DE2009920B2

DE2009920B2 - Amplitudenmodulator fuer fernsehsignale

Info

Publication number: DE2009920B2
Application number: DE19702009920
Authority: DE
Inventors: Jack Rudolph Flemington N.J. Harford (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-03-03
Filing date: 1970-03-03
Publication date: 1972-05-18
Also published as: DK142259B; MY7300502A; FR2031314A5; FI49231B; FI49231C; CA950545A; US3560865A; DK142259C; NL170213C; ES377087A1; NL170213B; AT310827B; SE363017B; DE2009920A1; GB1298272A; IL33914A; NL7002931A; IL33914A0; BR7016970D0; JPS5136585B1

Description

Die Erfindung betrifft eineSchaltungsanordnung zur Demodulation einer amplitudenmndulierten Trägerwelle, die eine Komponente eines zusammengesetzten

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Fernsehsignals darstellt, welches nußerdem eine signale unabhängig von ihnen zugeführten Glejchunerwünschte erste Gleichspnniuingskomponente ent- spannungskomponemen sind, welche aus der Sicm hält, die nicht proportional zur Modulation der der Videosignale unerwünscht sind.
Trägerwelle ist. Insbesondere handelt es sich bei Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordder Erfindung um eine Demodulatorschaltung, die 5 nung zur Demodulation einer amplitudenmodusich bevorzugt in integrierter Form ausbilden läßt lierten Trägerwelle, die eine Komponente jines und eine Amplitudendemodulation einer relativ zusammengesetzten Fernsehsignals darstellt, welches hochfrequenten Zwischenfrequenz erlaubt. Sie dient außerdem eine unerwünschte erste Gleichspannungsbevorzugt als Büddemodulator in Fernsehempfän- komponente enthält, die nicht proportional zur §^ern· . ίο Modulation der Trägerwelle ist, erfindungsgemäß

In der heutigen Technologie nehmen integrierte gelöst durch einen Tiefpaß, dem das zusammenge-Schaltungen eine zunehmende Bedeutung ein. Ob- setzte Eingangssignal von einem ersten Schaltungswohl es Veröffentlichungen über die Verwendung punkt zugeführt wird und der an einen zweiten Schalintegrierter Schaltungen bei Empfängern, wie Fern- tungspunkt eine zweite Gleichspannungskomponente sehempfängern, gibt, ist die praktische Anwendung 15 liefert, welche den Trägerwellenanteil nicht mehr .solcher Schaltungen relativ selten. Der größte Teil aufweist und unmittelbar von der ersten Gletchi!er bisherigen Vorschläge für die Integrierung dieser Spannungskomponente abhängt, ferner durch eine Schaltungen erschöpft sich in der Angabe von zwischen den ersten und .'.en zweiten Schaltungspunkt integrierten Schaltungselementen, weiche für allge- geschaltete Reihenschaltung eines Gleichrichters mit meine Zwecke verwendbar sind, oder beruht auf 20 einem Widerstand, durch einen mit dem Verbindungs-( berlegungen, wie sie für Schaltungen mit diskreten punkt von Gleichrichter und Widerstand verbundenen bauelementen gelten, so daß im Ergebnis in beiden zweiten Tiefpaß, der den gefilterten, gleichgerichteten Fallen eine große Anzahl von Bauelementen benötigt Träger mit einer dritten Gleichspannungskomponente, wird, die sich nicht in befriedigender Weise in inte- welche unmittelbar von der ersten und zweiten griener Form zusammenfassen lassen und daher 25 Gleichspannungskomponente abhängt, an einen driiin Form \on äußeren Zusatzelementen für das ten Schaltungspunkt liefert, und durch einen Di(Te-Schaltungsplättchen vorgesehen werden müssen. Es renzverstärker, dessen Eingänge mit dem zweiten i-,1 erstrebenswert, die Anzahl der äußeren Bau- bzw. mit dem dritten Schaltungspunkt verbunden elemente aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zv sind und an dessen Ausgang der gefilterte, gleichhcgrenzen, auch weil die Zahl der nach außen 30 gerichtete Träger entsteht.

führenden Anschlüsse eines integrierten Schaltungs- " Hierbei wird ein einen ersten gleichrichtenden

plättchens, welche sich einigermaßen bequem und Übergang aufweisender Schaltungsteil zwischen eine

wirtschaftlich herstellen lassen, begrenzt ist. Quelle, welche eine signalmodulierte Trägerwelle

Beim Entwurf von Amplitudendemodulatoren, miteinerunerwünschtenGleichspannungskomponerte wie Videodemodulr.toren für Fernsehempfänger, ist 35 liefert, und eine Verarbeitungsschaltung eingefügt, eine direkte Kopplung zwischen Demodulator und weiche die Modulationsanteile von der Trägerwelle dei vorhergehenden Zwischenfrequenzverstärker, ableitet. Ein anderer Schaltungsteil, der nur auf die der ebenfalls in dem integrierten Schaltungsplättchen unerwünschte Gleichspannungskomponente reagiert ausgebildet sein kann, erwünscht. Der Grund für und die Reihenschaltung eines zweiten gleichrichten· diese direkte Kopplung liegt darin, daß hierbei 40 den Übergangs mit einer dynamischen Impedanz äußere Verbindungen zwischen den beiden Stufen aufweist, liegt über der Trägerwellenquelle. Fernei und die Verwendung eines Koppelkondensators verbindet ein Impedanzelement die Anschlüsse dei oder-tiunsformators, weiche sich nicht für eine Aus- beiden gleichrichtenden Übergänge, welche dei bildung in integrierter Schaltung eignen, nicht not- Trägerwellenquelle abgewandt sind, um den Vorwendig sind. Eine direkte Kopplung eines ZF-Ver- 45 strom durch den ersten gleichrichtenden Übergang «.tärkers an den Demodulator ist jedoch mit dem zu stabilisieren. Von der Vcrarbeitungsschaltung Problem verbunden, daß der Demodulator uner- führt ein Rückkopplungspfad zu der dynamischer wünschten Gleichspannungskomponenten ausgesetzt Impedanz, wodurch deren Wert als umgekehrte ist, welche seine Betriebseigenschaften nachteilig Funktion der Amplitude des demodulierten Signali beeinflussen können. Ein weiterer Nachteil lieg, 30 verändert wird.

darin, daß die Gleichspannungskomponente durch Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar-

den Demodulator auf einen nachfolgenden Nieder- Stellungen eines Ausführungr.beispiels näher be

frcquenzverstärkcr übertragen wird, der Vorzugs- schrieben. Es zeigt

weise mit ihm gleichspannungsgekoppelt ist, und Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teils eines Fern

daß dadurch der Amplitudcnbereich für das den 55 sehern"fängers,

Verstärker ansteuernd.· demodulierte Signal eilige- F i g. 2 die Schaltung eines nach der Erfindunj

schränkt wird. Unabhängig von der direkten Kopp- ausgebildeten Videodemodulator,

lung des Demodulators an den vorausgehenden F i g. 3 eine in integrierter Form ausgebildet!

ZF-Verstärker möchte man häufig dem Verstärker Schaltung des erfindungsgemäßen Videodemodulator

einen Vorstrom zuführen, um die Linearität bei der 60 und

Demodulation zu verbessern. Ein solcher Vorstrom F i g. 4 ein nicht maßstabgerechtes, integrierte

stellt ebenfalls eine Gleichstromkomponente im Schaltungsplättchen einer Videoverarbeitungsschal

demoduliertcii Signal dar, die jedoch nicht signalbe- tung in der Zusammenschaltung mit anderen Teilei

dingt ist. des Fernsehempfängers in Blockdarstellung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der 65 Das Blockschaltbild nach F i g. I stellt eine

Verbesserung einer Demodulationsschaltung, welche Teil eines Fernsehempfängers dar. Die von de

sich durch einen linearen und reproduzierbaren Antenne 10 empfangenen Signale werden einer

Betrieb auszeichnet, wobei die demodulierten Video- Tuner 11 zugeführt, der den Hochfrequenxvei

stärker, die Mischstufe und den Oszillator zum densators 21 eingefügt. Der Transistor 26 ist eben-Einstellen eines Fernsehkanals enthält. Eine nicht falls als Emitterfolger geschaltet und mit seinem im einzelnen dargestellte, auf die Zwischenfrequenz Kollektor an die Spannung V geführt. Sein Emitabgestimmte Schaltung selektiert das Zwischen- ter liegt über der Reihenschaltung eines Widerfrequenzsignal und führt es einem ersten ZF-Ver- 5 Standes 27 mit einer Diode 28 an Masse, stärker 13 zu. Eine zusätzliche Selektion erfolgt Dioden dieser Art werden in einer integrierten durch ein Filter 12. welches zwischen den ersten Schaltung vorzugsweise durch einen Transistor ZF-Verstärker 13 und einen zweiten ZF-Verstärker realisiert, dessen Basis mit dem Kollektor verbunden 14 geschaltet ist. Der ZF-Verstärker 14 ist als Breit- ist. Solche Bauelemente sind dann hinsichtlich ihrer bandverstärker unmittelbar angeschlossen und auf io Impedanz und Temperaturstabilität den übrigen einem integrierten Schaltungsplättchen enthalten. Transistoren der Schaltung angepaßt.

Der ZF-Verstärker 14 ist mit einem Videodemodu- Der Verbindungspunkt vom Widerstand 11 und lator und Verstärker 15 gekoppelt, dessen Ausgangs- Anode der Diode 28 liegt an der Basis eines Transignal zur Steuerung des Videoverstärkers 16, der sistors 29, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Synchronisierschaltung 17 und der Regelschaltung 15 Kollektor an den Verbindungspunkt eines Wider-18 dient. Standes 30 mit der Anode einer Diode 31 geführt ist.

Diese Stufen sind in den meisten üblichen Fern- Die Kathode der Diode 31 liegt an Masse, der gegen-

sehempfängern enthalten. Der im gestrichelten Recht- überliegende Anschluß des Widerstandes 30 ist mit

eck dargestellte Schaltungsteil ist auf einem inte- dem Emitter eines Transistors 32 verbunden, der

grierten Schaltungsplättchen ausgebildet. Ein solches ao als Emitterfolger geschaltet ist und dessen Basis

integriertes Schaltungsteil läßt sich in üblicher Technik unmittelbar mit dem Emitter des Videodemodulator-

ausführen. transistors 20 verbunden ist. Der Kollektor des

Bei einer integrierten Schaltung soll der Video- Transistors 29 und damit der Verbindungspunkt des

demodulator 15 einerseits keine Verbindungen vom Widerstandes 30 mit der Anode der Diode 31 ist

integrierten Plättchen nach außen benötigen, anderer- »5 an die Basis eines Videoausgangstransistors 33 ge-

seits aber auch bei relativ kleinen Signalen eine lineare führt, dessen Emitter an Masse liegt und dessen

Demodulation gewährleisten. Diese Fähigkeit schließt Kollektor über einen Lastwiderstand 35 an die

ein. daß die zu demodulierenden ZF-Signale eine Spannung - V geführt ist.

relativ niedrige Spannung oder einen niedrigen Ener- Sämtliche vorgeschriebenen Schaltungselemente gieinhalt im Vergleich zur Größe von Signalen, wie 3° sind auf einem einzigen integrierten Schaltungssie bei nach üblichen Prinzipien aufgebauten Fern- plättchen ausgebildet. Die verschiedenen Emittersehempfängern zu finden sind, haben können. folgertransistoren lassen sich besonders gut in inte-

Der vollständige Einbau des Videodemodulator« grierter Schaltung ausbilden, da die für einen Emitterin die integrierte Schaltung macht außerdem eine folger benotigte Fläche auf einem Trägerplättchen Eingangsverbindung überflüssig, die normalerweise 35 etwa fünfmal kleiner ist als die zur Ausbildung eine* mindestens einen Stecker oder Verbindungsanschluß Transistors in Kollektorgrundschaltung oder Basiszur äußeren Schaltung erfordert. Drittens wird grundschaltung benötigte Fläche. Die Verwendung durch diese Anordnung vermieden, daß die verstärk- von F.mitterfolgern für bestimmte Schaltungsfunk ten 7F-Signale mit relativ hohem Pegel an einen tionen läßt somit die Realisierung von mehr Schal Ausgangsanschluß zur Weiterleitung an eine äußere 40 tungsfunktionen auf einer vorgegebenen Träger Schaltung geführt werden müssen, fläche zu. Zur Gewährleistung einer optimaler

Die Demodulatorschaltung nach F i g. 2 läßt Demoduiationslinearität bei relativ kleinen Video

einen ah Emitterfolger geschalteten Transistor 20 eingangssignal, wie sie der Basis des Videodemodu

erkennen, dessen Kollektor an eine Bezugsspan- latortransistors 20 zugeführt »erden, darf man mn

nung ■ V geführt ist. Seiner Basis werden über 45 sehr kleine Vorströme in der Größenordnung \o\

Punkt Pl die ZF-Signale zugeführt, die wegen der 5 bis 50 ιA verwenden. Eine so vorgespannte Demo

direkten Kopplungen den ZF-Verstärker 14 (F i g. 1) dulatorschaltung. wie sie in den Zeichnungen dar

eine unerwünschte Gleichspannungskomponente ent- gestellt ist. liefert ein Dempdulatorausgangssignal

halten. Der Emitter des Transistors 20 liegt über das noch linear ist. wenn die Fineangssignaie zAveims

einen Filter- oder Demodulatorkondensator 21 am 5° so klein sind, wie sie \on üblichen, nicht voige

Bezugspotential (Masse). Ferner ist die Basis des spannten, mit Spit/enkontaktdioden aufgebaute!

Transistors 20 über die Reihenschaltung eines Wider- Demodulatoren zur Demodulation benötigt werden

Standes 22 mit einem Kondensator 23 an Bezugs- Das lineare Verhalten dieses Demodulator- bc

potential gelegt (Punkt PS), kleinen Signalen hängt zusammen mit dem niedrige

Der Yerbindungspunkt des Widerstandes 22 mit 55 Vorstrom und der niederohmigen Ansteuerung

dem Kondensator 23 liegt an der Basis eines Bezugs- Eine lineare Demodulation bei großen Signale

vorspannungstransistors 24. der ebenfalls als Emitter- ergibt sich dagegen durch die hohe Eingangsimpedan

folger geschaltet ist und mit seinem Kollektor über des Emitterfolgerdemodulators. Die niederohmig

Punkt P4 an der Spannung — Γ. mit seinem Emitter Ansteuerung stellt sicher, daß der Demodulate!

über die Kollektor-Emitter-Strecke eines dyr-ami- 60 kondensator 21 auf den Spitzenwert der Signal

sehen Impedanzelementes 25 an Masse liegt. Dieses kleiner Amplitude aufgeladen wird.

Impedanzelement wird durch einen durch die Modu- Für den geringen Vorstrom des Transistors 2

lation gesteuerten Vorspannungstransistor gebildet. sind noch weitere Überlegungen maßeebend. D

Der Emitter des Transistors 24 ist mit der Basis des der ZF-Verstärker mit dem Demodulator gleici

Transistors 26 verbunden, der als Teil einer Gleich- 65 spannungsgekoppelt ist. enthält das vom Transistc

Vorspannungsschaltung wirkt. Zwischen die Emitter 20 zu demodulierende Videosignal zusätzlich eir

der Transistoren 20 und 24 ist ein Widerstand 36 unerwünschte Gleichspannungskomponente, die ei

über die Punkte P3 und Pl zur Entladung des Kon- bestimmter Bruchteil der Betriebsspannung — V is

Daher muß der Videodemodulatortransistor 20 für einen linearen Betrieb bei relativ kleinen Stromwerlen stabil vorgespannt werden, obwohl seiner Basis die vom ZF-Verstärker mitgelieferte Gleichspannungskomponente zugeführt wird. Um diese Voripsrnung des Transistors mit kleinem Strom zu bewirken, wird der Transistor 24 zur Bestimmung der Gleichspannung an der Basis des Transistors 20 Mber den Widerstand 22 benutzt.

Der Widerstand 22 bewirkt zusammen mit dem Kondensator 23 außerdem eine Filterung an der lasis des Transistors 24, weiche ausreicht, zu verhindern, daß die Signalanteile das Gleichspannungs-•otential an der Basis des Transistors 24 beeinflussen. Um einen niedrigen Emitterstrom im Transistor 20 und eine Gleichstromnachführung sicherzustellen, muß der Spannungsabfall am Widerstand 22 klein •ein, und der Spannungsabfall am Basis-Emitter-Übergang des Transistors 24 muß gut dem Spannungsabfall am Basis-Emitter-Übergang (V_be) des Tran- »o listors 20 entsprechen. Diese durch den niedrigen Vorstrom im Transistor 20 bedingten Verhältnisse erfordern wiederum, daß durch den Transistor 24 nur sehr wenig Strom fließt. Wenn jedoch vom Transistor 20 ein großes Signal demoduliert wird, dann as «ntsteht am Kondensator 21 eine hohe Spannung, die $0 gepolt ist, daß sie den Transistor 24 über den Widerst> id 36 in Sperrichtung vorspannt.

Wenn der Transistor 25 nicht vorhanden wäre, würde dementsprechend bei großem Signal der durch (den Widerstand 36 fließende hohe Strom den Tranlistor 24 in Sperrichtung vorspannen. Der Transistor 25 leitet jedoch ein moduliertes Basissignal vom Kollektor des Transistors 29 ab. der einen Teil der Vorspannungsschaltung bildet.

Die Gleichspannungen an den Basen der Transistoren 20 und 24 sind etwa gleich und können gemeinsam mit V_bx bezeichnet werden. Die Spannung am Emitter des Transistors 20 ist daher V_bl — Vt,,, wobei V'he der Spannungsabfall am Basis-Emitterübergang des Transistors 20 ist. Entsprechend ist die Spannung am Emitter des Transistors 32 Vt_n —2 Vh,, wenn angenommen wird, daß die Basis •Emitter-Spannungsabfälle der Transistoren 20 und 32 gleich sind. In gleicher Weise ist die Spannung am Emitter des Transistors 26 etwa gleich V_bt — 2 K₆,, wenn weiterhin angenommen wird, daß am Widerstand 22 kein nennenswerter Spannungsabfall auftritt, was tuiässig ist. da durch ihn nur der kleine Basisstrom ,!ließt. Jedoch besteht tatsächlich ein kleiner Poteniialunterschied zwischen diesen Stufen in der Größenordnung von 10 bis 50 mV. wobei das niedrigere Potential am Emitter des Transistors 24 liegt. Dieser kleine Potentialunterschied legt als Vorstrom für den Transistor 20 den durch den Widerstand 36 fließenden Strom fest.

Wenn der im Emitterkreis des Transistors 26 liegende Widerstand 27 gleich dem im Emitterkreis des Transistors 32 liegenden Widerstand 30 gemacht wird, dann ist der vom Emitter des Transistors 32 fließende Strom etwa gleich dem vom Emitter des Transistors 26 fließenden Strom. Wird der Transistor 29 mit Bezug fcuf den Spannungsabfall an der Diode 28 und den Strom durch den Widerstand 27 vorgespannt, dann fließt der ganze den Widerstand 30 durchfließende Strom in den Kollektor des Transistors 29, und die Diode 31 und die Transistoren 33 und 25 nehmen praktisch keinen Strom auf. Hierunter ist zu verstehen, daß der Strom durch diese Bauelemente im Vergleich zum Gesamtstrom durch den Widerstand 30 außerordentlich klein ist. Die an der Diode 31 auftretende Spannung ist damit praktisch der Spannungsabfall an der Anoden-Kathoden-Strecke bei sehr kleinem Strom, der in der Größenordnung von 0,5 bis 0,6 V liegt. Die Spann'ing am Kollektor des Transistors 33 ist hierbei wegen des kleinen Basisstroms etwa \~V.

Sobald ein Signal auftritt, ergibt sich am Kondensator 21 wegen der Spitzengleichrichterwirkung in Verbindung mit der Basis-Emitter-Diode des Transistors 20 eine Spannung. Diese Gleichspannung wird der Basis dee Transistors 32 zugeführt, der dadurch besser leitet und den durch den Widerstand 30 fließen' den Strom vergrößert. Das Anodenpotential der Diode 31 geht von der für kleine Ströme geltenden Anoden-Kathoden-Spannung auf die für große Ströme geltende über, wobei der Unterschied etwa 0,1 V beträgt. Wegen der relativ niedrigen dynamischen Impedanz der Diode 31 im Vergleich zu der höheren Impedanz, welche an der Basis des Transistors 33 wirksam ist, fließt nur ein kleinerer Teil des Signalstromes durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 33, so daß das Potential am Kollektor des Transistors 33 von t V nach Masse absinkt. In Abhängigkeit von der Größe des dem Transistor 33 zugeführten Signalstromes kann die Kollektorspannung sich praktisch über den vollen Bereich der Betriebsspannung * V ändern. Daher kann unabhängig von dem an der Basis des Transistors 20 liegenden Gleichspannungsanteil am Kollektor des Transistors 33 eine große Spannungsänderung unterhalb der Spannung + V nach Masse stattfinden. Diese Verhältnisse liegen vor, wenn kleine Zwischenfrequenzsignale der Gleichspannungskomponente überlagert und der Basis des Transistors 20 zugeführt werden und durch den gesamten gleichspannungsgekoppelten Verstärker fortgeleitet werden.

Die Basis-Emitter-Diode des Transistors 25 ist ferner mit dem Kollektor des Transistors 29 verbunden und erhält einen Teil des infolge des vorliegenden Eingangssignals erhöhten Stromes durch die Diode 31. Dadurch wird der Transistor 25 entsprechend der Amplitude des demodulierten Signals leitend, und dieses Leiten hat zur Folge, daß der Transistor 24 bei großen Signalpegeln nicht in Sperrichtung vorgespannt wird, was anderenfalls die gewählten Vorspannungspegel stören würde. Die in F i g. 2 dargestellte Demodulatorschaltung ist von sich aus temperaturstabil, da die Spannung an den Basis-Emitter-Übergängen der Transistoren und an den Dioden, bei denen Basis und Kollektor miteinander verbunden sind, der Temperaturnachführung dienen. Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung sorgt also fih eine lineare Demodulation auch kleiner Videosignale ohne Rücksicht auf die diese Signale begleitenden Gleichspannungskomponenten, indem die Gleichspannungskomponenten in der Ausgangsverstärkerstufe wirksam kompensiert werden. Diese Kompensation erfolgt, während gleichzeitig die demodulierter Videosignale hoch verstärkt werden, wobei Spannungsübergänge auftreten, die in ihrer Größe mit der Betriebsspannung vergleichbar sind.

F i g. 3 veranschaulicht ein Schaltbild der in derr gestrichelten Rechteck aus F i g. 1 dargestellter Schaltungsteile.

Ein Eingangsanschluß 110 ist mit der Basis eines Doppelemittertransistors 40 verbunden, dessen Kolkfc·

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ίο

tor über einen Widerstand 41 cn der Klemme 112 dient der Stabilisierung des ZF-Verstarkers und de

liegt. Zwischen dem Kollektor i'pd Masse liegt eine Konstanthaltung der Signaherstärkung innerhalb de

integrierte /enerdiode 42. die der Entkopplung und ZF-Bereiches. Die Gegenkopplung ist wichtig, d;

einer Begrenzung von StonmpuIsMrornen dient. Ein die Stufe 52 unmittelbar mit der Basis des Videode

Emitter 43 des Transistor^ 40 ist mit der Basis eines ; modulator-Emitttrfolgers 65 verbunden ^;st. Diese

Transistors 16 verbunden, der als Emitterfolger ge- Emitterfolger hat eine hohe Eingangsimpedaiiz. di<

'ehaltet is: und über einen Widerstand 45 auf die entsprechend den zuaeführten Fineacessianalen cro

Klemme 114 geführt i-t. Der zweite Emitter 44 des ßen Schwankungen ausgesetzt ist. Daher wirkt de

Transistors 40 liegt übe*- einen Widerstand 47 an Videudemodulatorlransistor 65 als nichtlincarc Be

der Klemme 114 und ist mit dem Anschluß IfI für io lasiung zurück auf den Kollektor des ZF-Verstärker

die Verstärkungsregelung verbunden. 52. Dieser Effekt wird durch die gerade erwähnt*

Der in Emittergn ndschaltung geschaltete Tran- Gegenkopplung kompensiert, so daß die ZF-Ver

*istor46 liegt mit seinem Kollektor über einen Last- Stärkung trotz schwankender Belastung konstan

widerstand 48 in Reihe mit der Kollektor-Emitter- bleibt. Der Emitter des Emitterfolger« 65 ist iibei

Strecke eines Transistors 49 an der Klemme 112. 15 einen Kondensator 69 mit der Klemme 114, den

Der Kollektor des Transistors 46 ist ferner an die Bezugspotential, verbunden.

Basis eines Emitterfolgertransistors 50 angeschlossen. Die an Hand von F i g. 3 beschriebene Videode

dessen Emitier über einen Widerstand 51 zur Klemme modulatorschaltung ist ähnlich wie die nach F i g. 2

114 geführt ist und außerdem an der Basis eines Tran- jedoch «eien nun einige Probleme bei integrierter

Jistors 52 liegt. Der Lastwiderstand des Transistors 52 20 Schaltungen näher beschrieben. Die unerwünschte

ist in die beiden Widerstände 53 und 54 aufgeteilt. Gleichspannung am Kollektor des Transistors 52 wire

deren Verbindungspunkt an die Basis eines Transistors der Basis des Transistors 65 zusammen mit dem ge

49 geführt ist. Der Emitter des Transistors 52 liegt gebenenfalls vorhandenen ZF-Signal zugeführt. Da mi:

ober einen Vorspannung*- und Gegcnkopplungs- der Transistor 65 auch bei niedrigen Signalpegeln ei nt

widerstand 59 an Masse, der für Hochfrequenz über a$ lineare Demodulation bewirkt, soll die Emitterfolger-

das /?C-Glted 60 überbrückt ist. stufe bei niedrigen Strömen durch die Basis-Fmitter

Das Reihcn-ßC-Glied 60 wird ir integrierter Technik Diode des Transistors 65 stabil vo^rgespannt -ein in form von Ablagerung eines verlustbehafteten Dazu wird die vom Kollektor des Transistors 52 ah-Kondensators auf den integrierten Schalungsträger genommene Gleichspannung auch der Basis deausgebildet. Das Bauteil innerhalb des Rechteckes ist 30 Transistor, 66 über einen Widerstand 67 meefuhn das schaltungsmäßige Äquivalent eines verlustbe- Der Widerstand 67 dient zusammen mit dem Kanhafteten Kondensators, und die Frequenzkompen- densator 64. der von der Basis des Transistors 6f sation wird bewirkt durch eine derartige Bemessung nach Masse geführt ist. als Nebenschluß fur die /mdieses Bauteiles, dal· der Phasenwinkel bei den höheren schenfrequenz von der Basis des Transistors 66 rac¹" Zwischenfrequenzen etwa 10 beträgt. 35 Masse, so daß die Spannung an der Basis praktisch

Die Schaltung enthält ferner einen zweistufigen, nur die der Basi- des Transistors 65 zugefuhrte Gleich-

breitbandigen. gegengekoppelten ZF-Verstärker mit Spannungskomponente ist. Der Widerstand 67 !·.<

direkter Kopplung zwischen den Stufen. Für den so bemessen, daß einerseits an ihm 'eine wesentliche

Betneb wird eine Spannungsquelle zwischen die Spannung abfällt, daß er andererseits aber ceiii^e-iJ

Klemmen 112 und 114 mit dem positiven Pol an der 40 groß ist. um den ZF-Verstärker 52 nicht /u belaste·!.

Klemme 112 geschaltet. Eine solche Spannungsquelle Die Spannungen an den Emittern der Transistoren 65

kann üblicherweise geregelt werden durch geeignete und 66 sind etwa gleich. Der Fmitter des Tr-.:-M-t *r-

Schaltungselemente, die im integrierten Schaltungs- 66 ist über einen Widerstand 67' mit der H.tsi- ene-

plättchen enthalten sind. Emitterfolgertransistors 68 verbunden, welcher iL"v

Die Doppelemitterfolgerstufe bewirkt die Trennung 45 Transistor 26 in F i g. 2 entspricht. In gleicher Wo;

einer Selektivfilterschaltung, welche mit einem An- ist der Emitter des Transistors 65 über einen W iJer-

schluft mit der Klemme HO verbunden ist. Auf diese stand 71 mit der Basis des Emitterfolgertransistors 7Γ

Wei-e arbeitet das Filter praktisch unbelastet, so daß verbunden. Der Widerstand 71 dient mit dem Kon-

^<.,r._e Bandbreite nicht nachteili« beeinflußt wird. densator 72 als Filter für einen NeberscH'.'ß t!-es

IVeiterhin trennt der Emitterfolger mit seinem Emitter 5° 45-MH/-Zwisciienfrequenz;rägers /i:r U.im·, des lr.in-

44 da- gleiche Filter für den Betrieb mit kleinen ZF- sistors 70. Zwischen die Emitter der 1 r.\.'-isterc- 6:'

Sicnalen von der Verstärkungsregel-chaliung. weiche und 70 ist ein Kondensator 77 geschaltet. Fr entfalte;

bei Fern-che'Ti^'änccni meist verwendet wird. Der hinsichtMch des Sicnais eine Bootstr.i"-W irk·.;;·.·:. άοπ"

Emitterfoleer steuert vom Emitter 43 aus den Ver- das ÄC-Glied aus W ider>tand 71 u;-,J KinJci-.iio: ^T2

Stärkertransistor 46 an. der für kleine ZF-Signale eine 55 wegzulaufen beginnt, damit die I mitierfokeru ii ki;n^

Verstärkung entsprechend der impedanz der Steuer- des Transistors 70 bei hohen 1 reunen/e:; eriv.kcn

baren Kollektorlos·! ergibt, welche den Widerstand 48 bleibt. Der Transistor 70 arbeitet entsprechend wie Jer

ond die KoKektor-Emitter-Strecke des Transistors 49 Transistor 32 in F i g. 2. Wenn man ilen W uier>;.'.nv.I

Bmfaßt. Da- verstärkte ZF-Sisna! v\ird der Basi^ des "3. der im Emitterkreis de- lr.uiMstor-7(i In.-!*.'.. '.:;κ!

Emitterfolgertransistors 50 zugeführt, welche den KoI- ?·-■ den Widerstand 74. der im 1 mitterkreis de- IVan-

fektorver-tärker 52 ansteuert. Ein Teil des Ausgangs- sistors 68 liegt, etwa gicichüuici-it. <.\.\;\n si;ul die ihircii

sisnals des Verstärkers 52. nämlich die am Verein- diese Transistoren fließenden Ströme etwa aieich.

dunsspunkt der Widerstände 53 und 54 auftretende wenn man die diversen SpnmnnK-s.ibf.iUc I ■., in

Spannung, wird auf die Basis des Transistors 49 Betracht zieht.

zurückgeführt, damii die Verstärkung der ZF-Stufe 65 Der Transistor 75 ist mit HiHV rmc-r PuHic76

relativ konstant bleibt. Die durch den Transistor 49 vorgespannt, welche in der Praxis _;uis einem mit

bewirkte Gegenkopplung wird durch die Kollektor- Kollektor und Basis zusammenliest halteten Tran-

spannunssänderung des Transistors 52 gesteuert und sistor besteht. Diese Diode verbindet die Basis des

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Transistors 75 mit Masse, so daß der die Emitter-Koliektor-Strecke dieses Transistors durchfließende Strom gleich dem Strom durch den Widerstand 73 ist. Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der Basis des Transistors 78 verbunden, welcher in gleicher s Weise wie der Transistor 33 der F i g. 2 arbeitet. Die Basisspannung des Transistors 78, der bei fehlendcm Wechselspannungssignal dicht am Sperrgebiet arbeitet, entsteht an der Diode 79, die zwischen die fcasis und einen Bezugspotentialpimkt geschaltet ist. i<j

Das demodulierte Videosignal lädt den Kondenlator 6⁽> auf und erhöht den durch den Widerstand 73 Kiebemjan Strom. Der größte Teil des durch das Hemodulierte Videosignal bedingten Stromzuwachses iießt durch die Diode 79, welche parallel zur Diode ies Transistors 78 geschaltet ist, nach Masse. Der Transistor 78 erhält einen entsprechenden Anteil ßasissirum im Verhältnis seiner dynamischen Impe-(danz iur dynamischen Impedanz der Diode 79. Diese »lurch den konstanten Spannungsabfall Vu an der Diode bedingte Stromübernahme hat zur Folge, daß die Spannung am Kollektor des Transistors 78 nur tlann von ß+ nach Masse schwingt, wenn ein Videoiignal demoduliert wird. Das Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 78 ist damit unabhängig von der der Basis des Transistors 65 zugeführten unerwünschten Gleichspanr-imgskomponente. selbst wenn die gesamte Verstärkerket'e gleichspanniingsgekoppelt ist, um die Videosignalgleichspannungskomponente (Schwarzwert) zu erhalten. Der Transistor 80 und der Widerstand 85 wirken entsprechend dem Transistor 25 lind dem Widerstand 36 in Fig. 2.

Der große Kollektorspannungsübergang am Kollektor des Transistors 78 wird durch eine Trennschaltung mit einem Paar Emitterfolger aus den Transistoren 81 und 82 auf die Ausgangsklemme 116 des integrierten Schalt.ingsplättchens 100 übertragen. Das Videosignal am Anschluß 116 ist um 2V_h, kleiner als das am Kollektor des Transistors 78 auftretende Videosignal. Es eignet sich zur Steuerung \on Synchronimpulsverstärkerstufen und mit hoher Eingangsspannung ansteuerbaren Videoverstärkerstufen, wie sie bei einem Fernsehempfänger verwendet werden. Die am An-Schluß 116 zur Verfugung stehende Videosignalamplitude macht noch einen beträchtlichen Teil der zwischen den Klemmen 112 und 114 anliegenden Betriebsspannung aus.

Um eine weitere Arbeitspunktstabilisierung gegenüber Temperaüirschwankungen sicherzustellen, um fcuch bei großen Signalen die Linearität zu erhalten. ist von der Yideodemodulatorschaltung eine Gleichspannungsriickkopplung zum Eingangsanschluß 110. Welcher den ZF-Verstärkern zugeordnet ist. geführt.

Diese Gleichspannungsriickführung erfolgt über einen Widerstand 90. der zwischen dem Kollektor des Transistors 68 und der Klemme 112 liegt, und über eine Zenerdiode 91. welche zwischen dem KoI-lektor des Transistors 68 und der Klemme 113 liegt. Die am Widerstand 90 auftretende Spannung hängt vom Strom durch den Transistor 68 und damit dun.li den Widerstand 74 ab. Es handelt sich hierbei um die Bezugsvorspannung für die Videodemodulatorausgangsstufen. Der Pegel dieser Spannung wird durch die Zenerdiode 91. weiche weiterhin einer Temperaturkompensation dient, verschoben und gegebenenfalls, % wie an Hand von F i g. 4 noch beschrieben wird. dem Anschluß 110 zur Steuerung der Ruhespannung des Transistors 40 zuseführt.

F i g. 4 veranschaulicht ein integriertes Schaltung&- plättchen entsprechend der Detaildarstellung der F i g. 3 im Zusammenwirken mit zusätzlichen Schaltungsteilen des Fernsehempfängers. Eine selektive Schaltung 120, die zwischen den ersten ZF-Verstärker, der ebenfalls auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet ist, aber hier nicht dargestellt ist, und zwischen eine zweite ZF-Schaltiing, welche öie Transistoren 40, 46, 49, 50 und 52 gemäß F i g. 3 enthält, geschaltet ist, bestimmt die Durchlaßkurve für die Zwischenfrequenz. Das Ausgangssignal des ersten ZF-Verstärkers liegt am Anschluß 108 und wird dem Filter 120 zugeführt. Das Filter 120 tnthält geeignete Frequenzweichen zum Abtrennen des Tonzwischenfrequenzträgers, welcher dem Anschluß 109 des Plättchens zugeführt wird und von dort zum Tondemodutator und Tonfrequenzverstärker gelangt, der ebenfalls auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet ist.

Ein Anschluß des Filters ist ferner mit dem Anschkiß 110 (s. F i g. 3) verbunden und dient als Eingangsanschluß für den Emitterfolger 40 des ZF-Verstärkers, der im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben ist. Die Filterschaltung enthält eine Gleichstromverbindung zwischen den Anschlüssen 110 und 113, die durch den Widerstand 121 dargestellt wird. Das Signal am Anschluß 113 repräsentiert den Bezugsgleichstrom für die Vorspannung des Videodemodulatorteils der in F i g. 3 beschriebenen Schaltung. Die Spannung am Anschluß 113, die von diesem Strom abhängt, wird zum Eingangsanschluß HO zurückgeführt, so daß der ZF-Verstärker und der Videodemodulator optimal für einen möglichst linearen Betrieb vorgespannt werden.

Die vom Tuner kommende Zwischenfrequenz wird auf den Eingang der Filterschaltung 122 gegeben, welche nicht auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet ist. Die gefilterte Zwischenfrequenz gelangt zum Anschluß 105, welcher den Eingang der ersten ZF-Stufe auf dem Plättchen bildet. Auf dem Plättchen ist ferner die Regelschaltung ausgebildet, welche das Verstärkungsregelsignal für die erste ZF-Stufe liefert. Dieses Regelsignal entsteht am Anschluß 103 und wird über die Filterschaltung 123 dem Eingangsan-Schluß 105 zugeführt. Das dem Hochfrequenzverstärker des Tuners direkt zuzuführende Regelsignal, welches auf dem Plättchen erzeugt wird, r 'it am Anschluß 106 zur Verfügung. Der Anschluß 104 liegt an Masse.

Der Anschluß 107 des Pläitchens ist mit einei äußeren Bezugsstromquelle verbunden, welche die Betriebswerte für den Ruhezustand der ersten (nichi dargestellten), mit niedrigem Eingangssignal arbeiten· den ZF-Stufe bestimmt und der Festlegung der Verzögerung des Regeleinsatzes dieser Stufe dient. Dei in F i g. 3 beschriebene Anschluß 111 liefert eir ZF-Signal. welches der automatischen Scharfab stimmungsschaltung zugeführt wird. Der Anschluß 1Oi ist ein Ausgangsanschluß für den 4.5-M Hz-Tonträger der ebenfalls auf dem Plättchen entsteht und im Ton kanal weiter \erarbeitel wird. Dem Anschluß W. können die Horizontaltastimpulse für einen getastetei Betrieb der Regelschaltung zugeführt werden. Da demodulierte und verstärkte Videosignal wird am An Schluß 116 abgenommen Mit dem Anschluß 116 is ein T-Glied verbunden, welches aus einer angezapftei Induktivität 125 besteht, die zwischen ihren Ende von einem Kondensator 126 überbrückt ist. Di

Anzapfung der Induktivität 125 liegt über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 126 und 127 an Masse. Der Widerstand 127 ist ebenfalls von einem Kondensator 128 überbrückt. Das am Verbindungspunkt der Widerstände 126 und 127 auftretende Signal wird zur Ansteuerung der Synchronimpulstrennschaltung verwendet und ist ein Videosignal, welches die Synchronimpulse enthält, die in der Synchronimpulstrennschaltung weiterverarbeitet werden. Im Falle eines Farbfernsehempfängers wird der Ausgangsan-

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Schluß der Spule 125 mit dem Videoverstärkerkanal und mit einem Farbkanal verbunden. Die hauptsächliche Funktion des T-Gliedes besteht in der Unterdrückung des 4,5-MHz-Tonträgers und in der Impedanzanpassung zwischen dem integrierten Schaltungsplättchen und der Verzögerungsleitung des Videokanals bzw. der Farbstufe bei einem Farbfernseher. Über die Anschlüsse 112,114 wird die Betriebsspannung für die Transistoren zugeführt, während am Anschluß ίο 115 eine Bezugsspannung liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Demodulation einer amplitudenmodulierten Trägerwelle, die eine Komponente eines zusammengesetzten Fernsehsignals darstellt, welches außerdem eine unerwünschte erste Gleichspannungskomponente enthält, die nicht proportional zur Modulation der Trägerwelle ist, gekennzeichnet durch einen Tiefpaß (22, 23), dem das zusammengesetzte Eingangssignal von einem ersten Schaltungspunkt (Pl) zugeführt wird und der an einen zweiten Schaltungspunkt (PI) eine zweite Gleichspannungskomponente liefert, welche den Träger-Wellenanteil nicht mehr aufweist und unmittelbar \on der ersten Gleichspannungskomponente abhängt, ierner durch eine zwischen den ersten und den zweiten Schaluingspunkt geschaltete Reihenschaltung eines Gleichrichters (Basis-Emitter-Strecke des Transistors 20) mit einem Widerstand (36), durch einen mit dem Verbindungspunkt von Gleichrichter und Widerstand verbundenen zweiten Tiefpaß (21), der den gefilterten, gleichgerichteten Träger mit einer dritten Gleich-Spannungskomponente, welche unmittelbar von der ersten und zweiten Gleichspannimgskomporente abhnngt. an einen dritten Schaltungspunkt (Pi) liefert, und durch einen Differenzverstärker (26 bis 33), dessen Eiiit-änge mit dem zweiten bzw. dritten Schaltungsrunkt (P2 bzw. P2>) verbunden sind und an dessen Ausgang (Kollektor des Transistors 33) der gefilterte, gleichgerichtete Träger entsteht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungspunkt (Pl) mit der Basis eines ersten Transistors (20) verbunden ist, daß der dritte (P3) bzw. iweite (Pl) Schaltungspunkt mit den Emi'.tern des ersten (20) bzw. eines zweiten Transistois (24) verbunden ist, daß die Betriebsspannung (-f V) tinem vierten Schaltungspunkt (P4) zuge^führt ivird. mit dem die Kollektoren des ersten und »weiten Transistors verbunden sind, daß ein liinfter Schaltimgspunkt (P5) mit einem Bezugspotential (Masse) verbunden ist, daß der erste Tiefpaß einen ersten Widerstand (22) zwischen der Basis des zweiten Transistors (24) und dem trsten Schaltungspunkt (Fl) enthält, daß ein •rstcr Kondensator (23) die Basis des zweiten Transistors (24) mit dem fünften Schaltungspunkr {PS) verbindet, daß der zweite Transistor (24) ils Emitterfolger geschaltet ist, daß der Gleichlichter durch die Basis-Einitter-Strccke des ersten Transistors (20) gebildet wird, daß ein dritter Widerstand (36) die Emitter des ersten und zweiten Transistors (20, 24) verbindet, daß der zweite Tiefpaß einen zweiten Kondensator (21) zwischen dem Emitter des ersten Transistors (20) und dem fünften Schaltungspunkt (PS) aufweist und daß der zweite Schaltungspunkt (Pl) mit dem fünften Schaltungspunkt (PS) über ein Impedanzclement (25) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzelcment durch die Kollektor-Emittcr-Strccke eines dritten Transistors (25) gebildet wird, dessen Basis in Gleichspanniingskopplung ein Signal zugeführt wird, welches proportional dem Ausgangssigna des Differenzverstärkers ist, so daß der zweite Kondensator (21) in Übereinstimmung mit dei Amplitude des gefilterten, gleichgerichteten Trägers entladen wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker einen vierten (26), fünften (32), sechster (29) und siebenten (33) Transistor, ferner eine erste (28) und eine zweite (31) Halbleiteidiode sowie einen dritten (27) und einen vierten (30; Widerstand gleichen Wertes und einen Signalverbraucher (35) enthält, daß die Kollektoren des vierten und fünften Transistors (26, 32) jeweils mit dem vierten Schaltungspunkt (P4) verbunden sind, daß die Basen des vierten und fünften Transistors (26, 32) mit dem zweiten (Pl) bzw. mit dem dritten (P3) Schaltungspunkt verbunden sind, daß die Emitter des sechsten und siebenten Transistors (29 bzw. 33) mit dem fünften Schaltungspunkt (PS) verbunden sind, daß die erste Diode (28) über die Basis-Emitter-Strecke des sechsten Transistors (29) in gleicher Polung wie diese gescraltei: ist, daß die zweite Diode (31) über die Basis-Emitter-Strecke des siebenten Transistors (33) in gleicher Polung wie diese geschaltet ist, daß der Kollektor des sechsten Transistors (29) mit der Basis des siebenten Transistors (33) verbunden ist, daß der dritte Widerstand (27) die Basis des sechsten Transistors (29) mit dem Emitter des vierten Transistors (26) verbindet, daß der vierte Widerstand (30) die Basis des siebenten Transistors (33) mit dem Emitter des fünften Transistors (32) verbindet und daß der Kollektor des siebenten Transistors (33) den Ausgang des Differenzverstärkers bildet und über den Signalverbraucher (35) an den vierten Schaltungspunkt (P4) angeschlossen ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterdioden (28, 31) durch je einen Transistor gebildet werden, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren, die Dioden und die Widerstände in einer einzigen integrierten Schaltung ausgebildet sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren ebenfalls auf diesem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet sind.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverbraucher einen gleichfalls auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildeten Widerstand(35) umfaßt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverbraucher durch einen Widerstand (35) gebildet wird.