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Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation beim Fernsehen 15as Hauptpatent
geht von der bekannten Schaltungsanordnung zur Amplitudenmödulation aus, bei welcher
die Differenz zweier Wechselströme von -der Trägerfrequenz gebildet wird und einer
dieser Wechselströme oder beide eine Modulation entsprechend dem Wechselstromanteil
der gegebenen modulierenden, sogenannten niederfrequenten Spannung erfahren. Gemäß
dem Hauptpatent werden nun ein oder beide Wechselströme wegen der langsamen Veränderung
der Eigenschaften der Modulationsanordnung einer Regelung, unterworfen die von der
Größe der Ausgangsamplitude der Modulationsanordnung abhängig ist. Das geschieht
dadurch, daß -an der Ausgangsseite der-Modglationsanordnung ein Gleichrichter vorgesehen
wird: Er liefert eine Gleichspannung, die einer die Verstärkung der Teilwechselströme
beeinflussenden Elektrode eines oder beider Entladungsgefäße der Modulationsanordnung
'zugefülvt wird. Dieser Gleichspannung entgegengeschaltet ist eine Kompensationsspannung,
welche im Falle des Fernsehens von der mittleren -Helligkeit -des Fernsehbildes
abhängig gemacht. werden kann. Es werden also im Falle des Hauptpatents an
zwei Stellen derganzen Modulationsanordnung Modulationsspannungen eingeführt, und
zwar der Wechselstromanteil, in einem oder in beiden Teilwechselströmen, .die daraufhin
voneinander subtrahiert -werden, und der-Gleichstromanteil in der Kompensationsspannung.
Der Gleichgewichtszustand der Modulationsanordnung kann dabei entweder durch die
Größe der Kompensationsspannung oder durch die Größe. der von dem Gleichrichter
bei der Modulationsspannung Null gelieferten Spannung eingestellt werden.
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Gemäß der Erfindung soll nun die mittlere -Helligkeit eines Fernsehbildes
bei einer'derartigen Anordnung durch Beeinflussung der Empfindlichkeit des Gleichrichters
fernübertragen werden, während im Hauptpatent der besondere Vorschlag :gemacht ist,
mittels der mittleren Helligkeit die Höhe der Kompensationsspannung zu verändern.
Unter der Empfindlichkeit des Gleichrichters ist dabei .das Verhältnis der Ausgangsspannung
des Gleichrichters zu seiner Eingangsspannung, also das Verhältnis zwischen .dem
Glcichspannurigswert auf der Gleichrichterausgangsseite zu
dem Effektivwert
der Wechselspannung in seiner Eingangsseite zu verstehen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Abb. i der Zeichnung
veranschaulicht. In dieser bedeuten io und ii zwei Sechspolröhren, .deren Anoden
an die beiden Klemmen der Primärwicklung 12 eines Transformators 13 angeschlossen
sind; die Mitte der Primärwicklung liegt am positiven Pol der Anodenspannungsquelle.
Die Gitter 3 der beiden Sechspolröhren sind untereinander verbunden und liegen über
die Se'kundärwiclzlung eines Transformators 1¢ sowie über eine negative Vorspannungsquelle
i5,an Erde. Die Sekundärwicklung 16 des Transformators 13 ist über einen Wechselstromverstärker
17 sowie einen weiteren Transformator i8 an den Anodenkreis einer Gleichrichterröhre
ig angeschlossen. Im Steuergitterkreis der Röhre 19 liegt ebenfalls ein Transformator
2o sowie ein Widerstand 21; parallel zum Widerstand liegt eine Photozelle 22 mit
der dazugehörenden Spannungsquelle, die einen der mittleren Helligkeit entsprechenden
Spannungsabfall am Widerstand 21 hervorruft. Der Anodenkreis der Röhre ig enthält
einen Widerstand 23 und parallel dazu einen Kondensator 24 sowie weitere Siebglieder
25, 26. Die linke Belegung des Kondensators 26 ist über eine konstante Kompensationsspannungsquelle
27 mit dem Gitter i der Röhre i i verbunden, währenddem Gitter i der Röhre io, das
die negative Gittervorspannurig 2S erhält, an den Klemmen 29 der Wechselatromanteilder
Modulationsspannung zugeführt wird.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. i ist die folgende: Der
Primärwicklung des Transformators 14 wird eine Spannung von der Trägerfrequenz zugeführt,
so, daß in den beiden Röhren io und ii ein Anodenwechselstrom von der Trägerfrequenz
fließt; der Anodenwechselstrom der Röhre io wird durch die @Modulationsspannung
29 moduliert, während derjenige der Röhre i i, solange die Spannung ei an ihrem
Gitter i konstant ist, eine unveränderliche Größe besitzt. In der Primärwicklung
12 wirken beide Anodenwechselströme, die gleichphasig sind, einander entgegen, so
daß an der Sekundärwicklung 16 die Differenz der beiden Anodenwechselspannungen
auftritt, d. h. eine Wechselspannung, welche stärker- moduliert ist als der Anodenwechselstrom
der Röhre io. - Über den Verstärker 17 und den Transformator 18 gelangt diese Spannung
an die Gleichrichterröhre ig, so .daß am Widerstand 23 sich eine der jeweiligen
Trägeramplitude entsprechende Gleichspannung bildet. Die Höhe dieser Gleichspannung
hängt jedoch, wenn von dem Transformator 2o zunächst abgesehen wird, von der Größe
der negativen Gittervorspannung am Widerstand 21 ab. Infolgedessen ist auch die
Spannung e1 am Gitter i der Röhre i i ebenfalls von der Spannung am Widerstand 21
abhängig. Die Gleichrichterröhre ig liefert also bei einem bestimmten vorgegebenen
Wert der über den Transformator 18 übertragenen Wechselspannung eine um so kleinere
Gleichspannung, je größer der Spannungsabfall am Widerstand 2i ist, d. h. je größer
die mittlere Helligkeit des Fernsehbildes, welche mit der Photozelle gemessen wird,
ist. -Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. i läßt sich auch an Hand der Abb.
2 erklären. In dieser ist über der Spannung e1 am Gitter i der Rührei idie dem Gleichrichter
i9 zugeführte Wechselspannung e2 aufgetragen. Es muB ferner vorausgesetzt werden,
daß der Anodenwechselstrom der Röhre ii größer ist als derjenige der Röhre io. Für
die Werte von e1, die größer sind, als es dem Punkt A entspricht, überwiegt jedoch
der Anodenwechselstrom der Röhre io, und die Phasenlage der Spannung e2 kehrt sich
infolgedessen um. Dem Überwiegen des Stromes der Röhre i i entspricht die Linie
A-B in Abb. 2 und dem Überwiegen .des Stromes der Röhre io die Linie A-C. Die am
Kondensator 26 auftretende Gleichspannung e3 kann nun in Abb. 2 über der senkrechten
Achse als Abszisse ebenfalls aufgetragen werden, was bei einer bestimmten Vorspannung
am Widerstand 21 der Linie D-E entspricht: »Der Schnittpunkt F1 dieser Linie mit
der Geraden A-B ergibt den Arbeitspunkt, wenn man die waagerechte Entfernung der
beiden vertikalen Achsen in Abb. 2 gleich der Größe der Kompensationsspannung ek
macht. Dem Werte,' entspricht also eine Wechselspannungsamplitude e2'. Diese Amplitude
ist jedoch bei der Anordnung-.nach Abb. i" von der mittleren Helligkeit des Fernsehbildes
abhängig, da nämlich bei einem anderen Lichtstrom auf die Photozelle 22, wie er
der Geraden D-E entspricht, die Gleichrichterausgangsspannung in Abhängigkeit von
seiner Eingangsspannung nach der Geraden D-F bzw. D-G verläuft. Dabei ist die Gerade
D-F einer größeren mittleren Helligkeit und die Gerade D-G einer kleineren zugeordnet
als die Gerade D-E. Die mittlere Trägeramplitude, welche bekanntlich die mittlere
Helligkeit eines Fernsehbildes darstellt, wird somit durch die Beeinflussung der
Empfindlichkeit des Gleichrichters ig übertragen.
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Der Transformator 2o, welcher an seiner Primärseite von derselben
Spannung gespeist wird wie die Primärseite des Transformators 1q., hat den Zweck,
den Gleichrichter ig -nur bei -derjenigen Phasenlage der Spannung e2,
welche
dem Ast A-B .in Abb. 2 entspricht, zu öffnen. Gegebenenfalls kann man einem oder
beiden dieser Transformatoren noch einen Phasenschieber vorschalten. An sich vermag
der Gleichrichter i9 nämlich sowohl bei Überwiegen des Stromes .der Röhre i i als
auch desjenigen der Röhre io eine Gleichspannung zu liefern. Dies bedeutet aber
nichts anderes, als .daß beim Überwiegen des Stromes .de"r Röhre io, wofür, wie
oben erläutert, der Ast A'-C gilt, eine Gleichspannung entsprechend der strichpunktierten
Geraden D-H geliefert wird. Dabei sind die Winkel, welche die Gerade D-E einerseits
und die Gerade D-H andererseits mit der horizontalen Achse in Abb. 2 einschließen,
einander - gleich. Die Gleichgewichtsbedingung für die Modulationsanordnung würde
nun zwar für den Schnittpunkte= auch erfüllt sein, .jedoch zeigt eine genauere Betrachtung"däß
der SchnittpunktF2 instabil, Pl dagegen stabil ist. Dies ist in einem anderen Zusatzpatent
zum gleichen-Hauptpatent ausführlich auseinandergesetzt. Gegenstand jenes Zusatzpatents
ist es, über den Transformator 2o eine Wechselspannung von der Trägerfrequenz in
den Steuergitterkreis der Röhre i9' einzuführen. Dann gilt für den Gleichrichter
bei positiven und negativen Wechselspannungen e2, d. h. für beide Phasenlagen-,
die Charakteristik T-D-E und nicht die Charakteristik H-D-E.