DE2937715C2 - Multiburst-Testsignalgenerator mit veränderlichem Start - Google Patents
Multiburst-Testsignalgenerator mit veränderlichem StartInfo
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Description
Es besteht ein Bedarf an Qualitätskontrolle im Bereich von Fernsehübertragungen, um zu gewährleisten,
daß das zusammengesetzte Videosignal ohne Verzerrung im gesamten Videosystem aufrechterhalten
wird. Zu diesem Zweck sind verschiedene Testsignale entwickelt worden, um die Qualität des Videosystems zu
testen. So beschreibt beispielsweise die DE-OS 12 825 der Anmelderin eine Schaltungsanordnung
zur Erzeugung eines Testrasters, dessen Form Aufschluß über die Funktion des zu testenden Gerätes gibt
Eines der in breiterem Umfang benutzten Testsignale ist das Mehrfrequenz-Burstsignal, im folgenden auch
Multiburst genannt. Das Multiburst-Testsignal wird durch einen Multiburstgenerator erzeugt. Dieser Generator
erzeugt eine Reihe von Burstsignalen oder Bündeln von Sinussignalen gleicher Amplitude von
04 MHz bis 4,2 MHz (NTSC-Femsehsystem) oder von
04 MHz bis 5,8 MHz (Pal-Fernsehsystem) und weiße
und schwarze Bezugspegel. Das Ausgangssignal enthält
auch ein zusammengesetztes Synchronisationssignal, so
daß das vollständige Signal in der üblichen Art und Weise verschiedene Fernsehgeräte und -schaltungen
durchläuft Das Multiburst wird allgemein für eine schnelle Kontrolle der Verstärkung in Abhängigkeit
vom Frequenzverhalten verwendet Das Signal durchläuft die Videoeinrichtung und wird auf einem
Oszilloskop überwacht Das Ansprechverhalten der Videoeinrichtung auf die verschiedenen Multibursts ist
an ihren jeweiligen Amplituden ersichtlich.
Dieses Multi-Burst-Signal wird gewöhnlich durch kurzzeitiges Einschalten eines Funktionsgenerators
oder einer Reihe von Oszillatoren erzeugt Allerdings rufen die Anordnungen zum Schalten mit hoher
Geschwindigkeit unerwünschte harmonische Frequenzen oder Seitenbänder hervor, die auf andere Videogerate
störend einwirken können.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Mehrfrequenz-Burstsignal mit kontrollierbar
geformten impulsbündeln zu liefern, das unerwünschte Seitenbandsignale ausschaltet und das
eine genauere Anzeige der Burstamplitude ermöglicht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Einsatz der Multi-Burst-Signale, die an den Ausgangsschalter
des Multi-Burst-Generators abgegeben werden, nach und nach geändert und zwar im Verhältnis zu einer
Rampe, die mit der Halbbildgeschwindigkeit (59.94 Hz J5 im NTSC-System) auftritt Das Ergebnis ist daß auf
einem Oszilloskop, das mit der Fernsehzeilenfrequenz (15,734.26Hz im NTSC-System) getriggert wird, die
MehrfachbUndel mit eng zueinander benachbarten Spuren der Burstfrequenz gefüll; werden. Zusätzlich
wird die Gestalt der Burstbündel durch Schalten der Burstsignale mit einem Signal, dessen Anstiegszeit
geregelt ist, im Takt der Zeilenfrequenz verändert.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand eines zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Erzeugung eines Mehrfrequenz-Burst-Signals,
F i g. 2 ein schtmatisches Schaltbild der in F i g. 1
dargestellten Schaltung für die Veränderung des Starts,
Fi g. 3 eine Kombination eines schematischen Schaltbilds
und eines Blockschaltbilds der Schaltung für die Kontrolle der Anstiegszeit und der Ausgangsschaltanordnung
gemäß F i g. 1,
Fig.4 ein Schema einer Ausführungsform einer
Ausgangs-Schaltanordnunggemäß Fig. 1,
F i g. 5 eine Darstellung einer Oszilloskopanzeige des
Ausgangs des in F i g. 1 dargestellten Funktionsgenerators für den Fall, daß die veränderliche Startschaltung
nicht wirksam ist,
Fig.6 eine Darstellung ähnlich wie die von Fig.5,
wenn die veränderliche Startschaltung wirksam ist,
F i g. 7 die verschiedenen Signale aus der veränderlichen Startschaltung von F i g. 2,
F i g. 8 eine Darstellung des Ansprechverhaltens des Analogmultiplizierers von Fig.3 bei einem Schaltimpuls
am Eingang und
hüllkurve, dje durch den Analogmultiplizierer von
F i g, 3 hervorgerufen wird
Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung enthält eine veränderliche Startschaltung (12), die durch eine negativ
verlaufende Rampe 20 mit der Fernsehhalbbildfrequenz s gesteuert wird. Die veränderliche Startschaltung 12
erhält von einer Start/Stopkontrollanordnung 10 auch
ein Start- oder Betriebssignal 22. Die Schaltung gemäß F i g. 1 enthält auch einen Funktionsgenerator 14, um die
Ausgangsschaltanordnung 16 mit den Bursts von ι η
Sinussignalen zu versorgen. Eine Anstiegszeit-KontroII-schaltung 18 verändert Jen Zeilenfrequenzimpuls 28, um
einen Schaltimpuls 30 zu erzeugen.
Die Start-/Stopkontrollanordnung 10 gemäß Fi g. 1
ist so beschaffen, daß sie ein rechtwinkliges Betriebssignal,
wie z. B. das Signal 22, mfc der Fernsehzeilenfrequenz
erzeugt Das Betriebssignai 22 ist üblicherweise direkt an den Funktionsgenerator 14 angelegt, der die
üblichen Bündel von sechs Frequenzen erzeugt, aus denen sich das Multi-Burst-Signal zusammensetzt
Während einer Zcilenabtastperiode wird ein Burst aus
jeder der sechs Frequenzen entwickelt Dte Signale
haben normalerweise dieselbe Amplitude. Eine Möglichkeit, den Funktionsgenerator aufzubauen, besteht
darin, nacheinander sechs Oszillatoren durch eine Kette von Multivibratorgattern zu steuern. Verschiedene
andere Schaltungen, einschließlich eines programmierbaren Funktionsgenerators, können verwendet werden.
Wie oben erwähnt, ist das von der StarWStopkontrollanordnung
10 erzeugte Betriebssignal normaler- TO weise direkt an den Funktionsgenerator 14 gelegt Bei
der vorliegenden Erfindung jedoch wird das Betriebssignal 22 zunächst durch die veränderliche Startschaltung
12 modifiziert Die Spannungsrampe 20 wird an die veränderliche Startschaltung 12 mit der Femsehhalb- r,
bildfrequenz angelegt Während jeder Rampe wird der Startpunkt des Betriebssignals nach und nach verschoben,
so daß eine mit der Fernsehzeilenfrequenz getriggerte Oszilloskopanzeige als Signal 26 in F i g. 1
erscheinen wird.
Fehlt eine solche veränderliche Startschaltung 12, so würde das Mehrfrequenz-Burstsignal am Ausgang des
Funktionsgenerators 14 auf einem Oszilloskopschirm als Signal 27 wie in Fig.5 gezeigt, erscheinen.
Veränderungen in der Amplitude der einzelnen Sinuswelten innerhalb der Burst-BUudel können auftreten,
sie können aber unbemerkt bleiben, wenn beispielsweise die Anzeige zur näheren Untersuchung
horizontal gedehnt wird. Jegliche Veränderungen der Amplitude können leicht auf der Oszilloskopanzeige
von Fig.6 bemerkt werden, die sich aus der
allmählichsn Verschiebung des Startpunktes des Funktionsgenerator-
Betriebssignals ergeben.
Eine Schaltung zur fortschreitenden Verzögerung des Funktionsgenerator-Betriebssignals ist in Fig.2 gezeigt
Die Eingänge zu dieser Schaltung sind die Betriebssignale 22 und die Rampe 20 mit der
Halbbildfrequenz. Das Betriebsignal 22 ist an den Triggereingang eines monostabilen Multivibrators 100
gelegt Ein dritter Eingang für die Schaltung der F i g. 3 ist das Zeilenfrequenzsignal 22 zum NAND-Gatter 100.
Das Zeilenfrequenzsignal 28 und der Ausgangsimpuls 29 des monostabilen Multivibrators 100 sind die beiden
Eingangssignale zum NAND-Gatter 100. Das abgeänderte Betriebssignal 24 ist der Ausgang des NAND-Gatters
100.
Die Breite des Auspcagsimpulses 29 wird durch die
Ladezeit eines RC-Gliedes aus dem Widerstand 130 und dem Kondensator 140 bestimmt, die an den Zeitsteuereingang
des monostabilen Multivibrators too angeschlossen sind. In dieser Schaltung wird die Breite des
Aiisgangsimpulses 29 nach und nach durch allmähliche
Erhöhung der Aufladezeit des RC-Gliedes ausgedehnt Die Ladezeit wird während eines jeden Fernsehhalbbildes
durch die Verringerung des Ladestroms erhöht, der in das RC-Glied 130—140 eingespeist wird. Die
allmählich abnehmende Rampe 20 mit der Halbbildfrequenz sorgt für den allmählich abnehmenden Ladestrom,
wobei die Breite des Ausgangsimpulses 29 proportional erhöht wird. Der Ausgangsimpuls 29 wird
mit dem Zeilenfrequenzimpuls 28 im NAND-Gatter 110 vereinigt, um ein Ergebnis zu erzielen, wie es in F i g. 7
gezeigt: ist In Fig.7 werden repräsentative Oszilloskopspuren
der Signale der veränderlichen Startschaltung 12 gezeigt Die Spur A stelk die abnehmende
Rampe 20 mit der Halbbildfrequenz und die Spur Cden Ausgangsimpuls 29 des monostabilen Multivibrators
100 dar, wenn die Rampe 20 mit de,- Halbbildfrequenz ihren höchsten Punkt am Anfang des Halbbilds fast
erreicht hat Der Ausgangsimpuls 29 und der Zeilenfrequenzimpuls 28 sind logisch im NAND-Gatter 110
miteinander vereinigt um das veränderte Betriebssignai 24, das in der Spur D gezeigt wird, hervorzurufen. Die
Spur E beschreibt den Ausgangsimpuls 29 später im Halbbild (wenn die Rampe mit der Halbbildfrequenz
nach unten verlaufen ist), und die Spur F stellt das veränderte Betriebssignal 24 zum selben Zeitpunkt dar.
Die Spur G veranschaulicht das veränderte Betriebssignal, so wie es auf einem Oszilloskop erscheinen würde,
das mit der Fernsehzeilenfrequenz getriggert wird. Wie bereits oben erwähnt resultiert das allmähliche
Verzögern des Betriebsignals, wie es oben erläutert wurde, in einem Signal des Funktionsgenerators 14, das
die in F i g. 6 gezeigte Gestalt hat
Die vollbesetzten Burstbünde! 26 aus dem Funktionsgenerator 14 würden normalerweise direkt mit einem
Ausgangsanschluß 40 verbunden sein. Die vorliegende Erfindung formt diese Burstbündcl so um, daß die
SeUenbandsignale, die durch die schnellen Schaltgeschwindigkeiten
des Funktionsgenerators 14 erzeugt werden, beseitigt werden. Die Formung wird mit dem
Durchlauf der Burstbündel durch eine Schaltanordnung erzielt, die durch eine Schaltwcllenforrr. mit geregelten
Anstiegs- und Abfallzeiten kontrolliert wird.
Die Fig.3 zeigt eine geeignete Schaltung zur
Formung der Burstbündel. Die Schaltung enthält die Ausgangsschaltanordnung 16 und die Anstiegszeitkontrolle
18. Die Eingangssignale zu der Schaltung sind natürlich die Burstbündel 26 und und der Zeilenfrequenzimpuls
28. Die Ausgangsschaltanordnung 16 ist ein analog abgeglichener Multiplizierer und kann eine
auf dem Markt erhältliche Vorrichtung wie z. B. ein MC 1595 sein. Die Anstiegszeitsteuerun«* 18 enthält
einen Transistor 200 und Dioden 210 und 220.
Durch die Betätigung wird der Zeilenfrequenzimpuls 28 an die Basis eines pnp-Transistors 200 angelegt, wo
er in einen Schnltimpuls 30 geformt wird. Ist der
Zeilenfrequenzimpuls positiv, so erhöht sich das Signal am Kollektor des Transistors 200 alimählich bis es die
von der Diode 200 gesetzte Schwelle erreicht. Das Ausgangssignal bleibt auf diesem Pegel bis der
Zeilenfrequenzimpuls 28 nach unten geht. An dieser Stelle fällt der Atigangsimpuls allmählich bis er die
untere Schwelle erreicht, die von der Diode 220 bestimmt wird. Das Ergebnis ist der Schaltimpuls 30, wie
er in Fie. 3 zu sehen ist. Dieser Schaltimpuls wird
zusammen mit den Burstbündeln an den analog abgeglichenen Multiplizierer 16 angelegt.
Eine abgeglichene Doppelweg-Multiplikation findet im Multiplizierer 16 zwischen den Burstbürsten 26 und
dem Schaltimpuls 30 statt. Der Multiplizierer 16 verändert die Impulsbündel weiterhin dadurch, daß die
Schaltfunktion in eine ungefähre Sinuswelle umgeformt wird. Dies wird durch den Betrieb des Verstärkers in
seinem nicht-linearen Schaltbereich erreicht. Die F i g. 8 zeigt eine graphische Darstellung des Ansprechverhaltens
eines typischen Multiplizierers auf eine Eingangsschaltspannung hin.
Diese Ansprechkurve ist auf die wohlbekannten nichtlinearen Eigenschaften der Transistorgrenzschichten
zurückzuführen. Deshalb wird der Schaltimpuls normalerweise auf den Bereich zwischen den Punkten A
und B in der graphischen Darstellung beschränkt sein, um ein lineares Schalten hervorzurufen.
In der vorliegenden Erfindung aber treibt der Schaltimpuls den Multiplizierer in seinen nichtlinearen
Arbeitsbereich, um die ungefähre Sinushülle zu erhalten, die das in F i g. 9 gezeigte Burstbündel umgibt. Das
Ergebnis der Formung der Burstbündel ist die Beseitigung der Seitenbandsignale, die normalerweise
von Multiburst-Signalgeneratoren erzeugt werden.
F i g. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Multiplizierers 16. In diesem Fall ist der Multiplizierer
so konstruiert, daß er diskrete Transistoren oder eine monolithische Transistoranordnung verwendet. Die
Eingänge zum Verstärker sind die Schaltimpulse 30 und Burstbündel 26. Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist im
wesentlichen die gleiche wie die Arbeitsweise des Multiplizierers in Fig. 3. Transistorenpaare 300—310
und 320—330 arbeiten jeweils als einpolige Umschaltkontakte. Sie schalten zwischen den Burstbündeln und
dem Gleichstrom um, der von der Stromquelle 360 gemäß dem Schaltimpuls 20 geliefert wird. Da diese
Schalter stromgesteuerte Gatter mit über Kreuz gekoppelten Kollektoren sind, ergibt sich eine abgeglichene
Vollwegmultiplikation zwischen den Burstbündeln und dem Schaltimpuls. Die oben beschriebene
annähernde sinusförmige Hüllkurve wird ebenfalls von dieser Schaltung auf dieselbe Weise erzeugt.
Claims (7)
1. Ein Multi-Burst-TestsignaJgenerator für Farbfernsehgeräte,
gekennzeichnet durch
a) einen mit zeüenfrequenten Pulsen (28) getriggerten
Sinusgenerator (14), der einzelne Bündel von farbträgerfrequenten Signalen voreinstellbarer
Frequenz erzeugt,
b) eine Verzögerungsschaltung (12), die auf zeilenfrequente
Pulse (22) und auf ein halbbildfrequentes Sägezahnsignal (20) anspricht, wodurch
der Startpunkt des Sinussignals verschoben wird, welches Signal (24) dem Sinusgenerator
(14) zugeführt ist, an dessen Ausgang das Multi-Burst-Signal (26) erscheint.
2. Multi-Burst-Testsignalgenerator, insbesondere
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausgangsschaltanordnung (16), um diese Bursts von
Sinussignakn an die getesteten Fernsehvideoeinrichtungen anzulegen und durch eine Steuerschaltung
(18), die auf ein zeilenfrequentes Schaltsignal (28) zum kontrollierbaren Schalten dieser Bursts an
diese Ausgangsschaltanordnung (16) reagiert
3. Multi-Burst-Testsignalgenerator nach Anspruch
1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Start-/Stop-Steuerung (10), die auf einen Impuls
mit der Fernsehzeilenfrequenz anspricht und ein Betriebssignal (22) erzeugt
4. Multi-Burst-Testsignalgenera tor nach Anspruch
1 oder einc-m der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungsschaltung (12) ein Verzögerungselement (100, ΙΛ>, 140) enthält, dessen
Verzögerungsbetrag in direktem Verhältnis zum angelegten Strom abnimmt
5. Multi-Burst-Testsignalgenerator nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet daß das Verzögerungselement einen monostabilen Multivibrator (100) mit
veränderbarer Impulsdauer enthält
6. Multi-Burst-Testsignalgenerator nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (18) zur Formung des Schaltsignals dient, um so
dessen Anstiegszeit zu ändern und störende Seitenbandsignale auszuschalten.
7. Multi-Burst-Testsignalgenerator nach Anspruch
2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (18) einen analog
abgeglichenen Multiplizierer (16) enthält
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