DE1537015B2 - Synchron-Demodulatorschaltung fuer Farbfernsehgeraete - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Synchron-Demodula- Die Demodulatorschaltung besitzt auch eine zweite

tor für Farbfernsehgeräte zur Ableitung einer Mehr- Eingangsklemme für eine Bezugsschwingung von der zahl von Farbsignalen aus einem in verschiedenen Frequenz des Farbträgers, die von einem Bezugs-Phasenlagen modulierten Farbträger mittels einer oszillator 11 erzeugt wird. Dem Oszillator wird das Bezugsschwingung und einer Mehrzahl von zwischen 5 Farbsynchronsignal über eine Verbindungsleitung 11' einem übertragenden und einem übertragungslosen zugeführt.

Zustand umschaltbaren Verstärkern, an deren Ein- Der Synchron-Demodulator umfaßt ein Paar Vergangen der Farbträger mit geeigneten Phasenlagen stärker 13, 14, die zwischen einem übertragungslosen liegt, wobei eine auf die Bezugsschwingung an- und einem übertragenden Zustand umschaltbar sind, sprechende Schaltvorrichtung vorgesehen ist. io sowie eine Schaltvorrichtung 15 zur Steuerung der

Im allgemeinen werden die Farbdifferenzen durch Verstärker. Zur Schaltvorrichtung 15 gehört ein Transynchrone Demodulation bei niedrigem Signalniveau sistor 16, der auf die einer Eingangsklemme 15 a zugewonnen. Dabei sind gesonderte Verstärkerstufen geführte Bezugsschwingung anspricht. Die Vorspanerforderlich, um das Signalniveau auf das für die nung ist derart gewählt, daß der Transistor 16 wäh-Zuführung zur Bildröhre erforderliche Maß zu er- 15 rend eines Teils der Periode der Bezugsschwingung höhen und zur Wiedereinsetzung des Gleichspan- gesättigt wird, wodurch die Verstärker 13 und 14 danungsanteils. Bei den bekannten Schaltungen zur durch durchlässig gemacht werden, daß die Kathoden Demodulation bei hohem Signalniveau waren jedoch niederohmig mit Masse verbunden werden,
besondere Schaltungen zur Wiedereinsetzung des Die Verstärker 13 und 14 enthalten Trioden 17

Gleichspannungsanteils erforderlich, wodurch die 20 bzw. 18, deren Steuergitter mit verschiedenen Aus-Schaltung ziemlich kompliziert und aufwendig wurde. gangen eines Netzwerks 12 verbunden sind, dessen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eingang mit der Klemme 12 a verbunden ist, und an einfache Schaltung zur synchronen Demodulation bei dessen beiden Ausgängen das Farbartsignal mit hohem Signalniveau zu schaffen, wodurch die demo- 0 bzw. mit 90° Phasendrehung erscheint. Hierdurch dulierten Farbspannungen ohne zusätzliche Verstär- 25 führen die Verstärker 13 und 14 eine synchrone kung zur Ansteuerung der Bildröhre verwendet wer- Demodulation bei verschiedenen Phasenwinkeln durch den können und bei der der Gleichspannungsanteil und erzeugen verschiedene Farbdifferenzspannungen, schon im Demodulator vorhanden ist. Im allgemeinen leitet man zwei Farbdiff erenzsignale

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, aus dem Farbartsignal her und setzt aus diesen die daß die Verstärker während eines Teils der Periode 30 dritte in einer Matrixstufe zusammen. Wegen der der Bezugsschwingungen durch den Schalter an eine Entwicklung der integrierten Schaltungen kann es den übertragungszustand herbeiführende Spannung vorteilhaft sein, sämtliche drei Farbdifferenzsignale gelegt sind. unmittelbar durch Demodulation zu gewinnen, wobei

Durch den Artikel »Ein neues Verfahren zur der Demodulator nach F i g. 1 mit einem dritten Ver-Demodulation von PAL-Farbfernsehsignalen« aus 35 stärker ergänzt werden müßte,
der Zeitschrift »Electronics Letters«, März 1966,

Bd. 2, Nr. 3, S. 103, von G.Krause ist die Verwen- Wirkungsweise

dung eines Schalters zur Steuerung eines Synchron- Die Synchron-Demodulatorschaltung nach F i g. 1

Demodulators an sich bekannt. Bei der bekannten bewirkt eine Abtastung des modulierten Farbträgers Schaltung umfaßt der Demodulator keine Verstärker- 40 zu passenden Zeitpunkten und mit passender Dauer, stufen, sondern Gleichrichterstufen, an die das Färb- damit die beiden Farbdifferenzsignale erzeugt werartsignal über den periodisch durch das Bezugssignal den. Die Erläuterung der Wirkungsweise geschieht im geschlossenen Schalter angelegt wird. Hiervon unter- Anschluß an Fig. 2.

scheidet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch, Kurve A in F i g. 2 a zeigt den Verlauf des Farbart-

daß der Schalter zur Anlegung einer den Übertra- 45 signals am Gitter der Triode 17. Es umfaßt die Farb-

gungszustand herbeiführenden Spannungsquelle an differenzsignale R-Y und B — Y mit dem gegendie demodulierenden Verstärkerstufen dient. Hier- seitigen Phasenunterschied 90°, die durch die Kurdurch ergibt sich eine einfache Lösung des Problems ven B bzw. C dargestellt sind. Das zur Triode 18 ge-

der Wiedereinführung des Gleichspannungsanteils. langende Farbartsignal hat im Vergleich hierzu eine

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Synchron- 5° Phasenverschiebung von 90° ab, wodurch der B-Y-

Demodulatorschaltung; Anteil dieses Signals mit dem R — Y-Anteil des Si-

Fig. 2a zeigt den Verlauf eines Farbartsignals mit gnals des Verstärkers 13 gleichphasig wird. Die Ein-

zwei Farbdifferenzsignalen R-Y und B— Y; gangsspannungen der Verstärker können von ver-

Fig. 2b zeigt die signallosen Änderungen des schiedener Amplitude sein, um den unterschiedlichen

Anodenstroms der Röhre 17 beim Anlegen der Be- 55 erwünschten Verstärkungsmassen für die Farbdiffe-

zugsschwingung an den Transistor 16; renzsignale Rechnung zu tragen. Sie können auch von

Fig. 2c zeigt den Verlauf des Anodenstroms des gleicher Amplitude und die Verstärker 13 und 14 von

Demodulators beim Anlegen des Farbartsignals nach verschiedenem Verstärkungsmaß sein, jedoch kann

F i g. 2 a an das Gitter der Röhre 17. dies leichter zu einem Farbfehler durch Gleichstrom-

Die in F i g. 1 gezeigte Demodulatorschaltung er- 60 drift in den Verstärkern führen.

zeugt die Farbdiff erenzsignale R — Y und B-Y aus Zur Tastung der Verstärker 13 und 14 dient der

einem damit modulierten Farbträger, der von einer Transistor 16, an dessen Basis die Bezugsschwingung Farbartsignalquelle 10 aus einer Eingangsklemme 12 α über einen Transformator 19 gelegt wird. Die Phase des Demodulators zugeführt wird. Es wird angenom- derselben soll 90° mit Bezug auf die der Triode 17 men, daß das Farbartsignal vom NTSC-Typ ist, das 65 zugeführten Bezugsschwingung betragen, wenn die bei dein Phasenwinkel 90° mit Bezug auf das Färb- - letztgenannte Bezugsschwingung nicht, wie an sich Synchronsignal mit R-Y und bei 180° mit B-Y möglich, unterdrückt wird. Die an der Basis des moduliert ist. Transistors 16 erscheinende Schwingung ist daher

mit R-Y im Verstärker 13 und mit B-Y im Verstärker 14 in Phase. Durch sie wird der Transistor 16 während eines Teils jeder Periode gesättigt und während des restlichen Teils undurchlässig gemacht. Im Sättigungszustand liegen die Kathoden der Trioden 17 und 18 praktisch an Masse und übertragen die an deren Gitter gelegten Spannungen. Bei gesperrtem Transistor liegt ein sehr hoher Widerstand zwischen den Trioden 17 und 18 und Masse, und es findet keine Übertragung statt.

Zur besseren Verständlichkeit soll die Herleitung von R-Y ausführlicher erläutert werden.

Fig. 2b zeigt schematisch den Verlauf des Anodenstroms der Triode 17, wenn kein Signal am Steuergitter liegt und die Bezugs schwingung dem Transistors 16 zugeführt wird. Die Zeitspannen von ij bis t₂ und von i₃ bis i₄ sind die Sättigungsintervalle, während der Transistor 16 zwischen t₂ und t₃ gesperrt ist. Es wird angenommen, daß der Kondensator 20 groß genug ist, um den Farbträger zu unterdrücken.

Beim Anlegen des Farbartsignals nach F i g. 2 a an die Triode 17 wird der im Sättigungsintervall fließende Anodenstrom in der in F i g. 2 c dargestellten Weise moduliert. Auch die R-Y- und B-Y-Anteile des Anodenstroms sind zur besseren Veranschaulichung der Herleitung von R-Y dargestellt.

Die richtige Demodulation von R-Y ergibt sich, wenn die Sättigungsintervalle mit den Spitzen des R—Y-Anteils zusammenfallen. Im Sättigungsintervall ist die Kathodenspannung annähernd 0, und in den dazwischenliegenden Intervallen hat sie einen hohen Wert. Die Triode 17 ist daher zwischen t_t und i₂, d.h. etwa mit der Spitze von R~—Y zusammenfallend, durchlässig, während sie zwischen t₂ und t_s undurchlässig ist. Die hierdurch entstehende Anodenstromform ist in Fig. 2c dargestellt. Der Totalstrom entspricht der Kurve D und setzt sich aus dem Ruhestrom entsprechend der Kurve E, dem querphasigen, von B-Y herrührenden Signalanteil und dem gleichphasigen R — Y-Signalanteil zusammen. Es ist ersichtlich, daß der querphasige, von B-Y herrührende Anteil bei linearen Röhreneigenschaften aus gleich großen positiven und negativen Teilen zusammengesetzt ist und dadurch ohne Einfluß auf den durchschnittlichen Anodenstrom bleibt. Der gleichphasige R — Y-Anteil bewirkt eine Änderung des Anodenstroms, die zu R-Y proportional ist und somit am Belastungswiderstand das Farbdifferenzsignal R-Y erzeugt.

Diese Arbeitsweise ergibt eine ausgezeichnete Gleichstromstabilität im Anodenkreis der Triode 17. Wenn der Transistor 16 durchlässig ist, liegt die Kathode von 17 sehr nahe bei 0, und da der Transistor gesättigt ist, wird das Kathodenpotential durch mäßige Schwankungen der Amplitude der Bezugsschwingung nicht beeinflußt. Die gemeinsame Verwendung des Transistors 16 zur Umschaltung beider Verstärker bewirkt außerdem, daß beide Verstärker in ähnlicher Weise in dieser Hinsicht beeinflußt werden.

Die Bemessung des den Transistor vorspannenden Widerstandes 22 und des Kondensators 23 beeinflußt die Dauer des Sättigungszustandes. Wenn sich dieser über 180° erstreckt, was im Hinblick auf ein hohes Übertragungsmaß des Demodulators wünschenswert erscheint, wirkt sich jegliche Nichtlinearität der Verstärkerröhren durch ein Übersprechen des unerwünschten gegenphasigen Farbdifferenzsignals in die erwünschte Farbdifferenz aus. Es hat sich gezeigt, daß ein Tastwinkel von 90° einen befriedigenden Kompromiß darstellt. Der Kondensator 20 und der Widerstand 24 im Anodenkreis sind im Hinblick auf die erforderliche Bandbreite zu bemessen, sowie derart, daß die Ruhespannung der Anode in der Mitte des linearen Teils der Anodenkennlinie zu liegen kommt. Beim Transistor 16 sind die Schalteigenschaften zu berücksichtigen. Er muß dazu fähig sein, die Röhren während etwa eines Viertels der Farbträgerperiode einzuschalten, und obwohl eine kleine Verzögerung bei der Ein- oder Ausschaltung durch Einstellung der Phase der Bezugsschwingung ausgeglichen werden kann, muß der Transistor während des überwiegenden Teils des Schaltintervalls gesättigt sein. Am besten sollte ein Schalttransistor verwendet werden, jedoch sind auch befriedigende Resultate mit einem Siliziumtransistor erreicht worden. Weitere Einzelheiten der Schaltung ergeben sich aus der Fig. 1. Die Ausgangskreise der Transistoren und 18 enthalten Tiefpässe, die aus einer Serienspule 29 bzw. 30 und aus Nebenschlußkondensatoren 20, 26 bzw. 27, 28 bestehen. Der Widerstand 21 liegt parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 19.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Synchron-Demodulatorschaltung für Farbfernsehgeräte zur Ableitung einer Mehrzahl von Farbsignalen aus einem in verschiedenen Phasenlagen modulierten Farbträger mittels einer Bezugsschwingung, einer Mehrzahl von zwischen einem übertragenden und einem übertragungslosen Zustand umschaltbaren Verstärkern, an deren Eingängen der Farbträger mit geeigneten Phasenlagen liegt, wobei eine auf die Bezugsschwingung ansprechende Schaltvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker (13,14) während eines Teils der Periode der Bezugsschwingungen durch den Schalter (15) an eine den Übertragungszustand herbeiführende Spannung gelegt sind.

2. Synchron-Demodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (15) einen Transistor (16) umfaßt, der von der Bezugsschwingung während eines Teils der Periode in den Sättigungszustand getrieben wird.

3. Synchron-Demodulatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker (13,14) während eines Teils der Periode über den Transistor (16) an Masse liegen.

4. Synchron-Demodulatorschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (16) mit den Kathoden der Trioden (17,18) verbunden ist.

5. Synchron-Demodulatorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungszustand etwa 90° der Periode umfaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen