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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frequenzregelschaltung, insbesondere
für eine Zeilenablenkschaltung eines Fernsehempfängers, mit einer Phasenvergleichsschaltung,
die zwei mit entgegengesetzter Polarität in Reihe zwischen zwei Klemmen geschaltete,
jeweils eine Diode mit einem Parallelwiderstand enthaltende Detektorkreise aufweist,
von denen der eine mit Masse und der andere mit einer Quelle für zu synchronisierende
periodische Signale gekoppelt ist, während der Verbindungspunkt der beiden Detektorkreise
an eine Quelle für periodische Synchronisiersignale, deren Frequenz wenigstens annähernd
mit der Frequenz der zu synchronisierenden Signale übereinstimmt, verbunden ist,
ferner mit einer an eine der beiden Klemmen angeschlossenen Frequenz-Steuerschaltung
für die Quelle der zu synchornisierenden Signale und einen zwischen einen der beiden
Klemmen und Masse geschalteten Widerstand.
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Es ist bekannt, in der Zeilenablenkschaltung eines Fernsehempfängers
eine Frequenzregelschaltung der obengenannten Art zu verwenden, um den sägezahnförmigen
Zeilenablenkstrom mit den aus dem empfangenen BAS-Signal abgetrennten Zeilensynchronisierimpulsen
zu synchronisieren. Entsprechendes gilt für die Vertikalablenkschaltung.
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Es ist bei einer Schaltung der eingangs genannten Art ferner bekannt,
die der Frequenzsteuerschaltung, insbesondere dem Zeilenoszillator, zugeführte Vergleichsspannung
in zwei Frequenzgruppen aufzuteilen, von denen die eine für eine Gleichstromnachregelung
mit großer Zeitkonstante in der Größe von etwa 25 bis 50 Millisekunden und die andere
für eine Nachregelung mit kleiner Zeitkonstante vorgesehen ist (deutsche Auslegeschrift
1090 712).
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Nachteilig an den bekannten Frequenzregelschaltungen ist ihre große
Erholungszeit, d. h., daß es bei Störungen oder kurzzeitigem Ausfall der synchronisierenden
Signale relativ lange dauert, bis sich der normal synchronisierte Betriebszustand
wieder einstellt.
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Es wurde gefunden, daß eine wesentliche Ursache dieses Mangels der
bekannten Frequenzregelschaltungen darin besteht, daß die Detektorkreise der Phasenvergleichsschaltung
bezüglich der Erdungsverhältnisse unsymmetrisch sind. Diese Unsymmetrie äußert sich
vor allem bei niederfrequenten Störungen, da der Einfiuß hochfrequenter Störungen
durch einen Ableitkondensator verhältnismäßig leicht ausgeschaltet werden kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Erholungszeit
der bekannten Frequenzregelschaltungen zu verkürzen und diese unempfindlicher gegen
niederfrequente Störungen zu machen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Frequenzregelschaltung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der zwischen die eine Klemme und
Masse geschaltete Widerstand so bemessen ist, daß das Ansprechverhalten der beiden
Detektorkreise für niedrige Frequenzen wenigstens annnähernd gleich ist.
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Bei der obenerwähnten Schaltungsanordnung wird diese Aufgabe durch
den Spannungsteilerwiderstand, der zwischen Masse und die Klemme, der die zu synchronisierenden
periodischen Signale zugeführt sind, geschaltet ist, nicht gelöst, da dieser Widerstand
im Vergleich zu den Parallelwiderständen (Arbeitswiderständen) der Detektorkreise
viel zu hochohmig ist. Der zwischen die eine Klemme und Masse geschaltete Widerstand
kann zwischen die Anode der Diode des einen oder des anderen Detektorkreises und
Masse geschaltet sein. Vorzugsweise hat der zwischen die eine Klemme und Masse geschaltete
Widerstand einen wesentlich kleineren Widerstandswert als die Parallelwiderstände
der Detektorkreise.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild eines Fernsehempfängers mit einer Zeilenablenkschaltung,
welche eine Frequenzregelschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthält, und F i g. 2 und 3 graphische Darstellungen von Signalen, wie sie an verschiedenen
Punkten der in F i g.1 dargestellten Schaltungsanordnung auftreten können.
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Die in F i g. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf die Zeilenablenkschaltung eines Fernsehempfängers dargestellte Frequenzregelschaltung
ist über eine Leitung 26 an eine Synchronisierimpulsabtrennstufe 19 des im wesentlichen
in üblicher Weise aufgebauten Fernsehempfängers angeschlossen. Die Leitung 26 ist
über einen Koppelkondensator 27 mit einem Verbindungspunkt 28 einer Phasenvergleichsschaltung
verbunden, welche Dioden 29 und 31 enthält, denen jeweils ein Widerstand 32 bzw.
33 parallel geschaltet ist. Parallel zur Diode 29 liegt ferner noch ein Kompensationskondensator
30. Der Verbindungspunkt zwischen der Anode der Diode 31 und dem Widerstand
30 ist mit einem Bezugspotential, z. B. Masse, verbunden.
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Der Verbindungspunkt 34 zwischen der Anode der Diode 29, dem Kondensator
30 und dem Widerstand 32 ist mit einer Klemme eines Frequenzgang-Kompensationswiderstandes
38 verbunden, dessen andere Klemme an Masse liegt. Ferner ist die Klemme 34 über
einen Kondensator 37 mit Masse und über einen Widerstand 39 mit einer Klemme eines
Kondensators 41 verbunden, dessen andere Klemme an Masse liegt. Der Widerstand 39
und der Kondensator 41 bilden eine Integrationsschaltung. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Widerstand 39 und dem Kondensator 41 ist mit dem Steuergitter einer Zeilenablenkfrequenz-Regelröhre
verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 42 und einem
Kondensator 43 mit Masse gekoppelt. Die Kathode der Röhre 40 ist über einen
Vorspannungswiderstand 44 mit Masse verbunden, während die Anode dieser Röhre über
Anodenwiderstände 45 und 46 mit der positiven Klemme 47 einer Betriebsspannungsquelle
verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 45 und 46 ist über
einen Ableitkondensator 55 mit Masse verbunden. Die Anode der Röhre 40 ist ferner
über einen Widerstand 48 mit Masse und mit einem verstellbaren Abgriff eines Potentiometers
49 für die Zeilenfrequenz verbunden. Eine Klemme des Potentiometers 49 liegt über
einen Widerstand 51 an Masse, während die andere Klemme über einen Widerstand 52
an das Gitter einer Zeilenoszillatorröhre 50 angeschlossen ist.
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Die Kathode der Oszillatorröhre 50 ist über einen eine einstellbare
Induktivität und einen Kondensator enthaltenden Schwingkreis 53' mit Masse verbunden.
Die Anode der Röhre 50 ist über eine Reihenschaltung aus einer angezapften Spule
53 und einem Kondensator 54 mit dem Steuergitter der Röhre 50
verbunden.
Die Anzapfung der Spule 53 ist über Anodenwiderstände 56 und 57 sowie den Widerstand
46 mit der positiven Klemme 47 der Betriebsspannungsquelle gekoppelt.
Die Ausgangssignale der Röhre 50 werden von der Anzapfung der Spule 53 einer Zeilenendstufe
58 zugeführt, deren Ausgangsklemmen H-H mit einer Zeilenablenkspule 61 verbunden
sind.
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Das Ausgangssignal der Oszillatorröhre 50 wird außerdem über
einen Kopplungskondensator 36, der zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände
56 und 57 und dem Schaltungspunkt 34 liegt, auf die Phasenvergleichsschaltung
zurückgekoppelt. Dem Verbindungspunkt 34 werden außerdem die von der Zeilenendstufe
58 erzeugten Sägezahnschwingungen über einen Kopplungskondensator 35 zugeführt.
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Die Phasenvergleichsschaltung hat also zwei Eingänge, nämlich den
Verbindungspunkt 28 und den Verbindungspunkt 34. Die dem Verbindungspunkt
28
zugeführten Zeilensynchronisierimpulse 63 bilden das synchronisierende
Signal, während die dem Verbindungspunkt 34 zugeführten Schwingungen
64 das zu synchronisierende Signal darstellen.
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Die Belastung der Phasenvergleichsschaltung besteht aus dem Kondensator
37, dem Filter 39-41 und dem Eingangskreis der Regelröhre
40. Der Widerstand 38 soll dabei vorerst außer Betracht bleiben. Die als
Spitzengleichrichter arbeitenden Detektorkreise 29, 32 bzw. 31, 33 liegen parallel
zu den dem Verbindungspunkt 48 zugeführten Zeilensynchronisiersignalen 63.
Bezüglich der dem Verbindungspunkt 34 zugeführten Schwingungen
64 sind die Detektorkreise jedoch in Reihe geschaltet.
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Wie bei den bekannten symmetrischen Phasenvergleichsschaltungen entsteht
am Kondensator 37 eine Spannung, die eine Funktion der Phasendifferenz zwischen
den Signalen an den Verbindungspunkten 28 und 34 ist.
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Wenn die Phase der dem Verbindungspunkt 34 zugeführten Sägezahnschwingungen
64 mit der Phase der dem Verbindungspunkt 28 zugeführten Zeilensynchronisierimpulsen
63 übereinstimmt, haben die an den Widerständen 32, 33 auftretenden, entgegengesetzt
gepolten Spannungen den gleichen Betrag, so daß sie sich kompensieren. Wenn jedoch
die Schwingungsfrequenz des Zeilenoszillators gering ist, tritt am Kondensator 37
eine negative Spannung auf, die eine Erhöhung der Schwingungsfrequenz der Oszillatorröhre
50 verursacht. Für eine zu große Schwingungsfrequenz der Oszillatorröhre
50 entsteht am Kondensator 37 eine positive Spannung, die eine Erhöhung der
Schwingungsfrequenz bewirkt.
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Die Nachteile der bekannten Frequenzregelschaltungen, die den in der
angegebenen Weise bemessenen Widerstand 38 nicht enthalten, sollen nun an Hand der
F i g. 2 und 3 erläutert werden. Die F i g. 2 a und 3 a entsprechen dabei Oszillogrammen,
die ohne den Widerstand 38 aufgenommen wurden, während die Schwingungen 2 b und
3 b mit dem gemäß der Erfindung bemessenen Widerstand 38 aufgenommen worden sind.
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F i g. 2 zeigt das Ausgangssignal der Synchronisierimpulsabtrennstufe
19 in einem gegenüber der Kurve 63 in F i g. 1 stark verkleinertem Zeitmaßstab.
In F i g. 2 sind zwei Vertikalsynchronisierintervalle dargestellt, auf die gedämpfte
Schwingungen 72 folgen, die sich den Zeilensynchronisierimpulsen überlagern. Diese
gedämpften Schwingungen 72 (F i g. 2 a) können zu einer Krümmung des oberen Teils
des wiedergegebenen Bildes führen.
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In F i g. 3 ist zur Erläuterung eines weiteren Nachteils der bekannten
Frequenzregelschaltungen die am Kondensator 37 auftretende Schwingung 65 dargestellt.
Der Mittelwert der Schwingung 65 entspricht dem der Röhre 40 zugeführten
und die Zeilenfrequenz regelnden Signal. Die Einbuchtungen 73 in der Schwingung
65 entsprechen Änderungen des Mittelwertes des Signals, die auftreten, wenn die
Zeilensynchronisation des Fernsehempfängers verlorengeht, z. B. beim Auftreten von
Störungen, Umschalten des Empfängers auf einen anderen Kanal oder unter ungünstigen
Verhältnissen während des Rasterrücklaufs. Die den Einbuchtungen 73 entsprechenden
größeren Schwankungen des der Regelröhre 40 zugeführten Signals können ebenfalls
zu Verschiebungen im wiedergegebenen Bild oder zum Ausfall der Synchronisation führen.
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Der Grund für die oben geschilderten Mängel beruht zum großen Teil
auf einer Unsymmetrie der beiden Detektorkreise 29,32 bzw. 31,33.
Ohne den Widerstand 38 spricht die Diode 31, deren Anode direkt geerdet ist, nämlich
viel besser auf Niederfrequenzkomponenten im Zeilensynchronisiersignal an als die
Diode 29. Solche gegebenenfalls störenden Niederfrequenzkomponenten sind z. B. während
des Vertikalsynchronisierimpulses und den während des Vertikalrücklaufs auftretenden
Horizontalsynchronisiersignalen vorhanden.
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Die Frequenzansprache der beiden Dioden 29 bzw. 31 wird
gemäß der Erfindung durch den zwischen den Verbindungspunkt 34 und Masse geschalteten
Widerstand 38 vergleichmäßigt, wie die F i g. 2 b und 3 b zeigen. F i g. 2 b läßt
erkennen, d'aß durch den Widerstand 38 das auf die Vertikalsynchronisierimpulse
folgende Nachschwingen erheblich verringert wird. F i g. 3 b zeigt, daß auch die
Spannungsänderungen bei Synchronisationsausfall oder Störungen mit dem Widerstand
38 wesentlich geringer sind als ohne diesen Widerstand. Durch den Widerstand
38 wird also eine wesentlich schnellere Nachregelung des Zeilenoszillators erreicht.
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Aus F i g. 3 b läßt sich auch erkennen, daß die Phase der Ausgangssignale
der Zeilenoszillatorröhre 50 nun viel genauer der Phase der Zeilensynchronisiersignale
folgt. Die am Kondensator 37 auftretende Spannung gelangt ja über das aus dem Widerstand
39, dem Kondensator 40, dem Widerstand 42 und dem Kondensator 43 bestehende
Filter an das Steuergitter der Regelröhre 40, die als Gleichstromverstärker
arbeitet und ihr Ausgangssignal über das Zeileneinfang-Potentiometer 49 und
den Widerstand 52 an das Steuergitter der Oszillatorröhre 50 liefert.
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Bei einer praktisch ausgeführten Schaltung hatten die verschiedenen
Schaltungselemente der Frequenzregelschaltung folgende Werte: Kapazität 27 . . .
. . . . . . . . . . . . 47 pF Kapazität 30 . . . . . . . . . . . . . . . 68 pF Widerstände
32, 33 . . . . . . . . . je 390 kOhm Kapazität 36 . . . . . . . . . . . . . . .
27 pF Kapazität 37 . . . . . . . . . . . . . . . 820 pF Widerstand 38 . .
. . . . . . . . . . . . 120 kOhm Widerstand 39 . . . . . . . . . . . . . . 27 kOhm
Anstatt den Widerstand 38 zwischen die Klemme 34 und Masse zu schalten, könnte
die Frequenzgangkompensation
auch durch eine zwischen die Anode
der Diode 31 und Masse geschaltete Impedanz erreicht werden.