten. Dieses Ausgangszugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt . signal wird der Austast- und Abschneidestufe 5 züge-

führt, in der durch Austastung des Impulsgemisches F und durch Abschneiden das ΒΑ-Signal G gewonnen und über Klemme 8 abgegeben wird.

Die Schaltungsanordnungen nach Fig. 1 und 2 ermöglichen also eine wahlweise Einstellung des Schwarzwertes S, wobei der Gesamtamplitudenbereich O des ΒΑ-Signals G (Fig. 4, unten) konstant bleibt, wenn die sogenannte Schwarzabhebung L durch wahlweise Einstellung der Verstärkung in der Verstärkungsregelstufe 4 geändert wird.

Nach F i g. 3 wird das Bildinhaltssignal B über Klemme 1 und über den Kondensator 14 (50 μΡ) der Basis des Transistors 15 (Typ AF118) zugeführt, der als Mischstufe geschaltet ist und dem über Klemme 16 und über den Widerstand 17 (1 kΩ) Pegelimpulse H' zugeführt werden, die sich von den Pegelimpulsen H nur hinsichtlich ihrer Polarität unterscheiden. Das Basispotential des Transistors 15 wird durch die Widerstände 18 (2,7 kü) und 19 (18 kü) festgelegt, die einen Spannungsteiler bilden, der einerseits an Masse und andererseits über Klemme 21 an den negativen Pol einer Betriebsspannung (—12 Volt) angeschlossen ist. Unter Verwendung des Emitterwiderstandes 22 (330 Ω) und des Kollektorwiderstandes 23 (680 Ω) entsteht am Kollektor des Transistors 15 das Impulsgemisch C, das sich von dem Impulsgemisch C nur hinsichtlich der Polarität unterscheidet und das der Basis des Transistors 24 (Typ AF118) zugeführt und von dessen Emitterwiderstand 25 (1,8 kΩ) zu einer Verstärkungsregelschaltung weitergeleitet wird.

Diese Verstärkungsregelschaltung besteht im wesentlichen aus einem Spannungsteiler, der aus dem Widerstand 26 (82 Ω) und dem spannungsabhängigen Widerstand 27 (Typ E299DD/P118) gebildet wird und dessen Vorspannung unter Verwendung des Widerstandes 28 (120 Ω) und des Potentiometers 29 (1 kΩ)' wahlweise und fernbedienbar einstellbar ist. Dabei sind die Enden dieses Potentiometers einerseits ail Masse und andererseits über Klemme 31 an ein negatives Festpotential von —20 Volt angeschlossen. Parallel zum spannungsabhängigen Widerstand 27 sind der Widerstand 32 (180 Ω) und die Induktivität 33 (2,5 μΗ) angeschlossen, um die Frequenzabhängigkeit des Regelvorganges zu verringern. Am Abgriff 34 des Spannungsteilers entsteht dann ein Impulsgemisch D', dessen Amplitude unter Verwendung des Potentiometers 29 wahlweise einstellbar ist und die sich von dem Impulsgemisch D nur durch ihre Polarität unterscheidet. Diese Regelschaltungsanordnung wird durch die Kondensatoren 35 (250 μΡ) und 36 (0,1 μΡ) angekoppelt.

Das Impulsgemisch D' wird also über den Kondensator 36 der Basis des Transistors 37 (Typ AF118) zugeführt, deren Potential durch die Festpotentialsteuerstufe 6 festgelegt wird, die aus dem Transistor 39 (Typ 2 FA17), aus den Kondensatoren 41, 42 (0,1 μΡ) und aus den Widerständen 43 (2,7 kΩ), 44 (15 kΩ), 45 (47 kü) besteht. Der Widerstand 38 (1 ΜΩ) dient zur Verringerung der durch die Festpotentialsteuerung hervorgerufene Dachschräge. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 39 wird während der über Klemme 46 zugeführten Pegelimpulse H' leitend, so daß eine getastete Festpotentialsteuerung bewirkt wird, die auf den Impulsgrund des Impulsgemisches D' (während der Dauer der Pegelimpulse H) anspricht.

Über Klemme 7 werden Austastimpulse A zugeführt, und unter Verwendung des Transistors 37, des Emitterwiderstandes 48 (330 Ω) und des Kollektorwiderstandes 49 (680 Ω) entsteht am Kollektor des Transistors 37 das Impulsgemisch F.

Das Impulsgemisch F wird der Basis des Transistors 51 (n-p-n-Transistor des Typs 2 N 697) zugeführt, der unter Verwendung des Emitterwiderstandes 52 (1 kΩ) als Emitterfolgestufe geschaltet ist und von dessen Emitter das ΒΑ-Signal G über Klemme 8 abgegeben wird. Der Transistor 51, der Emitterwiderstand 52, der Transistor 53 (n-p-n-Transistor des Typs

ίο OC141), der Kondensator 54 (5 μΡ) und die Widerstände 55 (2,2 kΩ), 56 (680 Ω) bewirken also eine Abschneidung des Impulsgemisches F, wobei das Abschneidepotential derart festgelegt ist, daß der normgemäße Amplitudenbereich O des ΒΑ-Signals G erzielt wird.

Die Basis des in Basisschaltung geschalteten Transistors 53 ist also wechselstrommäßig über den Kondensator 54 leitend mit Masse verbunden. Wenn sich das Potential des Impulsgemisches F zu negativeren Werten verschiebt, dann wird der Emitter des Transistors 53 gegenüber dessen fest vorgespannter Basis negativer, so daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 53 bei Erreichen des Bezugspotentials P leitend wird. Durch die niederohmige Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 53 wird das Potential am Emitter des Transistors 51 festgehalten, so daß bei einem weiteren Signalabfall die Basis des Transistors 51 gegenüber dem Emitter negativer und der Transistor 51 gesperrt wird.

Die Schaltungsanordnungen nach Fig. 1, 2 und 3 können im Übertragungskanal zwischen einem Bildsignalgeber (z. B. einer Fernsehkamera) oder einer Magnetaufzeichnungsanlage einerseits und dem Studioausgang andererseits an praktisch beliebiger Stelle angeordnet sein. Das ΒΑ-Signal, das sich aus Bildinhaltssignalen und Austastsignalen zusammensetzt, kann z. B. unter Verwendung einer Orthikon kamera, einer Vidikonkamera oder eines Filmabtasters gewonnen werden. Dabei können die Austastsignale sowohl durch die spezielle Betriebsweise des Bildsignalgebers als auch durch eine Impulseinmischung und Abschneidung im Übertragungskanal zwischen dem Bildsignalgeber und dem Studioausgang zustande kommen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur senderseitigen Einstellung des Schwarzwertes eines aus Bildinhaltssignalen und Austastsignalen zusammengesetzten Videosignals (ΒΑ-Signal), dessen gesamter Amplitudenbereich konstant gehalten werden soll, g ekennzeichnet durch die kombinatorische Anwendung der folgenden, teilweise an sich bekannten Maßnahmen:

a) In einem Impulsgenerator werden vorzugsweise horizontalfrequente Impulse (Pegelimpulse H) erzeugt, die während der Austastsignale (A) auftreten und deren Amplitude dem Sollwert des Schwarz-Weiß-Sprunges (M) des Bildinhaltssignals (B) entspricht.

b) Einer Mischstufe (3) werden einerseits das Bildinhaltssignal (B) und andererseits die Folge der Pegelimpulse (H) zugeführt und von deren Ausgang ein Impulsgemisch (C) der beiden Impulsfolgen abgegeben.

c) Einer Verstärkungsregelstufe (4), deren Verstärkung wahlweise einstellbar ist, wird das Impulsgemisch (C) zugeführt und an deren

Ausgang ein Impulsgemisch (D) einstellbarer Amplitude abgegeben.

d) Eine getastete Festpotential-Steuerstufe (6,12) legt die Gleichstromkomponente des Impulsgemisches (D) fest. ·

e) Einer Austaststufe (5) werden sowohl das Impulsgemisch (D) als auch Austastsignale (A) zugeführt, und von deren Ausgang wird ein ausgetastetes Impulsgemisch (F) abgegeben.

f) Einer Abschneidestufe (S), deren Abschneidepotential (P) in bezug auf das durch die Festpotential-Steuerstufe (6, 12) festgelegte Potential konstant ist, wird das ausgetastete Impulsgemisch (F) zugeführt, und von deren Ausgang (8) ist das Videosignal (G) abnehmbar.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getastete Festpotential-Steuerstufe (6) auf das Impulsdach (d) der Pegelimpulse (H) anspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- ao durch gekennzeichnet, daß das Impulsgemisch (D) mit der wahlweise eingestellten Amplitude (M') einer weiteren Mischstufe (11) zugeführt wird, in der Gegenimpulse (/) eingesetzt werden, die hinsichtlich ihrer Amplitude dem Sollwert (M) des Schwarz-Weiß-Sprunges entsprechen und deren Folgefrequenz gleich derjenigen der Pegelimpulse(i?) ist, wogegen deren Polarität derjenigen der Pegelimpulse (H) entgegengerichtet ist, und daß die Gleichstromkomponente dieses abgeänderten Impulsgemisches (K) durch eine getastete Festpotential-Steuerstufe (12), die auf das Impulsdach der Gegenimpulse (Γ) anspricht, festgelegt wird und daß dieses abgeänderte Impulsgemisch (K), gegebenenfalls nach Umformung über weitere Stufen (9), der Abschneidestufe (5) zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildinhaltssignal (B) der Basis eines in Emitter-Basis-Schaltung geschalteten Transistors (15) zugeführt wird und daß über dessen Emitter rechteckförmige, horizontalfrequente und während der Horizontalaustastlücken (K) auftretende Impulse (H') eingespeist werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsgemisch (C) einem Ende eines Spannungsteilers (26/27) zugeführt wird, dessen anderes Ende an Festpotential anliegt, daß ferner einer der Widerstände des Spannungsteilers ein spannungsabhängiger Widerstand (27) ist und daß schließlich vom Abgriff (34) des Spannungsteilers (26/27) das Impulsgemisch (D') mit wahlweise eingestellter Amplitude abgenommen wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgetastete Signal (F) der Basis eines Transistors (51) zugeführt wird, dessen Emitter bzw. Kollektor mit dem Emitter bzw. Kollektor eines weiteren Transistors (53) verbunden ist, und daß die Basis dieses weiteren Transistors (53) an ein Festpotential angeschlossen und das abgeschnittene Ausgangssignal (G) von einem den beiden Transistoren (51, 53) gemeinsamen Emitterwiderstand (52) abgenommen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 927 570, 934 705;
Patentschrift Nr. 9398 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

USA.-Patentschrift Nr. 2 913 522.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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