DE2525074A1 - Schalteinrichtung fuer signale - Google Patents

Description

7791-75 Ks/Sö 2 52 507 A

RGA 68, 390

Tj.S. Serial No. 4-77

Filed: June 6, 1974

RGA Corporation
New York, N.Y., V.St.v.A.

Schalteinrichtung für Signale

Me Erfindung "bezieht sich allgemein auf Schalteinrichtungen für Signale und betrifft speziell eine Schaltungsanordnung, mit welcher sich die umschaltung zwischen normalen oder ordentlichen Signalen und Ersatz signal en in einer Korrektureinrichtung; für Bildfehler steuern und durchführen läßt.

]'n der ϋΠΛ-Patentschrift ⁷^ ^ri-\-P. 1^C)4- ist ein Auf zoichnunn-s- und ..iedergebesysteri für Yideoplatten beschrieben, bei x-zelchem die aufgezeichnete Information in FoT*m von Geometrieänderunren am •od.en einer Sniralrille erscheint, die sich in der Oberfläche eines -olpttenförrcigen Substrats befindet, v/elches eine leitende "^eschichtunp· und einen darüber liegenden diel eVtriscben fiherzug ■ufweict. Beim Abspielen der °latte greift in die Aufr-eic'hnungsi'iTlß eine Abtastnadel, die eine an einem Isolierkörper befestigte leitende elektrode auf v/eist. Die Elektrode der K'adel v.^rir3<"t rit den Schiebten der Platte derart zusammen, daß eine Kapazität '"3\"'ildet v/ird, die sich beim Drehender Platte entsprechend den inter d.er Elektrode vorbeilaufenden Geonetrieänderunpren cl.es

::i lienbodens f'nöert. Eine mit der Abtasterelektrode gekoppelte ^va:^ >^T^tzt diese Kapazitätsschv/ankungen in

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elektrische Signaländerungen um, die für die aufgezeichnete Information charakteristisch sind.

In einer zweckmb'ssigen Ausfuhr uniform des vorstellend beschriebenen kapazitiven Bildplattensystems bestellt die aufgezeichnete Information aus einer mit Videosignalen modulierten Trägerfrecuenz und erscheint in Gestalt aufeinanderfolgender Ti.ef enä'nderun.^en des "iillenbodens, wobei die Tiefe zwischen einem Maximum und einem Minimum wechselt. Im Falle einer solchen Auf zeichnungsforni mit xrecuenzmoduliertem Träger rnui^; .im Abspielserät ein Fi'-Derodulator vorgesehen sein, um die Videosignale aus dem abgetasteten Fr.-Bignal wieder zu gewinnen.

Dieser FM-Demodulator im Abspielgerät kenn beispielsweise einen Fulldurchgangsdetektor enthalten, der bei ,ledern NuIldurche-a.no; seines Singangssignals einen Ausgangsimpu] =! fester* Breite und Amplitude liefert. Das Ausgangssignal des ITulldurchpiangsdetektors vi±::d einem Tiefpaßfilter zugeführt, dessen Durchlaßbereich im wesentlichen der Bandbreite des aufgezeichneten Videosignals entspricht, um die gewünschten Videosignale abzuleiten.

v/eiir! man ein Videoplatten-Abspielgerät des oben beschriebenen Tyr>s verwendet, um die aufgezeichneten Videosignale zur Bilddarstellung wiederzugewinnen, dann lassen sich im wiedergegebenen EiId intermittierend erscheinende und an unregelmässig verteilten Stellen auftretende Störungen beobachten, und zwar in Gestalt weiPer und/oder schwarzer Punkte und Striche, die an den betreffenden Stellen die richtige Bildinformation verdrängen. Diese Bildfehler können mit unterschiedlicher Länge, Breite und Beharrlichkeit auftreten. Das intermittierende Erscheinen solcher Bildfehler zerstört zwar nicht die Bildinformation als Ganzes, es kann ,-jedoch vom Betrachter sehr lästig empfunden werden. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Methoden und Einrichtungen, welche die lästigen Auswirkungen solcher Bildfehler beseitigen oder wesentlich abschwächen können.

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ORIGINAL INSPECTED

Einn Untersuchung des Problems hat gezeigt, daß es eine Vielzahl verschiedener Ursachen gibt, die zu verschiedenen Erscheinungsformen der störenden Bildflecken und-streifen führen. Einire dieser Ursachen sind Fehler in de^ Aufzeichnung selbst. Andere Ursachen hängen mit den jeweiligen Bedingungen zusammen, unter dener eine gegebene Platte jeweils abgespielt wird (z.B. begegnet die Abtastnadel !Drummern verschiedener Gestalt in verschiedenen Bereichen der Plattenrille). V/i ede rum andere Ursachen (z.B. Kratzer, Eindrücke, usw.) hängen davon ab, inwieweit die gerade abgespielte Platte in derVergangenheit richtig oder unvorschriftsmässig behandelt worden ist.

Ohne hier auf die einzelnen Ursachen der Bildfehler weiter einzugehen, kann gesagt v/erden, daß es eine Unzahl verschiedenartiger solcher Ursachen gibt, deren Folgen meist nicht vorhersagbar sind im^l auch von Platte zu Platte, von AbsDielvorgang zu Abspielvorgpnr und von einem Bereich dar lulle zum anderen usw. unterschiedlich sind.

In einer USA-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen: 4-77, ΊΟ2, die am 6. Juni 197^ im Namen von Jon. K. Clemens, Jack G. Fuhrer
und Michael D. Ross und inter der Bezeichnung "Dofect Detection and Compensation Methods and Apparatus" eingereicht wurde, ist ein 37/'stem beschrieben, mit welchem die Wirkungen von Signalfehlern während des Abspielens einer Videoplatte wirksam überdeckt werden können. Bei diesem System erfolgt die Fehlererfassung auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einerseits dem Augenblickswert eines Videosignals, welches vom Ausgang des FM-Demodulators des Abspielgeräts abgeleitet wird,und andererseits vorgewählten Maximal- und Minimalwerten. Die letztgenannten Werte entsprechen im wesentlichen denjenigen Augenblickswerten des Videosignair,, die der FM-Demodulator bei Singangsfrequenzen erzeugt, die an den Grenzen des Auslenkungsbereichs oder Hubes des FM-Sirnals liegen. S"nannungsausschläge über den vorgewählten Perelber-eich hinaur- führen zu FeM eranzeigen, mittels derer eine Umschaltung gesteuert wjrd, um die laufende Information durch die

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Information aus einer voranp:egangenen Bildzeile zu ersetzen.

Der Lösungsweg nach der oben genannten USA-Patentanmeldung gründet sich auf einige wohlfundierte Voraussetzungen. Zunächst wird davon ausgegangen , daß die augenblickliche Trägerfrequenz des FK-EinF'angssignals am FM-Demodulator des Abspielgeräts durch die Kutzsignalinformation nur innerhalb bekannter fester Grenzen verschoben wird (d.h. innerhalb des beim Aufzeichnen verwendeten Auslenkungsbereichs oder Freouenzhubes). Daher Hinnen Verschiebungen auf Freemen:■■ cn, die außerhalb dieser Grenzen liegen, nicht durch das gewünschte k'utzsignal verursacht sein, sondern nur die Folge unerwünschter störungen oder Fehler bei der Fdgnalgewinnung oder Signalabgabe sein. Zweitens wurde beobachtet, d?R im wesentlichen alle der bemerkbaren störenden Bildfehler (vom 'Typ der oben beschriebenen schwarzen und/oder weißen ,streifen oder Flecken) ungeachtet ihrer .jeweiligen Ursache von solchen Fehl orn im Eingangssignal herrühren, welche die augenblickliche Tr?nerfrenuen? merklich über die behcinnten Hubgrenzen hinaus verschieben.

Gemäß einem vorteilhaften F^:-er'kmal der Anordnung nach der genannten LGA-PatentAnmeldung wird den· Eingang der Cp.Mnnungsvergleicher icht das für die Bildwiedergäbe -verwendete Videoausgangssignal des FK-Demodulators (welches normalerweise tiefpaßgefiltert ind einer solchen Videofrequenz-Hachontzerrung unterworfen worden ist, d;^;i" Frequenzkomponenten oberhalb der Bandbreite des aufgezeichneten Videosignals stark gedämpft sind) zugeführt. Vielmehr wird das dem Eingang der flppnnungsvergleicher angelegte Videosignal von einem gesonderten Fehlerdetektor-Eingangsfilter abgeleitet, welches ein TiefpaP-filter ist, dessen Grenzfreouenz reichlich oberhalb der höchsten Frenuenz des aufgezeichneten Videosignals liert. Hierdurch kann der Fehlerdetektor das Einsetzen oder den Beginn eines Fehlers deutlicher und schneller erkennen, r.wcck.mäpsir^erweise ist dem Eingangs!ilter des Fehlerdetektors keine Videofreauenz-Machentzerrungsschaltunr zugeordnet. Auf erdem v/ird der Vergleich der öpa.nnunp^spegel genauer, wenn das Eingangs signal der Verrleicher d""e Gleichstromkomponente des wiedergewonnenen Videosignal ;:·: enthäl t.

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ORIGINAL INSPECTED

Die meisten Ursachen für die störenden 'Bildfehler sind dergestalt, dai^; sie beim wiedergewonnenen Ffr-r-'i^nal eine Verschiebung eier Augenblicke." eouenz bewirken, die cu^:>>"r.-ot abrunt im Vergleich zu den normaler) Ti'äpierfreauenzverschiebimgen erfolgt, welche durch die Tlutzmodul ation dec Videosignals herbeigeführt werden. Lin .oirnn] fehler entspricht somit einer Störmoduletion des Trägers mit einem oignal, welches Freouenzen enthält, die weit höher- el:--- die höchste Freouom'. des aufgezeichneten Videosignal· sind, wenn ivp-a el so den Durch! ef'bereich des Fehlerdetektor-Eingangsf ilters so breit macht, dai. seine obere Grenzfreouenz- v;esentlich höher (z.B. 6 IiHz) als die hödi ste Frecuenz des a'fa-ezeichneten Videosignals (z.^i. " KHz) ist, dann wird die Fehlererf'assunp; in manch wichtip-er Hinsicht verbessert. V/enn das 'Fehlerdetektor-Ein^angs-.filter einen solchen treitbandigen Durch labbere ich hat, dann kann sein Aus,°:an[3-ssignal dem abrupten Einsetzen eines Signelfehlers fcut folpen. Das heißt, beim Auftreten eines Sisrnalfehlers kann das Au";"?anp;ssie;nal des Filters mit einer kurzen Anstiegszeit übereine Vergleichsschwelle ausschlagen, um frühzeitig einen Fehleranzeige impuls auszulösen. Hat die zurre ordnete üteuereinric 'ung zur Fehlerkorrektur (z.B. eine elektronische Schalteinrichtung) eine ausreichend kurze Ansprechzeit, dann kann das Abspielgerät auf Fehl· rkorrekturbetrieb geschaltet werden, bevor der Ausgang des langsamer ansprechenden schmalbandigen Filters, welches das normale Videosignal erzeugt, durch den Signalfehlor merklich gestört wird.

Mit der ^eibehaltun?· der hochfrequenten Komponenten der Stcrmodulation im Ausgangssignal des Filters wird außerdem der Betrag des ßpannungsausschlags beim Fehl erbeginn erhöht. Dies erleichtert es, zwischen Fehlern und normalen Einganp.;swerten an den Vergleichern auf Anrolitudenbasis zu unterscheiden. Ferner wird hierdurch der Bereich annehmbarer Einstellwerte für die Vergleichs pegel breiter.

Der breitbandige Ansprechbereich des Fehlerdetektor-Eingangsfilters hat ,iedoch auch zur Folge, daß das Ausgangssignal dieses

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Filters einer Rückkehr der Eingangssignalfrequenz in den Normalbereich schnell folgt. Hierdurch kann das Ende eines F_phleranzeigeimpulses vom Ausgang eines Vergleichers früher erscheinen als das Ende der zugeordneten Störung im Ausganrssignsl des langsamer ansprechenden Eiters, welches das normale Videoausgangssignal liefert. Dies wiederum kann zu einer frühzeitigen Rückkehr des Abspielgeräts in den Normalbetrieb führen, falls die Auspangsiiri-υυ.ϋ Fe des Vergleichers selbst als Steuersignal zur Umschaltung zwischen normalen und Ersatzsignalen verwendet werden.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird in einem Korrektursystem el es oben beschriebenen Typs eine vorzeitige Beendigung der Fehlerkompensation durch einen neuartigen Steuersignalgeber für das Umschaltsteuersignal verhindert, der die Fehleranzeige impulse praktisch "dehnt". Dieser Steuersignalgeber enthält einen einfachen Hüllkurvendetektor mit einer Diod.e und einem Kondensator, dem die Fehleranzeigeimpulse zugeführt werden. Die Diode ist so gepolt, daß sie beim Erscheinen eines Fehleranzeigeimpulrses am Kondensator leitet. Eine ohmsche Last des Hüllkurvendetektors bildet einen Entladeweg für den Kondensator, und zwar derart, daJ'^! die Ent la de zeitkonstante groß in Vergleich zur Ladezeitkonstante bei der Aufladung des Kondensators über die leitende Diode ist. Das Au^e.p,ⁱangssignal des Hüllkurvendetektors wird, wenn es während des Auftretens eines einganp:sseitigen Fehleranzeigeimpulses eine vorgewählte Vergleichsschv/elle übersteigt, dazu herangezogen, 'einen ,Steuertransistor in den Leitzustand vorzuspannen. Nach Beendigung des Fehleranzeigeimpulses fällt das AuRgangssignal des Detektors nicht sofort unter den Vergleichsschwellenwert ab sondern sinkt mit einer kontrollierten Geschwindigkeit, die durch die Entladezeitkonstante des Kondensators bestimmt ist, auf diesen V/ert ab.

Durch geeignete Bemessung der Entladezeitkonstante, des Spitzenverts des Fehleranzeigeimpulses und des Vergleichsschwellenwerts wird die Leitfähigkeit des Steuertrans.istors nach dem Ende des Fehleranzeigeimpulses so lange aufrechterhalten, bis eine Konden-

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sator-Entladezeit bestimmter Dauer verstrichen ist, ohne daß ein neuer Fehleronzeip;einrDu] s erschienen ist. Die newählte Dauer für den durch die vorgenannte Kondensator-Entladezeit bewirkten "Dehnunsrseffekt" kann beispielsweise drei Mikrosekunden betragen. Ein solches Intervall ist ausreichend lang, um praktisch sicher— zupehen, daß sich das normale Vic.eoauspanp-ssifcnsl von der .otcrunp* erholt hat.

In einem Ausf"hrunf?sbeD sniel des Umschc.ltsteuersiprnalf^ebers ist der Cteuertransistor in einer Differentialverstärkerschaltun.?* einem zweiten Ste^ertransistor zugeordnet, der dann in den Leitzustand gespannt wird, wenn vom Fehleranzeip^eintmls-Gleichrichter gerade kein Aus.qenrrssignal kommt. Durch die Vorspannung des zwerfcen üteuertransistors wird, der VerrileichsschwelJ enwert eingestellt. Von den Ausfransen der beiden Steuertransistoren werden komplementäre 3chaltsignale entnommen, die mit der gewünschten "Dehnung" für den Fehlerkorrekturbetrieb behaftet sinn.

I'it den :ichnltsi~nalen soll während dec Fehlorkcrre· turbetriebcein irsotr.Gif'nal-Kanal aktiviert oder eingeschaltet werden und gleichzeitig ein Ilormalsi'':nal-Kanol desaktiviert oder ab^r:er-ciipltet werden. Währer.d des Normalbetrieb sol? es umgekehrt nein. Wenn die beabsichtigte Verdeckun'"· de?"- Bildfehler voll wirksam sein soll, dann nu'i dio Umschaltung* insbesondere in den !«"cli'i crkorrekturbeti'ieb schnell e:cfol-^ri"en. iJine sorrfrlti,'-^me 'np^ssunc· verschiedener Kenr.prößen der ,ieweiliren Kanäle ist vjichtip·, damit d^r'.s Einsetzen der "Srortzcirmcilo praktisch unbemerkt vonst'-tten ^r-eht. Ein besonders schwierigen Problem bei dieser AnOasoun.^ ist die Eert'cksichtif.^rir-: der Gleichstrompegel in den ,leweilifen Kvnclen. 'Venn c.ie .'.'.inn^.le, zwischen denen umgeschaltet wird, die Gestalt «•Ό1- Videosignalen haben, dann kann eine Fehl anpassung der Gleichstrompegel -zu Felligkeitsuntersc'ieden -wischen den normalen und den •■Jrsatzsir^nal^n führen, die sich, unriifenebr? bemerkbar machen. V/enr die umzuschrltenden Gipnale in Form eines modulierten Träpers vorlieren (wie es bei einer nachstehend beschriebenen vorteilhaften Ausf"'hrun^sform der FehlerTrorrektureinrichtunp: der E'-ll ist), dann ji.-'t eine Kehlnnpassuivr de"" Gleichstrorfnoe'-cl, die nc-,-'cv'oi: j°;e"c modulicrtori Trätrersic'-nf!¹ on zu" corn'l^ot sind, ^r"ur ϊ^;'ο!)'"^ ,

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daß an den Stellender Fe^elwechsel ein unerwünschte^ ^ochsprnnun<?sv7echsel eintritt, der sich als fehler oder Ctörung im EiId äußern kann.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung betreffen eine elektronische Schalteinrichtung, welche die gewünschte schnelle umschaltung zwischen den normalen und den Ersatzsignalen durchführt , ohne daß sich störende Effekte durch Fehl ρnp rs sunn: der Gleichstrompegel bemerkbar machen. Bei e5_nem Au^führungsbeispiel einer solchen Schalteinrichtung v/erden die iTormalsignale und die Ersatzsignale jeweils einer von zwei gesonderten Ernitterfolger-Eingangsstufen zugeführt, deren Komponenten zweckmässigerweise gut einander angepaßt sind und die durch einen gemeinsamen önannungsteiler vorgespannt werden. Der Ausgang jedes Emitterfolgers ist über die Kollektor-Emitter-Strecke ,jeweils eines gesonderten Schalttransistors mit dem Eingang einer gemeinsamen Ausgangsstufe gekoppelt, die ebenfalls als Emitterfolger angeordnet ist. Jeder Schalttransistor ist mit seinem Kollektor gleichstrommässig an den niederohmigen Ausgangskreis der jeweiligen Emitterf-Iger-Eingangsstufe angeschlossen und mit seinem Emitter gleichstrommässig an den hochohmigen Eingangskreis der Emitta^folger-Ausgangsstufe angeschlossen. Die Basen der Schalttransistoren empfangen jeweils eines der komplementären Schaltsignale, die vom Umschalt-Steuersignalgeber geliefert werden.

Während des Fehlerkorrekturbetriebs leitet der im Ersatzsignalweg liegende Schalttransistor im sogenannten "invertierten Sättigungsbetrieb"*) ,während der im Normalsignalweg liegende Transistor gesperrt ist. Während des Normalbetriebs _sind die Verhältnisse umgekehrt, d.h. hier leitet der im Normalsignalweg liegende Schalttransistor im invertierten Sättigungsbetrieb. Unterschiede in den Parametern der beiden Schalttransistoren führei zu keiner wesentlichen Feblanpassung der Gleichstrompegel, denn der Spannungsabfall an den Kollektor-Emitter-Strecken der Schalttransistoren ist äußerst niedrig (z.B. 1 Millivolt), wenn diese Transistoren im invertierten Sättigungsbetrieb arbeiten. Die Gefahr von Fehlanpassungen der Gleichstrompegel wird ferner dadurch vermindert, engl.: "inverted mode saturation"

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daß man für die Eingangs-Emitterfolger Transistoren übereinstimmenden Aufbaus in einer gemeinsamen monolithischen integrierten Schaltung verwendet, und daß man in ähnlicher V/eise auch für die beiden Schalttransistoren Elemente übereinstimmender Konstruktion in einer gemeinsamen monolithischen integrierten Schal tuner verwendet.

Weitere Ziele, Einzelheiten und Vorteile der Erfinduni? gehen aus nachstehender Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen erläutert v/erden.

Figur 1 zeigt teilweise im Detail und teilweise in Blockform ein System zur Kompensation von Bildfehlern, die eine erfindungsgemäße Einrichtung enthält;

Figur 2 zeigt weitere Einzelheiten von Schaltungsanordnungen, die für das in Fig. 1 dargestellte System verwendet werden können.

Dan in Fig. 1 dargestellte System, welches zu einem Abspielgerät für Videoplatten gehört, enthält eine Abtastschaltung 21, die aus der auf einer Videoplatte befindlichen Aufzeichnung ein frequenzmoduliertes ,Signal gewinnt, welches an der Klemme R erscheint und cUi.· weiteren Signalverarbeitung im Abspielgerät zugeführt werden soll. Das Abtaugerät für die Videoplatte sei beispielsweise vom eingangsbeschriebenen kapazitiven Typ, und der Aufbau der Abtastschaltung 21 sei im allgemeinen so, wie er in der oben erwähnten USA-Patentanmeldung beschrieben ist. Es sei angenommen, daß die Plattenaufzeichnung in solcher Form vorliegt, daß die beim Abspielen wiedergewonnene Information an der Klemme R als frequenzmodulierter Träger erscheint,dessen Augenblicksfrequenz sich innerhalb eines festen Auslenkungsbereichs oder Hubes (z.B. 5»9 bis 6,5 MHz) bewegt, und zwar entsprechend der Amplitude eines Videosignals, welches ein unterhalb des besagten Auslenkungsbereichs liegendes Frequenzband (z.B. O - 3»9 MHz) besetzt und charakteristisch für den Informationsinhalt einer wiederzugebenden Bildfolge ist.

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Das an der Klemme R erscheinende FM-Eingangssignal wird über einen Begrenzer 23 ( der dem üblichen Zweck dient, ungewollte Amplitudenmodulation des FM-Eingangssignals zu entfernen oder zu vermindern) einem Nulldurchgansrsdetektor 25 zugeführt. Der Nulldurchgangsdetektor 25 kann Schaltungen bekannten Typs enthalten, um bei ,jedem Nulldurchgang: des begrenzten FM-Eingangssignals einen Ausgangsimpuls fester Amplitude, Breite und Klarität 2U erzeugen. Der Ausprangsimpuls des Nulldurchgangsdetektors wird einem Ausgangsfiltersystem zugeführt, welches im dargestellten Fall aus einem Tiefpaßfilter 27 besteht. Der Durchlaßbereich des Tiefpaßfilters 27 entspricht im wesentlichen dem Freauenzband (z.B. 0-3 MHz), welches von der Nutzinformation des aufgezeichneten Videosignals belegt wird.

Der Nulldurchgangsdetektor 25 und sein Ausgangsfilter 27 bilden einen FM-Demodulator vom sogenannten Impulszählertyp, der als Ausgangssignal an einer Klemme V ein Videosignal liefert, welches der Modulation des FM-Eingangssignals entspricht. Im normalen Betriebszustand des Abspielgeräts wird das Videoausgangssignal ander Klemme V in geeigneter Weise verarbeitet, um ein Bildwiedergabegerät wie z.B. einen herkömmlichen Fernsehempfänger (aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt) anzusteuern. Ein Teil des Signalweges, der von dem aus der Klemme V kommenden Videosignal bei dessen "normaler" Zuführung zum Bildwiedergabegerät durchlaufen v/ird, wird durch die Strecke zwischen der "Normalsignal"-Eingangsklemme N und der Ausgangsklemme 0 einer elektronischen Schalteinrichtung 70 gebildet. Beim Auftreten bestimmter Störungen ist es erwünscht, diese Signalstrecke zu unterbrechen und einen Ersatzsignalweg einzuschalten, der zwischen einer "Ersatzsignal"-Eingangsklemme S und der Ausgangsklemme 0 der Schalteinrichtung 70 liegt. Diese Umschaltung wird mittels der nachstehend beschriebenen Anordnung vorgenommen.

Die Steuerung der Schalteinrichtung 70 zur wahlweisen Umschaltung des Abspielgeräts zwischen "Normalbetrieb" und "Ersatzbetrieb¹¹ erfolgt im Falle der Figur 1 mittels einer Anordnung, die folgende· enthält: Erstens einen Störunge- oder Fehlerdetektor 30, der auf

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das Ausgangs r;i:~nc;l des ITulldurchgangsdetektors 25 anspricht und dazu dient, einen Au^r^ngsimpuls zu erzeugen, der das Auftre^reines Fehl err "et ? einer Störung im FM-Eingansssignal anzeigt; zweitens einen Unschalt-Bteuersignalgeber ^G, der auf den fehleranzeire^ösn Ausp^ngsimpuls des Fehlerdetektor" ;)C anspricht und dazu dient, komplementäre Steuersignale er. die oteuereingänge C^ und G₂ der Schalteinrichtung 70 zu liefern, welche den Gchaltz.uctpnd dieser einrichtung bestimmen.

Der Fehlerdetektor 30 enthält ein Eingangsf ilter ^ Λ , dera die Ausgtmgsimpulse des ITulldu^chgangsdetektors 25 zugeführt v/erden. Das Eingangsfilter ⁷*\ ist ein Tiefpaßfilter, dessen Durch-le.^- bereich (z.B. 0-6 IiTIz) wesentlich breiter a*¹· s der I)urchla.ⁿbereich des Tiefpaßfilters ?7 ist,so dcJ:· es Sifnalkoir.Oor.enten durchlassen kann, deren Frequenzen v/esentlich höher air die Grenzfreouenz des Filters 27 sind. Das Filter ⁷:^;1 vermag zweckrip'ssigerweise auch Gleichstromkomponenten durchzulassen undhat innerhalb seines DurchlsSbereichs keine nachentzerrende oder hclienabcenkende Eigenrchaft.

3m Fehlerdetektor 30 befinden sich außerdem zwei Spannungsvergleicher: ein sogenannter Maximumvergleicher· 53 mit hohem Vergleichspegel und ein sogenannter Mininumverorleicher ]35 mit niedrigem Vergleichspegel. Jeder der Vergleicher wird von den breitbandiren Ausgangssignal des Filters ⁷A beaufschlagt. Der Kaximumvergleicher ⁷3 vergleicht den Momentanwert der Ausgangsspannung des Filters ;1 mit einer voreingestellten oberen Vergleichsspannung und liefert immer dann einen Ausgangsimpuls gegebener Polarität, wenn der Momentanwert de"!" Ausgangs spannung' des Filters 51 diene obere Vergleichs spannung übersteigt (die Dauer dieses Aungangsimpulses entspricht der Länge der Zeit, während welcher das Ausgangssignal des Filters über dem voreingestellten oberen Vergleichspegel bleibt.) Der Minimumvergleicher 35 vergleicht den Momentanwert der Ausgangsspannung des Filters ⁷A mit einem voreingestellten unteren Vergleichspegel und liefert immer dann einen Ausgangsimpuls der besagten gegebenen Polarität, wenn der Momentanwert des Ausgangssignals des Filters unter diesen

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Vergleichspegel fällt (die Dauer dieses Impulses entspricht der Länge der Zeit, während welchem die Ausganpissparmung des Filters niedriger als der voreingestellte untere Vergleichopegel ist). Der Fehlerdetektor ^:/G enthält ferner einen Addierer ^;. 7, der die Aurgangsimpulse der Vergleicher 3^7; und 35 miteinander kombiniert, um auf die Ausgangsklemme D ein kombiniertes Fehleranzeige-Impulssignal zu geben.

Der Eingang des Umschalt-Steuersignalgebers 50 empfä.np-t diese an der Klemme D erscheinendenFehleranzeigeimnuüse. Diese Impulse beaufschlagen dort einen. Hüllkurvendetektor, der durch eine Diode und einen Kondensator 52 gebildet wird, die in iieihe zueinander zwischen die Klemme D und einen Punkt mit "Bezunrspotential (z.B. !Masse) geschaltet sind. Die Diode 51 ist so gepolt, daß sie be^m Erscheinen eines Fehleranzeige'impulses (der z.B. positive Polarität habe) an der Klemme D leitend wird. Die Leitfähigkeit der Diode führt dazu,, daß der Kondensator auf eine positive Spannung aufgeladen wird, die im wesentlichen dem Spitzenwert des Fehleranzeigeimpulses entspricht. Diese Spannung wird während, der gesamten Dauer des Fehleranzeigeimpulsen aufrechterhalten. Zwischen den gemeinsamen Anschluß von Diode und Kondensator und eine negative Versorgungsspannungsquelle ist ein wider^tandsbehafteter Stromweg eingefügt, der hauptsächlich durch den Nebenschlußwiderstand 5^ZI- gebildet wird und über de^ sich der Kondensator 52 nach Beendigung eines Fehleranzeigeimpulses entladen kann. Die Entladezeitkonstante ist groß gegenüber der Ladezeitkonstante, die bei leitender Diode 51 v/irksam ist.

Der Steuersignalgeber 50 enthält ferner zwei Steuertransistoren 57 'i'i'T. ZIt die einen Differential verstärker bilden uid einen gemeinsamen Emitterwiderstand 56 aufweisen. Jeder der Steuertransistoren hat einen Kollektorwiderstand 60 bzw. 61, die beide mit einer Quelle positiver Versorgungsspannung verbunden sind. Die Basis des Steuertransistors 57 liegt auf einer im wesentlichen festen nositiven Vorspannung, die von einem Spannungsteiler bereitgestellt wird. Dieser Spannungsteiler besteht aus einer parallel zu einer Spannungscuelle liegenden Serienschaltung aus zwei Wider-

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ständen 5^f'^; und 59, deren gemeinsamer Annchlu.·; gleichstrommässig (im dargestellten Fall direkt) mit der Basis des Steuertransistors 57 verbunden ist. Die Basis des Steuertransisto"s 55 i"t über einen Widerstand 53 mit dem gemeinsamen An^cIiIuIi der Diode 51 und des Kondensators 52 verbunden

Wenn am Eingang des Steuersignalgeber 50 kein Fehle ran ze ige impuls erscheint, dann ist der Steuertransistor 57 in den leitenden Zustand gespannt, und der Steuertransistor 55 wird im gesperrten Zustand gehalt«?!!. Unter diesen Umständen liqgt der Kollektor des gesperrten Steuertransistors 55 (und die mit ihm über einen Koppelwiderstand 62 verbundene Umschaltsteuerklemme Oy.) auf einem relativ hohen positiven Potential, während dar Kolloktor d.es leitenden Transistors 57 (und die mit ihm über einen Koppelvdderstand &v verbundene Ilm^chaltsteuerklemme O₀)

C-

auf einem relativ niedrigen positiven Potential liegt. V/enn die Vorderflanke eines Fehleranzeigeimpulses erscheint, hebt die rasche Aufladung des Kondensators 52 das Potential an der Basis des Steuertransistors 55 schnell so weit über das gemeinsame Emitterpotential an, daß der Transistor 55 in den Leitsustand trebrscht. Der sich dabei ergebende Anstieg des gemeinsamen Erittemotentials führt zur Sperrung des Steuertransistors 57.

Die oben renannten Verhältnisse der Kollektorpotentiale (und somit auch der Potentiale an den Umschaltsteuerkiemmen)kehren sich daraufhin um, d.h. das Kollektovootential des 3teur;rtrr-nsistors 55 wird niedriger und das Eollektorootential des Steuertrsnoistors 57 höher. Die Schnelligkeit dieses' Wechsels wird noch erhöht durch die "beschleunigenden" Kondensatoren 65 und 65, die der· jeweiligen KopOelwiderständen 6? und 64 parallelgeschaltet sind.

Das an der ümschaltsteuerklemme G^ erscheinende Schaltsignal wird direkt auf die Basis eines Schalttransistors 90 gegeben, während drs en der Umschaltsteuerklemme CU erscheinende Schaltsignal direkt auf die Basis eines Schalttransistors 91 gegeben wird.

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Die- Kollektor-Emitter-Strecken der Schalttransictoren 90 und 91 sind Cerienp;lieder im \/eg für das "NormalsiRnal" und im V/ep; ^x'vv das "Ersatzsipnal" innerhalb der elektronischen Schalteinrichtung 7r.

Dor ^:n or'"''l3i~nalv/er" enthalt eine IiJ.n~c.nfrGstufe in vorm eines Enitt:riolners mit eine" Transistor ^r-T:, de-Ten :-\?is übe:·· einen Ko"Dv>elkondensator?1 Kit der Ein^angcklemme i: verbunden irt. Der Kollektor dec Transistors 7?: ist gleichstrommär.-sip rxt einer Quelle positiven Betrie^spotentisl^ verbunden, v/rhrend sein. Emitter i'oer einen Ernitterwider^c;tand 73' "i'."^;- ein or Quelle negativen Betriebspotentials verbunden int. Der Kollektor des ochalttransistors 9C ist pileichstrommäsci!;': mit den Gitter d.oc ?;in~nnf'stro.ncißtorn· '?"■ verbunden.

Der "ΖΓΞ^:;ΐζ·3Ϊρ:ηε1'·/β^" enthält eine Ein^an,^£i;tu;?e in Form eines Emitterf öl rrers mit einem Transistor 75? dessen Tir.sis über einen Kop'oelkondensator 74- mit der "i;rsatzr3ip;nal"-Einf:canicskleinine S verbunden ist. Der Kollekte"· der. Transistor: 75 ist ["leichstrcm-HiU'.si" mit einer Quelle positiven Eetrieospotentials verlju.nd.en, '-/älireaa sein Emitter über einen Enitterv:iderstand 7- mit einer C-ugIj e ne'^ativen '-etriebspotentials verbunden i"t. Der Follel:tor de.0 öchrlttrpnsistors 91 ist ^leichstromraMrci!: mit dem Emitter des Einff'inr-stransistors 75 rrekoOPelt.

Die Ein~c.np:Gtransistoren ^r]2 unö. 75 erhalten ihre "'asisvorcOannunc aus eina¹? premeinsamen Quelle in >^?orm eines -'.ipp^nunnsteilers, der aus einer lieihencchaltunp: zweier v/iderstände SI und ^2 besteht, c ie pp3?allel zu einer positiven i-.'/pannunpsauelle p;eaä:-,altet ist. Der V/iilerstand ·^:'·2 deo Spannungsteilern ist ein Ciebkondensator parallelgeschaltet. Zv/ei Widerstände ^;r:4- und 85, deren V/erte zvreck-E;^:osii~:orv/eine einander angepaßt oder r.Teich sind, liepren zv/ischen dem Verbindung st) unkt äev Widerstände 8 ^ und 82 einerseits und d.er Oasis jeweils eines der EinG-anfsstransistoren ^r/2. und 75 andererseits.

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Die beiden C-im^lwere .fahren zu einer· re!^Tieins".men -u^rTC-.n7s stufe in Ι'Όητι eines Emitterfoigers mit einem Transistor c-2_? dessen :-:·.-sie f;leiclistromrii'ccir·- uit den Emittern der beiden ^clictlttranoistoren 9⁽- und 91 geborvpelt i:t. De*-' FcOlobtor den I'r-msistors 9'-^: ist ■"leicrstroirmcssig mit einer Ouelle positiven l'etriebspotentials \^rerbunden, während der -gitter dieses Transistor's über einen Emitterwide-'-stand 9^r; an eine Ouelle negativen ^etriebspotentials angeschlossen ist. Kin Koppelkondensator 9^ koppelt den Emitter des Ausp:anfTstransistors 9'- mit der Au^.^anpsklenmie C der oclicüteinrichtun<T.

Beim betrieb des Systems nach Fip". 1 ermöglicht es die: vorstehend beschriebene Schaltunp-sanordnunp; für den Umschalt-Steuersiprnaü p;eber 50, komplementäre Schaltsic:na].e, die eine ccev/ünschte "Dehnung" des Fehlerkorrekttirbetriebs brinpen, in einfaclier Weise von den Kollektoren der beiden Steuertransistoren 55 und 57ao7.uleiten. Das zur vollständicen Yerdeckung von Bildfehlern rieht irre Haß . diesem-"" Dehnung läßt sich leicht einstellen, indem man die V^itlfdezeitkonstante (hauptsächlich bestimmt durch die Werte des Kondensators 5"· und des Widerstands 5^), den »Spitzenwert des Feb-3 eranzeip:eimpulses (bereitgestellt durch die kombinierten Ausß;anc:ssignale der Vergleicher 33 und 35) und den VerfsleichsscbT.re]j enwert (hauptsclchlich bestimmt durch die vom .oOannun.'^steiler 5^P, 59 bereitgestellte Easisvorspannung) im richtigen Verhältnis zueinander wählt.

Die vorstehend beschriebene Schaltun^sanordnung für die elektronische Schalteinrichtung 70 stellt außerdem ein zuverlässiges I-iittel dar, um eine schnelle Umschaltung zwischen dem normalbetrieb und dem Ersatzbetrieb zu erreichen, ohne daß störende Effekte durch Fehlanpassung von Gleichstrompegeln auftreten. Die Gefahr v~n Fehlanpassungen wird dadurch verringert, daß jeder der beiden Schalttransistoren 90 und 91 ,ieweils während der /öeit seines leitenden Zustandes im invertierten SättiFungsbetrieb arbeitet. Auch eine gegenseitige Anpassung einander entsprechender Elemente in den beiden oi-^nalwegen kr?nn zur lösung des

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Bascun-sproblemo beitragen. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, daß die jeweiligen Eingangstransistoren 72 und 75 als Elemente übereinstimmenden Aufbaus in einer gemeinsamen monolithischen interrierten Schaltung gebildet sind. Genauno ist es wünschenswert, für die Schalttransistoren 90 und 91 Elemente gleichartigen Auxbars in einer gemeinsamen monolithischen integrierten ScIhI-';i_r-p; zu verwenden.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die vorstehend genannte Anwendung der integrierten Schaltungstechnik zur Erzielung der gewünschten genauen gegenseitigen Anpassung der Eingangstransistoren und der Schalttransistoren. Gemäß Fig. 2 enthält ein einziges monolithisches integriertes Schaltungsplättchen 100, beispielsweise vom Typ CA J086, alle aktiven Elemente 72, 75, 90, 91 und 92 einer Schalteinrichtung, wie sie mit dem Schaltbild nach Fig. 1 gezeigt ist.

Di--Fig. 2 zeigt auch eine spezielle Schaltungsanordnung, welche die Funktion der Vergleicher und des Addierers des Fehlerdetektors ?0 nach Fig. 1 übernehmen kann. Ein mit zwei Spannunpjsvergleichern bestücktes integriertes Schaltungsplättchen 110, beispielsweise vom Typ ^A 711 C, enthält die aktiven Elemente für den Spannungsvergleich und die Funktion des Addierers. Das an der Klemme W erscheinende Ausgangssignal des Fehlerdetektor-Filters 31 v/ird sowohl einer invertierenden Eingangsklemme (6) des einen integrierten Vergleichers als auch einer nicht-invertierenden Eingangsklemme (3) des zweiten integrierten Vergleichers zugeführt. Die nicht-invertierende Eingangsklemme (5) des ersten integrierten Vergleichers im Schaltungsplättchen ist mit einem verstellbaren Abgriff eines ohmschen Elements 107 verbunden, welches gemeinsam mit einem weiteren in Reihe dazugeschalteten ohmschen Element 106 einen Spannungsteiler für negative Versorgungsspannunn· bildet. Dem ohmschen Element 107 ist eine Zenerdiode 108 zur Spannungsstabilisierung parallelgeschaltet. Die invertierende Einp;angsklemme (2) des zweiten Vergleichers auf dem Schaltungsplättchen istnit einem verstell-

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baren Abgriff eines ohmschen Elements 102 p'ekoppelt, welches gemeinsam mit einem v/eiteren in Reihe dasugeschalteten ohmschen Element 101 einen Spannungsteiler für positive Versorgungsspannung bildet. Dem ohmschen Element 10? ist ein Siebkondensato"~ 10⁷; parallelgeschp"> tet. Der Versorgunc^rsklemme 11 des Schaltun^splättchens wird dbe^ einen Reihenwiderstand 104 eine gefilterte positive _ βtriebαspannung zugeführt, wobei die Filterung durch einen Ableitkondensator 105 erreicht v/ird. Der Versorgungsklemme 4 des Schaltimgsplättchens wird über einen Reibenwiderstand 1C6 eine mittels eines ftbleitkondeiisators 109 gefilterte negative Yersorrrunfssspannimf: zugeführt.

Durch Einstellung der Abpriffe an den oiinschen >jlar!. enten 10?' und 107 v/erden die Verrleichsschwellen für die Ve rf "1 eiche i· ^:\y und ^y>3 (Fip. 1) festf-;ele:-:t. Dies? Schv/ellenv/erte werden so eingestellt, da" sie im^ei'T-lir -lcich den Signal werten cind, die erwartet werden, wenn die Aii^.enblicksfrequenz des Fli-^iiiirangssi^nals cten eirer. b2:\-;. den meieren G-renswert des liubbereichs hat.

Die Art und v/cise, wie die an die Klemmen ΓΤ und ΰ der Schalteinrichtung 70 anzulegenden "rTornal"-Ein^:r.nrrsrjip;na!le und "-:.'rsr:.tz"-jJiiif--'anp:ssi9:nale abgeleitet werden, ist im vorliegenden "us'Tiimenhan^· nicht so wichtig. Vorzugsweise kam"¹ dabei so vox'ge- ~:angen werden, wie es in der USA-ratentenmeldun" j "τ. ^zi-76,^;^9 beschrieben ist, die a ι α c. Juni 197"'- f-vS den Hamen von John G.Amer.v oinvereici.'t turtln. Gem.rS: dieser USA-Patentanmelduii'· erscheinen beide Ein-'Ongrsi-gnale in j?orn eines mit Videosignalen amplitude;.-r.odulierten Trägers, wobei die "I^Torrirlsignal"-Iiodulation den !rufenden Videosignal und die "Ersat2signal"-r-!o>Tio.c-tion den Videosignalen aus einer vorangegangenen Bild zeile entspricht.

ORiGiNAL

Patentansprüche : S09851 /0832

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Iy .einrichtung zur Kompensation von i'eMorstollen in eier UiId-T-'iderg^he bei einem Abspielgerät für v'ide^l^tten, mit Aonebmersclialtunken, die beim i\bspi£Len einer Videoplatte ein ΐΐί-oignal gewinnen, dessen Angenblicksfreouenz sich v.ber einen gegebenen Hubbereich entsprechend der Amplitude von aufgezeichneten, eingegebenes L'reauenzband belobenden Videosignalen ändert, ferner mit einem wit den /Vonehmerschaltun- ~:en gekoppelten und auf das M'i-GiRnal an sprechenden J-Ti-Demodulrvfcor, einen ersten !Tiofpar filter (';?), welches da:: Au?-- rvar.^ssip-nal des PM-Demodulators empfängt und dessen Durchla?T>ereich im wesentlichen dem ,ⁿ;er:-ebeneri Freauenzband der Videosignale entspricht, sowie mit eine:; das Aus^anfssirnal der; ersten Tiefpaßfilters vorarbeitenden !!utsschaltu.nc-: ?'ur oteuer-unp; der 'Rildwiaäerr^abe, p^okennzeichnot durch ein zv/eites Tiefpaßfilter (⁷>1), dessen Qren?frequenz V7esent].ih hch"x* als die höchste Videosip;nalfreauenz im gegebenen !'requensband ist uifi welches das Auy.^an^ssignal des FK-Demodulators (?5) empfängt; eine Anordnung (?0), die auf das Ausgruigsni-mal des zv/eiten Tiefpaßfilters anspricht und einen Anzeigeimpuls liefert, wenn die besagte Augenblicksfreouenz den vorgegebenen Hubbereich verläßt; einen mit ohrischer Last versehenen Hüllkurvendetektor (51» 52), dem die Anzeigeimpulse zuführbar sind; einen mit dem Hüllkurvendetektor gekoppelten Perelvergleicher (55 - 59) und eine auf das Au^rangssignal des Pegelvergleichers ansprechende Anordnung (70) zur Änderung der Betriebsart der Nutzschaltung.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dew FM-Demodulator (25) eine Anordnung (?0, D) gekoppelt ist,

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   die einen i'ehleranzei^eimpul^ fe^ebener lolnritnt er?.si;i^t, solange die besagte Augenblicksfreauenz außerhalb dec gegebenen TTuocereichs lie ret, und diesen Impuls an eine Reihenschaltung aus einen Kondensator (52) und einer Diode (5Ό legt, worin die Diode so gepolt ist, daß sie beim Erscheinen des Fehleranzeigeimpulses in Durchlaßrichtung leitet, um den Kondensator auf eine oberhalb einer gegebenen ochwellenspinnung liegende erste örjannunr aufzuladen; daß mit dem Kondensator (52) ein ohmsches Glied (54·) gekoppelt int, um den Kondensator nach Beendigung dec- !''ehleranreigeimpulses auf Spannuns-swerte unterhalb der gegebenen Schv/ellenspannung zu entladen; daß mit dem Kondensator ein /Steuertransistor (55) gekoppelt dst, der sich normalerweise in einem ersten Zustand befindet und dann in einem zweiten Zustand arbeitet, wenn die GpannraiP: des Kondensators den gegebenen Sctwellenv/ert übersteigt; daß eine Anordnung (70) vorgesehen ist, die als Antwort auf eine Zustandsänderung des Steuertransistors die Weitergabe des demodulie^ten Signals unterbricht.

   3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ohmsche Glied (5^0 für den Kondensator (5?) eine Entladezeitkonstante bringt, die lang gegenüber seiner· LadezeitkoEBtante ist.

   4-, Einrichtung nach Anspruch 3? gekennzeichnet durch einen normalerweise leitenden Steuertransistor (57), der mit dem astgenannten Steuertransistor (55) gekoppelt ist und der sperrt, wenn der erstgenannte Steuertransistor leitet, und eine mit dem normalerweise leitenden ßteuertransistor gekoppelte Anordnung (7⁽J), welche an die Nutzschaltung zur Bildwidergabe ein Ersatzsignal überträgt, wenn der normalerweise leitende Steuertransistor gesperrt ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ersatζsignal übertragende Anordnung aus einem Ersatzsignalweg besteht, in welchem die Kollektor-iCmitter-Strocke

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   eines ersten Schalttransistors (91) als Gerienglled liegt, und daß der erste Schalttransistor derart mit dem normet r-.τ— vd.se leitenden Steuertransistor (57) gekoppelt ist, daß er normalerweise sperrt, aber in einem invertierten Sättigungsbetrieb arbeitet, wenn der normalerweise leitende Steuertransistor sperrt.

   Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das demodulierte Signal weitergebende Anordnung aus einem Normalsignalweg besteht, in welchem die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Schalttransistors (90) als Serienglied liegt, und daß der zweite Schalttransistor derart mit dem erstgenannten Steuertransistor (55) gekoppelt ist, daß er normalerweise in invertiertem Sättigungsbetrieb arbeitet, aber gesperrt wird, wenn der erstgenannte Steuertransistor leitet.

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