DE836045C - System zur UEbertragung elektrischer Signale mit wiederkehrenden Festpegel- oder Bezugswerten - Google Patents

Description

(WlGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. APRIL 1952

E 2i6o Villa j Sia¹

John Collard, London ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf Systeme zur Übertragung elektrischer Signale, z. B. Fernsehsignale. Sie enthält Schaltungsanordnungen, durch welche niederfrequente Komponenten, die stark gedämpft werden, im Verhältnis zu höherfrequenten Komponenten im Laufe der Übertragung wieder in das Signalgemisch hineingebracht werden können, oder durch welche Störkomponenten niederer Frequenz, die in solchen Systemen auftreten, im wesentlichen beseitigt werden können.

Die Erfindung kann ebenso verwendet werden zum Ausgleich schwankender Dämpfung, z. B. infolge Fadings in Signalen, die zwei Sätze wiederkehrender Festpegel oder fester Bezugswerte besitzen, z. B. bei Fernsehsignalen.

Es ist bekannt, daß für die Übertragung und den Empfang von Fernsehsignalen ein besonders breites Frequenzband benötigt wird, das sehr niedrige Frequenzen und sogar eine Gleichstromkomponente enthält. Es ist indessen gewöhnlich unwirtschaftlich, ^ao Verstärker zu bauen, die die Gleichstromkomponente!! übertragen, und sogar die Komponenten bis zu 200 oder 300 Hz bieten für die Übertragung oft Schwierigkeiten. Infolgedessen fehlen bei den Signalen am Ausgang eines Verstärkers sehr oft die niederfrequenten Komponenten, und es sind besondere Maßnahmen zu

ihrer Wiedereinführung nötig, um eine zufriedenstellende Wiedergabe zu erhalten.

Ein Problem, das sehr eng mit dem der Wiedereinführung verbunden ist, ist das der Beseitigung von unerwünschten niederfrequenten Komponenten, die durch Induktion aus benachbarten Kraftleitungen entstehen. Da die Hinzufügung einer bestimmten Frequenzkomponente in dieser Art äquivalent ist dem Abzug einer entsprechenden Komponente des

ίο entgegengesetzten Vorzeichens, so dienen die Mittel zur Wiedereinführung von Gleichstrom ebenfalls dazu, Effekte ähnlicher Niederfrequenz zu beseitigen, die durch Induktion entstehen, z. B. aus der Nachbarschaft von Kraftleitungen oder unerwünschten niederfrequenten Störeffekten, in welchem Fall die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der bekannten Anordnung zur Störbeseitigung darstellt, wie sie z. B. in der britischen Patentschrift 490 205 beschrieben ist, da die obere Frequenzgrenze der Korrektursignale bei der erfindungsgemäßen Schaltung wesentlich höher liegt.

Es sind schon Vorschläge zur Wiedereinführung von Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten bekanntgeworden und z. B. in den britischen Patentas Schriften 422 906, 449 242, 464 828 und 507 239 beschrieben, aber diese sind nur erfolgreich gewesen bis zu verhältnismäßig niedrigen Frequenzen, wie z. B. 50 Hz. In Fällen indessen, wo mehrere Transformatoren in die Schaltung hineingebracht werden sollen, können Komponenten von mehreren 100 Hz bereits so stark gedämpft sein, daß irgendeine andere Art der Wiedereinführung notwendig ist. Desgleichen können unerwünschte Frequenzen bis zu 1000 oder 2000 Hz durch die höheren Harmonischen von Kraftsystemen in dem Stromkreis induziert werden. Es ist deshalb klar, daß zur Kompensation dieser Störströme eine Art von Wiedereinführung oft notwendig ist, die in der Lage ist, bis zu Frequenzen von einer Größenordnung von 1000 Hz wirksam zu sein. Diese Form der Wiedereinführung wird durch die Erfindung gegeben und ist neben der Anwendung auf Fernsehsignale auf alle Signale anwendbar, die sich wiederholende Perioden mit festem Pegel haben.

Entsprechend der Erfindung ist ein System zur Übertragung elektrischer Signale vorgesehen, welche sich wiederholende Teile mit festem Pegel oder feste Bezugswerte enthalten, in dem im Laufe der Übertragung der Signale unerwünschte Veränderungen auftreten, und es werden Mittel verwendet zur Erzeugung eines Korrektursignals, das eine im wesentlichen stetige Funktion der Zeit ist und abhängig von der gleichzeitig beobachteten Größe einer Mehrzahl verschiedener fester Pegel oder Bezugswerte ist; das Korrektursignal wird dazu verwendet, im wesentliehen die erwähnten unerwünschten Veränderungen in den betreffenden Signalen auszugleichen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein System zur übertragung elektrischer Signale vorgesehen, welche sich wiederholende Teile mit festem Pegel oder feste Bezugsteile enthalten. Im Laufe der übertragung werden die Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten der erwähnten Signale nicht mit den ihnen eigenen Amplituden weitergegeben, oder es werden Störkomponenten von Niederfrequenz induziert; es werden deshalb wieder Mittel verwendet zur Erzeugung eines Korrektursignals, das eine im wesentlichen stetige Funktion der Zeit ist und abhängig von den gleichzeitig beobachteten Pegeln einer Mehrzahl verschiedener fester Bezugsteile ist. Das Korrektursignal wird dazu verwendet, im wesentlichen die Dämpfung der Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten zu korrigieren und im wesentlichen besagte Störkomponenten zu entfernen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein System zur Übertragung elektrischer Signale vorgesehen, welche im wesentlichen gleichförmig wiederkehrende Paare von Teilen mit festem Pegel oder feste Bezugswerte verschiedener Amplitude enthalten; da im Laufe der Übertragung der Pegel der obenerwähnten Signale einer Veränderung unterworfen ist, werden wieder Mittel veiwendet zur Erzeugung eines Korrektursignals, das eine im wesentlichen stetige Funktion der Zeit ist und in Abhängigkeit von den gleichzeitig beobachteten Differenzen der Amplituden einer Mehrzahl der besagten Paare gebildet und dazu verwendet wird, die Verstärkung eines Verstärkers zu steuern, der in den Strompfad eingeschaltet ist, über welchen die ei wähnten Signale übertragen werden zum Zwecke, die Veränderung in dem Pegel der erwähnten Signale auszugleichen.

In einer Ausführungsform lassen sich die Merkmale der Erfindung als sogenannte Verzögerungs- oder Interpolationsanordnungen oder in einer anderen Ausführungsform als sogenannte Extrapolationsanordnungen verwirklichen.

Bevor indessen dazu übergegangen wird, eine Beschreibung im einzelnen zu geben über die Art, wie die Erfindung durchgeführt werden kann entsprechend einer von diesen Ausführungsformen, soll die breite Grundlage der Erfindung zunächst ausführlicher i_Oo auseinandergesetzt werden. Wie bekannt ist, bestehen Fernsehsignale abwechselnd aus Zeilen- und Gleichlaufsignalen, von denen die Zeilensignale sich gemäß dem Bildinhalt, der abgetastet wild, ändern und ungefähr 85 Mikrosekunden dauern, während die Gleichlauf impulse ungefähr 10 Mikrosekunden andauern und eine bestimmte Größe haben; ihnen folgt eine Schwarzpegelperiode von ungefähr 5 Mikrosekundendauer. Wenn über eine derartige Wellenform eine Einzelfrequenzkomponente durch Induktion überlagert wird, so ist es während der Zeilensignalperiode unmöglich, zu entscheiden, wieweit die Stärke des empfangenen Signals von der induzierten Komponente und wieweit sie von dem wirklichen Zeilensignal herrührt. Während der Gleichlaufimpuls- oder Schwarzpegelperioden liegt der Fall anders, und indem man die Differenz zwischen der empfangenen Größe des Impulses oder der Höhe des Schwarzpegels und der Größe, die vorhanden sein sollte, nimmt, ist es möglich, den Betrag der induzierten Komponente während des kurzen Intervalls zu bestimmen.

Die bekannten Anordnungen zur Wiedereinführung des Gleichstromes messen meist in ihrer Wirkung den Unterschied auf diesem Wege und bringen dann im wesentlichen eine konstante und entgegengesetzte las Wirkung während des folgenden Zeilensignals zur

Geltung. Wenn die Veränderungen im Gleichlaufimpulspegel ζ. B. eine so niedrige Frequenz haben, daß praktisch keine Änderung in der Größe während der Dauer einer Zeilensignalperiode vorhanden ist, dann wird die Wiedereinführungswirkung, die in dieser Art verwendet wird, mit Erfolg die Abweichung, die aufgetreten ist, aufheben. Bei Frequenzen indessen, die größer sind als 50 Hz, ist es ungenau anzunehmen, daß im wesentlichen keine Änderung während der Dauer der Zeilensignalperiode auftritt, so daß dieser Weg nicht mehr zum Ziele führt; eine Möglichkeit aber, um Gleichstromwiedereinführung auf höhere Frequenzen auszudehnen, bieten die Ausführungsformen der Erfindung. Diese beruhen auf einer Beobachtung der Differenz zwischen dem Soll-Pegel und dem tatsächlichen Pegel während einer Anzahl von verschiedenen, aber vorzugsweise aufeinanderfolgenden Gleichlaufimpulsen oder festen Periodenteilen und sind infolgedessen in der Lage, einen Wiederher-Stellungseffekt zu geben, der sich während des Zeilenintervalls solchermaßen ändert, daß er eine genauere Korrektur ergibt.

In der einfachsten Form besteht die Grundlage der Erfindung darin, eine Verzögerung herzustellen, die dem Intervall zwischen zwei Gleichlaufimpulsen entspricht. Die empfangenen Signale werden deshalb durch ein Verzögerungsnetzwerk hindurchgeleitet, das so bemessen ist, daß, wenn ein Gleichlaufimpuls gerade das Ende des Netzwerkes erreicht hat, der vorangehende Impuls gerade in das Netzwerk eintritt. So ist es möglich, gleichzeitig die Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem richtigen Pegel dieser zwei Impulse zu messen. Es kann angenommen werden, daß die Frequenz der Änderungen dieser Differenz relativ klein ist, so daß die Differenz als sich linear ändernd über das Zeilenintervall angenommen werden kann. Die Korrektur, die notwendig ist, um Gleichstromkomponenten wieder einzuführen oder Induktion während eines Zeilenintervalls auszuschalten, hat so einen Wert, der bei V₁ beginnt und sich linear ändert zu 7',, wo ?', der Wert ist, der durch

(v₂ -V

Diese Reihe ist wohl bekannt zum Gebrauch für die Interpolation zwischen Werten, die in Tabellen gegeben sind. Sie stellt deutlich die verschiedenen So Annäherungen dar, die durch die bekannten und durch die neue Anordnung der Gleichstromwiedereinführung erreicht werden. Bei den früheren Anordnungen, wo nur V₁ erreicht wird, kommt nur das erste Glied in Frage, d. h.

ν --= V_x.

Diese Gleichung entspricht dem sogenannten Klammerverfahren der Gleichstromwiedereinführung, wie sie in der britischen Patentschrift 44g 242 beschrieben ist.

Bei der ersten Anwendung der neuen Anordnung, die hier beschrieben ist, werden ^₁ und V₂ gewonnen, so daß der zweite Ausdruck ebenfalls verwendet Beobachtung des Gleichlaufimpulses vor dem Zeilenintervall bestimmt wird, und V₂ der Wert ist, der durch Beobachtung des Impulses nach dem Zeilenintervall bestimmt wird. Dieses wiederaufbauende Signal wird den Signalen beim Verlassen des Verzögerungssystems hinzugefügt.

Wenn eine ganze Zeile aus dem Verzögerungssystem herausgenommen ist, dann hat der Gleichlaufimpuls, der ursprünglich am Eingang der Verzögerung war, den Ausgang erreicht, und ein neuer Impuls tritt gerade in den Eingang ein. Der ganze Vorgang kann sich so wiederholen. Es hat sich herausgestellt, daß diese Anordnung die Behandlung höherer Frequenz gestattet als frühere Anordnungen, weil bei den früheren Systemen die benötigte Frequenz so niedrig war, daß keine merkliche Änderung in der Größe der verlangten Korrektur über das Zeilenintervall entstand. Bei der neuen Anordnung ist es nur nötig, daß die Frequenz tief genug ist für das benötigte Korrektursignal, und man kann annehmen, daß während des Zeilenintervalls das Korrektursignal sich linear ändert.

Wenn die Frequenz des induzierten Signals über 1000 Hz hinausgeht, so ist es falsch, anzunehmen, daß seine Größe sich linear über das Zeilenintervall ändert. Bei Anwendung der Anordnung nach der Erfindung indessen kann dieser Fehler beliebig herabgesetzt werden. Wenn die Signale um eine Zeit verzögert werden, die einer Anzahl von Zeilenintervallen entspricht, ist es möglich, die Größe der benötigten Korrektur festzustellen bei jedem der Synchronisiersignale, die innerhalb der gesamten Verzögerungsperiode auftreten. Auf diese Weise wird eine Reihe von Werten V₁, v₂, v₃ usw. für die Korrekturspannung bestimmt bei gleichförmigen Intervallen T, wo T die \ Zeit ist zwischen aufeinanderfolgenden Gleichlaufimpulsen. Wenn jetzt eine Serie von Werten V₁, v₂, v₃ usw. einer Variablen gegeben ist, so kann der Wert ν der Variablen bei irgendeiner Zeit t', wenn für die Zeit I₁ der Wert ^₁ gemessen ist, ausgedrückt werden durch die Reihe

wo

/I=^iSt.

werden kann. Somit wird eine zweite Annäherung erreicht entsprechend

ν = V₁ + (V₂-V₁) Δ.

In der weiteren Anwendung dieser neuen Anordnung, in welcher V₁, V₂, V₃ usw. erhalten werden, kann jede gewünschte Anzahl von Gliedern der Reihe verwendet werden, so daß immer engere Annäherungen an den wahren Wert von ν erzielt werden.

Die Erfindung wird nun beispielsweise an Hand der Zeichnungen ausführlicher erläutert.

Fig. i, 2 und 3 zeigen Schaltungsanordnungen nach dem Verzögerungssystem gemäß der Erfindung;

Fig. 4, 5, 6 und 7 stellen Schaltungsanordnungen dar, die nach dem Extrapolationsprinzip arbeiten.

In einer Anzahl von diesen Anordnungen ist es iss notwendig, eine Art von Verzögerungseinrichtungen

zu verwenden, so daß die Signale um den erforderlichen Betrag verzögert werden.

Zwei Wege gibt es zur Herstellung dieser Verzögerungen. Der eine besteht darin, irgendeines der bekannten elektrischen Verzögerungsnetzwerke zu verwenden. Wenn solche verwendet werden, ist es notwendig, eine Korrektur anzubringen für einen großen Betrag von Verzerrung und Dämpfung durch geeignete Entzerrer und Verstärker, da die Anforderungen, die an ein derartiges Netzwerk gestellt werden, nämlich eine Verzögerungszeit von der Größe einiger hundert Mikrosekunden über einen Frequenzbereich bis zu ungefähr 2 MHz zu erzielen, außergewöhnlich sind. Die Verzögerungseinrichtung kann passendervveise eine geeignete Länge von Fernsehkabeln und eine damit verbundene Einrichtung enthalten.

Der andere Weg, um Verzögerung zu erhalten, besteht darin, eine Vorrichtung zu verwenden, die mit einer Elektronenstrahlröhre verbunden ist, in der zwei Strahlen gleichmäßig über eine ringförmige Spur laufen. Der erste Strahl legt die Signale nieder, und der zweite nimmt sie wieder auf nach dem gewünschten Zeitintervall, wie in der britischen Patentschrift 471 913 beschrieben.

In Fig. ι ist eine Arbeitsschaltung zur Anwendung der Erfindung in ihrer einfachsten Form dargestellt. Die Signale werden an die Klemmen 10 und 11 gelegt. Von dort gehen sie durch das Verzögerungsnetzwerk 12, von dem angenommen ist, daß es verzerrungsfrei ist und frei von Verlusten, und erreichen so die Ausgangsklemmen 13, 14 über den Kondensator 15. Wir wollen den Fall betrachten, in dem ein Gleichlaufimpuls gerade das Verzögerungsnetzwerk 12 verläßt, während der folgende eintritt. In diesem Moment sind die Schalter 16 und 17 geschlossen, die die Klemme 10 mit der Klemme 11 über den Kondensator 18 und die Batterie 19, wie in der Figur angegeben, verbinden. Die Batterie 19 hat eine EMK, die gleich der Spannung ist, die die Klemme 10 haben sollte, d. h. das Potential, zu welchem die Klemme 10 ansteigen würde, wenn der Gleichlaufimpuls seine richtige Größe hätte. Wenn der Impuls, welcher gerade die Klemme 10 erreicht hat, nicht seine richtige Amplitude hat, so wird der Kondensator 18 aufgeladen werden zu einem Betrage, der gleich der Differenz ist zwischen der Amplitude, die der Impuls haben sollte, und der, die er tatsächlich hat. In derselben Weise wird der Kondensator 15 infolge seiner Verbindung über die Leitung 20 und den Schalter 17 zu der Batterie 19 auf einen entsprechenden Betrag aufgeladen durch den Impuls, der gerade an dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes angekommen ist. Da die Signale durch den Kondensator 15 aufgenommen werden, so wird die Signalamplitude an den Klemmen 13 und 14 aus der Signalamplitude an den Klemmen 10 und 11 bestehen zusammen mit der Potentialdifferenz am Kondensator 15. Wenn die Kondensatoren 18 und 15 zusammen verbunden werden, und in der Annahme, daß der erste im Vergleich zu dem anderen groß ist, wird gegebenenfalls der erste den letzteren auf sein eigenes Potential aufladen. Wenn die Verbindung über den Widerstand 21 durchgeführt wird, so ist es bei passender Dimensionierung des Widerstandes 21 in Verbindung mit dem Kondensator 18 und Kondensator 15 möglich, daß der letztere im wesentlichen das Potential des ersteren in einer Zeit annimmt, die gleich ist einem Zeilenintervall. Hierbei wird der Kondensator 15 den Zeilensignalen ein Potential hinzufügen, das bei irgendeinem Wert V₁ beginnt und allmählich irgendeinen anderen Wert V₂ annimmt.

W^Tenn indessen nur ein Widerstand verwendet wird, Um die Kondensatoren 18 und 15 zu verbinden, so wird sich die Potentialdifferenz über den letzteren exponentiell von v_r auf v₂ ändern, so daß die Bedingung einer linearen Veränderung nicht erfüllt wird. Dieser Schwierigkeit kann begegnet werden, indem man eine Induktanz 22 in Serie zum Widerstand 21 schaltet. Indem man dieser Induktanz einen passenden Wert gibt, kann man es erreichen, daß die Änderung der Potentialdifferenz über den Kondensator 15 im wesentlichen linear ist.

Die Kondensatoren 15 und 18 stellen in ihrer Wirkung beobachtende Vorrichtungen dar und erlauben, daß ein Korrektursignal gewonnen wird, welches eine im wesentlichen stetige Funktion der Zeit ist und von den gleichzeitig beobachteten Pegeln einer Mehrzahl von verschiedenen festen Bezugsteilen abhängt.

In der Praxis können die Schalter 16 und 17 durch Röhrenkreise ersetzt werden, die so angeordnet sind, daß sie dieselbe Wirkung haben. Verschiedene Formen von Röhrenschaltern sind vorgeschlagen in Verbindung mit der sogenannten Klammer-Gleich-Stromwiedereinführung, und speziell ist der Sechsdiodenschalter, der im britischen Patent 512109 beschrieben ist, hier anwendbar.

Fig. 2 stellt eine andere Anordnung dar, um ein lineares Wiedereinführungspotential zu gewinnen. Wie vorher, sind die Eingangs- und Ausgangsklemmen 10, 11 und 13, 14 miteinander über das Verzögerungsnetzwerk 12 verbunden, und der Kondensator 15 ist in die Leitung von dem Verzögerungsnetzwerk zur Klemme 13 geschaltet. Die Klemme 10 und die Klemme des Kondensators 15, die an dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes liegt, sind über die Schalter 23, 24 und die Kondensatoren 25, 26 an Erde gelegt; diese Kondensatoren stellen die Beobachtungseinrichtungen in diesem Beispiel der Erfindung dar. Die Belegung dieser Kondensatoren, die nicht mit der Erde verbunden sind, sind zu den Steuergittern 27 bzw. 28 der Röhren 29 bzw. 30 geführt. Diese Röhren haben einen hohen Widerstand, 31, der in ihrem gemeinsamen Kathodenkreis liegt, so daß das Potential jeder Anode 32 und 33 proportional der Differenz der Potentiale an den beiden Gittern ist. Die Anode 33 ist über den Kondensator 34 und den Widerstand 35 mit der Ausgangsklemme 13 verbunden, und der Kondensator 34 besitzt eine große Kapazität im Vergleich zu dem Kondensator 15. Die Ausgangsklemme 13 ist über den Schalter 36 mit der Batterie 37 verbunden und über die Batterie mit der Erde. In dem Augenblick, wo ein Gleichlaufimpuls das Ende des Verzögerungsnetzwerkes 12 erreicht und der folgende in den Ein-

gang eintritt, sind die Schalter 23, 24 und 36 geschlossen. Kondensator 25 wird so auf einen Wert aufgeladen, der v₂ entspricht, und Kondensator 26 auf einen anderen Wert, der V₁ entspricht. Die Potentialänderung, die an der Anode 33 der Röhre 30 entsteht, ist proportional V₂ — V₁.

Entsprechend ist der Ladestrom, der von der Röhre 30 durch den Kondensator 34 und den Widerstand 35 zum Kondensator 15 fließt, ebenfalls proportional v₂ — V₁. Beim Beginn der Zeile hat der Kondensator 15 eine Potentialdifferenz zwischen seinen Klemmen, die gleich V₁ ist infolge der Ladung aus der Batterie 37 über den Schalter 36. Indem man die Größe des Widerstandes 35 passend einstellt, ist es möglich, zu erreichen, daß der gleichmäßige Ladestrom von Röhre 30 die Potentialdifferenz über Kondensator 15 auf V₂ am Ende der Zeile anwachsen läßt. So liefert der Kondensator 15 das richtige Wiederaufbaupotential, das bei V₁ beginnt und linear zu v₂ ansteigt. Damit der Strom aus der Röhre 30 unabhängig von den Potentialänderungen des Kondensators 15 während des Zeilenintervalls ist, muß man Vorsorge treffen, daß die Potentialänderungen an der Anode der Röhre 30, die den Ladestrom herstellen, groß sind im Vergleich mit den Änderungen, die auftreten am Kondensator 15. Die Verstärkung der Röhren 29 und 30 ist deshalb groß gewählt, und der Widerstand 35 ist ebenfalls groß gewählt.

Es war darauf hingewiesen, daß eine bessere Annäherung an das genaue Wiederaufbaupotential erhalten werden kann, indem man eine große Anzahl von Gl eichlauf impulsen beobachtet. Wenn man drei Impulse beobachtet, so ist der Ausdruck für das Wiederherstellungspotential

V=V₁ + (V₂-V₁) Δ +Hv₃-V^-(V₂-V₁)) .

Die Schaltung, die dieser Gleichung entspricht, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Anordnung ist ähnlich der von Fig. 2 mit der Ausnahme, daß zwei Verzögerungsnetzwerke 12 und 12' verwendet werden; mit diesen Verzögerungsnetzwerken sind in genau derselben Weise wie in Fig. 2 die Röhrenpaare 29, 30 und 29' und 30' verbunden. Ebenso sind die Anoden 33 und 33' der Röhren 30 und 30' über Serienwiderstandskapazität skr eise 34, 35 und 34', 35' zur Klemme 13 geführt, mit der wie yorher der Schalter 36 und die Batterie 37 verbunden sind.

Die Anoden 33 und 33' sind indessen über Serienwiderstandskapazitätskreise 38, 39 und 38', 39' mit dem Gitter 40 der Röhre 41 verbunden, deren Kathode geerdet ist. Zwischen Gitter 40 und Erde ist der Kondensator 42 geschaltet und über diesen Kondensator der Schalter 43 und Batterie 44 in Serie. Die Anode 45 der Röhre 41 ist über den Kondensator 46 und den Widerstand 47 mit der Klemme 13 verbunden. Um den obigen Formelausdruck auf diese Schaltungsanordnung zu beziehen, möge er in der geordneten Form geschrieben werden:

3 Δ Δ Δ²

V=V₁+ (V₂-V₁) — (V₃-V₂) — — {(V₂ — V₁) — (V₃ — V₂)) —

Der Ausdruck V₁ wird erhalten, indem man Schalter 36 schließt und Kondensator 15 aus Batterie 37

lädt. Der Ausdruck (v₂ — V₁) —— wird aus der Anode

der Röhre 33' erhalten und der Ausdruck — (^₃ — V₂) — 2 aus der Röhre 33; die Röhrenpaare 29, 30 und 29', 30' arbeiten in derselben Weise wie in Fig. 2. Die beiden Widerstände 35 und 35' sind im Verhältnis 3: 1 gewählt, und die Verstärkung aller vier Röhren ist so gewählt, daß sie im wesentlichen die gleiche ist, so daß die Ladeströme von Röhren 30' und 30 in dem richtigen Verhältnis zueinander stehen. Die Anoden dieser Röhren sind ebenfalls über große Kondensatoren und Widerstände mit dem Kondensator 42 verbunden. Infolgedessen ist der gesamte Ladestrom in dem Kondensator 42 proportional (^₂ — V₁) — (v₃ — V₂). Die Potentialdifferenz am Kondensator 42 ist somit

{("2 — ^vi) — ("3 — ^V2>) A .

Da das Gitter der Röhre 41 mit dem Kondensator 42 verbunden ist, so ist die Anodenspannung von Röhre4i deshalb proportional — { (v₂ — V₁) — (v₃ — v₂)} Δ . Da die Anode der Röhre 41 mit dem Kondensator 15 über den großen Kondensator 46 und den Widerstand 47 verbunden ist, wird auch der Kondensator 15 infolgedessen mit einem Ladestrom versehen, der proportional — {(v₂ — ^₁) — (v₃ — V₈)) Δ ist. Die Potentialdifferenz, die durch diesen Strom an dem Kondensator 15 aufgebaut wird, ist demgemäß proportional — {(v₂ — V₁) — (v₃ — v₂)) Δ ². Die gesamte Potentialdifferenz über Kondensator 15 ändert sich infolgedessen gemäß dem Gesamtausdruck, der zuvor für ν gegeben ist, und ist so bis auf den zweiten Grad der Annäherung genau über das Zeilenintervall. Da der Vorgang am Ende jeder Zeile von neuem beginnen soll, so ist der Schalter 43 vorgesehen, den Kondensator 42 kurzzuschließen und ihn für die neue Ladung wieder vorzubereiten. Die Batterie 44 wird verwendet, um einen Kurzschluß des Gitters der Röhre 41 zur Erde zu vermeiden. Die Schritte, die bei der Ausdehnung dieser Schaltung vorgenommen sind, um noch weitere Glieder einzuschließen, gehen aus den vorhergehenden Ausführungen hervor. Aus den vorangehenden Figuren geht hervor, daß das Hauptmerkmal der Erfindung bei der Verzögerungsanordnung darin besteht, daß das Wiederaufbaupotential durch Beobachtungen bestimmt wird, die an Gleichlaufimpulsen vor und nach dem Zeilenintervall gemacht sind, für welches das Wiedereinführungspotential verwendet werden soll. Das macht iao eine Verzögerung der Zeilensignale notwendig, worin ein Nachteil besteht, da es verhältnismäßig teuer ist, ein Verzögerungssystem herzustellen, das eine gleichmäßige Verzögerung bis zu 2 oder 3 MHz gibt. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, können Extra- iss polationsanordnungen für die Wiedereinführung ver-

wendet werden, so wie sie in den folgenden Figuren dargestellt sind. In diesen wird eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Gleichlaufimpulsen beobachtet, und die Beobachtungen werden dazu verwendet, um ein Wiederherstellungspotential für das Zeilenintervall zu bekommen, das unmittelbar dem letzten beobachteten Gleichlaufimpuls folgt. Hierbei wird keine Verzögerung der Zeilensignale benötigt. Um in der Lage zu sein, gleichzeitig eine Anzahl von

ίο Gleichlaufimpulsen zu beobachten, können diese durch ein Verzögerungssystem gehen, das an geeigneten Punkten angezapft ist wie in dem Falle von Verzögerungsnetzwerken, die zur Verzögerung der Zeilensignale verwendet werden bei Wiedereinführung mit Verzögerung. Da das Verzögerungsnetzwerk jetzt nur zur Beobachtung der Gleichlaufimpulse dient und nicht zur übertragung der Zeilensignale, so kann es Eigenschaften besitzen von viel weniger vollkommener Form, woraus sich eine größere Wirtschaftlichkeit ergibt. Außerdem gibt es, wie später gezeigt wird, eine Möglichkeit, vom gesamten Verzögerungsnetzwerk frei zu werden. Infolgedessen sind auf der Extrapolation beruhende Anordnungen zur Wiedereinführung beträchtlich einfacher herzustellen als solche mit Verzögerung. Indessen hat die Wiedereinführung mit Extrapolation den Nachteil, daß sie nicht so genau wie die mit Verzögerung ist. Das folgt aus der Tatsache, daß die Korrekturwerte der mit Verzögerung arbeitenden Einrichtung von der Interpolation zwischen bestimmten Werten abhängen, während im anderen Falle mit Extrapolation jenseits des letzten beobachteten Punktes gearbeitet wird.

Die erste Stufe der Extrapolationsanordnung ist dieselbe wie die Anordnung der ursprünglichen Klammergleichstromwiedereinführung (vgl. britisches Patent 449 242). Sie beruht darauf, das Wiederherstellungspotential ^₁ zu messen für den Gleichlaufimpuls, der unmittelbar dem Zeilenintervall vorangeht, und dann ein konstantes Potential dieser Größe über das folgende Zeilenintervall hinweg zu verwenden. Dabei ist natürlich die Voraussetzung, daß das Wiedereinführungspotential während des Zeilenintervalls konstant bleibt, was nur für sehr niedrige Frequenzen richtig ist. Wenn das Wiederherstellungspotential durch die Gleichung ν = A sin ω t gegeben ist, dann ist der größte Fehler, der durch Anbringung der konstanten Spannung v_x hervorgerufen wird

e = 100 sin ο) Τ (⁰I₀),

wo T das Zeitintervall einer Zeile ist.

Die zweite Stufe der Annäherung besteht darin,

die Wiederherstellungspotentiale ^₁ und v₂ während zweier aufeinanderfolgender Gleichlaufimpulse zu beobachten und dann ein Wiederherstellungspotential zu verwenden der Größe

ν =υ₂+ (V₂- V₁)^,

wo t das Zeitintervall nach dem letzten beobachteten Gleichlaufimpuls ist und zwischen 0 und T variiert. Dies ist der Annahme gleichwertig, daß das mittlere Gefälle des Wiederherstellungspotentials während einer Zeile, wenn die Korrektur angewendet wird, dasselbe ist wie das mittlere Gefälle in dem vorangehenden Zeilenintervall. Diese Annahme gilt für etwas höhere Frequenzen als die vorangehende Annahme und bedeutet deshalb eine Verbesserung gegenüber der Klammergleichstromwiedereinführung. Der größte Fehler in Prozenten ist:

e₂ = 400 sin²

ωΤ

Eine noch engere Annäherung wird erreicht, indem man drei aufeinanderfolgende Gleichlaufimpulse beobachtet, indem man so drei aufeinanderfolgende Korrekturpotentiale v_v v₂ und V₃ gewinnt. Das Wiedereinführungspotential, das dann verwendet werden kann, ist

V=V₃+ (V₃-V₂) -ψ + [(V₃ — V₂) — (V₂ — V₁)) -ψ .

Der entsprechende größte Fehler ist in Prozenten ausgedrückt durch:

e₃ = 400 sin²

ωΤ

sin ω T,

woraus die Größe zu sehen ist, um die die Annäherung besser ist als die frühere.

Der Vorgang kann noch weiter durchgeführt werden, indem man zusätzliche Gleichlaufimpulse beobachtet. Die größten Fehler für die ersten drei Annäherungen, wie sie sich oben ergeben, sind nachstehend für verschiedene Frequenzen tabellarisch dargestellt.

Frequenz Größter Fehler in Prozenten
Hz e_x e₂ e₃

50 3,1 0,1 —

100 6,3 0,4 —

200 12,6 1,6 0,2

500 30,9 9,8 3,0

1000 58,8 38,3 23,6

2000 95,1 138,0 163,3.

Die Spalte ^₁ entspricht der Klammergleichstromwiedereinführung, und man kann daraus sehen, daß die größeren Annäherungen beträchtlich bessere Ergebnisse zeigen mit Ausnahme der höheren Frequenzen. HO

Man sieht, daß die verschiedenen Glieder, soweit betrachtet, alle bezüglich t linear waren, so daß das resultierende Wiederaufbaupotential sich geradlinig über das Zeilenintervall hinweg änderte. Es ist klar, daß, indem man Glieder annimmt, die proportional

I γ) sind, erreicht werden kann, daß das Wiederaufbaupotential eine Kurve bildet während des Zeilenintervalls wie bei der Verzögerungswiedereinführung.

Fig. 4 gibt eine Schaltung an, um die zweite Annäherung auf das Extrapolationsverfahren anzuwenden, d. h. um ein Wiederherstellungspotential

der Form v_% + (v₂ — V₁) — zu erzeugen. Wie bei

früheren Schaltanordnungen sind die Eingangs- und 1*5 Ausgangsklemmenpaare 10, 11 und 13, 14 vorhanden.

Aber der Kondensator 15 ist direkt zwischen die Klemmen 10 und 13 geschaltet, ohne das dazwischenliegende Verzögerungsnetzwerk. Indessen ist der Eingang des Verzögerungsnetzwerkes 48 an die Eingangsklemmen 10 und 11 gelegt, während der Ausgang mit dem Widerstand 49 abgeschlossen ist. Zwischen dem Eingang und Ausgang dieses Verzögerungsnetzwerkes sind Verbindungen vorgesehen über die Schalter 50 und 51 zu den Beobachtungskondensatoren 52 bzw. 53 und über diese Kondensatoren zur Erde. Von den Kondensatoren gehen ferner Verbindungen zu den Gittern 54 und 55 eines Röhrenpaares 56 und 57, die mit einem hohen Kathodenwiderstand 58 versehen sind. An der Anode 59 der Röhre 56 erscheint demgemäß ein Potential proportional v₂ — v_v wie sich aus zuvor gegebenen Darlegungen ergibt. Diese Anode wird über den großen Kondensator und Widerstand 60 bzw. 61 mit der Klemme 13 verbunden, die, wie vorher, über den Schalter 36 mit der Batterie 37 verbunden ist und von dort mit der Erde.

In dem Augenblick, wo ein gegebenes Gleichlaufzeichen den Beginn des Verzögerungsnetzwerkes 48 erreicht, wird der Schalter 36 geschlossen, wodurch

»5 der Kondensator 15 zu einem Betrage aufgeladen wird, der V₂ entspricht. Schalter 50 und 51 sind ebenfalls geschlossen, so daß Kondensator 52 eine Ladung erhält, die von V₂ abhängt, während Kondensator 53, der mit dem entferntliegenden Ende des Verzögerungsnetzwerkes 48 verbunden ist, eine Ladung erhält, die von V₁ abhängt. Die Verzögerung in diesem Falle ist gleich dem Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gleichlaufimpulsen. Die beiden Röhren 56 und 57 liefern, wie bei derVerzögerungsgleichstromwiedereinführung, einen Ladestrom für den Kondensator 15 über den Kondensator 60 und den Widerstand 61 proportional v₂ — V₁ und

berücksichtigen daher den Ausdruck (^₂ — ^₁) — .

Die Anwendung dieses Verfahrens auf die dritte Annäherung, d. h. die Benutzung einer Wiederherstellungsspannung von

„ <

T '

erfordert nur eine offensichtliche Erweiterung der -Schaltung von Fig. 4, indem zwei Netzwerke mit einer Verzögerung eines Zeilenintervalls bei jedem und zwei Röhrenpaare verwendet werden, jedes wie das Paar 56 und 57.

Da die Bemessung der Korrekturwerte nur von Beobachtungen abhängt, die an Gleichlaufzeichen vorgenommen werden, die vor dem Zeilenintervall auftreten, für welche das Wiederaufbaupotential verlangt wird, so kann in diesem Fall auf das Verzögerungssystem verzichtet werden. Dieser Umstand gestattet einen beträchtlichen Gewinn bezüglich der Einfachheit. Fig. 5 gibt schematisch an, wie diese Anordnung arbeitet.

Die Klemmen 10 und 13 sind über den Kondensator 15 verbunden, und Klemme 13 ist mit der Erde verbunden über Schalter 36 und Batterie 37 in Serie wie in Fig. 4. Klemme 10 wird indessen zu einem der drei Kontakte 62, 63, 64 geführt, im vorliegenden ! Fall 62. Verbunden mit diesen Kontakten ist ein rotierendes System von drei Beobachtungskondensatoren 65, 66, 67, die sich im Uhrzeigersinn drehen und in einer Sternschaltung mit geerdetem Mittelpunkt verbunden sind. Die freien Belegungen erhalten periodisch Kontakt mit den Punkten 62, 63, 64 mittels Bürsten, die durch Pfeile dargestellt sind. Die Kontakte 62 und 63 sind mit der Vorrichtung 68 verbunden, die ein Röhrenpaar enthält, welches in genau derselben Weise angeordnet ist wie beispielsweise die Röhren 56 und 57 in Fig. 4, und dieselbe Aufgabe haben. Von dem Ausgang dieser Vorrichtung ist eine Verbindung hergestellt durch einen großen Kondensator und Widerstand 70 und 71 zur Klemme 13. Die Kontakte 63 und 64 sind mit der Klemme 13 in ganz ähnlicher Weise verbunden, in diesem Fall über die Vorrichtung 69, die der Vorrichtung 68 entspricht, und über den Kondensator 72 und den Widerstand 73. Sobald der erste Gleichlaufimpuls den Kondensator 15 erreicht, wird der Schalter 36 geschlossen, so daß der Kondensator 15 auf ein Potential V₁ aufgeladen ist. Kondensator 67 erhält ebenso eine Ladung, die von V₁ abhängt. Gerade bevor das nächste Gleichlaufzeichen den Kondensator 15 erreicht, dreht sich die Kondensatoranordnung um 120⁰, so daß jetzt Kondensator 67 mit Kontakt 63 verbunden ist, Kondensator 66 mit Kontakt 64 und Kondensator 65 mit Kontakt 62. Da Kondensator 67 noch seine Ladung trägt, wird er den Kontakt 63 auf ein Potential bringen, das von V₁ abhängt. Sobald der zweite Gleichlaufimpuls Kondensator 15 erreicht, ist der Schalter 36 wieder geschlossen, so daß Kondensator 15 jetzt auf ein Potential v₂ aufgeladen wird. Kondensator 65 erhält ebenfalls eine Ladung, die von v₂ abhängt. Gerade bevor das dritte Gleichlaufzeichen den Kondensator 15 erreicht, dreht sich die Kondensatoranordnung wieder um 120°. Wenn der dritte Impuls ankommt, wird der Schalter 36 wieder geschlossen, so daß der Kondensator 15 jetzt auf ein Potential. V₃ aufgeladen wird. Kondensator 66 erhält ebenfalls eine Ladung, die von ν_Ά abhängt, und Kondensator 65 behält eine Ladung, die von v₂ abhängt. Die Stellung ist jetzt so, daß Kondensator 67 eine Ladung hat, die von U₁ abhängt und mit Kontakt 64 verbunden ist, Kondensator 66 eine Ladung hat, die von ν_Ά abhängt und mit Kontakt

62 verbunden ist, und Kondensator 65 eine Ladung hat, die von v₂ abhängt und mit Kontakt 63 verbunden ist. Da die Vorrichtung 68 mit den Kontakten 62 und

63 verbunden ist, so erhält der Kondensator 15 einen Ladestrom, der proportional v₃ — v₂ ist. Durch die gleichartige Vorrichtung 69 erhält der Kondensator 15 ebenfalls einen Ladestrom, der proportional v₂ — V₁ ist. Indem man die Verstärkung der beiden Vorrichtungen 68 und 69 passend einstellt, ebenso wie die Widerstände 71 und 73, kann, wie vorher beschrieben, iao erreicht werden, daß das Potential des Kondensators 15 den richtigen Wert über das Zeilenintervall hat. Für die nachfolgenden Gleichlaufimpulse setzt sich die Wirkungsweise entsprechend fort.

In Fig. 6 ist angegeben, wie diese Schaltung in der 1*5 Praxis verwendet werden kann, ohne bewegliche,

mechanische Teile zu verwenden. Diese Anordnung ist identisch mit der von Fig. 5, ausgenommen, daß die Kontakte 62, 63, 64 durch Leitungen ersetzt sind, die dieselben Bezugsnummern haben, während die Kondensatoren 65, 66 und 67 jetzt fest angebracht und die Bürsten durch die dargestellte Anordnung von Schaltern ersetzt sind. Die Schalter 75, 76, 77 können die Kondensatoren 65, 66, 67 mit der Leitung 62 verbinden. Schalter 78, 79, 80 haben eine ähnliche Aufgäbe mit Rücksicht auf die Leitung 63, ebenso wie os die Schalter 81, 82, 83 mit Bezug auf die Leitung 64 haben. Schalter 74 verbindet die Klemme 10 mit Leitung 62. Die verschiedenen Schalter können, wie bereits besprochen, aus geeigneten Röhrenkreisen bestehen.

Sobald der erste Gleichlaufimpuls den Kondensator 15 erreicht, werden die Schalter 74, 36 und 75 geschlossen. Dadurch wird Kondensator 15 auf das Potential V₁ aufgeladen und gibt Kondensator 65 eine Ladung, die von demselben Potential abhängt. Bevor das folgende Zeilensignal beginnt, wird Schalter 74 geöffnet. Bei dem zweiten Gleichlauf impuls werden die Schalter 74, 36, 76 und 78 geschlossen, und 74 wird wieder geöffnet, bevor das Zeilensignal beginnt.

Kondensator 66 hat dann eine Ladung, die von dem Potential v₂ abhängt, und Kondensator 65 behält seine Ladung, die von V₁ abhängt. Bei dem dritten Gleichlaufimpuls werden die Schalter 74, 36, 77, 79 und 81 geschlossen, und 74 wird geöffnet, bevor das Zeilensignal beginnt. Dieses hinterläßt Kondensator65 mit einer Ladung, die von U₁ abhängt, Kondensator 66 mit einer Ladung, die von V₂ abhängt, Kondensator 67 mit einer Ladung, die von v_a abhängt, und Kondensator 15 mit einem Potential, das gleich v₃ ist. Desgleichen wird Vorrichtung 68 mit den Kondensatoren 67 und 66 verbunden und gibt deshalb dem Kondensator 15 einen Ladestrom, der proportional v₃ — v₂ ist, während Vorrichtung 69 mit den Kondensatoren 66 und 65 verbunden wird und deshalb einen Ladestrom an Kondensator 15 abgibt, der proportional v₂ — V₁ ist. So kann die genaue Potentialdifferenz am Kondensator 15 über das Zeilenintervall hinweg gehalten werden, und für nachfolgende Gleichlaufimpul.se beginnt der Schaltervorgang von vorn.

Der Nachteil dieser Schaltung ist, daß sie offensichtlich sehr schwerfällig ist. Eine weitgehende vereinfachte Anordnung ist in Fig. 7 dargestellt. Von den Kondensatoren 65,66 und 67 ist, wie vorher, je eine Belegung an Erde gelegt, aber die entgegengesetzten Belegungen sind fest mit den Leitungen 62, 63, 64 verbunden. Die frühere Schaltanordnung ist durch die drei Schalter 84, 85, 86 ersetzt, und die beiden Röhren 87 und 88 haben Kathodenwiderstände 93 und 94. Schalter 84 verbindet Klemme 10 mit der nichtgeerdeten Belegung des Kondensators 65 und dem Gitter 89 der Röhre 87. Schalter 85 verbindet die Kathode 91 der Röhre87 mit der ungeerdeten Belegung des Kondensators 66 und dem Gitter 90 der Röhre 88. In ähnlicher Weise verbindet Schalter 86 die Kathode 92 der Röhre 88 mit der nichtgeerdeten Belegung des Kondensators 67.

Beim ersten Gleichlaufzeichen wird der Schalter 84 geschlossen und dann wieder geöffnet. Auf diese Weise wird dem Kondensator 65 eine Ladung erteilt, die von dem Potential V₁ abhängt. Wie in den vorangehenden Fällen wird der Schalter 36 benutzt, um Kondensator 15 das genaue Potential V₁, v₂, v₃ usw. je nach der Sachlage zu geben, und seine Verwendung braucht deshalb nicht nochmals angegeben zu werden. Wenn das zweite Gleichlaufzeichen ankommt, so wird der Schalter 85 zunächst geschlossen. Da Röhre 87 eine Röhre ist, bei der das Kathodenpotential dem Gitterpotential folgt, so wird infolgedessen Kondensator 66 im wesentlichen auf die gleiche Spannung wie Kondensator 65 aufgeladen. Schalter 85 wird dann geöffnet und Schalter 84 kurzzeitig geschlossen und wieder geöffnet, wodurch der Kondensator 65 eine Ladung bekommt, die von v_t abhängt. So hat Kondensator 66 jetzt eine Ladung, die von V₁ abhängt, und Kondensator 65 eine solche, die von v₂ abhängt. Sobald der nächste Impuls eintrifft, ist der Schalter 86 zunächst geschlossen, so daß Kondensator 67 eine Ladung erhält, die von V₁ abhängt. Schalter 86 wird dann geöffnet, und Schalter 85 ist geschlossen, wodurch Kondensator 66 eine Ladung erhält, die von v₂ abhängt. Schalter 85 wird dann geöffnet und Schalter 84 geschlossen und wieder geöffnet, wodurch Kondensator 65 eine Ladung erhält, die von v₃ abhängt. So hat Kondensator 67 eine Ladung, die von V₁ abhängt, Kondensator 66 eine Ladung, die von v₂ abhängt, und Kondensator 65 eine Ladung, die von i>₃ abhängt. Auf diese Weise ist derselbe Stand erreicht wie mit der früheren und komplizierteren Schaltanordnung.

Die Reihe der Schaltoperationen muß durchgeführt sein, bevor der Gleichlaufimpuls vorüber ist, und das kann erreicht werden, indem der Impuls über ein Verzögerungsnetz geleitet wird. Über dieses Netzwerk sind drei Röhren in Brücke gelegt, die die Schalter 84, 85, 86 zum Ansprechen bringen. Sobald der Impuls eine Röhre erreicht, wird der entsprechende Schalter veranlaßt, zu arbeiten. Indem man die Anzapfpunkte in passender Weise auswählt, kann man erreichen, daß die verschiedenen Operationen zu den richtigen Zeiten stattfinden. Die Anordnung solch eines Verzögerungsnetzwerkes und eine solche Schalteinrichtung sind schon in Verbindung mit der Klammergleichstromwiedereinführung beschrieben worden, z. B. im britischen Patent 449 242.

Die Grundlage der beschriebenen Anordnung ist,-wie erwähnt, die Beobachtung der Größe von Gleichlaufimpulsen. Indessen, wie bereits vorher angegeben, besteht eine andere Möglichkeit darin, den Pegel des kurzen Schwarzintervalls zu beobachten, welches auf jeden Gleichlaufimpuls folgt und dem Zeilensignal vorangeht. Die vorangehenden Anordnungen lassen sich alle in gleicher W^reise gut auf diesen Fall anwenden, nur müssen die verschiedenen Schalter während des Schwarzint ervalles geschlossen werden anstatt während der Dauer des Gleichlaufimpulsint ervalles.

Es ist in einigen Fällen möglich, die Anordnungen zur Wiedereinführung mit Verzögerung und Extrapolation mit Vorteil zu kombinieren. Zum Beispiel zeigt Fig. 3 ein Verfahren, um Gleichstromwiedereinführung rrjit Verzögerung anzuwenden, bei dem

drei aufeinanderfolgende Gleichlaufimpulse gemessen werden. Diese Werte werden durch zwei Verzögerungsnetzwerke erhalten, von denen jedes eine Verzögerung gibt, die gleich dem Intervall zwischen den Gleichlaufimpulsen ist. Wenn V_x, V₂ und v₃ die drei beobachteten Wiederherstellungspotentiale sind, dann wird v₂ mit Hilfe eines Verzögerungsnetzwerkes gewonnen und v._t mit Hilfe von zwei Verzögerungsnetzwerken. Das Wiederherstellungspotential, das ίο von diesen gewonnen wird, wird zur Korrektur verwendet in dem Zeilenintervall zwischen ^₁ und t/₂. Man kann indessen, an Stelle das Potential V₃ zu beobachten, den Gleichlaufimpuls beobachten und aufzeichnen, der vor dem liegt, der das Potential ^₁ gibt, so daß man ein Korrekturpotential v₀ gewinnt. Das kann man machen, indem man die Anordnungen verwendet, die für Gleichstromwiedereinführung mit Extrapolation beschrieben sind. Dann können die Potentiale I₀, r, und v₂ verwendet werden, um das Wiederaufbaupotential für das Zeilenintervall zwischen den Impulsen entsprechend V₁ und v₂ zu bilden, anstatt die Potentiale V₁, v₂ und V₃, wie vorher, zu verwenden. Der Vorteil davon ist, daß jetzt das zweite Verzögerungsnetzwerk nicht benötigt wird. Bei den mit Extrapolation arbeitenden Anordnungen kann das Wiederherstellungspotential an jeden Teil der Übertragungsleitung herangebracht werden, über den die Signale übertragen werden, entweder vor oder nach dem Punkt, von welchem das Korrektursignal gewonnen wird.

Die Erfindung kann ebenfalls verwendet werden, um die Wirkung von Änderungen in der Verstärkung eines Fernsehkanals auszugleichen, wie sie z. B. auftreten a) in einem langen Kabelabschnitt infolge Änderungen in der Verstärkung und b) in einem Funkabschnitt infolge Fading (vgl. britisches Patent 458 585). Damit dieses möglich ist, ist es notwendig, Signale zu benutzen, die mindestens zwei sich wiederholende Teile haben, bei welchen der Pegel bekannt ist. Die Fernsehsignale erfüllen diese Forderung, da, wie schon angegeben, die Gleichlaufsignale und die folgenden Schwarzpegelperioden festgelegte und bekannte Größen haben.

Wir wollen einen Kanal betrachten, über welchen Fernsehsignale übertragen werden. Beim Eingang des Kanals haben die Gleichlaufsignale und das Schwarzpegelsignal festgelegte und bekannte Größen, so daß die Pegeldifferenz zwischen den beiden Signalen bekannt ist. Wir nehmen an, daß diese Pegeldifferenz zwischen Gleichlauf- und Schwarzpegelsignalen als Bezugsgröße genommen wird. Wenn dann die Verstärkung des Kanals Null ist, wird die Bezugsgröße dieselbe am Ausgang wie am Eingang sein. Wenn eine Dämpfung oder Verstärkung insgesamt in dem Kanal vorhanden ist, dann wird die Bezugsgröße am Ausgang des Kanals kleiner oder größer als die Bezugsgröße am Eingang sein. Wenn man die Gesamtdämpfung oder Verstärkung des Kanals kennt, so ist es möglich, die zugehörige Spannung am Ausgang zu bestimmen. Wenn sich jetzt die Verstärkung des Kanals aus irgendeinem Grunde ändert, so wird sich die Bezugsgröße beim Ausgang von dem erwarteten Werte um einen Betrag unterscheiden, der proportional der Änderung der Verstärkung ist. Wenn man infolgedessen die Änderung in der Bezugsgröße am Ausgang der Verbindung mißt, ist es möglich, die Änderung zu bestimmen, die in der Verstärkung des Empfangsverstärkers notwendig ist, um die Änderung in der Verstärkung des Kanals auszugleichen. Es ist bekannt, daß Verstärker mit veränderlicher Verstärkung ausgeführt werden können, deren Verstärkung durch ein veränderliches Gitterpotential gesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, zu erreichen, daß die Größe der Bezugsspannung am Ausgang des Kanals als Gitterpotential für einen Verstärker mit veränderlicher Verstärkung dient, und so die Verstärkung des Verstärkers zu verändern, daß die Gesamtverstärkung des Kanals im wesentlichen konstant bleibt.

Es sind verschiedene Anordnungen oben beschrieben zur Messung und Aufzeichnung eines Spannungspegels, der entweder der Pegel des Gleichlaufzeichens oder der Schwarzpegel war. Wenn man die Erfindung auf automatische Verstärkungsregelung anwendet, so ist das, was man messen und aufzeichnen muß, nicht der Pegel des Gleichlaufsignals oder der Schwarzpegel, sondern die Differenz zwischen beiden. Mit anderen Worten ist es notwendig, die Differenz der beiden Spannungen zu wissen. Zu diesem Zweck ist es möglich, die Gleichlaufsignalspannung durch eines der Hilfsmittel, die oben beschrieben sind, zu messen und aufzuzeichnen und dann dasselbe für die Schwarzpegelspannung zu machen. Es ist dann notwendig, die Differenz zwischen diesen beiden Pegeln zu gewinnen, was durch einen Verstärker geschehen kann, der ähnlich dem ist, der in Fig. 2 dargestellt ist, wo das Anodenpotential einer dieser Röhren gleich der Differenz zwischen den Spannungen ist, die an die beiden Gitter angelegt werden.

Wenn man eine Spannung auf diese Weise gewonnen hat, die proportional der Bezugsgrößenspannung ist, so kann sie als Gitterspannung in bekannter Weise an einen Verstärker mit veränderlicher Verstärkung angelegt werden.

Wenn die Bezugsgröße am Ende jedes Zeilensignals gemessen ist und die so erhaltene Spannung dazu verwendet wird, die Verstärkung eines Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung auf einen konstanten Wert für das gesamte folgende Zeilensignal zu regulieren, dann stellt dieses nichts weiter als eine der schon bekannten Arten der automatischen Verstärkungsregulierung dar. Solche Anordnungen arbeiten zufriedenstellend, wenn die Verstärkung des Kanals sich so langsam ändert, daß keine merkliche Verstärkungsänderung während der Dauer eines Zeilensignals eintritt. Ist indessen die Änderung der Verstärkung so schnell, daß sie nicht als konstant über ein Zeilensignal angenommen werden kann, dann sind die oben vorgeschlagenen Anordnungen zur automatischen Verstärkungsregelung nicht langer anwendbar. In solchem Fall kann die vorliegende Erfindung mit Erfolg angewendet werden. In diesem Fall wird die Bezugsgröße für eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Zeilensignalen beobachtet und aufgezeichnet in genau derselben Weise, wie sie oben für Gleichlaufzeichen beschrieben war bei der Wiederein-

führung der Gleichstromkomponente. Ein sich änderndes Gitterpotential wird dann eingeführt in Übereinstimmung mit irgendeiner der Anordnungen, die soeben in Verbindung mit der Gleichstromwiedereinführung beschrieben sind.

Das so erhaltene Gitterpotential wird sich dann über das Intervall eines Zeilensignals in der Weise ändern, daß die Verstärkung des veränderlichen Verstärkers, der dadurch gesteuert wird, sich so ändert,

ίο daß die Gesamtverstärkung des Kanals über das Zeilenintervall konstant gehalten wird. Es ist ersichtlich, daß entweder Anordnungen mit Verzögerung, d. h. mit Interpolation, verwendet werden, bei welchen die Zeilensignale verzögert werden, oder Anordnungen mit Extrapolation, bei welchen die notwendigen Gleichlaufschwarzpegelspannungen beobachtet werden.

Es ist ebenso ersichtlich, daß die Verstärkungsregelung auf diese Weise ausgeführt werden kann,

ao während gleichzeitig die Anordnungen dieser Erfindung zur Gleichstromwiedereinführung oder Störbeseitigung verwendet werden sollen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. System zur übertragung elektrischer Signale mit wiederkehrenden Festpegel- oder Bezugswerten, in dem im Laufe der Übertragung der Signale unerwünschte Veränderungen auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel verwendet werden zur Erzeugung eines Korrektursignals, das eine im wesentlichen stetige Funktion der Zeit und abhängig von der gleichzeitig beobachteten Größe einer Mehrzahl verschiedener fester Pegel- oder Bezugswerte ist, und dadurch, daß das Korrektursignal dazu verwendet wird, im wesentlichen die erwähnten unerwünschten Veränderungen in den betreffenden Signalen auszugleichen.

   2. System nach Anspruch 1, bei dem die Signale im wesentlichen gleichförmig wiederkehrende Festpegel- oder Bezugswerte haben und bei dem im Laufe der Übertragung die Gleichstrom- und N'iederfrequenzkomponenten der Signale nicht mit den ihnen eigenen Amplituden übertragen j

   werden oder in welche Störkomponenten niederer Frequenz induziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal dazu verwendet wird, im wesentlichen die Dämpfung der Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten zu korrigieren und im wesentlichen besagte Störkomponenten zu entfernen. I

   3. System nach Anspruch 1 mit im wesent- \ liehen gleichförmig wiederkehrenden Paaren von ι Festpegel- oder Bezugswerten verschiedener Am- | plituden, in dem im Laufe der Übertragung der Pegel der obenerwähnten Signale einer Veränderung unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal in Abhängigkeit von den gleichzeitig beobachteten Differenzen der Amplituden einer Mehrzahl der besagten Paare gebildet wird und dazu verwendet wird, die Verstärkung eines Verstärkers zu steuern, der in den Strompfad eingeschaltet ist, über welchen die erwähnten Signale übertragen werden zum Zwecke, die Veränderung in dem Pegel der erwähnten Signale auszugleichen.

   4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Übertragung von Fernsehsignalen, welche Gleichlaufimpulse und/oder Schwarzpegelwerte enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten festen Bezugswerte durch Gleichlaufimpulse oder die erwähnten Schwarzpegelwerte der Fernsehwellenzüge oder beide gebildet sind.

   5. System nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obenerwähnten Mittel eine Verzögerungseinrichtung enthalten mit einer Verzögerungszeit, die im wesentlichen der Periode zwischen den erwähnten stetig wiederkehrenden festen Bezugswerten oder einem ganzen Vielfachen hiervon entspricht, daß ferner die Verzögerungseinrichtung in den Strompfad eingeschaltet ist, über welchen die erwähnten Signale übertragen werden, und daß das erwähnte Korrektursignal ganz oder teilweise aus den festen Bezugswerten der erwähnten Signale gewonnen wird, die am Eingang und Ausgang der erwähnten Verzögerungseinrichtung erscheinen, und in dem Strompfad hinter der erwähnten Verzögerungseinrichtung angelegt wird.

   6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verzögerungseinrichtung so gebaut und angeordnet ist, daß das erwähnte Korrektursignal sich im wesentlichen linear mit der Zeit zwischen zwei festen Bezugswerten ändert.

   7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verzögerungseinrichtung so gebaut und angeordnet ist, daß das erwähnte Korrektursignal sich im wesentlichen parabolisch mit der Zeit zwischen zwei festen Bezugswerten ändert, und daß es von den Pegeln derselben und dem eines dritten folgenden Bezugswertes abhängt.

   8. System nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung in einem Abzweig des übertragungspfades liegt, über den die erwähnten Signale übertragen werden, und derart ausgebildet ist, daß das erwähnte Korrektursignal ganz oder teilweise von den festen Bezugswerten dei erwähnten Signale gewonnen wird, die am Eingang und Ausgang der erwähnten Verzögern ngsein· , richtung auftreten.

   9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Einrichtung so gebaut und angeordnet ist, daß das erwähnte Korrektursignal, das sich im wesentlichen linear mit der Zeit zwischen zwei festen Bezugsteilen ändert, von dem Pegel des vorausgehenden und eines anderen Bpzugswertes, der den erwähnten beiden Bezugswerten vorausgeht, abhängt.

   10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verzögerungseinrichtung so gebaut und angeordnet ist, daß sich das erwähnte Korrektursignal im wesentlichen parabolisch mit derZeit zwischen den zwei festen Bezugs-

   werten ändert und von dem Pegel des vorausgehenden und zweier anderer fester Bezugswerte abhängt, die den beiden erwähnten Bezugswert en vorausgehen.

   ii. System nach Anspruch i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß außer der in den Übertragungspfad für die erwähnten Signale eingeschalteten Verzögerungseinrichtung eine weitere Verzögerungseinrichtung von dem erwähnten Übertragungspfad abgezweigt ist, deren Eingang mit dem Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung verbunden ist, daß ferner jede der Ver zögerungseinrichtungen eine Verzögerungszeit hat, die gleich dem Zeitintervall ist zwischen den erwähnten festen Bezugswerten oder einem ganzen Vielfachen davon, und daß das Korrektursignal ganz oder teilweise aus festen Bezugswerten der erwähnten Signale gewonnen wird, die an den Eingängen und Ausgängen der Verzögerungseinrichtungen auftreten. ao

   12. System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Korrektursignal in einem Kondensator erzeugt wird, der in Serie in den Übertragungspfad für die erwähnten Signale geschaltet ist, und daß die erwähnten festen Bezugswerte beobachtet werd.en in Verbindung mit wenigstens einem anderen Kondensator, der zur Beobachtung der festen Bezugswerte angeordnet ist, die den festen, durch den erwähnten Serienkondensator beobachteten Bezugswerten vorangehen oder folgen.

   13. System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung ein Verzöge- 3ϊ rungsnetzwerk ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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