Schaltungsanordnung zur ZTiedereinführung des Gleichspannungswertes
in Fernsehsignale und dergleichen (Klemmschaltung) Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zur Wiedereinfiihrung (las Gleichspannungswertes in Fernsehsignale und dergleichen
(Klemmschaltung). Es sind bereits Schaltungsanordnungen zur Wiedereinführung des
Gleiehspannungswertes bekannt, bei denen die Signale über einen Kondensator geleitet
werden und hinter dem i@ondensator der Ileg des Signals über eine Diode mit festem
Potential ver»unden ist. Je nach Polarität der Diode stellt sich der Gleichspannungswert
des Signals nach dem Kondensator derart ein, daß entweder die positiven oder negativen
Spitzen des Signals konstantes Potential erhalten. Diese Schaltungen zur Wiedereinführung
des Gleichspannungswertes werden Schwarzsteiierschaltungen genannt. Sie weisen verschiedene
Fehler auf, unter anderem weichen die ?eitkonstanten,die für den Ausgleich von plötzlichen
Änderungen des GleichspannungsmittelwerLes der Signale in positiver und negativer
Richtung wallgebend sind, stark voneinander ab. Bei weiteren bekannten Schaltungen,
den sogenannten Iilenniisehaltungen, werden die Signale ebenfalls über einen Kondensator
geleitet und danach in periodischen Abständen mit Hilfe einest elektronischen Schalters
mit'festein Potential verbunden. Der Gleiehspannungsw®rt der Signale wird dadurch
derart eingestellt, daß die Amplituden des Signales, die während des leitenden Zustandes
des Schalters auftreten, dein festen Potential entsprechen.
Die
letztgenannten bekanntenSchaitungsanordnungen werden in der Fernsehtechnik häufig
verwendet: Sie befinden sich an beliebiger Stelle der gesamten Übertragungsstrecke
zwischen Aufnahme- und Wiedergabeeinrichtung und führen mit Hilfe eines schon bei
der Aufnahmeeinrichtung eingeführten Bezugswertes (Austastwert, Schwarzwert) den
Gleichspannungswert der Fernsehsignale und damit die mittlere Bildhelligkeit des
Fernsehbildes wieder ein. Klemmschaltungen finden jedoch.nicht nur in der Fernsehtechnik
ihre Anwendung, sondern werden auch häufig in der Regelungstechnik eingesetzt. In
den genannten sowie auch in anderen Bereichen der Elektrotechnik setzt sich
jedoch in steigendem Maße eine Bauweise durch, bei der vorgefertigte Baugruppen
verwendet werden, die möglichst genormt sind und vielseitig verwendbar sein sollten,
um preisgünstig herstellbar zu sein. Diese vorgefertigten Baugruppen können in
konventioneller Technik gefertigte Schaltungsanordnungen oder integrierte
Schaltungen sein. Weit verbreitet ist der Einsatz von Operationsverstärkern,
die meistens Gleiehäpannungsverstärker sind und über verschiedene Eingänge verfügen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemmschaltung anzugeben,
die für die,Bedürfnisse der oben beschriebenen Technik besonders geeignet
ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Fernseh-
signal
über einen erstenyKondensator einem ersten Eingang
eines Differenzverstärkers
zugeführt ist, daß der Ausgang des Differenzverstärkers, der ein gegenüber
dem Signal am
ersten Eingang verstärkten und invertiertes Signal abgibt,
über
eine Parallelschaltung aus einem zweiten Kondensator
und einem elektronischen
Schalter mit dem ersten Eingang
verbunden ist und daß ein zweiter Eingang
den Differenzver-
stärkern mit eiäem konstanten Potential beaufschlagt
ist.
*arch die Erfindung wird mit wenig zusätzlichen Bah-
- ' -eleiienten ein sogenannter Operationsverst,irker zu einer Schaltungsanordnung
ergänzt, die gleichzeitig den Gleiehsilannungswert wieder eingefÜhrt und das Signal
verstärkt. Bei den bekannten Klemmschaltungen ist zur Vermeidung von Verzerrungen
der niederfrequenten Anteile der Signale ein hoher Eingangswiderstand der nachfolgenden
Stufe bzw. eine roße Kapazität des ltondensators erforderlich. Die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung ermöglicht jedoch durch die kapazitive lticlclcopplung, verbunden
mit der hohen Verstärkung des Verstärkers die Verwendung von Kondensatoren geringer
Kapazität, ohne da(: der Verstärker einen besonders großen Eingangswiderstand aufzuweisen
braucht. Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur
näher erläutert. Bei i wird der Schaltungsanordnung beispielsweise ein Fernsehsignal
zugeführt, das zwar über keinen konstanten Gleiclispannungsa.nteil verfügt, jedoch
während der Rückläufedes Abtaststrahles mit Signalanteilen versehen ist, die einem
definierten Helligkeitswert (normalerweise schwarz) entsprechen. Diese Signale gelangen
itber den Kondensator 2 zum Eingang 3 des Verstärkers 4. Dieser Verstärker 4 ist
ein sogenannter Differenzverstärker, d.li. er verstärkt die Differenz der Spannungen
an den Eingängen 3 und 5. Diese Differenzverstärkung ergibt sich daraus, daß das
Signal des einen Einganges mit gleicher Polarität ziiiii Ausgang 6 gelangt und das
Signal des anderen Ausganges nit entgegengesetzter Polarität ziii-a Ausgang 6 3eleitet
wird. )3ei dem in der Figur gezeigten Differenzverstärker 4 gelangt das Signal des
Eingangs 3 mit umgekehrter Polarität zi".i Ausgang 6. Dein Eingang 5 wird eine konstante
Spannung zugeführt. Der Eingang 3 und der Ausgang 6 des Verstärkers .2 sind über
eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 7 und einem elektronischen Schalter
8 verbunden. Der elektronische Schalter ß wird während des Rücklaufes leitend, wodurch
der Eüinang 3 lind der Ausgang 6 direkt verbunden werden. Ist die Verstärkung des
Verstärkers 4 genügend groß, so stellt sich '
dann eine Ausgangsspannung
ein, die praktisch iße dem
Eingang 5 zugeführten festen
Potential antspricht. Den
während des ftäcklaufes
auftretenden Amplituden des Signals
2 wird also ein Gleichspannungewert
zugeordnet, der der
Spannung des Einganges 5 entspricht. Circuit arrangement for introducing the DC voltage value into television signals and the like (clamping circuit) The invention relates to a circuit arrangement for reintroducing the DC voltage value into television signals and the like (clamping circuit) behind the capacitor the Ileg of the signal is lost via a diode with a fixed potential.Depending on the polarity of the diode, the DC voltage value of the signal after the capacitor is set in such a way that either the positive or negative peaks of the signal receive a constant potential. These circuits for reintroducing the DC voltage value are called black-out circuits and have various errors, including the deviation of the time constants required to compensate for sudden changes in the DC mean value of the signals le are flowing in positive and negative direction, strongly differ from each other. In other known circuits, the so-called line circuits, the signals are also passed through a capacitor and then connected to a fixed potential at periodic intervals with the aid of an electronic switch. The equilibrium voltage value of the signals is set in such a way that the amplitudes of the signal, which occur while the switch is in the conductive state, correspond to the fixed potential. The last-mentioned known circuit arrangements are often used in television technology: They are located at any point along the entire transmission path between the recording and playback device and, with the help of a reference value (blanking value, black level) that has already been introduced in the recording device, track the DC voltage value of the television signals and thus the mean image brightness of the TV picture on again. Clamping circuits are not only used in television technology, but are also frequently used in control technology. In the aforementioned and also in other areas of electrical engineering, however, a type of construction is increasingly gaining acceptance in which prefabricated assemblies are used that are as standardized as possible and should be versatile in order to be inexpensive to manufacture. These prefabricated assemblies can be circuit arrangements or integrated circuits manufactured using conventional technology. The use of operational amplifiers, which are mostly equipotential amplifiers and have different inputs, is widespread. The object of the present invention is to provide a clamping circuit which is particularly suitable for the needs of the technology described above. The invention is characterized in that the television signal is fed to a first input of a differential amplifier via a first capacitor, and that the output of the differential amplifier, which emits a signal that is amplified and inverted compared to the signal at the first input, is connected via a parallel circuit of a second capacitor and an electronic switch connected to the first input is connected and that a second input amplifiers the differential technique is applied eiäem constant potential. * Arch the invention is supplemented with a few additional elements of a so-called operational amplifier to a circuit arrangement which at the same time reintroduces the equilibrium value and amplifies the signal. In the known clamping circuits, a high input resistance of the subsequent stage or a large capacitance of the capacitor is required to avoid distortion of the low-frequency components of the signals. The circuit arrangement according to the invention, however, enables capacitive coupling combined with the high gain of the amplifier to use capacitors of low capacitance without the amplifier having to have a particularly large input resistance. The invention is explained in more detail with reference to the figure representing an embodiment. At i, a television signal is fed to the circuit arrangement, for example, which does not have a constant track voltage component, but is provided with signal components during the return of the scanning beam which correspond to a defined brightness value (normally black) of the amplifier 4. This amplifier 4 is a so-called differential amplifier, i.e. it amplifies the difference between the voltages at the inputs 3 and 5. This differential amplification results from the fact that the signal from one input has the same polarity ziiiii output 6 arrives and the signal of the other output n with opposite polarity ziii-a output 6 3 is conducted. In the differential amplifier 4 shown in the figure, the signal of input 3 arrives with reverse polarity zi ".i output 6. A constant voltage is fed to input 5. Input 3 and output 6 of amplifier 2 are connected in parallel a condenser 7 and an electronic switch 8 is connected. the electronic switch is ß conductive during the flyback, whereby the Eüinang 3, the output lind be connected directly. 6 is the gain of amplifier 4 is sufficiently large so turns' then an output voltage, practically ISSEs the input 5 fed fixed potential antspricht. Den during ftäcklaufes occurring amplitudes of the signal 2, therefore, a DC voltage Ewert is assigned that corresponds to the input voltage of 5.
Während der übrigen Zeit ist der elektronische Schalter
8 nichtleitend
..In diesem Fall arbeitet der Verstärker 4 als Verstärker mit
seiner durch den Spannungsteiler der Kondensatoren 7 und 2 gebildeten
frequenzunabhängigen Gegenkopplung. Bei genügend großem Verstärkungsgrad
des
Verstärkers 4 selbst ist die Verstärkung der gesamten An-
ordnungen
gleich dem Verhältnis der Kondensatoren 7 und 2. Der gestrichelt gezeichnete
Widerstand 9 beeinflußt die
Umladezeitkonstante des Kondensators
7 in Verbindung mit
dem geschlossenen elektronischen Schalters
B. In den
meisten Fällen kann jedoch dieser Widerstand ganz ent-
fallen.
Außer
dem elektronischen Schalter 8 und dem Kondensator 7
können noch
weiter Bauelemente .zwischen den Ausgang 6 und
den Eingang 3 des Verstärkers
4 geschaltet werden, die
gegebenenfalls den Frequenzgang oder/und die
Linearität des Übertragungsfaktors beeinflussen.»
An Stelle des elektronischen
Schalters 8 kann auch eine
Gleichrichterdiode gesetzt werden, wodurch
die Schaltung
nach der Figur als. besonders niederohmiges
Schwarzsteuer-
schaltung bei gleichzeitiger Verstärkung atbeitet.
Dem Eingang 3 des Verstärkers 4 können Fiber je einen
weiteren Kondensator
weitere Fernsehsignale zugeführt
werden, so daß die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung neben der Klemmung und der Verstärkung auch noch die
Überlagerung
von mehreren Fernsehsignalen durchgeführt.During the rest of the time, the electronic switch 8 is non-conductive. In this case , the amplifier 4 works as an amplifier with its frequency- independent negative feedback formed by the voltage divider of the capacitors 7 and 2. With a sufficiently large gain of the amplifier 4 itself, the gain is the total purchase orders of equal to the ratio of the capacitors 7 and 2. The dashed resistor 9 affects the charge reversal of the capacitor 7 in conjunction with the closed electronic switch B. In most cases, however, this resistance is completely eliminated . In addition to the electronic switch 8 and the capacitor 7 , further components can be connected between the output 6 and the input 3 of the amplifier 4, which may influence the frequency response and / or the linearity of the transfer factor. Instead of the electronic switch 8 , a rectifier diode can also be used, whereby the circuit according to the figure as. Particularly low-resistance black control circuit with simultaneous amplification is working. The input 3 of the amplifier 4 can be supplied with a further capacitor for further television signals , so that the circuit arrangement according to the invention also performs the superposition of several television signals in addition to the clamping and the amplification.