DE2601366A1

DE2601366A1 - Anordnung zur vorkorrektur von nichtlinearitaeten

Info

Publication number: DE2601366A1
Application number: DE19762601366
Authority: DE
Inventors: Ta Hong-Anh
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1976-07-22
Also published as: GB1525532A; FR2298228B1; NO143442B; DE2601366C2; NL7600370A; NL182117C; SE413274B; NO143442C; SE7600442L; FR2298228A1; NO760155L; NL182117B

Description

Unser Zeichen: T 1927

THOMSON-CSF

173 Bd.Haussmann

73008 Paris, Frankreich

Anordnung zur Vorkorrektur·von Nichtlinearitäten

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehsender (und Fernseh-Relaissender) und insbesondere auf die Korrektur von Nichtlinearitäten, die von den Leistungsstufen dieser Sender hervorgerufen werden.

Herkömmliche Korrekturanordnungen korrigieren nur die Nichtlinearitäten des Frequenzgangs der jeweils betrachteten Stufe.

Diese Anordnungen lassen jedoch die Linearitäteverzerrungen bestehen, die auf Grund von Änderungen des Mittelwerts des Videofrequenzsignals auftreten. Diese Verzerrung tritt bei Leistungsverstärkern mit Röhren besonders merklich in Erscheinung.

der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Positivmodulation angewendet wird, was jedoch keine Einschränkung darstellt.

Wenn das Leuchtdichtesignal einen Maximalwert hat, d.h. wenn das Bild "weiß" ist, begünstigt die auf Grund des

Schw/Ba

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intensiven Elektronenbeschusses auftretende Erwärmung der Katode der Leistungsröhre die Katodenemission, was zu einer Erhöhung der Verstärkung führt und den Verlauf des Amplituden-Amplituden-Gangs des Verstärkers verändert.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine Anordnung geschaffen werden, die die Vorkorrektur dieser Nichtlinearitätsverzerrungen abhängig von der Mjttelwertkomponente des Bildsignals ermöglicht.

Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Vorkorrektur von Nichtlinearitäten zum Vorkorrigieren der Verzerrungen, die auf Grund von Schwankungen des Mittelwerts eines zu verstärkenden Signals bei seiner Verstärkung mittels eines nichtlinearen Verstärkers auftreten, gekennzeichnet durch einen Eingang für den Empfang des Signals, der an den Signaleingang eines Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung und an eine Detektoranordnung zur Bildung des Signalmittelwerts angegeschlossen ist, wobei der Ausgang der Detektoranordnung mit dem Eingang einer Steueranordnung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Verstärkungssteuereingang des Verstärkers verbunden ist, und einen Ausgang, der das zur Zuführung zu dem nichtlinearen Verstärker bestimmte vorkorrigierte Signal liefert.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 den Verlauf der mit Hilfe einer herkömmlichen Anordnung korrigierten Signale sowie den Verlauf der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung vorkorrigierten Signale und

Fig.2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnungv

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In Fig.1 ist ein nichtlinearer Sender 1 dargestellt, auf den eine herkömmliche Nichtlinearitäts-Korrekturanordnung 2 folgt.

Die an den Eingang E des Senders angelegten Videofrequenzsignale haben den Verlauf A, B und C entsprechend einer Mittelwertkomponente des Bildsignals, die maximal , mittel, bzw. null ist, worauf für eine Zeile eine Rampe folgt, der ein Hochfrequenzsignal überlagert ist.

Die sich nach dem Filtern und Verstärken ergebenden Ausgangssignale haben jeweils den Verlauf a, b bzw. c. Die Wirkung der auf Grund der Erwärmung der Röhre auftretenden Katodenemission äußert sich durch eine Verstärkungsänderung: Wenn die Nichtlinoaritäts-Korrekturanordnung 2 auf ein mittleres Bild eingestellt ist, nimmt die Verstärkung für ein "weißes" Bild zu, während sie für ein "schwarzes" Bild abnimmt. Wenn die Korrekturanordnung 2 so. eingestellt wäre, daß die Hochfrequenzverstärkung für ein "weißes" Bild konstant ist, dann nimmt die Verstärkung abhängig vom mittleren Inhalt des Bildes von weiß nach schwarz ab.

Wenn die gleichen Signale A, B und C an den Eingang E¹ einer erfindungsgemäßen Vorkorrekturanordnung 3 angelegt werden, die an den gleichen nichtlinearen Verstärker angeschlossen ist, der mit der herkömmlichen Vorkorrekturanordnung 2 verbunden ist, dann haben die entsprechenden Ausgangssignale nach dem Filtern und dem Verstärken den Signalverlauf a¹, b¹ bzw. c^!. Es ist zu erkennen, daß die nach dem Filtern und dem Verstärken erhaltenen Hochfrequenzsignale unabhängig vom Bildinhalt sind.

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Die erfindungsgemäße Vorkorrekturanordnung ist in Fig.2 dargestellt. Ihr Prinzip besteht darin, die Verstärkung eines Verstärkers abhängig von der Amplitude der Mittelwertkomponente des Bildsignals zu ändern. Diese Änderung wird stufenweise ausgeführt, doch ist es möglich, die Anzahl der Schwellenwerte so zu erhöhen, daß sich eine maximale Annäherung an die ideale Kurve ergibt.

Dem Eingang E. der Vorkorrekturanordnung wird das Videofrequenzsignal zugeführt, das vorkorrigiert werden soll. Dieser Eingang E₁ ist mit dem Eingang einer bekannten Inverterschaltung 4 verbunden, die von einer Emitterschaltungsstufe gebildet ist, die im wesentlichen einen in geeigneter V/eise vorgespannten Transistor 30 enthält; der Emitter 31 dieses Transistors steht über eine Schaltung aus einem Widerstand 32 und einem veränderlichen Kondensator 33 mit Masse in Verbindung, die die Einstellung des Durchlaßbandes ermöglicht. Der Ausgang der Inverterschaltung 4 ist an die Basis eines in Kollektorschaltung geschalteten Transistors 5 angeschlossen, der es ermöglicht, eine niedrige innere Impedanz zu erzielen. Der Kollektor des Transistors 5 ist direkt an eine positive Vorspannungsquelle "+" angeschlossen, während sein Emitter über einen Widerstand 6 an Masse angeschlossen ist. Ein Koppelkondensator 7 verbindet den Emitter des Transistors 5 mit der Basis eines NPN-Transistors 8, der ebenfalls in Kollektorschaltung geschaltet ist; der Kollektor dieses Transistors ist direkt an die Vorspannungsquelle "+" angeschlossen, und sein Emitter ist über zwei in Serie geschaltete Widerstände und 10 an eine negative Vorspannungsquelle "-" angeschlossen. Der Verbindungspunkt dieser zwei Widerstände steht über einen Kondensator 1 mit Masse in Verbindung.

Das am Ausgang des Transistors 5 vorhandene invertierte Videofrequenzsignal wird mit Hilfe einer Schaltungsanordnung

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einer Pegelsteuerung unterzogen, die es ermöglicht, den Gleichspannungsanteil des Signals wiederzugewinnen. Zu diesem Zweck werden Pegelsteuerimpulse mit der Zeilenfrequenz, die im Verlauf der Zeilenaustastintervalle entstehen, an einen Eingang Ep angelegt, der mit einem Kondensator 12 verbunden ist, der zu einem an die Basis eines NPN-Transistors 14 angeschlossenen Widerstand 13 in Serie geschaltet ist. Die Basis dieses Transistors 14 ist über einen Widerstand 16 auch an Masse und über einen Widerstand 15 an die negative Vorspannungsquelle "-" angeschlossen.

Der Emitter des Transistors 14 liegt an Masse, und sein Kollektor ist mit der Basis des Transistors 8 verbunden.

Das am Emitter des Transistors 8 vorhandene Signal ist somit das invertierte und der Pegelsteuerung unterzogene Videofrequenzsignal.

Der Emitter des Transistors 8 ist an die Basis eines NPN-Transistors 17 angeschlossen, dessen Emitter über einen Widerstand 19 mit der Vorspannungsquelle "-" verbunden ist, und dessen Kollektor mit dem Ausgang S der Korrekturanordnung sowie über einen Widerstand 18 mit der Vorspannungsquelle "+" verbunden ist.

Außerdem ist der Verbindungspunkt der Widerstände 9 und mit der Basis eines Transistors 21 verbunden^ der Kollektor dieses Transistors ist mit der Vorspannungsquelle "+" verbunden, und sein Emitter ist einerseits mit einer von einem Widerstand 22 und einer damit in Serie liegenden Diode 23 gebildeten Schaltung und andrerseits mit einer von einem veränderlichen Widerstand 24 und einem damit in Serie liegenden Widerstand 25 sowie einer Diode 26 gebildeten

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Schaltung verbunden.

Der Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 ist über einen Widerstand 27 mit der Vorspannungsquelle "-" verbunden.

Der Kondensator 11 und der Widerstand 9 filtern das an die Basis des Transistors 21 angelegte invertierte und der Pegelsteuerung unterzogene Signal, wobei die Mittelwertkomponente des Bildes am Emitter des Transistors erscheint.

Die an der Basis dieses Transistors 21 erscheinende Gleichspannung ist umso negativer, je größer die Mittelwertkomponente des Bildsignals ist. Die Zeitkontante τ des RC-Gliedes aus dem Widerstand 9 und dem Kondensator 11 ist abhängig von der Periodendauer T des Bildsignals gewählt; sie liegt in der Größenordnung von 5T. Dies ergibt bei den französischen Normen,bei denen die Periodendauer T den Wert 0,04 s hat, eine Zeitkonstante τ mit dem Viert 0,2s. .

Wenn die Mittelwertkomponente des Bildsignals maximal ist, ist die am Emitter des Transistors 21 vorhandene Gleichspannung negativer als die am Emitter des Tranti störs Die Dioden 23 und 26 sind daher gesperrt, und die Verstärkung des Transistors 17 ist im wesentlichen gleich dem Verhältnis seines Kollektorwiderstandes 18 zu seinem Emitterwiderstand 19.

We'nn die Mittelwertkomponente des Bildsignals abnimmt, wird die am Emitter des Transistors 21 vorhandene Gleichspannung weniger negativ. Bei einem ersten vorbestimmten Schwellenwert, dessen Größe von den Bauelementen der Anordnung abhängt, wird die Diode 23 leitend, und die Verstärkung des Transistors 17 wird im wesentlichen gleich dem Verhältnis aus dem Wert des Widerstandes 18 und dem

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äquivalenten Widerstandswert der parallelgeschalteten Widerstände 22 und 19. Wenn die Mittelwertkomponente des Bildsignals weiter abnimmt, wird bei einem mit Hilfe des Widerstandes 24 einstellbaren zweiten vorbestimmten Schwellenwert die Diode 26 leitend, und die Verstärkung des Transistors 17 wird im wesentlichen gleich dem Verhältnis des Werts des Widerstandes 18 zum Wert des äquivalenten Widerstandes der Parallelschaltung aus den Widerständen 22 , 25 und 19 (unter Vernachlässigung des Einflusses der Widerstände 24 und 27).

Somit steigt die Verstärkung des Ausgangstransistors an, wenn die Mittelwertkoraponente des an seine Basis angelegten Signals abnimmt.

Die Dioden 23, 26 und die Widerstände 22, 25 bilden somit eine Anordnung zur Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 17 abhängig von der vom Transistor gelieferten veränderlichen Spannung, wobei dieser Transistor die Mittelwertkomponente des Videofrequenzsignals feststellt.

Die beschriebene Anordnung hat somit genau die oben angegebenen Eigenschaften(Fig.1).

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere kann bei einer Negativmodulation eine analoge Schaltung verwendet werden, in der die Durchlaßrichtung der Dioden 23 und 26 umgekehrt ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind auch nur zwei Schwellenwerte mit Hilfe der zwei Widerstands-

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Dioden-Schaltungen (22, 23 und 25, 26) eingeführt, von denen aus sich die Verstärkung des Transistors ändert. Damit eine kontinuierlichere Änderung der Verstärkung des Transistors 17 abhängig von der Mittelwertkomponente des Bildsignals erhalten wird, ist es möglich, die Anzahl der an den Emitter des Transistors 17 angeschlossenen Zweige wie den Zweig 22, 23 zu erhöhen.

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Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Vorkorrektur von Nichtlinearitäten zum Vorkorrigieren der Verzerrungen, die auf Grund von Schwankungen des Mittelwerts eines zu verstärkenden Signals bei seiner Verstärkung mittels eines niciitlinearen Verstärkers auftreten, gekennzeichnet durch einen Eingang für den Empfang des Signals, der an den Signaleingang eines Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung und an eine Detektoranordnung zur Bildung des Signalmittelwerts angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Detektoranordnung mit dem Eingang einer Steueranordnung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Verstärkungssteuereingang des Verstärkers verbunden ist, und einen Ausgang, der das zur Zuführung zu dem nichtlinearen Verstärker bestimmte vorkorrigierte ■ Signal liefert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker einen in Emitterschaltung geschalteten NPN-Transistor enthält, daß der VerstärkungsSteuereingang an den Emitter dieses Transistors angeschlossen ist und daß die Steueranordnung einen Ausgangswiderstand aufweist, der sich abhängig vom Ausgangssignal der Detektoranordnung ändert.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung η Schaltungsvorrichtungen enthält,

• wobei η eine positive ganze Zahl ist und wobei jede der Schaltungsvorrichtungen eine Diode und einen damit in Serie liegenden Widerstand, einen Eingang und einen mit dem Ausgang der Steueranordnung verbundenen Ausgang aufweist, und daß die Eingänge der η Schaltungsvorrichtungen so an die Eingänge der Steueranordnung angeschlossen sind, daß für vorbestimmte Werte der Ausgangsspannung der

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Detektoranordnung jede der Dioden durchschaltbar ist.

Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung von einer an die Basis eines zweiten, in Kollektorschaltung geschalteten NPN-Transistors angeschlossene Tiefpaßschaltung gebildet ist, deren Ausgangsspannung sich dem Absolutwert nach im gleichen Sinn wie der Mittelwert ändert, wobei der Emitter des zweiten Transistors den Ausgang der Detektoranordnung bildet.

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