DE2422063A1 - Einrichtung zur fehlerkorrektur bei der wiedergewinnung aufgezeichneter farbsignale - Google Patents

Description

RGA 66,998 Ks/Sö

RGA Corporation
New York, N. T., V. St.v.A.

Einrichtung zur Fehlerkorrektur bei der Wiedergewinnung aufgezeichneter Farbsignale

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Korrektur von Farbsignalen und betrifft speziell eine Einrichtung zur Korrektur unerwünschter Frequenzschwankungen (des sogenannten"Zitterns") von Farbsignalkomponenten in einem Videosignalgemisch, welches beim Abspielen einer Bildplatte gewonnen wird.

In der USA-Patentschrift 3 711 64-1 ist eine Wiedergabe einrichtung für Bildplatten beschrieben, bei welcher der Wert einer Kapazität entsprechend der auf der Pläte aufgezeichneten Information geändert wird. Diese KapazitätsSchwankungen ändern das Ansprechverhalten eines (die Kapazität enthaltenden) Resonanzkreises gegenüber einem von außen angelegten HF-Signal fester Frequenz. Ein Spitzendetektor fühlt die resultierenden Amplitudenschwankungen des HF-Signals, um die aufgezeichnete Information wiederzugewinnen. Die veränderliche Kapazität kann beispielsweise (wie im Falle der USA-Patentanmeldung 126,772) die zwischen einer leitenden Elektrodenfläche an einer Abtastnadel und einer leitenden Oberfläche auf der Platte gebildete Kapazität sein. Wenn die Platte gedreht wird, ändert sich diese Kapazität entsprechend den Schwankungen der Geometrie am Boden der Plattenrille, die charakteristisch für " · die aufgezeichnete Information sird.

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Wenn beim Abspielen der Platte irgendwelche Penler in der Relativgeschwindigkeit zwischen der Abtastnadel und der Plattenrille auftreten, dann führt dies zu ungewollten Frequenzschwankuigen der Komponenten des wiedergewonnenen Signals. Zur Verminderung solcher Fehler kann man ein Geschwindigkeitskorrektursystem vorsehen, welches die Drehzahl des Plattentellers Jeweils im Sinne einer Kompensation der n'ehler ändert. Ein Beispiel für eine' siehe Drehzahlsteuerung ist in den Unterlagen der USA-Patentanmeldung Nr. 284,510 beschrieben.

Eine andere Möglichkeit zur Reduzierung solcher Fehler besteht darin, die Position der Abtastnadel im korrigierenden Sinn zu verstellen, wie es in der oben genannten USA-Patentschrift 3 711 641 beschrieben ist. Dieses ,Correktursystem enthält eine kühleinrichtung zur Bestimmung der l?elativgeschwindigkeit zwischen Plärfcenrille und Abtaster. Eine mit der Fühl anrichtung verbundene Schaltung liefert ein. Fehlersignal, wenn die gefühlte Relativgeschwindigkeit von einem Sollwert abweicht. Diese Schaltung ist elektrisch mit einem elektromechanischen Wandler verbunden, dessen mechanischer Ausgang mit dem Abtaster gekoppelt ist. Abhängig von den durch die besagte Schaltung gelieferten Fehlersignalen verändert der Wandler die Position des Abtasters längs der Plattenrille in einer solchen Weise, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Abtaster und der Plattenrille im wesentlichen auf dem Sollwert gehalten v/ird. Diese in der USA-Patentschrift 3 711 beschriebene Methode v/ird nachstehend mit "Armstreckung" bezeichnet, da sie effektiv zu einer mehr oder weniger weiten Streckung des Aotastarms des Plattenspielers führt.

Heim Betrieb von Bildplattenspielern, die wie das in der erwähnten USA-Iatentanirfeldung Nr. 125,772 beschrieoene Gerät mit KapazitätsSchwankungen arbeiten, ist zur Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern eine Kombination der beiden oben be-

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öchriebenen Korrekturmethoden wünschenswert. Es-ist vorteil-' haft, aur Stabilisierung der mittleren Geschwindigkeit eine drehzahlsteuerung des Plattentellers vorzusehen und ergänzend die sogenannte Armstreckung anzuwenden, um die besonders unangenehmen periodischen Geschwindigkeitsschwankungeri zu kompensieren. In einer solchen Kombination kann beispielsweise eine Drehzahlsteuerung für den Plattenteller Verwendung finden, wie sie in der erwähnten USA-Patentanmeldung Nr. 284-,51Ö beschrieben ist. Diese Steuerung arbeitet mit einer Wirbelstrombremse, um die Plattentellerdrehzahl von einer Leerlauf drehzahl, die normalerweise höher als die gewünschte Betriebsdrehzahl gewählt ist, in kontrollierter Weise zu vermindern. Im Betrieb hält die steuerbare Bremseinrichtung die mittlere Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Plattenrille mit einer Genauigkeit von +0,1 % ,auf dem für den jeweiligen Rillendurchmesser geltenden Sollwert. Wenn diese steuerbare Bremseinrichtung durch ein Armstrecksystem ergänzt wird, können die periodischen Schwankungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Abtastnadel und Plattenrille, die mit der Umlauffrequenz (z.B. 7?5 Hz) und deren Harmonischen auf tasten, innerhalb eines ähnlehen Toleranzbereichs gehalten werden.

Wit einer in der vorstehend beschriebenen V/eise kombiniacten Geschwindigkeitsfehlerkorrektur kann man somit das Frequenzzittern der -.omponenten des wiedergewonnenen Signals so weit vermindern, daß beispielsweise die H(P-zontalsynchronisierung in einen typischen handelsüblichen Farbfernsehempfänger (dem die wiedergewonnenen Signale am Ende zugeführt werden) ohne .weiteres funktioniert. Für die FärbSignalkomponenten eines wiedergewonnenen Parbbildsignalgemischs ist jedoch einο noch weitergehende Stabilisierung gegenüber Zittereinflüssen erwünscht.

In der USA-Patentanmeldung Er. 351iO$6 ist eine Wiedergabeapparatur zur verarbeitung des beim Abspielen einer Bildplatte

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gewonnenen Farbbildsignalgemischsbeschrieben. Dieses Signalgemisch wurde zuvor in einer besonderen Weise verschlüsselt, wobei ein Farbsignal in Form eines modulierten Hilfsträgers in Spektrumsminima im mittleren Band eines breiterbandigen Leuchtdichtesignals untergebracht, d.h. "versteckt" ist. Die iferarbeitungsschaltungen dienen zur Umsetzung eines mit dem versteckten Hilfsträger ausgestatteten Eingangs-Signalgemischs in ein Ausgangs-Signalgemisch der -NTSC-Norm. Die Trennung der im versteckten Hilfsträger untergebrachten Farbsignale von den im mittleren Band liegenden Leuchtdichtekomponentengeschieht durch Kammfilterung.

Um zu verhindern, daß das "Zittern" in den wiedergewonnenen Signalen die Genauigkeit der Trennung im Kammfilter beeinträchtigt, ,wird gemäß der letztgenannten USA-Patentanmeldung das wiedergewonnene, mit dem versteckten Hilfsträger ausgestattete Signalgemisch (oder ein Teil desselben) vor der Kammfilterung mit lokal erzeugten Schwingungen überlagert· Die Quelle der lokalen Schwingungen wird veranlaßt, in praktisch derselben V/eise wie die wiedergewonnenen Signalkomponenten zu "zittern"* Zu diesem Zweck wird die lokale Schwingungsquelle empfindlich gegenüber den Frequenzschwankungen des FärbSynchronsignals gemacht, welches das im versteckten Hilfsträger untergebrachte Farbsignal begleitet. Das Produkt der Überlagerung mit solchen lokalen Schwingungen ist im wesentlichen zitterfrei, und die Kammfilterung dieses Überlagerungsprodukts kann nebensprechfrei,im wesentlichen ungestört durch das ursprüngliche " Zittern "_t erfolgen.

Durch geeignete Wahl der Nennfrequenz der lokalen Schwingungen kann man den zur Stabilisierung des Zabterns führenden Überlagerungsvorgang auch dazu heranziehen, das Farbsignal aus dem mittleren Band im Eingangs-Signalgemisch an eine Stelle im oberen Frequenzband zu verschieben, wo es im Ausgangs-Signalgemisch

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(z.B. Im NTSC-SIgnal) liegen soll. Eine nachfolgende Kaminfilterung (im Spektralbereich des oberen Bandes) zur Unterdrückung der Leuchtdiclitekomponenten führt dann zu einem Farbsignal im frequenzhohen Band,·welches direkt in ein Ausgangs-Signalgemisch eingefügt werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die in der USA-Patentanmeldung Nr. 351*036 beschriebene Stabilisierung gegen das Zittern besonders zuverlässig hinsichtlich derjenigen Frequenzabweichungen und Frequenzverschiebungen zu machen, die bei praktischen Ausführungsformen der Abspieleinrichtung auftreten können. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung erfolgt die gewünschte Stabilisierung mittels eines derart.ausgelegten phasensynchronisierten Systems, daß ein gut synchronisierter Betrieb·ohne Notwendigkeit des Eingreifens einer Bedienungsperson erreicht werden kann, während die Gefahr der Falschsynchronisierung auf ein Seitenband während des Anlaufens des Betriebs vermieden wird und die Gefahr von Farbsignalstörungen nach Signalausfällen klein gehalten wid.

Die lokalen Schwingungen, mit denen das Eingangs-Signalgemisch (d.h. das Signalgemisch mit dem versteckten Hilfsträger) überlagert «Led, schwanken beispielsweise um eine Nennfrequenz von f_+fL , wobei f ' die Nennfrequenz des versteckten Hilfsträgers im aufgezeichneten Signal und f die gewünschte Hilfsträgerfrequenz im Ausgangssignal ist. Wenn

195 fur die Frequenz des versteckten Hilfsträgers das -'-^- -fache der Horizontalablenkfrequenz f„ gewählt wird (d.h. etwa 1,53 MHz, wenn f™ der Zeilenfrequenz der USA-Farbfernsehnorm entspricht), und wenn man für die Hilfsträgerfrequenz · am Ausgang den NTSG-Wert von -üjp ■ f„ wählt (etwa 3,58 MHz für die oben genannte Wahl der Zeil©ⁿf^rsquenz f„), da.m beträgt die Summenfrequenz für die lokalen Schwingungen 325 f

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— Ό —

(entspricht etwa 5,11 MHz).

Wenn die Frequenzen im Eingangs-Signalgemisch nicht zittern, dann liefert die Überlagerung des Eingangs-Signalgemischs mit der lokal erzeugten Schwingfrequenz (f +f ') als Differenz-

s s

frequenz ein Überlagerungsprodukt, in welchem die Färbinformation als Modulation eines Hilfsträgers erscheint, der mit der N(TSO-HiIfsträgerfrequenz von 3,58 MHz schwingt. Dieser modulierte Hilfsträger ist von einem Farbsynchronsignal begleitet, welches aus wiederkehrenden Schwingimpulsen oder "Bursts" des 3,58 MHz-HiIfsträgers mit fester Phase und einer Bezugsamplitude besteht. Durch Tasten des oben, erwähnten Überlagerungsprodukts während der Intervalle der wiederkehrenden Bui±s läßt sich das Farbsynchronsignal der Frequenz f _ vom Überlagerungsprodukt abtrennen, so daß seine Phase mit dem Ausgang eines hochstabilen Bezugsoszillators der Frequenz f verglichen werden kann.

Wenn die Frequenzen des Eingangs-Signalgem'ischs zittern, dann liefert der Ausgang eines für den besagten Vergleich herangezogenen Phasenvergleichers äne Steuer spannung, mit v/elcher die Frequenz der lokalen Schwingungsquelle in einem sichen Sinne variiert wird, daß die Änderung der Hilfsträgerfrequenz im Überlagerungsprodukt .minimal bleibt. Auf diese Weise wird eine geschlossene Schleife gebildet, die das Farbsynchronsignal im Überlagerungsprodukt in der Frequenz und auch in der Phase mit dem stabilen Ausgang, des Bezugsoszillators synchronisiert.

Wenn man eine solche Phasensynchronisierungsschleife in der Wiedergabeapparatur eines Bildplattenspielers der oben beschriebenen Form vorsehen will, dann begegnet man einer Reihe von Problemen, deren TJrsachen inder riatur des Plattenspielers liegen.

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Eines dieser Probleme ist die sogenannte "Falschsynchrbnisierung". Zum Verständnis dieses Problems muß man sich vergegenwärtigen, daß das Frequenzspektrum des Farbsynchronsignals am Ausgang der Färbsynchronimpuls-Abtrennstufe in der oben beschriebenen Phasensynchronisierungsschleife nicht nur die Frequenz des Hilfsträgers sondern auch eine Vielzahl von Seitenbandfrequenzen enthält, die von der Hilfsträgerfrequenz um ganzzahlige Vielfache von fjr abweichen. Einen besonders hohen Energiegehalt haben diejenigen Seitenbandfrequenzen, die im Abstand 1 f^ vom Hilfsträger liegen.

Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen der Abtastnadel und der Plattenrille korrekt' ist, dann enthält das beim Abspielen · gewonnene Signalgemisch FärbSynchronsignale mit einer Komponente der Frequenz des versteckten Hilfsträgers (f _g') und mit önergiereichen Komponenten der Seitenbandfrequenzen f ' -fjr und f '+ftr· Wenn der Plattenspieler das oben erwähnte System zur

Steuerung der Plattentellerdrehzahl enthält, dann dreht sich beim Anlaufen der Plattenteller zunächst schneller als normal, bis die Bremseinrichtung für die Drehzahlsteuerung zur Wirkung kommt.

Unter solchen Anlaufbedingungen kann der Hilfsträger (und seine begleitenden Seitenbänder) beispielweise eine um 1 % höhere Frequenz als den NSnnwert haben. Bei einer solchen 1#igen Erhöhung kommt eine untere Seitenbandfrequenz, die normalerweise bei fg'-fjr liegt, ziemlich nahe an den Wert f · (und zwar sogar' viel näher an diesen Wert als der Hilfsträger selbst).

Entsprechend kann dann auch im Überlagerungsprodukt dab untere Seitenband.des Synchronsignals viel näher an der Frequenz f- liegen als der Hilfsträger selbst. Es besteht dann s

die Gefahr, daß die Phasensynchronisierungsschleife auf ein unteres Seitenband des Synchronsignals und nicht auf die Hilfs-

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trägerfrequenz im Synchronsignal synchronisiert und daß diese Falsehsynchronisierung auf das untere Seitenband bestehen bleibt, wenn die Geschwindigkeit korrigiert ist.

Die Beibehaltung einer solchen Falschsynchronisierung auf ein Seitenband wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch verhindert, daß die Aussteuerungsbreite der (f '+f )-Schwingungsquelle auf einen Bereich realisierbarer Frequenzänderungen begrenzt wird, dessen Breite kleiner ist als das Maß derjenigen Frequenzänderung, die für das Seitenband des Synchronsignals zu erwarten ist, wenn der anfängliche Zustand der Übergeschwindigkeit in den Zustand geregelter Geschwindigkeit übergeht.

Wenn das Maß dieser zu erwartenden Frequenzänderung beispielsweise bei etwa 15,5 KHz liegt, dann wird der Ausgang des Phasenvergleichers in der Phasensynchronisierungsschleife einer Spannungsbegrenzung unterworfen, um den Bereich der mit diesem Ausgangssignal bewirkten Frequenzänderungen auf etwa + 5 KHz zu begrenzen. Mit dieser Maßnahme geht man sicher, daß im Falle einer während des Anlaufzustandes durch überschnelle Drehzahl herbeigeführten Falschsynchronisierung ein Ausbrechen aus dem synchronisierten Zustand erfolgt, sobald die Drehzahl korrigiert ist, denn die gesteuerte Schwingungsquelle kann der großen Frequenzänderung (z.B. 15,3 KHz)₇ die das Seitenband im Verlauf der Drehzahlkorrektur erfährt, nicht mehr folgen.

V/enn man durch bestimmte Maßnahmen wie z.B. durch die oben beschriebene Drehzahlsteuerung des Plattentellers und die oben beschriebene Armstreckung erreicht hat, daß das vom Plattenspieler gelieferte Ausgangs-Signalgemisch ausreichend stabil ist, um die Horizontalablenkschaltungen eines nachgeschalteten handelsüblichen Farbfernsehempfängers richtig zu synchronisieren, dann sind während des Betriebs im drehzahlkorrigierten Zustand Frequenzschwankungen des Hilfsträgers zu erwarten, die innerhalb

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der weiter oben erwähnten Grenzen von + 0,1 % liegen. Das heißt, Langzeitäüäerungen der Frequenz des versteckten Hilfsträgers gehen nicht weiter als + 1,53 KHz vom Sollwert 1,53 MHz, Periodische Änderungen der wiedergewonnenen Hilfsträgerfrequenz (die z.B. durch Exzentrizitäten oder geworfene Platten usw. verursacht werden können) ändern den Hilfsträger nicht mehr als + 1,53 KHz_r um seine mittlere Frequenz. Im Falle einer so genauen Regelung ist die oben erwähnte Begrenzung (z.B. + 5 KHz) des Steuerbereichs für die gesteuerte Schwingnngsquelle möglich, weil der Nachführbereich ausreichend groß ist, eine (nach dem Wirksamwerden der Drehzahlkorrektur erreichte) Synchronisierung auf die Hilfsträgerkomponente des Farbsignals bei den von der Plattentellerdrehzahlregelung und der Armstreckung noch acLaubten Restschwankungen der Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten.

Die vorstehend beschriebene Begrenzung des Aussteuerungsbereichs , die zur Verhinderung einer bleibenden Falschsynchronisierung dient, kann nur dann zum sicheren Erfolg führen, wenn sich die Langzeitauswanderung der gesteuerten Schwingungsquelle innerhalb eines Bereichs halten läßt, der beträchtlich schmäler als der Aussteuerungsbereich ist (z.B. wenn der Auswanderungsbereich in der Größenordnung von + 0,8 KHz liegt). Wenn z.B. die Nennfrequenz f'+f. =5,11 MHz ist, dann liegt die erforderliche Langzeitstabilität in der Größenordnung von 0,015 %

TJm diese hohe Anforderung an die Stabilität zu erfüllen, enthält die erfindungsgemäße Einrichtung einen spannungsgesteuerten Oszillator mit einer Nennfrequenz, die viel niedriger· als die gewünschte Ausgangsfrequenz f '+f -ist. Die nominale

S S

Betriebsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators wird

ff'
beispielsweise zu s - s bzw. etwa 256 KHz gewählt (falls für f und f ' die als Beispiel angeführten Werte 3,58 MHz bzw.

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1,53 MHz gelten.) Der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators wird mit Schwingungen überlagert, deren Frequenz ^ f" (also im vorliegenden Beispiel 5,37 MHz).beträgt. Die als Überlagerungsprodukt erscheinende Differenzfrequenz, d.h. die Frequenz *r f - ( s - s ^ ist so, däß sich die gewünschte Aus-

C. S ^

gangsfrequenz ( f +f ' )=5,11 MHz ergibt. Die Schwingungen der Frequenz % f werden von dem weiter oben erwähnten, hochstabilen Bezugsoszillator (z.B. von einem 3,58 MHz-Kristalloszillator) abgeleitet, indem dessen Ausgangsfrequenz f nacheinander zunächst halbiert wird und dann verdreifacht v/ird. Mit dieser Maßnahme entspricht die Auswanderung der (f +f ')-

S 5

Schwingungsquelle der Auswanderung des spannungsgesteuerten 256 KHZ-Oszillators plus dem 4 -fachen der Auswanderung des 3,58 MHz-Bezugsoszillators. Der letztgenannte Beitrag,zur Auswanderung ist bei Kristallsteuerung des 3,58 MHz-Oszillators belanglos (z.B. + 40 Hz), so daß die Auswanderung.der 5,11 MHz-Schwingungsquelle praktisch gleich derjenigen des 256 KHz-Niederfrequenzoszillators ist. Die Begrenzung der Auswanderung auf den angegebenen Bereich (etwa +0,8 KHz) bedeutet bei 256 KHz eine notwendige Stabilität von 0,3 %· Bezüglich der Stabilität wird also eine weniger hohe Anforderung (gegenüber den oben erwähnten 0,015 "') gestellt; sie läßt sich mit einem LC-Oszillator für den spannungsgesteuerten Oszillator leicht erfüllen.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß die speziell gewählte Nenn-

f f ' ^
frequenz ( s- s ^J des spannungsgesteuerten Oszillators in

~~2

2
keiner harmonischen oder subharmonischen Beziehung zu anderen -.requenzen des Systems (z.B. f , f _' oder f _+f ') steht, so

SS SS

daß eine ungewollte Synchronisierung des spannungsgesteuerten Oszillators von außen, z.B. über Streuliopplung mit anderen Frequenzen des Systems, in einfacher Weise vermieden wird.

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Es hat sich ferner herausgestellt, daß es auch hinsichtlich der '-.-tausch- oder Störprobleme angezeigt ist, die Schleifen-■bandbreite in der Phasensynchronisierungsschleife auf 'einen 'ert (z.B. 3,5 KHz)- zu begrenzen, der nicht dazu ausreicht, unter Anlaufbedingungen oder nach Signalausfällen die Phasensynchronisierung auf den hilfsträger durchzuführen. Bei der erfindungsgemässen Anordnung wird trotz.der angegebenen schmalen Schleifenbandbreite ein Hitziehen ermöglicht, und zwar mittels einer Einrichtung zur Wobbelung des spannungsgesteuerten Oszillators über einen so weiten Frequenzbereich, daß eine Synchronisierung mit Sicherheit erreicht wird. Die Wobbeleinrichtung wird aktiviert, sobald ein außersynchroner Betrieb gefühlt wird, und sie wird desaktiviert, sobald die Phasensynchronisierung erreicht ist.

' Steuerung der Wobbeieinrichtung ist ein zweiter Phasendetektor vorgesehen, der die Phase der 3,58 MHz-Bezugsschwingungen mit der Phase der abgetrennten Farbsynchronimpulse vergleicht. Einer der Eingänge (z.B. der Eingang für die Bezugsschwingung) des zweiten Phasendetektors wird um 90 gegenüber dem vergleichbaren Eingang des den spannungsgesteuerten Oszillator steuernden Phasendetektors phasenverschoben, so daß der zweite Phasendetektor als Phasengleichheitsdetektor für die Earbsynchronimpulse wirkt, wenn die Phasensynchronisierung erreicht' ist. Ein Phasenverschiebungsdetektor, der auf den Ausgang' des zweiten Phasendetektors anspricht, bringt die V/obbelschaltung dann in einen Aktivierungszustand, wenn infolge fehlender Phasensynchronisierung verhindert wird, daß der zweite •Phaeendetektor ein Gleichstrom-Ausgangssignal eines gegebenen Schwellenwerts liefert. Wenn mit erreichter Phasensynchronisierung die Lieferung eines solchen Gleichstrom-Aisgangssignals möglich ist, dann spricht der Phasenverschiebungsdetektor an und macht die Wobbeischaltung unwirksam.

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Die Wobbeischaltung liefert eine symmetrische Dreieckwelle, die über und unter das Massepotential ausreichend weit ausschwingt, daß sie beim 'Anlegen an die Steuerschaltung des spannungsgesteuerten Oszillators zu einem Durchlaufen des gesamten Aussteuerungsbereichs des spannungsgesteuerten Oszillators führt. Die Wobbeifrequenz ist ausreichend niedrig geivählt, (z.B. 5 Hz) daß der Phasenverschiebungsdetektor beim Erreichen der Phasens.ynchronxsierung ansprechen kann,um den Wobbeivorgang anzuhalten, bevor die Schleife wieder aus ihrem Nachführbereich hinausgesteuert wird. Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die 'vobbelschaltung bei ihrer Desaktivierung nicht auf ihrer augenblicklichen Aussteuerungshöhe gehalten, sondern sie geht zurück auf die Mitte ihres Aussteuerungsbereichs (z.3. auf Maseepotential). Dieses Zurückkippen erfolgt nicht gemäß einer Sprungfunktion (wobei die Phasens.ynchronxsierung verlorengehen könnte) sondern mit derselben Steilheit wie sie die Rampen der während des Aktivierungszustandes erzeugten Dreieckwelle haben.

TiIs ist wünschenswert, den Ausgang des zur Steuerung des spannungsgesteuerten Oszillators dienenden Phasendetektors eins* Abfrage- und '-,alteschaltung zuzuführen, bevor er verstärkt ,begrenzt und an den spannungsgesteuerten Oszillator gelegt wird. Dies hat den Vorteil, daß das Abklingen der Steuerspannung während der zwischen den ^arbsynchronimpulsen liegenden Zeilenintervalle vermindert wird. Die Abfrage- und f-alteschaltung trägt außerdem dazu cei, daß die Phasensynchronisierungsschleife während Signalausfällen innerhalb des Bereichs schnellen Mit-.Ziehens bleibt. Um ungestört über Signalausfallzeiten hinwegzukommen, ist es wünschenswert, daß die Tastimpulse für die Farosyriciironimpuls-Abtrennstufe und für die Abfrage- und '"alteschaltung nicht während der Ausfallzeiten des Signals erscheinen.

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Für einen einwandfreien Betrieb ist es außerdem -"erwünscht, daß die besagten Tastimpulse nicht während derjenigen Zeiten des Vertikalaustastintervalls erscheinen, in denen die Ausgleichsimpulse liegen. Eine rauschunempfxndliche Einrichtung zur Abtrennung der Farbsynchronimpulse und zur Erzeugung von Torimpulsen, mit welcher obige Voraussetzungen erfüllende Tastimpulse bereitgestellt werden können, ist beispielsweise in der USA-Patentanmeldung Nr. 402,081 beschrieben. ·

Um übere länge©, mehrere Zeilenintervalle dauernde Ausfallzeiten hinwegzukommen, wird zweckmassigerweise ein einziger Kondensator mit relativ großer Kapazität- verwendet, der gleichzeitig in einer Doppelfunktion als Tiefpaß-Filterkondensator in der Schleife und als Speicherkondensator in der Abfrage- und Halteschaltung dient.

Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung gehen aus nachstehender Beschreibung hervor, in welcher Ausführungsbeispiele' anhand von Zeichnungen beschrieben sind.

Figur 1 zeigt in Blockform den allgemeinen Aufbau der Apparatur eines Bildplattenspielers, in welcher eine erfindungsgemäße Einrichtung mit Vorteil verwendet werden kann;

Figur 2 zeigt als Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die als gesteuerte Schwingnngsquelle in der Apparatur nach Figur 1 verwendet werden kann; ■

Figuren 3> 4- und 5 sind Detailschaltbilder spezieller Schaltungen für die Anordnung nach Figur 2.

In Figur 1 ist schematisch ein Plätenteller 10 dargestellt, der von einem Antriebsmotor 12 über eine geeignete mechanische

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Kopplung gedreht wird. Auf dem Plattenteller 10 liegt eine. Bildplatte 14, die sich mit dem Plattenteller dreht und auf ihrer Oberfläche eine Spiralrille aufweist, in welche eine' (schematisch dargestellte) Abtastnadel 16 greift. Oie Abtastnadel 16 ist elektrisch mit den Abnehmerschaltungen 20 gekoppelt.

Die Bildplatte'14, die Abtastnadel 16 und die Abnehmerschaltung 20 seien beispielsweise von der in der erwähnten USA-.Patentanmeldung Kr. 126, 772 beschriebenen allgemeinen Form. V/enn die !latte gedreht wird, dann treten Kapazitätsschwankungen auf, die der Information entsprechen, welche in Form von Änderungen der Geometrie am Boden der riattenrille aufgezeichnet -sind. Die Kapazitätsschwankungen ändern das Ansprechvahalten eines (die veränderliche Kapazität' enthaltenden) Resonanzkreisesgpgenüber einem von außen zugeführten HF-Signal. Die daraus resultierenden Amplitudenäuäerungen des HF-Signals werden gefühlt, um die aufgezeichnete Information wiederzugewinnen. Eine besondere Ausführungsform der Abnehmerschaltungen 20, die auch im vorliegenden Fall vorzugsweise verwendet wird, ist beispielsweise in der Britischen Patentanmeldung Ivr. 14395/73 vom 26. Harz 1973 beschrieben.

Die am 'illenboden der Bildplatte 14 aufgezeichn«te Information besteht vorzugsweise aus einem Prägersignal, welches mit einem /arbbildsignalgemisch frequenzmoduliert ist. Die · frequenzmodulierte Trägerwelle am Ausgang der Abnehmerschaltungen 20 wird einem FM-Demodulator 30 zugeführt, um an seiner Ausgangsklemme 7 das demodulierte Farbbildsignalgemisch zu erhalten.

Eine an die Klemme 7 «angeschlossene Synchronsignal-Abtrennstufe 40 dient dazu, die zur Ablenksynchronisierung notwendigen Komponenten des Signalgemiscte von der Bildinformation

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zu "trennen und abhängig von den abgetrennten Synchronsignalen.· •mehrere Impulszüge am Ausgang zu liefern. Einer der vom Ausgang der Abtennstufe 40 gelieferten Impulszüge', dessen Impulsfolgefrequenz bei korrekter Relativgeschwindigkeit zwiscnen Abtastnadel und Plattenrille gleich der Zeilenfrequenz f_H ist, gelangt zu einem orehsahlfehlerdetektox 51. Üeser Detektor 51 bildet gemeinsam mit einex¹ remssteuerschaltun,^ 52 und einex* Wirbelstrombremse' 55 in einer noch zu erläuternden .eise eine Einrichtung zum Regeln der drehzahl des Plattentellers, wie sie in der oben erwähnten USA- atentanmeldung Nr. 284-,5"1O besciirieben ist.

Ein anderer Ausgang der Aotx^ennstuf e 40,der bei korrekter Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Rille ebenfalls Impulse mit einer Folgefrequenz f„ liefert, führt zu einem '»iskriminator 61. Oieser Diskriminator bildet gemeinsam mit einem Verstärker- 63 und einem Wandler 65 in einer noch zu erläuternden V/eise ein .',ystem zur Streckung des Abtastarms, wie es allgemein in der oben genannten iiSA-Patentschrift 5 711 641 beschrieben ist. Ein dritter Ausgang der Abtrennstufe 40 führt zu einem i'ast impulsgenerator 90, der an seiner Ausgangsklernme P eine Ketce^on Tastimpulsen liefert.

Vorzugsweise ist die .Synciironirnpuls-Aurrennstufe 40 im honem Maß rauschunempfindiich und so ausgelegt, daß sie oei ßignalausfallen keine Ausgangsimpulse liefert.Außerdem ist es erwünscht, daß die vom Generator 90 gelieferten Tastimpulse während des Vex'tikalaustastintervalls, einschließlich seines 'die Ausgleichsimpulse enthaltenden Teils, an dex· Klemme .' nicht erscheinen. Zu diesem Zweck sei die Arbeitsweise der Abtrennstufe und des Tastimpulsgenerabors vorzugsweise so, wie es in der genannten IJ..A-Patentanmeldung 402, 081 beschrieben ist.

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Der Drehzahlfehlerdetektor 51 überwacht den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen am Ausgang der Abtrennstufe 40. Dies kann beispielsweise durch Vergleich des Eingangs und des Ausgangs einer IH-Verzögerungsleitung (d.h. eine Einrichtung mit einer Verzögerungszeit von einer Periode der Zeilenfrequenz) geschehen, der die Impulskette zugeführt wird. Abweichungen vom richtigen Impulsabstand zeigen an, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Kadel und Rille vom gewünschten Sollwert abweicht.

Der Ausgang des Drehzahlfehlerdetektors 51 steuert die Erregung der Wirbelstrombremse 55 mittels der Bremssteuerschaltung 53· Die Leerlaufdrehzahl (d.h. die ungebremste Drehzahl) des Plattentellers wird etwas höher (z.B. um 1 #)gewählt, als die für die normale Signalwiedergabe gewünschte Drehzahl. Die Wirbelstrombremse 55 wirkt derart auf den leitenden Plattenteller 10, daß dessen Drehzahl gegenüber der Leerlaufdrehzahl vermindert wird. Die Bremse 55 spricht auf Änderungen des Ausgangssignals vom Drehzahlfehlerdetektor in einem kompensierenden Sinne an.

Die steuerbare Bremseinrichtung korrigiert in erster Lilie langsame Änderungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Rille, so daß eine korrekte mittlere Geschwindigkeit innerhalb enger Toleranzen (z.B. 0,1 % wie oben erwähnt) eingehalten wird. Beim Anlaufen der Einrichtung bringt der Antriebsmotor 12 den Plattenteller typischerweise zunächst auf seine Leerlaufdrehzahl, bevor die Nadel in die Plattenrille sinkt. Nach dem Absenken der Nadel führen die zum Drehzahlfehlerdetektor 51 gelangenden Impulse zu einer korrigierenden Erregung der Wirbelstrombremse 55»womit der Plattenteller 10 verlangsamt wird, um de Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel- und Rille in Richtung auf den korrekten Wert zu bringen.

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In der Praxis können sich leichte Exzentrizitäten ergeben, wenn aufgrund von Toleranzen das Mittelloch der Platte nicht genau im Zentrum der Windungen der Spiralrille liegt. Die Folge sind dann periodische Schwankungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Rille, die mit der Umlauffrequenz der Platte auftreten. Bei einer als günstig herausgefundenen Plattendrehzahl von 4-5o Umdrehungen je Minute beträgt diese Umlauffrequenz 7»5 Hz.

Die bei Auf zeichnungsplafctai typischen Verziehungen oder Verwerfungen führen ebenso zu periodischen Geschwindigkeitsschwankungen, die sowohl mit der Umlauffrequenz als auch mit verschiedenen Harmonischen dieser Frequenz (z.B. 15 Hz und 30 Hz) auftreten. Es ist schwierig, periodische Geschwindigkeitsschwankungen dieser Frequenzen über eine Drehzahlregelung des Plattentellers ausreichend zu korrigieren, und zwar wegen der verhältnismäsaig großen Masse des Plattentellers. Ein besserer Weg zur Korrektur solcher periodischer Änderungen besteht darin, die Position des relativ lachten Abtasters längs der Plattenrille in einer der Geschwindigkeitsänderung entgegenwirkenden Weise zu verstellen.

Zu diesem Zweck fühlt der Diskriminator 61 die periodischen Schwankungen in der Frequenz der von der Abtrennstufe 40 gelieferten Impulse und liefert eine entsprechende Sfeuerspannung. Diese Steuerspannung wird über einen Verstärker einem Wandler 65 zur "Streckung" des Abtastarms zugeführt. Der armstreckende Wandler 65 ist mechanisch mit der Abtastnadel 16 derart gekoppelt, daß er sie in Längsrichtung der Plattenrille in einem solchen Maß und in einer solchen Richtung bewegt, daß die unerwünschte Schwankung der Relativgeschwindigkeit vermindert wird. Wie weiter oben ausgeführt· wurde, lassen sich bei richtigem Einsatz eines solchen Armstrecksystems die periodischen Geschwindigkeitsänderungen auf

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.einen Restwert von + 0,1 ·# der korrekten Geschwindigkeit vermindern.

Bei der Abspieleinrichtung nach Figur 1 wird das Farbbildsignalgemisch, welches an der Ausgangsklemme V des FM-Demodulators erscheint, einer ITerarbeitungsschaltung 70 (in der Zeichnung gestrichelt umrahmt) zugeführt, um es . aus der aufgezeichneten Form in eine Ausgangsform umzusetzen, die zur Speisung eines Farbfernsehempfängers geeignet ist. Die speziell gezeigte Anordnung für die Verarbeitungsschaltung 70 entspricht einer Anordnung, wie sie in der erwähnten .USA-Patentanmeldung 351,056 beschrieben ist. Sie setzt ein mit "verstrecktem Hilfsträger" aufgezeichnetes Signalgemisch in ein Ausgangs-Signalgemisch um, welches sich allgemein als NTSC-Signalgemisch identifizieren läßt.

Das an der Klemme V erscheinende Signalgemisch enthält die Farbinformation als Seitenbänder (beispielsweise + 500 KHz) eines versteckten Hilfsträgers mit der Frequenz £ ' (beispielsweise die weiter oben erwähnte Frequenz von .195 % bzw. 1,53 MHz). Dieses Signalgemisch wird einem einseitig im Gegentakt arbeitenden Modulator 71 (singly balanced modulator) zugeführt, und zwar gemeinsam mit den Schwingungen von der Ausgangsklemme S einer stabilisierenden Schwingungsquelle 80. Diese Schwingungen haben eine Nennfrequenz von f ' + f_o (wobei f die gewünschte Farbhilfsträgerfrequenz für das Ausgangs-Signalgemisch.ist). Diese Summenfrequenz (f_' + f_) ent-

spricht 325 ftr, bzw. 5»^1 MHz, wenn £ ' wie oben erwähnt den Xi " S

Wert 195£rhat und £_o gemäß der NTSC-Norm 4-55*· bzw. annähernd 3i58 MHz entspricht. Der Modulator 2 71 ist für das Signalgemisch von der Klemme V symmetrisch, für das von der Schwingungsquelle 80 kommende Eingangssignal jedoch nicht.

Sin mit dem Modulator 7I verbundenes Restseitenbandfilter läßt selektiv ein moduliertes Trägersignal durch, enthaltend eine Trägerkomponente mit der Hennfrequenz f ' +f , eine untere Seitenbandkomponente (entsprechend einer Differenzfrequenz als

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Piodulationsprodukt), in welchem das Farbsignal in Form von Seitenbändern eines Hilfsträgers einer Frequenz f ' erscheint, sowie einen Überrest eines oberen Seitenbandes. Der modulierte Träger vom Ausgang des.Filters 72 wird auf den Eingang eines Bandfilters 73 gegeben. Der Durchlaßbereich des Filters 73 hat seine Mitte bei der umgesetzten Hilfsträgerfrequenz (f_) und eine Bandbreite, die der Bandbreite des Farbsignals entspricht (z.B. + 500 KHz).

Der Ausgang des Bandfilters 73 gelangt zu einem Kammfilter, welches aus der Kombination einer Λ Η-Verzögerungsleitung 7^ (die eine Verzögerung von —ψ* bringt) mit einem Vereinigungsglied 75 zur, öubtraktiven Vereinigung des Eingangs und des Ausgangs der Verzögerungsleitung. Das auf diese Weise gebildete Kammfilter hat eine Vielzahl von Durchlaßbereichen, deren Mittenfrequenzen jeweils bei ungeradzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz f„ liegen und deren Nullstellen jeweils dazwischen bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz liegen. Die Funktion dieses Farbsignal-Kammfilters besteht darin, die Karbsignalkomponenten des in der Frequenz umgesetzten Signalgemischs an die Ausgangsklemme C durchzulassen, während die Leuchtdichtekomponenten, die das Band um f. mitbenutzen, im wesentlichen zurückgewiesen werden. Die kammgefilterte Farbsignalkomponente an der Klemme 0 wird gemeinsam mit einer nicht-kammgefilterten Version des frequenzversetzten Signalgemischs (die am Ausgang des Restseitenbandfilters 72 erscheint) einem Leuchtdichte-Kammfilter 76 zugeführt .

Das Leuchtdichte-Kammfilter 76» welches ausführlicher in der genannten USA-Patentanmeldung Nr. 351»036 beschrieben ist, kann beispielsweise ein Vereinigungsglied zur subtraktiven und im wesentlichen von Farbsignalkomponenten befreiten Vereinigung der beiden Signalgemische enthalten. .Der Ausgang dieses Vereinigungsgliedes kann im Kammfilter 76 einem Hüll-

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kurvendetektor zugeführt werden, und der Ausgang dieses Detektors kann auf ein Tiefpaßfilter gegeben werden. Mit dieser Maßnahme kann das'kammgefilterte Leuchtdichtesignal in sein normales Basisband zurückversetzt werden, um in dieser Form an der Ausgangsklemme L des Leuchtdichte-Kammfilters zu. erscheinen.

Die 7erarbeitungsschaltung 70 enthält außerdem ein Vereinigungsglied 77 zur additiven Kombination des an der Klemme L erscheinenden kammgefilterten Leuchtdichtesignals mit dem kammgefilterten (und frequenzverschobenen) Farbsignal von der. Klemme G, so daß an der Ausgangsklemme 0 ein Ausgangs-Signalgemisch erscheint, welches die geeignete Form zur Speisung eines NTSC-Farbfernsehempfängers hat.

Man muß nun bedenken, daß ungewollte Schwankungen der Frequenzen des an der Klemme V" erscheinenden Eingangs-Signalgemischs die Genauigkeit der Trennung zwischen Farbsignal- und Leuchtdichtesignal in den Kammfiltern der Yerarbeitungaachaltung 70 stören können. Zur Vermeidung dieser Störungen ist es erwünscht, daß die Frequenz der Schwingungen von der Quelle 80 den gleichen Schwankungen unterliegt, so daß das als Oifferenzfrequenz erscheinende Modulationsprodukt, welches das frequenzversetzte Farbsignal bildet, von den ungewollten Sdiwankungen im wesentlichen befreit ist. Zu diesem Zweck empfängt die Schwingungsquelle 80 ein an der Klemme B erscheinendes Ausgangssignal des Bandfilters 73 sowie Tastimpulse von der Ausgangsklemme P des Tastimpulsgenerators 90, so daß ein geschlossener Regelkreis in Form einer Phasensynchronisierungsschleife gebildet wird.

Es sei nun auf die Natur der Schwingungsquelle 80 sowie auf die Art und //eise eingegangen, wie diese Schwingungsquelle auf die genannten Eingangssignale anspricht, um die gewünschte Frequenz-

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stabilisierung der Farbsignalkomponente an der Ausgangsklemme O zu erreichen. Zu diesem Zweck sei auf Figur 2 verwiesen, die eine Schaltungsanordnung für die Schwingungsquelle 80 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die in Figur 2 dargestellte Anordnung für die Schwingungsquelle 80 enthält einen Bezugsoszillator 100, der mit der gewünschten Ausgangs-Hilfsträgerfrequenz f_ (z.B. 3,58 MHz für die USA-Norm) schwingt. Der Bezugsoszillator 100·sei äußerst frequenzstabil, was beispielsweise durch Kristallsteuerung erreicht wird. Das Ausgangssignal des Bezugsoszillators 100 wird einem Frequenzhalbierer 110 zugeführt, dessen Ausgangsfrequenz 1_f in einem nachgeschalteten Frequenzverdreifacher 120 ^ ■ verdreifacht wird. Das Ausgangssignal des Frequenzverdreifachers 120, welches eine Frequenz von 3 χ. aufweist, wird auf einen Eingang eines Ringmodulators 130 2 . ^s gegeben.' Der Ringmodulator 130 empfängt außerdem das Ausgangssignai eines spannungsgeäeuerten Oszillators 360, dessen Nennfrequenz 1 f - f ' (z.B. 256 KHz) beträgt. Ein mit dem Ausgang des ^ ·.. Modulators 130 verbundener Bandpaßverstärker 14-P selektiert die Differenzfrequenz im Modulationsprodukt, die nominell auf eine Frequenz f_ + f ' fällt, und gibt diese Differenzfrequenz auf die Ausgangsklemme S der Schwingungsquelle 80.

Somit hat im Normal- oder T\ennbetrieb und beim Fehlen einer durch eine Fehlerspannung verursachten "Verschiebung der Frequenz des spannungs ge st euert en Oszillators 3b^:.) das Ausgangssignal an der Klemme S die gewünschte Nominalfrequenz von f + f ^r (ζ."Ί. 5>11 MHz). Diese Frequenz gewährleistet die

S S

Umsetzung des versteckten Hilfsträgers des Eingangs-Signalgemischs (durch den Modulator ^r/1 in ^igur 1) auf die gewünschte Ausgangs-Hilfsträgerfrequenz f , falls das Eingangs-Signalgemisch nicht ungewollten Frequenzschwankungen unterliegt. Solche unge- · wollten Schwankungen äußern sich als .--nderung der Frequenz und

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der Phase des Farbsynchronsignal beim frequenzversetzten Farbsignal. Kormalerweise erscheint dieses Farbsynchronsignal an der Klemme B als Schwingimpuls der Frequenz f mit ■ fester Phase und einer Bezugsamplitude während der wiederkehrenden hinteren Schwarzschultern der Horizontalaustastsignale.

Um den Zustand dieser Farbsynchronxmpulse zu überwachen, wird das an der Klemme B erscheinende Signal einer Farbsynchronimpuls-Abtrennstufe 200 zugeführt, die durch an einer Klemme P' erscheinende Tastimpulse gesteuert wird. Die bei P¹ escheinenden Impulse werden vom Ausgang eines ümkehrverstärkers 210 geliefert, der die Tastimpulskette von der weiter oben erwähnten Ausgangsklemme P des Tasfc impulsgenerator 90 der Figur 1 empfängt. Die abgetrennten Farbsynchronimpulse vom Ausgang der Stufe 200 werden einem Phasendetektor 220 zugeführt, der außerdem von einer Bezugsklemme R die Ausgangsfrequenz f des Bezugsoszillators 1üO empfängt.

Die am Ausgang D des Phasendetektors 220 erscheinende Fehlerspannung wird jeweils während.der Erscheinungszeit eines Farbsynchronimpulses abgefragt. Der Abfragewert wird während des darauffolgenden Zeilenintervalls festgehalten. Dieses Abfragen und Festhalten geschieht mit der Abfrage- und Halteschaltung 300, die durch Impulse von der Klemme P¹ getastet v/ird. Der Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 300 gelangt zu einem Gleichspannungsverstärker 310, und die hiermit verstärkte Fehl er spannung v/ird über einen (zweiseitig wirkenden) Spannungsbegrenzer 320 auf einen Addierer 330 gegeben. Der Spannungsbegrenzer 32u verhindert, daß die vom Addierer 330 empfangene Fehlaspannung weder in negativer noch in positiver Richtung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Im Addierer 330 v/ird die Fehl er spannung mit einer ivobbelspannung addiert, falls letztere an der Ausgangsklemme T einer

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Wobbelschaltung 270 erscheint. Die' Sieuerung der Wobbelschaltung 270 wird später beschrieben. Das Ausgangssignal des Addierers 330 gelangt zu einem weiteren Gleichspannungsverstärker 34Of dessen Ausgangs.spannung, nach Begrenzung in dem zweiseitig wirksamen Spannungsbegrenzer 350?als Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator 360 dient, um dessen .Frequenz nötigenfalls zu verschieben.

Zur Steuerung der Wobbeischaltung ist ein zweiter Phasendetektor 240 vorgesehen, der dasselbe Ausgangssignal der Farbsynchronimpuls-Abtrennstufe 200 wie der Phasendetektor 220 empfängt. )ie von der Bezugsklemme R kommenden Schwingungen der Frequenz f werden dem Detektor 240 jedoch nicht * in gleicher Phase wie dem Detektor 220 sondern um 90 dazu phasenverschoben zugeführt und zwar durch die Wirkung des 90°-Phasenschiebers 23O, der zwischen die Klemme R und den Phaeendetektor 240 geschaltet ist.

Wenn die beschriebene Phasensynchronisierungsschleife einen Gleichlauf herbeiführt, dann wird zwischen dem Farbsynchronimpuls und dem Bezugseingang des Phasendetektors 220 eine Phasenverschiebung von 90 eingehalten. Unter diesen Umständen besteht Phasengleichheit zwischen dem Färbsynchronimpuls und dem Bezugseingang des Phasendetektors 240, so daß letzterer am Ausgang eine Gleichspannung liefert. Ein Phasenverschiebungsdetektor 250 veranlaßt auf diese Gleichspannung hin eine Wobbelsteuerschaltung 260, die Wobbelschaltung 2?0 abzuschalten. Wenn andererseits der den Ausgang des Phasendetektors 240 überwachende Phasenverschiebungsdeisktor 250 fühlt, daß keine Synchronisierung vorliegt, dann wird die Wobbelsteuerschaltung 260 veranlaßt, die Wobbelschaltung 270 zu aktivieren, die daraufhin eine Dreieckwelle zum Addierer 330 liefert.

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Die Spannungsbegrenzer im Weg des Fehlersignals zum spannungsgesteuerten Oszillator 350 dienen dem bereits genannten erfindungsgemäßen Zweck, den Änderungsbereich für die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 360 zu begrenzen, damit die Beibehaltung einer Falschsynchronisierung verhindert wird. Der Spannungsbegrenzer 350 begrenzt beispielsweise die Steuerspannung für den Oszillator 360 auf einen Bereich von Spannungen, die zu einer Änderung der Ausgangsfrequenz des Oszillators von -nur + 5 KHz führen können. Falls mit der Phasensynchronisierungsschleife während der überschnellen Drehzahl beim Anlaufen eine Falschsynchronisierung auf ein Seitenband des Farbsynchronsignals erfolgt ist, dann bricht das System aus diesem synchronisierten Zustand aus, sobald die Drehzahlkorrektur erfolgt. Dies ist die Folge davon, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 360 der 1 $igen ,Frequenzänderung (z.B. 1?, 3 KHz), die das Seitenband im Verlauf der Orehzahlkprrektur -erfährt, nicht folgen kann.

Der vor dem Addierer 330 liegende Spannungsbegrenzer 320 dient dazu, die Grenzen für den Beitrag der Fehlerspannung zur Steuerspannung zu begrenzen, damit dieser Beitrag allein nach seiner Verstärkung höchstens gerade an die durch den Begrenzer 350 fastgelegten Grenzwerte heranreichen kann. Die Wobbeischaltung 270 soll (falls aktiviert) den spannungsgesteuerten Oszillator 360 über den vollen Aussteua?ungsberäch ohne Rücksicht auf die jeweilige Größe des Beitrags der Dehler-Spannung wobbeln können. Dies wird sichergestellt, Wenn die Grenzwerte der Wobbelspannung doppelt so hoch liegen wie die Werte des Beitrags der Fehlerspannung.

Bei der Anordnung nach Figur 2 arbeitet der spannungsgesteuerte Oszillator 360 für die Phasensynchrnniäerungsschleife bei weit niedrigerer Nominalfrequenz (z.B. _1 f _fbzw. 256 KHz)

—p~ s s

als die geforderte nominale Ausgangsfrequena der Schwingungsquelle 80 (z.B. fg+fg' bzw. 5*11 MHz). Ein Ausgangssignal

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der geforderten Frequenz wird erhalten durch. Überlagerung der Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators mit Schwingungen, deren Frequenz nahe der geforderten Aus- . gangsfrequenz liegt und die vom Ausgang des hochstabilen Bezugsoszillators 100 abgeleitet wird. Diese Methode hat den Vorteil, daß die Arfbrderung an die Stabilität des spannungsgesteueiten Oszillators in vernünftigen Grenzen gehalten werden kann (z.B. + 0,3 $), denn eine Auswanderung -des spannungsgesteuerten Oszillators um +_ 0,3 % führt am Ausgang der 5»11 MHz-Schwingungsquelle zu einer Frequenzauswanderung, (z.B. etwa + 0,8 KHz), die klein ist gegenüber dem für den spannungsgesteuerten Oszillator begrenzten Haltebereich. Für einen auf der Ausgangsfrequenz arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillator wäre eine FrequenzStabilität in der Größenordnung von 0,3 % unannehmbar, da sich Herbei FrequenzausWanderungen ergeben könnten, die den genannten begrenzten Halte-bereich für den spannungsgesteuerten Oszillator überschreiten würden.

Der Wert Λ f _£· ,für die niedrige Betriebsfrequenz des

5 ss

spannungs- „ geheuerten Oszillators 360 ist ein Seispiel für eine besonders günstige Wahl, da diese Frequenz in keiner harmonischen Beziehung zu den anderen Frequenzen f , f ' und f +f ' des Systems steht. Damit ist die Gefahr

SS S S

vermieden, daß der spannungsgesteuerte Oszillata? 360 durch irgendwelche Streukopplungen von außen eine Falschsynchronisierung auf andere im System-vorkommende Frequenzen erfährt.

Die Verwendung der Wobbelschaltung 270 zum Erzielen der Synchronisierung gestattet es, die Schleifenbandbreite der Phasensynchronisierungsschleife auf weniger als den erforderlichen Mitziehbereich (z.B. auf 3»5 KHz) zu verkleinern, um das System rauschunempfindlich zu machen. Die V/obbelgeschwindigkeit wird ausreichend klein gewählt (z.B. eine Wobbelfrequenz von 0,5 Hz),

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damit die Schaltungen 24-0, 250,* 260 noch rechtzeitig ansprechen können, um de Wobbeischaltung 270 anzuhalten, bevor die Synchronxsierungsschleife über ihren Nachführbereich hinausgewobbelt wird, tfenn die Wobbeischaltung 270 abgeschaltet wird, dann bleibt ihr Ausgang nicht auf dem sum Zeitpunkt der Abschaltung erreichten Wert sondern kippt zurück auf die Mitte des Aussteuerungsbereichs. Dieses Zurückkippen erfolgt mit derselben Steilheit oder Geschwindigkeit, mit der.sich die Wobbeispannung während des Aktivierungszustandes der Wobbeischaltung ändert. Durch Fortnahme des Beitrags der Wobbeispannung in dieser Weise wird die Gefahr vermieden, daß die Phasensynchronisiert^ wieder verloren geht. Ein solcher Verlust der Synchronisierung wäre nämlich zu befürchten, wenn die Wobbeispannung plötzlich zusammenbrechen würde.

Mit der Einfügung der Abfrage- und Halteschaltung 300 in die Schaltungen zur Erzeugung der Fehlerspannung wird das Verhalten der Anordnung nach dem Auftreten von Signalausfällen verbessert. Durch die Schaltung 300 wird/wahrend längerer Signalausfallzeiten innerhalb des Schnellmitziehbereichs gehalten. Dies ist speziell dann so, wenn man wie oben beschrieben sicherstellen kann, daß die Tastimpulse an der Klemme P während der Signalausfälle verschwinden.

Die Figuren 3» 4- und 5 zeigen Detailschaltbilder für einzelne Schaltungsteile der Anordnung nach Figur 2 gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung. Die Figur 3 zeigt speziell den Aufbau der Schaltungen 100, 110, 120, 130 und 14-0, welche die obere Reihe der Blöcke des Blockschaltbilds nach Figur 2 bilden. Die Figur 5 zeigt den Aufbau für die Schaltungen 300, 310, 320, 330, 34-0, 350 und 360, welche die nächsttiefere Blockreihe in der Figur 2 daistellen. Die

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Figur 4- zeigt den Aufbau der Schaltungen 200, "210, 220, 230, 24-0, 250, 260 und 2?0, wie sie mit den restlichen Blöcken in Figur 2 dargestellt sind.

Gemäß Figiir 3 besteht der hochstabile Bezugsoszülator 100 aus einem kristallgesteuerten Oszillator herkömmlicher Bauweise, der Schwingungen mit der NTSC-Frequenz von 3,58 MHz liefert. Der Ausgang des Oszillators ist über einen Emitterfolger 101 an die Bezugsklemme R angeschlossen und dient außerdem zur Triggerung eines Flipflops,welches eine integrierte Schaltung vom Typ 74-72 enthält und die Rolle des Frequenzhalbierers 110 übernimmt.

Die am Ausgang des Flipflops erscheinende Rechteckwelle wird über eine frequenzselektive Kopplung 111 (niederohmig für die dritte Harmonische der Frequenz der Rechteckwelle und hochohmig für die Grundwelle) einem Verstärker zugeführt, dessen Kollektorlast eine Resonanzschaltung enthält, deren Resonanz·- frequenz bei der gewünschten dritten Harmonischen Hegt. Der Verstärker dient mit seiner abgestimmten Eingangskopplung und seinem abgestimmten Ausgangskreis als Frequenzverdreifacher 120.

Ein Gegentaktmodulator in Form eines integrierten Schaltungsplättchens vom Typ LM 14-96 empfängt an seinen Anschlüssen 2 und 5 ein Gegentaktsignal vom spannungsgesteuerten Oszillator 360 und am Anschluß 8 ein Eintaktsignal vom Frequenzverdreifacher 120. Dieser Modulator übernimmt die RoIe des Gegentaktmodulator 130. Der Ausgang des Modulators ist über- einen Emitterfolger I3I auf einen zweistufigen Bandpaßverscärker gekoppelt, der die Rolle des Verstärkers 14-0 übernimmt und auf die gewünschte Differenzfrequenz von 5?11 MHz abgestimmte Resonanzkreise enthält. Ein Serienresonanzkreis aus einem Kondensats? 14-1 und einer variablen Induktivität- 14-2 im Ausgangs-

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kreis der zweiten Stufe 14-3 bildet eine Sperre für die unerwünschte Summenfrequenz (5,63 MHz). Ein ausgangsseitiger Emitterfolger 14-4- koppelt den Ausgang des Verstärkers 14-/ auf die Ausgangsklemme S der Schwingungsquelle.

Gemäß der Darstellung nach Figur 4- wird das an der Klemme B erscheinende frequenzversetzte Farbsignal nacheinander über einen iransistorverstärker in Emittershaltung und einen Transistorverstärker in Kollektorschaltung auf einen Übertragungsweg gegeben, der als Serienelement die ürain-Source-Strecke eines Feldeffekttransistors 201 enthält. Der Feldeffekttransistor 201 gibt die Signale nur dann auf die Basis eines nachgeschalteten Flächen- oder Sperrschichttransistors 202, wenn- er durch Tastimpulse von der Klemme P¹ an seiner · Gateelektrode aufgetastet, d.h. in den Leitzustand gebracht wird. Die Klemme P'liegt am Kollektor eines Umkehrverstärkers 210, der den Transistor 203 enthält, welcher auf die Impulse an der Klemme P anspricht.

Die l'astimpulse von der Klemme P¹ steuern außerdem einen zweiten Feldeffekttransistor 204-, der einen Widerstand 206 im Emitterkreis des Transistors 202 überbrückt. Die beiden getasteten Feldeffekttransistoren 201 und 204- wirken gemeinsam mit dem Transistor 202 als Farbsynchronimpuls-Abtrennstufe 200, in welcher die Einschwingvorgänge der Tastung zumindest teilweise eliminiert werden. Der Ausgang der Abtrennstufe 2üO ist über einen Transformator 207 als Gegentaktsignal auf zwei mit Dioden arbeitende Gegentakt-Phasendetektoren (Detektoren 220 und 240) gekoppelt. Die beiden Detektoren empfangen einen Bezugseingang von der Bezugsklemme R, wobei in den //eg zum Detektor 24-0 eine Reaktanzschaltung eingefügt ist, die als 90°-Phasenschieber 230 wirkt.

Zwei in Kaskade geschaltete komplementäre Flächentransistoren 251 und 252 erzeugen an einer Zeitkonstantenschaltung 253 eine

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Steuerspannung, wenn ein synchronisierter Zustand vorliegt, was vom Ausgang des Detektors 24-0 angezeigt wird. Die Anordnung aus den Transistoren 251 und 252 und aus der Zeitkonstantenschaltung 253 übernimmt somit die Rolle des Phasenverschiebungsdetektors 250. Eine in Kaskade nachgeschaltete dritte Stufe mit dem Transistor 261 erregt im Falle des besagten phasensynchronisierten Zustandes ein Relais 262 und dient somit als Wobbelsteuerschaltung 260.

Wenn der normalerweise offene Kontakt (Arbeitskontakt) des Relais 262 geschlossen wird, dann wird eine Wobbeischaltung 270 (die beispielsweise einen Funkt ions verstärker in ϊίΌπη einer integrierten Schaltung vom Typ 7^1 enthält) unwirksam gemacht. Der Wobbeloszillator arbeitet nach dem Grundprinzip eines bekannten Rechteckwellenoszillators mit Funktionsverstärker, der so abgewandelt ist,daß an seinem Ausgang eine Dreieckwelle erhalten wird. Ein als Sourcefolger geschalteter !Transistor 2?1 und ein als Emitterfolger geschalteter Transistor 272 sorgen dafür, daß das Wobbeisignal ohne. Aufladimg der frequenzbestimmenden RC-Elemente auf die Klemme Q? gegeben werden kann. Das Schaltelement des Relais und die zugeordneten ohmschen Elemente erlauben eine Umschaltung zwischen eine· periodischen Wobbeisignal und einem rampenförmigen Rücklauf auf 0 Volt, ohne daß im ausgangsseitigen Wobbelsignal Schaltstoße auftreten·

Gemäß Figur 5 gelangt das an der Klemme D erscheinende Ausgangssignal des Phasendetektors 220 über die Drain-Source-Strete eines Feldeffekttransistors 301, der durch Impulse von der Klemme P¹ getastet \ird, zu Speicherkondensatoren 302 (dieses Netzwerk dient als Abfrage- und Halteschaltung 300 ■ und als Tiefpaßfilter für die Schleife). Ein als Sourcefolger geschalteter Transistor 303 und ein als Emitterfolger geschalteter Transistor 304 koppeln das an den Speicherkondensatoren liegende Signal auf einen Funktionsverstärker, der die Rolle

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des Verstärkers 310 übernimmt. Jeweilige Dioden-Transistor-Strecken 321 und 322 überbrücken den Rückkopplungswiderstand des Funktionsverstärkers, wenn einstellbare Grenzwerte überschritten werden (um die Funktion des zweiseitigen Begrenzers 320 auszuüben). Ein ohmsches Addierernetzwerk 330 koppelt den begrenzten Ausgang des Verstärkers 310 und das Wobbelsignal von der Klemme T auf einen zweiten Funktionsverstärker 34-0. Ein einfaches Klemmdiodenpaar, nit den Dioden 351 und 352 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 34-0 verbunden, um die Funktion des Spannungsbegrenzers 350 zu erfüllen. Das begrenzte Ausgangssignal des Verstärkers 34-0 steuert die Vorspannung für eine Kapazitätsdiode 361 in der frequenzbestimmenden Schaltung eines LG-Oszillators, der die Rolle des spannungsgesteuerten Oszillators 360 übernimmt.

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Patentansprüche:

Claims (4)

1. Patentansprüche

   'iiedergabeeinrichtung für Bildplatten mit

   a) einem Abspielgerät für Bildplatten zur Gewinnung eines Farbbildsignalgemischs, welches eine Farbbildsignalkomponente in Form von Seitenbändern eines Farbhilfsträgers der nominalen Frequenz f ' sowie eine begleitende Farbsynchronkomponente in ^rorm periodisch wiederkehrender Schwingimpulse der nominalen Frequenz f ' enthält, wobei diese Komponenten jedoch ungewollten Frequenzschwankungen unterliegen,

   b) einer Umsetzeinrichtung, welche aus dem gewonnenen Farbbildsignalgemisch eine Farbsignalkomponente in Form von Seitenbändern eines 7arbhilfsträgers der nominalen Frequenz f und eine begleitende i'arbsynchronkomponente in Form periodisch wiederkehrender Schwingimpulse der nominalen Frequenz f ableitet und einen

   !■iodulator aufweist, der das vom Abspielgerät gewonnene Signalgeidsch'und zusätzliche Schwingungen empfängt, und

   c) einer Einrichtung, welche den Einfluß der ungewollten Frequenzschwankungen auf die von der Umsetζeinrichtung abgeleiteten Frequenzen kompensiert,

   gekennzeichnet durch:

   d einen kristallgesteuerten Oszillator (100), mit einer Betriebsfrequenz f ;

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   e) einen spannungsgesteuerten Oszillator (360), dessen Ausgangsfrequenz einen wesentlich niedriger als die Frequenzen f oder f ' liegenden Nominalwert hat und entsprechend einer Steuerspannung gegenüber diesem Nominalwert veränderbar ist;

   f) einen auf den Ausgang des kristallgesteuerten Oszillators (100) und auf die Farbsynchronsignalkomponente des von der Umsetzeinrichtung abgeleiteten Signalgemischs ansprechenden Phasendetektor (22-".);

   g) einen Steuerspannungsgenerator (300, 310, 320), der aus dem Ausgangssignal des Phasendetektors (220) die Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator (360) ableitet;

   h) eine Anordnung (110, 120) zur Vervielfachung der Ausgangsfrequenz des kristallgesteuerten Oszillators (100);

   i) eine überlagerungseinrichtung (130) zur Überlagerung des Ausgangs der j/requenzvervielfacheranordnung (110,120) mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (360);

   ,1) Anlegen des Aus gangs signals der Überlagerungseinrichtung (130) als die besagten zusätzlichen Schwingungen an den M_ndulator (71).
2. 2. Wiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FrequenzSchwankungen, denen die vom Abspielgerät gewonnenen Signalkomponenten unterworfen sind, bei unkorrigierten Anlaufbedingungen einen ersten Betrag und beim nachfolgenden korrigierten Zustand einen zweiten, kleineren etrag haben, und daß eine Begrenzungseinrichtung , (320) vorgesehen ist, die den Änderungsbereich für die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (360) auf ein Maß begrenzt, welches zwischen diesen beiden Änderungsbeträgen liegt.

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3. 3. Wiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nominalwert der Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (360) gleich 1 f - f » . "5"-Vs ~ ^xs

   ist. - ^
4. 4. Wiedergabeeinrichtuhg nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Erequenzvervielfacheranordnung (100,12ο) ein Ausgangssignal liefert, dessen Frequenz im wesentlichen .gleich 3 f ist.

   "2" s

   Wiedergabeeinrichtung nach Anspruch 4-, .dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausgangsfrequenz der Uberlagerungseinrichtung (130) synchron mit den ungewollten Erequenzschwankungen der vom Abspielgerät gewonnenen Signalkomponenten um eine Frequenz von im wesentlichen gldch f_s+f_g' ändert. .

   409848/1005

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   Leerseite