DE2521797B2

DE2521797B2 - Schaltungsanordnung zur horizontal- synchronisation in einem fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE2521797B2
Application number: DE19752521797
Authority: DE
Inventors: Jan van; Cense Adriaan; Nijmegen Straaten (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1976-11-11
Also published as: CA1046630A; NL7407097A; AU8140175A; AU498893B2; DE2521797A1; FR2273428B1; GB1512714A; FR2273428A1; US3991270A; JPS513121A; IT1032973B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schallungsanordnung zur Horizontal-Synchronisation in einem Fernsehempfänger geeignet zum Empfang von horizontal- und vertikalfrequenten Signalen mit Mitteln zum Zuführen eines Synchronsignals, das Horizontalsynchron-, Vorausgleichs- und Nachausgleichsimpulse enthält, wobei die Schaltungsanordnung mit einem Phasendiskriminator und einem in seiner Frequenz und in seiner Phase regelbaren Oszillator versehen ist und wobei der Phasendiskriminator durch ein von dem Oszillator erzeugten Signal hergeleitetes Tastsignal horizontalfrequent unwirksam gemacht wird.

In einer derartigen Schaltungsanordnung werden die Frequenz und die Phase der eintreffenden Horizontal-Synchronimpulse mit der Frequenz bzw. der Phase des vom Oszillator abgeleiteten horizontalfrequenten Signals verglichen. Dies erfolgt mittels des Phasendiskriminators, wodurch eine Regelspannung für den Oszillator entsteht.

Damit eine größere Störungsunempfindlichkeit erhalten und/oder der Fangbereich vergrößert wird, wird das Tastsignal verwendet. Dadurch ist ja der Phasendiskriminator nur während eines geringen Teils jeder Horizontal-Periode wirksam, so daß Rauschsignale und Störungen, die dem Synchronsignal überlagert sein können, während des übrigen Teils der Horizontal-Periode keinen nachteiligen Einfluß ausüben können.

Fängt jedoch die Schaltungsanordnung auf einen S Ausg'ieichimpuls ein, so kann es passieren, daß die Horizontal-Synchronimpulse, die danach auftreten, in denjenigen Teil der Periode fallen, in dem der Diskriminator unwirksam ist Es ist möglich, daß dieser Zustand stabil ist, welcher Zustand zu einem auf dem

ίο Schirm der Bildröhre des Empfängers dargestellten vertikal gespalteten Bild führt.

Die Erfindung bezweckt nun, diese unerwünschte Erscheinung zu vermeiden und dazu weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung das Kennzeichen auf, daß sie einen Impulserzeuger zum Erzeugen eines Impulses zur Behebung des Einflusses des Tastsignals jeweils nach den Nachausgleichimpulsen enthält

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 e-ine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

F i g. 2 Wellenformen die darin auftreten.

in Fig. 1 ist 1 eine Eingangsklemme, an der eine Reihe oeriodischer Impulse vorhanden ist. Wenn die Schaltungsanordnung nach der Erfindung in einem Fernsehempfänger verwendet wird, enthalten diese Impulse Horizontal-Synchronimpulse mit der Horizontal-Wiederholungsfrequenz fa d. h. beispielsweise 15 625 Hz bzw. 15 750 Hz entsprechend der CClR- bzw. RTMA-Norm. Sie werden auf bekannte Weise vom empfangenen Signal in einem nicht dargestellten Amplitudensieb abgeleitet. An einer Ausgangsklemme 2 der Schaltungsanordnung treten Impulse mit der Frequenz /»auf und diese Impulse haben dieselbe Phase wie die impulse an der Klemme 1. Sie werden einer nicht dargestellten Ausgangsstufe zugeführt, die dazu dient, der Ablenkspule zur Horizontal-Ablenkung im Empfänger einen horizontalfrequenten Strom zu liefern.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 enthält einen

in seiner Frequenz und in seiner Phase regelbaren Oszillator 3, der ein Signal erzeugt, dessen Frequenz im synchronisierten Zustand das Doppel*e 2 fn von der der eintreffenden Horizontal-Synchronimpulse ist. Der Oszillator 3 besteht beispielsweise aus bistabilen Elementen, wobei sein Ausgangssignal S3, das in F1 g. 2a als Funktion der Zeit aufgetragen ist, einer Stufe 4 zugeführt wird.

Die Stufe 4 besteht aus einer Frequenzteilerschaltung mit zwei Ausgangssignalen, die gegenüber einander, wie in F i g. 2b und 2c dargestellt ist, phasenverschoben sind. Das Signal an der einen Ausgangsklemme Q der Stufe 4 verlagert sich jeweils, wenn im Signal in Fig. 2a eine ansteigende Flanke auftritt, auf einen anderen Pegel, während das Signal an der anderen Ausgangsklemme (?_s der Stufe 4 bei den abfallenden Flanken des Signals nach F i g. 2a einen Übergang erfährt. Ist dieses Signal symmetrisch, wie dies in Fig.2a der Fall ist, so liegen die Übergänge des Signals nach F i g. 2b bzw. 2c in der Mitte der flachen Teile des Signals nach F i g. 2c bzw. 2b. Die Stufe 4 ist eine binäre Teilerschaltung vom bekannten Typ, beispielsweise eine sogenannte Meister-Sklaven-Flip-Flop-Schaltung.

Die Ausgangsklemme Q_m ist mit einem Verstärker 5 verbunden, der einen Strom liefern kann, der positiv sowie negativ sein kann. Dieser Strom lädt bzw. entlädt einen Kondensator C über einen Widerstand R im

Zeitintervall, in dem ein steuerbarer Schalter 6 leitend ist Der Schalter 6 kann durch das Ausgangssignal eines UND-Tores 7, von dem eine Eingangsklemme über ein ODER-Tor 11 mit der Ausgangskiemine Q₅ der Flip-Flop-Schaltung 4 und eine andere Fingangsklemme mit der Klemme 1 verbunden ist, in den leitenden Zustand gebracht werden. Zunächst wird das Tor U außer Betracht gelassen.

F i g. 2e zeigt das Synchronsignal S, an der Klemme 1 in dem Zusünd, in dem ein Synchronimpuls auf symmetrische Weise gegenüber der Mitte des Zeitintervalls, in dem das Signal nach F i g. 2c »hoch« ist, auftritt. F i g. 2d zeigt die Acsgangsspannung V₅ des Verstärkers 5. Diese Spannung ist Null, wenn das Signal an der Klemme Q_m »hoch« ist, und sie nimmt einen Wert V_M an, wenn das genannte Signal »niedrig« ist. In F i g. 2 bezeichnet das Symbol 7« die Horizontal-Periode.

Unter diesen Umständen ist der Schalter 6 leitend. Während der ersten Hälfte der Zeitdauer eines Synchronimpulses wird der Kondensator C bis zur Spannung Vm aufgeladen und während der zweiten Hälfte wird er bis Null entladen. Fig. 2f zeigt den Verlauf der Spannung V₆ zwischen dem Schalter 6 und dem Widerstand R. Durch die integrierende Wirkung (Mittelwertbildung) des Netzwerkes R, Centsteht am :s Kondensator C eine nahezu konstante Spannung V₁ (Fig. 2g), die der Hälfte der Spannung V_M entspricht. Dies ist der Nennwert, bei dem der Oszillator 3 auf die Nennfrequenz und Nennphase nachgeregelt wird. Eines der Signale am Ausgang der Stufe 4, beispielsweise das an der Klemme Qm, steuert die Basis eines Transistorverstärkers 8, dessen Kollektor die Ausgangsklemmc 2 der Schaltungsanordnung bildet. Weil die Stufe 4 und der Transistor 8 eine vernachlässigbare Verzögerung verursachen, hat das Ausgangssignal an der Klemme 2 dieselbe Frequenz und dieselbe Phase wie das Eingangssignal an der Klemme 1.

Das Signal S₃, das an der Ausgangsklemmc des Oszillators 3 verfügbar ist, wird einer weiteren Frequenzteilerschaltung 9 zugeführt, wodurch seine Frequenz 2 f_H durch die Zeilenzahl pro Bild in der betreffenden Norm geteilt wird, dies ist beispielsweise 625 bzw. 525. Auf diese Weise entsteht an der Ausgangsklemme 10 der Teilerschaltung 9 ein vertikalfrequentes Signal von beispielsweise 50 Hz bzw. 60 Hz, dessen Phase mit dem empfangenen Vertikal-Synchronsignal noch verglichen werden muß. Derartige Vertikal-Synchronschaltungen sind bekannt, beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 23 55 080.3 der Anmelderin.

In dem Falle, daß es zwischen den Wellenformen der Fig.2d und 2e einen Phasenunterschied gibt, wird die Spannung Vc einen anderen konstanten Wert anneh-

men als -#, welcher Wert zwischen 0 und
2

liegen

kann. Dadurch wird der Oszillator 3 nachgeregelt, bis die richtige Phase, die nach F i g. 2, erhalten wird. Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß der Schalter 6 sich wie ein Phasendiskriminator, dessen maximale Ausgangsspannung durch die Amplitude der Ausgangs- fio spannung V₅ des Verstärkers 5 bestimmt wird, verhält. Die Spannung V5 ist folglich die Bezugsspannung für den Phasendiskriminator. E? läßt sich darlegen, daß die Regelspannung V_c nahezu eine lineare Funktion des Phasenunterschiedes zwischen dem Synchronsignal und fts der Bezugsspannung ist.

Weicht die Frequenz des Signals S₃ beispielsweise heim F.infaniren vom Wert 2 fn ab, so ändert sich der Phasenunterschied zwischen den Signalen Si und S3 ständig. Die Spannung Vcschwankt periodisch zwischen Null und V_M, bis das Signal S₃ die richtige Frequenz hat, wonach der beschriebene Phasenfangprozeß stattfindet.

Weil das Signal Q_s eine Tastwirkung hat, ist die Schaltungsanordnung weniger empfindlich gegen Rauschsignale und Störungen, die dem Signal Si überlagert sein können. Wenn da* Signal Si das Gesamtsynchronsignal ist, enthält es auch Ausgleichsimpulse mit der Wiederholungsfrequenz 2 /W, die vor und nach den Vertikal-Synchronimpulsen auftreten. Fängt die Schaltungsanordnung auf einen bestimmten Ausgleichsimpuls ein, beispielsweise nach Umschaltung des Empfängers vom einen auf einen anderen Sender, so bekommt der Oszillator 3 die Nennregelspannung. Denn dieser Impuls tritt in dem Zeitintervall auf, in dem das Signal Q_s »hoch« ist, der nachfolgende Impuls tritt auf, während φ »niedrig« ist, wodurch der Schalter 6 gesperrt ist und der darauf folgende Impuls tritt nach einer Horizontal-Periode Tu nach dem Auftritt des zuerst betrachteten Impulses auf. Nach einem Teilbild wiederholt sich die Situation. Die Ausgleichsimpulse werden durch die Schaltungsanordnung verarbeitet, als wären sie Honzontal-Synchronimpulse.

Tritt der genannte Ausgleichsimpuls eine gleiche

Anzahl Male y nach dem letzten Horizontal-Synchron-

impuls der vorhergehenden Vertikal-Periode auf, so ist die Synchronisation richtig. Die Horizontal-Synchronimpulse nach dem Ausgleichs/eitintervall treten ja auch

eine gerade Anzahl Male —-danach auf. Tritt jedoch der genannte Ausgleichsimpuls eine ungerade Anzahl Male ■-^-nach dem letzten Horizontal-Synchronimpuls der

vorhergehenden Vertikal-Periode auf, so werden alle nachfolgenden Horizontal-Synchronimpulse vom Signal Qs ausgetastet und können den Schalter 6 nicht erreichen. Der Oszillator 3 wird synchronisiert und dieser Zustand kann stabil sein. Das bedeutet, daß alle am Wiedei gabeschirm der Bildröhre des Empfängers geschriebenen Zeilen in der Mitte der Periode Th anfangen. Das wiedergegebenc Bild zeigt einen breiten schwarzen vertikalen Balken in der Mitte des Schirms, d. h. die Abbildung des Horizonial-Austastimpulses mit der Hälfte der Bildinformation links und der anderen Hälfte rechts von diesem Balken.

Damit der beschriebene Effekt aufgehoben wird, ist das Tor 11 vorgesehen. Die Klemme Q_% ist nicht inii einer Eingangsklemme des Tores 7, wie dies bisher vorausgesetzt wurde, verbunden, sondern mit einer Eingangsklemme des Tores 11. Die Ausgangsklemme dieses Tores ist mit der genannten Eingangskiemine des Tores 7 verbunden, während eine andere Eingangsklemme des Tores 11 ein Signal zugeführt bekommt, das von einem Impulserzeuger 12 herrührt. Der Impulserzeuger 12 ist mit der Klemme 10 verbunden; an dieser wird auf bekannte Weise, beispielsweise mittels eines monostabilen Multivibrators, den vertikalfrequenien Impulsen an der Klemme 10 eine gewisse Dauer zugeordnet, beispielsweise eine bestimmte Anzahl Horizotital-Perioden, nach dem Ende des Nachausgleichszeitintervalls. Besteht die Frequenzteilerschaltung 9 aus binären Teilern, so kann beispielsweise ein 8 Tu dauerndes Signal auf einfache Weise abgeleitet werden.

Während des Auftritts des vom Impulserzeuger 12 erzeugten Impulses können die von der Klemme Q₅ herrührenden Taslimpulse nicht wirksam sein. Eine

Bedingung dazu ist, daß der Impuls des Impulserzeugers 12 die geeignete Polarität hat. 1st der obenstehend beschriebene Zustand einer Fehlsynchronisation während eines der Ausgleichszeitintervalle aufgetreten, so wird nun der richtige Zustand erreicht. Horizontal-Synchronimpulse werden ja nun auf normale Weise dem Schalter 6 zugeführt. Zwar werden Rauschsignale und Störungen auch weitergeleitet, aber nur während der Dauer, beispielsweise 8 Horizontal-Perioden, des Impulses des Impulserzeugers 12, so daß sie nahezu keinen ι ο nachteiligen Einfluß ausüben können.

Im Beispiel nach F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben worden, in der digitale Mittel verwendet werden und in der die Frequenz des Oszillators der doppelten Horizontal-Frequenz entspricht. Es dürfte einleuchten, daß die erfindungsgemäße Maßnahme nicht dariuf beschränkt zu sein braucht, sondern bei jeder Schaltungsanordnung angewandt werden kann, in der der F'hasendiskriminator getastet ist. Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 13 17 588 bekannt.

Es ist ersichtlich, daß die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 im Rahmen der Erfindung auf eine andere Art und Weise ausgebildet werden kann. Man kann beispielsweise den Impuls des Impulserzeugers 12 dazu verwenden, die Zufuhr der Tastimpulse zum Tor 7 zu sperren oder die Wirkung des Schalters 6 selbst zu beeinflussen. Es <st ebenfalls ersichtlich, daß die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 in einem Halbleiterkörper integrierbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Horizontal-Synchronisation in einem Fernsehempfänger, geeignet zum Empfang von horizontal- und vertikalfrequenten Signalen mit Mitteln zum Zuführen eines Synchronsignals, das Horizontal-Synchron-, Vorausgleichs- und Nachausgleichsimpulse enthält, wobei die Schaltungsanordnung mit einem Phasendiskriminator und einem in seiner Frequenz und in seiner Phase regelbaren Oszillator versehen ist und wobei der Phasendiskriminator durch ein von dem vom Oszillator erzeugten Signal hergeleitetes Tastsignal horizontal-frequent unwirksam gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaluingsanordiiung einen Impulserzeuger zum Erzeugen eines Impulses zur Behebung des Einflusses des Tastsignals jeweils nach den NTachausgleichsimpuI-sen enthält.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulserzeuger vertikalfrequente Signale zugeführt sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastsignal und der vom Impulserzeuger herrührende Impuls einem ersten Tor zugeführt sind, dessen Ausgangssignal sowie das Synchron-Signal einem zweiten Tor zugeführt sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls eine Dauer hat, die einer geraden Anzahl Horizontal-Perioden entspricht.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Phasendiskriminator, der Oszillator, der Impulserzeuger und die Tore in einem Halbleiterkörper integriert sind.