DE3042059A1

DE3042059A1 - Fernsehempfaenger zum empfangen eines mit einem videosignal amplitudenmodulierten bildtraegers und eines mit einem tonsignal frequenzmodulierten tontraegers

Info

Publication number: DE3042059A1
Application number: DE19803042059
Authority: DE
Inventors: Hans Jacob Apeldoorn; Miloslav Eindhoven Tryzna
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1981-05-21
Also published as: GB2063599A; IT1129821B; ES496631A0; BR8007187A; AU6409080A; DE3042059C2; IT8068704A0; NL7908216A; GB2063599B; CA1152635A; PL227703A1; ES8201790A1; JPS5683187A; US4349842A

Description

N.V. Philips' 61o3ilampsniübr;Ä, Ondluwan

PHN 962k / $ 5-8-1980

"Fernsehempfänger zum Empfangen eines mit einem Videosignal amplitudenmodulierten Bildträgers und eines mit einem Tonsignal frequenzmodulierten Tonträgers."

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehempfänger zum Empfangen eines mit einem Videosignal amplitudenmodulierten Bildträgers und eines mit einem Tonsignal frequenzmodulierten Tonträgers, mit einer Mischschaltung zum Erzeugen des demodulierten Videosignals und eines amplitudenmodulierten Tonzwischenträgersignals, und weiterhin mit einem Frequenzdemodulator zum Erzeugen des demodulierten Tonsignals.

In einem derartigen Fernsehempfnager wird durch

^:~' die Mischschaltung das Tonzwischenträgersignal (Tondifferenzträgersignal) erzeugt, d.h. ein mit dem Tonsignal frequenzmoduliertes Signal, wobei die Frequenz seines Trägers dem Unterschied zwischen den Frequenzen der beiden Träger entspricht. Das Signal weist ausserdem eine unerwünschte Amplitudenmodulation auf. Um ein Tonzwischenträgersignal zu erhalten, das keine Amplitudenmodulation aufweist, wird es in bekannten Fernsehempfängern zunächst verstärkt und dann einer Begrenzerschaltung zugeführt. Das begrenzte Signal hat eine nahezu konstante Amplitude und wird einem

^2ΰ Frequenzdemodulator zum Erzeugen des demodulierten Tonsignals zugeführt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Begrenzerschaltung eine Phasenmodulation in das Tonzwischenträgersignal einführt. Da die Frequenzmodulation im wesent-

^2r' liehen eine Art von Phasenmodulation ist, bedeutet dieses Begrenzen eine Verzerrung des erhaltenen demodulierten Tonsignals. Es dürfte daher einleuchten, dass es erwünscht ist für eine Tonwiedergabe, die hohe Qualitätsanforderungen erfüllt, dass die Amplitude des Tonzwischentragersignals

■"' auf eine andere Art und Weise nahezu konstant gehalten wird. Zwar kann die Mischschaltung, die das Zwiscnenträgersignal erzeugt, derart entworfen werden, dass die dadurch eingeführte Amplitudenmodulation gering ist. In diesem Fall

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verhält sich, jedoch die Mischschaltung -wie ein Begrenzer und verursacht selber eine Phasenmodulation, die nicht mehr aufgehoben werden kann.

Mit der Erfindung wird beabsichtigt, einen Fernsehempfänger der obengenannten Art zu schaffen, in dem das dem Frequenzdemodulator angebotene Tonzwischenträgersignal nahezu keine Amplitudenmodulation aufweist ohne dass eine Begrenzerschaltung verwendet wird. Dazu wird der Fernsehempfänger nach der Erfindung gekennzeichnet durch eine Multiplizier-Teilerschaltung zum Teilen des Tonzwischenträgers&giaals durch die an einer Ausgangsklemme der Mischschaltung detektierte Amplitudenmodulation und zum Zuführen eines Tonzwischenträgersignals mit einer nahezu konstanten Amplitude zu dem Frequenzdemodulator.

Es sei bemerkt, dass in der britischen Patentschrift 562.702 eine Schaltungsanordnung für einen Empfänger frequenzmodulierter Signale beschrieben ist, in dem eine störende Amplitudenmodulation dadurch verringert wird, dass die detektierte Amplitudenmodulation mit dem diese Amplitudenmodulation aufweisenden frequenzdemodulierten tonfrequenten Signal multipliziert wird. Die Verbesserung ist jedoch umso grosser, je kleiner die Modulationstiefe des amplitudenmodulatierten Signals ist, was für den Tonteil in einem Fernsehempfänger nicht nützlich ist, wegen der Tatsache, dass die störende Amplitudenmodulation auch durch das Bildträgersignal verursacht wird, welches Signal eine Modulations tiefe hat, die hohe ¥erte annehmen und sogar 100% betragen kann. Durch die bekannte Schaltungsanordnung entsteht ausserdem eine Umhüllende, deren Frequenz die doppelte von der der Störung ist und die sich schwer eliminieren lässt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemässe Fernsehempfänger das Kennzeichen auf, dass die Multiplizier-Teilerschaltung einen Funktionsgenerator, dessen Ausgangssignal dem Eingangssignal nahezu umgekehrt proportional XSt₉ und eine Multiplizierschaltung enthält, wobei das Eingangssignal des Funktionsgenerators die detektierte Amplitudenmodulation ist und wobei das Aus-

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gangssignal des Funktionsgenerators in der Multiplizierschaltung mit dem Tonzwis chentragersignal multipliziert wird.

Der erfindungsgemässe Fernsehempfänger kann das Kennzeichen aufweisen, dass die detektierte Amplitudenmodulation das von der Mischschaltung herrührende demodulierte Videosignal ist. Auf andere ¥eise kann der Empfänger nach der Erfindung gekennzeichnet sein durch eine Demodulatorschaltung zum Amplitudendemodulieren des von der Mischschaltung herrührenden Tonzwischenträgersignals, wobei das Ausgangssignal der Demodulatorschaltung die detektierte Amplitudenmodulation ist.

Ein Funktionsgenerator für einen Fernsehempfänger nach der Erfindung, der einen Differenzverstärker enthält, in dem die Steuerspannungen von stromgesteuerten Dioden herrühren, kann das Kennzeichen aufweisen, dass jede Diode über einen Widerstand mit einer Stromquelle verbunden ist und dass ein weiterer Widerstand mit den Elektroden einer Diode verbunden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teils einer ersten Aus führungs form des e rf indungs gemäs sen Fernsehempf ängers ,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Teils eines zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Fernsehempfängers ,

Fig. 3 einen detaillierten Schaltplan einer

Schaltungsanordnung, die einen Teil des erfindungsgemässen Fersnehempfängers bildet.

Der Fernsehempfänger nach Fig. 1 hat einen HF- und ZF-Teil 1, an den eine Mischschaltung 2 angeschlossen ist. An einer Ausgangsklemme 3 derselben ist im Betrieb

ein demoduliertes Videosignal vorhanden, das in einem Videoverstärker k verstärkt und verarbeitet wird. Das Aus·= gangssignal des Verstärkers h wird einer Bildwiedergaberöhre 5 zugeführt j

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An einer Ausgangsklemme 6 der Mischschaltung 2 ist ein Tonzwischenträgersignal vorhanden, d.h. ein mit einem Tonsignal frequenzmoduliertes Signal, wobei die Frequenz seines Trägers dem Unterschied zwischen den Frequenzen der Bild- und Tonträger entspricht. Dieses Signal wird einem Verstärker 7 zugeführt, der selektive Mittel enthält. An. der Ausgangsklemme 8 desselben ist ein frequenzmoduliertes Signal vorhanden, dessen Ruhefrequenz, d.h. die Frequenz beim Fehlen von Modulation, dem Unterschied zwischen der Frequenz des Bildträgers und der Ruhefrequenz des Tonträgers entspricht. Für manche europäische Länder, beispielsweise, ist die erstgenannte Frequenz in den ZF-Stufen 38}9 MHz, während die zweite genannte Frequenz 33 5 ^- MHz ist, so dass das Signal an der Klemme 8 eine Ruhefrequenz

T5 hat von 5,5 MHz.

Das Aus gangssignal des Verstärkers k wird auch einem Funktionsgenerator 9 zugeführt, dessen Aus gangssignal dem Eingangssignal nahezu umgekehrt proportional ist. Dieses Ausgangssignal wird einer Eingangsklemme 11 einer Multiplizierschaltung 12 zugeführt, während eine andere Eingangsklemme 10 derselben mit der Klemme 8 verbunden ist.

Das Videosignal an der Klemme 3 kann wie folgt geschrieben werden: ( 1 + m sin pt) cos W₁t, wobei W₁ die Winke!geschwindigkeit des Bildträgers ist, d.h.

OR D

2 7^. 38,9.10 in dem gegebenen Beispiel, während ρ die Winkelgeschwindigkeit und m die Modulations tiefe der modulierenden Welle ist. Das Signal an der Klemme 8 ist dann dem Wert

(1 + m sin pt) cos I (v. - w_)t + cos qt + ψ I

Ui £ q 'J

proportional, wobei w die Winkelgeschwindigkeit des Ton-

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trägers ist. d.h. 2.V, 3j3^«1O in dem gegebenen Beispiel, während q die Winkelgeschwindigkeit der modulierenden Welle, Aw der Frequenzhub und /'ein konstanter Winkel ist. Unter

diesen Umständen ist das' Signal an der Klemme 11 dem Wert

-— : r proportional. Daraus geht hervor, dass bei

I *ν ΓΠ S X JtX Jp "C

einer geeigneten Einstellung der Proportionalitätskonstanten das Signal an der Aus gangsklemme I3 der Schaltung 12 den

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Störterm 1 + m sin pt nicht enthält und daher eine konstante Amplitude hat. Dieses Signal wird einem Frequenzdemodulator ~\k zugeführt, dessen Aus gangs signal das modulierende Audiosignal ist, das in einem Audioverstärker 15 verstärkt und verarbeitet wird.

Es dürfte einleuchten, dass der Aufbau der bekannten Teile aus Fig. 1 für die Erfindung nicht von Bedeutung ist. So kann die Schaltung 2 selektive Netzwerke und einen oder mehrere Detektoren enthalten zum, entweder gemeinsamen oder einzelnen, Erzeugen des Video- und Tonzwischenträgersignals sowie zum Erzeugen des Störsignals. Es dürfte auch einleuchten, dass die Eingangsklemme des Generators 9 unmittelbar mit der Klemme 3 oder einer anderen geeigneten Aus gangsklemme der Schaltung 2 verbunden sein kann.

Obenstehend ist nur die Beeinträchtigung der durch das Bildsignal verursachten Amplitudenmodulation des Tonzwischenträgersignals aufgehoben. Fig. 2 zeigt einen Teil eines Fernsehempfängers, in dem Amplitudenschwankungen des Zwischenträgersignals, die auf eine andere Art und Weise, beispielsweise durch Reflektionen des HF-Signals, verursacht werden, auch aufgehoben werden können.

Der Empfänger nach Fig. 2 enthält dieselben Teile wie der aus Fig. 1. Ausserdem wird das Signal an der Klemme 6 einem Amplitudendemodulator 16 zugeführt, während der Funktionsgenerator 9 nicht das Videosignal von der Klemme oder vom Verstärker h, sondern das Aus gangssignal des Demodulators 16 zugeführt bekommt. Dieses Signal hat die Form 1 + m¹ sin p't, wobei p¹ die Winkelgeschwindigkeit.

und m¹ die Modulationstiefe der Störung ist, welche Störung durch die HF-Uebertragung und durch die der Klemme 6 vorgeschalteten Stufe sowie durch den Bildträger verursacht sein kann. Auf dieselbe Art und Weise wie in Fig. 1 wird an der Klemme I3 ein Zwischenträgersignal erhalten, das nahezu keine Amplitudenmodulation hat.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer kombinierten Schaltungsanordnung für den. Generator 9 und die Schaltungsanordnung 12. Eine Stromquelle I„ ist über einsn

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Widerstand 21 mit der Basis eines Transistors 23 und über einen Widerstand 22 mit der Basis eines Transistors 24 verbunden. Diese Transistoren sind, ebenso wie die übrigen Transistoren aus Fig. 3 vom npn-Typ. Die Basis des Transistors 23 ist mit dem Kollektor desselben und mit der Basis eines Transistors 25 verbunden, während die Basis des Transistors 24 mit dem Kollektor desselben und mit der Basis eines Transistors 26 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 23 ist mit dem des Transistors 24 und mit einer andererseits geerdeten konstanten Spannungsquelle E verbunden. Zwischen den genannten Emitterelektroden und der Basis des Transistors 23 liegt ein Widerstand 27. Die Emitter der Transistoren 25 und 26 sind miteinander und mit einer andererseits geerdeten konstanten Stromquelle I^ verbunden.

Der Kollektor des Transistors 25 ist mit dem Emitter eines Transistors 28 und mit dem eines Transistors 29 verbunden, während der Kollektor des Transistors 26 mit dem Emitter eines Transistors 30 und mit dem eines Transistors 3I verbunden ist. Die Basiselektroden der Transistoren 28 und 3I sind miteinander und mit einer andererseits geerdeten Stromquelle (i-y)x verbunden; auf ähnliche Weise sind die Basiselektroden der Transistoren 29 und 30 miteinander und mit einer andererseits geerdeten Stromquelle yl._ verbunden. Dabei bedeutet y eine zwischen 0 und 1 liegende Zahl. Die Kollektorelektroden der Transistoren 28 und JO sind miteinander und mit einem Widerstand 32 verbunden, und auf ähnliche Weise sind die Kollektorelektroden der Transistoren 29 und 3I miteinander und mit einem Widerstand 33 verbunden, wobei die Widerstände 32 und 33 andererseits an einer positiven Spannungsquelle liegen. Die Basiselektroden eines Transistors 34 und eines Transistors 35 sind miteinander und mit einer andererseits geerdeten konstanten Spannungsquelle E verbunden, während die Kollektorelektroden an der Speisequelle liegen und während der Emitter des Transistors 34 über einen Widerstand 36 mit den Basiselektroden der Transistoren 28 und 31 und der Emitter des.Transistors 35 über

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einen Widerstand 37 mit den Basiselektroden der Transistoren 29 und 30 verbunden sind.

Der untere Teil ausFig. 3, d.h.derjenige Teil mit den Transistoren 23, 2h, 25 und 26, bildete einen Differenzverstärker, der in der Veröffentlichung "IEEE Journal of Solid-State Circuits", Dezember I968, Seiten 353-365 beschrieben ist, worin ausserdem der Widerstand 27 angeordnet ist. Wenn der Kollektorstrom des Transistors 25 geschrieben wird als xl·™, wobei χ eine zwischen O und 1 liegende Zahl ist, so dass der Kollektorstrom des Transistors 26 dem Wert (i-x)l„ entspricht,so stellt es sich aus dieser Veröffentlichung heraus, dass der durch den Widerstand 21 fliessende Strom als x.I^ geschrieben werden kann, während der durch den Widerstand 22 fliessende Strom dem Wert (i-x)l, entspricht.

Es wird nun vorausgesetzt: xl, = i - i

(i-x)l_b= i-, + i₂· Wenn der Strom i_ durch den Widerstand 27 gegenüber dem

XV

Strom xl^ vernachlässigbar klein ist, was bedeutet, dass der Widerstand derart gewählt worden ist, dass der Wert desselben, beispielsweise 7kOhm, um viele Male höher ist als der des BasiswiderStandes der Transistoren 23 und 25 im leitenden Zustand dieser Transistoren, so stellt es sich heraus, dass:
I_D = I_b = 2i

und dass (i-2x) I, = 2i„ ist.

Das Aus gangssignal des betrachteten Differenzverstärkers ist die Differenz xl™ - (i~^x) I-p = (2x-i) I_ zwischen den Kollektorströmen der Transistoren 25 und 26 und entspricht nahezu dem Wert

¹D
Ist der Stromwert i_p konstant, so ergibt sich daraus, dass das genannte Ausgangssignal dem Wert von I nahezu umgekehrt proportional ist. Die Bereichnung zeigt, dass i_o wenig variiert und dem Wert —— nahezu entspricht, wenn χ Werte annimmt, die in der Nähe von 0,5 liegen, das heisst bei einer Einstellung des Differenzverstärkers in der Nähe der

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Balance-Bedingung, wobei der Wert des Stromes i_ dem Wert entspricht. Darin ist v, die nahezu konstante

Schwellenspannung der Basis-Emitter-Diode eines leitenden Transistors.

Aus den Obenstehenden geht hervor, dass der durch die Elemente 21-27 gebildete Differenzverstärker sich dazu eignet, als Generator 9 wirksam zu sein. Dafür ist im Falle nach Fig. 1 die Stromquelle Σ_. eine Quelle eines Videosignals und bildet beispielsweise einen Teil der Mischschaltung 2. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers ist dann dem Videosignal umgekehrt proportional.

Die die Elemente 28-37 enthaltende Schaltung

ist eine Multiplizierschaltung, die in der Veröffentlichung "IEEE Journal of Solid-State Circuits" Dezember I968, Seiten 365-373 beschrieben worden ist. Ein Eingangssignal dabei ist das obenstehend beschriebene Ausgangssignal xl„ - (i-x) Ip des Generators 9, während ein anderes Eingangssignal die Differenz zwischen den Strömen yl und (i-y) IL· ist. Daraus geht hervor, dass das Aus gangssignal der Schaltung dem Wert I - I₁ = XY. I_ entspricht, wobei I der durch den Widerstand 32 fliessende Strom ist, während I₀ der durch den Widerstand 33 fliessende Strom ist und wobei die neuen Parameter X und Y den Werten 2x - 1 bzw. 2γ - 1 entsprechen. Die Eingangssignale!können als Funktion dieser Parameter wie folgt geschrieben werden: xI_E- (1-x) I_E = (2x-1) I_E = XI_E und

Dabei ist XI-p. dem Störsignal nahezu umgelcelirt proportional · Bilden die Stromquellen yl und (1-y) I^ einen Teil des Verstärkers 7, so ist YI das Tonzwischenträgersignal. Die betrachtete Multiplizierschaltung ist also wie die Schaltung 12 in Fig. 1 und 2 wirksam, und das Ausgangssignal XY.I„ derselben ist ein Zwischenträgersignal mit einer nahezu konstanten Amplitude. Dies wird durch eine geeignete Wahl der Spannung E und der Widerstände 21 und 22 erhalten.

Obenstehend wurde ein dem Störsignal umgekehrt proportionales Signal erzeugt, wonach das erhaltene Signal mit dem Zwischenträgersignal multipliziert wurde. Es dürfte

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einleuchten, dass diese Bearbeitungen mit anderen Mitteln hätten stattfinden können. Man hätte beispielsweise eine MuItiplizier-Teilerschaltung benutzen können, die das von der Mischschaltung herrührende Zwischenträgersignal durch das, ebenfalls von der Mischschaltung herrührende, Störsignal teilt. Eine derartige Multiplizier-Teilerschaltung ist beispielsweise in der bereits genannten Veröffentlichung: "IEEE Journal of Solid-State Circuits" Dezember I968, Seite 358 beschrieben worden.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE:

Fernsehempfänger zum Empfangen eines mit einem Videosignal amplitudenmodulierten Bildträgers und eines mit einem Tonsignal frequenzmodulierten Tonträgers, mit einer Mischsehaltung zum Erzeugen des demodulierten Videosignals und eines amplitudenmodulierten Tonzwischenträgersignals, und weiterhin mit einem Frequenzdemodulator zum Erzeugen des demodulierten Tonsignals, gekennzeichnet durch eine Multiplizier-Teilerschaltung (9, 12) zum Teilen des Tonzwischenträgersignals durch die an einer Aus gangsklemme

(3) der Mischschaltung (2) detektierte Amplitudenmodulation und zum Zuführen eines Tonzwischenträgersignals mit einer nahezu konstanten Amplitude zu dem Frequenzdemodulator (14).
2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekenn-":3 zeichnet, dass die Multiplizier-Tailerschaltung einen Funktionsgenerator (9)> dessen Aus gangssignal dem Eingangssignal nahezu umgekehrt proportional ist, und eine Multiplizierschaltung (12) enthält, wobei das Eingangssignal des Funktionsgenerators die detektierte Amplitudenmodulation ist und wobei das Aus gangssignal des Funktionsgenerators in der Multiplizierschaltung mit dem Tonzwischenträgersignal multipliziert wird.
3. Fernsehempfänger nach einem der Ansprüche 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierte Ampli-2S tudenmodulation das von der Mischschaltung (2) herrührende demodulierte Videosignal ist.

k. Fernsehempfänger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Demodulatorschaltung (16) zum Amplitudendemodulieren des von der Mischschaltung (2) "^r> herrührenden Tonzwischenträgersignals, wobei das Ausgangssignal der Demodulatorschaltung die detektierte Amplitudenmodulation ist₃
5. Fernsehempfänger nach Anspruch 2, wobei der

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Funktionsgenerator einen Differenzverstärker enthält, in dem die Steuerspannungen von stromgesteuerten Dioden herrühren, dadurch gekennzeichnet, dass jede Diode (23, 24) über einen ¥iderstand (21, 22) mit einer Stromquelle (I_n) 5 verbunden ist und dass ein weiterer ¥iderstand (27) mit den Elektroden einer Diode (23) verbunden ist.

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