DE752761C

DE752761C - Method for regulating the output amplitude of the amplifier for the reception of television broadcasts

Info

Publication number: DE752761C
Application number: DET45947D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-11-02
Filing date: 1935-11-03
Publication date: 1954-02-08

Description

Bei der Fernübertragung von Sprache und Musik mittels einer Trägerwelle wird die Amplitude dieser Trägerwelle durch die positiven und negativen Halbwellen der zu übertragenden Töne um ein mittleres Niveau herum gesteuert, derart, daß der zeitliche Mittelwert der Trägerwellenamplitude über einen längeren Zeitraum konstant bleibt. Dementsprechend kann die Ausgangsamplitude] am Empfangsverstarker bei der Sprach- und Musikübertragung dadurch konstant gehalten werden, daß die Trägerwelle demoduliert und die Gleichstromkomponente des erhaltenen Niederfrequenzstromes, zur Regelung des Verstärkungsgrades des Empfangsverstärkers benutzt wird. Die am Verstärkungsrausgang auftretenden und auszuregelnden Amplitudenschwankungen können dabei durch Schwunderscheinungen und bzw. oder beim Abstimmen durch verschiedene Feldstärke der einzelnen Sender sowie durch mehr oder weniger scharfe Abstimmung hervorgerufen werden.In the remote transmission of speech and music by means of a carrier wave, the Amplitude of this carrier wave through the positive and negative half-waves of the to transmitted tones are controlled around a medium level, so that the temporal Mean value of the carrier wave amplitude remains constant over a longer period of time. Accordingly, the output amplitude] at the receiver amplifier can be used for speech and music transmission are kept constant by demodulating the carrier wave and the direct current component of the low frequency current obtained, for regulation the gain of the receiving amplifier is used. The one at the gain output Amplitude fluctuations that occur and need to be regulated can thereby be caused by Shrinkage phenomena and / or when tuning through different field strengths of the individual stations as well as more or less sharp tuning.

Es ist bereits bekannt, beim Fernsehen senderseitig nur die Wechselstromkomponenten der Bildinhaltsspannung zur ModulationIt is already known that only the alternating current components are transmitted from the transmitter in television the picture content voltage for modulation

eines Trägers zu verwenden und gleichzeitig diesem Träger Synchronimpulse konstanter Größe aufzumodulieren. Man kann dann auf der Empfangsseite mit diesen Synchronimpulsen eine Schwundregelung bewerkstelligen, da ihre empfängerseitige Größe nur vom Schwund abhängt. Man muß aber dann auf eine richtige Wiedergabe der mittleren Bildhelligkeit auf der Empfangsseite verziehten. to use a carrier and at the same time this carrier synchronizing pulses more constant Modulate size. You can then use these sync pulses on the receiving side accomplish a shrinkage control, since their recipient-side size only depends on shrinkage. But then you have to look for a correct reproduction of the middle Image brightness on the receiving side distorted.

Beim Fernsehen wird bei bestimmten Sendeverfahren nicht mit einer konstanten mittleren Trägerwellenamplitude, wie in den beiden oben besprochenen Fällen, gearbeitet, sondern es ist vielmehr die mittlere Trägerwellenamplitude von der mittleren Bildhelligkeit abhängig. Infolgedessen kann man nicht mittels der oben beschriebenen, bei Sprach- und Musikübertragunganwendbaren Schwundregelung arbeiten.When watching television, certain broadcasting methods do not have a constant mean Carrier wave amplitude, as in the two cases discussed above, worked, rather rather, it is the mean carrier wave amplitude from the mean image brightness addicted. As a result, it is not possible to use the above-described language and music transmission applicable fading control.

Zur Lösung des Problems der Schwundregelung für den Fernsehempfang einer Trägerwelle, deren Amplitude zur Übertragung der Bildzeichen erhöht und zur Übertragung der Synchronisierimpulse vermindert wird, und welche die mittlere Bildhelligkeit mitüberträgt, soll gemäß der Erfindung von dem niedrigsten im Bildinhaltssignal vorkommenden Trägeramplitudenwert ausgegangen und die Regelung in Abhängigkeit von diesem Werte vorgenommen werden. Für die Wiedereinführung der mittleren Bildhelligkeit, wenn diese bei einer empfangsseitigen Niederfrequenzverstärkung verlorengegangen sein sollte, sind die schwarzen Bildstellen bereits benutzt worden. Diese Schaltungsanordnung steht jedoch mit dem Problem der Schwundregelung nicht im Zusammenhang.To solve the problem of shrinkage control for television reception a Carrier wave, the amplitude of which is increased for the transmission of the image characters and for the transmission the synchronization pulse is reduced, and which the average image brightness also transmits, should according to the invention from the lowest occurring in the picture content signal Carrier amplitude value is assumed and the regulation can be carried out as a function of these values. For the Reintroduction of the average image brightness, if this is at a receiving end If the low-frequency amplification should have been lost, the black areas of the image are has already been used. However, this circuit arrangement faces the problem of Shrinkage regulation not related.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden erläutert. In der Abb. 1 der Zeichnung bedeutet 10 eine Gleichrichterröhre, parallel zu welcher ein Widerstand 11 liegt, und welcher die zu demodulierenden Trägerschwingungen über einen Kopplungskondensator 12 zugeführt werden (sogenannte Parallelgleichrichterschaltung). Der Gleichrichter 10 und der Widerstand 11 liegen im Steuergitterkreis einer Schirmgitterröhre 13, deren Anodenkreis einen Widerstand 14 enthält. Das Steuergitter der Röhre 13 ist außerdem mit dem Gitter 1 einer Sechspolröhre 15 verbunden, deren Gitter 3 über eine Kompensationsspannungsquelle 16 an die Anode der Schirmgitterröhre 13 angeschlossen ist. Im Anodenkreis der Röhre 15 liegt ein Widerstand 17, und parallel zu ihrer Anoden-Kathoden-Strecke die Reihenschaltung eines Kondensators 18 und eines Gleichrichters 19, dem ein Widerstand 20 parallel geschaltet ist. Diese Anordnung arbeitet in der Weise, daß mittels der Gleichrichterröhre 10 eine Demodulation der hochfrequenten Trägerschwingungen vorgenommen wird, und daß an dem Steuergitter der Röhre 13, deren Charakteristik in Abb. 2 dargestellt ist, also die demodulierte Spannung mit Einschluß der mittleren Bildhelligkeit in dem Sinne auftreten muß, daß das Steuergitterpoteiitial um so mehr in positiver Richtung verlagert wird, je kleiner die demodulierte Spannung ist. Die Charakteristik der Röhre kann dabei beispielsweise durch Wahl der Vorspannung des Steuergitters oder der Schirmgitter-Spannung so gelegt werden, daß bei normaler Stärke der Trägerwellenamplitude und also bei normaler Höhe der demodulierten Spannung lediglich die Synchronisierimpulse 21 einen Anodenstrom in der Rohe 13 hervorrufen, während die Bildsignale 22 unterhall) des unteren Knickes der Charakteristik dieser Röhre liegen. An der Anode der Röhre 13 treten infolgedessen Potentialverminderungen im Takte der Synchronisierimpulse 21 auf. Die Charakteristik der Sechspolröhre 15 und die Lage der Spannung an ihrem Gitter 1, das mit dem Steuergitter der Röhre 13 verbunden ist, ist in Abb. 3 dargestellt. Die Charakteristik dieser Röhre ist beispielsweise durch eine entsprechende Spannung an ihren Schirmgittern derart gelegt, daß bei dem niedrigsten im Bildhelligkeitssigual vorkommenden Wert 23 der Trägeramplitude ein Anodenstrom einer bestimmten endlichen Größe I₁ fließt. Bei größeren Werten der demodulierten Spannung verkleinert sich der Anodenstrom der Röhre 15 und bei einem kleineren Wert der demodulierten Spannung, wie er den Synchronisierimpulsen 21 entspricht, würde eine Erhöhung dieses Anodenstromes auftreten. Durch die im Takte der Synchronisierimpulse erfolgenden Spannungsabsenkungen an der Anode der Schirmgitterröhre 13 wird jedoch der Stromdurchgang durch die Röhre 15 während der Synchronisierimpulse 21 vollkommen gesperrt, da das Gitter 3 der Sechspolröhre, welches über die Kompensationsspannungsquelle 16 mit der Anode der Schirmgitterröhre 13 verbunden ist, infolge der Spannungsabsenkungen an dieser Anode negativ gemacht wird. Der höchste Anodenstrom in der Röhre 15 tritt infolgedessen bei den Werten 23 der demodulierten Spannung auf. Diesen Anodenstromwerten I₁ entsprechen Spannungsabsenkungen der Anode der Röhre 15, deren Wechselspannungsanteil durch den Gleichrichter 19 gleichgerichtet wird. Das Potential am oberen Ende des Widerstandes 20 ist also, wenn man die Zeitkonstante des Kondensators und des Widerstandes 20 groß gegen die Bilddauer wählt, dem Werte I₁ proportional. Wenn sich jedoch infolge Fadings oder ausAn embodiment of the invention is explained below. In Fig. 1 of the drawing, 10 denotes a rectifier tube, parallel to which is a resistor 11, and to which the carrier oscillations to be demodulated are fed via a coupling capacitor 12 (so-called parallel rectifier circuit). The rectifier 10 and the resistor 11 are located in the control grid circuit of a screen grid tube 13, the anode circuit of which contains a resistor 14. The control grid of the tube 13 is also connected to the grid 1 of a six-pole tube 15, the grid 3 of which is connected to the anode of the screen grid tube 13 via a compensation voltage source 16. In the anode circuit of the tube 15 there is a resistor 17, and parallel to its anode-cathode path is the series connection of a capacitor 18 and a rectifier 19, to which a resistor 20 is connected in parallel. This arrangement works in such a way that the high-frequency carrier oscillations are demodulated by means of the rectifier tube 10, and that the demodulated voltage including the mean image brightness in the sense of the control grid of the tube 13, the characteristics of which are shown in Fig. 2 must occur that the control grid potential is shifted more in the positive direction, the smaller the demodulated voltage. The characteristics of the tube can be set, for example, by selecting the bias voltage of the control grid or the screen grid voltage, so that with normal strength of the carrier wave amplitude and thus with normal height of the demodulated voltage, only the synchronization pulses 21 cause an anode current in the tube 13, while the Image signals 22 below the reverberation) of the lower kink of the characteristic of this tube lie. As a result, potential reductions occur at the anode of the tube 13 in the cycle of the synchronization pulses 21. The characteristics of the six-pole tube 15 and the position of the voltage on its grid 1, which is connected to the control grid of the tube 13, is shown in FIG. The characteristic of this tube is set, for example, by a corresponding voltage on its screen grids in such a way that an anode current of a certain finite value I ₁ flows at the lowest value 23 of the carrier amplitude occurring in the image brightness signal. With larger values of the demodulated voltage, the anode current of the tube 15 decreases and with a smaller value of the demodulated voltage, as corresponds to the synchronization pulses 21, an increase in this anode current would occur. However, due to the voltage drops at the anode of the screen grid tube 13 taking place in the cycle of the synchronization pulses, the passage of current through the tube 15 is completely blocked during the synchronization pulses 21, since the grid 3 of the six-pole tube, which is connected to the anode of the screen grid tube 13 via the compensation voltage source 16, is made negative as a result of the voltage drops at this anode. The highest anode current in the tube 15 consequently occurs at the values 23 of the demodulated voltage. These anode current values I ₁ correspond to voltage drops in the anode of the tube 15, the alternating voltage component of which is rectified by the rectifier 19. The potential at the upper end of the resistor 20 is therefore proportional to the value I ₁ if the time constant of the capacitor and the resistor 20 is chosen to be large in relation to the image duration. If, however, as a result of fading or from

den anderen eingangs erwähnten Gründen die Trägerwellenamplitude vermindert, so rufen die niedrigsten im Bild vorkommenden Trägerwellenamplituden einen größeren Anodenstrom in der Röhre 15 hervor, als den Wert ^₁. In^ folgedessen steigt auch das Potential am oberen Ende des Widerstandes 20, so daß, wenn man die Veränderungen dieses Potentials in geeigneter Weise zur Regelung des Verstärkungsgrades eines Hochfrequenzverstärkers benutzt, die Amplitudenischwankungen ausgeglichen werden können.If the carrier wave amplitude is reduced for the other reasons mentioned at the beginning, the lowest carrier wave amplitudes occurring in the image cause a higher anode current in the tube 15 than the value ^ ₁ . As a result, the potential at the upper end of the resistor 20 also rises, so that if the changes in this potential are used in a suitable manner to regulate the gain of a high-frequency amplifier, the amplitude fluctuations can be compensated for.

Somit wird gemäß der.Erfindung die Amplitudenregelung einer Bildhelligkeitssignal-Thus, according to the invention, the amplitude control an image brightness signal

x5 spannung, welche die mittlere Bildhelligkeit enthält, ermöglicht, und man kann daher im Empfangsbild sowohl die mittlere Bildhelligkeit wiedergeben als auch die durch Schwunderscheinungen usw. hervorgerufenen Amplitudenschwankungen beseitigen.x5 voltage, which is the average image brightness contains, enables, and one can therefore use both the mean image brightness in the received image reproduce as well as the amplitude fluctuations caused by shrinkage phenomena etc. remove.

Es sei noch bemerkt, daß die niedrigsten im Bildinhalt vorkommenden Trägeramplituden nicht notwendig schwarz zu sein brauchen, sondern auch dunkelgrauen Bildstellen entsprechen können¹. Wenn längere Zeit keine schwarzen Bildstellen auftreten, wird in Abhängigkeit von den dunkelgrauen Bildstellen geregelt, was aber nur einen geringfügigen Unterschied für die Bildwiedergabe ausmacht.It should also be noted that the lowest carrier amplitudes occurring in the image content need not necessarily be black, but can also correspond to dark gray image areas ¹ . If no black image areas appear for a longer period of time, control is carried out depending on the dark gray image areas, but this only makes a slight difference for the image reproduction.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Method for fading control of the output amplitude of the amplifier for the reception of television broadcasts in which the picture brightness signals are increased the amplitude of a carrier wilt and the synchronization pulses by lowering the carrier wave amplitude are transmitted, characterized in that the control as a function of the lowest carrier amplitude value occurring in the image content signal takes place.

2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the demodulated voltage to the control grid (1) one Tube (15) is fed in such a way that the sync pulses with positive polarity and the picture content voltage are effective with negative polarity and by picture brightness signals, which are transmitted with a smaller carrier wave amplitude (23), a larger anode current is generated than by image brightness signals that have a larger carrier wave amplitude and that the passage of current through the tube during the synchronization pulses (21) is complete is blocked, and that those generated by the smallest carrier wave amplitudes Peak values of the anode alternating voltage can be evaluated for regulation.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German Patent No. 575 775;

French patents No. 781 668,
787688;

British Patent No. 434,496;

"Fernsehen und Tonfilm" magazine, 1935, p. 7 p.

1 sheet of drawings