DE2921777A1

DE2921777A1 - Automatische verstaerkungsregelschaltung

Info

Publication number: DE2921777A1
Application number: DE19792921777
Authority: DE
Inventors: Hiroto Yasumura
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1979-12-06
Also published as: GB2026269B; US4292598A; GB2026269A; DE2921777C2

Description

Henkel, Kern, Feiler StHänzel _^_ Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha,

Möhlstraße 37 Kawasaki-shi_f Japan D-8000 München

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

29. Mai 1979

54P174-3

Automatische Verstärkungsregelschaltung

Die Erfindung betrifft eine automatische Verstärkungsregelschaltung zur automatischen Regelung eines Ausgangssignals auf einen gewünschten Pegelbereich in Abhängigkeit von einem wahllos variierenden Eingangssignal.

Eine automatische Verstärkungsregel- bzw. AVR-Schaltung wird bei verschiedenen Arten von Analogschaltungen vorgesehen. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Videobzw. Fernsehzwischenfrequenz-Verstärkerschaltung. Die AVR-Schaltung des Verstärkers regelt dabei den Spitzenwert eines Synchronisiersignals auf einen festen Pegel.

Das in die Video- bzw. Fernsehzwischenfrequenz- bzw. -ZF-Schaltung eingespeiste Fernseh-ZF-Signal ist in seinem Pegel Schwankungen aufgrund verschiedener Ursachen unterworfen, z.B. durch Schwund oder Instabilität (fluttering) sowie durch mit dem Fernsehsignal vermischte pulsierende

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Störsignale. Schwund ist bekanntlich eine Erscheinung, bei welcher das Fernsehsignal auf seiner Laufstrecke reflektiert und/oder gebeugt wird, so daß die Intensität des elektrischen Felds des Empfangssignals zeitabhängig variiert bzw. schwankt. Instabilität bzw. Flattern tritt auf, wenn die Antenne und/oder das Speisekabel im Wind schwankt oder wenn z.B. ein Flugzeug die Antenne überfliegt. Diese Erscheinungen führen zu einem Schwanken des Pegels eines Antenneneingangssignals. Um zuverlässig auf solche Pegelschwankungen ansprechen zu können, ist die Zeitkonstante der AVR-Schleife der AVR-Schaltung möglichst klein gewählt, solange der* Spitzen- oder Scheitelwert des Horizontal-Synchronimpulses während einer Periode (etwa 64 με) erhalten werden kann. Die Zeitkonstante ist z.B. mit 1,2 ms gewählt.

Pulsierende Störsignale enthalten u.a. die Zündungsstörsignale von Krf.· ^rtf ahrzeugen sowie die von der Gleichrichterdiode einer Stromquellenschaltung emittierten Gleichrichterstörsignale. Die Impulsbreiten dieser Störsignale sind sehr kurz und betragen höchstens einige \is bis einige ms, doch besitzen sie sehr hohe Amplituden. Diese Störimpulse können dem Horizontal-Synchronimpuls überlagert werden. Da die Zeitkonstante der AVR—Schleife, wie erwähnt, etwa 1,2 ms beträgt, spricht die AVR-Schaltung auf die Störimpulse an. Es ist jedoch unerwünscht, daß die AVR-Schaltung auf derartige Störmimpulse oder auf einen übergroßen Pegel des Fernseh-ZF-Signals anspricht. Wenn nämlich die AVR-Schaltung auf die Störimpulse anspricht und den Schaltungs-Verstärkungsgrad verringert, treten die nachstehend erläuterten, unerwünschten Vorgänge auf. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Verstärkung (gain) in Abhängigkeit von einem pulsierenden Störsignal verringert wird und dieses Störsignal sodann verschwindet. Wenn die Zeitdauer des Störimpulses kürzer ist als die Zeitkonstante der AVR-Schaltung, ist deren Verstärkung unmittelbar

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nach dem Verschwinden des Störimpulses immer noch niedrig. Infolgedessen besitzt der Horizontal/Vertikal-Synchronimpuls einen niedrigeren als den normalen Pegel. Aus diesem Grund fällt während der Zeitspanne, während welcher der Pegel des Synchronimpulses auf die vorgegebene Größe zurückgeführt wird, die Horizontal/Vertikal-Synchronisation aus.

Die AVR-Schaltung muß eine solche Zeitkonstante besitzen, daß die Gleichspannungskomponente für die automatische Verstärkungsregelung (AVR) während der Horizontal-Abtastperiode stabil gehalten wird. Wenn die AVR-Schaltung auf den Störimpuls anspricht, können aufgrund der Zeitkonstante ein Ausfall der Horizontal/Vertikal-Synchronisation und eine Bildbeeinträchtigung auftreten. Mit anderen Worten: auch nach dem Verschwinden des pulsierenden Störsignals tritt aufgrund der Zeitkonstante der AVR-Schleife eine Zeitverzögerung in der Zeitspanne auf, welche die AVR-Spannung vom Zeitpunkt des Eingangs des Impulses bis zur Rückführung auf die Größe für den normalen AVR-Betrieb benötigt. Wenn dabei die AVR-Spannung bei Eingang des Störimpulses nicht auf die vorgegebene Größe zurückgeführt werden kann, tritt ein Ausfall der Synchronisation mit Verschlechterung der Bildqualität auf. Diese Erscheinung ist im folgenden in Verbindung mit den Fig. 1A bis 1C beschrieben. Fig. 1A veranschaulicht einen Zustand, in welchem ein pulsierendes Störsignal η mit einem negativ modulierten Fernsehsignal vermischt ist. Die StörSignalvermischung zeigt den Eingang eines Impulses mit übergroßem Pegel. Fig. 1B zeigt eine Ausgangsspannung V.-,-, von der AVR-Zeitkonstantenschaltung, die allgemein die Verstärkung der Fernseh-ZF-Schaltung in bezug auf den oberen Pegel des Synchronsignals (H) eines Fernsehsignals regelt. Wenn somit dem Fernsehsignal ein Störsignal η mit übermäßig großem Impulspegel untergemischt ist, verringert sich die AVR-Spannung V_n _nn, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 1B gezeigt, unter Verkleinerung der

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Verstärkung. Nach dem Verschwinden des Störsignals η muß die AVR-Spannung V__G_ wieder auf eine Größe zurückgeführt werden, die ungefähr der Spannung vor dem Zumischen des Störsignals entspricht. Aufgrund der AVR-Zeitkonstantenschaltung in der AVR-Schleife kann jedoch die AVR-Spannung nicht unmittelbar auf ihre feste Größe zurückgeführt werden, vielmehr wird sie erst nach Ablauf einer Zeitspanne entsprechend der Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung zurückgeführt. Infolgedessen zeigt die Wellenform der AVR-Spannung einen Abfall. In der AVR-

Operation wird somit der Pegel des Störsignals η verkleinert, während weiterhin unnötig die Verstärkung der Fernseh-ZF-Schaltung während der Zeitkonstantenperiode der AVR-Zeitkonstantenschaltung verringertwird. Aus diesem Grund wird auch nach dem Verschwinden des Störsignals η der Pegel des Fernsehsignals so geregelt, daß er während der Zeitkonstantenperiode verkleinert wird und damit der Pegel des Synchronsignals abfällt. Dies führt zu einem Versagen der Synchronisation und zu einer Verschlechterung der Bildqualität.

Zur Vermeidung des Ausfalls der Synchronisation ist es daher nötig, daß die AVR-Schaltung nicht auf den Störimpuls anspricht. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck die Zeitkonstante der AVR-Schleife gegenüber der Störimpulsdauer groß. Sie kann z.B. bei 0,3 - 0,4 s liegen. Dieses Erfordernis steht jedoch im Widerspruch zur Schwund- und Flattererscheinung. Wenn die Zeitkonstante der AVR-Schleife zur Vermeidung eines Synchronisationsausfalls groß eingestellt wird, kann die AVR-Schaltung schnellen Pegeländerungen aufgrund von Schwund- und Flatter- bzw. Instabilitätserscheinungen nicht folgen. Wird dagegen die Zeitkonstante der AVR-Schleife zur Verbesserung des Ansprechens auf diese letzteren Erscheinungen klein gewählt, so besteht die Möglichkeit für einen Ausfall der Synchronisation und eine Verschlechterung

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der Bildqualität unter dem Einfluß eines Störimpulses grossen Pegels.

Ein bisheriger Lösungsversuch für das angeschnittene Problem besteht in der Anwendung einer kleinen Zeitkonstante der AVR-Schleife und in der Verwendung einer Störunterdrückungsschaltung (noise eliminator circuit) oder eines Störspitzenbegrenzers in der AVR-Schaltung. Die Verwendung des Störunterdrückers wirft jedoch neue Probleme auf. Wenn nämlich kein Eingangssignal an der Schaltung anliegt, d.h. wenn sich die Schaltung im Zustand größter (Ansprech-)Empfindlichkeit befindet, und dann ein Fernseh-ZF-Signal mit hoher Amplitude eingegeben wird, beschneidet der Störunterdrücker nicht nur die Spitze des Synchronsignals, sondern auch den Hochpegelanteil des Fernsehsignals, Als Ergebnis wird die Verstärkung der AVR-Schaltung zusätzlich zur Spitze des Synchronsignals auch durch die beschnittene Spitze des Fernsehsignals geregelt. In diesem Fall ist der Pegel des AVR-Signals zu klein, um die Verstärkung der AVR-Schaltung zu verringern, so daß sich diese in einem Zustand stabilisiert, in welchem der Pegel durch das Fernseheingangssignal mit hoher Amplitude beschnitten ist. Durch diese auch als "Sperren" (lock-out oder lock-up) bezeichnete Erscheinung wird die Fernsehsigna lwellenform stark verzerrt. Wenn somit das Antenneneingangs signal· schnell ansteigt, besteht eine Möglichkeit dafür, daß die Störunterdrückerschaltung ungewollt den Synchronsignalpegel abkappt und dadurch einen Ausfall der Synchronisation einführt.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer automatischen Verstärkungsregel- bzw. AVR-Schaltung, die einwandfrei auf eine Pegeländerung eines Eingangssignals anzusprechen vermag und die von der sog. Sperrerscheinung frei und durch pulsierende Störsignale unbeeinflußbar ist.

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Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße AVR-Schaltung ist im Vergleich zur bisherigen AVR-Schaltung, zusätzlich mit einer Einrichtung zur Änderung der normalen Zeitkonstante der AVR-Schleife entsprechend der Amplitude eingehender pulsierender Störsignale versehen. Bei Empfang eines Eingangssignals mit normaler Amplitude wählt die AVR-Schaltung die Zeitkonstante für normalen AVR-Betrieb, wobei die Ansprechgeschwindigkeit die normale Größe besitzt. Wenn die Amplitude des Empfangssignals kurzzeitig eine vorgegebene Größe übersteigt, wenn z.B. ein pulsierendes Störsignal mit einer so grossen Amplitude in die AVR-Schaltung einläuft, wählt letztere eine längere Zeitkonstante als diejenige für den normalen AVR-Betrieb. Infolgedessen wird das Ausgangssignal, z.B. ein abgegriffenes (detected) Fernsehsignal, der AVR-Schaltung durch den Störimpuls nicht beeinflußt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine Wellenform für den Fall, daß ein Störimpuls η mit einem negativen Video- bzw. Fernsehsignal vermischt ist,

Fig. 1B eine Wellenform einer AVR-Spannung V _,_, die aufgrund des Störimpulses gemäß Fig. 1A abfällt, wobei die ausgezogene Linie die abfallende bzw. durchhängende Kurve der Spannung V _G und die gestrichelte Linie die Kurve der nicht abfallenden Spannung veranschaulichen,

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Fig. 1C eine Wellenform für den Zustand, in welchem die AVR-Spannung mit dem Durchhang gemäß Fig. 1B den Pegel eines Synchronsignals im Abschnitt X verkleinert ,

Fig. 1D ein Blockschaltbild der grundsätzlichen Konstruktion einer AVR-Schaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 1E ein Pegeldiagramm zur Darstellung eines vorgegebenen Pegels E3 in einem AVR-Detektor 12 bei der AVR-Schaltung nach Fig. 1D für den normalen AVR-Betrieb und eines vorgegebenen Pegels E4 in einem Pegeldetektor 16 für die AVR-Zeitkonstantenregelung,

Fig. 1F ein Fig. 1E ähnelndes Diagramm für einen zweiten vorgegebenen Pegel E5 in einem Pegeldetektor 16, zusätzlich zu den Pegeln E3 und E4,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer beispielhaften Schaltung, bei welcher die AVR-Schaltung nach Fig. 1D auf eine Fernseh-Zwischenfrequenzverstärkerstufe eines Fernseügeräts angewandt ist,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Beispiels für den AVR-Detektor nach Fig. 1D,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Abwandlung des AVR-Detektor s gemäß Fig. 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D,

Fig.6 ein Schaltbild für die AVR-Schaltung nach Fig. 10,

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Fig. 7 ein Schaltbild für die AVR-Schaltung nach Fig. 4, Fig. 8 ein Schaltbild für die AVR-Schaltung nach Fig. 3, Fig. 9 ein Schaltbild für die AVR-Schaltung nach Fig. 5,

Fig. 10 ein Schaltbild einer Abwandlung der AVR-Zeitkonstantenschaltung für die AVR-Schaltungen nach den Fig. 6 bis 9, in Form einer Abtast/Halteschaltung , und

Fig. 11 ein Fig. 10 ähnelndes Schaltbild einer weiteren Abwandlung unter Anwendung eines Miller-Integrators,

In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit jeweils gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1D veranschaulicht eine grundsätzliche Konstruktion einer AVR-Schaltung gemäß der Erfindung. Ein Eingangssignal ei, dessen Amplitude wahllos variiert, wird einem spannungsgesteuerten Verstärker (VCA) 10 eingegeben, dessen Verstärkung (eo/ei) durch den Gleichspannungspegel eines AVR-Signals V geregelt wird, um das Ausgangssignal eo des Verstärkers auf einen vorgegebenen Pegel einzustellen. Das Ausgangssignal eo wird einem AVR-Detektor 12 eingespeist und in diesem in ein erstes Signal V1 mit einer Gleichspannungskomponente entsprechend dem Pegel bzw. der Amplitude des Signals eo umgewandelt. Das erste Signal V1 enthält eine Welligkeitskomponente entsprechend der Periode des Signals eo, so daß es nicht unmittelbar als Regelsignal V_Ar_, zur Regelung des Verstärkungsgrads des spannungsgesteuerten Verstärkers 10 benutzt werden kann. Aus diesem Grund wird das erste Signal zunächst einer AVR-Zeitkonstantenschaltung 14 eingespeist, bei der es sich um eine reaktive Energiespeicherschaltung normalerweise vom CR-Typ, handelt.

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Die Welligkeitskomponente des ersten Signals V1 wird durch die Zeitkonstantenschaltung 14 praktisch beseitigt, und das erste Signal V1 wird in <las Regelsignal V_AGC umgewandelt, das ein dem Spitzen- oder Mittelwert des ersten Signals V1 proportionales Gleichspannungssignal ist.

Die genannten Teile 10, 12 und 14 bilden gemeinsam eine gewöhnliche AVR-Schaltung mit einer geschlossenen AVR-Schleife. Die Schaltung gemäß Fig. 1D enthält jedoch weiterhin die folgenden erfindungswesentlichen Bauteile: Das Ausgangssignal eo wird einem Pegeldetektor 16 eingegeben, um den Eingangsstörimpuls "bzw. den Störimpulspegel festzustellen. Der Pegeldetektor 16 liefert ein zweites Signal V2, wenn der Spitzenwert des AusgangssignaIs eo eine vorgegebene Größe übersteigt. Das zweite Signal V2 wird zur Steuerung bzw. Regelung eines Zeitkonstanten-Bezeichners benutzt, um die Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung 14 zu regeln. Wenn das Eingangssignal ei ein Fernseh- bzw. Video-ZF-Signal ist, wird die vorgegebene Größe des Detektors 16 durch einen vorgegebenen Pegel in Bezug auf z.B. den Spitzenpegel des Horizontal-Synchronimpulses bestimmt. Das zweite Signal V2 wird dem Zeitkonstanten-Bezeichner 18 eingegeben, der seinerseits ein drittes Signal V3 liefert. Das dritte Signal V3 wird zur Änderung der Amplitude des Lade/Entladestroms zu der und von der Zeitkonstantenschaltung 14 bzw. ihrer Zeitkonstante benutzt. Mit anderen Worten: die übertragungsfunktion (V_AGC/V1) der Zeitkonstantenschaltung 14 wird durch das dritte Signal V3 geändert.

Wenn sich der Spitzenwert des Signals eo im Betrieb unter dem vorgegebenen Pegel des Detektors 16 befindet, wird kein zweites Signal V2 erzeugt, vielmehr wird der übliche AVR-Betrieb durchgeführt. In diesem Fall wird die Zeitkonstante der Schaltung 14 so gewählt, daß das Ansprechverhalten im AVR-Betrieb

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beschleunigt wird. Diese Zeitkonstante ist die der AVR-Zeitkonstantenschaltung 14 eigene Zeitkonstante. Wenn diese Eigenzeit konstant ist, führen die Bauteile 10 - 14 den normalen AVR-Betrieb durch. Genauer gesagt: wenn der obere Pegel bzw. Scheitel des im Signal eo enthaltenen Synchronsignals den vorgegebenen Pegel nicht erreicht, wie dies durch die Wellenform a in Fig. 1E dargestellt ist, erhöht sich der Verstärkungsgrad des spannungsgesteuerten Verstärkers 10, und die automatische Verstärkungsregelung wird so durchgeführt, daß sich der Scheitelwert (top level) des Synchronsignals entsprechend der Eigenzeitkonstante den vorgegebenen Pegel E3 nähert. Wenn der Scheitelwert des Synchronsignals im Signal eo den vorgegebenen Pegel E3 erreicht, wie dies in Fig. 1E durch die Wellenform b dargestellt ist, verkleinert sich der Verstärkungsgrad des spannungsgesteuerten Verstärkers 10, so daß die automatische Verstärkungsregelung derart durchgeführt wird, daß sich der Scheitelwert des Synchronsignals schnell an den vorgegebenen Pegel E3 annähert. Auf diese Weise nähert sich der Scheitelwert des Synchronsignals dem vorgegebenen Pegel E3 in Abhängigkeit bzw. nach Maßgabe der Eigenzeitkonstante, wodurch im AVR-Betrieb ein schnelles Ansprechen ermöglicht wird. Im normalen AVR-Betrieb kann die AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D ohne weiteres auf Instabilität und Schwund ansprechen.

Wenn auf die durch die Wellenform c in Fig. 1E dargestellte Weise ein Störimpuls η mit hoher Spitze dem Signal eo überlagert wird, wird ein den Störimpuls η enthaltendes Signal eon dem Pegeldetektor 16 eingegeben. Wenn der Spitzenpegel bzw. Scheitelwert des Störimpulses η den vorgegebenen Pegel des Detektors 16 übersteigt, wird das zweite Signal V2 erzeugt. Bei Eingang des zweiten Signals V2 liefert der Bezeichner 18 das dritte Signal V3 zur Zeitkonstantenschaltung 14, um die Zeitkonstante der automatischen Verstärkungsregelung zu vergrößern. Bei Anlegung des dritten Signals V3

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vergrößert sich die Zeitkonstante der Schaltung 14 erheblich im Vergleich zu ihrer Eigenzeitkonstante zum Zeitpunkt des normalen AVR-Betriebs. Mit anderen Worten: die Zeitkonstantenschaltung 14 spricht nur wenig auf das sich - wie dor Störimpuls η gemäß Fig. 1E - schnell ändernde erste Signal V1 an. Im Gegensatz zum Fall gemäß Fig. 1B fällt dabei das Regelsignal V _c nur wenig ab, wobei der Pegel dieses Signals V unmittelbar vor dem Eingang des Störimpulses η beibehalten wird. Wenn der Storimpuls η verschwindet, geht die Zeitkonstante der Schaltung 14 augenblicklich auf die Zeitkonstante im Normalbetrieb über, so daß die AVR-Schaltung in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Wie vorstehend beschrieben, kann die AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D die automatische Verstärkungsregelung mit einem guten Ansprechen auf das Signal eo unterhalb des vorgegebenen Pegels E4 des Detektors 16 durchführen. Infolgedessen wird die automatische Verstärkungsregelung in keiner Weise durch einen Störimpuls η oberhalb des vorgegebenen Pegels E4 gestört. Dies bedeutet, daß keine Möglichkeit dafür besteht, daß der Kurvendurchhang gemäß Fig. 1B das Signal auf die in Fig. 1C gezeigte Weise störend beeinflußt. Darüber hinaus liefert die AVR-Schaltung das Ausgangssignal eo sowie das Regelsignal V „„ in einwandfreier Entsprechung zum Eingangssignal ei, das keinen Störimpuls enthält und einen Pegel über dem vorgegebenen Pegel besitzt. Dementsprechend wird der normale AVR-Betrieb in Übereinstimmung mit dem Pegel des Ausgangssignals eo zu diesem Zeitpunkt durchgeführt, so daß keinerlei Sperren oder Auschalten (lock-out oder lock-up) auftritt.

Bei der vorstehend beschriebenen AVR-Schaltung kann sich der Verstärkungsgrad der AVR-Schleife bei Erzeugung des zweiten Signals V2 ändern. Wenn nämlich das zweite Signal V2 geliefert wird, liefert der Detektor 16 ein viertes Signal V4 zum

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Detektor 12. Bei Eingang dieses vierten Signals V4 wird die übertragungsfunktion des Detektors 12 verkleinert oder auf Null verringert. Wenn in diesem Fall der Störsignalimpuls auftritt, wird das erste Signil V1 verkleinert oder es verschwindet. Zu diesem Zeitpunkt hält die Zeitkonstante der Scha"¹''ing 24 den Gleichspannungspegel des Regelsignals V₇,.,.,

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nahezu konstant, so daß der Störimpuls η den Verstärkungsgrad der AVR-Schaltung wenig verändert.

Fig. 2 veranschaulicht einen Schaltungsaufbau für die Anwendung der AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D bei einer Fernseh-Zwischenfrequenzverstärkerschaltung eines Fernsehgeräts. Dabei wird ein Fernseh-Zwischenfrequenz- bzw. -ZF-Signal ei an einen Zwischenfrequenzverstärker KL· mit variablem Verstärkungsgrad angelegt, in welchem dieses Signal verstärkt und dann als Zwischenfrequenz-Ausgangssignal e., einem Videobzw. Fernsehdetektor 10_? eingegeben wird. Das Zwischcnfrequenz-Ausgangssignal C₁ wird vom Detektor 10~ abgegriffen und dann als Video- bzw. Fernsehausgangssignal e₀ ausgegeben, das seinerseits an die Detektoren 12 und 16 gemäß Fig. in angelegt wird. Infolgedessen wird das Regelsignal V₇.,.,,-, entsprechend dem Signal eo von der Zeitkonstantenschaltung 14 zum Zwischenfrequenzverstärker 1O₁ geliefert. Das Signal eo wird auch einem Störunterdrücker 20 und einem Stördetektor eingegeben. Die vom Detektor 22 abgegriffene Störkomponente wird einer Phasenumkehrung unterworfen und als Störaustastsignal e_? zum Störunterdrücker geliefert. Der Störunterdrücker 20 summiert das Signal e_fi mit dem Signal e₂, um dadurch nur die Störkomponente auszutasten. Anstelle der Störunterdrückung oder -austastung durch subtraktive Summierung kann.das Störsignal dadurch beseitigt werden, daß der eine vorgegebene Amplitude übersteigende Störimpuls abgekappt wird. Das Fernsehsignal e.·,, dessen Störkomponente durch den Störunterdrücker 20 ausgetastet worden ist, wird an einem Video- bzw. Fernseh-

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verstärker 24 und eine Synchronisier-Trennschaltung 26 angelegt. Daraufhin liefert der Verstärker 24 ein Video- bzw. Fernsehsignal e._r während die Trennschaltung 26 ein Horizontal/Vertikal-Synchronsignal e^ liefert.

Fig. 3 veranschaulicht den Schaltungsaufbau des AVR-Detektors 12 in der AVR-Schaltung gemäß Fig. TD. Gemäß Fig. 3 werden die Übertragungsfunktionen G1 und G2 in der AVR-Schleife sowie die Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung 14 geändert, und zwar hauptsächlich mit dem Ziel der Begrenzung des Auftretens des Durchhangs gemäß Fig- 1B durch Verkleinerung der Regelverstärkung bei der automatischen Verstärkungsregelung bei Eingang des Störimpulses η oder eines Eingangssignals mit übergroßer Amplitude gemäß Fig. 1A. Im normalen AVR-Betrieb wählt ein Schalter 12₂ die erste übertragungsfunktion G1. In diesem Fall ist die Zeitkonstante der Schaltung 14 zur Berücksichtigung von Instabilität und Schwund kloin, während die Übertragungsfunktion der AVR-Schleife groß ist. Wenn der Störimpuls mit einem über dem vorgegebenen Pegel e, liegenden Pegel den Detektor 16 das zweite Signal V2 abgeben läßt, erzeugen dei Bezeichner 18 und der Detektor 16 das dritte bzw. das vierte Signal V3 bzw. V4. Das dritte Signal V3 vergrößert sodann die Zeitkonstante der Schaltung 14, während das vierte Signal V4 den Schalter 12„ zum Wählen der zweiten übertragungsfunktion G2 umschaltet. Wenn erste und zweite Übertragungsfunktion f,1 und G2 gleich G1 >> G2 sind, wird die Übertragungsfunktion der AVR-Schleife aufgrund der Wahl von G2 außerordentlich klein. So lange das zweite Signal V2 auftritt, wird die normale AVR-Funktion begrenzt, während die Zeitkonstante der Schaltung 14 groß ist. Das Ergebnis besteht darin, daß die AVR-Spannung V keinen Durchhang bzw. Abfall aufweist.

Eine Abwandung des AVR-Detektors 12 gemäß Fig. 3 ist in Fig.4 veranschaulicht. Gemäß Fig. 3 wird die Übertragungsfunktion G1 oder '2 in die AVR-Schleifo e Lnqof iihrt, wobei diese Üborl ragungs-

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funktionen durch den Schalter 12_ abwechselnd aewählt werden. Gemäß Fig. 4 wird die AVR-Schleife durch den Schalter 12₂ geschlossen und geöffnet. Dies entspricht beispielsweise dem Fall gemäß Fig. 3, daß nämlich G1 = 1 und G2 = 0 (wobei GI nicht notwendigerweise 1 beträgt). Wenn bei der Schaltung nach Fig. 4 ein Signal mit einem Pegel über dem vorgegebenen Pegel des Pegeldetektors 16 auftritt, wird die AVR-Schleife vollständig geschlossen bzw. gesperrt. Hierdurch wird die Zeitkonstante der Zeitkonstanteri -.^haltung 14 erheblich vergrößert. Wenn in diesem Fall dip Zeitkonstante der Schaltung 14 durch das dritte Signal V3 weiter vergrößert wird, wird der Abfall gemäß Fig. 1B wirksam verringert.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D. Dabei können der Pegeldetektor 16 und der Zeitkonstanton-Bezeichner 18 mehrfach vorgesehen sein. Bei diesem Beispiel sind jeweils zwei Detektoren 16 und Bezeichner 18 vorgesehen. Das Ausgangssignal eo wird dabei dem ersten Pegeldetektor 16. eingegeben. Wenn der Spitzenpegel bzw. Scheitelwert des Signals eo den ersten vorgegebenen Pegel E4 übersteigt, liefert der Detektor 16.. das zweite Signal V2₁ zum ersten Bezeichner 18-. Dieser liefert bei Eingang des zweiten Signals V2. das dritte Signal V3.. zur AVR-Zeitkonstantenschaltung 14. Auf ähnliche Weise wird das Ausgangssignal eo dem zweiten Pegel des Detektors 16₂ eingegeben. Wenn der Scheitelwert des Signals eo auf die durch die Wellenform g in Fig. 1F angedeutete Weise einen zweiten vorgegebenen Pegel E5 übersteigt, liefert der Detektor 16₂ das zweite Signal V2₂ zum zweiten Bezeichner 18_?, so daß letzterer ein drittes Signal V3₂ für die Übertragung zur Zeitkonstantenschaltung 14 liefert.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 können die beiden Systeme aus Detektor 16 und Bezeichner 18 wie folgt eingesetzt werden. Das erste System aus dem Detektor 16.. und dem Bezeichni r 18- wird auf die in Fiq. 1D dargosteilte Weise benutzt.

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Wenn ein Störimpuls η auftritt, dessen Pegel größer ist als der erste vorgegebene Pegel E4, aber kleiner als der zweite vorgegebene Pegel E5, wird die Zeit>onstante der Schaltung 14 vergrößert, und die AVR-Schaltung spricht nicht auf den Störimpuls an. Wenn ein übergroßer Störimpuls auftritt, welcher den zweiten vorgegebenen Pegel E5 übersteigt, ist eine lange Zeitspanne nötig, bis sich der Betrieb der AVR-Schaltung stabilisiert, wenn diese nicht auf den großen Impuls anspricht. Ein derart großer· Impuls tritL beispielsweise dann auf, wenn das Eingangssignal angelegt wird, nachdem die AVR-Schaltung den maximalen Vor? ·ärkungsgrad z.B. bei Kanalumschaltung erreicht hat. Beim Auftreten eines solchen übergroßen Signals empfiehlt es sich vom Standpunkt der Stabilität, daß die "oitkonstante der Schaltung 14 zwangsläufig verringert wird, um das Ansprechen der AVR-Schaltung zu beschleunigen. In diesem Fall spricht die AVR-Schaltung schnell auf das übergroße Signal an, um innerhalb kurzer Zeit ein stabiles Bild zu liefern. Durch die Verwendung des zweiten Systems aus dem Detektor 16.-, und dem Bezeichner 18„ wird eine zusätzliche Verhinderung der Sperrerscheinung (lock-out phenomenon) gewährleistet.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Zeitkonstante durch das erste System aus den Elementen 16.. und 18. vergrößert und durch das zweite System aus den Elementen 16-j und 18_? verkleinert. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen AVR-Schaltung auf einen anderen Schaltkreis als den Fernseh-Zwischenfrequenzverstärker kann die Zeitkonstante auch durch das erste System vergrößert und durch das zweite System weiter vergrößert werden. Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 kann außerdem die übertragungsfunktion der vorher in Verbindung mit Fig. 3 und 4 erwähnten AVR-Schleife durch das vom ersten und/oder zweiten Detektor gelieferte vierte Signal V4 gesteuert werden.

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Fig. G veranschaulicht im einzelnen die Bauteile 12 bis 18 bei der AVR-Schaltung gemäß Fig. 1D. In diesem Beispiel ist die AVR-Schleife nicht r-rfen. Das Ausgcingssignal eo wird dabei an die Basis eines npn-Transistors Q10 angelegt. Es sei hierbei angenommen, daß das Signal eo ein negativmoduliortes Video- b"W. Fernsehsignal ist. Infolgedessen fällt das Basispotentifil des Transistors Q10 mit zunehmender Amplitude des Signals eo ab. Der Transistor Q10 ist an seinem Kollektor mit einer Stromquelle 100 mit dem Potential Vc und an seinem Emitter über einen Widerstand R10 mit Masse verbunden. Der Emitter des Transistors Q10 ist außerdem an die Basis eines npn-Transistors Q12 angeschlossen, dessen Emitter zusammen mit dem Emitter eines weiteren npn-Transistors Q14 über eine? Stromquelle IS10 an Masse liegt.

Der Kollektor" dos Transistors Q14 ist mit der Basis eines npn-Transistors Q1G verbunden, dessen Emit tor zusammen mil dem Emitter.eines npn-Transistors Q18 über die Stromquelle 1S12 an Masse liegt. Der Kollektor des Transistors Q18 ist mit dem Kollektor eines pnp-Transistors Q20 verbunden, dessen Emitter über den Wi 'erstand R12 an die Stromquelle 100 angeschlossen ist. Letztere ist mit der Bas^s des Transistors Q20 über dic Anoden-Kathodenstrecke einer Diode D10 und einen Widerstand R14 verbunden. Die Basis des Transistors ζ}20 ist über Widerstände R16 und R18 an den Kollektor des Transistors Qib angeschlossen. Per Kollektor des Transistors Q14 ist über einen Widerstand R20 mit dem Kollektor des Transistors Q12 verbunden, dessen Kollektor wiederum mit dem Emitter eines npn-Transistors Q22 verbunden ist. Der Verbindung«- b".w. Verzweigungspunkt zwischen den Widers Länden KKi und R18 ist über einen Kondensator C10 an die Basis des Transistors Q12 angeschlossen. Da die Basis des Transistors Q12 und der Kollektor des Transistors Q16 zueinander gegenphasig sind, bildet die negative bzw. Gegenkopplung durch den Kondensator C10 einen Miller-Integrator. Dieser Integrator wird zur Ausfilterung

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von Hochfrequenzkomponenten aus dem Signal eo benutzt, die für die automatische Verstärkungsregelung unnötig oder nachteilig sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kondensator C10 vorgesehen, damit die AVR-Schaltung nicht auf die Zwischenträgerfrequenz von 4,5 MIIz angspricht. Die Transistoren Q12 bis Q20 und die zugeordneten Schaltungsteile bilden gemeinsam den AVR-Detektor 12.

Der Detektor 12 arbeitet wie folgt: Wenn die Amplitudenvergrößerung des Signals eo das Basispotential EO des Transistors Q12 abfallen läßt, verringert sich der Kollektorstrom des Transistors Q12. Die Stromquelle IS10 liefert den Transistoren Q12 und Q14 einen konstanten Strom. Infolgedessen verringert sich der Kollektorstrom dos Transistors Q¹ *, während sich der Kollektorstrom des Transistors Q14 erhöht, so daß das Kollektorpotential des Transistors Q14 abfällt. Daraufhin verringert sich das Basispotential des Transistors Q16, und sein Kollektorstrom wird kleiner. Die Transistoren Q16 und Q18 werden von der Stromquelle IS12 mit einem konstanten Strom gespeist. Durch die Stromzufuhr verringert sich der Kollektorstrom des Transistors QI6, während sich der Kollektorstrom des Transistors Q18 erhöht. Der Transistor Q20, die Diode D10 und die an die Transistoren Q16 und Q18 angeschlossenen Widerstände R12 und RI4 bilden gemeinsam eine Stromspiegelschaltung. Mit anderen Worten: wenn der Kollektorstrom des Transistors Q16 abnimmt, wird auch der Kollektorstrom des Transistors Q20 entsprechend verkleinert.

Während des vorstehend beschriebenen R· '■ riebs führt die Amplitudenerhöhung des Signals eo oder der Abfall des Potentials EO zu einer Vergrößerung des Kollektorstroms des Transistors Q18, während der Kollektorstrom des Transistors Q20 verringert wird. Umgekehrt führt die Amplitudenverkleinerung des Signals eo bzw. der Anstieg den Potentials; KO zu einer Verkleinerung dos Kolloktorst roim; clos Transistors 018 b::w. :ui

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einer Vergrößerung des Kollektorstroms des Transistors Q?° . Der Unterschied zwischen den Kollektorströmen der Transistoren Q18 und Q20 wird zu dem Strom 11 entsprechend dem ersten Signal V1.

Der Kollektor des Transistors Q18 ist über den Kondensator C12 mit der Stromquelle 100 und über einen Widerstand R22 mit Masse verbunden. Der Kondensator C12, der Widerstand R22 und ein noch zu erläuternder Widerstand R24 bilden gemeinsam die AVR-Zeitkonstantenschaltung 14, wobei das Regelsignal V vom Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C12 und dem Widerstand R22 abgent men wird. An den Emitter des Transistors 010 ist die Basis eines Transistors Q24 angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q24 ist zusammen mit dem Emitter eines npn-Transistors Q26 über eine Stromquelle IS14 an Masse geschaltet. Der Kollektor des Transistors Q26 ist mit der Stromquelle 100 verbunden, während der Kollektor des Transistors O24 mit der Basis eines pnp-Transistors Q28 verbunden ist. Die Transistoren Q24 und Q26 bilden den Pegeldetektor 16, wobei das zweite Signal V2 vom Kollektor des Transistors Q24 abgenommen wird.

An der Basis des Transistors Q26 liegt ein vorgegebenes Potential E4 zur Bestimmung der vorgegebenen Größe des Detektors 16 an. Das Potential E4 wird von einem Spannungsteilerkreis mit Widerständen 2f> bis 34 geliefert. Dabei ist die Basis des Transistors Q26 mit dem Verbindungs- bzw. Vorzweigungspnnkt zwischen den Widerständen R34 und R32 verbunden. Das Potential E3 am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R32 und R30 ist an die Basis den Transistors Q14 angelegt. Das Verbindungspunkt-Potential E2 zwis- lien den Widerständen R30 und R28 liegt an der Basis des Transistors Q18. Das Potential E1 des Verbindungspunkts zwischen den Widerständen R28 und R26 wird der Basis des Transistors Q22 und dem Kollektor des mit der Stromquelle 100 gekoppelten Transistors Q22 aufgeprägt. Das Potential El bildet das Kollektor-

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potential des Transistors Q12, während das Potential E3 die Basisvorspannung für den Transistor Q14 darstellt. Das Potential E2 liefert die Basisvorspannung für den Trails is' or Q18.

Der Transistor Q28 ist an seinem Emitter mit- der Stromquelle 100 verbunden, während seine Basis über einen Widerstand R36 mit der Stromquelle 100 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q28 liegt über einen Widerstand R38 an Masse. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors Q28 und dem Widerstand R38 ist über die Basis-Emitterstrecke eines npn-Transistors O.30 an Masse geschaltet. Der Kollektor des Transistors Q30 ist über den Widerstand R24 mit dem Verbindungspunkt zwischen Kondensator C12 und Widerstand R22 verbunden. Die Transistoren 0.28 und Q30 sowie die Widerstände R36 und R38 bilden den Bezeichner 18.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der AVR-Schaltung nach Fig. 6 beschrieben Zunächst sei angenommen, daß die Amplitude des negativ-modulicrtcn Signals eo kleiner ist als ein Pegel entsprechend dem vorgegebenen Pegel E4 des Detektors 16. Das Emitterpotontial EO des Transistors Q10, das durch den SpitzenjDegel bzw. Scheitelwert (Spitzenpegel des Synchronimpulses) des Signals co geliefert wird, ist größer als der vorgegebene Pegel E4, wie dies durch die Wellenform a und b in Fig. 1E angegeben ist (d.h. EO > E4) . In diesem Fall sind die Transistoren Q24 , C)28 und Q30 durchgeschaltet. Der Widerstand R24 ist dabei mit dem Widerstand R22 parallelgeschaltet. Die Zeitkonstante kann zu diesem Zeitpunkt beispielsweise etwa 1,2 ms betragen. Der Detektor 12 bildet einen Linearverstärker mit positiver Phase und hoher Ausgangsimpedanz. Wenn sich aufgrund der Ampli tudenvcrri ngc-rung dos Signals eo das Potential KO erhöht hat, nehmen die KoI 1 ck t orsl rönie der Transistoren Q12, 0.16 und Q20 auf die durch die Wellenform a ainuHiebono

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Weise zu. Der Strom J 1 entsprechend dem Anstieg des Potentials EO wird zum Verbindungspunkt zwischen dem Kondenscitor C12 und dem Widerstand R?2 in der Zeitkonstantenschaltung 14 geliefert, mit dem Ergebnis, daß sich der Gleichspannungspegel des Rcgolsignals V erhöht. Daraufhin erhöht sich der Verstärkungsgrad des in Fig. 6 nicht dargestellten spannungsgcstouerton Verstärkers 10. Bei Vergrößerung eier amplitude des Signals eo verkleinert sich das Potential UO. Wenn andererseits die Amplitude des Signals eo innerhalb des den normalen AVR-Betrieb zulassenden Bereichs übermäßig stark vergrößert (E3 > EO > E4), wie dies durch die Wellenform b in Fig. 1E dargestellt ist, erfolgt der umgekehrte Vorgang, und die Amplitude des Signals eo wird verkleinert.

Der vorstehend beschriebene Rückkopplungsbetrieb führt zum herkömmlichen bzw. normalen AVR-Botrieb, bei dem die Amplitude des Signals eo konstant gehalten wird.

Im folgenden sei der Fall betrachtet, in welchem ein hoehpegeliger Störinipuls η dem Signal eo überlagert ist und der Pegel des Signals EO kleiner wird als der Pegel des Signals E4, wie dies durch die Signal wollenform c in Fig. 1E dargestellt ist. In diesem Fall befinden sich die Transistoren Q24, Q28 und Q30 im Sperrzustand. Durch das Sperren des Transistors Q30 wird das Ende des Widerstands R24 vom Massekreis getrennt, und die Zeit-konstante der Zeitkonstantenschaltung 14 vergrößert .sich. Dabei beträgt die Zeit konstante beispielsweise ungefähr 300 bis 400 ms. Wenn die Amplitude des Signals eo die vorgegebene Größe üborsloigl (EO < E-I), wird die Zeitkonstanle der Schaltung 14 auf etwa das 300-fache der Eigenzeitkonstanle vergrößert. Wenn sich die Zeitkonslaiife so stark erhöhl , hat eine kleine A'nderungsgrößo des Stroms 11 nur einen geringen Einfluß auf den Gleiehspannungspeqe] dos Signals V . 1 ηΓοΐgedessen ist die AVR-Schallung

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nahezu -unempfindlich für den Störimpuls, so daß sie den Zustand beibehält, den sie vor der Zumischung des Störimpulses innehatte. Aus diesem Grund tritt kein-Durchhang bzw. Abfall gemäß Fig. 1B auf.

Wenn der im Signal, cn ml luil Ionc St.öriinpuls vorachwindoL, und die Beziehung HO > VA wieder eintritt, kehrt dio AVR-Schaltung unmittelbar auf die normale automatische -Vorstärkungsrego^! iing zurück. Dabei wird die Zeitkonstante der Schaltung 14, genauer gesagt, wieder auf etwa 1,2 ms zurückgeführt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Zeitkonstante nicht nur durch den Kondensator C12 und den Widerstand R22. (bzw. R22/R24) bestimmt wird, vielmehr wird auch die Amplitude des Stroms 11 für die Aufladung und Entladung der Zeitkonstantenschaltung 14 berücksichtigt. Genauer gesagt: selbst wenn die Größe C12 χ R22 konstant ist, hängt die Lade/Entladestromänderung von der Amplitude des Stroms 11 ab. Wenn mithin die Stromänderung von 11 klein ist, vergrößert sich ersichtlicherweise die Zeitkonstante der AVR-Schaltung 14.

Fig. 7 veranschaulicht die Einzelheiten der AVR-Schallung nach Fig. 4. Wenn das Signal eo gemäß Fig. 7 die vorgegebene trosse übersteigt, d.h. EO < E4, wird die Übertragungsfunktion dos Detektors 12 durch Sperren der Transistoren Q16 und Q18 auf Null geführt. Die EiiiiLlor der Transistoren QIG und Q18 sind mi L dem Kollektor de;? '!'ram; i :;l or;·, 01? G verbunden« Das Potential IiO wird an die Basis (Ich Trans ist ort? 0-i» angelegt., während das Potential E4 an der Basis des Transistors Q24 liegt. Gemäß Fig. 6 besitzen das Signal eo und das zweite Signal V2 entgegengesetzte Phasen, während diese Signale gemäß Fig. 7 phascngleieh sind. Die Schaltung gemäß Fig. 7 ist dalier mit einem Umsotzerkreis (Q32) verbunden. Kollektor und Emitter des Trans i.:;l ors Q30 sind dabei mit Basis lv/w. HmLLLor eines npn-Transistors Q .52 vorbundon, dessen Bar. is über

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einen Widerstand R40 mit der Stromcjuelle 100 verbunden ist, während das dritte Signal V3 vom Kollektor abgenommen wird.

Im Fall EO > E4 arbeitet die AVR-Schaltung gemäß Fig. 7 in genau derselben Weise wie die AVR-Schaltung nach Fig. 6. Im Fall von EO < E4 ist der Transistor Q26 gesperrt ΐ"κ1 die Differentialtransistoren Q16 und Q18 arbeiten nicht als Verstärker, d.h. die AVR-Schleife ist gesperrt. Es ist somit denkbar, daß das vierte Signal V4 am Kollektor des Transistors Q26 erscheint. Im Fall von EO < E4 sind die Transistoren Q24, Q28 und Q30 durchgeschaltet. Sodann wird der Transistor Q32 gesperrt, und die Zeitkonstante der Schaltung 14 wird vergrößert. Wenn der Pegelzustand auf EO > E4 zurückkehrt, d.h. wenn dem Signal eo kein Störimpuls überlagert ist, schaltet der Transistor Q26 durch. Zu diesem Zeitpunkt sperrt der Transistor Q24. Gleichzeitig wird der Transistor Q32 durchgeschaltet, und die Zeitkonstante der Schaltung 14 wird verkleinert. Bei der Schaltung gemäß Fig. 7 ist die AVR-Schleife auf vorher beschriebene Weise gesperrt, so daß die Zufuhr des Stroms II unterbrochen ist. Aus diesem Grund wird bei einer Zeitkonstantcnvorgrößerung aufgrund dos Sporrens des Transistors Q32 der Gleichspannungspogel des Regclsignals V_A^_ durch den Störimpuls η wenig verändert. Infolgedessen tritt kein Durchhang bzw. Abfall gemäß Fig. 1B auf.

Fig. 8 veranschaulicht einen Schaltkreis entsprechend der AVR-Schaltung nach Fig. 3. Dabei liegt das Potential E4 an der Basis des Transistors Q24, dessen Kolloktor mit der Ba^is eines pnp-Transistors Q34 gekoppelt ist, dessen Emitter seinerseits über einen Widerstand R44 mit der Stromquelle verbunden ist, die wiederum über die Anoden-Kathodenstrecke der Diode D12 und einen Widerstand R42 an die Basis des Transistors Q34 angeschlossen ist. Der Transistor Q26, der an der Basis das Potential EO abnimmt, ist mit seinem KoI-

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lektor an die Emitter von Transistoren Q16 und Q18 angeschlossen. Die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Q26 ist parallel zu einer Reihenschaltung aus der Kollektor-Emitterstrecke eines npn-Transistors Q25 und einem Widerstand R21 geschaltet.

Wenn die Bedingung EO > E4 gilt, werden der Transistor Q26 durchgeschaltet und der Transistor Q24 gesperrt. Dabei geht auch der Transistor Q34 in den Sperrzustand über. Die Zeitkonstante beträgt zu diesem Zeitpunkt beispielsweise etwa 1,2 ms. Die Arbeitsweise ist in diesem Fall genau dieselbe wie bei der Schaltung nach Fig. 6 oder 7. Der Durchschaltzeitpunkt des Transistors Q26 fällt mit dem Zeitpunkt der Wahl der ersten Übertragungsfunktion G1 (Fig. 3) zusai ·ηοη. Unter diesen Bedingungen wird der normale AVR-Betrieb durchgeführt. Im Fall von EO < E4 wird der Transistor Q26 zum Sperren gebracht, während die Transistoren Q24 und Q25 durchschalten. Wenn hierbei der Transistor Q25 durchgeschaltet ist, kann sein Kollektorutrom klein sein. Wenn der Transistor Q26 sperrt und der Transistor Q25 durchschaltet, wird der Emitterstrom der Differentialtransistoren QI6 und Q18 klein, so daß auch der Verstärkungsgrad des Detektoi~s 12 klein wird. Dieser Zustand entspricht der WMiI der übertragungsfunktion G2 gemäß Fig. 3. Dabei ist die Größe des zum Detektor 12 fließenden Stroms 11 klein, und dieser wird somit durch den Strom 11 wenig beeinflußt. Mit anderen Worten: das Ansprochverhalten der AVR-Schaltung ist langsam, so daß das Auftreten des Kurvendurchhangs vermieden wird. Bei Eingang eines übergroßen Signals ergibt sich der Pegelzustand V,0 « E4. Zu diesem Zeitpunkt vergrößert sich der Durchschaltstrom des Transistors Q25 und der Verstärkungsgrad des Detektors 12 erh">ht sich wieder. Infolgedessen vergrößert sich der Strom 11. Das Ansprechverhalten der AVR-iichal tung ist hierbei schnell. Durch diese Arbeitsweise* des Transi ' ors Ο25 kann die genannte Hporrerseheinung ebenfalls wirksam verhindert werden.

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Die die Zeitkonstante ändernde Einrichtung gemäß Fiq. 8 für die Zeitkonstantenschal tung 14 unterscheidet r.ioh von d'-rjenicjcn gemäß Fig. 6 oder Fig. 7. Bei der Schaltung nach Fig. 8 wird das Produkt CR, d.h. C12 χ R2 3, nicht geändert, vielmehr wird der Entladestrom des Kondensators C12 geändert. Genauer gesagt: wenn bei Eingang des Störimpulses der Pegelzustand auf EO < E4 übergeht, schalton die Transistoren Q25 und Q18 durch und der Strom 11, der kleiner ist als der kleine Kollektorstrom des Transistors Q25, wird vom Detektor 12 absorbiert. Andererseits wird im Fall von EO < E4 der Transistor Q34 durchgeschaltet, so daß der größte Teil des Stroms 11 vom Transistor Q34 geliefert wird. Mit anderen Worten: es wird nur ein sehr geringer Anteil des Stroms 11 zum Kondensator C12 geleitet. Wenn der Transistor Ί34 durchgeschaltet ist, fließt der von ihm gelieferte Strom 12 zum Widerstand R23, um das Potential über den Kondensator C12 zu verkleinern, so daß die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators C12 sehr niedrig wird. Dies zeigt an, daß die Zeitkonstnntc scheinbar oder praktisch ansteigt.

Fig. 9 veranschaulicht, einen Schaltkreis entsprechend der AVR-Schaltung nach Fig. 5. Dabei ist der Emitter dos Transistors Q10 mit der Basis eines Transistors Q^^2 verbunden, dessen Kollektor an die Emitter von npn-Transistoren Q24₁ und QIG₁ angeschlossen ist. Die Basis des Transistors Q26₁ ist mit dem Emitter des Transistors Q10 verbunden, und die Basis des Transistors Q24.. wird mit einem ersten vorgegebenen Potential E4 gespeist. Der Emitter des Transistors Q24~ ist zusammen mit dem Emitter eines npn-Transistors 026., über die Stromquelle 1S14 an Masse gelegt. An der Basis des Tiansistors Q26₂ liegt ein zweites vorgegebenes Potential E5 an, und der Kollektor dieses Transistors ist. zusammen mit dem Kollektor des Transistors Q26,. an die Emitter von

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Differentialtransistoren Q16 und Q18 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Q24₁ ist mit der Basis eines Transistors Q34 verbunden. Die Transistoren Q24.. und Q26. bilden gemeinsam einen ersten Pegeldetektor 16., während die Transistoren Q242 und Q26„ einen zweiten Pereldetektor 16~ bilden. Das erste vorgegebene Potential E4 wird durch Spannungsteilung der Stromquellenspannung Vc durch die Kombination aus den Widerständen R26 bis R32 sowie R34 und R35 erhalten. Das zweite vorgegebene Potential E5 wird durch Spannungsteilung des ersten vorgegebenen Potentials E4 mittels der Kombination aus den Widerständen R34 und R35 erhalten. Beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 9 πiIt daher E4 > E5.

Im Fall von EO > E4 > E5 sind die Transistoren Q26.. und Q24-durchgeschaltet, während die Transistoren Q24.., Q26_? und Q34 im Sperrzustand sind. In diesem Fall wird der in Verbin-, dung mit Fig. 6 beschriebene normale AVR-Retrieb mit kleiner Zeitkonstante durchgeführt.

Im Fall von E4 > EO > E5 sind die Transistoren Q24₂, Q24. und Q34, wie durch die Wellenform f in Fig. 1F dargestellt, durchgeschaltet, während die Transistoren Q26„ und 02G₁ sperren. Infolgedesren bewirken die Differentialtransistoren Ο16 und Q18 nicht die normale Verstärkung, vielmehr ist die AVR-Schleife gesperrt, und der Strom 11 wird zu 0, während die AVR-Zeitkonstante vergrößert wird. Da hierbei der Transistor Q34 durchgeschaltet ist, fließt der Strom 12 zum Widerstand R23, und die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators C12 wird so verkleinert, daß der Gleichspannungspegel des Regelsignals V allmählich abfällt. Dies

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bedeutet, daß die Zoitkonstant-e der Schaltung 14 praktisch bzw. erheblich weiter ansteigt. Die Arbeitsweise ist in Verbindung mit Fig. 8 bereits erläutert worden.

Unter der Bedingung E4 > E5 > EO, wie, durch die Wellenform g in Fig. 1F dargestellt, sperren die Transistoren Q24~r

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Q26.. , Q24₁ und Q34 , während der Transistor Q26~ durchschaltet. Hierbei ist der Pegelzustand bzw. die Pegelbedingung im wesentlichen dieselbe wie im Falle von EO > E4 > E5. Infolgedessen wird die normale automatische Verstärkungsregelung mit kleiner AVR-Zeitkonstante durchgeführt, wobei die AVR-Schaltung schnell auf ein übergroßes Signal, wie das Signal mit der Wellenform g gemäß Fig. 1F, anspricht und somit die genannte Sperrerscheinung wirksamer verhindert als z.B. die Schaltung nach Fig. 6.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der AVR-Zeitkonstantenschaltung 14 nach Fig. 6, 7, 8 oder 9. Das erste Signal V1 vom AVR-Detektor ¹2 wird an die Drain-Elektrode (oder Source-Elektrode) eini s n-Kanal-Feldeffekttransistors 14. vom Verarmungstyp angelegt. Der Feldeffekttransistor bzw. FET 14.. ist normalerweise durchgeschaltet. Seine Drain-Elektrode liegt über einen Widerstand R23 an Masse. Die Source-Elektrode (oder Drain-Elektrode) des FETs 14.. ist über den Kondensator C12 an Masse geschaltet. Die Source-Elektrode des FETs 14. ist mit der Eingangsklemme eines Pufferverstärkers ^2 verbunden, der an seiner Ausgangsklemme das Regelsignal V₇. „ liefert. Das dritte Signal V3 wird vom Zeitkonstanten-Bezeichner 18 an die Gate-Hlektrode des FETs 14^ angelegt.

Wenn dem nicht dargestellten Pegeldetektor 16 ein die vorgegebene Größp übersteigendes Signal eo eingespeist und das zweite Signal V2 erzeugt wird, fällt das Potential des dritten Signals V3 ab, so daß der FET 14. sperrt. Hierauf wird das Source-Potential des FETs 14.. unmittelbar vor dem Sperren desselben über den Kondensator C12 aufrechterhalten. Das so erhaltene Potential wird als das Signal V _, benutzt. Sodann kehrt die Amplitude des Signals eo auf die Größe unterhalb des vorgegebenen Werts oder Pegels zurück, und das Potential des dritten Signals V3 steigt an, so daß der FET 14. durchschal Lot.. nie Zeitk-onstante hängt dabei

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im wesentlichen vom Vr< 'ikt C12 χ R23 ab; diese Zeitkonstante ist kurz und beträgt z.B. 1,2 ms. Die Zeitkonstantenschaltung 14 gemäß Fig. 10 ist eine Art Abtast/Halteschaltung, bei welcher die Zeitkonstante zwischen dem Produkt aus C12 χ R23 und °° (unendlich) umgeschaltet wird.

Fig. 11 veranschaulicht eine weitere Abwandlung der AVR-Zeitkonstantenschaltung 14 gemäß Fig. 6, 7, 8 oder 9. Dabei wird das vom AVR-Detektor 12 eihaltene erste Signal V1 an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Verstärkers 14. über einen Widerstand R23 und einen Umsetzer 14t angelegt. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 14, ist über einen Widerstand R140 mit der invertierenden iJingangsklemme verbunden. Letztere liegt über Widerstände R142 und R144 an Masse. Dnr Widerstand R144 ist über die Drain-Source-Strecke eines n-Kanal-FETs 14_r vom Verarmungstyp geschaltet, der sich normalerweise im Sperrzustand befindet. Das dritte Signal V3 wird vom Zcitkonstnnten-Bezejchner 18 an die Gate-Elektrode des FETs 14,- angelegt. Die Ausgangsklenime des Verstärkers 14, ist über den Kondensator C12 zur Eingangsklemme des Umsetzers 14-, geführt. Das Regelsignal V wird von der Ausgangsklemme des Verstärkers 14^ abgenommen.

Die Zeitkonstantenschaltunq 14 gemäß Fig. 11 besteht aus einem Miller-Integrator. Wenn das dritte faignal V3 ein solches Potential besitzt, daß es eine Gate-Vorspannung unter der Pinch-off- bzw. Abschnürspannung liefert, wird der FET 14t- gesperrt. Der Verstärkungsgrad Λ1 des Verstärkers entspricht zu diesem Zeitpunkt ungefähr (R140 + R142 + R144)/(R142 + R144). Die Zeitkonstante T1 der Schaltung 14 beträgt dabei ungefähr A1 χ C12 χ R23. Wenn sich aufgrund der Zumischung bzw. überlagerung des Störsignals das Potential des dritten Signals V3 erhöht und der Eigenwiderstand des FETs 14_r ausreichend klein ist,

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beträgt der Verstärkungsgrad A2 des Verstärkers 14, ungefähr (R140 + R142)/R142. Die Zeitkonstante T2 entspricht zu diesem Zeitpunkt ungefähr A2 χ C12 χ R23. Der Eigenwiderstand des PETs 14t- ändert sich kontinuierlich entsprechend dem Potentialpegel dos dritten Signals V3. Infolgedessen kann die Zeitkonstante der Schaltung 14 beliebig zwischen T1 und T2 eingestellt werden. Wenn das dritte Signal V3 zu einem Signal entsprechend dem Analogsignal eo wird, welches den durch den nicht dargestellten Pegeldetektor 16 festgestellten bzw. abgegriffenen Pegel E4 übersteigt, kann die Zeitkonstante der Schaltung 14 entsprechend dem Pegel des Signals eo kontinuierlich geändert werden.

Zur Änderung der Zeitkonstante in Übereinstimmung mit der Amplitudenänderungsrich' "ng des Signals eo ist die Diode D16 beispielsweise parallel zum Widerstand R23 geschaltet.

Abschli* end ist darauf hinzuweisen, daß die in der vorstehenden Beschreibung erwähnte Zeitkonstante weitgehen·¹ vom Produkt CR sowie von der Amplitude des durch die AVR-Schaltung 14 fließenden Lade/Entladestroms abhängt. Es

t weiterhin darauf hinzuweisen, daß durch die Vergrößerung der AVR-Zeitkonstante der Kurvenabfall bzw. -durchhang gemäß der ausgezogenen Linie in Fig. 1B verhindert und somit das Regelsignal V ohne diesen Abfall bzw. Durchhang geliefert wird, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig. 1B dargestellt ist.

Obgleich vorstehend verschiedene Ausführungsformen und Abwandlungen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind dem Fachmann selbstverständlich weitere Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

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Claims

Patentansprüche

1/ Automatische Verstärkungsregelschaltung mit einem spannungsgesteuerten Verstärker, dessen übertragungsfunktion (eo/ei) durch ein Regelsignal (V-_GC) änderbar ist, einem automatischen Verstärkungsregel- bzw. AVR-Detektor zur Lieferung eines ersten Signals (V1) mit einer Gleichspannungskomponente entsprechend der Amplitude eines Ausgangssignals (eo) vom spannungsgesteuerten Verstärker und einer AVR-Zeitkonstantenschaltung zur Lieferung des Regelsignals mit einem Gleichspannungspegel entsprechend der Gleichspannungskomponente des ersten Signals und mit einer für die Beseitigung der Welligkeit skomponen te des ersten Signals ausreichenden Zeitkonstante, wobei der spannungsgesteuerte Verstärker, der AVR-Detektor und die AVR-Zeitkonstantenschaltung eine AVR-Schleife bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) variabel ist und daß ein Pegeldetektor (16) zur Lieferung eines zweiten Signals (V2), wenn die Amplitude eines dem spannungsgesteuerten Verstärker (10) eingespeisten Eingangs-

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signals (ei) oder seines Ausgangssignals eine vorgegebene Größe (E4) erreicht, und ein Zeitkonstanten-Bezeichner (18) zur Lieferung eines dritten Signals (V3) zur Bezeichnung der Änderung der Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung (14) bei Eingang des zweiten Signals (V2) vorgesehen sind.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Schleife mehrere Übertragungsfunktionen (G1 und G2) und einen Schalterkreis (12₂) zur wechselweisen Wahl dieser Übertragungsfunktionen aufweist, wobei ein Auswahlzustand bzw. eine -bedingung für diese Übertragungsfunktionen durch den Schalterkreis (12₂) durch ein vom Pegeldetektor (16) geliefertes viertes Signal (V4) bestimmt wird, das bei Lieferung des zweiten Signals (V2) erzeugt wird.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Schleife einen Schalterkreis (12₂) zum öffnen oder Schließen dieser AVR-Schleife selbst aufweist, wobei der Durchschalt- und Sperrzustand des Schalterkreises (12₂) durch ein vom Pegeldetektor (16) geliefertes viertes Signal (V4) bestimmt wird, das bei Lieferung des zweiten Signals (V2) erzeugt wird.
4. Schaltung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) bei Eingang des dritten Signals (V3) praktisch bzw. wesentlich vergrößerbar ist.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor (16) mehrere Detektoren (1O₁, 165) mit jeweils einer Eigengröße bzw. einem Eigenpegel (E4, E5) aufweist und daß der Zeitkonstanten-Bezeichner (18) mehrere Bezeichner (18-j, 18₂)

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umfaßt, die jeweils mit den Detektoren verbunden sind, wobei die Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) in Abhängigkeit von der jeweiligen Eigengröße der Detektoren änderbar ist.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) bei Eingang des dritten Signals (V3-.) von einem der Bezeichner (18..) wesentlich vergrößerbar und bei Eingang des dritten Signals (V3₂) vom anderen Bezeichner (18₂) wesentlich verkleinerbar ist.
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem ersten Bezeichner (18...)■ verbundene Detektor (16..) eine erste vorgegebene Größe (E4) besitzt und daß der mit dem zweiten nezeichner (18₂) verbundene andere Detektor Π69) ^ei^ne zweite vorgegebene Größe (E5) besitzt, die größer ist als die erste vorgegebene Grösse.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) vom CR-Typ ist und einen Kondensator (C12) sowie einen Widerstand (R22, R23, R24) aufweist und daß die Änderung der Zeitkonstante durch Änderung des Werts des Kondensators oder des Widerstands erfolgt.
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Änderung der Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) durch Zufuhr eines zweiten Stroms (12) entsprechend dem dritten Signal (V3) zur Schaltung (14) erfolgt.
10. Schaltung nach Anspruch 5-, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) vom CR-Typ ist und

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einen Kondensator (C12) sowie einen Widerstand (R22, R23, R24) aufweist und daß die Änderung der Zeitkonstante durch Änderung des Werts des Kondensators oder des Widerstands erfolgt.
11. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Zeitkonstante der AVR-Zeitkonstantens"haltung (14) durch Zufuhr eines zweiten Stroms (12) entsprechend dem dritten Signal (V3) zur Schaltung (14) erfolgt.
12. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) eine Abtast/Halteschaltung zum Halten des Regelsignals (V-J-J-,) unmittelbar vor Eingang des dritten Signals (V3) aufweist.
13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung einen Miller-Integrator mit einem Verstärker (14,) aufweist, dessen übertragungsfunktion bei Eingang des dritten Signals (V3) änderbar ist.
14. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung (14) eine Abtast/-Halteschaltung zum Halten des Regelsignals (V_Äri_) unmittelbar vor Eingang des dritten Signals (V3) aufweist.

15« Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die AVR-Zeitkonstantenschaltung einen Miller-Integrator mit einem Verstärker (14^) aufweist, dessen übertragungsfunktion bei Eingang des dritten Signals (V3) änderbar ist.

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