DE958121C - Schaltung zur Erzeugung einer Schwundregelspannung in Fernsehempfaengern - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

M 1496p Villa/21a¹

(Großbritannien)

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehempfänger und befaßt sich mit der Aufgabe, verbesserte und einfache Mittel zur. Durchführung einer automatischen Verstärkungsregelung zum Zwecke des Schwundausgleichs zu entwickeln. Die Erfindung gibt insbesondere Mittel zur Verstärkungsregelung an, die geeignet sind, das bekannte Phänomen des sogenannten »Flugzeugflatterns« (das sind schnell wechselnde Schwunderscheinungen, die z. B. durch vorüberfliegende Flugzeuge u. dgl. hervorgerufen werden) zu vermindern.

Bei Verwendung der Positivmodulation, bei der die Bildinhaltssignale die Trägeramplitude von einem bestimmten Schwarzwert aus vergrößern, während die Synchronimpulse durch Verminderung der Trägeramplitude auf Null übertragen werden, ist der einzige Teil des aus Bildinhaltssignalen und Synchronsignalen zusammengesetzten Videosignals, der einen konstanten Pegel zeigt, das Synchronsignal. Daher muß die Schwundregelung von der Amplitude der empfangenen Synchronsignale, die sich normalerweise vom Schwarzpegel bis Träger-Null erstreckt, abgeleitet werden. Da Träger-Null unveränderlich ist, ändert sich mit den Schwunderscheinungen die Spannung, die dem Schwarzpegel entspricht, so daß also die dem

Schwarzpegel entsprechende Spannung geeignet zur Schwundregelung erscheint. Eine solche Methode der Schwundregelung hat sich jedoch praktisch nicht als brauchbar erwiesen. Für Negativmodulation ist es bekannt, eine Schwundregelspannung aus dem Amplitudenwert der Schwarzsignale gegenüber Träger-Null abzuleiten. Dazu ist parallel zu einer Videoverstärkerstufe, in der die Gleichstromkomponente

ίο des Videosignalgemisches vorhanden ist, eine Diodenstrecke geschaltet, an deren Kathode das Videosignalgemisch mit negativer Richtung der Synchronimpulse erscheint. Durch an ihrer Anode zugeführte negative Impulse wird die Diode jeweils während der Synchronimpulse gesperrt, so daß· die dem Schwarzwert entsprechenden Spitzen des verbleibenden Bildsignals gleichgerichtet werden. Aus diesen wird die Schwundregelspannung durch Glättung abgeleitet.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Schaltung zur Erzeugung einer Schwundregelspannung in Fernsehempfängern, bei der eine Schwarzsteuerschaltung zur Festlegung des Schwarzpegels auf einen vorgegebenen Wert vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an einem Punkt des Empfängers, dem das niederfrequente Signalgemisch mit negativ gerichteten Synchronimpulsen zugeführt wird, zur Festlegung des Schwarzpegels die Anode eines normalerweise nichtleitenden Gleichrichters D₁ angeschlossen ist, der durch zugeführte Impulse jeweils während des Auftretens der hinteren Schwarzschulter im Signalgemisch in den leitenden Zustand gesteuert wird, und daß an diesen Punkt außerdem die Kathode eines zweiten Gleichrichters D₃ angeschlossen ist, der die Synchronimpulse zur Ableitung der Schwundregelspannung gleichrichtet. Diese Schaltung ist gleichermaßen bei Posith'- und Negativmodulation anwendbar und verwendet als Maß für

+0 die Schwundregelspannung den Amplitudenabstand zwischen dem Schwarzwert und den Dächern der Synchronimpulse.

Die Impulse zur Steuerung der erwähnten ersten Diode in den leitenden Zustand können aus den Zeilenimpulsen selbst entweder durch Zeitverzögerungsglieder oder durch Mittel abgeleitet werden, welche die Zeilenimpulse so weit verlängern, daß sie sich zeitlich bis über die hintere Schwarzschulter erstrecken. Vorzugsweise werden diese Impulse — wie sie auch aus der Schaltung abgeleitet werden mögen — vorher auf einen konstanten Pegel abgeschnitten.

Die Festlegung des Schwarzpegels kann an der Steuerelektrode der Bildröhre des Fernsehempfängers oder an einem geeigneten Punkt der vorhergehenden Schaltung, z.B. am Steuergitter einer vorgeschalteten Videoverstärkerröhre, durchgeführt werden, und die Schwundregelspannung wird vorzugsweise durch einen Gleichrichter von einem Zeitkonstantenglied abgenommen mit einer Zeitkonstanten von Vio Sekunde. Dadurch wird eine schnelle Regelung bewirkt, die auch sehr schnell verlaufende Fadings, die z. B. durch vorüberfliegende Flugzeuge u. dgl. bewirkt werden, auszugleichen gestattet.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der Fernsehempfängerschaltungen in vereinfachter Form und nur so -weit, wie für das Verständnis der Erfindung notwendig, dargestellt sind. In der Zeichnung sind die an einigen Punkten der Schaltung auftretenden Spannungsverläufe in der üblichen Weise eingezeichnet. In Fig. χ bezeichnet Vi die Videoendstufe eines Fernsehempfängers. Das empfangene Signalgemisch wird dem Steuergitter G 1 dieser Röhre zugeführt. Die Anode der Röhre Vi ist über einen Anodenwiderstand R ι mit der Anodenspannungsquelle HT + und über einen Kondensator C1 mit der Steuerelektrode E der Bildröhre CRT verbunden. Die Kathode der Röhre Vi ist mit Erde verbunden und außerdem mit einem Potentiometer, bestehend aus den Widerständen i?3 und 7? 4, das zwischen HT + und Erde liegt. Die Steuerelektrode E der Röhre CRT ist mit HT + über den Widerstand Rz und mit der Anode einer Diode D1 verbunden, deren Kathode mit der Kathode einer zweiten Diode D 2 mit geerdeter Anode verbunden ist. Ein Verzögerungsvierpol, bestehend aus den Elementen C2, C3, L2, i?5, ist mit je einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme geerdet, während die verbleibende Ausgangsklemme über den Kondensator C5 und den Widerstand Ä9 an die Kathode der Diode D 2 angeschlossen ist und der Verbindungspunkt der Elemente C 5 und R 9 an einem einstellbaren Abgriffpunkt des Widerstandes R 4 liegt. Geeignete Impulse werden den Eingangsklemmen des Verzögerungsvierpols, also zwischen dem verbleibenden Eingangspunkt und Erde, zugeführt. Diese Impulse können z. B. von einer Wicklung L1 des im Empfänger normalerweise vorhandenen Zeilentransformators abgenommen werden. Zur Ankopplung dieser Wicklung Li an den Verzögerungsvierpol dient der Widerstand R6, der die Aufgabe hat, die Belastung der Wicklung Li zu begrenzen. Die Regelspannung zur automatischen Verstärkungsregelung der in der Zeichnung nicht dargestellten, zu regelnden Stufen wird durch die Leitung AGC von dem Verbindungspunkt zweier Widerstände R 7 und i?8 abgenommen, die in Reihe zwischen Erde und der Anode einer dritten Diode D 3 liegen. Die Kathode dieser dritten Diode liegt an der Steuerelektrode E der Bildröhre. Ein Kondensator C4 ist parallel zu den Widerständen R 7 und RS geschaltet. Dabei sind die Elemente 7? 7, R 8 und C 4 so bemessen, daß sie eine Zeitkonstante von etwa Vio Sekunde darstellen. Die Elemente C2, C3, 7?5, L2 des Verzögerungsvierpols sind so bemessen, daß eine Verzögerung von etwa 7 Mikrosekunden an ihnen auftritt. Die Leitung BC zur Kathode der Bildröhre führt zur Helligkeitssteuereinrichtung.

Die ganze in Fig. 1 dargestellte Schaltung ist so bemessen, daß die Vorspannung an den Dioden D 1 und D 2 diese gewöhnlich, d. h. bei Abwesenheit von Signalen, gesperrt hält. Man sieht, daß, wenn der Kathode der Diode D ι negative Impulse züge-

führt werden, diese vorübergehend leitend wird und das' Potential der Steuerelektrode E auf den Wert zurückführt, der durch das Dach der Impulse dargestellt wird. In den Zeiten zwischen den Impulsen neigt die Spannung an dieser Steuerelektrode dazu, sich gegen die Spannung HT + hin zu verlagern, und zwar mit einer Änderungsgeschwindigkeit, die durch die Zeitkonstante der Elemente Ci₁Rz gegeben ist. Diese Zeitkonstante

ίο wird daher groß genug gemacht, um dieses Ausweichen der Spannung an der Elektrode E möglichst klein zu halten. Jeder Impuls führt die Elektrode E auf einen festen Spannungswert zurück, und diese Zurückführung kann durch geeignete zeitliche Lage der Impulse auf irgendeinen ausgewählten Zeitpunkt während der Abtastung einer Zeile gelegt werden. Bei der Durchführung der Erfindung werden die Impulse so gelegt, daß sie gerade während der kurzen Zeitdauer, die unmittel-

ao bar auf jeden Horizontalsynchronimpuls folgt, auftreten, in welcher der Bildträger auf Schwarz gesteuert wird und die mit »hintere Schwarzschulter« bezeichnet wird. Da während der hinteren Schwarzschulter das Signal auf dem Schwarzpegel liegt, wird der Schwarzpegel auf eine bestimmte Spannung festgelegt. Die so gepegelten Signale werden' der Diode D 3, welche einen Spitzengleichrichter darstellt, zugeführt. Daher tritt eine dem Scheitel der Synchronimpulse entsprechende Spannung am Zeitkonstantennetzwerk Ry, R8, C4 auf.

Diese Spannung ist negativ und hängt direkt von der Signalstärke ab. Sie kann entweder direkt in bekannter Weise als Schwundregelspannung verwendet werden oder — wie gezeichnet — durch ein Potentiometer auf einen geeigneten Wert herabgesetzt werden. Wenn die Zeitkonstante an dieser Stelle klein genug ist, d. h. zum Beispiel von der Größenordnung V₁₀ Sekunde, so wird das »Flugzeugflattern« durch eine solche Regelung wesentlieh vermindert oder ganz vermieden.

Es gibt viele Wege, um die erforderlichen, zur richtigen Zeit auftretenden Impulse, die der Diode D ι zugeführt werden sollen, zu erhalten. In der in Fig. ι gezeichneten Schaltung werden diese Impulse von der Wicklung L1 abgenommen und erscheinen zur richtigen Zeit, nämlich während der hinteren Schwarzschulter, auf Grund der Verzögerung, die sie in dem Vierpol C 2, C 3, L 2, R 5 erleiden. Der Zweck der Diode D 2 und des Wider-Standes Rg besteht darin, diese Impulse in der Höhe des Erdpotentials abzuschneiden, so daß der Schwarzpegel auf Erdpotential gelegt wird und Störungen auf Grund irgendwelcher Änderungen der Impulsamplitude vermieden werden. Ein solches Abschneiden auf Erdpotential ist jedoch bei der dargestellten Schaltung nicht unbedingt erforderlich.

Die erforderlichen Impulse können auch auf andere Weise aus der Schaltung des Empfängers abgeleitet werden, so z. B. über eine besondere Wicklung auf dem Zeilentransformator oder von einem Abgriffpunkt an einer sowieso auf dem Transformator vorhandenen Wicklung. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Synchronimpulse selbst von den übrigen Signalen abzutrennen, zu verstärken, zu verzögern und in der gleichen Weise wie oben beschrieben zu verwenden. Auch die erforderliche Verzögerung der Impulse kann auf andere Weise erreicht werden als vorstehend gezeigt, z. B. indem man die Impulse eine geeignet dimensionierte Induktivität anstoßen läßt und jeweils die zweite Halbschwingung der angestoßenen Schwingung als Impuls für die Diode D1 verwendet. Es ist auch nicht wesentlich, daß die Länge der Impulse, die der Diode D1 zugeführt werden, auf die hintere Schwarzschulter beschränkt ist, sondern sie kann so lang gemacht werden, daß jeder Impuls sowohl die hintere Schwarzschulter als auch den ihr unmittelbar vorangehenden Synchronimpuls· umfaßt. Wenn die von der Impulsquelle abgeleiteten Impulse an sich bereits lang . genug sind, daß sie schon einen entsprechenden Teil der Schwarzschulter mit umfassen, ist es nicht notwendig, sie noch zu verzögern, so daß man also die Elemente C2, C 3, C 5, L2 und R 5 fortlassen kann.

Fig. 2 zeigt eine Ausführ-ungsform der Erfindung, die ähnlich der an Hand der Fig. 1 beschriebenen ist und daher zum größten Teil ohne weitere Erläuterungen verständlich ist. Der wesentliehe Unterschied zwischen den Schaltungen nach Fig. ι und 2 besteht darin, daß in der letzteren die Festlegung 'des Schwarzpegels am Gitter der Videöendröhre Vi statt an der Steuerelektrode E der Kathodenstrahlröhre erfolgt. In Fig. 2 ist ein Ableitwiderstand Rn zwischen dem Steuergitter Gi und der Kathode der Röhre Vi eingeschaltet, und der Widerstand R12 mit dem Kondensator C 6 erzeugt in bekannter Weise die Vorspannung der Röhre. Der Widerstand Rio in Verbindung mit dem Widerstand R 5 (letzterer dient gleichzeitig als Abschlußimpedanz des Verzögerungsnetzwerkes) bildet einen Spannungsteiler, welcher die Amplitude der der Diode D1 zugeführten Tastimpulse auf einen geeigneten Wert begrenzt. Da die Ver-Stärkungsregelspannung vom Gitter der Röhre Vi abgenommen wird und nicht aus ihrem Ausgangskreis, ist der Spanungsteiler Ry, R8 der Fig. 1 überflüssig, da es im allgemeinen nicht notwendig sein wird, die Regelspannung vor ihrer Verwendung herabzusetzen. Die Diode D 2 in Fig. 2 isi notwendig, um die Gitterspannung der Röhre Vi im Arbeitsbereich dieser Röhre zu halten.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung zur Erzeugung einer Schwundregelspannung in Fernsehempfängern, bei der eine Schwarzsteuerschaltung zur Festlegung des Schwarzpegels auf einen vorgegebenen Wert vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Punkt des Empfängers, dem das . niederfrequente Signalgemisch mit negativ gerichteten Synchronimpulsen zugeführt wird, zur Festlegung des Schwarzpegels die Anode eines normalerweise nichtleitenden Gleichrichters (D₁) angeschlossen ist, der durch

   zugeführte Impulse jeweils während des Auftretens der hinteren Schwarzschulter im Signalgemisch in den leitenden Zustand gesteuert wird, und daß an diesen Punkt außerdem die Kathode eines zweiten Gleichrichters (D₃) angeschlossen ist, der die Synchronimpulse zur Ableitung der Schwundregelspannung gleichrichtet.
2. 2. Empfänger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführten Impulse aus der Synchronschaltung des Empfängers abgeleitet werden.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch" gekennzeichnet, daß die Impulse auf eine konstante Amplitude abgeschnitten werden.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Schwarzpegels an der Helligkeitssteuerelektrode der Kathodenstrahlröhre des Empfängers geschieht.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Schwarzpegels an einem Punkt des Videoverstärkers vor der Helligkeitssteuerelektrode der Kathodenstrahlröhre geschieht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Britische Patentschrift Nr. 668756;
   französische Patentschrift Nr. 976 427.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungeni

   © 609579/167 8.56 (609 797 2.57)