DE1462951C3 - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Referenzoszillator-Regelspannung in einem PAL-Farbfernsehempfanger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Schaltungsanordnung mit diesen Merkmalen ist bereits in der DE-PS 12 40 919 vorgeschlagen worden. Bei der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung sind der Phasendiskriminator und die an ihn angeschlossenen Schaltungsteile so bemessen, daß die an der Identifikationsspannungs-Ausgangsklemme auftretende Rechteckschwingung aus Impulsen alternierender Polarität und einer der Dauer der Farbsynchronisierungsschwingung (Burst) entsprechenden Dauer besieht. Dieses Impulssignal wird vom Ausgang des Phasendiskriminators über einen Kondensator einem Multivibrator zugeführt, der durch Zeilenimpulse synchronisiert wird und eine Rechteckspannung zum Steuern des PAL-Schalters liefert.

Eine Schaltung der eingangs genannten Art ist ferner aus der Zeitschrift »radio mentor« 1965, S. 993 bis 995, insbesondere Fig. 7a bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung wird das Ausgangssignal des Phasendiskriminators am Verbindungspunkt eines Widerstandes und eines Kondensators abgenommen, die ein Tiefpaßglied mit einer Zeitkonstante, die kleiner oder gleich der Zeilenperiode ist, bilden. Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators wird dem Eingang eines zweiten Tiefpaßgliedes zugeführt, das eine Zeitkonstante hat, die groß im Vergleich zur Zeilenperiode ist und die Referenzoszillator-Regelspannung liefert. Die Identifikationsspannung wird zwischen den beiden Tiefpässen abgenommen und hat die Form eines Sägezahnes, da die an sich rechteckige Ausgangsspannung des Phasendiskriminators durch den die Referenzoszillator-Regelspannung erzeugenden zweiten Tiefpaß stark verzerrt wird.

Eine ähnliche Schaltungsanordnung ist auch aus der

to Zeitschrift »Wireless World« Dezember 1965, S. 598, F i g. 6, bekannt.

Die bekannten Schaltungen sind in verschiedener Hinsicht verbesserungsbedürftig. So kann das durch den die Regelspannung für den Referenzoszillator liefernden Tiefpaß verzerrte Signal nicht unmittelbar zur Steuerung des PAL-Schalters verwendet, sondern vorher einer Formung, z. B. durch eine Kippstufe od. dgl., unterworfen werden. Außerdem ist es bei der Auslegung der automatischen Frequenz- und Phasenregelung (AFPR) für den Farboszillator eines PAL-Empfängers schwierig, die Gefahr zu vermeiden, daß der Referenzoszillator mit den Seitenbändern des Farbträgers und nicht mit diesem selbst synchronisiert wird.
Ein anderes Problem, das bei Verwendung der bekannten Schaltungen auftritt, hat seine Ursache darin, daß die Bandbreite der AFPR-Schleife so schmal bemessen werden muß, daß der Farboszillator beim Empfang verrauschter Signale nicht durch das Rauschen moduliert wird. In der Praxis darf daher die Bandbreite nicht größer als 200 oder 300 Hz sein. Bei einer solchen Bemessung der Tiefpaßglieder steht aber bei den bekannten Schaltungen dann nur mehr ein sehr kleines 7,8 kHz-Signal "zur Verfügung, das außerdem praktisch sinusförmig sein wird. Bei größerer Bandbreite wird die Störempfindlichkeit zu groß. Eine kleine Bandbreite erfordert andererseits eine hohe Schleifenverstärkung, da sonst keine einwandfreie Synchronisation des Farboszillators gewährleistet ist. In der Praxis läuft dies darauf hinaus, daß aufwendige Mehrfachzeitkonstantenfilter erforderlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Identifikationsspannung und einer Referenzoszillator-Regel-

t5 spannung in einem PAL-Farbfernsehempfänger anzugeben, die eine praktisch mäanderförmige Identifikationsspannung liefert.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

so Eine solche Schaltung hat nicht nur den Vorteil, daß die Identifikationsspannung praktisch unmittelbar zur Steuerung des PAL-Schalters verwendet werden kann, sondern daß der Konstrukteur hinsichtlich der Auslegung der automatischen Frequenz- und Phasenregelung für den Farboszillator weitgehend Freiheit hat.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigt

F i g. 1 ein Phasendiagramm, das die relative Phasenlage der Farbdifferenzsignale und des Farbsynchronsignal (Bursts) beim PAL-Verfahren zeigt,

F i g. 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

F i g. 4 eine Abwandlung des in F i g. 3 dargestellten Phasendiskriminators.

Der in F i g. 3 dargestellten Schaltung wird bei 10 das Farbsynchronsignal zugeführt. Die Leitung 11 führt gegebenenfalls zu einem Farbwertregler. In Reihe mit Dioden D1, D2 sind Kondensatoren C3, C 4 geschaltet, die einen typischen Wert von 330 pF 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 R 1, R 2 parallel geschaltet, die einen typischen Wert von 1 MOhm haben. Der Ausgang des Phasendiskriminators wird an einem Schaltungspunkt 13 abgenommen, der mit einem Tiefpaßfilter verbunden ist. Die Werte von drei Bauelementen Cl, R3, C2 des Tiefpaßfilters werden durch die geforderte Rauschbandbreite bestimmt. Am Schaltungspunkt A wird das Rechtecksignal (Identifikationsspannung) vom Phasendiskriminator abgenommen. Zwischen A und dem Schaltungspunkt 14 des Tiefpaßfilters liegt eine Impedanz, z. B. ein Widerstand A4 mit hohem Widerstandswert, beim vorliegenden Beispiel 47 kOhm. Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators wird außerdem vom Schaltungspunkt 14 einer nicht näher dargestellten Reaktanz-Steuerung B zugeführt. Der Widerstand R 4 ist wichtig, da ohne ihn die dann aus Al, R2, Ci, R3 und C2 bestehende Filterschaltung die vom modulierten Färb-Synchronsignal herrührende Rechteckschwingung entfernen würde. Die Störbandbreite wird durch die Parameter des Filters bestimmt und beträgt normalerweise 250 Hz. Der Widerstand R 4 entkoppelt die Reaktanzsteuerschaltung von der PAL-Synchronisationsschaltung. Hierdurch wird der Verstärkungsgrad in der Phasenregelschleife bis zu einem gewissen Grade verringert.

F i g. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die das Rechteckschwingungs-Ausgangssignal liefert, ohne daß dadurch der Verstärkungsgrad in der Phasenregelschleife verringert wird. Diese Schaltung enthält zusätzliche Widerstände R 5, R6, die den Ausgang A' vom Ausgang ß'für die Reaktanzsteuerung entkoppeln. Die Widerstände R 5, R 6 haben einen typischen Wert von jeweils 330 kOhm.

Das bei A (Fig.3) bzw. /4'(Fig.4) zur Verfügung stehende Ausgangssignal des Phasendiskriminators hat die in F i g. 2 dargestellte Form einer Rechteckschwingung der halben Zeilenfrequenz, die der normalen so Gleichspannungskomponente und Störsignalen überlagert ist. Da die Frequenz der Rechteckschwingung wegen der von Zeile zu Zeile wechselnden Phase des Farbsynchronsignals (+45° bzw. —45° bei aufeinanderfolgenden Zeilen) entspricht das Ausgangssignal im Punkt A bzw. A' 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. Diese Rechteckschwingungs-Ausgangssignal kann unmittelbar oder nach Verstärkung und/oder Formung zur direkten zeilenweisen Umschaltung des fÄ-Y^Signals _ocj_{er 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 A4 und das Rauschfilter Ci, R3, C2 soll so bemessen sein, daß bei A bzw. A' 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 R 4 nicht vorhanden wäre, wurden die Schaltungselemente Ci,C2, Ri, 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 werden. Durch den hohen Wert des Widerstandes A4 wird jedoch der Punkt A von den Elementen Ci, R3, C2 des Tiefpaßfilters entkoppelt, so daß am Punkt A eine einwandfreie mäanderförmige Rechteckschwingung zur Verfügung steht. Wie bereits erwähnt worden ist, dämpft dieser Widerstand R 4 jedoch die eine Gleichspannungskomponente und eine niederfrequente Wechselspannungskomponente enthaltene Steuerspannung für die Reaktanzröhre der Phasenregelung etwas. Durch die Einschaltung des Widerstandes R 4 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 Farbträgerfrequenz 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.

Eine andere Möglichkeit, die Rechteckschwingung abzunehmen, besteht darin, die beiden als Ausgang "dienenden Schaltungspunkte A', B'(Fig.4) voneinander durch das Widerstandsnetzwerk Ri, R 2 und R 5, R 6 zu isolieren, so daß die gefilterte Steuerspannung am Schaltungspunkt ß'und die Rechteckschwingung am Schaltungspunkt A' zur Verfügung stehen. Hierbei beeinflussen sich die beiden Ausgänge nur sehr wenig.

Bei der in Fig.4 dargestellten Schaltung können dann auch die Widerstände R 5, R 6 oder andere entsprechende Schaltungsanordnungen, wie Induktivitäten, so bemessen werden, daß den in der Schaltschwingung enthaltenen höheren Frequenzen besser Rechnung getragen wird und um Punkt A' eine gut rechteckförmige Schwingung zur Verfügung steht. Eine gewisse Filterung und/oder ein Hochpaßfilter zur Entfernung der Gleichstromkomponente, wie der vor den Schaltungspunkt Λ'geschaltete Reihenkondensator C in F i g. 4, können vorgesehen sein, um Störungen des angeschlossenen Schalters, z. B. eines Diodenschalters S durch den Glsichspannungsteil zu verhindern.

Die Anstiegszeit der Rechteckschwingung hängt von der Eingangskapazität des Schalters und den Werten der Widerstände R 1, R 2 (F i g. 3) bzw. Rt,R2,R5,R6 (F ig. 4) ab.

Cl, C2, R3 haben in Fig.3 und 4 wegen des bei F i g. 3 vorhandenen Widerstandes R 4, der in die

Gesamt-Zeitkonstante eingeht, verschiedene Werte.

Es ist einleuchtend, daß ein Rechtecksignal entsprechend der Modulation des Farbsynchronsignals auch von einem Quadratur-Phasendiskriminator erhalten werden kann, der bei Monochromempfang zur Farbsperrung dient, vorausgesetzt, daß die Phase (Achse) des Diskriminators genau senkrecht auf der des Farbsynchronsignals 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 '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-Eingangssignals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Identifikationsspannung und einer Referenzoszillator-Regelspannung in einem PAL-Farbfernsehempfänger, mit einem Phasendiskriminator, dem eine Farbsynchronisationsschwingung sowie eine Referenzschwingung zugeführt sind und der Kapazitäten, die während der Farbsynchronisationsschwingungsperioden geladen werden, sowie eine Arbeitsimpedanz enthält, welche mit einer Identifikationsspannungs-Ausgangsklemme für eine halbzeilenfrequente Rechteckschwingung sowie mit einer Impedanz am Eingang eines Tiefpaßfilters für die Regelspannung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendiskriminator so bemessen ist, daß die an der Identifikationsspannungs-Ausgangsklemme (A, A') auftretende Rechteckschwingung Mäanderform hat, und daß die Impedanz (R 4; Rl, R 2) am Eingang des Tiefpaßfilters (R3, R4, Ci, C2 in Fig. 3; R 1, R2, R3, Cl, C2 in Fig.4) einen so hohen Wert hat, daß die Mäanderform der Identifikationsspannung im wesentlichen unverzerrt-bleibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsimpedanz des Phasendiskriminators (Di, D 2, Rl bis R 6) zwei parallele Arbeitswiderstände (Rl, R2; R5, R6) enthält, daß die Identifikationsspannungs-Ausgangsklemme (13') an den einen Arbeitswiderstand (R 5, Rb) angeschlossen ist und daß der andere Arbeitswiderstand (Rl, R2) die Impedanz am Eingang des Tiefpaßfilters bildet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung für die Identifikationsspannung einen Reihenkondensator (Cm F i g. 4) enthält.