DK157269B - Lineaer eksempleringsforstaerker med stor forstaerkningsfaktor - Google Patents

Description

DK 1572690

Opfindelsen vedr0rer et kredsl0b som er særligt egnet til eksemplering af en amplitude for smâ elektriske signaler pâ en mâde, som formindsker forvrængningen af en udgangspreve hidr0rende fra sâdanne virkninger som forskydninger og uline-5 ariteter, der kan forekomme ved eksempleringsbearbejdningen af elektriske signaler.

I signalbehandlingsanlæg sâsom en fjernsynsmodtager til behandling af et sammensat f jernsynssignal, er der behov for at eksemplere den information, der er indeholdt i sig-10 naler, som behandles af anlægget. Det er ofte nedvendigt, at tilvejebringe betydelig forstærkning i eksempleringspro-cessen for at opnâ en informationspreve, der har et niveau, som er kraftigt nok til at kunne anvendes effektivt af de kredsl0b, hvis formai det er at behandle informationspr0ven, 15 Dette krav er f.eks. indlysende i et anlæg til automatisk styring af forspændingen af et billedrer i en farvefjemsyns-modtager, som beskrevet i US-patentskrift nr. 4.277.798 udstedt den 7. juli 1981 (W. Hinn) med titlen "AUTOMATIC KINESCOPE BIASING SYSTEM WHIT INCREASED INTERFERENCE IM-20 MUNITY". I dette anlæg er det n0dvendigt at eksemplere den (variable) amplitude af en lille impuls med en spids-spids-amplitude pâ nogle fâ millivolt med det formai at frembringe et styresignal, som er i stand til automatisk at styre bil-ledrerets forspænding over et omrâde pâ flere volt.

25 Signaleksempleringen skal fortrinsvis udferes sâledes, at forskydninger herende til eksempleringsprocessen ikke forvrænger udgangspreven. I et eksemplerïngskredsl0b med stor signal forstærkning b0r forstærkning af eksempleringsfor-skydninger især undgâs for at hindre, at udgangspr0ven bliver 30 alvorligt forvrænget eller tilsleres af de forstærkede forskydninger.

Nâr smâ signaler eksempleres, ber eksempleringskreds-lebet tilvejebringe en tilstrækkelig forstærkning med henblik pâ at frembringe en udgangspreve, der har tilstrækkelig 35 sterrelse. Dette krav er særligt indlysende, nâr eksemple-ringskredslebet indgâr i et lukket slejfe-servostyret anlæg,

DK 157269 B

2 hvis formai er at begraense storrelsen af styre- "slip" til et acceptabelt lille eller negligibelt niveau. I denne for-bindelse refererer "slip" til den storrelse, hvormed et servoanlæg ikke i fuldstændig grad kan kompensere for eller 5 korrigere en afvigelse fra en tilstræbt stationær signal-tilstand (dvs. den storrelse hvorved en fejl i anlægget ikke iielt kan korrigeres) . I det typiske tilfælde kræves der meget stor sloj feforstærkning for at reducere "slip" til en negligibel værdi.

10 Det b0r ogsâ tilstræbes, at eksempleringskredsl0bet arbejder lineært for at undgâ forvrængning af udgangspr0ven. Eksempleringskredsl0b med stor forstærkningsfaktor arbejder i det typiske tilfælde imidlertid ofte ulineært pâ grund af ulineariteten i forstærkeren og pâ grund af U0nskede signaler 15 sâsom f.eks. st0 j.

I nogle signaleksempleringsanlæg er det n0dvendigt eller fordelagtigt at anvende en referencespændingskilde med det formai at gen-referere det signal, der skal eksem-pleres, til et referenceniveau for signalet eksempleres. I 20 et sâdant tilfælde bor det tilstræbes, at udgangsproven i hovedsagen er ufolsom over for variationer i referencespæn-dingen hidrorende fra f.eks. drift og temperaturvirkninger.

I "Electronic Engineering", Juni, 1973, side 58-59, omtales et eksemplerings- og fastholdelseskredslob, som 25 eksemplerer den absolutte storrelse af et signal, som til-fores til kredslobets indgang. Kredslobet synes ikke at kunne eksemplere spids-spids-amplituden i en impuls. Under "eksemplerings-"-intervallerne overfores et udgangssignal fra en forstærker til en eksempleringskondensator. I "fast-30 holdelses"-intervallerne afbrydes forstærkerens udgangsfor-bindelse med eksempleringskondensatoren og forstærkerudgangen forbindes med forstærkerens indgang for at forhindre mætning. Forstærkeren er en inverterende forstærker med stor f orstærkning. Forbindelsen mellem forstærkerens udgang og indgang i 35 "fastholdelses"-intervalleme niveaufikserer indgang og udgang pâ et fælles niveau. Niveaufikseringsniveauet lagres

DK 157269 B

3 ikke, og virker ikke ved gen-referering af forstærkeren i det næste eksempleringsinterval. Niveaufikseringen tilveje-bringes fordi forstærkeren mættes uden negativ tilbagekob-ling.

5 I en udf0relsesform af opfindelsen beskrives der heri et lineært signal-genrefererings- og eksempleringskreds-10b med stor forstærkningsfaktor, hvilket kredsl0b er uf0l-somt over for forskydninger hdrende til eksempleringsproces-sen og uf0lsomt over for variationer i den referencespænding, 10 sora anvendes til genreferering af signalet f0r eksemplerin-gen.

I overensstemmelse med opfindelsen er der tilvejebragt et kredsleb til eksemplering af et indgangssignal med et referenceinterval og et signalinterval med en amplitude, 15 som skal eksempleres, hvilket kredsldb indbefatter en for-stærker med en signalindgang og en signaludgang, et lad-ningslagringsorgan, et omskifterkredsleb, der er indskudt mellem den nævnte forstærkerudgang og ladningslagringsor-ganet, et niveaufikseringskredslob, som er forbundet med 20 forstærkerens signalindgang, en kilde til frembringelse af tidsstyringssignaler og med en niveaufikseringsintervalkom-posant modsvarende indgangssignalets referenceinterval og en eksempleringsintervalkomposant modsvarende indgangssig-galets signalinterval. Tidsstyringssignalerne aktiverer 25 niveaufikseringskredsl0bet i niveaufikseringsintervallerne og deaktiverer niveaufikserignskredsldbet i eksempleringster-vallerne, idet omskifterkredsl0bet aktiveres for overfdring af forstærkerens udgangsstr0mme til ladningslagringsorganet i eksempleringsintervallerne, medens forbindelsen mellem for-30 stærkerens udgang og ladningslagringsorganet afbrydes i niveaufikseringsintervallerne.

Kredsldbet er karakteristisk ved, at forstærkeren er en transkonduktansforstærker for tilvejebringelse af udgangs-str0mme, som varierer i overensstemmelse med de signalspæn-35 dinger, som pâtrykkes indgangen, og niveaufikseringskreds-l0bet, nâr det aktiveres ved tidsstyringssignalerne, lagrer 4

DK 157269 B

en niveaufikseringsamplitude som svar pâ et niveaufikserings-indgangssignal, og fastholder niveaufikseringsamplituden, nâr niveaufikseringskredslobet deaktiveres ved tidsstyrings-signalerne.

5 Ved opfindelsen er tilvejebragt et i forhold til den kendte teknik forbedret kredsl0b til eksemplering af smà elektriske signalers amplitude, hvorved forvrængningen er formindsket.

Eksempleringskredsl0bet if0lge opfindelsen kan indgâ 10 i et anlæg til automatisk styring af den sortniveaustrom, der ledes af et billedr0r i en f jernsynsmodtager, med henblik pâ at aflede en signaleksemplering, der er repræsentativ for styrken af billedrorets sortniveaustromledning.

Opfindelsen skal i det folgende forklares nærmere 15 under henvisning til tegningen, pâ hvilken fig. 1 viser et blokdiagram af en del af en farve-fjernsynsmodtager omfattende apparatet ifolge opfindelsen, fig. 2 viser en kredslobsudformning af en del af den i fig. 1 viste modtager, 20 fig. 3 viser en kredslobsudformning af en anden del af modtageren i fig. 1 omfattende et eksempleringskredslob ifOlge opfindelsen, fig. 4 viser yderligere enkeltheder ved en del af det i fig. 3 viste eksempleringskredslob, 25 fig. 5 viser en kurveform, som er nyttig ved forstâ- elsen af det i fig. 3 viste eksempleringskredslobsfunktion, og fig. 6 viser en alternativ udformning af en del af kredslobet i fig. 3.

30 I fig. 1 tilvejebringer fjernsynssignalbehandlings- kredslob 10 (f.eks. omfattende videodetektor, forstærker -og filtertrin) særskilte luminans-(Y) og krominans - (C) komposanter af et sammensat farvef jernsynssignal til en demo-dulatormatrix 12. Matricen 12 tilvejebringer svage udgangs-35 signaler r, g og b, der repræsenterer farvebilledet. Disse signaler forstærkes og behandles pâ anden mâde af kredslob

DK 157269 B

5 i billedr0rets katodesignalbehandlingskredslob 14a, 14b henholdsvis 14c, som tilf0rer kraftige forstærkede farvebil-ledsignaler R, G og B til de pâgældende katodeintensitets-styreelektroder 16a, 16b og 16c i et farvebilledr0r 15. I 5 dette eksempel er billedrdret af den art, der har selvkon-vergerende rækkestrâlekilde med et fælles str0mforsynet gitter 18, der horer til samtlige elektronstrâlekilder, som udg0r katodeelektroderne 16a, 16b og 16c. Eftersom katodesig-nalbehandlingskredsl0bene 14a, 14b og 14c i denne udf0relses-10 form er ens, finder den folgende beskrivelse af kredsl0bet 14a ogsâ anvendelse pâ kredslobene 14b og 14c.

I kredsl0bet 14a tilvejebringer en styret port 20 (f.eks. en analog elektronisk omskifter) forbindelse mellem r-signaludgangen fra matricen 12 og en videosignalindgang 15 pâ en billedr0rdrivkreds 21 henholdsvis afbryder denne forbindelse i afhængighed af et styringssigna! VK, der er frem-bragt af en impulsgenerator 28. Drivkredsen 21 omfatter et signalforstærkerkredslob til frembringelse af et kraftigt udgangssignal R, som pâtrykkes billedr0rskatoden 16a. Kato-20 den 16a er forbundet med en indgang pâ et eksempleringskreds-10b 22. Eksempleringskredsl0bet 22 styres af et tidsstyrings-signal Vq og af et tidsstyringssignal Vs (hvis fase er den komplementære af signalet V^'s fase) der ogsâ er frembragt af impulsgeneratoren 28, med henblik pâ at frembringe en 25 udgangsstyrespænding, som tilfores en forspændingsstyreind-gang pâ drivkredsen 21 for herved at ændre forspændingen af forstærkerkredslobene i drivkredsen 21 med henblik pâ at styre den sortniveaustrem, der ledes af katoden 16a, sâle-des som det omtales i det felgende.

30 Impulsgeneratoren 28 frembringer ogsâ en udgangs- spændingsimpuls VG i periodiske intervaller, hvori billedre-ret 15's katodestrom skal overvâges. Denne impuls har posi-tiv polaritet og fast amplitude (f.eks. inden for omrâdet fra 10 til 20 volt) og tilf0res billedr0rets gitter 18 med hen-35 blik pâ at forspænde gitteret 18 i gennemgangsretningen i overvâgningsintervallerne. Udgangen af impulsgeneratoren

DK 157269 B

6 28, fra hvilken signalet VG er tilvejebragt, tilforer ogsâ en passende gitterspænding til gitteret 18 til tidspunkter, der ligger uden for gitterimpulsintervallet.

Signalerne Vs, VG, Vr og VG fra impulsgeneratoren 28 5 er synkroniseret i forhold til fjernsynssignalets vandrette (Unie) tilbagelobsslukningsintervaller og lodrette (delbil-lede) tilbagelobsslukningsintervaller. Disse signaler frem-bringes i et tidsrum efter afslutningen af den lodrette tilbagelobsslukning men for begyndelsen af fjernsynssig-10 nalets billedinterval, der indeholder billedinformation soin skal fremvises af billedroret. Dvs., at disse signaler frembringes under en del af et storre tidsinterval, som omfatter nogle fâ vandrette linier, hvori der ikke er bil-ledinformat!on. Signalet VK gor især porten 20 ikke-ledende 15 i et tidsrum, der omfatter et reference- eller "etablerings"-interval med en varighed pâ omtrent fire vandrette linier, under hvilket signalet Vc frembringes, og i et efterfolgende overvâgningsinterval med en varighed pâ omtrent to vandrette linier, under hvilket signalerne VG og Vs frembringes.

20 Under overvâgningsintervallet fungerer billedroret som en katodefolger i afhængighed af gitterimpulsen VG, i hvilket en ensfaset udgave af gitterimpulsen VG forekommer pâ billedrorets katodeelektrode under overvâgningsintervallet. Amplituden af den frembragte katodeimpuls er proportio-25 nal med styrken af katodens sortniveaustromledning, men dæmpes betydeligt i forhold til gitterimpulsen pâ grund af den relativt lave gennemgangstranskonduktans for billedro-rets elektronstrâlekildes gitterdrivkarakteristik. Amplitu-den af den frembragte katodeudgangsimpuls i er typiske til-30 fælde meget lille pâ omkring nogle fâ millivolt i dette eksempel.

Signalet V^ afbryder porten 20 under reference- og overvâgningsintervallerne, sâledes at forbindelsen mellem matricen 12's udgang og drivkredsen 21 og billedroret 15 35 derefter afbrydes. Eksempleringskredslobet 22 arbejder i afhængighed af signalerne Vc og Vs med henblik pâ at tilveje-

DK 157269 B

7 bringe en forstærket udgangspr0ve, der er repræsentativ for st0rrelsen af den katodeudgangsimpuls, der er frembragt af signalet VG. Udgangsprdven fra kredsl0bet 22 anvendes til om n0dvendigt at ændre drivkredsen 21's forspændingsarbejds-5 punkt i en retning, hvorved frembringes et (katode-)forspæn-dingsniveau ved drivkredsen 21's udgang, hvilket niveau er tilstrækkeligt til at frembringe et 0nsket korrekt niveau for katodens sortniveaustrom ved en lukket sldjfevirkning. Porten 20 g0res ledende pâ andre tidspunkter med henblik pâ 10 at tillade signalerne fra matricen 12 at blive f0rt til billedr0ret via drivkredsen 21.

Fig. 2 viser yderligere enkeltheder ved drivkredsen 21. Drivkredsen 21 omfatter en forstærkertransistor 34 og et aktivt belastningskredslob indbefattende en transistor 15 35. Under normale videosignalbehandlingsforhold f0res r-far- vesignalet via en klemme T]_, porten 20 og et indgangskreds-10b 30 til forstærkertransistoren 34's basisindgang. En forstærket udgave af indgangs r-signalet frembringes i tran-sistoren 34's kollektorkredsl0b og f0res til billedrorskato-20 den 16a via et udgangsforbindelseskredslob 40, en modstand 52 og en klemme T2. Under overvâgningsintervallet, hvori indgangssignalet r er afbrudt ved hjælp af porten 20, frembringes en forspænding, der er repræsentativ fra sortniveau-et, ved udgangen af drivkredsen 21, og en katodeudgangsim-25 puis, der er repræsentativ for katodens sortniveaustrdmniveau fremkommer pâ klemmen T2. Katodeudgangsimpulsen detekteres ved hjælp af en h0jimpedansspændingsdeler omfattende en modstand 55 og en modstand 56, og den detekterede udgangsim-puls f0res via en klemme T3 til indgangen pâ eksemplerings-30 kredsldbet 22. En udgangsstyrespænding fra eksemplerings-kredsldbet 22 f0res til forstærkertransistoren 34's basis via en klemme T4. I dette eksempel foroges eller formind-skes katodens sortniveaustromledning, nâr transistoren 34’s basisforspændingsstrom vokser henholdsvis aftager i afhæn-35 gighed af udgangsstyrespændingen fra eksempleringskredsld-bet 22.

DK 157269 B

8

Fig. 3 viser eksempleringskredslobet 22 i storre en-keltheder. I fig. 3 behandles katodeudgangsimpulsen, der er tilfort klemmen T3, af et eksemplerings- og holdekredsl0b omfattende en transkonduktansforstærker 65. Transkonduk-5 tansforstærkeren 65 frembringer en udgangsstrom (I0) ved en h0j impedans som funktion af indgangsspændingen (V-jJ og forstærkerens transkonduktans (gm) (omtrent 5 millimho i dette eksempel) if0lge udtrykket : IQ = Vi x gm.

Forstærkeren 65 omfatter en emitterkoblet transistor 10 66 og en emitterkoblet transistor 68, der indgâr i en ind- gangsdifferentialforstærker, og et stromf orstærker- ( "spejl") --kredsl0b indbefattende en diodeforbundet transistor 71 og en transistor 74, der som vist indgâr i transistoren 68's kollektorkredslob. En forste konstantstromkilde omfattende 15 en i gennemgangsretningen forspændt transistor 69 og en impedans R tilvejebringer en arbejdsstrom I til transisto-rerne 66 og 68. En anden konstantstromkilde, der omfatter en i gennemgangsretningen forspændt transistor 75 og en impedans 2R, tilvejebringer en arbejdsstr0m 1/2 til transi-20 storen 74. En kilde for jaevnspændingsreferencespænding Vpgp er pâtrykt en ikke-inverterende indgang pâ forstærkeren 65 ved transistoren 68's basis. Det indgangssignal, der skal eksempleres (dvs. katodeudgangsimpulsen), fores via klemmen T3 og en niveaufikseringskondensator 84 til en inverterende 25 indgang pâ forstærkeren 65 ved transistoren 66's basis.

Et omskiftekredslob 68' er forbundet med udgangen af forstærkeren 65 omfattende transistorerne 74 og 75, med indgangen af forstærkeren 65 ved transistoren 66's basis og med en ladningslagringskondensator 70 med en middelværdiud-30 gang. Omskifteren 68’ har niveaufikserings- og eksemple-ringsstillinger. Et udgangsstromknudepunkt for forstærkeren 65 svarer til transistorerne 74*s og 75’s indbyrdes for-bundne kollektorelektroder. I den viste eksempleringsstilling forbinder omskifteren 68' lagringskondensatoren 70 med kol-35 lektorerne pâ forstærkeren 65's udgangstransistorer 74 og 75. I niveaufikseringsstilingen er forbindelsen mellem kon-

DK 157269 B

9 densatoren 70 og forstærkeren 65 afbrudt, og transistorerne 74’s og 75's kollektorelektroder er via omskifteren 68' forbundet med kondensatoren 84 ved transistoren 66's basis.

I niveaufikseringsstillingen afslutter omskifteren 68' en 5 negativ stromtilbagekoblingsslojfe fra kollektorudgangen af transistoren 68' til transistoren 66's basisindgang. Yderligere enkeltheder ved omskifteren 68' er vist i fig.

4.

I fig. 4 er det vist at omskifterkredslobet 68 om-10 fatter emitterkoblede PNP-transistorer 92, 94 og emitterkob-lede NPN-transistorer 96, 98, der er anbragt som vist. Under overvâgningsintervallerne tM, nâr indgangssignalerne skal eksempleres, er transistorerne 94 og 98 forspændt i gennem-gangsretningen, og transistorerne 92 og 96 er forspændt i 15 spærreretningen i afhængighed af tidsstyringssignalerne Vq og Vg. Omvendt er transistorerne 92 og 96 forspændt i gennem-gangsretningen, og transistorerne 94 og 98 er forspændt i spærreretningen i afhængighed af signalerne Vc og Vs under niveaufikseringsreferenceintervallerne, som gâr forud for 20 eksempleringsintervallerne.

Idet der atter henvises til kredslobet i fig. 3, er det nodvendigt at fastlægge et referenceniveau for det signal, der skal eksempleres, for at den signalprove, der er frembragt pâ lagringskondensatoren 70 nojagtigt skal 25 repræsentere variationerne i amplituden af den katodeud-gangsimpuls, der eksempleres. Dette udfores under niveaufik-seringsreferenceintervallet der gâr forud for eksemplerings-eller overvâgningsintervallet.

Under niveaufikseringsreferenceintervallet er transi-30 storen 68's kollektorudgang forbundet med kondensatoren 84 ved transistoren 66's basisindgang via den diodeforbundne transistor 71, transistoren 74 og omskifteren 68' med hen-blik pâ at danne en negativ stromtilbagekoblingsstrækning. Udgangslagringskondensatoren 70 er pâ dette tidspunkt afbrudt 35 fra forstærkeren 65. Kondensatoren 84 oplades via stromme, der ledes af transistorerne 68, 71 og 74 indtil transisto-

DK 157269 B

10 rerne 66's og 68's basisspændinger er hovedsageligt ens (dvs. differentialindgangsspændingen for forstærkeren 65 er hovedsageligt nul). Pâ dette tidspunkt deler strommen I, for hvilken transistoren 69 er kilde, sig ligeligt mellem 5 kollektorstrommene i transistoren 66 og 68, hvorved transi-storerne 68's og 74's kollektorstromme er lig med den kollektorstrom (1/2), der lober i transistoren 75. Derfor lober hele den kollektorstrom, der ledes af transistoren 74, som kollektorstrom i transistoren 75. Den beskrevne stromtil-10 bagekoblingsstrækning antager en nulstromstilstand for af-slutningen af niveaufikseringsintervallet, til hvilket tidspunkt transistoren 75 "opsuger" hele den kollektorstrom, der ledes af transistoren 74, og nultilbagekoblingsstrom lober til transistoren 66's basis og kondensatoren 84.

15 Transistoren 66's basisindgang er sâledes niveau- fikseret ved stromtilbagekoblingsvirkning til et jævnspæn-dingsniveau som funktion af VREF i samarbejde med kondensatoren 84 under niveaufikseringsreferenceintervallet. Folgen af denne indgangsniveaufikseringsvirkning kan ses af kur-20 veformen i fig. 5, hvori den positivt-gâende katodeudgangs-impuls, der indtræffer under overvâgningsintervallet tM, udviser en (variabel) spids-spidsamplitude AV i forhold til et referenceniveau, der er frembragt som funktiona af VREF.

Under det efterfolgende overvâgningsinterval, hvori 25 kondensatoren 70 er forbundet med forstærkeren 65's udgang via omskifteren 68 ', forbliver den allerede eksisterende ladning pâ kondensatoren 70 uforandret med mindre det ind-gangssignal, der er pâtrykt klemmen T3 og kondensatoren 84, er tilstrækkeligt stort til at ændre den balancerede basis-30 forspænding for transistoren 66, sâledes som den er fastlagt under det foregâende niveaufikseringsreferenceinterval.

F.eks. frembringer en forogelse af transistoren 66's basis-spænding, der er fremkaldt af en forogelse af amplituden af det indgangssignal, der skal eksempleres, en tilsvarende 35 formindskelse i transistoren 68*s kollektorstrom samt ogsâ i transistorerne 71's og 74's kollektorstrom pâ grund af

DK 157269 B

11 stremforstærkningsvirkning. Kondensatoren 70 aflader derefter via transistoren 75 med en stbrrelse svarende til transi-storen 74's formindskede str0mledning for derved at nedsætte spændingen pâ kondensatoren 70. I dette tilfælde virker 5 transistoren 75 sont et stremdræn i forbindelse med aflad-ningen af kondensatoren 70. Pâ tilsvarende mâde frembringer en formindskelse i indgangstransistoren 66's basisspænding en tilsvarende for0gelse i udgangstransistoren 74's kollek-torstr0m. Kondensatoren 70 oplader via transistoren 74 i 10 afhængighed af denne for0gede strdmledning, hvorved spændin-gen pâ kondensatoren 70 vokser. I dette tilfælde virker transistoren 74 sont en str0mkilde i forbindelse med oplad-ning af kondensatoren 70.

Den under overvâgningsintervallerne pâ kondensatoren 15 70 frembragte prdvespænding er proportional med forskellen mellem niveaufikseringsreferenceniveauet og amplituden af katodeudgangsimpulsen, som repræsenterer styrken af katodens sortniveaustr0mledning. Den ladning, der er lagret pâ kondensatoren 70, er tilfort via et ,,buffer"-kredsl0b 85 med 20 enhedsforstærkning (f.eks. med en hoj indgangsimpedans pâ omkring 109 ohm) til den ene indgang pâ en differentialkom-parator 87. En referencespænding svarende f.eks. til Vpgp er pâtrykt en anden indgang pâ komparatoren 87. Komparatoren 87 pâtrykkes indgangsspændingerne med henblik pâ at til-25 vejebringe et styresignal ved en inverterende udgang, hvilket styresignal er repræsentativt for forskellen mellem ind-gangsreferencespændingen og spændingspr0ven fra kondensatoren 70. Denne styrespænding tilferes via en klemme T4 til video-drivkredsen 21 (fig. 2) med henblik pâ at styre dennes for-30 spænding i en retning, hvorved der kompenseres for for stor eller lille sortniveaustrdmledning, ved hjælp af lukket-sl0j fe-servovirkning.

Det beskrevne eksempleringsanlæg, der omfatter trans-konduktansforstærkeren 65, udviser flere betydelige fordele.

35 Variationer i referencespændingsniveauet VRgF fra ét niveaufikseringsinterval til det næste forringer ikke n0jag-

DK 157269 B

12 tigheden af den under eksempleringsintervallerne pâ ud-gangskondensatoren 70 frembragte signalpr0ve. Forklaret pâ en anden mâde betyder det, at forstærkerudgangsstrémmene (svarende til de stromme, der ledes af udgangstransistorerne 5 74 og 75 med det formai at oplade og aflade kondensatoren 70) pâ forudsigelig mâde f0lger variationerne i indgangssig-nalet og forbliver proportionale med produktet af forstær-kerens transkonduktans (gm) og indgangsspændïngen, selv hvis VREF varierer fra ét referenceinterval til det næste. Dette 10 résultat opnâs fordi den tilbagekoblingsstrom, der lober under niveaufikseringsintervallerne, som omtalt etablerer en balanceret nulstromstilstand, hvorved tilbagekoblings-str0mmen og den samlede forstærkerudgangsstrom er nul forend afslutningen af niveaufikseringsreferenceintervallet. Umid-15 delbart for begyndelsen af eksempleringsintervallet er de stromme, der ledes af indgangstransistorerne 66 og 68, derfor ens, og hele kollektorstrommen fra udgangstransistoren 74 ledes af udgangstransistoren 75. Der lober derfor ingen samlet udgangsstrpm til eller fra udgangskondensatoren 70 20 ved begyndelsen af eksempleringsintervallet, selv hvis Vpgp's værdi ændres fra ét referenceinterval til det næste, med mindre indgangssignalet ændres sâledes, at der frembringes en ubalance i indgangsspændingen sammen med en tilsvarende ubalance i udgangsstrommen.

25 Den pâ udgangskondensatoren 70 frembragte signalprove er upâvirket af spændingsforskydninger horende til forstær-keren 65 og omskifteren 68*. F.eks. tjener den balancerede nulstromstilstand under niveaufikseringsreferenceintervallet som tidligere omtalt til at ophæve virkningerne af forskyd-30 ningerne. Under eksempleringsintervallerne har en eventuel spændingsforskydning horende til omskifteren 68' (sâvel som en spændingsforskydning, der er frembragt mellem forstær-keren 65's udgang og kondensatoren 70) ingen virkning pâ udgangsproven, eftersom den pâ kondensatoren 70 frembragte 35 prove er en funktion af de udgangsstromme, der som omtalt ledes af udgangstransistorerne 74 og 75, og ikke en funk-

DK 157269 B

13 tion af udgangsspændingen.

Det beskrevne lukketsldjfe-styresystem omfattende forstærkeren 65 udviser tilstrækkelig stor forstærkning til at begrænse sl0jfestyre-,,slip" til en negligibel værdi, selv 5 om forstærkeren 65's transkonduktansforstærkning (gm) ikke er usædvanlig stor. Selv med den af forstærkeren 65 til-vejebragte store forstærkningsfaktor, udviser forstærkeren 65 en lineær overfdringsfunktion ved udnskede indgangssig-naler sâsom stdj. I dette eksempel skal forstærkeren 65 10 forstærke et indgangssignal, der har en stdrrelse pâ om-kring nogle fâ millivolt. Overf0ringsk:arakteristikken vedbli-ver at vaere lineær, og udgangspr0ven forvrænges ikke, selv ved tilstedeværelsen af forholdsvis kraftig indgangsst0j (f.eks. pâ omkring nogle fâ millivolt) sâsom f.eks. hvid 15 st0j, termisk st0j og vandret taktafbdjningsstoj. Det er usandsynligt at en sâdan kraftig stoj bringer forstærkeren 65 ud over sit dynamiske omrâde ved at mætte udgangskom-ponenterne eller er ârsag til at forstærkeren 65's udgangs-str0msevne overskrides. F.eks. frembringer indgangsstdj pâ 20 omkring 20 millivolt en forstærkerudgangsstrdm pâ l milli-ampære, hvilket er langt inden for forstærkeren 65's udgangs-strdmevne.

Varigheden af eksempleringsintervallet (to vandrette linier i dette eksempel) er valgt sâledes, at den svarer 25 til et tidsrum, hvori middelværdien af den st0j, der med en vis sandsynlighed forekommer i en fjernsynsmodtager, er nul.

St0j af den art frembringer i hovedsagen ingen forvrængning af den af kondensatoren 70 frembragte pr0ve pâ grund af kondensatoren 70's middelværdivirkning, og fordi konden-30 satoren 70 er stromdrevet (opladet og afladet) ved hjælp af udgangsstrdmme fra forstærkeren 65. Middelværdien af den ladning, der lagres pâ kondensatoren 70 som folge af en sâdan st0j i overvâgningsintervallet, er i hovedsagen ikke forskellig fra den lagrede ladning, der ville forventes, 35 nâr der ikke fandtes st0j.

Fig. 6 viser en alternativ udgave af det i fig. 3

DK 157269 B

14 viste eksempleringskredslob. Kredslobet i fig. 6 omfatter en transkonduktansforstærker indbefattende en transistor 100 og en transistor 101, der er udformet som en Darlington for-stærkerkobling med stor forstærkningsfaktor og stor ind-5 gangsimpedans. Transistorerne 100 og 101's kollektorstrbmme tilfores via en konstantstromskilde 105. De indgangssignaler, der skal eksempleres, fores til basisindgangen pâ transi-storen 100 via en.niveaufikseringskondensator 107. En elek-tronisk omskifter 110 er kun ledende under niveaufikserings-10 referenceintervallerne i afhængighed af signalet Vc med henblik pâ at tilvej ebringe en niveaufikseringsreferencespæn-ding ved basisindgangen pâ transistoren 100 i overensstem-melse med transistorerne 100, 101' s kollektorudgangsspænding.

En elektronisk omskifter 112 er kun ledende under eksemple-15 ringsintervallerne i afhængighed af signalet Vs for herved at forbinde en lagringskondensator 115 med transistoren 101's kollektorudgang med henblik pâ at frembringe en sig-nalprove pâ kondensatoren 115. Udgangsproven kan derefter behandles som vist i fig. 3.

Claims (11)

1. Kredsl0b til eksemplering af et indgangssignal med et referenceinterval og et signalinterval med en amplitude, der skal eksempleres, og indbefattende en forstærker 5 (65) med en signàlindgang og en udgang, et ladningslagrings- organ (70), et omskifterkredslob (681) der er indskudt mellem naevnte forstærkerudgang og nævnte ladningslagringsorgan, et niveaufïkserîngskredsl0b (84) der er forbundet med nævnte forstærkersignalindgang, og en kilde (28) for tidsstyrings-10 signaler omfattende en niveaufikseriagsintervalkomposant Vc svarende til nævnte indgangssignals nævnte referenceinterval samt en eksempleringskomposant Vs sv-arende til nævnte indgangssignals nævnte signal interval, idet nævnte tidsstyrings-signaler aktiverer nævnte niveaufikseringskredslob under 15 nævnte niveaufikseringsintervaller og deaktiverer nævnte niveaufikseringskredslob under nævnte eksempleringsinter-valler, og nævnte omskifterkredslob gbres operativt med henblik pâ at tilf0re forstærkerudgangsstromme til nævnte ladningslagringsorgan under nævnte eksempleringsintervaller 20 og med henblik pâ at afbryde nævnte forstærkerudgang fra nævnte ladningslagringsorgan under nævnte niveaufikseringsintervaller, kendetegnet ved, at forstærker en (65) er en transkonduktansforstærker for tilvejebringelse af udgangsstromme, der varierer i overensstemmelse med sig-25 nalspændinger, som pâtrykkes forstærkerens signalindgang, og at niveaufikseringskredsl0bet (84), nâr det aktiveres ved nævnte tidsstyringssignaler, lagrer en niveaufikserings-amplitude som svar pâ et niveaufikseringsindgangssignal og fastholder niveaufikseringsamplituden, nâr niveaufikserings-30 kredslobet (84) deaktiveres ved nævnte tidsstyringssignaler.

2. Kredslob ifolge krav 1, kendet egnet ved, at nævnte omskifterkredslob (68') omfatter organer, der pâtrykkes nævnte tidsstyringssignal, med henblik pâ at forbinde nævnte forstærkerudgang med nævnte forstærkerindgang 35 via en negativ stromtilbagekoblingsstrækning under nævnte niveaufikseringsintervaller. DK 157269 B

3. Kredslob if0lge krav 2, kendetegnet ved, at nævnte transkonduktansforstærker (65) yderligere omfatter en referenceindgang (BASIS 68), der er forbundet med en referencespænding VREF, idet niveauf ikseringsindgangs- 5 signalet tilvejebringes ved forstærkeren (65) pâ dennes udgang som svar pâ referencespændingen VREF under nævnte niveaufikseringsintervaller.

4. Kredslob ifelge krav 1-3, kendetegnet ved at indbefatte bufferorganer (85) med stor indgangsim- 10 pedans til overf0ring af nævnte eksempleringer til organer (87) til udnyttelse af nævnte spændingseksemplering.

5. Kredsl0b ifolge krav 1-4, kendetegnet ved, at nævnte kredslob indgâr i et anlæg omfattende en fjernsynsmodtagesignalbehandlingskanal, idet nævnte forstær- 15 kersignalindgang er forbundet med et fdrste punkt (T3) i nævnte signalbehandlingskanal, og at nævnte forstærkerudgang er forbundet med et andet punkt (T4) i nævnte signalbehandlingskanal beliggende tidligere end nævnte forste punkt med henblik pâ at danne en lukket styreslojfe.

6. Kredslob if0lge krav 1-5, kendetegnet ved, at nævnte transkonduktansforstærker (65) omfatter: forste (66) og anden (68) aktive komponenter, der indgâr i en differentialindgangskreds, idet nævnte f0rste komponent (66) indbefatter en indgangselektrode, der fâr tilf0rt de 25 signaler, som skal eksempleres, en udgangselektrode og en fælles elektrode, idet nævnte anden komponent (68) indbefatter en indgangselektrode, der stâr i forbindelse med en referencespænding VREF, en udgangselektrode og en fælles elektrode, der er forbundet med nævnte f0rste komponents 30 nævnte fælles elektrode, en forste stromkilde (69), der er forbundet med nævnte forste og anden komponenters nævnte fælles elektroder med henblik pâ at tilvejebringe drift-stromme til nævnte forste og anden komponenter, et strom-forstærkerkredslob (71,74), der er forbundet med nævnte 35 anden komponent med henblik pâ at forstærke de udgangsstrom-me, der ledes af nævnte anden komponent, idet nævnte strOm- DK 157269 B forstærkerkredsl0b omfatter en tredie aktiv komponent (74) med en strpmudgang, samt en anden stromkilde (75) , der er forbundet med nævnte tredie komponents nævnte str0mudgang med henblik pâ at tilvejebringe driftsstromme til nævnte 5 tredie komponent.

7. Kredsl0b if0lge krav 6, kendetegnet ved, at nævnte anden strbmkilde (75) tilvej ebringer en strbm, der i hovedsagewn er lig med den strem, som ledes af nævnte anden komponent, nâr indgangsspændingerne fra nævnte forste 10 og anden komponenter er hovedsageligt ens.

8. Kredslob if0lge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at nævnte omskifterkredsl0b (68') forbinder nævnte str0mudgang fra nævnte tredie komponent (74) med nævnte niveaufikseringskondensator (84) ved nævnte indgang 15 til nævnte ferste komponent, og afbryder nævnte tredie komponent fra nævnte ladningslagringsorgan (70) under nævnte niveaufikseringsintervaller, og at nævnte omskifterkredsl0b (68') afbryder nævnte tredie komponent fra nævnte indgang pâ nævnte ferste komponent og forbinder nævnte str0mudgang 20 pâ nævnte tredie komponent med nævnte ladningslagringsorgan (70) under nævnte eksempleringsintervaller.

9. Kredsl0b if0lge krav 8, kendetegnet ved, at nævnte f0rste og anden komponenter henholdsvis omfatter en f0rste (66) og en anden (68) transistor med en hoved- 25 stremledningsstrækning, der er fastlagt af nævnte udgang og fælles elektroder, at nævnte tredie komponent omfatter en tredie transistor (74), at nævnte anden str0mkilde omfatter en fjerde transistor (75) med en hovedstr0mledningsstrækning, der er serieforbundet med og har samme str0mledningsfortegn 30 som nævnte tredie transistors hovedstrbmledningsstrækning, og at nævnte omskifterkredsleb (68') forbinder nævnte ladningslagringsorgan (70) med et punkt imellem nævnte tredie transistors hovedstremledningsstrækning og nævnte fjerde transistors nævnte hovedstromledningsstrækning under nævnte 35 eksempleringsintervaller.

10. Kredslob if0lge krav 1-7, kendetegnet DK 157269 B ved, at nævnte niveaufikseringskredslob indbefatter en kon-densator (84) sâledes forbundet, at den overforer nævnte signaler, som skal eksempleres, til nævnte forstærkerindgang.

11. Kredslob ifolge krav 1, kendetegnet 5 ved, at nævnte transkonduktansforstærker (65) omfatter: en signalinverterende forstærker indbefattende en transistor (101) med en signalindgangselektrode og udgangs- og fæl-leselektroder, der fastlægger en hovedstromledningsstrækning fra nævnte transistor, samt en kilde (105) for hovedsagelig 10 konstant strom, der er forbundet med nævnte udgangselektrode.