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Schaltungsanordnung zur automatischen Verstär-Kungsregelung eines
Fernsehempfängers ! Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur getasteten
automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern mit einer Transistorstufe,
der über eine Diode Tastimpulse während eines Zeitpunktes zugeführt werden, an welchem
an einer Eingangselektrode der Taststufe die hintere Schwarzschulter der Zeilensyrlchronimpuse
des Videosignales anliegen.
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Bei bekannten Schaltungsanordnungen dieser Art, werden differenvierte
Zeilenrücklaufimpulse aus der Zeilenendstufe der Taststufe zugeführt und aus dieser
Impulsspannung nach einer entsprechenden, vom Pegel der Schwarzschulter abhängigen,
Gleichrichtung, eine Regeispannung erzeugt. Hiermit läßt sich eine gute Regelung
und Schwarzwerthaltung erzielen, die jedoch störanfällig ist, zu Fehlern, insbesondere
während der Einschaltzeit des Empfängers führt und eine eng tolerierte Zeilenendstufe
erfordert, die - möglichst unabhängig von dem Signalinhalt und der Stellung der
Einstell- sowie Korrekturglieder - einen in Phase, Form und Amplitude weitgehend
konstanten ZeilenrUcklauf impuls liefert.
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Durch die, z.B. beim Einschalten, nicht synchron mit dem Videosignale
laufende Tastung bzw. erst spät in ausreichender Größe erzeugten Rücklaufimpulse,
entsteht ein Einschaltbrummen, das üblicherweise durch eine zusätzliche Einschaltbrummunterdrükkungsanordnung
herabgeregelt wird. Da der Zeilenrücklaufimpuls wegen der günstigen Energieausnutzung
in der Zeilenendstufe möglichst die volle Breite des Zeilensynchronimpulses aufweisen
soll und die Lage der Rückflanke dee Zeilenrücklaufimpulses die
Tastzeit
der automatischen Verstärkungsregelung im wesentlichen bestimmt, ergibt sich eine
Rastung auf die Hinterkante der Schwarzschulter. Schon bei kleinen Abweichungen
kann so eine Tastung auf den, hinter der Schwarzschulter liegenden, Bildinhal bewirkt
werden, wodurch nicht nur die Regelung und die Schwuar Xwerthaltung gestört wird,
sondern auch ein derart starkes regeln erfolgen kann, daß eine Begrenzung der Synchronsignale
durch eine Ubersteuerung der Stufen erfolgt und hierdurch die !; Synchronisation
unterbunden wird.
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Weiterhinbewirken, vor allem Überschläge in der Hochspannungsstufe,
der Bildröhre oder in der Zeilenablenkstufe, die sich nie völlig vermeiden lassen,
sehr starke Impulse in der Zeilenendstufe, die zusammen mit den Tastimpulsen auf
die Taststufe gelangen und dort nicht nur zu Störungen führen, sondern den Transistor
bzw. die Diode der Taststufe zerstören können.
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Diese Nachteile lassen sich ohne Mehraufwand vermeiden, wenn gemäß
der Erfindung die Tastimpulse einer Impulsformerstufe entnommen sind, welche die
Steuerimpulsspannung für die Zeilenendstufe liefert und die Steuerspannung für diese
Impulsformerstufe einem Sinusoszillator entnommen ist, der als oszillator des Empfängers
dient. Hierbei kann der Ausgang der Impulsformerstufe zur Formung der Rückflanke
des Aussteuerimpulses für die Zeilenendstufe über einen Kondensator und einen Widerstand
für die Impulsspannung niederohmig mit Masse verbunden sein und am Verbindungspunkt
des Widerstandes mit diesem Kondensator die Tastimpulse für die Taststufe entnommen
werden0 Eine einfache Impulsformung wird möglich, wenn die Impulsformerstufe einen
Transistor enthält, dessen Basis über eine Kapazität eine große Sinusspannung aus
dem Sinusossillator zugeführt ist und d,le Basis über einen hochohmigen Widerstand
an nasse liegt, an dem eine, durch Gleichrichtung der Sinusspannung an
der
Basis entstehende, Vorspannung abfällt, mit welcher der Transistor nur kurzzeitig
wäirend der Spitzenspannung einer Halbwelle geöffnet wird.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fernsehempfängers,
Fig. 2a bis c Kurvenbilder mit Impulsspannungen bekannter 4 Sernsehempfdnger, Fig.
3a bis f den Kurvenverlauf von Spannungen und Strömen eines erfindungsgemäßen Empfängers
und Fig. 4 einen Schaltungsauszug der automatischen Verstärkungsregelung aus einem
erfindungsgemäßen Fernsehempfänger.
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In einem Fernsehempfänger wird von der Antenne 1 über die Eangangsstufen
2 die Zwischenfrequenzstufen 3, dem Videode@ @ulator 4 und den Videostufen 5 der
Bildröhre 6 in bekannter Weise ein Videosignal zugeführt. Aus den Videostufen wird
das Tonsignal ausgekoppelt und über die Tonstufen 7 dem Lautsprecher 8 zugeführt,
sowie ein Videosignal einer Impulsstufe 9 zugeführt, das die Synchronimpulse abtrennt.
Die abgetrennten Synchronimpulse synchronisieren die Bildablenkstufe 10 und werden
der Zeilensynchronisierstufe 11 zugeführt, die den Zeilenoszillator 12 synchronisiert,
der über eie Impulsformerstufe 13 die Impulsspannung zur Steuerung der Zeilenendstufe
14 liefert. Am Ausgang der Zeilenendstufe liegt der Hochspannungserzeuger 15, der
die Bildröhrenanodenspennung liefert Zur getakteten automatischen Verstärkungsregelung
werden bei bekannten Fernsehempfängern über eine Leitung 16 Zeilenrücklaufimpulse
17 dem Regelspannungserzouger 18 zugeführt. Dort
werden die Rücklaufimpulse
17 differenziert und diese Impulsspannung, Fig. 2b, zur Tastung eines gesteuerten
Gleichrichters verwendet, dem das Videosignal, Fig. 2c, zugeführt wird.
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Zur Tastung wird hierbei der durch die Differentiation der Rückflanke
18 entstehende zweite Nadelimpuls 19 verwendet, der zeitlich mit der Hinterkante
20 der Schwarzschulter 21 des Videosignales, Fig. 2c, zusammenfällt. Mit einer etwas
verringerten Impulsbreite des Rücklaufimpulses 17 kann sichergestellt werden, daß
die Tastzeit 22 im wesentlichen beendet ist bevor das Signal 23 für den Bildinhalt
eintrifft. Da jedoch jede Verringerung--der Impulsbreite eine Verschlechterung des
Energiehaushaltes der Zeilenendstufe 14 bewirkt, legt man die Tastzeit 22 dicht
an das Ende der Schwarzschulter 21 des Videosignales (Fig. 2c).
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Geringfügige Toleranzen, Einstellungsänderungen oder sonstige Schwankungen
in der Zeilenendstufa der Bildröhre oder mit dieser verbundene Stufen, können jedoch
leicht eine Änderung der Rückflanke 18 in Form und Phase bewirken, so daß eine Testung
auf den Bildinhalt 23 oder eine Veränderung der Amplitude des Tastimpulses 19 erfolgt.
Hierdurch wird die Verstärkungsregelung und Schwarzwerteinstellung des Empfängers
stark gestört. Weiterhin können große Störimpulse in der Zeilenendstufe entstehen,
die, z.B. durch Überschläge im Hochspannungserzeuger 15 oder der Bildröhre 6 bewirkt
werden und über die Leitung 16 auf den Regelspannungserzeuger gelangen. Sind in
diesem Transistoren oder Halbleiterdioden vorgesehen, können diese durch die großen
Störimpulse leicht zerstört werden.
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Beim ertlndungsgemßen Emprfänger werden nun die Tastimpulse aus den
Steuerimpulsen für die Zeilenendstufe gewonnen, de im Impulsformer 13 erzeugt werden.
In Fig. 4 ist eine Schal-tungsanordnung für eine derartige Impulsgewinnung dargestellt,
In der
Phasenvergleichsstufe 40 werden die Zeilensynchronimpulse
mit einer Impulsspannung aus dem Zeilenoszillator 12 verglichen und eine Nachstimmspannung
erzeugt, die über ein Filter 41 einer, mit einem Transistor 42 bestückten Reaktanzstufe
zugeführt wird.
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Der Reaktanzstufentransistor ist mit seinem Kollektorausgang über
ein Parallel-RC-Glied 43 mit der Basis eines npn-Xransistors 44 verbunden, der als
Oszillatortransistor dient und erhält seine Betriebsspannung über einen Teil der
Oszillatorspule 45, die mit einer Anzapfung über einen Widerstand 46 am Siebglied
47 einer positiven Betriebsspannungsquelle 48 liegt. Das andere Ende 49 der Oszillatorspule
45 liegt am Kollektor des Oszillatortransistors 44, an dem über die Reihenschaltung
eines Kondensators 50 mit einem Widerstand 51 die Vergleichsspannung für die Phasenvergleichsstufe
40 abgegriffen ist.
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Am Verbindungspunkt 52 der Basis des Transistors 44 mit der Oszillatorspule
45 ist ein kapazitiver Spannungsteiler nach Masse geführt, von dessen Abgriff 54
eine Sinusspannung, Fig.
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3a, des Sinusoszillators 12 der Basis eines Impulsformertransistors
55 zugeführt ist. Der Impulsformertransistor ist ein npn-Transistor, dessen Emitter
direkt an Nasse und dessen Basis über einen derart großen Widerstand 56 an Nasse
liegt, daß an der Basis-Emitter-Strecke eine Spitzengleichrichtung der Sinusspannung,
Fig. 3a, erfolgt, die den Transistor weitgehend sperrt. Die an die Basis gelangende
Sinusspannung und die Zeitkonstante des RC-Gliedes aus dem Widerstand 56 und dem
kapazitiven Spannungsteiler 53 ist derart groß gewählt, daß der Transistor 55 durch
die an der Basis entstehende Gleichspannung 57 nur kurzzeitig bei den positiven
Spitzen der Sinusspannung öffnet, dann Jedoch sofort voll aufgesteuert wird, wobei
schon ein kleiner Teil 58 der Spitzen.pennung den Tranaisto'r 55 voll aussteuert.
Hierdurch entetehen am Kollektor des Impulsformertransistors 55 Impulse 59 mit kleiner
Impulsbreite und abgeflachtem
Impulsdach 60.
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Der Kollektor des Transistors 55 liegt über einen Widerstand 61 an
der positiven Betriebsspannungsquelle 48 und über einen gondensator 62, einen Widerstand
63 und einen weiteren großen Kondensator 64 an Masse. Weiterhin ist der Kollektor
übr einen Kondensator 65 mit dem Steuereingang 66 der Zeilenendröhre 67 verbunden.
Die RC-Glieder am Kollektor des Transistors 55 sind derart bemessen, daß am Kollektor
eine Impulsspannung, Fig. 3b, entsteht deren Impulse eine steile Anstiegsflanke
68, jedoch eine anfangs steile, dann jedoch flach ausklingende Rückflanke aufweisen,
die sich gut als Abschaltflanke für die Zeilenendstufe eignet.
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Über den Kondensator 62 gelangt hierbei eine differenzierte Impulsspannung,
Fig. 3c, auf die Anode einer Diode 69, deren Katode am Kollektor eines npn-Tasttransistors
70 liegt, an dessen Basis über einen Widerstand 71 das Videosignal, Fig. 3e, angelegt
ist und dessen Emitter an einer stabilen pqsitiven Betriebsspannung 72 liegt. Während
die negativen Impulsspitzen 73 durch die Diode 69 unterdrückt werden, gelangen die
positiven Impulsspitzen 74 an den Kollektor und bewirken einen Stromimpuls 75 durch
den Transistor 70, der zeitlich mit der hinteren Schwarzschulter 76 des Zeilensynchronsignales
77 zusammenfällt. Ble Größe des Stromimpulses 75 hängt so von der Pegellage der
Schwarzschulter ab und bewirkt eine von dieser Pegellage abhängige Aufladung des
Kondensators 64. Die Pegellage ist durch einen zwischen Emitter und Masse liegenden
veränderbaren Spannungsteiler 78 einstellbar. Die hierbei am Kondensator 64 ent
stehende Gleichspannung wird der Basis eines Impedanzwandlertransistors 79 zugeführt,
der als pnp-Tranelstor mit seinem Kollektor an Masse liegt und dessen, mit einsa
Widerstand 80 mit der Basis verbundener, Emitter über einen hochohmigen Widerstand
81
an eine hohe positive Spannung 82 geführt ist. Durch den hochohmigen Eingang des
Impedanzwandlers 79 wird eine Belastung der Impulsspannung, Fig. 3c, vermieden und
am Emitter können in bekannter Weise die Regelspannungen für die zu regelnden Stufen
abgenommen werden, wobei der Impedanzwandler eine Regelspannungsquelle mit kleinem
Innenwiderstand darstellt.
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Der in der Zeilenendstufe entstehende Zeilenrücklaufimpuls 83 kann
nun die volle Rücklaufbreite einnehmen, wobei kleinere Anderungen in der Lage und
Form nur noch eine geringe, nicht störende Veränderung der Bildlage bewirken können.
Der Stromimpuls liegt in synchronem Zustand immer auf der Schwarzschulter 76 des
Videosigneles, unabhängig von Toleranzen und der Einstellung der Zeilenendstufe.
Störimpulse aus der Zeilenendstufe gelangen gleichfalls nicht oder nur stark geschwächt
auf die Regelstufe. Werden die Stufen er der Zeilenendstufe mit Transistoren aufgebaut,
wird eine sehr schnelle Synchronisation möglich, noch bevor die Zoilenendstuf richtig
arbeitet. H@@rdurch kann die Anheizbrummunterdrückung entfallen.
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Will man den kapazitiven Spannungsteiler 53 einsparen, kann die Basis
des Transistors 55 (wie gestrichelt dargestellt) über eine Leitung 90 direkt mit
dem Emitter des Oszillator-Transistors 44 verbunden werden, wobei der Emitterstrom
dieses Transistors 44 bei gesperrtem Transistor 55 im wesentlichen über den dann
anders zu bemessenden Widerstand 56 fließt.