Verstärker für Signalgemische beim Fernsehen Die Erfindung bezieht
sich auf die Verstärkung von elektrischen Signalen in Abhängigkeit von der Amplitude
.des zu steuernden Signals. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Verstärkung
von Signalgemischen beim Fernsehen, die aus Bildinhaltssignalen und Gleichlaufimpulsen
bestehen und bei denen die beiden Signalarten von einem Bezugswert aus entgegengesetzten
Richtungssinn haben. Es ist bekannt, dieBreite -des einenFrequenzban.des in Abhängigkeit
von der Amplitude eines Signals zu verändern. Hierbei kann beispielsweise ,die Regelung
von,der Amplitude des zu empfangenden bzw. des Störsignals abhängig sein. Es ist
ferner bekannt, den Verstärkungsfaktor bei einem bestimmten Wert der Synchronisierimpulse
zu ändern. Beider erfindungsgemäßen Anordnung handelt es sich nicht um eine bloße
Änderung ,de-s Frequenzbereiches in Abhängigkeit von der Eingangsamplitude, sondern
darum"daB beim Übergang von einem Amplitwdenbereidh der Signalspannung zum anderen,
also beispielsweise beim Übergang von Gleichlaufsignalen zu Bil,dinhaltssignalen,
der Frequenzgang des Verstärkers verändert wird und gleichzeitig eine Änderung des
Verstärkungsfaktors möglich ist.Amplifier for composite signals in television The invention relates
focus on the amplification of electrical signals as a function of the amplitude
.of the signal to be controlled. In particular, the invention relates to reinforcement
of mixed signals in television, consisting of picture content signals and synchronous pulses
exist and in which the two types of signal are opposite from a reference value
Have sense of direction. It is known that the width of a frequency band as a function of
on changing the amplitude of a signal. Here, for example, the regulation
be dependent on the amplitude of the received or the interfering signal. It is
also known, the gain factor at a certain value of the synchronizing pulses
to change. The arrangement according to the invention is not a mere one
Change in the frequency range depending on the input amplitude, but rather
therefore "that at the transition from one amplitude range of the signal voltage to the other,
For example, when transitioning from synchronous signals to image content signals,
the frequency response of the amplifier is changed and at the same time a change in the
Gain factor is possible.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Verwendungsbeispiels
beim Fernsehen beschrieben, während sie jedoch nicht auf dieses beschränkt i,st.
Wenn
man an: die $ildauflösung hohe Anforderungen stellt; so muß man z. B. bei einem
Verstärker ein Frequenzband bis zu 2o MHz übertragen, während .dagegen für :die
Verstärkung von Gleichlaufimpulsen eine Übertragungsbandbreite von z. B. 4 MHz ausreicht.
Bei einer getrennten Verstärkung beider Signalarten können, deshalb die Außenwiderstände
der einzelnen Röhrenstufen beider Verstärkung von Gleichlauf impulsen größer sein
als bei der Verstärkung von Bildinhaltssignalen, weil die Breite des noch gut mit
einer Röhre übertragenen Frequenzbandes um so größer wird, je kleiner deren Außenwiderstand
ist. Das bedeutet weiter, daß bei Gleichlauf impulsen die pro Röhrenstufe abgegebene
Nutzwechselspannung größer ist als bei Bil:dinhaltszeichen und somit für letztere
bei gleicher Verstärkung eine größere Zahl von Röhrenstufen erforderlich ist als
für erstere. -Handelt es sich, wie es beim Fernsehen gewöhnlich immer der Fall ist,
um die Verstärkung eines Gemisches, bestehend aus Bil:dinhaltssignalen und Gleichlaufimpulsen,
so war man genötigt"die @hertragungsbandbreite .des Verstärkers nach den höchsten
vorkommenden Frequenzen, im angegebenen Fall 2o MHz, zu wählen. Die Außenwidertstiinde
mußten klein gewählt werden, um .die nötige Band'-breite des Verstärkers zu erhalten.
Damit war aber der Nachteil verbunden, :daß die Nutzspannung für die Gleich@l,aufimpulse
auch sehr klein war. Es, wäre daher wünschenswert, einen Verstärker verwenden zu
können, bei -dem die Übertragungsbandbreite für die Gleichlaufimpulse geringer ist,
z. B. 4 MHz, als für die Bildinhaltssi:gnale, z. B. 20 MHz.The invention is illustrated below with the aid of an example of use
described in relation to television, while not being limited to this i, st.
if
one has to: the image resolution has high demands; you have to z. B. at one
Amplifiers transmit a frequency band of up to 20 MHz, while .on the other hand for: the
Amplification of synchronous pulses a transmission bandwidth of z. B. 4 MHz is sufficient.
If both types of signal are amplified separately, the external resistances can therefore be used
of the individual tube stages in the amplification of synchronous pulses must be greater
than when amplifying image content signals, because the width of the is still good with
The frequency band transmitted through a tube becomes larger, the smaller its external resistance
is. This also means that, with synchronism, the pulses emitted per tube stage
Usable alternating voltage is greater than that of image content symbols and therefore for the latter
with the same gain a larger number of tube stages is required than
for the former. -Is it, as is usually the case with television,
to amplify a mixture consisting of image content signals and synchronous pulses,
so one was compelled "the transmission bandwidth of the amplifier to the highest
occurring frequencies, in the specified case 2o MHz, to be selected. The external resistance
had to be chosen to be small in order to obtain the necessary bandwidth of the amplifier.
However, this was associated with the disadvantage: that the useful voltage for the DC 1 pulses
was also very small. It would, therefore, be desirable to use an amplifier too
in which the transmission bandwidth for the synchronous pulses is lower,
z. B. 4 MHz, as for the Bildinhaltssi: signals, z. B. 20 MHz.
Die Erfindung löst dieses Problem, indem für Signalgemische beim Fernsehen,
die aus Bildinhaltssignalen und Gleichlaufimpulsen bestehen und bei denen die beiden
Signalarten von einem Bezugswert aus entgegengesetzten Richtungssinn haben, ein
Verstärker verwendet wird, welcher dadurch gekennzeichnet :ist, daß sich beim Übergang
von dem Amplitudenbereichder Gleichlaufsignale zu,demder Bi.ldinhalts.sigrnale der
Frequenzgang und gleichzeitig. der Verstärkungsfaktor des Verstärkers ändert.The invention solves this problem by, for signal mixtures in television,
which consist of image content signals and synchronous pulses and in which the two
Signal types have opposite sense of direction from a reference value
Amplifier is used, which is characterized by: is that at the transition
from the amplitude range of the synchronous signals to that of the image content signals of the
Frequency response and at the same time. the gain of the amplifier changes.
Die Erfindung weist mehrere Vorteile auf, die sich beider Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels für :die Verstärkung von Fernsehs.ignalgemschen ergeben.
Füg. i zeigt das Signalgemisch einer Fernsehsendung, Fig.2 eine schematische; an
sich bekannte Schaltung, die gemäß der Erfindung beschrieben wird und .deren Wirkungsweise
aus Fig. 3 zu ersehen: ,ist.The invention has several advantages, which are reflected in the description
an embodiment for: the amplification of television signals.
Add i shows the composite signal of a television broadcast, FIG. 2 a schematic; at
known circuit, which is described according to the invention and. Their mode of operation
can be seen from Fig. 3: is.
Fig: i zeigt ein. Fernsehs gnalgemisch mit den Bildinhaltssignalen
i und Gleichlaufimpulsen 2, :die beispielsweise bezüglich des Aussteuerungsbereichs
der derzeitigen Fernsehnormen entsprechen mögen, wie es seitlich angegeben ist.
Dieses Signalgemisch wird über ,die Klemme 3 der .Röhre 4 in Fig. 2 zugeführt. Die
Anode der Röhre 4 ist galvanisch mit dem Gitter der Röhre 5 verbunden, die durch
den Spannungsabfall am Anodenwiderstand 6 gesteuert wird. An der Anode der Röhre
5 wird die an dein Anodenwiderstand 7 entstehende Spannung über die Klemme 8 wiederabgenommen.
Batterien 9 und io sorgen für dlie Vorspannung der Röhren 4 und 5. Dabei wird die
Röhre 5 so betrieben, daß ihre Kennlinie i i .die Lage hat, wie es Fig. 3 zeigt,
d. h. von einer bestimmten Steuerspannung ab ein Gitterstrom fließt, wie es durch
die Linie 11z, anigedieutet ist.- Solange die Steuerung der Röhre 5 im gitterstromlosen
Gebiet erfolgt, ist der AnodenwiidIerstand 6 allein wirksam, während bei Steuerung,der
Röhre 5 in dfas Gitterstromgebiet hinein die Gitterkathodenstrecke dieser Röhre
als Außenwiderstand maßgebend ist. Wenn nun gemäß der Erfindung die Kennlinie i
i der Röhre- 5 so ausgesteuert wird, wie es ebenfalls aus Fig. 3 hervorgeht, d.
h. die Gl@eichlaufimputse 2 :die Röhre gerade bis zum Beginn oder ein wenig ,in
deü Gihterstrombereich hinein aussteuern, so ist für diese Impulse der Anodenwiderstand
6, allein wirksam, während für die Bildinhaltssignale i, die darmentsprechend ihrer
Lage zu den Gleichlaufimpulsen ,die Röhre 5 ausschließlich im Gitterstromgebiet
steuern, der Widerstand der Gitterkathodenstrecke der Röhre 5 als Außenwiderstand
für die Röhre 4 maßgebend ist. Beim Übergang von den Gleichlaufimpulsen i2, zu den
Bildinhaltszeichen i oder beim Übergang aus dem gitterstromlosen in .das Gitterstrombereich
der Röhre 5 tritt also eine Änderung des Frequenzganges ein. Der Widerstand der
Gitterkathodenstrecke einer iin Gitterstromgebiet arbeitenden DreielektroCenröhre
liegt in der Größenordnung von 5öo ,2. Mit den Schaltkapazitäten zusammen ist es
somit möglich, ohne weiteres ein Frequenzband bis zu 2o MHz zu übertragen. Wenn
der Anodenwiderstand 6 beispielsweise ao,ao SZ beträgt, so hat ,dieser bei der im
Gitterstromgebiet arbeitenden Röhre 5 keinen E@influ.ß auf den Frequenzgang, während
im gitterstromlosen Gebiet, d. @h. wenn Gleichlaufimpulse, vorhanden sind, die übertragene
Bandbreite kleiner wird. Wie eingangs .dargelegt, ist dies zulässig, da. die Übertragungsbandbreite
während der Gleichlaufimpulse nur beisgielsweise 4 .MHz zu betragen braucht. Aber
mit dem ,größeren Widerstand isst der -Vorteil verbunden, daß bei gleicher Stromschwankung
der Röhre 4 diese an die Röhre 5 eine wesentliche höhere Steuerspannung abgibt,
als wenn der Außenwiderstand 4 konstant und' für die Übertragung eines Frequenzbandes
bis zu 2o MHz dimensioniert wäre. Für,die beispielsweise angegebenen Widerstandswerte
wird für die Verstärkung der Gleichlaufimpulse nur der vierte Teil der Stromschwankung
wie bei konstantem Außenwiderstand benötigt. Dies ist mit Rücksicht auf die von
der Röhre (insbesondere trifft dies bei Endröhren zu) lieferbare Gesamtsteuerspannuug
von beträchtlichem Vorteil. Andererseits hat man dadurch die Möglichkeit, in den
Fällen, wo die Bildin'haltssignale und- die Gleichlaufimpulse schon einen bestimmten
Prozentbetrag in bezug auf die Gesamtamplitude haben, dien Prozentsatz der Gleichlaufimpulse
zu vergrößern. Das Verfahren eignet sich besonders auch für dein Betrieb einer Röhre,
welche .die Endröhre des Verstärkers auszusteuern hat, wenn die erstere mit Rücksicht
auf -die große
Frequenzbandbreite nicht so bemessen werden kann,
eine genügende Aussteuerung der Endröhre zu gewährleisten.Fig: i shows a. TV signal mixture with the picture content signals
i and synchronous pulses 2,: those relating to the modulation range, for example
may correspond to the current television standards, as indicated on the side.
This composite signal is fed to the terminal 3 of the tube 4 in FIG. the
The anode of the tube 4 is galvanically connected to the grid of the tube 5, which passes through
the voltage drop across the anode resistor 6 is controlled. At the anode of the tube
5, the voltage generated at the anode resistor 7 is removed again via terminal 8.
Batteries 9 and io provide the pre-tensioning of the tubes 4 and 5. The
Tube 5 operated in such a way that its characteristic curve i i. Has the position, as shown in FIG. 3,
d. H. from a certain control voltage onwards a grid current flows as it is through
the line 11z is indicated. - As long as the control of the tube 5 in the grid currentless
Area occurs, the anode resistor 6 is effective alone, while with control, the
Tube 5 into the grid current area into the grid cathode section of this tube
as external resistance is decisive. If now, according to the invention, the characteristic curve i
i of the tube 5 is controlled as is also evident from FIG. 3, d.
H. the smooth running impulses 2: the tube straight to the beginning or a little, in
If you control the Gihter current range in, then this is the anode resistance for these pulses
6, effective alone, while for the image content signals i corresponding to their
Position to the synchronous pulses, the tube 5 exclusively in the grid current area
control, the resistance of the grid cathode path of the tube 5 as external resistance
for the tube 4 is decisive. At the transition from the synchronous pulses i2 to the
Image content symbol i or at the transition from the grid currentless to the grid current area
of the tube 5 thus occurs a change in the frequency response. The resistance of the
Lattice cathode section of a three-electrode tube operating in a grid current area
is on the order of 50.2. It is together with the switching capacities
This makes it possible to easily transmit a frequency band of up to 20 MHz. if
the anode resistance 6 is, for example, ao, ao SZ, then this has at the im
Lattice current area working tube 5 has no influence on the frequency response, while
in the gridless area, d. @H. if synchronous pulses are present, the transmitted
Bandwidth becomes smaller. As stated at the beginning, this is permissible because. the transmission bandwidth
while the synchronous pulse only needs to be, for example, 4 .MHz. but
with the higher resistance the advantage is connected that with the same current fluctuation
the tube 4 emits a significantly higher control voltage to the tube 5,
as if the external resistance 4 is constant and 'for the transmission of a frequency band
up to 2o MHz would be dimensioned. For the resistance values given as an example
only the fourth part of the current fluctuation is used to amplify the synchronous pulses
as required with constant external resistance. This is with regard to the
total control voltage of the tube (this applies in particular to output tubes)
of considerable advantage. On the other hand, it gives you the opportunity to use the
Cases where the image content signals and the synchronization pulses already have a certain
Percentage in relation to the total amplitude, the percentage of synchronous pulses
to enlarge. The method is particularly suitable for operating a tube,
which .the end tube of the amplifier has to control, if the former with consideration
on -the big one
Frequency bandwidth cannot be measured in such a way that
to ensure sufficient modulation of the output tube.
Bei dem beschriebenen Beispiel handelt es sich darum, eine Frequenzän.derung
in zwei Röhrenstufen eines Verstärkers zu erzielen. Man wird dies gewöhnlich bei
den letzten beiden Stufen vornehmen. Es läßt sich z. B. .auch bei der Endstufe allein
durchführen. Man ordnet dann parallel zum Ausgangswiderstand der Endröhre eine Diode
geeigneten Innenwiderstandies an. Es übernimmt dann diese Diode die Wirkung der
Gitterkathodenstrecke der Röhre 5. Eine derartig geschaltete und betriebene Endröhre
wird auf diese Weise für das Gemisch aus Bildsignalen und Gleicblaufimpulsen zusammen
eine größere Nutzspannung abgeben als bei bisher üblichen Schaltungen.In the example described, it is a matter of changing the frequency
in two tube stages of an amplifier. One will usually do this at
carry out the last two stages. It can be z. B.. Also with the power amplifier alone
carry out. A diode is then placed parallel to the output resistance of the output tube
suitable internal resistance. It then takes over the action of this diode
Grid cathode section of the tube 5. An output tube which is switched and operated in this way
is combined in this way for the mixture of image signals and steady-state pulses
deliver a higher useful voltage than with conventional circuits.
Wie schon ausgeführt, steuert man die Röhre 5 oder die entsprechende
Diode durch die Gleichlaufimpulse um einen kleinen Betrag in das Gitterstrom- bzW.
Diodenstromgebiet hinein, um Gradationsverzerrungen zu vermeiden, die sich im Anlaufstromgebiet
ergeben würden.As already stated, one controls the tube 5 or the corresponding one
Diode by the synchronous pulses by a small amount in the grid current or.
Diode current area in order to avoid gradation distortions, which are in the starting current area
would result.
Über ,das beschriebene Beispiel hinaus kann auch durch Hinzuschaltung
mehrerer geeignet vorgespannter Dioden mit geeignetem Innenwiderstand eine Frequenzgan@gänderung
auch .in mehr als zwei Amplitudenbereichen erzielt werden.In addition to the example described, it is also possible to add
a frequency response change of several suitably biased diodes with a suitable internal resistance
can also be achieved in more than two amplitude ranges.