DE2121483B2

DE2121483B2 - Schaltungsanordnung zur abtastung einer spannung und speicherung des abtastwertes

Info

Publication number: DE2121483B2
Application number: DE19712121483
Authority: DE
Inventors: Allen LeRoy Somerville Steckler Steven Alan Clark N J Limberg (V St A)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1973-08-02
Also published as: CA943244A; DE2121483C3; JPS529090B1; CA953417A; ES390799A1; US3646362A; MY7400283A; FR2086491A1; NL7105891A; GB1338315A; YU108171A; DE2121483A1; AT312069B; US3641258A; FR2086491B1; BE766582A; SE371068B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abtastung einer Spannung und Speicherung des

Abtastwerkes, insbesondere für eine Phasenvergleichsschaltung zur Synchron! Jerung eines Ablenkoszillators in einem Fernsehempfänger, mit zwei Transistoren, die mit ihren Kollektor-Emitter-Strekken derart in Reihe zwischen ein Betriebspotential und ein Bezugspotential geschaltet sind, daß der Emitter des ersten Transistors mit dem zweiten Transistor und mit einer außerdem mit einem Speicherkondensator verbundenen Ausgangsklemme gekoppelt ist.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der USA.-Patentschrift 3 336 518 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung sind die beiden in Reihe geschalteten Transistoren komplementäre Transistoren, die basisseitig durch je einen Treibertransistor angesteuert werden, deren Basen wiederum gegentaktige Tastimpulse zugeführt werden. Das abzutastende Signal wird über zwei weitere Transistoren den in Reihe geschalteten Transistoren im Gleichtakt zugeführt. Sowohl diese Transistoren wie auch die Treibertransistoren sind jeweils vom einander entgegengesetzten Leitungstyp, Die Verwendung komplementärer Transistoren kompliziert jedoch die Herstellung der Schaltung in integrierter Form. Außerdem benötigt dis bekannte Schaltung nicht weniger als sechs Transistören und benötigt zur Steuerung gegentaktige Tastimpulse.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vereinfachung der bekannten Schaltung im Sinne einer Verringerung der Anzahl der notwendigen Transistoren und einer einfacheren Ansteuerung mit Hilfe einfacher — anstatt gegentaktiger — Tastimpulse und im Sinne einer Verwendung von Transistoren ausschließlich gleichen Leitungstyps, die sich fabrikato-

risch einfacher in integrierter Schaltung herstellen führt, um dessen Frequenz so zu verändern, daß sie

lassen. mit derjenigen des Synchronisiersignals überein-

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung stimmt.

der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß da- In vielen Fällen ist das abgefragte Signal der Fredurch gelöst, daß der Basis des ersten Transistors die 5 quenz des Horizontaloszillators in Form einer Sägeabzutastende Spannung zuführbar ist und sein KoI- zahn-Bezugsspannung vorhanden. Die Sägezahnlektor über einen Koppelzweig mit der Basis des spannung wird einem getasteten Phasendetektor züzweiten Transistors verbunden ist, und daß beide geführt. Der Detektor ist im wesentlichen ein Versiär-Transistoren mit einer Tastschaltung verbunden sind, ker, der nur dann eingeschaltet ist, wenn ein Tastimwelche unter Steuerung durch die Tastsignale die io puls (Abfragesignal) erscheint, der zeitlich mit der Leitfähigkeit der beiden Transistoren gleichzeitig Ankunft des empfangenen Synchronisierimpulses ändert. zusammenfällt. Der Verstärker erzeugt nur während Infolge dieser Maßnahme läßt sich erreichen, daß des Abfrageintervalls, d. h. während der Zeit des die Schaltung mit Transistoren ein und desselben Synchronisierimpulses, eine Ausgangsspannung. Die Leitungstyps aufgebaut werden kann. Ferner ver- 15 Ausgangsspannung des getasteten Detektors hängt ringert sich die Anzahl der erforderlichen Transi- ab von der gegenseitigen Phasenlage der Sägezahnstoren, und die Schaltung braucht nicht durch gegen- Bezugsspannung und des Tastimpulses. Diese Spanseitige Tastimpulse angesteuert zu werden, sondern nung wird in einem Tiefpaßfilter gefiltert, um die begnügt sich mit einfachen Tastimpulsen. Infolge Tastfrequenz auszusieben.

des Koppelzweiges vom Kollektor des ersten Transi- 20 Die Phasenvergleichs.idialtung kann so ausgelegt stors auf die Basis des zweiten Transistors wird der sein, daß beim Gleichlauf dt* Frequenz des Horizonzweite Transistor, mit Hilfe dessen rter Speicherkon- taloszillators mit den einlaufenden Synchronisierimdensator entladen wird, durch den ersten Transistor pulsen die Sägezahnrampenspannung ihren Mittelderart gesteuert, daß jeweils nur einer der beiden wert in der Mitte des Synchronisierimpulsintervalls Transistoren leitet, während der andere gesperrt ist. 25 durchläuft. Beim Gleichlauf fühlt somit die Phasen-Auf diese Weise wird der Speicherkondensator mit vergleichsschaltung gleiche Beträge negativer und relativ einfachem Steueraufwand der beiden in Reihe positiver Sägezahnspannung (bezogen auf den Spangeschalteten Transistoren, an deren Verbindungs- nungsmittelwert), so daß die gesiebte Ausgangsspanpunkt er angeschaltet ist, über diese Transistoren auf- nung unverändert bleibt.

geladen bzw. entladen, so daß er seinen Ladungszu- 30 Wenn der Horizontaloszillator nicht synchron stand mit kurzer Zeitkonstante schnell dem jeweiligen läuft, dann ist das Abfrageintervall gegenüber dem Spannungswert der abzutastenden Spannung anpas- Sägezahn verschoben, so daß im Abfragewert entsen kann. weder ein negativer oder ein positiver Teil der Säge-Vorteilhafterweise verwendet man in dem Koppel- zahnspannung überwiegt. Hieraus ergibt sich nach zweig eine im Durchbruch betriebene Lawinendiode, 35 Filterung eine (negative oder positive) Änderung der die auch in Verbindung mit einem Emitterfolger vor- Ausgangsspannung der Phasenvergleichsschaltung, gesehen sein kann. Die Tastschaltung kann mit Hilfe die als Fehlersignal zur Korrektur der Frequenz des eine oder auch zweier Transistoren realisiert werden, Horizontaloszillators dient.

wobei verschiedene Schaltungsvarianten in den Un- Abfrage- und Halte-Detektoren sind empfindliche teransprüchen 5, 6 und 7 erläutert sind. 40 Phasenvergleichsschaltungen, weil sie das aufgenom-Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße mene Synchronisiersignal während der Zeitspanne Schaltung zur Anwendung bei einer Phasenver- zwischen dem Einlaufen der Synchronisiersignale gleichsschaltung zur Synchronisierung eines Ablenk- speichern. Das Synchronisiersignal ist somit praktisch Oszillators in einem Fernsehempfänger, wobei spe- längere Zeit vorhanden. Diese längere Verfügbarkeit zielle Ausgestaltungen in den Unteransprüchen 8 45 eines Synchronisiersignals ist besonders vorteilhaft und 9 beschrieben sind. für integrierte Schaltungen, weil die dort begrenzten In Fernsehempfängern findet man ebenso wie in Versorgungsspannungen den verfügbaren Aussteueanderen elektronischen Geräten eine automatische rungsbereich auf nur kurze Signalabfragezeiten beFrequenz- und Phasenregelung (AFPC), mit der die schränken.

Frequenz eines Empfängeroszillators geregelt wird. 50 Das Ausgangssignal des Abfrage-und-Halte-Detek-

Eine Phasenvergleichsschaltung (Detektor) vergleich* tors besitzt eine geringere Welligkeit als das Aus-

das Signal des Empfängeroszillators mit einem Be- gangssignal herkömmlicher Phasendetektoren, bei

zugssignal und erzeugt eine von der Differenz dieser denen eier Mittelwert der Bezugsquelle geändert wird,

beiden Signale bestimmte Fehlerspannung. Dieses während ihre Form erhalten bleibt. Daher erforderi Fehlersignal steuert die Frequenz des Empfängeros- 55 das Ausgangssignal einer als Abfrage-und-Halte-

zillators im Sinne einer Veikleinerung der Fehler- Detektor aufgebauten Phasenvergleichsschaltung

spannung. weniger Siebung, um eine geeignete Steuerspannung

Bei einem Horizontalfrequenz- oder Zeilenoszilla- für den spannungsgesteuerten Oszillator zu erhalten

tor in der Horizontalablenkungsschaltung eines Fern- Da die gemäß der Erfindung gestalteten Abfragesehempfängers beispielsweise fühlt die Phasenver- 60 und-Halte-Detektoren mit Transistoren ausgeleg

gleichsschaltung die Phasendifferenz zwischen dem werden können, die alle vom gleichen Leitungstyf

Signal des Horizontaloszillators und dem Synchro- sind, s\vJ sie geeignet für die Herstellung als mono

nisiersignal, welches als Teil des Rundfunksignals lithische integrierte Schaltung,

empfangen wiid. Die Ausgangsspannung der Phasen- Einzelheiten der Erfindung werden nachstehem vergleichsschaltung (d. h. die Fehlerspannung) hängt 65 an Hand der Zeichnung beschrieben,

ab von der Zeitdifferenz zwischen dem abgefragten F i g. 1 zeigt in Blockform und in Schaltbilder

Signal und dem Abfrage- bzw. Tastsignal. Diese einen Farbfernsehempfänger, in dem eine erste Aus

Fehlerspannung wird dem Horizontaloszillator züge- gestaltung der Erfindung enthalten ist; die

F i g. 2 und 3 sind jeweils Schaltbilder einer zwei- Kollektorwiderstand 62 an das positive Potential V₅

ten und einer dritten Ausgestaltung der Erfindung. einer Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist. Der

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung emp- Emitter 6Oe des Transistors 60 ist mit dem Kollekfängt eine Antenne 10 Fernseh-Gesamtsignale und tor 70 c eines zweiten Transistors 70 verbunden. Ein koppelt sie auf einen Abstimmteil 12. Der Abstimm- 5 Widerstand 75 koppelt den Emitter 70e des zweiten teil 12 wählt die gewünschten Hochfrequenzsignale Transistors 70 an ein Bezugspotential, z. B. an Erdeines vorgegebenen Funksignals aus, verstärkt sie und potential.

wandelt die verstärkten Hochfrequenzsignale in Zwi- Der Kollektor 60 c des Transistors 60 ist auf die schenfrequenzsignale (ZF-Signale) niedrigerer Fre- Basis 70 δ des Transistors 70 rückgekoppelt. Die quenz um. Der Ausgang des Abstimmteils 12 ist auf to dargestellte negative RUckkopplungsschleife besteht einen ZF-Verstärker 14 gekoppelt, der die ZF-Signale aus einer Avalanche-Diode 65, die eine Wechselverstärkt. Der ZF-Verstärker 14 liefert Signale an Stromkopplung und eine Gleichspannungsumsetzung den Tonteil 16 des Empfängers. Der Tonteil 16 de- bewirkt. Ein Widerstand 67 koppelt die Basis 70 b moduliert die Toninformation, verstärkt sie und führt des Transistors 70 an Erde, um die Avalanche-Diode die resultierenden Tonfrequenzen einem Lautsprecher 15 65 in Sperrichtung leitend zu halten (Lawinenbil-18 zu. Der Lautsprecher 18 gibt den Ton des gesen- dung). Diese Leitfähigkeit in Gegenrichtung kann deten Fensehprogramms wieder. entweder durch den Basisstrom des Transistors 70

Ein anderer Ausgang des ZF-Verstärkerb 14 ist auf allein oder durch Verwendung des Kollektorstroms einen Videodemodulator 20 gekoppelt. Der Video- eines fest vorgespannten Transistors aufrechterhalten demodulator 20 demoduliert die Leuchtdichte-, Färb- 30 werden. Der Emitter 70« des Transistors 70 ist über art- und Synchronisiersignale von den Zwischenire- den Widerstand 75 oder direkt mit Erde verbunden, quenzsignalen. Der Ausgang des Videodemodulator» Falls ein Widerstand 75 vorhanden ist, so wird durch 20 wird einem Videoverstärker 22 zugeführt. Aus- ihn die Verstärkung der Rückkopplungsschleife vergangssignale dieses Verstärkers gelangen zu einer mindert. Diese Verminderung der Verstärkung kann Verstärkungsregelungsschaltung 24, einer Synchroni- 35 in manchen Fällen notwendig sein, um unerwünschte sierimpuls-Abtrennstufe 26 und zum Farbteil 31 des hoch'requente Schwingungen zu unterdrücken, die Empfängers. Die Leuchtdichtesignale (^-Signale) durch Phasenverschiebungen in der Rückkopplungswerden vom Videoverstärker 22 den Steuerelementen schleife auf Grund von Streukapazitäten entwie den Kathoden 23 einer Farbfernseh-Bildröhre 40 stehen, zugeführt. 30 Ein Eingangssignal, welches in einer weiter unten

Die Verstärkungsregelungsschaltung 24 arbeitet in beschriebenen Weise gewonnen wird, ist im Schahherkömmlicher Weise, um die Verstärkung eines im bild mit V₁ bezeichnet. Das Eingangssignal V₁ wird Abstimmteil 12 enthaltenen HF-Verstärkers und des der Fingangsklemme A zugeführt. Ein Widerstand 82 ZF-Verstärkers 14 zu regeln. Der Farbteil 31 arbeitet koppelt die Eingangsklemme A auf die Basis 60 ft mit einer Farbsynchronisierschaltung 32 zusammen, 35 des ersten Transistors 60. Ein dritter und ein vierter um die Farbsignale aus den vom Videoverstärker 22 Transistor 80 und 90 erhält jeweils aus der Stufe kommenden Signalen abzuleiten. Diese Farbsignale 36 Tastsignale, wie es in der Zeichnung durch das werden an die Steuerelemente 25 r. 2Sg und 25 ft Symbol V_t gemeinsam mit der eingezeichneten Welder Farbbildröhre 40 gelegt, so daß ein Farbbild in lenform neben dem Transistor 80 veranschaulicht ist. Übereinstimmung mit der gesendeten Farbinforma- 40 Diese Tastsignale werden den Basiselektroden 806 tion erzeugt wird. Tastimpulse für die Farbsynchroni- und 90 ft der Tasttransistoren 80 und 90 zugeführt, sierschaltung 32 können von einer Wicklung des Die Emitter 8Oe und 9Oe der Transistoren 80 und 90 (nicht gezeigten) Horizontal-Endtransformators gelie- sind in der F i g. 1 als direkt mit Erde verbunden darfert werden. gestellt. Die Emitter 8Oe und 90e können jedoch

Die Synchronisierimpuls-Abtrennstufe 26 trennt 45 in Wirklichkeit über kleine Emittergegenkopplungs-

die Synchronisierinformation von der Videoinforma- widerstände mit Erde verbunden sein, wodurch eine

tion ab. Die Abtrennstufe 26 trennt auch die Zeilen- Stromaufteilung auf die beiden Transistoren 80 und

Synchronisierimpulse von den Bildsynchronisierimpul- 90 sichergestellt wird.

sen. Die Bildsynchronisierimpulse werden einem Der Kollektor 8Or des Transistors 80 ist mit der

Bild- oder Vertikaioszülator 27 zugeführt, der Bild- so Basis 60 & des ersten Transistors 60 verbunden. Der

rrequeazsignale erzeugt, die zur Vertikal-Endstufe Kollektor 90c de» Transistors 90 ist mit der Basis

28 gelangen. Die Endstufe 28 versieht auf Grund ?06 des Transistors 70 verbanden. Eine Ausgangs-

dieser Signale eine zur Bildröhre 40 gehörende Vera'- klemme 95 am Verbindungspunkt zwischen dem

kal-Ablenkwicklung 30 über die Anschlüsse Y-Y Emitter 6Oe des Transistors 60 und dem Kollektor

mit Ablenkstrom. Die Zeilensynchronisierimpulse 55 70 c des Transistors 70 ist Ober einen Kondensator

werden von der Abtreonstufe 26 eirem Synchroni- 97 auf Erdpotential gekoppelt. Dieser Kondensator

sierimpulsverstärker und 'begrenzer 36 zugeführt. 97 ist der Speicherkondensator, der gemeinhin als

Der Ausgang dieser Verstärker-Begrenzer-Stufe 36 »Halte-Kondensator« bezeichnet wird. In manchen

liefert negative Svnchrontsierimpulse einer Breite von Fallen kann ein kleiner Widerstand zwischen den

annähernd 5 Mikrosekunden während des Synchro- βσ Anschluß 95 und den Kondensator 97 geschaltet sein,

nisierimpubintervalls und gibt sie an eine Phasen- Dies trägt dazu bei, daß die Ausgangshnpedanz des

vergleichsschaltung 50. Diese Signale dienen als Tast- Abfrageschalters bei StromSuB vom oder zum

impulse fm die Vergleichsschaltung. Während der Halte-Kondensator mit Sicherheit jeweils gleich ist

restlichen Zeit einer jeden Periode halt das Ausgangs- Die Ladung auf dem Kondensator 97 bestimmt die

signal der Stufe 36 die Transistoren 80 und 90 im 65 Febkrspanmmg, die auf einen spannungsgesteuerten

leitenden Zustand. Oszillator 102 gekoppelt wird. Diese Kopplung er-

Die Phasenvergleichsschaltung 50 enthält einen folgt über das Filternetzwerk 100, welches zur Ur.ter-

ersten Transistor 60, dessen Kollektor 60 c über einen drückung der Tastfrequenzanteüe dient

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Der Oszillator 102 erzeugt Signale der Zeilen- oder stören durchgeschaltet, bzw. leitend sind, sinken die Horizontalfrequenz und reagiert auf Änderungen der Basisspannungen der Transistoren 60 und 70 so weit angelegten Steuerspannung zur Aufrechterhaltung der ab, daß diese Transistoren gesperrt werden. Bei gegewünschten Betriebsfrequenz (z. B. 15.734 Hz beim sperrten Transistoren 60 und 70 bleibt die an der USA-Fernsehen). Der Ausgang des Oszillators 102 5 Klemme 95 vorhandene Ausgangsspannung auf beaufschlagt die Horizontal-Endstufe 104, die den einem Ruhewert, welcher der auf dem Haltekonden-StiiJm für die Horizontalablenkung erzeugt und ihn sator 97 vorhandenen Ladung entspricht, über die Anschlüsse X-X an die Horizontalablenk- Zu dem Zeitpunkt, wo das Bezugssignal (V_t) abwicklung 34 der Bildröhre 40 liefert. gefragt werden soll (beispielsweise während des In-

Die Endstufe 104 versorgt auch einen Horizontal- io tervalls der Zeilensynchronisierimpulse), schlägt das Endtransformator 110 mit Energie, der die notwen- Tastsignal V_k steil und weit genug so weit ins Negadige Hochspannungsversorgung für die Bildröhre 40 tive aus, daß die Tasttransistoren 80 und 90 in den übernimmt. Der Transformator 110 enthält eine Pri- Sperrzustand getrieben werden. Bei gesperrten Tranmärwicklung 111, die mit der Horizontal-Endstufe sistoren 80 und 90 kann die Basisspannung an den 104 verbunden ist. Eine Sekundärwicklung 112 liefert 15 Basisanschlüssen 60 b und 70 b der Transistoren 60 Impulse verhältnismäßig hoher Spannung an eine und 70 ansteigen. Wie oben erwähnt wurde, stellt Hochspannungsvervielfacherschaltung 116. Die Ver- das Bezugssignal die Frequenz des Horizontaloszillavielfacherschaltung transformiert die eingangsseitige tors dar. Falls der Oszillator synchron mit den ein-Spannung auf den gewünschten Wert (z. B. 27 KV) laufenden Zeilensynchronisierimpulsen schwingt, herauf und legt diese herauftransformierte Spannung ao liegt die Mitte des Tastimpulses V_k bezüglich des über einen Anschluß 38 an die Bildröhre. Sägczahn-Bezugssignals V₁ so, daß der Vergeichs-

Eine weitere Sekundärwicklung 115 des Transfor- schaltung 50 gleiche positive und negative Signal/

mators 110 erzeugt Zeilenfrequenzimpulse, die einem Zeitflächen (bezogen auf den Gleichspannungspegel

Wcllcnformenden Netzwerk 120 zugeführt werden, in V₁) zugeführt werden. Wenn jedoch der Oszillator

um an dessen Ausgangsklemme A eine im allge- as aus der Synchronisation geraten ist, liegen die Ein-

mcinen sägezahnförmige Spannung zu erhalten. Der gangssignale V_t und V₁ so zueinander, daß der Ver-

Mittclwcrt dieser Sägezahnspannung wird auf eine gleichsschaltung 50 während des Abfrager« 'riebs

vorgegebene Bezugsspannung eingestellt. Das wellen- ein positives oder ein negatives Restsignal zugeführt

iormendc Netzwerk 120 kann z. B. eine Integrier- wird.

schaltung bekannter Bauweise enthalten. Das Aus- 30 Während des Abfrageintervalls erzeugen die Trangangssignat des Netzwerkes 120 wird mit einem Kon- sistoren 60 und 70 in dci folgenden Weise eine Feh densator 125 auf die Basis I30/> eines Transistors Icrspannung für den Oszillator 102. Wenn V₁ bezüg-130 gekoppelt, der als Emitterfolger geschaltet ist. lieh seinem Gleichspannungspegel negativ ist, wird Der Kollektor des Transistors 130 ist mit dem Be- der Transistor 60 in Spcrrichtung beirieben (wobei triebspotential -4 V_s verbunden, und der Emitter des 35 angenommen wird, daß die im Kondensator 97 geTransistors 130 ist über einen Emittcrarbeitswider- speicherte Spannung größer ist als der augenblickstand 131 mit Erdpotential verbunden. liehe Wert des Signals V₁ minus der Durchlaßspan-

Die Basis des Transistors 130 wird vom Abgriff nung an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors zwischen den miteinander verbundenen Widerstän- 60). und seine Kollektorspannung hat einen verhältden 126 und 127 eines Spannungsteilers vorgespannt. 4° nismäßig hohen positiven Wert. Die Avaianche-Der aus der Reihenschaltung der Widerstände 126 Diode 65. die durch das Betriebspotential 4- V_s und und 127 bestehende Spannungsteiler liegt zwischen die Widerstände 62 und 67 im Lawinenbetrieb areinem Betricbspotentiai (4- V_s) und Erde. Die rela- beitet, bildet eine Rückkopplungsschleife vom KoI-tiven Werte der Widerstände 126 und 127 sind so lektor 60 c des Transistors 60 zur Basis 70 ft des ausgesucht, daß am Emitter des Transistors 130 eine *5 Transistors 70. Die positive Kollektorspannung wird ausgewählte Gleichspannung liegt. Der Emitter des daher auf die Basis 70 b gekoppelt, wodurch der in Kollektorschaltung befindlichen Transistors 130 Transistor 70 leitend wird und sich der Kondensator hat eine Ausgangsklemme A'. Das resultierende Aus- 97 entlädt.

gangssignal an der Klemme A' ist in der Zeichnung Wenn V- wächst und positiv wird, dann wird der

durch die Wellenform neben dieser Ktemmc darge- 5° Transistor 60 in DurchlaBrichtung betrieben, so daß

stellt and besieht im allgemeinen ans einer Sägezahn- er leitet und sich die Ladung auf den Kondensator

spannung, die einer vorgewählten Gleichspannung 97 erhöht. Der Kollektorstrom des Transistors 60 er*

überlagert ist. Die Klemme A' ist durch eine in den zeugt eine Spannung am Widerstand 62. Diese Span-

Zeichnungen nicht dargestellte Leitung mit der nung wird mit der Diode 65 auf die Basis 706 des Klemme A verbunden. 55 Transistors 70 gekoppelt, wodurch dieser Transistor Im Betrieb wird die Phasenvergleichsschaltung sperrt.

während der Abfragezeiten und der Haltezeiten je- Der Betrag des Ladungszawachses oder der Laweils ein- und ausgetastet Dieses Schalten der bei- dungsabnahrne auf dem Knt 97 wird daher den Betriebszustände erfolgt durch Tastsignale (V_t) bestimmt durch die LeitfShigkerl des rs 60 aus der Stufe 36. Während des Haltebetriebs ist das 60 (wodurch die Ladung auf dem Kondensator 97 er* Tastsignal V_k genügend positiv, um die Tasttransi- höht wird) und durch die Leitfähigkeit des Transistoren 80 und 90 durchzuschallen. Ein Eingangswi- stets 70 (wodurch die Ladung vermindert wird), demand 82 begrenzt den Höchstwert des Kotlektor- "Wenn beispiefeweise des Bezogssignal wahrend des Stroms des Transistors 80. Der maximale Kollektor- ganzen AfaetervBs posfav fet (was bei Frestrotn des Transistors 90 wird durch den Widerstand ^ qoeozabweichnungea des ösznlaförs 101 der FaB 62begrett^DadfeKoUe*torelekBOdee80cand90c sei» kann), danfi tätet des Trasistor 60 während des iirit den Basiselektroden 60fr und 70fc der Trassat»- gaajCT ArwteaadivetgrSBertdie Aasgangsten 60 und 70 verbunden smd, wem «Se Tasttransi- p m der Klemme 9S durch Aufladen des

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Kondensators 97. Diese Fehlerspannung wird dem ter-Übenang des Transistors 60 in Sperrichtung geOszillator 102 zugeführt, um ihn auf die gewünschte spannt. Dies trennt den Haltekondensator 97 wäh-Frequenz zurückzubringen. rend der Haltezeit vom Eingangssignal an der

Am Ende des Abfrageintervalls schwingt der Tast- Klemme A. Die Beendigung der Leitfähigkeit des impuls V₁ steil in positive Richtung zurück, wodurch 5 Transistors 70 während der Haltezeit erfolgt genauso die Transistoren 80 und 90 durchgeschaltet werden. wie bei der ursprünglichen Ausführungsform nach Dies wiederum verkleinert die Spannungen an den der F i g. 2. Die Verminderung der Kollektorspan-Basiselektroden der Transistoren 60 und 70 se weit, nung des Transistors 60 wirkt sich über die Avadaß diese Bauelemente gesperrt werden. Der Kon- lanche-Diode 65 auf die Basis 706 des Transistors densator 97 behält daher seine Ladung bis zum io 70 aus, so daß dieser Transistor gesperrt wird,
nächsten Abfrageintervall. Das Schaltbild einer dritten Ausgestaltung der Er-

Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung ist mit findung ist in F i g. 3 gezeigt. Die Bauelemente sind

dem Schaltbild der Fig. 2 dargestellt. Die Bauele- im wesentlichen die gleichen wie in Fig. 2 und tra-

mente der Schaltung sind im wesentlichen die glei- gen entsprechende Bezugszahlen. Der wesentliche

chen wie bei der Schaltung nach F i g. 1 und sind mit 15 Unterschied besteht darin, daß der Transistor 90

entsprechenden Bezugszahlen bezeichnet. Die Ver- fehlt, seine Funktion wird von dem Transistor 80

gleichsschaltung nach der Fig. 2 arbeitet bei der übernommen. Dies ist dadurch möglich, daß die di-

Gewinnung einer Fehlerspannung am Kondensator 97 rekte Verbindung vom Kollektor 80 c des Transi-

in der gleichen Weise, wie es im Zusammenhang mit stors 80 zum gemeinsamen Anschluß des Wider-

Fig. 1 beschrieben worden ist. »° Standes 82 und der Basis 606 des Transistors 60

Der wesentliche Unterschied der Schaltung nach durch eine Diode 85 mit unipolarer Leitfähigkeit er-

Fig. 2 zur Schaltung nach Fig. 1 besteht darin, daß setzt wird.

der Kollektor 90 c des Tasttransistors 90 auf den Beim Fehlen des Transistors 90 kann die direkte

Kollektor 60 c des Transistors 60 gekoppelt ist und Verbindung zwischen den Kollektoren 60 c und 9Or

nicht auf die Basis 706 des Transistors 70. Die Rück- 95 der Transistoren 60 und 90 nicht länger vorhanden

kopplungsschleife vom Kollektor 60 c zur Basis 70 6 sein. Vielmehr koppelt eine Diode 87 mit unipo-

gestattet es dem Transistor 90. wie an Hand der larer Leitfähigkeit den Kollektor 60c des Transi-

Fi g. 1 erläutert, den Transistor 70 ein- und auszu- stors 60 auf den Kollektor 80c des Transistors 80.

schalten, und zwar auf Grund der Tastimpulse, die Die Dioden 85 und 87 sind in solcher Polarität gc-

den Transistor 90 aus seinem vollständig leitenden 30 schaltet, daß sie durch den Kollektorstrom des Tran-

Zustand in den Sperrzustand treiben. Bei /.üsäirimen- sisiors SO leitend werden. Wenn der Transistor 80.

gedrängten integrierten Schaltungsplättchcn mit vic- wie in Fig. 3 gezeigt, vom npn-Leitungstyp ist. dann

len Schaltkreisstufen ist es wichtig, den verfügbaren sind die Kathoden der Dioden 85 und 87 mit dem

Platz auf die wirtschaftlichste Weise auszunutzen. Kollektor 80c des Transistors 80 verbunden.

Der Vorteil der in F i g. 2 dargestellten Schaltung 35 Die Wirkungsweise der in der F i g. 3 gezeigten

besteht darin, daß bei integrierter Bauweise auf mo- Schaltung ist derjenigen der zuvor beschriebenen

nolithischem Basismaterial die Transistoren 90 und Schaltung ähnlich. Der aus den Transistoren 60 und

60 eine gemeinsame isolierte Kollektorzone besetzen 70 bestehende Abfrage-und-Halte-Verstärker leitet

können, wodurch auf den Plättchen Platz gespart während des Haltebetriebs nicht weil der Transistor

wird. 40 80 während der Zeitspanne zwischen den Synchroni-

Die Verbindung zwischen dem Kollektor 90 c und sierimpulsen durch das V_t-Signal in die Sättigung

dem Kollektor 60c ist dann vorzuziehen, wenn der getrieben wird. Der Kollektor 60c und die Basis 606

Widerstand 62 von der Wirkung der Belastung des des Transistors 60 werden nahezu auf der gleichen

Widerstands 67 abgeschirmt werden soll, indem ein Spannung gehalten, die der Durchlaßspannung der

als Emitterfolger geschalteter Transistor zwischen 45 Dioden 85 und 87 annähernd gleich ist. weil die

den Kollektor 60 c und die Avalanche-Diode 65 ge- Sättigungsspannung des Transistors 80 nahezu Null

schaltet wird. Die Basis eines solchen Emitterfolger« ist. Der Transistor 60 wird somit gesperrt, weil die

würde mit dem Kollektor 60 c, und sein Emitter im Kondensator 97 gespeicherte Spannung den Emit-

würde über die Avalanche-Diode 65 mit der Basis ter 6Oe gegenüber der Basis 606 auf einer positive-

706 des Transistors 70 verbunden werden. Der KoI- 5» ren Spannung hält Die Basis 706 des Transistors 70

lektor des Emitterfolgers würde an der Versorgtmgs- ist über die Avalanche-Diode 65 mit dem Kollektor

spannung -*-V, l"egen. Die Spannungsteilerwirkung 60 c des Transistors 60 verbanden und ebenfalls im

zwischen den Widerständen 62 und 67 würde auf Sperrbereich vorgespannt. Wenn die Transistoren 60

diese Weise verhindert werden, und die Schattung und 70 nicht leiten, bleibt die Ausgangsspannuag am

konnte mit geringerer Spannung + V_s betrieben wer- SS Kondensator 97 auf einem Ruhewert, der von dei

den, und ihre Leistungsverluste wären kleiner. vorhandenen Ladung abhängt Der Grund hierfüi

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung kann auch liegt darin, daß die Zeitkonstante des Filternetzwerks

ohne den Transistor 80 hergestellt werden. Wenn der 100 im Vergleich zum Halteintervall verhältnismäßig

Transistor 90 durchschaltet, spannt er den Kollek- lang ist (z.B. etwa 58Mücrosekunden beim USA-

tor-Basis-Übergang des Transistors 60 in Durchlaß- ⁵° Fernsehen).

richtung. We&n der Kollektor-Basis-Übergang des Wenn die ankommende, an der Klemme A erTransistors 60 leitend wird, katin der KoüektoiOotn scheinende Bezugsspannung V, abgefragt werdet des Transistors 90 sowoh¹ durch de» Widerstand 82 soll (beispielsweise während des Intervalls des Zeials auch durch den Widerstand 62 fließen. Dies be- lensyncbromsierimpulses), wird der Basis 806 de wirkt ein Absinken der Spannung an der Basis 606 65 Transistors 80 ein Tastimpuls zugeführt Auf dei des Transistors 60. Wenn die Spannung am Emitter Tastimpuls hin wird der Transistor 80 während des 6Oe des Transistors 60 durch den Haltekondensator Abfrageintervalls (dargestellt durch T₃ auf den WeI 97 aufrechterhalten wird, dann wird der Basis-Emit- Ienformen V_k und V^ gesperrt, wodurch der Strom

weg vom Kollektor 60c und von der Basis 60 ft des einen Verzweigungspunkt in der negativen Rücfc-Trauststors 60 zum Erdpotential unterbrochen wird. kopplungsschleife. Daher stellt die Basis des Transi-Wenn der Transistor 80 gesperrt ist, steigt seine KoI- stors 70 eine geringere Impedanz dar als die Basis lektorspannung in positive Richtung, wodurch die des Transistors 60. Hierdurch spricht der Transistor Leitfähigkeit der Diode 85 und die Leitfähigkeit der 5 70 etwas langsamer auf ein seiner Basis 70 ft zuge-Diode 87 vermindert wird. Wenn der Strom durch führtes Sperrsignal an, als der Transistor 60 auf ein die Diode 87 kleiner wird, dann vermindert sich die Sperrsignal anspricht, welches seiner Basis 60 b zuge-Spannung am Widerstand 62, was ein Ansteigen der führt wird. Dieser Effekt kann einen kleine Fehler Spannung am Kollektor 60 c des Transistors 60 be- in der Ausgangsspannung der Phasenvergleichsschalwirkt. Diese erhöhte Spannung wird mittels der Ava- io tung hervorrufen.

lanche-Diode 65 auf die Basis 706 des Transistors Besagter Effekt wird in der Schaltung nach Fig. 3

70 gekoppelt und schaltet diesen Transistor durch. auf folgende Weise sehr stark verringert. Wenn der Beim Anwachsen der Kollektorspannung des Ti an- Transistor 80 am Ende des Abfrageintervalls durch sistors 80 erhöht sich auch die Spannung an der das Signal V_k durchgeschaltet wird, dann wird die Basis 60& des Transistors 60, wodurch dieser Tran- 15 Diode 87 von der Kollektorspannung des Transistors sistor durchgeschaltet wird. 60 in Durchlaßrichtung gespannt, weil die Kollektor-

Während des Abfrageintervalls T_s sind die ersten spannung höher ist als der Spannungsmittelwert des beiden Transistoren 60 und 70 leitend und arbeiten Bezugssignals V₁. Die Diode 85 wird nicht leitend, als ei Verstärker in der folgenden Weise. Wenn die weil der Kollektor 80 c des Transistors 80 auf einer am Eingang liegende Bezugsspannung V₁ positiv ao genügend hohen Spannung gehalten wird, um die wird, wird der Transistor 60 immer mehr in Durch- Diode 85 in Sperrinchtung zu spannen. Dieser Vorlaßrichtung gespannt, was seine Leitfähigkeit zu ver- gang ist möglich, weil der Transistor 80 nicht sofort größern trachtet. Gleichzeitig empfängt die Basis des in die Sättigung getrieben wird.
Transistors 70 ein ins Negative gehendes Signal vom Wenn sich der Kollektorstrom des Transistors 80

Kollektor des Transistors 60 über die mit der Ava- »5 dem Sättigungswert nähert, erzeugt der vergrößerte lanche-Diode 65 versehene Rückkopplungsstrecke, Stromfluß durch die Diode 87 einen Spannungsabwodurch die Leitfähigkeit dieses Transistors vermin- fall am Widerstand 62. Dies bedeutet eine Vermindert wird. Der Ausgangsstrom, der von der Klemme derung der Spannung am Kollektor 60 c des Transi-95 in den Kondensator 97 fließt, ändert sich insge- stors 60. Wenn diese Spannung kleiner wird, besamt in dem Sinne, daß die Ladung auf dem Konden- 30 kommt die Basis 70 b über die mit der Avalanchesator vergrößert wird. Daher wird die Spannung an Diode 65 versehene Rückkopplungsstrecke ebenfalls der Klemme 95 positiver. weniger Spannung zugeführt. Hierdurch wird der

Wenn die Bezugsspannung V₁ sich in negativer Transistor 70 gesperrt. Wenn die Spannung am KoI-Richtung ändert, wird die Leitfähigkeit des Transi- lektor 60 c des Transistors 60 den Wert der Spanstors 60 geringer. Gleichzeitig ändert sich das durch 35 nung an seiner Basis 60 & erreicht, wird die Diode 85 die Diode 65 auf die Basis 706 des Transistors 70 ge- leitend. Die Diode 85 zieht dann die Spannung an koppelte Signal in positiver Richtung, was eine Ver- der Basis 60 ft auf einen Wert herunter, der gleich ist größerung der Leitfähigkeit des Transistors 70 be- der Spannung am Kollektor c ^l der Durchlaßspanwirkt. Die Gesamtänderung des von der Klemme 95 nung der Diode 85. Durch Verwendung der Dioden entnommenen Ausgangsstroms ist daher so gerichtet, 40 85 und 87 ist es möglich, die Transistoren 60 und 70 daß der Kondensator 97 entladen wird und die Aus- gleichzeitig zu sperren.

gangsspannung kleiner wird. Wenn somit die am Ein- Da die Basis des Transistors 70 wegen der nega-

gang liegende Bezugsspannung V, in positiver Rieh- tiven Rückkopplungsschleife eine geringere Impetung wächst, erhöht sich die Ausgangsspannung am danz darstellt als die Basis des Transistors 60, Kondensator 97 mit dem wachsenden Ladestrom aus 45 spricht der Transistor 70 schl^ichter auf das Tastsider Klemme 95. und wenn V, kleiner wird, entlädt gnal an und ist daher schwieriger zu sperren. Ohne sich der Kondensator 97. wodurch die Ausgangsspan- die Diodenanordnung würde das Absinken dei 'Jasisnung vermindert wird. spannung des Transistors 60 diesen Transistor vorWenn der Oszillator mit den ankommenden Zei- zeitig sperren und somit einen leicht unsvmmetrilensynchronisierimpulsen im Gleichlauf ist, liegt die so sehen Betrieb zur Folge haben. Mit der Diodenan-Mrtte des Tasümptdses V_k bezüglich des Sägezahn- Ordnung wird jedoch die KoUektofsqjannting des Bezugssignals V_k so, daß jeweils gleiche positive und Transistors 60 zuerst vermindert, wodurch sich auch negative Signal/Zeitflächen (bezüglich des im Si- die Basisspannung des Transistors 70 verkleinert, gnal V₁ vorhandenen Gleichspannungspegels) der Durch Umschaltung der Diode 85 in die Leitfähig-Vergleichsschaltuflg 50 zugeführt werden. Wenn der 55 keit wird dann die Basisspannung des Transistors 60 Oszillator jedoch nicht synchron schwingt, ist das abgesenkt. Dies hat zur Folge, daß die Transistoren Eingangssignal V₁ gegenüber dem Signal V_k phasen- 60 und 70 gleichzeitig gesperrt werden. Die Diodeoverschoben, und während des AbfrageinteTvalls wird schaltung stellt sicher, daß die Basis 606 des Transider Vergleichsschaltung 50 ein Restsignal mit positi- stors 60 nicht schneller in ihrer Spannung abgesenkt vein oder negativem Mittelwert zugeführt &> wird als die Basis 706 des Transistors 70.

Am Ende des Abfrageintervalls schwingt das Tast- Der Eingangswiderstand 82 begrenzt den Kollek-

signal in positive Richtung, was den Transistor 80 torstrom des Transistors 80, wenn dieser gesättigt ist durchschaitet. Es sei bemerkt, daß im Sperrzustand Der Widerstand 75 ist wie erwähnt ein Gegenkoppder Transistoren 60 und 70 die Basiseingänge dieser Iungswiderstand zur Stabilisierung des Verstärkers. Transistoren eine verhältnismäßig hohe Impedanz 65 Der Widerstand 67 bildet einen Strompfad vom KoI-aufweisen. Wenn diese Transistoren jedoch leitend lektor 60 c des Transistors 60 zum Erdpotential über sind (wie es während des Abfragemtervalls T_s der die Avalanche-Diode 65 und dient zur Vorspannung Fall ist), dann bildet die Basis des Transistors 70 der Diode im Avalanche-Betrieb.

Nachstehend sind die Daten der in F i g. 3 gezeigten Schaltung angegeben, wie sie in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung als monolithisches, integriertes Schaltungsplättchen ausgeführt wurde:

V_s + 10,5 V =

Kj 2 V Spitze-Spitze Sägezahn von -r 2,5 bis + 4,5 V;

V_k positiv 1

zur Durchschaltung J des Transistors 60; null zur Sperrung I

Diode 65 5,6 V Avalanche-Diode;

Widerstand62 ... 3900Ω,

Widerstand 67 ... 3000 Ω,

Widerstand 75 ... 390 Ω,

Widerstand82 ... 6200Ω.

Bei den Transistoren 60, 70 und i»0 handelte es gebaut wie die Transistoren, wobei jedoch jeweils sich um npn-Transistoren üblicher Bauweise. Die 20 Kollektor und Basis miteinander verbunden waren, Dioden 85 und 87 waren in der gleichen Weise auf- um Dioden zu bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

P atentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Abtastung einer Spannung und Speicherung des Abtastwertes, insbesondere für eine Phasenvergleichsschaltung zur Synchronisierung eines Ablenkoszillators in einem Fernsehempfänger, mit zwei Transistoren, die mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken derart in Reihe zwischen ein Betriebspotential und ein Bezugspotential geschaltet sind, daß der Emitter des ersten Transistors mit dem zweiten Transistor und mit einer außerdem mit einem Speicherkondensator verbundenen Ausgangsklemme gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis (60 b) des ersten Transistors (60) die abzutasxnde Spannung (V₁) zuführbar ist und sein Kollektor (60 c) über einen Koppelzweig (65) mit der Basis (70 b) des zweiten Transistors (70) verbunden ist, und daß beide Transistoren mit einer Tastschaltung (80, 90) verbunden sind, welche unter Steuerung durch die Tastsignale (V _k) die Leitfähigkeit der beiden Transistoren (60, 70) gleichzeitig ändert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (60 c) des ersten Transistors (60) über einen Widerstand (62) nut dem Betriebspotential (+Vs) verbunden ist, daß der Emittr (7Oe) des zweiten Transistors (70) mit d^m Bezugspotential galvanisch gekoppelt ist und daß έ :r Speicherkondensator (97) zwischen die Ausgangsklemme (95) und einen Bezugspotentialpunkt geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelzweig eine im Durchbruch betriebene Lawinendiode (65) aufweist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelzweig aus einem den Kollektor des ersten Transistors (60) mit dem Betriebspotential (+Vs) verbindenden Widerstand und einem Emitterfolger besteht, dessen Eingang mit dem Kollektor des ersten Transistors und dessen Ausgang über eine im Durchbruch betriebene Lawinendiode mit der Basis des zweiten Transistors (70) gekoppelt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschaltung einen dritten und einen vierten Transistor (80, 90) enthält, daß der Kollektor (80 c) des dritten Transistors (80) mit der Basis (60 b) des ersten Transistors (60) und der Kollektor (90 c) des vierten Transistors (90) mit der Basis (70 ft) des zweiten Transistors (70) gekoppelt ist und daß die Tastsignale (V_k) den Basis-Emitter-Strecken des dritten und vierten Transistors zuführbar sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (90 c) des vierten Transistors (90) mit dem Kollektor (60 c) des ersten Transistors (60) statt mit der Basis des zweiten Transistors (70) gekoppelt ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschaltung einen dritten Transistor (80) enthält, dessen Basis-Emitter-Strecke die Tastsignale (V_h) zuführbar sind und desssn Kollektor (80 c) über ein erstes Gleichrichterelement (85) mit der Basis (60 b) des ersten Transistors (60) und über ein zweites Gleichrichterelement (87) mit dem Kollektor des ersten Transistors gekoppelt ist, und daß die beiden Gleichrichterelemente in Richtung des Kollektorstromes des dritten Transistors (80) gepolt sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das abzutastende Signal (V) das Ausgangssignal eines mit seinem~Steuereingang über ein Tiefpaßfilter (100) an die Ausgangskiemme (95) angeschlossenen Empfängeroszillator (102) und das Tastsignal (V_k) ein Bezugssignal ist oder umgekehrt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastimpulse (V_k) mit der Frequenz von Zeüensynchronimpulsen von der Synchronimpulsabtrennstufe (26) des Fernsehempfängers geliefert werden und daß der Empfängeroszillator (102) der Horizontaloszillator dieses Fernsehempfängers ist und das abzutastende Signal (V?) als Ausgangssignal über ein Sägezahn-Impulsformer-Netzwerk (120) an den Eingang (A) dir Schaltungsanordnung liefert.