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Impulstrennstufe in Fernsehgeräten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
in einem Fernsehgerät, insbesondere einem Fernsehempfänger, welche zur Abtrennung
der Synchronisierungsimpulse von dem videofrequenten Modulationsgemisch dient. Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Amplitudensieb zur Abschneidung und
Integration der Horizontal- bzw. Vertikalimpulse.
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Es sind schon Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei welchen die
Vertikalimpulse aus den von der übrigen Bildmodulation abgetrennten Synchronisierimpulsen
derart gewonnen werden, daB die Impulse zur Steuerung des Zeilenwechsels und die
Impulse zur Steuerung des Bildwechsels, welche mit verschiedener Dauer gesendet
werden, einer integrierenden Schaltung zugeleitet werden, deren Zeitkonstante so
dimensioniert ist, daB sie nur die Bildwechselimpulse integriert. Die entstehende
Integrationsspannung wird dann bei diesen bekannten Schaltungen über eine Verstärkerstufe
oder direkt einer Impulsabschneidestufe zugeführt.
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Bei diesen bekannten Anordnungen wird die Vorspannung der Impulsabschneidestufe
an einem Potentiometer abgegriffen, da die im Vergleich zur Periodendauer sehr kurzzeitigen
Vertikalimpulse nicht ausreichenden Energieinhalt besitzen, um eine automatische
Vorspannung im Gitterkathodenkreis der Impulsabschneidestufe zu erzeugen. Die Einstellung
und Einhaltung dieser Vorspannung ist aber für die einwandfreie Wirkungsweise der
Impulsabschneidestufe sehr wichtig und in den meisten Fällen sehr kritisch. Weiterhin
ist eine feste Vorspannung bei diesen Abschneidestufen nicht vorteilhaft, da je
nach Stärke des einfallenden Signals mehr oder weniger Vorspannung für die richtige
Impulsbeschneidung notwendig ist.
Besonders beim Zwischenzeilenverfahren
macht sich die unterschiedliche Impulsbreite des bei der Integration und Abschneidung
entstehenden Vertikalimpulse störend bemerkbar, wenn eine feste und von der Stärke
der Zeichen unabhängige Vorspannung an der Abschneideröhre eingestellt ist.
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Ferner sind Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen das Impulsgemisch
von Horizontal- und Vertikalimpulsen nach der Trennung von den Bildspannungen, die
den verschiedenen Helligkeitswerten des Bildes entsprechen, einer Differenzierschaltung
zugeführt wird, welche die Rückfront des ersten Vertikalimpulses nach den Vortrabanten
mit doppelter Zeilenfrequenz besonders gegenüber den Zwischenzeilenimpulsen hervorhebt
und so eine Synchronisierung ermöglicht. Bei diesen Schaltungsanordnungen kann es
jedoch vorkommen, daß bei einer festen Vorspannung der Abschneideröhre bei sehr
stark einfallenden Synchronisierzeichen bereits die Rückfront der Horizontalimpulse
diese Vorspannung am Ausgang der Differenzierschaltung erreicht. Das würde zu einem
vorzeitigen Einsatz der Bildsynchronisierung führen.
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Es ist ferner bekannt, bei der amplitudenmäßigen Abtrennung der Horizontalimpulse
aus dem Bildsignal die Vorspannung der Trennröhre von der Größe der Synchronisierimpulse
abhängig zu machen.
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Die vorliegende Erfindung macht von diesem bekannten Verfahren der
Veränderung der Vorspannung der Trennröhre bei Änderung der Amplitude der Synchronsierimpulse
in besonders vorteilhafter Weise Gebrauch. Erfindungsgemäß wird bei einem Fernsehgerät,
insbesondere einem Fernsehempfänger mit Amplitudensieb zur Abtrennung der Synchronisierimpulse
von der Bildmodulation der Trennröhre, der das differenzierte oder integrierte Impulsgemisch
zugeführt wird und in deren Ausgangskreis die Vertikalimpulse abgenommen werden,
eine dem als Spitzengleichrichter arbeitenden Gitterkathodenkreis der Trennröhre
für die Horizontalimpulse entnommene Vorspannung zugeführt, die vom Pegel der Synchronisierimpulse
derart abhängig ist, daß sie mit zunehmendem Pegel der Synchrönisierimpulse größer
wird. Es ist vorteilhaft, diese Vorspannung des Amplitudensiebes für die Vertikalimpulse
dem Spitzenwert der Synchronisierspannungen proportional zu machen. Es ist günstig,
hierbei eine Verstärkerröhre zu verwenden, welche die Vertikalimpulse gleichzeitig
verstärkt und beschneidet. Das RC-Glied im Gitterkathodenkreis der Trennröhre für
die Vertikalimpulse soll dabei möglichst eine Zeitkonstante aufweisen, die einerseits
ein Mehrfaches der Intervalle zwischen den einzelnen Horizontalimpulsen beträgt
und die andererseits so klein gewählt ist, daß die entstehende Vorspannung schnellen
Schwankungen des Pegels der Synchronisierimpulse noch in hinreichendem Maße folgen
kann.
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Es ist zweckmäßig, die Trennung, Verstärkung und Beschneidung der
Synchronisierimpulse in einer Verstärkerstufe vorzunehmen, deren Belastungswiderstand
als Schwingkreis oder Transformator, der auf die jeweilig zur übertragung kommende
Frequenz angepaßt ist, ausgebildet ist. Diese Maßnahme wird mit Vorteil sowohl für
die Horizontalals auch für die Vertikalimpulse angewendet.
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Die Kennlinien der beiden Trennröhren werden hier in vorteilhafter
Weise so !ausgewählt, daß ihre Steilheit von der jeweiligen Gittervorspannung abhängig
ist.
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Das RC-Glied im Gitterkathodenkreis der Trennröhre für die Horizontalimpulse
wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung derart dimensioniert, daß sowohl die
Röhre zur Abtrennung der Vertikalimpulse als auch die Röhre zur Abtrennung der Horizontalimpulse
bei geringeren Impulsspannungen im steilen Teil und bei großen Impulsspannungen
im flachen Teil ihrer Kennlinie arbeiten. Dadurch wird erreicht, daß der Synchronisierpegel
am Bild- bzw. Zeilenkippgerät praktisch unabhängig von der Stärke der einfallenden
Zeichen wird.
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Die Wirkungsweise des Amplitudensiebes kann dadurch noch verbessert
werden, daß wenigstens eine der zur Abtrennung von Synchronisierimpulsen dienenden
Röhren zusätzlich zu dem Steuergitter noch ein weiteres Gitter enthält, dessen Spannung
entweder vom mittleren Kathodenstrom beeinflußt wird oder über einen Potentiometerabgriff
regelbar ist, wobei der Betrag dieser Spannung den Verlauf der Steilheit und den
Aussteuerbereich dieser Röhre beeinflußt. Bei kleinen Impulsspannungen, bei denen
infolge geringer entsprechender Vorspannung im Gitterkathodenkreis der Trennröhre
für die Horizontalimpulse der mittlere Röhrenstrom einer oder im Fall galvanischer
Kopplung der Gitterkreis beider Trennröhren stark ansteigt, wird die Spannung der
beiden zusätzlichen Gitter etwa durch einen Vorwiderstand in der Gitterzuleitung
stark herabgedrückt und damit der Bereich zwischen Anodenstromeinsatzpunkt und Einsatzpunkt
des Gitterstromes verkleinert. Der untere Knick der Kennlinie einer oder beider
Röhren wird daher bei kleinen Impulsspannungen im Gitterspannungsanodenstromkennlinienfeld
nach rechts verschoben. Dadurch erreicht man, daß einmal bei geringer automatischer
Vorspannung die Synchronisierimpulse über den steilsten Teil der Kennlinie ausgesteuert
werden und zum anderen, daß in diesem Fall die Bildmodulation in ausreichendem Maße
von den Synchronisierimpulsen durch die beiden Trennröhren abgetrennt wird.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nun auf die Zeichnungen
verwiesen.
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Fig. r erläutert die Wirkungsweise der bisher bekannten Schaltungsanordnungen
bei der Abschneidung des Synchronisierimpulses zur Steuerung des Bildwechselkippgerätes;
Fig. a erläutert die Wirkungsweise einer anderen bekannten Anordnung; Fig. 3 und
4 zeigen die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und Fig.5
stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dar.
In Fig.
i sind in Kurvenzug a die Synchronisierspannungen während des Vertikalintervalls
in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Führt man nun derartige Spannungen einer
integrierenden Schaltungsanordnung zu, so entsteht bei geeigneter Wahl der Zeitkonstante
am Ausgang des integrierenden Gliedes ein Spannungsverlauf, wie er durch den Kurvenzug
b dargestellt ist. Die Integrationsspannung wird dann bei den bekannten Einrichtungen
in Höhe der gestrichelt eingezeichneten Linie abgeschnitten. Die Anstiegszeit t
der vorderen Flanke des abgeschnittenen Impulses ist nun bei fester Vorspannung
der Abschneideröhre und bei dadurch festgelegter Impulshöhe des Vertikalimpulses
sehr stark von dem Betrag der einfallenden Synchronisierspannungen abhängig. Bei
großen Synchronisierspannungen wird die Vorderflanke des Vertikalimpulses sehr steil
und daher die Anstiegszeit t sehr kurz, während sich bei kleinen Synchronisierspannungen
eine längere Anstiegszeit einstellt. Der Einsatzpunkt der Synchronisierung, der
von der vorderen Flanke des Vertikalimpulses abhängig ist, verschiebt sich daher
in unvorteilhafter Weise bei diesen bekannten Anordnungen in Abhängigkeit von der
Höhe der Synchronisierspannungen.
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Ähnliches gilt für bekanntgewordene Schaltanordnungen, die nach dem.
sogenannten Differentiationsverfahren arbeiten. Ihre Wirkungsweise ist in Fig. 2
dargestellt. Fig. 2 c zeigt besonders den Verlauf der Synchronisierspannungen während
des Vertikalintervalls, und Fig. 2 d stellt den Spannungsverlauf am Ausgang eines
Differentiationsgliedes dar, dessen Eingang die in Fig. 2 c dargestellten Spannungen
zugeführt werden. Eine Abschneidestufe nach dem Differenzierglied schneidet dann
bei diesen bekannten Anordnungen unterhalb der gestrichelt eingezeichneten Linie
ab. Ist nun die Vorspannung der Abschneidestufe wiederum konstant, so erreichen
zwar die Differentiationsspannungen der Vertikalimpulse B1 bis B., mit Sicherheit
den Abschneidepegel, wenn die Synchronisierspannungen sehr groß sind. Bei schwach
einfallenden Signalen besteht aber die Möglichkeit, daß die Synchronisierimpulse
von derartigen Schaltungsanordnungen völlig unterdrückt werden. Andererseits besteht
bei sehr starken Synchronisierimpulsen die Gefahr, daß bereits die differenzierten
Horizontalimpulse H, bis H3 die Vorspannung der Abschneideröhre erreichen und damit
einen vorzeitigen Einsatz der Synchronisierung bewirken.
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Die Verhältnisse bei einer erfindungsgemäßen Anordnung sind in Fig.
3 dargestellt. Durch einen Spitzengleichrichter wird der oberste Wert der Synchronisierspannungen
festgehalten und proportional diesem Wert eine Spannung abgeleitet, deren Betrag
durch die strichpunktierte Linie dargestellt ist. Dieser Wert liegt auch, wie in
Fig..I durch dieselbe Linie dargestellt ist, als Vorspannung am Gitter des Amplitudensiebes
für die Vertikalimpulse. Je nach Größe des Spitzenwertes der Synchronisierspannung
liegt nun diese Vorspannung mehr oder weniger über der Nullinie der Synchronisierimpulse.
Bei großen Synchronisier-Spannungen, also bei steilem Anstieg des integrierten Vertikalimpulses,
liegt diese Vorspannung weit oberhalb der Nullinie der Synchronisierimpulse, während
sie bei kleinen Synchronisierspannungen sehr nahe an diese Nullinie heranrückt.
Dadurch wird erreicht, daß die Anstiegsdauer t der vorderen Flanke des Vertikalimpulses
nahezu konstant bleibt und damit auch der Synchronisiereinsatzpunkt praktisch unabhängig
vom Pegel der einfallenden Synchronisierzeichen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in Fig.5 dargestellt.
Das videofrequente Bildsignal gelangt dort zusammen mit den Synchronisierimpulsen
über den Kondensator C1 an die Trennstufe mit den Röhren T11 und h.. Das RC-Glied
C1, R2 erzeugt dabei mit Hilfe der ditterkathodenstrecke der Röhre h., eine Vorspannung
an den Röhren T11 und T12, welche dem Spitzenwert Synchronisierimpulse proportional
ist. Das Integrierglied aus dem Widerstand R1 und der Streukapazität CS im Gitterkreis
der Röhre Ih ist nun bezüglich seiner Zeitkonstante so dimensioniert, daß nur die
länger andauernden Vertikalimpulse eine Integrationsspannung am Gitter hervorrufen
können. Übersteigt nun diese Integrationsspannung den je nach Stärke der Zeichen
veränderlichen Wert der Vorspannung aus dem Gitterkreis der Röhre T12, so wird die
weiter ansteigende Amplitude des integrierten Vertikalimpulses durch die Röhre T11
übertragen, deren Anodenwiderstand in vorteilhafter Weise zur Unterdrückung von
Störimpulsen oder von restlicher Spannung, die von den Horizontalimpulsen herrühren,
als gedämpfter Schwingkreis oder Transformator ausgebildet ist. Der Schwingkreis
ist hier auf eine bestimmte Oberwelle der Vertikalimpulsfrequenz derart abgestimmt
und gedämpft, daß die 5o Hz der Grundwelle noch hinreichend verstärkt werden, während
die Zeilenfrequenz von ungefähr 15 kHz nicht mehr übertragen wird. Die abgeschnittenen
und verstärkten Vertikalimpulse werden dann über die Leitung .d dem Vertikalkippgerät
zur Synchronisierung zugeführt. Die Horizontalimpulse, welche durch die Röhre T12
abgeschnitten und verstärkt werden, gelangen über die Leitung B an den Kipposzillator
mit Zeilenfrequenz. Die Impedanz im Anodenkreis dieser Röhre ist auch hier wieder
in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß nur der Frequenzbereich, in dem die Horizontalfrequenz
liegt, übertragen wird.
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Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Amplitudensiebes kann
auch so ausgebildet sein, daß an Stelle der Hochvakuumröhren l11 und T12 Transistoren
verwendet werden, wobei die Vor' des Emittors durch eine Germaniumdiode erzeugt
wird, welche auf den Spitzenwert der Synchronisierimpulse anspricht.