DE2326621A1 - System zur erzeugung einer uebertragungsfunktion p = k tief 1 .a.b. plus minus k tief 2.a plus minus k tief 3.b mit einem elektrischen uebertragungsglied - Google Patents

Description

• System zur Erzeugung einer Übertragungsfunktion P = k1 .A. B+k2.A+k3.B mit einem elektrischen Übertragungsglied Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Erzeugung einer Übertragungsfunktion P = k1.A.B+k2.A+k3.B mit einem elektrischen Übertragungsglied, wobei mit k1, k2 und k3 verschiedene Verstärkungsfaktoren und mit A und 13 verschiedene Eingangssignaie bezeichnet sind.
• In der elektrischen Nachrichtentechnik besteht vielfach der Wunsch, vorgegebene elektrische Signale amplitudenabhängig nach einer bestimmten Übertragungsfunktion zu vorzerren. So findet beispielsweise in der Videotechnik ein nichtlinears b;bertragungsglied mit einer Übertragungsfunktion P = k1.A.B+k2.A+k3.
• Anwendung. Der Aufbau eines Übertragungsgliedes mit einer derart universellen Ubertragnngsfunk tion ist jedoch bei eiRer Verwendung von einzelnen Bauelementen sehr aufwendig.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein System zur Erzeugang einer Übertragungsfunktion P = k1.A.B+k2.A+k3.B mit einem elektrischen Übertragungsglied anzugeben, das weniger aufwendig ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Doppelgegentaktmodula tor mit zwei Paaren von Transistoren, bei welchem jedes Paar durch einen Eingangstransistor gesteuert wird, die Gleichspannungsbalance zwischen den Steuereingängen eines jeden Paares der Transistoren und/oder an den St.euereingängen der Eingangstransistoren geändert wird.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems, bei welchem der Verstärkungsfaktor k3 zu 0 wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steuere ingängell der Eingangstransistoren gleiches Gleichspannungspotential eingestellt wird, Soll dagegen der Verstärkungsfaktor k2 zu 0 worden, so werden zwischen den Steuereingängen eines jeden Paares der Transistoren gleiches Gleichspannungspotential eingestellt.
• Das erfindungsgemäße System weist den Vorteil auf, daß auf einen an sich bekannten integrierten Doppelgegentaktmodulator zurückgegriffen werden kann. Ein derartiger intergrierter Doppelgegentaktmodulator mit der Bezeichnung "Douple-Balanced Modulator/Demodulator" wird beispielsweise von der Firma Fairchild Semiconductor unter der Typenbezeichnung µ A 796 angeboten. Durch geeignete Änderung der Gleichspannungsbalance an den Steuereingängen dieses integrierten Bausteins 1Nßt sich die Übertragungsfunktion in Abbängigkeit vom jeweils angelegten Amplitudenwert eines Eingangssignals derart verändern, daß man bei Eingangssignalen, bei welchen A = 13 ist, eine Übertragungsfunktion von P = A²-A erhält. Diese Übertragungsfünktion nit P = A -A findet vorteilhaft bei der Gradationsentzerrung und bei der aussteuerungsabhängigen Korrektursignalerzeugung auf dem Gebiet der Videotechnik Anwendung.
• Die Erfindung soll nunmehr anhand der in den Figuren dargestellten Ausfflhrungsbeispielen genauer erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 eine Schaltungsanordnung tit Transistoren für das nichtlinieare Übertragungsglied mit der Übertragungsfunktion P = k1.A.B+k2.A+k3.B und Figur 2 die Übertragungsfunktion des nichtlinearen Übertragungsgliedes in Abhängigkeit vom jeweiligen Amplitudenwert des angelegten Eingangssignal bei einer Schaltungsanordnung nach Figur 1.
• Figur 1 zeigt in der gestrichelten Umrahmung 1 die bekannte integrierte Schaltung eines Doppelgegentaktmodulators. Bei diesem integrierten Doppelgegentaktmodulatorbaustein dienen die Klemmen 2, 3 und 4 zur Einspeisung der Betriebsspannung; an den Klemmen 5 und G sind die über Klemme 7 und 8 zugeführten Eingangssignale verzerrt abnehmbar; die Klemmen 9 und 10 stellen den Eingang für ein erstes Signal A und die Klemmen 11 und 12 den Eingang für ein zveites Signal n dar Im folgenden wird dieser Doppelgegentaktmodulator anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Der Modulator weist zwei Paare von Transistoren 13, 14 bzw. 15, 16 sowie zwei Eingangstransistoren 17, 18 auf Die Transistoren 19, 20 und 21 mit den Widerständen 22 bis 25 dienen in dieser Schaltung als Konstantstromquelle. Die Emitter der Eingangstransistoren 17 und 18 sind über Widerstand 26 so mit einander verbunden, daß sie in dieser Schaltung als Differenzverstärker arbeiten.
• An den beiden Kollektorwiderständen 27 und 28 der beiden Transistorschaltpaare 13, 14 bzw. 15, 1G mit den Klemmen 5 und 6 sind zwei zu einander inverse Ausgangssignale abnehmbar.
• Beim Betrieb dieser Gegentaktmodulatorschaltung wird üblicherweise über die Klemmen 11 und 12 das zu modulierende Signal B zugeführt, während an den Klemmen 9 und 10 ein Trägersignal A liegt. Diese Trägersignal A schaltet die Transistoren 13 und 16 in den leitenden Zustand, während es zugleich die Transistoren 14 und 15 sperrt. In der nächsten Halbperiode des Trägersignals werden die Transistoren 13 und 1G gesperrt und die Transistoren 14 und 15 in den leitenden Zustand geschaltet.
• Dieser Vorgang tritt bei jeder Periode des Trägersignals auf, so daß dle Transistoren 13, 14 bzw. 15, 16 abwechselnd -leitend werden. Die abwechselnde symmetrische und synchrone Steuerung der Transistoren 13 bis 16 hat die Wirkung, daß die invers von den Kollektoren der Eingangstransistoren 16 und 17 zugeführten Signalstöme an der Kolecktorwiederständer 26 und 27 ein moduliertes Signal liefern, dessen Träger unterdrück ist.
• Bei einer derartigen Modulation handelt es sich un eine multiplikative Zusammensetzung von zwei Signalen, wobei im allgemainen gefordert wird, daß nur das Produkt der beiden Signale am Ausgang erscheint. Legt man an den ersten Eingang mit den Klemmen 9 und 10 ein Signal A und den zweiten Eingang mit den Klemmen 11 und 12 ein Signal B, so erscheinet an der Klemme 5 bzw. 6 nicht mehr eines der beiden Signale A oder B, sondern das Produkt P = k.A.B, wobei ein konstanter Verstärkungsfaktor ist. Dieses Produkt ergibt sich jedoch nur, wenn die Klemmen 9 und 10 für das Signal A auf demselben Gleichspannungspotential liegen, ahense die Klemmen 11 und 12 für das Signal B.
• Verändert man nur die Gleichspannungsbalance zwichen den Klemmen 9 und 10 und/oder den Klemmen 11 und 12, so ergibt sich eine additive oder subtraktive Komponente des Signals B und/oder des Signals A. An der Klemme 5 bzw. 6 ist ein Signal abnehmbar, welches der Gleichung P =k1. A . B # k2 . k3 . B entspricht. Wird an die Klenmmen 9 und 10 bzw. 10 und 11 gleiches Potential gelegt, so wird k3 = 0 bzw. k2 = 0. Von besonderer Bedeutung ist der Fall A = B bzw. B = k . A mit der Bedingung k3 = 0, daß die Modulatorschaltung der Fulktion P = k1 . A2 # k2 . A antspricht. Setzt man nun voraus, daß k1 = 1 und k2 = 1 ist , so erhält man eine Funktion mit P = A2 # A.
• In Figur 2 ist die Funktion der Schaltungsanordung nach Figur 1 für A = B anhand einer Sägezehnfunktion A dargestellt.
• In dem Diagramm sind auf der Abzisse die Amplitudenwerte der Signale A bzw. B aufgetragen, wobei der Faktor 0 dem Amplitudenwert 0 $ und der Faktor 1 dem Amplitudenwert 100% entspricht.
• Auf der Ordinate ist die übertragungsfunktion P aufgetragen.
• Wird das Potentiometer 29 so eingestellt, daß an der Klemmen 9 und 10 ein identisches Gleichspannungspotential liegt, dann erhält man eine quadretische Funktion mit P = A². Der Widerstand 30 dient zur Erzeugung eines BEzugspotentials. Ein Verschieben der Vorspannung all Klemme 9 lurch Potentiometer 29 bewirkt eine Umbalance der Achaltungsanordnung nach Figur 1, so daß cn Klemme 5 bzw. G ein substraktiver Anteil des Sigu<als i auftritt. Die Amplitude wird durch die lIöhe der Vorapannungsdifferenz an der Klemmen 9 und 10 bestimmt. Das gleiche Ergebnis wird auch durch eine Vorspannungsdifferenz an den Klemen 11 und 12 mittels Widerstandsänderung des Spannungsteilers 31 rnd 32 erreicht.

Claims (3)

Patentasprüche

1. System zur Erzengung einer Übertragnngsfunktion P = k1.A.B#k2.A#k3.B mit einem elektrischen Übertragungsglied, wobei mit k1, k2 und k3 verschiedene Verstärkungsfaktoren und mit A und B verschiedene Eingangssignale bezeichnet sind, dadurch gekenzeichnet, daß bei einem Doppelgegentaktmodulator (1) mit zwei Paaren von Transistoren (13, 14 bzw. 15, 16), bei welchem jedes Paar durch einen Eingangstransistor (17 bzw. 18) gesteuert wird, die Gleichspannungsbalance zwischen den Steuereingängen eines jeden Paares der Transistoren (13, 14 bzw. 15, 16) und/ode an den Steuereingängen der Eingangstransistoren (17, 18) gemindert wird.

2. System nach Anspruch 1, bei welchen der Verstärkungsfaktor k2 der Übertragungsfunktion P = k1.A.B#k2.A#K3.B zu 0 wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steuereingängen der Eingangstransistoren (17, 18) gleiches Gleichspannungspotential eingestellt wird.

3. System nach Anspruch 1, bei welchem der Verstärkungsfaktor k3 der Übertragungsfunktion P P k1.A.B#k2.A#k3.B zu 0 wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steuereingängen eines jeden Paares der Transistor (13, 14 bzw. 15, 16) gleiches Gleichspannungspotential eingestellt wird.