DE3102796A1

DE3102796A1 - "stromspiegel fuer differenzverstaerker"

Info

Publication number: DE3102796A1
Application number: DE19813102796
Authority: DE
Inventors: Alvin Reuben Lebanon N.J. Balaban; Steven Alan Clark N.J. Steckler
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1981-12-17
Also published as: IT8119365A0; CA1149888A; GB2068669A; DE3102796C2; GB2068669B; FR2474788B1; HK53489A; JPS56119580A; IT1135201B; US4266245A; JPS6120188B2; FR2474788A1

Description

RCA 74622/Sch/Ro.
US-Ser.No. 116,624
AT: 29. Januar 1980

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Stromspiegel für Differenzverstärker.

Die Erfindung betrifft nachfolgend als Stromspiegel bezeichnete Schaltungen zur Übertragung oder Wiederholung von Strömen, insbesondere derartige Stromspiegel, die sich beispielsweise als aktive Lastschaltungen für als Differenzverstärker ausgebildete Phasendetektoren eignen.

Transistorisierte Differenzverstärker können vorteilhafterweise so ausgebildet werden, daß sie als Phasendetektoren für beispielsweise automatische Phasenregel schaltungen in Horizontalablenksystemen von Fernsehempfängern arbeiten. Bei einer typischen solchen Anwendung wird eine Rechteckschwingung, die ein von der Phasenregel schaltung erzeugtes, mit der Synchronisierung verriegeltes Signal erzeugt, mit den Horizontalsynchronsignalen verglichen. Das Rechtecksignal wird einer oder beiden Basen von zwei in Differenzschaltung zusammengeschalteten Transistoren zugeführt, und die Horizontal Synchronimpulse werden einem Stromquellentransistor des Differenzverstärkers zugeführt. Wenn sich die beiden Signale in Phase befinden, dann bewirkt das Rechtecksignal einen Obergang von einem Zustand in den anderen in zeitlicher Beziehung zur Mitte der Horizontal Synchronimpulse. Besteht diese Beziehung zwischen den beiden Signalen, dann ist für die Hälfte der Horizontal Synchronimpulsdauer der
eine Differenzverstärkertransistor leitend, während der andere Transistor
während der anderen Hälfte der Synchronimpulsdauer leitet. Wenn die Differenzverstärkertranstoren an symmetrische Lasten angeschlossen sind, dann führen die Transistoren abwechselnd gleiche Ströme. Die beiden Ströme können nacheinander einer Filterschaltung gegensinnig zugeführt werden, so daß eine
Regelspannung erzeugt wird, welche die Phasendifferenz zwischen dem mit der Synchronisierung verriegelten Rechtecksignal und den Horizontalsynchron-

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impulsen darstellt. Wenn ein Übergang der Rechteckschwingung zu einem anderen Zeitpunkt als in der Mitte der Synchronimpulse auftritt, dann leitet einer der Differenzverstärkertransistoren für einen längeren Zeitraum als der andere. Die beiden Ströme und die durch die erzeugte Regelspannung gibt diese Phasenänderung in Form der Größe und Richtung ihrer Änderung wieder. Die Regelspannung kann zur Regelung eines Horizontaloszillators in einer Schleifenschaltung mit einem Phasendetektor verwendet werden, um die Phase der mit der Synchronisierung verriegelten Rechteckschwingung in die gewünschte Beziehung zu den Horizontalsynchronimpulsen zurückzuziehen.

In dem vorstehend genannten Beispiel haben die von den Differenzverstärkertransistoren erzeugten Ströme die gleiche Polarität und eignen sich in dieser Form nicht zur Kombinierung durch Subtraktion. Wird der Phasendetektor in integrierter Schaltung ausgebildet, wie es Üblicherweise der Fall ist, dann ist es vorteilhaft, einen der Ströme mit Hilfe eines Stromspiegels zu invertieren und ihn dann mit dem anderen Strom zu kombinieren. Ein solcher Stromspiegel wird über die Ausgangselektroden der Differenzverstärkertransistoren geschaltet, wie es für den Stromspiegel 38 in Fig. 1 der US-PS 4 144 545 (Erfinder: Fernsler et al) oder die Transistoren 4 bis 7 in den Fig. 1, 2 und 6 der US-PS 3 927 331 (Erfinder: Nakashima et al) gilt. Während man für die meisten Betriebsbedingungen befriedigende Betriebseigenschaften erhält, hat es sich jedoch gezeigt, daß diese Stromspiegel aus drei Gründen keine ideale Stromspiegelung ergeben: Unsymmetrien aufgrund der Basisströme beim Einschalten des Stromspiegels, SpannungsverseLzungen infolge von Leckströmen, wenn der Stromspiegel abgeschaltet wird, und langsames Spesen infolge gespeicherter Basisladung. Wie in dem US-Patent 3 927 331 erläutert wird, ist der Stromspiegel gemäß der dortigen Fig. 1 unsymmetrisch i.ifolge von Basisströmen, die in einer Seite des Stromspiegels fließen. Das gleiche gilt für die Anordnung gemäß der anderen US-PS 4 144 545. Die Anordnung gemäß Fig. 2 der US-PS 3 927 331 minimalisiert diese Basisstromunsymmetrien, wird aher immer noch durch Leckstromverstärkung im abgeschalteten Zustand beeinflußt. Wenn der Stromspiegel bei dieser Anordnung abgeschaltet ist, werden Leckströme in den Stromspiegeltransistoren verstärkt und erscheinen am Ausgang

des Phasendetektors. Leckstromverstärkung wird bei der Schaltung gemäß Fig. 6 der US-PS 3 927 331 verhindert, bei welcher der Leckstrom nur eines Transistors am Ausgang des Phasendetektors erscheint. Keine dieser bekannten Schaltungen lösen jedoch das dritte Problem: Daß nämlich die im Stromspiegel gespeicherte Basisladung, welche die Leitungsdauer des Stromspiegels verlängert, auch wenn der ansteuernde Differenzverstärkertransistor bereits gesperrt hat. Dieses verlängerte Ausschalten durch den Stromspiegel kann zu einen Fehler in der durch den Phasendetektor erzeugten Regelspannung führen, durch welchen der geregelte Horizontaloszillator von seiner nominellen Betriebsfrequenz weggeschoben wird. Damit wird aber der Einfangbereich in der Phasenregel schaltung unsymmetrisch, und bei bestimmten Bedingungen kann das dazu führen, daß das Horizontal Synchronsignal außerhalb des Einfangbereiches der Phasenregel schaltung liegt, so daß keine Synchronisation der Ablenkschaltung durch die Horizontalsynchronimpulse erreicht werden kann.

Gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden Erfindung ist ein Stromspiegel für einen Differenzverstärker vorgesehen, welcher vorteilhafterweise als Phasendetektor in einer Phasenregel schaltung benutzt werden kann. Der Differenzverstärker hat zwei emittergekoppelte Transistoren, denen von einem mit ihren zusammengeschalteten Emittern verbundenen Stromquellentransistor Strom zugeführt wird. Zwischen die Kollektoren der Differenzverstärkertransistoren ist eine Stromspiegelschaltung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Transistor geschaltet. Der erste und der zweite Transistor liegen mit ihren Kollektor-Enritter-Strecken in Reihe mit den jeweiligen Kollektoren der Differenzverstärkertransistoren und einem Widerstand, der an eine Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist. Die Basen des ersten und zweiten Transistors sind miteinander und mit dem dritten Transistor gekoppelt. Zwischen die Basen des ersten und zweiten Transistors und den Widerstand ist ein vierter Transistor geschaltet, der durch eine Bezugsspannung vorgespannt wi rd.

Wenn der mit dem ersten Transistor gekoppelte Differenzverstärkertransistor Strom führt, dann sind die die Stromspiegelschaltung bildenden Transistoren leitend und der zweite Transistor führt einen Strom im wesentlichen gleicher Größe, jedoch entgegengesetzter Polarität wie der im ersten Transistor fließende Strom. Durch die Kopplung des ersten und zweiten Transistors mit

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dem Widerstand und dem vierten Transistor wird der vierte Transistor dann gesperrt, wenn der erste und der zweite Transistor Strom führen. Schaltet der Differenzverstärker um, so daß der mit dem ersten Transistor gekoppelte Differenzverstärkertransistor nicht mehr leitet, dann werden auch die drei Stromspiegel transistoren nicht leitend. Jedoch halten der erste und der zweite Transistor noch Basisladungen gespeichert, welche zu einer Verlängerung des Leitens des Stromspiegels führen können, selbst wenn der mit dem ersten Transistor gekoppelte Differenzverstärkertransistor gesperrt ist. Der vierte Transistor verhindert, daß eine solche Verlängerung des Leitens auftritt. Wenn der erste und der zweite Transistor nicht leitend werden, dann bewirkt die Kopplung des vierten Transistors mit ihnen, daß dieser Transistor leitend wird. Durch das Leiten des vierten Transistors werden die im ersten und zweiten Transistor gespeicherten Basisladungen entladen, so daß sie nicht mehr länger leiten können.

Die einzige beiliegende Zeichnung veranschaulicht einen Stromspiegel gemäß der Erfindung als Teil eines Differenzverstärkers eines Phasendetektors für eine automatische Phasenregel schaltung für das Ablenksystem eines Fernsehempfängers.

Gemäß der Zeichnung werden Videosignale von einer Antenne 10 empfangen und einer Stufe 12 zugeführt, die einen Tuner, einen ZF-Verstärker und einen Videodemodulator enthält. Die demodulierten Videosignale werden einer Leuchtdichte- und Farbsignalverarbeitungsschaltung 14 zugeführt, welche Videotreibersignale an eine Bildröhre 16 liefert. Die demodulierten Videosignale werden auch einer Synchronsignal trennschaltung 18 zugeführt, welche die Horizontal- und Vertikal Synchronsignale aus der Videoirifor^iation abtrennt. Die Horizontal- und Vertikalsynchronsignale werden einer Vertikalablenkschaltung 20 zugeführt, die Vertikalablenksignale für eine auf der Bildröhre sitzende Ablenkwicklung 24 erzeugt. Die Trennschaltung liefert auch Horizontal· Synchronsignale an eine Horizontal-Phasenregelschleifenschaltung 90.

Die Horizontal Synchronsignale werden der Basis eines in Emittergrundschaltung betriebenen Transistors 34 über einen Widerstand 30 zugeführt. Eine Diode

I 3 O D % 1 / O 4 9 9

liegt mit gleicher Polarität wie der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 34 parallel zu diesem. Ein eine aktive Last für den Transistor 34 bildender Transistor 42 ist mit seinem Kollektor an den Kollektor des Transistors 34 angeschlossen, mit seinem Emitter liegt er über einen Widerstand 43 an einer Betriebsspannungsquelle (+) und mit seiner Basis ist er an eine Bezugsspannung V^« angeschlossen, die von einer Vorspannungsspannung 100 geliefert wird. Der Kollektor des Transistors 34 ist an die Basis eines in Emittergrundschaltung betriebenen Transistors 36 angeschlossen. Ein Transistor 44 bildet eine aktive Last für den Transistor 36 und ist in gleicher Weise geschaltet wie der Transistor 42. Der Emitter des Transistors 44 liegt über einem Widerstand 45 an der Plus-Spannungsquelle, der Kollektor des Transistors 36 liegt an der Basis eines Stromquellentransistors 40, dessen Emitter an einen Bezugspotentialpunkt (Masse) angeschlossen ist, während sein Kollektor Strom für einen Differenzverstärker-Phasendetektor 50 liefert. Parallel zum Basis-Emitter-Übergang des Transistors und mit gleicher Polung wie dieser ist eine Diode 38 geschaltet.

Der Phasendetektor enthält zwei emittergekoppelte Transistoren 52 und 54. Der Basis des Transistors 52 wird über einen als Emitterfolger geschalteten Transistors 56 von einem Zähler 94 ein Signal zugeführt, für das ein Phasenvergleich mit den Horizontalsynchronimpulsen vorzunehmen ist. Der Kollektor des Transistors 56 liegt an der Spannung +. Ein Transistor 46 ist mit seinem Kollektor an den Verbindungspunkt der Basis des Transistors 56 mit dem Ausgang des Zählers 94 angeschlossen und dient als aktive Last für den Zählerausgang. Der Emitter des Transistors 46 ist über einen Widerstand 43 an die Spannung + angeschlossen, seiner Basis wird von der Vorspannungsquelle 100 die Bezugsspannung V.. zugeführt. Der Basis des Transistors 54 wird von der Vorspannungsquelle 100 eine Bezugsspannung V. ~ zugeführt, die durch ihre Kopplung über den Basis-Emitter-Übergang eines Transistors 58 herabgesetzt wird. Der Kollektor des Transistors 58 liegt an der Spannung +. Ein Transistor 48 ist mit seiner Basis an die Bezugsspannung V, ~, mit seinem Kollektor an Masse und mit seinem Emitter an die Basis des Transistors 56 angeschlossen. Der Transistor 48 verhindert, daß die Spannung an der Basis des Transistors 56 stärker als einen Basis-Emitter-Spannungszuwachs über den Wert der Bezugs-

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spannung V.n ansteigt, wobei nämlich andernfalls der Transistor 46 in die Sättigung geriete.

Zwischen die Kollektoren der Transistoren 52 und 54 ist ein Stromspiegel mit Transistoren 61, 63 und 65 geschaltet. Der Kollektor des Transistors ist mit dem Kollektor des Transistors 52 und der Basis des Transistors 65 gekoppelt. Der Kollektor des Transistors 63 ist mit dem Kollektor des Transistors 54 und einer Filterschaltung 80 gekoppelt. Die Basen der Transistoren 61 und 63 sind zusammengeschaltet und an den Emitter des Transistors 65 angeschlossen, dessen Kollektor an Masse geführt ist. Die Emitter der Transistoren 61 und 63 sind über Widerstände 62 und 64 zusammengeschaltet, deren Verbindungspunkt an den Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände 67 und 68 angeschlossen ist, welche in Reihe zwischen dem Emitter eines Transistors 66 und die Spannungsquelle + geschaltet ist. Der Basis des Transistors 66 wird von der Vorspannungsquelle 100 die Bezugsspannung V. . zugeführt und sein Kollektor liegt an den zusammengeschalteten Basen der Transistoren 61 und 63.

Die Filterschaltung 80 enthält einen Kondensator 81, der zwischen die zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren 63 und 54 und Masse geschaltet ist. Parallel zum Kondensator 81 liegt die Reihenschaltung eines Kondensators 83 mit einem Widerstand 85. Eine zweite Reihenschaltung aus einem Kondensator 87 mit einem Widerstand 89 ist zwischen den nicht geerdeten Belag des Kondensators 81 und den Kollektor eines Transistors 110 .geschaltet, dessen Emitter an Masse geführt ist und dessen Basis ein Neigungsregelimpuls von der Vertikalablenkschaltung 20 zugeführt wird. Ein Transistor 112 wirkt als eine aktive Last für die Basis des Transistors 110 und den Neigungsregelimpuls von der Ablenkschaltung und ist mit seinem Kollektor an die Basis des Transistors 110 angeschlossen, während sein Emitter über einen Widerstand 114 an der Spannungsquelle + liegt und seiner Basis die Bezugsspaivung V,. von der Vorspannungsschaltung 100 zugeführt wird.

Durch das Filter 80 wird eine Phasenregel spannung erzeugt, die einem Horizontaloszillator 92 zur Regelung von dessen Phase und Frequenz zugeführt wird. Der Horizontaloszillator 92 liefert ein Ausgangssignal an einen Zähler 94,

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welcher das Horizontaloszillatorsignal zu einem Eingangssignal für den Phasendetektor 50 herabteilt, außerdem liefert er ein mit der Horizontal synchronisation verriegeltes Ausgangssignal für eine zweite Horizontal phasenregelschaltung 70.

Das von der ersten Horizontal-Phasenregelschleifenschaltung 90 erzeugte, mit der Horizontalsynchronisierung verriegelte Ausgangssignal wird einem Phasendetektor 74 und einem Impulsformer 73 zugeführt, welcher Impulse erzeugt, die sich für die Erzeugung einer mit der Horizontalsynchronisierung verriegelten Sägezahnschwingung durch einen Rampengenerator 77 eignen. Die Sägezahnschwingung wird einem Eingang einer Vergleichsschaltung zugeführt. Der Phasendetektor 74 vergleicht das mit der Horizontalsynchronisierung verriegelte Ausgangssignal mit Rücklaufimpulsen, die von einer Horizontal ablenkschaltung 75 erzeugt werden, und erzeugt seinerseits ein Ausgangssignal, das durch ein Filter 76 gefiltert und einem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 78 zugeführt wird. Diese erzeugt ein Ausgangssignal, welches die Zeit bestimmt, zu welcher ein Impulsformer 72 einen Horizontaltreiberimpuls für die Horizontalablenkschaltung 75 liefert. Auf die Horizontaltreiberimpulse hin erzeugt die Horizontal ablenkschaltung 75 Ablenksignale, welche eirerAblenkwicklung 22 der Bildröhre 16 zugeführt werden. Die Horizontalablenkschaltung 75 liefert auch eine Endanodenspannung für die Bildröhre 16.

Die Horizontalsynchronimpulse werden von dem Videosignal durch eine Synchronsignaltrennschaltung 18 abgetrennt, durch die Transistoren 34 und 36 verstärkt und zweimal invertiert und dem Stromquellentransistor 40 zugeführt. Dieser wird während jedes Horizontal Synchronimpulses leitend und aktiviert den Phasendetektor 50 für die Dauer jedes Synchronimpulses.

Der Zähler 94 erzeugt eine Rechteckschwingung mit einer Periodizität, die im wesentlichen gleich derjenigen der Horizontalsynchronimpulse ist. Wenn die Phasenregelschleife mit dem Synchronsignal verriegelt ist, dann hat die Rechteckwelle des Zählers einen übergang einer gewünschten Polaritätsrichtung (beispielsweise positiv oder negativ gerichtet) praktisch in Synchronismus

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mit der Mitte jedes Horizontal Synchronimpulses. Die Rechteckschwingung des Zählers schaltet an der Basis des Transistors 56 zwischen einem Pegel von zwei Basis-Emitter-Spannungen (2V. ) und einem Pegel von 4V, . Die Basis des Transistors 58 wird durch die Bezugsspannung V. ~ ^au^ einen Pegel von 3Vj₃₆ gehalten. Somit wird die Spannung an der Basis des Transistors 54 auf einen Pogel von 2V. gehalten, und das Signal an der Basis des Transistors schaltet zwischen 1VV und 3V. . Wenn der Phasendetektor durch das Leiten des Transistors 40 aktiviert wird und wenn das Signal an der Basis des Transistors 52 auf dem Pegel 3V. ist, dann wird der Transistor 52 eingeschaltet und der Transistor 54 abgeschaltet; bei einem Signal vom Pegel 1V, wird der Transistor 52 gesperrt und der Transistor 54 schaltet ein. Wenn der übergang des Rechtecksignales vom Zähler zeitlich synchron mit der Mitte des Horizontal Synchronimpulses liegt, dann leitet jeder der Transistoren und 54 für die Hälfte der Synchronimpulsdauer. Es liegt dann der Synchronisierzustand der Phasenregelschleife 90 vor.

Wenn der Transistor 52 leitend wird, dann macht sein Kollektorstrom die Stromspiegeltransistoren 61, 63 und 65 leitend, und der Kollektorstrom des Transistors 52 wird durch den Kollektorstrom des Transistors 63 wiedergegeben und der Filterschaltung 80 als Ladestrom zugeführt. Der wiedergegebene Kollektorstrom des Transistors 63 ist um einen Betrag kleiner als der Kollektorstrom des Transistors 52, welcher gleich dem Basisstrom des Transistors 65 ist, weil der Kollektorstrom des Transistors 52 durch den Kollektorstrom des Transistors 61 und den Basisstrom des Transistors 65 geteilt wird. Der Basisstrom des Transistors 65 ist gleich der Summe der Basisströme der Transistoren 61 und 63 geteilt durch den Wtrt Beta (ß) des Transistors 65. Der Basisstrom des Transistors 65 ist dementsprechend unwesentlich im Vergleich zum Kollektorstrom des Transistors 52, und der gespiegelte Kollektorstrom des Transistors 63 ist virtuell gleich dem Kollek-' torstron des Transistors 52.

Wenn die Transistoren 61 und 63 Strom führen, dann fließen ihre Emitterströme lim Ui JiB WIUeratHiiUä ύΐ,, O*| Und 00. Uei VU-QHIf 1UD lill WltlfcrblctflCl Ct) hai einen Spannungsabfall an diesem Widerstand zur Folge, und der niedrige Spannungs-

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pegel am Verbindungspunkt der Widerstände 67 und 68 wird dem Emitter des
Transistors 66 über den Widerstand 67 zugeführt. Dieser niedrige Spannungspegel läßt den Transistor 66 sperren, und den Basen der Transistoren 61
und 63 sowie dem Emitter des Transistors 65 wird kein Strom vom Kollektor des Transistors 66 zugeführt. Da der Transistor 66 nicht leitet, wenn die Stromspiegeltransistoren 61, 63 und 65 leiten, geben diese Transistoren den Kollektorstrom des Transistors 52 genau wieder, wie oben beschrieben. Falls man den Transistor 66 zu dieser Zeit leiten läßt, würde der Kollektorstrom des Transistors 63 abnehmen und die Genauigkeit des Stromspiegels 60 beeinträchtigen.

Wenn der Differenzverstärker umschaltet, so daß der Transistor 52 gesperrt wird und der Transistor 54 zum Leiten kommt, dann soll der Stromspiegel 60 augenblicklich nicht leitend werden, so daß kein Strom vom Transistor 63
geliefert wird, der sich vom Ladestrom abzöge, der nun der Filterschaltung durch den Transistor 54 zugeführt wird. Jeglicher Stromfluß zu dieser Zeit im Transistor 63 hat einen unsymmetrischen Fangbereich der Phasenregelschleife 90 zur Folge, was dazu führen kann, daß es in der erwähnten Weise nicht zu einer Synchronisierung kommt. Gemäß der Erfindung arbeitet der
Transistor 66 so, daß ein unerwünschtes verlängertes Leiten des Transistors nach dem Umschalten des Differenzverstärkers vermieden wird. Wenn der Transistor 52 sperrt, dann wird der Strom für die Stromspiegeltransistoren 61, 63 und 65 unterbrochen und diese Transistoren beginnen zu sperren. Wenn sie sperren nehmen die Emitterströme der Transistoren 61 und 63 ab, und die gespeicherte Ladung bleibt in ihren Basiszonen, wo sie dem Sperren entgegenwirkt. Die abnehmenden Emitterströme der Transistoren 61 und 63 bewirken eine Verringerung des Stromflusses durch den Widerstand 68, und die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 67 und 68 beginnt anzusteigen. Diese
ansteigende Spannung wird dem Emitter des Transistors 66 über den Widerstand 67 zugeführt, so daß der Transistor 66 leitend wird. Nun bildet der Transistor 66 einen Strompfad, durch welchen die gespeicherte Basisladung der Transistoren 61 und 63 fließen und entfernt werden kann, und die gespeicherte Basisladung wird schnell ausgeschwemmt. Weiterhin vergrößert sich durch das Leiten des Transistors 66 der Spannungsabfall an der Basis des

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Transistors 63, so daß dieser Transistor fest nichtleitend bleibt. Dadurch wird ein Leckstromfluß durch den Transistor 63 verhindert, welcher andernfalls eine gewünschte Versetzung der der Filterschaltung 80 zugeführten Ströme verursachen kann.

Wenn auch gesagt worden ist, daß der Transistor 66 gerade entgegengesetzt zum Leitungszustand der Transistoren 61 und 63 ein- und ausgeschaltet wird, so versteht es sich doch, daß die in der Zeichnung dargestellte Schaltung auch noch gewisse Bemessungen der oben beschriebenen Verbesserungen beinhaltet, solange der Transistor 66 bezüglich seines Leitungszustandes gegensinnig zu den Transistoren 61 und 63 gesteuert wird. Beispielsweise kann der Transistor 66 so vorgespannt sein, daß er stark leitet, wenn die Transistoren 61 und 63 gesperrt werden und nur leicht leitet, wenn die Transistoren und 63 Strom führen. Wenn der Stromspiegel 60 in dieser Weise vorgespannt wird, dann kann ein kleiner Fehler im gespiegelten Strom auftreten, der bei einer gegebenen Ausführungsform vernachlässigbar sein kann. Während * weiterhin beide Widerstände 62 und 64 an den Verbindungspunkt der Wider-

-j stände 67 und 68 bei der dargestellten Ausführungsform verbunden sind,

kann auch der Anschluß eines Widerstandes allein an den Verbindungspunkt ausreichen, um den Leitungszustand des Transistors 66 zu bestimmen. Die Verwendung beider Widerstände, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ergibt eine verstärkte Steuerung hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit des Transistors 66.

Es wird häufig gewünscht, daß ein Fernsehwiedergabegerät mit einem Videogemisch von einem Abspielgerät oder Bandrecorder betrieben wird. Solche Videobandrecorder verwenden üblicherweise eine Mehrzahl ν^n Wiedergabeköpfen, deren jeder mechanisch über das Band geführt wird. Bei einem üblichen Prinzip werden zwei Köpfe verwendet, welche das Band abwechselnd für die Dauer eines Vertikal haibbildes abtasten. Um Verluste oder Einbrüche der wiedergegebenen Information zu vermeiden, läßt man die spätere Halbbildabtastung durch den zweiten Kopf im wesentlichen gleichzeitig mit dem Ende der Abtastung durch den ersten Kopf beginnen. Leichte Unterschiede der Bandspannung oder der Abmessungen der mechanischen Bandtransportteile, die

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beim Abspielen mit dem Band zusammenwirken, im Vergleich mit Spannung und Abmessungen bei der Bandaufzeichnung führen jedoch zu Zeitunterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Horizontal Synchronimpulsen bei der abgespielten Information im Vergleich zu der aufgezeichneten, insbesondere während des Zeitintervalls, in dem die Umschaltung zwischen den Abtastköpfen auftritt. Dies führt zu einer Diskontinuität oder einem Sprung in der Phase der Horizontalsynchronimpulse, die für die Synchronisierung des Horizontaloszillators in der Phasenregelschleife 90 zur Verfügung stehen. Dieser Phasensprung tritt normalerweise etwa fünf Horizontal zeilen vor dem Ende eines Vertikalabtastinvervalls auf.

Ein solcher Phasensprung hat zur Folge, daß die Phasenregelschleife 90 den Horizontaloszillator 92 so regelt, daß er seine Phase ändert und sich der geänderten Phase der Synchronisiersignale anpaßt. Jedoch verhindern die Verstärkungseigenschaften der Filterschaltung 80 normalerweise, daß der geregelte Oszillator mit einer Geschwindigkeit seine Frequenz ändert, die groß genug ist, um eine vollständige Synchronisation zwischen dem geregelten ; Oszillator und den Horizontal Synchronsignalen zu ergeben, ehe das Vertikal- | austastintervall zu Ende ist. Dies kann zu einer Störung des wiedergegebenen Bildes führen.

Die Filterschaltung 80 hat zwei Zeitkonstanten für die Phasenregelschleife wegen der Kopplung des Kondensators 87 und des Widerstandes 89 mit dem Neigungsregeltransistor 110. Während des größten Teils jedes Vertikal haibbildes ist der Transistor 110 eingeschaltet, und der Widerstand 89 und der Kondensator 87 bilden einen Teil der Filterschaltung 80. In dieser Form hat die Filterschaltung eine niedrige, relativ störunempfindliche Zeitkonstante, welche die Geschwindigkeit der Phasenänderung des Horizontaloszillators 92 bestimmt. Gegen Ende jedes Halbbildes wird von der Vertikalablenkschaltung 20 ein Neigungsregel impuls erzeugt, welcher den Transistor für die Dauer des Vertikalaustastintervalles sperrt. Dann sind der Widerstand 89 und der Kondensator 87 praktisch von der Filterschaltung 80 abgetrennt, die nun eine kurze Zeitkonstante hat, infolge deren der Horizontaloszillator t

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sich schnell auf die neue Phase der vom Bandrecorder gelieferten Horizontal Synchronimpulse einstellen kann. Diese Neigungs- oder Einstellrege!spannung (skew control) ist praktisch mit einem Neigungsregel impuls ausprobiert worden, welcher den Transistor 110 während der 256. Zeile eines Halbbildes sperrt jnd ihn während der Zeile 12 des nachfolgenden Feldes (NTSC-System) wieder 2inschaltet.

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Claims

RCA 74622/Sch/Ro.
US-Ser.No. 116,624
AT: 29. Januar 1980

TELEFON 089/4 70 60 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Stromspiegel für Differenzverstärker.

Patentansprüche

Differenzverstärker mit einem ersten und einem zweiten emittergekoppelten Transistor, die angesteuert werden durch ein Eingangssignal, welches einer der Basen des ersten und zweiten Transistors zugeführt wird, ferner mit einem Stromquellentransistor, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe zwischen die zusammengeschalteten Emitter des ersten und zweiten Transistors und einem Bezugspotentialpunkt geschaltet ist, und mit einer zwischen die Kollektoren des ersten und zweiten Transistors geschalteten Stromspiegelschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspiegel den Kollektorstrom des ersten Transistors (52) spiegelt und einen dritten und einen vierten Transistor (61 bzw. 63) enthält, deren Kollektoren jeweils an den Kollektor des zweiten bzw. dritten Transistors (54 bzw. 61) angeschlossen sind, daß die Basis des

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dritten Transistors (61) mit der Basis des vierten Transistors (63) verbunden ist, daß der Emitter des dritten und/oder vierten Transistors (61, 63) über einen Widerstand (62, 64) mit einer Betriebsspannungsquelle verbunden ist, wobei der Kollektorstrom des ersten Transistors (52) praktisch durch den Kollektorstrom des vierten Transistors (63) wiedergegeben wird, und daß ein fünfter Transistor (66) mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe zwischen den Basen des dritten und vierten Transistors (61, 63) und dem Widerstand (62, 64) liegt, und daß der fünfte Transistor (66) derart vorgespannt ist, daß er einen vorbestimmten Strom führt, wenn der dritte und der vierte Transistor (61, 63) nicht leiten, und sein Leitungszustand vermindert wird, wenn der dritte und vierte Transistor Strom führen.
2.) Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (62, 64) die Emitterelektroden des dritten und vierten Transistors (61, 63) mit der Betriebsspannungsquelle (plus) verbinden, und daß der fünfte Transistor (66) derart vorgespannt ist, daß er gesperrt ist, wenn der dritte und vierte Transistor leiten, dagegen leitet, wenn der dritte und vierte Transistor gesperrt sind.
3.) Verstärker nach Anspruch 1 zur Verwendung in einem Phasendetektor für die Erzeugung eines Regel signals, das die Phasendifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Eingangssignal darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Eingangssignal der Basis des Stromquellentransistors (40) zugeführt wird und daß an den Verbindungspunkt der Kollektoren des vierten und zweiten Transistors (63, 54) eine Ausgangsschaltung (80) angeschlossen ist.
4.) Verstärker nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein sechster Transistor (65) mit seiner Basis an den Kollektor des dritten Transistors (61)mit seinem Emitter an die Basen des dritten und vierten Transistors (61, 63) und mit seinem Kollektor an einem Bezugspotentialpunkt angeschlossen ist.

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5.) Verstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den erstgenannten Widerstand und den Emitter des fünften Transistors (66) ein zweiter Widerstand (67) geschaltet ist und daß ein dritter Widerstand (62) zwischen den Emitter des dritten Transistors (61) und den erstgenannten Widerstand geschaltet ist und daß ein vierter Widerstand (64) zwischen den Emitter des vierten Transistors (63) und den Verbindungspunkt des dritten Widerstandes (62) mit dem erstgenannten Widerstand geschaltet ist.
6.) Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugsspannungspegel (V_b2) der Basis desjenigen der ersten und zweiten Transistoren (52, 54) zugeführt wird, dem nicht das Eingangssignal zugeführt wird.
7.) Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung einen Kondensator (81) enthält, der zwischen den Verbindungspunkt der Kollektoren des zweiten und vierten Transistors (54, 63) und einen Bezugspotentialpunkt geschaltet ist.
8.) Verstärker nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung in einer Anordnung mit einer Fernsehsignalquelle (12), einer Trennschaltung (18) zur Abtrennung von Horizontal- und Vertikal Synchronsignalen von den Fernsehsignalen, durch eine Koppel schaltung (30-38) zur Zuführung der abgetrennten Horizontal Synchronsignale zur Basis des Stromquellentransistors (40), durch eine Vertikal ablenkschaltung (20), welche unter Steuerung durch die Synchronsignale Vertikalablenksignale erzeugt, durch eine Horizontalablenkschaltung (75) mit einem Eingang, welche Horizontalablenksignale liefert, mit einem Horizontaloszillator (92) mit einen mit der Ausgangsschaltung gekoppelten Eingang und mit einem Ausgang, durch einen Zähler (94), dessen Eingang mit dem Ausgang des Horizontal ^ Oszillators gekoppelt ist, sowie mit einem ersten Ausgang, der an die Basis des ersten Transistors (52) gekoppelt ist, und mit einem zweiten Ausgang, der an den Eingang der Horizontalablenkschaltung gekoppelt ist.
9.) Verstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Ausgangsschaltung weiterhin einen zweiten Kondensator (87) und einen siebten Transistor (110) enthält, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem zweiten Kondensator (87) parallel zu dem ersten Kondensator (81)
geschaltet ist und dessen Basis an die Vertikalablenkschaltung angeschlossen ist und unter Steuerung durch ein Signal von dieser während des Vertikalrücklauf Intervalls des Fernsehbildes den siebten Transistor sperrt.

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