DE4216817C2 - Schaltungsanordnung zum potentialfreien Koppeln von Videoübertragungsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß den Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs. Eine derartige Schaltungsanordnung ist allgemein bekannt.

Bei der Kopplung von räumlich getrennten Videogeräten oder -systemen über Koaxialleitungen besteht das Problem, daß bei Potentialunterschieden zwischen den miteinander verbundenen Videogeräten bzw. -systemen Ausgleichsströme über die Abschirmung der Koaxialleitungen fließen, welche Störungen des Videosignals hervorrufen.

Es ist zur Vermeidung von Potential-Ausgleichsströmen allgemein bekannt, die Kopplung der Videogeräte bzw. -systeme mit Hilfe von Optokopplern vorzu­ nehmen. Optokoppler weisen indessen eine Drift ihres Gleichspannungsniveaus sowie ihrer Übertragungsparameter auf, mit der Folge, daß das Videosignal am Ausgang der Schaltungsanordnung Verzerrungen hinsichtlich der differenziellen Phase und der differenziellen Verstärkung sowie Änderungen der Gruppenlaufzeit erleidet. Um derartige Verzerrungen zu verringern, werden üblicherweise die differenzielle Phase und die differenzielle Verstärkung am Ausgang der Schaltungsanordnung gemessen und entsprechend der Arbeitspunkt des Opto­ kopplers von Hand eingestellt. Diese Kompensation ist jedoch nur für den Zeitpunkt der Einstellung und für die jeweils verwendete Videosignalquelle gültig. Und zwar können unterschiedliche Videosignalquellen einen unter­ schiedlichen Offset des Schwarzwertpegels aufweisen, was bei Gleichstrom­ kopplung zwischen Videosignalquelle und Optokoppler eine Verschiebung des Arbeitspunktes des Optokopplers zur Folge hat. Die Kompensation des Arbeitspunktes des Optokopplers muß daher bei jeder neuen Verschaltung wiederholt werden, was mühsam und zeitaufwendig ist. Bei kapazitiver Kopplung zwischen Videosignalquelle und Optokoppler treten Arbeitspunktverschiebungen in Abhängigkeit der Nutzsignalleistung, (welche die Ladung des Kopplungs­ kondensators bestimmt) auf, so daß der nutzbare Aussteuerbereich des Optokopplers auf den linearen Bereich seiner Übertragungskennlinie eingeschränkt werden muß. Hieraus resultiert eine Einschränkung des Nutzsignalpegels und damit eine Verschlechterung des Signal-Störabstandes.

Aus dem Buch "Television Engineering Handbook" von K. Blair Benson, McGraw-Hill Book Company, 1986, ISBN 0-07-004779-0, Seiten 14.25 bis 14.31 ist es bereits bekannt, bei der Verstärkung von Videosignalen durch Nachregelung der Amplitude des Synchronsignals tieffrequentes Rauschen bzw. Brummen zu verringern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Schaltungs­ anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche eine Übertragung von Videosignalen unter Vermeidung von störenden Ausgleichsströmen bei Einhaltung der normgemäßen Signaleigenschaften unabhängig von der jeweils verwendeten Videosignalquelle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Patentanspruchs gelöst.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 die Video-Eingangsbuchse und mit dem Bezugszeichen 2 die Video-Ausgangsbuchse der Schaltungsanordnung bezeichnet. An die Buchsen 1 und 2 sind Videoübertragungsleitungen über entsprechende Steckverbindungen anschließbar. Die Buchse 1 ist mit einem Abschlußwiderstand Ze von 75 Ohm versehen, welcher den Abschluß für die an die Buchse 1 angeschlossene Videoübertragungsleitung bildet. Vor der Buchse 2 liegt in Serie ein Ausgangswiderstand Za von 75 Ohm, welcher die Ausgangsimpedanz der Schaltungsanordnung darstellt.

Das an der Buchse 1 ankommende Videosignal wird zunächst einem Eingangs- Impedanzwandler 10 zugeführt, welcher das Videosignal niederohmig der Klemmstufe 20 zuführt. Von dort gelangt das Videosignal zu einem Spannungs- /Strom-Wandler 30, welcher das Stromsignal einem Optokoppler 40 zuführt. Bei fehlendem Eingangssignal wird der Optokoppler 40 mittels einer Abschaltstufe 50 abgeschaltet, welche von dem Videodetektor-Teil einer Stufe 60 gesteuert wird, die außerdem als Amplitudensieb und als Klemmimpulserzeuger arbeitet. Die Stufe 60 wird von dem Eingangsimpedanzwandler 10 gespeist. Das Amplitudensieb der Stufe 60 trennt von dem Videosignal das Synchronsignal ab, aus welchem ein Klemmimpuls für die Klemmstufe 20 erzeugt wird.

Erfindungsgemäß wird der Klemmstufe 20 ein Nachregelsignal über deren Eingang 21 zugeführt, welches aus dem Ausgangssignal des Optokopplers 40 gewonnen wird. Das Nachregeln am Eingang 21 der Klemmstufe 20 erfolgt jedesmal wenn am Eingang 22 der Klemmstufe 20 ein Klemmimpuls von der Stufe 60 anliegt.

Zur Ableitung des Nachregelsignals wird das Ausgangssignal des Optokopplers 40 über einen Impedanzwandler 80 einer Abtast- und Halteschaltung 90 zugeführt, die von einer Stufe 100 gesteuert wird. Die Stufe 100 enthält in ähnlicher Weise wie die Stufe 60 ein Amplitudensieb und einen Impulsformer, wobei das Amplitudensieb aus dem Eingangssignal der Abtast- und Halteschaltung 90 zugeführten Eingangssignal den Synchronimpuls detektiert und dem Impulsformer innerhalb der Stufe 100 zuführt. Für die Impulsformung gilt dasselbe wie für die Stufe 60. Dies bedeutet, daß die Abtast- und Halteschaltung 90 den Gleichspannungswert des Impulsbodens des Synchronsignals abtastet, weicher einem nachgeschalteten Integrator 110 zugeführt wird. Der Integrator 110 integriert die zugeführten Gleichspannungswerte über eine Vielzahl von Abtastwerten und vergleicht die resultierende Integrationsspannung mit einer Referenzspannung, die mittels eines Potentiometers 120 erzeugt wird. Hieraus wird ein Korrektursignal gebildet, welches vom Ausgang des Integrators 110 über einen weiteren Optokoppler 130 dem Eingang 21 der Klemmstufe 20 als Nachregelsignal zugeführt wird. Die Referenzspannung entspricht dem optimalen Arbeitspunkt des Optokopplers 40 und wird ermittelt beim Abgleich des Videosignals an der Buchse 2 auf optimale Übertragungseigenschaften.

Das Videosignal am Ausgang des Optokopplers 40 wird über einen Endverstärker 70 der Ausgangsklemme 2 zugeführt. Mit Hilfe der vorstehend erläuterten Nachregelung des Arbeitspunktes des Optokopplers 40 läßt sich auf einfache Weise erreichen, daß das Videosignal an der Ausgangsbuchse 2 unabhängig vom Schwarzwert-Offset des Eingangs-Videosignals ist, und daß der Optokoppler 40 im optimalen Arbeitspunkt betrieben wird. Auf diese Weise werden Signalverzerrungen wie auch Verringerungen des Signal-Störabstandes vermieden, wobei der generelle Vorteil des Optokopplers 40, nämlich die Potentialtrennung zwischen Eingangsbuchse 1 und Ausgangsbuchse 2 voll erhalten bleibt.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zum potentialfreien Koppeln von Videoübertragungs­ leitungen unter Verwendung eines Optokopplers, dessen Arbeitspunkt durch Klemmung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Videoausgangs­ signal des Optokopplers (40) einer Abtast- und Halteschaltung (90) zugeführt wird, welche den Gleichspannungspegel des im Videoausgangssignal enthaltenen Synchronsignals abtastet und einem nachgeschalteten Integrator (110) zuführt, daß der Integrator (110) die über eine Vielzahl von Abtastwerten integrierten Gleichspannungspegel des Synchronsignals mit einem vorgebbaren Referenzwert vergleicht, welcher den optimalen Übertragungseigenschaften der Schaltungs­ anordnung entspricht, und daß aus dem im Integrator (110) gebildeten Fehlersignal ein Korrektursignal zur Nachführung des Betriebsgleichstroms des Optokopplers (40) mittels eines weiteren Optokopplers (130) erzeugt wird.