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Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Synchronimpulsen für
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die Vertikal-Ablenkstufe in Fernsehempfängern Zusammenfassung: Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Synohronimpulsen
für die Vertikal-Ablenkstufe in Fernsehempfängern. (3ie von einer Vervielfacherschaitung
aus der Zeilenfrequenz erzeugten Impulse werden in einem Frequenzteiler auf die
erforderliche Bildfrequenz heruntergeteilt. Zur Synchronisation des Frequenzteilers
wird mit Hilfe eines zweiten Frequenzteilers zwecks Herstellung einer Referenzzeit
der zeitliche Abstand zwischen denen aus dem Amplitudensieb entnommenen Impulse
gemessen. Im nichtsynchronen
bzw. gestörten Zustand wird ein Tor
für die Rücksetzimpulse des ersten Frequenzteilers gesperrt. Erst wenn die aus der
zeilenfrequenten Impulsfolge abgeleiteten Impulse mit den Synchronimpulsen aus dem
Amplitudensieb zusammenfallen, wird der zweite Frequenzteiler mit dem ersten Frequenzteiler
starr verkoppelt, so daß dieser in synchronen Zustand läuft.
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Stand der Technik: Zur Erzeugung vertikalfrequenter Impulse zur Synchronisaticn
von Ablenkschaltungen in Fernsehempfängern werden immer häufiger Digitalschaltungen
verwendet, wodurch der Aufbau und der Abgleich derartiger Schaltungen wesentlIch
vereinfacht wird, weil teuere Spulen vermieden werden und diese Schaltungen gegen
Temperatureinflüsse nicht so anfällig sind.
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Wegen der starren Verkopplung zwischen der Zeile und Bildfrequenz
wird die letztere aus der Zeilenfrequsnz durch Frequenzteilung abgeleitet. Wegen
der damit verbundenen höheren Genauigkeit wird die Vertikalfrequenz aus einem Mehrfachen
der Zeilenfrequenz durch Teilung gewonnen.
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So wird z.B. in der DE-OS 23 01 796 eine derartige Synchronisierschaltung
beschrieben, bei der eine Torschaltung vorgesehen ist, über welche die Rücksetzimpulse
für den Frequenzteiler geführt sind und die von Ausgangssignalen eines Zäh lers
freigegeben ist, wobei der Zähler Impulse aufsummiert, deren Frequenz mit der Vertikalfrequenz
starr verkoppelt und im Vergleich zu dieser sehr hoch ist. Der Zähler ird von
den
vertikalfrequenten Impulsen jeweils zurückgesetzt. Wenn, wie in der Beschreibung
darauf hingewiesen wird, diese Schaltung auch sehr störsicher gegen starke Impulsspitzen
ist, da die aktive Zeit der Torschaltung sehr kurz ist, so bereitet die derart aufgebaute
Schaltung immer dann Schwierigkeiten, wenn der Empfänger von einen Kanal auf einen
anderen umgeschaltet wird. Da die Phasenlage des Synchronimpulses des neu empfangenen
Signal beliebig liegt, wird die Torschal-/ln tung zunächst auf einen Impuls, der
die Torzeit fällt, synchronisiert. Dieser Impuls kann zunächst auch ein Störimpuls
sein. Beim Umschalten ergibt sich dadurch ein unruhig zitterndes Bild, bis ein Synchronimpuls
in die Torzeit fällt, worauf dann die Schaltung synchronisiert wird.
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Ebenso verhält es sich bei der in der DE-PS 23 55 080 beschriebenen
Schaltung. Auch hier handelt es sich um die Feststellung einer Koinzidenz mit dem
Vertikalimpuls. Auch hier ergeoen sich die Störungen, wenn ein Impuls fehlt oder
wenn von einem Kanal auf einen anderen umgeschaltet wird.
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Die Schaltung nach der DE-OS 21 44 551 nutzt die Tatsache aus, daß
die Impulsbreiten von Synchronimpu'sen und Störimpulsen im allgemeinen unterschiedlich
groß sind. Die Schaltung erkennt nur Impulse einer vorbestimmten Breite als Synchronimpulse
an. Hierbei ist aber nicht berücksichtigt, daß unter Umständen die Störimpulse auch
dieselbe Breite besitzen können wie die Synchronimpulse, so daß in einem solchen
Fall die Vertikalablenkung kurzzeitig gestört wird.
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In der DE-OS 2 (35 685 wird ein Vertikal-Synchronisiersystem beschrieben,
bei der eine Schaltung nach dem Oberbegriff vorliegender Anmeldung verwendet wird.
Hierbei wird zur Erzeugung
des Rückstellimpulses für den Frequenzteiler.
dessen Ausgangssignal in einer Torschaltung mit dem Vertikalimpuls verglichen, wonach
deren Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des Frequenzteilers nochmals mit einer
Torschaltung verknüpft wird, deren Ausgangssignal einen Impulszähler in Form eines
Integriergliedes sperrt.Auch diese Schaltung ist nicht störsicher genug, da Stör-
und Raus chimpu lse durch Integration ebenfalls einen Rückotellimpuls für den Frequenzteiler
erzeugen können.
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In einer weiteren Patentanmeldung, DE-OS 28 C8 762, wird ebenfalls
durch die Kombination verschiedener Torschaltungen ein Rücksetzimpuls für den Frequenzteiler
im Störfall erzeugt, jedoch kann auch diese Schaltung nicht optimal arbeiten, da
bei nicht richtiger Phasenlage von Synchronimpulsen und den durch Frequenzteilung
erzeugten Impulsen zwischen den empfangenen Impulsen noch Störimpulse liegen können,
die die Schaltung in unrichtiger Weise triggern können.
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Aufgabe der Erfindung: Der Erfindung liegt deshalb die Aufhabe zugrunde,
eine Synchronisationsschaltung der eingangs beschriebenen Art dahinziehend weiter
zu verbessern, daß der Einfluß von Störimpulsen in jedem Fall vermieden wird und
daß auch bei sehr schwachen Eingangssignalen mit hohem Rauschcnteil noch eine sichere
Synchronisation erzielt wird. Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch
gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
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Beschreibung: Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert werden.
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Figur a zeigt den wesentlichen Teil der Schaltungsanordnung zur Erzeugung
bildfrequenter Synchronimpulse für die Vertikalablenkung eines Elektronenstrahls
in Fernsehempfängern; Figur 2 zeigt dem Verständnis für die Schaltung nach Figur
1 dienende Impulsdiagramme.
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Die aus dem Zeilentransforutor a entnommene Zeilenfrequenz fz wird
in einem Frequenzvervielfacher 2 zunächst verdoppelt und dann bis zur gewünschten
Bildfrequenz fb mit Hilfe eines Frequenzteilers 3 heruntergeteilt. Der Ausgang des
Frequenzteilers 3 ist über eine ODER-Schaltung 4 mit seinem Rücksetzeingang R verbunden,
so daß er nach z.B. 625 Impulsen aus der Frequenzvervielfacherschaltung 2 jeweils
auf Null gesetzt wird. Ohne besondere Vorkehrungen liegt der Bildanfang noch willkürlich
in der Hinlaufhälfte des Elektronenstrahls. Der Frequenzteiler 3 kann deshalb mit
Hilfe von Vertikalsynchronimpulsen, die demAmplitudensieb entnommen werden, auf
das Sendersignal synchronisiert werden. Nun können aber infolge von Impulsstörungen,
die die Amplitude des Austastpegels übersteigen, Schwierigkeiten in der Synchronisation
auftreten. Die Störimpulse können irrtümlich als Synchronimpulse erkannt werden,
so daß demzufolge das Bild durchläuft. Es müssen deshalb Vorkehrungen getroffen
werden, damit eine einwandfreie Synchronisation gewährleistet ist,,auch wenn das
empfangene Signal schwach und verrauscht und mit Störsignalen überlagert ist. Die
einwandfreie Synchronisation
wird mit der nachfolgend.beschriebenen
Schaltung erreicht.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Bildsynchronimpulse
in genau gleichen Abständen von z.3. 20 ms erscheinen, während die Störimpulse statistisch
verteilt irgendwo dazwischen liegen. Das einzig sichere L;ntersc¼eidungsmerkmal
zwischen den Synchronimpulsen und den Störimpulsen ist demnach der genau gleiche
Abstand der Synchronimpulse, der messbar ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Störimpulse
ebenfalls mehrmals hintereinander im gleichen Abstand eintreffen, ist dagegen sehr
gering. Zur Einführung eines exakten Zeitintervalls für die Messung wird ein weiterer
Frequenzteiler5 über eine UND-Schaltung 6 an die Frequenzvervielfacherschaltung
2 angeschlossen. Der Ausgang des Frequenzteilers 5 ist mit dem Setzeingang S einer
bistabilen Kippstufe 7 verbunden, deren Ausgang Q über einen Inverter 8 mit dem
zweiten Eingang der ersten UND-Schaltung G verbunden ist. Sobald der Frequenzteiler
5 einen Impuls abgibt, wird die UND-Schaltung 8 gesperrt und es können deshalb keine
weiteren Impulse mehr an den Frequenzteiler 5 gelangen.
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Der Ausgang Q der bistabilen Kippstufe 7 öffnet gleichzeitig eine
zweite UND-Schaltung 9, an deren anderen Eingang die dem Amplitudensieb 10 entnommenen
Synchronimpulse geschaltet sind. Der erste aus dem Amplitudensieb 10 kommende Impuls,
sei es ein Synchronimpuls oder auch ein Stiirimpuls, gelangt auf die Rücksetzeingänge
R des Frequenzteilers 5 und der bistabilen Kippstufe 7. über die Inverterstufe 8
wird die UND-Schaltung 6 für die Impulse 2 fz wieder geöffnet.
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Die Wirkungsweise der Schaltung wird verständlich unter Zuhilfenahme
der Diagramme nach Figur 2.
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In Zeile a ist das aus dem Amplitudensieb 10 kommende Signal dargestellt,
welches die in gleichmäßigen Abständen liegenden Synchronimpulse Sy beinhaltet,
auf die die Ablenkung des Fernsehempfängers synchronisiert werden soll, zwischen
denen Störimpulse St in beliebiger Verteilung liegen. Es sei zunächst angenommen,
daß die Schaltung noch nicht synchron arbeitet, und daß ein erster Störimpuls aus
dem Amplitudensieb 10 die bistabile Kippstufe 7 und den Frequenzteiler 5 zurückgesetzt
hat. Die durch die bistabile Kippstufe 7 über die Inverterstufe 8 geöffnete Torschaltung
6 läßt die Impulse aus der Frequenzvervielfacherschaltung 2 durch, so daß die Schaltung
die Impulse zunächst von einem beliebigen Zeitpunkt t1 ab in der Frequenz mit Hilfe
des Frequenzteilers 5 herunterteilt. Nach Beendigung der Zählperiode des Teilers
5 wird die bistabile Kippstufe 7 gesetzt. Die Perioden des Frequenzteilers 5 sind
in Zeile b und der Schaltzustand der Kippstufe 7 in Zeile c dargestellt. Die negativen
Flanken des Ausgarigssignals nach Figur 2c triggern einen Taktgenerator 14, der
an einem Ausgang einen Takt T1 abgibt, welcher zeitlich verzögert einen weiteren
Takt T2 an einem weiteren Ausgang auslöst. Die Taktfolge ist in den Zeilen d und
e der Figur 2 gezeigt. Die hohe AusgangsspannLng der bistabilen Kippstufe 7 sperrt
zum Zeitpunkt t2 den Frequenzteiler 5 und von diesem Zeitpunkt ab ist die Schaltung
für Impulse aus dem Amplitudensieb 10 geöffnet. Trifft aus diesem z.B.
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im Zeitpunkt t3 ein Störimpuls St ein, wird die Kippstufe 7 sofort
zurückgesetzt, so daß der Frequenzteiler 5 wieder /bis aktiviert wird, seine Periode
zum Zeitpunkt t4 angelaufen ist.
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Die Schaltung wertet die längeren Zeitabschnitte der gesetzten bistabilen
Kippstufe dahingehend aus,daß hierdurch der nichtsynchrone
Zustand
festgestellt wird. Durch den hohen Ausgangspegel Q der bistabilen Kippstufe 7 wird
eine Torschaltung 11 geöffnet, durch welche die Impulse 2FZ an eine Torschaltung
12 auf einen Zähler 13 gelangen können. Dieser Zähler ist in dem dargestellten Beispiel
derart aufgebaut, daß er nur bis 2 zählt, indem der Ausgang Q2 die Eingangsimpulse
sperrt. In vorliegendem Fall erreicht er diesen Zählerstand, so daß der Ausgang
Q1 auf niedrigem Potential liegt. Der erste Takt T1 des Zählers 14 gelangt an die
Tor schaltung 15 und öffnet diese. Da aber der andere Eingang dieser Torschaltung
auf niedrigem Potential liegt, kann eine an diese angeschaltete bistabile Kippschaltung
16 nicht gesetzt werden. Das ist immer der Fall, wenn der Zähler auf Q1 = L und
Q2 = H steht, d.h. im nichtsynchronen oder gestörten Zustand der Schaltung.
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Nun sei angenommen, daß der aus dem Amplitudensieb 10 kommende Impuls
ein Synchronimpuls ist, zum Zeitpunkt t5 (Figur2).
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Die bistabile Kippstufe 7 wird zurückgesetzt und der Frequenzteiler
5 erhält Impulse. Nach 20 ms zum Zeitpunkt t6 wenn der Frequenzteiler 5 seine Zählperiode
beendet hat, wird die bistabile Kippstufe 7 gesetzt. Da aber gleichzeitig ein Synchronimpuls
aus dem Amplitudensieb 10 an den Rücksetzeingang R gelangt, wird dieser auch wieder
zurückgesetzt. Der Frequenzteiler 5 kann sofort wieder arbeiten. Der Ausgang Q der
bistabilen Kippstufe 7 befindet sich demzufolge nur sehr kurzzeitig auf hohem Pegel,der
Zähler 13 zählt nur einen Impuls, do daß seine Ausgänge die Zustände Q1 = H und
Q2 =L einnehmen. Die Information Q1 = H gelangt über die Torschaltung 15 an den
Setzeingang S der bistabilen Kippstufe 16.
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Sollten einmal zufällig mehrere Störimpulse hinbereinander in gleichen
zeitlichen Abständen von 20 ms eintreffen, ist zur Sicherheit dagegen, daß die Schaltung
nicht auf diese
Störimpluse synchronisiert wird, ein Schieberegister
17 vorgesehen, in welches die Information aus der bistabilen Kippstufe 16 am Dateneingang
D in mehreren hintereinander liegenden Takten T1 eingelesen wird. Erst wenn alle
Ausgänge des Schieberegisters 17 auf hohem Potential liegen, wird ein Impuls über
die Torschaltung 18 an eine Torschaltung 19 gegeben, die die Impulse aus dem zweiten
Frequenzteiler 5 durchläßt, wodurzh dieser kontinuierlich arbeitet und den ersten
Frequenzteiler 3 auf das Sendesignal synchronisiert.