DE3505118C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsehempfänger-Schaltungsanord­ nung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

US-Fernsehempfänger benutzen einen Tuner, welcher das selek­ tierte HF-Fernsehsignal in einen ZF-Frequenzbereich von 41 bis 47 MHz umsetzen. Das ZF-Signal wird in einer ZF-Schaltung verarbeitet, welche ein Restseitenbandfilter mit einer in Fig. 1a idealisierten Kennlinie 10 aufweist, welches den Bildträger bei 45,75 MHz um 6 dB dämpft, wie es durch die Flanke 12 der Kennlinie angedeutet ist. Das Restseitenband­ filter dient einer geeigneten Formgebung des Amplitudenfre­ quenzganges für den Bildträger und seine Seitenbänder. Mit der ZF-Schaltung ist eine automatische Scharfabstimmschaltung mit einem Detektor gekoppelt, welche einen Frequenzversatz des Geräteoszillators im Tuner oder des von einem Kabelsystem gelieferten HF-Signals korrigiert.

Der Scharfabstimmdetektor ist ein FM-Diskriminator mit einer Übertragungskennlinie 14 gemäß Fig. 1b, deren Mittenfrequenz bei der Bildträgerfrequenz liegt. Die im Endeffekt erhaltene Scharfabstimmkennlinie ergibt sich durch Kombination der Kennlinie nach den Fig. 1a und 1b und ist in Fig. 1c veran­ schaulicht: Sie weist einen großen Abschnitt 16 bei niedrige­ ren Frequenzen und einen relativ kleineren Abschnitt 18 bei höheren Frequenzen auf. Diese durch das Restseitenband-ZF- Filter bedingte asymmetrische Kennlinie führt jedoch zu ver­ schiedenen Problemen. Da die Fläche unter dem Teil 16 größer als unter dem Teil 18 ist, trägt der Teil 16 bei schwachem Signal und nennenswertem Rauschen zu einer größeren Komponen­ te einer Polarität von gleichgerichtetem und integriertem Rauschen bei als der Teil 18 in der entgegengesetzten Polari­ tät. Dies führt zu einem Gleichspannungsversatz, welcher ein richtiges Arbeiten der Scharfabstimmschaltung behindert, wenn er nicht kompensiert wird. Außerdem ist die Bandbreite des Teils 16 größer als diejenige des Teils 18, und die schmalere Bandbreite des Teils 18 läßt die Wahrscheinlichkeit größer werden, daß ein positiver Frequenzversatz des Geräteoszilla­ torsignals oder ein negativer Frequenzversatz eines empfange­ nen HF-Signals außerhalb des Fangbereiches der Scharfabstimm­ schaltung liegt und auf diese Weise deren richtiges Arbeiten beeinträchtigt. Wegen der Dämpfung des Bildträgers um 6 dB durch das Restseitenbandfilter besteht ein weiteres Problem darin, daß der Scharfabstimmvorgang für schwache HF-Signale mit negativem Frequenzversatz behindert werden kann.

Aus der DE-OS 26 45 567 ist eine automatische Scharfabstimm­ schaltung für einen Fernsehempfänger bekannt, der nach dem Paralleltonverfahren arbeitet, bei dem die Bild-ZF-Signale und die Ton-ZF-Signale in getrennten ZF-Kanälen verarbeitet werden. Die Scharfabstimmspannung zur Nachbestimmung des Oszil­ lators für die Mischstufe wird bei dieser bekannten Schal­ tung aus dem Ton-FM-Diskriminator gewonnen, um ein Inter­ carrier-Brummen zu vermeiden, das bei nach dem Differenzton­ verfahren arbeitenden Fernsehempfängern leicht auftritt, bei welchen Bild- und Ton-ZF-Signale in einem gemeinsamen ZF- Kanal verarbeitet werden. Das Paralleltonverfahren erfordert wegen der getrennten Bild- und Ton-ZF-Kanäle jedoch einen hohen Schaltungsaufwand.

Ferner ist aus der DE-OS 32 20 219 ein Fernsehempfänger mit einer automatischen Scharfabstimmschaltung bekannt, bei wel­ cher die Scharfabstimmung in Abhängigkeit von der Amplitude des Bild-ZF-Trägers erfolgt, der aus dem Bildkanal abgeleitet wird. Um bei Versetzungen des Trägers im Empfangssignal ein Festhängen der Scharfabstimmschaltung in einem Fehlabstimm­ zustand zu verhindern, wird die Scharfabstimmschaltung außer Betrieb gesetzt, wenn die Amplitude des Bild-ZF-Signals einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.

In letzter Zeit hat man sich sogenannten Quasiparallel-ZF- Schaltungen zugewandt, in denen das ZF-Signal in getrennten Kanälen unterschiedlich gefiltert wird. Im Bildkanal wird aus den obengenannten Gründen ein Restseitenbandfilter ver­ wendet, während man im Tonkanal ein Filter mit zwei Maxima benutzt, deren eines bei der Bildträgerfrequenz und deren anderes bei der Tonträgerfrequenz liegt. Anschließend werden die beiden Träger zur Erzeugung eines Tonträgers von 4,5 MHz für die Demodulation gemischt. Dadurch wird das Ausmaß des Tonbrummens (Intercarrier-Brumm) verringert, das bei üblichen Schaltungen mit nur einem ZF-Kanal, in dem Ton- und Bildträ­ ger des ZF-Signals ein Restseitenbandfilter durchlaufen und anschließend zur Bildung eines modulierten Tonträgers von 4,5 MHz gemischt werden, wegen zufälliger Phasenmodulationen des Bildträgers infolge der Flanke 12 des Restseitenband­ filters nach Fig. 1a auftritt. Die Benutzung von Quasiparal­ lel-ZF-Schaltungen ist speziell in Fernsehempfängern mit Stereoton zweckmäßig aus Gründen der wegen der größeren Band­ breite der übertragenen Stereotonkomponenten größeren Gefahr eines Intercarrier-Brumms. In solchen Quasiparallel-Schaltun­ gen wird das Scharfabstimmsignal vom Bildträger abgeleitet, der im Videokanal das Restseitenbandfilter durchlaufen hat. Daher ergeben sich bei dem in einem solchen Quasiparallel- Empfänger abgeleiteten Scharfabstimmsignal alle obenerwähn­ ten Scharfabstimmungsprobleme eines Empfängers mit nur einem ZF-Kanal.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scharfabstimmschaltung für Fernsehempfänger zu schaffen, welche nach dem Quasi-Paralleltonverfahren arbeitet und somit einerseits den Schaltungsaufwand des Paralleltonverfahrens und andererseits die Intercarrier- Brummgefahr des Differenztonverfahrens vermeidet, welche je­ doch eine symmetrische Scharfabstimmkurve hat und nur eine relativ geringe Bandbreite erfordert.

Bei der Erfindung werden Bild- und Tonträger in Quasiparal­ lel-Kanälen verarbeitet. Da nur im Bildkanal ein Restseiten­ bandfilter vorhanden ist, läßt sich der Bildträger im Ton­ kanal mit Vorteil zur Ableitung des Scharfabstimmsignals heranziehen, so daß die durch das Restseitenbandfilter im Bildkanal resultierenden Probleme weitgehend vermieden werden.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiels im einzel­ nen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Amplituden/Frequenz-Kennlinien zur Erläuterung des Standes der Technik;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß aufgebau­ ten Fernsehempfängers und

Fig. 3 eine Amplituden/Frequenz-Kennlinie zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 2.

Gemäß Fig. 2 gelangen über eine Antenne 20 empfangene HF-Signale zu einem HF-Verstärker 22, dessen abgestimm­ te Kreise das einem speziellen gewünschten Kanal ent­ sprechende HF-Signal in Abhängigkeit von einer Abstimm­ spannung selektieren, die von einer Tunersteuerschaltung 28 erzeugt wird. Das verstärkte HF-Signal des ausgewähl­ ten Kanals gelangt zu einem Mischer 24, dem auch ein Oszillatorsignal von einem Geräteoszillator 26 zugeführt wird, dessen Frequenz ebenfalls durch die von der Tuner­ steuerschaltung 28 erzeugte Abstimmspannung in der Weise bestimmt wird, daß das Zwischenfrequenz-Ausgangssignal des Mischers 24 im üblichen Frequenzbereich von 41 bis 47 MHz liegt.

Die Tunersteuerschaltung 28 kann beispielsweise eine PLL-Schleife zur Erzeugung der Abstimmspannung für die Steuerung des Geräteoszillators 26 (und des HF-Verstär­ kers 22) in Abhängigkeit von einem Digitalwort enthalten, welches die Kanalnummer des ausgewählten Kanals dar­ stellt, die von einer Kanalwähleinheit 30 geliefert wird. Ein solches System ist z. B. in der US-PS 40 31 549 beschrieben.

Das ZF-Signal wird von einem ZF-Verstärker 32 verstärkt und anschließend einem Oberflächenwellen-ZF-Filter 34 zugeführt. Dieses Filter hat zwei Ausgänge 36 und 38 für unterschiedliche Frequenzübertragungs-Kennlinien. Am Ausgang 36 ergibt sich eine übliche Restseitenband- Filterkennlinie gemäß Fig. 1a, welche den Bildträger bei 45,75 MHz um 6 dB dämpft. Am Ausgang 38 ergibt sich eine Kennlinie mit zwei Maxima, wie sie in Fig. 3 als Kenn­ linie 40 veranschaulicht ist. Das Maximum 42 liegt bei der Tonträgerfrequenz von 41,25 MHz, während das Maximum 44 bei der Bildträgerfrequenz von 45,75 MHz liegt. Die Maxima 42 und 44 haben im wesentlichen dieselbe Höhe. Ein geeignetes Oberflächenwellenfilter ist beispielsweise das Filter F1802, welches die Firma Toshiba Corporation als Doppel-ZF-Oberflächenwellenfilter vertreibt.

Gewünschtenfalls können auch getrennte Filter mit den jeweiligen obenerwähnten Filterkennlinien benutzt werden. Die Filter können Oberflächenwellenfilter oder auch mit diskreten Elementen aufgebaute Filter sein.

Die Signale an den Ausgängen 36 und 38 werden einer Dop­ pelkanal-ZF-Schaltung 41 zugeführt, die etwa durch die integrierte Schaltung T2899 der Firma Toshiba Corporation realisiert werden kann und in der oben beschriebenen Weise abgewandelt ist. Die Schaltung 41 ist in vereinfach­ ter Form in Fig. 2 veranschaulicht. Das Signal vom Aus­ gang 36 gelangt zum ZF-Verstärker 43, dessen Ausgangs­ signal symmetrischen Signaleingängen eines Videosynchron­ detektors 45 und eines Begrenzers 46 zugeführt wird. Die symmetrischen Ausgänge des Begrenzers 46 sind mit einer externen, auf die Bildträgerfrequenz von 45,75 MHz abge­ stimmte Tankschaltung 48 und auf symmetrische Bezugseingänge eines Videodetektors 45 gekoppelt. Der Videosynchron­ detektor 45 demoduliert das Video-ZF-Signal durch Über­ lagerung mit dem Videoträger zu einem Videosignalgemisch am Ausgang 50. Mit dem Detektor 45 ist ein Verstärkungs­ regeldetektor 90 gekoppelt, der ein Regelsignal für die automatische Verstärkungsregelung an den Verstärker 43 liefert. Das Videosignalgemisch wird einer Bildsignal­ verarbeitungsschaltung 91 zugeführt.

Das Ausgangssignal vom Ausgang 38 des Oberflächenwellen­ filters 34 wird über einen ZF-Verstärker 52 einem Ton­ detektor 54, einem Begrenzer 56 und einem Videodetektor 58 zugeführt. Die symmetrischen Ausgangssignale des Be­ grenzers 56 gelangen zu einem externen, auf 45,75 MHz ab­ gestimmten Tankkreis 60 und zu symmetrischen Bezugsein­ gängen des Tondetektors 54 und des Videodetektors 58. Der Videodetektor 58 ist ein Synchrondemodulator und lie­ fert mit Hilfe des Verstärkungsregeldetektors 92 ein Ver­ stärkungsregelsignal an den ZF-Verstärker 52. Der Ton­ detektor 54 überlagert das Ton-ZF-Signal mit dem Bild­ träger zu einem Intercarrier-Tonsignal von 4,5 MHz, wel­ ches einem FM-Demodulator 62 zugeführt wird. Dieser lie­ fert ein Tonsignal im Basisband für die weitere Verarbei­ tung, beispielsweise Deemphasis und Verstärkung, durch eine Tonsignalverarbeitungsschaltung 93.

Wie üblich ist an den Ausgang des Begrenzers 46 ein Scharfabstimmdetektor angeschlossen. Im vorliegenden Falle hat das Bildträger-Bezugssignal ein Restseitenband­ filter mit all den obenerwähnten Nachteilen des Standes der Technik durchlaufen. Gemäß der Erfindung ist jedoch der Scharfabstimmdetektor 64 an den Ausgang des Begren­ zers 56 angeschlossen. Der Scharfabstimm-Synchrondetektor 64 arbeitet mit einem externen, auf 45,75 MHz abgestimm­ ten Tankkreis 66 zusammen, der an den Detektor 64 über einen 90°-Phasenverschiebungskondensator 68 angeschlos­ sen ist zur Erzeugung einer FM-Diskriminator-ähnlichen Ausgangscharakteristik und damit eines Scharfabstimm­ signals als Maß für die Abweichung des Bildträgers von 45,75 MHz. Das vom Detektor 64 gelieferte Scharfabstimm­ signal hat einen symmetrischen Frequenzverlauf nach Fig. 1b, weil der Bildträger, von dem es abgeleitet wor­ den ist, kein Restseitenbandfilter durchlaufen hat.

Das Scharfabstimmsignal wird von einem Gleichspannungs­ verstärker 70 verstärkt und dann der Tunersteuerschaltung 28 zugeführt. Wenn die Phasenregelschleife ihren Synchron­ zustand erreicht hat, wird das Scharfabstimmsignal dem Geräteoszillator 26 zugeführt.

Claims (4)

1. Fernsehempfänger-Schaltungsanordnung mit
einem Mischer (24), dem an einem ersten Eingang HF- Fernsehsignale und an einem zweiten Eingang ein Geräteoszil­ latorsignal zugeführt werden und der am Ausgang ein Bild- und Tonträger enthaltendes ZF-Signal liefert,
mit einem Geräteoszillator (26) zur Erzeugung des Geräteoszillatorsignals und Regelung seiner Frequenz in Ab­ hängigkeit von einem einem Frequenzregeleingang zugeführten Regelsignal,
mit einem Video-ZF-Kanal, der ein mit dem Ausgang des Mischers gekoppeltes Restseitenbandfilter (34, 36) zur Erzeugung eines Videosignals enthält,
und mit einem vom Video-ZF-Kanal getrennten Ton-ZF-Kanal, dessen Eingang vom Ausgang des Mischers ein nicht durch das Restseitenbandfilter gefiltertes ZF-Signal zugeführt wird und der außer dem Tonsignal den Bildträger liefert,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ton-ZF-Kanal eine auto­ matische Scharfabstimmschaltung (64) zur Ableitung eines Scharfabstimmsignals gekoppelt ist, welches Frequenzab­ weichungen des im Video-ZF-Kanal verarbeiteten Bildträgers von seinem Nominalwert darstellt und dem Frequenzregeleingang des Geräteoszillators (26) zugeführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ton-ZF-Kanal ein Filter (34, 38) mit zwei Maxima bei der Ton- bzw. Bildträgerfrequenz enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tonkanal einen Tondetektor (54) für die Überlagerung von Ton- und Bildträgern zur Erzeugung eines Intercarrier-Tonsignals enthält.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scharfabstimmschaltung (64) einen Frequenz­ diskriminator-Scharfabstimmdetektor enthält, dem der im Ton- ZF-Kanal verarbeitete Bildträger zugeführt wird.