DE1762912C - Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes in Fernsehsignale u.dgl. (Klemmschaltung) - Google Patents

Description

Es sind bereits Schaltungsanordnungen zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes bekannt, bei denen die Signale über einen Kondensator geleitet werden und hinter dem Kondensator der Weg des Signals über eine Diode mit festem Potential 5 verbunden 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 Schwarzsteuerschaltungen genannt. Sie weisen verschiedene Fehler auf, unter anderem weichen die Zeitkonstanten, die für den Ausgleich von plötzlichen Änderungen des Gleichspannungsmittelwertes der Signale in positiver und negativer Richtung maßgebend sind, stark voneinander ab. Bei weiteren bekannten Schaltungen, den sogenannten Klemmschaltungen, werden die Signale ebenfalls über einen Kondensator geleitet und danach in periodischen Abständen mit Hilfe ao eines elektronischen Schalters mit festem Potential verbunden. Der Gleichspannungswert der Signale wird dadurch derart eingestellt, daß die Amplituden des Signals, die während des leitenden Zustandes des Schalters auftreten, dem festen Potential entsprechen.

Die letztgenannten bekannten Schaltungsanordnungen werden in df.r Fernsehtechnik häufig verwendet. Sie befinden sich an beliebiger Stelle der gesamten Ubertragungsstrecke zwischen Aufnahme- und Wiedergabeeinrichtung una führen mit Hilfe eines schon bei der Aufnahmeeinrichtuug 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 tuch 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 verbleitet ist der Einsatz von Operationsverstärkern, die meistens Gleichspannungsverstärker 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 Fernsehsignal über einen ersten Kondensator einem ersten Eingang eines Differenzverstärkers zugeführt ist, daß der Ausgang des DifTerenzverstärkers, der ein gegenüber dem Signal am ersten Eingang verstärktes und invertiertes Signal abgibt, über eine Parallelschaltung aus einem zweiten Kondensator und einem während des Auftretens des Bezugspegels periodisch betätigten elektronischen Schalter mit dem ersten Eingang verbunden ist und daß ein zweiter is Eingang des DifTerenzverstärkers mit einem konstanten Potential beaufschlagt ist,

DtKfCb die Erfindung wird mit wenig zusätzlichen

Bauelementen ein sogenannter Operationsverstärker zu einer Schaltungsanordnung ergänzt, die gleichzeitig den Gleichspannungswert wiedereinführt . nd das Signa! verstärkt.

Bei den bekannten Klemmschaltungen ist zur Vermeidung von Verzerrungen der niederfrequenten Anteile der Signale ein hoher Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe bzw. eine große Kapazität des Kondensators erforderlich. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht jedoch durch die kapazitive Rückkopplung, verbunden mit der hohen. Verstärkung des Verstärkers die Vervendung von Kondensatoren geringer Kapazität, ohne daß der Verstärker einen besonders großen Eingangswiderstand aufzuweisen braucht.

Es ist zwar schon eine Schaltungsanordnung bekannt, bei welcher im Rückkopplungszweig eines Videoverstärkers zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes ein Differenzverstärker und ein elektronischer Schalter angeordnet sind. Bei dieser Schaltung ist der elektronische Schalter während des Hinlaufs nicht leitend, so daß die Gegenkopplung für die während dieser Zeit auftretenden Signale nicht wirksam ist. Bei der erfindungsgeniäöen Schaltung jedoch ist während des Hinlaufs der Differenzverstärker über den Kondensator 7 in Verbindung mit dem Kondensator 2 stark gegengekoppelt, wodurch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung neben guten Eigenschaften zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes auch die durch starke Gegenkopplung erzielbaren guten Übertragungseigenschaften — hohe Konstanz des Verstärkungsgrades — aufweist.

Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur näher erläutert. Bei 1 wird der Schaltungsanordnung beispielsweise ein Fernsehsignal zugeführt, das zwar über keinen konstanten Gleichspannungsanteil verfügt, jedoch während der Rückläufe des Abtaststrahles mit Signalanteilen versehen ist, die einem definierten Helligkeitswert (normalerweise schwarz) entsprechen. Diese Signale gelangen über den Kondt'.jator 2 zum Eingang 3 des Verstärkers 4. Dieser Verstärker 4 ist ein sogenannter Differenzverstärker, d. h. 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 zum Ausgang 6 gelangt und das Signal des anderen Ausganges mit entgegengesetzter Polarität zum Ausgang 6 geleitet wird. Boi dem in der Figur gezeigten Differenzverstärker 4 gelangt das Signal des Eingangs 3 mit umgekehrter Polarität zum Ausgang 6. Dem Eingang 5 wird eine konstante Spannung zugeführt. Der Eingang 3 und der Ausgang 6 des Verstärkers 4 sind über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 7 und einem elektronischen Schalter 8 verbunden. Der elektronische Schalter 8 wird während des Rücklaufes leitend, wodurch der Eingang 3 und der Ausgang 6 direkt verbunden werden. 1st die Verstärkung des Verstärkers 4 genügend groß, so stellt sich dann eine Ausgangsspannung ein, die praktisch dem dem Eingang. S zugeführten festen Potential entspricht. Den während des Rücklaufes auftretenden Amplituden des Signals 5 wird also ein Gleichi^annungswert zugeordnet, der der Spannung des Einganges 5 entspricht.

Während der übrigen Zeit ist der elektronische

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Schalter 8 nichtleitend. In diesem Fall arbeitet der Verstärket als Verstärker mit einer durch den Spannungsteiler der Kondensatoren 7 und 2 gebildeten frequenzunabhängigen Gegenkopplung. Bei genügend großem Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 selbst ist die Verstärkung dar gesamten Anordnung 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 Schalter 8. In den meisten Fällen kann jedoch dieser Widerstand ganz entfallen.

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 GleichrichterdioJe gesetzt werden, wodurch die ao Schaltung nach der Figur als besonders niederohmige Schwarzsteuerschaltung bei gleichzeitiger Verstärkung arbeitet.

Dem Eingang 3 des Verstärkers 4 können über je einen weiteren Kondensator weitere Fernsehsignale a$ zugeführt werden, so daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung neben der Klemmung und der Verstärkung auch noch die Überlagerung von mehreren Femsehsignalen durchführt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes in Fernsehsignale und ähnliche einen periodisch wiederkehrenden Bezugswert enthaltende Signale (Klemmschaltung), dadurch gekennzeichnet, daß das Fernsehsignal od. dgl. über einen ersten Kondensator

(2) einem ersten Eingang (3) eines Differenzverstärkers (4) zugeführt ist, daß der Ausgang (6) des Differenzverstärkers (4), der ein gegenüber dem Signal am ersten Eingang (3) verstärktes und invertiertes Signal abgibt, über eine Parallelschaltung aus einem zweiten Kondensator (7) und einem während des Auftretens des Bezugspegels periodisch betätigten elektronischen Schalter (8) mit dem ersten Eingang (3) verbunden ist und daß ein zweiter Eingang (S) des Differenzverstärkers (4) mit einem konstanten Potential beaufschlagt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem elektronischen Schalter (8) ein Widerstand (9) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Eingang

(3) des Differenzverstärkers (4) über je einen weiteren Kondensator (10, 11) weitere Fernsehsignale zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen