DE3015848C2 - Anordnung zur Beseitigung von Rauschstörungen bei Trennschaltungen für Fernsehsynchronsignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Trennschaltungen für Fernsehsynchronsignale mit einer ein BildaustastSynchronsignal empfangenden Schwarzsteuerschaltung, die dem BildaustastSynchronsignal einen Gleichspannungspegel hinzufügt, und mit einer für den Empfang des auf den Schwarzpegel gebrachten Videosignals an die Schwarzsteuerschaltung angeschlossenen Amplitudentrennschaltung zur Erzeugung abgetrennter Synchronsignale.

Eine derartige Schaltung ist beispielsweise aus den Rundfunktechnischen Mitteilungen, Jahrgang 7, S-21-^24 (1963) bekannt Die bekannte Schaltung ist Teil eines Austastsignal-Regenerators, der mit einem Separator eine Regeneriereinheit für Videosignale bildet. Das Bildaustast'Synchronsignal wird über einen Verstärker einer Schaltung zur Brummbeseitigung und Schwarzsteuerschaltung zugeführt, an die eine Amplitu* , "dentrennschaltung angeschlossen ist Mit der Amplitudentrennschaltung sind eine Impulsformerstufe und eine Abtastschaltung verbunden.

Die US-PS 38 09 808 zeigt eine Trennschaltung, bei der durch Vergleich des mittleren Fernsehsignalpegels mit der Klemmspannung eine Stellgröße gewonnen wird, die eine Stromquelle beaufschlagt, deren Ausgangsstrom das Potential einer Kapazität beeinflußt und so sicherstellen soll, daß die Synchronisierimpulse und Austastimpulse von der Klemmschaltung auch dann verarbeitet werden können, wenn bei gleichbleibender zugelassener prozentualer Variation des Fernsehsignalpegels auch dessen Höhe ändert

Eine Trennschaltung für das Synchronsignal mit einer

is darin enthaltenen Schaltung zur Beseitigung von Verzerrungen, die von Brummspannungen verursacht werden, zeigt die US-PS 40 81 833.

Eine weitere bedeutsame Störquelle ist das Impulsrauschen. Neben anderen Problemen erzeugt Impulsrauschen schwarze Punkte mit sehr geringer Sichtbarkeit im Bild und Spannungsspiizen, die den normalen Pegel des Synchronsignaümpulses irr. Synchronsignal übersteigen. Diese Spitzen hindern die Trennstufe für das Synchronsignal am richtigen Arbeiten. Sobald das Impulsrauschen beendet ist, werden daher Einrichtungen benötigt um die Wiederherstellung der normalen Arbeitsweise der Trennstufe für das Synchronsignal zu beschleunigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für die Verwendung in Trennschaltungen für Fernsehsynchronsignale zu entwickeln, mit der die Zeitdauer vermindert wird, die für die Erholung von negativen Spannungsspitzen in dem empfangenen Biidaustast-Synchronsignal notwendig ist

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Die vorliegende Erfindung erleichtert in Trennschaltungen für Fernsehsynchronsignale Probleme, die von hohen negativ verlaufenden Snannungsspitzen in dem empfangenen Fernsehsignal vent sacht werden. Ein nachtriggerbarer monostabiler Multivibrator, der normalerweise durch das abgetrennte Synchronsignal nachgetriggert wird, beendet seine Schaltzeit, wenn eine negativ verlaufende Spannungsspitze bei der Trennstufe für das Synchronsignal den Verlust eines Synchronsignalimpulses verursacht Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators wird an eine veränderbare Stromquelle gelegt die die Schwarzsteuerschaltung der Trennschaltung für das Synchronsignal mit Strom versorgt. Wenn der monostabile Multivibrator seine Schaltzeit beendet hat, erhöht er den Strom für die Schwarzsteuerschaltung und beschleunigt auf diese Weise die Erholung von den Rauschspitzen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten AusfOhrungsbeispiels näher beschrieben. Es /eigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Trennstufe für das Synchronsignal und

Fig. 2 ein schematisches Srhaubild eines Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung.

Ein zusammengesetztes Videosignal tritt über eine Eingangsleitung 10 in die Trennstufe für das Synchron^ signal ein, während das abgetrennte Synchronsignal die Schaltung über eine Ausgangsleitung 12 Verläßt, Das

zusammengesetzte Fernsehsignal wird zuerst an eine Schwarzsteuerschaltung 2 angelegt Das Ausgangssignal der Schwarzsteuerschltung 2 ist ein Eingangssignal für eine Amplitudentrennstufe 4_t deren anderes

Eingangssignal eine Bezugsspannung auf einer Leitung 18 ist Das Ausgangssignal der Amplitudentrennstufe 4 ist mit der Ausgangsleitung 12 und mit einem monostabilen Multivibrator 8 verbunden, dessen Ausgangsanschluß an eine veränderliche Stromquelle 6 gelegt ist Die Stromquelle 6 liefert den Strom für die Schwarzsteuerung, die von der Schwarzsteuerschaltung 2 bewirkt wird.

Damit die Synchronsignalimpulse von dem ankommenden zusammengesetzten Fernsehsignal genau abgetrennt werden, muß dieses auf dem Schwarzpegel gehalten werden, da sonst Änderungen in der mittleren Bildhelligkeit die Ursache dafür sein können, daß das "Videosignal oberhalb des Austastpegels abgeschnitten wird. Die Schwarzwerthaltung wird von der Schwarzsteuerschaltung 2 durchgeführt die von irgendeinem herkömmlichen Aufbau sein kann. Die Schwarzwerthaltung wird durch Anklemmen der Spitze des Synchronsignals an eine vorgegebenen Gleichspannungspegel, gewöhnlich Masse, erzielt Das angeklemmte Vedeosignal wird der Amplitudentrennstufe 4 zugeführt, die von irgendeinem herkömmlichen Aufbaj sein kann. Die Amplitudentrennstufe 4 kann zum Beispiel e:n Komparator sein, dessen Bezugsspannung auf der Eingangsleitung 16 ungefähr gleich dem 50%igen Amplitudenpegel des angeklemmten Synchronsignalimpulses ist. Deshalb ist das Komparatorausgangssignal nur der zwischen dem 50%-Punkt und der Spitze des Synchronsignals liegende Teil des Bildaustast-Synchronsignals, das Videosignal wird danach entfernt Diejenigen, die nähere Informationen bezüglich der Arbeitsweise von Schwarzsteuerschaltungen, Amplitudentrennstufen und Synchronisiersignaltrennstufen im allgemeinen wünschen, seien auf das Buch über Schaltungskonzepte »Television Waveform Processing Circuits«, von G. A. Eastman, Copyright 1968 von TEKTRONIX, Inc. hingewiesen, das durch Bezugnahme hier eingeschlossen wird.

Wenn ein Ausgangssynchronimpuls von der Amplitudenstufe 4 auftritt verbleibt der monostabile Multivibrator 8 ir* getriggerten Zustand. Wenn jedoch eine große negative Spannungsspitze in die Schaltung eintritt und das Ausgangssignal der Schwarzsteuerschaltung 2 unter die Arbeitsschwelle der Amplitudentrennstufe 4 treibt entsteht an dieser kein ImpulsausgangssignaL Wenn für mehr als eine horizontale Zeilenpen 3de kein Impulsausga-* gssignal von der Amplitudentrennstufe auftritt beendet der monostabile Multivibrator 8 seine Schaltzeit Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 8 ist an die veränderbare Stromquelle 6 geltet und erhöht deren Ausgangsstrom, wenn der monostabile Multivibrator 8 seine Schaltzeit durchlaufen hat. Der erhöhte Strom vermindert die Zeit die für die Synchronsignaltrennstufe nötig ist, um sich von dem fehlenden Synchronsignalimpuls zu erholen. Sobald sich das Ausgangssignal der Schwarzsteuerschaltung 2 erholt und das Eingangssignal den richtigen Pegel erreicht hat um die Amplitudentrenn stufe 4 zu betätigen, wird der monostabile Multivibrator 8 getriggert und der schwar/gesteuerte Strom auf seinen Normalwert gebracht.

In Fig.2 ist eine schematische Darstellung einer Trennschaltung für das Synchronsignal gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt Bevor die gesamte Arbeitsweise der Schaltung behandelt wird, werden nachstehend Werte von Komponenten angegeben, die sich in einer Ausführungsform der Erfindung als zweckmäßig erwiesen feben. Die Erfindung soll jedoch nicht auf diesen oder irgendeinen anderen besonderen Komponentensatz beschränkt werden.

Traniistoren 20,30,40,50 und 60	CA 3096
Transistoren 90,120,130 und 150	MPS 6523
Transistoren 110,140 und 160	MPS 6521
Dioden 185 und 195	1 N 4148
Kondensator 100	0,047 \iF
Kondensator 180	0,022 μ¥
Potentiometer 80	50 kΩ
Potentiometer 170	10 kß
Widerstand 70	1 ΜΩ
Widerstand 71	22 kß
Widerstand85	33 kn
Widerstand 165	470 Ω
Widerstand 190	680 Ω
Widerstand 210	510Ω
Widerstand 175	62 kΩ

Das ankommende Bildaustast-Synchronsignal tritt in die Schaltung auf der Eingangsleitung 10 ein und wird durch einen Emitterfolger, den N1¹N-Transistor 110, gepuffert. Vom Emitter des Transistor 110 wird das Videosignal einer Schwarzsteuerschaltung zugeführt,

2) die einen NPN-Transistor 60 eine PNP-Transntor 90 und einen Kondensator 100 aufweist. Die Transistoren 60 unc 90 sind so miteinander verbunden, daß sie als Anklemmdiode mit extrem quadratisch, eckiger Kennlinie arbeiten. Während der Synchronsignal-Zwischenzeit

jo des Bildaustast-Synchronsignals wird eine Schwarzpegelhaltespannung an den Kondensator 100 hervorgerufen. Während der Videozwischenzeit des Bildaustast-Synchronsignals versorgt eine Stromquelle 6 einen Ladekondensator 200 mit Strom und ersetzt durch

η Ladung, die während der Synchronsignal-Zwischenzeit des Bildaustast-Synchronsignals entfernt wurde.

In dieser Ausiührungsform enthält die Stromquelle 6 einen PNP-Transistor 20, einen PNP-Transistor 30, einen NPN-Transistor 40, einen NPN-Transistor 50 und einen Widerstand 70. Die Transistoren 20 und 30 werden als Spannungspegelwandler für die herkömmli ehe Stromspiegelstromquelle der Transistoren 50 und 60 verwendet. Das US-Patent 39 39 434, das P. S. Crosby am 17. Februar 1976 erteilt wurde und das hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart eire alternative Stromspiegelschaltung, die verwendet werden kann. Der anfängliche Entladestrom des Kondensators 100 wird durch den Widerstand 70, den Pegelwandler und die Stromspiegelschaltung hervorgerufen. Zusätzlicher Strom wird dem Kondensator 100 durch den Widerstand 71 von einer externen Spannungsquelle zugeführt, die in F ig. 2 als V^_Ef bezeichnet ist Es kann sich dabei um eine Gleichspannung handeln, die die durchschnit'.liehe Amplitude des Synchronsignalimpulses darstellt.

Diese <3ezugsspannung bewirkt, daß der Entladestrom bei dem in den Kondensator 100 eingespeisten Signal ein konstanter Prozentsatz der Amplitude des Synchronsignalimpulses ist. Auf diese Weise wird eine konstante Anklemmwirkung unabhängig von der

to Synchronsignalar"plitude über einen weiten Bereich erzielt. Drr tatsächliche Gleichspannungspegel der Synchronsignalspitze kann über einen kleinen Bereich durch die Verwendung des Potentiorne?tefi fcO einge» stellt werden, um Offsetfehler, die durch die Amplitudentrennstufe 4 herbeigeführt werden, zu kompensieren.

Das Videosignal mit der angeklemmten Spitze des Synchronsignals wird durch den PNP-Emitterfolger-

transistor 120 gepuffert und in die Amplitudenifcnnstufe 4 eingespeist, (η dieser AusfÜhrungsTorm enthält die Amplitudentrennstufe 4 ein Paar differentiell miteinander verbundener PNP-Transistöreh (130 und 15Ö) und eincrt NPK transistor 140. Ursprünglich befindet sich die Gleichspannung ah der BaS¹IS de's transistors 150 auf Masse und das Potentiometer 80 ist so eingestellt, daß die negative Spitze des Synchförisignalimpulses den transistor 130 gerade leitend macht. Deshalb erscheint nur die Spitze des Synchrorisignafimpulses am Kollektor 'iles Transistors 130. Nach dem Inbetriebsetzen steigt die Spannung an der Basis des Transistors 150 auf ungefähr 50% der durchschnittlichen Amplitude des Synchronsi· gnalimpufses. Dies geschieht, weil die oben erwähnte Spannung Vref durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 190 und 210 an die Basis des Transistors 150 gelegt ist. Wird die Basis des Transistors 150 mit dieser Gleichspannung statt mit Massepotential beaufschlagt, so wird der Synchronsignalimpuls von dem angeklemmten Videosignal beim Pegel von 50% abgenommen. Dies ist die bekannte Technik des 50%-Syiichronsignalgleichlaufs.

Der NPN-Transistor 140 ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors 150 und an eine negative Spannungsversorgung durch das Potentiometer 170 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 150 ist mit der gleichen negativen Spannungsversorgung verbunden und der Kollektor des Transistors 150 ist an den Kollektor des Transistors 130 angeschlossen. Das Potentiometer 170 erlaubt die Regulierung der Ableitung der gespeicherten Ladung aus dem Transistor 140 und kann deshalb dazu benutzt werden, die führende Flanke des abgetrennten Synchronsignalimpulses am Kollektor des Transistors 140 zu verzögern.

Die Arbeitsweise eines nachtriggerbaren monostabilen Multivibrators 8 wird in dieser Ausführungsform durch einen NPN-Transistor 160, durch Dioden 185 und 195. durch einen Kondensator 180 und durch einen Widerstand 175 verwirklicht. Wenn im ankommenden Videosignal kein Impulsrauschen vorhanden ist und die abgetrennten Synchronsignalimpulse am Kollektor des Transistors 130 anstehen, dann übt der Transistor 160 eine Pufferfünktion aus, um die Synchfonsignaltrehnslufe von der nächsten Verarbeitungsstufe zu isolieren. Während eines jeden Syrichronsigrialimpulses zieht der transistor 160 über den Widerstand 165 Strom. Dieser -. έΐιΌηί erscheint arri Kollektor des Transistors 160 und lädt den Konderisator l8Ö auf, bis die Diode 185 leitend wird. Zwischen Syrichrönsignalimpulsen lädt der Widerstand 175 den Kondensator 180 in positiver Richtung. Der Widerstand 175 ist jedoch so ausgewählt, daß die

in Ladung im Kondensator 180 nicht den gemeinsamen Bnndabstand der Dioden 185 und 195 überschreitet, jedesmal, wenn ein Synchronsignalimpuls vom transistor 160 durchgelassen wird, wird der Kondensator 180 wieder auf die Schwellenspannung der Diode 185

i-i geladen.

Wenn eine negativ verlaufende Rausch-Spitze in die Synchronsignaltrennstufe gelangt, wird sie in den Kondensator 100 cingekoppelt und veranlaßt diesen zur Aufladung auf eine so niedrige Spannung, daß das

jo Synchronsignal nicht mehr die Schwellenspannung überschreitet, bei der der transistor 130 normalerweise leitend wird. Folglich gibt es keinen Synchronsignalimpuls am Kollektor des Transistors 130 und der Basis des Transistors 160. Ohne ein Signal an der Basis des

r. Transistors 160 lädt der Strom über den Widerstand 175 den Kondensator 180 hinreichend hoch auf, um die Diode 195 leitend zu machen. Daher fließt der Strom vom Widerstand 175 über die Diode 195 zum Emitter des Transistors 30 in der Pegelumwandlungsschaltung

jo der Stromquelle 6. Der Strom wird bis zur Schwarzsteuerschaltung 2 zurückgespiegelt, wo er den Entladestrom für den Kondensator 100 erhöht und auf diese Weise die Zeit vermindert, die für die Schwarzsteuerschaltung 2 notwendig ist, um sich von der negativ verlaufenden Spannungsspitze zu erholen. Sobald sich die Schwarzsteuerschaltung 2 erholt hat und der Synchronsignalimpuls an der Basis des Transistors 130 erneut dessen Schwellenspannung durchlaufen hat, wird der Kondensator 180 vom Transistor 160 entladen.

■to Daher ist die Multivibratorbetriebsweise wirksam betätigt und wird nicht aussetzen bis ein weiterer Synchronsignalimpuls fehlt.

2 Blatt Zeichnunscn

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Trennschaltung für Fernsehsynchronsignal mit einer ein Biidaustast-Synchronsignal empfangenden Schwarzsteuerschaltung, die dein Bildaustast-Synchronsignal einen Gleichspannungspegel hinzufügt, und mit einer für den Empfang des auf den Schwarzpegel gebrachten Videosignals an die Schwarzsteuerschaltung angeschlossenen Amplitudentrennschaltung zur Erzeugung abgetrennter Synchronsignale, dadurch gekennzeichnet, daß an die Amplitudentrennschaltung (4) ein nachtriggerbarer, monostabiler Multivibrator (8) mit seinem Triggereingang angeschlossen ist und daß der Ausgang des monostabilen Multivibrators (8) mit einer variable Ströme erzeugenden Stromquelle (6) verbunden ist, deren Ausgangsstrom der Schwarzsteuerschaltung (2) zugeführt wird, deren Erholzeit von der Höhe des zugeführten Stroms abhängt.

2. Trennschaltung für Synchronsignale nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwarzsteuerschaltung (2) eine Klemmdiode (60, 90) und Einrichtungen (100) zur Speicherung einer Schwarzsteuerspannung aufweist.

3. Trennschaltung für Synchronsignale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (6) für variable Ausgangsströme eine Stromspiegelschaltung (50,60) aufweist

4. Trennschaltung für Synchronsignale nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis ^. dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenschaltung (4) ein Paar differentiell miteinander verbundener Transistoren (130,150) des gleichen Leitfähigkeitstypr, aufweist.

5. Trennschaltung für Synch: nsignale nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferverstärker (120) zwischen der Schwarzsteuerschaltung (2) und der Amplitudentrennschaltung (4) angeordnet ist

6. Trennschaltung für Synchronsignale nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das differentielle Transistorpaar (130, 150) den Spannungspegel des eine zugeschaltete Gleichstromkomponente enthaltenden Videosignals mit ungefähr 50% des durchschnittlichen Spannungspegels des Synchronsignalgemisches vergleicht