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Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störimpulsen, die
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Synchronimpulse vortäuschen Syrichronimpulse vortäuschen Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störimpulsen, die Synchronimpulse
vortäuschen, vor dem Eingang zu einem Amplitudensieb eines Videogerätes, insbesondere
eines Bildempfängers.
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Im (F)BAS-Signal werden vom Sender zum Empfänger zwischen jeweils
zwei Bildzeilen und während des Bildwechsels Synchronimpulse übertragen, um den
freischwingenden Bildkipp-Oszillator und den Zeilenfrequenzgenerator des Empfängers
exakt auf die Frequenzen des Senders abzustimmen. Die Rückgewinnung der Synchronimpulse
aus dem zusammengesetzten Signal wird in einem Amplitudensieb vorgenommen. Dieser
Schaltungsteil wirkt als Amplitudendiskriminator und ist also naturgemäss gegen
Störimpulse anfällig, deren Amplituden in gleicher Richtung wie die abzutrennenden
Synchronimpulse verlaufen. Gelangen nun solche Störimpulse auf dem Ubertragungsweg
in das Signal, so können diese Störungen Synchronimpulse vortäuschen und auf diese
Weise die Kippeinrichtungen zum falschen Zeitpunkt auslösen.
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Das Ergebnis ist ein kippendes oder wanderndes Bild, das erst nach
einer gewissen Dauer wieder ruhig steht.
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Es sind schon einige Schaltungsanordnungen bekannt, die diese Aufgabe
zu lösen versuchen. So wird beispielsweise in dem Buch "Fachkunde für Radio- und
Fernsehtechniker" von Rose beschrie-
ben, dass in Röhrengeräten
eine Hexode verwendet wird, in der das BAS-Signal den beiden Steuergittern gegenphasig
zugeführt wird. Durch eine geeignete Vorspannung sorgt man dafür, dass bei den unerwffnschten
hohen Spitzen, die über den Synchronboden hinausragen, die Röhre gesperrt wird.
In diesem kurzen Zeitraum fließt kein Strom und das Störsignal wird nicht weitergegeben.
Eine ähnliche Austastitufe, Jedoch mit Halbleiterelementen, ist beispielsweise im
Buch wFernsehtechnik ohne Ballast" von Limann gezeigt.
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Eine andere Schaltungsanordnung zum Abschwächen der Wirkung von Störimpulsen
arbeitet gemäss der zuletzt genannten Literaturstelle mit einer Reihenschaltung
von Kapazitäten im Eingang des Amplitudensiebes. Die beiden verwendeten Kondensatoren
werden mit anderen Zeitkonstanten aufgeladen, so dass die kurzen Störimpulse nicht
nehr mit ihrem Spitzenwert zum Amplitudensieb gelangen.
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Eine weitere Schaltungsanordnung ist im Buch "Elektrische Nachrichtentechnik,
III.Band", von Schröder, Feldmann und Formel beschrieben. Dabei nutzt man die Energieverteilung
im Spektrum des Videosignals aus, weil der grösste Energieinhalt Jeweils in der
Nähe des Bildträgers und in der Nähe des Tonträgern auftritt. Im Bereich dazwischen
um 35 NHz ist der Energieinhalt gering, d.h., im Bereich dieser Frequenzen treten
nur kleine Amplituden des Videosignals auf. Die Energieverteilung der Störspannungen
ist aber gleichmässig im ganzen Bereich. Siebt man durch einen Parallelkreis ein
schmales Band in diesem Bereich heraus und führt die so gewonnene Spannung einer
Gleichrichterschaltung zu, so ist die sich ergebende Gleichspannung unmittelbar
ein Mass für die Störspannung und kann zur Austastung des Amplitudensiebes verwendet
werden. Auch diese Schaltungsanordnung gestattet es nur Störimpulse auszusieben,
soweit sie die Amplitude der Synchronimpulse Uberragen.
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Die Erfindung last die gestellte Aufgabe dadurch, dass dem
Amplitudensieb
ein Zeitglied nachgeschaltet ist, das Jeweils von den Synchronimpulsen gestartet
wird und Jeweils eine Zeit abmisst, während der die Bildinformation zum Amplitudensieb
gelangt, und dass das Zeitglied einen Schalter steuert, der während der abgemessenen
Zeit das(F)BAS-Signal vom Eingang des Amplitudensiebes abtrennt.
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Im Amplitudensieb werden ohnehin die Bildsignale ausgetastet, deshalb
wird in vorteilhafter Weise der Zutritt der (F)BAS-Signale zum Amplitudensieb von
vorneherein unterbunden. Die im Bildsignal enthaltenen Störimpulse können deshalb
auch gar nicht über das Amplitudensieb zu den Ablenkeinrichtungen gelangen und dort
den Synchronismus stören. Auf diese Weise werden nicht nur Störimpulse unterdrückt,
die den Synchronboden überragen, sondern auch solche, die in ihn hineinreichen.
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Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wird anstelle der Bildinformation
ein Ersatzbildinhalt, der aus einer Gleichspannung besteht, an das Amplitudensieb
angelegt. Auf diese Weise wird auch noch Jeglicher Störeinfluss durch wechaelnden
Bildinhalt vermieden.
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Bei der Anwendung der Erfindung in der Fernsehtelephonie treten Schwierigkeiten
auf, die durch die Bildfernsprechnorm bedingt sind. Eine Weiterentwicklung der Erfindung,
die in den Ansprüchen aufgezeigt ist, beseitigt auch diese Schwierigkeiten.
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Die Erfindung wird anhand der nachstehend beschriebenen Erfindungsbeispiele
näher erläutert. Dabei ist in Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gezeigt, die allgemein
in Videogeräten, beispielsweise Bildempfängern, Video-Leitungsverstärkern, Video-Aufzeichnungsgeräten,
Fernsehkameras usw. verwendbar ist.
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In Fig. 3 ist eine besondere Ausführung für die Fernsehtelefonnorm
gezeigt. Die Figuren 2 und 4 geben den Verlauf der Signale und Impulse in Abhängigkeit
von der Zeit in den beiden Schaltungsanordnungen wieder.
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Das (F)BAS-Signal wird der Iipulsabtrennstufe in einer Form zugeführt,
der den anderen Teil des Videogerätes nicht stören darf, auch wenn in dieser Stufe
Fehler auftreten. Dieses Signal gelangt über einen normalerweise geschlossenen Kontakt
S1 (Pig. 1) zu einem Amplitudensieb AS, in dem die Synchronimpulse von der Bildinformation
getrennt werden. In einem nachgeschalteten Integrierer Int und Differenzierer Diff
werden dann in bekannter Weise die Zeilenimpulse h von den Bildimpulsen v getrennt
und zu den entsprechenden Bildkippstufen H bzw. V geleitet.
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Die am Ausgang des Amplitudensiebes AS vorhandenen Synchronimpulse
h und v werden gleichzeit.einem Zeitglied, beispielsweise einer monostabilen Kippstufe
MF zugeleitet, die mit der Rückflanke der Synchronimpulse für die Dauer eines Zeileninhaltes
gesetzt wird. Wenn der nächste negative Synchronimpuls erwartet wird, kippt sie
wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Dabei öffnet sie zu Beginn der Übertragung der Bildinformation nach
einer geringen Verzögerung den Schalter S7 und schliesst gleichzeitig einen Schalter
S2, mit dem anstelle des Synchronimpulses ein vorgegebenes positives Potential aus
der Spannungsquelle G an das Amplitudensieb angelegt wird. Dieses Ersatz-Bildsignal
EB bleibt so lange angeschaltet, bis die monostabile Kippstufe MF zurückkippt und
den Schalter S1 wieder schliesst und S2 öffnet. Das bedeutet also, dass anstelle
des Originalbildinhaltes dem Amplitudensieb AS ein neuer, zu allen Zeitpunkten gleicher
Bildinhalt zugeführt wird. Da anschliessend wieder das Original-Videosignal am Amplitudensieb
AS anliegt, kann der nächste Synchronimpuls wieder in gewohnter Weise aufgenommen
werden. Dadurch stehen die Synchronimpulse des (F)BAS-Signales unverändert zur Verfügung,
Störimpulse während des Bildinhaltes können sich aber, unabhängig von ihrer Grösse,
nicht mehr auswirken.
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Hier ist der Übersichtlichkeit halber die Verwendung einer monostabilen
Kippstufe beschrieben. Da ein solches Bauteil ein schlechtes Temperaturverhalten
hat, und dadurch nur ungenau
die erforderlichen Zeiten abmessen
kann, wird stattdessen vorzugsweise ein Zähler verwendet, der die Schwingungen eines
Quarzoszillators bis zu einer eingestellten Zahl abzählt, so dass etwa 1 bis 3 Mikro
sekunden vor dem nächsten Synchronimpuls die Schalter S1 und S2 betätigt werden.
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Enthält die Videonorm Vor-, Haupt- und Nachtrabanten, und will man
nicht nur die Zeilen-, sondern auch die Bild-Austastzeiten schützen, so sind mehrere
Zeitbedingungen einzuhalten, und die Aufbereitung der Impulse zum Schalten der Kontakte
S1 und S2 wird unter Auswertung der aus den Synchronimpulsen abgeleiteten Horizontal-
und Vertikalimpulsen in einer zusätzlichen Logik vorgenommen.
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In Abwandlung dieser in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung kann
man auch die Schaltzeiten für die Kontakte S1 und S2 dadurch bilden, dass man von
den mit den entsprechenden Synchronimpulsen getriggerten Vertikal- bzw. Horizontal-Oszillatoren
ausgeht oder die Rückschlagimpulse der Vertikalablenkung und des Zeilentrafos benutzt,
da deren Impulstastverhältnis etwa dem der Austastzeiten entspricht.
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In Fig. 2 ist in Kurve a) ein BAS-Signal gezeigt, in dem zwei Störungen
enthalten sind. Der Störimpuls 1 zeigt in gleicher Richtung, wie die Synchronimpulse.
Da er aber sehr gross ist und über den Synchronboden hinausreicht, kann er mit den
herkömmlichen Austaststufen unterdrückt werden. Der Störimpuls 2 jedoch ist nur
so gross, dass er zwar über die Höhe der Schwarzschulter hinausreicht, aber den
Synchronimpulsboden nicht berührt. Dieser Störimpuls täuscht folglich einen Synchronimpuls
vor, wie in Kurve b) gezeigt. Es gilt nun, besonders diese Art von Störimpulsen
zu unterdrücken.
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Wenn, wie anhand von Fig. 1 beschrieben, anstelle der Bildinformation
ein Ersatz-Bildsignal EB gemäss Kurve c) an das Amplitudensieb AS angelegt wird,
so wird nicht nur die Bildinformation unterdrückt, sondern auch die darin enthaltenen
Störimpulse
Jeglicher Grösse, hier also die Impulse 1 und 2. Dabei ist es zweckmässig, das Ersatz-Bildsignal
EB, wie gezeichnet, in der hinteren Schwarzschulter beginnen und in der nachfolgenden
vorderen Schwarzschulter aufhören zu lassen. Es liegt dann am Amplitudensieb AS
ein Potential an, wie in Kurve d) gezeigt.
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Beim Zeilensprungverfahren wird normalerweise ein Taktschema verwendet,
bei dem nur Jeder zweite Vertikalimpuls mit einer Vorderflanke in Phase mit den
Horizontalimpulsen liegt. Bei der Bildfernsprechnorm ist zwar bei Jedem Vertikalimpuls
v diese Vorderflanke in Phase mit den Zeilenimpulsen h, aber die Vertikalimpulse
v sind verschieden lang gewählt, wie aus Fig. 4, Kurve a), ersichtlich ist. Dies
muss bei der Erzeugung der Ersatz-Bildsignale berücksichtigt werden. Fig. 3 zeigt
eine Schaltungsanordnung, die für diese Fälle geeignet ist.
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Die meisten der Bauelemente sind genauso beschaffen, wie die in Fig.
1, und sind hier deshalb mit den gleichen Buchstaben bezeichnet. Im Gegensatz zu
Fig. 1 werden Jedoch hier die Synchronimpulse am Ausgang vom Integrierer Int und
vom Differenzierer Diff abgenommen.
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Die Horizontal-Synchronimpulse werden über eine analoge Invertierstufe
Inv nach Abtrennen der negativen Impulse durch eine Diode D einem Und-Gatter G zugeführt.
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Die Horizontal-Synchronimpulse h können noch nicht zur Triggerung
des monostabilen Multivibrators MF hergenommen werden, weil durch die Rtlckflanken
der Vertikal-Synchronimpulse v unerwUnachte Triggerimpulse x entstanden sind, die
auageblendet werden müssen.
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Zu diesem Zweck wird mit den Vorderflanken der Vertikal-Synchronimpulse
eine zweite monostabile Kippstufe MF1 für eine Zeit gesetzt, die länger andauert,
als der längere Vertikal-Synchronimpuls v. Wahrend dieser Zeit wird das Und-Gatter
G gesperrt,
so dass die dauernd an den zweiten Eingang des Und-Gatters
G abgegebene Impulsreihe vorübergehend unterbrochen ist.
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Auf diese Weise gelangen alle aufbereiteten Horizontal-Synchronimpulse
mit Ausnahme der ausgeblendeten unerwünschten Vertikal-Rückflankenimpulse zum Triggereingang
der monostabilen Kippstufe MF, über dessen beiden Ausgänge die Schalter S1 bzw.
S2 betätigt werden.
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Die dabei ablaufenden Vorgänge sind, zeitlich aufgetragen, in Fig.
4 dargestellt.
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Die Kurve a) zeigt die Synchronimpulse, die am Ausgang des Amplitudensiebes
AS erscheinen. Die Vorderflanke der Horizontal-(h) und der Vertikal-Synchronimpulse
(v) sind Jeweils im gleichen Abstand voneinander entfernt, die Länge der Vertikal-Synchronimpulse
v ist aber unterschiedlich, Je nachdem, ob sie sich zwischen dem Halbbild A und
dem Halbbild B oder zwischen dem Halbbild B und dem Halbbild A befinden. Dieser
Unterschied ist in Kurve b) noch einmal gesondert hervorgehoben.
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Wenn die Folge der Synchronimpulse differenziert wird, so entstehen
Impulse gemäss Kurve c). Diese Impulse werden, wie schon beschrieben, invertiert
und die negativen Impulse abgetrennt.Dabei entsEht eine Kurve d), die unerwünschte
Triggerimpulse x enthält.
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In der monostabilen Kippstufe MF1 entsteht eine Kurve e), die, invertiert,
zum Gatter G gelangt. Durch das Gatter können folglich nur Impulse gemäss Kurve
f) hindurchtreten.
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Diese Impulse erzeugen mit Hilfe der monostabilen Kippstufe MF und
mit den Schaltern S1 und S2 Ersatz-Bildsignale gemäss Kurve g). Wie aus dieser zu
ersehen ist, ist das Ersatz-Bildsignal EB in allen Zeilen Jedes Halbbildes mit Ausnahme
Jeweils der ersten, unvollständigen Bildzeile, vorhanden. Dieses Fehlen ist Jedoch
von
untergeordneter Bedeutung; da normalerweise die ersten Zeilen nicht auf dem Bildschirm
zu sehen sind, und eine Störung, falls sie auftreten sollte, nicht bemerkt wird.
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4 Patentansprüche 4 Figuren