NL8001160A - Pulsmodelleringsketen. - Google Patents

Description

V

< -1-

80,3058/Ti/M/vL

Aanvraagster:(Grass Valley Group, Inc., P.0. Box 111U,

Bitney Springs Road, Grass Valley,

California 959^-5»

Verenigde Staten van Amerika

Korte aanduiding: Pulsmodelleringsketen

De uitvinding heeft "betrekking op een elektronische keten voor het modelleren van een rechthoekige puls tot een puls met sinusvormige transities.

Sinusvormige transities worden in de televisie-industrie gebruikt.

5 Zij komen voor in de T, 2T puls en balk en in de 20T en gemodelleerde 20T testsignalen. Zij worden eveneens gebruikt om transities van andere tele-visietest- en bedrijfspulsen te modelleren.

Bekende oplossingen voor de modellering van de televisiepulsover-gangen tot sinusvormige overgangen maken gebruik van passieve filters 10 met meerdere elementen. In 1952 introduceerde W.E. Thompson in zijn artikel "The Synthesis of a Network to Have a Sinesquared Impuls Response," Proceedings IEE (London), Vol. 99» Part III, p. 373 een wijze voor de samenstelling van deze filters en in 1970 stelde A. Kastelein in zijn artikel "A New Sine-Squared Pulse and Bar Shaping Network," IEEE 15 Transaction on Broadcasting, Vol. BC-16, No. 1)·, p. 8U verbeteringen op het Thompson filter voor. Deze twee oplossingen worden in de televisie-industrie zeer vaak gebruikt. Deze oplossingen waren echter nadelig in verband met hun hoge kosten en de moeilijkheid cm de door de passieve filter-elementen veroorzaakte vertragingen aan te passen.

20 In een pulsmodelleringsketen volgens de uitvinding wordt een recht hoekig ingangssignaal met de snelle stijg- en daalovergangen de keten ingevoerd en gewijzigd. De puls bereikt eerst een trapeziumgenerator die de stijg- en daalovergangen van de ingangspuls bewerkt. Het trapeziumvormig signaal wordt zodanig verzwakt dat het juist de differentiële overgangs-25 spanning van een differentieel transistorpaar overschrijdt. Het trapeziumvormig signaal wordt dan volgens de niet lineaire overgangskarakteristiek van het differentiële transistorpaar gemodelleerd. De gemodelleerde stroom wordt dan naar een ingangsklem van een stroomversterker gevoerd en verlaat de keten als een puls met sinusvormige stijg- en daalflanken. Er is 30 slechts een geringe passieve filtering vereist (een condensator).

De uitvinding beoogt daarom een pulsmodelleringsketen met sinus- 800 1 1 60 k i ' -2- vormige overgangen te verschaffen met slechts geringe passieve filtering.

De uitvinding "beoogt verder een pulsmodelleringsketen te verschaffen met sinusvormige overgangen welke slechts een minimale vertraging aan de signaalweg hijdraagt.

5 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening:

Fig. 1 is een blokdiagram van een pulsmodelleringsketen volgens de uitvinding; fig. 2 is een schema van een pulsmodelleringsketen volgens de uitvinding; 10 fig. 3 toont een aantal signalen die in de keten volgens fig. 2 optreden; fig. k toont de niet-lineaire responsie van een bipolaire transistor; en fig. 5 toont de door de keten volgens fig. 2 afgegeven uitgangs- 15 puls.

Fig. 1 toont een blokdiagram van een pulsmodelleringsketen volgens de uitvinding.

De te modelleren puls komt de keten binnen via een ingangslijn 5, welke met de ingang van een trapeziumgenerator 10 is verbonden. De uit-20 gang van de trapeziumgenerator is via de buffer 20 met de pulsvormer 30 voor sinusvormige overgangen verbonden. De uitgang van de pulsvormer is via de versterker U0 met de uitgangslijn 50 verbonden.

De in de fig. 3 met 200 aangegeven ingangspuls met snelle overgangen wordt voor wat betreft de overgangen begrensd door de trapezium-25 generator 10. De trapeziumgenerator 10 kan van elke bekende soort zijn, zoals bij voorbeeld die welke beschreven is in "Electronics Circuits Manual" door John Markus, 1971» McGraw-Hill, Inc., p. 62b. De stijg- en daalflanken van de trapeziumuitgangspuls 210 zullen doorgaans gelijk ingesteld zijn. Zij mogen echter ongelijk zijn en het uitgangssignaal van 30 de modelleringsketen voor sinusvormige overgangen zal dan nog die overgangen hebben. De amplitude van de trapeziumpuls wordt zodanig beperkt, dat de pulsvormer 10 voor sinusvormige overgangen op juiste wijze werkt. De signaalstroom met sinusvormige flanken kan door een weerstand of naar andere uitgangsmiddelen zoals de stroomversterker Uo in fig. 1 ge-35 voerd worden. De versterkte puls 220 met sinusvormige overgangen verlaat de keten via de lijn 50 met sinusvormige flanken en met dezelfde breedte als de ingangspuls 200.

8001160 « -3-

Fig. 2 toont een schema van een pulsmodelleringsketen voor sinusvormige overgangen volgens de uitvinding. Slechts hij wijze van voorbeeld is de te modelleren ingangspuls als een in hoofdzaak rechthoekige puls van 5 V getoond.

5 De ingangspuls 200 wordt via de weerstand 125 naar de basis van de HPN transistor 105 gevoerd. De collector van de transistor 105 is met de emitter van de PUP transistor 100 verbonden en de emitter van de transistor 105 is met de basis van de transistor 100 verbonden. De basis van de transistor 100 is eveneens met een bron van 1,3 V verbonden.

10 Een weerstand 115 is enerzijds met de emitter van de transistor 100 en de collector van het transistor 105 verbonden en is anderzijds met een spanningsbron van 10 V verbonden. De collector van de transistor 100 is via de diode 110 met een weerstand 120 verbonden welke laatste anderzijds met een bron van -10 V is verbonden. De kathode van de diode 110 is met de 15 basis van de PEP buffertransistor 20 verbonden. Een condensator 30 is enerzijds met massa en anderzijds tussen de basis van de transistor 20 en de kathode van de diode 110 verbonden. De collector van de buffertransistor 20 is met massa verbonden en de emitter daarvan is via de weerstand 135 met een 10 V voedingsbron en via de weerstand 135 met de 20 basis van de PUP transistor 1U0 verbonden. De collector van de transistor 1 i+0 is met massa verbonden en de emitter daarvan is met de emitter van de ΡΙΐΡ transistor 150 verbonden. Een weerstand 155 is enerzijds met een 10 V spanningsbron en anderzijds tussen de emitter van de transistor 1U0 en de emitter van de transistor 150 verbonden. De basis van de transistor 150 25 is via een weerstand 165 met een 5 V bron en via een weerstand 160 met massa· verbonden. Tussen êên uiteinde van de weerstand 165 en de basis van de transistor 1Uo is een weerstand 170 verbonden.

Het uitgangssignaal van het transistorpaar 1^0/150 voor de vorming van sinusvormige puls overgangen wordt van de collector van de transistor 30 150 af genomen, welke laatste met de negatieve ingang van de versterker Uo is verbonden. De positieve ingang van de versterker ko is met massa verbonden. Een weerstand k5 is enerzijds met de uitgangsklem van de versterker Uo en anderzijds met de negatieve ingang van de versterker 40 verbonden.

35 De ingangspuls 200 komt de keten via de lijn 5 binnen. Zoals ge zegd heeft de puls 200 in hoofdzaak een rechthoekige vorm. De transistor 105 keert de ingangspuls om. Deze omgekeerde puls wordt naar de transistor 100 gevoerd. De transistor 100 voert een landstroom naar een 800 1 1 60 ¥ λ -b- condensator 130 gedurende de positieve overgangen van de ingangspuls.

Dit geeft een hellende positieve overgang van de puls aan de "basis van de transistor 20. Gedurende de negatieve overgang van de ingangspuls veroorzaakt de door de weerstand 120 vanaf de -10V bron gevoerde stroom een 5 negatieve hellende overgang op de puls aan de basis van de transistor 20. De transistor 20 werkt als buffer voor de resulterende trapeziumpuls dat aan de basis daarvan is verkregen.

De trapeziumvormige stroompuls 210 wordt naar het differentiële transistorpaar 1 **0-1-50 gevoerd. Door de juiste keuze van de weerstanden 10 135, 1*4-5, 155, 160 en 165 is het differentiële paar zodanig ingesteld,-’ dat elke transistor in haar niet-lineaire gebied werkt. Fig. U geeft de overgangskarakteristiek aan van een typische bipolaire transistor zoals gebruikt voor de uitvinding. Voor normale lineaire werking van deze transistor zou een werkpunt zodanig gekozen worden, dat een lineaire over-15 gangskarakteristiek, zoals die tussen de punten A en B in overdrachts-curve van fig. k, wordt verkregen. Volgens de uitvinding wordt de transistor echter ingesteld ter verkrijging van de gehele overdrachtskarak-teristiek volgens fig. b. In een bepaalde uitvoering van de uitvinding werden de volgende weerstandswaarden gebruikt ter verkrijging van de ge-20 wenste instelling:

Weerstand Waarde (Ohms) 135 3010, + % lU5 2150, + Λ% 155 10,000, + 5l

25 160 29^0, + M

165 U99, + 1#

De hierboven gegeven waarden dienen slechts als voorbeeld en de uitvinding wordt niet tot deze waarden beperkt.

»

Beide transistors 1*+0 en 150 worden ingesteld om niet-lineair te 30 werken. De positieve en negatieve hellende overgangen van de trapeziumpuls worden daarom omgezet tot die. als getoond in fig. 5, welke de strocm-uitgangspuls aan de collector van de transistor 150 aangeeft. De breedte van de stroomuitgangspuls is gelijk aan die van de ingangspuls. Deze strocm kan worden verkregen door een met massa of andere geschikte spanning ver-35 bonden weerstand. Zoals getoond in fig. 2 kan de strocm. ook naar de ingang van een stroamversterker, zoals de getoonde, gevoerd warden. De getoonde terugkoppelversterker heeft naast andere voordelen de mogelijkheid 800 1 1 60 « -5- ή van niveau-versehuiving en verbeterde uitgangslineairiteit.

De beschreven heten genereert gestuurde stijg- en daaltijden met sinusvormige overgangen voor rechthoekige ingangspulsen. De keten gebruikt de niet-lineaire overgangskarakteristieken van een paar differentieel 5 verbonden bipolaire transistors ter verkrijging van de gewenste sinusvormige overgangen. Omdat slechts een reactief element wordt gebruikt wordt slechts een kleine vertraging geïntroduceerd.

80 0 1 1 60

Claims (6)

1. Elektronische keten voor de opwekking van gestuurde stijg- en daal-tijden met sinusvormige rechthoekige overgangen uit rechthoekig ingangs-stroompulsen gekenmerkt door middelen voor de omzetting van de rechthoekige ingangsstroompulsen naar trapeziumvormige stroompulsen, een met de 5 cmzettingsmiddelen verbonden bufferversterker voor de ontvangst en het bufferen van de trapeziumvormige stroompulsen, een met de bufferversterker verbonden sinusmodelleringsketen.voor de ontvangst en omzetting van de trapeziumvormige stroompulsen tot rechthoekige stroompulsen met sinusvormige overgangen, en middelen om daarover de rechthoekige stroompulsen 10 met sinusvormige overgangen te verkrijgen.

2. Elektronische keten volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sinusmodelleringsketen een paar differentieel verbonden transistors omvat, die zijn ingesteld om in het niet-lineaire deel van hun werkgebied te werken. 15 3· Elektronische keten ter verkrijging van bestuurde stijg- en daal-tijden met een sinus/rechthoekige vorm uit trapeziumvormige ingangs-pulsen gekenmerkt door een bufferversterker voor de ontvangst en buffering van de trapeziumvormige ingangsstroompulsen, een paar differentieel verbonden transistors, die zijn ingesteld om over het lineaire deel van 20 hun werkgebied te werken en met de bufferversterker zijn verbonden voor de ontvangst en modellering van de gebufferde trapeziumvormige stroompulsen tot rechthoekige stroompulsen met sinusvormige overgangen, en middelen ter verkrijging van de sinus/rechthoekige stroompulsen daarover. k. Elektronische keten ter verkrijging van gestuurde stijg- en daal-25 tijden met een sinus/rechthoekige vorm uit trapeziumvormige ingangsstroompulsen gekenmerkt door een paar differentieel verbonden transistors die zijn ingested om over het niet-lineaire deel van hun werkgebied te werken en dienen voor de ontvangst en modellering van de trapeziumvormige ingangsstroompulsen tot sinus/rechthoekige stroompulsen, en middelen ter 30 verkrijging van de sinus/rechthoekige stroompulsen daarover.

5. Elektronische keten volgens conclusie U gekenmerkt door een bufferversterker voor de ontvangst en buffering van de trapeziumvormige ingangsstroompulsen, waarbij het uitgangssignaal daarvan het ingangssignaal voor het differentiële paar is.

6. Elektronische keten volgens conclusies 1, 3 of 5, met het kenmerk, 8001160 -7- % * fa dat de bufferversterker een emi ttervolger-trans i storverst erker omvat.

7. Elektronische keten volgens conclusie 1, 3 of U, met het kenmerk, dat de middelen ter verkrijging van de stroompulsen daarover een met massa verbonden weerstand omvatten.

8. Elektronische keten volgens conclusie 1, 3 of Ij-, met het kenmerk, dat de middelen ter verkrijging van de stroompulsen daarover een terug-koppelverst erker omvatt en. 800 1 1 60