DE2617100C3 - Synchronimpuls-Abtrennverstärkerschaltung für Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronimpuls-Abtrennverstärkerschaltung für Fernsehempfänger, zur Gewinnung der vom Bildinhalt befreiten Synchronimpulse für die Horizontal- und Vertikalsynchronisierung der Ablenkstufen, bestehend aus einer hoch verstärkenden Stufe und einem Netzwerk am Eingang des Verstärkers, welches einen Koppelkondensator zur Trennung der Gleichspannungsanteile im BAS-Signal, einen Serienwiderstand zwischen dem Koppelkondensator und dem Eingang des Verstärkers zur Festlegung des Abschneideniveaus und einen Widerstand zwischen der Vcrsorgun^sspannung und dem Eingang des Verstärkers, der einen annähernd konstanten Strom liefert, der ausreicht den Verstärker während der Synchronimpulse sicher in die Begrenzung zu steuern, aufweist

Die Synchronimpulse werden benötigt, um den Gleichlauf der zeilen- und bildweisen Abtastung des Aufnahmeobjektes durch die Kamera zu den Zeilen- und Bildablenkstufen im Fernsehempfänger herzustellen.

Eine Störung dieses Gleichlaufes bedeutet eine geometrische Verzeichnung des wiedergegebenen Bildes, was je nach der Schwere der Störung (Phasen- oder Frequenzfehler) bis zur Unkennbarkeit des Bildes reichen kann.

Störungen der Synchronisation wirken sich daher bei der Betrachtung des Fernsehbildes gravierender aus, als z. B. Gradationsverzerrungen oder Frequenzbandeinengungen.

Das dem Synchronimpuls-Abtrennverstärker gelieferte Bild-Austast-Synchronsignal (im folgenden auch als BAS-Signal bezeichnet), ist häufig auf dem Übertragungsweg verzerrenden Einflüssen ausgesetzt. Zum Beispiel können durch nichtlineare Verstärker im Übertragungsweg kleinere Synchronimpulsamplituden entstehen, als der Norm entsprechet oder durch Mehrfachempfang kommt es zu unterschiedlichen Amplituden zwischen Bild- und Zeilcnsynchronimpulsen.

Wichtig für die ungestörte Arbeitsweise der Synchronimpulsabtrennstufe ist das Abschneideniveau der Synchronimpulse. Damit wird der Spannungswert unterhalb der Synchronimpulsspitzenspannung bezeichnet, der den invertierenden Impulsabtrennverstärker von dem durchgesteuerten in den gesperrten und den nicht invertierenden Impulsabtrennverstärker von dem gesperrten in den durchgesteuerten Begrenzungszustand steuert.

Bei Synchronimpulsen, die kleiner als die Normsynchronimpulse sind (»gestauchte Synchronimpulse«) wäre ein geringes Abschneideniveau erforderlich, damit der Bildinhalt vom Aussteuerbereich der Impulsabtrennstufe ferngehalten wird. Ungleich große Synchronimpulse benötigen dagegen ein größeres Abschneideniveau, weil, andernfalls die zu kleinen Synchronimpulse nicht mehr in den Aussteuerbereich fallen. Bei der Festlegung des Abschneideniveaus nuß deshalb ein Kompromiß eingegangen werden,

Es sind zwar schon Schaltungen bekannt, bei denen durch Klemmung und Tastung eine Verstärkereinstellung erzielt wird. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Schaltung zur Helligkeil.seinstellungbei Fernsehgeräten (DT-AS 20 30 500) oder einen Videoverstärker für Färb-

bzw. Farbdifferenzsignale in Farbfernsehempfängern mit Mitteln zur Rückgewinnung der Gleichstromkomponente (DT-PS 14 62 041). Bei der Erfindung handelt es sich jedoch nicht um eine Klemmschaltung an sich, sondern um eine besondere getastete Regelschaltung, die speziell für die Synchronimpuls-Abtrennung vorgesehen ist und bei der der überschüssige Ladestrom abgeführt werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, durch eine Zusatzschaltung das Abschneideniveau den jeweils vorhandenen Synchronimpulsamplituden anzupassen.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß das Abschneideniveau bei normgerechter Synchronamplitude durch die Bemessung der Schaltung auf einen größeren Wert — als allgemein üblich — festgelegt werden kann, da die Zusatzschaltung, bei gestauchten Synchronimpulsen, das Abschneideniveau auf geringere Werte regelt. Die Synchronimpulsabtrennstufe vermag daher wesentlich mehr ampütudengestörte Synchronimpulse zu verarbeiten, als ohne die Zusatzschaln .ig.

Die Störanfälligkeit der Impulsabtrennstufe bei nicht normgerechten Signalen ist somit wesentlich verringert und das Abschneideniveau der Synchronimpulsabtrennstufe — den jeweils anliegenden gestörten Synchronimpulsen entsprechend — optimal geregelt. Darüber hinaus ist die Schaltung besonders für die IC-Technik geeignet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. leine bekannte Synchronimpulsabtrennstufe im Vergleich zu einer in

F i g. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Synchronimpulsabtrennstufe

F i g. 3, 8 und 9 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung und

F i g. 4, 5, 6 und 7 Ausführungsbeispiele der für die Erfindung benc .igten Taststufen.

In der Fig. 1 ist, um die Erfindung den bekannten Ausführungen gegenüber darzustellen, eine bekannte Impulsabtrennstufe mit einem NPN-Transistor 4 dargestellt. An dem Koppelkondensator 1 liegt ein negatives BAS-Signal Der Koppelkondensator 1 wird während der negativen BAS-Signalanteile von ei.iem annähernd konstanten Strom /, über den Widerstand 3 und 2 aufgeladen. Dieser gesamte Aufladestrom fließt als Entladestrom h in der Zeit der Zeilen- und Bildsynchronimpulse über den Serienwiderstanci 2 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 4. Die Aufladezeit zur Entladezeit verhält sicii etwa wie 14 : 1, d. h. der Strom /₂ über die Basis-tmitter-Strecke ist ca. 14mal größer, als der konstante Strom /ι durch den Widerstand 3. Der Strom Ji von der Basis zum Koppelkondensator 1 erzeugt am Widerstand 2 einen Spannungsabfall, der — wie bereits erwähnt — im Verhältnis zur Synchronimpulsamplitude das Abschneideniveau ergibt

Die V ι g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Prinzipschaltung, die sich von der Schaltung F ι g I durch den an der Verbindung vom Koppelköndensator 1 mit dem Serienwiderstand 2 angeordneten zusätzlichen Widerstand 8 und den Schalter 9 (im folgenden auch als Tastschaltung oder Tastslufe bezeichnet) unterscheidet.

Fig.3A bis 3C sind Beispiele für die Spannungsverhältnisse je eines Zeilensynchronimpulses mit der vordeien und hinteren Austastschulter am Verbindungspunkt des Koppelkondensators I und des Serienwiderstandes 2. Die in Fig.3 eingezeichnete Linie Ut,_egr stellt die Grenze des Aussteuerbereiches des Einganges des Verstärkers 5 dar. Der Schalter 9 ist während der hinteren Austastzeit des BAS-Signals geschlossen. Ist ein BAS-Signal nach F i g. 3A am Verbindungspunkt (Koppelkondensator) 1 und Widerstand 2 vorhanden, so liegt am Widerstand 8 keine

IQ Spannung und die Zusatzschaltung ist ohne Einfluß. Es ergib! sich eine Arbeitsweise, die sich nicht von der herkömmlichen Schaltung nach Fi g. 1 unterscheidet.

Bei einem Spannungsverlauf nach Fig. 3B ist die Spannung der hinteren Austastschulter gegenüber Masse positiv. Es kann somit ein Entladestrom Jz zum Kondensator 1 fließen. Dieser Strom h vermindert den Strom h um den gleichen Betrag, wenn die Schaltzeit des Schalters 9 gleich der Synchronimpulszeit ist. Da ein verminderter Entladestrom /> einen kleineren Spannungsabfall am Widerstand 2 hervorruft, ergibt sich daraus ein geringeres Abschneideniveau. Eine Beeinflussung der vom Bildinhalt befreien Synchronimpulse am Ausgang des SynchronimpuisHbtrennverstärkers durch den Taststrom erfolgt nicht, weil dieser Strom am Eingang des Verstärkers über den Quellwiderstand der BAS-Signalstufe eine nach negativ gerichtete Spannung erzeugt, die damit um i80° in der Phase gedreht ist, gegenüber der Synchronimpulsspannung. Liegt am Verbindungspunkt des Koppelkondensators 1 und des Widerstandes 2 ein Spannungsverlauf nach Fig. 3C, so ist die Spannung der hinteren Austastschulter gegenüber Masse negativ, der Strom /j kehrt deshalb seine Richtung um und wird zum Ladestrom (gleiche Richtung wie /ι). Daraus resultiert

$5 ein größerer Entladestrom /? und eine Vergrößerung des Abschneideniveaus.

Hat der normgerechte Synchronimpuls den Spannungsverlauf nach F i g. 3A, arbeitet die Zusatzschaltung nur in Richtung der Ladungsminderung im Koppelkon-

•in densator 1. Entspricht der normgerechte Synchropimpuls der F i g. 3C, ergibt sich ein Ladungs-Entladungsbetrieb, d. h. eine Abschneideniveauvergrößerung bei einem Normsignal, eine Abschneideniveauverringerung bei stark gestauchtem Signal und ohne Beeinflussung

4'> des Abschneideniveaus bei mittlerem Stauchrngsgrad. Ist die Tastschaltung 9 so ausgelegt, daß nur Ladeströme in den Kondensator 1 fließen können, .st nur eine Arbeitsweise in Richtung vergrößertes Abschneideniveau möglich. Welche der vorstehenden Arbeitsweisen

so gewählt wird, richtet sich nach den jeweiligen Schaltungsanforderungen. Erfahrungsgemäß ist die Betriebsweise mit Ladungsminderung am vorteilhaftesten.

Einige 3eispiele, wie die Schalterfunktion '? i\\

5i realisieren ist, zeigen die F ι g 4. 5. b und 7.

Die Schaltung nach F ι g. 4 differenziert über einen Kondensator 13 und einen Widerstand 11 den Rücklaufimpuls D (F ig. 8) der Zeilenablenkung Die Diode 12 begrenzt den negativen Anteil der differen

wi zierten Spannung. Fs ergibl sich ein .Spannungsverlauf l·' entsprechend Fig. F Mit der Diode 10 werden die negativen BAS .Signalanteile der Impulsabtrennstufe nur zur Tastschaltung hin während der Zeit außerhalb der Schwarzschulter getrennt und außerdem gleichfalls

(>> die nach positiv gerichtete Spannung E(F i g. 8) von der Tastschaltung zur Impulsabtrennstufe. Am Verbindungspunkt der Diode 10 und des Widerstandes 8 beträgt die Spannung während der Zeil ί in F i g. 8 also

etwa Null Volt.

Wird in der Zeit t eine Spannung benötigt, die von Null Volt abweicht, so ist dies mit dem eingezeichneten Spannungsteiler 26, 27 zu verwirklichen. Ub ist die Speisespannung. Falls die Tastung in der Zeit der Bildsynchronimpulse unterbrochen werden soll, muß am Widerstand 28 zum Zeitpunkt der Bildsytichröriimpulse eine positive Spannung liegen. Bei einem nicht invertierenden Synchronimpulsabtrennverstärker kann der Ausgang dieser Stufe an den Widerstand 28 angeschlossen werden, wie alternativ dargestellt ist.

Ist die Zeilenriicklaüfspannung mit hohen Oberwellcnanteilen, wie bei D Fig.9 gezeichnet* behaftet, laßt sich eine Differenzierschaltung nach Fig.4 nicht anwenden. Für diese Zeilenriicklaufumpulse ist eine Schaltung nach Fig.5 vorteilhaft. Die Wirkungsweise ist folgende.

Über d'e Integrniionskette 20. 21. Fig.5. liegt der Zeilenrücklaufimpuls verzögert an der Basis des Transistors 19. Die Verzögerung durch 20, 21 ist so bemessen, daß der Transistor 19 in der Zeit der hinteren ZeÜenaustastschulter leitend ist. 13 ist ein Vorwiderstand bzw. Teil eines Spannungsteilers. Die Kollektor-Emitter-Spannung wird nahezu Null Volt. Am Verbindungspunkf der Widerstände 16,18 und des Kondensators 17 ist in diesem Schaltungsbeispiel durch die Übertragung der Spannung am Kondensator 17 eine negative Spannung zum Tastzeitpunkt vorhanden, die für die Tastung erforderlich ist, um an der zugehörigen Diode eine entsprechende Kompensalionsspannung zu erzielen. Der Spannungsverlauf einer Tastphase nach einer Schaltung Fig,5 ist in Fig.9 als Spannungsverlauf ^dargestellt.

Wesentlich einfacher ist die Schältfünkliofi der Tastschaltung 9 mit einem MOS-Feldeffekttransistor

5 oder wie im Beispiel nach Fig.6, mit einem Feldeffekttransistor zu verwirklichen. Die Integrationskette 20, 21 verzögert den Einschältzeitpunkt des Feldeffekttransistors 25. Ein Trenndiode wie in den vorhergehenden Beispielen, ist in dieser Schaltung nicht

ίο erforderlich, weil am Drain-Anschluß im gesperrten Zustand sowohl positive, als auch negative BAS-Spannungen auftreten dürfen.

Diese Schaltung ist auch für den Lade^Entladebetfieb des Koppelkofidensätörs 1 (Fig.2 in Verbindung mit

la Fig.3C)geeignet.

Fig.7 zeigt eine einfache Schaltungsauslegung. Hier wird auf die Tastung während der hinteren Zeilenauslastschuller verzichtet und nur für die Zeilenhinlaufzeit durch schwarze BAS-Signale eine Minderung der Ladung im Koppelkondensator 1 vorgenommen, falls die Synchronimpulsamplitude von der Norm abweicht. Der Kondensator 22, Fi g. 7, verringert den Einfluß auf die Ladungsminderung durch große Schwarzwertzeiten dadurch, daß diese kurzzeitigen Schwarzwertspannungen über die Diode 10 den Kondensator 22 Und den Quellwiderstand des Spannungsteilers 23, 24 zu einer größeren Stromentnahme führen, als dies bei längeren Schwarzwertzeiten der Fall ist, die dann über die Diode 10 und statt über den Kondensator 22 praktisch nur über den Widerstand 8 und den Quellwiderstend 23, 24 erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Synchronimpuls-Abtrennverstärkerschaltung für den Fernsehempfänger zur Gewinnung der vom Bildinhalt befreiten Synchronimpulse für die Horizontal- und Vertikalsynchronisierung der Ablenkstufen, bestehend aus einer hoch verstärkenden Stufe und einem Netzwerk am Eingang des Verstärkers, welches einen Koppelkondensator zur Trennung der Gleichspannungsanteile im BAS-Signal, einen Serienwiderstand zwischen dem Koppelkondensator und dem Eingang des Verstärkers zur Festlegung des Abschneideniveaus und einen Widerstand zwischen der Versorgungsspannung und dem Eingang des Verstärkers, der einen annähernd konstanten Strom liefert, der ausreicht den Verstärker während der Synchronimpulse sicher in die Begrenzung zu steuern, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) zu dem Serienwider-Itand (2) eine Zuatzschaltung zur synchronimpulsebhängigen Abschneideniveauregeiur.g angeschlos len ist die aus einem Widerstand (8) besteht, dessen tines Ende an den Verbindungspunkt des Koppelkondensator (1) und des Serienwiderstandes (2) führt und dessen anderer Anschluß an eine Taststufe (9) angeschlossen ist, die während der hinteren Austastzeit der Zeilensynchronimpulse eine Spannung erzeugt die etwa dem Wert der Austastspan-Hung des BAS-Signals bei gewünschter bzw. normgerechter Synchronimpülsamplitude am Ver bindungspunkt ds Koppelkondensators (1) und des Serienwiderstandes (2) gegen Masse entspricht und «laß weiterhin diese Taststufe während der verblei- jo benden Zeilenablenkzeit einen hochohmigen Quell-Widerstand besitzt

2. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe (9) an den Verbindungspunkt des Serienwiderstandes (2) und den Eingang ies Synchronimpulsabtrennverstärkers (5) angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe (9) derart dimensioniert ist, daß sie während der hinteren Austastzeit der Zeilensynchronimpulse eine Spannung erzeugt, deren Spannungswert zwischen der Synchronimpulsspitzenspannung und der Austastspannung des BAS-Signals bei normgerechter Synchronimpulsamplitude am Verbindungspunkt des Koppelkondensa- ίο tors (1) und des Serienwiderstandes (2) gegen Masse liegt, daß diese Taststufe positive, sowie negative Ströme liefert und daß weiterhin diese Taststufe während der verbleibenden Zeilenablenkzeit einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt.

4. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe derart dimensioniert ist. daß sie während der gesamten Zeilenhinlaufreit eine Spannung erzeugt, die etwa dem Wert der Austastspannung des BAS-Signals bei normgerech wi ter Synchronimpulsamplitude am Verbindungspunkt ties Koppelkondensalors (1) und des Serienwider Standes (2) gegen Masse entspricht und daß weiterhin diese Taststüfe während der* ZeilenrÜcklaufzeit einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt, μ

5. Schaltung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasl· stufe derart dimensioniert ist, daß sie auch Während der Bildsynchronimpulse einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt