DE3305919C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der US 42 09 805 ist es für einen mit Analogsignalen arbeitenden Fernsehempfänger bekannt, die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärkers mit Hilfe zweier Regelschleifen zu regeln, deren eine das Ausgangssignal des Videodemodula­ tors und deren andere das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers als Eingangsgröße benutzt. Die in beiden Schleifen erzeugten Ausgangssignale werden zusammengefaßt und dem Regeleingang des ZF-Verstärkers zugeführt. Auf diese Weise soll eine Regelung auch dann noch sichergestellt werden, und zwar vom demodulierten Videosignal aus, wenn der ZF-Verstärker beim Empfang sehr hoher Feldstärken im Zustand seines Verstärkungs­ maximums blockiert sein sollte.

Ferner ist aus der US 41 91 995 eine digitale Regelschaltung bekannt, bei welcher einem A/D-Wandler ein in Grobschritten einstellbares analoges Dämpfungsglied vorgeschaltet und ein fein einstellbares digitales Dämpfungsglied nachgeschaltet ist, die beide von einer digitalen Steuerschaltung aus einge­ stellt werden.

Bei signalverarbeitenden Systemen wie z. B. Fernsehempfängern, in denen das empfangene analoge Fernsehsignal durch einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) zur digitalen Verarbei­ tung der Fernsehinformation umgewandelt wird, besteht im all­ gemeinen das Bedürfnis, den Dynamikbereich des zu digitali­ sierenden Analogsignals zu regeln. Der A/D-Wandler ist ge­ wöhnlich so ausgelegt, daß er digitale Abfragewerte liefert, die einzelnen Pegeln eines gegebenen Signalbereichs des ana­ logen Eingangssignals entsprechen. Wenn das analoge Eingangs­ signal diesen gegebenen Bereich über- oder unterschreitet, wird der A/D-Wandler ungenaue Abfragewerte liefern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Pegel des dem A/D-Wandler zugeführten analogen Signals auf Werten inner­ halb des von dem Wandler eindeutig verarbeitbaren Bereichs zu halten. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht eine automatische Verstärkungsregelung für das analoge Eingangssignal eines A/D-Wandlers in einem signalverarbeitenden System vor. Der A/D-Wandler erzeugt an seinem Ausgang digitale Abfragewerte des geregelten Informa­ tionssignals, welche einem digitalen Amplitudendetektor zuge­ führt werden. Dieser fühlt die Amplitude der digitalen Ab­ fragewerte ab und vergleicht sie mit einem Soll-Wert oder einem Bereich von Werten. Falls die Amplitude nicht den Soll- Wert hat oder außerhalb des Soll-Bereichs liegt, wird ein Verstärkungsregelsignal erzeugt, das an ein Regelglied für das analoge Eingangssignal gelegt wird, um den Pegel des dem A/D-Wandler zugeführten Analogsignals zu ändern.

Speziell wird bei der Erfindung ein Regelsignal, das durch Fühlen der Amplitude sowohl des analogen Eingangssignals am A/D-Wandler als auch des digitalen Ausgangssignals dieses Wandlers gewonnen wird.

Die Erfindung kann z. B. in einem System zur Verarbeitung von Fernsehsignalen realisiert sein. In diesem Fall entspricht die gefühlte Amplitude dem Spitzenwert der Synchronsignal­ komponente des Videosignalgemischs.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Blockform einen digitalen Fernsehempfän­ ger, der eine erfindungsgemäße Anordnung zur auto­ matischen Verstärkungsregelung enthält;

Fig. 2 zeigt, teilweise in Blockform, eine detaillierte­ re Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anord­ nung zur automatischen Verstärkungsregelung.

Die Fig. 1 zeigt insgesamt den signalverarbeitenden Teil eines Fernsehempfängers. Eine Antenne 8 fängt HF-Signale auf und legt sie an die HF-Schaltung 12 einer Tuner-Bau­ gruppe 10. Die HF-Schaltung 12 enthält frequenzselekti­ ve und verstärkende Schaltungen, welche verstärkte HF- Signale an einen Eingang eines ersten Detektors oder Mi­ schers 14 liefern. Kanalwählschaltungen 22 in der Tuner- Baugruppe erzeugen Digitalsignale entsprechend dem je­ weils gewählten Kanal. Diese Digitalsignale steuern eine phasensynchronisierte Schleife (PLL) 20 um eine Grobab­ stimmspannung V_CT zur derartigen Steuerung eines Überla­ gerungsoszillators 16 zu erzeugen, daß die Frequenz die­ ses Oszillators in eine durch die Nummer des gewählten Kanals bestimmte Proportionalbeziehung zu einer Bezugs­ frequenz kommt, die von einem Kristalloszillator 21 er­ zeugt wird. Die Spannung V_CT wird über einen Schalter 24 als Abstimmspannung V_T an den Steuereingang des Überlage­ rungsoszillators 16 und an einen Steuereingang der HF- Schaltung 12 gelegt. Die an die HF-Schaltung 12 gelegte Steuerspannung V_T stimmt die frequenzselektiven Kreise dieser Schaltung auf den gewählten Fernsehkanal ab, und zwar gleichzeitig mit entsprechender Steuerung der Fre­ quenz des Überlagerungsoszillators 16. Der Überlagerungs­ oszillator 16 liefert ein Schwingungssignal für den Mi­ scher 14, der das HF-Signal des gewählten Fernsehkanals durch Überlagerung mit diesem Schwingungssignal in ein spezielles Zwischenfrequenzband (ZF-Band) umsetzt. So­ bald die Grobabstimmspannung V_CT den Überlagerungsoszil­ lator für den Empfang eines gewünschten Kanals abgestimmt hat, wird der Schalter 24 umgeschaltet, so daß der Emp­ fang unter Steuerung des Überlagerungsoszillators 16 durch eine Feinabstimmspannung V_FT aufrechterhalten wird. Ein Abstimmsystem dieses Typs ist ausführlicher in der US-Patentschrift 40 31 549 beschrieben.

Die vom Mischer erzeugten Signale, die nun ZF-Frequenzen haben, werden auf ein ZF-Filter 30 gegeben. Das ZF-Filter 30 stellt den gewünschten Frequenzgang für die ZF-Signale des gewählten Fernsehkanals her. Signale oberhalb und un­ terhalb der Grenzen des ZF-Durchlaßbandes werden vom ZF- Filter gedämpft.

Die vom ZF-Filter durchgelassenen ZF-Signale werden auf einen ZF-Verstärker 40 gegeben, worin sie abhängig von einer Steuerspannung V_AVR zur automatischen Verstärkungs­ regelung verstärkt (oder gedämpft) werden. Die verstärk­ ten ZF-Signale werden dann an einen analogen Spitzendetek­ tor 42, eine Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung 52 und an einen A/D-Wandler 50 zur Digitalisierung gelegt. Der A/D-Wandler 50 fragt die ZF-Signale unter dem Einfluß eines Abfragesignals Nf_sc/M ab und liefert an seinem Aus­ gang das Videosignal in Form digitaler Abfragewerte von z. B. jeweils 8 Bits. Diese Digitalsignale enthalten so­ wohl die Bild- als auch die Toninformation. In der Fig. 1 sind die Verbindungen für digitale Mehrbitsignale durch breite Signalwege dargestellt wie z. B. am Ausgang des A/D- Wandlers 50.

Das Digitalsignal wird an einen digitalen Spitzendetektor 44 gelegt und außerdem auf eine digitale Videosignal-Ver­ arbeitungsschaltung 60 gegeben, welche die Bildinformation abtrennt und verarbeitet, um digitale Farbsignale für die Farben Rot, Grün und Blau zu erzeugen. Eine für die digi­ tale Videosignal-Verarbeitungsschaltung 60 geeignete An­ ordnung ist in der US-Patentanmeldung Nr. 2 97 556 be­ schrieben, die am 31. August 1981 unter dem Titel "Digi­ tal Color Television Signal Demodulator" auf den Namen H.G. Lewis, Jr. eingereicht wurde. Die Signale vom Aus­ gang der Schaltung 60 gelangen zu einem Digital/Analog- Wandler (D/A-Wandler) 62, der sie in Analogform umwandelt. Die vom Wandler 62 erzeugten Analogsignale werden auf Tiefpaßfilter 64, 66 und 68 gegeben, welche unerwünsch­ te höherfrequente Komponenten der Analogsignale entfer­ nen, um die endgültigen Farbsignale R, G und B zur Wie­ dergabe auf einer Bildröhre zu erzeugen.

Von der digitalen Videosignal-Verarbeitungsschaltung 60 werden außerdem Digitalsignale, die Ton- und Synchronin­ formation enthalten, auf Eingänge eines digitalen Band­ filters 70 und einer digitalen Synchronsignal-Verarbei­ tungsschaltung 80 gegeben. Das digitale Bandfilter 70 läßt digitale Toninformation in der Umgebung des Tonträ­ gers an einen digitalen Tondetektor 72 durch. Der digi­ tale Tondetektor 72 fühlt die Toninformation und erzeugt ein diese Information darstellendes moduliertes Signal z. B. in Pulsbreitenmodulation. Dieses Signal wird durch ein Tiefpaßfilter 74 gefiltert, um die Toninformation zur anschließenden Wiedergabe wiederzugewinnen.

Die digitale Synchronsignal-Verarbeitungsschaltung 80 extrahiert und trennt die Horizontal- und Vertikalsyn­ chronsignale und liefert horizontal- und vertikalfrequen­ te Impulsreihen für die Ablenkschaltung (nicht darge­ stellt) im Fernsehempfänger. Die digitale Synchronsignal- Verarbeitungsschaltung erzeugt außerdem ein Signal, des­ sen Frequenz ein Vielfaches der Frequenz f_H des Horizon­ talsynchronsignals ist und im wesentlichen eine konstante Phasenbeziehung zum Horizontalsynchronsignal hat. Dieses erzeugte Signal nf_H wird an einen Eingang eines Phasen­ detektors 90 gelegt, der außerdem ein Signal empfängt, das repräsentativ für das in der Schaltung 52 extrahier­ te Bildträgersignal ist. Der Phasendetektor 90 vergleicht die Phase dieser beiden Signale und erzeugt ein Steuer­ signal, das in einem Filter 92 gefiltert und dann als Feinabstimmspannung V_FT an den Schalter 24 in der Tuner- Baugruppe 10 gelegt wird. Die Feinabstimmspannung V_FT steuert den Überlagerungsoszillator 16 in solcher Weise, daß der ZF-Bildträger in einer im wesentlichen konstanten Phasenbeziehung zum Horizontalsynchronsignal gehalten wird.

Der A/D-Wandler 50 wandelt die ZF-Signale direkt in digi­ tale, zur Verarbeitung des Basisband-Signals geeignete Abfragewerte um, ohne daß ein zweiter (Video-) Detektor notwendig ist. Die Trägerbezugssignal-Extraktionsschal­ tung 52 erzeugt ein Signal, das frequenzmäßig mit dem Bildträger ausgerichtet ist und eine im wesentlichen kon­ stante Phasenbeziehung zu diesem hat. Dieses Signal er­ fährt in einem 1 : M-Frequenzteiler 54 eine Frequenzteilung um ein Abfragesignal für den A/D-Wandler 50 zu erzeugen. Die Extraktionsschaltung 52 kann z. B. eine auf die ZF- Bildträgerfrequenz abgestimmte frequenzselektive Schal­ tung und einen Verstärker aufweisen, oder eine phasen­ synchronisierte Schleife (PLL), die ein Schwingungssig­ nal mit der Frequenz des ZF-Bildträgers liefert. Das Schwingungssignal wird dann in seiner Frequenz auf die gewünschte Abfragefrequenz heruntergeteilt. Der A/D- Wandler 50 fragt das analoge ZF-Signal mit Hilfe dieses Abfragesignals ab und wandelt die einzelnen Abfragewerte in Digitalwörter um, und zwar mit der Frequenz des Abfra­ gesignals.

Die Anordnung nach Fig. 1 ist ausführlicher in einer prio­ ritätsgleichen Patentanmeldung mit dem Titel "Anordnung zur Verarbeitung von Trägermodulationen mittels Digital­ technik" (Vertreteraktenzeichen RCA 78 070) beschrieben, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 3 51 307 vom 22. Februar 1982 zurückgeht.

Als Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung sei im folgenden eine Anordnung zur automatischen Verstär­ kungsregelung beschrieben, die geeignet ist, die Ver­ stärkung des ZF-Verstärkers 40 so zu steuern, daß die ZF-Signale am Eingang des A/D-Wandlers innerhalb des passenden Dynamikbereichs gehalten werden. Der digitale Spitzendetektor 44 fühlt den Spitzenausschlag der digi­ talisierten Synchronsignalkomponenten des Videosignals. Die Synchronsignalspitzen liegen bei einem bekannten Pe­ gel, der in IRE-Einheiten als Relativwert bezüglich der vollen Amplitude des Videosignals ausgedrückt werden kann. Wenn also die Synchronsignalspitzen innerhalb eines gege­ benen Bereichs von Digitalwerten gehalten werden, dann kann man davon ausgehen, daß der die Videoinformation enthaltende Teil des Signals innerhalb eines gegebenen Bereichs ist. Wenn sich der Digitalwert der Synchronsig­ nalspitzen ändert, dann wird sich der Bereich der Video­ information des Signals entsprechend ändern. Gemäß die­ ser Überlegung wird mittels des digitalen Spitzendetek­ tors 44 ein in Relation zu den Synchronsignalspitzen ste­ hendes Steuersignal erzeugt und dazu verwendet, die Ver­ stärkung des ZF-Verstärkers 40 zu beeinflussen, um das ZF-Videosignal innerhalb des vom A/D-Wandler 50 verlang­ ten Dynamikbereichs zu halten.

Gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der andere, analoge Spitzendetektor 42 so angeschlos­ sen, daß er die Spitzenwerte des ZF-Signals am Eingang des A/D-Wandlers 50 erfaßt. Dieser Spitzendetektor 42 lie­ fert ein analoges Steuersignal, das charakteristisch für die Spitzen des ZF-Signals ist. Dieses Steuersignal wird in einer Summierschaltung 46 mit dem vom digitalen Spit­ zendetektor erzeugten digitalen Steuersignal kombiniert. Es entsteht somit ein kombiniertes oder zusammengesetztes Steuersignal V_AVR, das zur Steuerung der Verstärkung des ZF-Verstärkers 40 benutzt wird.

Die Verwendung des analogen Spitzendetektors 42 erlaubt dem System, schnell auf plötzliche Signaländerungen anzu­ sprechen, wie sie bei einem Kanalwechsel oder beim Ein­ schalten des Empfängers auftreten können. Wenn z. B. der Empfänger in seiner Verstärkung richtig eingestellt ist, kann sich das ZF-Videosignal ruhig über faktisch den vol­ len Eingangs-Dynamikbereich des A/D-Wandlers ändern. Wenn der Empfänger dann auf einen anderen Kanal umgeschaltet wird, dessen Signal zweimal so stark wie dasjenige des vorher empfangenen Kanals ist, dann wird sich die Ampli­ tude des ZF-Signals erhöhen und kann den Dynamikbereich des A/D-Wandlers überschreiten. Der Spitzendetektor 42 spricht schnell auf diesen Übersteuerungszustand an und vermindert die Verstärkung des ZF-Verstärkers. Hierdurch wird der Empfänger rasch in einen einwandfreien Betriebs­ zustand zurückgebracht.

Da das Signal V_AVR aus Steuersignalen von zwei Spitzen­ detektoren entwickelt wird, können unterschiedliche Zeit­ konstanten für die beiden Steuersignalkomponenten gewählt werden, um das Ansprechverhalten des Systems für einen wirksamen Betrieb zuzuschneiden. Zum Beispiel kann der analoge Spitzendetektor eine kleine Ansprechzeitkonstante haben, so daß er schnell auf Übersteuerungsbedingungen ansprechen kann, während der digitale Spitzendetektor eine größere Ansprechzeitkonstante mit feineren Steuer­ inkrementen haben kann, so daß er in der Lage ist, die Synchronsignalspitzen innerhalb eines relativ schmalen Bereichs von Digitalwerten zu halten.

Außerdem ist es durch Wahl des Typs der Spitzenerfassung möglich, die Regelung wirksamer an den Typ des vom ZF- Verstärker 40 erzeugten ZF-Signals anzupassen. Wenn der ZF-Verstärker z. B. ein Signal mit in positiver Richtung gehenden Synchronsignalkomponenten erzeugt (d. h., das ZF-Signal hat seine volle normale Amplitude während der Synchronsignalintervalle), dann können beide Spitzende­ tektoren so ausgelegt sein, daß sie die Spitzenausschläge des Signals fühlen, um zu verhindern, daß das ZF-Signal die obere Grenze des Dynamikbereichs des A/D-Wandlers überschreitet. Wenn andererseits der ZF-Verstärker 40 ein ZF-Videosignal mit in negativer Richtung gehenden Synchronsignalkomponenten erzeugt, dann hat das ZF-Sig­ nal Minimumspitzen während der Synchronsignalintervalle und Maximumspitzen während des Empfang eines "weißen" Leuchtdichtesignals. In diesem Fall kann der analoge Spitzendetektor so ausgelegt sein, daß er die Spitzen­ ausschläge des Signals in Weißrichtung fühlt, um zu ver­ hindern, daß das Videosignal die obere Grenze des Dyna­ mikbereichs des A/D-Wandlers überschreitet. Der digitale Spitzendetektor kann dann so ausgelegt werden, daß er die während der Synchronsignalintervalle erscheinenden Minimum-Digitalwerte des Signals fühlt, um die Synchron­ signalspitzen oberhalb der unteren Grenze des Dy­ namikbereichs des A/D-Wandlers zu halten Eine aus­ führlichere Darstellung einer in dieser Weise ausgebil­ deten Anordnung zur automatischen Verstärkungsregelung (für negativ gerichtete Synchronsignalkomponenten) zeigt die Fig. 2.

In der Fig. 2 ist der den digitalen Spitzendetektor bil­ dende Abschnitt insgesamt mit 44 bezeichnet. Dieser digi­ tale Spitzendetektor hat Eingänge zum Empfang der vom A/D- Wandler 50 erzeugten Digitalsignale. Im einzelnen ist der Ausgang des A/D-Wandlers 50 mit dem Eingang eines Regi­ sters oder Zwischenspeichers (Latch) 102 und mit dem A- Eingang eines Vergleichers 104 gekoppelt. Der Ausgang des Zwischenspeichers 102 führt zum B-Eingang des Vergleichers 104. Der Ausgang des Vergleichers 104 ist mit einem Ein­ gang eines ODER-Gliedes 106 gekoppelt, dessen Ausgang zum Ladebefehlseingang L des Zwischenspeichers 102 führt.

Ein von der digitalen Synchronsignal-Verarbeitungsschal­ tung 80 erzeugtes Horizontalsynchronsignal HS wird an den Takteingang C eines D-Flipflops 108 und an den Eingang ei­ nes Inverters 112 gelegt. Am Ausgang des Inverters 112 erscheint ein invertiertes Horizontalsynchronsignal . Der Dateneingang D des Flipflops 108 empfängt eine po­ sitive Spannung, die den Binär- oder Logikwert "1" dar­ stellt. Der -Ausgang des Flipflops 108 ist mit dem Rück­ setzeingang R des Flipflops gekoppelt. Der Q-Ausgang des Flipflops 108 ist mit einem zweiten Eingang des ODER- Gliedes 106 verbunden.

Der Ausgang des Zwischenspeichers 102 im Spitzendetektor 44 ist außerdem mit dem Eingang eines Zweischwellen- oder Fenstervergleichers 110 verbunden. Der "Hoch"-Ausgang H des Fenstervergleichers 110 ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 122 gekoppelt, und der "Niedrig"-Ausgang L des Vergleichers 110 ist mit einem Eingang eines UND- Gliedes 116 verbunden. Eine Überlaufbit-Leitung des A/D- Wandlers 50 führt zu einem Eingang eines UND-Gliedes 118, dessen anderer Eingang ein Taktsignal in Form einer Takt­ impulsreihe empfängt. Der Ausgang des UND-Gliedes 118 führt zu einem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 122, des­ sen Ausgang an einen Eingang eines UND-Gliedes 114 ange­ schlossen ist. Die zweiten Eingänge der UND-Glieder 114 und 116 sind mit dem Ausgang des Inverters 112 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gliedes 114 führt zum Rückwärts-Zähl­ eingang RW eines umkehrbaren Zählers 120, und der Ausgang des UND-Gliedes 116 führt zum Vorwärts-Zähleingang VW des Zählers 120. Ein Anfangswertregister 122 speichert einen Anfangswert für den Zähler 120 und ist mit dem Datenein­ gang dieses Zählers verbunden. Ein Ladeeingang L des Zäh­ lers 120 dient zum Anlegen eines Impulses "Signalunter­ brechung/Einschaltung". Dieser Impuls kann z. B. von der Tuner-Baugruppe 10 gemäß Fig. 1 kommen und wird dann er­ zeugt, wenn der Fernsehempfänger anfänglich eingeschaltet wird oder wenn der Empfangskanal des Empfängers geändert wird.

Der Ausgang des Zählers 120 ist mit dem Eingang eines Digital/Analog-Wandlers (D/A-Wandler) 130 verbunden. Der Ausgang dieses D/A-Wandlers 130 ist über einen Widerstand 132 mit dem Steuersignaleingang des ZF-Verstärkers 40 ge­ koppelt. Der analoge Spitzendetektor 42, der herkömmlicher Bauart sei, ist mit seinem Ausgang über einen Widerstand 43 an den Steuersignaleingang des ZF-Verstärkers 40 an­ geschlossen. Zwischen dem Steuersignaleingang des ZF-Ver­ stärkers 40 und Masse liegt außerdem noch ein AVR-Filter­ kondensator 48. Die Widerstände 132 und 43 und der Kon­ densator 48 bilden das Summierungsnetzwerk 46 nach Fig. 1.

Das Horizontalsynchronsignal HS ist zeitlich koinzident mit jedem Synchronsignalintervall des digitalisierten Videosignals. Am Beginn eines Synchronimpulses setzt das Horizontalsynchronsignal das Flipflop 108, so daß sein Q-Ausgang hohen Pegel (Binär- oder Logikwert "1") und sein -Ausgang niedrigen Pegel (Logikwert "0") bekommt. Da der -Ausgang des Flipflops mit seinem Rücksetzeingang verbunden ist, bewirkt das niedrig werdende -Signal die anschließende Rücksetzung des Flipflops 108. Somit lie­ fert das Flipflop zu Beginn jedes Synchronimpulses einen sehr kurzen Impuls an seinem Q-Ausgang.

Der kurze Impuls vom Q-Ausgang des Flipflops 108 wird über das ODER-Glied 106 an den L-Eingang des Zwischen­ speichers 102 gelegt, wodurch der zum betreffenden Zeit­ punkt erzeugte Digitalwert des Videosignals in den Zwi­ schenspeicher eingegeben wird. Dieser im Zwischenspeicher 102 eingespeicherte Videosignalwert wird auf den B-Ein­ gang des Vergleichers 104 gegeben, worin er ständig mit neuen Videosignalwerten verglichen wird, die am A-Ein­ gang des Vergleichers zugeführt werden. Wenn einer der neuen Signalwerte am A-Eingang des Vergleichers 104 nie­ driger ist als der im Zwischenspeicher gespeicherte Wert, dann liefert der A < B-Ausgang des Vergleichers einen Im­ puls, der die Eingabe des neuen, niedrigeren Wertes in den Zwischenspeicher bewirkt. Am Ende des Synchronimpul­ ses enthält der Zwischenspeicher 102 den Wert des nega­ tiv gerichteten Synchronsignals.

Der Spitzenwert des negativ gerichteten Synchronsignals wird im Fenstervergleicher 110 mit zwei Schwellenwerten verglichen. Diese Schwellenwerte können durch Programmie­ rung oder Festverdrahtung im Vergleicher 110 eingestellt sein und definieren die zu wünschende obere und untere Grenze der Synchronsignalspitze. Falls die Synchronsig­ nalspitze höher ist als der obere Schwellenwert, wird am H-Ausgang des Vergleichers ein Signal mit dem Logikpegel "1" erzeugt. Ist die Synchronsignalspitze niedriger als der untere Schwellenwert, dann wird am L-Ausgang des Ver­ gleichers der Logikpegel "1" erzeugt. Wenn die Synchron­ signalspitze gleich einem der Schwellenwerte ist oder zwischen den Schwellenwerten liegt, dann werden an beiden Vergleicherausgängen Signale mit dem Logikpegel "0" er­ zeugt.

Am Ende des Synchronsignalintervalls wird das Signal hoch, so daß die UND-Glieder 114 und 116 aktiviert wer­ den. Falls die Synchronsignalspitze höher ist als der im Vergleicher eingestellte obere Schwellenwert, dann akti­ viert die "1" am H-Ausgang des Vergleichers den Rückwärts- Zähleingang des Zählers 120, womit der Stand des Zählers um 1 vermindert wird. In ähnlicher Weise bewirkt eine "1" am L-Ausgang des Vergleichers 110 eine Erhöhung des Zäh­ lerstandes um einen Schritt. Wenn die Synchronsignalspit­ ze innerhalb der gewünschten Grenzen liegt, wird der Stand des Zählers nicht geändert. Der Stand oder Zählwert des Zählers 120 wird durch den D/A-Wandler 130 in eine analoge Steuerspannung umgewandelt, die auf den ZF-Ver­ stärker 40 gegeben wird.

Wenn der Zählwert des Zählers 120 zu- oder abnimmt, dann wird die Verstärkung des ZF-Verstärkers entsprechend er­ höht bzw. vermindert. Als Beispiel sei angenommen, daß der Gleichstrom-Bezugspegel des analogen Eingangssignals am A/D-Wandler 50 dem niedrigsten Quantisierungspegel des A/D-Wandlers zugeordnet ist ("0" für alle Ausgangs­ bits) und daß die negativ gerichtete Synchronsignalspitze innerhalb eines Bereichs gehalten werden soll, der durch die Ziffernwerte 2 und 4 definiert ist. Wenn die ZF-Sig­ nalamplitude zu hoch ist, dann ist der gefühlte Spitzen­ wert höher als der Ziffernwert 4. Der H-Ausgang des Fen­ stervergleichers 110 liefert dann einen Impuls, der den Zählwert des Zählers 120 und damit die Verstärkung des ZF-Verstärkers vermindert. Diese Verstärkungsabnahme vermindert die Spitzenwerte weißgerichteter Signale und bringt das Videosignal zurück in den Dynamikbereich des A/D-Wandlers und die Synchronsignalspitze zurück in den dafür gewünschten Bereich.

Außerdem liefert ein Überlaufbit vom A/D-Wandler 50 eine Anzeige für des Auftreten eines außerhalb des gewünsch­ ten Bereichs liegenden Signals am Eingang des A/D-Wand­ lers. Im UND-Glied 118 erfolgt eine UND-Verknüpfung die­ ses Überlaufbits mit dem Taktimpulssignal, so daß das Glied 118 während des erwähnten Außerbereichszustandes am Wandlereingang eine Reihe von Impulsen an den Eingang RW des Zählers legt, wodurch das Außerbereichssignal zu­ rück in den gewünschten Bereich gebracht wird. Die Fre­ quenz der Taktimpulsreihe bestimmt die Schnelligkeit, mit der die automatische Verstärkungsregelung solche Außer­ bereichszustände beseitigt.

Wenn der Fernsehempfänger anfänglich eingeschaltet wird oder bei Änderung des Fernsehkanals ist es zweckmäßig, die Verstärkung des ZF-Verstärkers auf einen Nominalwert als Anfangswert einzustellen. Zu den betreffenden Zeit­ punkten sorgt der Impuls "Signalunterbrechung/Einschal­ tung" für die Eingabe eines Anfangszählwertes aus dem Register 122 in den Zähler 120. Wenn ein Fernsehsignal erfaßt wird, beginnt der Zähler 120 mit seiner Vorwärts- oder Rückwärtszählung ausgehend von diesem Nominalwert.

Der analoge Spitzendetektor führt weißgerichtete Signal­ ausschläge und bringt Signale, die übersteuernden Pegel haben, in den Dynamikbereich des A/D-Wandlers, indem er die Verstärkung des ZF-Verstärkers reduziert. Eine Ein­ stellung der Ansprechzeiten des analogen und des digita­ len Spitzendetektors relativ zueinander erfolgt durch geeignete Wahl der Werte für die Widerstände 43 und 132, die dazu verwendet werden, die beiden Steuersignalkompo­ nenten zur Erzeugung des kombinierten Steuersignals V_AVR zu vereinigen.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsrege­ lung in einem Signalverarbeitungssystem mit,
einer Analogsignalquelle (10, 30),
einem Analogsignalverstärker (40) mit einem Signaleingang zur Zuführung analoger Signale und einem Signalausgang sowie
einem Verstärkungsregeleingang zur Zuführung eines Verstär­ kungsregelsignals (V_AGC),
einem Analog/Digital-Konverter (50) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des Analog-Signalverstärkers verbunden ist,
und mit einem Ausgang, an dem digitale Signalabtastwerte ent­ stehen, und
mit einem digitalen Amplitudendetektor (44) dessen Eingang an den Ausgang des Analog/Digital-Konverters (50) angeschlos­ sen ist,
gekennzeichnet durch
einen analogen Amplitudendetektor (42), dessen Eingang das auch dem Eingang des Analog/Digital-Konverters (50) zugeführ­ te Signal zugeführt wird,
und durch eine Signalkombinationsschaltung (46) mit einer ersten Zeitkonstante (R43/C48) für das Ausgangssignal des digitalen Amplitudendetektors (44) und einer zweiten, gegen­ über der ersten kurzen Zeitkonstante (R132/C48) für das Aus­ gangssignal des analogen Amplitudendetektors (42) zur Bildung des Verstärkungsregelsignals (V_AGC).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch,
eine Fenstervergleichsschaltung (110), die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des digitalen Amplitudendetektors ein Fenster­ signal erzeugt, welches das Vorhandensein von Signalpegeln inner­ halb eines gewünschten Pegelbereiches anzeigt,
und durch eine Signaleinstellschaltung (114, 116, 120, 122, 130), welche in Abhängigkeit von dem Fenstersignal den Wert des Ver­ stärkungsregelsignals (V_AGC) einstellt, wenn die Signalpegel außerhalb des Pegelbereichs liegen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, bei welcher der Analog/Digital-Konverter (50) ferner einen zusätzlichen Ausgang (OF) aufweist, an dem ein Überlaufsignal erzeugt wird, welches das Anliegen eines Bereichsüberschreitungs-Eingangsanalogsignals am Eingang des Analog/Digital-Konverters anzeigt, gekennzeichnet durch eine Signaleinstellsteuerschaltung (118, Takt) mit einem Eingang zur Zuführung des Überlaufsignals und einem Ausgang, der mit der Signaleinstellschaltung gekoppelt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinstellschaltung (114, 116, 120, 122, 130) einen Zähler (120), dessen Eingang mit der Fenstervergleichsschaltung (110) gekoppelt ist und dessen Zählwert eingestellt wird, wenn die Pegel außerhalb des gewünschten Pegelbereichs liegen, und einen Digital/Analog-Konverter (130) zur Erzeugung eines den Zählwert des Zählers darstellenden Signals aufweist.