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Anordnung zur Modulation von Fernsehsendern mit Synchronisierung durch
Steuerung der Trägerwelle auf den Nullwert Die Synchronisierung beim Fernsehen,
die durch Verschwinden des Empfangsstromes bewirkt wird, ist als Lückensynchronisierverfahren
bekannt. Hierfür ist bereits eine Modulationsanordnung unter Verwendung einer Mehrgitterröhre
vorgeschlagen worden, bei der die Bildinhaltszeichen einerseits und die Synchronisi@rungsimpulse
andererseits getrennten Elektroden zugeführt werden. Bei dieser älteren Anordnung
bestehen Schwierigkeiten insofern, als gegenseitige Beeinflussungen der Bild- und
Synchronisierzeichen möglich sind. Es können dort Fehlehronisierungen durch die
Bildzeichen vorkommen, was jedoch im Interesse eines einwandfreien Bildempfangs
verhindert werden muß. Die Erfindung beseitigt nun die Schwierigkeit dadurch, daß
eine besondere Kupplungsimpedanz zwischen dem Bildmodulationsgitter und dem Ausgangskreis
der Modulationsanordnung vorgesehen und so bemessen wird, daß die Bildmodulationsstrecke,
solange kein Synchronisierzeichen übertragen wird, elektrisch nicht unterbrochen
ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen erläutert.
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Zunächst sei Abb. q: besprochen, welche ein allgemeines Schaltbild
zeigt. Die Modulationseinrichtung MS ist als reine Elektronenkupplung (gittergesteuerte
Entladungsstrecke) ,ausgebildet; die Hochfrequenzerregung ist mit i9 bezeichnet
und treibt ihren Strom durch die Modulationseinrichtung lls und IYIB für die Synchronisierimpulse
bzw. die Bildzeichen. Während lWs durch den Synchronisierimpulsgenerator i3 völlig
nichtleitend gemacht werden kann, wird 1!B durch den kleinen Nebenschlußkondensator
ii dauernd schwach leitend erhalten. Auch wenn der Bildsignalverstärker i die Einrichtung
!IIB nichtleitend macht, fließt ein Hochfrequenzstrom durch den Antennentransformator
28 so lange, als ZIs leitend ist.
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Zur Lösung des vorliegenden Erfindungsgedankens ist nicht unbedingt
ein Nebenschluß zur Bildzeichenmodulationsstrecke erforderlich; -wesentlich ist
nur, daß zwischen dein Bildmodulationsgitter und dem Ausgangskreis der Modulationsanordnung
eine Kopplungsimpedanz vorhanden und so bemessen ist, daß, solange kein Synchronisierzeichen
übertragen wird, die Bildmodulationsstrecke elektrisch nicht unterbrochen ist. Diese
Kopplungsimpedanz stellt im einfachsten Fall die Röhrenkapazität zwischen Bildinodulationsgitter
und Bildmodulationsanode dar.
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Abb. I zeigt ausführlich eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens.
Der Bildmodulationskanal ist z. B. aus den Teilen i
bis zusammengesetzt.
Der Bildstromverstärlcer 1, welcher die bei der Filmabtastung des Films : in der
Photozelle 3 entstehenden 'Ströme verstärkt, gibt seine Leistung auf die Leitung
4 mit der Pegelhaltung 5. Die Pegelhaltung sorgt dafür, daß die höchsten Spannungsspitzenwerte
in einer bestimmten Vorzeichenrichtung, beispielsweise die dem Schwarz des Bildes
entsprechenden negativsten Spitzen, nicht unter einen bestimmten Ab--#olutwert gegen
Erde absinken können. Dieser Wert, welcher durch eine gestrichelt gezeichnete Batterie
6 dargestellt ist, möge beispielsweise - 5 Volt betragen, wenn der Sender durch
etwa - io Volt vollkommen auf Full getastet wird. Die Pegelhaltungseinrichtung 5
sorgt also dafür, -daß im allgemeinen während der gesamten Sendung Spitzen von mehr
als - 5 Volt nicht vorkommen. Während man sich bei den Einkanalmethoden ausschließlich
auf die richtige Funktion von 5 verlassen inußte, wird gemäß cler vorliegenden Erfindung
erreicht, daß auch ein gelegentliches Versagen von 5 die Sendung noch nicht gefährdet.
Die Leitung ; führt die so geregelten Bildspannungen der ersten Modulationseinrichtung
8 des Sender zu. Diese ist in der einfachsten Form als Dreipolrölire 9 finit Gittermodulation
gezeichnet. Das Gitter ist durch die bei dem Bildwert Schwarz herrschende negative
Vo-rspannung 6 auf den unteren Knick der Kennlinie eingestellt. Bei dieser Vorspannung
soll der infolge der Fremderregung am Hochfrequenzüberträger i o fließende hochfrequente
Anodenstrom noch nicht verschwinden.
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Es sei angenommen, daß bei - i o Volt Gittercorspannuiig die völlige
Unterdrückung nies Anolenstroms erfolge. Dann wird also 6 beispielsweise auf - 5
Volt eingestellt und schwanke während der Sendung beispielsweise von - 5 bis -a-
20 Volt. Gelegentliche Unterschreitungen des Wertes - 5 Volt sollen nur ausnahmsweise
vorkommen und finit Hilfe der Erfindung unschädlich gemacht -werden. Hierzu dient,
wie bereits erwähnt, die Überbrückung der Elektronenstrecke zwischen Gitter und
Anode durch einen iUebenschlußwiderstand ii, im einfachsten Falle einen kleinen
Kondensator. Bei,der vorliegenden Schaltung muß dieser Kondensator a,i einen Spannungspunkt
gelegt werden, der eine Phasenverschiebung von i8o° gegen die Gitterspannung hat,
was jedoch für das Verständnis des Verfahrens unwesentlich ist. In einer anderen
Ausführungsform (Abb.3) ist eine solche Phasenverschiebung nicht nötig. Der Nebenschlußkondensator
ii überträgt nun unter L'ingeliung der Röhre g hochfrequente Schwingungen an -die
Anode in derselben Phase, in der sie auch unter Vermittlung des Elektronenstroms
zur Anode gelangen würden. Würde der Kondensator ii fehlen, so würden -die Antennenschwingungen
laei - io Volt und noch negativeren Gitter-Af>annungen ganz aussetzen. Durch den
°'N cbenschluß i i wird ein Aussetzen der _#ntennenschwingungen unmöglich gemacht.
Sie können niemals unter einen durch i i einstellbaren Minimalwert heruntersinken.
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In Abb. 2 ist die zeitliche Abhängigkeit des Antennenstromes gezeichnet,
welche bei einer Fernsehsendung auftritt, wenn der Bildkanal ; und die Modulationseinrichtung
allein benutzt werden. Die Minimalhöhe 12 der Antennenstromamplituden wird durch
Einstellung des Kondensators i i geregelt. Liegt das Amplitudensieb des Empfängers
ebenfalls finit seiner Ansprechschwelle bei 12, so können aus der Bildsendung allein
noch keine Synchronisierzeichen abgeleitet werden. hierzu ist vielmehr, wie bereits
bekannt, eine zweite Modulationseinrichtung auf der Sendeseite nötig, welche folgendermaßen
beschaffen ist (s. Abb. i) Ein Generator, beispielsweise aus einer Lochscheibe 13
und dem Photo,-e,-stärlcei- 14 aufgebaut, liefert über einen Kondensator Impulse
negativen Vorzeichens und gleichbleibender Stärke am Bildrand. Während der Zeilenpausen
befindet sich der Synchronlcatial 15 auf Erdpotential; die Leitung 15 erregt eine
zweite Modulationsröhre i6. Diese hat die Eigenschaft, eine völlige Unterdrückung
des Anodenstroms ausführen z--#. können, -wenn ihr Steuergitter genügend negativ
vorgespannt -wird. Ausführbar ist diese Forcierung nur unter Verwendung einer Schiringitterröhre
16, deren Schirmgitter möglichst widerstandslos durch Kondensatoren, noch besser
aber durch einen Kurzschlußkreis 17 bis 18, der auf Resonanz mit fier Träger-velle
abgestimmt wird, geerdet -wird. Die Einrichtung 16 zur Modulation mit den Synchronisierzeichen
muß also als reine Elektronenkopplung, - gittergesteuerte Entladungsstrecke, ausgebildet
und frei von Nebenschlüssen schaltungstechnischer Art sein, im Gegensatz zur Bildmodulationsröhre
c). Gezeichnet ist eine fremlerregte Modulationsanordnung, der die Hochfrequenzerre;;cnig
durch einen Steuersender io wird, der mit konstanter Aniplittide und I@ requenz,
z. B. in bekannter @@yeise kristallgesteuert, schwingt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung° nach Abb. i ist nunmehr klar zu erkennen.
Die Bildströme vermögen infolge der Überbrückutig der Gitteranodenstrecke der Bildrtiodulationsrölire
9 durch den Kondensator 11 den Antennenstrom nicht zu unterdrücken. Dic Svnclironisierzeichen
dagegen taten über ihre
Modulstionsröhre 16, welche keine Nebenschlüsse
hat, die Trägerwelle vollkommen auf Null. DadiebeidenModulatiönsröhren1.6und9 in.
Reihe auf eine gemeinschaftliche Antenne geschaltet sind, so setzt die Antennen=.
Schwingung nur während der Dauer der Synchronisierzeichen vollständig aus und nicht,
wenn gelegentlich infolge Versagens der Pegelhaltung des Bildkanals unerwünscht
starke negative Bildzeichen vorhanden sind. Die Anlage leistet also: dank der Verwendung
zweier getrennter Modulationskanäle eine selbsttätige Unterscheidung zwischen Bildschwarz
und dem den Synchronisierzeichen entsprechenden Schwärzer-als-Schwarz., In Abb,.2
ist bei 2o ein. Synchronisierzeichen, angedeutet, welches eine restlose Unterdrückung
des Antennenstroms bedingt, weil während der Dauer dieses Zeichens der Bildmodulationsröhre
9 die hochfrequente Erregung fehlt. In Abb. i sind der Verständlichkeit wegen zwei
getrennte Modulationsröhren gezeichnet. Es ist j edoch noch eine einfachere Durchführung
des Erfindungsgedankens möglich, welche nur von einer einzigen. Modulationsröhre,
einer Fünfpolröhre, Gebrauch macht. Eine solche Ausführung, die sich sehr gut .bewährt
hat, ist in Abb. 3 dargestellt.
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An das erste Gitter 2i einer Fünfpolröhre werden die Trägerschwingungen
des quarzgesteuerten Senders i9 und gleichzeitig die Synchronisierimpulse vom Impulsgenerator
13 geführt. Das Schirmgitter 23 wird so gut wie möglich durch einen Serienresonanzkreis
17/i8 geerdet, so daß zwischen dem Steuergitter 21 und den Elektroden, welche hinter
dem Schirmgitter 23, folgen, nur eine reine Elektronenkopplung besteht. Die Bildmodulation
wird dem Gitter 24 zugeführt. Dieses Gitter ist durch eine Drossel 2,5 für
Hochfrequenz hochohmig abgeschlossen, kann also die Schwingungen der Hochfrequenz
mitmachen. Durch einen veränderlichen Erdungskondensator 26 kleiner Kapazität, 5
bis 50 pF, kann man das Gitter 24 mehr oder weniger für Hochfrequenz kurzschließen,
und durch eine sehr kleine Kapazität 27, welche allerdings häufig schon durch die
innere Kapazität zwischen Gitter 24 und Anode entbehrlich gemacht wird, kann man
-die Kopplung beider Elektroden einstellen. Zweckmäßig wird der Anodenkreis auf
eine Oberwelle des Gitterkreises 21 abgestimmt; dadurch werden die Bedingungen für
die Elektronenkupplung noch mehr vereinfacht.
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Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende: Solange das Steuergitter2i
nicht durch den Impulsgenerator T3 verriegelt wird, tritt ein Elektronenstrom durch
das Schirmgitter 23 hindurch. Würde das Gitter 24 durch den Erdungskondensator 26
gut geerdet sein, so könnten die Elektronen die Anode 'nicht erreichen, wenn der
Bildstromv:erstärker i das Gitter 2q., an welches er angeschlossen ist, ausreichend
negativ ausschwingen lassen würde. In diesem Falle würde also- .eine Fehlsynchronisierung
eintreten.. Durch - den Differentialkondensator 26-a7 wird aber das Gitter 2,¢ schwingfähig
gemacht und beteiligt sich an den Schwingungen des hochfrequent modulierten- Elektronenstromes.
Durch die Teilkapazität 27 werden also unabhängig vom Ladungszustand des Gitters
24 Schwingungen auf die Anode übertragen: Dieser kleine und einstellbare-Schwingungsrest
sichert die Anlage vor einer Fehlsynchronisierung, d. h. einer Nulltastung ,des
Antennenstroms durch die Bildzeichen. Erst wenn die Synchronisierzeichen auf das
Gitter 21 treffen, setzt der Elektronenstrom vollkommen aus, und dann wird der Antennenstrom
Null.