DE2516899A1

DE2516899A1 - Signal-klemmschaltung

Info

Publication number: DE2516899A1
Application number: DE19752516899
Authority: DE
Inventors: Yasunobu Kuniyoshi; Takao Tsuchiya
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1975-04-17
Publication date: 1975-10-30
Also published as: FR2268417B1; US3985954A; JPS50137616A; CA1035015A; GB1497604A; FR2268417A1; DE2516899C2; JPS5754983B2

Description

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER"

D-8OOO München 22 D-48OO Bielefeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7

S75P86 17. April 1975

SONY CORPORATION
Tokyo / Japan

SIGNAL - KLEMMSCHALTUNG

Die Erfindung betrifft eine Signal-Klemmschaltung mit einem durch ein Eingangssignal beaufschlagten Eingangskreis und mit einem Ausgangskreis und bezieht sich insbesondere auf eine Synchron-Signalklemmschaltung für Fernsehgeräte.

Bei herkömmlichen Signal-Klemmschaltungen, wie sie insbesondere zur Klemmung oder Rückgewinnung des Gleichspannungspegels eines Videosignals in herkömmlichen Fernsehgeräten eingesetzt werden, weisen keine Rückkoppelschleife auf und unterliegen daher starken Einflüssen durch Temperaturschwankungen. Außerdem werden in Reihe geschaltete Kondensatoren benötigt. Solche Klemmschaltungen lassen sich daher nur schwierig und mit vergleichsweise großem Aufwand als integrierte Schaltkreise herstellen, obgleich es sich um einen vergleichsweise einfachen Schaltungsaufbau handelt.

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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Klemmschaltung, insbesondere für das in einem Videofernsehsignal enthaltene Synchronsignal zu entwickeln, die weitgehend unabhängig ist von Umgebungstemperaturschwankungen und sich gut zur Herstellung als integrierter Schaltkreis eignet.

Diese technische Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst, deren vorteilhafte Weiterbildungen in Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

Die erfindungsgemäße Signal-Klemmschaltung dient bestimmungsgemäß zur Klemmung bzw. Rückgewinnung insbesondere eines bestimmten Gleichspannungspegels in einem Eingangssignal; sie weist einen Eingangskreis, eine auf ein Bezugspotential festzulegende Vergleichsschaltung sowie einen Zeitkonstantenkreis und eine Rückkoppelschleife auf.

Die neuartige Klemmschaltung ist insbesondere für in großen Stückzahlen herzustellende Fernsehgeräte zur Klemmung des Synchronsignals geeignet; sie ist in ihrem Betriebsverhalten weitgehend temperaturunabhängig und läßt sich gut als integrierter Schaltkreis-Chip hersteilen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild einer Klemmschaltung mit erfindungsgemäßen Merkmalen;

Fig. 2A - 2D zeitkorrelierte Darstellungen von Signalverläufen zur Erläuterung des Betriebsverhaltens der Schaltungen nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Synchron-Signal-Abtrennschaltung für die sich die Klemmschaltung nach Fig. 1 gut eignet.

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Zunächst wird die Schaltung nach Fig. 1 erläutert:

Ein zu klemmendes Eingangs-Videosignal wird einer Eingangsklemme 1 zugeführt, die mit der Basis eines Transistors TR. verbunden ist. Der Emitter des Transistors TR. liegt über einen Widerstand 2 auf Masse. Der Transistor TR. setzt das Eingangssignal in das Signal einer Stromquelle um, das am Kollektor des Transistors TR₁ abgreifbar ist. Die Fig. 2A gibt schematisch das der Eingangsklemme 1 zugeführte Videosignal S.. wieder, während die Fig. 2B ein analoges Videosignal S,., zeigt, das am Emitter eines Transistors TR auftritt, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors TR. verbunden ist, wobei zur besseren Erläuterung der Erfindung für diese Darstellung davon ausgegangen ist, daß das Videosignal S , keiner Klemmwirkung unterliegt. Der Transistor TR^ wirkt als Trennverstärker, dessen Kollektor mit einer Stromversorgungsklemme 3 verbunden ist und dessen Emitter über einen Widerstand 4 auf Masse liegt. Der Emitter des Transistors TR- ist außerdem an eine Ausgangsklemme 5 angeschlossen, an der ein geklemmtes Ausgangs-Videosignal S_ abgreifbar ist, wie es die Fig. 2C zeigt. Außerdem ist dieser Emitter mit einer Eingangsklemme einer Vergleichsschaltung 6 verbunden.

Diese Vergleichsschaltung 6 weist zwei Transistoren TR_ bzw. TR sowie einen Wider-

3 " "4

stand 7 auf, über den die beiden miteinander verbundenen Emitter der letztgenannten Transistoren auf Masse geschaltet sind. Die Basis des Transistors TR bildet die Eingangsklemme der Vergleichsschaltung 6 und ein Bezugspotential E_D beaufschlagt die Basis des Transistors TR ., während der Kollektor von TR . mit der Stromversorgungsklemme 3 verbunden ist. Zwischeri*der Stromversorgungsklemme 3 und Masse liegt die Reihenschaltung von drei Widerständen 8, 9 und 10, die zur Einstellung des Bezugspotentials

E_D dienen, das von einem verschiebbaren Abgriff am Widerstand 9 aus der Basis des K

Transistors TR,, zuführbai¹ ist. Der Kollektor des Transistors TR₀ ist über einen Wider-4 3

stand Π mit der Stromversorgungsklemme 3 verbunden. Dieser Widerstand 11 bildet zusammen mit einem Kondensator 13 einen Zeitkonstantenkreis 12. Ein am Verbindungspunkt L zwischen dem Widerstand 11 und dem Kondensator 13 des Zeitkonstantenkreises 12 abgreifbares Gleichspannungspotential wird über Transistoren TR₄. und TR, und einen Widerstand 14 auf einen Verbindungspunkt I. , das heißt auf die Basis des Transistors TR„, rückgeführt.

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-A-

Diese soweit beschriebene Signal-Klemmschaltung arbeitet wie folgt: Es sei zunächst angenommen, daß der Transistor TR der Vergleichsschaltung 6 sperrt,

sich also in nicht-leitendem Zustand befindet, während der Transistor TR. leitet, also durchgeschaltet ist, wenn ein Synchronsignal-Spitzenpegel des Videosignals S.., das Bezugspotential E_D noch nicht Überschreitet, so daß der Kondensator 13 des Zeitkonstantenkreises 12 in Richtung auf einen Wert V_n aufgeladen wird, der an der Stromversorgungsklemme 3 ansteht. Übersteigt nun der Synchronsignal-Spitzenpegel des Videosignals S.., das Bezugspotential E_R - wie Fig. 2B zeigt - um S„j bzw. S,.-, so schaltet der Transistor TR_ in den leitenden Zustand, während der Transistor TR. nicht

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leitend wird. Dadurch wird der Kondensator 13 entladen und sein Potential sinkt während dieses Zeitintervalls auf unter V.. Die Potential änderung am Verbindungspunkt L wird auf den Verbindungspunkt I. rUckgefuhrt, so daß der Signal verlauf des Videosignals S , hinsichtlich des Gleichspannungspotentials des Synchron-Signa!spitzenwerts geändert wird, wie die Fig. 2C erkennen läßt. Der Ausgang des geklemmten Videosignals S_n ist an der Ausgangsklemme 5 abgreifbar. Es wird also das invertierte Eingangssignal lich das Videosignal S^^hinsichtlich des Synchronsignal-Spitzenpegels auf dem

Bezugspotential E festgehalten.
K

Die Entlade-Zeitkonstante des Zeitkonstantenkreises 12 kann so gewählt werden, daß sie einem oder mehreren Horizontalabtastperioden entspricht, und die Auf ladezeitkonstante bestimmt dann die Ansprech- oder Einschwingzeit der Klemmwirkung. Je größer die Potentialdifferenz zwischen dem Synchronsignal-Spitzenwert und dem Bezugspotential E wird, um so rascher wird das Gleichspannungspotential am Verbindungspunkt L auf das Bezugspotential E gebracht.
K

Eine ideale Auslegung dieser Signalklemmschaltung hinsichtlich guter Temperatureigenschaften macht die Bedingung wünschenswert, daß der Widerstandswert des Widerstands 14 drei mal so groß ist wie der des Widerstands 2. Wird angenommen, daß die Basis-Emitterspannung V_DC der jeweiligen Transistoren sich beispielsweise durch Temperatur-Bt

einflösse um +Δ V_DC ändert, so tritt am Kollektor des Transistors TR₁ eine Spannungsbt 1

änderung von -3Δ V_nl- auf, aufgrund der Widerstandsverhältnisse der Widerstände 2 und

13. Andererseits wirkt die Potential änderung +2 Δ V_o_ der Transistoren TR_ und TR.

Bt Oo

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im Sinne einer Erniedrigung des Potentials am Verbindungspunkt I , so daß das Potential dieses Verbindungspunkts durch Temperaturänderungen nur um - Δ V_RF beeinflußt wird. Schließlich wird auch die Basis-Emitterspannung des Transistors TR^ geändert/ das heißt das Emitterpotential wird um Λ V_RF erhöht. Somit werden alle Potential änderungen der jeweiligen durch Temperaturänderungen beeinflußten Transistoren beseitigt.

Die Fig. 3 zeigt außerdem das Schaltbild einer Synchron-Impuls-Abtrennschaltung, die mit der Signal-Klemmschaltung nach Fig. 1 verbunden ist. Die der Schaltung nach Fig. entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet; eine ins einzelne gehende Erläuterung dieses Teils der Fig. 3 kann daher erübrigt werden. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Schaltungsteilen weist die Fig. 3 weiterhin einen Differentialverstärker auf, der die Transistoren TR_ und TR_ß enthält und mit der Ausgangsklemme 5 der Signalklemmschaltung verbunden ist. Die Emitter der genannten Transistoren sind miteinander verbunden und liegen über einen Widerstand 15 auf Masse.

Die Basis des Transistors TR₀ ist mit der Ausgangsklemme 5 verbunden, während die

Basis des Transistors TR^ auf den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 9 und 10 geschaltet ist. Die Basis dieses Transistors TR ist mit einem Festpotential E« beaufschlagt, das niedriger liegt als das Bezugspotential E . Der Kollektor des Transistors ist über einen Widerstand 16 mit der Versorgungsklemme 3 verbunden; an seinem

Kollektor sind die Synchronisierungsimpulse S,, über eine Ausgangsklemme 17 abgreifbar (siehe Fig. 2D). DieserSynchronsignal-Abtrennschaltung wird zwischen den beiden Eingangsklemmen des Differntialverstärkers, das heißt an den Basen der Transistoren TR₇

bzw. TR₀ unter allen Bedingungen während jedes Synchronisierungsintervalls eine be-0

stimmte Potentialdifferenz (E - E) zugeführt und entsprechend erscheinen an der Ausgangsklemme 17 unter allen Betriebsbedingungen Synchronisierungs-Impulsfolgen mit genau gleicher Amplitude.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit der Erfindung eine Signal-Klemm-Schaltung geschaffen wurde, die eine Rückkopplungsschleife enthält, über die der Eingang eines Eingangstransistors mit einer Gleich-Vorspannung beaufschlagt ist, so daß der Synchronisierungssignal-Spitzenpegel insbesondere eines eingangssei ti gen Video-Signals in Zusammenwirken mit einer Vergleichsschaltung und einem zeit-

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konstanten Schaltkreis bestimmt und ausgangssei tig - insbesondere nach Abtrennung des Synchronsignals über eine als Differentialverstärker geschaltete Abtrennstufe ein Synchronisierungssignal erhalten werden kann, das unabhängig von auf die Schaltung wirkenden Einflüssen, insbesondere Temperatureinflüssen, auf stets konstantem Pegel gehalten wird. Die Schaltung eignet sich besonders gut zur Herstellung als integrierter Schaltkreis.

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Claims

Sony Corporation Tokyo, Japan PATENTANSPRÜCHE

1. Signal-Klemmschaltung mit einem durch ein Eingangssignal beaufschlagten Eingangskreis und mit einem Ausgangskreis, gekennzeichnet durch eine Vergleichsschaltung (6) die den Gleichspannungspegel eines Teilabschnitts des Eingangssignais gegen ein erstes Bezugspotential (E ) vergleicht und durch einen

Zeitkonstantenkreis (12), der den Gleichspannungspegel (S ) des Teilabschnitts des Eingangssignals über eine Rückkoppelschleife (TR-, TR , 14) in Abhängigkeit von dem Vergleich ändert.

2. Signal-Klemmschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Eingangskreis (TR., 2) und der Vergleichsschaltung (6) liegenden Trennverstärker (TR , 4).

3. Signal-Klemmschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitkonstantenkreis (12) die Reihenschaltung eines Widerstands 0 1) und eines Kondensators (13) enthält, und daß die Vergleichsschaltung (6) an den Verbindungspunkt .(L) zwischen dem Widerstand und dem Kondensator angeschlossen ist.

4. Signal-Klemmschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das über dem Kondensator (13) stehende Potential in Abhängigkeit von dem durch die Vergleichsschaltung (6) gelieferten Vergleichswert regelbar und auf den Eingangskreis rUckführbar ist.

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5. Signal-Klemmschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung ein Paar als Differentialverstärker geschaltete

Transistoren (TR-, TR.) enthält.
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6. Signal-Klemmschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (S..) ein Videosignal ist, dessen Synchronsignal-Spitzenwert gegen das erste Bezugspotential (E ) vergleichbar ist.

7. Signal-Klemmschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese ausgangsseitig mit einer Synchronsignal-Abtrennstufe verbunden ist, die als Differentialverstärker (TR₇, TR , 15) geschaltet ist, dessen einer Eingang mit dem durch die Klemmschaltung pegelkorrigierten Videosignal (S ) und dessen anderer Eingang mit einem zweiten

Bezugspotential (E ) beaufschlagt ist, das vom ersten Bezugspotential (E ) ab-5 K

weicht und insbesondere niedriger liegt.

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