DE1462951A1

DE1462951A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines PAL-Identifikationssignales

Info

Publication number: DE1462951A1
Application number: DE19661462951
Authority: DE
Inventors: Okey Bernard Joseph; Eric Ribchester
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1966-12-07
Publication date: 1968-11-21
Also published as: GB1163753A; ES334111A1; DE1462951B2; DE1462951C3

Description

British Patent Application

Nd. 51 821/65

Filed: December 7, I965

Radio Corporation of America, New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren und Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines PAL-Identifikationssignales.

Die Erfindung betrifft Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Erzeugen eines Identifikationssignales für einen elektronischen PAL-Phasenumkehrsehalter und einer Steuerspannung für eine Reaktanzsteuereinrichtung.

Beim PAL-Farbfernsehverfahren wird die Phase des (R-Y)-Signals (früher I-Signal) sendeseitig von Zeile zu Zeile umgekehrt. Im Empfänger muß die Phase des (R-Y)-Signals (oder des I-Signals oder dergleichen) durch eine Phasenumkehrschaltung und einen elektronischen Schalter, der mit der halben Zeilenfrequenz umgeschaltet wird, wiederhergestellt werden. Selbstverständlich muß die Umschaltung dieses PAL-Schalters mit der Phase des übertragenen Signales synchronisiert sein, was durch ein zu diesem Zweck übertragenes Identifikationssignal erfolgt. Das übertragene Farbfernsehsignal enthält bekanntlich außerdem

ein Phasenbezugssignal, das während der Horizontalaustastlücke übertragen wird.

Bei dem derzeitigen PAL-VeTfahren wird das Identifikationssignal auf der Sendeseite durch eine Modulation der Phase des Farbsynchronsignals um etwa + 45° um die - (B-Y)-Achse eingeführt, wenn die Phase des (R-Y)-Signales umgekehrt wird (siehe Pig. I). Dies wird als "Modulation oder Umschaltung des Bursts" bezeichnet. Die Phase des Bursts oder Farbsynchronsignals gibt also die Phase des (R-Y)-Signals an.

Bei Farbfernsehempfängern entsprechend der NTSC-Norm ist es bekannt, Bezugssignalgeneratoren mit automatischer Phasenregelung zu verwenden. Solche Generatoren enthalten im wesentlichen:

(a) Einen Oszillatorkreis, der beim Fehlen eines Regelsignals mit einer Frequenz nahe der erforderlichen HiIfsträgerfrequenz schwingt;

(b) eine Reaktanzeinrichtung, die die Frequenz und Phase dieses Oszillators entsprechend dem Regelsignal steuert und

(c) einen Phasendiskriminator, der das erwähnte Regelsignal erzeugt, wenn die Phase der vom Oszillator erzeugten Schwingung von der des Farbsynchronsignals (Bursts) abweicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von einem Phasendiskriminator ein Ausgangssignal, das im wesentlichen die Form einer Rechteckschwingung hat, zu gewinnen, um die Phase des

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(R-Y)-Signals Zeile für Zeile direkt umzuschalten oder einen Umschalter zu synchronisieren.

Die Ziele der'Erfindung werden durch ein Verfahren zum Erzeugen eines Identifikationssignales, das im wesentlichen die Form einer Rechteckschwingung hat, von einem Phasendetektor erreicht, bei dem das Detektorausgangssignal sowohl als Regelspannung für eine Reaktanzsteuereinrichtung als auch als Steuerspannung für einen Schalter verwendet wird, wobei das Ausgangssignal von einem Widerstandsnetzwerk im Phasendiskriminator abgenommen und der Ausgang zum Schalten vom Ausgang für die Reaktanzsteuerung isoliert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer im wesentlichen rechteckförmigen Identifikationssignalschwingung von einem Phasendetektor oder -diskriminator, der mindestens ein Widerstandsnetzwerk enthält und eine solche Schaltung ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Ausgangsleiter von dem Widerstandsnetzwerk und eine Kopplung des Ausganges mit einer Reaktanzsteuereinrichtung, durch einen weiteren Ausgangsleiter für die Rechteckschwingung, und eine Anordnung zur Isolation des Rechteckschwingungsausganges von der Reaktanzsteuerschaltung.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

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Pig. 1 ein Phasendiagramm, das die relative Phasenlage der Parbdifferenzsignale und des Farbsynchronsignals (Bursts) beim PAL-Verfahren zeigt,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals eines Phasendemodulators mit einem modulierten Farbsynchronsignal, das gemäß der Erfindung gewonnen wurde,

Fig. 3 ein Schaltbild eines Phasendiskriminators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 4 eine Abwandlung des in Fig. 3 dargestellten Phasendiskriminators .

Der in Fig. 3 dargestellten Schaltung wird bei 10 das Farbsynchronsignal zugeführt. Die Leitung 11 führt gegebenenfalls zu einem Farbwertregler. In Reihe mit Dioden Dl, D2 sind Kondensatoren C3* C4 geschaltet, die einen typischen Wert von 330 pP haben, wenn es sich bei den Dioden, wie üblich, um Hochvakuum-Dioden handelt. Bei Verwendung von Halbleiterdioden ergeben sich etwas andere Schaltungsparameter. Mit 12 ist der BezugsSpannungseingang für den Phasendiskriminator bezeichnet. Den Dioden sind Widerstände Rl, R2 parallelgeschaltet, die einen typischen Wert von 1 MOhm haben. Der Ausgang des Phasendiskriminators wird an einem Schaltungspunkt 13 abgenommen, der mit einem Tiefpaßfilter Cl, R3* C2 verbunden 1st. Die Werte dieser drei Bauelemente werden durch die geforderte Rauschbandbreite bestimmt. Am Schaltungspunkt A wird das Rechteckschwingungs-Ausgangssignal vom Phasendiskriminator abgenommen. Zwischen A und dem Schaltungspunkt 14

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des Tiefpaßfilters liegt eine Impedanz, z.B. ein Widerstand R4 mit hohem Widerstandswert, beim vorliegenden Beispiel 47 kOhm. Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators wird außerdem vom Schaltungspunkt 14 einer nicht näher dargestellten Reaktanzsteuerung B zugeführt. Der Widerstand R4 ist wichtig, da ohne ihn die aus Rl, R2, Cl, R3 und C2 bestehende Filterschaltung die vom modulierten Farbsynchronsignal herrührende Rechteckschwingung entfernen würde. Die Störbandbreite wird durch die Parameter des Filters bestimmt und beträgt normalerweise 250 Hz. Der Widerstand R4 isoliert die Reaktanzsteuerschaltung von der PAL-Synchronisationsschaltung. Hierdurch wird der Verstärkungsgrad in der Phasenregelschleife bis zu einem gewissen Grade verringert .

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die das Rechtecksehwingungs-Ausgangssignal liefert, ohne daß dadurch der Verstärkungsgrad in der Phasenregelschleife verringert wird. Diese Schaltung enthält zusätzliche Widerstände R5, r6, die den Ausgang A* vom Ausgang B¹ für die Reaktanzsteuerung isolieren. Die Widerstände R5, R6 haben einen typischen Wert von jeweils 550 kOhm.

Das bei A (Fig. 3) bzw. A* (Fig. 4) zur Verfügung stehende Ausgangssignal des Phasendiskriminators hat die in Fig. 2 dargestellte Form einer Rechteckschwingung der halben Zeilenfrequenz, die der normalen Gleichspannungskomponente und Störsignalen überlagert ist. Da die Frequenz der Rechteckschwingung

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wegen der von Zeile zu Zeile wechselnden Phase des Farbsynchronsignals (+45° bzw. -45° bei aufeinanderfolgenden Zeilen), entspricht das Ausgangssignal im Punkt A bzw. A^f bei einer Zeile einer negativen Halbwelle der Rechteckschwingung und bei der nächsten Zeile einer positiven Halbwelle der Rechteckschwingung. Ein voller Zyklus der Rechteckschwingung entspricht also zwei Zeilen, worauf sich der Vorgang wiederholt. Dieses Rechteckschwingungs-Ausgangssignal kann unmittelbar oder nach Verstärkung und/oder Formung zur direkten zeilenweisen Umschaltung des (R-Y)-Signals oder zur Synchronisation eines elektronischen Schalters verwendet werden.

Das Steuersignal für die Reaktanzsteuereinrichtung kann, wie bei Fig. 3* gefiltert werden, nachdem das Identifikationssignal abgenommen worden ist. Die Reihenimpedanz R4 und das Rauschfilter Cl, R3, C2 soll so bemessen sein, daß bei A bzw. A¹ eine Rechteckschwingung großer Amplitude zur Verfügung steht und die Störbandbreite und die Mitzieh- oder Synchronisationseigenschaften nicht wesentlich beeinträchtigt werden. Wenn nämlich das Ausgangssignal vom Punkt A (Fig. 3) abgenommen würde und der Widerstand R4 nicht vorhanden wäre, würden die Schaltungselemente Cl, C2, Rl, R2, R3 als Tiefpaßfilter wirken, das bei einer Frequenz von normalerweise etwa 250 Hz abschneidet, während die abzunehmende Rechteckschwingung eine Grundfrequenz von 7,8 kHz hat. Dies liegt erheblich außerhalb des Durchlaßbereiches dieser Steuerschaltung und die Rechteckschwingung würde stark gedämpft

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werden. Durch die Einschaltung des Widerstandes R4 wird jedoch der Punkt A vom Tiefpaßfilter Cl, TO* C2 isoliert und bei einem entsprechend hohen Widerstandswert steht am Punkt A eine einwandfreie Rechteckschwingung zur Verfugung. Wie bereits erwähnt worden ist, dämpft dieser Widerstand R4 jedoch die eine Gleich-' Spannungskomponente und eine niederfrequente Wechselspannungskomponente enthaltende Steuerspannung für die Reaktanzröhre der Phasenregelung etwas. Durch die Einschaltung des Widerstandes r4 wird also die Schleifenverstärkung und damit die Regelschärfe der automatischen Frequenz- und Phasenregelung etwas verringert. In der Praxis kann man jedoch ohne weiteres einen Kompromiß treffen, bei dem eine gewisse, nicht störende Verringerung der Amplitude der Rechteckschwingung und der Empfindlichkeit der Regelung eintritt. Es ist gewöhnlich zweckmäßig, die abgenommene Rechteckschwingung in nicht dargestellter Weise zu filtern, um Reste der HiIfstragerfrequenz und hochfrequente Störungen zu beseitigen, wobei man dann das hierfür vorgesehene Filter entsprechend dem verwendeten Schaltverfahren bemessen muß. Die Filterung kann einfach durch einen Reihenwiderstand und einen Parallelkondensator erfolgen, die ein Filter mit einer Grenzfrequenz, über 7*8 kHz bilden, und/oder durch eine aus 7*8 kHz abgestimmte Schwingkreisanordnung.

Bine andere Möglichkeit, die Rechteckschwingung abzunehmen, besteht darin, die beiden als Ausgang dienenden Schaltungspunkte A¹, B* (Fig. 4) voneinander durch das Widerstandsnetzwerk Rl, R2

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und R5, Ro zu isolieren, so daß die gefilterte Steuerspannung am Schaltungspunkt B¹ und die Rechteckschwingung am Schaltungspunkt A¹ zur Verfügung stehen. Hierbei beeinflussen sich die beiden Ausgänge nur sehr wenig..

Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung können dann auch die Widerstände R5, R6 oder andere entsprechende Schaltungsanordnungen, wie Induktivitäten, so bemessen werden, daß den in der Schaltsehwingung enthaltenen höheren Frequenzen besser Rechnung getragen wird und am Punkt A¹ eine gut rechteckförmige Schwingung zur Verfügung steht. Eine gewisse Filterung und/oder ein Hochpaßfilter zur Entfernung der Gleichstrorakoraponente, wie der vor den Schaltungspunkt A' geschaltete Reihenkondensator C. in Fig. 4, können vorgesehen sein um Störungen des angeschlossenen Schalters, z.B. eines Diodenschalters S durch den Gleichspannungsanteil zu verhindern.

Die Anstiegszeit der Rechteckschwingung hängt von der Eingangskapazität des Schalters und den Werten der Widerstände Rl, R2 (Fig. ^) bzw. R5, R6 (Fig. 4) ab.

Cl, C2, R3 haben in Fig. 3 und 4 wegen des bei Fig. J5 vorhandenen Widerstandes R4, der in die Gesamt-Zeitkonstante eingeht, verschiedene Werte.

Es ist einleuchtend, daß ein Rechteekschwingungs-Ausgangssignal entsprechend der Modulation des Farbsynchronsignals auch von einem Quadratur-Phasendiskriminator erhalten werden kann,

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der bei Monochromempfang zur Farbsperrung dient, vorausgesetzt, daß die Phase (Achse) des Diskriminators genau senkrecht auf der des Parbsynchronsignals steht, was in der Praxis gewöhnlich erreicht werden kann. Dieses Ausgangssignal wird jedoch kleiner sein, als es von dem gewöhnlichen Regel-Phasendiskriminator erhalten wird.

Der vom Punkt A oder A^f gespeiste Schalter kann aus zwei Dioden bestehen, die mit entgegengesetzter Polung über Induktivitäten verbunden und durch zwei Eingänge gespeist sind, von denen der eine eine geformte Rechteckschwingung mit steilen Vorder- und Rückflanken, wie sie von einem synchronisierten Multivibrator erhalten wird, und der andere ein Ausgangssignal des Bezugsoszillators ist. Die beiden Dioden des Schalters sprechen auf die abwechselnden Halbwellen der Eingangsrechtschwingung an und liefern abwechselnd eine phasenumgekehrte bzw. nichtphasenumgekehrte Version des Bezugs-Eingangssignales.

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Claims

Patentansprüche

fl.MVerfahren zum Erzeugen eines im wesentlichen rechteckförmigen Identifikationssignales von einem Phasendiskriminator, dessen Ausgangssignal sowohl als Steuerspannung für eine Reaktanzsteuereinrichtung als auch als Steuerspannung für einen Schalter verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal von einem Widerstandsnetzwerk (Rl, R2; Rl, R2, R5, Ro) im Diskriminator abgenommen und der Ausgang (A, A¹) für die Schalter-Ausgangsspannung von dem Ausgang (B, B¹) für die Reaktanz-Steuerspannung isoliert wird.
2.) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Phasendiskriminatorschaltung (Dl, D2, C3, Ck) mit mindestens einem Widerstandsnetzwerk, gekennzeichnet durch einen Ausgangsleiter vom Widerstandsnetzwerk und eine Kopplung zu einem Reaktanzsteuerkreis (B), einen weiteren Ausgangsleiter für die Rechteckschwingung, und eine Anordnung (R4; Rl, R2, R5, R6) zur Isolierung des Rechteckschwingungs-Ausganges (A, A¹) von der Reaktanzsteuerschaltung (B, B').
3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (A) für das Rechteckschwingungssignal von einem Ausgangsleiter zwischen dem Widerstandsnetzwerk (Rl, R2) und der Reaktanzsteuerschaltung (B)

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abgenommen 1st und daß die Isolierende Anordnung (R4) zwischen den Abnahmepunkt (A) für die Rechteckschwingung und die Reaktanzsteuerschaltung geschaltet ist.
4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die isolierende Anordnung ein Widerstand (R4) ist.
5.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Phasendlskriminatorschaltung zwei Widerstandsnetzwerke (Rl, R2; R5, R6) enthält und daß der Ausgang für den Reaktanzsteuerkreis (B¹) mit dem einen Widerstandsnetzwerk (Rl, R2) und der Ausgang (A¹) für die Rechteckschwingung mit dem anderen Widerstandsnetzwerk (R5, r6) verbunden ist.
6.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Anordnung aus den Widerständen (Rl, R2, R5, Ro) der beiden Widerstandsnetzwerke besteht.
7.) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung für die Rechteckschwingung einen Reihenkondensator (C, Pig.4) enthält.
8.) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennz-ei c h net, daß zwischen die isolierende Anordnung (Rl, R2) und die Reaktanzsteuereinrichtung ein Tiefpaßfilter (Cl, C2, R?) geschaltet ist.

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