DE2907346C2

DE2907346C2 - PAL-Bezugsfarbträger-Generator

Info

Publication number: DE2907346C2
Application number: DE19792907346
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Reiner 8011 Baldham Szepan
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1979-02-24
Filing date: 1979-02-24
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2907346B1

Description

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gebildet wird, in einer dritten Mischstufe (M 3) aus iieser zweiten Differenzfrequenz (h) durch Mischen tiit einer von der Normalfrequenz (fo) abgeleiteten Hormalfrequenz (fa = 500 kHz) eine dritte Diffefenzfrequenz

(h= fi-fa =3450 Hz)

gebildet wird, in einer vierten Mischstufe (MA) aus iieser dritten Differenzfrequenz (Z₃) durch Mischen ^r>o tiit ihrem 3. Bruchteil

J = 1150 Hz)

->5

•ine Summenfrequenz

f_r = f, + J = 4600 Hz)

feO

gebildet wird und diese Summenfrequenz (/"») in der in den Quarzoszillator (1) nachregelnden Phasenvergleichsstufe (2) mit einer von der Normalfrequenz (fo) abgeleiteten Referenzfrequenz (f, = 200 Hz) verglichen wird.

3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennleichnet, daß die Phasenvergleichsstufe (2) als Sampling-Mischer ausgebildet ist und in ihr direkt die Phase der Referenzfrequenz (f_T) mit der Phase der Summenfrequenz (f_v) verglichen wird.

4. Generator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summenfrequenz (f_v) durch einen Frequenzteiler (10) durch 23 geteilt und diese geteilte Summenfrequenz

= 200 Hz)

unmittelbar mit der Referenzfrequenz (fy verglichen wird.

5. Generator nadi einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleitete Normalfrequenz (fa = 500 kHz) durch einen 10 :1-Frequenzteiler (6) aus der Normalfrequenz (fo) gebildet ist

6. Generator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfrequenz (f_r) aus der Normalfrequenz (fo) durch hintereinandergeschaltete 10 :1-, 25 :1- und 100 :1-Frequenzteiler (6, 8,9) gebildet ist

7. Generator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der 9. Bruchteil der ersten Differenzfrequenz (Tj) durch einen 9 :1-Frequenzteiler (5) gebildet ist

8. Generator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der 3. Bruchteil der dritten Differenzfrequenz f/j) durch einen 3 :1-Frequenzteiler (7) gebildet ist

Die Erfindung betrifft einen PA L-Bezugsfarbträger-Generator laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Die Bezugsfarbträgerfrequenz für das PAL-Farbfernsehverfahren ist mit f, = 4,44361875 MHz sehr genau festgelegt. Für die Genauigkeit dieser Bezugsfarbträgerfrequenz sind außerdem sehr enge Toleranzen festgelegt. Es s<nd schon die verschiedenartigsten Generatorschaltungen vorgeschlagen worden, um diese Bezugsfarbträgerfrequenz mit der geforderten Genauigkeit zu erzeugen (DE-OS 14 62 844, DE-AS 23 37 634 bzw. ältere Patentanmeldung DE-OS 28 10 965). So ist es beispielsweise bekannt, durch ein Syntheseverfahren die Bezugsfarbträgerfrequenz aus Frequenzkomponenten zusammenzusetzen, die durch 'teilung aus einer Normalfrequenz gewonnen werden. Die Schaltung hierfür ist jedoch relativ aufwendig. Es ist auch schon bekannt, die Bezugsfarbträgerfrequenz durch einen nachgeregelten Quarzoszillator zu erzeugen; hierbei wird die Regelung durch einen Phasenvergleich einer Referenzspannung, die durch eine Frequenzteilung aus einer Normalfrequenz gewonnen wird, mit einer von der Ausgangsfrequenz des Quarzoszillators ebenfalls durch Frequenzteilung abgeleiteten Vergleichsfrequenz in einer Frequenzlage von etwa 30 kHz durchgeführt Wegen der hierbei eingesetzten Frequenzteiler im Zuge der Frequenzaufbereitung der Vergleichsfrequenz aus der Quarzoszillator-Ausgangsfrequenz wird der Frequenzfehler der Bezugsfarbträgerfrequenz entsprechend verringert, und letztere bekannter Generator besitzt deshalb eine relativ geringe Regel- oder Phasensteilheit, also geringe

Regelempfindlichkeit. Außerdem ist auch diese bekannte nach dem Analyseverfahren arbeitende Generatorschaltung im Aufbau wegen der verwendeten Frequenzteiler relativ kompliziert und aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen nach dem s Analyseverfahren arbeitenden einfachen und billigen PAL-Bezugsfarbträger-Generator hoher Regel- bzw. Phasensteilheit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Generator laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen iu kennzeichnende Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen eines solchen Generators ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Da bei dem erfindungsgemäßen Generator im wesentlichen nur Frequenzsummen und/oder Frequenzdifferenzen von Frequenzkomponenten, die von der Ausgangsfrequenz des Quarzoszillators bzw. einer Normalfrequenz abgeleitet sind, gebildet werden, und bei nötigen multiplikativen Frequenzänderungen in dem Frequenzaufbereitungszug für die Vergleichsfrequenz diese stets so durchgeführt werden, daß der m solchen Zwischenstufen entstehende Frequenzwert in der Größenordnung des Ausgangsfrequenzwertes bleibt, multiplikative Frequenzänderungen also hierbei stets in der Nähe von 1 bleiben, bleibt auch der Frequenzfehler der Bezugsfarbträgerfrequenz im wesentlichen erhalten, steht also im wesentlichen mit dem gleichen Frequenzwert wie in der MHz-Frequenzlage des Bezugsfarbträgers in der nur einige hundert Hertz betragenden Frequenzlage der Phasenvergleichsstufe zur Verfügung, und die dabei erreichbare Phasensteilheit ist deshalb optimal und relativ hoch, d. h. eventuelle Frequenzabweichungen können mit großer Empfindlichkeit exakt ausgeregelt werden. Trotzdem kann der schaltungstechnische Aufwand relativ gering gehalten π werden, da wegen der nahezu ausschließlichen Verwendung von Summen- und/oder Differenzbildungen hierzu einfache Mischer mit nachgeschalteten Tiefpässen verwendet werden können, wobei noch der weitere Vorteil erreicht wird, daß in den niedrigeren Frequenzlagen die Mischer als einfache und billige digitale Mischer ausgebildet werden können. Ein besonders vorteilhaftes Schema zur Aufbereitung der Vergleichsfrequenz, das einen besonders einfachen und billigen Gesamtau'bau ermöglicht, ergibt si«.h aus den Unteran-Sprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild eines nach dem Frequenz?nalyseverfahren mit einem phasengeregelten Quarzoszillator 1 aufgebauten Generator zur Erzeugung der Bezugsfarbträgerfrequenz f, für das PAL-Farbfernsehverfahren. Der Quarzoszillator 1 ist mit einem üblichen billigen Konfektionsquarz ausgestattet. >■> besitzt von sich aus also keine allzu große Frequenzstabilität und Frequenzgenauigkeit, da er ja durch die Phasenregelschleife auf den gewünschten genauen Wert nachgeregelt wird. Die Nachregelung des Quarzoszillators 1 erfolgt in bekannter Weise über eine Phasenver- m> gleichsstufe 2, in welcher die Phase einer Vergleichsfrequenz Λ, die von der Bezugsfarbträgerfrequenz f, abgeleitet ist, mit einer von einer Normalfrequenz k abgeleiteten Referenzfrequenz f_r in der Phase verglichen wird. Phasenabweichungen erzeugen auf der t>5 Regelleitung 3 eine entsprechende Nachstellspannung für den entsprechend spannungssteuerbaren Quarzoszillator 1.

Die Aufbereitung der Vergleichsfrequenz /„ erfolgt gemäß tier Erfindung im wesentlichen nur dusch Summen- und/oder Differenzbildung von Frequenzkomponenten, die von der Bezugsfarbträgerfrequenz f, bzw. der Normalfrequenz /0 abgeleitet sind. Sofern bei dieser Aufbereitung Teilungen und/oder Vervielfachungen nötig sind, sollen diese so durchgeführt werden, daß die dabei auftretenden multiplikativen Frequenzänderungen in der Nähe von 1 bleibea In dem besonders einfachen Ausführungsbeispiel wird in einem ersten Mischer M1 die Ausgangsfrequenz /, des Quarzoszillators mit der von einem geeigneten Normalfrequenzgenerator 4 erzeugten Normalfrequenz k gemischt und diese Differenzfrequenz f\ wird über einen Tiefpaß und einen als Oberwellenerzeuger wirkenden Trigger 77? einem zweiten Mischer M 2 zugeführt, dem andererseits auch noch der über einen Frequenzteiler 5 erzeugte neunte Bruchteil dieser ersten Differenzfrequenz f< zugeführt wird. In dieser zweiten M'schstufe M'2 wird also aus der ersten Differenzfreqm,nz /i eine zweite Differenzfrequenz /2 erzeugt die nur 8/V des Frequenzwertes der ersten Differenzfrequenz f\ beträgt also im wesentlichen in der gleichen Größenordnung bk^;bt wie die Frequenz f\. Diese zweite Differenzfrequenz h wird in einui· dritten Mischstufe M3 mit einer von der Normalfrequenz k über den Frequenzteiler 6 erzeugten Normalfrequenz fo\ = 500 kHz zu der dritten Differenzfrequenz /3 gemischt In einer anschließenden vierten Mischstufe M4 wird die Summe aus dieser dritten Differenzfrequenz /3 und dem über einen Frequenzteiler 7 erzeugten dritten Teil dieser dritten Differenzfrequenz als Vergleichsfrequenz f_v gebildet Zwischen den einzelnen Mischstufen sind jeweils wieder Tiefpässe oder Selektierfilier S£bzw. als Oberwellenerzeuger wirkende Triggerschaltungen TR vorgesehen. Die sich bei dieser Frequenzumsetzung ergebenden genauen Frequenzwerte sind in der Figur eingetragen. In der vierten Mischstufe M4 wird also wiederum nur eine multiplikative Frequenzänderung von 4/3 der dritten Differenzfrequenz /3 vorgenommen, die in der Nähe von 1 bleibt.

Die Referenzfrequenz f, wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die zusätzlich nach eingeschalteten Frequenzteiler 8 und 9 aus der Normalfrequenz k abgeleitet.

Die Phasenvergleichsstufe 2 kann beispielsweise als sogenannter Sampling-Mischer ausgeführt sein und direkt die Phase der Vergleichsfrequenz /", = 4600 Hz mit der Referenzfrequenz f_r = 200 Hz vergleichen. Die Regelsteilheit ist in diesem Fall optimal, da der Frequenzfehler der Bezugsfarbträgerfrequenz f. bei djr hier aufgezeigten Frequenzaufbereitung nahezu unverändert tn der Vergleichsfrequenz /",enthalten ist. Bei der ersten Differenzfrequenzbildung im Mischer M1 bleibt nämlich der Frequenzfehler drder BezugsfariMrägerfrequenz f. unverändert erhalten, bei der zweiten Differenzfrequenzbildung im Mischer Af 2 geht dieser Frequenzfehler "lit -8/9 dt ein, in der dritten Mischstufe Λ/3 bleibt dieser Frequenzfehler wieder unverändert und in der vierten Mischstufe MA wird dieser Frequenzfehler wiederum nahezu unverändert übertragen, so daß der endgültige Frequenzfehler in der Vergleichsfrequenz /V mit —4/3-8/9 dt eingeht.

Soll anstelle des erwähnten Sampling-Mischers für den Phasenvergleich eine einfachere Schaltung verwendet werden, so kann im Sinne des Ausführungsbeispieles die Vergleichsfrequenz f, durch einen weiteren Freauenzteiler 10 um den Faktor 23 unmittelbar in die

Frequenzlage der Referenzfrequenz f_r von 200 Hz herabgeteilt werden und der Phasenvergleich kann deshalb unmittelbar bei 200 Hz in einem einfachen Phasendiskriminator It durchgeführt werden. Durch diese Frequenzteilung wird zwar die Phasensteilheit wieder herabgesetzt, dafür kann der Gesamtaufbau wesentlich einfacher und billiger durchgeführt werden.

Die Schaltung kann sehr unkritisch und weitgehendst mit digitalen Bauteilen aufgebaut werden. Für die Mischer M2, Mi und Λ/4 können einfache digitale Mischer verwendet werden. Bei der erfindungsgemäOen Schaltung sind allenfalls einfache Tiefpaßfilter TP nötig, teure Bandpaßfilter und dergl. sind überflüssig. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird mit einer geringstmöglichen Anzahl vin Frequenzaufbereitungsschritten die für einen Phasenvergleich angestrebte niedrige Frequenzlage erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. PAL-Bezugsfarbträger-Gensrator mit einem Quarzoszillator, der über eine Phasenvergleichsstufe in Abhängigkeit von einem in einer niedrigen Frequenzlage durchgeführten Phasenvergleich zwischen einer von seiner Ausgangsfrequenz abgeleiteten Vergleichsfrequenz mit einer aus einer Normalfrequenz entsprechend heruntergeteilten Referenz- I ο frequenz phasengeregelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsfrequenz (f,) im wesentlichen nur durch Summen- und/oder Differenzbildung von Frequenzkomponenten, die von der Ausgangsfrequenz (Q oder der Normalfrequenz (fo) abgeleitet sind, erzeugt ist, und die hierbei verwendeten Frequenzteilungen und/oder Frequenzvervielfachungen der von der Ausgangsfrefuenz (Q phgeleiteten Frequenzkomponenten (z. B. ft oder /3) so durchgeführt werden, daß die dabei auftretenden multiplikativen Frequenzänderungen in der Nähe von 1 bleiben.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß die Normalfrequenz (f₀) 5 MHz beträgt, in einem ersten Mischer (Mi) eine erste Differenzfrequenz

(f\ = /ö- /, = 566 381,25Hz)

twischen dieser Normalfrequenz (f₀) und der Ausgangsfrequenz (Q gebildet wird, in einer zweiten Hischstufe [M2) aus dieser ersten Differenzfrequenz (f\) durch Mischen mit fr:/em 9. Bruchteil

^ = 62931,25 Hz)

tine zweite Differenzfrequenz

·£- = 503 450 Hz)

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