DE3138977A1

DE3138977A1 - Fernsehvideosignaldetektor

Info

Publication number: DE3138977A1
Application number: DE19813138977
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Ibaraki Osaka Fujimori; Akira Takatsuki Osaka Usui
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1982-04-15
Also published as: DE3138977C2; US4387398A; GB2087178A; GB2087178B; JPS5761309A; CA1159556A

Description

- 3 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Fernsehvideosignaldetektor der Art, bei der ein Hilfssynehrondetektor benutzt wird.

Bei herkömmlichen Fernsehvideosignaldetektoren wird das Video-ZF-Signal (Video-Zwischenfrequenzsignal) nicht nur an einen Trägerverstärker, sondern auch an einen linearen Verstärker angelegt. Der Trägerverstärker verstärkt das Video-ZF-Signal und begrenzt seine Amplitude derart, daß nur der Träger gewonnen werden kann und an einen Synchrondetektor angelegt wird.. Der Linearverstärker verstärkt das Video-ZF-Signal und das verstärkte Signal wird an den Synchrondetektor angelegt. Der Fernsehvideosignaldetektor der beschriebenen Art hat den Fehler, daß sich eine Phasendifferenz zwischen den durch den Trägerverstärker bzw. den Linearverstärker fließenden Signalen ergibt, so daß das gefühlte Videosignal verzerrt ist.

Die Erfindung wurde geschaffen, um die obigen und andere · Fehler, die bei herkömmlichen Fernsehvideosignaldetektoren auftreten, zu überwinden.

Die Erfindung schafft deshalb einen Fernsehvideosignaldetektor, der das Videosignal ohne jegliche Verzerrung liefert=

Weiter schafft die Erfindung einen Fernsehvideosignaldetektor, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er als integrierter Schaltkreis hergestellt werden kann.

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Gemäß wichtigen Merkmalen der Erfindung wird das Video-ZF-Signal an einen Trägerverstärker angelegt, um verstärkt und in seiner Amplitude begrenzt zu werden, derart, daß der Träger allein gewonnen werden kann, und wird an einen Synchrondetektor angelegt. Das Video-ZF-Signal wird auch an einen Linearverstärker angelegt und fließt durch eine Phasenausgleichsschaltung, so daß die relative Phasendifferenz zwischen den Ausgängen aus dem jeweiligen Trägerverstärker und Linearverstärker beim Anlegen an den Synchrondetektor beseitigt werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, auf die wegen ihrer großen Klarheit und Übersichtlichkeit bezüglich der Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird, noch näher erläutert.

Es zeigen;

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Fernsehvideosignaldetektors;

Fig» 2 eine Wellenform, die zur Erläuterung von dessen Arbeitsweise verwendet wird;

Fig= 3 ein detailliertes £chaltdiagramm davon;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Äusführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 ein detailliertes Schaltdiagramm davon.

Gleiche Bezügszeichen sind zum Benennen gleicher Teile in
sämtlichen Figuren verwendet. ■ '

Im allgemeinen ist ein herkömmlicher Videosignaldetektor,
der einen Hilfssynchrondetektor aufweist, wie in Fig. 1 gezeigt aufgebaut. Das an einen Eingangsanschluß 1 angelegte
Signal wird über Trennverstärker 2 und 3 auf einen Trägerbegrenzer-Verstärker 5 und einen-Linearverstärker 7 verteilt.
Der Träger-Begrenzer-Verstärker 5, der einen Abstimmkreis 4, der auf den Videoträger abgestimmt ist, hat, begrenzt die
Amplitude des Eingangssignals und wandelt das Eingangssignal in den Videoträger um, der seinerseits an eine Multipliziereinheit 6 für Synchrondetektion angelegt wird. Das Ausgangssignal aus dem Linearverstärker 7 wird auch an den Synchrondetektor 6, wie z.B. eine Multipliziereinheit, angelegt und
mit dem Ausgangssignal aus dem Trägerverstärker 5 multipliziert, wodurch das gefühlte Videosignal an einem Ausgangsanschluß 8 ansteht.

Bei diesem Synstem sind der Trägerverstärker 5 und der Linearverstärker 7 im Verstärkungsfaktor weit unterschiedlich» Das heißt, im Vergleich zum Eingangssignal, das an den Linearverstärker 7 angelegt wird, wird das Eingangssignal, das an den Trägerverstärker 5 angelegt wird, von den Kapazitäten zwischen den Basen und Kollektoren von im Trägerverstärker 5 verwendeten Transistoren mehr beeinflußt, so daß der Ausgang

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aus dem Trägerverstärker eine starke Phasenverzögerung aufweist. Folglich ist das gefühlte Videosignal verzerrt, wie in Fig. 2 gezeigt. Das heißt, die Hinterkante eines stark modulierten Teils fällt nicht sofort auf den Weißpegel ab, sondern fällt nur allmählich. Folglich wird auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ein unklares Bild in einem weißen Teil, der an einen schwarzen Teil angrenzt, verursacht, oder ein schwarzer Teil wird von einem weißen Schatten umgeben.

Um dieses Problem zu lösen, kann die Mittenfrequenz des Resonanz- oder Abstimmkreises 4 verschoben werden, aber wenn sie übermäßig verschoben wird, fällt die Verstärkung bei der Trägerfrequenz .(58,75 MHz) ab. Folglich schwankt die Linearität insbesondere eines stark modulierten Teils so, daß die differentiellen Verstärkungs- und Phaseneigenschaften des gefühlten Videosignals verschlechtert werden.

Das detaillierte Schaltkreisdiagramm des Fernsehvideosignaldetektorsystems aus Fig. 1 ist in Fig. 3 näher erläutert. Emitterfolger- bzw. -Verstärkerschaltungen, die Transistoren Ql5 und Qx6 aufweisen, entsprechen den Trennverstärkern bzw. 3. Der Trägerverstärker 5 entspricht einem Differentialverstärker, der Transistoren Q7, Qg, Q9 und Qjo und Begrenzerdioden D^ und D2 aufweist. Die Multipliziereinheit 6 und der Linearverstärker 7 entsprechen einem Differentialverstärker vom doppelt s/mmetrischen Typ

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(double-balanced type differentia 1 amplifier), der Transistoren Οχ, Q2, Q3r Q4/ Q5 und Qg aufweist.

Die vorher beschriebene Phasendifferenz hängt von der Anzahl der Basis- und Kollektor-Stufen ab, welche die zwei Eingangssignale durchlaufen müssen, bis sie die Kollektoren der Transistoren Q4 bzw. Q5 erreichen. Z.B. hat der Trägerverstärker 5 zwei Stufen, d.h. zwischen Q7 und Qg und zwischen Q2 und Q4, während der Linearverstärker 7 nur eine Stufe hat, d.h. zwischen Q3 und Qq. Üblicherweise sind in der Fühl- oder Ermittlungsstufe die Phasen der gefühlten Werte um einen Phasenwinkel von 180° voneinander verschieden, aber bei der Frequenz von 58,75 MHz des Video-ZF-Signals kann das Verstärkungs-Bandbreiteprodukt f<r des Transistors nicht vernachlässigt werden. Folglich kann die in der Phase um 180° getrennte Beziehung nicht aufrechterhalten werden. Weiterhin schwankt der Pegel des Eingangssignals an die Basis des Verstärkers 5.in Abhängigkeit vom Modulationsgrad, so daß die relative Phasenbeziehung auch in Abhängigkeit vom Modulationsgrad schwankt.

Eine bevorzugte Aüsführungsform der Erfindung wird nun im einzelnen mit Bezug auf Fig. 4 und 5 beschrieben. Zuerst wird auf Fig. 4 Bezug genommen, die ein Blockdiagramm des Grundaufbaus darstellt. Das Video-ZF-Signal wird an einen Eingangsanschluß 1 angelegt und durch Trennverstärker 2 und 3 an einen Trägerverstärker 5, und einen Linearverstärker 7 über eine Phasenausgleichsschaltung 9 verteilt. Der Träger-

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verstärker 5 hat einen Abstimmkreis 4 und eine Begrenzerdiode und der Ausgang aus dem Trägerverstärker 5 wird an eine Multipliziereinheit 6 angelegt. Der Ausgang aus dem Trennverstärker 3 wird durch die Phasenausgleichsschaltung in der Phase kompensiert und dann an den Linearverstärker angelegt. Der Ausgang aus dem Linearverstärker 7 wird auch an die Multipliziereinheit 6 angelegt, um mit dem Ausgang aus dem Trägerverstärker 5 multipliziert zu werden, so daß das Videosignal durch die Synchrondetektion gefühlt und an einen Ausgangsanschluß 8 angelegt wird und abgenommen werden kann.

In Fig. 5 ist im einzelnen ein Schaltdiagramm· der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Eingangssignal wird durch die Trennverstärker 2 und 3, die Transistoren Q_L5 und Q15 aufweisen, geteilt. Das Ausgangssignal aus dem Trennverstärker 3 wird an einen Linearumkehrverstärker 9a, der Transistoren Q17 und Q^s ^un(ä Widerstände R13, R14, R15 und Riß aufweist, angelegt. Die Hauptfunktion des Umkehrverstärkers 9a ist es, die gleiche Phasenumkehrung wie im Trägerverstärkerkanal zu erhalten. Das Hinzufügen des Umkehrverstärkers 9a kann die Schwankungen in relativer Phasendifferenz entsprechend dem Modulationsgrad beseitigen.

Jedoch ist die Verstärkung des Trägerverstärkers 5 höher als die des Linearverstärkers 7 und die Werte der Kollektorwiderstände Rg und Rio sind höher als die der Kollektorwider-

stände Rig und Ri 4, so daß noch <3i.e Phasendifferenz zwischen den durch den Träger- und Linearverstärkern 5 und 7 durchfließenden Signalen besteht und folglich das gefühlte Videosignal noch verzerrt ist. Deshalb sind die Kollektoren der Transistoren Q]_-7 und Qi$ des Umkehrverstärkers 9a mit den Basen von Emitterfolgern bzw. -verstärkern Q19 bzw. Q20 verbunden. Zusätzlich ist ein Phasenverzögerungskreis 9b, der die Transistoren Q19 und Q20» die mit deren jeweiligen Emittern verbundenen Widerstände Ri 7 bzw. Rj_8 ^und Kondensatoren C3 und C4 enthält, eingefügt. Als Ergebnis ist das Video-ZF-Signal so phasenkompensiert, daß die relative Phasendifferenz zwischen den durch den Trägerverstärker 5 und den Linearverstärker 7 durchfließenden Signalen beseitigt werden kann.

Die Eingangssignale werden dann über Transistoren Qig und Q20 enthaltende Trennverstärker 9c an die Basen der Transistoren Q3 und Qg angelegt, die die Eingangsanschlüsse des Detektors 6 sind.

Deshalb wird die relative Phasendifferenz zwischen dem vom Trägerverstärker 5 an den Detektor 6 angelegten Trägersignal und dem Eingangssignal vom Linearverstärker 7 beseitigt, so daß die Verzerrungen bei der Synchrondetektion durch den Synchrondetektor 6 ausgeschaltet werden können. Als Ergebnis davon kann das richtige Videosignal abgeleitet bzw. gewonnen werden und hochwertige Bilder ohne Unscharfen oder weiße Schatten oder Kanten können erzeugt werden.

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Die Widerstände Rj 7 und Rig, die i'n Reihe mit den jeweiligen Emittern der Emitterfolger Q19 bzw. Q20 verbunden sind, können durch die Kontaktwiderstände der Emitter der Transistoren Qi9 und Q20 geschaffen werden, wenn letztere als IC-Element (integriertes Schaltkreiselement) auf einem Chip hergestellt werden. Jedoch können, wenn die Kontaktwiderstände nicht ausreichend sind, kleine Widerstände aufgebracht und in Reihe mit den Emittern der Transistoren Q^g und Q20 geschaltet werden. Da die Kontakwiderstände positiv ausgenutzt werden, kann die Anordnung von IC-Elementen wesentlich vereinfacht werden und folglich ein großer Nutzen gesichert werden. Die Erfinder führten die Versuche zur Verwendung der erdfreien (floating) Kapazitäten in der Schaltung als die Kondensatoren C3 und C4 in den Phasenverzögerungsschaltungen 9b durch und fanden, daß in diesem Fall die optimalen Werte der Emitterwiderstände R17 und R^g zwischen 20 und 70 Ohm betragen.

Zusammengefaßt kann bei dem Videosignaldetektor, bei dem ein Hilfssynchrondetektor verwendet wird, gemäß der Erfindung die Phasendifferenz zwischen dem durch den Trägerverstärker wiederhergestellten Videoträger und dem aus dem Linearverstärker abgeleiteten Video-ZF-Signal ausgeschaltet werden, so daß das Videosignal mit der richtigen Wellenform und ohne jegliche Verzerrung erhalten werden kann. Folglich können hochwertige Bilder ohne jegJ iche Unscharfe oder weiße Schatten oder Kanten hergestellt werden. Ferner werden die

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Emitterfolger in der Phasenausglt i.chsschaltung verwendet und die Kontaktwiederstände der I:,litter der Transistoren werden teilweise oder ganz als die Emitterwiderstände in der Phasenverzögerungsschaltung verwendet. Folglich kann der Aufbau des Fernsehvideosignaldetektors gemäß der Erfindung leicht als integrierter Schaltkreis hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche

\lj Fernsehvideosignaldektor gekennzeichnet durch

einen Trägerverstärker (5), der einen Verstärker, einen auf die Videozwischenfrequenz (ZF)- abgestimmten Abstimmkreis (4) und einen Begrenzer aufweist, und der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er den Träger au.^c3 dem Video-ZF-Signal wiedergewinnt,

einen Linearverstärker (7) zum Verstärken des Video-ZF-Signals, eine Phasenausgleichsschaltung (9), die unmittelbar vor oder nach dem Linearverstärker (7) angeschlossen ist und zur Kompensation der Phase des Video-ZF-Signals so ausgebildet und angeordnet ist, daß das verstärkte Video-ZF-Signal in Phase mit dem Trägerausgang des Trägerverstärkers (5) ist, und

einen Synchrondetektor (6) zum Bewirken der synchronen Ermittlung auf dem Trägerausgang aus dem Trägerverstärker (5)' und dem verstärkten Video-ZF-Signal aus dem Linearverstärker (7), wodurch das Fernsehvideosignal erhalten wird.

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2. Fernsehvideosignaldetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenausgleichsschaltung (9) einen Transistoremitterfolger OQi^/ Q20)r einen Widerstand CR17, Riß) ^un(3 einen Kondensator - (O3 /-"■ C4 ) aufweist, ■^die'-'mit -dem -■---Emitter des Transistoremitterfolgers verbunden sind.
3. Fernsehvideosignaldetektor: nach Anspruch '1 ode'r '2, 'da^"^r durch gekennzeichnet, daß der. Widerstand(Rj^>? -Rjrs dem Emitter des Trans is toremitterf olgers¹ (Qi9^:r Qzty den ist, dessen Emitterkontä'Ktwiderständ -'eiö'
4. Fernsehvideosignaldetektor nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die erdfreie Kapazität in der Schaltung teilweise oder ganz als die Kapazität (C3, C4) verwendet wird.
5. Fernsehvideosignaldetektor nach einem der Ansprüche- Ϊ- bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerverstä-rker £5) -so ■ entworfen und aufgebaut ist, daß der -auf - die "Videoz^iscfieri-^ frequenz abgestimmte Abstimmkreis (4) und eine Begrenzerdiode (D^, D2) zwischen die Kollektoren eines Transistorpaares (Q9/ Qio) eines Differentialverstärkers, an den das Video-ZF-Signal angelegt wird, zwischengeschaltet sind.

ENDE DER ANSPRÜCHE