DE3621162C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkungsregelschaltung (AGC-Schaltung) und insbesondere eine AGC-Schaltung, die für Fernsehempfänger, Video-Bandrecorder oder Video-Plat­ tenspieler geeignet ist.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer sol­ chen AGC-Schaltung herkömmlicher Art ("Electrical/Electro­ nics Engineering Encyclopedia", Band 25, November 1983, Seiten 318, 319). Ein Eingangsbildsi­ gnal 100 a wird mittels eines Verstärkers 1 zu einem Aus­ gangsbildsignal 100 b verstärkt. Die Verstärkung wird in später im einzelnen erläuterter Weise geregelt. Das Aus­ gangsbildsignal 100 b liegt an einem Ausgangsanschluß 8 und außerdem an einer Klemmschaltung 2 an. In der Klemm­ schaltung 2 wird der Spitzenwert einer Synchronsignalkom­ ponente dieses Ausgangsbildsignals 100 b auf eine vorgege­ bene feste Spannung geklemmt, was zu dem geklemmten Bild­ signal 200 führt. Das von der Klemmschaltung 2 ausgegebe­ ne Bildsignal 200 wird an einen Synchrondetektor 3 und an einen Spitzenwertdetektor 4 angelegt. Der Synchrondetek­ tor 3 erfaßt den Austastwert des geklemmten Bildsignals 200 durch eine Synchrondetektor- oder Tastdetektorfunktion in bezug auf den Spitzenwert der Synchronsignalkompenente unter der Steuerung durch ein Synchronsignal oder ein Verst-Signal. Der Spitzenwertdetektor 4 erfaßt den Spit­ zenwert des Bildsignals in bezug auf den Spitzenwert der Synchronsignalkomponente. Ein erstes Pegelsignal 300 a, das auf diese Weise vom Synchrondetektor 3 erfaßt wird, wird mittels eines ersten Filters 5 geglättet und so zu einem ersten AGC-Signal 400 a gemacht. Das erste AGC-Signal 400 a liegt an einem Steueranschluß des Verstärkers 1 an, um dessen Verstärkung zu steuern. Als Folge erhält man am Aus­ gangsanschluß 8 das Ausgangsbildsignal 100 b mit einer Synchrondetektor-AGC. Durch die Synchrondetektor-AGC wird die Amplitude der Synchronsignalkomponente im Bildsignal 100 a auf einen konstanten Wert geregelt.

Der Spitzenwertdetektor 4 gibt ein zweites Pegelsignal 300 b ab, das mit Hilfe eines zweiten Filters 6 geglättet und dadurch zu einem zweiten AGC-Signal 400 b wird. Das zweite AGC-Signal 400 b wird über einen Puffer 7 zur Steue­ rung der Verstärkung des Verstärkers 1 an dessen Steueran­ schluß angelegt. Als Folge davon unterliegt das Ausgangs­ signal 100 b am Ausgangsanschluß 8 einer Spitzenwertdetek­ tor-AGC. Durch die Spitzenwertdetektor-AGC wird die Ampli­ tude des Bildsignals 100 a so gesteuert, daß ein vorbe­ stimmter Wert nicht überschritten wird.

In der obigen Schaltung bildet der Synchrondetektor 3 zu­ sammen mit dem Verstärker 1, der Klemmschaltung 2 und dem ersten Filter 5 einen Synchrondetektor-Verstärkungsregel­ kreis. Der Spitzenwertdetektor 4 bildet zusammen mit dem Verstärker 1, der Klemmschaltung 2, dem zweiten Filter 6 und dem Puffer 7 einen Spitzenwertdetektor-Verstärkungs­ regelkreis.

Bei dem beschriebenen Beispiel herkömmlicher AGC-Schaltun­ gen hält der Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis die Amplitude des ersten Pegelsignals 300 a auf einem gegebe­ nen Wert, so daß die Amplitude des Ausgangsbildsignals 100 b bleibt. Es kann jedoch das Problem auftre­ ten, daß der Amplitudenwert des Ausgangsbildsignals 100 b den gegebenen Wert relativ überschreitet. Damit dies nicht passiert, begrenzt der Spitzenwertdetektor-Verstär­ kungsregelkreis den Amplitudenwert des Ausgangsbildsi­ gnals 100 b konstant auf den gegebenen Amplitudenwert. Folglich wird der Amplitudenwert des Ausgangsbildsignals 100 b am Aus­ gangsanschluß 8 auf den gegebenen Wert begrenzt und die Amplitude der Synchronsignalkomponente konstant gehalten.

Wenn diese herkömmliche AGC-Schaltung bei einem Video- Bandrecorder eingesetzt wird, dann dient sie dazu, eine Übersteuerung im Video-Bandrecorder zu verhindern. Hierzu benötigt die AGC-Schaltung ein schnelles Ansprechverhal­ ten. Die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Schaltung ist je­ doch nicht in der Lage, eine Übersteuerung kurzfristig zu verhindern. Wenn der Spitzenwertdetektor-Verstärkungsre­ gelkreis deaktiviert ist, ist das zweite Filter 6 auf ei­ nen 0-Volt-Zustand entladen. Daher kann der Spitzenwert­ detektor-Verstärkungsregelkreis, nachdem er seinen Betrieb aufgenommen hat, nicht sofort den Verstärker 1 in den Spitzenwert-Verstärkungsregelzustand steuern. Dieser Nach­ teil des langsamen Ansprechens wirkt sich besonders bei der Funktion zur Verhinderung einer Übersteuerung aus.

Die DE-PS 29 33 472 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung eines Videosignals, die eine Verstärkungsre­ gelfunktion zur Regelung der Verstärkung von ZF-Verstärkern bei einem Fernsehempfänger umfaßt. Bei der bekannten Schal­ tungsanordnung werden mit Hilfe einer Synchronabtrennstufe mit Spitzenwertdetektor, der ein Rauschunterdrücker vorge­ schaltet ist, die Synchronsignale aus dem Videosignalge­ misch abgetrennt. Das Videosignalgemisch liegt an einer ge­ tasteten Verstärkungsregelschaltung an. Die Tastung erfolgt bei Koinzidenz zwischen einem Horizontal-Rücklaufimpuls und einem mittels der Synchronabtrennstufe erhaltenen Syn­ chronimpuls. Mit anderen Worten, es wird der Momentanwert des Videosignalgemisches zum Zeitpunkt des Auftretens eines Synchronimpulses erfaßt, vorausgesetzt die Ablenkschaltun­ gen des Fernsehempfängers sind richtig mit dem Videosignal­ gemisch synchronisiert. Diese getastete Verstärkungsrege­ lung entspricht einer Synchrondetektor-Verstärkungsregel­ schaltung, die das Videosignalgemisch auf eine konstante Amplitude der Synchronsignalkomponente regelt. Eine Ver­ stärkungsregelung unter der Steuerung durch den Spitzenwert des Videosignals ist bei diesem Stand der Technik nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstärkungsregelschal­ tung zu schaffen, die ein schnelles Ansprechverhalten be­ sitzt und sich besser zur Verhinderung einer Übersteue­ rung bei einem Video-Bandrecorder eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verstär­ kungsregelschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die AGC-Schaltung gemäß der Erfindung enthält einen Ver­ stärker zur Verstärkung eines Bildsignals. Eine Klemm­ schaltung dient dazu, den Spitzenwert einer Synchronsi­ gnalkomponente des Bildsignals festzulegen. Ein Synchronde­ tektor-Verstärkungsregelkreis wird von dem Verstärker, der Klemmschaltung, einem Synchrondetektor und einem ersten Filter gebildet. Ein Spitzenwertdetektor-Verstärkungsre­ gelkreis wird von dem Verstärker, der Klemmschaltung, ei­ nem Spitzenwertdetektor und einem zweiten Filter gebil­ det. Eine Vorladungseinrichtung befindet sich zwischen dem ersten Filter und dem zweiten Filter, um das zweite Filter auf eine Spannung aufzuladen, die einer Spannung folgt, auf welche das erste Filter aufgeladen wird, wenn der Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis aktiviert, der Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis dagegen deaktiviert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer herkömmlichen AGC-Schaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungs­ beispiels der Erfindung und

Fig. 3 ein Schaltbild mit Einzelheiten der Schaltung von Fig. 2.

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. In den Zeichnungen sind zur Be­ zeichnung gleicher oder entsprechender Elemente dieselben Bezugszahlen und Buchstaben verwendet.

Gemäß Fig. 2 wird ein Eingangsbildsignal 100 a mittels ei­ nes Verstärkers 1 zu einem Ausgangsbildsignal 100 b ver­ stärkt. Das Ausgangsbildsignal 100 b liegt an einem Aus­ gangsanschluß 8 und außerdem an einer Klemmschaltung 2 an. In der Klemmschaltung 2 wird der Spitzenwert einer im Ausgangsbildsignal 100 b enthaltenen Synchronsignalkom­ ponente auf eine vorbestimmte feste Spannung geklemmt. Das von der Klemmschaltung 2 ausgegebene geklemmte Bild­ signal 200 liegt an einem Synchrondetektor 3 und an einem Spitzenwertdetektor 4 an. Der Synchrondetektor 3 erfaßt das Synchronsignal des Bildsignals 200 aufgrund einer Synchrondetektor- oder Tastdetektorfunktion, bei der un­ ter der Steuerung eines Synchronsignals der Austastwert des Bildsignals 100 b mit einem Bezugswert verglichen wird. Der Synchrondetektor 3 bildet zusammen mit der Klemmschal­ tung 2, einem ersten Filter 5 und dem Verstärker 1 einen Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis.

Ein vom Synchrondetektor 3 erfaßtes erstes Pegelsignal 300 a wird mittels des ersten Filters 5 geglättet und zu einem ersten AGC-Signal 400 a gemacht. Das erste AGC-Signal 400 a liegt an einem Steueranschluß des Verstärkers 1 an, um dessen Verstärkung zu steuern. Als Folge erhält man am Ausgangsanschluß 8 in zuvor erwähnter Weise das Ausgangs­ bildsignal 100 b mit Synchrondetektor-AGC. Bei der Synchron­ detektor-AGC wird die Amplitude der Synchronsignalkomponen­ te des Bildsignals 100 a auf einen konstanten Wert gere­ gelt.

Der Spitzenwertdetektor 4 bildet zusammen mit der Klemm­ schaltung 2, einem zweiten Filter 5, einem ersten Puffer 7 und dem Verstärker 1 einen Spitzenwertdetektor-Verstär­ kungsregelkreis. Im Spitzenwert-Verstärkungsregelkreis erfaßt der Spitzenwertdetektor 4 das Synchronsignal des geklemmten Bildsignals 200 mit Hilfe einer Spitzenwerter­ fassung. Das mittels des Spitzenwertdetektors so erfaßte zweite Pegelsignal 300 b wird mit Hilfe des zweiten Filters 6 geglättet und so zu einem zweiten AGC-Signal 400 b. Das zweite AGC-Signal 400 b liegt über den ersten Puffer 7 zur Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 1 an dessen Steueranschluß an. Als Folge davon erhält man, wie schon erwähnt, am Ausgangsanschluß 8 das Ausgangsbildsignal 100 b mit Spitzenwertdetektor-AGC. In der Spitzenwertdetektor- AGC wird die Amplitude des Bildsignals 100 a so gesteuert, daß sie einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

Das erste Filter 5 ist über einen zweiten Puffer 9 mit dem zweiten Filter 6 gekoppelt. Die Spannung, auf die das er­ ste Filter 5 aufgeladen ist, wird so über den zweiten Puf­ fer 9 an das zweite Filter 6 geliefert.

Fig. 3 zeigt die AGC-Schaltung von Fig. 2, wobei für das erste Filter 5, das zweite Filter 6, den ersten Puffer 7 und den zweiten Puffer 9 jeweilige praktische Schaltungs­ anordnungen angegeben sind. Das erste Filter 5 wird von einer Parallelschaltung eines Kondensators C 1 und eines Widerstands R 1 gebildet, deren eines Ende an den Synchron­ detektor 3 geschaltet und deren anderes Ende mit Masse verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem ersten Filter 5 und dem Synchrondetektor 3 ist mit dem Steueran­ schluß des Verstärkers 1 verbunden. Das zweite Filter 6 wird von einer Parallelschaltung aus einem Kondensator C 2 und einem Widerstand R 2 gebildet, deren eines Ende mit dem Spitzenwertdetektor 4 und deren anderes Ende mit Mas­ se verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem zwei­ ten Filter 6 und dem Spitzenwertdetektor 4 ist über den ersten Puffer 7 mit dem Steueranschluß des Verstärkers 1 verbunden. Der erste Puffer 7 wird von einem Transistor T 1 gebildet, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwi­ schen Spitzenwertdetektor 4 und zweitem Filter 6 verbun­ den ist, dessen Emitter mit dem Verbindungspunkt zwischen erstem Filter 5 und Synchrondetektor 3 verbunden ist und dessen Kollektor mit einer Speisespannungsleitung V 1 ver­ bunden ist. Der zweite Puffer 9 ist mit Transistoren T 2 und T 3 ausgestattet. Die Basis des Transistors T 2 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Filter 5 und dem Synchrondetektor 3 verbunden. Der Emitter des Transistors T 2 ist über einen Widerstand R 3 mit einer Speisespan­ nungsleitung V 2 verbunden. Der Kollektor des Transistors T 2 ist an Masse geschaltet. Die Basis des Transistors T 3 ist mit dem Emitter des Transistors T 2 verbunden. Der Emitter des Transistors T 3 ist über einen Widerstand R 4 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Filter 6 und dem Spitzenwertdetektor 4 verbunden. Der Kollektor des Transistors T 3 ist mit der Speisespannungsleitung V 2 verbunden.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist wie folgt. Wenn der Synchrondetektor 3 aktiviert ist, wird der Kondensator C 1 im ersten Filter 5 auf das Aus­ gangspotential des Synchrondetektors 3 aufgeladen. Durch die Klemmenspannung des Kondensators C 1 wird das Emitter­ potential des Transistors T 1 im ersten Puffer 7 so angeho­ ben, daß der Transistor T 1 gesperrt wird. Während demnach der Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis aktiviert ist, ist der Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis deakti­ viert. Aus diesem Grund führt der Synchrondetektor-Ver­ stärkungsregelkreis seine Verstärkungsregelung aus, ohne durch den Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis be­ einträchtigt zu werden. Die Basis des Transistors T 2 im Puffer 9 erhält dabei die Klemmenspannung des Kondensa­ tors C 1 als Vorspannung. Ein dieser Vorspannung, das heißt der Klemmenspannung des Kondensators C 1 entsprechen­ der Strom fließt durch den Transistor T 2. Deshalb fließt auch durch den Transistor T 3 Strom. Dieser Strom durch den Transistor T 3 fließt über den Widerstand R 4 in das zweite Filter 6 und lädt dessen Kondensator C 2 auf. Die Klemmenspannung des Kondensators C 2 hängt vom Spannungs­ abfall am Widerstand R 4 ab. Die Klemmenspannung am Konden­ sator C 2 folgt der Klemmenspannung am Kondensator C 1 im ersten Filter 5. Während also der Synchrondetektor 3 ar­ beitet, wird das zweite Filter 6 auf eine Spannung aufge­ laden, die der Klemmenspannung am Kondensator C 1 im ersten Filter 5 folgt. Das heißt, das zweite Filter 6 wird unge­ achtet der Tatsache, daß der Spitzenwertdetektor-Verstär­ kungsregelkreis deaktiviert ist, vorgeladen. Dies ermög­ licht es dem Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis, in schneller Reaktion in den Spitzenwertdetektor-Regelbe­ trieb überzugehen, sobald der Spitzenwertdetektor 3 akti­ viert wird. Durch diesen Spitzenwertdetektor-Verstärkungs­ regelkreis wird die Verstärkung des Verstärkers 1 prompt so gesteuert, daß der Amplitudenwert des Bildsignals inner­ halb der festen Grenze bleibt. Die Ansprechzeit des Syn­ chrondetektor-Verstärkungsregelkreises, wenn der Betrieb von der Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelung zu der Synchrondetektor-Verstärkungsregelung zurückkehrt, hängt, ähnlich wie bei der herkömmlichen Schaltung, von der Zeit­ konstante des ersten Filters 5 ab.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zweite Filter 6 im Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis auf eine Spannung vorgeladen, die der Klemmenspannung am ersten Filter 5 im Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis folgt, wodurch die Ansprechcharakteristik des Spitzenwertdetek­ tor-Verstärkungsregelkreises verbessert werden kann. Wenn die erfindungsgemäße AGC-Schaltung für einen Video-Band­ recorder und einen Fernsehempfänger verwendet wird, kann die Funktion der Verhinderung einer Übersteuerung mit großer Sicherheit ausgeführt werden.

Claims (5)

1. Verstärkungsregelschaltung zur Verarbeitung eines Bildsignals, umfassend
einen Verstärker (1) mit einem Eingangsanschluß,
einem Ausgangsanschluß und einem Steueranschluß, welcher das seinem Eingangsanschluß zugeführte Bildsignal unter der Steuerung eines seinem Steueranschluß zugeführten AGC-Si­ gnals verstärkt,
eine Klemmschaltung (2), die an den Ausgangsanschluß des Verstärkers (1) angeschlossen ist, um den Spitzenwert der Synchronsignalkomponente des Bildsignals auf einen Be­ zugswert festzulegen,
einen Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis, der von dem Verstärker (1), der Klemmschaltung (2), einem Syn­ chrondetektor (3) und einem ersten Filter (5) gebildet wird, wobei der Synchrondetektor (3) an die Klemmschaltung (2) angeschlossen ist, um den Austastwert des Bildsignals relativ zum Bezugswert zu erfassen, und wobei das erste Filter (5) einen ersten Kondensator (C 1) aufweist und zwi­ schen den Synchrondetektor (3) und den Steueranschluß des Verstärkers (1) geschaltet ist, um das Ausgangssignal vom Synchrondetektor (3) zu glätten und als AGC-Signal an den Steueranschluß des Verstärkers (1) anzulegen,
einen Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis, der von dem Verstärker (1), der Klemmschaltung (2), einem Spit­ zenwertdetektor (4) und einem zweiten Filter (6) gebildet wird, wobei der Spitzenwertdetektor (4) an die Klemmschal­ tung (2) angeschlossen ist, um den Spitzenwert des Bild­ signals relativ zum Bezugswert zu erfassen, und wobei das zweite Filter (6) einen zweiten Kondensator (2) aufweist und zwischen den Spitzenwertdetektor (4) und den Steueran­ schluß des Verstärkers (1) geschaltet ist, um das Ausgangs­ signal vom Spitzenwertdetektor (4) zu glätten und als AGC- Signal an den Steueranschluß des Verstärkers (1) anzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzeinrichtung (9) vorhanden ist, die zwischen das erste Filter (5) und das zweite Filter (6) ge­ schaltet ist, um die Klemmenspannung des zweiten Kondensa­ tors (C 2) der des ersten Kondensators (C 1) nachzuführen, wenn der Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis aktiviert und der Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis deakti­ viert ist.

2. Verstärkungsregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung (9) eine Puffereinrichtung ist.

3. Verstärkungsregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung (9) einen ersten und einen zweiten Transistor (T 2, T 3) enthält, von denen der erste Transistor (T 2) mit seiner Basis an das erste Filter (5) geschaltet ist, während der zweite Transistor (T 3) mit seiner Basis an den Emitter des ersten Transistors (T 2) und mit seinem Emitter an das zweite Filter (6) geschaltet ist.

4. Verstärkungsregelschaltung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Puffereinrichtung (7) zwischen den Synchron­ detektor-Verstärkungsregelkreis und den Spitzenwert­ detektor-Verstärkungsregelkreis geschaltet ist, um den Spitzenwertdetektor-Verstärkungsregelkreis zu deakti­ vieren, wenn der Synchrondetektor-Verstärkungsregelkreis aktiviert ist.

5. Verstärkungsregelkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung (7) einen Transistor (T 1) enthält, dessen Basis mit dem zweiten Filter (6) und dessen Emitter mit dem ersten Filter (5) verbunden ist.