DE2249141B2 - Übersteuerungsschutzschaltung für eine Schaltungsanordnung zur getasteten Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Übersteuerungsschutzschaltung für eine Schaltungsanordnung zur getasteten Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger mit einer, an eine Referenzspannungsquelle angeschlossenen Koinzidenzschaltung, die mittels eines Tastsignals aus dem Video-Signal, vorzugsweise dem Synchronim

puls, eine Verstärkungsregelgröße ableitet.

Eine getastete Verstärkungsregelung weist gegenüber einer einfachen automatischen Verstärkungsregelung den Vorteil auf, daß sie insbesondere von Störungen weitgehend unabhängig ist Dabei wird bevorzugt nicht das gesamte Video-Signal verwendet, um eine Regelspannung zu erzeugen, sondern nur die Synchronisierimpulse. Diese werden zur Erzeugung der Regelspannung mit einer Koinzidenzschaltung aus dem Signal des Video-Verstärkers durch einen Tastimpuls herausgetastet Die Koinzidenzschaltung wirkt dabei zugleich als Meßwertwandler bzw. als gesteuerter Gleichrichter und somit als Regelspannungsverstärker. Wird der Tastimpuls in bekannter Weise aus dem Zeilenrückschlagimpuls abgeleitet, so wirken sich Phasenverschiebungen gegenüber dem Video-Signal mit den Synchronimpulsen störend aus. Em solcher asynchroner Betrieb bewirkt eine zu geringe Regelspannung, weil der Tastimpuls nicht m jeder Zeile mit dem Synchronimpuls zusammenfällt. Der vorhandene asynchrone Betrieb bedingt, daß das am Demodulator auftretende BAS-Signal so groß wird, daß eine starke Übersteuerung auftritt, wodurch unter anderem die Synchronsignale beschnitten werden. Diese Übersteuerung kann sowohl im HF- als auch ZF-Teil oder in den nachfolgenden Video-Verstärkerstufen auftreten, so daß das Amplitudensieb keine Synchronimpulse mehr erhält und eine Synchronisation nicht mehr gewährleistet ist. Durch das Fehlen der Synchronimpulse kommt die Schaltung nicht mehr aus dem asynchronen Zustand. Der Fehler der Übersteuerung tritt häufig beim Umschalten von einem schwachen auf ein starkes Signal auf, wie es insbesondere bei der Umschaltung von einem Kanal auf einen anderen gegeben ist

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bei bekannten Schaltungsanordnungen im nichtsynchronen Zustand eine Spitzengleichrichtung des Signals vorgenommen und dadurch eine Übersteuerung verhütet und sichergestellt, daß die für die richtige Synchronisierung erforderlichen Synchronimpulse in die Schaltung gelangen. Dieses Verfahren wird insbesondere dann angewendet, wenn die Verstärkungsregelgröße aus den Synchronimpulsen und der Schwarzschulter abgegriffen wird. Bei wiederhergestellter Synchronisierung wird auf getastete Verstärkungsregelung über einen Schwellwertschalter oder durch Umschaltung auf eine andere Zeitkonstante umgeschaltet.

Es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahmen zur Stabilisierung der Synchronisierung nicht ausreichen, da sich leichte Phasenverschiebungen zwischen dem Synchronimpuls und dem Rückschlagimpuls als Tastsignal dennoch auswirken. Es ist deshalb in einer anderen bekannten Schaltung vorgeschlagen worden, daß die Synchronimpulse vom Video-Signal abgetrennt werden und daraus ein Tastsignal abgeleitet wird, das im Bereich der Schwarzschulter auftritt, und daß die Wirkung von Störimpulsen auf die Tastschaltung wenigstens stark vermindert wird (DT-OS 19 63 465). Hierbei wird gewissermaßen ein vollkommen mit dem Synchronimpuls synchron verlaufender Tastimpuls erzeugt. Es versteht sich, daß nur unter Einsatz einer aufwendigen Schaltung diese Tastimpulse aus den Synchronimpulsen abgeleitet werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Anliegen mehrerer Störimpulse die Schaltung nicht funktioniert und in einen nichtsynchronen Zustand zurückfällt.

Aus der DT-OS 14 62 907 ist eine Störschutzschaltung für einen eine automatische Verstärkungsregelung

enthaltenen Fernsehempfanger mit einem Amplitudensieb zum Abtrennen der Synchronisiersignale aus dem Signalgemisch bekannt, daß undurchlässig gemacht wird, wenn in ihrer Amplitude eine vorgegebene Schwellwertspannung übersteigende Störsignale zwisehen dem Synchronisiersignal auftreten. Diese Störschutzschaltung ist gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung zum Erzeugen einer Schwellwertspannung für die automatische Verstärkungsregelungsschaltung und einer dazu proportionalen Schwellwertspannung für die Störschutzschaltung.

Diese Störschutzschaltung für die Ablenksysteme eines Fernsehempfängers gewährleistet, daß sie auch bei sich ändernden Synchronisiersignalamplituden stets einwandfrei arbeitet Die Taststufe der Schutzschaltung j$ bleibt bei Überlastung unbeeinflußt und wird erst dann wirksam, wenn ein Störsignal das Amplitudensieb störtastet. Beim Auftreten von Störspannungsspitzen wird über einen elektronischen Schalter, der die Sperrung des Amplitudensiebes über dessen Transistor bewirkt.

Hierdurch ist gewährleistet, daß im Störungsfall das Amplitudensieb unwirksam wird und dadurch eine Synchronisierung nachträglich wieder einsetzen kann. Bei Überlastung spricht die Schaltung hingegen nicht an, da die Referenzspannung für den getasteten Regelverstärker den unterschiedlichen Betriebsbedingungen nicht anpaßbar ist. Die Schaltung wird folglich bei Übersteuerung nicht wirksam und wirkt in entsprechender Weise auf die HF-/ZF-Teile bzw. die Verstärker selbst nicht ein. Wie eingangs aufgezeigt wurde, ist jedoch eine Schaltungsanordnung zum Schutz vor Übersteuerung des getasteten Regelverstärkers erwünscht, um die damit verbundenen Nachteile auszuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile bekannter Übersteuerungsschutzschaltungen für getastete Verstärkungsregelungen eingangs genannter Art eine zusätzliche Schaltungsanordnung vorzusehen, die aus wenigen Bauelementen besteht und eine Drosselung des Verstärkers oder des HF-/ZF-Teils bewirkt, bis die Übersteuerung beseitigt ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Referenzspannung über einen zusätzlichen Regelkreis in Abhängigkeit der Amplitude des Video-Signals oder Synchronimpulses bei Übersteuerung derart verändert wird, daß eine hohe Regelspannung (Ur) entsteht, die der Übersteuerung entgegenwirkt.

Die Schaltungsanordnung gewährleistet somit, daß der angesteuerte Verstärker oder das auszuregelnde HF-/ZF-Teil so lange gedrosselt bleibt, bis die Übersteuerung beseitigt ist. Danach wird der Regelkreis unwirksam, und es ist eine Synchronisierung sowie eine normale getastete Verstärkungsregelung sichergestellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Video-Signal einerseits am Eingang der Koinzidenzschaltung und andererseits über einen Spannungsteiler am Regelkreis anliegt, und daß der Ausgang des Regelkreises mit dem Referenzeingang der Koinzidenzschaltung und mit einer Betriebsspannungsqudle, die für die Koinzidenzschaltung die Referenzspannungsquelle bildet, angeschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführung sieht die Erfindung vor, daß die Koinzidenzschaltung und der Regelkreis aus Transistoren besteht, und daß die Basis des Transistors der Koinzidenzschaltung über einen Spannungsteiler mit der Basis ces Transistors des Regelkreises verbunden ist und der Emitter des Transistors der Koinzidenzschaltung gemeinsam mit dem Kollektor des Regelkreis-Transistors an eine Spannungsquelle angeschlossen sind und der Kollektor des Koinzidenz-Transistors über eine in Durchlaßrichtung für den Tastimpuls geschaltete Diode zum einen an einer Betriebsspannungsqueile und zum anderen an einem Kondensator an einem Tastsignalgeber angeschlossen ist, und daß zwischen der Diode und dem Kondensator über eine Siebschaltung die Regelspannung abgegriffen wird. Die Dotierung der Transistoren ist dabei zum einen von der Polung und zum anderen von der Modulation abhängig. Bei negativer Modulation und negativer Polung sieht die Erfindung vor, daß der Transistor der Koinzidenzschaltung pnp- und der Transistor des Regelkreises npn-dotiert sind.

Der Transistor des Regelkreises ist somit über den Spannungsteiler durch das Video-Signal positiv vorgespannt, so daß er leitend ist. Erst infolge von Übersteuerung bei Unterschreitung eines Schwellwertes des Video-Signals sperrt der Transistor. Dadurch steigt die Referenzspannung am Emitter des Transistors der Koinzidenzschaltung und schaltet diesen leitend, wodurch der Tastimpuls, der nach einem weiteren Merkmal der Erfindung direkt aus dem Zeilentransformator als Zeilenrückschlagimpuls abgegriffen wird, den Ladekondensator auf eine hohe positive Regelspannung auflädt. Die zwischen der Entkopplungsdiode und dem Kondensator abgegriffene Regelspannung wirkt nach Glättung in einer Siebschaltung und Zuführung an die HF-/ZF-Teile der Übersteuerung entgegen und beseitigt diese. Damit wird aber der Transistor des Regelkreises aufgesteuert und bewirkt eine normale Funktion des Transistors der Koinzidenzschaltung, so daß eine erneute getastete Verstärkungsregelung gewährleistet ist.

Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn die Koindenzschaltung aus einer mehrstufigen Transistoranordnung vorzugsweise einem UND-Gatter, besteht. Derartige Schaltungen sind neuerdings in integrierten Tastregel-Schaltkreisen zusammengefaßt. Auch in diesem Fall bewirkt der zusätzliche Regelkreis, der die gleiche Information erhält wie die Koinzidenzschaltung, daß die Koinzidenzschaltung im Fall des nichtsynchronen Betriebs bei Übersteuerung durch Zunahme der Referenzspannung eine Erhöhung der Regelspannung bewirkt.

Die Erfindung wird nachfolgend in den Ausführungibeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert,

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Solide-State-Tastregelung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Übersteuerungsschutzschaltung und

F i g. 2 eine integrierte Tastregelung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Übersteuerungsschutzschaltung.

Die in F i g. 1 dargestellte, erfindungsgemäß ausgebildete Übersteuerungsschutzschaltung besteht in an sich bekannter Weise aus einer Tastregelschaltung, die einen Transistor 1 aufweist, an dessen Basis über den Basisvorwiderstand 2 das Video-Signal anliegt. Der Kollektor des pnp-dotierten Transistors 1 ist mit der Anode einer nachgeschalteten Diode 3 verbunden, deren Kathode zum einen über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 4 und 5 an die Betriebsspannungsquelle Ub2 und zum anderen über einen Kondensator 6 an einem Tastsignalgeber angeschlossen ist. In den Kollektorkreis, in Reihe zur Kathode der Diode 3, ist ein

Siebglied aus einem Reihenwiderstand 7 und einem gegen Masse geschalteten Kondensator 8 geschaltet, an dessen Abgriff 9 die Regelspannung Ur zur Regelung der nachgeschalteten HF-/ZF-Teile abgegriffen wird. Der Emitter des Transistors 1 ist über einen Widerstand 10 mit einer Betriebsspannungsquelle Um und über einen Widerstand 12 mit dem Kollektor eines Transistors 13 des Regelkreises verbunden. Dadurch liegt am Emitteranschlußpunkt die zur ArbeitspunkteinsteHung des Transistors 1 notwendige Referenzspannung URcf. Während der Emitter des npn-dotiertcn Transistors 13 gegen Masse geschaltet ist, liegt die Basis über einen gegen Masse geschalteten Spannungsteiler aus den Widerständen 14 und 15 mit dem Anschluß 16 an der Video-Signalquelle. ι s

Die Wirkungsweise der Schaltung wird im folgenden, unter Benennung der für die Funktion notwendigen Bauelemente, beschrieben.

Sobald gegenüber der Spannung am Punkt 11 ein negativer Synchronimpuls des Video-Signals an der Basis des Transistors 1 anliegt, wird dieser leitend und bewirkt eine Durchsteuerung des Tastsignals, das dem Zeilenrückschlagimpuls entspricht. Dadurch lädt sich der Kollektorkondensator 6 auf. Die Regelspannung, die über die Siebkette 7, 8 am Abgriff 9 abgegriffen wird, baut sich bei durchgeschaltetem Transistor 1 durch Aufladen des Kollektorkondensators 6 auf und entspricht somit dem Wert der an der Kathode der Diode 3 anliegt. Beim Anliegen einer Regelspannung werden die nachgeschalteten Verstärker bzw. die ZF-/HF-Stufen so weit gedrosselt, bis die Video-Spannung auf einen vorgegebenen Wert absinkt. Ist der Transistor 1 hingegen gesperrt, so wird der nachgeschaltete Verstärker voll aufgesteuert.

Diese an sich bekannte Tastregelschaltung arbeitet nur so lange, wie beide Impulse, der Synchronimpuls des Video-Signals und das Tastsignal, vorzugsweise der Zeilenrückschlagimpuls, anliegen. In der Zeit, in der der Bildinhalt geschrieben wird, bleibt der Transistor 1 gesperrt Somit ist in beiden Grenzen die Schaltung in ^₀ sich störungsfrei.

Im Fall des Umsteuerns bzw. Umschaltens von einem schwachen auf ein sehr starkes Signal durch Wirkung der Zeitkonstanten des Regelspannungssiebes 7.8 oder bei Phasenverschiebung zwischen dem Tastsignal und dem Synchronsignal treten aber infolge des dann am Demodulator auftretenden, zu großen BAS-Signale Obersteuerungen auf, wodurch unter anderem die Synchronsignale beschnitten werden und eine Synchronisation nicht mehr gewährleistet ist Zur Vermeidung dieses Nachteils ist der zusätzliche Regelkreis vorgesehen. An der Basis des Transistors 1 und an der Basis des Transistors 13 über den Spannungsteiler 14,15 liegt das Video-Signal an und spannt den Transistor 13 positiv vor, so daß er leitend ist Erst infolge von Übersteuerung, wenn das Video-Signal einen bestimmten Schwellwert unterschreitet sperrt der Transistor 13. Dadurch steigt aber die Referenzspannung Urct am Emitter des Transistors 1, an, so daß er durchsteuert wodurch die Tastsignale gleichgerichtet werden und infolge der ^o Aufladung des Kondensators 6 eine positive Regelspannung am Kondensator 6 entsteht welche der Obersteuerung entgegenwirkt und über den Abgriff 9 dem HF-/ZF-Teü zugeführt wird.

Bei behobenem Fehler wird der Transistor 13 erneut leitend, und die Referenzspannung am Emitter des Transistors 1 stellt sich auf einen konstanten Wert ein.

Durch die Anordnung eines einfachen zusätzlichen Regelkreises wird gewährleistet, daß im Übersteuerungsfall sofort eine Kompensation erfolgt und ein synchroner Betrieb sich augenblicklich einstellt.

In Fig.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Koinzidenzschaltung der Tastregelstufe jedoch aus einem integrierten Tastregler besteht, der einen ersten Transistor 17, einen zweiten Transistor 18 und einen Transistor 19 aufweist. Der Regelkreis zur Erhöhung der Referenzspannung URei am Punkt 20 im Fall der Übersteuerung besteht aus einem an die Video-Signalquelle angeschlossenen Transistor 21, dessen Basis über den Spannungsteiler aus den Widerständen 22, 25 mit der Basis des dritten Transistors 19 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 21 ist in Reihe mit den Widerständen 23 und 24 an eine Betriebsspannungsquelle IAj geschaltet. Die beiden Widerstände 23 und 24 bilden einen Spannungsteiler, an dem die Referenzspannung über die Basis des ersten Transistors 17 abgegriffen wird. Der Emitter des Transistors 21 ist gegen Masse geschaltet. Das Tastsignal wird in dieser integrierten Schaltung dem Transistor 19 nicht direkt zugeführt, sondern über die mittlere Versorgungsstufe aus dem zweiten Transistor

18 der Zenerdiode 26, den Widerständen 27, 28 und 29. Der Kollektorvorwiderstand 30 des Transistors 19 verbindet diesen mit dem Kollektor des Transistors 17. Die Emitter aller npn-dotierten Transistoren 17, 18 und

19 sind untereinander verbunden und liegen an einer Konstantstromquelle mit dem Transistor 31, dessen Emitter über den Widerstand 32 ge.*en Masse geschaltet ist. Die Basis des Transistors ist an die Spannungsquelle Um angeschlossen, welche eine konstante Spannung zur Versorgung der Schaltung liefert. Der Kollektor des Transistors 19 liegt ferner über eine Diode 33, einem Siebglied aus dem Reihenwiderstand 35 und dem gegen Masse geschalteten Glättungskondensator 36 am Abgriff 34, von dem die Regelspannung zur Regelung der HF-/ZF-Teile abgegriffen werden kann.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Schaltung ist identisch mit der nach F i g. 1. Der Transistor 21 ist über den Spannungsteiler aus den Widerständen 22, 25 durch das Video-Signal so positiv vorgespannt, daß er leitend ist. Erst wenn infolge von Übersteuerung des Video-Signals ein Schwellwert unterschritten wird, sperrt der Transistor 21. Dadurch steigt die Referenzspannung am Punkt 20 an. Der erste Transistor 17 wird somit leitend und bewirkt daß der Transistor 19 sperrt wodurch über den Transistor 18, den Kollektorwiderstand 29, der Widerstand 30 und der Diode 33 sowie dem Widerstand 35 der Kondensator 36 aufgeladen wird. Die abgegriffenen, im Kondensator 36 gespeicherte, hohe Regelspannung bewirkt daß die Übersteuerung im HF-/ZF-Tei kompensiert wird.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist Ii den beschriebenen Schaltungen wird auf den Synchron pegelwert hingetastet nicht auf den Schwarzschulter wert Die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltunj kann aber ebensogut in Schaltungen eingesetzt werden die auf den Schwarzschulterwert hintasten. Dabei mul lediglich die Koinzidenzschaltung sowie der Regelkrei mit seinem Spannungsteilerverhältnis entsprechen! ausgelegt werden und der Zeilenrückschlagimpuls, de als Tastsignal verwendet wird, so weit verzöger werden, daß er auf die hintere Schwarzschulter de Video-Signals trifft

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Übersteuerungsschutzschaltung für eine Schaltungsanordnung zur getasteten Verstärkungsregelung in einem Fernsehempfänger mit einer, an eine Referenzspannungsquelle angeschlossenen Koinzidenzschaltung, die mittels eines Tastsignals aus dem Video-Signal, vorzugsweise dem Synchronimpuls, eine Verstärkungsregelgröße ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung über einen zusätzlichen Regelkreis in Abhängigkeit der Amplitude des Video-Signals oder Synchronimpulses bei Übersteuerung derart verändert wird, daß eine hohe Regelspannung (Ur) entsteht, die der Übersteuerung entgegenwirkt.

2. Übersteuerungsschutzschaltung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Signal einerseits am Eingang der Koinzidenzschaltung und andererseits über einen Spannungsteiler am Regelkreis anliegt, und daß der Ausgang des Regelkreises mit dem Referenzeingang der Koinzidenzschaltung und mit einer Betriebsspannungsquelle, die für den Koinzidenzkreis die Referenzspannungsquelle bildet, angeschlossen ist. *5

3. Übersteuerungsschutzschaltung nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung und der Regelkreis aus Transistoren (1, 13) besteht und daß die Basis des Transistors (1) der Koinzidenzschaltung über den Spannungsteiler (14, 15) mit der Basis des Transistors (13) des Regelkreises verbunden ist und der Emitter des Transistors der Koinzidenzschaltung (1) gemeinsam mit dem Kollektor des Transistors (13) an eine Spannungsquelle (Lfei) angeschlossen sind und der Kollektor des Transistors (1) der Koinzidenzschaltung über eine in Durchlaßrichtung des Tastimpulses geschaltete Diode (3) zum einen an einer Betriebsspannungsquelle (Uu) und zum anderen über einen Kondensator (6) an einem Tastsignalgeber angeschlossen ist, und daß zwischen der Diode (3) und dem Kondensator über eine Siebschaltung (7, 8) die Referenzspannung abgegriffen wird.

4. Übersteuerungsschutzschaltung nach Anspruch

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (!) der Koinzidenzschaltung pnp- und der Transistor (13) des Regelkreises npn-dotiert sind.

5. Übersteuerungsschutzschaltung nach Anspruch

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (13) des Regelkreises ein Schalttransistor ist.

6. Übersteuerungsschutzschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tastsignal der Zeilenrückschlagimpuls anliegt.

7. Übersteuerungsschutzschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung aus einer mehrstufigen Transistoranordnung (17, 18, 19), vorzugsweise einem UN D-Gatter, besteht.

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