DE2148086B2 - Schaltung zur Erzeugung der Farbbezugsträger in einem PAL-Farbfernsehempfänger - Google Patents

Description

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eine bori-

ViH₆W^.*--,- „_w gesteuerten

i-nasenuiuuuiaiui zugeführt ist, der die Phase des modulierten Signals während jeder Zeile konstant hält, wobei

r Si der zur Erzeugung des
Säs ohne periodische

haltenen Frequenz

Uc ±

„ach Patent 2125 865, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des konstanten a₅ Farbbezugsträgers der Hilfsträger der Frequenz

²ⁿ~¹

f_a

B3r

Ser Zeile konstant hält, wobei

Farbträgerfrequenz,
Hori.'.ontal-Frequenz,
eine positive ganze Zahl,

einem weitereu Phasenmodulator (13) zugeführt it der durch eine Sägezahnspannung (F ig. 4) dne-Frequenz gleich der halben Honzontalnz gesteuert ist und die Phase des modu-Signals während jeweils zweier Zeüen Zur

ü der im Farbfernsehempfänger ^ _{gQO pfaa schoben}en. ^aSstehenden Farbtragerschvnngungen vorgeschlagen (deutsches Patent _beide ^S _n trägerfrequenten Komponen-

Impulse (Fig. 5) mit einer Wiederholungsperiode ?£) gleich de/ doppelten Zeilendauer (H) eralternierende Komponente des gesteuert wird. Für diejSyn-

TASi nach Anspruch ,dad.ch gkennzeichnet, daß die Impulse (Fig. 5) einem Kippgenerator (7) mit einer Schwingungsfrequenz gleich der halben Horizontal-Frequenz zu dessen Ivnchronisierung eingespeist werden und aus dem

Ausgangssignal des Kippgenerators d.e Sagezahnspannung (F i g. 4 d) erzeugt wird.

4. Schaltung nach einem der Ansprache 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Phasenvergleich des Farbsynchrons.gnals und des Hilfsträger der Frequenz

^/sc - 2

impuise (Fig. 5, 9) erzeugt werden und au unterschiedlichen Impulsen in »^uf6J⁸^A; den Zeilen ein Fehlersignal zur Korrektur der Phase des Hilfsträger der Frequenz

seits^u

locphasenschieber bzw. einen 270 _{dem Umscha}lter zum Erhalten des Bezugsträgers zuzuführen. Die Ver-_Ums ^g _chalters erweist sich jedoch als ^^,,j _{s0 daß eS} zur Verödung des Um'chaters bekanntgeworden ist (DT-PS 1286 084. schalters D _ltef_nierenden Bezugsträger m einem F.g. 4)^ ^den _{zu efWUgpilf} der zu Beginn

^j" ⁵^P ^u _{dureh die} alternierende Komponente des eweuSn Farbsynchronsignals neu synchronisier Ξ Die kurze Synchronisierung durch die weniger irioden des Farbsynchronsignals schafft jedocl ^" '"ine einwandfreie Phasenfestlegung fur du ₆, _Di,er des ^JJJf ^ _fc

_alte_rn er "den Bezugsträgers ist es auch bekann aiternit abwechselnd das e.ne und da

widere Ende eines Übertragers an ein Bezugspoten- M m schließen und damit unterschiedliche Schaltelemente in den Lastkreis des Übertragers zu legen. Weiterhin ist es bei einem anderen Farbfernsehsystem mit drei Demodulationsachsen, die in drei aufeinanderfolgenden Zeilen jeweils einzeln zur Anwendung kommen, bekannt (DT-PS 1268190), einen Hilfsträger einer Frequenz, die um V» der Horizontal-Frequenz von der Farbträgerfrequenz abweicht, durch zeilenweise Phasenmodulation für jede Zeile auf der geforderten konstanten Phase zu halten. Der die verschobene Frequenz liefernde Oszillator wird zu Beginn jeder dritten Zeile durch das nur zu dieser Zeit zu ihm durchgelassene Farbsynchronsignal hinsichtlich der Phase synchronisiert und schwingt dann während der drei folgenden Zeilen frei. Auch hierbei ergeben sich, Schwierigkeiten hinsichtlich der Phasenkonstanz bis zum nächsten Synchronisierimpuls.

Durch den Vorschlag nach dem Hauptpatent, der sich des im folgenden als »verschobener Hilfsträger« bezeichneten Hilfsträger der Frequenz

, . 2 η - 1
1«±--~--j„

zur Erzeugung des alternierenden Farbbezugsträgers bedient, wird eine sichere Phasensynchronisierung des alternierenden Farbbezugsträgers während des Zeilenhinlaufs geschaffen. Die Frequenz

die zur einfacheren Phasenmodulation vorzugsweise

fsc — 2 ///

beträgt, liegt auf Grund der spektralen Zusammensetzung des Farbsynchronsignals ständig an. Zur Erzeugung des verschobenen Hilfsträger kann nach dem Hauptpatent mit der Komponente der entsprechenden Frequenz des Farbsynchronsignals ein einfacher, billiger Empfängeroszillator synchronisiert werden oder auch die Komponente mit Hilfe eines Verstärkers mit entsprechend engem Paßband, der gegebenenfalls ein Kristallfilter enthalten kann, aus dem Farbsynchronsignal extrahiert werden.

Bei der Erzeugung des alternierenden Bezugsträgers aus dem verschobenen Hilfsträger in der beschriebenen Weise und der Erzeugung des konstanten Bezugsträgers durch einen eigenen Empfängeroszillator, der mit der Mittelfrequenz des Farbsynchronsignals synchronisiert ist, könnte sich die gegenseitige Phasenbeziehung der Bezugsträger beispielsweise durch unterschiedliche Temperaturen, abweichende TemperaturkoeffizieDten der Schaltungsteile oder durch Alterung und unterschiedliche Fluktuationen der Charakteristiken gegenseitig verändern. Ist eine automatische Phasenregelung vorgesehen, so muß die Phase jedes der Bezugsträger getrennt geregelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltung nach dem Prinzip des Hauptpatents beide Bezugsträger von einem gemeinsamen Schwingungserzeuger abzuleiten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzeugung des konstanten Farbbezugsträgers der Hilfsträger der Freauenz

einem weiteren Phasenmodulator zugeführt ist, der durch eine Sägezahnspannung einer Frequenz gleich der halben Horizontalfrequenz gesteuert ist und die Phase des modulierten Signals während jeweils zweier Zeilen konstant hält. Hierdurch wird der ver-

*q scbobene Hilfsträger auch für die Herstellung des konstanten Bezugsträgers und damit für die Demodulation azs Farbsignals entlang der pbasenkonstanten Modulationsacbse verwendet Bei der erfindungsgemäßen Farbsyncbrondemodulau'on reicht die zweite Komponente des Farbsynchronsignals allem aus, um sowohl die Bezugsträger zu synchronisieren als auch die periodische Phasenänderung des alternierenden Bezugsträgers zu steuern.
Die im Rahmen der Erfindung durchgeführte Phasenmodulation kann auch durch eine Frequenzmodulation erfüllt werden, d'<* zum gleichen Ausgangssignal führt. Es ergibt sich insofern der gleiche Effekt wie beim alternierenden Bezugsträger nach dem Hauptpatent, als durch die Phasenmodulation ein Bezugsträger erzeugt wird, der hinsichtlich des Farbträgers eine feste Phase innerhalb jeder Zeile, hier aber auch von Zeile zu Zeile besitzt. Die Phasenbeziehung zwischen den beiden Bezugsträgern ist zwangläufig bestimmt, so daß die Demodulation der Farbsignale genau und verzerrungsfrei erfolgen kann. Die verwendete Schaltungsanordnung ist einfach und hat eine günstige Rauschunterdrückungscharakteristik.
Die Sägezahnspannung mit der halben Horizontalfrequenz kann leicht aus Impulsen abgeleitet werden, die durch Phasenvergleich des Farbsynchronsignals mit dem verschobenen Hilfsträger gewonnen werden und also jedesmal beim Auftreten des Farbsynchronsignals erscheinen. Sie haben eine Wicder-

4c holungsperiode gleich der doppelten Zeilendauer.

Diese Impulse, die innerhalb ihrer Wiederholungsperiode abwechselnd einmal mit positiver und einmal mit negativer Polarität auftreten, sind auch gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Ab-

leitung eines Fehlersignais aus unterschiedlichen Impulshöhen in aufeinanderfolgenden Zeilen zur Korrektur der Phase des verschobenen Hilfsträger verwertbar.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von

Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 einen Blockschaltplan einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Vektordiagramm von Farbsynchronsignalen,

Fig. 3 »-ine schematische Darstellung des Frequenzspektrums des Farbsynchronsignals nach Fig. 2,

F i g. 4 ein Vektordiagramm zur Darstellung der Phasenbe.tiehung zwischen dem Farbsynchronsignal und dem verschobenen Hilfsträger,

Fig. 5 den Verlauf von Identifizierungs-Steuerimpulsen, die als Ausgangssignal eines Phasendetek-

tors bei der Phasenbeziehung nach Fig. 4 erhalten werden.

F i g. 6 a bis 6 d graphisch die Betriebsweise zweier Phasenmodulatoren in der Anordnung gemäß Fig. 1.

5 6

Fig. 7 einen Blockschaltplan einer anderen Aus- deren Frequenz gleich der halben Zeilenfrequenz ist

führungsform mit automatischer Phasenregelung, und die von einem getrennten Sägezahnimpulsformer

Fig. 8 ein Vektordiagramm entsprechend Fig. 4, 12 geliefert wird. Als Ergebnis erzeugt der Phasen-

jedoch unter Darstellung einer anderen Phasen- modulator 13 einen Bezugsträger von fester Phase

beziehung, 5 zur Verwendung in einem Demodulator 11, der die

F i g. 9 einen Impulsverlauf ähnlich Fi g. 5 für die (B- y)-Farbdifferenzkomponente ableitet. Phasenbeziehung nach Fig. 8. Die Bildung der Sägezahnspannung mit einer

Fig. 1 zeigt als Blockschaltplan eine Ausführungs- Periode gleich der doppelten Zeilendauer wird im form der Erfindung mit einer Farbsynchronsignal- folgenden beschrieben:

Torschaltung 1. In bekannter Weise wird das Färb- io An einem Phasendetektor 6 liegen einerseits das artsignal an diese Schaltung zusammen mit einem Farbsynchronsignal von der Torschaltung 1 und Torimpuls angelegt, der der Horizontal-Synchron- andererseits der verschobene Hilfsträger vom Seitenimpuls sein kann. Die Torschaltung 1 wird für die bandverstärker 2 her mit geeigneten Phasen an. Es Dauer dieses Torimpulses durchlässig, und an ihrer sei angenommen, daß gemäß F i g. 4 ein bestimmtes Ausgangsklemme tritt das Farbsynchronsignal allein 15 Farbsynchronsignal eine durch einen Vektor m dar- und aus dem Farbartsignal herausgetrennt auf. Beim gestellte Phase und der verschobene Hilfsträger wähgegenwärtig verwendeten PAL-System enthält ein rend der Horizontal-Rücklaufzeit eine Phasenstelsolches Farbsynchronsignal zwei gleichzeitige Signal- lung entsprechend einem Vektor η einnimmt. Das komponenten und hat eine alternierende Phase von nächste Farbsynchronsignal hat eine durch einen + 45° und —45° in aufeinanderfolgenden Zeilen ao Vektor s dargestellte Phase, während der verscho-(F i g. 2). Nach F i g. 3 enthält das Frequenzspektrum bene Hilfsträger dann eine im wesentlichen durch des Farbsynchronsignals Seitenbänder mit einer Fre- einen Vektor / dargestellte Phase hat. Auf Grund quenz gleich der eines verschobenen Hilfsträgers; dieser Situation erzeugt der Phasendetektor 6 an diese Frequenzen sind höher oder niedriger als die seiner Ausgangsklemme Identifizierungsimpulse geFrequenz f_sc des Farbträgers um ungerade Vielfache as mäd Fig. 5, die ihre Phase oder Polarität in alterder halben Horizontalfrequenz f_H, d. h., es sind Fre- nierenden Zeilen umkehren. Eine solche Impulsquenzen information mit einer Periode gleich der doppelten

Zeilendauer ist in der zweiten Komponente des

2 „ _ j Farbsynchronsignals enthalten und wird deshalb vom

fsc ± --- ■ - /_w, 30 verschobenen Hilfsträger abgeleitet. Der Phasen-

2 detektor 6 kann Identifizierungsimpulssignale auch

für eine Phasenbeziehung erzeugen, die nicht mit der

wobei π eine ganze Zahl ist. Das Ausgangssignal der nach F i g. 4 übereinstimmt, beispielsweise für eine Torschaltung 1 wird an einen Seitenbandverstärker 2 solche, bei der die Vektoren η und m in Phase sind, mit einem Kristallresonator angelegt, um einen ver- 35 Anders ausgedrückt, ist der Phasendetektor auch stärkten verschobenen Hilfsträger zu erzeugen, der wirksam, wenn die erste und die zweite Komponente eine ausgewählte Seitenbandschwingung des Färb- des Farbsynchronsignals nicht gleichzeitig auftreten, Synchronsignals, die in dessen zweiter Komponente wie in den Farbfernsehsignalen des gegenwärtig geenthalten ist, darstellt. Der Seitenbandverstärker 2 brauchten PAL-Systems, sondern aufeinanderfolgend wirkt also scheinbar als Empfängeroszillator und 40 auftreten. Ein Kippgenerator 7 mit einer freien Umkann auch durch einen Empfängeroszillator mit schaltfrequenz gleich der halben Horizontalfrequenz automatischer Phasenregelung, an den das Aus- ist mit dem Phasendetektor 6 so verbunden, daß er gangssignal der Torschaltung 1 angelegt ist, ersetzt mit dessen Ausgangssignalen, die eine Periode gleich werden. Ein solcher Oszillator ist an sich bekannt der doppelten Zeilendauer haben, synchronisiert ist. und wird, da er für sich keinen Teil der Erfindung 45 Auf den Kippgenerator 7 folgt der Sägezahn-Impulsdarstellt, hier nicht im einzelnen beschrieben. Wie former 12, der beispielsweise eine LaJe- und Entdem Fachmann einleuchten wird, kann der Seiten- ladeschaltung mit geeigneter Zeitkonstante enthalten bandverstärker auch durch einen Blockschwinger kann.

oder Eichmarkenoszillator ersetzt werden. In der Wird die so gebildete Sägezahnspannung einer

folgenden Beschreibung wird jedoch als Beispiel für 50 Frequenz gleich der halben Horizontalfrequenz zum diese der Seitenbandverstärker 2 angegeben. Phasenmodulieren des verschobenen Hilfsträgers mit

Das Ausgangssignal des Seitenbandverstärkers 2, der Frequenz also der ausgewählte verschobene Hilfsträger, wird
einem Phasenmodulator 3 eingespeist, dem außerdem

eine modulierende Steuerspannung einer PeriodeH, 55 4 + 2n — 1 ,

also der Zeilendauer, von einem Sägezahnimpuls- ^sc ~ 2 ^H

former 4 zugeführt wird; hierdurch wird eine Phasenmodulation des verschobenen Hilfsträgers so bewirkt, daß ein periodisch alternierender Bezugsträger verwendet, so kann ein Bezugsträger erbalten weran der Ausgangsklemme des Phasenmodulators 3 60 den, der eine feste Phasendifferenz in Bezug zum auftritt, der in einem Demodulators zur Ableitung Farbträger während zweier aufeinanderfolgendei eines Farbdifferenzsignals entlang der phasenalter- Zeilen aufrechterhält, außer für die Rücklaufzeit der nierenden Modulationsachse oder (Ä-Y)-Achse ver- zweiten Zeile. Während der folgenden beiden Zeilen wendet wird. hat der erhaltene Bezugsträger dieselbe Phase, wie

Das Ausgangssignal des Seitenbandverstärkers 2 65 sie der Bezugsträger während des Zeilenhinlaufs ic wird außerdem einem weiteren Phasenmodulator 13 den beiden vorhergehenden Zeilen hatte. Somit hai zugeleitet und in diesem einer Phasenmodulation also während der gesamten Hinlaufzeit jeder Zeile durch eine andere Sägezahnspannung unterworfen, der vom Phasenmodulator 13 erzeugte Bezugsträgei

iit eine feste Phasendifferenz in Bezug zum Farbtra'ger trägers stationär auf einem gegebenen Wert bleibt, tr und kann deshalb mit diesem in Übereinstimmung könnte seine Phase von einer gegebenen Phasenn- gebracht werden. bczichung zum Farbsynchronsignal abweichen, wose F i g. 6 zeigt die Arbeitsweise der beiden Phasen- für Änderungen der Temperaturkoeffizienten der ie modulatoren 3 und 13. Es wird die gegenseitige 5 Schaltungen. Alterung oder Fluktuationen der Speise-Phascnbczichung gezeigt. Fig. 6a zeigt graphisch spannung die Ursache sein können. Um solche Ab- ;r die Arbeitsweise des Phasenmodulators 3. der den weichungen zu vermeiden, kann eine automatische m Bezugsträger zur Verwendung bei der Demodulation Phasenregclschaltung vorgesehen sein, um die feste j in Bezug zur pliasenalternierenden Modulationsachse Phasenbeziehung zwischen dem Farbsynchronsignal is j erzeugt, und Fig. 6 b zeigt den Spannungsverlauf io und dem verschobenen Hilfsträger aufrechtzuerhalten. d j des modulierenden Signals. In entsprechender Dar- Eine Ausführungsform mit einer solchen autoStellung zeigt Fi g. 6c graphisch die Arbeitsweise des matischen Phasenregelschaltung ist in Fig. 7 dar-Phasenmodulators 13, der den Bezugsträger zur Ver- gestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugswendung bei der Demodulation in Bezug zur zeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Zusätzlich konstantphasigen Modulationsachse erzeugt, und 15 sind ein Trennstufenverstärker 16 und ein Fehler-Fig. 6d den Spannungsverlauf des modulierenden detektor 17 vorgesehen. Ist das Ausgangssignal des Signals. In den Fig. 6a und 6c sind die den vom Phasendetektors 6 durch Impulse alternierender _s I Seitenbandverstärker 2 stammenden verschobenen Polarität gemäß Fi g. 5 gegeben, so zeigt dies an, daß ti j Hilfsträgem entsprechenden Vektoren durch gerade der an den Phasendetektor 6 vom Seitenbandverstär-Linien ACE bzw. UWY dargestellt; wie ersichtlich 20 ker 2 gelieferte verschobene Hilfsträger eine korrekte ist, ändern sie sich stetig. Die Arbeitsweise der beiden Phase zwischen den alternierenden Phasen des Farb-Phasenmodulatoren 3 und 13 ist im wesentlichen Synchronsignals hat, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. gleich, wobei der einzige Unterschied ist, daß das Tritt jedoch eine Phasenabweichung des verschobemodulierende Signal eine Periode gleich der Zeilen- nen Hilfsträger auf, wie in Fig. 8 durch den dauer bzw. gleich der doppelten Zeilendauer hat. Als 25 Vektor η dargestellt ist, so haben die resultierenden Ergebnis dieser Differenz stellt sich ein, daß die Ausgangssignale des Phasendetektors 6 unterschied-Phase des Ausgangssignals des Phasenmodulators 3 liehe Höhe für die positiven und die negativen sich stufenweise um einen Betrag von 180° für jede Impulse. Unter diesen Bedingungen verstärkt der Zeile ändert, allgemein entsprechend der Stufenlinie Trennstufenverstärker 16 das Ausgangssignal des ABCDE, während die Phase des Ausgangssignals des 30 Phasendetektors 6, und der Fehlerdetektor 17 er-Phasenmodulators 13 sich stufenweise um einen Be- zeugt eine Stcuerspannung in Antwort auf die untertrag von 360° entsprechend der Stufenlinie VVWXY schiedlichen Höhen der alternierenden Impulse. Diese ändert und damit eine feste Phase beibehält. Es ist Steuerspannung wird verwendet, um die Phase im also ersichtlich, daß das Ausgangssignal des Phasen- Seitenbandverstärker 2 oder Empfängeroszillator zu modulators 3 den notwendigen Bezugsträger für die 35 korrigieren.

Demodulation der (R-V)-Farbdifferenzkomponente, Im vorstehenden wurde die gemeinsame Anwenderen Phase sich periodisch für jede Zeile ändert, dung der Erfindung mit dem Farbsynchronisationsliefert, während das Ausgangssignal des Phasen- system nach dem Hauptpatent beschrieben. Die Ermoduiators 13 den erforderlichen Bezugsträger von findung schafft ein Farbsynchronisationssystem, das fester Phase für die Demodulation der (ß-V)-Farb- 40 für seine Arbeitsweise nur auf einer der beiden KomdifFerenzkomponente liefert. Dies ermöglicht eine ponenten des Farbsynchronsignals beruht, um die stabile Demodulation des Farbartsignals. beiden Bezugsträger mit geeigneter Phase und in Syn-Während die Frequenz des verschobenen Hilfs- chronisation mit dem Farbartsignal herzustellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Schaltung zur Erzeugung der träger in einem PAL-Farbfernseftempß...^.. der zur Erzeugung des alternierenden Farbbezugs-" " ohne periodische Umschaltung aus dem Farbsynchronsignal ein Hilfsträger -« ^:—ι »»»i>iiitoiien Frequenz

   abgeleitet ist.