DE2206312B2 - Farbsperrschaltung in einem PAL-Farbfersehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung in Durch das Hauptpatent wird ein Farbfernsehemp

einem PAL-Farbfernsehempfänger, bei der das se- 55 fänger unter Schutz gestellt, der unter Vermeidung parierte Farbsynchronsignal einer Phasenregelstufe eines Zeilenschalters mit einfachen Mitteln eine sehi zugeführt ist, die einen Hilfsträger der im Farbsyn- stabile und über die Länge der Zeile gleichbleibende chronsignal enthaltenen Frequenz Phase des phasenalternierenden Bezugsträgers erzielt

2 η — 1 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese:

f — '„" fH 60 Prinzip der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Er

findung auch zum Ableiten der Spannungsänderung ir

erzeugt, welcher einem durch eine horizontalfre- Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenhei quente Sägezahnspannung gesteuerten Phasenmodu- des PAL-Farbsynchronsignals zum Ein- und Aus lator zugeführt ist, der zur Erzeugung des alternie- schalten des Bandpaßverstärkers zu verwenden, wo renden Farbbezugträgers ohne periodische Umschal- 6₅ bei die Notwendigkeit eines Schalters, der eine 180°· tung die Phase des modulierten Signals während je- Phasenalternierung für den Hilfsträger bewirkt, ver Her Zeile konstant hält, wobei fsc = Farbträgerfre- mieden wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfin quenz, fH = Horizontal-Frequenz und η — eine po- dung dadurch gelöst, daß ein Farbsperrsignal zui

Sperrung des Farbkanals bei fehlendem oder nicht dem PAL-System zugehörigem Farbsynchronsignal vom Hilfsträger der Frequenz

fsc±

-W

abgeleitet ist

Der nach dem Gegenstand des Hauptpatents zur Erzeugung des alternierenden Farbbezugsträgers verwendete Hilfsträger dient also nach der Erfindung nun auch noch zur Ableitung des Farbsperrsignals. Hierdurch ergeben sich zusätzlich zu den durch den Gegenstand des Hauptpatents erzielten Vorteilen noch eine besonders einfache Schaltung, da der ver- *5 schobene Hilfsträger ohnehin vorhanden ist, und eine stabile und in ihrer Charakteristik günstige Absperrfunktion für den Farbkanal. Es existiert kein Zeilenschalter, der den Betrieb der FarLsperrschaltung leicht unstabil machen kann, und die Farbsperrschaltung bedient sich primär als Kriterium für die Sperrung der im Farbsynchronsignal enthaltenen Frequenzen. Hierdurch wird nicht nur der Farbkanal klar in Betrieb gehalten, wenn das empfangene Signal schwach ist und das empfangene Farbsynchronsignal *5 deshalb von unstabiler Amplitude ist, sondern obendrein ergibt sich auch eine Abschaltung beim Empfang von Farbsignaien eines anderen Farbfernsehsystems, das die Frequenz

nicht enthält.

Da der Hilfsträger eine von der Farbträgerfrequenz abweichende Frequenz hat, wird er im folgenden als »verschobener Hilfsträger« bezeichnet, um ihn vom Hilfsträger nach dem Stand der Technik zu unterscheiden. Der nach der Erfindung verwendete verschobene Hilfsträger enthält eine Anzahl von Schwingungsperioden pro Zeilendauer, die um p—

höher oder niedriger ist als die Zahl der Schwingungsperioden des Farbhilfsträgers in derselben Zeilendauer. Wird also angenommen, daß zu Beginn einer bestimmten Zeile die beiden Hilfsträger in Phase miteinander sind, so eilt die Phase des verschobenen Hilfsträgers derjenigen des normalen Farbträgers mit der Zeit entweder vor oder nach, so daß zu Beginn der nächsten Zeile der verschobene Hilfsträger eine Phasendifferenz von 180° in Bezug zur Phase des Farbträgers hat. Zu Beginn der nächstfolgenden Zeilenperiode hat er eine Phasendifferenz von weiteren 180° oder von insgesamt 360°. Dies ermöglicht die Bildung des gewünschten Farbsperrsignals ohne Zuhilfenahme des Phasenumschalters nach dem Stand der Technik zum Erzeugen des Bezugsträgers.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Blockschaltplan des Hauptteils eines 6^ Farbfernsehempfängers mit dem erfindungsgemäßen Farbsperrsystem,

F i g. 2 (a) und (b) Vektordiagramme bestimmter Signale in der Schaltung nach Fig. 1:

F i g. 2 (c) ein Vektordiagramm des in einem Färbfernsehsignal nach den NTSC-System enthaltenen Farbsynchronsignals,

F i g. 3 ein Frequenzspektrum des im Farbfernsehsignal nach dem PAL'System enthaltenen Farbsynchronsignals,

F i g. 4 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Phasenbeziehung zwischen dem Farbhilfsträger und dem verschobenen Hilfsträger,

Fig. 5 einen Blockschaltplan einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 6 ein Beispiel eines Synchronsignal-Verstärkers mit einem Kristallfilter zur Verwendung im System nach F ig. 5.

F i g. 1 zeigt in Blockdarstellung eine Farbsignalschaltung eines Farbfernsehempfängers mit einer Farbsperrschaltung, die eine Phasendetektion des Farbsynchronsignals und eines verschobenen Hilfsträgers gemäß obiger Definition durchführt. Ein erster Bandpaßverstärker 11 empfängt ein Farbartsignal und liefert es an einen zweiten Bandpaßverstärker 12 sowie an ein Farbsynchronsignal-Tor IS. Der zweite Bandpaßverstärker 12 justiert die Charakteristik des Farbartsignals vom ersten Verstärkern und liefert das justierte Farbartsignal an einen (B-Y)-demodulator 13 und einen (-R-Y)-Demodulator 14. Das Ausgangssignal des Farbsynchronsignal-Tors IS ist auf mehrere Zweige aufgeteilt:

Einer der Zweige verläuft zu einem Phasendetektor 16, der mit dem Farbsynchronsignal vom Farbsynchronsignal-Tor 15 gespeist wird und eine bekannte automatische Phasenregelschleife oder Farbsynchronisierschaltung zusammen mit einem Empfängeroszillator 17 bildet, dessen Schwingungsfrequenz gleich der des Farbträgers ist. Das Ausgangssignal des Empfängeroszillators 17 wird dem (B-Y-)-Demodulaftor 13 eingespeist.

Über einen weiteren Zweig ist das Farbsynchronsignal-Tor 15 mit einem Phasendetektor 18 verbunden, der seinerseits von einem Empfängeroszillator

19 gespeist ist, dessen Schwingungsfrequenz um —^—

mal die Zeilenfrequenz höher oder niedriger ist als die Frequenz des Farbträgers. Wird also die Farbträgerfrequenz mit fsc und die Zeilenfrequenz mit fH bezeichnet, so erzeugt der Empfängeroszillator 19 eine Schwingung der verschobenen Hilfsträgerfrequenz von

Ein weiterer Anteil des Ausgangssignals des Farbsynchron-Tors 15 wird einer Farbsperrschaltung 20 zugeführt, der außerdem der verschobene Hilfsträger vom Empfängeroszillator 19 eingespeist wird und die im wesentlichen als Phasendetektor arbeitet. In üblicher Weise ist die Farbsperrschaltung 20 mit dem zweiten Bandpaßverstärker 12 verbunden, um diesen entsprechend der An- oder Abwesenheit des Ausgangssignals der Schaltung 20 an- bzw. abzuschalten. Während die Farbsperrschaltung an sich bekannt ist und deshalb in dieser Beschreibung nicht im einzelnen erläutert wird, besteht die Erfindung in der Zuführung des verschobenen Hilfsträgers zur Schaltung 20.

In diesem Zusammenhang mag eine Erläuterung zum verschobenen Hilfsträger von Interesse sein. Das Ausgangssignal des Farbsynchronsignal-Tors 15 enthält eine Reihe von Farbsynchronsignalen einer Wiederholungsperiode H, die gleich dem Kehrwert der Horizontal-Frequenz ist. F i g. 2 (a) zeigt die Phasen aufeinanderfolgender Farbsynchronsignale, die sich

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mit einer Periode von IH wiederholen. Diese Signale keine solche Detektorspannung erzeugt, wenn kein

haben also ein Frequenzspektrum (F i g. 3), das die Farbsynchronsignal vorliegt oder wenn ein Farb-

Frequenzkomponenten Synchronsignal eines anderen Übertragungssystems

2 _n — ι wie etwa des NTSC-Systems empfangen wird, wie in

fsc + fH 5 F i g. 2 (c) dargestellt ist. Die Detektorspannung kann

2 zum Betrieb des zweiten Bandpaßverstärkers 12 ver-

und wendet werden, der deshalb nur dann normal arbei-

2 η _ j tet, wenn ein Farbfernsehsignal entsprechend dem

fsc — -■■■-_ - - fH PAL-System empfangen wird.

^ ίο Da nach der Erfindung ein verschobener Hilfs-

enthält, so daß bei Wahl der Schwingungsfrequenz träger verwendet wird, der sich von einem Bezugsder automatischen Phasensteuerschaltung (APC), die träger einer Frequenz gleich der des Farbträgers von den Bestandteilen 18 und 19 gebildet wird, in unterscheidet, ist es notwendig, einen Bezugsträger zu Höhe dieser Frequenz die APC-Schaltung leicht mit schaffen, der zur Demodulation der (Ä-Y)-Farbdiffeeiner der ungradzahligen Seitenbandschwingungen 15 renzkomponente geeignet ist. Jedoch kann die Ansynchronisiert werden kann. Für die folgende Be- Ordnung hierfür vereinfacht werden, indem aus dem Schreibung sei angenommen, daß die Schwingungs- verschobenen Hilfsträger ein effektiver Bezugsträger frequenz des Oszillators 19 zu fsc + Vi fH gewählt konstruiert wird, der bei der Demodulation der ist. (i?-y)-Komponente verwendbar ist. Dies stellt den

Bei Betrachtung der Phasenbeziehung zwischen *o Gegenstand des. Haupipatcms dar. Obwohl dieser dem Signal der Frequenz fsc + Vt fH und dem Färb- Gesichtspunkt des Empfängersystems keinen Teil der träger der Frequenz fsc ist ersichtlich, daß die Pen- vorliegenden Erfindung darstellt, sei er kurz unter odenzahl des ersteren Signals in einer Zeitspanne 2 H Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben. Ein Phasenum eine Periode höher ist als die Periodenzahl des modulator 21 empfängt den verschobenen Hilfsletzteren Signals in der gleichen Zeitspanne. Unter as träger der Frequenz
bildlicher Darstellung dieses Sachverhalts zeigt das 2 η — 1

Vektordiagramm nach F i g. 4, daß, wenn das Signal f^sc ± -— fH

der Frequenz fsc als Bezugssignal genommen wird,

der Vektor des Signals der Frequenz fsc+¹It fH mit vom Empfängeroszillator 19 zur Phasenmodulation

der Zeit im Gegenuhrzeigersinn umläuft. Wenn im 30 durch ein in der Zeichnung mit einem Pfeil angedeu-

besonderen angenommen wird, daß die beiden Si- tetes modulierendes Signal. Dieses modulierende Si-

gsale zu Beginn einer gegebenen Zeile in Phase mit- gnal besteht aus einer Sägezahnschwingung mit einer

einander sind, wie durch die gleichgerichteten Vek- Frequenz gleich der Horizontalfrequenz. Der Effekt

torenc und d in Fig.4 dargestellt ist, so schreitet der Phasenmodulation ist, daß die Phasendifferenz

das Signal der Frequenz fsc + ¹It fH in seiner Phase 35 zwischen dem verschobenen Hilfsträger und dem

mit der Zeit stetig vor, um schließlich zu Beginn der Farbtrager abwechselnd konstant bei null Grad oder

nächsten Zeile eine Phasendifferenz von 180^c in Be- 180° während jeder der aufeinanderfolgenden Zeilen

zug zum anderen Signal zu haben, wie durch einen gehalten wird, so daß sich die Phase des entstehen-

Vektor e in F i g. 4 dargestellt ist. Zu Beginn der so- den Hilfsträgers schrittweise um einen Betrag von

dann nächstfolgenden Zeile haben die beiden Signale 40 180° zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeilen

eine Phasendifferenz von 360° oder kommen wieder ändert. Das Ausgangssignal des Phasenmodulators

in übereinstimmender Phase, womit angezeigt ist, daß 21 kann also über einen Verstärker 22 dem {R-Y)-

der Vektor des Signals der Frequenz fsc + V» fH eine Demodulator 14 als Bezugsträger zur Demodulation

Umdrehung in einer Periode von 2 H oder eine Pha- der (J?-Y)-Komponente zugeführt werden,

senumkehr von 180° in aufeinanderfolgenden Zeilen 45 Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der

ausführt Erfindung in Blockdarstellung, wobei gleiche Teile

Auf diese Weise vermeidet die Erfindung das Er- wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen bezeich-

fordernis einer Schaltung, die als Schalter zum Um- net sind. Eine Farbsperrschaltung 26 weist die Form

schalten von einem Bezugsträger zu einem anderen eines Amplitudendetektors auf. Sie empfängt eben-

von entgegengesetzter Phase wirkt. 50 falls einen verschobenen Hilfsträger einer Frequenz

Ersichtlich kehrt sich die Umdrehungsrichtung des von

Vektors des verschobenen Hilfsträgers um, wenn In— \

dieser eine Frequenz von fsc — Vi fH hat, und für f^sc ± fH

einen verschobenen Hilfsträger einer Frequenz von

2 _n — l 55 wie beim vorher beschriebenen System, sie wird jc-

fsc + ' ~ f^ doch mit diesem Hilfsträger über einen Farbsynchronsignalverstärker 25, der ein hochselektives FiI-

führt der Vektor die dargestellte Umdrehungsmenge ter enthält, gespeist. Der Verstärker 25 filtriert die

zuzüglich einer ganzen Zahl von Umdrehungen aus, vom Tor 15 kommenden Farbsynchronsignale und

Die Folge ist in jedem Fall, daß der verschobene 60 erzeugt ein Ausgangssignal in Form eines verscho-

Hilfsträger zu Beginn aufeinanderfolgender Zeilen benen Hilfsträgers einer Frequenz von

Phasenänderungen von 180° unterworfen ist, wie im 2 π — 1

F i g. 2 (b) dargestellt ist. f^sc ± r ffl

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 erzeugt die

Farbsperrschaltung 20 eine Detektorspannung durch 65 für die Farbsperrschaltung 26. Dieses Ausgangs-

Phasendetektion des Farbsynchronsignals und des signal wird nur erhalten für ein Farbsynchronsignal

verschobenen Hilfsträgers bei einer in den F i g. 2 (a) der in F i g. 2 (a) dargestellten Art, so daß eine von

und (b) dargestellten Phasenbeziehung, während sie der Farbsperrschaltung 26 damit durchgeführte Am-

plitudendetektion eine Detektorspannung erzeugt, wicklung eines Transformators 7\, verbunden, dessen

die zur Steuerung des Betriebs des zweiten Bandpaß- Primärwicklung mit ihrer einen Klemme über einen

Verstärkers 12 ebenso wie beim vorher beschriebenen Kondensator C₂ mit einer Klemme m zum Abgeben

Beispiel verwendet werden kann. des verschobenen Hilfsträger-Ausgangssignals für die

F i g. 6 zeigt eine besondere Schaltung eines Färb- 5 Farbsperrschaltung 26 nach F i g. 5 verbunden ist. Synchronsignalverstärkers für das System der Art Es wurde die Verwendung des verschobenen Hilfs-

nach F i g. 5. Bei dieser Schaltung bildet ein Tran- trägers mit der Frequenz
sistor Q₁ eine Torschaltung für Farbsynchronsignal, 2h — I

und ein Transistor Q₂ stellt einen Hilfsträgerverstär- fsc ± ■ fH

ker dar. Ein Kristallfilter X₁ hat eine Resonanzfrc- io

quenz von entweder zum Betrieb einer Farbsperrschaltung beschrieben.

I_n _ ι Der verschobene Hilfsträger kann entweder in Pha-

Uc + IH sendetektionsschaltung mit einem Farbsynchron

signal von spezifizierter Natur oder in einer Ampli-

oder is tudendetektionkonfiguration verwendet werden. Die

2;, — ι erstere Verwendung wurde durch den Gebrauch einer

Uc — fH. automatischen Phasenregelschaltung zur Synchroni-

² sation eines Empfängeroszillators dargestellt, wäh-

Das Farbartsignal wird an die Schaltung an einer rend die letztere mit einem Farbsynchronsignalver-

Klemme i angelegt, während Torimpulse einer Pe- ao stärker mit Kristallfilter dargestellt wurde. Bei der

node H an eine Klemme / angelegt werden, wodurch ersteren Anordnung kann jedoch die automatische

eine Reihe von Farbsynchronsignalen am Kollektor Phasenregelschaltung durch einen Verstärker mit

des Transistors Q₁ erhalten werden und über einen einem Synchronsignalfilter, einem Eichmarkenoszil-

Transformator T₁ dem Kristallfilter X₁ zugeführt lator, einem nicht quarzgesteuerten Oszillator oder

werden. Wie zuvor im Zusammenhang mit F i g. 3 *s irgendeiner ähnlichen Schaltung ersetzt werden. Dies

beschrieben wurde, enthält das Spektrum des Färb- kann beispielsweise erreicht werden, indem der ver-

synchronsignals eine Mehrzahl von Seitenbändern schobene Hilfsträger zur Farbsperrschaltung 20 nach

mit Frequenzen F i g. 1 von der Klemme k der Schaltung nach F i g. 6

2 π — 1 geleitet wird. Die erstere Anordnung kann auch durch

f^sc + /" 3° andere ähnliche Schaltungen mit einem Kristallfilter

verwirklicht werden. Wie für den Fachmann erkenn-

oder bar ist, kann in der Schaltung nach F i g. 6 der neu-

2h — 1 tralisierende Kondensator C₁ entfernt werden, und

fsc — fH. es können Schaltungsparameter so geändert werden,

35 daß ein Oszillator um den Transistor Q₂ entsteht und

Da das Kristallfilter X₁ abgestimmt ist und einen so die Schaltung zu einem Eichmarkenoszillator

hohen Q-Wert besitzt, so daß es eine Bandbreite in modifiziert wird. Außerdem ist ersichtlich, daß der

einem Ausmaß bis zu einigen 100 Hertz ermöglicht. Hilfsträger mit der Frequenz
kann nur dasjenige Seitenband, das eine mit der Fre- 2 η — 1

quenz des Kristallfilters zusammenfallende Frequenz 40 fsc ± fH,

aufweist, durch dieses hindurchtreten. Ein solches

ausgewähltes Seitenband wird nach dem Filtern dem der der Farbsperrschaltung 20 nach F i g. 1 zugeführl

Transistor Q₂ zur Verstärkung zugeführt und wird wird, aus dem Ausgang des Phasenmodulators 21

als verschobener Hilfsträger an Ausgangsklemmen k hergeleitet werden kann. Die Erfindung läßt sich alsc

und /, von denen die Klemme I geerdet ist, abgege- 45 in vielfach abgewandelten Ausführungsformen reali-

ben. Diese Ausgangsklemme k ist mit der Sekundär- sieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

sMve ganze ZahL nach Patent 2 125 865, und betriff! Patentansprüche: hierbei die Sperrung des Farbkanals. Der Fmpfang eines Schwarz-Weiß-Fernsehsignals

1. Schaltung in einem PAL-Farbfernsehemp- mit einem Farbfernsehempfänger kann unschönes fänger, bei der das separierte Farbsynchronsignal 5 Farbrauschen mit sich bringen, das als Ergebnis des einer Phasenregelstufe zugeführt ist, die einen Betriebs der angeschlossenen Farbsignalsshaltunf Hüfstragei der im Farbsynchronsignal enthaltenen auf dem Schirm erscheint. Um diese Erscheinunger Frequenz zu vermeiden und eine zufriedenstellende Wieder-

2 _n _ ι gäbe eines Schwarz-Weiß-Bildes zu erzielen, ist es

fsc ± fH ₁₀ erwünscht, bei Empfang eines Schwarz-Weiß-Fern-

² sehsignals den Bandpaßverstärker abzuschalten. Das erzeugt, welcher einem durch eine horizontalfre- gleiche trifft zu, wenn ein Farbfernsehsignal eines quente Sägezahnspannung gesteuerten Phasen- anderen Übertragungssystems empfangen wird. Das modulator zugeführt ist, der zur Erzeugung des gewünschte Ergebnis wird dadurch erreicht, daß die alternierenden Farbbezugträgers ohne periodi- 15 Abwesenheit des Farbsvnchronsignais im Schwarzsehe Umschaltung die Phase des modulierten Si- Weiß-Fernsehsignal ausgenützt wird. Aus der Anwegnals während jeder Zeile konstant hält, wobei s&nhcit oder Abwesenheit des Farbsynchronsignals fsc = Farbträgerfrequenz, fH — Horizontal-Fre- wird eine Spannungsänderung abgeleitet, die zui quenz und « = eine positive ganze Zahl, nach Steuerung des Bandpaßverstärkers verwendet wire Patent 2125 865, dadurch gekennzeich- 20 und diesen ein- oder ausschaltet. Diese Spannungsnet, daß ein Farbsperrsignal zur Sperrung des änderung soll möglichst sprunghaft erfolgen, damil Farbkanals bei fehlendem oder nicht dem PAL- nicht bei schlechtem Empfang und kleinen Eingangs-System zugehörigem Farbsynchronsignal vom Signalen schon vor Erreichen des Sperrpunktes die Hilfsträger der Frequenz Verstärkung im Farbkanal zurückgeht.

2 „ _ ι as Es ist bekannt (DT-OS 1 762 930), die Farbsperre ± — fH rung an der Amplitude des Farbsynchronsignals zu

² orientieren, indem als Kriterium für die öffnung odei

abgeleitet ist. Sperrung des Farbkanals die Höhe einer Gleichspan-

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- nung dient, die durch Gleichrichtung und Glättung kennzeichnet, daß zur Ableitung des Farbsperr- 30 einer aus dem Farbsynchronsignal erhaltenen Sinussignals der Hilfsträger und das Farbsynchronsi- spannung gewonnen wird. Hierdurch ergibt sich jegnal phasenverglichen werden. doch bei unstabiler Amplitude der empfangenen Si-

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- gnale ein unstabiler Farbempfang und außerdem eine kennzeichnet, daß der Hilfsträger durch einen mangelnde Unterscheidung zwischen den verschiede Farbsynchronsignalverstärker mit einem Kristall- 35 nen Farbfernsehsystemen. Beispielsweise ist die erfilter (X₁) einer Resonanzfrequenz von haltene Gleichspannung auch aus den Fernsehsigna

2 ,j — i len des SECAM-Systems leicht erhältlich.

fsc H fH Für ein Farbfernsehsignal nach dem PAL-Systen

alterniert das Farbsynchronsignal in seiner Phase

oder 40 zwischen —45° und —45° für aufeinanderfolgende

2 η — ι horizontale Abtastzeilen und die zugehörige Färb

f^sc ~ _Λ fH sperrschaltung benötigt die Zufuhr eines Hilfsträger

~ der einer Phasenänderung von 180° für aufeinander-

erzeugt wird und das Farbsperrsignal durch eine folgende Zeilenperioden unterworfen ist. Nach den Amplitudendetektion des Hilfsträger abgeleitet 45 Stand der Technik wird im PAL-System dieser Hilfsist, träger aus einer Schaltung mit einem Zeilenschaltei

gewonnen, der die Phasenänderung steuert; der Hilfsträger wird normalerweise auch als Bezugsträger zui Demodulation der (/?-F)-Farbdifferenzkomponente

50 verwendet. Ein solcher Empfänger leidet also untei

dem Nachteil, daß ein unstabiler Bestandteil wie eir Schalter den Betrieb der Farbsperrschaltung leicht unstabil machen kann.