DE2456854C3 - Synchron-Demodulator für einen Fernsehempfänger - Google Patents
Synchron-Demodulator für einen FernsehempfängerInfo
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- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
- H03G3/3068—Circuits generating control signals for both R.F. and I.F. stages
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
- H03D1/22—Homodyne or synchrodyne circuits
- H03D1/229—Homodyne or synchrodyne circuits using at least a two emittor-coupled differential pair of transistors
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- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/455—Demodulation-circuits
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Description
Die Erfindung betrifft einen Synchron-Demodulator für einen Fernsehempfänger.
Es gibt im wesentlichen zwei bekannte Verfahren für eine Demodulalion. Eines dieser Verfahren läßt sich als
synchrone oder kohärente Demodulation bezeichnen, und es besteht darin, das einlaufende Signal mit der
Trägerfrequenz zu multiplizieren, und dann das resultierende Multiplikationsprodukt durch ein Tiefpaßfilter
hindurchzuführen. Das andere Verfahren läßt sich als Hüllkurven-Demodulation bezeichnen. Obwohl die
Hüllkurven-Demodulation als einfachstes und zweckmäßigstes Demodulationsverfahren erscheint, ist es
bekannt, daß sie für einige Anwendungsfälle ungeeignet ist. Genauer gesagt, die Modulation eines ZF-Fernsehträgersignals
nähert sich über einen großen Teil der Zeit 100%. Um somit die erforderliche Linearität eines
einfachen Diodenhüllkurven-Detektors zu erhalten, ist eine große ZF-Ausgangsspannung erforderlich, um die
gewünschte Detektorausgangsspannung zu erreichen. Die verhältnismäßig hohe Ausgangsenergie, welche von
der ZF-Verstärkerstufe geliefert wird, kann starke Ströme hervorrufen, welche zu entsprechenden Schwierigkeiten
bei der Entkopplung und Abschirmung führen. Weiter haben einfache Diodendctektorschaltungen
einen geringen Wirkungsgrad und zeigen weiterhin die Tendenz, in dem gleichgerichteten bzw. deniodulierten
Ausgangssignal unerwünschte /.wischermodulalionsproduktc
zu erzeugen. Da Synchron-Demoduhitoren
mit wesentlich geringeren liingangsspannungcii arbeilen
und im allgemeinen eine lineare Übertragungsfunktion aufweisen, sind sie in vielen Füllen vorteilhaft.
Obwohl der Synchron-Demodulator gegenüber dem
üf»A'f ist. hat er
doch auch betriebliche Nachteile, insbesondere im Hinblick auf Überlastung und Impulsrauschen. Wenn
nämlich die Amplitude eines modulierten Fernsehsignals ansteigt, so verändert sich die durchschnittliche
Amplitude des demodulierten zusammengesetzten Videoausgangssignals in einer ersten Richtung im
Verhältnis dazu, bis die Schwelle des linearen Arbeitsbereiches erreicht ist. Die durchschnittliche Amplitude
kann ein positiver Wert in Reaktion auf Eingangssignale mit einer geringen Stärke bzw. Amplitude sein und in
zunehmendem Maß weniger positiv werden, wenn die Amplitude der Eingangssignale ansteigt. Wenn die
Eingangssignalamplitude über den linearen Bereich hinaus ansteigt, so wird der Demodulator in einen
überlasteten Betriebszustand gebracht Die Demodulatorausgangsamplitude bleibt konstant, und zwar beispielsweise
auf Erdpotential, bis die Eingangsamplitude die Schwelle der Sättigung im Betriebszustand erreicht.
Wenn die Amplitude des Eingangssignals weiter
zo ansteigt, so ändert sich die Amplitude des Ausgangssignals
plötzlich in unerwünschter Weise in einer zweiten Richtung und stabilisiert sich beispielsweise auf einem
positiven Pegel. Somit kann in Reaktion auf ein starkes Eingangssignal das Ausgangssignal eines Synchron-Demodulators
einen Durchschnittspegel aufweisen, welcher einem Eingangssignal mit geringer Amplitude
entspricht. Das falsche Ausgangssignal kann teilweise deshalb erzeugt werden, weil die Einrichtung des
Demodulators in der Sättigung ist. Folglich spricht die automatische Verstärkungsregelungsschaltung des
Fernsehempfängers auf den falschen Pegel des Ausgangssignals an und liefert ein Verstärkungsregelsignal,
welches die Verstärkung des Fernsehempfängers und dadurch die Amplitude des Eingangssignals in der Weise
anhebt, daß eine automatische Überlastblockierung bzw. -verriegelung erfolgt. Der Fernsehempfänger wird
dadurch funktionsuntüchtig, bis das Überlastsignal wieder entfernt ist.
Ein weiteres Problem, welches Synchron-Demodulatoren für geringen Pegel eigen ist, ist ihre Empfindlichkeit
gegenüber bestimmten Arten von Rauschen und insbesondere gegenüber Impulsrauschen. Es ist hinreichend
bekannt, daß die Amplitude des Ausgangssignals eines solchen Demodulators von der Beziehung
zwischen der Phase des Eingangssignals und der Phase des Träger- oder Schaltsignals abhängt. Fehlerhafte
Signale wie Rauschimpulse haben keine feste Phasenbeziehung zu dem Träger. Obwohl somit Rauschimpulse
gewöhnlich eine zu geringe Dauer haben, um eine automatische Verstärkungsregelblockierung herbeizuführen,
können Rauschsignale mit hohem Pegel den Demodulatorausgangssignalpegel in unerwünschter
Weise verändern und ein Ausgangssignal einer unerwünschten Amplitude oder Polarität erzeugen. Folglich
können auf dem Fernsehschirm in Reaktion auf starke Rauschsignale weiße Flecken erzeugt werden, welche
gemeinsam mit den erwünschten Signalen mit geringen Amplituden auftreten.
Um solche Probleme zu überwinden, welche durch
ίο eine Signalüberlastung und durch Rauschen hervorgerufen
werden, verwenden bekannte Synchron-Demodulatoren Vorspannungsnet/werke, welche verhältnismäßig
hohe Energieversorgungsspannungen benötigen. Solche Net/werke und hohe Energieversorgungsspannun-
·>' gen haben gewährleistet, daß Eingangssignale mit
großer Amplitude die Einrichtungen des Synchron-Demodulators nicht in die Sättigung bringen konnte,i.
Solche Schaltungen sind iedoch nicht für Anwendung-
fälle mit geringem Pegel brauchbar, bei weichen die Energieversorgungsspannung beispielsweise auf eine
Amplitude in der Größenordnung von 10 Volt begrenzt sein kann. Eine solche Anwendung bezieht sich
beispielsweise auf Fernsehempfänger, die mit einer Batterie betrieben werden.
Andere bekannte Schaltungen haben eine Klammertechnik verwendet, um die Amplitude des Eingangssignals zu begrenzen. Aber auch solche Schaltungen
haben sich für einige Anwendungsfälle als unzweckmä-Big erwiesen. Genauer gesagt, solche Schaltungen
erhöhen oft die Eingangsimpedanz des Demodulators und vermindern dadurch seine Bandbreite.
Aus der US-Patentschrift 36 97 685 ist ein Synchron-Demodulator
bekannt, welcher für eine Eingangsspannung in einem bestimmten Bereich oberhalb des ersten
Schwellenpegels ein erstes konstantes Ausgangssignal und für ein weiter angestiegenes Eingangssignal
oberhalb eines zweiten Schwellenpegels eir. weiteres Ausgangssignal liefen, welches sich von dem ersten
Ausgangssignal wesentlich unterscheidet. Auch diese bekannte Schaltung ist nicht geeignet, die oben
aufgezeigtem Nachteile zu überwinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Synchron-Demodulator für einen Fernsehempfänger zu
schaffen, welcher bei i'ißerordentlich großer Bandbreite
arbeitet und mit einer verhältnismäßig ger ngen Versorgungsspannung auskommt und dabei auch bei
einer Eingangssignalüberlastung und bei einem Impulsrauschen ein einwandfreies Ausgangssignal liefert.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zur Begrenzung der Ausgangsspannung des
Demodulators die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors zwischen die Ausgangsklemme des Demodulators
und Erde geschaltet ist, daß die Basis dieses Transistors über eine Transistorstufe mit einem
Transistor des anderen Leitfähigkeitstyps an den Kollektor-Arbeitswiderstand einer Verstärkerstufe geschaltet
ist, die einen Transistor mit zwei Emittern enthält, die an die beiden Anschlüsse des symmetrischen
Eingangs des Demodulators angeschaltet und über je einen Widerstand mit der an der Ausgangsklemme einer
Vorspannungsquelle liegenden Basis dieses Transistors verbunden sind, derart, daß der Transistor mit den zwei
Emittern bei einer bestimmten Amplitude der dem Eingang des Demodulators zugeführten Schwingung in
den stromführenden Zustand geschaltet wird, über Widerstände, die parallel zu den Basis-Emitterstrecken
der Eingangstransistoren des Demodulators geschaltet sind. Strom zieht, dadurch seine Basisvorspannung
steuert und über die genannten Transistoren eine veränderliche, Spannungsstabilisierende Belastung der
Ausgangsspannung des Demodulators erzeugt.
Gemäß der Erfindung wird somit eine Begrenzungsschaltung
geschaffen, welche einen unerwünschten Signalzustand des Synchron-Demodulators in wirksamer
Weise verhindert.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung der wesentliche Vorteil erreichbar, daß der Synchron-Demodulator mit
einer besonders geringen K.nergieversorgungsspannung w)
arbeitet, so daß dadurch die Anwendung in tragbaren Geräten oder mit Batterien ausgerüsteten Geräten
wesentlich erleichtert wird. Die erfindungsgemäße Schaltung laßt sich auch leicht in der Weise abwandeln,
daß sie mit anderen Typen von Synchron-Deniodulato- h>
ren betrieben werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
beisDielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 ein Teilblockdiagramm eines Fernsehempfängers
einschließlich einer Videodetektorschaltung und einer Farbsystemumschaltung, welche Synchron-Demodulatoren
aufweisen könnten,
Fig.2 ein Teilblockschema und ein Teilschaltschema
eines Synchron-Demodulators, welcher im Videoteil eines Fernsehempfängers verwendet wird, und
Fig. 3 eine graphische Darstellung, welche zur Erläuterung der Arbeitsweise der Video-Demodulatorschaltung
gemäß F i g. 2 dient.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teilbiockschema
eines typischen Farbfernsehempfängers dargestellt, bei welchem ein einlaufendes Signal von einer Antenne 10
aufgenommen wird und einer Hochfrequenz-Verstärker-^
F-Verstärker) und -Umsetzer-Stufe 14 zugeführt wird, welche das Signal verstärkt und die Frequenz des
empfangenen Signals derart heruntersetzt, daß Zwischenfrequenzsignale (ZF-Signale) an der Ausgangsklemme
dieser Stufe erzeug! werden. Die ZF-Signale,
welche einen amplitudenmodulierten ZF-Träger enthalten, haben eine Frequenz in der Größenordnung von
45,75 NHz und werden dann durch die ZF-Verstärker 16
und 22 verstärkt. In dem Video-Demodulator 24 erfolgt eine Demodulation des amplitudenmodulierten Signals
vom Ausgang des ZF-Verstärkers 22, wobei der Video-Demodulator 24 den Synchron-Demodulator
gemäß F i g. 2 enthalten könnte.
Das demodulierte zusammengesetzte Videosignal wird dann durch den Videoverstärker 26 verstärkt. Der
Video-Demodulator 24 und der Videoverstärker 26 können gemeinsam zu einer integrierten Schaltung
vereinigt sein, wie es durch den gestrichelten Block 27 der Fig. 1 angedeutet ist. Die Helligkei'.s- oder
Luminanzkomponenten des zusammengesetzten Videosignals werden der Eingangsklemme der Verzögerungsschaltung 28 zugeführt und dann für solche Zwecke
verzögert, die dem Fachmann bekannt sind. Danach werden die Heiligkeitssignalkomponenten durch einen
Videoendverstärker 30 verstärkt und einem ersten Eingang der Demodulatorschaltung 34 zugeführt. Das
Ausgangssignal des Videoverstärkers 26 wird auch über ein Farbsystem 36 einem zweiten Eingang der
Demodulatorschaltung 34 zugeführt. Rote, blaue und grüne Farbsignale werden den drei Kathoden der
Kathodenstrahlröhre 38 dt'.rch den Demodulator 34 zugeführt.
Der Videoverstärker 26 führt das zusammengesetzte Videosignal auch an eine Störaustastschaltung 40,
welche Störsignale oder Rauschsignale ermittelt, deren Stärke oder Amplitude die Stärke oder Amplitude von
den Signalsynchronisier-Komponenten des zusammengesetzten Videosignals übersteigen. Die ermittelten
Störimpulse bzw. Rauschimpulse werden dann dazu verwendet, eine »Klemmschaltung« /u betätigen.
welche die Amplitude des zusammengesetzten Videosignals begrenzt, welches der Klemme 42 der Synchronisiersignal-Trennstufe
43 zugeführt wird. Horizontale oder vertikale Synchronisierungssignal- Komponenten
werden durch die Synchronisier-Trennstufe 4 5 abgeleitet und den horizontalen und vertikalen Ablenksystemen
44 und 45 jeweils zugeführt. Die Ablenksysteme 44 und 45 leiten horizontale Ablenksignale an der
Hori/Ajntal-Ablenkwicklung 46 und vertikale Ablenksignale
an der Veriikal-Ablenkwicklung 48 ab. Die Wicklungen 46 und 48 sind auf dem Hals einer
Kathodenstrahlröhre 38 angeordnet. Die Horizontal-.Synchronisierimpulse
werden an die Klemme 52 der
Schaltung 50 mit automatischer Verstärkungsregelung angelegt. Das zusammengesetzte Videoausgangssignal
von der Störaustastschaltung 40 wird der Klemme 49 der steuerbaren Schaltung 50 mit automatischer
Verstärkungsregelung zugeführt, und die ermittelten Slörimpulse bzw. Rauschimpulse werden der Klemme
51 der Schaltung 50 zugeführt. Die Horizontal-Rücklaufimpulse werden von dem Horizontal-Ablenksystem
44 an die Klemme 54 der steuerbaren Schaltung 50 mit automatischer Verstärkungsregelung angekoppelt.
Eine Verstärkungsregelspannung wird durch die Schaltung 50 an der A VR-Ausgangsklemme 56 erzeugt
(AVR = automatische Verstärkungsregelung). Dieses Verstärkungsregelungssignal verändert seine Amplitude
in Abhängigkeit von den Veränderungen in der Spitzenamplitude der Synchronisierimpuls-Komponenten
am Ausgang des Video-Demodulators 24, welche während der Steuerintervalle bzw. Tastintervalle
auftreten, welche durch die Rücklaufimpulse erzeugt werden. Die Stärke und Amplitude der Synchronisierimpulse
hängt wiederum von der Stärke des einlaufenden Signals ab, welches an der Antenne 10 ankommt, so daß
die AVR-Schaltung, welche an der Ausgangsklemme 56 der AVR-Schaltung 50 auftritt, normalerweise für die
Eingangssignalstärke repräsentativ ist. In Abhängigkeit von der Art der Stufe 14, welche den Verstärker und den
Untersetzer bzw. Umsetzer enthält, und weiterhin in Abhängigkeit von dem ersten ZF-Videoverslärker 16
kann die Verstärkungsregelspannung an der Ausgangsklemme 56 eine Vorwärts- oder eine Rückwärts-Regelspannung
sein.
Die AVR-Spannung wird der Klemme 58 des ersten ZT-Videoverstärkers 16 zugeführt und weiterhin der
F.ingangsklemme 60 der Verzögerungsschaltung 62. Nach einer angemessenen Verzögerung wird die
AVR-Spannung durch die Verzögerungsschaltung 62 der Stcuerklemme 64 der H["-Verstärker- und Wandlerschaltung
14 zugeführt. Somit arbeitet die Verstärkungsrcgelspannung zunächst in der Weise, daß die
Vcrsiärkung der ZF-Videoslufe 16 geregelt wird, und sie
arbeite! zum Anheben der Signalpege! weiterhin in der Weise, daß die Verstärkung der HF- und Wandlerstufe
14 in einer für den Fachmann bekannten Art geregelt wird.
Der Aufbau und die Arbeitsweise der Überlast- und Rauschschutzschaltung einer Ausführungsform der
Erfindung wird zunächst in bezug auf eine Anwendung beschrieben, wie sie bei einem Videodetektor wie dem
Videodetektor 24 der Fig. 1 vorkommt. Genauer gesagt, die Fig. 2 zeigt einen Videodelektor, welcher
einen .Synchrondetektor 66 aufweist, welcher symmetrische
Eingangsklemmen 68 und 70 hat, welche über Kondensatoren 73 und 74 getrieben werden. Der
Synchron-Amplitudenmodulationsdetektor 66 kann beliebiger
bekannter Art sein, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 36 97 685 mit dem Titel »Synchron-Amplitudendctektor«
beschrieben ist. Die Detektorschaltung 66 weist Eingangspuffertransistoren 76 und 78
auf. welche lineare Differentialverstärker-Transistoren 80 und 82 sowie Hochverstärkungs-Differentialverstär- ω
ker-Transisioren 84 und 86 treiben. Die Stromquelle 85
und 87 versorgt Differentialpaare 84 und 86 sowie 80 und 82. Ein Schaltsignal, welches den Träger oder die
ZF-Frequenz aufweist, wird an den Kollektoren der Transistoren 84 und 86 erzeugt und über den
Pufferverstärkertransistor 88 an die Basis der Transistoren
90 und 92 geführt sowie über den Pufferverstärkungstransistor
94 an die Basis der Transistoren 96 und
98. Ein Widerstand 97 ist mit dem Emitter des Transistors 94 verbunden. Ein Widerstand 99 ist mit dem
Emitter des Transistors 88 verbunden. Das amplitudenmodulierte Videosignal wird über den Kollektor des
Transistors 80 den Emittern der Transistoren 92 und 96 zugeführt und über den Kollektor des Transistors 82 den
Emittern der Transistoren 90 und 98. Weil das Schaltoder Tragersignal durch Begrenzung des amplitudenmodulierten
ZF-Signals erreicht wird, hat das Schaltsignal dieselbe Frequenz und dieselbe Phase wie das
modulierte ZF-Signal und ist deshalb damit synchronisiert. Die Transistoren 90, 92, % und 98 mischen die
Schaltsignale, welche jeweils an ihrer Basis angelegt sind, mit dem amplitudenmodulierten Signal, welches
jeweils an ihren Emitter angelegt ist, um an den Klemmen 100 und 102 ein demoduliertes Ausgangssignal
zu erzeugen. Die Basis des Transistors 166 ist mil der Klemme 100 verbunden und liefert ein verstärktes
Ausgangssignal am Lastwiderstand 164 und an der Ausgangsklemme 108. Der Schwingkreis mit der
Induktionsspule 104 und dem Kondensator 106 im Zusammenwirken mit den Pufferverstärkern 88 und 94
sind erforderlich, um Phasenverschiebungen im Schaltsignal zu vermindern. Die Verstärkungserfordernisse
des Schaltkanals werden durch die Notwendigkeit bestimmt, daß sichergestellt werden muß, daß bei der
geringsten Modulation eine Begrenzung stattfindet welche dem Weißpegel entspricht. Die Last für den
Demodulator 66 enthält die Widerstände 101, 103, 105 und 107.
Die F i g. 3 veranschaulicht den Wechselstrombetrieh
der Schaltung 66. Auf der Abszisse 116 ist die Spitzc-Spitze-Amplitude des amplitudenmodulierter
ZF-Eingangssignals aufgetragen. Die Modulation ist normalerweise derart angeordnet, daß ihre Nulldurchgänge
beim Weißpegel liegen und daß ihre Spitzenwerte beim Schwarzpegel liegen, und zwar durch die
Wirkung der Schaltung 50 für die automatische Verstärkungsregelung. Die Eingangssignale, welche
über die Kondensatoren 73 und 74 angelegt sind, sind ir der Phase um 180' verschoben. Diese Eingangssignale
werden von den symmetrischen Ausgangsklemmen der ZF-Differentialverstärkerstufe 22 erhalten. In alternativer
Weise kann ein unsymmetrisches Signal an eine der Eingangsklemmen 68 und 70 angelegt werden, wenn die
andere Eingangsklemme für Wechselstrom geerdet ist Auf der Ordinate 118 der Fig. 3 ist die Amplitude de:
Ausgangssignals aufgetragen. Die graphische Darstellung 120 zeigt die Übertragungscharakteristik der
Detektorschaltung 66.
Der Teil 122 der graphischen Darstellung 120 zeigi
den linearen Bereich oder den normalen Betriebszustand, in welchem das Arbeiten des Detektors 66 füi
einen geringen Pegel liegen soll. Normalerweise gewährleistet die AVR-Schaltung 50 einen Betriet
innerhalb des linearen Bereiches. Wenn beispielsweise die AVR-Schwelle, welche durch den Punkt 124
angegeben ist, durch die Amplitude des Eingangssignal; überschritten wird, sollte die AVR-Schaltung 50 die
Verstärkung vermindern, wodurch die Amplitude de: ZF-Signals vermindert wird. Wenn in alternativer Weise
die Amplitude des ZF-Eingangssignals geringer ist al; diejenige, welche beim Punkt 124 angegeben ist, danr
sollte die AVR-Schaltung 50 die Verstärkung anheben wodurch die Amplitude des ZF-Signals vergrößert wird.
Wenn jedoch ein außerordentlich starkes Eingangs signal plötzlich dem Detektor 66 zugeführt wird
beispielsweise in Reaktion auf Impulsrauschen, auf
griind einer Antennen- oder Kanalschalucrbindung, so
ist es möglich, daß die Amplitude des Fingangssignals
eine erste Schwelle überschreitet, welche am Punkt 123 der Achse 116 angegeben ist, und da/u den Detektor in
einen überlasteten Betriebszustand bringt, in welchem der Aiisgangssignalpcgcl konstant bleibt, wie es durch
den Abschnitt 128 der graphischen Darstellung 122 veranschaulicht ist. Wenn die Amplitude des Eingangssignals
noch weiter ansteigt, und /war über die /weite Schwelle hinaus, welche durch den Punkt 130 angegebcn
ist, dann ist es möglich, daß der Detektor 66 plötzlich ein Ausgangssignal liefert, welches den
Wcißpegel überschreitet, wie es durch den Abschnitt 132 der graphischen Darstellung 120 angegeben ist. Dies
geschieht, weil beispielsweise die Transistoren 84 und 86 durch das [Eingangssignal in die Sättigung getrieben
werden, was dazu führt, daß die BasisKollektor-Slrekken
der Transistoren 84 und 86 vorwärts vorgespannt werden. Somit kehren die Transistoren 84 und 86 die
angelegten Signale nicht mehr um. Folglich wird der Betrieb des Detektors durch die Phase der Signale der
Transistoren 84 und 86 nicht mehr unterstützt. Weiterhin kann die Sättigung der Transistoren 80 und
82 dazu führen, daß die Transistoren 92 und % sowie 90 und 98 gesperrt werden. Die Kombination dieser
Vorgänge führt dazu, daß das Ausgangssignal einen verhältnismäßig positiven konstanten Pegel annimmt,
wie es durch den Abschnitt 132 der graphischen Darstellung 120 dargestellt ist. Folglich interpretiert die
AVR-Schaltung den positiven Pegel des Detektor-Ausgangssignals so, als ob eine Notwendigkeit gegeben
wäre, die Verstärkung anzuheben. Sie liefert daher ein Steuersignal, weiches dazu führt, daß die Amplitude des
bereits zu starken Eingangssignals weiter angehoben wird. Dieser Zustand läßt sich als AVR-Sperrung oder
AVR-Blockierung bezeichnen.
Die erfindungsgemäße Schutzschaltung 140 hindert die Amplitude des Ausgangssignals vom Detektor 66
daran, beispielsweise über die AVR-Schwelle oder den Schwarzpcgcl 126 hinaus anzusteigen. Die Schaltung
140 weist eine Bezugsspannungsversorgung auf, die einen Transistor 142 und einen Spannungsteiler
aufweist, der aus den Widerständen 144 und 146 gebildet
ist. Mine Flektmnensteuereinrichtung, welche als NPN-Transistor
148 mit einem Doppelcmitter dargestellt ist, weist einen ersten Emitter auf, welcher mit der
Eingangsklcmmc 70 verbunden ist, und hat weiterhin einen zweiten F.mitter, welcher mit der Eingangsklemme
68 verbunden ist. Die Basis des Transistors 148 ist mit dem Emitter des Transistors 142 und jeweils über
einen Widerstand 150 und 152 mit einer Eingangsklemmc
70 bzw. 68 des Demodulators 66 verbunden. Der
Kollektor des Transistors 148 ist über einen Widerstand 154 mit einem Leiter 156 verbunden, welcher eine
positive (B+) Versorgungsspannung liefert. Ein PNP-Transistor 158 weist eine Basis auf, welche mit der
Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors 148 und einem Ende des Widerstands 154 verbunden ist.
Der Emitter ist mit dem Leiter 156 und der Kollektor über einen Widerstand 160 mit dem Erdleiter 161
verbunden.
Die Basis des Transistors 162 ist mit einem Ende des
Widerstandes 160 und mit dem Kollektor des Transistors 158 verbunden, während der Emitter mit dem
Erdlcilcr 161 verbunden ist. Der Kollektor ist mit der Ausgangsklcmme 108 des Detektors 66 verbunden. Ein
Lastwiderstand 164 ist zwischen der Ausgangsklemme 108 und dem F.rdlcitcr 161 angeordnet. Hine Darlington
schaltung mit den Transistoren 167 und 168 oder eine
andere Ausgangsstufe kann /wischen der Ausgangsklemme 108 und einer Ausgangsklcmme 169 angeordnet
sein.
Im Betrieb liefert die Vorspannungsvcrsorgung,
welche den Transistor 142 und die Widerstände 144 und 146 aufweist, eine Vorspannung über die Ausgangsklemme
170 an die Basis des Transistors 148 mit doppeltem [Emitter und über die Widerstände 150 und
152 an die Transistoren 76 und 78 des Detektors 66. Beim normalen Betrieb liegt die Amplitude des
ZF-Eingangssignals zwischen den Klemmen 68 und 70 in der Größenordnung von 50 Millivolt effektiv. Bei
diesem Eingangspcgcl wird der Detektor im linearen Bereich betrieben und liefert ein demoduliertes
Ausgangssignal am [,astwiderstand 164, wie es oben
bereits erläutert wurde. Während dieses normalen Betriebs bleibt der Transistor 148 durchlässig und
gewährleistet dadurch, daß die Transistoren 158 und 162
gesperrt bleiben.
Wenn ein Eingangssignal, welches eine größere Amplitude hat als der Schwellenwert, welcher durch den
Punkt 123 in der graphischen Darstellung gemäß F i g. 3 angegeben ist oder ein anderer vorgegebener Schwellenwert
angelegt wird, so ist der negative Verlauf des Eingangssignals im Zusammenwirken mit dem an der
Klemme 170 entwickelten Basispotential ausreichend, um den Transistor 148 vorwärts vorzuspannen. Weil die
Klemmen 68 und 70 ZF-Signale empfangen, welche einen Phasenunterschied von 180° aufweisen, bleibt der
Transistor 148 während des größten Teils seines Arbeitszyklus solange vorwärts vorgespannt, wie die
Liberlastbedingung oder der geringe Rauschabstand vorhanden sind. Die Widerstände 77 und 79, welche
parallel zu den Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 76 und 78 geschaltet sind, verursachen einen Strom in
den Widerständen 150 und 152, der eine Teilvorspannung am Transistor 148 erzeugt, so daß dadurch die
Schaltung in bezug auf negaiiv verlaufende Signalübergänge empfindlicher wird.
Wenn der Transistor 148 durchlässig wird, so zieht er Strom durch den Widerstand 154, welcher eine
Spannung erzeugt, die den Transistor 158 in den durchlässigen Zustand versetzt, welcher die Tendenz
zeigt, selbst dann durchlässig zu bleiben, wenn der Transistor 148 in Reaktion auf das modulierte ZF-Signal
rasch ein- und ausschalten kann. Somit arbeitet der Transistor 158 in gewisser Weise wie ein Kondensator.
Während der Transistor 158 durchlässig ist, liefert er Strom durch den Widerstand 160 an den Erdleiter 161.
Folglich wird der Transistor 162 durch die Spannung in den durchlässigen Zustand versetzt, welche am Widerstand
160 abfällt und hält die Spannung an den Ausgangsklemmen 108 und 169 auf einem verhältnismäßig
geringen Pegel, wie es durch den gestrichelten Teil 171 in der graphischen Darstellung gemäß Fig.3
angegeben ist, anstatt den Ausgangspegel auf den Weißpegel hochspringen zu lassen, wie es in dem
graphischen Teil 132 der F i g. 3 dargestellt ist. Folglich empfängt die AVR-Schaltung 50 ein Steuersignal für
eine »verminderte Verstärkung« und bringt die Amplitude des Eingangssignals auf einen normalen
Arbeitsbereich zurück. Eine »AVR-Verriegelung« bzw. AVR-Sperrung wird also verhindert. Weiterhin arbeitet
die Überlast-Schutzschaltung 140 auch in Reaktion auf Rauschsignale, welche Amplituden aufweisen, die groß
sind in bezug auf die Amplituden der gewünschten Signale. Folglich werden helle Bildpunkte, die andern-
ίο
falls durch derartige Katischsignale er/eugt werden,
reduziert. Somit bleibt die Alisgangsspannung des Detektors 66 auf einem gewünschten Pegel, und /war
ohne Rücksicht ilarauf, ob tue Transistoren des Detektors 66 gesättigt sind odor nicht.
Die Überlast-Schutzschultung 140 bildet einen Bypass
für den Detektor 66, sobald die Fingangssignalamplitude eine ersie vorgegebene Schwelle überschreitet, die
geringer ist als diejenige Schwelle, welche durch den Punkt 130 in der graphischen Darstellung 120 der F'ig. i
angegeben ist. Sobald ein großes Signal an den Eingangsklemmen anliegt, so wird dabei der Transistor
148 in den leitenden Zustand versetzt, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob es sich um ein ZF-Signal bei einer
Überlastbedingung oder um einen verhältnismäßig starken Kauschimpuis handelt, Folglich wird die
Spannung an den Ausgangsklemmen 108 und 169 auf einem gewünschten Pegel gehalten.
Wenn die Überlast-Schutzschaltung nicht eingesetzt würde, dann würde der Detektor 66 derart ausgelegt
sein müssen, daß der Ausgang unter den obengenannten Bedingungen nicht positiv wird. Dazu könnte es
erforderlich sein, daß der Eingangs-Differentialverstärker mit den Transistoren 76 und 78 derart ausgelegt sein
müßte, daß er große Eingangssignal hwankungen verarbeiten kann. Damit der Detektor t>S in Reaktion
auf große Signalpegel in linearer Weise arbeite!, mußten die Transistoren 84 und 86 daran gehindert
werden, daß sie gesperrt werden oder in die Sättigung geraten. Dies erfordert, daß die Vorspannungen
wesentlich größer sein müßten als diejenigen Vorspannungen, welche von der Schaltung gemäß F i g. 2
gefordert werden. Folglich ermöglicht die Überiast-Schutzschaltung 140, daß die Synchron-Üetektorschaiiungen
wie die Schaltung Ö6 mit einer Eiiergieversorgungsspannung
geringerer Größe arbeitet, weiche zwischen den Energieversorgungsleitern !56 und 161
liegt, als dies andernfalls der Fall wäre, so daß dadurch die Anwendung dieser Schaltung in tragbaren Geräten
oder mit Batterie ausgerüsteten Geräten erleichtert wird. Die Überlast-Schutzsehaltung 140 läßt sich leicht
in der Weise abwandeln, daß sie mit anderen Typen von Synchron-Deiektoren beschrieben werden kann.
Die in dem gestrichelten Block 172 gemäß Fig. 2
dargestellte Schaltung ist dazu geeignet, als integrierte Schaltung ausgebildet zu werden. Einige Daten von
Bauelementen und Spannungen, die in einer gerätetechnischen Ausführungsform der Überlast-Schutzschahung
140 verwendet wurden, werden nachfolgend angegeben:
Kondensatoren 73 und 74
Widerstände ΐ 50 und 152
Widerstand 154
Widersland 160
Widerstand 164
Spannung an der Basis des
Transistors 148
Widerstände ΐ 50 und 152
Widerstand 154
Widersland 160
Widerstand 164
Spannung an der Basis des
Transistors 148
0,002 Mikrofarad
J Kilöohrn
50 Kiloohm
10 Kiloohm
4,5 Kiloohm
J Kilöohrn
50 Kiloohm
10 Kiloohm
4,5 Kiloohm
4,5 Volt
Oben wurde ein Demodulator beschrieben, welcher einen Synchron-Detektor und eine Schutzschaltung
aufweist, welche verhindert, daß der Synchron-Detektor durch Überlastsignale und -Rauschen nachteilig beeinträchtigt
werden kann. Die Demodulatorschaltung ist dazu geeignet, als integrierte Schaltung ausgebildet zn
werden, und sie kann bei verhältnismäßig geringen Energieversorgungsspannungen in der Größenordnung
von 10 Volt betrieben werden. Weiterhin hat die Demodulatorschaltung eine geringe Eingangsimpedan/,
was zu einer großen Betriebsbandbreite führt, wie sie für emeu Vidcodcickior emes Fernsehempfänge-;;
erforderen h. ist. Die Schutzschaltung könnte bc-i
Frequenz- und bei Phasendemodulatoren eingesetzt werden, beispielsweise als Farbdemodulator.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Synchron-Demodulator für einen Fernsehempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Ausgangsspannung des Demodulators die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (162) zwischen die Ausgangsklemme (108) des Demodulators und Erde (161) geschaltet ist, daß die Basis dieses Transistors (162) über eine Transistorstufe (158) mit einem Transistor des anderen Leitfähigkeitstyps an den Kollektor-Arbeil swiderstand (154) einer Verstärkerstufe geschaltet ist, die einen Transistor (148) mit zwei Emittern enthält, die an die beiden Anschlüsse (68, 70) des symmetrischen Eingangs des Demodulators angeschaltet und über je einen Widerstand (150, 152) mit der an der Ausgaiigsklemme (170) einer Vorspannungsquelle (144, 146, 142) liegenden Basis dieses Transistors verbunden sind, derart, daß der Transistor mit den zwei Emittern (148) bei einer bestimmten Amplitude der dem Eingang des Demodulators zugeführten Schwingung in den stromführenden Zustand geschaltet wird, über Widerstände (77, 79) die parallel zu den Basis-Emitter-Strecken der Eingangstransistoren (76, 78) des Demodulators geschaltet sind, Strom zieht, dadurch seine Basisvorspannung steuert und über die genannten Transistoren (158, 162) eine veränderliche, Spannungsstabilisierende Belastung der Ausgangsspannung des Demodulators erzeugt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US421291A US3871022A (en) | 1973-12-03 | 1973-12-03 | Noise and overload protection circuit for synchronous demodulators |
Publications (3)
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---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (3)
Country | Link |
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JP (2) | JPS5087525A (de) |
DE (1) | DE2456854C3 (de) |
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NL155157B (nl) * | 1971-02-17 | 1977-11-15 | Philips Nv | Demodulatorschakeling voor het demoduleren van een op een draaggolf gemoduleerd videosignaal. |
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1973
- 1973-12-03 US US421291A patent/US3871022A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-12-02 DE DE2456854A patent/DE2456854C3/de not_active Expired
- 1974-12-03 JP JP49138807A patent/JPS5087525A/ja active Pending
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1982
- 1982-12-14 JP JP1982189095U patent/JPS5934212Y2/ja not_active Expired
Also Published As
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JPS5934212Y2 (ja) | 1984-09-21 |
JPS5087525A (de) | 1975-07-14 |
DE2456854B2 (de) | 1977-11-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |