DE2339494B2 - Schaltungsanordnung zum Übertragen von Signalen an einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

zweig und der Querzweig jeweils einen oder meh- F i g. 3 Signalverlaufsdiagramme, die das Ver-

rere Widerstände enthalten. ständnis der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung

nach F i g. 2 erleichtern und 60 F i g. 4 bis 6 Ersatzschaltbilder, die der Erläute-

rung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung

nach F i g. 2 dienen.

F i g. 1 veranschaulicht eine typische Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Der

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung 65 Fernsehempfänger 10 ist ein herkömmliches Heimzum Übertragen von Signalen an einen Fernseh- fernsehgerät. Der Tischrechner 12 arbeitet wie zahlempfänger, die an eine HF-Signalquelle ange- reiche derzeit allgemein verfügbare Modelle von schlossen ist und an ihrem Ausgang ein für die Spei- Rechengeräten. Die Erfindung bezieht sich auf die

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HF-Umsetzerstufe 14, die das vom Tischrechner 12 erzeugte Digitalsignal in eine für die Speisung der Antennenanschlüsse des Fernsehempfängers geeignete Form umsetzt. Die dabei erhaltenen Signale werden dem Empfänger über ein 75-Ohm-Koaxialkabel 16 zugeleitet Bei manchen Empfängern ist die Kabelimpedanz der Eingangsimpedanz des Empfängers angepaßt. Bei anderen Empfängern kann man empfängerseitig einen einfachen Anpassungstransformator (nicht gezeigt) für die erforderliche Impedanzwandlung vorsehen.

Der Tischrechner, der in herkömmlicher Weise arbeitet, ist in F i g. 3 im Blockschaltschema dargestellt. Er enthält einen Normalimpuls- oder Taktgeber 20, der sämtliche übrigen Schaltungseinheiten steuert. Beim Drücken von Tasten auf der Tastatur 22 und unter Steuerung durch den Taktgeber 20 werden binärcodierte Zeichen an Speicherschaltungen wie Schieberegister od. dgl. übertragen. Diese Zeichen werden dann vom Rechenwerk so verarbeitet (addiert, subtrahiert oder anderweitig behandelt), daß die von den durch die Tastatur gegebenen Befehlen verlangten Resultate erzeugt werden. Mittels dieser Resultate werden dann die für die Modulation des HF-Trägers erforderlichen Signale erzeugt, wie noch erläutert wird. Diese Signale können von einem Zeichengenerator synchron mit der Wiedergabe des Fernsehempfängers abgelesen werden.

Der Taktgeber 20 steuert auch die Synchronisierschaltungen 24, die die für die Synchronisation des Fernsehempfängers benötigten Signale erzeugen. Bekanntlich haben diese Synchronisiersignale die Horizontal- und die Vertikalsynchronisierfrequenz des Fernsehempfängers. Die Form dieser Signale ist allgemein bekannt und beispielsweise in der Veröffentlichung »Reference Data for Radio Engineers«, 5. Auflage, Fig 19, S. 28-14, Howard W. Sams & CoI, Inc., Indianapolis, Indiana, 1968, angegeben. Die vorliegende F i g. 3 veranschaulicht die Verwendung des Synchronsignals in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Der HF-Umsetzer 14 in Fig. 1 enthält eine HF-Quelle, den Oszillator 26 in F i g. 2, mit einer Schwingungsfrequenz, die einem der Fernsehkanäle, vorzugsweise einem unbenutzten Kanal, entspricht. Beispielsweise '.:ann die Frequenz 61,25 MHz, das ist die Bildträgerfrequenz für den Kanal 3, sein. Der Oszillator ist an eine Schaltung angeschlossen, die an ihrem Ausgang (der an das Kabel 16 angeschlossen ist) ein HF-Signal in noch zu beschreibender Weise erzeugt. Diese Schaltung enthält ein Eingangs-Pi-Dämpfungsglied mit einem Längswiderstand 32 und zwei Querwiderständen 34 und 36. Diesem Pi-Dämpfungsglied ist eine erste Dämpfungsanordnung in Form der Reihenschaltung zweier Widerstände 38 und 40 und eines Gleichstrom-Sperrkcndensators 42 nachgeschaltet. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt eine schaltergesteuerte Dämpfungsanordnung mit einer ersten Diode D1. Der Zeichengenerator im Block 23 ist über eine zweite Diode D 2 und einen Widerstand 44 (der ebenfalls zur schaltergesteuerten Dämpfungsanordnung gehört) an den Verbindungspunkt der Widerstände 38 und 40 angeschlossen. Die Diode D 2 ist für die Hochfrequenz durch einen Kondensator 70 überbrückt. Die Synchronisierschaltungen 24 sind über einen Widerstand 46 an den Verbindungspunkt 48 zwischen dem Kondensator 42 und der Anode der Diode Dl angeschlossen. Ein Kondensator 71 bildet eine hochfrequenzmäßige Masseableitung für den Widerstand 46. Die Ausgangsseite des gesamten Netzwerks wird durch ein Pi-Dämpfungsglied mit einem Gleichstrom-Sperrkondensator 50, einem Längswiderstand 52 und Querwiderständen 54 und 46 gebildet. Das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung wird vom Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 52 und 54 sowie Masse abgenommen. Ein Schalter 56 dient einfach zum Abschalten der gesamten Schaltungsanordnung vom Fernsehempfänger, wenn dieser für den üblichen Feme^hempfang verwendet werden soll. Wenn die DiodeDl leitet (d.h. der durch die DiodeDl gebildete Schalter geschlossen ist), ist die zur Reihenschaltung der Widerstände 38 und 40 und des Kondensators 42 parallelliegende Impedanz verhältnismäßig niedrig. Diese Impedanz könnte natürlich dadurch erhöht werden, daß man in Reihe mit der Diode D1 eine zusätzliche Impedanz (nicht gezeigt)

ao schaltet.

Damit für den Fernsehempfänger die richtige Modulation für die Wiedergabe von alphanumerischen Zeichen bereitgestellt wird, sollte das Signal auf dem Träger die bei A in F i g. 3 dargestellte Form haben.

as Der erste Teil des Signalverlaufs bei 60 umfaßt das übliche Fcrnseh-Zeilensynchronisationssignal (Horizontalsynchronisiersignal). Es besteht aus einem Synchronsignal verhältnismäßig kurzer Dauer, das einem Schwarzpegelsignal längerer Dauer überlagert ist. Dabei kann der Schwarzpegel ungefähr 2,5 db und der Weißpegel ungefähr 18 db unter dem Synchronpegel liegen.

Während des Horizontalzeilenintervalls (Hinlaufs) wechselt die Modulation zwischen zwei Pegeln, deren höherer Schwarz und deren niedrigerer Weiß anzeigt. Das durch Demodulation des Trägers im Fernsehempfänger erhaltene Videosignal, das dem in F i g. 3 tatsächlich gezeigten Verlauf entsprechen sollte, besorgt nach Verstärkung die erforderliche Intensitätsmodulation des Elektronenstrahls der Bildröhre des Fernsehempfängers, so daß auf dem Bildschirm weiße Punkte oder Marken erscheinen, welche die Zeichen bilden oder aufbauen.

In der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Modulation entsprechend A in Fig. 3 dadurch erhalten, daß die Dioden Dl und D 2 entsprechend den Synchronisiersignalen S und Weißpegelsignalen W, die von der steuernden Anordnung, nämlich den Schaltungen 24 bzw. 23 geliefert werden, leitend gemacht oder gesperrt werden. Die Dioden können durch eine positive Gleichspannung, die am Ausgang des HF-Oszillators 26 ansteht, normalerweise etwas sperrgespannt sein, obwohl dies nicht wesentlich ist. Während des Zeitintervalls /₀ bis J₁ in F i g. 3 kann das von der Schaltung 23 erzeugte Weißpegelsignal 0 Volt, entsprechend dem Binärwert »0«, betragen, so daß die Diode D2 gesperrt ist. F i g. 5 zeigt das Ersatzschaltbild unter diesen Voraussetzungen. Die Dioden Dl und D 2 wirken als geöffnete Schalter und sind im wesentlichen ausgeschaltet. Das HF-Signal folgt daher dem Leitungsweg über die Widerstände 38 und 40. Die Eingangswiderstände 32, 34 und 36 bilden einfach ein Dämpfungsglied zur Impedanzanpassung, und ebenso bilden die Widerstände 46, 52 und 54 ein Dämpfungsglied zur Impedanzanpassung. Sie isolieren die Schaltung von der HF-Quelle mit dem Oszillator 26 sowie vom Fernsehempfänger 10, d. h. sowohl der Oszillator 26

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als auch der Fernsehempfänger 10 liegen an einer darin, daß Schwankungen im Leistungspegel des HF-festen Impedanz. Die Kondensatoren 42 und 50 die- Oszillators 26 sich auf das Arbeiten der Schaltungsnen einfach zur Entkopplung für Gleichströme. anordnung nicht nennenswert auswirken. Unabhängig

Wenn die Schaltungsanordnung in der in F i g. 5 von der Ausgangsleistung (innerhalb vernünftiger

veranschaulichten Weise arbeitet, liegt das erzeugte 5 Grenzen) stellt die Schaltungsanordnung einen Be-

HF-Signal ungefähr 2,5 db unter einem Bezugspegel zugspegel her, der im vorliegenden Fall der Syn-

und kann einen Spannungswert von z. B. 4,5 mV chronpegel ist. Die anderen beiden Ausgangspegel

haben. (Geeignete Bemessungswerte für die Schal- werden dann auf diesen Bezugspegel bezogen, wobei

tungselemente werden später angegeben.) Dieser der eine, der Schwarzpegel, um 2,5 db unter dem Be-

Spannungswert entspricht dem Schwarzpegel im Si- to zugspegel und der andere, der Weißpegel, um 18 db

gnal 60. Der Bezugspegel ist der Synchronpegel im unter dem Bezugspegel liegen. All dies wird mit ver-

Signalverlauf A nach F i g. 3. hältnismäßig geringem Schaltungsaufwand erreicht,

Während des Intervalls von t_x bis i₂ in F i g. 3 be- nämlich mit als Dämpfungselemente arbeitenden

liefern die Synchronisierschaltungen 24 die Schal- Widerständen und mit als Schalter arbeitenden

tungsanordnung mit einem positiven Pegel + V, ent- 15 Dioden, die bestimmen, welche Dämpfungselemente

sprechend dem Binärwert »1«. Die Spannungsampli- eingeschaltet sind.

tude reicht aus, um die Diode Dl leitend zu ma- Ferner wirken sich Schwankungen in den Pegeln chen. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß ein den der steuernden Signale W und S, innerhalb vernünf-Leitungsweg 38, 40, 42 überbrückender Schalter ge- tiger Grenzen, auf das Arbeiten der Schaltungsschlossen wird. Während des gleichen Zeitintervalls ao anordnung nicht aus. Es ist lediglich erforderlich, ij bis i₂ beliefert die Schaltung 23 die Diode D 2 daß die Steuersignalamplitude ausreichend groß ist, weiter mit einer Spannung von 0 Volt, so daß die so daß die Diode einen annehmbaren Strom leitet.
Diode D 2 gesperrt bleibt. Das Ersatzschaltbild nach Wie bereits angedeutet, ist die Erfindung nicht auf F i g. 4 veranschaulicht die sich ergebende Wirkungs- die Wahl des Synchronpegels als Bezugspegel beweise. Das HF-Signal folgt jetzt einem niederohmigen 25 schränkt. Man könnte stattdessen z. B. auch den Weg, so daß das HF-Signal einen höheren Pegel, bei- Weißpegel wählen und Dämpfungsnetzwerke ausspielsweise von 6 mV, hat. Dies entspricht dem Syn- oder einschalten (je nachdem, ob in Längs- oder chronpegel des Signals 60 in F i g. 3 und ist in diesem Querwegen), so daß Signale mit den gewünschten Fall der Bezugspegel von 0 db. festen Beziehungen zum Bezugspegel erhalten wer-

Während des Zeitintervalls r₄ bis /₅ in F i g. 3 wird 30 den, und zwar unabhängig von Schwankungen der

ein Weißpegelsignal erhalten. Dies wird dadurch er- HF-Leistung.

reicht, daß das Synchronisiersignal S auf 0 Volt ge- Nachstehend sind, jedoch lediglich beispielsweise, halten und dadurch die Diode Dl gesperrt wird und typische Bemessungswerte und Kenndaten für Schaldaß die Diode D2 mit einem Weißpegelsignal W be- tungselemente der Anordnung nach Fig. 2 angeaufschlagt wird, das um + V Volt positiv ist. Durch 35 geben,
dieses relativ positive Signal wird die Diode D 2 leitend gemacht. Widerstände 32 und 52 68 Ohm

F i g. 6 zeigt das Ersatzschaltbild für die sich er- Widerstände 34, 36, 46 und 54.. 100 Ohm

gebende Wirkungsweise. Zwischen dem Verbindungs- Widerstände 38 und 40 15 Ohm

punkt der Widerstände 38 und 40 einerseits und 40 Widerstand 44 10 Ohm

Masse andererseits besteht jetzt ein Nebenschlußweg. Kondensatoren 42, 50,70 und 71 0,001 Mikro-

Dadurch wird ein Teil des HF-Signals nach Masse farad

abgeleitet und der Pegel des Ausgangssignals um un- Dioden D1 und D 2 Typ BA-136

gefahr 18 db gegenüber dem Synchronsignalpegel

herabgedrückt. Bei einem Synchronsignalpegel von 45 Die die Signale S und W führenden Leitungen sind

6 mV beträgt dieser niedrige Pegel 0,8 mV und ent- vorzugsweise ebenso wie die Leitungen vom Oszilla-

spricht dem Weißpegel. tor und zu den Antennenanschlüssen abgeschirmt,

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht um die HF-Abstrahlung zu verringern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Ö7Q

Claims (4)

sung der Antennenanschlüsse des Fernsehempfängers Patentansprüche: geeignetes Signal erzeugt Mit einem Heimfernsehempfänger kann man außer

1. Schaltungsanordnung zum Übertragen von den üblichen von den Fernsehsendesiationen ausge-Signalen an einen Fernsehempfänger, die an eine 5 strahlten Programmen auch anderweitige Informa-HF-Signalquelle angeschlossen ist und an ihrem tionen wiedergeben. Beispielsweise kann man den Ausgang ein für die Speisung der Antenneu- Fernsehempfänger als Videostelle zum Anzeigen von anschlüsse des Fernsehempfängers geeignetes Si- alphanumerischen Zeichen, wie in der USA.-Patentgnal erzeugt, gekennzeichnet durch eine schirft 3017625 erläutert, oder für die Anzeige von an die HF-Signalquelle angekoppelte erste Dämp- io Strich- oder Balkendiagrammen, wie in der USA.-fungsanordnung (38, 40, 42), die am Ausgang ein Patentschrift 35 30 236 erläutert, oder zum Anzeigen HF-Signal mit einem dem Synchromsations-, dem der Rechenergebnisse eines Tischrechners verwen-Schwarz- oder dem Weißpegel entsprechenden den. Bei solchen Anwendungen ist es häufig wün-Bezugspegel, der vom Pegel des von der HF-Si- sehenswert, daß an dem Fernsehempfänger selbst nur gnalquelle erzeugten HF-Signals abhängt, er- 15 verhältnismäßig wenig Änderungen vorgenommen zeugt; und durch eine schaltergesteuerte Dämp- werden müssen, und zwar u.a. im Hinblick auf die fungsanordnung (D 1, D 2, 44), die in Abhängig- damit verbundenen Kosten. Ein möglicher Weg zur keit von Steuersignalen (S, W) die Dämpfung der Lösung dieses Problems besteht darin, daß man die ersten Dämpfungsanordnung verändert, derart, von der Hilfs- oder Zusatzschaltung erzeugten Sidaß zwei den beiden anderen der drei Pegel ent- ao gnale einem HF-Träger aufmoduliert und den modu sprechende Pegel, die in festen Leitungsverhält- lierten Träger den Antennenanschlüssen des Fernnissen zum Bezugspegel stehen, erzeugt werden. sehempfängers zuleitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch gekennzeichnet, daß die erste Dämpfungs- Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der ein von anordnung (38, 40, 42) ein Netzwerk mit einem 25 einer Trägerquelle stammender HF-Träger so moduzwischen die HF-Signalquelle (26) und die An- liert werden kann, daß durch Verarbeitung des motennenanschlüsse gekoppelten Längszweig gege- dulieiten Trägers in einem Fernsehempfänger auf bener Impedanz enthält; daß die schaltergesteu- dessen Bildschirm Zeichen wie Zahlen od. dgl. darerte Dämpfungsanordnung einen an den Längs- gestellt werden können.

zweig angekoppelten Querzweig (44), ein mit dem 30 Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Längszweig parallelgeschaltetes erstes Schalter- Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine element (Dl) und ein in Reihe mit dem Quer- an die HF-Signalquelle angekoppelte erste Dämpzweig liegendes zweites Schalterelement (D 2) ent- fungsanordnung, die am Ausgang ein HF-Signal mit hält und daß eine Steueranordnung (23, 24) vor- einem dem Synchronisations-, dem Schwarz- oder gesehen ist, die in einem ersten Fall lediglich das 35 dem Weißpegel entsprechenden Bezugspegel, der vom erste Schalterelement (Dl) schließt, derart, daß Pegel des von der HF-Signalquelle erzeugten HF-die Schaltungsanordnung an den Antennen- Signals abhängt, erzeugt; und durch eine schalteranschlüssen das Bezugspegelsignal mit einem gesteuerte Dämpfungsanordnung, die in Abhängigersten, relativ hohen, dem Synchronisationspegel keit von Steuersignalen die Dämpfung der ersten entsprechenden Pegel erzeugt, die in einem zwei- 40 Dämpfungsanordnung verändert, derart, daß zwei ten Fall beide Schalterelemente (Dl, D 2) geöff- den beiden anderen der drei Pegel entsprechende Penet hält, derart, daß an den Antennenanschlüssen gel, die in festen Leistungsverhältnissen zum Bezugsein Signal mit einem zweiten Pegel, der niedriger pegel stehen, erzeugt werden.

als der Synchronisationspegel ist und dem Es wird also ein HF-Signal beliebiger Stärke oder

Schwarzpegel entspricht, erzeugt wird, und die in 45 Amplitude mit einem von nur drei verschiedenen reeinem dritten Fall lediglich das zweite Schalter- lativen Pegeln moduliert. Zwe^; dieser Pegel können element (D 2) schließt, derart, daß an den An- dabei z. B. Schwarz und Weiß entsprechen, während tennenanschlüssen ein Signal mit einem dritten der dritte Pegel für Synchronisationszwecke dienen Pegel erzeugt wird, der niedriger ist als sowohl kann.

der Synchronisationspegel als auch der Schwarz- 50 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der pegel und dem Weißpegel entspricht. Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- Fig. 1 das Blockschaltschema eines Systems mit durch gekennzeichnet, daß die beiden Schalter- der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, elemente (Dl, D2) Dioden sind. Fig. 2 ein teilweise in Blockform dargestelltes

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 55 Schaltschema eines Teils der Anordnung nach oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längs- Fig. 1,