DE975947C

DE975947C - Circuit for changing the video bandwidth in television receivers

Info

Publication number: DE975947C
Application number: DET5767A
Authority: DE
Inventors: Walter Bruch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1952-02-16
Filing date: 1952-02-17
Publication date: 1962-12-20

Description

AUSGEGEBENAM 20. DEZEMBER 1962ISSUED DECEMBER 20, 1962

T 5767 VIII al si &T 5767 VIII as si &

Walter Bruch, HannoverWalter Bruch, Hanover

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Überträgt ein Fernsehempfänger die ganze vom Sender ausgestrahlte Bandbreite, die z. B. heute bei der CCIR-Norm bei Einseitenbandmodulation für die Bildsignale S MHz beträgt, so ist die Reichweite dieses Empfängers durch das Eingangsrauschen begrenzt. Das bedeutet, daß beim Empfang von Sendern aus größerer Entfernung der Rauschpegel der Eingangsröhre im Vergleich zum Signalpegel des Bildsignals eine solche Größe angenommen hat, daß er sich auf dem Bildschirm durch Verschleierung des Bildes und Auszacken des Randes sowie Verschlechterung des Kontrastes störend bemerkbar macht und den Empfang unter Umständen sogar unmöglich macht. Will man mit einer gegebenen Eingangsschaltung trotzdem eine größere Reichweite erzielen, d. h. auch für weiter entfernt liegende Sender noch einen Empfang mit einem einigermaßen erträglichen Bild durchführen, so kann man dies durch eine Beschränkung der Bandbreite bewirken. Das am Videoausgang auftretende Rauschen ist ja, wie bekannt, der Bandbreite proportional und wird daher bei Verringerung der vom Empfänger übertragenen Bandbreite proportional zur Bandbreiteneinengung vermindert. Selbstverständlich tritt bei einer derartigen Bandbreiteneinengung gleichzeitig eine VerminderungIf a television receiver transmits the entire bandwidth broadcast by the transmitter, the z. B. today at the CCIR standard for single sideband modulation for the image signals is S MHz, then the range is this receiver is limited by the input noise. That means that when receiving from transmitters at a greater distance the noise level of the input tube compared to the Signal level of the image signal has assumed such a size that it can be seen on the screen by obscuring the image and jagging the edge as well as deterioration of the contrast noticeably disturbing and may even make reception impossible. Do you want to go with still achieve a greater range of a given input circuit, i.e. H. also for further distant transmitters still carry out a reception with a reasonably tolerable picture, this can be done by limiting the bandwidth. The one occurring at the video output As is well known, noise is proportional to the bandwidth and is therefore reduced when it is reduced the bandwidth transmitted by the receiver is reduced proportionally to the narrowing of the bandwidth. Of course, a reduction in bandwidth occurs at the same time when the bandwidth is narrowed in this way

209· 734/2209 734/2

der Bildauflösung ein, da die höchsten Frequenzen, die die Bildfeinheiten wiedergeben, ja dann am Videoausgang nicht mehr auftreten. Diese Verminderung der Bildqualität kann aber bis zu einem gewissen Maß in Kauf genommen werden, wenn dadurch der Empfang eines entfernteren Senders überhaupt möglich gemacht wird. Besonders zweck- - . mäßig- ist es, wenn neben der Beschränkung der Bandbreite gleichzeitig eine entsprechende Erhöhung der Verstärkung auftritt, so daß bei Ausnutzung der gesamten Verstärkung auch für das beschränkte Band der Rauschpegel am Ausgang einen gerade noch erträglichen maximalen Wert annimmt.the image resolution, because the highest frequencies, which reproduce the image subtleties, then am Video output no longer occurs. This reduction in image quality can be up to one to a certain extent be accepted if this results in the reception of a more distant transmitter is made possible at all. Particularly purpose -. it is moderate when in addition to the restriction of the Bandwidth at the same time a corresponding increase in the gain occurs, so that when used of the total gain also for the limited band of the noise level at the output adopts a barely bearable maximum value.

Es ist bekannt, im Videokanal von Fernsehempfängern Tiefpaßfilter zu verwenden, die die obere Grenze des durchgelassenen Frequenzbandes bestimmen, und es ist auch bereits bekannt, solche Bandfilter in gewissen Grenzen regelbar zu machen, um die höheren Frequenzen des Videosignals gegenüber den niedrigeren stärker oder schwächer zur Wirkung zu bringen und damit den Bildcharakter auf dem Wiedergabeschirm der Kathodenstrahlröhre zu beeinflussen. Damit ist gleichzeitig eine gewisse Veränderung der durchgelassenen Video-Bandbreite verbunden. Eine Lösung der vorstehend geschilderten Aufgabe ist mit einer solchen Anordnung jedoch nicht ohne weiteres möglich.It is known to use low-pass filters in the video channel of television receivers, the upper Determine the limit of the transmitted frequency band, and it is already known such To make band filters controllable within certain limits in order to contrast with the higher frequencies of the video signal to bring the lower to stronger or weaker effect and thus the character of the picture on the display screen of the cathode ray tube. This is also a certain change in the video bandwidth allowed through. A solution to the above However, the described task is not easily possible with such an arrangement.

Die Erfindung betrifft eine besonders einfache Schaltung zur Veränderung der Video-Bandbreite in einem Fernsehempfänger, bei dem im Lastkreis der Videoend-, Videovor- oder Videogleichrichterstufe ein aus einem Längsglied und einem Querglied bestehendes Tiefpaßfilter verwendet wird. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die das Längsglied und die das Ouerglied bildenden Impedanzen in der Weise je aus zwei Teilimpedanzen aufgebaut sind, daß die beiden Induktivitäten des Querzweiges (13) zwischen den beiden Teilwiderständen eingeschaltet sind und die Verbindungspunkte der beiden Teilwiderstände und der beiden Teilinduktivitäten des Längszweiges miteinander verbunden sind, und daß jeweils die eine Hälfte der so gebildeten Reihenbzw. Parallelschaltungen durch je einen Schalter kurzzuschließen ist. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß sämtliche Veränderungen der Schaltelemente mit einer einzigen Umschaltung durch einen einfachen mehrpoligen Ausschalter durchgeführt werden. Man verwendet für diese Schaltung zweckmäßigerweise ein m-Halbglied eines Tiefpaßfilters, in welchem Falle ein einfacher zweipoliger Ausschalter der Bandbreitenumschaltung genügt. Aber auch andere Tiefpaßschaltungen, die innerhalb der gewünschten Bandbreite die erforderliche Ebnung des Verstärkungsverlaufs geben, sind möglich.The invention relates to a particularly simple circuit for changing the video bandwidth in a television receiver in which the video end, video pre- or video rectifier stage in the load circuit a low-pass filter consisting of a longitudinal member and a transverse member is used. she is characterized in that the impedances forming the longitudinal member and the Ouer member in the Way are each built up from two partial impedances that the two inductances of the shunt arm (13) are switched on between the two partial resistances and the connection points of the two partial resistances and the two partial inductances of the series branch are connected to one another, and that each one half of the so formed rows or. Parallel connections by one switch each is to be short-circuited. The arrangement can be made so that all changes to the Switching elements with a single changeover by a simple multi-pole breaker be performed. An m-half element is expediently used for this circuit a low-pass filter, in which case a simple two-pole switch for bandwidth switching enough. But also other low-pass circuits that operate within the desired bandwidth necessary leveling of the reinforcement course are possible.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Abbildungen näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below with reference to the figures.

In Abb. ι ist die bekannte Schaltung einer Videoendstufe für Fernsehempfänger mit einem m-Tiefpaßfilterhalbteil dargestellt. Es bedeutet 1 die Endröhre des Bildniederfrequenzteiles, für dieIn Fig. Ι is the well-known circuit of a video output stage for television receivers with a m-low-pass filter half part shown. It means 1 the end tube of the low frequency part for which

z. B. eine Röhre von der Type PL 83 verwendet | werden kann. Die Anode dieser Röhre ist über ein bekanntes Tiefpaßfilter von der abgeleiteten m-Type und eine Koppelkapazität 2 mit der Steuerelektrode 3 der Bildröhre des Empfängers verbunden. Der Längszweig des Filters besteht aus der Induktivität 4 und dem parallel dazu liegenden ohmschen Widerstand 5, der Querzweig aus der Reihenschaltung der Induktivität 6 mit dem ohmschen Widerstand 7. Außerdem gehen in die Schaltung die Röhrenkapazitäten ein, die in der Abbildung gestrichelt gezeichnet und mit 8 bzw. 9 bezeichnet sind. Zur Trennung der Anodenspannung von der Erde muß natürlich noch ein Blockkondensator 10 im Querzweig vorgesehen sein. Die Elemente des Filters sind beispielsweise so abgestimmt, daß über den Bereich von ο bis 5 MHz eine konstante Ausgangsamplitude erzeugt wird und daß die Ver-Stärkung oberhalb S MHz sehr rasch abfällt. Man spricht von einer Bandgrenze bei 5 MHz, wenn die Verstärkung bei 5 MHz auf den o,7fachen Wert der Verstärkung des Durchlaßbereiches abgefallen ist.z. B. a tube of the type PL 83 is used | can be. The anode of this tube is over a known low-pass filter of the derived m-type and a coupling capacitance 2 with the control electrode 3 connected to the picture tube of the receiver. The series branch of the filter consists of the inductance 4 and the ohmic resistor 5 lying parallel to it, the shunt arm from the series circuit the inductance 6 with the ohmic resistance 7. Also go into the circuit Tube capacities, which are shown in dashed lines in the figure and denoted by 8 and 9, respectively are. To separate the anode voltage from the earth, a blocking capacitor 10 must of course also be used be provided in the cross branch. The elements of the filter are, for example, matched so that over the range from ο to 5 MHz a constant output amplitude is generated and that the amplification drops very rapidly above S MHz. One speaks of a band limit at 5 MHz if the Gain at 5 MHz dropped to 0.7 times the gain of the pass band is.

Will man nun, wie es Aufgabe der Erfindung ist, nur ein schmaleres Band übertragen, so daß die Bandgrenze z. B. bei 2,5 MHz liegt, so müssen die Schaltelemente 4, 5, 6 und 7 gleichzeitig in geeignetem Maße verändert werden, und zwar müssen sowohl die Induktivitäten als auch die ohmschen Widerstände entsprechend größer werden. Bei der als Beispiel angenommenen Bandeinengung auf die Hälfte geht das Verhältnis von Rauschen zu Signalpegel des auf die Bildröhre übertragenen Signals ebenfalls auf die Hälfte zurück, während die Verstärkung durch die Vergrößerung des Außenwiderstandes der Röhre 1 auf ungefähr den doppelten Wert ansteigt. Damit ist also der eingangs auseinandergesetzte Zweck der Erfindung erreicht.If you want to transfer only a narrower band, as is the object of the invention, so that the Band limit z. B. is at 2.5 MHz, the switching elements 4, 5, 6 and 7 must be simultaneously in a suitable Dimensions have to be changed, both the inductances and the ohmic ones Resistances are correspondingly larger. In the case of the band narrowing to the Half is the ratio of noise to signal level of the signal transmitted to the picture tube also reduced by half, while the gain by increasing the external resistance of the tube 1 increases to approximately twice the value. So this is the one discussed at the beginning Purpose of the invention achieved.

Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung. Hier ist der Querzweig des Tiefpaßfilters aus den Widerständen 11 und 12 und der dazwischenliegenden, mit einem Abgriff versehenen Spule 13 aufgebaut; der Längszweig besteht aus den Widerständen 14 und 15 und der parallel dazu liegenden, mit einem Abgriff versehenen Spule 16. Der Verbindungspunkt der Widerstände 14 und 15 ist mit dem Abgriffpunkt der Spule 16 und einem Pol des doppelpoligen Ausschalters 17 verbunden. Der Abgriffpunkt der Spule 13 ist mit dem anderen Pol des Schalters 17 verbunden. Durch Schließen des Schalters 17 wird der untere Teil der Reihenschaltung 11, 12, 13 und gleichzeitig die Parallelschaltung aus dem Widerstand 14 und dem oberen Teil der Spule 16 kurzgeschlossen. Bei geschlossenem Schalter 17 sind also nur die jeweils nicht kurzgeschlossenen Teile des Filters wirksam. Sowohl der Längs- als auch der Querzweig besitzen also geringere Impedanzwerte und sind im vor- iao liegenden Falle z. B. so abgestimmt, daß die Bandgrenze bei s MHz liegt. Dabei ist natürlich zu beachten, daß die kurzgeschlossenen Windungen der Induktivitäten, da sie mit den übrigen Induktivitäten gekoppelt sind, eine zusätzliche Bedämpfung darstellen. Die Kopplung kann aber so ge-Fig. 2 shows an embodiment for carrying out the invention. Here is the branch of the Low-pass filter from the resistors 11 and 12 and the intermediate one provided with a tap Coil 13 built up; the series branch consists of resistors 14 and 15 and the parallel adjacent coil 16 provided with a tap. The connection point of the resistors 14 and 15 is with the tap point of the coil 16 and one pole of the double-pole circuit breaker 17 is connected. The tap point of the coil 13 is with the other pole of the switch 17 is connected. By closing the switch 17, the lower part of the Series connection 11, 12, 13 and at the same time the Parallel connection of the resistor 14 and the upper part of the coil 16 short-circuited. When closed Switch 17 is therefore only effective for the parts of the filter that are not short-circuited. Both the line and the shunt branch have lower impedance values and are in the above iao lying case z. B. so tuned that the band limit is s MHz. Of course, it should be noted that that the short-circuited turns of the inductors, as they are with the remaining inductors are coupled, represent an additional attenuation. The coupling can, however, be

wählt werden, daß dadurch ein Teil oder der ganze ohmsche Widerstand des betreffenden Zweiges erzeugt wird, so daß der Widerstand 15 in Wirklichkeit gar nicht oder nur zum Teil vorhanden zu sein braucht, da er durch den umgerechneten Dämpfungswiderstand der kurzgeschlossenen Teilspule dargestellt wird. Im geöffneten Zustand des Schalters 17 wirken die Induktivitäten 13 und 16 mit ihrer vollen Impedanz, und außerdem sind die Widerstände 12 und 14 hinzugeschaltet. Die Induktivitäts- und Widerstandswerte sind so gewählt, daß die Bandgrenze nunmehr bei 2,5 MHz liegt. Es ist so möglich, durch die Betätigung eines einzigen Schalters die Veränderung der Bandbreite gemäß der Erfindung vorzunehmen. Es ist vorteilhaft, die einzelnen Spulenteile jedes Zweiges als Kreuzspulen auf einem gemeinsamen Kern anzubringen, so daß die Kopplung der Teilspulen durch geeignete Wahl ihres Abstandes in der gewünschten Weise eingestellt werden kann.be selected so that part or all of the ohmic resistance of the branch in question is generated so that the resistor 15 does not actually exist at all or only partially needs, as it is due to the converted damping resistance of the short-circuited coil section is pictured. In the open state of the switch 17, the inductances 13 and 16 are involved their full impedance, and also the resistors 12 and 14 are connected. The inductance and resistance values are chosen so that the band limit is now 2.5 MHz. It it is possible to change the bandwidth according to the operation of a single switch of the invention. It is advantageous to use the individual coil parts of each branch as cross-wound coils to be attached to a common core, so that the coupling of the sub-coils by suitable Choice of their spacing can be adjusted in the desired manner.

Abb. 3 zeigt in doppelt logarithmischem Maßstab die gemessenen Verstärkungskurven bei einer Schaltung nach Abb. 2 einmal für geschlossenen Schalter 17 und einmal für den offenen Schalter 17.Fig. 3 shows the measured gain curves for a double logarithmic scale Circuit according to Fig. 2 once for closed switch 17 and once for open switch 17.

as Man sieht bei Kurve 20, die bei geschlossenem Schalter 17 gemessen ist, daß die Verstärkung V im Mittel ungefähr 0,5 in einem willkürlich gewählten Maß beträgt und daß die Bandgrenze, bei der die Verstärkung auf 0,35 gesunken ist, bei 5 MHz liegt. Die Kurve 21, die bei geöffnetem Schalter 17 gemessen ist, zeigt die doppelte Verstärkung von etwa 1, und die Bandgrenze liegt bei 2,5 MHz.As can be seen in curve 20, which is measured with the switch 17 closed, that the gain V is on average approximately 0.5 in an arbitrarily selected amount and that the band limit at which the gain has decreased to 0.35 is at 5 MHz lies. The curve 21, which is measured with the switch 17 open, shows twice the gain of approximately 1, and the band limit is 2.5 MHz.

Bei der angegebenen Dimensionierung sind die Widerstände 11 und 12 der Abb. 2 etwa von gleichem Wert. Als Röhre 1 wurde eine PL 83 verwendet. With the specified dimensions, the resistors 11 and 12 of Fig. 2 are approximately the same Value. A PL 83 was used as the tube 1.

Selbstverständlich kann die in der Bandbreite umschaltbare Tiefpaß schaltung auch an einer anderen Stelle als an der Endstufe des Verstärkers verwendet werden, z. B. in der Vorstufe, noch besser aber als Arbeitswiderstand des Gleichrichters, wobei man gewöhnlich auch eine Tiefpaßschaltung verwendet zur Korrektur des Gleichrichterbelastungswiderstandes. Of course, the low-pass circuit, which can be switched in bandwidth, can also be connected to a other place than at the output stage of the amplifier, z. B. in prepress, still but better than the working resistance of the rectifier, which is usually also a low-pass circuit used to correct the rectifier load resistance.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

i. Circuit for changing the video bandwidth in a television receiver the one consisting of a longitudinal member and a cross member in the load circuit low-pass filter the video end, video pre- or video rectifier stage is provided, characterized in that, that the longitudinal member and the transverse member forming impedances in such a way each from two partial impedances are built up so that the two inductances of the shunt arm (13) between the two partial resistances (11, 12) are switched on and the connection points of the two partial resistors (14, 15) and the both partial inductances (16) of the series branch are connected to one another, and that each one half of the so formed rows or. Parallel connections by one switch each is to be short-circuited.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that that the two switches for switching the line and the shunt branch in a single double-pole switch are united.

3. Circuit according to claim 1, characterized in that that the partial inductances of the longitudinal branch and / or the transverse branch are each arranged on a common coil core are and that their mutual coupling is such that the short-circuited part the all or part of the ohmic damping resistance required in the short-circuit position represents.

Considered publications:

German Patent Nos. 716 293, 756 014; Austrian Patent No. 133 701;

U.S. Patent No. 2,584,332; Radio-Mentor 1949, pp. 324 to 326;

Rider, "Television Manual," 1949, Vol. 3, pp. 3 to 8;

F. V i 1 b i g: "Textbook of High Frequency Technology", 1937, pp. 61/62.

1 sheet of drawings

@ 509 697/515 3.56 (209 73472 12.62)@ 509 697/515 3.56 (209 73472 12.62)