DE2524522A1

DE2524522A1 - Phase modulator for variable length pulses - is for video recording equipment and has no effect on pulse length

Info

Publication number: DE2524522A1
Application number: DE19752524522
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Scholz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-06-03
Filing date: 1975-06-03
Publication date: 1976-12-16

Abstract

The phase modulator for variable length pulses does not alter pulse length and is especially for use as a time error compensator in video recording equipment. Two pulses edges (16, 18) are obtained from the leading and trailing edges of the input pulse (S). These edges are phase modulated by the same amount and used to trigger the leading and trailing edges of the phase modulated output pulse (S'). The leading and trailing edges cause the charging of two capacitors (C) with the same time constant. The capacitors trigger (3, 4) the generation of the pulse edges (16, 18). Two RC circuits are connected between fixed supply voltage and earth and their centre points are coupled over transistors to a threshold reference source and to the trigger's input.

Description

Schaltung zur Modulation der Phasenlage von Impulsen unterschiedlicher Dauer Bei Geraten der Nachrichtentechnik tritt oft die Aufgabe auf, Impulse entsprechend einer Stellgröße in der Phase, also in der zeitlichen Lage, zu modulieren. Diese Aufgabe kann z.B.Circuit for modulating the phase position of different pulses Duration In communications engineering equipment, the task often arises to provide impulses accordingly a manipulated variable in the phase, i.e. in the temporal position, to modulate. These Task can e.g.

bei einer Puls-Phasenmodulation auftreten.occur with a pulse phase modulation.

Diese Aufgabe tritt auch im folgenden Fall auf. Ein Videosignal, das einem Aufzeichnungsgerät entnommen ist, ist bekanntlich Zeitfehlern unterworfen, die durch unvermeidbare Geschwindigkeitsschwankungen des Aufzeichnungsträgers bedingt sind. Diese Zeitfehler führen im wiedergegebenen Bild zu Verzerrungen, insbesondere zu Verformungen senkrechter Kanten. Zum Ausgleich dieser Zeitfehler ist eine Vielzahl von Schaltungen bekannt.This task also occurs in the following case. A video signal that is taken from a recording device is known to be subject to timing errors, caused by unavoidable fluctuations in the speed of the recording medium are. These timing errors lead to distortions in the displayed picture, in particular to deformation of vertical edges. To compensate for these time errors, there are a number of known from circuits.

Diese enthalten z.B. eine im Weg des Videosignals liegende, elektronisch steuerbare Laufzeitleitung, deren Laufzeit von einer vom Zeitfehler abhängigen Stellgröße gesteuert wird.These contain e.g. an electronic one in the path of the video signal controllable delay line, the duration of which depends on a manipulated variable that is dependent on the time error is controlled.

Es ist auch vorgeschlagen worden, das vom Aufzeichnungsgerät kommende BAS-Videosignal in das BA-Signal und das S-Signal aufzutrennen, eine vom Zeitfehler abhängige Stellgröße Us zu gewinnen und mit dieser das S-Signal in der Phase zu modulieren und dann dem BA-Signal wieder hinzuzufügen. Dabei wird also das Synchronsignal S in der Phasenlage so beeinflußt, daß im wiedergegebenen Bild die Zeitfehler verringert werden, also das BA-Signal auf dem Bildschirm etwa die richtige zeitliche Lage hat. Hierbei ist es erfoderlich, die S-Impulsfolge in der Phase zu modulieren. Diese Impulsfolge hat aber Impulse unterschiedlicher Dauer. Die Zeilensynchronimpulse haben eine Dauer von etwa 4 /us, die Trabanten von 2/us und die Vertikalsynchronimpulse von etwa 28 /us. Die Phasenmodulation muß jedoch so erfolgen, dn alle Impulse unabhängig von ihrer Dauer jeweils entsprechend der Stellgröße in der Phase moduliert werden und die Dauer der Impulse erhalten bleibt. Dieses ist mit bekannten Schaltungen ohne weiteres nicht möglich.It has also been suggested that from the recorder BAS video signal into the BA signal and the S signal to separate to obtain a manipulated variable Us that is dependent on the time error and with this the S signal modulate in phase and then add it back to the BA signal. It will So the synchronizing signal S influenced in the phase position so that in the reproduced Picture the time errors are reduced, so the BA signal on the screen for example has the right timing. Here it is necessary to use the S-pulse train in to modulate the phase. However, this pulse train has pulses of different duration. The line sync pulses have a duration of about 4 / us, the satellites of 2 / us and the vertical sync pulses of about 28 / us. The phase modulation must, however so take place, dn all impulses regardless of their duration in each case according to the The manipulated variable can be modulated in phase and the duration of the impulses is retained. This is not readily possible with known circuits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Phasenmodulation einer Impulsfolge zu schaffen, die für eine Impulsfolge mit Impulsen unterschiedlicher Dauer anwendbar ist und die Impulsdauer nicht verändert.The invention is based on the object of a circuit for phase modulation to create a pulse train for a pulse train with different pulses Duration is applicable and the pulse duration does not change.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der ErEindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention described in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden also die Vorderflanke und die Rückflanke des in der Phase zu modulierenden Impulses getrennt ausgewertet und zur Erzeugung des neuen, in der Phase modulierten Impulses ausgenutzt. Dadurch arbeitet die Schal--tung unabhängig von der jeweiligen Dauer des Impulses. Die Dauer des Impulses bleibt daher in erwünschter Weise unverändert. Es wird lediglich die Phase, d.h. die zeitliche Lage entsprechend der Stellgröße beeinflußt.In the solution according to the invention, the leading flank and the trailing edge of the pulse to be modulated in the phase is evaluated separately and used to generate the new, phase-modulated pulse. This works the circuit independent of the respective duration of the impulse. The duration of the Impulse therefore remains unchanged in a desired manner. It just becomes the phase i.e. influences the temporal position according to the manipulated variable.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild der Erfindung, Figur 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise, Figur 3 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung, Figur 4,5 zwei praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung.The invention is based on the drawing of an exemplary embodiment explained. FIG. 1 shows a basic circuit diagram of the invention, FIG. 2 curves to explain the mode of operation, Figure 3 shows an application example of the invention Circuit, Figure 4.5, two practical embodiments of the invention.

In Figur 1 wird von einer Klemme 10 ein Impuls S zwei gleichen Stufen 12,13 einmal direkt und einmal über einen Inverter zugeführt, die je ein RC-Glied enthalten, das an eine eine Stellgröße U1 führende Klemme 14 angeschlossen ist. Die Kondensatoren der RC-Glieder sind an zwei Schwellwertschaltungen 3,4 angeschlossen, deren Ausgänge mit einer kippstufe 15 verbunden sind.In Figure 1, a terminal 10, a pulse S is two equal stages 12,13 supplied once directly and once via an inverter, each with an RC element included, which is connected to a terminal 14 leading to a manipulated variable U1. The capacitors of the RC elements are connected to two threshold value circuits 3, 4, the outputs of which are connected to a flip-flop 15.

Die Wirkungsweise wird anhand der Figur 2 erläutert. Wie in Figur 1 durch den Pfeil dargestellt, wird durch die Vorderflanke des Impulses S die Aufladung des Kondensators C der Stufe 12 im Zeitpunkt tO eingeleitet, so daß die Spannung am Kondensator in der Stufe 12 nach einer e-Funktion ansteigt. Wenn diese Spannung am Eingang der Stufe 3 den Schwellwert UO erreicht, entsteht eine Impulsflanke 16, die die Kippstufe 15.The mode of operation is explained with reference to FIG. As in figure 1 represented by the arrow, the charging is carried out by the leading edge of the pulse S. of the capacitor C of the stage 12 initiated at time tO, so that the voltage increases at the capacitor in stage 12 according to an exponential function. When this tension reaches the threshold UO at the input of stage 3, a pulse edge 16 occurs, which the tilting stage 15.

auslöst. Dadurch entsteht an der Klemme 17 am Ausgang der Kippstufe 15 die Vorderflanke des Impulses S'. Auf gleiche Weise wird in der Stufe 13 durch die Rückflanke des Impulses S eine Aufladung des Kondensators mit der gleichen Zeitkonstante wie in der Stufe 12 eingeleitet. Bei Erreichen des Schwellwertes UO der Stufe 4 entsteht eine Impulsflanke 18, die die Kippstufe 15 wiederum auslöst, so daß nunmehr die Rückflanke des Impulses S' erzeugt wird. Die Zeitkonstanten der Stufen 12,13 und die Schwellwerte UO der Stufen 3,4 sind also gleich.triggers. This results in terminal 17 at the output of the trigger stage 15 the leading edge of the pulse S '. The same way is done in stage 13 the trailing edge of the pulse S charges the capacitor with the same time constant as initiated in stage 12. When the threshold value UO of level 4 is reached creates a pulse edge 18, which in turn triggers the flip-flop 15, so that now the trailing edge of the pulse S 'is generated. The time constants of levels 12, 13 and the threshold values UO of stages 3, 4 are therefore the same.

Es ist ersichtlich, daß zwischen den Impulsen S,S' eine Zeitverschiebung b t auftritt, der Impuls S also in der Phase moduliert wird. Da die Impulsflanken 16,18 um denselben Betrag gegenüber der auslösenden Flanke in der Phase verschoben sind, bleibt die Dauer T des Impulses S in erwünschter Weise unverändert. Die Phasenverschiebung At läßt sich nun durch die Stellgröße U1 beeinflussen. Wenn z.B. U1 größer wird, so wird der Schwellwert Uo schneller erreicht und die Phasenmodulation a t wird geringer. Wird U1 kleiner, wird der Schwellwert U0 später erreicht und die Phasenmodulation b t wird größer. Durch die getrennte Auswertung von Vorderflanke und Rückflanke des Impulses S zur Erzielung von Vorderflanke und Rückflanke des phasenmodulierten Impulses S' wird also der Impuls unabhängig von seiner Breite in der Phase moduliert, während seine Breite selbst unbeeinflußt bleibt.It can be seen that there is a time shift between the pulses S, S ' b t occurs, so the pulse S is modulated in phase. Since the pulse edges 16.18 by the same amount compared to the triggering edge in the Phase are shifted, the duration T of the pulse S remains unchanged in a desired manner. The phase shift At can now be influenced by the manipulated variable U1. if E.g. U1 becomes larger, the threshold value Uo is reached faster and the phase modulation a t is decreasing. If U1 becomes smaller, the threshold value U0 is reached later and the phase modulation b t increases. Due to the separate evaluation of the leading edge and trailing edge of the pulse S to achieve the leading edge and trailing edge of the phase-modulated pulse S ', the pulse is independent of its width modulated in phase, while its width itself remains unaffected.

Figur 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel. Ein von einem Aufzeichnungsgerät 19 kommendes BAS-Videosignal wird mit zwei Amplitudensieben 20,21 in das BA-Signal und das S-Signal aufgespalten. Das Signal S gelangt auf einen Zeitfehlerdetektor 22, der in bekannter Weise Zeitfehler des BAS-Signals auswertet.Figure 3 shows an application example. One from a recorder 19 incoming BAS video signal is converted into the BA signal with two amplitude filters 20, 21 and split the S signal. The signal S arrives at a time error detector 22, which evaluates time errors of the BAS signal in a known manner.

Dies erfolgt z.B. in einer Schwungradschaltung, in der die Impulse S mit schwungradsynchronisierten Impulsen in der Phase verglichen werden. Dadurch entsteht am Ausgang der Stufe 22 eine Stellgröße U1, die den Zeitfehler darstellt. Diese gelangt auf den Modulationseingang eines Phasenmodulators 23 und moduliert dort die Phase der Synchronimpulsfolge S, die aus den verschieden langen Zeilensynchronimpulsen, Trabanten und Bildsynchronimpulsen besteht. Dadurch entsteht eine in der Phase modulierte Synchronimpulsfolge S', die dem BA-Signal in der Addierstufe 24 wieder hinzugefügt wird. Somit gelangt ein Signal BAS' mit phasenmodulierten Synchronimpulsen S' auf einen Fernsehempfänger 25. Die Phase der Synchronimpulse ist, wie durch den Pfeil 26 dargestellt, so beeinflußt, daß die Zeitfehler im wiedergegebenen Bild im wesentlichen verschwinden.This is done e.g. in a flywheel circuit in which the pulses S can be compared in phase with flywheel synchronized pulses. Through this a manipulated variable U1 is produced at the output of stage 22, which represents the time error. This arrives at the modulation input of a phase modulator 23 and modulates there the phase of the sync pulse train S, which is made up of the line sync pulses of different lengths, There is satellite and image sync pulses. This creates one that is modulated in phase Synchronous pulse train S 'which is added to the BA signal in the adder 24 again will. A signal BAS 'with phase-modulated sync pulses S' thus arrives a television receiver 25. The phase of the sync pulses is as indicated by the arrow 26 is influenced so that the timing errors in the reproduced picture are substantially disappear.

Wenn z.B. der Zeitfehler derart wirken würde, daß eine Zeile zu spät beginnen, also im Bild zu weit nach rechts verschoben würde, so wird der Zeilensynchronimpuls in der Phase vorverschoben, damit der Zeileneinsatz früher erfolgt, und das BA-Signal im wiedergegebenen Bild die richtige Lage hat. In dieser Schaltung kann also die erfindungsgemäße Schaltung dazu dienen, die Synchronimpulsfolge S, die Impulse mit drei verschiedenen Impulsdauern hat, unabhängig von der Impulsdauer in der Phase zu modulieren, was im Phasenmodulator 23 geschieht.For example, if the timing error were to act as one line too late begin, i.e. shifted too far to the right in the picture would so the line sync pulse is shifted forward in phase so that the line start occurs earlier and the BA signal is in the correct position in the displayed picture. In this circuit, the circuit according to the invention can therefore be used to generate the synchronous pulse train S, which has pulses with three different pulse durations, regardless of the pulse duration to modulate in phase what happens in phase modulator 23.

Figur 4 zeigt eine praktische Schaltung für den in Figur 3 dargestellten Modulator zur Phasenmodulation der Synchronimpulsfolge S. Der Phasenmodulator enthält zwei Schalttransistoren T1,T2, die schon in Figur 1 dargestellten Stufen 12,13 mit RC-Gliedern und NAND-Gatter 3,4 mit Schmitt-Trigger-Eingängen. Bei log. 1 an der Basis des Schalttransistors wird die Spannung am Kondensator C durch den geöffneten Transistor auf dem Wert U1 festgehalten. Damit eine Phasenmodulation möglich ist, liegt U1 unter dem oberen Triggerpunkt der Schmitt-Trigger-Eingänge b der Stufen 3,4. Bei log. 0 an der Basis des Schalttransistors wird dieser gesperrt, so daß die Spannung an C ansteigen kann. Der Spannungsanstieg ist abhängig von dem Wert RC und der Spannung U2. U1 ist die modulierende Spannung gemäß Figur 3.FIG. 4 shows a practical circuit for the one shown in FIG Modulator for phase modulation of the synchronous pulse train S. The phase modulator contains two switching transistors T1, T2, with the stages 12, 13 already shown in FIG RC elements and NAND gates 3, 4 with Schmitt trigger inputs. With log. 1 at the The base of the switching transistor is the voltage across the capacitor C through the opened Transistor held at the value U1. So that a phase modulation is possible, U1 is below the upper trigger point of the Schmitt trigger inputs b of the stages 3.4. With log. 0 at the base of the switching transistor, this is blocked so that the voltage at C can increase. The increase in voltage depends on the value RC and the voltage U2. U1 is the modulating voltage according to FIG. 3.

An den Eingang a der Gatter 3,4 ist eine Impulsspannung derart angelegt, daß die Gatterausgänge bei beginnendem Spannungsanstieg am Eingang b sich auf jeden Fall auf log. 1 befinden, daß andererseits aber im gleichen Zeitpunkt die Spannung am Eingang a bereits wieder auf log. 1 ist. Damit wird vermieden, daß ein Unterschreiten des unteren Triggerpunktes am Eingang b erforderlich ist. Andererseits ist das Gatter beim Überschreiten des oberen Triggerpunktes am Eingang b stets im schaltfähigen Zustand. Der Zeitpunkt, zu dem der obere Triggerpunkt erreicht wird, hängt von der Spannung U1 ab. Je tiefer U1 liegt, desto länger dauert es, bis die Spannung an C den oberen Triggerpunkt ereicht. U1 ist also die Modulationsspannung entsprechend den Figuren 1,3, die den Zeitfehler darstellt und die Phasenmodulation des Impulses S, bewirkt. Mit der Spannung U2 kann die Empfindlichkeit des Phasenmodulators eingestellt werden. Das Gatter 4 dient gleichzeitig zur Phasenmodulation der Impulsvorderflanke und zum Zusammensetzen des phasenmodulierten Impulses S' aus der im Gatter 3 phasenmodulierten Rückflanke und der in gleicher Weise phasenmodulierten Vorderflanke. Die durch das NOR-Gatter 2 erzeugte Schaltspannung für den Transistor T2 ist derartig zusammengesetzt, daß eine Phasenmodulation selbst dann einwandfrei durchgeführt wird, wenn der Modulationshub größer als die Impulsbreite ist.A pulse voltage is applied to input a of gate 3, 4 in such a way that that the gate outputs when the voltage begins to rise at input b to each Fall on log. 1, but on the other hand, at the same time, the voltage at input a already log again. 1 is. This avoids falling below of the lower trigger point at input b is required. On the other hand, the gate is when the upper trigger point is exceeded at input b, always in the switchable State. The time at which the upper trigger point is reached depends on the Voltage U1. The lower U1 is, the longer it takes for the voltage to apply C the upper trigger point reached. So U1 is the modulation voltage corresponding to FIGS. 1, 3, which represents the time error and the phase modulation of the pulse S caused. The sensitivity of the phase modulator can be adjusted with the voltage U2 can be set. The gate 4 also serves to phase modulate the leading edge of the pulse and for assembling the phase-modulated pulse S 'from the phase-modulated in the gate 3 Trailing edge and the leading edge phase-modulated in the same way. The through the Switching voltage generated by NOR gate 2 for transistor T2 is composed in such a way that that a phase modulation is carried out properly even if the modulation swing is larger than the pulse width.

Die Schaltung nach Figur 5 ist eine Weiterbildung der Schaltung nach Figur 4. Diese Schaltung ist so ausgelegt, daß Impulse, die schmaler sind, als es dem Modulationshub entspricht, verschwinden. In diesem Falle verschwindet nämlich der Ausgangsimpuls vom Gatter 4. Die abfallende Flanke dieses Impulses erzeugt aber die Vorderflanke des von dem Flip-Flop 5,6 erzeugten Ausgangsimpulses S'.The circuit according to FIG. 5 is a further development of the circuit according to FIG Figure 4. This circuit is designed so that pulses that are narrower than it corresponds to the modulation stroke, disappear. In this case it disappears the output pulse from gate 4. However, the falling edge of this pulse generates the leading edge of the output pulse S 'generated by the flip-flop 5, 6.

Das Flip-Flop bleibt beim Ausbleiben des Impulses am Ausgang des Gatters 4 in der Stellung, in die es jeweils durch die abfallende Flanke des Impulses am Ausgang des Gatters 3 gebracht wird (Rückflanke von S'). Damit wird das Erscheinen zu schmaler Impulse im Ausgangssignal S' verhindert. Dies ist dann vorteilhaft, wenn es sich bei allen Impulsen, die eine bestimmte Breite unterschreiten, um Störimpulse handelt. Die mittlere Impulsverschiebung für die Modulation und damit auch die Grenze für die Störunterdrückung wird mit Hilfe des Widerstandes R1 eingestellt. Die Schaltung nach Figur 5 besitzt gegenüber der Schaltung nach Figur 4 noch eine obere Begrenzung für die Spannung an den Eingängen b der Gatter 3,4. Diese wird durch Dioden D1,D2, den Widerstand R2 und den Kondensator C2 gebildet. Mit dem Transistor T4, der die Spannung U2 in Abhängigkeit von der Modulationsspannung U1 beeinflußt, kann die Linearität der Phasenmodulation verbessert werden. Diese Maßnahmen sind auch in der Schaltung nach Figur 4 anwendbar.The flip-flop remains at the output of the gate if there is no pulse 4 in the position in which it is in each case by the falling edge of the pulse on Output of gate 3 is brought (trailing edge of S '). This will make the appearance impulses that are too narrow in the output signal S 'are prevented. This is then advantageous if all pulses that fall below a certain width are interference pulses acts. The mean pulse shift for the modulation and thus also the limit the interference suppression is set using the resistor R1. The circuit According to FIG. 5, compared to the circuit according to FIG. 4, there is still an upper limit for the voltage at the inputs b of the gates 3.4. This is generated by diodes D1, D2, formed the resistor R2 and the capacitor C2. With the transistor T4, which the Voltage U2 as a function of influenced by the modulation voltage U1, the linearity of the phase modulation can be improved. These measures are can also be used in the circuit according to FIG.

Bei den Schaltungen nach Figur 4,5 kann die Phasenmodulation der Impulse S abgeschaltet werden, also eine unveränderte Übertragung der Impulse eingeschaltet werden, indem U1 oberhalb des oberen Triggerpunktes der Eingänge b der Gatter 3,4 gelegt wird.In the circuits according to Figure 4.5, the phase modulation of the pulses S switched off, i.e. an unchanged transmission of the pulses switched on by placing U1 above the upper trigger point of inputs b of gates 3, 4 is placed.

Claims

Circuit for modulating the phase position of different pulses Duration by a manipulated variable, with constant pulse duration, in particular for time error compensation in a video recording device, characterized in that that from the leading edge and from the trailing edge of the pulse (S) two are about the same Amount modulated in the phase pulse edges (16,18) derived and these for triggering of the V. edge and trailing edge of the phase-modulated pulse (S ') are used.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the leading edge and the trailing edge the charging of two capacitors (C) with the same time constant trigger, whereby the charging voltage depends on the manipulated variable (U1), and that on the capacitors (C) threshold value circuits (3, 4) are connected, which are the pulse edges (16,18).

3. Schr'tung according to claim 2, characterized in that two RC series circuits (R, C) connected between a fixed operating voltage (U2) and earth and their midpoints via the collector emitter? Stretching a first (T1) and second (T2) transistor with the source for the manipulated variable (U1) and with the input of the threshold value circuits (3,4) are connected and that the pulse (S) with different polarity to the Bases of the two transistors (T1, T2) is applied (Fig. 4,5).

4. A circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the Threshold circuits designed as NAND gates (3, 4) with Schmitt trigger inputs are (Fig. 4,5).

5. Circuit according to claim 3 and 4, characterized in that on the base of the second transistor (T2) is connected to the output of a NOR gate (2) whose first input is assigned to the output of the first transistor (T1) NAND gate (3) connected and at its second input the pulse (S) with the same Polarity as applied to the first transistor (T1) (Fig. 4,5).

6. A circuit according to claim 5, characterized in that the center points the RC elements (RC) are connected to the second inputs of two NAND gates (3, 4), that the output of the first NAND gate (3) with the first input (a) of the second NAND gate (4) connected that the pulse (S) the first input of the first NAND gate (3) with opposite polarity as the first transistor (T1) and supplied the phase-modulated pulse (S ') is taken from the output of the second NAND gate (4) is (Fig. 4,5).