DE2317961B2 - Automatische Farbregelschaltung für einen Farbfernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Farbregelschaltung für einen Farbfernsehempfänger mit ei-

nem ersten Verstärker, dem ein Farbsynchronsignal und Bildsignalanteile enthaltende Eingangssignale zugeführt werden und dessen Verstärkung mittels eines ersten Regelsignals veränderbar ist, und mit einem dem ersten Verstärker nachgeschalteten zweiten Verstärker sowie mit einem Spitzendetektor zur Erzeugung eines Regelsignals.

Die automatische Sättigungsregelung oder abgekürzt »ASR« ist eine selbsttätige Verstärkungsregelung für einen Farbsignalverstärker in einem Farb-

fernsehempfänger. Diese Regelung spricht üblicherweise auf das in den Horizontal-Austastlücken des Farbfernsehsignals erscheinende Farbsynchronsignal an, um dessen Amplitude am Ausgang des Farbverstärken. möglichst konstant zu halten. Wenn sich jeder Fernsehsender an bestimmte Normen für das Pegelverhältnis zwischen Farbsignal und Farbsynchronisierimpuls hält, dann werden die Farbsignale auch dann ihren richtigen Farbsättigungswert behalten, wenn der Fernsehteilnehmer von einem Kanal auf einen anderen umschallet.

Ein zu hoher Farbsättigungswert führt, zumindest bei den Spitzenwerten der auf die Bildröhre gegebenen Farbsignale, zur sogenannten »Übersättigung« und damit zu einer Oberstrahlung auf dem Bildschirm.

Diese Überstrahlung tritt dort auf, wo der Strahlstrom in der Bildröhre so weit anwächst, daß eine Defokussierung des Elektronenstrahls stattfindet und der vom * ionenstrahl herbeigeführte Fleck auf dem Leuchtschirm zu groß wird.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 022 5X9 ist eine Farbregelschaltung mit einem geregelten Farbvorverstärker bekannt, dem parallel ein Farbsynchronsignalverstärker und ein zweiter Farbsignalverstärker nachgeschaltet sind. Das Ausgangssignai des

Farbsynchronsignalverstärkers synchronisiert den quarzgesteuerten Bezugsfarbträgergenerator, aus dessen Ausgangssignai mit Hilfe eines Spitzendetektors das Rcgelsignal für den Farbvorverstärker erzeugt wird. Die Regelung erfolgt hierbei also im Sinne eines konstanten Farbsynchronsignals, und wenn der die Rcgclspannung erzeugende Detektor auf Rauschsignale anspricht, dann kann das Farbsynchronsignal auf einen /u kleinen Wert geregelt werden, so daß die Synchronisierung des Bezugsfarbträgergenerators unsicher wird, ist der Detektor dagegen rauschunempfindlich, dann können die dem Farbsignal überlagerten Rauschspitzen zu Farbübersättigungen von Teilen des Bildes führen. Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2O1558H eine Farbregelschaltung bekannt, bei welcher zur Vermeidung der Schwierigkeiten, welche sich aus Nichteinhaltung der vorgeschriebenen Toleranzen bei den einzelnen Sendestationen ergeben, das Videosignal selbst zur Er-

,«nine der Regelspannimg herangezogen wird, ini Scheitelwertvergleich zwischen dem Helhgnal und dem demodulierten Farbsignal durchwird, auf Grund dessen das Regelsignal it wird. Schließlich ist in der deutschen Auslege-Arift 1762 340 eine Farbregelschaltung beschrieben, lche die Nachteile der Konstantregelung des Farb- !""chronsignals, _wei_che in der Möglichkeit von Farb- ^ersättigungen liegen, dadurch vermeidet, daß das °rtm Farbsynchronsignal abgeleitete Farbregelsignal h Hilfe der am Eingang des Farbsynchron.MgnalverüZärkers auftretenden Störspannung abgewandelt S«L so daß Fehler, weiche durch diese Störungen !«stehen können, kompensiert werden.

Mit einer Einrichtung zur automatischen Sättioiinesregelung, im folgenden kurz ASR-System geannt, soll der Verstärkungsfaktor des Farbverstäri!ers verringert werden, sobald die Rauschanteile im Farbsipral größer werden, damit die Spitzen der aus ^information und Rauschen zusammengesetzten «aiale nicht zu einer Übersättigung führen können. In einem ASR-System, wo das Farbsynchronsignal on einem rauschunempfindlichen Detektor erfaßt lird der das im Farbsignal vorhandene Rauschen nicht durchläßt, wird der Verstärkungsfaktor des Farbverstärkers bei erhöhtem Rauschen des Farbsionals nicht vermindert. In diesem Fall sind also Übersättigungen bei Spitzenwerten des Rauschens nicht ausgeschlossen.

Die Erfassung des Farbsynchronsignals zur Ableitung do ASR-Signals kann mittels eines Synchrondetektors geschehen, der vom Bezugsfarbträger gesteuert wird Der lokale Generator für den Bczugstarbträeer ist mit dem ankommenden larbsynchronsignal selbst synchronisiert, beispielsweise durch eine automatische Phasen- und Frequenzregelung oder Di_rekt.Synchronisierung eines Kristalloszillators. Die Demodulation des Farbsynchronsignals mittels eines Svnchrondetektors macht die automatische Sättieunesregelungim wesentlichen unempfindlich gegenüber den Rauschsignalen, die in den zu regelnden Signalen enthalten sind, so daß das Problem der Übersättigung beim Erscheinen rauschstarker Signale

auftritt. . , . ...

Andererseits kann jedoch ein rauschuivmpfindhcher ASR-Detektor vorteilhaft sein. Er k.i.m in Verbindung mit einem einfachen Schwellwei tdetektor, der auf Signale unterhalb seines bestimmten Pegels anspricht, eine rauschunempfindliche Farbsperre bilden, um die Farbdemodulation bei Schwarz-Weiß-Sendungen unwirksam zu machen.

Ein rauschunempfindlicher ASR-Detektor ist auch dann günstig, wenn der lokale Bezugsfarbträgergenerator mit Farbsynchronsignalen synchronisiert wird, die vom Farbsignal am Ausgang des sättigungsgeregclten Farbverstärkers abgetrennt werden.

Weil das Farbsynchronsignal beim Auftreten rauschstarker Signale nicht abgeschwächt wird, wird die Synchronisierung des Bezugsfarbträgergenerators auch nicht beeinträchtigt. Außerdem liefert ein Synchrondetektor zur Demodulation des ASR-Signals kein Signal zur Verminderung der Verstärkung, solange nicht der Bezugsfarbträgergenerator in Gleichlauf mit dem Farbsynchronsignal gebracht ist. Dies beschleunigt den Synchronisiervorgang.

Wegen der Vorteile eines Synchrondetektors zum Erzeugen der ASR-Signale hat man nach Wegen gesucht um seine Nachteile durch Zusammenwirken mit anderen Schaltungsanordnungen zu überwinden. Die Farbinformation, welche während des Bildintervalls im Ausgangssignal des sättigungsgeregelten Farbverstärkers enthalten ist, kann zur Gewinnung einer ASR-Signalkomponente herangezogen werden, die der vom Synchrondetektor abgeleiteten ASR-Signalkompcnente hinzugefügt wird. Dies ist jedoch unvorteilhaft, wenn der Bezugsfarbträgergenerator mit Hilfe des Ausgangssignals des sättigungsgeregelten ίο Farbverstärkers synchronisiert werden soll, weil die Abschwächung des Signals beim Empfang gleich starker Signale die Synchronisierung des Bezugsfarbtragergenerators mit dem in diesen Signalen enthaltenen Farbsynchronsignal erschwert.

Außerdem kann die Heranziehung der in den BiIdintervallen enthaltenen Farbinformation zur Ableitung eines ASR-Signals dazu führen, daß die Steuersignale sich nach den Spitzenwerten in der Farbsattigung des gesendeten Fernsehbildes richten. Hierdurch so erhalten in der Farbe schwachgesättigte Bilder eine zu hohe Farbsättigung bzw. in der Farbe stark gesattigte Bilder eine zu schwache Farbsättigung. Dies ist ungünstig, wenn starke und rauschfreie Signale empfangen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Farbregelschaltung, welche die Vorteile der beiden Regelmöglichkeiten auf konstantes Farbsynchronsignal und auf begrenztes Spitzeniarbsignal in einfacher Weise in sich vereinigt, so daß sowohl eine sichere Synchronisierung des Bezugsfarbtragergenerators als auch die Ver.nc idung von Farbubersattigungen gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelost.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatisehen Sattigungsregelung enthalt einen ersten Farbverstarker, uem ein zweiter Farbverstärker in Kaskade nachgeschaltet ist. Dem Eingang des ersten Verstärkers werden Eingangs-Farbsignale mit Farbsynchronsienalen und im Bildintervall erscheinenden Bildiniormationen zugeführt, und aus diesen Signa cn werden an seinem Ausgang Zwischensignale gebi det. Der /weite Verstärker erhält an seinem Eingang diese Zwischensignale und liefert an seinem Ausgang Farbausgangssignale. Ein rauschunempfindhcher Detektor 45 entwickelt aus der Amplitude der Farbsynchronsignale des am Eingang des ersten Verstärkers hegenden Farbeingangssignals ein Steuersignal. Dieses Steuersignal steuert den Verstärkungsfaktor des ersten Farbverstärkers für Farbsignale. Ein Spitzendeso tektor liefert abhängig von den Spitzen der im Bi dintervall des Farbeingangssignals enthaltenen, BiIdkomponentc und aus dem begleitenden Rfschs.gna ein /weites Steuersignal. Dieses zweite Steuersigna wird dem zweiten Farbverstärkersignal zugeführt, um 55 dessen Verstärkungsfaktor für Farbsignale zu regeln Wenn der Rauschpegel in der Bildkomponente des Farbeingangssignals so stark wird, daß Spitzen der rauschenden Farbausgangssignale die zulassigen Spitzenwerte rauschfreier Signale übersteigen, dann wird 6o durch den Einfluß des Spitzendetektors der Verstärkungsfaktor des zweiten Verstärkers vermindert, um die Spitzen der rauschenden Farbausgangssignale innerhalb der Grenzen zu halten, die fur die Spitzen rauschfreier Signale gesetzt sind. Auf diese Weise wird 6₅ eine Übersättigung während des Empfangs rauschstarker Signale vermieden. Gleichzeitig bleibt die Rauschfestigkeit der automatischen Sattigungsregelung des ersten Farbverstärkers unheemtrachtigt.

Der »rauschfeste« Detektor ist ein Amplitudendetektor, dessen Ansprechempfindlichkeit gegenüber Rauschen im Vergleich mit der Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem mittleren Pegel des Farbsynchronsignals geringer ist als bei einem Spitzendetektor. Eine Mittelwerterfassung, bei welcher der Detektor auf den Mittelwert der Energie der gefühlten Signalspitzen und nicht auf die Spitzenenergie anspricht, hat die besagte Rauschfestigkeit, weil das Verhältnis der Spitzenenergie zur mittleren Energie bei den das Farbsynchronsignal begleitenden Rauschsignalen größer ist als bei dem Farbsynchronsignal selbst. Ein anderer oder auch zusätzlich einzuschlagender Weg zur Gewinnung einer Rauschfestigkeit ist die Einengung der Bandbreite der einem Amplitudendetektor zugeführten Signale. Durch Synchrondemodulation wird die Rauschfestigkeit noch zusätzlich verbessert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Spitzendetektor eine versetzte Schwelle, so daß die Spitzenwerterf assung nur bei Spitzen des Farbausgangssignals erfolgt, die einen gewissen Schwellwert überschreiten. Hiermit ist der Spitzendetektor unwirksam und vermindert nicht den Verstärkungsfaktor des zweiten Verstärkers, wenn vom Fernsehempfänger starke rauschfreie Fernsehsignale empfangen werden, die nach der richtigen Norm ausgestrahlt wurden.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist für eine manuelle Steuermöglichkeit des Verstärkungsfaktors des zweiten Verstärkers für Farbsignale gesorgt. Der Spitzendetektor verhindert eine Übersättigung, wenn die Sättigungsverstärkung mit der Handregelung zu hoch eingestellt wird.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich an Hand von Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung innerhalb eines typischen Farbfernsehempfängers ;

Fig. 2 ist ein Schaltbild der beiden in Kaskade geschalteten verstärkungsgeregelten Verstärker und ihrer dazugehörigen Schaltungsanordnungen, wobei der gesamte Aufbau vorzugsweise in integrierter Schaltung ausgeführt ist.

Gemäß Fig. 1 werden ausgestrahlte Fernsehsignale von einer Antenne 101 aufgefangen und einem Empfangsteil 103 des Farbfernsehempfängers zugeführt. Der Empfangsteil 103 enthält einen Kanalwähler, einen Mischer, Zwischenfrequenzverstärker und den Video-Demodulator. Das Videosignalgemisch aus dem Demodulator des Empfangsieiis 103 wird als Eingangssignal der Leuchtdichteschaltung 105 zugeführt, die typischerweise aus den Filtern für das Leuchtdichtesignal, Steuereinrichtungen für Kontrast und Helligkeit und Videoverstärkersrufen besteht. Die Videosignale am Ausgang der Leuchtdichteschaltung 105 und die Farbdifferenzsignale am Ausgang der Farbdemodulatoren werden in den Teil 109, der eine Farbmatrix und die Treiberverstärker für die Bildröhre enthält, miteinander kombiniert und verstärkt. Die Ausgangssignale der Treiberverstärker im Teil 109 sind Aussteuersignale für die Farben rot, grün und blau und werden den Elektroden einer Farbbildröhre 111 zugeführt. Die Farbbildröhre 111 hat Ablenkspulen 113 für die Vertikalablenkung und Ablenkspulen 115 für die Horizontalablenkung.

Das Videosignalgemisch vom Demodulator im Empfangsteil 103 gelangt ferner /um Eingang einer Synchronsignal-TrennsehsUung 117, die abgetrennte Synchronsignale an einen Vertikalkippgenerator 119 und einen Horizontalkippgenerator 121 liefert. Der Vertikalkippgenerator liefert Ablenksignale an die Vertikalablenkspulen 113, während der Horizontalkippgenerator 121 Ablenksignale an die Horizontalablenkspulen 115 liefert.

Das Videosignalgemisch' vom Videodemodulator des Empfangsteils 103 gelangt außerdem zu den FiI-tern 123 für die Farbseitenbänder. Diejenigen Komponenten des Videosignalgemischs, die im Frequenzbereich der Farbseitenbänder liegen, einschließlich der Farbseitenbänder selbst, werden von den Filtern 123 selektiert und dem regelbaren Verstärker 125 als

is Eingangssignal zugeführt. Die Ausgangssignale des Verstärkers 125 gelangen als Eingangssignale zu einem weiteren Regelverstärker 127. Die Ausgangssignale des Verstärkers 127 werden auf die Farbdemodulatoren 107 gegeben, um dort demoduliert zu

ao werden.

Die Ausgangssignale des Verstärkers 125 gelangen auch zum Eingang eines Farbsynchronsignal-Tors 129. Dieses Tor läßt die Signale während bestimmter Zeitspannen durch, die von Tastimpulsen vorgegeben

»5 werden. Das Tor 129 erhält diese Tastimpulse vom Horizontalkippgenerator 121. Wenn der Generator 121 mit dem ausgestrahlten Fernsehsignal synchronisiert ist, dann erscheinen die Tastimpulse zu denjenigen Zeiten, wo Farbsynchronsignale in den am Eingang des Tors 129 liegenden Farbausgangssignalen des Verstärkers 125 vorhanden sind.

Das Tor 129 liefert also während des normalen Empfangsbetriebs abgetrennte Farbsynchronsignale. Diese werden einem mit einer Synchronisierschaltung versehenen Bezugsfarbträgergenerator 131 zugeführt, der einen regenerierten Bezugsfarbträger liefert, welcher mit den abgetrennten Farbsynchronsignalen synchronisiert ist. Der Generator 131 kann einen Kristalloszillator enthalten, der mittels einer automatischen Phasen- und Frequenzregelung oder mittels Direktsynchronisation synchronisiert wird. Der vom Generator 131 erzeugte Bezugsfarbträger gelangt zu einem Phasenschieber 133, der ihn in die richtige Phase zur Steuerung der Farbdemodulatoren 107

♦5 bringt. Das Farbsynchronsignal 129 liefert abgetrennte Farbsynchronsignale auch an einem rauschfesten Detektor 135, der aus diesen Signalen ASR-Signale gewinnt, die zum Verstärker 125 gelangen, um dessen Verstärkungsfaktor für Farbsignale zu steuern.

Sobald sich der Pegel der Farbsynchronsignale am Ausgang des ersten Verstärkers erhöht, wird der Verstärkungsfaktor dieses Verstärkers durch die ASR-Signale vermindert. Der rauschfeste Detektor 135 kanr beispielsweise ein Synchrondetektor sein, wobei dei

SS zu seiner Steuerung verwendete Bezugsfarbträgei

entweder vom Phasenschieber 133 (in durchgehendei

, Linie gezeichnet) oder direkt vom Generator 131 (ge

strichelt gezeichnet) entnommen werden kann. Die vom Detektor 135 kommenden ASR-Signale könnei

So j einem Schwellwertfühler 137 zugeführt werden, de einen Befehl für die Farbsperre abgibt, wenn dl· ASR-Signale an seinem Eingang eine bestimmt Schwelle unterschreiten. Dieser Farbsperrbefehi kam (wie es mit durchgehender Linie gezeigt ist) an de

Verstärker 127 gegeben werden, um dessen Verstäi kungsfaktor auf im wesentlichen 0 herabzusetzei Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Fart sperrbefehl an die Farbdemodulatoren 107 zu gebe

(wie gestrichelt gezeigt), um diese wirkungslos zu machen.

Wegen der Rauschfestigkeit des Detektors 135 wird beim Regelverstärker 125 der Verstärkungsfaktor für Farbsignale nicht genügend herabgesetzt, wenn Rauschsignale auftreten. Während des Empfangs schwacher rauschender Signale wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 125 derart erhöht, daß der Pegel des Farbsynchronsignals an seinem Ausgang auf dem gleichen Wert gehalten wird, wie wenn starke rauschfreie Signale empfangen werden. Die Rauschanteile des Farbsignals am Ausgang des Verstärkers 125, von denen ein Teil im Empfangsteil 103 des Empfängers erzeugt und ein Teil von der Antenne 101 aufgefangen wird, übersteigen in ihren Spitzen das normale Farbsignal. Wäre der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127 fest eingestellt, dann könnte aus diesem Grund eine Übersättigung der Fernsehempfänger auftreten.

Die Farbausgangssignale des Verstärkers 127 gelangen zu einem Spitzendetektor 139. Der Verstärker 127 kann vom Horizontalkippgenerator, wie gezeigt, Tastimpulse erhalten, um seinen Verstärkungsfaktor während der Horizontal-Austastintervalle zu vermindern. Diese Maßnahme kann jedoch auch fortgelassen werden. In jedem Fall ist ein Farbsignal während der Bildintervalle am Ausgang des Verstärkers 127 verfügbar. Der Spitzendetektor 139 spricht auf die Spitzenwerte der Farbsignale, die während der Bildintervalle vom Verstärker 127 geliefert werden, an und erzeugt daraus ein Verstärkungsregelungssignal, welches zur Regelung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 127 verwendet wird. Wenn diese Farbsignalspitzen höher werden, dann vermindert das vom Spitzendetektor 139 gelieferte Signal den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127. Die übermäßigen Signalamplituden im Rauschanteil des Farbsignals, die im vorstehenden Abschnitt erwähnt wurden, veranlassen den Spitzendetektor 139, den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127 zu verringern. Daher sind die Signalamplituden, die vom Rauschen in dem Farbausgangssignal des Verstärkers 127 herrühren, nicht höher als die normalen Signalamplituden eines starken rauschfreien Farbausgangssignals. Somit wird einer Überstrahlung des Farbbildschirms infolge von Rauschspannungsspitzen vorgebeugt.

Durch die Kaskadenschaltung der verstärkungsgeregelten Farbverstärker 125 und 127 und durch getrennten Betrieb ihrer Verstärkungsregelkreise wird das Problem der Empfindlichkeit des Spitzendetektors 39 gegenüber dem mittleren Farbsignalpegel des Bildes während des Empfangs starker rauschfreier Signale vermieden, wenn:

1. die maximale Verstärkung des Farbverstärkers 127 richtig eingestellt ist, und

2. der Spitzendetektor 139 gegenüber Signalamplituden, welche einen bestimmten Schwellwert nicht überschreiten, unempfindlich gemacht ist.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird der am Eingang des Verstärkers 127 von der automatischen Sättigungsregelung des Verstärkers 125 aufrechterhaltene normale Pegel starker rauschfreier Farbsignale niemals so große Signalamplituden in den vom Verstärker 127 an den Spitzendetektor 139 gelieferten Farbausgangssignalen zur Folge haben, daß ein den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127 verminderndes Steuersignal erzeugt wird. Beim Empfang starker rauschfreier Fernsehsignale arbeitet der Verstärker 127 dann mit seiner vorgegebenen Verstärkur». Es werden keine Steuersignale, die von dem während des Bildintervalls erscheinenden Farbsignal abhängen, in das ASR-System eingeführt.

Eine Handregelung 141 für die Sättigungsverstärkung kann den Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers 127 beeinflussen. Handregelungen für die Sättigung werden oft vom Fernsehteilnehmer falsch eingestellt und führen bei Einstellung auf zu hohe Sättigungsverstärkung zur Überstrahlung des Bildschirms bei Objekten mit hoher Farbsättigung. Durch Einfügen der manuellen Sättigungsregelung vor den Ausgang des Verstärkers 1217 und den Eingang des Spitzendetektors 139 kann der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127 durch ein Steuersignal vermindert werden, welches vom Spitzendetektor 139 als Antwort auf allzu starke Farbsignale erzeugt wird. Diese automatische Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 127 verhindert es, daß der Bildschirm infolge falscher Einstellung der manuellen Sättigungsregelung 141 »überstrahlt«.

Der Spitzendetektor 139 verringert auch dann den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 127, wenn die empfangenen Signale von einem nicht gut arbeitenden Sender kommen, der ungenügende Farbsynchroninformation oder übermodulierte Farbsignale ausstrahlt. Die besagte Verminderung des Verstärkungsfaktors verhindert Überstrahlungen während des Empfangs solcher Signale.

Die innerhalb der gestrichelten Umrahmung 143 dargestellten Elemente 125 bis 139 können hauptsächlich auf einem monolithischen Siliziumplättchen in integrierter Schaltung ausgeführt werden. Das Farbimpulstor 129 und der rauschfeste Detektor 135 können von demjenigen Typ sein, wie er in der USA.-Patentschrift 242322 mit dem Titel »Detector Circuit With Self-Referenced Bias« beschrieben ist.

Der Farbbezugsträgergenerator mit seiner Synchronisierschaltung kann einen spannungsgesteuerten Kristalloszillator und einen automatischen Frequenz- und Phasenregelungsdetektor (AFPR-Detektor) enthalten, der eine Spannung zur Regelung der Frequeru der Oszillatorschwingungen abhängig von abgetrennten und durch das Farbsynchronsignaltor 129 geliefetten Farbsynchronsignalen erzeugt. Der AFPR-Detektor kann von dem Typ sein, wie er in dei USA.-Patentschrift 242 321 mit dem Titel »Electronic Signal Processing Circuit« beschrieben ist.

Es ist günstig, einem in integrierter Schaltung hergestellten AFPR-Detektor Farbsignale zuzuführen die vom Ausgang eines Verstärkers 125 stammen, de: von einem rauschfesten Detektor 135 mit ASR-Si gnalen versorgt wird. Dieser Wunsch besteht, weil di< begrenzten Betriebsspannungen in einer integriertei Schaltung und die spärliche Farbsynchroninformatioi das Ausgangssignal des AFPR-Detektors klein ge genüber Gleichvorspannungsfehlem werden lassen Man kann mit diesem unangenehmen Zustand besse fertig werden, wenn der Detektor bei der Synchroni sierung des Oszillators auf die ankommenden Färb Synchronsignale so starke Eingangssignale erhält, wi sie ohne Übersteuerung des Detektors noch gerad möglich sind. Die Farbsignale am Ausgang des sätti gungsgeregeiten Verstärkers 125 sind in ihrer Ampli rude so gehalten, daß sie diese Eingangssignale bilde können.

Die Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer integrierte Schaltungsanordnung, welche die Funktionen der i

Fig. 1 gezeigten Blöcke 125, 127, 137, 139 und 141 in Verbindung mit den Funktionen der Blöcke 129, 131, 133 und 135 erfüllt. Alle gezeigten Elemente mit Ausnahme der Teile 230, 237 bis 239 und 261 können sich auf einem integrierten Schaltungsplättchen befinden, welches über die Anschlüsse 229, 236 und 262 mit den besagten äußeren Teilen verbunden ist.

Der erste Regelverstärker 200 ist ein Differenzverstärker mit emittergekoppelten NPN-Transistoren

201 und 202. Der zweite Regelverstärker 220 ist ein Differenzverstärker mit emittergekoppelten NPN-Transistoren 221 und 222. Ohmsche Spannungsteiler 203, 205 und 204, 206 bilden die Kollektorlast für die Transistoren 201 und 202. Die Basisanschlüsse der Transistoren 221 und 222 sind mit jeweils einem der ohmschen Spannungsteiler 203,205 und 204,206 verbunden, über welche sie von den Kollektoren der Transistoren 201 und 202 verminderte Farbausgangssignale empfangen. Hierdurch kommt eine Kaskadenschaltung des Verstärkers 220 hinter dem Verstärker 200 für Farbsignale zustande. Das an der Klemme 209 bei der Basis des Transistors 201 zugeführte Farbsignalgemisch bewirkt an den Kollektoren der Transistoren 201 und 202 Farbausgangssignale, die dem Farbimpulstor 129 und von dort aus dem rauschfesten Detektor 135 zugeleitet werden.

Eine Reihenschaltung aus Widerständen 219, 216, 217 und einer Diode 218 zwischen einem + 5 Volt-Betriebspotential und Masse bildet einen ohmschen Spannungsteiler, der Gleichspannungen zur Vorspannung der Basiselektroden der NPN-Transistoren 212 und 214 liefert. Die Gleichvorspannung an den Basiselektroden der Transistoren 201 und 202 kommt über die Widerstände 210 und 211 vom Emitter des in Kollektorschaltung angeordneten Transistors 212.

Die gekoppelten Emitter der Tiansistoren 201 und

202 erhalten ihren Emitterstrom vom Kollektor eines NPN-Transistors 214, dessen Emitter über einen Widerstand 215 mit Masse verbunden ist. Der Kollektorstrom des Transistors 214 wird, wie weiter unten erläutert, verändert, um den Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers 200 zu verändern.

In ähnlicher Weise erfolgt die Veränderung des Verstärkungsfaktors des zweiten Regelverstärkers 220 durch Änderungen des Kollektorstroms eines NPN-Transistors 223, dessen Kollektor mit den gekoppelten Emittern von NPN-Transistoren 221, 222, 224 und 225 verbunden ist. Die Basiselektroden der Transistoren 224 und 225 liegen gemeinsam an einem Anschluß 226, dem Austastsignale zugeführt werden. Diese Austastsignale bestehen aus positiv gerichteten Impulsen, die während der Horizontal-Austastintervalle erscheinen und von + 2,5 V auf + 5 V springen. Diese positiv gerichteten Impulse können vom Horizontalkippgenerator 121 (in Fig. 1 gezeigt) geliefert werden. Wenn die Basiselektroden der Transistoren 224 und 225 auf + 2,5 V liegen, dann haben die mehr positiven Spannungen an den Basiselektroden der Transistoren 221 und 222 zur Folge, daß der Kollektorgleichstrom des Transistors 223 zu gleichen Teilen durch diese Transistoren fließt, so daß sie als geregelter Differenzverstärker arbeiten. Wenn die Spannung an den Basiselektroden der Transistoren 224 und 225 auf +5 V und somit höher als die Spannungen an den Basiselektroden der Transistoren 221 und 222 Hegen, dann fließt der Kollektorruhestrom des Transistors 223 zu gleichen Teilen durch die Transistoren 224 und 225. Diese völlige Ablenkung des Stroms von den Transistoren 221 und 222 vermindert deren Steilheit (Transkonduktanz) auf 0, und der Verstärkungsfaktor des durch sie gebildeten emittergekoppelten Differenzverstärkers 220 sinkt auf 0. Diese Umschaltung erfolgt ohne merkliche Gleichspannungsverschiebung an der Basis eines NPN-Transistors 227, weil der Kollektorwiderstand., der diesen Punkt mit der + 11,2 V-Betriebsspannung verbindet, die Hälfte ι» des Kollektorruhestroms des Transistors 223 leitet, und zwar entweder über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 225 während des Horizontal-Austastintervalls oder über die entsprechende Strecke des Transistors 222 während des Bildintervalls. Das Signal an der Basis des Transistors 227 ist dann kein Farbsignalgemisch mit Farbsynchronsignalen, sondern das Farbsignal für das Bildintervall, d. h. ein Farbsignal, aus welchem die Farbsynchronsignale entfernt sind. Der Transistor 227 ist als Emitterfolger geschaltet und somit erscheint das »Farbbildsignal« (die im Bildintervall liegende Farbinformation) an dessen Emitterelektrode, die mit dem Ausgangsanschiuß 229 verbunden ist.

Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 220 für Farbbildsignale kann von Hand mittels eines Potentiometers 238 eingestellt werden. Das Potentiometer 238 ist mit seinen Enden zwischen +11,2 V und Masse geschaltet und sein Abgriff liefert eine veränderbare Spannung über den Widerstand 237 zur Klemme 236 an der Basis eines NPN-Transistors 235. Die Emitterspannung des als Emitterfolger geschalteten Transistors 235 ist gegenüber der Basisspannung um etwa OJ V versetzt und wird über einen ohmschen Spannungsteiler aus den Widerständen 234, 232 und der temperaturkompensierenden Diode 233 auf die Basis des Transistors 223 gegeben. Der Emitter des Transistors 223 ist über den Widerstand 231 mit Masse verbunden, und der Kollektorstrom des Transistors 223 wird bei einer Zunahme oder Abnahme der Spannung an der Basis dieses Transistors vergrößert oder verkleinert. Eine Erhöhung der Spannung am Abgriff des Potentiometers 238 vergrößert den Kollektorstrom des Transistors 223 und somit der Verstärkungsfaktor des Verstärken» 220 für die Farbbildsignale. Eine Abnahme der Spannung am Abgrifl des Potentiometers läßt den Verstärkungsfaktor de« Verstärkers 220 absinken. Die hier beschriebene handbetätigte Verstärkungsregelungseinrichtung isi die Grundschaltung zur Lieferung der Gleichspan nung für die Steuerung des Verstärkungsfaktors de: Verstärkers 220. Die Wirkungen dieser Schaltunj werden vervollständigt zur Auslösung der Farbspern und zur Verstärkungsregelung zum Zwecke der Ver meidung von Übersättigungen. Der zwischen den Anschluß 236 und Masse geschaltete Kondensato 239 hält alle durch die Schleiferbewegung des Poten tiometers 238 verursachten Störsignale von der Basi des Transistors 235 fern, so daß diese den Verstär kungsfaktor des Verstärkers 220 nicht beemflussei können.

Die Verstärkungsfaktoren der Regelverstärker 2© und 220 werden beeinflußt durch die aus den Elemen ten 241 bis 251 bestehende Schaltungsanordnung 24« zur ASR- und Farbsperrverzögerung. Das von de Anschlüssen 207 und 208 entnommene symmetrisch Farbausgangssignal wird auf den Signaleingang eine phasengleich getasteten Synchrondetektors 131 (vg Fig. 1) gegeben, der ASR-Steuersignale erzeugt, di

über den Anschluß 241 zur Basis eines PNP-Transistors 2412 gelangen.

Wenn das vom rauschfesten Synchrondetektor 131 an den Anschluß 241 gelieferte ASR-Signal der Spannung vom H-11,2 V bis auf etwa 600 Millivolt nahe kommt, was beim Fehlen einer fühlbaren Farbsynchronintfonnation der Fall ist, dann hört der PNP-Transistor 242 auf zu leiten. Der Kollektor des Transistors 242 liefert dann über den Widerstand 244 keinen Basisstrom mehr an den NPN-Transistor 24S. Ohne ßasisstrom liefert der Transistor 245 keinen Kollektorstrom zur Aufrechterhaltung einer Spannung am Widerstand 246, der den Kollektor mit 4- 1,6 V verbindet. Die mit dem Kollektor des Transistors 245 verbundeiie Basis des NPN-Transistors 247 wird auf + 1,6 V angehoben, wodurch Basisstrom in den Transistor 247 fließt. Die Folge ist ein Kollektorstrom im Transistor 247, der einen beträchtlicheii Spannungsabfall am Widerstand 237 und am wirksamen Widerstand des Potentiometers 238 verursacht. Die Verminderung der Basisspannung am Transistor 235 ist so wesentlich, daß dieser Transistor nicht mehr genügend Strom liefert, um den Transistor 223 im Leitzustand zu halten. Ohne Kollektorstrom vom Transistor 223 sinkt der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 220 für Farbsignale praktisch auf 0.

Wenn das ASR-Signal das Potential am Anschluß 241 auf einen Wert bringt, der mehr als etwa 700 Millivolt unter + 11,2V liegt und somit den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 242 in Durchlaßrichtung spannt, dann wird dieser Transistor leitend. Die hierdurch hervorgerufene Leitfähigkeit des Transistors 245 klemmt die Basiselektrode des mit seinem Emitter auf Masse liegenden Transistors 247 ebenfalls auf Masse. Hiermit wird ein Kollektorstrom im Transistor 247 und somit eine Veränderung des Potentials am Anschluß 236 verhindert, so daß die Farbsperrschaltung keinen Einfluß auf den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 220 ausübt.

Die als Emitterverstärker geschalteten Transistoren 242, 2-45 und 247 wirken also als Schwellwertdetektor, der einen Ausgangsstrom am Kollektor des Transistors. 247 nur dann abgibt, wenn das vom rauschfesten Detektor 131 entwickelte ASR-Signal eine Schwdlenspannung von etwa 700 Millivolt zwischen dem Anschluß 241 und dem +11,2 V-Betriebspotential überschreitet. Da die Transistoren 245 und 247 emittergeerdete Verstärker mit beträchtlicher Vorwärtsverstärkung darstellen, erfolgt die Ein- und Ausschaltung der Farbsperre innerhalb eines kleinen Bereichs des ASR-Bereichs. Der Kondensator 239 trägt noch etwas zur Rauschfestigkeit der Farbsperre bei, weil eine länger während der Leitfähigkeit des Transistors 247 notwendig ist, um den Kondensator 239 zum Abschalten der Verstärker des Farbverstärkers 220 zu entladen. Wenn die Farbe nicht mehr unterdrückt werden soll, ist eine längerwährende Sperrung des Transistors 247 notwendig, um den Kondensator 239 aufzuladen.

Der Kollektor des Transistors 242 ist außerdem mit dem Eingangsanschluß eines aus den Widerständen 249 und 250 bestehenden ohmschen Spannungsteilers verbunden, dessen Ausgang mit der Basis eines NPN-Transistors 251 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 251 ist über einen Widerstand 252 mit Masse verbunden, während der Kollektor dieses Transistors an der Basis des Transistors 214 liegt.

Der ohmsche Spannungsteiler 249,250 verhindert.

daß an die Basis des Transistors 251 eine genügende Spannung gelangt, um den Transistor durchlässig zu spannen und ein ASR-Signal auf den ersten Regel verstärker 200 zu geben, bevor nicht das dem Eingangs-

S anschluß 241 zugeführte ASR-Signal groß genug ist, um den Transistor 245 durchlässig zu machen und die Farbsperre vom Verstärker 220 zu nehmen. In der Schaltung nach Fig. 2 wird die Farbsperre ausgelöst, wenn der Ausgang des ersten Regelverstärkers 200

ίο um 6 dB unterhalb des Pegels gefallen ist, der während der Wirkung seines ASR-Regelkreises aufrechterhalten wird. Der Grund für ein solches Vorgehen kann am besten an Hand der Fig. 1 erläutert werden. Wenn für die Amplitude der Farbsynchronsignale im Signal-

gemisch am Eingang des Verstärkers 125 (entspricht dem Verstärker 200 in Fig. 2) ein Wert gefühlt wird, unter welchem die automatische Sättigungsregelung auf den Verstärker 125 ausgeübt wird, dann wird durch diese Regeltätigkeit die Empfindlichkeit der

ίο Farbsynchronsignalerfassung in den Detektoren 135 und 137 nicht verringert. Dies dient zur besseren Feststellung des Pegels des eingangs zugeführten Farbsignalgemischs, bei welchem der Schwellwert des Schwellwertfühlers 137 (entspricht dem Transistor

245, dem Widerstand, dem Transistor 247 in Fig. 2) durch die Ausschläge des erfaßten Farbsynchronsignals überschritten wird und bei welchem anschließend die Farbsperre wirkungslos gemacht wird. Eine Schwellenwertregelung für die Farbsperre ist somit nicht nötig.

Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 220 wird auch abhängig von den Spitzen des (im Bildintervall auftretenden) Farbbildsignals geregelt, welches am Ausgangsanschluß 229 erscheint. Diese Spitzen sind

hoch genug, um eine Übersättigung im Fernsehempfänger und somit ein Überstrahlen des Bildschirms zu verursachen. Ein Kondensator 261 mit beträchtlichem kapazitivem Blindwiderstand bei der Bezugsfaxbträgerfrequenz koppelt die Farbbildsignale vom Aus-

gangsanschluß 229 auf einen Eingangsanschluß 262 des Spitzendetektors 260. Der Spitzendetektor 260 besteht aus den Widerständen 263 und 264, dem Transistor 265, dem Kondensator 239 und dem Widerstandswert des Widerstandes 237 und des Potentiometcrs 238.

Die Widerstände 263 und 264 geben dem Spitzendetektor 260 eine Ansprechschwelle für Eingangssignale am Anschluß 262, so daß er als Schwelllwert-Spitzendetektor arbeitet. Der Anschluß 262 ist über

einen Widerstand 263 mit einem Potential 1V_BE (etwa 0,7 V) gekoppelt, wie es gewöhnlich als Potentialunterschied an einem in Durchlaßrichtung gespannten Halbleiterübergang auftritt. Der Anschluß 262 ist ferner über einen Widerstand 264 mit Masse verbunden, Die Schaltung aus den Widerständen 263 und 264 stellt eine Gleichvorspannung von etwa 450 oder 50C Millivolt am Anschluß 262 und der mit ihm verbundenen Basis des emittergeerdeten NPN-Transistors 265 ein. Diese Gleichspannung ist um etwa 200 Millivolt

zu niedrig, um den Transistor 265 leitfähig zu machen Hierdurch ergibt sich ein Schwellwert von etwa 20C Millivolt, den Signalspitzen am Anschluß 262 überschreiten müssen, um den Transistor 265 gut leitend zu machen. Die Spitzen des dieser Gleichspannung überlagerten Farbbildsignals, die den Spitzen eines zui Übersättigung ausreichend starken Farbbildsignals am Anschluß 229 entsprechen, überwinden diese Schwelle und spannen den Basis-Emitter-Übergang

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jo j„„ c.ir die meisten Benutzer eines die .η Fig. 2 ge-

des Transistors 265 so weit in Durchlaßnchtung, daß ^™F£J™ enthaltenden Fernsehempfängers ist

ι der Transistor für die Dauer dieser Spitzen leitfähig zeigte acns»8 ^ _R ^^ _des Kondensators

t wird. „_e__{ri mt} mISso groß gewählt, daß der Transistor 265 für

Die Einstellung des Potentiometers 238 bestimm ^_e^e_mHch lange Zeit (für die Dauer eines oder

die Ruhespannung am Kondensator 239 und somit 5 eine^emucn B _{h η bis},, _Sekunden) leit-

die Ruheladung auf dem Kondensator. Dieser Ruhe- «W.^^S J_1n den Verstärkungsfaktor des

zustand tritt ein, wenn die Basis des Transistors 265 fähig, Dieioc ^^ _{m verr}i_ng_ern. Das heißt,

nicht mit Signalen beaufschlagt wird deren Spitzen ^"l^ndetektor ist eine längere Zeitspanne

für das Umschalten des Transistors 265 in den Leiteu- fur J«*JJJ^ _{eines einze}i_nen kurzen Rauschsignals

stand groß genug sind. Mit dem Leitendwerden des alsdie^^T^_iaispitie erforderlich, um sich auf

Transistors 265 bei höheren Spitzenwerten wird die ^r einerw & wiederholender Spitzen aufzu-

Ladung vom Kondensator 239 genommen, wobei f^⁶^^₂₆Jg₁, _erf_olgt die Entladung des Konden-

diese Ladung durch die vom Widerstand 237 und dem ^la°^"„Q während eines fortdauernden Intervalls mit

Potentiometer 238 gebüdete Last nur langsam wieder J^Jrhotenden äbennäßig starken Rausch-oder

aufgefüllt wird. Die Spannung am Widerstand 239 »5 ^hwieuerno^ , ^ ^ _Wiederherstellung

wird also kleiner. Hiermit wird das Potentional an der ^S_e3Se?Kondensators 239 über die durch

Basis des Transistors 235 ebenfalls kiemer wodurch ^*ΕΏ 237 und das Potentiometer 238 ge-

der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 220 in der aen^Widersjaπ _{Wiederherstellung} dieser Ladung

vorstehend beschriebenen Weise vennmdert wird bildete Lasi. _{hbüder χ wenn man den Wi}.

Der Spitzendetektor 260 kann so ausge egt sein, ^"^_3^ der besagten Last entsprechend groß

daß rasche Änderungen des Verstärkungsfaktors des derstandswert der oesagt

Verstärkers 220 bei dessen Regelung vermieden wer- warm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Automatische Farbregelschaltung fur einen Farbfernsehempfänger mit einem ersten Verstärker, dem ein Farbsynchronsignal und Bildsignalanteile enthaltende Eingangssignale zugeführt werden und dessen Verstärkung mittels eines ersten Regelsignals veränderbar ist, und mit einem dem ersten Verstärker nachgeschalteten zweiten Verstärker sowie mit einem Spitzendetektor zur Erzeugung eines Regelsignals, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Verstärker (125) regelnde erste Regelsignal von einem gegen Rauschsignale unempfindlichen Detektor (135) geliefert wird, dessen Eingang das Farbsyncnronsignal zugeführt wird, und daß die Verstärkung des zweiten Verstärkers (127,220) mit Hilfe eines zweiten Regelsignals regelbar ist, daß von dem Spitzendetektor (139. 260) auf Grund der dessen Eingang zugeführten Rildsignalauteilc erzeugt wird.

2. Farbregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendetektor ein Schwellwert-Spitzendetektor (260) ist, der mit seinem Eingang (262) an den Ausgang (229) des zweiten Verstärkers (220) gekoppelt ist und das zweite Regelsignal nur auf Grund von einen vorbestimmten Schwellwert überschreitenden Spitzenwerten der seinem F.ingang zugetuhrten Signale erzeugt.

3. Farbregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert-Spitzendetektor (260) einen Kondensator (239). an welchem das /weite Steuersignal als Spannung erzeugt wird, eine mit dem Kondensator gekoppelte Widerstandsschaltung (237, 238) zur Festlegung der Ruhciadung des Kondensators sowie eine mit dem Kondensator gekoppelte Halbleiterschaltung (Transistor 265) enthält, die von über einem Schwellwert liegenden Signalspitzen zur Veränderung der Ruheladung des Kondensators in den Leitungszustand gespannt wird, und daß die Kapazität des Kondensators so groß gewählt ist, daß diese Änderung bei NTSC-Farbfernsehbedingungen eine Zeit von mindestens ' „, Sekunde benötigt

4. Farbregelschaltung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsweit der Widerstandsschaltung (237. 238) so groß gewählt ist, daß die Rückkehr des Kondensators (239) in den Ruheladungszustand nach Beendigung des Leitungszustandes der Halbleiterschaltung länger als mindester« ' ,„ Sekrnde dauert.

5. Farbregelschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Verstärker (127 bzw. 220) zur Beeinflussung von dessen Verstärkungsfaktor ein von Hand betätigbarer Sättigungsregler ( 141 bzw. 238) gekoppelt ist.

6. Farbregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des rauschfesten Detektors (135) mit dem Eingang eines Schwellwertfühlers (137 bzw. 142) gekoppelt ist, dessen Ausgang bei unter einem Schwellwert liegenden Eingangssigna! ein Farbsperrsignal abgibt, welches dem zweiten Verstärker (127 b-w. 220) zugeführt wird und dessen Verstärkungsfaktor praktisch auf den Wert 0 herabsetzt.

7. Farbregelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung (121, 216), welche den Verstärkungsfaktor des zweiten Verstärkers (125 bzw. 220) während der Horizontal-Austastintervalle auf im wesentlichen den Wert 0 herabsetzt.