DE2511089C3 - Schaltung zur Gewinnung des Vertikalumpulses aus einem Fernsehsynchronisiersignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Gewinnung des Vertikalimpulses mittels Integration aus einem am Eingang anliegenden Fernsehsynchronisiersignal, mit einem der Basis eines Transistors vorgeschalteten Eingangswiderstand, einer zwischen der Basis und der Bezugsspannung liegenden Kapazität, einem zwischen dem Emitter und der Bezugsspannung liegenden Widerstand und mit einem kollektor- oder emitterseitigen Abgriff des Vertikal-Ausgangssignals.

Bisher bekannte Integratorschaltungen bestehen entweder aus einem Widerstand zwischen Signaleingang und -ausgang und einem Kondensator zwischen Signalausgang und Masse, oder aus einer Kaskadenanordnung mehrerer derartiger /?C-Schaltungen. Eine derartige Schaltung ergibt nur ein kleines Ausgangssignal bei einem schwachen Eingangssignal, da sie nur aus passiven Elementen besteht. Derartige Schaltungen werden zwar in großem Umfang auch in der Vertikal-Synchronisierstufc eines Fernsehempfängers zur Aussonderung des Vcriikal-Synchronisiersignals verwendet. Sie haben aber den Nachteil, daß bei kleiner hmplangsleislung aus dem schwachen zusammengesetzten fernsehsynchronisiersignal ein Synchronisierimpuls mit ausreichend großer Amplitude für die Verlikal-Synchronisation nicht erhalten werden kann, /weeks Vergrößerung der /eitkonstante der Integratorschallung, um eine ausreichende Schwächung des Horizontal-Synchronisiersignals am Ausgang zu erhalten, werden die Impedanzen der verschiedenen Elemente groß gewählt oder zwei oder drei derartige Integralorstufen werden kaskadenartig hintereinandergeschaltet. Hierdurch wird nicht nur das Vertikal-Synchronisiersignal am Ausgang weiter geschwächt, sondern es ergibt sich der zusätzliche Nachteil, daß die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen groß sind, wodurch eine Fehlanpassung der Impedanzen an andere Schaltungsstufen, die mit dem Integrator verbunden

4(1 werden sollen, auftritt.

Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß man der Integratorschaltung einen Impulsverstärker unmittelbar nachgeschaltet hat. Hierdurch konnte die Amplitude des Vertikal-Synchronisiersignals am Ausgang in Abhängigkeit von einem schwachen Eingangssignal in gewissem Grade verbessert werden. Die Trennung zwischen Vertikal- und Horizontal-Synchronisierimpuls konnte jedoch nicht verbessert werden, da die eigentliche Integration in der Integratorschaltung erfolgt, die nicht aktiv arbeiten kann.

Eine Schaltung der obengenannten Art ist bekannt aus der FR-PS 16 04 559. Dabei erfolgt die Integration des Fernsehsynchronisiersignals an einer ÄC-Schaltung, der ein Impulsverstärker nachgeschaltet ist. Dabei erhält man auch bei einem schwachen Eingangssignal ein Ausgangssignal mit beträchtlich verstärkter Amplitude. Aber auch hier wird lediglich das Ausgangssignal der Integratorschaltung verstärkt, so daß sich keine Verbesserung bezüglich der Trennung zwischen Horizontal- und Vertikal-Synchronisierimpuls ergibt.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, auch bei schwachen Eingangssignalen eine möglichst gute Trennung zwischen dem Horizontal- und dem Vertikal-Synchrcnisierimpuls einerseits und eine möglichst große Amplitude des Ausgangssignals zu liefern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kapazität aus einem ersten Kondensator und einem zweiten Kondensator besteht, die miteinander in Reihe geschaltet sind und deren Verbindungspunkt direkt mit dem Emitter des Transistors verbunden ist, wobei die Kapazität des ersten Kondensators derart gewählt ist, daß der Transistor beim Auftreten der unerwünschten Signalkomponenten des Fernsehsynchronisiersignals gesperrt bleibt.

Ein Eingangssignal lädt den Kondensator zwischen Emitter und Basis auf, so daß der Transistor mit der entsprechenden Ladespannung leitend wird. Hierdurch wird der Kondensator, der parallel zum Emitterwiderstand geschaltet ist, aufgeladen. Da das hierdurch vergrößerte Emitterpotential positiv an die Basis rückgekoppelt ist, wird das Emitterpotential weiter erhöht. Wenn dagegen ein Impulssignal mit geringer Impulsbreite und großem Impulsintervall anliegt, wie z. B. das Impulssignal für die Horizontal-Synchronisierimpulsperiode des zusammengesetzten Synchronisiersignals bei einem Fernsehempfänger, wird der Transistor nichtleitend, da die Basis-Emitterspannung nicht höher steigt, als einem Schwellenwert der Basis-Emitterspannung des Transistors entspricht. Deshalb wird kein wesentliches Ausgangssignal erhalten. Somit ergibt sich die oben erwähnte Wirkung, daß in Abhängigkeit von einem gewünschten Eingangssignal, wie z. B. dem Impuls während der Vertikal-Synchronisierperiode, eine deutlich verstärkte Integration erhalten wird, während in Abhängigkeit von einem unerwünschten Eingangssignal, wie z. B. dem Impulssignal während der Horizontal-Synchronisierimpulsperiode, das Ausgangssignal unterdrückt wird. Ferner ist die Ausgangsimpedanz der Integratorschaltung niedrig und ihre Eingangsimpedanz hoch, so daß man nur geringe Verluste erhält, wenn die Schaltung mit anderen Schaltkreisen verbunden wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator in Serie mit einem dritten Kondensator parallel zum zweiten Widerstand zwischen Emitter und der Bezugs-

spannung geschaltet ist und daß der Abgriff des Vertikal-Ausgangssignals zwischen den beiden Kondensatoren erfolgt. Diese Ausführungslorm hat den weiteren Vorteil, daß die Selbsterregungs-Oszillatorfrequenz der nachfolgenden Vertikal-Oszillatorstufe beliebig gewählt werden kann.

Zusammengefaßt besteht somit die Erfindung aus einem Transistor, der Parallelschaltung eines Widerstandes u id eines Kondensators zwischen dem Emitter des Transistors und Masse, einen Kondensator zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors und einem Widerstand zwischen der Basis des Transistors und dem Signaleingang. Ein zusammengesetztes Synchronisiersignal, das dem Signaleingang zugeführt wird, wird der Basis des Transistors zugeführt, und ein vertikales Synchronisiersignal kann entweder vom Emitter oder vom Kollektor des Transistors abgegriffen werden. Aufgrund eines positiven Rückkopplungseffektes erhält man das Vertikal-Synchronisiersignal als ausreichend großes Signal, auch wenn das angelegte zusammengesetzte Synchronisiersignal schwach ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Impulsdiagramm eines zusammengesetzten Synchronisiersignals in einem Fernsehsystem;

F i g. 2 und 3 sind schematische Schaltbilder von Integratorschaltungen nach dem Stand der Technik;

F i g. 3,4 und 5 zeigen in schematischen Schaltbildern drei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Ein zusammengesetztes Synchronisiersignal in einem Fernsehsystem hat einen Aufbau entsprechend Fig. 1. Das horizontale und vertikale Synchronisiersignal für den Empfänger werden gewonnen durch Verwendung einer Differenzierschaltung für den Horizontal-Synchronisierimpuls und durch Verwendung einer Integrierschaltung für den Vertikal-Synchronisierimpuls.

Normalerweise wird zur Gewinnung des Vertikal-Synchronisiersignals in einem Fernsehempfänger eine Integrierschaltung entsprechend F i g. 2a verwendet, in manchen Geräten auch eine Schaltung entsprechend F ig. 2b.

Entsprechend Fig.2a sind ein Integrierkreis 100, bestehend aus einem Widerstand 1 und einem Kondensator 2, und ein weiterer Integrierkreis 200, bestehend aus einem Widerstand 3 und einem Kondensator 4, hintereinandergeschaltet. Gegenüber der alleinigen Verwendung eines Integrierkreises 100 oder 200 ergibt sich dabei zwar eine Verbesserung der Trennung zwischen dem Horizontal-Synchronisierimpuls und dem Vertikal-Synchronisierimpuls, jedoch ist die Amplitude des Ausgangssignals erheblich geschwächt, und deshalb ergeben sich ernsthafte Probleme, wenn die Amplitude des Eingangssignals klein ist. Somit sind eine möglichst gute Trennung zwischen dem Horizontal-Synchronisierimpuls und dem Vertikal-Synchronisierimpuls einerseits und eine möglichst große Amplitude des Ausgangssignals einander widersprechende Bedingungen, und man muß bei der Auslegung der Schaltung einen Kompromiß zwischen diesen Bedingungen finden. Somit kann keine von diesen einander widersprechenden Bedingungen voll erfüllt werden. Außerdem ergeben sich aus den obigen Bedingungen auch Einschränkungen hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsimpedanz, und es kann vorkommen, daß die Eingangsimpedanz hoch und die Ausgangsimpedanz niedrig ist. Ferner können Ausgangssignale aufgrund der Ausgleichimpulse (equalizing pulse) auftreten, und auf dem Bild kann ein Wackeln oder Zittern, in der Fachsprache »Jitter« genannt, auftreten.

Bei der Anordnung nach F i g. 2b ist einer Integrierschaltung, bestehend aus einem Widerstand 5 und einem Kondensator 6, ein Impulsverstärker unmittelbar nachgeschaltet, der aus einem Transistor 7 und Widerständen 8, 9 besteht. Hierdurch kann auch bei einem schwachen Eingangssignal ein Ausgangssignal mit beträchtlich verstärkter Amplitude erhalten werden. Da hierbei jedoch nur das eigentliche Ausgangssignal der Integrierschaltung selbst verstärkt wird, ergibt sich keine Verbesserung bezüglich der Trennung zwischen Horizontal- und Vertikal-Synchronisierimpuls. Da ferner das Ausgangssignal ein invertiertes Signal ist, müssen zusätzliche Mittel vorgesehen werden, um dieses Ausgangssignal dem Eingang einer Synchronisierschaltung zuzuführen.

F i g. 3 zeigt demgegenüber eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung. Ein Widerstand 11 liegt zwischen der Eingangsklemme 21 und der Basis eines Transistors 14. Der Emitter des Transistors 14 ist über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 13 und einem Widerstand 15 an Masse gelegt. Zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 14 ist ein Kondensator 12 geschaltet. Ein Ausgangssignal wird an einer Ausgangsklemme 23 abgegriffen, die mit dem Emitter des Transistors 14 verbunden ist. An der Klemme 24 wird die Vei sorgungsspannung zugeführt.

Der Kondensator 12 weist eine ausreichend niedrige Impedanz auf, so daß kein Ausgangssignal vom Horizontal-Synchronisierimpuls in dem zusammengesetzten Synchronisiersignal erhalten wird und der Transistor 14 nichtleitend gemacht wird. Beispielsweise wird die Kapazität zu 0,047 μΡ gewählt.

Während desjenigen Teils des bei 21 zugeführten zusammengesetzten Synchronisiersignals, der den Horizontal-Synchronisierimpuls enthält, wird der Transistor 14 nichtleitend, so daß im wesentlichen kein Ausgangssignal bei 23 erzeugt wird. Da aber der Vertikal-Synchronisierimpuls eine längere Impulsdauer hat als der Horizontal-Synchronisierimpuls, wird bei Anliegen des Vertikal-Synchronisierimpulses der Kondensator 12 aufgeladen, und dadurch wird der Transistor 14 leitend. Der Emitterstrom des Transistors 14 lädt den Kondensator 13 auf, und dadurch steigt die Emitterspannung, d. h. die Spannung am Ausgang 23 durch eine Art von positivem Rückkopplungseffekt. Hierdurch kann ein Vertikal-Synchronisiersignal gewonnen werden. Die beschriebene Schaltung weist eine sehr hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz auf und arbeitet sehr zufriedenstellend. Wenn die Spannung am Kondensator 12 niedriger ist als die Basis-Emitter-Schwellenspannung des Transistors 14, dann spricht die Schaltung nicht an. Deshalb kann ein Wackeln des Bildes oder »Jitter«, das durch die Ausgleichimpulse verursacht wird, verhindert werden.

Bei der beschriebenen Schaltung kann zwar der Transistor 14 durch ein großes zusammengesetztes Synchronisiersignal bis in seinen Sättigungsbereich hinein betrieben werden; der oben erwähnte vorteilhafte Effekt macht sich jedoch besonders gut dann bemerkbar, wenn der Transistor 14 durch ein schwaches zusammengesetztes Synchronisiersignal in seinem ungesättigten Bereich betrieben wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist die Ausgangsklemme 22 mit dem Kollektor des Transistors 14 verbunden, und das Ausgangssignal wird hier abgegriffen. In dieser

Ausführungsform ist der Kollektor des Transistors 14 mit der Versorgungsspannung 24 über einen Widerstand 18 verbunden.

Diese Ausführungsform hat zwar den Nachteil, daß die Ausgangsimpedanz größer als bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist und daß das Ausgangssignal gegenüber dem Eingangssignal eine entgegengesetzte Polarität hat. Dem steht aber der Vorteil gegenüber, daß das Ausgangssignal noch mehr verstärkt wird und daß die Trennung zwischen Horizontal- und Vertikal-Syn- · chronisiersignal noch vollkommener ist als bei der ersten Ausführungsform. Auch hat man aufgrund der Tatsachen, daß bei beiden Ausführungsformen die Polaritäten von Eingangs- und Ausgangssignal frei gewählt werden können, größere Freiheit bei der ■ Konstruktion der Vertikal-Oszillatorstufe, die an die Trennstufe angeschlossen werden soll.

F i g. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Anstelle des Kondensators 13 bei der ersten Ausführungsform wird hier eine Serienschaltung aus .·< zwei Kondensatoren 13' und 16 verwendet. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 13' und 16 ist mit einem Vertikal-Oszillatorkreis 17 verbunden, und das Oszillator-Ausgangssignal wird von einer Ausgangsklamme 25 abgegriffen.

Bei dieser Ausführungsform ergibt sich zusätzlich zi den Vorteilen der ersten Ausführungsform der weiten Vorteil, daß die Selbsterreguugs-Oszillatorfrequenz de Vertikal-Oszillatorstufe 17 beliebig gewählt werdet kann. Beispielsweise kann die Kapazität des Kondensa tors 16 so gewählt werden, daß sie die Selbsterregungs Oszillatorfrequenz der Vertikal-Oszillatorstufe 17 be stimmt.

Bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen wir ein Transistor verwendet, und hierdurch wird di< Wirksamkeit der Signaltrennung im Vergleich zu de bekannten Schaltungen wesentlich verbessert. Durcl weitere Hinzufügung einer oder mehrerer derartige Integrierstufen zu der Vorstufe oder der Ausgangsstufi einer Verstärkerschaltung ist es möglich, die Trennle stung noch weiter zu verbessern.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich, ist der Aufbai einer Synchronisiersignal-Trennstufe mit der erfin dungsgemäßen Integrierschaltung nach jeder de beschriebenen Ausführungsformen sehr einfach. Trotz dem wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelö: und eine wirksame Trennung des Synchronisiersigna erhalten. Die Integrierstufe kann ohne weiteres a /C-Schaltung hergestellt werden, wobei die Kondensa toren als äußere Bestückungsteile hinzugefügt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Gewinnung des Vertikalimpulses mittels Integration aus einem am Eingang anliegenden Fernsehsynchronisiersignal, mit einem der Basis ·> eines Transistors vorgeschalteten Eingangswiderstand, einer zwischen der Basis und der Bezugsspannung liegenden Kapazität, einem zwischen dem Emitter und der Bezugsspannung liegenden Widerstand und mit einem kollektor- oder emitterseitigen ι· Abgriff des Vertikal-Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität aus einem ersten Kondensator (12) und einem zweiten Kondensator (13) besteht, die miteinander in Reihe geschaltet sind und deren Verbindurgspunkt direkt ''> mit dem Emitter des Transistors (14) verbunden ist, wobei die Kapazität des ersten Kondensators (12) derart gewählt ist, daß der Transistor (14) beim Auftreten der unerwünschten Signalkomponenten des Fernsehsynchronisiersignals gesperrt bleibt. ■'

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (13') in Serie mit einem dritten Kondensator (16) parallel zum zweiten Widerstand (15) zwischen Emitter und der Bezugsspannung geschaltet ist und daß der Abgriff -" des Vertikal-Ausgangssignals zwischen den beiden Kondensatoren (13'und 16) erfolgt.