DE2315620C3

DE2315620C3 - Demodulationsschaltung zum Demodulieren eines amplitudenmodulierten Impulssignals

Info

Publication number: DE2315620C3
Application number: DE2315620A
Authority: DE
Inventors: Henricus Johannes Josephus Catharina Meyer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-04-18
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1981-06-04
Also published as: GB1421827A; NL7205161A; DE2315620B2; FR2180959B1; FR2180959A1; SE379903B; CA997463A; DE2315620A1; US3876830A; JPS4918462A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Demodulationsschaltungsanordnung /um Demodulieren eines amplitudenmodulierten Impulssignals, das in den nicht zur Bildwiedergabe verwendeten Horizontal-Rücklaufzeilen eines Fernsehsignals auftritt, welche Demodulationsschaltung eine mit dem Videosignaleingang gekop- pelte, in den Horizontal-Rücklaufzeiten leitende, das Impuissignal durchlassende (erste) Torschaltung enthält, •ber die das Impulssignal zu einer Speicherschaltung Ibertragen wird.

Aus der DE PS 8 90 969 ist eine derartige Schaltung* anordnung bekannt, bei der der als Impulssignal übertragene Fernsehton durch Austasten mittels der RUcklaufimpulse wiedergewonnen wird Dabei kann sich auch die Gleichstromkomponente auswirken, wenn keine exakte Klemmung auf den Schwarzwert erfolgt, *>'> und im Signal enthaltene Störimpulse können den Ton beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gute

Signalübertragung auch ohne eine Klemmschaltung zu ermöglichen, wenn der Gleichstromanteil des Videosignals verloren gegangen ist, und den Einfluß von im Signal enthaltenen Störspitzen herabzusetzen.

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe gelöst dadurch, daß der Ausgang der genannten ersten Torschaltung mit einem Schwingungskreis gekoppelt ist, an den über eine zweite kurz leitend gemachte Torschaltung die Speicherschaltung (Kondensator) angeschlossen ist, wobei die Periodenzeit des Schwingungskreises und das Auftreten des Torsignals für die zweite Torschaltung derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine infolge der Durchlässigkeit der ersten Torschaltung im Schwingungskreis erzeugte Schwingung beim Durchlässigmacnen der zweiten Torschaltung einen Null-Durchgang aufweist, so daß der auf die Speicherschaltung übertragene Wert nur von der Amplitude des Impulssignals und nicht von der Lage des Schwarzpegels des Videosignals abhängig ist

Auch bei fehlender Gleichstromkomponente und somit schwankendem Schwarzpegei ergibt sich dann keine nachteilige Beeinflussung des demodulierten Signals, und infolge der integrierenden Wirkung des Schwingungskreises werden auch Rauschstörungen im Ausgangssignal der Schaltung stark unterdrückt.

Der Vollständigkeit halber sei bemerkt. Jaß es aus der DE-AS 14 87 781 weiter bekannt ist, bei einem Fernsehsignal, bei dem das Tonsignal auf der vorderen Schwarzschulter übertragen wird, vor dem Tonsignalimpuls einen kurzen Hilfsimpuls zu übertragen und aus diesem einen Tastimpuls für den Amplitudenwert des Tonsignalimpulses abzuleiten. Dabei wird nicht die Entstörungswirkung erzielt, die sich bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung durch den Schwingungskreis ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgenden naher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine blockschematische Darstellung des Prinzips einer erfindungsgemäßen Demodulationsschaltung,

F i g. 2 eine Anzahl Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Demodulationsschaltung.

In F i g. 1 ist ein Videosignaleingang 1 der Demodulationsschaltung über einen Kondensator 3 mit einem Eingang 5 einer .Stromquellenschaltung 7 verbunden. Der Kondensator 3 gibt an, daß in einem dem Eingang 5 zufeführten und in Fig. 2 durch 205 bezeichneten Videosignal kein Gleichstromanteil vorhanden ist.

Die Demodulationsschaltung hat einen Ausgang 9, mit dem ein andererseits geeiderter als Speicherschaltung wirksamer Kondensator 11 und ein Ausgang 13 einer Torschaltung 15 verbunden sind. Ein Eingang 17 der Torschaltung 15 liegt an einem Ausgang 19 einer Pufferstufe 21, die beispielsweise einen Verstärkungsfaktor entsprechend eins hat und deren Eingang 23 mit einem andererseits geerdeten Schwingungskreis 25 und mit einem Ausgang 27 einer (prsten) Torschaltung 29 verbunden ist, deren Eingang 31 an einem Ausgang 33 der Stromquellenschaltung 7 liegt.

Von der (zweiten) Torschaltung 15 ist ein Torsignaleingang 35 mit einem Ausgang 37 eines Torsignalgencrators 39 verbunden, von dem ein weiterer Ausgang 4)

mil einen» Torsignaleingang 43 der ersten Torschaltung 29 verbunden ist.

Der Torsignalgenerator 39 hat weiter einen Eingang 45, der mit dem Videosignaleingang der Schaltungsanordnung verbunden ist Mit Hilfe der Synchronsignale, ■> die in einem diesem Eingang 45 zugeführten Videosignal vorhanden sind, wird der Torsignalgenerator 39 synchronisiert, wodurch mit dem Videosignal gekoppelte Torsignale an den Ausgängen 37 und 41 auftreten. In F i g. 2 sind diese Torsignale mit den zu den Bezugszei- in chen 237 und 241 gehörenden Wellenformen angegeben.

In den m F i g. 2 zwischen den Zeitpunkten fi und h bzw. /i und fio liegenden Horizontal-Rücklaufperioden des Videosignals 205 treten nacheinander eine vordere π Schwarzschulter 206 bzw. 214, ein Horizontal-Synchronimpuls 208 bzw. 216, ein beispielsweise durch ein Tonsignal amplitudenmodulierter Impuls 210 bzw. 218 und eine hintere Schwarzschul ter 212 bzw. 220 auf.

Die vorderen und hinteren Schwarzschultern 206,212 und 214,220 des Videosignals 205 sind gegenüber einem durch eine gestrichelte Linie angegebenen NuÜDegei in aufeinanderfolgenden Rücklaufperioden verschieden dargestellt Dieser Pegelunterschied kann beispielsweise eine Folge des Fehlens einer Klemmschaltung sein, >■> aber hat wie es sich nachher herausstellen wird, auf die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung keinen Einfluß.

Von den weiteren in F i g. 2 auftretenden Wellenformen stellt 227 den Strom dar, der über die erste jo Torschaltung 29 durch die Stromquellenschaltung 7 dem Schwingungskreis 25 geliefert wird. Dieser Strom hat nur während der Zeitabschnitte f2 bis U bzw. h bis h einen von Null abweichenden Wert, weil in diesen Zeitabschnitten die erste Torschaltung 29 durch den Torimpuis 241 leitend gemacht wird.

Die Wellenformen 228 und 230 stellen Anteile dar. in welche die Wellenform 227 zerlegt werden kann. Jeder dieser Anteile verursacht eine Spannung 232 bzw. 234 am Schwingungskreis 25, die. zusammengestellt, zu 41) einem Signal mit der Wellenform 223 führen, welches Signal die am Eingang 23 der Pufferstufe 21 auftretende Spannung darstellt.

Vom Signal 227 stellt die Wellenform 228 den unerwünschten Anteil dar. der durch den Augenblickspegel, aus dem der gewünschte Anteil 230 des Tonsignals sich jeweils zu erheben anlangt, verursacht wird.

Infolge des Aufbauens der Schaltungsanordnung hat dieser Anteil 228 keinen störenden Einfluß. Um dies zu erläutern ist die Spannungswellenform 232, die durch diesen Anteil 228 am Kreis 25 erzeugt wird, gesondert dargestellt. Der Schwingungskreis ist derart abgeitimmt. daß die durch die im Zeitpunkt t₂ bzw. h auftretende Flanke der Wellenform 228 angefangene Schwingung im Zeitpunkt (4 bzw. h einen Nulldurchgang aufweist Der infolge des gewünschten Stromanteils 230 verursachte Spannungsanteil 234 weist dann gerade jeweils ein Maximum auf. dessen Amplitude der Amplitude der zugehörenden Stromimpulse proportio- μ nal ist

Das zusammengesetzte Signal 223 am Kreis 23 hat dadurch jeweils in den Zeitpunkten U bzw. I₉ einen Wert 224 bzw. 226, der nur von der Amplitude des Schallimpulses und nicht von der Lage des Schwarzpegels des Videosignals abhängig ist. In diesen Zeitpunkten wird die zweite Torschaltung 15 kurze Zeit leitend gemacht und zwar mit dci.1 Torsignal 237. wodurch der Kondensator 11 in den betreffenden Zeitpunkten die Signalwerte 224, 226 übernimmt und danach festhält. Das dadurch am Ausgang 9 entstandene Signal ergibt nach geeigneter Filterung das gewünschte demodulierte Tonsignal.

Es dürfte einleuchten, daß für den gewünschten Effekt im wesentlichen das Verhalten des Kreises 25 zwischen den Zeitpunkten fc und U bzw. ti und h von Bedeutung ist Es wird sich herausstellen, daß es günstig ist diesen Kreis außerhalb der genannten Zeitabschnitte zu dämpfen. In einem Fall, wo die Zeilenzeit eine ganze Anzahl Male die Zeitdauer der genannten Zeitabschnitte hat weist die Schwingung, die durch das Störsignal der vorhergehenden Zeilenzeit verursacht wird, in der nachfolgenden Zeilenzeit gerade im Auftrittszeitpunkt des Torsignals 237 wieder einen Nuildurchgang auf, und hat also keinen Einfluß. In diesem Fall könnte das Dämpfen fortgelassen werden.

Der etwaige Einfluß des Störanteils 228 in einer nachfolgenden Zeilenzeit ist weiter meistens vernachlässigbar, wenn der Kreis 25 einen G. '.'faktor hat. der für ein günstiges Signai/Rauschverhäiinis c ;s Ausgangssignals am geeignetesten ist und zwischen anderthalb und drei, vorzugsweise bei zwei, liegt

Der Störanteil 228, der im allgemeinen durch Verschie'-'jng des Schwarzpegels infolge des Bildinhalt;, entsteht, kann auch durch Signale beeinflußt werden, die nicht in das Videosignal gehören, wie beispielsweise Brumm- oder Übersprechsignale. Auch derartige Signale haben bei dieser Schaltungsanordnung also keinen schädlichen Einfluß auf das demodulierte Signal.

Im Obenstehenden war der Schwingungskreis derart abgestimmt, daß der Zeitabschnitt h—U einer halben Periode einer im Kreis erzeugten Ausschwingungserscheinung entsprach. Die Abstimmfrequenz des Kreises könnte auch derart gewählt werden, daß eine ganze Anzahl halber Perioden einer Schwingung im genannten Zeitabschnitt liegen würde. Dabei müssen die Auftrittszeitpunkte der Vorderflanken der Impulse 230 derart gegenüber den Torimpulsen 237 liegen, daß beim Auftreten dieser Impulse etwa die maximale Amplitude des ^wünschten Signals am Kreis 25 auftritt d. h_ daß dann eine Viertelperiode plus etwa eine ganze Anzahl Male einer halben Periode zwischen der genannten Flanke und dem betreffenden Torimpuls liegen muß.

Gewünschtenfalls darf der modulierte Impuls im Videosignal der anderen Seite zugewandt sein also der vom Bildsignal abgewandten Seite des Schwarzpegels.

Aus der Schaltungstechnik bekannte Erweiterungen, wie beispielsweise das Anwenden von Anzapfungen an einem Kreis oder die Anwendung von mehrfachen Kreisen können gewünschtenfalls auf angepaßte Art und Weise auch in eine-- erfindungsgemäßen Schal tungsa-jrdnung verarbeitet werden.

An Stelle einer Stromquellenschaltung 7 kann auch eine SpannungsqucJVnschaltung verwendet werden. Gegebenenfalls kann der Schwingungskreis 25 in diesem Fall als Reihenkreis ausgebildet werden.

In Fig. 3 sind ?ntsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in F1 g. 1 bezeichnet. Die Stromquellenschaltung 7 wird durch einen npn-Transistor 45 gebildet, dessen Emitter über einen Widerstand 47 geerdet ist und dessen Basis an der Anzapfung eines Spannungsteilers 49, 51 zwischen einer positiven Spannung + und Erde 0 liegt.

Die zweite Torschaltung 15 enthält einen Feldeffekttransistor 53, dessen Torelektrode am Eingang 35 liegt, dem der Torimouls 237 zugeführt wird und dessen

Quellen- und Senkenelektrode am Kondensator ti und am Ausgang 19 der Pufferstufe 21 liegen. Dieser Ausgang 19 liegt am Emitter eines als Emitterfolger geschalteten, die Pufferstufc 21 bildenden npn-Transistors 55. dessen Kollektor an der positiven Speisespannung + und dessen Emitter über einen Widerstand 57 an Erde liegt. Die Basis liegt an der Anzapfung eines Spannungsteiler 59,61 zwischen + und 0 und über einen Kondensator 63 am Kreis 25, der in diesem Fall andererseits an der positiven Spannung 4- liegt.

Der Kreis 25 ist weiter an den Kollektor eines npn-Transislors 65 angeschlossen, der die weitere Torschaltung 29 bildet und dessen Emitter am Kollektor des Transistors 45 liegt. Der Transistor 65 isl wahrend der Zeitabschnitte I₁-U. ti-U infolge der positiven Impulse 241 an der Basis, die vom Ausgang 41 des Torsignalgcnerators 49 herrühren, leitend. Während der restlichen Zeit ist der Transistor 65 gesperrt und der vom Stromquellentransistor 45 gelieferte Strom wird

UtIILM CtIfCII ιιμιι- I I dllMMlfl TI/ UUCI IKIIMMICl't, UL^M'il Emitter an dem des Transistors 65 liegt, dessen Kollektor an der positiven Spannung + und dessen Basis an einem Eingang 44 liegt, der mit einem Ausgang 42 des Torsignalgcnerators 39 verbunden isl und an dem ein Impiilssignal entgegengesetzter Richtung im Vcr gleich zudem am Ausgang41 entsteht.

Um keinen unerwünschten Gleichstromsprung durch den Kreis 25 zu erhalten, wird während der Sperrung des Tortransistors 65 ein npn-Transistor 69 leitend gemacht, dessen Kollektor am Kreis 25 liegt, dessen Emitter am Kollektor eines npn-Gleichstroniqucllentransistors und dessen Basis am Eingang 44 liegt. Die Basis des Transistors 71 liegt über einen Widerstand 73 an der Basis des Videosignalstromquellentransisiors 45 und isl wechselstrommäBig durch einen Kondensator 75 entkoppelt. Der Emitter des Transistors 71 liegt über einen Widerstand 77 am Niillanschluß 0. Der vom Transistor 71 über den Transistor 69 dem Kreis 25 bei gesperrtem Transistor 65 gelieferte Gleichstrom ent spricht dadurch dem über den Transistor 65 bei nicht !eilendem Transistor 64 gelieferten Strom.

Während der Zeit, in der der Transistor 69 gesperrt ist. wird der vom Glcichslromqucllcntransislor 7( gelieferte Strom durch einen npn-Tninsisior 79 abgeführt, dessen Emitter an dem des Transistor 69 liegt, dessen Basis an der des Transistors 65 und dessen Kollektor an dem des (ransistors67 liegt.

Am Kreis 25 isl weiter eint Dämpfschaltiing vorgesehen, die aus einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 81 und einen pnp-Transistor 83 bcsiehl. dessen Uasis über einen Widersland 85 geerdet isl und weiter über einen Widerstand 87 und einen Kondensator 89 an einem Ausgang 91 des Torsignalgcncrators 59 liegt. An diesem Ausgang 91 tritt in den Zeitabschnitten l\ — i-,. th—tm usw. ein positiver Impuls auf. der den Transistor 83 sperrt und die Dämpfung am Kreis 25 ausschaltet. Während der restlichen Zeit isl der Transistor 83 leitend, wodurch der Kreis 25 durch den Widerstand 81 gedämpft ist.

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Eingang 1 gekoppeltes Amplitudensieb, von dem ein Ausgang 95 mit einen Eingang 97 eines monostabilen Multivibrators 99 \ erblinden ist. der durch die Vordcrflanke der aus dem Videosignal ausgesiebten Ilorizontal-Synchronimpuls 208 crrt iM wird. Das Amplitudensieb 93 hat einen weiteren Ausgang 101. der an einem Eingang 103 eines Ablenksignalgcnerators 105 liegt, dessen Ausgang 107 am obenstehend beschriebenen Au* ,',ang 91 liegt.

Der monostabile Multivibrator 99 hat zwei Ausgänge 109 und 111. die an den ebenfalls obenstehend erwähnten Ausgängen 41 und 42 liegen und die während der Zeitabschnitte I₂- U. h-i* Irr.pulsc mit entgegengesetzter Polarität abgeben. Der Ausgang IH ist über ein differenzierendes Netzwerk 112,115 mit einem Eingang 117 eines Begrenzerverstärkers 119 verbunden, von dessen Ausgang 121 in den Zeitpunkten U. /<■ ein Abtastimpuls erhalten wird, der dem mit der Torclek •rode des Feldeffekttransistors 53 verbundenen Eingang 35 zugeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Demodulationsschaltungsanordnung zum Demodulieren eines amplitudenmodulierten Impulssignals, das in den nicht zur Bildwiedergabe ^r. verwendeten Horizontal-Rücklaufzeiten eines Fernsehsignals auftritt, welche Demodulationsschaltung eine mit dem Videosignaleingang gekoppelte, in den Horizontal-Rücklaufzeiten leitende, das Impulssignal durchlassende (erste) Torschaltung enthält, über iu die das Impulssignal zu einer Speicherschaltung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der genannten ersten Torschaltung (29) mit einem Schwingungskreis (25) gekoppelt ist, an den über eine zweite kurz leitend gemachte Torschaltung (15) die Speicherschaltung (Kondensator 11) angeschlossen ist, wobei die Periodenzeit des Schwingungskreises (25) und das Auftreten des Torsignals für die zweite Torschaltung (15) derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine infolge der 2» Durchlässigkeit der ersten Torschaltung (29) im Schwingungskreis (25) erzeugte Schwingung beim Durchlässigmachen der zweiten Torschaltung (15) einen Null-Durchgang aufweist, so daß der auf die Speicherschaltung übertragene Wert nur von der >s Amplitude des Impulssignals und nicht von der Lage des Schwarzpegels des Videosignals abhängig ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal von einer Stromqueuenschaltung (7) zugeführt wird und daß ;o der Schwingungskreis ein Parallelresonanzkreis ist.

3. Schaltung .anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal von einer Spannungsq. einschaltung zugeführt wird und der Schwingungskreis ein Reihesiresosanzkreis ist. »5

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis einen Gütefaktor hat, der zwischen 13 und 3 liegt und vorzugsweise praktisch gleich 2 ist. w

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Schwingungskreis eine durch den Torimpuls generator (39) steuerbare Dämpfungsschaltung gekoppelt ist.