DE959467C - Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 7. MÄRZ 1957

H 22130 VIII a/'21a¹

Lynbrook, N. Y, (V. St. A.)

sind als Erfinder genannt worden

Farbfernsehempfänger

Bei der heute praktisch verwendeten Form von Farbfemseheinrichtungen, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift »Electronics«, 1952, S. 88 bis 95, beschrieben sind, werden im Sender gleichzeitig zwei Zeichenspannungen erzeugt, von welchen die eine die Helligkeit und die andere den Farbeninhalt des gesendeten Bildes darstellt. Diese Zeichenspannungen werden aus den die roten, grünen und blauen Farbenkomponenten der Bildpunkte darstellenden Farbzeichenepannungen zusammengesetzt, welche einerseits in Kombination miteinander die die Helligkeit der Bildpunkte bestimmende Helligkeitskomponente der zusammengesetzten Fernsenzeichenspannung ergeben und andererseits je für sich zur Modulierung einer Farbenunterträgerwelle an verschiedenen Phasenpunkten dieser Welle verwendet werden, wobei dann die derart modulierte Farbenunterträgerwelle die Farbenkomponente der zusammengesetzten Fernselizeichenspannung darstellt. Die Farbzeichenspannungen werden in Form von Farbdifferenzspannungen zum Modulieren der Farbenunterträgerwelle verwendet, d. h. in einer Form, in welcher sie bei Zufügung der Helligkeitskomponente die eigentlichen Farbzeichenspannungen ergeben. Die Bandbreite der Farbdifferenz-Spannungen beträgt gewöhnlich weniger als 2 MHz

und kann für die verschiedenen Farbdifferenzspannungen verschieden sein. Aus den drei Farbdifferenzspannungen werden zwei zusammengesetzte Zeichenspannungen gebildet, mit welchen die Farbenunterträgerwelle an zwei Phasenpunkten moduliert wird, die gegeneinander einen Phasenunterschied von 90⁰ aufweisen. Diese Modulationsspannungen, deren Phasenachsen mit keiner der drei Phasenachsen der Farbdifferenzspannungen zusammenfallen, werden gewöhnlich als /-Spannung und Q-Spannung bezeichnet, während! die die Farbenkomponenten der Bildpunkte darstellenden Farbdifferenzspannungen gewöhnlich die Bezeichnungen G-Y₁ R-Y und B-Y erhalten. Die /-Spannung hat gewöhnlich eine Bandbreite von etwa 1,3 MHz, während die Bandbreite der Q-Spannung etwa 0,4 MHz beträgt. Die modulierte Farbenunterträgerwelle wird, zwischen die Frequenzen der Helligkeitskomponente eingeschoben, mit dieser zusammen auf die Trägerwelle des Senders moduliert, so daß also die modulierte Farbenunterträgerwelle und die Helligkeitskomponente dasselbe Frequenzband miteinander teilen.

Im Empfänger werden die genannten beiden Modulationskomponenten der Trägerwelle des Senders voneinander getrennt, und nachfolgend werden aus der modulierten Farbenunterträgerwelle die ihre Modulationskomponenten bildenden /- und Q -Spannungen ebenfalls voneinander getrennt abgeleitet, worauf aus diesen dann durch entsprechende Kombination ihrer einzelnen Bestandteile die Farbdifferenzspannungen G — Y, R—Y und B—Y gewonnen werden. Aus diesen Farbdifferenzspannungen werden schließlich durch ihre Vereinigung mit der Helligkeitskomponente. F die Farbzeichenspannungen G, R und B gebildet, und diese werden zur Steuerung der Bildwiedergabevorrichtung verwendet.

Die vorhin erwähnte, schrittweise durchgeführte Ableitung der Faribdifferenzspannungen aus der modulierten Farbenunterträgerwelle erfordert eine ziemlich verwickelte und kostspielige Umwandr lungsschaltung, die den Farbfernsehempfänger sehr verteuert. Der Zweck der Erfindung besteht in der Vereinfachung und Verbilligung dieser Schaltung. Eine vereinfachte Umwandlungeschaltung bildet bereits den Gegenstand der Patentanmeldung H 20472, jedoch erfordert diese Schaltung immer noch mindestens zwei Elektronenröhren oder ihnen gleichwertige Schaltelemente sowie die zu ihnen gehörigen Kreise, während die vorliegende Erfindung die Möglichkeit gibt, mit einer einzigen Elektronenröhre auszukommen und diese sogar gleichzeitig zur Zufügung der Helligkeitskomponente zu den aus den /- und Q -Spannungen abgeleiteten Farbdifferenzspannungen auszunutzen, so daß also die Umwandlungsschaltung gleich die Farbzeichenspannungen G₁ B und R liefert.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Farbfernsehempfänger zum Empfang eines Fernseihzeichens mit zwei Spannungskomponenten, welche aus verschiedenen Anteilen von vorbestimmten Farbenkomponenten der Farben der zu übertragenden ßildpunkte entsprechenden Farbzeichenspannungen zusammengesetzt sind, der ein erstes Impedanznetzwerk, einen daran angeschlossenen Phasenumkehrer mit Belastungswiderstand sowie ein mit diesem Belastungswiderstand verbundenes zweites Impedanznetzwerk enthält, wobei jede der genannten beiden Spannungskomponenten jedem der beiden Impedanznetzwerke zugeführt wird und diese im Verhältnis zueinander und zum genannten Belastungswiderstand so bemessen sind und von den durch die genannten Spannungskomponenten hervorgerufenen Strömen in solchem Sinne durchflössen werden, daß diese Ströme am genannten Belastungswiderstand eine aus der Differenz der Helligkeitskomponente und einer der genannten Farbzeidhenspannungen bestehende Farbdifferenzspannung und im zweiten Impedanznetzwerk zumindest eine weitere Farbdifferenzspannung erzeugen.

Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. ι ist die Schaltskizze eines erfmdiungsgemäß ausgebildeten vollständigen Farbfernsehempfängers ;

Fig. 2 a ist edn Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers gemäß Fig. 1;

Fig. 2b stellt das Ersatzschaltbild der Umwandtlungsschaltung des Empfängers gemäß Fig. 1 dar, und

Fig. 3 und 4 zeigen Abwandlungen der Umwandlungsschaltung des Empfängers gemäß Fig. 1.

Der Empfänger gemäß Fig. 1 enthält einen an die Antennen angeschlossenen Eingangsteil 10, der den Hochfrequenzverstärker, die Überlagererstufe und den Zwischenfrequenzverstärker umfaßt. An den Eingangsteil 10 ist ein Demodulator 12, ein Verstärker 13 mit einem Durchlaßbereich von 2 bis 4,3 MHz sowie ein Demodulator 14 zum Ableiten der Spannungskomponenten Y und Q aus der mit iihnen modulierten Farbenunterträgerwelle der Fernsehzeichenspannung angeschlossen. Der Demodulator 14 besitzt zwei Ausgangskreise, von welchen der eine über einen Tiefpaßfilter 15 mit einem Durchlaßbereich von ο bis 1,5 MHz und einen Phasenumkehrer 20 mit der Umwandlungsschaltung 17 in Verbindung steht, während der andere über einen Tiefpaßfilter r6 mit einem Durchlaß'bereich von ο bis 0,5 MHz an die Umwandlungssöhaltung 17 angeschlossen ist. Die Umwandlungsschaltung 17 besitzt drei Ausgangskreise, welche über je einen Kraftverstärker i8i?, 18 B und 18 G mit je einem der drei Steuergitter einer als Bildwiedergabevorrichtung dienenden Dreistrahl-Kathodenstrahlröhre 19 verbunden sind. Die Umwandlungsschaltung 17 ist ferner auch über einen Verstärker 21 mit einem Durchlaßbereiich von ο lao bis 3 MHz an den Demodulator 12 angeschlossen. Ferner sind an den Ausgangskreis des Demodulators 12 über einen Synchronisierzeiclhentrenner 28 Ablenksspannungsgeneratoren 29 -und 30 für die Horizontal- und Vertikalablenkung der Kathodenstrahlen der Röhre 19 angeschlossen. Mit einem

Ausgangskreis des Synchronisierzeiohentrenners 28 und des Generators 29 ist ferner über einen selbsttätigen Bhasenregler 31 ein Generator 32 mit einer Frequenz von 3,6 MHz verbunden, der einesteils über einen eine Phasenverschiebung von 90⁰ bewirkenden Phasenschieber 33 und anderenteils auch unmittelbar an je einen Eingangskreis des Demodulators 14 angeschlossen ist. An den Ausgangskreis des Eingangsteiles 10 ist ferner der Tonwiedergabeteil 34 des Fernsehempfängers angeschlossen.

Die vorgenannten Teile des Empfängers können, mit Ausnahme der Umwandlungsschaltung 17, üblicher Art sein, so daß sich eine nähere Erläuterung ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise erübrigt. Es genügt daher, darauf hinzuweisen, daß der Verstärker 21 zur Verstärkung der Helligkeitskomponente der Fernsehzeichenspannung dient, während durch den Verstärker 13 die modulierte Farbenunterträgerwelle der Fernsehzeichenepannung verstärkt wird, deren Demodulation dann mit Hilfe der vom Generator 32 erzeugten Schwingung von 3,6 MHz im Demodulator 14 erfolgt. Dieser Demodulator kann in seiner einfachsten Form aus zwei Dioden bestehen, wobei der einen Elektrode as dieser beiden Dioden die modulierte Farbenunterträgerwelle über den Verstärker 13 zugeführt wird, während an die anderen Elektroden der beiden Dioden die Ausgangsspannung des Generators 32 mit einem gegenseitigen Phasenunterschied von 90⁰ angeregt wird. Als Ergebnis der durch die Überlagerung der Farbenunterträgerwelle mit der Schwingung von 3,6 MHz in zwei verschiedenen Phasenlagen bewirkten Demodulation der Farbenunterträgerwelle erhält man die Modulationskomponenten / und Q, und zwar beide mit negativer Polarität. Da für die Umwandlungsschaltung 17 der Anordnung gemäß Fig. 1 die Eingangsspannungen + / und —Q erwünscht sind, wird die Spannungskomponente/ der Umwandlungsschaltung 17 über den Tiefpaßfilter 15 und den Phasenumkehrer 20 zugeführt, während die Spannungskomponente Q über den Tiefpaßfilter 16 unmittelbar zur Umwandlungsschaltung 17 gelangt. Falls im Demodulator 14 an Stelle von Dioden Pentoden verwendet werden, kann man die Spannungskomponenten / und Q schon in den beidien Ausgangskreisen des Demodulators 14 mit einander 'entgegengesetzten Polaritäten erhalten, so daß dann der Phasenumkehrer 20 überflüssig wird.

Die Umwandlungssohaltung 17 enthält zwei ■ Stromverstärker 40 und 41, von denen der eine, der Verstärker 40, zur Verstärkung der Spannungskomponente + / dient und über die Klemmen 22 an den Phasenumkehrer 20 angeschlossen ist, während der andiene, der Verstärker 41, zur Verstärkung der Spannungskomponente —Q berufen ist und über Klemmen 23 mit dem Tiefpaßfilter 16 in Verbindung steht. Diese Verstärker können aus Pentoden bestehen und sind so ausgebildet, daß ihr Ausgangsstrom nur von den ihren Steuergittern zugeführten Spannungen abhängt, d. h. einen von etwaigen Änderungen der zu ihrem Belastungskreis gehörigen Impedanzen unabhängigen, konstanten Wert hat. Diese Verstärker sollen entweder eine regelbare Verstärkung haben, oder ihr gegenseitiges Verstärkungsverhältnis soll so sein, daß sie die weiter unten definierten, erwünschten Werte der durch ihre Ausgangsströme; dargestellten Spanrungskomponenten —/ und + Q liefern. Falls der Demodulator 14 nicht aus einfachen Dioden, sondern- aus Mehrgitterröhren besteht, können die gesonderten Verstärker 40, 41 gegebenenfalls auch wegfallen und durch den Demodulator selbst ersetzt werden.

Die Umwandlungsschaltung 17 enthält ferner ein an die Verstärker 40, 41 angeschlossenes erstes Impedanznetzwerk in Verbindung mit einem einen Belastungskreis aufweisenden Phasenumkehrer. Das genannte Impedanznetzwerk besteht aus Widerständen 42 und 43, welche miteinander in Reihe zwischen die nicht geerdeten Ausgangsklemmen der Verstärker 40 und 41 geschaltet sind, während der. Phasenumkehrer von einer Triode 44 gebildet wird, deren Anode über einen Belastungswiderstand 50 an die Spannungsquelle + B angeschlossen ist. Das Steuergitter der Triode 44 ist über einen Kondensator 45 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 42 und 43 verbunden und steht überdies über einen Widerstand 46 verhältnismäßig hoher Impedanz mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 47 und 48 in Verbindung, die in Reihe mit einem Widerstand 49 zwischen die Kathode der Triode 44 und Erde geschaltet sind. Die Erde wird hier vom Minuspol der Spannungsquelle B gebildet. Die Widerstände 47 und 48 sind über die Klemmen 24 auch an den zur Verstärkung der Helligkeitskomponente Y der Fernsehzeichenspannung dienenden Verstärker 21 angeschlossen. Das Steuergittpr der Triode 44 erhält über die Widerstände 46, 47, 49 eine derartige Vorspannung, daß die Triode auf dem linearen Teil ihrer Charakteristik arbeitet. Der Widerstand 46 ist so bemessen, daß er für Fernsehzeichenspannungen undurchlässig ist.

Die Umwandlungsschaltung 17 enthält weiterhin ein an die Verstärker 40 und 41 angeschlossenes zweites Impedanznetzwerk, das aus Widerständen 51 und 52 besteht, welche miteinander in Reihe zwischen die nicht geerdeten Klemmen der Verstärker 40 und 41 geschaltet sind, wobei mit diesen Widerständen miteinander in Reihe geschaltete Re^ sonanzkreise 53 und 54 in Parallelschaltung liegen. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände 51 und 52 bzw. der Resonanzkreise 53 und 54 ist einerseits über einen für die Farbenunterträgerwelle undurchlässigen Resonanzkreis 55 an den Belastungswiderstand 50 der Triode 44 angeschlossen und steht andererseits über Ausgangsklemmen 26 mit dem Kraftverstärker 18 B in Verbindung. Die mit den Verstärkern 40 und 41 verbundenen Pole der Widerstände 51 und 52 bzw. der iao Resonanzkreise 53 und 54 sind über Ausgangsklemmen 25 und 27 an die Kraftverstärker 18 R und 18 G angeschlossen.

Um in den Ausgangskreisen der Verstärker 18 R, 18B und 18 G die zur Steuerung der Kathodenstrahlröhre 19 erforderlichen Farbzeichenepan-

nungen + R, + B und + G zu erhalten, müssen diese Spannungen dien Eingangekreisen der genannten Verstärker mit negativer Polarität zugeführt werden. Hierzu ist es also erforderlich, daß in der Umwandlungsscihaltung 17 die negativen Farbdifferenzspannungen —(R—F), —(B—F) und —(G—Y) gebildet werden. Zur Erleichterung des Verständnisses der Wirkungeweise der Umwandlungsechaltung 17 sei zunächst an Hand der Fig. 2 a eine allgemeine Erläuterung der Art und Weise der Ableitung dieser Farbdifferenzspannungen aus der modulierten Farbenunterträgerwelle gegeben. Die Fig. 2 a stellt die Phasen- und Größenverhältnisse der Modiulationskompo^ nenten + / und ± Q der Farbenunterträgerwelle mit Bezug aufeinander und auf die erwünschten Farbdifferenzspannungen —(R—Y), —(B — Y) und —(G—F) dar. Wie bereits erwähnt wurde, liefert der Demodulator 14 die Spannungskomponenten —I und —Q, und die Spannungskomponente—/ wird nach Begrenzung ihrer Bandbreite durch den Tiefpaßfilter 15 und der Unkehrung ihrer Phase durch den Phasenumkehrer 20 in der Form +1 dem Verstärker 40 zugeführt, während die Spannungskomponente —Q nach Begrenzung ihrer Bandbreite durch den Tiefpaßfilter 16 dem Verstärker 41 mit unveränderter Polarität zugeführt wird. Infolgedessen ergeben sich in den Ausgangskreisen der Verstärker 40 und 41 die Spannungskomponenten—/ und +Q darstellende Ströme.

Aus der Fig. 2 a kann entnommen werden, daß die Farbdifferenzspannungen —(R — Y), — (B—Y) und —(G—F) sich aus den Spannungskomponenten —/ und + Q durch Vereinigung entsprechender Teile dieser Spannungskomponenten mit entsprechenden Polaritäten ableiten lassen. Die Spannung —(B—F) kann durch Vereinigung entsprechender Teile der Spannungen + Q und —/ unter Umkehrung der Phase der resultierenden Spannung erzeugt werden, während die Spannung — (J?—F) durch Vereinigung entsprechender Teile der Spannungen — (B—F), —I und + Q erzeugt werden kann, und die Spannung —(G — F) sich durch Vereinigung entsprechender Teile der Spannungen —(B — F), —/ und + Q gewinnen läßt. Bei einer bevorzugten Form der zusammengesetzten Farbfernsehzeichenspannung ergeben sich für die Farbdifferenzspannungen folgende Zusammensetzungen:

-(B-Y) = +ι,ιιΙ —ΐ,₇ορ, (ι) -(R- Υ)=— ο,967 — 0,62(3, (2) -(G-Y) = +0,277 + 0,65 Q. (3)

Diese Zusammensetzungen hängen von der Art der für die Farbfernsehübertragung verwendeten Farbenkomponenten und von mit der Treue der Farbenwiedergabe in Verbindung stehenden Faktoren ab und können daher von Fall zu Fall verschieden sein. In der Umwandlungsschaltung 17 fließen die die Spannungskomponenten —/ und + Q ■ darstellenden Ausgangsströme der Verstärker 40 und 41 durch die Widerstände 42 und 43, die im '■ Verhältnis zueinander so bemessen sind, daß die durch diese Widerstände fließenden Ströme an dem Verbindungspunkt dieser Widerstände eine Spannung ergeben, welche aus den zur Bildung einer der Farbdifferenzspannungen, beispielsweise der Spannung—(B—F), erforderlichen Teilen der Spannungskomponenten —/ und + Q zusammengesetzt ist. Wenn man einstweilen die Wirkung der der Kathode der Triode 44 zugeführten Helligkeitskomponente — F vernachlässigt, so wird die sich am Verbindungspunkt der Widerstände 42 und 43 ergebende zusammengesetzte Spannung durch die Triode 44 verstärkt und mit umgekehrter Polarität dem Verbindiungspunkt der Widerstände 51 und 52 zugeführt. Die Widerstände 42, 43, 51 und 52 sind unter Beachtung der Impedanzen der übrigen Schaltelemente der Umwandlungsschaltung 17 im Verhältnis zueinander in der weiter unten näher zu erläuternden Weise so bemessen, daß der die Widerstände 51 und 50 durchfließende Strom in Verbindung mit dem die Widerstände 52 und 50 durchfließenden Strom und mit- der durch die Triode 44 am Belastungswiderstand 50 erzeugten Spannung an diesem Belastungswiderstand di'e Farbdifferenzspannung— (B—F) ergibt. Der Widerstand 51 ist so bemessen, daß der diesen Widerstand durchfließende Ausgangsstrom des Verstärkers 40, der die Spannungskomponente—/ darstellt, zusammen mit dem die Widerstände 42, 43 und S1 durchfließenden Ausgangsstrom dies Verstärkers 41, der die Spannungskomponente + Q darstellt, am Widerstand 51 einen Spannungsabfall ergibt, der in Verbindung mit der am Verbindungspunkt der Widerstände 51 und 52 erscheinenden Spannung

— (B—F) an den Ausgangsklemmen 25 die Farbdifferenzspannung— (R—F) liefert. Desgleichen ist der Widerstand 52 so bemessen, daß der die Widerstände 42, 43 und 52 durchfließende Ausgangsstrom des Verstärkers 40 zusammen mit dem den Widerstand 52 durchfließenden Ausgangsstrom des Verstärkers 41 an den Ausgangsklemmen 27 die Farbdifferenzspannung — (G — F) ergibt. Da nun der Kathode der Triode 44 die Helligkeitskomponente — F über die Klemmen 24 zugeführt wird und infolgedessen am Belastungswiderstand 50 der Triode 44 in Erscheinung tritt, so wird diese Helligkeitskomponente in der Umwandlungsschaltung 17 jeder der drei genannten Farbdifferenzspannungen zugesetzt, und infolgedessen erscheinen an den Ausgangsklemmen 25, 26 und 27 in Wirklichkeit die Farbzeichenspannungen—R, —B und

— G. Diese werden dann durch die Kraftverstärker 182?, 18 B und 18 G verstärkt und mit positiver Polarität den Steuergittern der Kathodenstrahlröhre 19 zugeführt.

Die Bemessung der Schaltelemente der Umwandlungsschaltung 17 wird an Hand der Fig. 2 b näher erläutert, die ein Ersatzschaltbild der Umwandlungsschaltung darstellt, welche nur die für die vorerwähnte Bemessung wesentlichen Teile der Umwandlungsschaltung enthält. Die Spannungsquellen —k_tl, +k_q Q und —kyY stellen die Verstärker

40, 4^{1 un(}i ^2I der Anordnung gemäß Fig. ι dar,, wobei die Koeffizienten—&,·, +'&„ und—k_y die Größen und Polaritäten der den Spann-ungskomponenten/ und Q entsprechenden Ströme bzw. der Spannung Y angeben. Der Kondensator 45 ist im Ersatzschaltbild durch eine leitende Verbindung ersetzt, da er für die Bildpunktfrequenzen, um die es sidh hier handelt, keinen Widerstand darstellt.

Unter Zugrundelegung der Farbdifferenzspannungen gemäß den Gleichungen (1) bis" (3) gelten für die Helligkeitskomponente Y und für die beiden Modulationskomponenten / und Q der Farbenunterträgerwelle der Fernsehzeichenspannung folgende Gleichungen:

(4)

Die Ausgangsströme der Spannungsquellen — k_tl und + k_q Q können auf dem Wege üblicher mathematischer Analyse durch die sich an den Ausgangsklemmen 25 und 27 ergebenden Farbzeichenspan nungen—R und —G definiert werden. Aus den

as hierbei geltenden Gleichungen und aus den Gleichungen (4) bis (6) können folgende Gleichungen abgeleitet werden:

(7)

»"42 + »"43 _Λ „ο τ, · (°)

Q = —0,52 G + 0,21 R + 0,31 B, I = —0,28 G + 0,60 R — 0,32 B.

	1	Hx '
ο,	32
	I	ki'
0,	28	I
		(»-42 H
0,	21
	I

K = ■ ■———τ-, (9)

(10)

in welcher r die Größe des durch den zugehörigen Index bezeichneten Widerstandes ist.

Weiterhin läßt sich die sich an den Ausgangsklemmen 26 ergebende Farbzeichenspannung —B durch die dem Steuergitter und der Kathode der Triode 44 zugeführten Spannungen sowie durch die Steilheit g_m der Triode definieren. Die der Kathode zugeführte Spannung ist —k_y Y, und die dem Steuergitter der Triode 44 zugeführte Spannung setzt sich aus den durch das gegenseitige Größenverhältnis der Widerstände 42 und 43 bestimmten Anteilen an den Spannungen —/ und + Q zusammen. Aus den Gleichungen' (4) bis (6) läßt sich daher eine Gleichung für die an den Klemmen 26 in Erscheinung tretende Farbzeichenspannung —B ableiten, die die Größen/?, G und R sowie komplexe Koeffizienten für diese Größen enthält. Da an den Klemmen 26 ausschließ Hch die Farbzeichenspan nung—B in Erscheinung tritt, müssen die die Größen G und R enthaltenden Glieder dieser Gleichung gleich Null sein, woraus folgt, daß die Koeffizienten der Größen G und R in der Gleichung gleich Null sein müssen. In dieser Weise lassen sich die unbestimmten Glieder dieser komplexen Koeffizienten bestimmen. In dieser Weise lassen sich folgende Gleichungen ableiten:

= i— o,59 £„

Sm "⁵V '

»4B

= o,3OÄ„-| j

'42 Sm

-A ₊ A. + ^ '50 '52 '51

(12)

(13)

Die Gleichungen (1) bis (13) geben die Möglichkeit zur Bestimmung der Größe- sämtlicher kritischer Schaltelemente der Umwandkmgssc'haltung 17. Beispielsweise kann man die Impedanz Z_R des Kreises zwischen der Spannungsquelle ki I und den Klemmen 25 zwecks Erzielung einer erwünschten Bandbreite von etwa 1,5 MHz für diesen Kreis zu 5000 Ohm wählen. Die Impedanz Z_R kann wie folgt definiert wenden:

_ /-Komponente der Spannnung (R—Y) Eingangsspannung /

(14)

Der Zähler dieser Gleichung ist gemäß Gleichung (2) gleich 0,96, und der Nenner ist der durch die Gleichung (7) definierte Koeffizient — k_t. Infolgedessen erhält man für die Gleichung (14) die Zahlenwerte:

Zr =

0,96

(15)

0,32

woraus sich die Größe des Widerstandes 51 wie folgt ergibt:

»si='

0,307

= i6,300 Ohm .

(16)

Ebenso kann man aus den Gleichungen (7), (8) und (16) die Gleichung

»"42 + ^43 = —- »"si = ι⁸.

0hm (17)

und aus den Gleichungen (9), (10) und (17) die Gleichung

»-52 =

0,31.

= 12,640 Ohm (18) ergibt sich aus den

ableiten. Der Koeffizient ki
Gleichungen (7) und (16) zu

k = ₌ !Q₂ Mikrosiemens . (19)

0,32 H₁ ^y *■ ^w

Ebenso erhält man für den Koeffizienten k„. aus den Gleichungen (9) und (17) den Wert

= 255 Mikrosiemens. (20)

Der Belastungswiderstand 50 wird so gewählt, daß er für die verwendete Röhre 44 den größten

Widerstand bei der erwünschten Verstärkung gibt. Als Röhre 44 wird vorteilhaft eine Röhre verwendet, die imstande ist, den Nebenschluß streukapazitäten an den Klemmen 25, 26 und 27 bei den höchsten erwünschten Frequenzen/ beispielsweise bei 3 MHz, einen ausreichenden Strom zuzuführen. Wenn die Röhre 44 beispielsweise die eine Hälfte einer Röhre der Type 6 AB 4 'ist, dann kannr₅₀ zu etwa 15,000 Ohm gewählt werden. Bei diesem Wert für r₅₀ ergibt sich aus den Gleichungen (13), (16) und (18) die Steilheit zu:

g_m = 2009 Mikroamp./Volt. (21)

Ferner erhält man aus den Gleichungen (11), (12), (16), (18) und (21) den Wert des Koeffizienten ky ZU

= 1,044.

(22)

Schließlich erhält man aus den Gleichungen (12), (16), (17) und (21) die Größen der Widerstände 42 und 43 zu

r_i3 = 6360 Ohm, (23)

r₄₂ = 12,230 Ohm. (24)

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß die Umwandlungsschaltung 17 die Farbzeichen spannungen—R, —Sund—G aus den Modulationskomponenten —I, + Q und — Y der empfangenen Fernsehzeichenspannung mit Hilfe einer einzigen Elektronenröhre in folgender Weise ableitet:

In den verschiedenen Teilen der Umwandlungsschaltung fließen den Modulationskomponenten —/ und 1+ Q entsprechende komplexe Ströme, welche die Farbdifferenzspannungen —(B — Y), —(R — Y) und —(G — Y) ergeben, wobei jeder dieser Farbdifferenzspannungen die Modulationskomponente — Y zugesetzt wird, so daß sich dann an den Klemmen 25, 26 und 27 die Farbzeichenspan nungen—B, —R und —G ergeben,. Die Farbdifferenzspannung— (B — Y) wird erzeugt, indem der —J-Strom die Widerstände 42, 43, 52 und 50 durchfließt, während der + Q-Strom seinen Weg über die Widerstände 43, 42, 51 und 50 nimmt. Die durch die Widerstände 42 und 43 fließenden Ströme —/ und >+ Q ergeben am Steuergitter der Röhre 44 eine zusammengesetzte Spannung, die an der Anode der Röhre mit umgekehrter Phase erscheint. Aus der Vereinigung dieser Spannung mit den Spannungen, welche die den Widerstand 50 durchfließenden Ströme—/ und + Q hervorrufen, ergibt sich an der Anode der Röhre 44 die Fafbdifferenzspannung — (B — Y), und durch Zufügung der der Kathode der Röhre 44 zugeführten Spannung — Y zu der vorgenannten Spannung erhält man dann im Anodenkreis der Röhre 44 die Farbzeichenspannung—B. Hieraus folgt, daß zur Erzeugung der Farbzeichenspannung —B eine entsprechende, in der weiter oben dargelegten Weise erfolgende Bemessung der Widerstände 42, 43, 51, 52 und zumindest einiger der Schaltelemente des Kreises der Röhre 44 erforderlich i'st. Die Färbdifferenzspannung—(R—F) ergibt sich aus der Vereinigung der Farbdifferenzspannung — (B — Y) mit denjenigen Spannungen, welche der Durchfluß der Ströme—/ und + Q durch den Widerstand 51 erzeugt, während die Farbdifferenzspannung

— (G — Y) durch die Vereinigung der Farbdifferenzspannung — (B — Y) mit den durch den Durchfluß der Ströme —/ und + Q durch den Widerstand 52 erzeugten Spannungen gewonnen wird. Da die an der Anode der Röhre 44 erscheinende Spannung — Y sich zu allen Farbdifferenzspannungen addiert, werden auch die Farbdifferenzspannungen

— (R-Y) und -(G-Y) in die Farbzeichenspannungen — R und —G umgewandelt.

Die Umwandlungsschaltung 17 gemäß Fig. 1 liefert an ihren Ausgangsklemmen 25, 26 und 27 unmittelbar die Farbzeichenspannungen —R, —B und —G. In gewissen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, aus der Umwandlungsschaltung 17 nur die Farbdifferenzspannungen R—Y, B — Y und G—Y zu erhalten, und die Helligkeitskomponente Y mit diesen Farbdifferenzspannungen dann an einem anderen Punkt des Fernsehempfängers, beispielsweise in der Bildwiedergabevorrichtung selbst, zu kombinieren. Fig. 3 zeigt eine für diesen Zweck geeignete Ausbildung der. Umwandlungssohaltung. Die mit den Teilen der· Umwandlungsschaltung 17 gemäß Fig. 1 identischen Teile der Umwandlungsschaltung 317 gemäß Fig. 3 sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 1, während diejenigen Teile, welche Teilen der Umwandlungsschaltung gemäß Fig. 1 analog sind, mit den Bezugszeichen dieser Teile mit einer vorgesetzten Ziffer »3« bezeichnet sind.

Der in Fig. 3 dargestellte Teil des Fernsehempfängers ist im wesentlichen identisch mit dem entsprechenden Teil des in Fig. r dargestellten Fernsehempfängers, mit dem einzigen Unterschied, daß die an den zur Verstärkung der Helligkeitskomponente Y dienenden Verstärker 21 angeschlossenen Klemmen 24 nicht mit der Kathode der Röhre 44 verbunden sind, sondern mit den Kathoden der Kathodenstrahlröhre 319. Infolge dieses Unterschiedes ergeben sich an den Ausgangsklemmen 25, 26 und 27 der Umwandlungsschaltung 317 die Farbdifferenzspannungen —(R—Y), —(B — Y) und — (G — Y), die dann über die Verstärker 18 R, 18 B und 18 G den Steuergittern der Kathodenstrahlröhre 319 zugeführt werden, wobei die Intensitätssteuerung der einesteils durch diese Farbdifferenzspannungen und andernteils durch die den Kathoden der Kathodenstrahlröhre zugeführte Helligkeitskomponente — Y gesteuerten Kathoden-Strahlen einer Intensitätssteuerung durch die Farbzeichenspannungen R, B und G gleicht.

Die Umwandlungsschaltung4i7 gemäß Fig. 4 ist im wesentlichen identisch mit der Umwandlungs- iao schaltung 17 gemäß Fig. 1 mit dem einzigen Unterschied, daß die Widerstände 42, 43 und 51, 52 durch Spannungsteiler 70 und 71 ersetzt sind. Da die Größe der beiderseits ihrer Anzapfungen liegenden Teile dieser Spannungsteiler gleich der Größe der vorerwähnten Widerstandspaare ist, ist die

Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 4 identisch mit derjenigen der Anordnung· gemäß Fig. i, jedoch ermögliaht die Verwendung von Spannungsteilern an Stelle von Widerstandspaaren eine leichtere Einstellung der erwünschten Widerstandsverhältnisse.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Farbfernsehempfänger zum Empfang eines Fernsehzeichens mit einer Helligkeitskomponente (Y) und einer Farbenunterträgerwelle, welche mit zwei Spannungskomponenten (/, Q) moduliert ist, die aus verschiedenen Anteilen an vorbestimmten Farbenkomponenten der Farben der zu übertragenden Bildpunkte entsprechenden Farbenspannungen zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein erstes Impedanznetzwerk (42, 43), einen damit verbundenen Phasenumkehrer (44) mit Belastungswiderstand (50) sowie ein an diesen Belastungswiderstand angeschlossenes zweites Impedanznetzwerk (51, 52) enthält, wobei jede der genannten beiden Spannungskomponenten jedem der beiden Impedanznetzwerke zugeführt wird und diese im Verhältnis zueinander und zum genannten Belastungswiderstand so bemessen sind und von den den genannten Spannungskomponenten entsprechenden Strömen in solchem Sinn durchflossen werden, daß diese Ströme am genannten Belaetungswiderstand eine aus der Differenz der Helligkeitskomponente und einer der genannten Farbenspannungen bestehende Farbdifferenzspannung und im zweiten Impedanznetzwerk zumindest eine weitere Farbdifferenzspannung erzeugen.
2. 2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanznetzwerke aus je zwei miteinander in Reihe geschalteten Widerständen bestehen, wobei der Verbindungspunkt der das genannte erste Impedanznetzwerk bildenden beiden Widerstände an den Phasenumkehrer und der Verbindungspunkt der das genannte zweite Impedanznetzwerk bildenden beiden Widerstände an den Belastungswiderstand des Phasenumkehrers angeschlossen ist.
3. 3. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanznetzwerke aus je einem Spannungsteiler bestehen, wobei der Anzapfungspunkt des das eiste Impedanznetzwerk bildenden Spannungsteilers an den Phasenumkehrer und der Anzapfungspunkt des das zweite Impedanznetzwerk bildenden Spannungsteilers an den Belastungswiderstand des Phasenumkehrers angeschlossen ist.
4. 4. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phaeenumkehrer aus einer Elektronenröhre mit Anode, Kathode und mindestens einem Steuergitter besteht, welches am das genannte erste Impedanznetzwerk angeschlossen ist, während ihre Anode mit dem genannten Belastungswiiderstand in Verbindung steht.
5. 5. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Belastungswiderstand des Phasenumkehrers auch die Helligkeitskomponente (F) der empfangenen Fernsehzeichenspannung zugeführt wird, so daß statt der Farbdifferenzspannungen die Farbspannungen unmittelbar erzeugt werden.
6. 6. Farbfernsehempfänger nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitskomponente der empfangenen Fernsehzeichenspannung der Kathode der den Phasenumkehrer bildenden Elektronenröhre zugeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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