DE1462914A1 - Synchrondemodulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Synchrondemodulatoren, insbesondere für Farbfernsehempfänger zur Demodulation eines Parbhilfsträgers.

Bei Farbfernsehempfängern entsprechend der FCC-Norm der Vereinigten Staaten von Amerika müssen aus dem modulierten Farbhilfsträger, der den Farbanteil des übertragenen Signalgemisches darstellt, getrennte Farbsignale gewonnen werden. Bs sind bereits die verschiedensten Farbdemodulatortypen bekannt, deren Bestückung von einfachen Eristalldioden über Röhrentrioden bis zu verhältnismäßig aufwendigen Heptoden reicht, üiin mit Dioden bestückter Synchrondemodulator ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 916 177 beschrieben.

Die bekannten Synchrondemodulatoren lassen jedoch alle in irgendeiner Hinsicht zu wünschen übrig. Mit relativ einfachen

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Bauelementen, die Dioden und Trioden zur Mischung des empfangenen Farbsignals mit der örtlich erzeugten Bezugsschwingung lassen sich zwar billige Demodulatorschaltungen bauen, dies wird jedoch durch schlechtere Betriebseigenschaften und/oder einen erhöhten Aufwand an anderen Stellen des Empfängers erkauft.

Mehrgitterröhren, die zwei voneinander unabhängige Steuergitter enthalten, ermöglichen andererseits den Aufbau von Synchrondemodulatoren, die ausgezeichnete Betriebseigenschaften haben und auch bei kleinen Eingangssignalen Ausgangssignale verhältnismäßig hoher Amplitude liefern, so daß die nachfolgenden Schaltungen einfacher ausgebildet werden können, außerdem ist eine ausreichende Trennung zwischen den Signalquellen für die zu mischenden Signale gewährleistet. Schaltungen mit Mehrgitterröhren sind aber verhältnismäßig teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Synchronoder Farbdemodulator anzugeben, der mit relativ einfachen Bauelementen auskommt und trotzdem ausgezeichnete Betriebseigenschaften aufweist, die nicht durch einen zusätzlichen Aufwand an anderen Stellen des Empfängers erkauft werden müssen.

Die Betriebseigenschaften einer Demodulatorschaltung gemäß der Erfindung kommen praktisch an die der bekannten Demodulatorschaltungen mit Heptoden heran, obgleich nur weniger aufwendige Leis'tungspentoden verwendet werden, also Röhren, z.B. der Typen' 6AQ5 "oder 6GHÖ, bei ■ denen das dritte*Gitter

BAD ORIGtNAt

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keine besondere SteHierungsfähigkeit hat und in der Praxis sogar im Inneren des Röhre nkolb ens mit der Kathode verbunden ist. Um die dureh die Erfindung angestrebten Vorteile zu erreichen, ■ wird .die Bemodulatorröhre so betrieben, daß das Schirmgitter, also das zweite Gritter., nur eine sehr kleine positive Vorspannung benötigt, um Spitzenströme fließen zu lassen, so daß ein diesem Gitter zugeführtes, relativ niederpegeliges Signal eine erhebliche Aussteuerung des Ausgangsstromes zu bewirken vermag. Bei der Synchrondemodulation können auf diese Weise unter Verwendung einer relativ billigen leiabungspentode mit Eingangs Signalen relativ kleiner Amplitude Ausgangssignale großer Amplitude erzeugt v/erden, während gleichzeitig die Signalquellen einwandfrei entkoppelt sind.

Die Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Farbfernsehempfängers, der einen !farbdemodulator gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung enthält.

Der dargestellte Empfänger enthält einen Tuner 11, einen Zf-Verstärker 13, einen Videodemodulator 15, einen Videoverstärker 17, eine Synchronimpulsabtrennstufe 19, Vertikal- und Horizontalablenkkreise 21, 23 und eine lochmaskenfarbbildröhre mit Kathoden 41H, 41B, 41G, Steuergittern 43R, 43B, 43G-, Schirmgittern 45R, 45B und 45G-, deren Klemmen S_R, S-^ bzw. S„ getrennt einstellbare Vorspannungen zuführbar sind, einer gemeinsamen Pokussierelektrode 47» deren Klemme i¹ eine vorzugsweise einstell-

bare Spannung zuführbar ist und einer Endanode 47» an deren Klemme ü eine stabilisierte Hochspannung liegt. An den Videoverstärker 17 sind ein Luminanzverstärker 27 und ein Chrominanzverstärker 60 angeschlossen. Ersterer liefert über Ausgangsklemmen I-,, L-n, L-O in der Amplitude einstellbare leuchtdichte Signale an. die Kathoden der Bildröhre; die Kathode 41R kann hierzu beispielsweise direkt angeschlossen sein, während im Stromweg zu den Kathoden 41B, 41G- nicht dargestellte Potentiometer liegen.

Zur Demodulation des Farbanteiles des empfangenen Signals wird eine Schwingung der Farbhilfsträgerfrequenz benötigt, die in der Frequenz und Phase synchronisiert sein muß. Diese Schwingung wird im Empfänger von einem Farbbezugsschwingungsoszillator 50 erzeugt. Das Farbsynchronsignal im empfangenen Signalgemisch., das aus einem Schwingungszug der Farbhilfsträgerfrequenz mit einer Bezugsphase besteht, wird durch eine Abtrennstufe 52 abgetrennt, die an einen Ausgang des Videoverstärkers 17 angeschlossen ist. Die Abtrennung des Farbsynchronsignals erfolgt durch eine Zeit- und Frequenzselektion, die Abtrennstufe 52 wird hierzu mit Impulsen vom Horizontalablenkkreis 23 getastet. Die Phase des Ausgangssignales der Abtrennstufe 52 wird mit der Phase der Ausgangsschwingung des Oszillators 50 in einem Phasendetektor verglichen, der eine Fehlerspannung liefert, welche eine Eeaktanzröhre im frequenzbestimmenden Kreis des Oszillators 50 steuert, um die Phase der Aus gangs spannung des

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Oszillators 50 mit dem Farbsynchronsignal zu synchronisieren. Selbstverständlich können zur Farbsynchronisation auch andere Schaltungsanordnungen verwendet werden.

Der Farbanteil des Signalgemisch.es wird in einem Farbverstärker 60, der an einen Ausgang des Videoverstärkers 17 angeschlossen ist, selektiv verstärkt. Das Ausgangssignal des Farbverstärkers 60 wird von einer Ausgangsklemme C zwei Farbdemodulatoren 70 bzw. 100 zugeführt. Die Demodulatoren 70, werden außerdem mit Ausgangsspannungen verschiedener Phasenlage vom Oszillator 50 gespeist, die an Oszillatorausgangsklemmen X bzw. Z zur Verfügung stehen.

In der Zeichnung ist nur der X-Demodulator 70 genauer dargestellt. Der Z-Demodulator 100 kann entsprechend aufgebaut sein.

Der X-Demodulator enthält als Demodulationseinrichtung eine Pentode 80, für die ein relativ billiger Typ (z.B. 6AQ5) verwendet werden kann. Die Pentode 80 enthält eine Kathode 81., ein Steuergitter 83, ein Schirmgitter 85, ein Bremsgitter 87 (das im Röhrenkolben mit der Kathode 81 verbunden ist) und eine Anode 89.

Die Kathode 81. der Pentode 80 ist direkt mit Masse verbunden. Dem Steuergitter 83 wird, das Farbsignal von der Klemme C des Farbverstärkers 60.über einen,Blockkondensator 71 und ein Sättigungseinstellpotentiometer 73 zugeführt. Der Blocks Γ · kondensator 71 ist zwischen die Klemme C und eine feste Klemme

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des Potentiometers 73 geschaltet, dessen andere feste Klemme an Masse liegt; das Steuergitter 83 ist direkt mit dem einstellbaren Abgriff des Potentiometers 73 verbunden. Durch Verstellung des Potentiometerabgriffes läßt sich die Amplitude des dem Demodulator zugeführten Farbsignals und damit die Sättigung der wiedergegebenen Farben einstellen.

Dem Steuergitter 83 wird außer dem Farbsignal eine positive Gleichspannung als Vorspannung zugeführt, um das Steuergitter 83 positiv bezüglich der Kathode 81 zu halten. Hierfür wird bei der dargestellten Schaltung einfach der Verbindungspunkt des Kondensators 71 mit dem Potentiometer 73 über einen Reihenwiderstand 75 zur Spannungsherabsetzung mit der Anodenspannung des Empfängers verbunden.

Dem Schirmgitter 85 der Pentode 80 wird eine Farbbezugsschwingung von der Ausgangsklemme X des Oszillators 50 über einen Kopplungskondensator 91 zugeführt. Zwischen Anodenspannung und Masse sind zv/ei in Reihe liegende Widerstände 93, 95 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 93, 95 ist unmittelbar mit dem Schirmgitter 85 verbunden. Die Y/iderstände 93, 95 bilden also einen Spannungsteiler, der die Betriebsgleichspannung für das Schirmgitter 851iefert.

Die Anode 89 erhält ihre Betriebsspannung über einen Anoden-Arbeitswiderstand 97, der zwischen die Anode 89 und den positiven Pol der Anodenspannungsquelle geschaltet ist.

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Der Demodulator TO-'hat eine Ausgangsklemme XO, die über eine Hochfrequenzdrossel 98 mit der Anode 89 verbunden ist. Zwischen die Ausgangskiemme XO und Masse ist ein Hochfrequenzableitkondensator geschaltet,. Die Drossel und der Ableitkondensator dienen zur Ausfilterung der beiden Eingangssignale des Demodulators und der bei der Mischung in der Pentode 80 erzeugten Summenfrequenzen, so daß an der Ausgangsklemme XO nur die Differenzfrequenzen erscheinen.

Die Ausgangssignale von der Elemme XO des X-Demodulators und die Ausgangssignale von der Ausgangskleiniae ZO des Z-Demodulators werden einer Farbmatrixschaltung 110 zugeführt, die aus diesen Ausgangssignalen die Farbdifferenzsignale (R-Y), (B-X) und (Gr-Y) erzeugen, die an entsprechend bezeichneten Ausgangsklemmen zur Verfügung stehen, von denen sie den entsprechenden Steuergittern der Bildröhre 40 zugeführt werden.

Man beachte, daß das Steuergitter 83 der Pentode 80 des dargestellten X-Demodulators im Betrieb bezüglich der Kathode auf einer positiven Spannung gehalten wird. Eine hier wichtige Folge dieser Art von Vorspannung besteht darin, daß das Schinagitter einer Steuergitterstroa führenden Pentode mir eine relativ geringe Betriebsspannung benötigt, um maximale Anodenströae fließen zu lassen. Eine Oezillatoraaagangsspamaang leicht erreichbarer Amplitude, s-B. 50 Volt von Spitze zu Spitze gerechnet, reicfet dalier aus, vm den Anodenstrom stark modulieren

zu können, d.h.. ein leicht realisierbarer Signalpegel am Schirmgitter reicht aus, um den Anodenstrom der Pentode zwischen näherungsweise Null und dem Sättigungswert auszusteuern; das Schirmgitter kann dadurch also als sehr wirksame Steuerelektrode für die Synchrondemodulation verwendet werden.

Mit der dargestellten Schaltung wird ein Betriebsverhalten erreicht, das dem einer Schaltung mit Heptode nahekommt, obvrohl die dargestellte Schaltung nur mit einer relativ billigen Leistungspentode arbeitet. Diese Vorteile sind u.a. daß relativ geringe Amplituden der beid'en Eingangssignale zur Aussteuerung ausreichen, und daß die beiden Signalquellen einwandfrei voneinander isoliert sind.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der dargestellten Schaltungsanordnung, das eine Pentode 80 des Typs 6AQ5 enthielt wurden Schaltungselemente der in der folgenden Tabelle angegebenen Parameter verwendet. Die Spannung an der nicht geerdeten Klemme des Potentiometers 73 betrug +5 V und die Widerstände 93 und 97 lagen an einer Gleichspannung von +270 V.

Potentiometer 73 500 Ohm

Widerstand 93 560 kOhm Widerstand 95 56 kOhm

Widerstand 97 10 kOhm

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Kondensator	,91	0,01	/αϊ1
Kondensator	99	10- ]	pP.
Drossel 98		620	/uH

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf den als Ausführungsbeispiel dargestellten Farbdemodulatorkreis und die angegebenen Werte der Schaltungsparameter beschränkt, das Prinzip der Steuerung über das Schirmgitter kann vielmehr auch bei anderen Schaltungen verwendet werden.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   ("I.) !Farbdemodulator für einen Farbfernsehempfänger mit einer mindestens eine Kathode, ein Steuergitter, ein Schirmgitter, ein Bremsgitter und eine Anode enthaltenden elektronenröhre, deren Steuer- und Schirmgitter modulierte Farbhilfsträgerschwingungen und unmodulierte Bezugsschwingungen von einem Farbbezugsoszillator zugeführt sind und mit deren Anode ein Ausgangskreis gekoppelt 13t, um die Differenzfrequenzen auszukoppeln, die bei der Mischung der beiden Schwingungen in der Röhre entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgitter (85) und das Steuergitter (83) derart vorgespannt sind, daß Schwankungen der Schirmgitterspannung einen erheblichen Einfluß auf den Anodenstrom haben.
2. 2.) Farbdemodulator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung (73, 75) zur positiven Vorspannung des Steuergitters (83).
3. 3.) Farbdemodulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bremsgitter (87) und Kathode (81) innerhalb des Eöhrenkolbens miteinander verbunden sind.
4. 4.) Farbdemodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgitter (85) mit einer Vorspannungsschaltung (93, 95.) verbunden

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   ist, die eine Schirmgittergleichspannung liefert, die "beträchtlich, niederiger iat als die maximal zulässige Schirmgitterspannung der Höhre.
5. 5.) Farbdemodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g. ekennze lehnet, daß die Grleichvorspannung am Steuergitter (73) bezüglich der Amplitude der dem Steuergitter (83) zugefuhren Signale so bemessen ist, daß ein Steuergitteratrom fließt und die Amplitude des dabei fließenden Anodenstroms durch Schwankungen der Schirmgitterspannung um die Schirmgittergleichvorapannung v/esentlich beeinflußt werden, deren von Spitze zu Spitze gerechnete Amplitude klein gegen die maximale Schirmgitternennspannung ist.

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