DE935612C - Schaltungsanordnung zur Trennung von Synchronisiersignalen und Bildhelligkeitssignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung

zur Trennung von Synchronisiersignalen und Bildhelligkeitssignalen bei Fernsehübertragungen

u. dgl., die sich durch verschiedene Aussteuerbereiche des Übertragungsstromes unterscheiden.

Bei den meisten Fernseh- und ähnlichen Bildsendesystemen ist es gebräuchlich, Synchronisiersignale zu senden, die außerhalb des Amplitudenpegels der Bildsignale liegen. Bei einem bekannten ίο Fernsehsendesystem entsprechen z. B. den hellsten Bildstellen die maximale Trägeramplitude, den dunkelsten etwa 30% dieser Maximalamplitude. Die vSynchronisiersignale sind in die Bildsignale eingestreut und bestehen aus Impulsen, welche die Trägeramplitude vom 30%-Pegel auf Null vermindern. Beim Empfänger muß man die Ablenkgeneratoren für den Kathodenstrahl durch die Synchronisierimpulse steuern. Diese Impulse müssen frei von Bildsignalen sein, um zu verhindern, daß die Bildsignale die Synchronisation stören. Die Abtrennung geschieht mit Hilfe der Amplitudendifferenz der Bildsignale und der Impulse.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen für die Trennung der Synchronisiersignale von den Bildsignalen vorgeschlagen worden. Beispielsweise schaltete man eine geeignet vorgespannte Zweipol-

röhre in Reihe mit der Anode einer Verstärkerröhre für die Fernsehsignale und die Abtastgeneratoren, so daß die Zweipolröhre nur während der Synchronisierimpulszeiten Strom führte. Diese An-Ordnung hat verschiedene Nachteile: Beispielsweise hat die Zweipolröhre eine beträchtliche Kapazität zwischen ihren Elektroden, welche bewirkt, daß auch die Bildsignale höherer Frequenz an die Abtastgeneratoren gelangen und so die Synchronisation stören. Außerdem ist diese Kapazität auch für die Bildsignale schädlich, weil sie für die höheren Frequenzen einen Kurzschluß darstellt. Es ist also nötig, den Heizstrom für die Zweipolröhre über einen Transformator niedrigerer Kapazität zuzuführen, damit die hochfrequenten Bildsignale verlustfrei verstärkt werden können, weil ja die effektive Kapazität zwischen Kathode und Heizelement der Zweipolröhre die Anoden-Kathoden-Strecke der Verstärkerröhre, welche die Zweipolröhre speist, kurzschließt. Die Amplituden der Synchronisierimpulse werden ebenfalls vermindert, einmal wegen des Energieverlustes im Zweipolröhrensystem, andererseits aber auch, weil der Widerstand im Anodenkreis der Verstärkerröhre, welche die Signale liefert, niedrig sein muß, um die Wirkung von Streukapazitäten zu beseitigen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein verbesserter Amplitudentrennkreis, der die eben erwähnten Nachteile vermeidet. Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art derart angeordnet, daß eine geeignet vorgespannte Gleichrichterstrecke parallel zu einem Teil eines Widerstandsnetzwerkes liegt, welchem das Signalgemisch so zugeführt wird, daß die Strecke für die Dauer der Synchronisierimpulse gesperrt ist, während der Dauer der zwischen den Impulsen liegenden Zeilen dagegen leitet.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.

In Abb. ι ist ein Teil eines Fernsehempfängers dargestellt. Die Röhre 2 kann entweder ein Anodengleichrichter oder eine Bildfrequenzverstärkerröhre sein, welcher die Bild- und Synchronisiersignale zugeführt werden. Im Fall eines Bildfrequenzverstärkers wird angenommen, daß die Gleichstromkomponente in den Signalen am Gitter der Röhre auftritt. Im Anodenkreis der Röhre 2 liegen zwei hintereinandergeschaltete Widerstände 3 und 4, und die Bildsignale für die Bildwiedergabeeinrichtung, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre, werden an der Klemme 5 abgenommen. Die Synchronisiersignale werden am Verbindungspunkt der Widerstände 3 und 4 abgegriffen und durch den Kopplungskondensator 6 dem Gitter einer Röhre 7 zugeführt, welche der Verstärkung und Umformung der Synchronisiersignale dient. Die Rohre 7 besitzt einen geeigneten Gitterwiderstand 8. Quer zur Spannungsquelle für die Glühkathodenröhre liegt ein Potentiometerwiderstand, welcher aus den Widerständen 9 und 10 besteht. Dem Widerstand 9, der vorzugsweise veränderlich ist, liegt ein Kondensator 11 parallel·. Für die Trennung der Bild- von den Synchronisiersignalen liegt eine Zweipolröhre 12 zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 3 und 4 und dem Verbindungspunkt der Widerstände 9 und 10; die Anode der Zweipolrötire 12 liegt am dem Letzteren Verbindungspunkt. In den Anodenkreis der Röhre 7 ist ein Widerstand 13 gelegt, der mit einem geeigneten Punkt positiven Potentials verbunden ist. Ein Kondensator 14 ist zwischen die Anode der Röhre 7 und den negativen Punkt der Spannungsquelle geschaltet. Die Zeilenzugsynchronisierimpulse werden an diesem Kondensator abgenommen. Im Schirmgitterkreis der Röhre 7 liegt die Wicklung 15 eines Transformators, über den die Synchronisierimpulse dem Zeilenablenkgenerator zugeführt werden. Wenn der Zeilenablenkgenerator ein Sperrschwinger mit einem Transformator ist, kann die Wicklung 15 eine besondere Wicklung auf dem Sperrschwingertransformator sein. Man kann natürlich auch eine andere Ankopplung des Zeilengenerators, beispielsweise über ein RC-Glied, verwenden.

Das Signal wird mit den Synchronisierimpulsen im negativen Sinn der Klemme 1 zugeführt, welche mit dem Steuergitter der Röhre 2, die als Bildverstärkerröhre wirkt, verbunden ist. Die verstärkten Signale erhält man am Widerstands im Anodenkreis der Röhre 2 und leitet sie der Bild-Wiedergabeeinrichtung zu. Wenn die Synchronisierimpulse an die Röhre 2 gelangen, verursachen sie eine Abnahme des Anodenstromes dieser Röhre unter einen bestimmten Wert. Der Spannungsabfall am Widerstand 4 nimmt dann so stark ab, daß die Kathode der Zweipolröhre 12 positiver wird als ihre Anode. Dies bewirkt, daß die Zweipolröhre 12 nicht leitet und ein Synchronisierimpuls über den Kondensator 6 an das Gitter der Röhre 7 gelangt.

Man erkennt, daß der Widerstand der Zweipolröhre 12 im leitenden Zustand, d. h. wenn Bildsignale empfangen werden, sehr niedrig ist und den Widerstand 4 praktisch kurzschließt. Der effektive Anodenwiderstand der Röhre 2 während der Bildsignalzeit ist somit gleich dem Widerstand 3. Wenn man diesen Widerstand 3 niedrig genug hält, werden auch die hochfrequenten Bildsignale durch die Streukapazität parallel zu diesem Widerstand nicht beeinträchtigt. Während der Dauer der Synchronisierimpulse jedoch ist der effektive Anodenwiderstand der Röhre 2 gleich den hintereinandergeschalteten Widerständen 3 und 4. Macht man nun den Widerstand 4 etwa zwei- oder mehrmal großer als den Widerstand 3, so ist es möglich, die Synchronisierimpulse beträchtlich höher zu verstärken als die Bildsignale.

Die abgetrennten Synchronisierimpulse werden der Röhre 7 im positiven Sinn zugeführt, und durch geeignete Wahl des Kopplungskondensators 6 und des Widerstandes 8 kann man die Röhre 7 durch ihren Gitterstrom so stark vorspannen, daß sie nur während der Dauer der Synchronisierimpulse leitet. Dadurch wird die Gestalt der Synchronisierimpulse verbessert. Der Kondensator 14 in Verbindung mit dem Anodenwiderstand 13 der Röhre 7 dient zur Integration der Zeilen- und

Zeilenzugimpulse und zur Erzeugung von Zeilenzugimpulsen, die eine größere Amplitude besitzen als die Zeilenimpulse. Die Amplitude der Zeilenimpulse ist so klein, daß nur die Zeilenzugimpulse den Zeilenzuggenerator auslösen. Die Zeilenimpulse gelangen über die Transformatorwicklung 15 zum Zeilengenerator. Der Anoden-Kathoden-Widerstand der Röhre 7 ist groß gegenüber dem Widerstand 13, so daß, wenn ein Zeilensynchronisierimpuls an die Röhre 7 gelangt, der Kondensator 14 nur wenig entladen wird, so daß der Kondensator etwa in der Dauer einer halben Zeile wieder auf seinen ursprünglichen Maximalwert aufgeladen ist. Wenn aber ein Zeilenzugimpuls an die Röhre 7 kommt, entlädt sich der Kondensator 14 viel stärker entsprechend der längeren Dauer des Zeilenzugimpulses gegenüber der Dauer eines Zeilenimpulses. Die Zeilenzugimpulse großer Amplitude am Kondensator 14 kann man dem Zeilenzuggenerator unmittelbar oder auch über einen Amplitudentrennkreis zuführen.

Es ist klar, daß die Trennung der Bildsignale von den Synchronisierimpulsen, die eben beschrieben wurde, auch bei Systemen arbeitet, in welchen die Synchronisierimpulse Amplituden haben, die größer sind als die Amplituden der Bildsignale. In diesem Fall muß man die Signale dem Gitter der Röhre 2 in umgekehrtem Sinn zuführen, so daß die Synchronisierimpulse in negativem Sinn ähnlichen Verlauf haben wie bei dem bereits beschriebenen Verfahren. Sollte es aber nötig sein, die Signale mit Synchronisierimpulsen in positiver Richtung an die Klemme 1 zu führen, so muß man die Verbindungen der Zweipolröhre 12 umkehren, d. h. die Anode der Zweipolröhre 12 liegt dann am Verbindungspunkt der Widerstände 3 und 4, während ihre Kathode eine geeignete Vorspannung erhält.

Wenn die Zweipolröhre 12 parallel zum Widerstand 4 liegt und die Röhre während der Dauer der Bildsignale leitet, so hat die Kapazität der Elektroden dieser Röhre keinen nachteiligen Einfluß auf die Bildsignale, und auch die Kapazität der Heizwicklung beeinträchtigt die Bildsignale nicht. Die Vorspannung der Zweipolröhre 12 kann mittels eines veränderlichen Widerstandes 9 eingestellt werden, so daß die Röhre 12 nur während der Dauer der Synchronisierimpulse nicht leitet.

Die Synchronisierimpulsspitzen, welche am Verbindungspunkt der Widerstände 3 und 4 auftreten, können infolge von Störungen unregelmäßig sein. Man kann diese in ihrer Amplitude durch die Verwendung einer weiteren Zweipolröhre konstant halten, deren Anode mit der Kathode der Zweipolröhre 12 in Verbindung steht. Bei geeigneter Wahl der Vorspannung der Kathode dieser zweiten Zweipolröhre kann man erreichen, daß Synchronisierimpulse von praktisch konstanter Amplitude erhalten werden. Störungen können auch durch den Gitterstrom in der Röhre 7 beseitigt werden, wenn man die Amplitude der Synchronisierimpulse, welche dieser Röhre zugeführt werden, genügend groß macht. Es ist in diesem Fall vorzuziehen, dem Widerstand 8 einen geringeren Wert zu geben, ihn etwa fünfmal so groß wie den Widerstand 4 zu machen.

Auch die Abb. 2 zeigt einen Teil eines Fernsehempfängers. Das Gemisch aus Bild- und Synchronisiersignalen wird dem Steuergitter einer Fünfpolröhre 16 zugeführt, die als selbstregulierender Gleichstromverstärker wirkt. Die Synchronisierimpulse werden in positivem Sinn über eine Kapazität 19 und einen Ableitwiderstand 20 zugeführt. Die zugeführten Signale regeln die Gleichstrompotentiale am Steuergitter der Röhre 16 ein, welche entsprechende Potentiale an der Anode der Röhre 16 hervorrufen, die aber um i8o° gegenüber den zugeführten Signalen phasenverschoben sind. Die Anode der Röhre 16 ist mit einem Widerstand belastet, der aus den Einzelwiderständen 17, 21, 22 und 23 besteht. Eine Zweipolröhre 18 überbrückt gemäß der Erfindung diesen Widerstand zwischen der Anode der Röhre 16 und den Verbindungspunkt der Widerstände 22 und 23. Die Anode der Zweipolröhre 18 steht mit der Anode der Röhre 16 in Verbindung, und die Kathode der Röhre 18 erhält ihre Vorspannung durch die den Endpunkten von Widerstand 21 und Widerstand 23 zugeführte Spannung. Der Verbindungspunkt der Widerstände 21 und 22 liegt unmittelbar an der Schirmelektrode der Röhre 16. Die Glättungskondensatoren 27, 28 go und 29 sorgen für die Konstanthaltung der entsprechenden Spannungen.

Die Sperrpotentiale, welche der Schirmelektrode der Röhre 16 und der Kathode der Zweipalröhre 18 zugeführt werden, sind so gewählt, daß, wenn das Potential des Steuergitters der Röhre sich über einem bestimmten Wert befindet, beispielsweise auf einem Potential, welches der Zuführung eines Synchronisierimpulses entspricht, der Anodenstrom der Röhre 16 genügt, um zu bewirken, daß das Anodenpotential der Röhre 16 auf einen bestimmten Wert fällt, oberhalb dessen die Zweipolröhre 18 leitend wird.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: Die Signale am Steuergitter der Röhre 16 würden ohne die Zweipolröhre 18 verstärkte Signale an der Anode der Röhre 16 erzeugen. Die Spitzen der Synchronisierimpulse entsprechen dem Anoden-Null-Potential, und der Schwarzpegel entspricht einem etwas positiven Potential. Dieser Schwellenwert für Schwarz kann auch einem Anodenpotential der Röhre 16 von beispielsweise 30 Volt entsprechen, so daß die Bildsignale einem Anodenpotential von mehr als 30 Volt, die Synchronisiersignale einem Anodenpotential von weniger als 30 Volt entsprechen. Die Zweipolröhre 18 kann eine solche Vorspannung erhalten, so daß sie leitet, wenn das Potential ihrer Anode 30 Volt überschreitet. Beim Eintreffen eines Synchronisierimpulses wird die Zweipolröhre 18 nicht leitend, und man kann durch Auswahl eines geeigneten hohen Widerstandes erreichen, daß die Anode der Röhre 16 Nullpotential erreicht für eine bestimmte Amplitude des Synchronisierimpulses, die kleiner ist als die Maximalamplitude des Synchronisierimpulses, so daß ein Spannungsabfall von 30 Volt auf ο Volt an der

Klemme 24 beim Übergang von einem Bildsignal zu einem Synchronisierimpuls entsteht. Dieser Spannungsabfall an der Klemme 24 wird auch aufrechterhalten, wenn die Synchronisierimpulse diese bestimmte Amplitude überschreiten. Der Spannungsabfall, welcher an der Klemme 24 entsteht, wird den Zeilen- und Zeilenzugablenkkreisen über die Leiter 25 und 26 zugeführt, wobei die Zeilen- und Zeilenzugimpulse durch geeignete Kreise getrennt werden, welche die Kondensatoren 30 und 31 enthalten. Ein Bildsignal macht aber die Zweipolröhre 18 leitend, so daß keine Auslösespannungen über die Leitungen 25 und 26 für die Zeitdauer der Bildsignale auftreten.

Die Anordnung bewirkt also die Trennung der Bild- und Synchronisiersignale. Zu einer guten Trennwirkung muß der Widerstand 17 beträchtlich größer sein als der Widerstand der Zweipolröhre 18. Die Bildsignale werden unmittelbar von der

ao Klemme 24 zum Verbindungspunkt der Widerstände 22 und 23 während der Bilddauer geführt, dem keine Kapazität parallel liegt.

Es ist nicht wesentlich, eine selbstregulierende Anordnung in Verbindung mit der Röhre 16 zu verwenden. Man kann auch eine unmittelbare Gleichstromkopplung verwenden.

Claims (6)

1. PATENTANSPBÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung zur Abtrennung der Synchronisiersignale aus dem sich durch verschiedene Aussteuerbereiche der Amplitude unterscheidende Bildhelligkeits- und Synchronisiersignale enthaltenden Signalgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalgemisch einem Widerstand zugeführt wird, dem eine geeignet vorgespannte Gleichrichterstrecke in solchem Sinne parallel geschaltet ist, daß sie während der Bildhelligkeitssignale leitend und während der Synchronisiersignale gesperrt ist und daß die Synchronisiersignale an diesem Widerstand abgenommen werden.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsgemisch einer Glühkathodenröhre zugeführt wird, in deren Kreis ein Widerstand liegt, welchem eine Zweipolröhre parallel geschaltet ist, die eine solche Vorspannung hat, daß sie für die Dauer der Synchronisierimpulse gesperrt ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand, dem die Zweipolröhre parallel geschaltet ist, im Anodenkreis der Glühkathodenröhre liegt und größer gewählt ist als der übrige Teil des Anodenwiderstandes.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Glühkathodenröhre dem Steuergitter einer folgenden Röhre zugeführt wird, die so ' geschaltet ist, daß in ihr kein Strom fließt, wenn die Zweipolröhre leitet.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilenablenkgenerator an das Schirmgitter dieser folgenden Röhre, der Zeilenzugablenkgenerator an einen Kondensator im Anodenkreis dieser Röhre angeschlossen ist.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenbelastung der Glühkathodenröhre während der Dauer der Bildsignale durch die Zweipolröhre klein gemacht wird, welche unmittelbar mit der Anode der Glühkathodenröhre in Verbindung steht.

   Angezogene Druckschriften:
   Britische Patentschriften Nr. 346 666, 444 049, 496246;

   deutsche Patentschriften Nr. 459150, 380247; USA.-Patentschrift Nr. 2 144 995;
   österreichische Patentschrift Nr. 143.054;
   schweizerische Patentschrift Nr. 198 016;
   »Fernsehen u. Tonfilm«, Dezember 1937, S. 93,94.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   I 509575 11.55