DE2738905C3 - Tuning device for a television receiver - Google Patents
Tuning device for a television receiverInfo
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Description
— H ± nV - H ± nV
ist, wobei m ein ganzzahliger Faktor von L ist und /743 «-ine ganze Zahl ist.where m is an integer factor of L and / 743 "- is an integer.
3. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Richtung im wesentlichen horizontal verläuft.3. Tuning device according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined Direction is essentially horizontal.
4. Abstimmeinrichtung nach mindestens einem der >o Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (38,40) zum Erzeugen des Steuersignals eine Schaltungsanordnung (38) zum Erzeugen einer referenzfrequenten Folge von Impulsen mit einer Eigenschaft, die von der Phasen- und Frequenzbeziehung zwischen dem örtlichen Oszillatorsignal und dem Referenzfrequenzsignal abhängt, enthält.4. Voting device according to at least one of the> o Claims 1 to 3, characterized in that the arrangement (38, 40) for generating the control signal a circuit arrangement (38) for generating a reference frequency sequence of pulses with a Property of the phase and frequency relationship between the local oscillator signal and depends on the reference frequency signal.
5. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (38, 40) zum Erzeugen des Steuersignals eine Schaltungsanord- μ nung (40) zum Integrieren der Impulsfolge enthält.5. Tuning device according to claim 4, characterized in that the arrangement (38, 40) for Generating the control signal contains a circuit arrangement (40) for integrating the pulse train.
6. Abstimmeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (34, 36) zum Erzeugen des Referenzfrequenzsignals eine Quelle (34) für ein *-, Festfrequenzsignal und eine Schaltungsanordnung (36) zum Teilen des Festfrequenzsignals durch einen Faktor/? enthält.6. Tuning device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the arrangement (34, 36) for generating the Reference frequency signal a source (34) for a * -, Fixed frequency signal and a circuit arrangement (36) for dividing the fixed frequency signal by a Factor/? contains.
7. Abstimmeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal vom örtlichen Oszillator (42) auf eine Schaltungsanordnung (44) gekoppelt ist, die die Frequenz des örtlichen Oszillatorsignals um einen Vorteilungsfaktor K teilt und ein vorgeteiltes örtliches Oszillatorsignal erzeugt, und daß das vorgeteilte örtliche Oszillatorsignal der Anordnung (38, 40) zum Erzeugen des Steuersignals über eine Schaltungsanordnung (46) zugeführt ist, sie die Frequenz des vorgeteilten örtlichen Oszillatorsignals durch einen Faktor N teilt, der vom gewählten Kanal abhängt7. Tuning device according to at least one of claims t to 4, characterized in that the signal from the local oscillator (42) is coupled to a circuit arrangement (44) which divides the frequency of the local oscillator signal by a scaling factor K and generates a pre-divided local oscillator signal , and that the pre-allocated local oscillator signal is fed to the arrangement (38, 40) for generating the control signal via a circuit arrangement (46), which divides the frequency of the pre-allocated local oscillator signal by a factor N which depends on the selected channel
8. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß /Cgieich R ist8. tuning device according to claim 6 and 7, characterized in that / Cgieich R is
9. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (46) zum Teilen der Frequenz des vorgeteilten örtlichen Oszillatorsignals durch den Faktor N einen programmierbaren Zähler enthält, und daß der Faktor K so gewählt ist, daß die Frequenz des vorgeteilten örtlichen Oszillatorsignals kleiner oder gleich der höchsten Frequenz ist, die der programmierbare Zähler zu verarbeiten vermag.9. Tuning device according to claim 8, characterized in that the circuit arrangement (46) for dividing the frequency of the pre-divided local oscillator signal by the factor N contains a programmable counter, and that the factor K is chosen so that the frequency of the pre-divided local oscillator signal is smaller or equal to the highest frequency that the programmable counter can process.
10. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß ^eine ganze Zahl ist10. Tuning device according to claim 9, characterized indicated that ^ is an integer
11. Abstimmeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungsanordnung (36) zum Teilen der Frequenz des Festfrequenzsignals durch den Faktor R eine erste Zählerschaltung enthält; daß die Schaltungsanordnung (44) zum Teilen der Frequenz des örtlichen Oszillatorsignals durch den Faktor K eine zweite Zählerschaltung enthält und daß die Faktoren K und R gleich 240 sind.11. Tuning device according to claim 10, characterized in that the circuit arrangement (36) for dividing the frequency of the fixed frequency signal by the factor R contains a first counter circuit; that the circuit arrangement (44) for dividing the frequency of the local oscillator signal by the factor K contains a second counter circuit and that the factors K and R are equal to 240.
Die Erfindung betrifft eine Abstimmeinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist Insbesondere handelt es sich um eine elektronische Abstimmeinrichtung für Fernsehempfänger, welche mit einer Phasenregelung arbeiten.The invention relates to a tuning device as it is assumed in the preamble of claim 1 In particular, it is an electronic tuning device for television receivers, which with a phase control work.
Phasengeregelte Schaltungen lassen sich bei vielen Anwendungen mit Vorteil verwenden, da sie ein Signal zu synthetisieren gestatten, welches eine ziemlich genaue und stabile Frequenz hat die sich leicht steuern läßt. Solche Schaltungen enthalten typischerweise eine Bezugsfrequenzsignalquelle, einen gesteuerten Oszillator, einen programmierbaren Zähler zur Teilung der Frequenz des Oszillatorausgangssignals durch einen einstellbaren Faktor, einen Phasendemodulator zur Erzeugung eines der Phasen- oder Frequenzbeziehung zwischen dem Bezugsfrequenzsignal und dem Oszillatorsignal entsprechenden Signals sowie ein Tiefpaßfilter zum Erzeugen eines Gleichstromsteuersignals für den Oszillator aus dem Ausgangssignal des Phasendemodulators. Beispiele solcher Phasenregelschleifen und ihrer Anwendungen sind in der Anwendermitteilung RCA Digital Integrated Circuits, Application Note ICAN 6101 »The RCA COS/MOS Phase-Locked Loop - A Versatile Building Block for Micro-Power Digital and Analog Applications« beschrieben, die z. B. in dem RCA-Datenbuch SSD-203 B (COS/MOS Digital Integrated Circuits) aus dem Jahre 1974, S. 471-478 enthalten ist.Phase-locked circuits can be used to advantage in many applications because they provide a signal to synthesize which has a fairly accurate and stable frequency that is easy to control leaves. Such circuits typically include a reference frequency signal source, a controlled oscillator, a programmable counter for dividing the Frequency of the oscillator output signal by an adjustable factor, a phase demodulator for Generation of a signal corresponding to the phase or frequency relationship between the reference frequency signal and the oscillator signal and a low-pass filter for generating a direct current control signal for the oscillator from the output signal of the phase demodulator. Examples of such phase locked loops and its applications are set out in the RCA Digital Integrated Circuits User Notice, Application Note ICAN 6101 »The RCA COS / MOS Phase-Locked Loop - A Versatile Building Block for Micro-Power Digital and Analog Applications «which z. B. in the RCA data book SSD-203 B (COS / MOS Digital Integrated Circuits) from 1974, pp. 471-478.
Wegen der Vorteile, die sich auf Grund der Programmierbarkeit, Genauigkeit und Stabilität ergeben, befaßt man sich seit kurzem mit der Verwendung von Phasenreglern in Abstimmeinrichtungen filr Rundfunk- und Fernsehgeräte. Diesbezügliche Beschreibungen finden sich in den DE-OS 26 51 297, 27 08 232 und 27 22 659.Because of the advantages that result from programmability, accuracy and stability, has recently been concerned with the use of phase regulators in tuning devices for radio and televisions. Descriptions relating to this can be found in DE-OS 26 51 297, 27 08 232 and 27 22 659.
Die Komponenten von phasengeregelten Abstimmeinrichtungen müssen sorgfältig gewählt werden, damit sich keine Probleme im Empfänger ergeben. Zum Beispiel arbeiten phasengeregelte Abstimmeinrichtungen im allgemeinen mit einem Phasendetektor des in der obeaerwähnten Anwendermitteilung angegebenen Typs, welcher Impulse mit der Frequenz des Bezugsoder Referenzfrequenzsignals erzeugt, deren Dauer die Phasen- und Frequenzbeziehungen zwischen dem Referenzfrequenzsignal und dem Signal des örtlichen Oszillators darstellen. Da das Tiefpaßfilter, welches das Steuersignal für den Oszillator aus dem Ausgangssignal des Phasendetektors erzeugt, dieses Ausgangssignal unter Umständen nicht ausreichend filtert, kann das Steuersignal in unerwünschter Weise mil Impulsen der Referenzfrequenz moduliert sein. Das in Abhzsgigkeit von der Amplitude des Steuersignals erzeugte örtliche Oszillatorsignal kann dann eine frequenzmodulierte Komponente enthalten, die bei Verarbeitung durch den Empfänger gegebenenfalls zu unerwünschten Störungen in den Audio- oder Video-Ausgangssignalen des Empfängers verursachtThe components of phase-locked tuners must be carefully chosen so there are no problems in the recipient. For example, phase-regulated voting devices work generally with a phase detector of the type specified in the above-mentioned user communication Type that generates pulses at the frequency of the reference frequency signal, the duration of which is the Phase and frequency relationships between the reference frequency signal and the local signal Represent oscillator. Because the low-pass filter, which the control signal for the oscillator from the output signal of the phase detector, this output signal may not be sufficiently filtered, this can Control signal may be modulated in an undesirable manner with pulses of the reference frequency. That depends The local oscillator signal generated by the amplitude of the control signal can then be a frequency-modulated Contain components which, when processed by the recipient, may cause undesired interference in the audio or video output signals of the receiver
Beispielsweise können frequenzmodulierte Anteile des örtlichen Oszillatorsignals, die durch eine mit Phasenregelung arbeitende Abstimmeinrichtung eines FM-Rundfunkempfängers erzeugt werden, nach Demodulation durch den Demodulator des Empfängers hörbare, den Hörer störende Interferenzsignale erzeugen. Die Erzeugung solcher hörbarer Störsignale in FM-Rundfunk- oder Hochfrequenzempfängern, die mit einer phasengeregelten Abstimmeinrichtung arbeiten, läßt sich dadurch verringern, daß man die Referenzfrequenz der Phasenregelung höher als die höchste Frequenz im Audiofrequenzbereich wählt Die störenden Anteile der Referenzfrequenz, die durch die phasengeregelte Abstimmeinrichtung erzeugt werden, liegt dann außerhalb des Audiofrequenzbereichs und sind daher normalerweise nicht mehr hörbar.For example, frequency-modulated components of the local oscillator signal that are generated by a with Phase control working tuning device of an FM radio receiver are generated according to Demodulation by the demodulator of the receiver generates audible interference signals that disturb the listener. The generation of such audible interference signals in FM radio or radio frequency receivers that use a phase-locked tuner work can be reduced by changing the reference frequency the phase control higher than the highest frequency in the audio frequency range selects the disruptive Components of the reference frequency that are generated by the phase-controlled tuning device, is then outside the audio frequency range and is therefore normally no longer audible.
Die Verwendung einer ähnlichen Maßnahme bei einem Fernsehempfänger, nämlich cie Referenzfrequenz der phasengeregelten Abstimmeinrichtung höher als die höchste zum Erzeugen des Bildes verwendete Signalfrequenz zu wählen, um sichtbare Effekte von frequenzmodulierten Komponenten, die durch die phasengeregelte Abstimmeinrichtung erzeugt werden, ist jedoch nioht ohne weiteres möglich, da man dann eine Referenzfrequenz verwenden müßte, die wesentlich höher (z. B. höher als 4,5 MHz) ist als sie von den für Phasenregler derzeit verfügbaren digitalen Schaltungen ohne weiteres verarbeitet werden kann.The use of a similar measure in a television receiver, namely cie reference frequency the phased tuner higher than the highest used to generate the image Signal frequency to choose in order to avoid visible effects of frequency-modulated components caused by the phase-controlled tuning device are generated, is not possible without further ado, since one then would have to use a reference frequency which is much higher (e.g. higher than 4.5 MHz) than that of the for Phase regulator currently available digital circuits can be easily processed.
Es ist außerdem zwar wünschenswert, Teile der phasengeregelten Abstimmeinrichtung gleichzeitig auch für andere Teile des Fernsehempfängers auszunutzen, um Kosten einzusparen, dabei muß man jedoch sorgfältig darauf achten, daß die Kostenersparnis nicht zu einer Beeinträchtigung der Betriebseigenschaften des Empfängers als Ganzes führt. Es ist z. B. in der Veröffentlichung »A Frequency Synthesizer for Televi- ^ sion Receivers« von Eric Breeze und Mitarbeitern in den »IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers« Band BRT 2ü, t-'t. 4, November 1974, Seiten 259 bis 263 und der US-PS 39 80 951 angeregt worden, ein Signal mit der Frequenz von 3,58 MHz, d. h. der Farbträgerfrequenz gemäß der US-Norm, das durch einen Kristalloszillator eines Farbdemodulatorteils eines Fernsehempfängers erzeugt wird, einem Phasendetektor in einem Phasenregler einer Abstimmeinrichtung des Empfängers zuzuführen, um die Kosten für den Empfänger dadurch herabzusetzen, daß man einen getrennten Kristalloszillator für die Erzeugung des Referenzsignals einspart Dabei ist es jedoch ratsam, die Frequenz des 3,58-MHz-Signals auf eine genügend niedrige Frequenz herunterzuteilen, die mit dem Betriebsfrequenzbereich der im Phasenregler verwendeten digitalen Schaltung verträglich ist Der Faktor, um den das 3,58-M Hz-Signal geteilt wird, soll zweckmäßigerweise ferner so gewählt werden, daß sichtbare Wirkungen von Modulationskomponenten des örtlichen Oszillators bei der Referenzfrequenz nach Möglichkeit unterdrückt werden. Es ist zwar in der obengenannten Veröffentlichung aus IEEE Transactions... auf Seite 262 erwähnt, daß ein zusätzlicher Vori-?il der Verwendung des 3,58-MHz-Farbhilfsträgersignals als Referenzsignal darin besteht, daß etwa entstehende digitale Störsignale mit der 15,75-kHz-Raster-Frequenz kohärent sind und daher weniger stören, wenn sie auf dem Bildschirm sichtbar werden, aus noch zu erläuternden Gründen eignen sich jedoch die Referenzsignalfrequenzen, die sich durch ganzzahliges Teilen der 3,58-M Hz-Bezugsfarbträgerfrequenz erzeugen lassen, nicht für eine weitgehende Unterdrückung von Störbildern, die durch nicht ausgefilterte referenzsignalfrequente Impulskomponenten des Steuersignals einer phasengeregelten Abstimmeinrichtung erzeugt werden.It is also desirable to have parts of the phase-locked tuner simultaneously to use for other parts of the television receiver to save costs, but you have to care carefully that the cost savings do not adversely affect the operating characteristics of the recipient as a whole. It is Z. B. in the publication "A Frequency Synthesizer for Televi- ^ sion Receivers "by Eric Breeze and colleagues in the" IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers «Band BRT 2ü, t-'t. 4, Nov. 1974, pp 259 to 263 and US-PS 39 80 951 have been suggested to generate a signal with the frequency of 3.58 MHz, i. H. the Color carrier frequency according to the US standard, which is determined by a crystal oscillator of a color demodulator part of a television receiver, a phase detector in a phase regulator of a tuner of the recipient to reduce the cost to the recipient by having a saves a separate crystal oscillator for the generation of the reference signal To divide the frequency of the 3.58 MHz signal down to a sufficiently low frequency that corresponds to the The operating frequency range of the digital circuit used in the phase regulator is compatible that the 3.58-M Hz signal is divided should expediently can also be chosen so that visible effects of modulation components of the local Oscillator at the reference frequency are suppressed if possible. It is true in the above Publication from IEEE Transactions ... on page 262 mentions that an additional advantage of the use of the 3.58 MHz color subcarrier signal as the reference signal consists in the fact that any digital interference signals that arise are coherent with the 15.75 kHz grid frequency and are therefore less annoying when they are visible on the screen, which still needs to be explained For reasons, however, the reference signal frequencies, which are determined by dividing the integer numbers, are suitable Have a 3.58 M Hz reference color subcarrier frequency generated, not for extensive suppression of interfering images, the pulse components of the control signal of a non-filtered out reference signal frequency phase-regulated tuning device are generated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fernsehempfänger mit einer Phasenregelschleife unter Verwendung eines Phasendetektors Überlagerungseffekte minimal zu halten, die sich in Modulationen des örtlichen Oszillatorsignals durch das Referenzfrequenzsignal ausdrücken.The invention is based on the object in a television receiver with a phase-locked loop Use a phase detector to keep superimposition effects to a minimum, resulting in modulations of the Express the local oscillator signal by the reference frequency signal.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features cited in the characterizing part of claim 1.
Es ist zwar aus der DE-OS 24 03 367 ein mit Phasenregelung arbeitendes Abstimmsystem (kurz als PPL-Abstimmsystem bezeichnet) für einen Fernseher beschrieben, bei welchem die Phasenverriegelungsschleife bei einem Kanalwechsel unterLrochen wird. Der Phasendetektor enthält dort sein Eingangssignal unmittelbar von einem stabilen Frequenzoszillator, welcher auf 45,75 MHz schwingt. Von einer bestimmten Beziehung der Bezugsfrequenz zu den Abtastfrequenzen für die Elektronenstrahlen ist hier jedoch nichts gesagtIt is from DE-OS 24 03 367 a tuning system that works with phase control (for short as PPL tuning system referred to) for a television described in which the phase-locked loop is interrupted when changing channels. The phase detector contains its input signal there directly from a stable frequency oscillator, which oscillates at 45.75 MHz. From a certain one However, there is a relationship between the reference frequency and the scanning frequencies for the electron beams nothing said
Die Erfindung sei nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Erörterung ihrer Besonderheiten im einzelnen erläutert. Die beiliegende einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten phasengeregelten Abstimmeinrichtung.In the following, the invention is based on an exemplary embodiment and its special features are discussed explained in detail. The accompanying single figure shows a block diagram of a television receiver with a phase-regulated tuning device designed according to the invention.
Der in der Zeichnung dargestellte Fernsehempfänger enthält eine Antenro 12 zum Empfang hochfrequenter Fernsehsignale und einen HF-Teil 14 zum Verstärken und anderweitigen Verarbeiten der empfangener. Signale. Die verstärkten HF-Signale werden in einem Mischer 18 unter Erzeugung eines Zwischenfrequenz-Signals (ZF-Signals) mit einem örtlichen Oszillator-Signal gemischt, r/elches durch eine phasengeregelte Abstimmeinrichtung 16 erzeugt wird. Das ZF-Signa! wird in einem ZF-Teil 20 verstärkt, gefiltertThe television receiver shown in the drawing contains an antenna 12 for receiving high frequencies Television signals and an RF part 14 for amplifying and otherwise processing the received. Signals. The amplified RF signals are in a mixer 18 with generation of an intermediate frequency signal (IF signal) mixed with a local oscillator signal, r / elches through a phase-controlled Tuning device 16 is generated. The ZF Signa! is amplified and filtered in an IF part 20
sowie anderweitig verarbeitet und dann einem weiteren Schaltungsteil 22 zugeführt, der Färb-, Leuchtdichte-, Synchronisier- und Farbsignalanteile erzeugt. Das Farbsignal und das Leuchtdichtesignal werden entsprechenden Elektroden einer Bildröhre 24 zugeführt, -> während das Tonsignal einem Lautsprecher 26 zugeführt wird.as well as otherwise processed and then another Circuit part 22 is supplied, which generates color, luminance, synchronization and color signal components. That The color signal and the luminance signal are fed to corresponding electrodes of a picture tube 24, -> while the audio signal is fed to a loudspeaker 26.
Der Synchronisiersigna'anteil des Ausgangssignsils des ZF-Teils 20 wird einem Synchronisiersignalabtrennteil 28 zugeführt, der aus dem Signalgemisch Horizon- in tal- und Vertikalsynchronisierimpulse abtrennt. Die Horizontalsynchronisierimpulse werden einer Ηοιϊ-zontalablenkschaltung 30 zugeführt, die die Horizontalablenkung der Elektronenstrahlen in der Bildröhre 'M steuert. Die Horizontalablenkschaltung 30 liefert ferner ι > ein Signal an eine Hochspannungseinheit 31, die eine Hochspannung zum Betrieb der Bildröhre 24 erzeugt. Die Vertikalsynchronisierimpulse werden einer VerThe synchronizing signal component of the output signal of the IF part 20 is fed to a synchronizing signal separating part 28, which separates horizontal and vertical synchronizing pulses from the signal mixture. The horizontal synchronization pulses are fed to a Ηοιϊ zontal deflection circuit 30 which controls the horizontal deflection of the electron beams in the picture tube 'M. The horizontal deflection circuit 30 also supplies a signal to a high-voltage unit 31, which generates a high voltage for operating the picture tube 24. The vertical synchronization pulses are a Ver tilcalahlpnkcrhajtuncr 32 »•!•»'führt, d'P di? Vp.rtilcajah-tilcalahlpnkcrhajtuncr 32 »•! •» 'leads, d'P di? Vp.rtilcajah- lenkunj! der Elektronenstrahlen in der Bildröhre 24 steuert.lenkunj! the electron beams in the picture tube 24 controls.
Die soweit beschriebenen Teile des Fernsehempfängers können in bekannter Weise aufgebaut sein, z. B. wie der Empfänger, der in der Veröffentlichung »RCA Television Service Data, File 1975 C-10«, Herausgeber 2> RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, V. St. A., für das Gerät CTC-74 beschrieben ist.The parts of the television receiver described so far can be constructed in a known manner, for. B. like the receiver mentioned in the publication "RCA Television Service Data, File 1975 C-10", publisher 2> RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, V.St.A. for the CTC-74 device.
Die phasengeregelte Abstimmeinrichtung 16 enthält einen Oszillator 34, z. B. einen Kristalloszillator, der ein Signal mit einer stabilen und genau festgelegten m Frequenz !xtal liefert. Die Frequenz dieses Festfrequenzsignals wird mittels eines Teilers 36 mit dem Faktor R geteilt. Der Teiler 36 kann z. B. eine Zählschaltung enthalten und liefert ein Referenzfrequenzsignal der Frequenz /Wgleich fx tal/R- Der Wert js des Faktors R wird so gewählt, daß die Referenzfrequenz fnEFgenügend niedrig ist, um mit dem Betriebsfrequenzbereich anderer Teile der phasengeregelten Abstimrneinrichtung 16 verträglich zu sein. Ferner wird der Wert des Faktors R, wie unten noch näher erläutert werden wird, bezüglich des Wertes der festen Frequenz fx tal se gewählt, daß die erzeugte Referenzfrequenz in einer ganz bestimmten Beziehung zu den Horizontal- und Vertikalabtastfrequenzen //bzw. Vdes Empfängers steht, so daß sichtbare Effekte unerwünschter frequenzmodulierter Anteile des örtlichen Oszillatorsignals, die durch die Phasenregelung entstehen können, weitgehend unterdrückt werden.The phase-locked tuner 16 includes an oscillator 34, e.g. As a crystal oscillator! Xtal provides a signal with a stable and well-defined frequency m. The frequency of this fixed frequency signal is divided by the factor R by means of a divider 36. The divider 36 can e.g. B. contain a counting circuit and supplies a reference frequency signal of the frequency / Wequality f x tal / R- The value js of the factor R is selected so that the reference frequency fnEF is sufficiently low to be compatible with the operating frequency range of other parts of the phase-controlled tuning device 16 . Furthermore, the value of the factor R, as will be explained in more detail below, is selected with respect to the value of the fixed frequency fx tal se that the reference frequency generated is in a very specific relationship to the horizontal and vertical scanning frequencies // or. V of the receiver is stationary, so that visible effects of undesired frequency-modulated components of the local oscillator signal, which can arise from the phase control, are largely suppressed.
Das Referenzfrequenzsignal wird einem Eingang eines Phasendetektors 38 direkt, d. h. ohne weitere Frequenzteilung, zugeführt. Dem anderen Eingang des Phasendetektors wird das Ausgangssignal eines programmierbaren Teilers 46 zugeführt Der Phasendetektor 38 erzeugt ein Signal, das die Phasen- und/oder Frequenzabweichung zwischen den beiden Eingangs-Signalen darstellt Ein typischer Phasendetektor, der sich für die phasensynchronisierte Schleife oder dem Phasenvergleicher oder Phasenregler 16 eignet liefert eine Reihe von Impulsen deren Wiederholungsfrequenz gleich der Referenzfrequenz ist und deren Dauer von der Phasen- und Frequenzabweichung zwischen den beiden Eingangssignalen abhängt Ein Phasendetektor dieser Art ist in der bereits erwähnten Anwendermitteilung RCA ICAN 6061 beschrieben und in dem von der RCA Corporation Somerville, New Jersey erhältlichen integrierten Schaltkreis CD 4046 enthalten.The reference frequency signal is applied to an input of a phase detector 38 directly, i. H. without further Frequency division, supplied. The output signal of a programmable divider 46 is fed to the other input of the phase detector. The phase detector 38 generates a signal which shows the phase and / or Frequency deviation between the two input signals represents a typical phase detector, which for the phase-locked loop or the phase comparator or phase regulator 16 provides a series of pulses whose repetition frequency is equal to the reference frequency and whose duration is the phase and frequency deviation between the two input signals depends on A phase detector of this type is described in the already mentioned user notification RCA ICAN 6061 and in that of the Integrated circuit CD 4046 available from RCA Corporation Somerville, New Jersey.
Das Ausgangssignal des Phasendetektors wird einem Tiefpaßfilter 40 zugeführt, welches es unter BildungThe output signal of the phase detector is fed to a low-pass filter 40, which it under formation eines Gleichspannungssignals integriert, dessen Amplitude entsprechend den Phasen- und Frequenzabweichungen zwischen den Eingangssignalen des Phasendetektors 38 schwankt. Dieses veränderliche Glcichspannungssignal wird einem spannungsgesteuerten Oszillator, der als örtlicher Oszillator 42 dient, zur Steuerung von dessen Schwingungsfrequenz zugeführt. Das Ausgangssignal des örtlichen Oszillators 42 wird dem Mischer 18 und einem Vorteiler 44, der den Teilungsfaktor K hat, zugeführt.of a DC voltage signal, the amplitude of which fluctuates in accordance with the phase and frequency deviations between the input signals of the phase detector 38. This variable DC voltage signal is fed to a voltage-controlled oscillator, which serves as a local oscillator 42, to control its oscillation frequency. The output signal of the local oscillator 42 is fed to the mixer 18 and a prescaler 44 which has the division factor K.
Der Vorteiler 44 mit. dem Teilungsfaktor K enthält z. B. eine Zählschaltung, die die Frequenz des örtlichen Oszillatorsignals durch einen Faktor K teilt, der so gewählt ist, daß das geteilte Ausgangssignal eine mit dem Betriebsfrequenzbereich der übrigen Komponenten des Phasenreglers 16 verträgliche Frequenz hat. Der Wert des Faktors K wird insbesondere so gewählt, daß das dem programmierbaren Teiler 46 zugeführteThe prescaler 44 with. the division factor K contains z. B. a counting circuit which divides the frequency of the local oscillator signal by a factor K , which is chosen so that the divided output signal has a frequency compatible with the operating frequency range of the other components of the phase controller 16 frequency. The value of the factor K is selected in particular so that that which is supplied to the programmable divider 46 pin? Fr?"1.!?"» na»; dip klpjnpr jet aU Hip hftrhctppin code? Fr? " 1 .!?" »Na» ; dip klpjnpr jet aU Hip hftrhctp
Frequenz, die der programmierbare Teiler zu verarbeiten vermag.Frequency that the programmable divider can process.
Der programmierbare Teiler 46 teilt die Frequenz des Ausgangssignals des Vorteilers 44 durch einen programmierbaren Faktor N, welcher von dem Kanal abhängt, den ein Benutzer des Fernsehgerätes mittels einer Kanalwähleinheit 48 eingestellt hat. Der programmierbare Teiler 46 kann z. B. einen Zähler enthalten, der pro A/Zyklen des Eingangssignals jeweils einen Zyklus des Ausgangssignals erzeugt. Der Faktor N wird z. B. durch binärcodierte Dezimalzahlensignale gesteuert die von der Kanalwählereinheit 48 geliefert werden. Das Ausgangssignal dps programmierbaren Teilers 46 wird dem Phasendetektor 48 zugeführt, um die Phasenregelschleife des Phasenreglers 16 zu schließen.The programmable divider 46 divides the frequency of the output signal of the prescaler 44 by a programmable factor N, which depends on the channel that a user of the television set has set by means of a channel selection unit 48. The programmable divider 46 can e.g. B. contain a counter that generates one cycle of the output signal per A / cycle of the input signal. The factor N is z. B. controlled by binary coded decimal number signals which are supplied by the channel selection unit 48. The output signal dps programmable divider 46 is fed to the phase detector 48 in order to close the phase locked loop of the phase controller 16.
Im Betrieb steuert das vom Tiefpaßfilter 40 abgegebene Steuersignal die Frequenz des örtlichen Oszillatorsignals nach, bis die Frequenz und die Phase des Ausgangssignals des durch den Faktor R teilenden Teilers 36 und des durch den Faktor N teilenden Teilers 46 in einer vorgegebenen Beziehung zueinander stehen, d. h. im wesentlichen gleich sind. Wenn dies der Fall ist, kann man den Phasenregler 16 als »in Tritt gefallen« oder synchronisiert bezeichnen und das örtliche Oszillatorsignal hat dann eine Frequenz 4o entsprechend der folgenden Gleichung:In operation, the control signal emitted by the low-pass filter 40 adjusts the frequency of the local oscillator signal until the frequency and the phase of the output signal of the divider 36 dividing by the factor R and the divider 46 dividing by the factor N are in a predetermined relationship, ie in are essentially the same. If this is the case, the phase regulator 16 can be described as "kicking in" or synchronized and the local oscillator signal then has a frequency 4o according to the following equation:
NKNK
(1)(1)
In den Vereinigten Staaten von Amerika enthalten die in MHz gerechneten Werte der Frequenzen des örtlichen Oszillatorsignals für die von einem Fernsehteilnehmer wählbaren Kanäle Primzahlen in einem Bereich zwischen 101 und 931, d.h. Zahlen, deren kleinster gemeinsamer Teiler 1 ist Es ist daher wünschenswert, daß für jeden Kanal, der von einem Fernsehteilnehmer einstellbar ist N gleich der in MHz gerechneten Frequenz des entsprechenden örtlichen Oszillatorsignals ist Unter diesen Voraussetzungen kann die Gleichung (1) wie folgt geschrieben werden:In the United States of America, the values of the frequencies of the local oscillator signal calculated in MHz for the channels selectable by a television subscriber contain prime numbers in a range between 101 and 931, i.e. numbers whose smallest common divisor is 1. It is therefore desirable that for each Channel that can be set by a television participant N is equal to the frequency, calculated in MHz, of the corresponding local oscillator signal Under these conditions, equation (1) can be written as follows:
1 MHz = KfREf . 1 MHz = Kf REf .
Theoretisch ist gemäß der Gleichung (2) die Frequenz des örtlichen Oszillators so stabil wie die Referenzfrequenz. Wenn jedoch ein Phasendetektor des in derTheoretically, according to equation (2), the frequency of the local oscillator is as stable as the reference frequency. However, if a phase detector of the
obenerwähnten RCA-Anwendermitteilung ICAN 6061 beschriebenen Typs als Phasendetektor 38 verwendet wird, können Reste der Fehlersignalimpulse, die die Phasen- und Frepuenzabweiehung zwischen den Ausgangssignalen des durch den Faktor R teilenden Teilers 36 und des durch den Faktor W teilenden Teilers 46 darstellen und mit der Referenzfrequenz fg£F auftreten, eine Frequenzmodulation der Frequenz Λ.ο des örtlichen Oszillators verursachen. Der Grund hierfür liegt darin, daß es in der Praxis schwierig ist, mit dem Tiefpaßfilter 40 alle Spuren der Fehlersignalimpulse in dem erzeugten Gleichspannungssteuersignal zu unterdrücken. Das dem örtlichen Oszillator 42 zugeführte Steuersignal ist daher mit den Fehlersignalimpulsanteilen, die mit der Referenzfrequenz far auftreten, amplitudenmoduliert. Die Amplitudenmodulationskomponenten des Steuersignals haben eine entsprechende Frequenzmodulation des örtlichen Oszillatorsignals zur Folge.The above-mentioned RCA user notification ICAN 6061 is used as the phase detector 38, residues of the error signal pulses, which represent the phase and frequency deviation between the output signals of the divider 36 dividing by the factor R and the divider 46 dividing by the factor W, and with the reference frequency fg £ F occur, cause a frequency modulation of the frequency Λ.ο of the local oscillator. The reason for this is that in practice it is difficult to use the low-pass filter 40 to suppress all traces of the error signal pulses in the generated DC voltage control signal. The control signal fed to the local oscillator 42 is therefore amplitude-modulated with the error signal pulse components that occur at the reference frequency far. The amplitude modulation components of the control signal result in a corresponding frequency modulation of the local oscillator signal.
Wenn ein örtliches Oszillatorsignal, das frequenzmodulierte Komponenten enthält, mit einem hochfrequenten Träger im Mischer 18 gemischt wird, entsteht ein ZF-Signal, das ebenfalls einen frequenzmodulierten Anteil enthalten kann. Da die konventionellen ZF-Schaltungen, wie sie normalerweise im ZF-Verstärker 20 verwendet werden, eine unsymmetrische, z. B. fallende Amplituden/Frequenz-Kennlinie bezüglich der Bildträgerfrequenz (z. B. 45,75 MHz) haben, werden ZF-Signalanteile, deren Frequenz über der des Bildträgers liegt, stärker gedämpft als ZF-Signalanteile, deren Frequenz unter der des Bildträgers liegt. Das vom ZF-Teil 20 erzeugte Videosignal kann dadurch eine Amplitudenmodulation mit einer der Referenzfrequenz entsprechenden Frequenz aufweisen. Nach Verarbeitung durch den Videoteil 22 erzeugt diese Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des ZF-Teils 20 gewöhnlich ein sichtbares, den Betrachter störendes Störungsmuster in dem durch die Bildröhre 24 wiedergegebenen Bild. Wie bereits erwähnt, werden die sichtbaren Wirkungen bei der Frequenzmodulation des örtlichen Oszillatorsignals mit der Referenzfrequenz far dadurch beseitigt oder zumindest erheblich verrinIf a local oscillator signal, which contains frequency-modulated components, is mixed with a high-frequency carrier in mixer 18, an IF signal is produced which can also contain a frequency-modulated component. Since the conventional IF circuits, as they are normally used in the IF amplifier 20, an unbalanced, z. B. falling amplitude / frequency characteristic with respect to the video carrier frequency (z. B. 45.75 MHz), IF signal components whose frequency is above that of the video carrier are attenuated more than IF signal components whose frequency is below that of the video carrier . The video signal generated by the IF part 20 can thus have an amplitude modulation with a frequency corresponding to the reference frequency. After processing by the video part 22, this amplitude modulation of the output signal from the IF part 20 usually generates a visible interference pattern in the picture displayed by the picture tube 24, which disturbs the viewer. As already mentioned, the visible effects of the frequency modulation of the local oscillator signal with the reference frequency far are thereby eliminated or at least considerably reduced dadurch gebildet, daß drei im wesentlichen konvergierende, intensitätsmodulierte Hlektronenstrahlen, die den drei Primärfarben, d. h. Rot, Grün und Blau entsprechen, in einem Rastermuster über einen Leuchtstoffschirm auf -, der Innenseite des Kolbens der Bildröhre 24 abgelenkt werden. Die Elektronenstrahlen werden längs alternierender Zeilen horizontal abgelenkt, während gleichzeitig eine vertikale Ablenkung stattfindet. Zwei Vertikalablenkungen oder Teilbilder sind für einformed in that three substantially converging, intensity-modulated electron beams which the three primary colors, d. H. Red, green and blue correspond, in a grid pattern over a fluorescent screen -, the inside of the piston of the picture tube 24 are deflected. The electron beams are deflected horizontally along alternating lines, while a vertical deflection takes place at the same time. Two Vertical deflections or partial images are for one
in vollständiges Bild erforderlich. Während des einen Teilbildes werden die ungeradzahligen Zeilen und während des nächsten Teilbildes die geradzahligen Zeilen abgetastet. Diese Art der Rasterabtastung wird gewöhnlich als »Zeilensprung-Abtastung« bezeichnet,in full picture required. During the one The odd-numbered lines are used during the partial image and the even-numbered lines during the next partial image Lines scanned. This type of raster scan is commonly referred to as "interlace scan",
r, da bei der Abtastung der Zeilen eines Teilbildes jede zweite Zeile des Bildes als Ganzes übersprungen wird. Gemäß der Fernsehnorm in den Vereinigten Staaten von Amerika hat ein vollständiges Bild insgesamt 525 Zeilen, die mit einer Frequenz H, die gleich derr, since when scanning the lines of a partial image every other line of the image is skipped as a whole. According to the television standard in the United States of America, a complete picture has a total of 525 lines with a frequency H equal to
:i) Frequenz der Zeilensynchronisierimpulse, d. h. etwa 15 734 kHz ist, abgetastet werden. Pro Bild werden zwei Teilbilder mit der Vertikal- oder Teilbildfrequenz V abgetastet, die gleich der Frequenz der Vertikalsynchronisierimpulse, nämlich 2 (H/525) oder etwa 60 Hz: i) The frequency of the line sync pulses, ie about 15 734 kHz, are sampled. Two fields are scanned per image with the vertical or field frequency V , which is equal to the frequency of the vertical synchronization pulses, namely 2 (H / 525) or about 60 Hz
r> ist.r> is.
Um die Sendung und den Empfang von Farbfernsehsignalen für Schwarz-Weiß-Fernsehgeräte kompatibel zu machen, werden Signalgruppen, die die Farbformation darstellen, frequenzmäßig zwischen Signalgruppen,Compatible with the transmission and reception of color television signals for black and white televisions to make, signal groups, which represent the color formation, are frequency-wise between signal groups,
κι die die Helligkeitsinformation darstellen, eingeschachtelt. Im Ergebnis nehmen die die Farbinformation darstellenden Signale das gleiche Frequenzband ein wie die die Helligkeitsinformation darstellenden Signale. Damit die Farbsignale keine störenden Muster auf demκι represent the brightness information, nested. As a result, they take the color information signals representing the same frequency band as the signals representing the brightness information. So that the color signals do not have any disturbing patterns on the
j-, Bildschirm eines Schwarz-Weiß-Empfängers erzeugen, hat der den Farbsignalen zugeordnete Träger eine Frequenz, die gleich einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz H ist, während der den Leuchtdichtesignalen zugeordnete Träger eine Frej-, screen of a black-and-white receiver, the carrier assigned to the color signals has a frequency which is equal to an odd multiple of half the line frequency H , while the carrier assigned to the luminance signals is a Fre quenz hat, die gleich einem ganzen Vielfachen der Zeilenfrequenz /-/ist. Wegen dieser Beziehungen zur Horizontal- oderquency that is equal to a whole multiple of Line frequency / - / is. Because of these relationships to the horizontal or
Beziehung zur Horizontal- und Vertikalabtastfrequenz Hbzw. K gewählt wird. Die Referenzfrequenzen, die für diesen Zweck verwendet werden können, sind insbesondere durch die GleichungRelationship to the horizontal and vertical scanning frequency Hbzw. K is chosen. The reference frequencies that can be used for this purpose are specifically given by the equation
fREF = — H± nV f REF = - H ± nV
(3)(3)
gegeben, wobei η eine ganze Zahl und m eine ungerade ganze Zahl sind. Diese Gleichung definiert also eine Gruppe von Frequenzen, die alle die Summe eines -,-, ungeradzahligen Untervielfachen (Unterharmonischen) der Horizontalabtast- oder Zeilenfrequenz und ein ganzes Vielfaches (Harmonisches) der Vertikalabtastfrequenz oder Rasterfrequenz sind. Unter diesen Umständen heben sich Amplitudenmodulationskompo- b0 nenten des Videosignals, die mit der Referenzfrequenz auftretenden frequenzmodulierten Komponenten des örtlichen Oszillatorsignals entsprechen, bei der Erzeugung des Bildes auf.given, where η is an integer and m is an odd integer. This equation thus defines a group of frequencies, all of which are the sum of a -, -, odd-numbered sub-multiple (sub-harmonics) of the horizontal scanning or line frequency and a whole multiple (harmonic) of the vertical scanning frequency or screen frequency. Under these circumstances, Amplitudenmodulationskompo- lift b0 components of the video signal, which occur at the reference frequency frequency-modulated components of the local oscillator signal corresponding to when the image formation on.
Die Gleichung (3) läßt sich nach einer kurzen 6ä Beschreibung gewisser Aspekte der Arbeitsweise des Empfängers 10 beim Erzeugen eines Farbbildes besser verstehen. Das vom Empfänger 10 erzeugte Bild wirdThe equation (3) can be determined by a short 6A description of certain aspects of the operation of the receiver 10 better understood when generating a color image. The image generated by the receiver 10 is Relation zur Vertikal- oder Teilbildfrequenz V steht, durchläuft ein Signal, das Helligkeitsinformation darstellt, während der Abtastung jeder vorgegebenen Zeile oder jedes vorgegebenen Teilbildes eine ganze Anzahl von Perioden. Dies bedeutet, daß Helligkeitsänderungen entweder in der nächsten Zeile oder dem nächsten Teilbild phasengleich wiederkehren und sich dadurch verstärken. Bei dem die Farbinformation darstellenden Signal liegen jedoch die entgegengesetzten Verhältnisse vor. Da die Frequenz eines Signals, das Farbinformation darstellt, ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Zeilenfrequenz H ist, durchläuft ein Farbinformation darstellendes Signal während einer Zeilenperiode eine bestimmte Anzahl von Zyklen zuzüglich eines halben Zyklus. Beim Abtasten der nächsten Zeile des betreffenden Teilbildes tritt daher das die Farbinformation darstellende Signal mit einer um 180° verschobenen Phase wieder auf. Auch beim Abtasten derselben Zeile des folgenden Teilbildes erscheint es gegenphasig. Als Ergebnis dieser Gegenphasigkeit tritt ein Auslöschungseffekt auf und das menschliche Auge kann nicht ohne weiteres ein Störmuster wahrnehmen, das auf Helligkeitsschwankungen beruht, die auf dem Schirm eines Schwarz-Weiß-Empfängers durch ein Signal, das Farbinformation darstellt erzeugt werden. Man kannIn relation to the vertical or field frequency V , a signal which represents brightness information passes through a whole number of periods during the scanning of each given line or each given field. This means that changes in brightness either recur in the next line or in the next partial image and are thus amplified. In the case of the signal representing the color information, however, the opposite relationships exist. Since the frequency of a signal representing color information is an odd multiple of half the line frequency H , a signal representing color information passes through a certain number of cycles plus half a cycle during one line period. When the next line of the relevant partial image is scanned, the signal representing the color information reappears with a phase shifted by 180 °. It also appears out of phase when the same line of the following partial image is scanned. As a result of this antiphase, a cancellation effect occurs and the human eye cannot easily perceive a disturbance pattern based on brightness fluctuations which are generated on the screen of a black-and-white receiver by a signal representing color information. One can
also auch mit einem Schwarz-Weiß-Empfänger ein Farbfernsehsignal zufriedenstellend empfangen.So a color television signal can be received satisfactorily even with a black-and-white receiver.
In den Vereinigten Staaten von Amerika hat der Farbhilfsträger eine Frequenz von 3,5795 ... MHz, also etwa 3,58 MHz. Die Farbhilfsträgerfrequenz ist gleich dem 455fachen der halben Zeilenfrequenz gemäß der US-Norm, d. h. 15/34,26573 ... Hz (etwa 15734 Hz). Die vom PfadhilfstrHger erzeugten Bildstörungen treten daher wahrend jsder Zeile sehr oft auf und sie werden, wie erwähnt, von Zeile zu Zeile kompensiert oder ausgelöscht. Die Bildstörungen, die in einer bestimmten Zeile durch den Farbhilfsträger erzeugt werden, werden also durch die gegenphasigen Bildstörungen kompensiert, die der Farbhilfsträger in der (in numerischer Ordnung) nächsten Zeile im nächsten Teilbild auslöscht. Es werden also beispielsweise die Farbhilfsträgerbildstörungen in der Zeile 1 des Teilbilds 1 durch die gegenphasigen Farbhilfsträger-Bildstörungen in der Zeile 3 des Teilbilds 1 ausgelöscht.In the United States of America, the color subcarrier has a frequency of 3.5795 ... MHz, so about 3.58 MHz. The color subcarrier frequency is equal to 455 times half the line frequency according to FIG US standard, i.e. H. 15 / 34.26573 ... Hz (about 15734 Hz). The image disturbances generated by the path auxiliary carrier occur therefore during each line very often and they will, as mentioned, compensated or canceled from line to line. The image disturbances that occur in a particular Lines are generated by the color subcarrier, are thus compensated by the out-of-phase image disturbances, which the color subcarrier erases in the next line (in numerical order) in the next partial image. Thus, for example, the color subcarrier image disturbances in line 1 of partial image 1 are caused by the Antiphase color subcarrier image interference in line 3 of sub-image 1 is eliminated.
Für das Verständnis der Gleichung (J) ist es wichtig, daran zu denken, daß die Referenzfrequenz /j?/tf für phasengeregelte Fernseh-Abstimmeinrichtungen frequenzmäßig durch die höchste Frequenz begrenzt ist, die die betreffenden Schaltungsteile, insbesondere die programmierbaren Teilerschaltungen, wie der Teiler 36, des Phasenreglers verarbeiten können. Bei den derzeit für Phasenregler verfügbaren Schaltungseinheiten sollte die Referenzfrequenz beträchtlich kleiner als 3,58 MHz sein. Unter diesen Voraussetzungen sind die Perioden der mit der Referenzfrequenz zusammenhängenden Störbilder so lang, daß während des Intervalles mehrere Zeilen abgetastet werden. Mit anderen Worten gesagt, würden die mit dem Farbhilfsträger zusammenhängenden Störsignale störende Muster in der Zeilenrichtung verursachen, wenn sie nicht kompensiert werden, während die mit dem Referenzfrequenzsignal zusammenhängenden Störungen zu störenden Bildmustern in der Vertikal- oder Bildrichtung des Fernsehbildes führen, wenn sie nicht beseitigt werden.In order to understand equation (J), it is important to remember that the reference frequency / j? / Tf for phase-regulated television tuning equipment is limited in frequency by the highest frequency, the relevant circuit parts, in particular the programmable divider circuits, such as the divider 36, of the phase regulator. The circuit units currently available for phase regulators should the reference frequency can be considerably less than 3.58 MHz. The periods are subject to these conditions the interference images associated with the reference frequency so long that several Lines are scanned. In other words, those related to the color subcarrier would Noise signals cause disturbing patterns in the line direction if they are not compensated, while the interference associated with the reference frequency signal leads to disruptive image patterns in the vertical or picture direction of the television picture if they are not eliminated.
Um also die Sichtbarkeit von Störmustern gering zu halten, die von einem Referenzfrequenzsignal herrühren, das mit Komponenten verträglich ist, wie sie derzeitSo in order to keep the visibility of interference patterns low, which originate from a reference frequency signal, that is compatible with components as they are currently
Verfüstehen, sollen sich die durch das Referenzfrequenzsignal verursachten Bildstörungen von Teilbild zu Teilbild aufheben und nicht von Zeile zu Zeile wie die durch den Farbhilfsträger verursachten Bildstörungen. Das heißt, daß die durch das Referenzfrequenzsignal in einem Teilbild verursachten Bildstörungen gegenphasig zu den durch das Referenzsignal im nächsten Teilbild verursachten Bildstörungen sein sollen. Dies läßt sich mathematisch durch die folgende Gleichung ausdrükken: If available, the image interference caused by the reference frequency signal should cancel each other out from field to field and not from line to line like the image interference caused by the color subcarrier. This means that the picture disturbances caused by the reference frequency signal in one field should be out of phase with the picture disturbances caused by the reference signal in the next field. This can be expressed mathematically by the following equation:
(4)(4)
wobei j irgend eine ganze Zahl ist. Der Term V72 entspricht der für die Auslöschung vertikaler Störmuster erforderlichen Phasenumkehr.where j is any integer. The term V72 corresponds to the phase inversion required for the cancellation of vertical interference patterns.
Da man jede ganze Zahl j immer als Summe einer Differenz zweier anderer ganzer Zahlen η und ρ ausdrücken kann, läßt sich die Gleichung (4) wie folgt umschreiben:Since every integer j can always be expressed as the sum of the difference between two other integers η and ρ , equation (4) can be rewritten as follows:
(5)(5)
Da gemäß der Fernsehnorm in den Vereinigten Staaten V = 2Α/Λ25 ist, läßt sich die Gleichung (5) wie folgt schreiben: Since V = 2Α / Λ25 according to the television standard in the United States, equation (5) can be written as follows:
Hl I.
St.
525(2p t 11
525
wobei /n eine ganze Zahl ist, so läßt sich die Gleichung (6) wie folgt schreiben:where / n is an integer, the equation (6) write as follows:
die mit der uieichung (3) übereinstimmt. Aus der Gleichung (7) ist ersichtlich, daßwhich corresponds to the calibration (3). From the Equation (7) can be seen that
(2p rl) =(2p rl) =
525525
Da (2p ± 1) immer eine ungerade Zahl ist, muß m ein ganzzahliger Faktor von 525 sein, m muß also eine der ungeraden Zahlen 1,3,5.7,15,21,25,35. 75.105,175 oder 525 sein.Since (2p ± 1) is always an odd number, m must be an integer factor of 525, so m must be one of the odd numbers 1,3,5.7,15,21,25,35. 75,105,175 or 525.
Die Werte von m, η und K. die der Gleichung (3) genügen, sind durch den AusdruckThe values of m, η and K. which satisfy the equation (3) are given by the expression
I MHzOKI MHzOK
(10)(10)
gegeben, der sich durch Vereinigung der Gleichungen (2) und (3) ergibt. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß V = 2 (H/525) ist, läßt sich die Gleichung (10) wie folgt schreiben:given, which results from the union of equations (2) and (3). Taking into account the fact that V = 2 (H / 525) , equation (10) can be written as follows:
525525
(H(H
K soll nach Möglichkeit eine ganze Zahl sein, da Teiler, die durch einen nicht ganzzahligen Divisor teilen, verhältnismäßig aufwendig und damit verhältnismäßig teuer sind. Leider gibt es jedoch keine genauen Lösungen der Gleichung (11), für die K eine ganze Zahl ist. Es gibt jedoch eine ganze Reihe von Lösungen, für die K eine ganze Anzahl ist und die eine Referenzfrequenz innerhalb von ± 1 Hz einer frequenzmäßig exakten Lösung ergeben. Durch eine solche nicht exakte Lösung läßt sich zwar eine vollständige Auslöschung der Störsignale, die auf einer Frequenzmodulation des örtlichen Oszillatorsignals beruhen und mit der Periode der Referenzfrequenz wiederkehren, nicht erreichen, es ist jedoch eine erhebliche Herabsetzung des Störsignals, z. B. um zwischen 15 und 20 dB, zu erwarten. If possible , K should be an integer, since dividers that divide by a non-integer divisor are relatively complex and therefore relatively expensive. Unfortunately, however, there are no exact solutions to equation (11) for which K is an integer. However, there are a number of solutions for which K is an integer and which give a reference frequency within ± 1 Hz of a frequency-exact solution. By such an inexact solution, a complete elimination of the interfering signals, which are based on a frequency modulation of the local oscillator signal and recur with the period of the reference frequency, cannot be achieved. B. to be expected between 15 and 20 dB.
Eine nicht exakte Lösung der Gleichung (11), die eine erhebliche Verringerung des unerwünschten Störsignals gewährleistet, ist durch die Werte m = 5, η — 17 und K = 240 gegeben. Mit dieser Lösung, der Verwendung eines 1-MHz-Kristalloszillators und der Wahl von R=K ergibt sich eine Referenzfrequenz von 4166,66667 Hz, die um 0,8325 Hz von der entsprechenden exakten Lösung der Gleichung (11) abweicht Diese Lösung ist aus folgenden Gründen besonders zweckmäßig: Zähler, die zum Teilen der Frequenz von relativAn inexact solution of equation (11), which ensures a considerable reduction in the undesired interference signal, is given by the values m = 5, η - 17 and K = 240. With this solution, the use of a 1 MHz crystal oscillator and the choice of R = K, the result is a reference frequency of 4166.66667 Hz, which deviates by 0.8325 Hz from the corresponding exact solution of equation (11). This solution is out The following reasons are particularly useful: Counters that are used to divide the frequency of relative
hochfrequenten Signalen dienen, z. B. dem Oszillatorsignal für den Kanal 82, das in den Vereinigten Staaten eine Frequenz von 931 MHz hat, sollen eine möglichst große Anzahl von binären oder Flipflop-Stufen enthalten, die ohne eine Rückführung vom Ausgang einer Stufe zum Eingang einer zweiten Stufe, durch den die zweite Stufe nach einer bestimmten Anzahl von Zählschriften zurückgesetzt wird, hintereinander geschaltet sind. Das Rücksetzen einer binären Teilerstufe benötigt nämlich eine gewisse Zeit, die die maximale ι Betriebsfrequenz eines Zählers erheblich begrenzt. Wenn man für K die Zahl 240 wählt, kann man einen Zähler verwenden, der vier ohne Rückführung hintereinander geschaltete Binärstufen enthält, die durch 16 teilen und tuf die vier Binärstufen mit Rückführung ι folgen, die durch 15 teilen. Da die ersten vier Stufen des Zählers ohne Rückführung arbeiten, können sie die relativ hohe Eingangsfrequenz ohne weiteres (durch 16) teilen und eine verhältnismäßig niedrige Frequenz liefern, die durch die letzten vier Stufen (durch i5) geteilt werden kann, deren Betriebsfrequenz durch die Rückführung Degrenzt ist.serve high-frequency signals, e.g. B. the oscillator signal for channel 82, which has a frequency of 931 MHz in the United States, should contain as large a number of binary or flip-flop stages as possible, which without feedback from the output of one stage to the input of a second stage through the the second level is reset after a certain number of counting scripts are connected in series. Resetting a binary divider stage takes a certain amount of time, which considerably limits the maximum operating frequency of a counter. If you choose the number 240 for K , you can use a counter that contains four binary levels connected in series without feedback, which divide by 16 and are followed by the four binary levels with feedback ι which divide by 15. Since the first four stages of the counter operate without feedback, they can easily divide the relatively high input frequency (by 16) and provide a relatively low frequency which can be divided by the last four stages (by i5), whose operating frequency is fed back Is limited.
Im folgenden soll noch auf Beispiele anderer Lösungen eingegangen werden, die die Verwendung der beiden letzten hintereinander geschalteten Binärstufen : oder Flipflops ohne eine Rückführungsschaltung ermöglichen. Diese Lösungen lassen sich in Form einer eine Phasenregelschleife enthaltenden Abstimmungseinrichtung mit einem 1-MHz-KristalloszilIator und einem Wert von R, der gleich den: von K ist, realisieren. Wählt man m — 5, η = -5 und K - 344, so erhält man eine Referenzfrequenz von 2906,97674 Hz, die um 0,11616 Hz von der entsprechenden exakten Referenzfrequenz abweicht. Für die Teilung durch 344 kann man einen Zähler verwenden, der beispielsweise 3 ohne Rückführung hintereinander geschaltete binäre Teilerstufen enthält, die eine Teilung durch 8 bewirken und auf die 6 hintereinander geschaltete binäre Teilerstufen mit Rückführung, die eine Teilung 43 bewirken, folgen. Wählt man m gleich 5, η gleich -1 und K 324, so erhält man eine Referenzfrequenz von 3085,41975 Hz, die um 0,4933 Hz von der exakten, durch die Gleichung (5)In the following, examples of other solutions will be discussed which enable the use of the last two binary stages connected in series: or flip-flops without a feedback circuit. These solutions can be implemented in the form of a tuning device containing a phase-locked loop with a 1 MHz crystal oscillator and a value of R which is equal to that of K. If you choose m - 5, η = -5 and K - 344, you get a reference frequency of 2906.97674 Hz, which deviates by 0.11616 Hz from the corresponding exact reference frequency. For the division by 344, a counter can be used that contains, for example, 3 binary divider stages connected in series without feedback, which cause a division by 8 and follow the 6 binary divider stages connected in series with feedback, which cause a division 43. If one chooses m equal to 5, η equal to -1 and K 324, one obtains a reference frequency of 3085.41975 Hz, which is 0.4933 Hz from the exact one given by equation (5)
durch 324 kann man beispielsweise einen Zähler verwenden, der zwei hintereinander geschaltete binäre Teilerstufen ohne Rückführungsschaltung, die durch den Faktor 4 teilen, enthält, auf die 7 hintereinander geschaltete binäre Teilerstufen mit Rückführung, die durch 81 teilen, folgen.with 324, for example, a counter can be used that has two binary Divider stages without a feedback circuit, which divide by a factor of 4, to the 7 in a row switched binary divider stages with feedback that divide by 81 follow.
Bezüglich der obenerwähnten Veröffentlichung von Eric Breeze in den »IEEE Transactions« November 1974, wo angeregt wird, die Referenzfrequenz für eine phasengeregelte Abstimmeinrichtung von der 3,58-MHz-Farbhilfsträgerfrequenz abzuleiten, sei bemerkt, daß es keinen ganzzahligen Teiler gibt, mit dem die Farbhilfsträgerfrequenz in ein ungeradzahliges Untervielfaches der Zeilenfrequenz H umgesetzt werden kann, wie es die Gleichung (3) fordert Die Farbhilfsträgerfrequenz ist ja gemäß der US-Femsehnorm absichtlich gleich einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz gewählt, damit Signalanteile mit der Frequenz des Farbhilfsträgers im Bild nicht sichtbar sind. Mit anderen Worten gesagt, ist 3,57954... MHz geteilt durch 15734,26573 ... Hz gleich 222,5, was keine ganze Zahl ist. In der obenerwähnten Veröffentlichung von Breeze werden zwei von der 3,58-MHz-Farbhilfsträgerfrequenz abgeleitete Referenzfrequenzen erwähnt: eine Referenzfrequenz von 10 kHz für VHF-Kanäle wird dadurch gewonnen, daß man 3,58 MH'. durch 358 (d. h. 179 χ 2) teilt und eine Referenzfrequenz von 2,5 kHz für UHF-Kanäle wird dadurch erzeugt, c'aß 3,58MHz durch 1432/179x8) geteilt wird. Die Referenzfrequenz, die der bekannten Referenzfrequenz von 10 kHz für die VHF-Kanäle am nächsten liegt und eine exakte Lösung der Gleichung (3) darstellt, ist 9,98001982 kHz (Gleichung (3) mit m = 3 und η = 79). Die in der Veröffentlichung von Breeze für die VHF-Kanäle vorgeschlagene Referenzfrequenz ist also 18,7 Hz von der nächsten Referenzfrequenz entfernt, die eine exakte Lösung der Gleichung (3) darstellt. In entsprechender Weise läßt sich zeigen, daß die bekannte Referenzfrequenz von 2,5 kHz für die UHF-Kanäle um 12,2 Y\l vuii uci näuiiMen cxakicn Referenzfrequenz entfernt, die der Gleichung (3) entspricht (Gleichung (3) mit m = 7 und η = 4. Da die Lösungen der Gleichung (3) also die erfindungsgemäßen Referenzfrequenzen nur gegenseitige Abstände von 59,95 Hz (d. h. gleich der Vertikalablenk- oder Teilbildfrequenz gemäß der US-Norm) haben, stellen die im Vorstehenden erwähnten bekannten Referenzfrequenzen ziemlich schlechte Lösungen hinsichtlich der Kompensation von Videosignalanteilen dar, die durch referenzfrequente Amplitudenmodulationskomponenten des phasengeregelten Steuersignals entstehen.With regard to the above-mentioned publication by Eric Breeze in the "IEEE Transactions" November 1974, where it is suggested that the reference frequency for a phase-locked tuner should be derived from the 3.58 MHz color subcarrier frequency, it should be noted that there is no integer divider with which the Color subcarrier frequency can be converted into an odd submultiple of the line frequency H , as required by equation (3). According to the US television standard, the color subcarrier frequency is deliberately chosen to be an odd multiple of half the line frequency so that signal components with the frequency of the color subcarrier are not visible in the image are. In other words, 3.57954 ... MHz divided by 15734.26573 ... Hz equals 222.5, which is not an integer. In the aforementioned Breeze publication, two reference frequencies derived from the 3.58 MHz color subcarrier frequency are mentioned: a reference frequency of 10 kHz for VHF channels is obtained by taking 3.58 MH '. by 358 (ie 179 χ 2) and a reference frequency of 2.5 kHz for UHF channels is generated by dividing 3.58 MHz by 1432 / 179x8). The reference frequency, which is closest to the known reference frequency of 10 kHz for the VHF channels and which represents an exact solution to equation (3), is 9.98001982 kHz (equation (3) with m = 3 and η = 79). The reference frequency suggested in the Breeze publication for the VHF channels is 18.7 Hz from the nearest reference frequency, which is an exact solution of equation (3). In a corresponding way it can be shown that the known reference frequency of 2.5 kHz for the UHF channels is 12.2 Y \ l vuii uci nuiiMen cxakicn reference frequency that corresponds to equation (3) (equation (3) with m = 7 and η = 4. Since the solutions of the equation (3) so reference frequencies according to the invention only mutual distances of 59.95 Hz (ie equal to the Vertikalablenk- or field frequency according to the US standard), have the known reference frequencies mentioned in the foregoing provide fairly represent poor solutions with regard to the compensation of video signal components that arise from reference-frequency amplitude modulation components of the phase-regulated control signal.
Durch Verwendung einer phasengeregelten Abstimmeinrichtung mit einer Referenzfrequenz, die im wesentlichen gleich einer der durch die Gleichung (3) definierten Frequenzen ist, werden nicht nur unerwünschte Störmuster vermieden, die von einer referenzfrequenten Frequenzmodulation des örtlichen Oszillatorsignals herrühren, sondern wird auch dies ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand erreicht. In der Praxis kann man sogar die Sc' altungsanordnung für die phasengeregelte Abstimmeinrichtung vereinfachen. Beispielsweise können die Anforderungen an dasBy using a phase-locked tuner with a reference frequency that is in the is substantially equal to one of the frequencies defined by equation (3), not only are undesirable Interference patterns avoided from a reference frequency frequency modulation of the local oscillator signal originate, but this is also achieved without additional circuitry. In practice you can even simplify the circuit arrangement for the phase-controlled tuning device. For example, the requirements for the
kung von Störeffekten durch eine referenzfre juente Frequenzmodulation nicht mehr ausschließlich durch das Tiefpaßfilter bewirkt werden muß. Man kann also ein einfacheres und damit billigeres Tiefpaßfilter verwenden. Außerdem läßt sich gegebenenfalls die Synchronisierungszeit der Phasenregelung, d. h. die Zeitspanne, die bis zum Eintreten des voll synchronisierten Zustandes erforderlich ist, bei einer phasengeregelten Abstimmeinrichtung, deren Frequenz im wesentlichen gleich einer der durch die Gleichung (3) gegebenen Frequenzen ist, im Vergleich zu den bekannten Phasenreglern verkürzen. Der Grund hierfür liegt darin, daß man bei einer phasengeregelten Abstimmeinrichtung, deren Referenzfrequenz im wesentlichen gleich einer der durch die Gleichung (3) Frequenzen ist, ein Tiefpaßfilter mit einer höheren Grenzfrequenz verwenden kann als sie bei den bekannten phasengeregeiten Abstimmeinrichtungen verwendet werden muß. um eine genügende Hochfrequenzdämpfung zu erreichen.The elimination of interference effects through reference-free frequency modulation is no longer exclusively through the low-pass filter must be effected. So you can use a simpler and therefore cheaper low-pass filter use. In addition, the synchronization time of the phase control, i. H. the Period of time that is required before the fully synchronized state occurs in the case of a phase-regulated Tuners whose frequency is substantially equal to that given by equation (3) Frequencies is shortened compared to the known phase regulators. The reason for this is that with a phase-regulated tuning device, the reference frequency thereof is essentially the same one of the frequencies represented by equation (3), use a low-pass filter with a higher cutoff frequency can than must be used in the known phased tuners. around a to achieve sufficient high frequency attenuation.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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