DE2931597A1 - Monolithisch integrierte halbleiterschaltung fuer fernsehempfaenger - Google Patents
Monolithisch integrierte halbleiterschaltung fuer fernsehempfaengerInfo
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Description
HITACHI, LTD., Tokyo, Japan
Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger
Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierte
Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger.
Eine Signalyerarbeitungsschaltung, die als monolithisch integrierte Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger
ausgebildet ist, ist bekannt aus beispielsweise 11 IEEE JOURNAL OF SOLIDSTATE CIRCUITS, Bd. SC-4"
( August 1969 ) Nr. 4, S. 202 - 210."
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An der Aussenseite der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ist ein Abstimmglied, ein Videozwischenfrequenzverstärker
und ein Video-Detektor angeordnet. Die von dem Abstimmglied erhaltenen Videozwischenfrequenz-Ausgangssignale
werden durch den Videozwischenfrequenz-Verstärker verstärkt und das Ausgangssignal des Videozwischenfrequenz-Verstärkers
ist dem Eingang des Video-Detektors zugeführt. Die erfassten öder Erfassungssignale,die von dem Video-Detektor
erzeugt werden, werden dem Eingang eines Videoverstärkers in der monolithisch integrierten
Halbleiterschaltung zugeführt. Die Video-Ausgangssignale
des Videoverstärkers in der integrierten Schaltung werden dem Eingang eines Synchronsignaltrenngliedes
oder, kurz, Synchronseparators in der integrierten Schaltung zugeführt. Qxe Ausgangssignale
des Synchronseparators werden einer Vertikalschwingungssignal-Ausgangsschaltung
und einer Horizontalschwingungssignal-Ausgangsschaltung zugeführt.
Bei der Entwicklung einer monolithisch integrierten
Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger mit einem Videozwischenfrequenz-Verstärker, einem Video-Detektor,
einem Synchronseparator und dergl., die in einem einzigen Halbleitertyp ausgebildet sind, haben die Erfinder die im
Folgenden erläuterten Schwierigkeiten festgestellt.
Das ausgangsseitige Ansprechverhalten eines Synchronseparators
bei einem Fernsehempfänger erreicht scharfe, impulsförmige Signalverläufe und besitzt grosse Ausgangsspannung.
Folglich werden, wenn eine Hochfrequenz-
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verstärkerschaltung wie ein Videozwisehenfreqüenz-Verstärker und der Synchronseparator in Form einer
einzigen monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet sind, harmonische Komponenten des Synchronimpulses
zur Hochfrequenzverstärkerschaltung rückgeführt, wodurch Schwingungen und Nebensprechen bzw. Übersprechen
auftreten, Um diese Nachteile zu vermeiden, müssen daher die Hochfrequenzschaltung mit hohem Verstärkungsfaktor
und der Synchronseparätor in Form von jeweils getrennten
monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen ausgebildet
werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung Unstabilitätsfaktoren
wie Schwingungen oder übersprechen bei einer monolithisch
integrierten Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger mit einer Hochfrequenzverstärkerschaltung wie einem Videozwischenfrequenz-Verstärker
und einem Synchronseparator in einem einzigen Halbleiterchip auszuschliessen.
Gemäss einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist, um
dies zu erreichen, ein Tiefpassfilter an der Ausgangsseite
des Synchronseparators vorgesehen, um harmonische Komponenten des Synchronseparator-Ausgangssignals zu
unterdrücken, wodurch unstabile Faktoren wie Schwingungen oder dergl. entfernt werden.
eine
Die Erfindung gibt also monolithisch integrierte Halbleiterschaltung
für Fernsehempfänger mit einem Videozwischenfrequenz-Verstärker, einem Video-Detektor und
einem Synchronseparator an. Die Videozwischenfrequenzsignale werden dem Videozwischenfrequenz-Verstärker über
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einen extern angeordneten Eingangsanschluss der integrierten Schaltung zugeführt. Der Synchronseparator
sendet Synchronseparator-Ausgangssignale an einen Ausgangsanschluss der integrierten
Schaltung. Ein Tiefpassfilter ist insbesondere zwischen dem Ausgangsanschluss der integrierten
Schaltung und dem Synchronseparator angeschlossen. Die Zeitkonstante des Tiefpassfilters ist so gewählt,
dass die Impulsbreite der Synchronseparator-Ausgangssignale, die von dem Ausgangsanschluss er-,
halten werden, nahezu gleich der Impulsbreite der Horizontal-Synchronimpulse des Videosignalgemisches
sind und dass harmonische Komponenten in dem Horizontal-Synchronimpuls verringert sind.
Die Erfindung: wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Aüsführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen ;
Fig. 1 ein Schaltbild eines Synchronseparators in
einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger gemäss einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsschaltung, die in der monolithisch integrierten
Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger gemäss dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet
ist,
Fig. 3 im Schnitt einen Transistor und einen Kondensator des Synchronseparators in der monolithisch
integrierten Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger gemäss dem Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
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Fig. 4A- D Signalverläufe für jeden der Schaltungsblöcke gemäss Fig. 2 ,
Fig. 5 einen internen Schaltungsaufbau und eine externe Peripherie-Schaltung der Signalverarbeitungsschaltung, die in der
monolithisch integrierten Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger gemäss
dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild des Synchronseparators
gemäss der Erfindung.
Die Schaltungsanordnung besteht aus einer Basis-Zeitkonstanten-Synchronseparator-Transistorschältung
1, einer die Ausgangssignalverstärkung erhöhenden Schaltung 2,
einem Tiefpassfilter 3 und einer Emitterfolger-Ausgangsstufenschaltung
.
Bei der obigen Basis-Zeitkonstanten-Synchronseparator-Transistorschaltung
1 wirkt ein pnp-Transistör Q- als Synchronseparator-Transistor, wobei eine durch Widerstände
R2 und R-, geteilte Spannung als Basisvorspannung
verwendet wird, ein Videosignalgemisch Vin über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R- und einem
Kondensator .C- zugführt wird und ein Synchronsignal Vsync
von dem vom Collector des Transistors Q- austretenden
Videosignalgemisch abgetrennt wird.
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- TO -
Der Transistor Q1 wird durch den Pegel Vp eines Spitzenwertes des Synchronsignals im Videosignalgemisch leitend
gehalten, wodurch der Kondensator C1 elektrisch geladen
wird. Nachdem das Synchronsignal hindurchgetreten ist, wird die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische
Ladung über die Widerstände R2 und R3 entladen. Wenn
die Zeitkonstante für die Entladung so eingestellt ist, dass sie grosser als eine Horizontalperiode ist, wird der
Transistor Q1 während einer Periode nichtleitend bzw.
gesperrt gehalten in der das Videosignal zugeführt wird. Folgich kann das Synchronsignal Vsync von dem Collector
des Transistors Q1 abgeleitet bzw. abgeführt werden.
Die die Ausgangsverstärkung erhöhende Schaltung 2 und ein Widerstand Rg bilden ein
Synchronseparator-Transistor
Synchronseparator-Transistor
ein Widerstand Rg bilden eine Collectorlast für den
Die die Ausgangsverstärkung erhöhende Schaltung 2 besteht
aus einem Transistor Q2 in Dioden-Schaltung, einem Widerstand
R-/der mit dem Emitter des Transistors Q2 verbunden
ist, einem Transistor Q3^der basisseitig mit der
Basis des Transistors Q„ verbunden ist und der collectorseitig
mit einem Versorgungsanschluss Vcc verbunden ISt-,
und einem Widerstand R,-, der mit dem Emitter des Transistors
Q3 verbunden ist. Die anderen Enden der Emitterwiderstände
R4 und R5 sind gemeinsam mit dem Widerstand Rg verbunden.
In der Schaltung 2 fliessen, wenn Transistoren Q2 und Q3
gleicher Grosse bzw. gleichen Typs verwendet sind, Emitterströme
in umgekehrt proportionalem Verhältnis zu den Widerstandswerten der Emitterwiderstände R, und R5. Wenn
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beispielsweise das Verhältnis des Widerstands R. zum
Widerstand Rg auf 4 zu 1 eingestellt ist, ist der Emitterstrom des Transistors Q_: vier Mal grosser als
der Emitterstrom des Transistros Q2. Der Emitterstrom
des Transistors Q2 ist durch den Collectorstrom des
Syn^chronseparator -Transistors Q1 bestimmt. Folglich
ist die Summe der Ströme der beiden Transistoren Q2
und Q1. der in den Lastwiderstand Rc -fIiesst" fünf Mal
grosser als der Ausgangsstrom des Transistors Q1-Die
Verstärkung bzw. der Verstärkungsfaktor ( Gewinn )
des Transistors Q1 ist wesentlich erhöht.
und
Ein Widerstand R7 ein Kondensator C2/die mit dem Collector des Transistors Q1 verbunden sind, bilden ein TEfpassfilter 3, das harmonische Komponenten des Synchronimpulses entfernt, das von dem Collector des Transistors Q1 erhalten wird. Insbesondere sollte, wenn der Synchronseparator und der Videozwischenfrequenz-Verstärker in Form einer einzigen monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet werden sollen, die Zeitkonstante so ausgewählt sein, dass die harmonischen Komponenten nahe den Videozwischenfrequenzsignalen oder harmonische Komponenten nahe bei beispielsweise 58,75 MHz entfernt bzw. unterdrückt werden.
Ein Widerstand R7 ein Kondensator C2/die mit dem Collector des Transistors Q1 verbunden sind, bilden ein TEfpassfilter 3, das harmonische Komponenten des Synchronimpulses entfernt, das von dem Collector des Transistors Q1 erhalten wird. Insbesondere sollte, wenn der Synchronseparator und der Videozwischenfrequenz-Verstärker in Form einer einzigen monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet werden sollen, die Zeitkonstante so ausgewählt sein, dass die harmonischen Komponenten nahe den Videozwischenfrequenzsignalen oder harmonische Komponenten nahe bei beispielsweise 58,75 MHz entfernt bzw. unterdrückt werden.
Eine Emitterfolger-Ausgangsstufenschaltung besteht aus
einem Transistor Q^, dem der Synchronimpuls über das
Tiefpassfilter 3 zugeführt wird, und aus einem Emitterwiderstand Rg des Transistors Q..
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Der durch die Emitterfolgar-Ausgangsstufenschaltung erhaltene Synchronimpuls Vsync beschreibt einen Ausgangssignalverlauf
mit einer Impulsbreite P ',die nahezu gleich der Impulsbreite P„ des Horizontal-Synchronsignals
ist,ohne harmonische Komponenten zu erhalten, wie das in der Zeichnung dargestellt
ist.
Selbst wenn der Synchronseparator 4 ( Fig. 2) aus den Transistoren Q1 bis Q. , den Widerständen Ra
bis RQ und dem Kondensator C0 als monolithisch
O Δ
integrierte Halbleiterschaltung 13 ausgebildet ist, die Videozwischenfrequenz-Verstärker 5 bis 7 ,enthält die
Hochfrequenzschaltungen mit hohem Verstärkungsfaktor sind, wie in Fig. 2 dargestellt, werden Synchronimpulse,
von denen harmonische Komponenten entfernt sind, an einem Synchronseparator-Ausgangsanschluss P3
erzeugt.
Folglich kann die Menge der Hochfrequenzkomponenten die zum Eingangsanschluss P1 des Videozwischenfrequenz-Verstärker
5 rückgeführt wird, stark verringert werden trotz des Vorhandenseins einer kapazitiven Kopplung
zwischen den Anschlüssen in der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung. Folglich tritt das erwähnte
Problem wie das der Schwingungen nicht auf.
Hier besteht eine Zeitkonstantenschaltung 1' an der
Aussenseite der integrierten Schaltung 13 aus Spannungsteiler-Widerständen R2 und R4, einem Widerstand
R1 und einem Kondensator C., die reihengeschaltet sind.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, besitzt die monolithisch
integrierte Halbleiterschaltung 13 für Fernsehgeräte
eine Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung aus einem ersten Zwischenfrequenz-Verstärker 5, einem zweiten
Zwischenfrequenz-Verstärker 6, einem dritten Zwischenfrequenz-Verstärker
7, sowie einen Video-Detektor 8/
der das Äusganssignal der Videozwischenfrequenz-Verstärkerschaltung
5 bis 7 empfängt/ sowie weiter
einen Videoverstärker 9, der das Ausgangssignal des Video-Detektors 8 empfängt, einen Rauschunterdrücker
10, der das Ausgangssignal des Videoverstärkers 9 empfängt und einem AVR-Detektor 11 ( AVR: Automatische
Verstärkungs-Regelung )^ der das Videosignalgemisch
über den Rauschunterdrücker 10 empfängt, den Synchronseparator 4 und einen AVR-Verstärker 12, der das
Ausgangssignal des AVR-Detektors 11 empfängt.
Ein Zwischenfrequenz-Äusgangssignal einer Abstimmschaltung
wird dem Eingangsanschluss P.. des ersten
Videozwischenfrequenz-Verstärkers 5 zugeführt. Die
Gewinne bzw. Verstärkungsfaktoren von erstem, zweitem und drittem Videozwischenfrequenz-Verstärker 5, 6,7
werden durch das Ausgangssignal des AVR-Detektors 11
gesteuert. Der AVR-Verstärker 12 vergleicht eine interne Bezugsspannung mit einem Ausgangssignal des
AVR-Detektors 11 und gibt ein Verstärkungsfaktor-Steuersignal
an die Abstimmschaltung über einen extern angeordneten Anschluss P2 ab.
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Das Ausgangssignal des Synchronseparators 4 wird über
den extern angeordneten Anschluss P3 erhalten.
Synchronimpulse ( Horizontal-Synchronimpulse ) werden auch einer Horizontal-AFN-Schaltung ( AFN: Automatische
Frequenz-Nachstimmung ), einer Horizontal-Schwingungsschaltung und dergl. über den extern angeordneten Anschluss
P3 zugeführt.
Ein extern angeordneter Anschluss P. ist vorgesehen,
um das Videosignalgemisch zu erhalten, das dem Videoverstärker, dem Bandpassverstärker oder dergl. zugeführt
wird.
Die Zeitkonstantenschaltung 1', die die gleiche Zeitkonstante
besitzt wie sie durch die Widerstände R- bis R- und den Kondensator C1 gemäss Fig. 1 bestimmt ist,
ist zwischen dem Anschluss P4 und einem Anschluss P5
der integrierten Halbleiterschaltung 13 angeschlossen. Folglich'erzeugt die Schaltung, die die gleiche Schaltungsanordnung
aus Transistoren Q1 bis Q3, Widerständen R4 bis
Rg und einem Kondensator C3 gemäss Fig. 1 besitzt und in
der integrierten Halbleiterschaltung 13 eingefügt ist,-synchrone
Trennsignale am Anschluss P,,. - Γ ~.-J :
Die Horizontal-Synchronimpulse, die der Horizontal-AFN-Schaltung
und der ( nicht dargestellten ) Horizontal-Schwingungsschaltung zugeführt werden, können von dem
Ausgangsanschluss P3 über ein Hochpassfilter 14
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(Differentiationsschaltung ) ausserhalb der
integrierten Schaltung 13 erhalten werden. Die Vertikal-Synchronimpulse, die der Vertikal-AFN-Schaltung
und der ( nicht dargestellten ) Vertikal-Schwingungsschaltung
zugeführt werden,, können andererseits von dem Aüsgangsanschluss P, über ein
Tiefpassfilter 15 ( Integrationsschaltung ) und einen Doppelbegrenzer 16 ausserhalb der integrierten
Schaltung 13 erhalten werden.
Die Signaiverläüfe A bis D in Fig. 4 zeigen die
Signalverläufe bei jedem der Schaltungsblöcke gemäss Fig. 2, wobei Fig. 4A den Signalverlauf des Video-"
signalgemisches Vin zeigt, das am Aüsgangsanschluss P,
des Videoverstärkers 9 erhalten wird, Fig. 4B die
Synchronsignale Vout zeigt, die von dem Ausgangsanschluss Ρ-, des Synchronseparators 4 erhalten werden, wobei die
Synchronsignale Vout Vertikal-Synehronsignale einer Impulsbreite einer Periode P'v enthält, Fig. 4C Aüsgangfflignale
des Tiefpassfilters 15 und Fig. 4D Vertikal-Synchronimpulse zeigen/ die von dem Doppelbegrenzer
erzeugt sind, wobei der Vertikal-Synchronimpuls eine
Impulsbreite einer Periode P11V besitzt, die nahezu
gleich einer Periode P'v des Vertikal-Synchronsignals ist. '_
Der Kondensator C, des Tiefpassfilters 3 kann zwischen
der Basis des Transistors Q4 der Emitterfolge Ausgangsstuf endschaltung und einem zweiten Massepunkt der Schaltung
angeschlossen sein. Bezüglich der integrierten Halbleiterschaltung
ist es jedoch besser, den Kondensator C2 zwischen
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29Π597
der Basis des Transistors C4 und dem Versorgungsanschluss
Vcc wie in Fig. 1 dargestellt anzuschliessen. In diesem Fall können die Widerstände R-,, RQ und der Kondensator
C2 und der Transistor Q. in einem gemeinsamen Halbleiterbreich
ausgebildet werden anstelle einer Ausbildung in Halbleiterbereichen, die voneinander elektrisch isoliert
sind. Folglich müssen keine Flächen der Halbleiterbereiche für elektrische Isolation vorgesehen werden.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Transistor Q. und den Kondensator C2 der integrierten Halbleiterschaltung.
Dabei sind in Fig. 3 dargestellt ein p-Siliciumsubstrat 20, eine η -Collectorleitschicht 21
(Subcollector, buried layer ), eine auf dem Substrat 20
ausgebildete epitaxial aufgewachsene n-Schicht 22 und ein ρ -Isolationsbereich 23. Ein Teil 22' der
epitaxial aufgewachsenen n-Schicht 22 ist von den anderen Teilen mittels des p-Siliciumsubstrats
20 und des ρ -Isolationsbereichs 23 elektrisch isoliert.
Der Kondensator C„ besteht aus einer pn-übergangskapazität
zwischen der n-Schicht 22' und einem p-Bereich 25. Der Transistor Q. besteht aus der als Collector
dienenden n-Schicht 22', einem p-Basisbereich 26 und einem η -Emitterbereich 27.
An der Oberseite der n-Schicht 22 ist ein Silciumoxidfilm
24 ausgebildet. Auf dem Siliciumoxidfilm sind weiter
aus einem Aluminiumfilm bestehende Leiterbahnen 29, 30, ausgebildet.
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Der p-Bereich 25 wird beispielsweise simultan mit dem Basisbereich 26 des Transistors Q4 gebildet. Obwohl
nicht dargestellt, können die Widerstände R7 und Rg
als p'-Halbleiterwiderstandsbereiche an der Oberseite
der n-Schicht 22' simultan mit dem Basisbereich 26 gebildet werden.
Wie erwähnt, können Fernsehempfängerschaltungen, die
bisher in zwei oder drei Chips ausgebildet worden sind,
nunmehr in einem einzigen Chip gemäss dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet werden. Folglich
kann die Anzahl der Teile, aus denen die Fernsehempfängerschaltung besteht, verringert werden, wodurch
sie Herstellkosten verringert und die Zuverlässigkeit erhöht werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel allein beschränkt. Jede
SyxLchronseparatoT-Schaltung kann als einzelne
monolithisch integrierte Halbleiterschaltung zusammen mit der Hochfrequenzschaltung mit hohem Verstärkungsfaktor
ausgebildet werden, vorausgesetzt, der Ausgangsteil ist mit einem Tiefpassfilter versehen.
Weiter können andere Schaltungen anstelle der Hochfrequenzschaltung mit hohem Verstärkungsfaktor und
der Synchronseparator^Schaltung in verschiedenster Weise miteinander kombiniert werden.
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Fig. 5 zeigt eine interne Schaltungsanordnung der Signalverarbeitungsschaltung die in der monolithisch
integrierten Halbleiterschaltung gemäss dem konkreten
Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist, sowie die externen peripheren Schaltungen. Die Schaltungselemente
innerhalb einer Strichpunktlinie IC sind in einem einzigen Siliciumchip ausgebildet. Andererseits
sind die Schaltungselemente ausserhalb der Strichpunktlinie IC diskrete Bauelemente/die ausserhalb der
integrierten Halbleiterschaltung angeordnet sind.
Ziffern innerhalb von Kreisen bedeuten dabei die Ziffern für die Anschlüsse externer Verbindungen.
Die Videozwischenfrequenz-Ausgangssignale eines Abstimmglieds eines Fernsehempfängers werden Eingangsanschlüssen 1 und 16 der integrierten Schaltung IC
über ein Bandpassfilter zugeführt, dass eine vorgegebene Bandpass-Charakteristik, beispielsweise 54,25
bis 60,25 MHz, besitzt. Die sekundärseitigen Anschlüsse
eines Videozwischenfrequenz-Wandlers L-, der einen Teil
des Bandpassfilters bildet, sind mit den Eingangsanschlüssen
1 und 16 über Eingangskoppelkondensatoren C10
bzw. C11 verbunden.
Der erste Viedeozwischenfrequenz-Verstärker 5 besteht aus Transistoren Q10 bis Q1,, Dioden D1 und D, und Widerständen R10 bis R-IQ- Die den Eingangsanschlüssen 1,
zugeführten Videozwischenfrequenz-Signale werden dann den Basen eines Paars von Differenztransistoren Q1- und
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-■19-.
Q13 über Emitterfolger-Transistoren Q10 und Q11 zugeführt.
Die Differenz-Ausgangssignale des ersten Videozwischenfrequenz-Verstärkers 5 werden an Lastwiderständen
R18 un<i R19 erzeugt und werden zum zweiten
Videozwischenfrequenz-Verstärker 6 übertragen.
Die AVR-Signale, die von dem AVR-Detektor 11 dem
Anschluss 6 zugeführt werden, werden einer Reihenschaltung aus einem Widerstand R30 und einem
Transistor Q30 zugeführt. Wenn die ÄVR-Signale zunehmen,
nimmt der in die Reihenschaltung fliessende
Strom zu. Die Stromzunahme unterstützt die Erhöhung des Collectorstroms eines Stromquellentransistors Q14
im ersten Videozwischenfrequenz-Verstärker 5. Wenn der Collectorstrom über einen vorgebebenen Wert ansteigt,
werden die Dioden D1 und D, durchgeschaltet.
Der dynamische Widerstand der Dioden D1 und D, im
Leitzustand der Dioden D1 und D^ nimmt mit zunehmendem
Collectorstrom ab, wodurch der Spannungsgewinn des ersten Videozwischenfrequenz-Verstärkers 5 erhöht wird.
Wenn der Collectorstrom unter dem vorgegebenen Wert
ist, sind die Dioden D1 und D„ gesperrt. In diesem Fall
wird der Spannungsgewinn durch die Widerstände R15 und
R16 bestimmt, die mit den Emittern des Paars der
Differenztransistoren Q1~ und Q13 verbunden sind, wodurch
der Spannungsgewinn verringert wird.
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Der zweite Videozwischenfrequenz-Verstärker 6 besteht aus Transistoren Q15 bis Q19/ Dioden D3 und D. und
Widerständen R20 bis R,,/ und der dritte Videozwischenfrequenz-Verstärker
7 besteht aus Transistoren Q20 bis
Q„4, Dioden D5 und Dg und Widerständen R37 bis R33·
Diese Verstärker 6 und 7 arbeiten in der gleichen Weise wie der erwähnte erste Videozwischenfrequenz-Verstärker
5, weshalb deren Betriebsweise nicht nochmals wiederholt wird.
Die Differenz-Ausgangssignale des dritten Videozwischenfrequenz-Verstärkers
7 werden dem Video-Detektor 8 über Emitterfolger-Transistoren Q35 und Q36 zugeführt.
Ein Versorgungsanschluss 12 ist mit einer Versorgungsspannung Vcc versorgt, die durch Widerstände R36 und
R37 geteilt wird. Die so geteilte Spannung wird als
Betriebsspannung dem ersten, dem zweiten und dem dritten
Videozwischenfrequenz-Verstärker 5, 6, 7 über Emitterfolger-Transistoren
Q27 und Q28 zugeführt.
Der Video-Detektor 8 besteht aus Transistoren Q31 bis
Q41, Dioden D7 und D„/ Widerständen R38 bis R45 und einem
Resonanzkreis ( L3, C.2» R4c ), der zwischen Anschlüssen
8 und 9 der integrierten Schaltung IC angeschlossen ist
und der auf 58,75 MHz abgestimmt ist. Der Video-Detektor dieser Bauart ist ein sogenannter Niederpegel-Detektor
(vergleiche IEEE TRANSACTIONS ON BROADCAST AND TELEVISION RECEIVERS, Bd. BTR-15 (Juli 1969 ) Nr. 2, S. 159 - 166).
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Die an den Widerständen R44 und R41- erhaltenen Videoerfassten
Ausgangssignale werden einem ersten Videoverstärker 9a zugeführt. Der erste Videoverstärker 9a
besteht aus Transistoren Q4- bis Qr1 und Widerständen
R4, bis R51 und erzeugt ein Ausgangssignal am Collector
des Transistors Q44- Das Ausgangssignal wird einem
zweiten Videoverstärker 9b zugeführt, der aus Transistoren Q52 bis Q1-Q und Dioden D„ und D1n besteht und der ein
Videosignalgemisch Vin am Anschluss 11 erzeugt, wie das im Signalverlauf gemäss Fig. 4A dargestellt ist.
Eine erste Vorspannungsschaltung 17 aus Transistoren
Q59 bis Q61, Dioden D11, D12 und D13, einer Z-Diode ZD1
und Widerständen R52 bis Rc4, eine zweite Vorspannungsschaltung
18 aus Transistoren 0fi2 und Qß_, und Widerständen
R55 bis R59 und eine dritte Vorspannungsschaltung 19 aus
Transistoren Q64 bis Qßg und Widerständen Rg0 bis Rg3
führen jeweils Vorspannungen zu verschiedenen Schaltungsteilen der integrierten Schaltung IC.
Das Videosignalgemisch Vin, das dem Anschluss 11 zugeführt
wird, wird einem Synchronseparator-Eingangsanschluss 14 zugeführt. Ein Schaltungsnetzwerk aus einer Diode D14,
Widerständen R1 bis R-, R54 und Kondensatoren C1, C13 und
C14 ist zwischen den Anschlüssen 11 und 14 angeschlossen.
Die Diode D;. in dem Schaltungsnetzwerk schwächt negatives impulsförmiges Rauschen ab, das in dem Videosignalgemisch
Vin enthalten ist.
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Im wesentlichen wird das Videosignalgemisch Vin der Basis des Transistors Q1 im Synchronseparator 1 über
eine Reihenschaltung aus1 dem Widerstand R- und dem
Kondensator C1 zugeführt. Die Betriebsweise der den
Ausgangsverstärkungsfaktor erhöhenden Schaltung 2 und die Betriebsweise des Tiefpassfilters 3 sind
so wie anhand Fig. 1 erläutert und werden daher nicht wiederholt. Der Kondensator C„ und der Ausgangstransistor
Q. des Tiefpassfilters 3 sind wie in der in Fig.3 dargestellten
monolithisch integrierten Schaltung ausgebildet.
Auf diese Weise werden Synchronseparator-Ausgangssignale Vsync mit einer Impulsbreite P ' am Synchronseparator-Ausgangsanschluss
13 erzeugt, die nahezu gleich der Impulsbreite P„ der Horizontal-Synchronsignale des
Videosignalgemischs Vin ist. Die Zeitkonstante des = Tiefpassfilters 3 ist auf einen solchen Wert eingestellt,
dass die obige Impulsbreite P ' erhalten wird und dass harmonische Komponenten von den Horizontal-Synchronimpulssignalen
entfernt sind. Folglich können, da es möglich ISt7 die Menge der harmonischen Komponenten stark zu verringern,
die von dem Synchronseparator-Ausgangsanschluss 13 zu den Eingangsanschlüssen 1,- 16 des ersten Videozwischenfrequenz-Verstärkers
5 rückgeführt werden, unstabile Faktoren wie Schwingung und Obersprechen entfernt
werden. -.-"-""
Der Rauschunterdrücker 10 besteht aus Transistoren Q,-.
"0 /
bis Q7C/ einer Z-Diode ZD2, Widerständen R65 bis R71/
R73 und Kondensatoren C. g MsC,g.
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Der AVR-Detektor 12 besteht aus Transistoren Qn, bis
QQC, einer Diode D1C, Widerständen R-, bis R00 und
ob IO /4 ο Ζ
einem Kondensator C..Q.
Das von dem Collector des Transistors Q1.* des zweiten
Videoverstärkers 9b erhaltene Videosignalgemisch wird der Basis des Transistors On, des AVR-Detektors 11
über Widerstände Rfi,- und R,, und den Basis/Emitter-Übergang
des Transistors Q6- des Rauschunterdrückers
10 zugeführt. Das Videosignalgemisch wird durch das Paar der Differenztransistoren Q76 und Q77 und dem
gemeinsamen Emittertransistor Q79 des AVR-Detektors
11 verstärkt und der Basis des Transistors Q80 zugeführt. Der Transistor Q0n, die Widerstände R-,,- und
ο U / b
Rg- und der Kondensator C. „ wirken als Emitterfolger-Detektor
zum Erfassen von Spitzenwerten von Horizontal-Synchronimpulssignalen im Videosignalgemisch. Folglich
wird der Anschluss 5 der integrierten Schaltung IC auf
einer Spannung gehalten, die nahezu gleich dem Spitzenwert der Horizontal-Synchronimpulssignale ist. Die Spannung
wird durch ein Paar von Differenztransistoren Qg1, Qg,
des AVR-Detektors 11 verstärkt und als AVR-Spannung dem
Anschluss ö^über Stromspiegeltransistoren Qg, und Q05
zugeführt.
Wenn die AVR-Spannung, die von dem AVR-Detektor 11 zum
Anschluss 6 geführt wird, einer Reihenschaltung aus dem Widerstand R30 und dem Transistor Q39 zugeführt wird,
werden die Spannungsgewinne bzw. -Verstärkungsfaktoren
von erstem, zweitem und drittem Videozwischenfrequenz-Verstärker 5, 6, 7 wie bereits erwähnt gesteuert.
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Das von dem Collector des Transistors Q54 des zweiten
Videoverstärkers 9b erhaltene Videosignalgemisch wird andererseits der Basis des Transistors Q7^ über die
Widerstände Rfil- und Rfifi und den Basis/Emitter-Übergang
des Transistors Q67 des Rauschunterdrückers 10 zugeführt.
Foldich wird die Spannung des Kondensators C10
I ο
( Spannung am Anschluss 10 ), an den der Emitter des Transistors Q7-, über den Widerstand Rfiq angeschlossen
ist, auf einen Durchschnittswert des Videosignalgemischs gehalten. Die Durchschnittsspannung wird der Basis des
Transistors Qgg über den Basis/Emitter-Übergang des
Transistors Q74 und den Widerstand R70 zugeführt.
Das von dem Emitter des Transistors Q155 des zweiten
Videoverstärkers 9b erhaltene Videosignalgemisch wird der Basis des Transistors Qfio des Rauschunterdrückers
10 über den Widerstand Rgg zugeführt. Daher wird, wenn
das Videosignalgemisch negativ werdende Rausehimpulse
besitzt, die kleiner sind als die erwähnte der Basis des Transistors Qgg zugeführte Durchschnittsspannung,
der Transistor Qgg gesperrt und der Transistor Qgg
durchgeschaltet während tier Periode der Rauschimpulse. Folglich fliesst ein starker Strom in die Stromspiegeltransistoren Qn-Λ und Q-„,wodurch der Transistor Qcn durchgeschaltet
wird. Wenn der Transistor Q67 leitend ist,
wird der Transistor Qnc des AVR-Detektors 11 leitend
und werden die Transistoren Q77, Q7g und Q„o nichtleitend
bzw. gesperrt. -
03 0010/0683
Folglich wird während der Periode der negativ werdenden
Impulse die am Anschluss 5 aufrechterhaltene · Spannung
nicht durch die Rauschimpulse beeinflusst. Folglich wird
die am Anschluss 6 erhaltene AVR-Spannung nicht durch die Rauschimpulse beeinflusst.
Die AVR-Spannung am Anschluss 6 wird dem AVR-Verstärker über eine HF-Verzögerungseinstellschaltung aus Widerständen
Rg., und Rg. und Kondensatoren C20 und C21 und dem Anschluss
zugeführt. Der AVR-Verstärker 12 besteht aus Transistoren
Q87 bis Qg7, Dioden D16 bis D.-,/einer Z-Diode ZD3 und
Widerständen R35 bis R90 und erzeugt über den Anschluss
ein verzögertes ÄVR-Signal zum Steuern des Spannungsgewinnes
bzw. des -Verstärkungsfaktors des Hochfrequenz-Verstärkers im nicht dargestellten Abstimmglied.
Wenn die AVR-Spannung am Anschluss 6 hoch ist, sind die Transistoren Q37 und Qg8 des AVR-Verstärkers 12 leitend
und die Transistoren Qg9 bis Q92 nichtleitend .Folglich
wird die verzögerte AVR-Spannung am Anschluss 3 durch eine
relativ kleine Spannung vom Transistor Q9-, bestimmt.
Wenn die ÄVR-Spannung am Anschluss 7 abgesenkt wird,
nehmen die Leitfähigkeiten der Transistoren Qg7 und Qo0
ab und nehmen die Leitfähigkeiten der Transistoren Qg9
bis Q92 zu, wodurch die verzögerte ÄVR-Spannung am Anschluss
3 erhöht wird.
030010/0683
Jedoch ist der Anstieg der verzögerten AVR-Spannung
durch die Z-Spannung der Z-Diode ZD-. und die Durchlass-Spannung
der Diode D.Q begrenzt.
ι ο
030010/0683
Leerseite
Claims (7)
- PatetrfafflvSltöBEETZ-LAMPRECHT-BEETZ 8000. München 22 - Stelnedorfetr. 10680-29.986p 3. Aug. 1979AN S P R Ü C HEMonolithisch integrierte Halbleiterschaltung für Fernsehempfänger,
gekennzeichnet durch,eine Hochfrequenz-Verstärkerschaltung (5, 6, 7) zum Verstärken von Video-Zwischenfrequenzsignalen, wobei ein Eingangsanschluss der Hochfrequenz-Verstärkerschaltung (5, 6, 7 ) mit einem, extern angeordneten Eingangsanschluss ( P- ) der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ( 13 ) verbunden ist, einen Video-Detektor ( 8 ), der Ausgangssignale von der Hochfrequenz-Verstärkerschaltung ( 5, 6, 7 ) empfängt und ein Signalgemisch als erfasste Ausgangs-680 - (15 443 - M 761 ) - Me030010/068signale erzeugt,einen Synchronseparator ( 4 ) , der die erfassten Ausgangssignale des Video-Detektors (8) erfasst und Synchronseparatpr -Ausgangssignale an einem extern angeordneten Ausgangsanschluss ( P3 ) der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung (13) erzeugt, undein Tiefpassfilter ( 3 ) , das zwischen dem extern angeordneten Ausgangsanschluss ( P3 ) und dem Ausgang des Synchronseparators ( 4 ) angeschlossen ist, wobei die Zeitkonstante des Tiefpassfilters ( 3 ) so gewählt ist, dass die sich ergebenden Synchronseparator -Ausgangssignale eine Impulsbreite besitzen, die nahezu gleich der Impulsbreite der Horizontal-Synchronimpulse des Videosignalgemisches ist, und verringerte harmonische Komponenten der Horizontal-Synchronimpulse besitzen. - 2. Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz-Verstärkerschaltung ( 5,6,7 ) eine mehrstufige Verstärkerschaltung ist.
- 3. Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen .Videoverstärker ( 9 ), wobei der Synchronseparator ( 4 ) die erfassten Ausgangssignale des Video-Detektors ( 8 ) über den Videoverstärker ( 9 ) empfängt.=030010/0683
- 4. Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 3,gekennzeichnet durcheinen automatischen Verstärkungsregler-Detektor ( 11 ), der das Videosignalgemisch von dem Videoverstärker ( 9 ) empfängt, wobei der Verstärkungsfaktor der Hochfrequenz-Verstärkerschaltung ( 5,6,7 ) durch eine automatische Verstärkungsregel-Spannung gesteuert ist, die von dem automatischen Verstärkungsregler-Detektor ( 11 ) erzeugt ist, undeinen automatischen Verstärkungsregler-Verstärker ( 12), der die automatische Verstärkungsregler-Spannung empfängt und eine verzögerte Verstärkungsregler-Spannung an einen anderen extern angeordneten Anschluss ( P^) der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ( 13 ) abgibt.
- 5. Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung, nach Anspruch 4,gekennzeichnet durcheinen Rauschunterdrücker ( 10"'), der zwischen dem Videoverstärker ( 9. ) und dem automatischen Verstärkungsregler-Detektor ( 11 ) angeschlossen ist.
- 6. Monolithisch integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 5, ι gekennzeichnet durch .eine Emitterfolger-Ausgangsschaltung/die zwischen ; dem Tiefpassfilter ( 3 ) und dem extern angeordneten Ausgangsanschluss ( P3 ) angeschlossen ist.030010/0683
- 7. Fernsehempfänger mit einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durchein Hochpassfilter (14), das mit dem extern angeordneten Ausgangsanschluss ( P3 ) der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung ( 13 ) verbunden ist, um Horizontal-Synchronsignale zu erhalten, und ein weiteres Tiefpassfilter ( 15 ) und einen Doppelbegrenzer (16), die mit dem extern angeordneten Ausgangsanschluss ( P3 ) verbunden sind, um Vertikal-Synchronsignale zu erhalten.030010/0683
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DE2931597A1 true DE2931597A1 (de) | 1980-03-06 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE2931597A1 (de) |
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HK (1) | HK35485A (de) |
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SG (1) | SG41184G (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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MY8500661A (en) | 1985-12-31 |
GB2030817A (en) | 1980-04-10 |
JPS6121032B2 (de) | 1986-05-24 |
GB2030817B (en) | 1982-12-22 |
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