Demodulationsschaltung für Farbfernsehsignale Zusatz zu Patent T 23
282 VIIIa/21a1 Das Hauptpatent betrifft eine Demodulationsschaltung für Farbfernsehsignale
eines Übertragungssystems, bei dem ein Farbträger mit zwei Farbsignalen gleichzeitig
in Quadraturmodulation bezüglich zweier senkrecht aufeinanderstehender Modulationsachsen
mit unterdrücktem Träger moduliert ist, und bei dem zur Verringerung der Auswirkung
von Phasenfehlern, insbesondere von Fehlern differentieller Phase, eine Modulationsachse
in jeder zeitlich zweiten Zeile um 1800 umgeschaltet ist.Demodulation circuit for color television signals Addition to patent T 23
282 VIIIa / 21a1 The main patent relates to a demodulation circuit for color television signals
a transmission system in which a color carrier with two color signals at the same time
in quadrature modulation with respect to two mutually perpendicular modulation axes
is modulated with the carrier suppressed, and where to reduce the impact
phase errors, in particular differential phase errors, a modulation axis
is switched to 1800 in every second line.
Die Lösung gemäß dem Hauptpatent besteht darin, daß am Empfänger das
in einer Zeile übertragene Farbsignal mit dem zugehörigen, in der zeitlich vorangehenden
Zeile übertragenen, um eine Zeilendauer verzögerten Farbsignal kombiniert ist,.
daß das für die Wiedergabe des Bildes verwendete Signal aus den Farbsignalen zweier
zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen zusammengesetzt ist und auf diese Weise Farbdifferenzen
zwischen diesen Zeilen aufgehoben sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird dabei das modulierte farbträgerfrequente
Signal um eine Zeilendauer
verzögert und dem unverzögerten farbträgerfrequenten Signal mit gleicher Phase@und
mit gleicher Amplitude in einer linearen Addierstufe hinzugefügt, so daß sich die
Komponenten des Farbträgers, die der um 1800 umgeschalteten Modulationsache
entsprechen, genau aufheben, während sich die Komponenten, die der nicht umgeschalteten
Modulationsachse entsprechen, immer addieren. Auf diese Weise steht an einem Ausgang
dieser Schaltung immer nur das der einen Modulationsachse entsprechende farbträgerfrequente
Signal und am anderen Ausgang nur immer das der anderen Modulationsachse entsprechende
farbträgertrequente Signal zur Verfügung. Diese beiden nunmehr getrennten amplitudenmodulierten
Signale können nach Zusatz des am Empfänger aus dem Farbsynchronimpuls wiederhergestellten
Bezugsträgers in einfachen Amplitudengleichrichtern oder einfachen-Synchrondemodulatoren
demoduliert werden.The solution according to the main patent consists in combining the color signal transmitted in one line with the associated color signal transmitted in the temporally preceding line and delayed by one line duration at the receiver. that the signal used for the reproduction of the image is composed of the color signals of two temporally successive lines and in this way color differences between these lines are canceled. In a preferred embodiment, the modulated color subcarrier frequency signal is delayed by one line duration and added to the undelayed color subcarrier frequency signal with the same phase @ and with the same amplitude in a linear adding stage, so that the components of the color subcarrier that correspond to the modulation thing switched to 1800 are exactly cancel, while the components that correspond to the modulation axis that has not been switched always add up. In this way, only the color carrier-frequency signal corresponding to one modulation axis is always available at one output of this circuit and only the color carrier-frequency signal corresponding to the other modulation axis is always available at the other output. These two amplitude-modulated signals, which are now separated, can be demodulated in simple amplitude rectifiers or simple synchronous demodulators after the addition of the reference carrier restored from the color sync pulse at the receiver.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders billige und
einfache Schaltung für einen derartigen sogenannten Laufzeitdemodulator zu finden.The invention is based on the object of a particularly cheap and
to find simple circuit for such a so-called delay time demodulator.
Die Erfindung besteht darin, daß das unverzögerte bzw. das um eine
Zeilendauer verzögerte farbträgerfrequente Signal mittels einer Gegentaktschaltung
dem Anfang einer ersten Widerstandskette und mit entgegengesetztem Vorzeichen dem
`Anfang einer zweiten Widerstandskette und das verzögerte bzw.The invention is that the undelayed or the one
Line duration delayed color carrier frequency signal by means of a push-pull circuit
the beginning of a first chain of resistance and with the opposite sign to that
`The beginning of a second chain of resistance and the delayed resp.
unverzögerte farbträgerfrequente Signal mit gleicher Polarität
den
Enden der beiden Widerstandsketten zugeführt ist, so
daß an je einem Abgriffpunkt
der Widerstandsketten die unverzögerten und die verzögerten farbträgerfrequenten
Signale' gleiche Amplitude haben, und daß diesen Abgriffen die beiden
Ausgangssignale
enthalten je.ein einer Modulationsachse entsprechendes trägerfrequentes Farbsignal,
entnommen werden. Vorzugsweise wird das farbträgerfrequente Signal der GegentaktschAltung
über eine niederohmige Spannungsquelle, bei-spielsweise eine Anodenbasisstufe
zugeführt. Da der Eingangs-
kreis der Schaltung dann sehr niederohmig
ist, werden uner-wünschte Rückwirkungen innerhalb der Schaltung weitgehend
vermieden.
Rückwirkungen vom Ausgang der Schaltung auf den Eingang der Schaltung
werden ebenfalls vermieden, da Signale
vom Ausgang der Schaltung über die gleich
groß bemessenen Widerstandsketten sich aufheben. Sie wirken z.B.
auf beide
Wicklungen eines als Gegentaktschaltung dienenden Gegentakt-
transformators
und zwar in entgegengesetzter Richtung, so daß
diese Spannungen
sich aufheben und in der Primärwicklung des Gegentakttransformators
nicht erscheinen. Die Erfindung wird im folgenden an Hand zweier Ausführungs-
beispiele
näher erläutert.undelayed color carrier-frequency signal with the same polarity is fed to the ends of the two resistor chains, so that the undelayed and delayed color carrier-frequency signals have the same amplitude at each tapping point of the resistor chains, and that these taps contain the two output signals each in a carrier-frequency color signal corresponding to a modulation axis , can be taken. The color carrier-frequency signal is preferably fed to the push-pull circuit via a low-resistance voltage source, for example an anode base stage . Since the input circuit of the circuit is then very low impedance, undesirable reactions can be largely avoided within the circuit. Reactions from the output of the circuit to the input of the circuit are also avoided, since signals from the output of the circuit cancel each other out via the resistor chains of the same size. They act, for example, on both windings of a push -pull transformer used as a push-pull circuit and in opposite directions, so that these voltages cancel each other out and do not appear in the primary winding of the push-pull transformer. The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments.
In Fig. l wird das zwischen den Klemmen r und
2 liegende, komplette farbträgerfrequente Signal über einen Kondensator
3
dem Steuergitter einer in Anodenbasisschaltung arbeitenden
Verstärkerröhre
4 zugeführt. Das Steuergitter erhält über einen Spannungsteiler 5,6, der zwischen
die positive Betriebsspannung und Erde geschaltet ist, seine notwendige Vor-Spannung.
Im Kathodenkreis der Röhre 4 befindet sich ein Arbeitswiderstand 7. Die Kathode
der Röhre 4 ist über einen Kondensator 8 an die Primärwicklung 9 eines Gegentakttransformators
10 angeschlossen. Die Sekundärseite der Gegentaktwicklung 11 des Gegentakttransformators
ist mit ihrem einen Ende an den Anfang einer Verzögerungsleitung 12 und gleichzeitig
an den Anfang einer Widerstandskette 13,14,15 angeschlossen. Das andere Ende der
Gegentaktwicklung 11 ist an den Anfang einer Widerstandskette 16,17,18 angeschlossen.
Die beiden Enden der Widerstandsketten sind miteinander verbunden. Dieser Verbindungspunkt
19 ist an den Abgriff eines Widerstandes 2o gelegt, der über ein transformatorisches
Bandfilter 21 an den Ausgang der Verzögerungsleitung 12 angeschlossen ist*
Die Widerstände 14,17 der beiden Widerstandsketten sind mit
je einem
SChleJNr 22,23 versehen, mit denen die Ausgangsspannung der Demodulationsächaltung
abgegriffen wird. An den Ausgängen 24,25 der Schaltung werden die
beiden farbträgerfrequenten, den beiden Modulationsachsen entsprechenden
Signale abgenommen. In FIG. 1, the complete color carrier frequency signal lying between the terminals r and 2 is fed via a capacitor 3 to the control grid of an amplifier tube 4 operating in an anode base circuit. The control grid receives its necessary pre-voltage via a voltage divider 5, 6, which is connected between the positive operating voltage and earth. A working resistor 7 is located in the cathode circuit of the tube 4. The cathode of the tube 4 is connected to the primary winding 9 of a push-pull transformer 10 via a capacitor 8. One end of the secondary side of the push-pull winding 11 of the push-pull transformer is connected to the beginning of a delay line 12 and at the same time to the beginning of a chain of resistors 13, 14, 15. The other end of the push-pull winding 11 is connected to the beginning of a chain of resistors 16, 17, 18. The two ends of the resistor chains are connected to one another. This connection point 19 is connected to the tap of a resistance 2o which is connected via a transformational band filter 21 to the output of the delay line 12 * The resistors 14,17 of the two resistance chains are each provided with a SChleJNr 22,23 with which the output voltage of the Demodulation switching is tapped. The two color carrier-frequency signals corresponding to the two modulation axes are picked up at the outputs 24, 25 of the circuit.
Die Wirkungsweise der. Schaltung wird im folgenden unter
Zuhilfenahme,der Fig. 2, die die prinzipielle Wirkung der
Schaltung
nach Fig. 1 darstellt, näher erläutert. Dabei sind in Fig. 2 Schaltungsteile, die
denen in Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Da in zeitlich
aufeinanderfolgenden Zeilen immer eine Modulationsachse um 180o umgeschaltet ist,
fällt bei der Addition zweier in aufeinanderfolgenden Zeilen empfangener farbträgerfrequenter
Signale das der einen Modulationsaehse entsprechende Signal und bei der Subtraktion
das der anderen Modulationsachse entsprechende Yignal selbsttätig fort, wie in der
Hauptanmeldung näher erläutert. Die Addition erfolgt gemäß Fig. 2 in der Addierstufe
26 und die Subtraktion, die durch 1800 Phasendrehung mit dem Phasendrehglied
28 bewirkt wird, in der Addierstufe 27. Die Addierstufe 26 gemäß Fig. 2 wird durch
die Widerstandskette 13,14,15 in Fig. 1 gebildet. Die Addierstufe 27 in Fig. 2 wird
durch die Widerstandskette 16,17,18 in Fig. l gebildet. Die Phasendrehung um
1800 mit dem Phasendrehglied 28 wird durch die Sekundärwicklung 11 des Gegentaktübertragers
erzielt. Das farbträgerfrequente Signal, enthaltend beide Modulationsachsen, gelangt
von den beiden Enden der Gegentaktwicklung 11 jeweils an den Anfang der beiden als
Addierstufen dienenden Widerstandsketten 13,14,15 bzw. 16,17,18, wobei die Signale
an den beiden Anfängen um 180o gegeneinander verschoben sind. Den Enden der Widerstandsketten
13,14,15 bzw. 16,17,18 wird das um eine Zeilendauer verzögerte farbträgerfrequente
Signal gemeinsam von dem Verbindungspunkt 19 zugeführt. Dadurch wird erreicht,
daß in der Widerstandskette le,14,15*eine Addition
des verzögerten und
unverzögerten farbträgerfrequenten Signals
stattfindet, während
in der Widerstandskette 16,17,18 aufgrund der Gegentaktwicklung eine Subtraktion
zwischen verzögertem und unverzögertem farbträgerfrequenten Signalerzielt wird.
Der Transformator des Bandfilters 21 dient dazu, am Widerstand 20 eine farbträgerfrequente
Spannung zu gewinnen, die etwas größer ist als die Eingangsspannung der Widerstandsketten.
Mit dem Abgriff des Potentiometers 20 kann die Amplitude der den Widerstandsketten
zugeführten verzögerten.farbträgerfrequenten Spannung sogeingestellt werden, daB
in den Widerstandsketten die gewünschte Auslöschung je einer Modulationsachse entsteht.
Mit den Abgriffen 22,23 an den Widerständen 14,17. wird das gewünschte Amplitudenverhältnis
von addiertem verzögertem und unverzögertem_Farbträgerfrequenten Signal eingestellt.
Wenn beispielsweise ein farbträgerfrequentes Signal empfangen wird, bei dem die
I-Achse zeitweise um 1800 umgeschaltet ist, so steht am Ausgang der Additionsstufe
(Widerstandskette-13,14,15) immer das Signal 2Q' und am Ausgang der Widerstandskette
16,17, 18 immer das Signal 2I'. How the. The circuit is explained in more detail below with the aid of FIG. 2, which shows the principle effect of the circuit according to FIG. Circuit parts in FIG. 2 which correspond to those in FIG. 1 are provided with the same reference numerals. Since one modulation axis is always switched by 180o in successive lines, when two color subcarrier-frequency signals are added in successive lines, the signal corresponding to one modulation axis and, when subtracting, the signal corresponding to the other modulation axis are automatically omitted, as explained in more detail in the main application. The addition takes place according to FIG. 2 in the adder stage 26 and the subtraction, which is effected by 1800 phase rotation with the phase shift element 28, in the adder stage 27. The adder stage 26 according to FIG. 1 formed. The adder stage 27 in FIG. 2 is formed by the resistor chain 16, 17, 18 in FIG. The phase rotation by 1800 with the phase shift member 28 is achieved by the secondary winding 11 of the push-pull transformer. The color subcarrier-frequency signal, containing both modulation axes, arrives from the two ends of the push-pull winding 11 to the beginning of the two resistor chains 13, 14, 15 and 16, 17, 18, respectively, serving as adding stages, the signals at the two beginnings being shifted 180o from one another are. The color carrier-frequency signal delayed by one line is fed to the ends of the resistor chains 13, 14, 15 and 16, 17, 18 together from the connection point 19. This achieves that in the resistor chain le, 14,15 * an addition of the delayed and undelayed color carrier frequency signal takes place, while in the resistor chain 16,17,18 a subtraction between delayed and undelayed color carrier frequency signal is achieved due to the push-pull winding. The transformer of the band filter 21 is used to obtain a color carrier-frequency voltage at the resistor 20, which voltage is slightly greater than the input voltage of the resistor chains. With the tapping of the potentiometer 20, the amplitude of the delayed color carrier frequency voltage fed to the resistor chains can be set so that the desired cancellation of one modulation axis occurs in the resistor chains. With the taps 22,23 on the resistors 14,17. the desired amplitude ratio of the added delayed and undelayed_Farbträgerfrequenten signal is set. If, for example, a color carrier-frequency signal is received in which the I-axis is temporarily switched around 1800 , the output of the addition stage (resistor chain-13,14,15) is always the signal 2Q 'and the output of the resistor chain 16,17, 18 always the signal 2I '.
Der Widerstand der durch die Anodenbasisstufe gebildeten Spannungsquelle
beträgt bei einer heute verwendeten Ultraschallverzögerungsleitung beispielsweise
50 Ohm. Die Gegentaktschaltung kann auch durch eine Röhrenschaltung gebildet "werden,
in deren Anodenkreis und Kathodenkreis sich zwei gleich große Widerstände finden.
Es ist auch möglich, hinter
dem Übertrager 10 eine Anodenbasisstufe
einzuschalten und an diese die verhältnismäßig niederohmige Verzögerungsleitung
anzuschließen. Die erfindungsgemäße Schaltung gewährleistet, daß die beiden den
Eingängen der Widerstandsketten zugeführten farbträgerfrequenten Signale selbsttätig
gleich groß sind, wenn nur die vorzugsweise bifilar gewickelte Gegentaktwicklung
11 gleichmäßig gewickelt ist. Die den Enden der Widerstandsketten zugeführten verzögerten
farbträgerfrequenten Signale sind_ebenfalls mit Sicherheit gleich groß, wei sie
von dem gleichen Punkt 19 abgenommen werden. Die Widerstandskette kann auch komple.%
sein. Es können Scheinwiderstände oder Resonanzkreise dafür verwendet werden. Zusatzkondensatoren
können die Spannungsteilung "echt" machen, indem das RC im einen Teilzweig gleich
dem RC-Verhältnis im anderen gemacht wird. Die Einstellung des richtigen
Amplitudenverhältnisses ist in besonders einfacher Weise mit Hilfe des Widerstandes
20
möglich. Der Regelwiderstand 2o ist praktisch nur für eine schnelle
gemeinsame Nachstellung erforderlich. Er kann
natürlich auch entfallen,
da diese Einstellung auch mit R 14
und R 17 erfolgen kann. Die farbträgerfrequenten
Signale 2 Qf und 2 I' an den Ausgangsklemmen 24,25 werden dann
erhalten,-, wenn mit Hilfe der $ehlelftr 22,23 die Amplituden der ver-
zögerten
und unverzögerten Signale bezüglich der Schleifer
ebenfalls auf den
gewünschten, gleich großen Wert gebracht
werden.
In
Fig. 3, in der gleiche Schaltelemente wie in den Figuren 1 und 2 mit-gleichen*Bezugsziffern
versehen sind, ist ein praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der wesentliche Unterschied gegenüber der Fig. 1 besteht darin, daß nicht das verzögerte,
sondern das unverzögerte Signal den Widerstandsketten mit gleicher Polarität und
das verzögerte den anderen Enden der Widerstandsketten im Gegentaktzugeführt ist.
Die grundsätzliche Wirkungsweise der Additionsschaltung ist dabei die gleiche. Das
farbträgerfrequente Signal gelangt von der Klemme 1 auf eine Verstärkerrühre 30,
in deren Anodenkreis ein auf die Frequenz des Farbträgers abgestimmtes Bandfilter
31 vorgesehen ist. Von diesem Bandfilter gelangt das farbträgerfrequente Signal
auf das Steuergitter .einer Verstärkerröhre 32, die in ihrem Anodenkreis und ihrem
Kathodenkreis je einen gleich großen Widerstand hat. Von der Kathode der Verstärkerröhre
32 wird das unverzögerte farbträgerfrequente Signal abgenommen und über eine Leitung
33 gemeinsam den beiden Anfängen der beiden Widerstandsketten 13,15 bzw. 16,18 zugeführt.
Von der Anode der Verstärkerröhre 32 gelangt das farbträgerfrequente Signal mit
annähernd gleicher Größe über einen Kondensator 34 auf eine künstliche Leitung 35,
die giit einem*Abgriff 36 versehen ist, der zur Einstellung der für die phasenrichtige
Addition notwendigen Phase des farbträgerfrequenten Signals dient. Dies ist deshalb
vorteilhaft, weil die Verzögerungsleitung 12 in der Regel. in ihrer Verzögerungszeit
nicht genau auf eine Phasenbedingung eingestellt werden kann. Vom Abgriff 36 gelangt
das farbträgerfrequente Signal an das Steuergitter einer .
Anodenbasisstufe
4, an deren Kathode das farbträgerfrequente Signal, nunmehr von einer niederohmigen
Spannungsquelle geliefert, der Verzögerungsleitung 12 zugeführt wird. Das um. eine
Zeilendauer verzögerte farbträgerfrequente Signal gelangt auf die Primärwicklung
9 eines Gegentaktübertragers 10, von dessen Gegentaktwicklung 11 das verzögerte
farbträgerfrequente Signal mit unterschiedlicher Polarität den beiden Enden der
Widerstandsketten 13,15 bzw. 16,18 zugeführt wird. Die beiden farbträgerfrequenten
Signale, enthaltend je nur ein aufmoduliertes Farbdifferenzä@gnal, werden genau
wie in Fig. 1 an den Ausgangsklemmen 24,25 abgenommen und von dort einem Amplitudengleichrichter
oder einem Synchrondemodulator zugeführt. Die Bedingung der gleichen Amplitude von
verzögerten und urverzögerten farbträgerfrequenten Signal an den Abgriffpunkten
22,23-wir d mit Hilfe des Widerstandes 36 im Kathodenkreis der Verstärkerröhre 32
eingestellt. Die Anodenbasisstui'e 4 dient wiederum zur Anpassung an den niederohmigen
Eingang der Verzögernngsleitung 12. Die vor der Verzögerungsleitung 12 gegen Erde
geschaltete Induktivität 37 dient dazu, die verhältnismäßig hohe Eingangskapazität
der Verzögerungsleitung zu kompensieren. Auch die Schaltungsanordnung nach Fig.
3 hat, den Vorteil, daB eine Spannung, die von dem Widerstand 36 auf die Wicklung
11 des Gegentaktübertragers 10 gelangt, auf die Primärwicklung 9 dieses Übertragers
nicht einwirkt, weil diese Spannung sich aufgrund der Gegentaktwicklung in der Primärwicklung
9 des Übertragers aufhebt.The resistance of the voltage source formed by the anode base stage is, for example, 50 ohms in an ultrasonic delay line used today. The push-pull circuit can also be formed by a tube circuit, in the anode circuit and cathode circuit of which there are two resistors of equal size the two color carrier-frequency signals fed to the inputs of the resistor chains are automatically the same if only the push-pull winding 11, which is preferably wound bifilar, is evenly wound The resistance chain can also be a complete%. Imagine resistances or resonance circuits can be used for it. Additional capacitors can make the voltage division "real" by making the RC in one sub-branch equal to the RC ratio old age is made in the other . The setting of the correct amplitude ratio is possible in a particularly simple manner with the aid of the resistor 20 . The rheostat 2o is practically only required for a quick joint readjustment. It can of course also be omitted, since this setting can also be made with R 14 and R 17. The color carrier-frequency signals 2 Qf and 2 I 'at the output terminals 24, 25 are then obtained - when the amplitudes of the delayed and undelayed signals with respect to the grinder are also set to the desired, equal value with the aid of the ehlelftr 22, 23 be brought . In Fig. 3, in which the same switching elements as in Figures 1 and 2 are provided with the same * reference numerals, a practically tested embodiment of the invention is shown. The main difference compared to FIG. 1 is that it is not the delayed, but the undelayed signal that is fed to the resistor chains with the same polarity and the delayed signal is fed to the other ends of the resistor chains in push-pull mode. The basic mode of operation of the addition circuit is the same. The color carrier-frequency signal passes from terminal 1 to an amplifier tube 30, in the anode circuit of which a band filter 31 is provided which is matched to the frequency of the color carrier. From this band filter, the color carrier-frequency signal arrives at the control grid of an amplifier tube 32, which has an equal resistance in its anode circuit and its cathode circuit. The undelayed color carrier-frequency signal is picked up from the cathode of the amplifier tube 32 and fed together via a line 33 to the two beginnings of the two resistor chains 13, 15 and 16, 18. From the anode of the amplifier tube 32, the color subcarrier-frequency signal reaches approximately the same size via a capacitor 34 on an artificial line 35, which is provided with a tap 36, which is used to set the phase of the color subcarrier-frequency signal necessary for the correct addition. This is advantageous because the delay line 12 is usually. its delay time cannot be set precisely to a phase condition. From the tap 36, the color carrier-frequency signal arrives at the control grid of a. Anode base stage 4, at the cathode of which the color carrier-frequency signal, now supplied by a low-resistance voltage source, is fed to the delay line 12. That around. a line duration delayed color carrier frequency signal reaches the primary winding 9 of a push-pull transformer 10, from whose push-pull winding 11 the delayed color carrier frequency signal is fed with different polarity to the two ends of the resistor chains 13, 15 and 16, 18. The two color carrier-frequency signals, each containing only one modulated color difference signal, are picked up at the output terminals 24, 25 exactly as in FIG. 1 and fed from there to an amplitude rectifier or a synchronous demodulator. The condition of the same amplitude of the delayed and undelayed color carrier frequency signal at the tapping points 22, 23 is set with the aid of the resistor 36 in the cathode circuit of the amplifier tube 32. The anode base 4 is in turn used to adapt to the low-resistance input of the delay line 12. The inductance 37 connected to ground upstream of the delay line 12 is used to compensate for the relatively high input capacitance of the delay line. The circuit arrangement according to FIG. 3 also has the advantage that a voltage which passes from the resistor 36 to the winding 11 of the push-pull transformer 10 does not act on the primary winding 9 of this transformer because this voltage is due to the push-pull winding in the primary winding 9 of the transformer.