DE2834886A1

DE2834886A1 - Videosignal-verarbeitungsschaltung

Info

Publication number: DE2834886A1
Application number: DE19782834886
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Ikeda; Kenichi Tonomura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1979-02-15
Also published as: JPS5429919A; US4209805A; DE2834886B2; JPS6148310B2

Description

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Beschreibung

Lie Erfindung betrifft eine Video signal-Verarbeitungsschaltung und insbesondere eine Video signal- Ve-r arbeitung sschaitung mit einer Videodemodulator- bzw.«-£~Ieichrichterschaltung vom synchronen Gleichrichter- bzw. Demoaulatortyp.

Bei Fernsehempfängern werden die Verstärkungsgrade des Kanalwählers bzw. des Tuners und der Zwischenfrequenzverstärker (der nachfolgend mit ZF-Verstärker abgekürzt wird) in Abhängigkeit vom Pegel bzw. der Grosse des Aus-IQ gangssignals des Videogleichrichters, cem das Ausgangsignal des ZP-Verstärkers zugeführt wird, d. h. in Abhängigkeit vera Pegel des Videosignals automatisch geregelt. Der Videogleichrichter erzeugt also ein Videoausgangssignal mit einem im wesentlichen konstanten Pegel, auch wenn eine mögliche Änderung der Intensität des empfangenen Signals auftritt.

Der synchrone Videogleichrichter ist vorteilhafter als der Diodengleichrichter, weil der synchrone Videogleichrichter eine bessere Linearität gewährleistet und daher auch bei kleiner, ^ingangssignalen eine bessere Gleichrichter- bzw. Demodulatorcharakteristik aufweist als der Diodengleichrichter. Darüberhinaus stellt der synchrone Videοgleichrichter für den ZF-Verstärker eine relativ kleine Last dar. Aus diesen Gründen kann der synchrone Videogleichrichter ohne weiteres als integrierte Halbleiterschaltung zusammen mit beispielsweise dem ZF-Versrärker ausgebildet werden.

Im Zusammenhang mit Untersuchungen hat sich Jedoch herausgestellt, dass dieser synchrone Gleichrichter den nachfolge:; n JO beschriebenen Nachteil besitzt, .fenn nämlich ein Kanal

mit grosser elektrischer Feldstärke nach Umschalten des Kanals oder nach einem Ein- oder Ausschalten des Spinnungsversorgungsschalters gewählt wird, nimmt der Pegel des demodulierten bzw. gleichgerichteten Signals des Videogleichrichters im wesentlichen auf Null ab, obwohl der Kanal in der richtigen Weise gewählt bzw. eingestellt wurde, so dass das Signal für die automatische Verstärkungsregelung (nachfolgend als AVH-Signal bezeichnet), das dem Tuner und «dem Zi¹-Verstärker bereitgestellt werden soll, in unerwünschter Weise auf einem solchen Pegel gehalten

wird, dass die Schaltung mit voller Verstärkung arbeitet ■ bzw. in einem Zustand mit voller Verstärkung verriegelt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung zu schaffen, die keine Verriegelung der AVR-Hegelschleife bewirkt und/oder als integrierte Schaltung ausgebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch angegebene Videosignal-Verarbeitungsschaltung gelöst.

Mit der in Anspruch 2 angegebenen Videosignal-Verarbeitungsschaltung wird ebenfalls die gestellte Aufgabe gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorliegende Erfindung schafft also eine Video signal-Verarbeitungsschaltung, insbesondere für Fernsehempfänger. Die erfindungsgemässe Schaltung umfasst einen Zwischenfrequenzverstärker mit Signale verstärkenden Transistoren, einen synchronen Gleichrichter bzw. Demodulator, der das Trägersignal erzeugt und unter Verwendung des reproduzierten Trägersignals ein demoduliertes bzw. gleichgerichtetes Signal bereitstellt, eine erste Verstärkungssteuerschaltung, die de^-m Zwischenfrequenzverstärker in Ab-

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..üngir^eit ν cn Pegel des gleichgerichteten Signais ein Verstärkungssteuersignal bereitstellt, sowie eine zweite Verstärkungsregelungsschaltung, die dem Zwischenfrequenzverstärker in Abhängigkeit vom Pegel des Ausgangs ignal ■ de Zv/ischenfrequenzverstärkers ein Verstärkungssteuersignal bereitstellt. Lie zweite Verstärkungssteuerschaltung verkleinert den Verstärkungsgrad des Zwischenfrequenzverstärker, so dass der normale Betriebszustand der Schaltung wiedergewonnen wird, wenn der Zwischenverstärker bei Eapfan₅ einer Fernsehausstrahlung bzw. eines Fernsehübertragungssignals mit einer grossen elektrischen Feldstärke ungewollt m einem Zustand mit voller Verstärkung verriegelt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer üblichen, herkömmlichen Video signal-Verarbeitungsschaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Ausführungsform,

Fig. 3 eine ausführlichere Schaltungsanordnung eines Blocken diagrarams einer praktischen Ausführungsform der

Erfindung,
Fig. 4- eine ins einzelne gehende Schaltungsanordnung des

in Fig. 3 dargestellten Schaltungsblocks 2, und Fig. 5 eine ins einzelne gehende Schaltungsanordnung des in Fig. 3 dargestellten Schaltungsblocks Z.

Um die vorliegende Erfindung besser verstehen zu können, wird zunächst der Aufbau und die Arbeitsweise einer herkömmlichen Schaltung, die die erfindungsgemassen Merkmale nicht aufweist, anhand von Fig. 1 beschrieben.

-iin üblicher, herkömmlicher Videosignal-Verstärker umfasst einen Kanalwähler bzw. Tuner 1, der das von der Antenne kommende 3i[_aal EIIiG selektiv verstärkt und es in ein Zwischenfrequenz signal umsetzt, einen Zwischenfrequeaz-

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verstärker 2, eier nachfolgend, mit ZF-Verstärker abgekürzt wird und das Ausgangssignal des Tuners 1 zugeführt erhält, einen Videogleichrichter 3 vom Synclirongleichrichtertyp, der bei Auftreten eines vom ZF-Verstärker bereitgestellten Ausgangssignals ein Bild- bzw. Videosignal abc^ibt, eine automatische Verstärkungsregelungsschaltung 4-, die nachfolgend mit ÄVR-Schaltung abgekürzt wird, und ein Verstärkungsregelungssignal in Abhängigkeit vom Pegel des von der Videogleichrichterschaltung bereitgestellten Ausgangssignals bei Auftreten desselben erzeugt, sowie eine AVR-Schaltung 5, die nachfolgend als RFAVR-Schaltung bezeichnet wird und das Ausgangssignal der AVR-Schaltung 4 zugeführt erhält.

Wie Fig. 1B zeigt, besteht die Videogleichrichterschaltung vom Synchrongleichrichtertyp im wesentlichen aus einer Gleichrichterstufe 3a und einer Verstärkerstufe 3b, so dass ein Videoausgangsignal mit einem Pegel erzeugt wird, der gegenüber dem Pegel des Eingangssignals angehoben bzw. verstärkt wurde.

Obwohl dies nicht kritisch ist, verringert die AVR-Schaltung 4 den Verstärkungsgrad des ZF-Verstärkers 2 von dem Zeitpunkt an, an dem der Pegel des Videosignals noch relativ klein ist, wogegen die RFAVR-Schaltung 5 den Verstärkungsgrad des Tuners 1 zu verringern beginnt, nachdem der Pegel des Videosignals auf einen relativ hohen Wert angestiegen ist. Eine Verzerrung oder Störung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Videosignals wird dadurch verringert, dass der Ausgangspegel des Tuners 1 so hoch wie möglich gemacht wird, und zwar auf Grund der Wirkung einer Verzögerungssteuerung durch die RFAVR-Schaltung 5 in der beschriebenen Weise.

Die zuvor genannten Schaltungen 2 bis 5 sind auf einem integrierten Halbleiterplättchen ausgebildet'.

Der in der integrierten Schaltung ausgebildete ZF-Verstärker

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2 weist aehrere Stufen auf. Beispielsweise besteht der Zl·'-Verstärker aus drei otufen von ZF-Verstärkereinheiten IF ,j bis IF₇, die in der dargestellten Weise hintereinander geschaltet sind. Diese ZF-Verstärkereinheiten sind direkt miteinander verbunden, ohne dass Gleichspannungs-Abschneidochaltungseinrichtungen, wie etwa Kondensatoren, zwischengeschaltet sind. Um geeignete Arbeitspunkte dieser Einheiten zu erhalten, ist in diesem Falle ein Gleichspannungs-Hückkoppelkreis, der aus Widerständen R , Ry, und einem Kondensator C besteht, zwischen den Eingang der ersten ZF-Verstärkerstufe ZF- und den Ausgang der dritten ZF-Verstärkerstufe ZF₇ gelegt. Wenn der Verstärkungsgrad des Tuners 1 oder des ZF-Verstärkers 2 durch das von der AVH-Schaltung 4 oder der EFAVR-Schaltung 5 kommende Signal bei einer grossen Eingangsfeldstärke abgesenkt wird, wird bei der Arbeitsweise der Videosignal-Verarbeitungsschaltung mit dem beschriebenen Aufbau weder vom Tuner Λ noch vom ZF-Verstärker 2 ein zu grosses Ausgangssignal erzeugt.

Wenn der Pegel des von der Videogleichrichterschaltung 3 bereitgestellten Videosignals jedoch auf Null, beispielsweise beim Umschalten von einem Kanal auf einen anderen oder bei dem Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung bei Auftreten einer grossen Eingangsfeldstärke abfällt, wird das Steueraüsgangssignal der AVß-Schaltung in Abhängigkeit vom liull-Pegel des Videosignals auf Null gebracht, so dass der Z5-Verstärker ungewollt mit der vollen Verstärkung arbeitet. Wenn der Empfänger danach wieder die Sendersignale mit hoher elektrischer Feldstärke empfängt, so wird der Pegel des Eingangssignals am ZF-Verstärker daher sehr hoch.

Anhand von Untersuchungen w.urde festgestellt, dass die zuvor beschriebene Verriegelung einem Speichereffekt der Transistore: zuzuschreiben ist. Die Verstärkung im ZF-Verstärker wird" durch Transistoren vorgenommen. Wenn der Signalpegel sehr

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hoch wird, so fällt die Kollektorspannun^ unter die Basisspannung ab, so dass die Transistoren in den gesättigten Arbeitsbereich gebracht werden.

Bei einem Verstärkungsvorgang des ZF-Verstärkers bei Auftreten von sehr hohen Signalpegeln können die Ausgansssignale der jeweiligen ZF-Verstärkereinheiten mit kurzer Ansprechzeit auf diese Eingangssignale ansprechen, so dass die jeweiligen Transistoren aus dem nicht leitenden in den leitenden Zustand gebracht werden. Die Ausgangssignale der jeweiligen ZF-Eingangsverstärker sprechen jedoch mit einer gewissen Zeitverzögerung, die durch den Speichereffekt der Minoritätsträger vorgegeben ist, auf derartige Eingangssignale an, bei denen die Transistoren aus dem leitenden in den nicht leitenden Zustand gebracht werden.

Das ZF-Trägersignal mit einer relativ hohen Frequenz von etwa 58,75 MHz am Eingang wird daher während des Zeitraumes, während dem die Transistoren vom leitenden in den nicht leitenden Zustand gebracht werden, nicht von den ZF-Verstärkerstufen bereitgestellt.

Da die in Reihe geschalteten ZF-Verstärkereinheiten ZF^ bis ZF., das Signal nacheinander verstärken, kommt zunächst die dritte Einheit ZF, in den gesättigten Arbeitsbereich, wenn der Pegel des Eingangssignales höher wird. Wenn nur die dritte ZF-Verstärkerstufe ZF, im gesättigten Zustand arbeitet und die übrigen Einheiten im nicht gesättigten Zustand arbeiten, so gibt die dritte ZF-Verstärkereinheit ZF, die Komponente des ZF-Trägersignals nur während des Zeitraumes ab, während dem der Transistor dieser· dritten ZF-Verstärkereinheit vom nicht leitenden in den leitenden Zustand gebracht wird.

Wenn dann die zweite ZF-VerStärkereinheit ZF2 in den gesättigten Arbeitsbereich kommt, d. h., wenn zwei ZF-Ver-

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ε".Irkereiaheiten ZF^ und 3F₇ in gesättigten Zustand arbeiten, werden die Leitfähigkeitszustände dieser Einheiten zueinander entgegengesetzt, so dass keine Komponente des Z?-Trägersignals am Ausgang der dritten ZF-Verstärkereinheit ZF- auftritt.

Der Pegel des Gleichrichterausgangssignals wird im wesentlichen auf Null gebracht, wenn das ZF-Verstärkersignal nicht am Ausgang des ZF-Verstärkers auftritt, im Falle dass die Videogleichrichterschaltung 3 ein sogenanntes Gleichrichtersystem vom synchronen Typ ist, bei dem das Zwischenfrequenz signal dadurch gleichgerichtet wird, dass von einem Signal Gebrauch gemacht wird, das von einer Synchronisierungsschaltung kommt, die das Signal synchron zum vom ZF-Verstärker bereitgestellten ZF-Trägersignal erzeugt, oder wenn die Videogleichrichterschaltung 3 ein sogenanntes Gleichrichtersystem vom quasi-synchronen Typ ist, das von einem Signal Gebrauch macht, welches vom vom ZF-Verstärker bereitgestellten Zwischenfrequenzträgersignal selektiv verstärkt wird.

Infolgedessen wird der Pegel des Verstärkungssteuersignals der AVR-Schaltung auf Grund des von der Videogleichricaterschaltung 3 bereitgestellten Ausgangssignal mit dem Pegel Null im wesentlichen auf Hull abgesenkt, so dass die Schaltung auch während des Empfangs des Sendersignals in den Betriebszustand mit voller Verstärkung verriegelt v/ird.

Wie die Untersuchungen zeigten, wird die Verriegelung der Schaltung nicht durch einen solchen Pegel des Eingangssignal s verursacht, die die Sättigung nur der dritten ZF-Verstärkereinheit bewirkt, die Verriegelung der Schaltung tritt Jedoch auf, wenn das Eingangssignal auf einen solchen Pegel ansteigt, bei dem mehr als zwei ZF-Verstärkereinheiten in den gesättigten Arbeitsbereich gebracht werden.

Der zuvor beschriebene Nachteil herkömmlicher Schaltungen

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kann mit der vorliegenden Erfindung vermieden werden, wie dies anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele zu ersehen ist.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramra einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die erfindungsgemässe Videosignal-Verarbeitungsschaltung dieser Ausführungsform umfasst einen Tuner 1, einen ZF-Verstärker 2, dem das Ausgangssignal des Tuners 1 zugeführt wird, und der aus drei ZF-Verstärker stufen bestehen kann, eine Videogleichrichterschaltung 3» der das Ausgangssignal der ZF-Verstärkerschaltung zugeführt wird, eine erste AVR-Schaltung, die das Ausgangssignal der Videogleichrichterschaltung 3 zugeführt wird, eine RFAVR-Schaltung 5, der das Ausgangssignal der ersten AVR-Schaltung 4- zugeleitet wird, sowie eine zweite AVR-Schaltung 9» die das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 2 zugeführt erhält. Der Ausgang der AVR-Schaltung ist mit einem AVR-Eingang des ZF-Verstärkers 2 verbunden, so dass ein negativer Rückkopplungskreis bzw. ein Gegenkopplung skreis gebildet wird, wogegen der andere Rückkopplungskreis durch Verbinden des Ausgangs der RFAVR-Schaltung 5 mit einem AVR-Eingang des Tuners 1 gebildet wird. Der Ausgang der zweiten AVR-Schaltung 9 ist mit dem AVR-Eingang des ZF-Verstärkers verbunden, so dass noch ein weiterer Gegenkoppelkreis vorliegt.

Die zweite AVR-Schaltung 9 wirkt im wesentlichen in derselben Weise wie die erste AVR-Schaltung 4 und erzeugt ein AVR-Signal in Abhängigkeit vom Pegel des vom ZF-Verstärker bereitgestellten Signals. Oder genauer ausgedrückt, steuert die zweite AVR-Schaltung 9 den Verstärkungsgrad des ZF-Verstärkers 2, wenn sie feststellt, dass der Pegel des vom ZF-Verstärker bereitgestellten Ausgangssignals sehr hoch wird.

Bei der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung regeln die erste und zweite AVR-Schaltung die Verstärkungsgrade

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des ΖΙΛ-VerctL'.rkers 2 und des Tuners 1 während einem normalen Empfang, also wenn ',.eder die Kanäle umgeschaltet noch der Ein-Aus-Schalter ein- oder ausgeschaltet werden, und zwar auch dann, wenn die elektrische Feldstärke des empfangenen Signals gross ist.

Wenn die Kanäle bei Empfang eines Eingangssignals mit grosser elektrischer Feldstärke jedoch umgeschaltet werden, oder wenn die Versorgungsspannung ein- oder ausgeschaltet wird, wird die AVR-Schaltung 4- auf Grund einer Totzeit unwirksam gemacht, so dass der ZF-Verstärker in den Arbeitsbereich mit voller Verstärkung gebracht wird.

Wenn sich der ZF-Verstärker 2 in einem Arbeitsbereich befindet, bei dem die volle Verstärkung vorgenommen wird, wird der Pegel des von der Videogieichrichterschaltung 3 erzeugten Videosignals im wesentlichen auf Null abgesenkt, weil das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 2 aus dem zuvor angegebenen Grunde nicht die Komponente des ZF-Trägersignals enthält. Die erste AVR-Schaltung 4- erzeugt daher ein AVR-Signal, das den ZF-Verstärker in den Arbeitsbereich für die volle Verstärkung bringt. Währenddessen erzeugt die zweite AVR-Schaltung 9 bei Feststellen des Fegeis des ZF-Verstärkers 2 bereitgestellten Ausgangssigniis unabhängig davon ein AVR-Signal, ob das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers die zuvor genannte Komponente des ZF-Trägersignals enthält.

Auf Grund der Wirkung der zweiten AVR-Schaltung 9 wird daher eine AVK-Spannung an den AVR-Eingang des ZF-Verstärkers T: gelegt, so dass die automatische Verstärkungssteuerung zurückgewonnen wird. Dadurch wird auch das normale Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 2 mit der Zwischenfrequenz-TrägerkoaponenLe von 58,75 MKz wiedergewonnen» Die Videogleichrichterscaaltunr: 3 kann daher in der üblichen 'Weise arbeiten, so dass die ungewünsch te Verriegelung nicht auftritt, die sonst eine nicht normale Funktion des AVR-Schaltung 4 bewirken würde.

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Die zweite AVR-Schaltung 9 wird unwirksam gemacht, wenn die erste AVIi-Schaltung 4 sicher und normal arbeitet, und daher wird die normale Betriebsweise des ZF-Verstärkers 2 bzw. das normale Ausgangssignal des Zx'¹-Ver stärke rs 2 wie de rgewonnen bzw. erhalten.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer praktischen Ausfü:.-rungsform der Erfindung und gibt den Aufbau der erfindungsgemässen Schaltung in Form einer integrierten Schaltung wieder. Der Übersichtlichkeit halber wurde der in Fig. 2 gezeigte Tuner 1 und die in Fig. 2 gezeigte RFAVR-Schaltung 5 in der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung weggelassen. Praktische Schaltungsausfiihrungen der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsblocke 2 und 4 sind in den Fig. 4 bzw. 5 dargestellt.

w*ie Fig. 4 zeigt, besteht der in Fig. 3 dargestellte ZF-Verstärker 2 aus ZR-VerStärkereinheiten ZF^ bis ZF,. Fig. 4 zeigt nur die ZF-Ver Stärkereinheit ZF,,, weil die beiden anderen ZF-Verstärkereinheiten in genau derselben Weise aufgebaut sind.

Die ZF-Verstärkereinheit ZF_x, umfasst als Emitterfolger geschaltete Transistoren Q5> Q6, Widerstände R8, R9, Di fferenz-Transi-stören Off, Q8, Widerstände R10 bis R15» Dioden D2 und D3, einen Konstantstrom-Transistor Q3, sowie einen als Emitterfolger geschalteten Transistor Q42. Eine (nicht dargestellte) Vorspanaungsstufe besteht aus einem Widerstand und einer Diode und stellt der Basis des zuvor erwähnten Konstantstromtransistors Q9 eine Vorspannung E2 bereit.

Die von den AVR-Schaltungen 4 und 9 kommenden AVR-Signale gelanten über eine Leitung Ig an die Basis des als Emitterfolger geschalteten Transistros 42. Der Emitter des Transistors 5^2 ist über den Widerstand R14 mit dem Emitter des Konstantstrom-Tran sistörs Q9 verbunden. Infolgedessen nimmt der Kollektorstrom des Konstantstrom-Transistors ^9

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ab, wenn der Pegel des AVR-Signals auf der Leitunr 1, ansteigt.

Die Dioden D2 und D? wirken auf Grund ihrer die Spannung in Vorswärtsrichtung und den Strom betreffenden Kennlinien und auf Grund ihrer liicht-Linearität als variable Widerstände, die für einen durch sie hindurchfliessenden kleinen Arbeitsstrom einen hohen Arbeitswiderstand bilden. Die Widerstände R10 und R11, die den Dioden D2 und D3 parallel liegen, dienen der Einstellung der Anderungskennwerte bzw. -kennlinien des Arbeitswiderstands.

Wenn der Pegel des AVR-Signals höher wird, nimmt der Kollektorstrom des Konstantstrom-Transistors Q9 ab, so dass auch der Arbeitsstrom der Dioden D2 und D3 abnimmt. Die Emitter der Differenz-Transistoren Q7 und Q8 sind dann über einen hohen Arbeitswiderstand der Dioden D2, D3 verbunden. Die Verstärkungsfaktoren der Differenz-Transistoren Q7 und Q8 werden daher kleiner, wenn der Pegel des AVR-Signals grosser wird.

Das Ausgangssignal dieser ZF-Verstärkerstufe gelangt dann über die Kcllektor-Lastwiderstände 312 und RI3 an die Zi¹-Verstärkereinheit der nächsten otufe ZF2.

Ein Transistor Q10 liegt zwischen der Spannungsversorgungsleitung Vcc und den Widerständen R12, R13₅ obwohl diese Hassnahme weder wesentlich noch kritisch ist. Sine Iconc-tante Spannung E1 gelangt von einer (nicht dargestellten) Vorspannungsstufe an die Basis des Transistors Q10. Durch den Transi-stor Q10 wird eine unerwünschte elektrische Kopplung der Zi¹-Verstärker stuf en untereinander oder mit anderen Schaltungsstufen über die Versorgungsleitung Vcc vermieden.

^iine Laitterfolger-Schaltung, die aus den Transistoren <^13 Q14- und den Widerständen H1S, RI9 besteht, sowie eine wei-

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tere Emitterfolger-Schaltung, die aus den Transistoren Q11, Q12 und den Widerständen R16, RI7 besteht, sind mit den Ausgangsleitungen I^ bzw. l/,ρ der dritten ZF-Verstärkereinheit ZF3 verbunden. Diese beiden Emitterfolger-Schaltungen stellen den Leitungen 1, und I^ die vom ZF-Verstärker 2 kommenden Ausgangssignale bereit.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung der'in Fig. 3 dargestellten Videogleichrichterschaltung 3.

Die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung umfasst eine selektive Verstärkerstufe 31» eine Detektorstufe 32 und eine Verstärkerstufe 33. Die selektive Verstärkerstufe umfasst erste Differenztransistoren Q17» Q18, zweite Differenztransistoren Q22, Q23, als Emitterfolger geschaltete Transistoren Q20, Q21, Q26 und Q27, Konstantstrom-Transistoren Q19» Q24-, denen von einer (nicht dargestellten) Vorspannungsstufe eine konstante Spannung E4- bereitgestellt wird, Widerstände R22 bis R32, eine Spule L1 und einen Kondensator C6.

Die Spule L1 und der Kondensator C6 bilden einen Resonanzkreis mit der Resonanzfrequenz des Zwischenfrequenzträgersignals. Infolgedessen wird das Zwischenfrequenzträgersignal von den als Emitterfolger geschalteten Transistoren Q26, Q27 wiedergewonnen und von deren Transistoren an die Leitungen 1^c, 1/jg gelegt.

Der Transistor Q25 dient demselben Zweck wie der in der in Fig. 4 dargestellten Schaltung verwendete Transistor Q10.

Die Gleichrichterstufe 32 ist eine symmetische Gleichrichterstufe und besteht aus Transistoren Q28 bis Q34 und Widerständen R33 bis R36. An den Basiselektroden der Transistoren Q28 und Q29 liegt das von den als Emitterfolger geschalteten

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Transistoren Q15 und Q16 kommende ZF-Signal und an den Transistoren Q3I bis Q34- liegt - wie dargestellt - das von den als Emitterfolger geschalteten Transistoren Q26 und Q27 kommende Trägersignal an, so dass ein symmetrisehes Videosignal zu den Widerständen R35 und R36 gelangt.

Die Verstärkerstufe 33 umfasst als Emitterfolger geschaltete Transistoren Q35» Q36, Differenztransistoren Q37₅ 3381 einen Konstant*strom-Transistor Q41, der von einer (nicht dargestellten) Vorspannungsstufe eine konstante Spannung zugeführt erhält, Stromspiegel-Transistoren Q39* Q4-0, sowie Widerstände R37 bis R4-3· Die Verstärker stufe 33 erzeugt an den miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren Q38 und Q40 ein verstärktes Videosignal.

Einer der Eingänge des ZF-Verstärkers 2 ist über einen Kondensator C2 mit der Eingangsspannungsquelle Veing,

d. h. mit dem Tuner, und der andere Eingang ist über den Kondensator C3 mit Masse verbunden.

Die Ausgangssignale der ersten und zweiten AVR-Schaltungen 4 und 9 gelangen an den Ausgangspunkt einer Zeitkonstantenstufe 10, die aus dem Kondensator C1 und dem v/iderstand R8 besteht. Diese Zeitkonstantenstufe 10 dient der Einstellung der Zeitkonstanten der zuvor beschriebenen AVR-Schaltungen und befinde.t sich normalerweise ausserhalb der integrierten Schaltung. Die Ausgangssignale dieser Zeitk'onstantenstufe 10 gelangen an den Verstärkungssteuereingang des ZF-Verstärkers 2,

Ein Gegenkoppelkreis 11 besteht aus den Widerständen R4- bis R7 und den Kondensatoren C4, Cf?.

Die Schaltungsanordnung der zweiten AVR-Schaltung 9 ist folgendermassen aufgebaut.

Eine Schaltungsstufe besteht aus zwei npn-Transistören Q1,

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Q2, die ein sehr grosses Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 2 feststellen und eine Schaltungsstufe, die bei Auftreten des Ausgangssignals der zuvor genannten Schaltungsstufe einen elektrischen Strom durchlässt, besteht aus der Stromspiegelschaltung 12. Der Emitter des Transistors Q1 ist mit der Basis des Transistors Q2 und mit einem der Ausgänge des ZI¹-Verstärkers verbunden. Der Emitter des Transistors Q2 ist mit der Basis des Transistors Q1 und mit dem anderem Ausgang des ZP-Verstärkers verbunden. Die Basiselektroden der Transistoren Q1 und Q2 werden normalerweise auf Grund der Rückkoppelschleife der Gleichspannungs-Rückkoppelschaltung 11 auf demselben Potential gehalten.

Die Stromspiegelschaltung 12 umfasst einen Widerstand R1 und eine Diode D1, die zwischen den miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren Q1, Q2 und der Spannungsquelle Vcc in Reihe liegen, einen pnp-Transistor Q3, dessen Eingang bzw. dessen Basiselektrode mit den Kollektoren der Transistoren Q1, Q2 verbunden ist, einen Vorwiderstand R2 sowie einen Abgriffwiderstand R3 für den Transistor Q3 und einen npn-Transistor Q4-, dem das am Kollektor des zuvor genannten Transistors Q3 auftretende Ausgangssignal zugeleitet wird. Bei normalen Betriebsbedingungen kann also kein Strom durch die Kollektoren der Transistoren Q3, Q4 fliessen, weil diese Transistoren im nicht leitenden Zustand gehalten werden. Wenn die Transistoren Q1 und Q2 jedoch in den leitenden Zustand gebracht werden, werden die Transistoren Q3 und QfI- auch in den leitenden Zustand gebracht, so dass ein Strom durch den Transistor Q4-fliessen kann.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung wird nachstehend erläutert.

Indem man den Ansteuerungsbereich bzw. den Dynamikumfang

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der Spannung Vausg am Ausgangspunkt des Si'-Verstärkers 2 auf einen solchen Pegel einstellt, dass die Spannung zwischen den Basen und Emittern der Transistoren vi, ^2 nicht überschritten wird, also auf einem Wert von 150 mVpp einstallt, gelangen die Transirtoren Q1 und Q2 niemals in den normalen Betriebszustand, rfenn das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers jedoch bei einem Umschalten der Kanäle oder aus einem entsprechenden Grunde sehr hoch wird, wird die Spannungsdifferenz Vausg am Ausgangspunkt auf Grund des Sprunges bzw. des Übergangs des Ansteuerungsbereichs etwa 1,5 V hoch. Dementsprechend werden die Transistoren Q1, Q2 und damit auch die Stromspiegelschaltung 12 in Funktion gesetzt bzw. in den leitenden Zustand gebracht. Der sich dabei ergebende Strom fliesst durch den Widerstand R8 der Zeitkonstantenstufe 10, so dass die Spannung am Punkt A höher wird.

Dadurch wird eine AVR-Spannung dem AVR-Eingang des ZF-Verstärkers 2 zugeleitet, so dass der Verstärkungsgrad des ZF-Verstärkers 2 verringert wird. Infolgedessen kann der normale Ausgangssignal-Zustand des ZF-Verstärkers 2 wiedergewonnen werden. Wenn ein sicherer, zuverlässiger Zustand wiedergewonnen ist, xvird die zweite AVR-Schaltung ausser Funktion gesetzt, und die Verstärkungssteuerung wird in der üblichen Weise mit der ersten AVE-Schaltung vorgenommen.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung zu ersehen ist, tritt die unerwünschte Verriegelung der Schaltung bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht auf, und zwar auch dann nicht, wenn die Kanäle umgeschaltet oder die Spannungsversorgung ein- oder ausgeschaltet wird, während ein Signal mit grosser elektrischer Feldstärke empfangen wird.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist eine Möglichkeit zur Realisierung der Erfindungsgedankens. Es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Beispielsweise kann irgendeine andere Schaltungsanordnung als die zuvor beschriebene als zweite AVR-Schaltung 9 verwendet werden, wobei diese Schaltungsanordnung ein sehr grosses bzw. ein zu grosses Ausgangssignal des ZF-Verstärkers feststellen können muss. Darüberhinaus kann die Stromspiegelschaltung, wie sie bei dem beschriebenen Ausführungsb ei spiel verwendet wird, weggelassen v/erden, wenn die Feststellstufe selbst eine Spannung oder einen Strom in Abhängigkeit des sehr grossen, vom ZF-Verstärker 2 kommenden Ausgangssignals erzeugt.

Der in Fig. 3 dargestellte ZF-Verstärker 2 wurde mit einer derartigen Kennlinie beschrieben, dass der Verstärkungsgrad verringert wird, wenn die Spannung am Punkt A hoch ist. Jedoch kann auch ein ZF-Verstärker, dessen Verstärkungsgrad ansteigt, wenn die Spannung am Punkt A höher wird, im Zusammenhang mit einer zweiten AVR-Schaltung 9 verwendet werden, deren Kennlinie so aussieht, dass die Spannung am Punkt A verringert wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur im Zusammenhang mit einer Videoschaltung mit einer sogenannten künstlich synchronen Gleichrichterschaltung ohne Oszillator, sondern auch im Zusammenhang mit einer Video schaltung des sogenannten PLL-Systems (Phase-Lock-Loop-System) mit einem Oszillator geeignet, da bei einer solchen Schaltung die gleichen Probleme auftreten.

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Leerseite

Claims

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCH Ü BEL-HO PF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O
POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

HITACHI, LTD. 9. August 197 8

DEA-5647

Patentin sprüche

Videosignal-Verarbeitungssci.altung, g e lc e n a zeichne t durch

einen Z\;isehenrrequenzverstärker (2) ai t das öignal verstärkenden Transistoren,

einen synchronen Gleichrichter (^r), der das "rärer-F.ign'*l bei Auftreten des Auc^angss-i^nals des Ζ-..-ischenirecuenzverstärkers(2) v/iedergewinnt und unter Verv;endung des wiedergewonnenen Träger signal π ein gleic.^gsriente tes Signal erzeug⁴.,

eine erste AVit-Schaltung (4·), die de<n ^wicchenfre^uenzvers'ärker (2) in Abhängigkeit voii Pe-.-el .;ep vom synchronen Gleichrichter C5) kommenden rleich^eric^cc-teii oitTnaJ." e^n /erstärkungsregelungt-rignal tereitp.Le".."!.t, io.vie
eine zweite AVii-ocaitung (9)·. die den Verrtärk'ir.f-sjr'iu

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des J-.vifchen !'requenzvers-t-'Irker^ _νΓ) \ er.-: I ^ inert, «e.^ fer.tge/teilt viird, dass die Transistoren des Zwischen- !"requen;.; verstärkern (2) im gesättigten ,Zustin·.. arbei":e:..

VideosignalVerarbeitungsschaltung, g e '·: e η η :: e i c :ι η e t durch

rinen Zwischenfrequenzverstärker (2) uit ''as oigcal verstärkenden Transistoren,

einen synchrocen Gleichrichter (3)·. der d: 3 -Zrägersignal bei Auftreten des AusgangssignalF des Zwiscr.eafrequen^verstärkers (2) wiedergewinnt und unter Verwendung des wiedergewonnenen Trägersignals ein gleichgerichtetes oignal erzeugt,

eine erste AVR-Schaltung (4), die den Zwischenfrequenzverstärker (2) in Abhängigkeit vom Pegel des gleichgerichteten Jignalc bei Empfang de selben ve-τι synchrcnen Gleichrichter (3) ein Verstärkungsregelungssignal berei; stelle, und

eine zweite AVR-^chaltung (?), die de^n Zwischenfiequenzverst'irker (2) in Abhängigkeit vom Pegel des Ausgangssignals des Zwischenfrequenzverstär.-cers (2) ein Verstärkungsregelungssignal bereitsteilt.

Video signal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite AV2-ocLaltung „9) ein Verstärkungcregelungssignai zur Verringerung des Verstärkungsfaktors des Zwischenfrequenzverstärker (2) nur dann erzeugt, wenn ein vorgegebener r'egel ies Ausgangsignais des Zwischenfrequenzvez¹ stärke rs (2) 'iberschritten ist.

/ideosignal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 2 oder Ji, dadurch gekennzeichnet, dass dia «.usgangs sign ale der ersten und zweiten AVR-Schaltung (^, 3) zusammengefasst und dann eine α Verstärkungsregel eingang des Z-,:i.ezhe.\- frequanzverstärkers (2) bereitgestellt -.,-erden.

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5>. Videosignal-VerarbeitungpscLsltunr nach einem tier Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenfrequenzverstärker (2) zwei Iiifferenzsi^nale erzeugt, die die AVR-Schaltungen (4, 9) betreiben.

6. Videosignal-Verarbeitungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5₅ dadux'ch gekennzeichnet, dass die zweite AVR-Schaltung (9) einen Transistor (Q^, Qo) aufweist, der an seinem Kollektor ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn an seiner .basis eines der Differenzsignale und an seinem Emitter das andere Differenzsignal auftritt.

7- Videosignal-VerarbeitungsFchaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenfrequenzverstärker (2) aus mehr als zwei Verstärkerstufen (ZF,*, ZJo? ZJ',) besteht, die hintereinander in Reihe geschaltet sind.

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