DE3300533C2

DE3300533C2 - Farbfernsehkodierschaltung

Info

Publication number: DE3300533C2
Application number: DE3300533A
Authority: DE
Inventors: Antonius Gerardus Breda Moelands; Peter Christiaan Schmale; Nicolaas Jan Leendert Van Der Valk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1985-10-10
Also published as: FR2519829B1; GB2113951A; GB2113951B; NL8200127A; GB8300569D0; DE3300533A1; FR2519829A1; US4511915A; JPH0160991B2; JPS58124387A

Abstract

Eine Farbfernsehkodierschaltung, geeignet zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem entsprechend der NTSC- oder der PAL-Norm. Zum Nachregeln der Frequenz sowie der Phase des Horizontal-Oszillators (7) enthält die Schaltungsanordnung nur eine Regelschleife, in die eine Phasenvergleichsstufe (4) aufgenommen ist zum Ermitteln des Unterschieds gegenüber dem Nullwert der Phase des Farbhilfsträgers in dem Chrominanzsignal zu dem Zeitpunkt, wo die Vorderflanke des Synchronimpulses die Hälfte der Amplitude davon erreicht. Das Ausgangssignal der Phasenvergleichsstufe wird alle 2n Horizontal-Perioden abgetastet (11), wobei n eine ganze Zahl ist, was das Regelsignal für den Horizontal-Oszillator liefert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkodierschaltung zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem entsprechend der NTSC- oder der PAL-Norm mit einem ersten Oszillator zum Erzeugen eines Farbhilfsträgers und einem zweiten Oszillator zum Erzeugen eines Signals mit der Horizontal-Frequenz, welcher erste Oszillator die durch die Norm vorgeschriebene Frequenzstabilität aufweist, wobei die Schaltung zugleich einen Impulserzeuger zum Erzeugen eines Synchronsignalgemisches und eine Modulatorschaltung zum Modulieren des Farbhilfsträgers zum Erhalten eines Chrominanzsignals enthält.

Entsprechend den Farbfernsehnormen hat das Verhältnis der Frequenz des Farbhilfsträgers zu der Horizontal-Frequenz einen bestimmten Wert, und zwar 227,5 für die NTSC- und 283,751 für die PAL-Norm.

Zum Erhalten dieses Verhältnisses werden in bekannten Kodierschaltungen die beiden Oszillatoren frequenzmäßig miteinander verriegelt, während eine gute Frequenzstabilität dafür sorgt, daß das Verhältnis unter allen Umständen nahezu konstant bleibt. Entsprechend einer neueren Norm für die NTSC-Norm (RS 170A) muß es auch eine starre Phasenbeziehung geben in dem Sinne, daß der Bezugshilfsträger beim 50%-Punkt der Vorderflanke aller Horizontal-Synchronimpulse einen Nulldurchgang hat. Unter Bezugshilfsträger wird ein kontinuierliches Signal mit derselben Augenblicksphase wie das Farbsynchronsignal verstanden. Für die PAL-Norm ist eine derartige Beziehung zur Zeit noch ein Vorschlag (E.B.U. - Doc. 11/22E, 23E und 25E), der beinhaltet daß die Phase des £_U'-Anteils des zu dem 50%-Punkt der Vorderflanke des Horizontal-Synchronimpulses der Zeile 1 des Teilbildes 1 extrapolierten Farbsynchronsignals Null sein muß.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Kodierschaltung der obengenannten Art zu schaffen, wobei mit einfachen Mitteln die Frequenz- sowie die Phasenbcziehung erfüllt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Es sei bemerkt, daß in der DE-OS 29 31 985 eine Kodierschaltung beschrieben worden ist, die mit einer Phasenregelschleife zum Nachregeln der Phase des zweiten Oszillators versehen ist, wobei der Phasenvergleich alle 2n Horizontal-Perioden stattfindet. Diese bekannte Kodierschaltung enthält jedoch auch eine zweite Regelschleife zum Nachregeln der Frequenz des zweiten Oszillators, wobei die erhaltenen Regelspannungen addiert werden. Der Erfindung dagegen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es möglich ist, mittels einer einfachen Regelschleife die beiden gewünschten Beziehungen zu erfüllen, was eine wesentliche Vereinfachung bedeutet. Es ist eine weitere Erkenntnis der Erfindung, daß der Phasenvergleich nicht zwischen den Signalen der Oszillatoren erfolgen soll, sondern zwischen dem Chrominanz- und dem Synchronsignal. Zwar sind diese Signale von denen der Oszillatoren abgeleitet, aber die zwi-

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schenliegenden Stufen verursachen Verzögerungen, die im allgemeinen und insbesondere bei Temperaturveränderungen veränderlich sind. Nach der Erfindung wird die Phasenbeziehung an einer Stelle verwirklicht, wo das Farbfernsehsignal bereits kodiert ist und dieses mit Hilfe des Synchronsignalgemisches, das mii dem kodierten Signal zusammengefügt wird, was einen automatischen Ausgleich der genannten Verzögerungen bedeutet Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Kodierschaltung das Kennzeichen auf, daß mit der Modulator-Schaltung eine Austastschaltung verbunden ist zum Erhalten des Chrominanzsignals mit einem während der durch die Norm vorgeschriebenen Zeitdauer auftretenden Farbsynchronsignal, wobei die erste Eingangsklemme der Phasenvergleichsstufe mit der gebildeten Verbindung verbunden ist

Wegen der erforderlichen Genauigkeit muß die Phasenvergleichsstufe äußerst genau ausgebildet werden. Dazu kann die Kodierschaltung nach der Erfindung das Kennzeichen aufweisen, daß das Ausgan^ssignal der Phasenvergleichsstufe nur zwei Werte annehmen kann, ■ und zwar einen ersten Wert bei einer positiven Phase des Farbhilfsträgers zu dem Zeitpunkt, wo die Vorderflanke eines Synchronimpulses die Hälfte der Amplitude desselben erreicht und einen zweiten Wert bei einer negativen Phase des Farbhilfsträgers zu dem genannten Zeitpunkt.

Eine Kodierschaltung nach der Erfindung, die sich zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem entsprechend der PAL-Norm eignet, weist das Kennzeichen auf, daß die Zahl π gerade ist und daß der Ausgang der Abtast-und-Halteschaltung mit einer ersten Eingangsklemme einer zweiten Phasenvergleichsstufe verbunden ist, die eine zweite Eingangsklemme zum Zuführen eines bildfrequenten Signals hat und deren Ausgangsklemme das Regelsignal liefert. Die Schaltungsanordnung kann dann vorteilhafter gekennzeichnet werden durch eine Anordnung zum Unwirksammachen der zweiten Vergleichsstufe, wenn das Regelsignal einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Teils einer Kodierschaltung für die NTSC-Norm,

F i g. 2 einen detaillierten Schaltplan eines Teils der Kodierschaltung nach Fig. 1,

Fig.3 ein Blockschaltbild eines Teils einer Kodierschaltung für die PAL-Norm.

In F i g. 1 ist 1 ein Hilfsträgeroszillator. Das sinusförmige Signal desselben hat die durch die NTSC-Norm vorgeschriebene Frequenz f_sc = 3,579545 MHz und dieses Signal wird einer Modulatorschaltung 2 zugeführt, die auf bekannte Weise erzeugte /- und Q-Signale zugeführt bekommt. Das durch die Schaltung 2 auf bekannte Weise erhaltene Chrominanzsignal wird einer Eingangsklemme 3 einer Phasenvergleichsstufe 4 zugeführt. An einer zweiten Eingangsklemme 5 der Stufe 4 ist ein Synchronsignalgemisch vorhanden, das von einem Impulserzeuger 6 herrührt. Dazu bekommt der Impulserzeuger 6 ein horizontal-frequentes Signal zugeführt, das von einem Horizontal-Oszillator 7 erzeugt wird, d. h. ein sinusförmiges Signal mit der Horizontal-Frequenz f_H = 15,734265 kHz, sowie ein vertikal-freqüentes Signal, das von einer Vertikal-Sigiialquelle 8 rs

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erzeugt wird und dessen Frequenz gleich f_v = -^- f_H beträgt. Das Signal an der Klemme 5 enthält u. a. Horizontal-Synchronimpulse, deren Flanken die vorgeschriebene Steilheit aufweisen und einander nach den vorgeschriebenen Zeitintervallen folgen. Die Oszillatoren 1 und 7 sind von einem sehr stabilen Typ, beispielsweise Kristalloszillatoren. Der Oszillator 1 hat außerdem einen Ausgleich gegen Schwankungen, die durch Temperaturänderungen verursacht werden können. Die Frequenzstabilität ist auf diese Weise in der Größenordnung von 1 zu 10⁶, während die des Oszillators 7 in der Größenordnung von 1 zu 10⁵ liegt

Die Modulatorschaltung 2 ist derart eingerichtet, daß der Farbhilfsträger während des Horizontal-Austastintervalls vorhanden ist Das Signal aus der Schaltung 2 wird einer Austastschaltung 9 zugeführt, die außerdem ein vom Impulserzeuger 6 herrührendes Horizontal-Austastsignal zugeführt bekommt. Das mit Hilfe der Schaltung 9 erhaltene Signal ist ein Chrominanzsignal nach der NTSC-Norm, wobei also der Farbhilfsträger während des Horizontal-Austastintervalls nur während des vorgeschriebenen Farbsynchronsignalintervalls vorhanden ist Für eine Ausführungsform der Modulatorschaltung und der Austastschaltung 9 sei auf die nicht veröffentlichte niederländische Patentanmeldung 81 02 618 (PHN 10 069) der Anmelderin verwiesen.

Das mit Hilfe der Schaltung 9 erhaltene Chrominanzsignal wird einer Überlagerungsstufe 14 zugeführt, die auch ein Luminanzsignal Y und das Synchronsignalgemisch vom Impulserzeuger 6 zugeführt bekommt Das Ausgleichssignal der Stufe 14 ist das Videosignalgemisch, das an der Ausgangsklemme 15 der Kodierschaltung verfügbar ist.

Durch die Phasenvergleichsstufe 4 wird die Phase zwischen den beiden Eingangssignalen verglichen. Entsprechend der Norm muß das Farbhilfsträgersignal an der Klemme 3 bei dem 50%-Punkt der Vorderflanke des Horizontal-Synchronimpulses einen Nulldurchgang haben. Weicht die Phase davon ab, d. h. tritt der Nulldurchgang des Farbhilfsträgers nicht zu diesem Zeitpunkt auf, wo der Impuls die Hälfte der Amplitude erreicht, dann ist an der Ausgangsklemme 10 der Stufe 4 eine Spannung vorhanden, die für die Abweichung repräsentativ ist Diese Spannung wird einer Abtast-und-Halteschaltung 11 zugeführt. Diese wird durch ein Schaltsignal betätigt, das von einer Frequenzteilerschaltung 12 geliefert wird. Dazu bekommt die Schaltung 12 ein vom Impulserzeuger 6 herrührendes horizontal-frequentes Signal zugeführt und teilt die Frequenz desselben durch 2. Die Regelspannung, die an dem Ausgang der Schaltung 11 vorhanden ist, wird mittels eines Tiefpaßfilters geglättet und die geglättete Spannung dem Oszillator 7 zum Nachregeln desselben zugeführt. Mit Hilfe der beschriebenen Regelschleife resultiert folglich eine durch die Stufe 4 bestimmte Phasenabweichung zum Nachregeln des Oszillators 7. Dadurch ändert sich die Frequenz des von diesem Oszillator erzeugten Signals, was zu einer Verschiebung des der Klemme 5 zugeführten Synchronimpulses führt, und zwar bis der 50%-Punkt der Vorderflanke desselben mit dem Nulldurchgeng des der Klemme 3 zugeführten Farbhilfsträgers zusammenfällt.

Die Norm schreibt vor, daß das Verhältnis der Frequenzen /5c und fn gleich 227,5 ist. Diese Zahl ist gleich

—γ-, d. h. eine ungerade Zahl geteilt durch 2, mit der bekannten Folge, daß es zwischen dem Hilfsträger zu einem bestimmten Zeitpunkt und demselben Träger zu dem entsprechenden Zeitpunkt in der nachfolgenden Zeilenperiode einen Phasenunterschied entsprechend 180° gibt. Dies ist der Grund, daß die Abtastung mittels

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der Schaltung 11 mit der halben Horizontalfrequenz, d. h. einmal alle zwei Horizontal-Perioden, erfolgt. Die Regelschleife hat einen bestimmten stabilen Regelpunkt, d. h. denjenigen Punkt der Regelcharakteristik, wo die Schleife sich nach einer Gleichgewichtsstörung; aufs neue einstellt. An diesem Punkt geht der Hilfsträger durch den Nullwert in einer bestimmten Richtung. Fällt also durch die Wirkung der Schleife der Nulldurchgang des Hilfsträger jede zweite Zeile mit dem 50%-Punkt der Vorderflanke des Horizontal-Synchronimpulses zusammen, so läßt sich sagen, daß das Verhältnis der Frequenzen fsc und /« gleich einer ganzen Zahl geteilt durch 2 ist In Anbetracht der gegebenen Frequenzstabilität der Oszillatoren 1 und 7 kann diese Zahl nicht anders sein als 455. Die Zahl 454 oder 456 oder eine weiter wegliegende Zahl würde ja eine Toleranz von mehr als 1 zu 455, d. h. etwa 0,2% bedeuten, was mehr ist als die Toleranz, mit der die Oszillatoren arbeiten. Durch die Wirkung der Regelschleife aus F i g. 1 wird also äußerst genau die Phasen- sowie die Frequenzbeziehung erfüllt, so daß eine zusätzliche Frequenzkopplung zwischen den beiden Oszillatoren überflüssig ist Außerdem wenn die Frequenz des Farbhilfsträgeroszillators mit einer bestimmten engen Toleranz definiert ist, so ist die Frequenz des Horizontal-Oszillators mit derselben Toleranz definiert, ohne daß der Horizontal-Oszillator selbst derart genau zu sein braucht. Dies ist der Fall, wenn der Hilfsträgeroszillator normgemäß funktioniert, welche Norm eine Abweichung von 10 Hz erlaubt, d.h. eine Toleranz von 2 · 10~⁶. Diese Anforderung ist um viele Male strenger als die an das Verhältnis gestellte Anforderung.

Im Betrieb kann es passieren, beispielsweise wegen Temperatureinflüssen, daß die Phasenbeziehung zwischen den Oszillatoren 1 und 7 verlorengeht, d. h. der Nullwert des Farbhilfsträgers tritt nicht zu dem Zeitpunkt auf, wo der Horizontal-Synchronimpuls die Hälfte der Amplitude erreicht, während die beiden Frequenzen die einwandfreien Werte nahezu nach wie vor halten. Durch die Wirkung der beschriebenen Regelschleife wird dann die Frequenz des Oszillators 7 geändert Diese Frequenz \veicht also während der Phasenverschiebung von dem vorgeschriebenen Wert ab. Die die Farbhilfsträgerfrequenz eine sehr große Stabilität aufweisen muß, wird die Regelung, bei der, wie beschrieben, der Oszillator 1 nicht und der Oszillator 7 wohl geregelt wird, bevorzugt

In F i g. 1 wird die Phase zwischen den Signalen der Oszillatoren 1 und 7 nach Modulation mittels der Schaltung 2 und vor Austastung mittels der Schaltung 9 verglichen. Es dürfte einleuchten, daß der Phasenvergleich an einer anderen Stelle in dem Kreis erfolgen kann, beispielsweise zwischen dem Oszillator 1 und dem Impulserzeuger 6. Ein Nachteil einer derartigen Maßnahme ist jedoch, daß die Stabilität und insbesondere die Temperaturstabilität der nachfolgenden Stufen derart gut sein muß, daß Verzögerungen, die durch diese Stufen verursacht werden, auch bei Temperaturschwankungen konstant sind. In F i g. 1 wird die Phasenbeziehung an einer Stelle verwirklicht, wo das Farbdifferenzsignal bereits kodiert ist und dies mit Hilfe des Synchronsignalgemisches, das mit dem kodierten Signal in der Stufe 14 zusammengefügt wird, was einen automatischen Ausgleich der genannten Verzögerungen bedeutet Die während des Vertikal-Austastintervalls durch dieses Synchronsignal eingeführte überflüssige Information wird mittels der Schaltung 11 wieder entfernt Weil die Stufe 4 ständig wirksam ist wird das Signal derselben nicht angegriffen. Es dürfte einleuchten, daß die Abtastung mittels der Schaltung 11 nicht alle zwei Zeilen stattzufinden braucht, sondern daß auf bekannte Weise jede 2n. Zeile abgetastet werden kann, wobei η eine beliebige, jedoch nicht zu große ganze Zahl ist. Dadurch wird an den Oszillator 7 eine weitere Anforderung gestellt, die sich jedoch leicht erfüllen läßt.

Die Phasenvergleichsstufe 4 enthält (siehe F i g. 2) einen Differenzverstärker mit zwei npn-Transistoren 21 und 22. Die Basis des Transistors 21 ist auf eine Gleichspannung von 0,5 V eingestellt und ist wechselstrommäßig mit der Klemme 3 verbunden, während die Basis des Transistors 22 unmittelbar mit der Klemme 5 verbunden ist Die beiden Emitterelektroden sind miteinander und mit einer Stromquelle 23 verbunden. Der Kollektor des Transistors 21 ist über einen Widerstand 24 und der Kollektor des Transistors 22 ist über einen Widerstand 25 an eine Speisespannungsquelle von 5 V angeschlossen. Die Impulse an der Klemme 5 sind positiv gerichtet und zwischen den Flanken derselben ist die Spannung an der Klemme 5 entweder Null oder 1 V.

Fällt der Nulldurchgang der Sinusform an der Klemme 3 mit dem 50%-Punkt der Vorderflanke des Impulses an der Klemme 5 zusammen und geht die Sinusform in der negativen Richtung durch den Nullwert, so sind die Transistoren 21 und 22 gleich viel leitend zu dem Zeitpunkt, wo die Vorderflanke den genannten Punkt erreicht, während der Transistor 21 vor diesem Zeitpunkt und der Transistor 22 nachher mehr leitend ist An dem Kollektor des Transistors 21 ist ein positiv gerichteter Impuls vorhanden, der der Basis eines npn-Transistors 26 zugeführt wird, und am Kollektor des Transistors 22 ist ein negativ gerichteter Impuls vorhanden, der der Basis eines npn-Transistors 27 zugeführt wird.

Eine Bedingung dazu ist, daß die Amplitude der Sinusform kleiner ist als 1 V. In Wirklichkeit erreicht die Sinusform den Nullwert etwas früher oder etwas später ais der Zeitpunkt, wo der Impuls den 50%-Punkt erreicht Die Flanken der Impulse an den Kollektorelektroden der Transistoren 21 und 22 treten also zu Zeitpunkten auf, die von dem Phasenunterschied zwischen den Signalen an den Klemmen 3 und 5 abhängig sind.

Die Emitterelektroden der Transistoren 26 und 27 sind miteinander und mit dem Kollektor eines npn-Transistors 28 verbunden. Der Emitter desselben ist mit dem eines weiteren npn-Transistors 29 und mit einer Stromquelle 30 verbunden. Die Basis des Transistors 28 liegt an einer positiven Gleichspannung, während die Basis des Transistors 29 mit der Klemme 5 verbunden ist Die Emitterelektroden zweier npn-Transiscoren 31 und 32 sind miteinander und mit dem Kollektor des Transistors 29 verbunden. Der Kollektor des Transistors 27 ist mit der Basis des Transistors 31 und dem Kollektor des Transistors 32 verbunden und der gebildete Verbindungspunkt A ist über einen Widerstand 34 an die Speisequelle angeschlossen. Auf ähnliche Weise ist der Kollektor des Transistors 26 mit der Basis des Transistors 32 und dem Kollektor des Transistors 31 verbunden und der gebildete Verbindungspunkt B ist über einen Widerstand 33 an die Speisequelle angeschlossen.

Beim Auftreten des Impulses an der Klemme 5 ist der Transistor 28 nicht leitend und der Transistor 29 leitend. Vor der Vorderflanke dieses Impulses ist die Situation umgekehrt und zu dem Zeitpunkt des 50%-Punktes der Vorderflanke sind die beiden Transistoren gleich viel leitend. Vor und zu diesem Zeitpunkt verstärken die Transistoren 26 und 27 die ihren Basiselektroden züge-

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führten Signale. Die Transistoren 31 und 32 bilden eine Flip-Flop-Schaltung, die während des Auftretens des Impulses an der Klemme 5 wirksam ist und zu dem genannten Zeitpunkt in den Zustand gebracht wird, der durch die höhere der Spannungen an den Punkten A und B zu dem Zeitpunkt des 50%-Punktes bestimmt wird. Dieser Zustand wird nach dem genannten Zeitpunkt beibehalten. Wegen des selbstverstärkenden Charakters der Umschaltung der Flip-Flop-Schaltung tritt an dem Punkt A ein positiv oder dem Punkt B ein negativ gerichteter Impuls auf, sogar in dem Fall, daß die durch den Differenzverstärker 21,22 ermittelte Phasenabweichung äußerst gering ist. An dem Punkt B oder A, wo ein derartiger Impuls nicht auftritt, ist die Speisespannung vorhanden. Die Differenz zwischen den Spannungen an den Punkten A und S wird durch einen mittels zweier npn-Transistoren 35 und 36 und einer Stromquelle 37 gebildeten Differenzverstärker verstärkt. Der Kollektor des Transistors 36 ist mit der Basis eines npn-Transistors 38 verbunden, dessen Emitter an der Speisespannung liegt, während der Kollektor mit einem Kollektorwiderstand 39 und mit der Klemme 10 verbunden ist. Der Transistor 38 arbeitet als Schalter. An der Basis davon ist vorhanden entweder ein negativ gerichteter Impuls oder eine Spannung, die nahezu gleich 5 V ist. In dem ersten dieser Fälle ist der Transistor 38 leitend, so daß ein positiv gerichteter Impuls mit einer Amplitude von etwa 5 V an der Klemme 10 verfügbar ist. In dem anderen Fall ist der Transistor 38 nicht leitend und die Spannung an der Klemme 10 Null.

Aus dem obenstehenden geht hervor, daß das von der Stufe 4 gelieferte Signal nur zwei Werte annehmen kann, und zwar abhängig von dem Vorzeichen der Sinusform an der Klemme 3 zu dem Zeitpunkt, wo die Vorderflanke des Impulses an der Klemme 5 die Hälfte der Amplitude desselben überschreitet. Dabei ist ein durch die Transistoren 21 und 22 ermittelter Spannungsunterschied maßgebend. Im Betrieb ist also an der Klemme 10 eine Reihe von Impulsen vorhanden mit einer Amplitude von etwa 5 V. Dieses digitale Signal ist viel zuverlässiger als das von einem analogen Phasendetektor gelieferte Signal, dessen Wert als Funktion der Phasenabweichung zwischen den Eingangsignalen kontinuierlich variiert, wobei dieser Wert nominell sein muß, wenn die Phasenabweichung Null ist Wegen der hohen Frequenz und der Art der zu vergleichenden Signale, nämlich Sinusform gegenüber Impuls, wäre ein stabiler analoger Phasendetektor schwer verwirklichbar: eine Phasenabweichung von 5° beispielsweise, entspricht etwa 4 ns.

Die Frequenzteilerschaltung 12 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 als D-Flip-Flop-Schaltung ausgebildet, die einen horizontal-frequenten Impuls als Taktimpulssignal zugeführt bekommt und deren D-Eingang mit dem Q-Ausgang verbunden ist. Die Vorderflanke des Taktimpulses tritt nach der Vorderflanke des entsprechenden Impulses an der Klemme 5 aber vor dem Mittenzeitpunkt dieses Impulses auf. Durch diese Maßnahme werden Ausgleichimpulse nicht überschlagen. Die Abtast-und-Halteschaltung 11 ist als D-Flip-Flop-Schaltung ausgebildet mit dem Signal mit der halben Horizontal-Frequenz der Schaltung 12 als TaktimpulssignaL Der D-Eingang ist mit der Klemme 10 verbunden. An dem Q-Ausgang, der mit dem Filter 13 verbunden ist, ist ein Wert vorhanden, der dem Wert an der Klemme 10 während der ersten Hälfte jedes zweiten Impulses an dem Taktimpulseingang der Schaltungsanordnung 12 entspricht Dadurch wird die Synchronsignalstruktur mit einem Teilbildanteil, der an der Klemme 10 vorhanden ist, entfernt.

Hat die Regelschleife noch nicht eingefangen, so kann es passieren, daß sich das Vorzeichen der Phasenabweichung zwischen den Signalen an den Klemmen 3 und 5 während einer Anzahl Horizontal-Perioden nicht ändert, so daß sich das Signal an dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 11 auch nicht ändert. Unter diesen Umständen ist dieses Signal ein blockförmiges Signal, dessen Wiederholungsfrequenz der Differenzfrequenz zwischen der Frequenz des Oszillators 7 und dem Sollwert derselben entspricht. Die durch das Filter 13 geglättete Regelspannung ist eine niederfrequente Spannung. Nach dem Einfangen der Regelschleife springt das Vorzeichen der Phasenabweichung 11 und die genannte Wiederholungsfrequenz wird höher. In dem Endzustand variiert die Phasenabweichung ständig zwischen einem kleinen positiven und einem kleinen negativen Wert. Das Signal an dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 11 ist also eine logische 0 während einer Periode des Taktimpulssignals und eine logische 1 während der nächsten Periode, es ist also ein blockförmiges Signal, dessen Frequenz dem Viertel der Horizontal-Frequenz entspricht und das zu einer Gleichspannung mit einer äußerst geringen Welligkeit geglättet wird. Die Frequenz des Oszillators 7 ändert sich daher sehr wenig.

F i g. 3 zeigt einen Teil einer Kodierschaltung, die sich für die PAL-Norm eignet und wobei mittels einer einfachen Regelschleife die Phase sowie die Frequenz des Horizontal-Oszillators nachgeregelt werden. In F i g. 3 sind dieselben Elemente wie in F i g. i und 2 mit denselben Bezugszeichen angegeben. Weil das Verhältnis der Frequenzen fsc und fa nun gleich etwa 283,75 ist, d. h.

, muß nun die Abtastung mittels der Schaltungsanordnung 11 mindestens einmal alle vier Horizontal-Perioden oder im allgemeinen alle 4n Zeiten erfolgen. Dies bedeutet daß die Toleranz der Oszillatoren nicht größer sein darf als 1 zu 1135, d. h. etwa 0,09%. Diese Anforderung ist höher als dies für die NTSC-Norm der Fall war, aber ist beispielsweise mit Kristalloszillatoren durchaus erfüllbar.

In F i g. 3 sind die Modulationssignale für die Modulatorschaltung 2 die Differenzsignale R-Y und B-Y.

Das Ausgangssignal der Teilerschaltung 12 ist das PAL-Kennsignal zum Bestimmen der Reihenfolge der Signale in der Schaltung 2. Die Frequenz wird mittels einer /K-Flip-Flop-Schaltung 51 durch 2 geteilt. Ist die Phasenbeziehung zwischen den Oszillatoren 1 und 7 einwandfrei, so ist die Frequenz des Signals an dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 11 wegen der 25-Hz-Abweichung (Offset) der PAL-Norm gleich 25 Hz. Dieser Ausgang wird über einen Kondensator 52 dem ersten Eingang eines Phasendetektors 53 zugeführt

Mit Hilfe einer D-Flip-Flop-Schaltung 54 wird ein Signal erzeugt, das die Bildfrequenz, d. h. 25 Hz, aufweist und das über einen Kondensator 55 dem zweiten Eingang des Phasendetektors 53 zugeführt wird. Dieses Signal ist für das erste Teiibild jedes Bildes positiv.

Durch die Wirkung der Regelschleife wird dafür gesorgt, daß die Vorderflanke der beiden Eingangssignale des Phasendetektors 53, die beide positiv gerichtet sind, nahezu gleichzeitig auftreten. Die durch das Schleifenfilter 13 geglättete Regelspannung wird dem Oszillator 7 zugeführt Das Filter 13 enthält u. a. einen Kondensator 56.

Beim Einschalten der Kodierschaltung kann es passieren, daß die Verstimmung des Oszillators 7 gegen-

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über der Nennfrequenz davon größer ist als 25 Hz. Hat diese Verstimmung das falsche Vorzeichen gegenüber der gewünschten 25-Hz-Abweichung, so wird die Regelschleife sich auf einen falschen Wert einstellen. Dieser Effekt wird dadurch vermieden, daß die geglättete Regelspannung auch dem umkehrenden Eingang eines Verstärkers 57 zugeführt wird, dessen nicht-umkehrender Eingang über einen Widerstand 58 mit Masse und über einen Widerstand 59 mit dem Ausgang verbunden ist. Die Elemente 57,58 und 59 bilden eine Schmitt-Triggerschaltung. Ist die geglättete Regelspannung höher als ein durch die Widerstände 58 und 59 vorbestimmter Wert, so ist die Ausgangsspannung des Verstärkers 57 nicht Null. Durch diese Spannung wird die Flip-Flop-Schaltung 11 rückgestellt, während ein Schalter 60 zum Entladen des Kondensators 56 mittels eines Widerstandes 61 relativ niedrigen Wertes betätigt wird, wonach das Einfangen möglich ist und die Ausgangsspannung des Verstärkers 57 Null wird.

Es sei bemerkt, daß die Schaltungsanordnung nach Fi g. 3 für die PAL- und für die PAL-N-Norm geeignet ist, in der die Abweichung mit der Bildfrequenz vorgeschrieben ist Für die PAL-M-Norm, für die gilt: fsc = 227,25 ///, also ohne Abweichung, kann F i g. 3 dadurch vereinfacht werden, daß der Phasendetektor 53 und die Schmitt-Triggerschaltung 57 mit den zugeordneten Elementen fortgelassen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

33 OO 533 Patentansprüche:

1. Farbfernsehkodierschaltung zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem entsprechend der NTSC- oder der PAL·!»}»}!!!! mit einem ersten Oszillator zum Erzeugen eines Farbhilfsträgers und einem zweiten Oszillator zum Erzeugen eines Signals mit einer Horizontal-Frequenz, welcher erste Oszillator die durch die Norm vorgeschriebene Frequenzstabilität hat, wobei die Schaltung zugleich einen Impulserzeuger zum Erzeugen eines Synchronsignalgemisches und eine Modulatorschaltung zum Modulieren des Farbhilfsträgers zum Erhalten eines Chrominanzsignals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachregeln der Frequenz sowie der Phase des zweiten Oszillators (7) die Schaltung nur eine Regelschleife aufweist, in die eine Phgsenvergleichsstute (4) aufgenommen :st zum Ermitteln des Phasenunterschiedes der Phasenlage des Farbhilfsträgers zu dem Zeitpunkt, bei dem die Vorderflanke eines Horizontal-Synchronimpulses aus dem Synchronsignalgemisch die Hälfte der Amplitude desselben erreicht, gegenüber einem Nullwert der Phase des Farbhilfsträgers, welche Phasenvergleichsstufe eine erste Eingangsklemme (3) zum Zuführen des Chrominanzsignals, eine zweite Eingangsklemme (5) zum Zuführen des Synchronsignalgemisches und eine Ausgangsklemme (10) zum Zuführen des Ausgangssignals zu einer Abtast- und Halteschaltung (11) aufweist, wobei das Abtasten alle 2n Horizontal-Perioden wirksam ist, wobei η eine ganze Zahl ist, welche Abtast- und Halteschaltung (11) ein Regelsignal für den zweiten Oszillator (7) liefert

2. Kodierschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Modulatorschaltung (2) eine Austastschaltung (9) verbunden ist zum Erhalten des Chrominanzsignals mit einem während der durch die Norm vorgeschriebenen Zeitdauer auftretenden Farbsynchronsignal, wobei die erste Eingangsklemme (3) der Phasenvergleichsstufe (4) mit der gebildeten Verbindung verbunden ist.

3. Kodierschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignai der Phasenvergleichsstufe (4) nur zwei Werte annehmen kann, und zwar einen ersten Wert bei einer positiven Phase des Farbhilfsträgers zu dem Zeitpunkt, wo die Vorderflanke eines Synchronimpulses die Hälfte der Amplitude davon erreicht und einen zweiten Wert bei einer negativen Phase des Farbhilfsträgers zu dem genannten Zeitpunkt.

4. Kodierschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsstufe (4) einen Differenzverstärker (21, 22, 23) zum Vergleichen der Amplitude der Signale an der ersten (3) und an der zweiten Eingangsklemme (5) und ein während des Auftritts des Synchronimpulses wirksames bistabiles Element (31,32) aufweist.

5. Kodierschaltung nach Anspruch 1 zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem entsprechend der PAL-Norm, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl η gerade ist und daß der Ausgang der Abtastund-Halteschaltung (11) mit einer ersten Eingangsklemme einer zweiten Phasenvergleichsstufe (53) verbunden ist, die eine zweite Eingangsklemme zum Zuführen eines bildfrequenten Signals (54) hat und deren Ausgangsklemme das Regelsignal liefert.

K KodierschahuiiB nnch Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Anordnung (37) zum Unwirksammachen der zweiten Vergleichsstufe (53), wenn das Regelsignal einen vorbestimmten Wert überschreitet