DE2931415C2 - Kammfilterschaltung zur Trennung eines Farbvideosignals in seine Komponenten Leuchtdichte- und Farbartsignal - Google Patents
Kammfilterschaltung zur Trennung eines Farbvideosignals in seine Komponenten Leuchtdichte- und FarbartsignalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kanunfüterschaltung, wie
sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.
Eine Form der Ladungsübertragungsschaltung ist die sogenannte ladungsgekoppelte Schaltung oder abgekürzt
CCD, die sich gut zum Verarbeiten analoger Signale eignet. Solche Schaltungen enthalten Eingangsstrukturen zum Umsetzen einer Signalspannung oder
eines Signalstroms in eine Menge oder ein Paket
elektrischer Ladung in einem Übertragungskanal, und Ausgangsstrckturen zum Ermitteln der Ladung in dem
Paket am Ausgang des Kanals.
Bei Entwurf und Konstruktion solcher Schaltungen hat man viel Mühe aufgewendet, um dafür zu sorgen,
daß die Umsetzung der Eingangssignalspannung (oder des Eingangssignalstroms) in Ladung und zurück im
wesentlichen linear erfolgt Irgendwelche Nichtlinearitäten
in diesen Vorgängen sind insbesondere dann unangenehm, wenn eine Vielzahl von Signalen mehreren
Eingängen einer CCD-Schaltung zugeführt wird, um in vorbestimmten Proportionen zur Erzielung einer
gewünschten Filterkennlinie kombiniert zu werden. Einen solchen Fall hat man beispielsweise *venn die
CCD-Schaltung Teil eines Kammfilter für Fs-'j'ernsehsignale
gemäß dem in der US-Patsntechrif« 40 96 516
(entspricht der nachveröffent'ichisn DE-OS 28 12 990)
beschriebenen bekannten Aufbau \ :
Bei diesem bekannten Kainmr:^c:r wird ein Videosignalgemisch,
das als Kompo.." nten trequenzverkämmte
Leuchtdichte- und Farbartsignale enthält einem ersten Signalweg zugeführt der eine Anzahl von Verzögerungselernenten
aufweist deren Gesamtverzcgerung um ein zusätzliches Maß größer als die Periode 1H der
Fernseh-Zeilenabtastfrequenz ist Das Videosignalgemisch wird außerdem einem zweiten und einem dritten
Signalweg zugeführt von denen jeder eine Verzögerung bewirkt die gleich der Differenz zwischen der
Zeilenabtastperiode und der Gesamtverzögerung des ersten Signalweges ist Die Verzögerungsunterschiede
zwischen dem ersten und dem zweiten Signalweg und zwischen dem ersten und dem dritten Signalweg sind
somit jeweils gleich IH. Die Verzögerung ist genau
festgelegt da sie im wesentlichen nur von der Differenz in der An/ahl der Verzögerungsstufen (eine geometrisehe
Bestimmtheit) und von der bei der Signalübertragung angewendeten Taktfrequenz abhängt Die Taktfrequenz
läßt sich sehr genau festlegen, z. B. durch Verwendung eines Kristalloszillators. Durch additive
Vereinigung der Signals aus dem ersten und dem zweiten Signalweg werden Leuchtdichtesignale gewonnen,
während Farbartsignale durch substraktive Vereinigung der Signale aus dem ersten und dem dritten
Signalweg gewonnen werden. Die Substraktion geschieht am einfachsten dadurch, daß man da1= dem
dritten Signalweg zugeführte Videosignalgemisch invertiert und dann die Ausgangssignak des ersten und
des dritten Signalwegs miteinander addiert. Diese letztgenannte Signaladdition ergibt eine Kammfilterkennlinie,
die bei der Frequenz des Farbträgers und bei allen anderen ungeradzahÜ9;en Vielfachen der halben
Zeilenabtastfrequenz Max'ma aufweist. Die Addition der Signale aus dem ersten und dem zweiten Signalweg
ergibt eine Kammfilterkennlinie mit Maxima bei Vielfachen der Zeilenabtastfrequenz. Die relative Tiefe
der »Kerben« in jeder der heidpn Filtprlipnnlinipn hängt
davon ab, wie genau die Amplituden- und Phasengänge der beiden zugehörigen Signalwege einander angepaßt
sind und wie genau die Differenz in der Zeitverzögerung zwischen den beiden Wegen ist Die Genauigkeit der
Zeitverzögerung iäßi sich erzielen, indem man die Verzögerungsdifferenzmethode gemäß der erwähnten
US-Patentschrift anwendet.
Probleme gibt es jedoch noch hinsichtlich der Anpassung der Amplituden- und Phasengänge zweier
oder mehrerer Signaiverzögerungssysteme, ferner hinsichtlich
der richtigen Cewichtung der von zwei solchen Systemen kommenden Signale zur Erzielung eines
gewünschten Grades an Signalauslösung, außerdem hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Kennlinien von
einem CCD-Schaltungsplättchen zum anderen sowie hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit bei der Paltzausnutzung
auf dem Schaltungsplättchen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Kammfilterschaltung, weiche die vorgenannten
Probleme löst Diese Aufgabe wird durch die kt_ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, ν .nrend
Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen gelöst sind.
Gemäß der Erfindung besteht ein Kammfilter aus einer mit Ladungsübertragung arbeitenden Anordnung
zum Verarbeiten eines Videosignals, das bildcharakteristische Leuchtdichte- und Farbartkomponenten enthält
die innerhalb eines Frequenzspektrums des Videosignals in gegenseitiger Frequenzverkämmung liegen. Die
Anordnung enthält einen ersten und einen zweiten Signal-Vereinigungsabschnitt in Form je einer Vereinigungsmulde
zum Vereinigen von Ladung und einen ersten und zweiten Eingang, um Signalladungen, die
zueinander komplementäre Versionen ues Videosignals darstellen, in die erste bzw. die zweite Vere.nigungsmulde
zu geben. Jeder der beiden genannten Eingänge hat eine vorbestimmte Geometrie, um seine Umsetzcharakteristik,
gemäß der die Videosignalspannung in eine Ljdungsa:.iplitude umgesetzt wird (im folgenden mit
»Spannungs/Ladungs-Umsetzcharakteristik« bezeichnet), festzulegen. Ferner ist ein dritter Eingang
vorgesehen, der auf das Videosignal anspricht und eine vorbestimmte Geometrie hat um die Spannungs/Ladungs-Umsetzcharakteristik
dieses Eingangs festzulegen. Die Geometrie des ernten Eingangs steht in solcher
Relation zur Geometrie des ersten und des zweiten Eingangs, daß die effektive Spannungs/Ladungs-Umsetzcharakteristik
des dritten Eingangs im wesentlichen gleich dem Aggregat der Spannungs/Ladungs-Umsetz
charaktenstika des ersten und zweiten Eingangs ist Die Signalladung vom dritten Eingang w;rd von einem
Ladungsübertragungskanai empfangen, der eine Vielzahl von Verzögerungsstufen aufweist Ein erster Teil
verzögerter Signalladung aus dem Kanal wird zur ersten Vereinigungsmulde gekoppelt, und ein zweiter
Teil verzögerter Signalladung vom Kana! wird zur zweiten Vereinigungsmuide gekoppelt. Der erste Tel!
verzögerter Signalladung ist gegenüber derjenigen Ladung, die vom ersten Eingang zur ersten Vereinigungsmuide
gekoppelt wird, um ein Maß entsprechend einem Horizontal- oder Zeilenabt&stintervall verzögert
Ähnlich ist der zweite Teil verzögerter Signalladung
gegenüber derjenigen Ladung, die vom zweiten Eingang zur zweiter: Vereinigungsmulde gekoppelt
wird, um ein Zeilenabtastintervall verzögert Die beiden Teile verzögerter Signallaciung sind zueinander in einer
Weise proportioniert, die im wesentlichen gleich dem
Umsetzcharakteristika des ersten und zweiten Eingangs ist
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht der dritte Eingang aus einem Paar
von Eingängen, deren jeder eine Geometrie hat, die im
wesentlichen gleich der Geometrie des ersten bzw. des zweiten Eingangs ist
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel nähe· erläutert Das zu beschreibende
Ausführungsbeispiel is» in Zeichnungsfiguren la und Ib
teils in Blockform und teils bildlich dargestellt.
Bei der dargestellten Anordnung wird ein Farbfern-
sehsignalgemisch, das als Komponenten Leuchtdichte-,
Farbart- und Synchronsignale enthält, von Fernsehsignal-Verarbeitungsschaltungen
10 geliefert, die herkömmlicher Art seien und z. B, Bestandteil eines Funkempfängers, eines Abspielgeräts für Bildplatten
oder Videobänder oder irgendeiner ähnlichen Einrichtung sein können. Zum Zwecke der Erläuterung werden
die Signalverarbeitungsschaltungen 10 und anderen Einrichtungen im Kontext eines Farbfernsehempfängers
beschrieben, der NTSC-Signzle Verarbeiten kann.
Bei einem Farbfernsehempfänger enthaltein die
Signalverarbeitungsschaltungen 10 einen Videodetektor,
um frequenzverkämmte Leuchtdichte- und Farbartsignale über einen Kondensator 12 an eine Klemme 14
einer Signalverarbeitungseinrichtung zu liefern, die
innerhalb der gestrichel en Umrahmung dargestellt ist.
Die Komponenten des .euchtdichtesignals erscheinen
bei ganzzahligen Vielfachen der Horizontal- oder Zeilenabtastfrequenz. und die Komponenten des Farbartsignals
erscheinen bei ungeraden Vielfachen der Hälfte dieser Frequenz und wechseln die Phase mit
abwechselnden Zeilenablastintervallen. Alle innerhalb der gestrichelten Umrahmung dargestellten Teile lassen
sich auf einem einzigen monolithischen Schattungsplättchen
integrieren, und zwar in N-MOS-, P-MOS- oder
C-MOS-Bauweise. Ein wesentlicher Teil des Schaltungsplättchens
wird von einem mit mehreren Eingängen versehenen, mehrstufigen CCD-Register (CCD-Verzögerungsleitung)
eingenommen. Die CCD-Verzögerungsleitung enthält einen relativ langen Verzögerungsteil
16 (F i g. Ib), zu dem ein Ladungsübertragungskanal
24 in Serpentinenform gehört. Der lange Verzögerungsteil 16 bringt die weiter oben erwähnte Signalverzögerung,
die größer als IH ist (d.h. größer als 6355
Mikrosekunden im hier beschriebenen Fall). Das Videosignalgemisch wird mit seiner vollen Bandbreite
von der Klemme 14 über ein Dämpfungsglied 18 auf einen Eingangsteil 20 des langen Verzögerungsteils 16
gegeben. Der Eingangsteil 20 bewirkt e«ne im wesentlichen lineare Umwandlung der Signaleingangsspannung
in Ladung und ist vorzugsweise so aufgebaut wie es in der älteren deutschen Patentanmeldung
P 28 00 893.7-33 beschrieben isL
Im einzelnen enthält der Eingangsteil 20 eine erste Steuerelektrode (Gateelektrode) Gt, an die ein vorbestimmter
Gleichspannungspegel (Vt) gemeinsam mit der das Videosignal darstellenden Spannung gelegt
wird. Eine zweite und eine dritte Steuer- oder Gateelektrode Gi und Gj (Fig. Ib) sind ebenfalls im
Eingangsteil 20 enthalten, die erstere wird mit einer relativ konstanten Gleichspannung (V2) beaufschlagt
und die letztgenannte "lit einer Gleichspannung (V1), die
sich während jedes Takt- oder Signalabfrage-Zyklus in einer vorbestimmten Weise zwischen zwei verschiedenen
Pegeln ändert. Eine ebenfalls im Eingangsteil 20 enthalter-e Sourceelektrode Si wird mit einer Spannung
(LSt) beaufschlagt, die sich während jeder Taktperiode in einer vorbestimmten Weise zwischen zwei bestimmten
Werten ändert. Die speziellen Wellenformen der sich ändernden Spannungen Vz und LSt (sowie auch die
Wellenformen der Taktsignale Φι und Φ2) sind in der
oben genannten Offenlegungsschrift beschrieben. Diese
und andere benötigte WeKenformen (z.B. SSt), die
periodisch mit einer gewünschten Signalabfragefrequenz von ungefähr 10,7 mHz auftreten, werden von
krisiallgesteuerten Schaltungen abgeleitet, die normalerweise
zur Erzeugung des Bezugsfarbträgers innerhalb der Farbartsignal-Verarbeitungseinheit eines
Farbfernsehempfängers vorgesehen sind. Eine praktische Ausführung for eine solche Farbartsignal-Verarbeitungseinheit
ist in dem Data Bulletin für die linearen integrierten Schaltungen des RCA-Typs CA 3151
beschrieben,
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthält die Farbartsignal-Verarbeitungsseinheit 60 einen
kristallgesteuerten Oszillator, der an seinem Ausgang eine ungedämpfte Schwingung mit der
Bezugsfarbträgerfrequenz (rund 3,58 MHz) liefert. Die Bdzugsfarbträgerschwingung wird über einen Anschluß
62 auf einen Frequenzvervielfncher 64 gegeben, bei welchem es sich in bevorzugter Ausgestaltung um einen
Frequenzverdreifacher handelt, der in monolithischer Form in derselben integrierten Schaltung untergebracht
ist wie die CCD-Verzögerungsleitung. Logik· und Taktsteuerschaltungen 66 verarbeiten das von Vervielfacher
64 gelieferte ungedämpfte 10.7 MHz-Schwingungssignal, um gegenphasige rechteckförmige Taktsignale
(Φι. Φί\. Wellenformen für die Sourceelcktroden
(LSi und 5Si) und geeignete Wellenformen für die
Steuerelektroden G zu erzeugen, ähnlich wie es in der oben genannten älteren Patentanmeldung beschrieben
ist.
Vom Eingangsteil 20 wird Ladung, die das Nutzsignal darstellt, in den mit den Begrenzungslinien 24
gezeichneten Ladungsübertragungskanal vom »verdeckten« Typ gegeben. Die Breite des Kanals 24 ändert
sich in eint r vorbestimmten Weise. In der Nähe des Eingangsteils 20 iss der Kana! 24 durch eine
Kanalbegrenzung 25 in zwei gleiche Teile aufgeteilt deren jeder ein Breitenmaß »2 Wa HaL Die beiden Teile
des Kanals 24 vereinigen sich hinter dem Eingangsteil 20 miteinander, so daß sich die in den beiden Hälften des
Eingangsteils 20 erzeugten Signalladungen vereinigen. Der Kanal 24 verschmälert sich dann in einer
regelmäßigen Weise bis auf eine Breite »W« an der Stelle einer Verzögerungsstufe 22 und bleibt dann über
seine Länge allgemein auf dieser Breite, ausgenommen in der Umgebung einiger Stellen, wo der Kanalverlauf
180° -Wendungen macht wie z. B. an der Wendung 26.
Die beiden zum Eingangsteil 20 gehörenden gleichen Kanalteile der Breite »2 W« sind breiter als der Kanalteil
der Breite » W« um die Linearität der Funktion, gemäß
welcher in den Eingangs-Ladungsmulden die Eingangsspanung
in Ladung umgesetzt wird, zu verbessern. Der mit der Breite » Wa gezeigte Kanalteil muß jedoch nicht
haib so breit oder schmäler als die zum Eingangsteil 20 gehörenden beiden gleichen Kanalteile sein, er muß nur
breit genug sein, um die Gesamtladung, die mittels jedes der beiden gleichen Kanalteile der Breite »2 W« in Jen
Kanal 24 eingeführt wird, aufnehmen zu können. Wie in
der oben erwähnten Offenlegungsschrift beschrieben, ist die nutzbare Tiefe der dem Eingangsteil 20
zugeordneten Ladungsmulden wesentlich geringer als die nutzbare Tiefe der Ladungsmulden im Kanal 24
hinter dem Eingang 20. Dies verbessert ebenfalls die Eingangslinearität und erlaubt es, daß ein Kanal 24 der
Breite »W« die vom Eingang gelieferte Signalladung
eo aufnehmen kann.
Jede der Wendungen 26 ist vorzugsweise so konstruiert wie es in der deutschen Offenlegungsschrift
28 15 607 beschrieben ist
Der serpentinenartig verlaufende Verzögerungsteil 16 enthält z.B. 683'/2 Verzögerungsstufen nach dem
Eingangsteil 20. Jede der Verzögerungsstafen enthält
vier Steuer- oder Gateelektroden (z. B. die Elektroden 22a, 226, 22c und 22d der Stufe 22), die in sich
überlappenden Paaren gegenüber dem verdeckten Kanal 24 so angeordnet sind, daß man eine Ladungsübertragung
unter Zweiphasensteuerung erhält, wie es z. B. in der weiter oben erwähnten älteren Patentanmeldung
beschrieben ist. Der serpenlinenförmige Verzögerungsteil 16 enthält in diesem Fall z. B, insgesamt zwölf
parallel verlaufende Kanalstücke, die durch elf 180°-
Wendungen der, vorstehend erwähnten Typs miteinander
verbilden sind, um die gewünschte Anzahl von Stufen auf einem Platz vernünftiger Größe unterzubringen.
Die durch den langen Verzögerungsieil 16 gelaufenen,
das Nutzsignal darstellenden Ladungspakete werden mittels einer ladungsaufteilenden Struktur, die
insgesamt mit 28 (Fig. la) bezeichnet ist, in zwei im wesentlichen gleiche Teile (Hälften) aufgeteilt In der
ladungsaufteilenden Struktur 28 (ein Typ einer solchen Struktur ist z. B. auf Seite 61 des Buchs »Charge
Transfer Devices« von C. H. Sequin und M. F. Tompsett beschrieben, das 1975 von der Academic Press, Inc.
veröffentlicht wurde) verbreitert sich der Kanal 24 in einer regelmäßigen Weise unterhalb einer oder
mehrerer Gruppen von Steuerelektroden 22', um die Signalladung im wesentlichen gleichmäßig über den in
Fig. la dargestellten verbreiterten Teil des Kanals 24
zu verteilen. Mitten zwischen den Seiten des verbreiterten Teils des Kanals 24 befindet sich ein (Canalteiler 29,
um die Signalladung in zwei gleiche Hälften aufzuteilen. Das vordere Ende des Kanalteilers befindet sich
vorzugsweise unter dem Mittelpunkt der darüberliegenden Spsicherungs-Gateelektrode (z. B. eine Elektrode,
die der Gateelektrode 22a oder 22c entspricht), um unter der Gateelektrode ein Ladungsgleichgewicht zu
bekommen, bevor die Ladung unter dem Einfluß eines Ladungsübertragungs-Taktsignals wenterübertragen
und dadurch geteilt wird. Eine derartige Positionierung des vorderen Endes des Kanalteilers erhöht die
Genauigkeit der Aufteilung der Signalladung in zwei gleiche Hälften, die dann in jeweils eine zugehörige
Signalsummierungsmulde 42 bzw. 44 gegeben werden.
Das über die Klemme 14 zugeführte Videosignalgemisch wird außerdem über ein einstellbares Dämpfungsglied
31 und daneben über ein einstellbares invertierendes Dämpfungsglied 33 auf zwei zusätzliche relativ
kurze Signalverzögerungsteile 30, 32 (Fig. la) gekoppelt,
die in der CCD-Anordnung enthalten sind. Die Dämpfungsglieder 31 und 33 sowie das Dämpfungsglied
18 dienen dazu, den jeweiligen Eingangssignalen eine den Erfordernissen der jeweiligen CCD-Eingänge
angepaßte Amplitude zu geben. Die Verwendung einer signalinvertierenden Stufe wie z. B. des Gliedes 33 vor
dem Eingangsteil 36 ist eine Möglichkeit zur Erzeugung eines invertierten Signals; es gibt aber auch andere
Methoden zur Erzeugung des Komplements (d. h. zur Invertierung) eines gegebenen Eingangssignals unter
Verwendung einer CCD-Struktur.
Die kurzen Verzögerunsieile 30 und 22 enthalten
jeweils einen Eingangsteil 34 bzw. 36, um die sich ändernde Spannung des Videosignalgeniisches auf im
wesentlichen lineare Weise in Ladungspakete umzusetzen, die charakteristisch für das Nutzsignal sind. Die
beiden Eingangsteile 34 und 36 enthalten jeweils eine mit einem Taktsignal SSi angesteuerte Sourceeiektrode
St bzw. Si", sie haben im wesentlichen die gleiche
Geometrie und eine Kanalbreite »2 W«. Die Spannungs/
Ladungs-Umsetzcharakteristiken der beiden Eingangsteile 34 und 36 sind im wesentlichen einander gleich und
gleich der Charakteristik jeder Hälfte des Eingangsteils
20. Die beiden getrennten Eingänge 20 einerseits und 34, 36 andererseits stellen sicher, daß bei gleichem Pegel
der an diese Eingänge gelegten Signalspannungen der Eingang 20 doppelt so viel Signalladung wie der
Eingang 34 oder der Eingang 36 bringt, unabhängig von nichtlinearen Randeffekten der Eingangskanalbreite.
Wenn bei jeweils einer Breite »2 W« der Eingangsteile
34 und 36 ein einziger Eingangskanal der Breite »4 W« für den Eingang 20 verwendet würde, wäre die Menge
der am Eingang 20 eingegebenen Signalladung nicht zwangsläufig doppelt so groß wie die iri die Eingangsteile
34 und 36 eingeführte Ladung, insbesondere im Falle kleiner Kanalbreiten. Die Aufteilung des Kanals 24 in
zwei gleiche Teile mit jeweils der Breite »2W« am
Eingang 20 und das anschließende Zusammenführen dieser beiden gleichen Kanalteile zu einem einzigen
Kanal der Breite » W« dient dazu, genau die gewünschte
Menge an Ladung zu bringen.
Die in den Eingangsteilen 34 und 36 erzeugten Ladungspakete, die für das invertierte bzw. das
nichtinvertierte Signal charakteristisch sind, werden jeweils über eine einzelne Verzögerungsstufe 38 bzw. 40
an zugehörige Signalvereinigungsstufen übertragen, welche die Summierungsmulden 42 und 44 enthalten.
Wie im Falle der Verzögerungsstufe 22 enthalten die einzelnen Verzögerungsstufen 38 und 40 vier Gateelek-.
troden, die gegenüber dem darunterliegenden Ladungsübertragungskanal
derart in überlappenden Paaren angeordnet sind, daß eine Ladungsübertragung unter
Zweiphasensteuerung erfolgt
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den kurzen Verzögerungsteilen 30, 32 und dem langen Verzögerungsteil
16 läßt sich erkennen, wenn man die Phase des Taktsignals betrachtet, das der ersten Stufe hinter der
dritten Gateelektrode G3 bzw. Gj angelegt wird (die
dritte Elektrode Gs' folgt der zweiten Gateelektrode Gi, und diese folgt der ersten Gateelektrode G\ des
Eingangsteils 34 und der ersten Gateelektrode Gt" des
Eingangsteils 36). So wird bei dem langen Verzögerungsteil 16 an die erste Gruppe von Übertragungselektroden,
die der Elektrode Gj folgt, das Taktsignal Φ\
angelegt, während bei den kurzen Verzögerungsteilen 30,32 an die erste Gruppe von Übertragungselektroden,
die der Elektrode Gi folgt, das Taktsignal Φ2 angelegt
wird. Diese Maßnahme macht es möglich, als Differenz zwischen den Verzögerungen der langen und der kurzen
Verzögerungsteile einen Wert zu bekommen, der einer eine halbe Stufe enthaltenden Stufenzahl entspricht
(d. h. 682 und eine halbe Stufe). In einzelnen bringt der lange Verzögerungsteil 683 und eine halbe Verzögerungsstufe
(1367 halbe Verzögerungsstufen) zwischen seinim Eingang und den Summierungsmulden 42 und
44. Die aus dem langen Verzögerungsteil an den Summierungsmulden ankommenden Ladungspakete
sind daher um 682Vz Verzögerungsstufen gegenüber
denjenigen Ladungspaketen verzögert, die aus dem kurzen Verzögerungsteil an den Summierungsmulden
ankommen.
Beim hier beschriebenen Beispiel werden zur Erzielung der gewünschten Bruchzahl von Verzögerungsstufen
(682V2) zweiphasige Taktsignale in der angegebenen Weise verwendet Ein ähnliches Ergebnis
läßt sich durch Anwendung vierphasiger Taktsignale erzielen, und je nach den Erfordernissen eines
bestimmten Systems lassen sich Verzögerungsbruchteiie von '/3 und 2^ durch Verwendung dreiphasiger
Taktsignale erhalten.
Die Nutzsignal-Ladungspakete, die aus dem langen
2302Ϊ7/547
Verzögerungsteil 16 des Kanals 24 an der Summierungsmulde
42 ankommen, sind also um 68272
Taktperioden mehr verzögert als die Ladungspakete, die an der Mulde über den Eingangsteil 34 und den
zugehörigen Einfach-Verzögerungsteil 30 ankommen. Das gleiche gilt hinsichtlich der Ladungspakete, die an
der Summierungsmulde 44 einmal aus dem langen Verzögerungsteil 16 des Kanals 24 und zum anderen aus
dem Eingangst JÜ 36 und dent zugehörigen Einfach-Verzögerungsteil
32 ankommen. Die Ladungspakete, die jeweils in den Mulden 42 und 44 summiert werden, sind
daher relativ zueinander um eine Zeit verzögert, die einer Horizontalabtastperidoe (IH) entspricht. Wegen
der frequenzverkämmten Natur des NTSC-Signals ergeben die nichtinvertierten Ladungspakete, wenn sie
in der Mulde kombiniert (addiert) werden, ein »gekämmtes« Leuchtdichtesignal mit Maxima bei
Vielfachen der Zeilenabtastfrequenz. In ähnlicher Weise ergeben die zueinander invertierten und in der Mulde 44
kombinierten (also effektiv voneinander subtrahierten) Ladungspakete ein »kammgefiltertes« Farbartsignal
mit Maxima bei der Farbhilfsträgerfrequenz und allen anderen ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz.
Die das gekämmte Farbartsignal darstellende Ladung erscheint an einem Kanalende 48. Diese Ladung wird in
einer im wesentlichen linearen Weise gemäß herkömmlicher Ladungs/Spannungs-Umsetztechnik, wie sie in
dem oben erwähnten Buch von Sequin und Tompsett beschrieben ist, in eine Signalspannung umgesetzt Die
für das gekämmte Farbartsignal charakteristische Signalspannung wird in einem Verstärker 70 verstärkt
und anschließend durch eine getastete Abfrage- und Halteschaltung 72 abgefragt, und zwar im vorliegenden
Fall mit einer Abfragefrequenz von 10.7 MHz, d. h. dem
Dreifachen der Bezugsfarbträgerfrequenz von 3,58 MHz. Das abgefragte gekämmte Farbartsignal
erscheint an den Klemmen 73 und 74.
Die abgefragte gekämmte Farbartkomponente wird von der Klemme 74 auf einen Eingang einer
Farbart-Verarbeitungseinheit 60 gekoppelt, und zwar über ein Filter 75, welches das Frequenzband der
Farbartkomponenten selektiv durchläßt und die für Vertikaldetails charakteristischen Signalkomponenten
sowie Taktfrequenzkomponenten zurückhält Die Farbart-Verarbeitungseinheit 60 empfängt außerdem Burst-Torimpulse
vom Ausgang eines Burst-Torimpulsgenerators 82 herkömmlicher Bauart Die Burst-Torimpulse
werden vom Generator 82 abhängig von Horizontalsynchronimpulsen gebildet, die durch eine Synchronimpuls-Abtrennstufe
80 aus dem Fernsehsignal abgeleitet werden. Die Farbart-Verarbeitungseinheit 60 verwendet
die ihr zugeführten Signale dazu, an einem Ausgang Farbdifferenzsignale R — Y, B — Kund liefern, die den
Eingängen einer Matrixschaltung 90 zugeführt werden.
Das gekämmte Leuchtdichtesignal erscheint an seinem Kanalende 49, nachdem es durch einen zwei
Verzögerungsstufen umfassenden Verzögerungsteil 46 um ein gegebenes Maß verzögert worden ist Der
Verzögerungsteil 46 dient dazu, das in der Summierungsmulde 42 entwickelte gekämmte Leuchtdichtesignal
um ein genügendes Maß zu verzögern, so daß die Farbart- und die Leuchtdichtekomponenten an den
Eingängen der Matrixschaltung 90 zeitlich richtig koordiniert erscheinen. Beim vorliegenden Beispiel
sorgt der Verzögerungsteil 46 hauptsächlich für die Kompensation des Laufzeitfehlers, der durch die
Farbphasenverzögerungen im Farbart-Bandfilt?r 75
verursacht wird. Durch Verwendung des Verzögerungsteils 46 entfällt die Notwendigkeit eines herkömmlichen
gesonderten (z. ß. in der Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 79 enthaltenen) laufzeit-ausgleichenden Netzwerks
für die Leuchtdichtekomponente, um die Laufzeiten in der Verarbeitung des Leuchtdichte- und
des Farbartsignals vor der Kombinierung dieser Signale in der Matrixschaltung 90 einander anzugleichen. Die
für das gekämmte Leuchtdichtesignal charakteristische
ίο Ladung am Kanalende 49 wird dann linear in eine
Signalspannung umgesetzt, die anschließend in einem Verstärker 50 Verstärkt und dann mittels einer
getasteten Abfrage- und Halteschaltung 52 in ähnlicher Weise wie das gekämmte Farbartsignal abgefragt wird.
Die an der Klemme 73 erscheinende abgefragte gekämmte Farbartkomponente wird durch einen
Tiefpaßfilter 76 gefiltert, und die an einer Klemme 54 erscheinende abgefragte gekämmte Leuchtdichtekomponente
wird durch ein Tiefpaßfilter (Leuchtdichte-Durchlaß) 56 gefiltert, um Taktsignalkomponenten aus
den gekämmten Leuchtdichte- und Farbartsignalen zu entfernen. Das Filter 76 dient außerdem dazu.
Leuchtdichte- (Vertikal-) Detailinformationen, die aus dem gekämmten Leuchtdichtesignal entfernt worden
sind, aber als relativ niedrigfrequente Komponenten im gekämmten Farbartsignal enthalten sind, wieder zu
erhalten. Zu diesem Zweck hat das Tiefpaßfilter 76 eine Grenzfrequenz, die unterhalb des vom Farbartband
belegten Frequenzbereichs liegt (z. B. eine Grenzfrequenz gerade unterhalb 2 MHz), um die relativ
niedrigfrequenzten Vertikaldetailinformationen durchzulassen und die demgegenüber höherf requente Farbartinformation,
die im Ausgangssignal der Abfrage- und Halteschaltung 72 enthalten ist, zurückzuhalten. Das
schließlich von einer Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 79 verarbeitete Leuchtdichtesignal enthält somit einen
gekämmten hochfrequenten Teil (der ein Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz belegt), aus dem Farbartsignalfrequenzen
entfernt worden sind, sowie einen »ungekämmten« niedrigfrequeten Teil, worin im wesentlichen
alle Leuchtdichtesignalfrequenzen bewahrt geblieben sind.
Die Ausgangssignale der Filter 56 und 76 werden vorher noch in einem »Vertikalversteilerungs«-Mischer
77 miteinander kombiniert Der Mischer kann z. B. einen signalvereinigenden Verstärker enthalten, dessen Verstärkung
hinsichtlich der vom Filter 76 gelieferten Signale gesteuert ist Der Anteil des vom Filter 76
kommenden Signals, der im Leuchtdichteausgangssignal des Mischers 77 vorhanden ist, bestimmt das Maß
der »Vertikalversteilerung« (Betonung vertikaler Bildfeinheiten) im Leuchtdichteausgang des Mischers 77.
Dieses Ausgangssignal wird dann der Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 79 zur weiteren Verarbeitung und
Verstärkung zugeführt Das Leuchtdichteausgangssignal der Einheit 79 wird in der Matrixschaltung 90 mit
dem von der Farbart-Verarbeitungseinheit 60 kommenden Farbdifferenzsignalen kombiniert, um die Farbsignale
R, G und B zu erhalten. Diese Signale werden
dann den Intensitätssteuerelektroden einer Farbbildröhre (nicht dargestellt) zugeführt
Die in der Ladungssammelmulde 42 entwickelte Ladung ist das Resultat eines additiven Vereinigungsvorgangs, bei dem sich nicht-verkämmte Frequenzkom-
ponenten (z. B. Leuchtdichtekomponenten) gegenseitig '•erstarken, während die verkämmten Frequenzkomponenten
(z.B. Farbartkomponenten) Polaritäten zur gegenseitigen Auslöschung haben, so daß eine Kamm-
filterkennlinie entsteht, die Maxima bei Vielfachen der
Zeilenabiastfrequenz hat. Das in der Ladungssammelgrube
44 entwickelte gekämmte Farbartsignal ist das Resultat eines effektiv eine Subtraktion bewirkenden
"rozesses (d. h. Vereinigung zueinander invertierter .signale), der eine Kammfilterkennlinie bringt die
Maxima bei der Bezugsfarbträgerfrequenz und allen anderen ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz
hat. in diesem Fall haben die unverkämmten (Leuchtdichte-) Frequenzlkomponenten PoIaritäten,
bei denen sie sich gegenseitig auslöschen, während sich die verkämmten (Farbart-) Frequenzkomponenten
gegenseitig verstärken. Die relative Tiefe der »Kerben« in jeder der beiden Fiiterkennlinien hängt
davon ab, wie genau der verzögerte LadungsUbertragungsweg und der relativ unverzögerte Ladungsübertragungsweg
hinsichtlich ihres Amplituden- und Phasenverhaltens aneinander angepaßt sind, und außer dem
von der Genauigkeit der Verzögerungsdifferenz zwischen der. beiden Wegen. Außerdem trägt eine genaue
zeitliche Positionierung des gekämmten Leuchtdichtesignals gegenüber dem gekämmten Farbartsignal dazu
bei, daß die Leuchtdichte- und Farbartsignale später an der Maxtrix 90 zeitlich richtig koordiniert sind.
Da die Periodizität der Kammfiiterung eine Funktion des Verzögerungsmaßes ist, muß man für eine genau
eingestellte Verzögerung sorgen, wenn man die genaue Periodizität erhalten will. D. h„ Abweichungen von der
die gewünschte Periodizität bringenden Verzögerung sollten auf einem annehmbare.1 Minimum gehalten
werden, was mit der beschriebenen Anordnung erreicht wird In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen,
daß die Signalladungspakete, die nicht zueinander invertiert sind, und die zueinander invertierten Signalladungspakete
direkt in der betreffenden Sammegrube 42 bzw. 44 vereinigt werden. Diese Art der Ladungsvereinigung
schließt irgendwelche unerwünschten veränderbaren Verzögerungen aus, die sich ergeben können,
wenn man gemäß der bekannten Technik zum Entfernen von Taktfrequenzkomponenten eine Filterung
vor der Signalvereinigung durchführt. Das Maß der Verzögerung ist vor der Signalvereinigung in den
Sammelgrupen 42 und 44 genau bestimmt da die Verzögerung durch die Taktfrequenz und die Anzahl
der Verzögerungsstufen festgelegt ist, so daß man die gewünschte Periodizität der Kammfilterung erhält.
Obwohl die gekämmten Leuchtdichte- und Farbartsignale nachher durch Tiefpaßfilter 56 und 76 gefiltert
werden, können irgendwelche veränderlichen Verzögerungen, die durch diese Filter verursacht werden, die
Periodizität der gekämmten Signale nicht beeinträchtigen.
Der Betrag der Signalladungen, die in den Mulden 42 und 44 vereinigt werden, sollte genau kontrolliert sein,
damit bei den Signalfrequenzen, wo die Kammfilterkennlinien jeweils ein Minimum haben, eine gute
Sperrung (Durchlaß von Null) erfolgt Dies wird bei der
hier beschriebenen Anordnung durch das Vorhandensein praktisch völlig gleicher Eingangsteile 34,36 und 20
erreicht
Wie weiter oben erwähnt, haben die Eingangsteile 34 und 36 im wesentlichen völlig gleiche Geometrie, und
jeder dieser Teile hat eine Kanalbreite »2 Wie In
ähnlicher Weise ist im Bereich des Eingangsteils 20 der Kanal 24 in zwei gleiche Teile mit jeweils einer Breite
»2 W« aufgeteilt, die am Ende zu einer Kanalbreite » W«
verschmelzen und sich später kurz vor den Sammelmulden
42 und 44 in zwei gleiche Hälften aufteilen. Auf diese Weise ist der Betrag (d. h. die Amplitude) der in
den Mulden 42 und 44 summierten verzögerten und relativ unverzögerten Signalladung im wesentlichen
gleich.
Die derzeitigen Konstruktionstechniken für CCD-Schaltungen erlauben es. Ladung so zu über tragen (z. B.
aufzuteilen), daß im Falle der vorliegenden Anordnung im wesentlichen gleiche Beträge von Signalladung aus
dem langen und dem kurzen Verzögerungsteil in die Summierungsmulden 42 und 44 eintreten. Jedoch
können geringe Abweichungen der Eingangscharakteristiken der Verzögerungsteile oder des Orts des
Kanalteilers (z. B. des Kanalstops 29) die gewünschte Genauigkeit der Filterkennlinie beeinträchtigen. Zum
Beispiel können Abweichungen in der Größenordnung von 2 bis 5 Prozent das Maß der Dämpfung, die bei
Frequenzen erfolgt wo die Filterkennlinie ein Minimum hat (Nullstellen- Frequenzen), vermindern. Falls nötig,
können solche Abweichungen mittels der den Eingangsteilen 34 und 36 zugeordneten veränderbaren Dämpfungsglieder
31 und 33 kompensiert werden.
Die Dämpfupgsglieder 31 und 33 befinden sich vor den beiden kurzen Verzögerungsteilen, die zu den
Eingängen 34 und 36 gehören. Diese Dämpfungsglieder können mittels einer geeigneten äußeren Steuerung so
justiert werden, daß der Betrag der Ladung, die aus den zu den Eingängen 34 und 36 gehörenden kurzen
Verzögerungsteilen in die Summierungsmu!den 42 und 44 einiritt, exakt dem Betrag der Ladung angepaßt ist,
die aus dem langen Verzögerungsteil in die Summierungsgruben kommt Es sind nur zwei Einstellungen
notwendig, und diese Einstellungen können an zwei beliebigen der Eingänge vorgenommen werden, wenn
auch Einstellungen vor den Eingängen 34 und 36 zu bevorzugen sind Würde man das zum Eingang 20
gehörende Dämpfungsglied 18 gemeinsam mit einem der Dämpfungsglieder 31 und 33 justieren, ergäbe sich
eine Wechselv/irkung zwischen beiden Einstellungen. Zieht man hingegen die Dämpfungsglieder 31 und 33
zur Durchführung aller notwendigen Justierungen für die Ladungspegel heran, dann können die Farbart und
Leuchtdichte-Filterkennlinien unabhängig voneinander
zurechtgetrimmt werden. D. H., das Dämpfungsglied 31
kann zur Trimmung der Dämpfungswirkung (d. h. der Tiefe der Nullstellen) im gekämmten Leuchtdichte: :jnal
herangezogen werden, während das Dämpfungsglied 33 in ähnlicher Weise bezüglich des gekämmten Farbartsignals
verwendet werden kann.
Diejenige Dämpfungswirkung auf die Ladungssignale, die darauf zurückzuführen ist daß der Wirkungsgrad
der Ladungsübertragung nicht ideal ist, läßt sich im
vorliegenden Fall vernachlässigen. Zum Beispiel führt der lange Verzögerungsteil 16 insgesamt 1367 Ladungsübergaben durch und hat pro Übergabe einen
Wirkungsveriust in der Größenordnung von ΙΟ-5. Die
auf diesen Übertragungsverlust zurückzuführende Ladungsdämpfer liegt also in der Größenordnung von 0,01.
was —40 db entspricht Dieses Dämpfungsmaß ist wirklich unbedeutend und innerhalb des Rahmens der
beschriebenen Farbfernsehsignalverarbeitung annehmbar.
Die beschriebene CCD-Anordnung bildet also ein vorteilhaftes Mittel, um Leuchtdichte- und Farbartsignale
(oder irgendwelche anderen äquivalenten Signale) unter Verwendung einer einzigen CCD-Struktur mit
guter Genauigkeit von einem Signalgemisch zu trennen. Die beschriebene Technik des Kombinierens von
Signalladung für die Gewinnung getrennter Leuchtdich-
te- und Farbartkomponenten führt zur Einsparung an Chipfläche, sie ist von Stück zu Stück reproduzierbar
und schließt unangenehme Nichtlinearitäten aus, wie sie
ansonsten auftreten, wenn man die Signalladung vor
dem Erhalt der gewünschten getrennten Signale in Strom oder Spannung umsetzt
Die beschriebece CCD-KammfiJteranordnung enthält
nur einen einzigen langen Verzögerungskanal
(6o3!/2 Verzögeningsstufen) zur Durchführung mehrerer
Filterfunktionen, im vorliegenden Fall zwei Funktionen. Die Anwendung einer Ladungszusaimnenführung
nach dem Eingangstefl 20 und einer anschließenden Ladungsaufteilung in zwei getrennte Kanäle vor der
Vereinigung der Signalladung in den Summierungsmulden
42 und 44 gestattet es, daß diese Funktionen mit Hilfe nur einer einzigen langen Verzögerungsleitung
erfüllt werden. Beim Fehlen dieser Merkmale könnte die doppelte Filterfunktion, die zu getrennten Leuchtdichte-
und Farbartsignalen führt, durch zwei getrennte lange Verzögerungskanäle erfüllt werden. Da zwei
lange Verzögerungskanäle eine sehr großflächige integrierte Schaltung ergeben wurden und außerdem
eine beträchtiiche Verlustleistung in der Taktsteuerung
,befürchten ließen, würde man in der Praxis s*hr
wahrscheinlich zwei getrennte integrierte Schaltungsplättchen benötigen. Eine gemäß den Prinzipien der
Erfindung ausgelegte Kammfilteranordnung kann mehrere Filterfunktionen durchführen, ohne daß diese
Einschränkungen bestehen, und daher läßt sie sich ohne
Stawierigkeiten auf einem einzigen integrierten Schaltungsplättchen
herstellen. In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, daß bei der beschriebenen Anordnung
die auf einer integrierten Schaltung eingenommene Fläche und die Taktsteuer-Verlustleistung minimal
gehalten werden kann, indem man die Breite » W« des
Kanals 24 so gering wie praktizierbar macht.
Die vorstehend beschriebene Anordnung stellt nur ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar,
d. h. es sind auch andere Anordnungen im Rahmen des
Erfindungsgedankens möglich.
ίο Die Frequenz des zweiphasigen Takisignals ist nicht
auf den beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel genommenen Wert von 10,7 MHz beschränkt
Die Taktsignalfrequenz kann beispislsweise das Vierfache
der Bezugsfarbträgerfrequenz, also 143 MHz,
betragen. In diesem Fall wäre eine Verzögerungsdifferenz erforderlich, die von 910 Verzögerungsstufen
anstatt von 68272 Verzögerungsstufen gebracht wird.
Auch sei erwähnt daß am Eingang 20 statt der beiden gleichen Kanalteile der Breite »2W« auch ein einziger
Eingangskanal der Breite »4W« verwendet werden
kann. Die vorstehen beschriebene Anordnung ist jedoch vorzuziehen, da sie einen besseren Gleichlauf zwischen
den verschiedenen Eingangsstruktnren bringt
Obwohl die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit einer Einrichtung beschrieben wurde, weiche die
frequenzverkämmten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines NTSC-Farbfernsehsignals trennt, läßt
sie sich auch zur Trennung der Komponenten anderer ähnlicher frequenzverkämmter Signale anwenden, einschließlich
solcher Signale, die gemäß der PAL-Farbfernsehnorm
aufgebaut sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Monolithisch integrierte Kammfilterschaltung
in Form einer Ladungsübertragungsschaltung zur
Trennung eines Farbvideosignals in seine Komponenten Leuchtdichte- und Farbartsignal, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ladungsübertragungsschaltung enthält
einen ersten und einen zweiten Eingangsabschnitt (34 und 36) zur Umwandlung des Videosignals in
Signalladungen, die charakteristisch für zueinander komplementäre Versionen des Videosignals sind,
und zur Kopplung dieser Signalladungen zu einem ersten bzw. einem zweiten Ladungsvereinigungsabschnitt
(42 bzw. 44),
einen das Videosignal in entsprechende Signalladungen umwandelnden dritten Eingangsabschnitt (20),
dessen Spannungs/Ladungs-Umsetzungscharakteristik gleich den zusammengefaßten Ladungs/Spannungs-Umsetzungscharakteristiken
des ersten und zweiten Eingangsabschnittes (34,36) ist,
einen Signalladungen aus dem dritten Eingangs,
schnitt (20) mit Verzögerung zum ersten und zum zweiten Vereinigungsabschnitt (42 und 44) übertragenden Ladungsbübertragungskanal (24) aus einer solchen Anzahl von Verzögerungsstufen, daß die dem ersten und dem zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) zugeführten Signalladun^en gegenüber den vom ersten und zweiten Eingangsabschnitt (34, 36) zum ersten bzw. zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) gekoppelten Signalladungen jeweils um ein Maß entsprechen·■' einer Fernsehzeilenperiode verzögert sind, und daß die vom ersten und zweiten Eingangsabschnitt (34,36* über <^n Ladungsübertragungskanal (24) zum ersten urd zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) übertragenen Signaliadungen untereinander im gleichen Verhältnis stehen wie die Spannungs-ZLadungs-Umsetzungscharakteristiken des ersten und zweiten Eingangsabschnittes (34, 36).
einen Signalladungen aus dem dritten Eingangs,
schnitt (20) mit Verzögerung zum ersten und zum zweiten Vereinigungsabschnitt (42 und 44) übertragenden Ladungsbübertragungskanal (24) aus einer solchen Anzahl von Verzögerungsstufen, daß die dem ersten und dem zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) zugeführten Signalladun^en gegenüber den vom ersten und zweiten Eingangsabschnitt (34, 36) zum ersten bzw. zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) gekoppelten Signalladungen jeweils um ein Maß entsprechen·■' einer Fernsehzeilenperiode verzögert sind, und daß die vom ersten und zweiten Eingangsabschnitt (34,36* über <^n Ladungsübertragungskanal (24) zum ersten urd zweiten Vereinigungsabschnitt (42, 44) übertragenen Signaliadungen untereinander im gleichen Verhältnis stehen wie die Spannungs-ZLadungs-Umsetzungscharakteristiken des ersten und zweiten Eingangsabschnittes (34, 36).
2. Kammfilterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Eingangsabschnitt
(20) aus zwei Einzeleingängen besteht.
3. Kammfilterschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzeleingänge
sowie der erste und zweite Eingangsabschnitt (34, 36) im wesentlichen die gleiche Geometrie haben.
4. Kai mfilterschaltung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Einzeleingänge einen dritten und einen vierten Eingang zur
Zuführung des Videosignales bilden und daß ihre Geometrie im wesentlichen gleich der Geometrie
des ersten und zweiten Eingangsabschnittes (34,36) ist, so daß diese vier Signaleingänge praktisch
gleiche Spannungs/Ladungs-Umsetzcharakteristiken haben, und daß die dem ersten und zweiten
VereinigungsaDschnitt (42, 44) zugetührten verzögerten
Signalladungen im wesentlichen die gleiche Amplitude haben wie die vom ersten bzw. zweiten
Eingangsabschnitt (34 bzw. 36) in dem ersten bzw. zweiten Vereinigungsabschnitt (42 bzw. 44) gekoppelten
Signalladungen.
5. Kammfilterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Ladungsübertragungskanal (24) und dem ersten und dem zweiten Vereinigungsabschnitt
(42, 44) eine ladungsaufteilende Struktur (28) angeordnet ist, welche die aus dem Ladungsübertragungskanal
(24) kommende Signalladung in einen ersten und einen zweiten Ladungsteil jeweils
gleicher Amplitude auf teilt.
6. Kammfilterschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Vereinigungsabschnitt
(42, 44) jeweils eine Mulde zum Summieren von Ladungen aufweisen.
7. Kammfilterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
ίο dem zweiten Eingangsabschnitt (36) zur Lier?.rung
der komplementären Version des Videosignals ein Signalinverter(33) vorgeschaltet ist
8. Kammfilterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite
r. Eingangsabschnitt (34, 36) jeweils eine Verzögerungsstufe (38, 40) mit im wesentlichen gleicher
Verzögerung aufweisen, und daß der erste und der zweite Teil verzögerter Ladung am jeweiligen
Vereinigungsabschnitt (42 bzw. 44) gegenüber der aus dem ersten bzw. zweiten Eingangsabschnitt (34,
36) in den betreffenden Vereinigungsabschnitt (42 bzw. 44) gekoppelten Signalladung um ein Maß
verzögert ist, das um die Verzögerung der Verzögerungsstufen (38,40) im ersten bzw. zweiten
Eingangsabschnitt (34, 36) größer ist als die Zeilenablenkperiode.
9. Kammfilterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem dritten und dem vierten
Eingang jeweils eine größere Kanalbreite zugeordnet ist als den Ladungsübertragungskanal (24).
10. Kammfilterschaltung nach Anspruch!!), dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsübertragungskanal
(24) serpentinenförmig verläuft.
11. Kammfilterschaltvng nach Ansprüche, da-J5
durch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Vereinigungsabschnitt (42) ein für innerhalb des Leuchtdichtefrequenzbandes
liegende Signalfrequenzen selektiv durchlässiges erstes Filter (56) gekoppelt ist, daß
mit dem zweiten Vereinigungsabschnitt (44) ein zweites, für innerhalb eines SignaiFrequenzbereiches
unterhalb des Leuchtdichtefrequenzbandes liegende Signalfrequenzen selektiv durchlässiges Füter (76)
gekoppelt ist, daß ferner eine Signale vom ersten und zweiten Filter (56, 76) zu einem von Farbinformation
befreiten Leuchtdichtesignal summierende Mischschaltung (77) vorgesehen ist, daß mit dem
zweiten Vereinigungsabschnitt (44) eine selektiv durchlässige Auskoppeleinrichtung (48) für innerhalb
des Farbartfrequenzbandes liegende Signale gekoppelt ist, die sin von Leuchtdichteinformation
befreites Farbartsignal liefert, und daß eine Einrichtung (60) zum Ableiten von Farbdifferenzsignalen
aus dem Farbartsignal sowie eine Matrixschaltung (90) zur Kombinierung des von der Mischschaltung
(77) gelieferte Leuchtdichtesignals mit den Farbdifferenzsignalen zu Farbsignalen vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/930,379 US4217605A (en) | 1978-08-02 | 1978-08-02 | Comb filter employing a charge transfer device with plural mutually proportioned signal charge inputs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2931415A1 DE2931415A1 (de) | 1980-02-14 |
DE2931415C2 true DE2931415C2 (de) | 1982-04-29 |
Family
ID=25459280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2931415A Expired DE2931415C2 (de) | 1978-08-02 | 1979-08-02 | Kammfilterschaltung zur Trennung eines Farbvideosignals in seine Komponenten Leuchtdichte- und Farbartsignal |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4217605A (de) |
JP (1) | JPS605114B2 (de) |
AT (1) | AT375517B (de) |
BE (1) | BE878029A (de) |
CA (1) | CA1129082A (de) |
DE (1) | DE2931415C2 (de) |
DK (1) | DK147690C (de) |
ES (1) | ES483059A1 (de) |
FI (1) | FI69382C (de) |
FR (1) | FR2432813A1 (de) |
GB (1) | GB2027309B (de) |
HK (1) | HK16787A (de) |
IT (1) | IT1122656B (de) |
MY (1) | MY8500718A (de) |
NL (1) | NL192480C (de) |
NZ (1) | NZ191182A (de) |
PL (1) | PL123545B1 (de) |
SE (1) | SE434325B (de) |
SU (1) | SU1148575A3 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4263565A (en) * | 1979-04-27 | 1981-04-21 | Rca Corporation | Amplitude limiter with automatic duty cycle control for use in a phase-locked loop |
US4325076A (en) * | 1980-05-08 | 1982-04-13 | Rca Corporation | Electronic filter for generating a third harmonic signal |
JPS5711589A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-21 | Nec Corp | Semiconductor device |
DE3104456A1 (de) * | 1981-02-09 | 1982-08-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und anordnung zum herausfiltern des luminanzsignals aus einem fbas-fernsehsignal |
US4466016A (en) * | 1981-05-27 | 1984-08-14 | Rca Corporation | Television signal filtering system |
US4510522A (en) * | 1982-05-28 | 1985-04-09 | Rca Corporation | CCD Comb filter employing floating gate subtractor techniques |
US4532541A (en) * | 1982-09-20 | 1985-07-30 | Cooper J Carl | Apparatus and method for correcting timebase errors |
NL8500787A (nl) * | 1985-03-19 | 1986-10-16 | Philips Nv | Kleurentelevisie-ontvanger voorzien van een televisieschakeling voor het omzetten van een tijdmultiplexsignaal in simultane signalen en daarvoor geschikte, geintegreerde schakeling. |
US4613828A (en) * | 1985-06-25 | 1986-09-23 | Eastman Kodak Company | Injection-locked video frequency oscillator |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3582540A (en) * | 1969-04-17 | 1971-06-01 | Zenith Radio Corp | Signal translating apparatus using surface wave acoustic device |
US3996610A (en) * | 1975-12-29 | 1976-12-07 | Rca Corporation | Comb filter apparatus for video playback systems |
US3994850A (en) * | 1976-01-05 | 1976-11-30 | Champion International Corporation | Modified urea-formaldehyde resin adhesive |
US4032767A (en) * | 1976-02-26 | 1977-06-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High-frequency ccd adder and multiplier |
AU511885B2 (en) * | 1977-01-10 | 1980-09-11 | Rca Corp. | Linear ccd input circuit |
US4096516A (en) * | 1977-03-25 | 1978-06-20 | Rca Corporation | Electronic signal processing apparatus |
-
1978
- 1978-08-02 US US05/930,379 patent/US4217605A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
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