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Fernsehempfänger Die Erfindung betrifft allgemein einen Fernsehempränger,
insbesondere eine Verbesserung des Videozwischenfrequenz teils eines Fernsehempfängers.
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Seit einiger Zeit verwendet man den Synchrondemodulator als Videozwischenfrequenzdemodulator,
um ein Ausgangssignal zu bekommen, das eine minimale Verzerrung aufweist, auch wenn
das empfangene Signal sehr schwach ist.
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j:-in Teil des Ausgangssignals des Synchrondemodulators wird zum Videozwisehenfrequenzverstärker
über eine AVR-schaltung (AVR = Automatische-Verstärkungs-Regelung) rückgekoppelt.
Das Ausgangssignal des Synchrondemodulators ist im allgemeinen proportional der
Eingangsspannung, bis letztere einen zulässigen Spannungswert Gberschreitet. überschreitet
die Eingangs spannung diesen bestimmten zulässige Wert, fällt die Ausgangsspannung
plötzlich ab, sodaß die Schwingungsform der Ausgangsspannung ebenfalls plötzlich
verzerrt ist.
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Auch wenn die Feldstärke plötzlich ansteigt oder wenn der Kanalwähler,
im folgenden kurz Tuner genannt, auf einen anderen Kanal mit hoher Feldstärke umgeschaltet
wird, liegt am Synchrondemodulator ein Eingangssignal an, dessen Spannung höher
als die zulässige Spannung ist.
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Die Schwingungsform des Ausgangssignals ist also verzerrt.
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Da das Ausgangs signal des Synchrondemodulators vermindert ist, dient
die Rückkopplung über die AVR-Schaltung dem Verstärken des Ausgangssignals des Videozwischenfrequenzverstärkers.
Folglich wird die Verzerrung des Ausgangssignals nochmals verstärkt. Das Bild ist
daher außerordentlich verzerrt und im schlechtesten Fall wird nur das
absolute
Dunkel- oder Hellbild oder ein umgekehrtes Bild gezeigt.
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Durch die Erfindung soll ein verbesserter Videozwischenfrequenzteil
für einen Fernsehempfänger geschaffen werden, bei dem eine über eine zulässige Eingangsspannung
hinausgehende Eingangsspannung nicht am Synchrondemodulator anliegt. Dadurch wird
eine Bildverzerrung, die aus einem starken, anliegenden Fernsehsignal resultiert,
vermieden.
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Durch die Erfindung sollen ferner Zerstörungen des Synchrondemodulators
wegen einer übermässigen Eingangsspannung verhindert werden.
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Der verbesserte Videozwischenfrequenzteil gemäß der Erfindung weist
einen einfachen Aufbau aaf und ist mit geringem Aufwand herstellbar, wobei alle
gemäß der Erfindung geforderten Funktionen erfüllt werden.
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Gemäß der Erfindung ist eine Abkappschaltung zwischen einem Videozwischenfrequenzverstärker
und einem Synchrondemodulator vorgesehen, um die am Synchrondemodulator anliegende
übermässige Ausgangs spannung des Zwischenfrequenzsignals abzukappen.
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Die Erfindung schafft also eine Amplitudenbegrenzungsschaltung, die
zwischen dem Ausgang eines Videozwischenfrequenzverstärkers
und
dem Eingang eines Synchrondemodulators vorgesehen ist. übersteigt das Zwischenfrequenzausgangssignal
als Eingangssignal am Synchrondemodulator eine bestimmte zulässige Spannung, wird
die Amplitude des Zwischenfrequenzausgangssignals begrenzt, damit die zulässige
Spannung nicht überschritten wird.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird.
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Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Videoteils eines herkömmlichen
Fernsehempfängers.
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Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Ausgangskennlinie des Synchrondemodulators.
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Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Videozwischenfrequenzteils eines
Fernsehempfängers gemäß der Erwindung.
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Fig. 4 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde
liegenden Prinzips.
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Fig. 5 und 6 zeigen Schaltbilder einer Amplitudenbegrenzungsschaltung,
die gemäß der Erfindung verwendet wird.
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Fig. 7 zeigt ein Schaltbild einer AVR-Schaltung, die in dem in Fig.
3 gezeigten Blockschaltbild verwendet ist.
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Fig. 8, 9 und 10 zeigen Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise
derselben.
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Fig. 11 zeigt ein Schaltbild eines Synchrondemodulators, der in dem
in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbild vorgesehen ist.
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Vor einer Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen gemäß der
Erfindung wird ein heute gebräuchlicher Fernsehempfänger kurz erläutert, um deutlich
die Schwierigkeiten herauszustellen, die mit der Erfindung überwunden werden sollen.
Nach Fig. 1 werden die an der Antenne 1 ankommenden Signale in einem Tuner 2 frequenzmoduliert
und liegen dann an einem Videozwischenfrequenzverstärker 3 an. Die Ausgangssignale
des Videozwischenfrequenzversteckers 3 werden in einer Synchrondemodulatorschaltung
4 demoduliert. Damit erhält man Synchronisiersignale, die an den Ablenkoszillatoren
und anderen Schaltungsteilen anliegen. Ein Teil des Ausgangssignals des Synchrondemodulators
4 wird über eine Automatische-Verstärkungs-Regelung-(AVR-)-Schaltung 5 zum Videozwischenfrequenzverstärker
3 rückgekoppelt. Die Kennlinie der Ausgangsspannung des
Synchrondemudolators
4 ist in Fig. 2 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß zwischen Ausgangsspannung und Eingangsspannung
eine lineare Proportionalität gegeben ist.Üöerschreitet die Spannung des EingangsJignals
einen bestimmten Pegel V1, im folgenden die tut zulässige Eingangs -spannung" genannt,
fällt die Ausgangsspannung plötzlich ab, sodaß gleichzeitig eine Verzerrung auftritt.
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Ist die anliegende Feldstärke hoch oder wird der Fernsehempfänger
auf einen anderen Kanal mit hoher Feldstärke umgeschaltet, liegt das über die zulässige
Lingangsspannung V1 hinausgehende Eingangs signal an der Synchrondemodulatorschaltung
4 an, sodaß ein verzerrtes Ausgangssignal entsteht. Da das Ausgangssignal außerdem
vermindert ist, arbeitet die hVR-Schaltung 5 in einer Weise, in der der Verstärkungsfaktor
des Videozwischenfrequenzverstärkers 3 erhöht wird. Folglich wird das Ausgangs signal
des Synchrondemudolators immer stärker.verzerrt. Damit ist das Bild ebenfalls verzerrt,
und im schlimmsten Fall wird ein vollständiges Dunkel- oder Hellbild oder ulslgekehrtes
Bild gezeigt.
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Im folgenden wird mit bezug auf Fig. 3 die Erfindung erläutert. Zwischen
dem Videozwischenfrequenzverstärker 3 und der Synchrondemudolatorschaltung 4 ist
eine Am.plitudenbegrenzungsschaltung
6 vorgesehen. Wie in Fig.
4 gezeigt, ist die Ausgangsspannung der Eingangsspannung proportional bis zu dem
Punkt, an dem diese die zulässige Eingangsspannung V1 erreicht. Nun wird die Ausgangsspannung
bei einer konstanten Spannung V1 gehalten, auch wenn die Eingangsspannung die zulässige
Spannung überschxitet. Daraus folgt, daß am Eingang des Synchrondemodulators 4 eine
Eingangsspannung anliegt, die nicht über die zulässige Spannung V1 hinausgeht. Eine
Verzerrung des Bildes wird daher vollständig vermieden. Die Amplitudenbegrenzungsschaltung
6 verhindert auch ein Zerstören der Synchrqndemoaulatorschaltung 4, insbesondere
wenn diese Schaltung als 'tintegrierte Schaltung" ausgeführt ist, bei der die Durchbruchspannung
relativ niedrig ist.
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Ausfuhrungsbeispiele von Schaltungen, die als Amplitudenbegrenzungsschaltungen
6 verwendet werden können, sind in Fig. 5 und 6 gezeigt. In der in Fig. 5 gezeigten
Amplitudenbegrenzungsschaltung ist eine Diode 7 durchgeschaltet, wenn die Signalspannung
die Summe der Abfalls der Vorwärtsspannung der Diode 7 und einer Bezugs spannung
8 überschreitet. Dadurch wird die Signalspannung niedriger als die zulässige Spannung
V1 gehalten.
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Bei der in Fig. 6 gezeigten Amplituaenbegrenzungsschaltung betrRgt
der Abfall der Vorwärtsspannung derSilizium-
Dioden 9 und 10 ungefähr
0,7 V. übersteigt daher die Signalspannung den Wert von - 0,7 V, schaltet entweder
die Diode 9 oder 10 durch. Die Signalspannung wird daher bei einem Wert geringer
als - 0,7 V gehalten. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Kondensatoren 11, 12 und
13, 14 dienen zum Ausfiltern der Gleichspannungskomponente.
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Bei der in Fig. 5 gezeigten Amplitudenbegrenzungsschaltung wird die
Signalspannung nur bei einer positiven Bezugsspannung abgekappt. Bei einem Fernsehempfänger,
der mit negativen Impulsen arbeitet, muß die Schaltung daher abgewandelt werden5
damit auch Eingangsspannungen bei einem negativen Bezugspegel begrenzt werden können.
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Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Automatischen-Verstärkungs-Regelung-Schaltung
5, eine getastete AVR-Schaltung. Am Eingang 15 liegen negative Horizontal-Impulse
an, während das Videosignal und eine Gleich-Vorspannung zur Einstellung-des AVR-Pegels
an den Eingängen 16 bzw.
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17 anliegen. In Abhängigkeit von dem am Eingang 15 anliegenden Horizontal-Synchronisierimpuls
wird ein Transistor 18 gesperrt, während ein Transistor 19 durchschaltet.
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Ist die Gleich-Vorspannung höher als eine Videobezugsspannung, schaltet
der Transistor 19 durch, sodaß seine Kollektorspannung niedrig ist. Ist die Gleich-Vorspannung
niedriger
als die Bezugsspannung, schaltet ein Transistor 20 durch,
während der Transistor 19 nun sperrt. Die Kollektorspannung dieses Transistors ist
nun hoch. t;ntsprechend den Tast- oder Rücklaufimpulsen werden nur die Synchronisiersignale
verglichen. Das Ausgangssignal wird in einer Demodulator- und Glättungsschaltung
demoduliert und geglättet. Diese Schaltung weist eine Diode 21, einen Kondensator
22 und einen Widerstand 23 auf. Vor dem Ausgang 25 ist ein Transistor 24 vorgesehen,
um automatisch die Verstärkung des Videozwischenfrequenzverstärkers zu regeln.
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Eine Verzögerungsschaltung mit den beiden Transistoren 26 und 27 ist
vorgesehen, damit über einen Ausgang 28 die AVR-Spannung an den Zwischenfrequenzschaltungen
anliegt. Der AVR-Spannungspegel kann entsprechend der am Eingang 29 anliegenden
Gleichspannung eingestellt werden.
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Fig. 8 zeigt Kurven, in denen die Beziehung zwischen dem Videobezugssignal
und der am Eingang 25 anliegenden AVR-Spannung dargestellt ist. Verändert man die
Spannung, mit dedder Pegel der AVR-Spannung eingestellt wird, verändert sich die
AVR-Spannung, wie mit den Kurven - A, B und C gezeigt ist. Der Videozwischenfrequenzverstärker
3 muß daher bei einer steigenden AVR-Spannung eine sinkende Verstärkung
aufweisen.
Der Kondensator 22 und der Widerstand 23, ebenso wie der Kondensator 30 und der
Widerstand 31 bilden zwei Filter, durch die eine Zeitkonstante so erhöht wird, daß
die Rausch- und Flackercnarakteristik verbessert wird. Liegt an der AR-Schaltung
plötzlich ein Signal an, das dann entsteht, wenn der Kanalwähler von einem freien
Kanal auf einen von einem Sender belegten Kanal umgeschaltet wird, verändert sich
die AVR-Spannung wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die AVR-Spannung erreicht wegen der
Funktion der Filter einen bestimmten Spannungspegel nicht, auch wenn der Kanal vollständig
umgeschaltet ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, liegt daher im übergang am Videozwischenfrequenzverstärker
ein außerordentlich hohes Ausgangs signal an. Der Synchrondemodulator gleicht diese
hohe Spannung im Übergang aus, wenn er einen ausreichend breiten dynamischen Bereich
hat, wie z.B. ein Diodendemodulator.Die in Fig. 11 gezeigte Synchrondemodulatorschaltung
weist jedoch einen verhältnismäßig engen Bereich auf 5 sodaß bei einer Ausgangskennlinie
wie der in Fig. 2 gezeigten die Ausgangs spannung den Wert V1 übersteigt. Folglich
ergibt sich eine positive Rückkoppelung und das Bild bleibt verzerrt.
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Bei der in Fig. 11 gezeigten Synchrondemodulatorschaltung liegt die
Ausgangsspannung des Videozwis chenfrequenzverstärkers
am Eingang
32 an, wird durch die Transistoren 33 und 34 verstärkt, und dann durch die Dioden
35 und 36 begrenzt. Folglich wird nur der Träger weitergeleitet.
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Das Videozwischenfrequenz-Ausgangssigrnal wird durch die Transistoren
37 und 38 verstärkt. Der Träger und das Videozwischenfrequenzsignal werden durch
die Transistoren 39 und 40 gemischt und demoduliert. Die Dioden 35 und 36 sind vorgesehen,
um die amplitudenmodulierten Komponenten vollständig auszusieben. Sie sind so ausgewählt,
daß sie das Signal bei einem Pegel abkappen, der niedriger als der Naximalpegel
der Amplitudenmodulation ist. Diese Dioden sind den in der Erfindung verwendeten
Dioden nicht ähnlich. Die Schaltung ist also schwierig und weist einen engen dynamischen
Bereich auf. Die Synchrondemodulatorschaltung kann als "Integrierte Schaltung" hergestellt
werden. Sie erfordert dann eine Schutzschaltung, damit sie die in Fig. 2 gezeigte
Kennlinie nicht übersteigt und damit sie die Kennlinie der AVR-Schaltung erreicht.
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- Patentansprüche -