DE1462914B2

DE1462914B2 - Parbsynchrondemodulatorschaltung mit einer Mehrgitterröhre

Info

Publication number: DE1462914B2
Application number: DE19661462914
Authority: DE
Inventors: Gordon Emmett Indianapolis» Ind. Kelly (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1965-04-26
Filing date: 1966-04-19
Publication date: 1970-09-10
Also published as: GB1124902A; DE1462914A1; US3351708A; NL6605506A; BE680031A; ES325889A1; SE321265B; AT275623B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Farbsynchrondemodulatorschaltung für einen Farbfernsehempfänger mit einer mindestens eine Kathode, ein Steuergitter, ein positiv vorgespanntes Schirmgitter, ein Bremsgitter und eine Anode enthaltenden Elektronenröhre, deren Steuer- und Schirmgitter modulierte Farbträgerschwingungen und unmodulierte Bezugsschwingungen von einem Farbträgeroszillator zugeführt sind und mit deren Anode ein Ausgangskreis gekoppelt ist, um die Farbdifferenzsignale auszukoppeln, die bei der Mischung der beiden Schwingungen in der Röhre entstehen.

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

Die bekannten Farbsynchrondemodulatoren lassen jedoch alle in irgendeiner Hinsicht zu wünschen übrig. Mit relativ einfachen Bauelementen, wie Dioden und Trioden zur Mischung des empfangenen Farbsignals mit der örtlich erzeugten Bezugsschwingung, lassen sich zwar billige Demodulatorschaltungen bauen, doch wird dies 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.

Aus dem Buch »So arbeiten unsere Röhren« von Rolf Wig and, Hachmeister & Thal Verlag, Leipzig, 1938, S. 82 bis 86, ist eine sogenannte »Raumgitterröhre« bekannt, die ein Steuergitter und ein vor dem Steuergitter angeordnetes, positiv vorgespanntes; ebenfalls steuerbares »Raumgitter« enthält. Obwohl in diesem Buch erwähnt ist, daß sich ein relativ großer Anodenstrom erreichen läßt, wenn die Spannung des normalerweise bezüglich der Kathode negativen Steuergitters Null ist, eignet sich die bekannte Raumgitterröhre nicht ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand als Farbsynchrondemodulator, weil das Ausgangssignal zu schwach wäre.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Farbsynchrondemodulator anzugeben, der mit geringem Aufwand mit einer möglichst einfachen Mehrgitterröhre arbeitet, die der Matrixschaltung des Empfängers ein Ausgangssignal hoher Amplitude liefert, obwohl ihrem Schirmgitter nur ein relativ schwaches Signal des Farbträgeroszillators zugeführt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Schaltung der eingangs genannten Art zur vollen Aussteuerung des Anodenstroms durch das an das positiv vorgespannte Schirmgitter mit relativ kleiner Amplitude angelegte Oszillatorsignal auch das Steuergitter gegenüber der Kathode positiv vorgespannt ist.

Die Betriebseigenschaften einer Demodulatorschaltung gemäß der Erfindung kommen praktisch an die der bekannten Demodulatorschaltungen mit Heptoden heran, obgleich nur eine einfache Leistungspentode (z.B. vom Typ 6AQ5 oder 6GH8) verwendet wird, also eine Röhre, bei der das dritte ίο Gitter keine besondere Steuerungsfähigkeit hat und in der Praxis sogar im Inneren des Röhrenkolbens mit der Kathode verbunden ist. Um die durch die Erfindung angestrebten Vorteile zu erreichen, wird die Demodulatorröhre so betrieben, daß das Schirmgitter, also das zweite Gitter, 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 Leistungspentode mit Eingangssignalen relativ kleiner. Amplitude Ausgangssignale großer Amplitude erzeugt werden, 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 Videomodulator 15, einen Videoverstärker 17, eine Synchronimpulsabtrennstufe 19, Vertikal- und Horizontalablenkkreise 21, 23 und eine Lochmaskenfarbbildröhre 40 mit Kathoden 412?, 41B, 41G, Steuergittern 43 R, 43 B, 43 G, Schirmgittern 45 R, 45 B und 45 G, deren Klemmen S_R,S_B bzw. S₀ getrennt einstellbare Vorspannungen zuführbar sind, einer gemeinsamen Fokussierelektrode 47, deren Klemme F eine vorzugsweise einstellbare Spannung zuführbar ist, und einer Endanode 49, an deren Klemme U eine stabilisierte Hochspannung liegt. An den Videoverstärker 17 sind ein Leuchtdichtesignalverstärker 27 und ein Farbsignalverstärker 60 angeschlossen. Ersterer liefert über Ausgangsklemmen L₀, L%, L_B 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 415, 41G nicht dargestellte Potentiometer liegen.

Zur Demodulation des Farbanteiles des empfangenen Signals wird eine Schwingung der Farbträgerfrequenz benötigt, die in der Frequenz und Phase synchronisiert sein muß. Diese Schwingung wird im Empfänger von einem Farbträgeroszillator 50 erzeugt. Das Farbsynchronsignal im empfangenen Signalgemisch, das aus einem Schwingungszug der Farbträgerfrequenz 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 Ausgangssignals der Abtrennstufe 52 wird mit der Phase der Ausgangsschwingung des Oszillators 50 in einem Phasendetektor verglichen, der eine Fehlerspannung liefert, welche eine Reaktanzröhre im frequenz-

Claims

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.bestimmenden Kreis des Oszillators 50 steuert, um lators und der bei der Mischung in der Pentode 80

die Phase der Ausgangsspannung des Oszillators 50 erzeugten Summenfrequenzen, so daß an der Aus-

mit dem Farbsynchronsignal zu synchronisieren. gangsklemme ZO nur die Differenzfrequenzen er-

Selbstverständlicli können zur Farbsynchronisation scheinen.

auch, andere Schaltungsanordnungen verwendet 5 Die Ausgangssignale von der Klemme ZO des .werden. Z-Demodulators und die Ausgangssignale von der Der Farbanteil des Signalgemisches wird in einem Ausgangsklemme ZO des Z-Demodulators werden Farbverstärker 60, der an einen Ausgang des Video- einer Farbmatrixschaltung 110 zugeführt, die aus Verstärkers 17 angeschlossen ist, selektiv verstärkt. diesen Ausgangssignalen die Farbdifferenzsignale Das Ausgangssignal des Farbverstärkers 60 wird von io (R-Y), (B-Y) und (G-Y) erzeugen, die an enteiner Ausgangsklemme C zwei Farbdemodulatoren sprechend bezeichneten Ausgangsklemmen zur Ver-70 bzw. 100 zugeführt. Die Demodulatoren 70, 100 fügung stehen, von denen sie den entsprechenden werden außerdem mit Ausgangsspannungen verschie- Steuergittern der Bildröhre 40 zugeführt werden,
dener Phasenlage vom Oszillator 50 gespeist, die an Man beachte, daß das Steuergitter 83 der Pentode Oszillatorausgangsklemmen Z bzw. Z zur Verfügung 15 80 des dargestellten Z-Demodulators im Betrieb bestehen, züglich der Kathode auf einer positiven Spannung

In der Zeichnung ist nur der Z-Demodulator 70 gehalten wird. Eine hier wichtige Folge dieser Art genauer dargestellt. Der Z-Demodulator 100 kann von Vorspannung besteht darin, daß das Schirmentsprechend aufgebaut sein. gitter einer Steuergitterstrom führenden Pentode nur

Der Z-Demodulator enthält als Demodulations- 20 eine relativ geringe Betriebsspannung benötigt, um

einrichtung eine Pentode 80, für die ein relativ billiger maximale Anodenströme fließen zu lassen. Eine

Typ (z. B. 6 AQ5) verwendet werden kann. Die Oszillatorausgangsspannung leicht erreichbarer Am-

Pentode 80 enthält eine Kathode 81, ein Steuergitter plitude, z. B. 50 Volt von Spitze zu Spitze gerechnet,

83, ein Schirmgitter 85, ein Bremsgitter 87 (das im reicht daher aus, um den Anodenstrom stark modu-

Röhrenkolben mit der Kathode 81 verbunden ist) 25 Heren zu können, d. h., ein leicht realisierbarer Signal-

und eine Anode 89. " „ pegel am Schirmgitter reicht aus, um den Anoden-

Die Kathode 81 der Pentode 80 ist direkt mit ström der Pentode zwischen näherungsweise Null Masse verbunden. Dem Steuergitter 83 wird das und dem Sättigungswert auszusteuern; das Schirm-Farbsignal von der Klemme C des Farbverstärkers 60 gitter kann dadurch also als sehr wirksame Steuerüber einen Blockkondensator 71 und ein Sättigungs- 30 elektrode für die Synchrondemodulation verwendet einstellpotentiometer 73 zugeführt. Der Blockkonden- werden.

sator 71 ist zwischen die Klemme C und eine feste Mit der dargestellten Schaltung wird ein Betriebs-Klemme des Potentiometers 73 geschaltet, dessen verhalten erreicht, das dem einer Schaltung mit Hepandere feste Klemme an Masse liegt; das Steuergitter tode nahekommt, obwohl die dargestellte Schaltung 83 ist direkt mit dem einstellbaren Abgriff des Poten- 35 nur mit einer relativ billigen Leistungspentode artiometers 73 verbunden. Durch Verstellung des beitet. Diese Vorteile sind unter anderem, daß relativ Potentiometerabgriffes läßt sich die Amplitude des geringe Amplituden der beiden Eingangssignale zur dem Demodulator zugeführten Farbsignals und damit Aussteuerung ausreichen und daß die beiden Signaldie Sättigung der wiedergegebenen Farben einstellen. quellen einwandfrei voneinander isoliert sind.

Dem Steuergitter 83 wird außer dem Farbsignal 40 Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der

eine positive Gleichspannung als Vorspannung zu- dargestellten Schaltungsanordnung, das eine Pentode

geführt, um das Steuergitter 83 positiv bezüglich der 80 des Typs 6AQ5 enthielt, wurden Schaltungs-Kathode 81 zu halten. Hierfür wird bei der dargestell- elemente der in der folgenden Tabelle angegebenen

ten Schaltung einfach der Verbindungspunkt des Parameter verwendet. Die Spannung an der nicht Kondensators 71 mit dem Potentiometer 73 über 45 geerdeten Klemme des Potentiometers 73 betrug einen Reihenwiderstand 75 zur Spannungsherab- +5VoIt, und die Widerstände 93 und 97 lagen an Setzung mit der Anodenspannung des Empfängers einer Gleichspannung von +270VoIt,

verbunden. „ . .. . __ _„„, _..

Dem Schirmgitter 85 der Pentode 80 wird eine £*f nüometer 73 500 kOhm

Farbbezugsschwingung von der Ausgangsklemme Z ₅o wSand 95 56 kOhm

des Oszillators 50 über einen Kopplungskondensator wvi Γη q? in vn£

91 zugeführt. Zwischen Anodenspannung und Masse widerstand »/ w Kunm

sind zwei in Reihe liegende Widerstände 93, 95 ge- Kondensator yjL in Jt

schaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 93, Kondensator yy iu pt

95 ist unmittelbar mit dem Schirmgitter 85 verbun- 55 drossel js ο/υ μη

den. Die Widerstände 93, 95 bilden also einen Span- _D ...

nungsteiler, der die Betriebsgleichspannung für das Patentansprüche:

Schirmgitter 85 liefert. 1. Farbsynchrondemodulatorschaltung für einen

Die Anode 89 erhält ihre Betriebsspannung über Farbfernsehempfänger mit einer mindestens eine

einen Anoden-Arbeitswiderstand 97, der zwischen 60 Kathode, ein Steuergitter, ein positiv vorgespann-

die Anode 89 und den positiven Pol der Anoden- tes Schirmgitter, ein Bremsgitter und eine Anode

Spannungsquelle geschaltet ist. Der Demodulator 70 enthaltenden Elektronenröhre, deren Steuer- und

hat eine Ausgangsklemme ZO, die über eine Hoch- Schirmgitter modulierte Farbträgerschwingungen

frequenzdrossel 98 mit der Anode 89 verbunden ist. und unmodulierte Bezugsschwingungen von einem

Zwischen die Ausgangsklemme ZO und Masse ist 65 Farbträgeroszillator zugeführt sind und mit deren

ein Hochfrequenzableitkondensator geschaltet. Die Anode ein Ausgangskreis gekoppelt ist, um die

Drossel und der Ableitkondensator dienen zur Aus- Farbdifferenzsignale auszukoppeln, die bei der

filterung der beiden Eingangssignale des Demodu- Mischung der beiden Schwingungen in der Röhre

entstehen, dadurchgekennzeichnet, daß zur vollen Aussteuerung des Anodenstroms durch das an das positiv vorgespannte Schirmgitter (85) mit relativ kleiner Amplitude angelegte Oszillatorsignal auch das Steuergitter (83) gegenüber der Kathode positiv vorgespannt ist.
2. Farbsynchrondemodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgitter (85) mit einer Vorspannungsschaltung (93, 95) verbunden ist, die eine Schirmgittergleichspannung liefert, die beträchtlich nied-

riger ist als die maximal zulässige Schirmgitterspannung der Röhre.
3. Farbsynchrondemodulatorschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichvorspannung am Steuergitter (83) bezüglich der Amplitude der dem Steuergitter zugeführten Signale so bemessen ist, daß ein Steuergitterstrom fließt, und daß die von Spitze zu Spitze gerechnete Amplitude der Schirmgittergleichvorspannung klein gegen maximale Schirmgitternennspannung ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen