DE975923C - Fernsehempfaenger nach dem Differenztraegerverfahren - Google Patents

Description

Die gegenwärtigen Fernsehnormen sehen zwischen dem mit dem Bildinhalt amplitudenmodulierten Bildträger und dem frequenzmodulierten Tonträger einen Frequenzabstand von 5,5 MHz vor. Bei den nach dem Differenzträgerverfahren arbeitenden Fernsehempfängern werden die aus beiden Trägerwellen gewonnenen Zwischenfrequenzen dem BiIddemodulator zugeführt, in welchem durch Überlagerung des Tonträgers mit dem Bildträger eine neue Zwischenfrequenz entsteht, die gleich dem 5,5 MHz betragenden Frequenzabstand der beiden Träger ist. Der Bildinhalt wird dann nach seiner gegebenenfalls zusammen mit der Verstärkung des Tonzwischenträgers erfolgenden Verstärkung der Kathodenstrahlröhre zugeführt, während der Tonzwischenträger durch einen in den Anodenkreis des Bildinhaltsverstärkers eingeschalteten, auf die Frequenz von 5,5 MHz abgestimmten Resonanzkreis vom Bildinhalt getrennt und einem Frequenzdemodulator zugeführt wird, aus welchem die Tonmodulation über einen Niederfrequenzverstärker zum Lautsprecher gelangt.

Bei Mitverstärkung des Tonzwischenträgers durch den Bildinhaltsverstärker ergibt eine zum Zwecke der Erhöhung des Kontrastes im Bild vorgenommene Kontrastregelung oft einen störenden Brummton von 50 Hz im Lautsprecher. Dies ist die Folge von großen plötzlichen Änderungen der

209 732/9

"Bildzeichenspannung, die im Bildinhaltsverstärker große Stromschwankungen hervorrufen) welche die Steilheit und damit den Verstärkungsfaktor des Verstärkers in so großem Maße ändern, daß dies zu einer unerwünschten Amplitudenmodulation des frequenzmodulierten Tonzwischenträgers führt. Diese Amplitudenmodulation ist entweder schon für sich genommen oder aber zumindest in Verbindung mit der vom amplitudenmodulierten BiIdträger auf den Tonzwischenträger übertragenen Amplitudenmodulation so groß, daß sie durch den Frequenzdemodulator des Tonkanals nicht unterdrückt werden kann. Diese Amplitudenmodulation hat eine der Bildwechselfrequenz entsprechende Impulskomponente von 50 Hz, die sich dann im Lautsprecher bemerkbar macht.

Dieser Nachteil des mit einem Zwischenträger für den Tonempfang arbeitenden Fernsehempfängers wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der auf den Amplitudenmodulator des Empfängers folgende Bildverstärker mit einer nur für den Tonzwischenträger wirksamen negativen Rückkopplung versehen wird, die so bemessen ist, daß sie die bei Aussteuerung des Bildverstärkers über den linearen Teil seiner Kennlinie hinaus durch die Bildzeichenspannung hervorgerufene Amplitudenkreuzmodulation des Tonzwischenträgers abschwächt.

Die Verwendung von Verstärkern mit selektiver negativer Rückkopplung, insbesondere von Kathodenverstärkern dieser Art, ist auf dem Gebiet des Fernsehens an sich bekannt. Hierbei handelt es sich aber entweder um die Verstärkung des demodulierten Bildsignals allein oder um die gemeinsame Verstärkung der Trägerfrequenzen von Bild- und Tonsignal. In beiden Fällen tritt das in vorstehendem entwickelte, durch die Erfindung gelöste Problem nicht auf.

Die Erfindung wird an Hand ihres in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung stellt das Schaltbild eines Fernsehempfängers nach dem Differenzträgerverfahren dar, der einen mit der Antenne 10, 11 verbundenen Hochfrequenzverstärker 12 enthält, an den sich eine Mischstufe 13, ein Zwischenfrequenzverstärker 14, eine einen Amplitudenmodulator 15 und einen Bildinhaltsverstärker 16 umfassende Einrichtung 26 sowie eine aus einer Kathodenstrahlröhre bestehende Bildwiedergabevorrichtung 17 anschließt. Der Demodulator 15 liefert den Stufen 12, 13 und 14 über die Leitung 27 eine Regelspannung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung. An den Ausgang des Bildinhaltsverstärkers 16 ist einesteils ein einen Zwischenfrequenzverstärker 18, einen Frequenzdemodulator 19, einen Niederfrequenzverstärker 20 und einen Lautsprecher 21 enthaltender Tonkanal sowie andererseits ein Synchronisierzeichentrenner 22, eine die Zeichensynchronisierimpulse von den Bildsynchronisierimpulsen trennende Vorrichtung 23, ein Zeilenablenkspannungsgenerator24 und ein Bildablenkspannungsgenerator 25 angeschlossen. Die vorgenannten Teile können, mit Ausnahme des Bildinhaltsverstärkers 16, üblicher Art sein, so daß sich eine nähere Erläuterung ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise erübrigt.

Der Bildinhaltsverstärker 16 besteht aus einer Pentode 31, deren Steuergitter über den beweglichen Kontakt 32 eines Spannungsteilers 30 an den Demodulator 15 angeschlossen ist. Der bewegliehe Kontakt 32 bildet den Kontrastregler des Fernsehempfängers. Eine Spannungsquelle +B ist an das Schirmgitter der Röhre 31 über einen Widerstand 35 und an die Anode der Röhre über einen Arbeitswiderstand 36 und Spulen 37 und 38 angeschlossen. Das Bremsgitter der Röhre 31 ist unmittelbar geerdet, während ihr Schirmgitter über einen Kondensator 34 wechselstrommäßig geerdet ist. Der Ausgangskreis der Röhre 31 ist über einen Kondensator 39 und über Klemmen 40 mit der Kathodenstrahlröhre 17 verbunden. Im Kathodenkreis der Röhre 31 liegt ein abgestimmter Resonanzkreis 42.

Der Zwischenfrequenzverstärker 18 besteht aus einer Pentode 43, deren Steuergitter über einen Kondensator 45 an den nicht geerdeten Verbindungspunkt 41 des Kondensators und der Spule des Resonanzkreises 42 angeschlossen und über einen Gitterableitwiderstand 44 geerdet ist. Das Bremsgitter der Röhre 43 ist unmittelbar geerdet, während ihr Schirmgitter über einen Kondensator 46 und ihre Kathode über einen Widerstand 47 geerdet ist. Eine Spannungsquelle +B ist an das Schirmgitter der Röhre 43 über Widerstände 48 und 49 sowie an die Anode der Röhre über die Primärwicklung 50 eines Transformators 51 angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 48 und 49 ist über einen Kondensator 52 wechselstrommäßig geerdet.

Den Frequenzdemodulator 19 bildet ein aus den Dioden 53 und 54 bestehender Verhältnisgleichrichter. Die Kathode der Diode 53 ist mit der Anode der Diode 54 über die in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung 55 des Transformators 51 verbunden, die mittels eines Kondensators 56 auf die Resonanzfrequenz von 5,5 MHz abgestimmt ist. Die Anode der Diode 53 ist an die Kathode der Diode 54 über ein aus einem Widerstand 56 α und dazu parallel geschalteten Kondensator 57 bestehendes Netzwerk angeschlossen, dessen Zeitkonstante wesentlich größer ist als die Periodendauer der im Ausgangskreis des Frequenzdemodulators erscheinenden niedrigsten Tonfrequenz. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 55 des Transformators Sl ist über eine mit der Primärwicklung 50 des Transformators eng gekoppelte Tertiärwicklung 58 und über einen Kondensator 59 mit der Kathode der Diode 54 verbunden. Der Verbindungspunkt der Schaltelemente 58 und 59 ist über ein die hohen Tonfrequenzen dämpfendes, aus einem Widerstand und einem Kondensator 61 bestehendes Netzwerk geerdet, während der Verbindungspunkt der Schaltelemente 60 und 61 über ein aus einem Kondensator 62 und einem Widerstand 63 bestehendes Siebnetzwerk geerdet ist. Der Niederfrequenzverstärker 20 ist über Klemmen 66, einen Konden-

sator 65 und einen entlang des Widerstandes 63 verschiebbaren, als Lautstärkeregler dienenden Kontakt 64 mit dem Frequenzdemodulator verbunden.

5. Ein Punkt der Spule 68 des Resonanzkreises 42, an dem die Impedanz des Resonanzkreises bei Resonanz zwar kleiner ist als an dem Punkt 41, jedoch vorzugsweise größer ist als der reziproke Wert der Steilheit der Röhre 31, ist mittels der Anzapfung 67 mit der Kathode der Röhre 31 verbunden. Der Resonanzkreis 42 ist auf die mittlere Frequenz von 5,5 MHz des im Ausgangskreis des Demodulators 15 erscheinenden Tonzwischenträgers abgestimmt.

Zwecks Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sei angenommen, daß der Kontrastregler 32 so eingestellt wurde, daß das wiedergegebene Bild einen hohen Kontrast aufweist. Im Ausgangskreis des Bildinhaltsverstärkers 16 er-

ao scheint sowohl die amplitudenmodulierte Bildzeichenspannung als auch der frequenzmodulierte Tonzwischenträger von 5,5 MHz. Der Resonanzkreis 42 stellt für die Bildzeichenspannung eine verhältnismäßig niedrige Impedanz dar, so daß diese durch diesen Resonanzkreis nicht beeinflußt wird, dagegen ist die Impedanz des Resonanzkreises 42 für den Tonzwischenträger von 5,5 MHz und für dessen Modulationsseitenbänder sehr hoch, wodurch die Wirkung der durch die großen plötzliehen Veränderungen der Amplitude der Bildzeichenspannung hervorgerufenen Änderungen der Steilheit der Röhre 31 auf die Amplitude des frequenzmodulierten Tonzwischenträgers von 5,5 MHz abgeschwächt wird. Hierzu trägt auch die Wider-Standsübersetzung zwischen der Anzapfung 67 und dem mit dem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers 18 verbundenen Punkt 41 des Resonanzkreises 42 bei. Wenn die sich an der Anzapfung 67 für den Tonzwischenträger und seine Modulationsseitenbänder ergebende Impedanz des Resonanzkreises 42 größer ist als der reziproke Wert der Steilheit der Röhre 31, dann wird die Wirkung der durch die großen plötzlichen Amplitudenänderungen der Bildzeichenspannung verursachten Änderungen der Steilheit der Röhre auf etwa die Hälfte vermindert. Dies ergibt sich klar aus den folgenden Gleichungen. Bei einer engen Kopplung zwischen den Windungen der Spule 68, d. h. bei einem Resonanzkreis 42 von hohem Gütewert Q, gilt folgende Gleichung:

(i)

worin -E₄₁ und Z₄₁ die Spannung und die Impedanz an der Klemme 41 und E₆₇ und Z₆₇ die Spannung und die Impedanz an der Anzapfung 67 ist.

Wenn die Röhre 31 einen hohen Verstärkungsfaktor hat, dann gilt

gm

(2) worin E₃₂ die ,Spannung an der Anzapfung 32 und g_m die Steilheit der Röhre 31 ist.

Die Verstärkung zwischen den Anzapfungen 32 und 67 ergibt sich durch Multiplikation der Gleichungen (1) und (2) zu:

(3)

* 32

Diese Gleichung zeigt, daß in dem Fall, daß die Impedanz Z₆₇ klein im Verhältnis zum Reziprokwert der Steilheit g_m der Röhre 31 ist, die Verstärkung -~- des Verstärkers 16 sich mit der Steiles

heit g_m der Röhre ändert. Wenn jedoch die Impedanz Z₆₇ groß im Verhältnis zu—ist, wie in dem

Sm

hier betrachteten Fall, dann wird die Verstärkung des Verstärkers 16 verhältnismäßig unabhängig von der Steilheit der Röhre 31. Infolgedessen wird also dem Tonzwischenträger im Verstärker 16 keine die Begrenzerwirkung des Frequenzdemodulators 19 übersteigende Amplitudenmodulation aufgedrückt, und der eingangs erwähnte störende Brummton tritt daher im Lautsprecher nicht mehr auf. Da der Bildinhaltsverstärker 16 ein Endverstärker ist und großen Amplitudenänderungen der Bildzeichenspannung folgen muß, hat die erfindungsgemäße Einrichtung auch den Vorteil, daß für eine gegebene proportionale Amplitudenmodu-' lation des dem Eingangskreis der Röhre zugeführten, frequenzmodulierten Tonzwischenträgers größere Stromänderungen in der Röhre 31 zulässig sind, als sie ohne diese Einrichtung wären.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Fernsehempfänger nach dem Differenzträgerverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverstärker für den Tonzwischenträger eine negative Rückkopplung aufweist, die so bemessen ist, daß sie die bei Aussteuerung des Bildverstärkers über den linearen Teil seiner Kennlinie hinaus durch die Bildzeichenspannung hervorgerufene Amplitudenkreuzmodulation des Tonzwischenträgers abschwächt.

2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildzeichenspannung aus dem Anodenkreis des Bildverstärkers und der Tonzwischenträger aus dessen Kathodenkreis abgenommen wird und die im Kathodenkreis vorgesehene negative Rückkopplung so bemessen ist, daß sie nur für den Tonzwischenträger wirksam ist, für die Bild-Zeichenspannung dagegen unwirksam bleibt.

3. Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Rückkopplung durch einen auf die mittlere Frequenz des Tonzwischenträgers abgestimmten Parallelresonanzkreis erzeugt wird.

4. Fernsehempfänger nach" Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Bildverstärkerröhre mit einem Punkt des Parallelresonanzkreises verbunden ist, an dem die Impedanz des Parallelresonanzkreises bei der Resonanzfrequenz kleiner ist als an der Ausgangsklemme des Parallelresonanzkreises.

5. Fernsehempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Parallelresonanzkreises an seinem mit der Kathode der Bildverstärkerröhre verbundenen Punkt größer ist als der reziproke Wert der Steilheit dieser Röhre.

In Betracht gezogene Druckschriften:
H. Putsch: »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«, 1948, S. 76, 275, 502;

»Photofact Folder«, August 1951, Set 142, Folder 4;

»Television Course Installment«, 1948, Nr. 15, S. 177 bis 179, 200.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 732/a 12.