DE3852622T2

DE3852622T2 - Anordnung zur automatischen Auswahl einer Demodulationsnorm eines Videosignals, nutzbar mit einem Zwischenfrequenzdemodulator.

Info

Publication number: DE3852622T2
Application number: DE3852622T
Authority: DE
Inventors: Fabrizio Sacchi; Maurizio Zuffada
Original assignee: SGS Thomson Microelectronics SRL
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2008-11-19
Also published as: IT1233427B; IT8723014A0; EP0320641B1; EP0320641A2; EP0320641A3; JPH01264083A; US5065240A; JP2938882B2; DE3852622D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl der Demodulationsnorm eines Videosignals, nutzbar mit einem Zwischenfrequenzmodulator, der einen Ausgang für das demodulierte Signal und einen Eingangsanschlußstift, der üblicherweise als der Normauswahl-Anschlußstift bezeichnet wird, aufweist.
Wie bekannt ist, unterscheiden sich TV-Übertragungsnormen von anderen durch eine beträchtliche Anzahl von Parametern, können jedoch gemäß dem positiven oder negativen Modulationstyp des Empfangssignals in zwei breite Gruppen oder Familien kategorisiert werden.
Positive oder negative Modulation ist der Ausdruck, der verwendet wird, um den Unterschied zwischen den positiven und negativen Werten der Videobildtonalität zu definieren. Spezieller gesagt wird eine Zunahme der Amplitude der Trägersignalform eines Sendebilds als positive Modulation bezeichnet, wenn ein Anwachsen der Helligkeit einer Szene, die vor einer TV-Kamera aufgenommen wird, auftritt. Umgekehrt tritt eine negative Modulation auf, wenn ein Anwachsen der Helligkeit der Szene eine Abnahme der Modulationsamplitude erzeugt.
Eine erste Gruppe von TV-Normen umfaßt die negativen Videomodulationsnormen, die durch die Buchstaben B, C, D, K, H, I, K1, M und N identifiziert werden.
Eine zweite Gruppe umfaßt die positiven Videomodulationsnormen, die durch die Buchstaben A, C, E und L identifiziert werden.
Es ist erforderlich, daß ein TV-Gerät, das für den Betrieb mit Signalen aus beiden oben genannten Gruppen bestimmt ist, mit einem Zwischenfrequenzdemodulator ausgerüstet ist, der sowohl mit positiven als auch mit negativen Modulationssignalen arbeiten kann. Außerdem gibt ein ordnungsgemäß arbeitender Demodulator ein demoduliertes Videosignal mit Abwärtssynchros (negative Modulation) unabhängig von der Modulation des Eingangssignals aus.
Der Stand der Technik liefert gegenwärtig Demodulatoren, die als integrierte Schaltungen mit einem Kontaktanschlußstift, der üblicherweise als der Normauswahl-Anschlußstift bekannt ist, realisiert sind. Durch Anlegen zweier verschiedener Gleichspannungspegel an diesen Anschlußstift kann eine korrekte Demodulation für die Signale in den vorhergenannten Gruppen erreicht werden. Derartige Spannungspegel werden entweder mittels eines Steuerknopfes auf dem TV-Gerät oder möglicherweise einer Fernsteuerung, die zu demselben gehört, eingestellt.
Dieser bekannte Lösungsansatz hat, obwohl er im wesentlichen seinem Zweck dient, einen Nachteil darin, daß die Einstellung der TV-Norm der Umsicht des Benutzers überlassen ist, der jedoch nicht in der Lage ist, die Polarität der Videosignalmodulation zu erkennen.
Das technische Problem, das dieser Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein derartiges respektives Verhalten und strukturelle Charakteristika aufweist, um eine automatische Auswahl der Demodulationsnorm, mit der ein Videosignal-Zwischenfrequenzdemodulator arbeiten soll, zu bieten, und die Begrenzungen des genannten Standes der Technik zu überwinden.
Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Die Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, die hierin bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen zur Darstellung und nicht zur Begrenzung gegeben ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung; und
Fig. 2-5 jeweils schematische Ansichten von Signalformen der Signale, die in der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, vorliegen.
Gemäß den Zeichnungsansichten bezeichnet das Bezugszeichen 1 umfassend und schematisch eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl der Demodulationsnorm eines Videosignals, zur Verwendung mit einem Zwischenfrequenzdemodulator 2. Die Vorrichtung 1 wäre in ein TV-Gerät eingebaut, das aufgrund des üblichen Aufbaus nicht gezeigt ist, das einen Abstimm-Mikroprozessor 4 mit einem Eingang, der mit einer Antenne 3 verbunden ist, um das Erscheinen einer Videosignal-Trägersignalform auf derselben zu erfassen, einschließt.
Der Zwischenfrequenzdemodulator 2, der ein Multinorm-Typ sein kann, wie z. B. mit der Bezeichnung TDA 8120 und hergestellt von der Anmelderin auf dem Markt erhältlich, besitzt Eingänge 5 und 6, die mit den jeweiligen Ausgängen eines Filters 8 verbunden sind, welches wiederum einen Eingang 9 besitzt, der mit dem Ausgang 10 eines Tuners 11, der die Signale von der Antenne 3 empfängt, verbunden ist.
Der Demodulator 2 ist durch eine integrierte Schaltung verkörpert und mit einem speziellen Anschlußstift 12 versehen, der üblicherweise als Normauswahl-Anschlußstift bezeichnet wird, an welchen ein Spannungssignal angelegt wird, das wirksam ist, um das Schalten des Demodulators 2 zu steuern, um mit unterschiedlichen TV-Normen zu arbeiten.
Die Demodulationsschaltung 2 besitzt einen Ausgang 13, über den ein demoduliertes Videosignal gesendet wird. Dieser Ausgang 13 ist mit einem Eingang 14 eines Tiefpaßfilters F1 verbunden, wobei der Ausgang 15 desselben direkt mit einem Eingang 16 einer Rückkopplungsschaltung, die allgemein mit 18 bezeichnet ist, verbunden ist. Die Schaltung 18 besitzt einen weiteren Eingang 17, der mit einem positiven Versorgungspol VC verbunden ist.
Spezieller heißt das, daß die Rückkopplungsschaltung 18 einen Operationsverstärker A1 einschließt, dessen nicht-invertierender (+) Eingang direkt mit dem Ausgang 15 des Filters F1 verbunden ist. Ein Ausgang U1 dieses Verstärkers AI ist mit der Basis BS eines pnp-Typ Transistors TS verbunden, dessen Kollektor CS mit Masse verbunden ist, und dessen Emitter ES mit dem invertierenden (-) Eingang des Verstärkers A1 rückkopplungsmäßig verbunden ist.
Der Emitter ES ist ferner über eine Stromquelle IC mit dem positiven Spannungspol VC verbunden. Der Emitter ES ist ferner als Ausgang 19 der Rückkopplungsschaltung 18 mit einem Anschluß eines Kondensators C, dessen anderer Anschluß mit Masse verbunden ist, verbunden.
Der Ausgang 19 ist ferner mit dem nicht-invertierenden (+) Eingang eines zweiten Operationsverstärkers A2 verbunden, dessen invertierender (-) Eingang direkt mit einem positiven Referenzspannungspol VR mit 4,5 Volt verbunden ist.
Ein Ausgang U2 dieses Verstärkers A2 ist direkt mit einem Eingang T einer Speicherzelle 25 verbunden, welche aus einem T-Typ Flip-Flop besteht, welches ferner einen zweiten oder Voreinstellungs-Eingang P aufweist, der mit einem Ausgang 26 des Mikroprozessors 4 verbunden ist und angepaßt ist, um einen Stufenimpuls T&sub0; einer vorbestimmten Dauer zu empfangen.
Die Speicherzelle 25 besitzt einen Ausgang Q, der mit der Basis B1 eines npn-Typ Transistors T1, dessen Emitter E1 mit Masse verbunden ist, verbunden ist. Der Kollektor C1 des Transistors T1 ist sowohl mit dem positiven Versorgungspol VC, über einen Widerstand R, als auch mit dem Normauswahl- Anschlußstift 12 des Demodulators 2 verbunden.
Nun bezugnehmend auf die Fig. 2 bis 5 sind jeweils Signalformen zeitveränderlicher Spannungssignale gezeigt, die in der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung vorliegen.
Bei 20 in Fig. 2 ist die Signalform eines Videosignals positiver Modulation mit Aufwärtssynchroimpulsen 21, das durch eine Schaltung mit negativem Modulationsbetrieb demoduliert wird, und bei VMAX der höchste Wert, gleich 6V, des demodulierten Signals 20 gezeigt.
Die Impulse 22 und 23 des demodulierten Signals 20 sind jeweils die sogenannten Ausgleichsimpulse und gezahnten Impulse, die zusammen den sogenannten vertikalen Synchronismus bilden; deren Pegel liegen zwischen dem Wert VMAX und dem Wert VN des Schwarzpegels.
In Fig. 3 ist bei 30 die Signalform eines Videosignals mit negativer Modulation gezeigt, das durch eine Schaltung, die im negativen Modulationsmodus mit horizontalen Abwärtssynchroimpulsen 24 arbeitet, demoduliert wird.
Fig. 4 zeigt das Verhalten, als eine Funktion der Zeit t, der Spannung VCD über der Kapazität C, wenn an den Eingängen des Demodulators 2 ein Videosignal positiver Modulation, wie in Fig. 2 gezeigt ist, auftritt. Die Spannung VCD kann einen oberen oder maximalen Wert gleich dem Wert der Schwarzpegelspannung bei 5V erreichen.
Fig. 5 zeigt statt dessen das schematische Verhalten der Spannung VCD über der Kapazität C, wenn ein Videosignal negativer Modulation, das in Fig. 3 gezeigt ist, an den Demodulatoreingängen auftritt, ebenfalls als eine Funktion der Zeit.
Das Verfahren zur automatischen Auswahl der Demodulationsnorm eines Videosignals gemäß dieser Erfindung wird nun beschrieben.
Ein Anfangszustand des Betriebs wird vorausgesetzt, wodurch an dem Anschlußstift 12 des Modulators 2 eine Spannung mit einem hohen logischen Wert anliegt, während auf der Antenne 3 ein Videosignalträger vorliegt.
Unter solchen Bedingungen gibt der Mikroprozessor 4, dessen Abstimmung das TV-Gerät einstellt, am Ausgang 26 ein schrittweises pulsives Signal T&sub0; mit einer vorbestimmten Dauer, z. B. 100 Millisekunden, aus. Die Dauer dieses Impulses T&sub0;, der auch als Voreinstellungsimpuls bezeichnet wird, hängt vom Typ des TV-Geräts ab.
Der Voreinstellungs-Impuls T&sub0; wird an den Eingang P der Speicherzelle 25 angelegt, wodurch der Ausgang Q während der gesamten Dauer des Pulses T&sub0; auf einen logischen hohen Pegel geschaltet ist.
Demgemäß wird der Transistor T1 erregt, um in Sättigung zu arbeiten und die Spannung an dem Normauswahl-Anschlußstift 12 auf einen logisch niederen Pegel zu bringen.
Der Demodulator 2 nimmt diesen Zustand als einen Befehl wahr, als wenn ein Signal 30 negativer Modulation an seinen Eingängen 5 und 6 vorliegen würde.
Der erste Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht im Erfassen der Polarität des demodulierten Signals am Ausgang 13 des Demodulators 2. Da dieses Signal eine der Signalformen 20 oder 30, die in den Fig. 2 bzw. 3 gezeigt sind, aufweisen kann, müssen zwei unterschiedliche Fälle betrachtet werden.

Fall A

Die Signalform des Eingangssignals zu dem Demodulator 2 ist von dem Typ, der bei 20 in Fig. 2 gezeigt ist, d. h. ein Signal positiver Modulation.
Da der Anfangszustand des Anschlußstiftes 12 auf einem niederen logischen Spannungswert war, wird der Demodulator 2 für den Betrieb mit negativer Modulation eingestellt und kann demgemäß das Eingangssignal 20 nicht korrekt demodulieren.
In diesem Zustand wird die Polarität des demodulierten Signals mit der Polarität des Eingangssignals des Demodulators verglichen. Zu diesem Zweck werden die Rückkopplungsschaltung 18, der Kondensator C und der zweite Verstärker A2 in Aktion gebracht.
Die Spannung VCD über dem Kondensator C neigt dazu, aufgrund der Ladung, die durch die Stromquelle IC zugeführt wird, anzuwachsen. Diese Spannung VCD wird jedoch ebenfalls an den invertierenden (-) Eingang des Verstärkers A1 in der Schaltung 18 zurückgeführt, welcher dazu tendiert, den Kondensator C zu entladen und den Transistor TS zu aktivieren.
Während der Perioden, die durch die Segmente 22 und 23 des vertikalen Synchronismus des demodulierten Signals 20 überspannt sind, tendiert der Kondensator C dazu, sich auf den Schwarzpegel VN bei 5V zu entladen. Wenn die folgende Gleichung erfüllt ist,
bei der n die Anzahl der Segmente 22 und 23 des demodulierten Signals 20 ist, fn die Horizontalfrequenz ist, VR die Referenzspannung, die an den invertierenden (-) Eingang des Verstärkers A2 angelegt wird, ist und VMIN der niedrigste Spannungswert (3V) des demodulierten Signals 20 ist, wird die Spannung VCD über dem Kondensator zu einem vorbestimmten Zeitpunkt die Referenzspannung VR übersteigen und den Verstärker A2 erregen.
Dieser Zeitpunkt hängt von den Werten der Stromquelle IC und des Kondensators C ab, wobei Labortests, die mit den Einrichtungen der Anmelderin durchgeführt wurden, dazu führten, diesen in einem wechselnden Verhältnis, das 0,5-mal der Horizontalfrequenz fn entspricht, auszuwählen.
Der Verstärker A2 gibt an seinem Ausgang U2 ein Spannungssignal aus, das wirksam ist, um den Eingang T der Speicherzelle 25 zu treiben.
Während der Voreinstellungs-Impuls T&sub0; am Eingang P der Speicherzelle 25 sich auf einen logisch niederen Pegel einstellt, schaltet der Impuls am anderen Eingang T der Speicherzelle 25 den Ausgang Q auf einen logisch niederen Wert und schaltet den Transistor T1 ab. Der Anschlußstift 12 wird deshalb auf einen logisch hohen Wert zurückgebracht und der Demodulator 2 getrieben, um korrekt mit positiven Modulationssignalen zu arbeiten.
Folglich hat das Signal am Ausgang 13 des Demodulators 2 die Signalform 30 (Fig. 3) mit Abwärtssynchroimpulsen 24.
Die Spannung VCD über dem Kondensator C zeigt dann das Verhalten gemäß Fig. 5, mit Werten, die noch niedriger sind als die Referenzspannung VR und hält den Verstärker A2 in einem abgeregten Zustand.

Fall B

In dem Fall, daß das Eingangssignal zu dem Demodulator statt dessen eine negative Modulation aufweist, befindet sich der Demodulator 2 selbst bereits in einem solchen Anfangs zustand, um in der Lage zu sein, mit dieser Modulationspolarität zu arbeiten. Demgemäß erscheint die Signalform 30 am Ausgang 13.
In diesem Fall verhält sich die Spannung VCD über dem Kondensator C wie in Fig. 5 gezeigt ist, und der Ausgang U2 des Verstärkers 2 A2 wird zusammen mit dem Eingang T der Speicherzelle 25 auf einem logisch niederen Pegel gehalten.
Der Ausgang Q des Speichers 25 bleibt auf einem logisch hohen Zustand und hält den Transistor T1 gesättigt, während die Spannung an dem Anschlußstift 12 des Demodulators 2 auf einem niederen logischen Pegel gehalten wird, wobei der letztere in die Lage versetzt wird, den korrekten Betrieb mit der negativen Modulation fortzusetzen.
Folglich bietet die Vorrichtung dieser Erfindung den wichtigen Vorteil des Stabilisierens des Videosignaldemodulators, um stets mit einer korrekten Norm zu arbeiten, und diese beim Auftreten einer Polaritätsänderung in der Modulation des Signals, das in der Abstimmstufe an der Antenne empfangen wird, automatisch zu wechseln.

Claims

1. Eine Vorrichtung (1) zur automatischen Auswahl der Demodulationsnorm eines Videosignals zur Verwendung mit einem Zwischenfrequenzdemodulator (2) mit einem Ausgang (13) für das demodulierte Signal und einem Normauswahl- Anschlußstift (12), wobei die Vorrichtung eine steuerbare Einrichtung (25, T1) zum Schalten des Demodulators (2) in seinen positiven oder negativen Demodulationsmodus aufweist und durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

- einen Kondensator (C);

- eine Schaltungseinrichtung (F1, 18), die zwischen den Demodulatorausgang (13) und den Kondensator (C) geschaltet ist und auf das demodulierte Signal anspricht, um den Kondensator (C) auf einen Spannungspegel, der von der Polarität des demodulierten Signals abhängt, zu laden;

- einen Komparator (A2) mit einem ersten Eingang, der mit dem Kondensator (C) verbunden ist, einem zweiten Eingang, der mit einer Quelle einer vorgewählten Referenzspannung (VR) verbunden ist, und einem Ausgang, der mit der steuerbaren Schalteinrichtung (25, T1) verbunden ist, wobei der Komparator (A2) an seinem Ausgang ein Schaltsignal erzeugt, wenn der Spannungspegel über dem Kondensator (C) die Referenzspannung (VR) überschreitet, wobei die Referenzspannung (VR) höher ist als der Kondensatorspannungspegel, der einem demodulierten Signal mit einer negativen Polarität entspricht.

2. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (F1, 18) eine Rückkopplungsschaltung (18) mit einem ersten (17) und einem zweiten (16) Eingang aufweist, die mit einem positiven Spannungsversorgungspol (VC) bzw. dem Ausgang (16) des Demodulators (2) verbunden sind, wobei die Rückkopplungsschaltung (18) einen Ausgang (19) aufweist, der mit einem Anschluß des Kondensators (C) verbunden ist, dessen anderer Anschluß geerdet ist;

daß der Komparator einen Operationsverstärker (A2) aufweist, dessen invertierender (-) und nicht-invertierender (+) Eingang mit dem zweiten und dem ersten Eingang des Komparators zusammenfallen, wobei die Referenzspannung (VR) eine positive Spannung ist;

daß die steuerbare Schalteinrichtung (25, T1) eine Speicherzelle (25) mit einem ersten Eingang (T), der mit dem Ausgang (U2) des Operationsverstärkers (A2) verbunden ist, einen zweiten oder Voreinstellungs-Eingang (P), der angepaßt ist, um einen Schrittimpuls einer vorbestimmten Dauer zu empfangen, und einem Ausgang (Q), der mit dem Normauswahl-Anschlußstift (12) verbunden ist, aufweist.

3. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung (18) einen Operationsverstärker (A1) aufweist, dessen nicht-invertierender (+) Eingang mit dem zweiten Eingang (16) der Rückkopplungsschaltung verbunden ist, und dessen invertierender (-) Eingang und dessen Ausgang (U1) mit dem Emitter (ES) bzw. der Basis (BS) eines pnp-Transistors mit einem geerdeten Kollektor verbunden sind, wobei der Emitter (ES) über eine Stromquelle (IC) ferner mit dem ersten Eingang (17) der Rückkopplungsschaltung (18) und dem Ausgang der Rückkopplungsschaltung verbunden ist.

4. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter (F1) zwischen der Rückkopplungsschaltung (18) und dem Ausgang (13) des Demodulators (2) vorgesehen ist.

5. Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (Q) der Speicherzelle (25) über einen npn-Transistor (T1), dessen Basis (B1) mit dem Ausgang (Q) verbunden ist, dessen Emitter (E1) geerdet ist und dessen Kollektor (C1) sowohl über einen Widerstand (R) mit einem positiven Spannungsversorgungspol (VC) als auch mit dem Normauswahl-Anschlußstift (12) des Demodulators (2) verbunden ist, mit dem Normauswahl-Anschlußstift (12) verbunden ist.