NL8700244A - Modulator met een kamfilter. - Google Patents

Description

* * PHN 12.015 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Modulator met een kamfilter.

De uitvinding heeft betrekking op een modulator voor het moduleren van een eerste elektrisch signaal dat is gemoduleerd op een draaggolf van een eerste frekwentie naar een tweede elektrisch signaal dat is gemoduleerd op een draaggolf van een tweede frekwentie waarbij de 5 eerste frekwentie lager is dan de tweede frekwentie, met - een eerste ingangsklem voor het ontvangen van het eerste elektrische signaal, - een uitgangsklem voor het afgeven van het tweede elektrische signaal, en 10 - een kamfilter, waarvan de ingang is gekoppeld met de eerste ingangsklem, de uitgang is gekoppeld met de uitgangsklem, waarbij de ingang van het kamfilter enerzijds is gekoppeld met een eerste ingang van een signaalkombineereenheid, anderzijds via aan vertraging is gekoppeld met een tweede ingang van de signaalkombineereenheid, de 15 uitgang waarvan is gekoppeld met de uitgang van het kamfilter, welke modulator verder een tweede en een derde ingangsklem bezit voor het ontvangen van een derde elektrisch signaal met een frekwentie ten minste ongeveer overeenkomend met de eerste frekwentie respektievelijk een vierde elektrisch signaal met een frekwentie ten minste ongeveer 20 overeenkomend met de tweede frekwentie, en dat de tweede en de derde ingangsklemmen zijn gekoppeld met respektievelijke ingangen van een eerste mengtrap, een uitgang waarvan is gekoppeld met een eerste ingang van een tweede mengtrap, een tweede ingang waarvan is gekoppeld met de eerste ingangsklem en een uitgang waarvan is gekoppeld met de eerste 25 ingang van de signaalkombineereenheid.

Een dergelijke modulator wordt toegepast in de bekende PAL-V2000 videorekorders om het van een magnetische registratiedrager uitgelezen chromasignaal, dat is gemoduleerd op een draaggolf met een (eerste) frekwentie van ongeveer 625 kHz, op te moduleren naar een 30 chromasignaal dat is gemoduleerd op een draaggolf met een (tweede) frekwentie van ongeveer 4,43 MHz, zodat het geschikt is voor weergave in een televisietoestel. De tweede mengtrap bevindt zich daarbij in de 6700244 <€ * PHN 12.015 2 verbinding van de eerste ingangsklem van de modulator met de ingang van het kamfilter. Aan de derde ingangsklem is een oscillator aangesloten die een draaggolffrekwentie van ongeveer 4,43 MHz levert. Aan de tweede ingangsklem wordt een signaal aangeboden met een frekwentie van ongeveer 5 625 kHz. Dit signaal wordt afgeleid uit het horizontale synchronisatiesignaal, via een fasevergrendelde lus, en heeft daardoor dezelfde frekwentievariaties als de variaties in de draaggolf van het chromasignaal dat wordt aangeboden aan de eerste ingangsklem. Dit heeft tot gevolg dat aan de uitgangsklem een opgemoduleerd chromasignaal 10 verschijnt met een vaste draaggolf van 4,43 MHz.

Het mag duidelijk zijn dat voor videorecorders volgens het VHS of het video-8 systeem, en voor videosignalen volgens het NTSC systeem, andere waardes (kunnen) gelden voor de diverse frekwenties. Het in de modulator aanwezige kamfilter wordt gebruikt voor een reduktie van 15 de overspraak in het van de registratiedrager uitgelezen kleursignaal ten gevolge van de invloed van de naburige sporen op de registratiedrager. De vertraging realiseert een vertraging van 128 ps, welke overeenkomt met tweemaal de lijntijd. De vertraging wordt gerealiseerd door middel van een glasvertragingslijn.

20 De glasvertragingslijn die chromasignalen met een draaggolf van 4,43 MHz over 128 ps moet vertragen, is tamelijk volumineus, vraagt een nauwkeurige afregeling en is duur. De uitvinding beoogt een modulator te verschaffen die kleiner uitgevoerd kan worden, minder afregelingen vraagt en gekombineerd met andere funkties, zoals 25 bij voorbeeld het korrigeren van skewfouten, goedkoper kan worden.

De modulator volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de tweede ingang van de tweede mengtrap is gekoppeld met de ingang van het kamfilter, dat de tweede en de derde ingangsklem bovendien zijn gekoppeld met respektievelijke eerste en tweede ingangen 30 van een derde mengtrap, de uitgang waarvan is gekoppeld met een eerste ingang van een vierde mengtrap, met een tweede ingang gekoppeld met de uitgang van de vertraging, en een uitgang gekoppeld met de tweede ingang van de signaalkombineereenheid. De vertraging kan daarbij als ladingsgekoppelde inrichting (charge coupled device) of als 35 ladingsverschuifinrichting, bij voorbeeld een emmertjesgeheugen (bucket brigade) of als een digitale vertragingslijn zijn uitgevoerd.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht om de 8.7 0 ti ?: 4 4 PHN 12.015 3 i · r' vertraging op een zodanige plaats aan te brengen dat deze chromasignalen eet een draaggolf van lagere frekwentie, bij voorbeeld de (eerste) frekwentie van 625 kHz, dient te vertragen. Door voor de vertraging een ladingsgekoppelde inrichting, in het vervolg CCD genoemd, te gebruiken 5 kan een aanzienlijke reduktie in volume gerealiseerd worden. Bovendien vraagt een CCD minder afregelingen. Wel moet er een klokfrekwentie beschikbaar zijn om de ladingsgekoppelde inrichting te kunnen bedrijven.

Aangezien de CCD slechts chromasignalen met een relatief gezien lage draaggolffrekwentie behoeft te verwerken is er ook maar een lage 10 klokfrekwentie benodigd, en is ook een kleinere geheugenruimte benodigd dan in het geval dat de in het gebied van 4,43 MHz werkende glasvertragingslijn zou zijn vervangen door een in het gebied van 4,43 MHz werkende CCD.

Om aan de eerste ingang van de derde mengtrap het derde f 15 signaal met de korrekte fase toe te voeren is er tussen de tweede ingangsklem en de eerste ingang van de mengtrap een andere vertraging opgenomen die eenzelfde vertragingstijd als de eerstgenoemde vertraging realiseert. In feite betekent dit dus een kleinere winst in geheugenruimte, vergeleken met het geval dat de glasvertragingslijn 20 direkt zou zijn vervangen door een in het frekwentiegebied rond 4,43 MHz werkende CCD.

Ook in de verbinding van de derde ingangsklem en de tweede ingang van de derde mengtrap zou men een vertraging van 128 ps (twee lijntijden) aan moeten brengen om de draaggolf van 4,43 MHz in de 25 juiste fase aan de derde mengtrap aan te bieden. Daar het faseverschil van de draaggolf tussen twee lijnen juist 90° bedraagt kan men dus volstaan met in deze verbinding een polariteitsomkeerder op te nemen.

Jndien ook skewfouten gekorrigeerd moeten worden kan men de klokfrekwentie voor de twee vertragingen met 4/3 of met 4 30 vermenigvuldigen en de kamfilterwerking uitschakelen.

De uitvinding zal in de hierna volgende figuurbeschrijving aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld worden uiteengezet.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvoorbeeld van de modulator 35 volgens de uitvinding en figuur 2 toont in figuur 2a schematisch een frekwentiekarakteristiek van het PAL-videosignaal zoals het op een V2000 videorecorder op een magnetische registratiedrager is opgetekend, en in $7ΛΡ9Α Λ PHN 12.015 4 * figuur 2b schematisch een frekwentiekarakteristiek van het PAL-televisiesignaal. De modulator in figuur 1 heeft een eerste, een tweede en een derde ingangsklem 1, 2, 3 respektievelijk en een uitgangsklem 4. De ingangsklem 1 is gekoppeld met de ingang 5 van een kamfilter 6, de 5 uitgang 7 waarvan is gekoppeld met de uitgangsklem 4. Het kamfilter bevat een vertraging 8 en een signaalkombineereenheid, of opteller 9. De ingangsklemmen 2 en 3 zijn gekoppeld met een eerste respektievelijk tweede ingang 10 respektievelijk 11 van een eerste mengtrap 12. De uitgang 13 van de mengtrap 12 is gekoppeld met een eerste ingang 14 van 10 een tweede mengtrap 15. De ingang 5 van het kamfilter is gekoppeld met een tweede ingang 16 van de mengtrap 15, de uitgang 17 waarvan is gekoppeld met een eerste ingang 18 van de signaalkombineereenheid 9. De ingangsklem 2 is via een andere vertraging 19 gekoppeld met een eerste ingang 20 van een derde mengtrap 21. De ingangsklem 3 is via een 15 polariteitsomkeerder 22 gekoppeld met een tweede ingang 23 van de mengtrap 21. De uitgang 24 van de mengtrap 21 is gekoppeld met een eerste ingang 25 van een vierde mengtrap 26. De ingang 5 van het kamfilter 6 is via de vertraging 8 gekoppeld met een tweede ingang 27 van de mengtrap 26, de uitgang 28 waarvan is gekoppeld met een tweede 20 ingang 29 van de signaalkombineereenheid 9.

De vertragingen 8 en 19 realiseren beide een vertraging over 2 lijntijden van het chromasignaal, dat wordt aangeboden aan de ingangsklem 1, dat wil zeggen zij realiseren een vertraging van 128 ps. De vertragingen kunnen als ladingsgekoppelde inrichtingen (CCD's), als 25 ladingsverschuifinrichtingen of als digitale vertragingslijnen zijn opgebouwd.

Het chromasignaal dat aan de ingangsklem 1 wordt aangeboden is gemoduleerd op een draaggolf van ongeveer 625 kHz en bevindt zich in een frekwentiegebied van + 500 kHz rond de draaggolf 30 van 625 kHz. Het chromasignaal C' wordt door middel van laagdoorlaatfiltering verkregen uit het van de magnetische registratiedrager van een videorekorder uitgelezen videosignaal (zie figuur 2a), dat ook nog het luminantiesignaal Y' bevat.

Aan de ingangsklem 2 wordt een draaggolf met een 35 frekwentie f1 van eveneens ongeveer 625 kHz aangeboden. Deze draaggolf wordt eveneens uit het van de magnetische registratiedrager uitgelezen videosignaal, bij voorbeeld uit het synchronisatiesignaal in het 87(5 02 4 i’ $ PHN 12.015 5 chroaasignaal afgeleid. Deze draaggolf is dus behept met dezelfde frekwentievariaties (tijdfouten) als de draaggolf van het chromasignaal, welke frekwentievariaties optreden ten gevolge van bij voorbeeld ongelijkmatigheden in het transport van de registratiedrager.

5 Aan de derde ingangsklem 3 is een oscillator gekoppeld die een draaggolf met een vaste frekwentie f2 van 4,43 MHz levert.

Aan de uitgang 13 van de mengtrap 12 ontstaan ten gevolge van de menging van de twee draaggolven met frekwenties f1 (625 kHz) en f2 (4,43 MHz) twee nieuwe draaggolven met frekwenties fh = f1+f2 en 10 fL = f1-f2. Door het mengen van deze twee draaggolven in de mengtrap 15 met het chromasignaal ontstaat een opgemoduleerd chromasignaal op fh-f1 en fL+f1, dat is gemoduleerd op een draaggolf van f2, oftewel 4,43 MHz, en bovendien zijbanden op een draaggolf van f2-2f1 en f2+2f1, die weggefilterd worden. De menging in de mengtrappen 21 en 26 gaat op 15 dezelfde wijze. Dit resulteert aan de uitgangsklem 4 in een op een draaggolf van 4,43 MHz gemoduleerd chromasignaal C, dat weer kan worden gekombineerd met het, naar een frekwentiegebied dat zich uitstrekt tot ongeveer 3 MHz, gemoduleerde luminantiesignaal Y, waarna het gekombineerde signaal (zie figuur 2b) aan een televisietoestel kan 20 worden aangeboden.

Hit figuur 1 en figuur 2a is duidelijk dat de vertragingen werken in het frekwentiegebied liggend beneden 1,125 MHz.

Dit betekent dat, vergeleken met de situatie waarbij in de bekende videorecorders de bij een frekwentie van 4,43 MHz werkende 25 glasvertragingslijn zou zijn vervangen door een CCD, een verlaging van de klokfrekwentie voor het aansturen van de CCD en een vermindering in geheugenruimte gerealiseerd kan worden.

Een rekenvoorbeeld: de kleinst bruikbare klokfrekwentie voor het aansturen van een CCD vertragingslijn is gelijk aan twee maal 30 de maximale frekwentie in het signaal dat door de CCD vertragingslijn moet worden vertraagd. Voor de bij 4,43 MHz werkende vertragingslijn is deze frekwentie dus gelijk aan 2.(4,43+0,5)=9,86 MHz (zie figuur 2b).

Voor de in het frekwentiegebied beneden 1,125 MHz werkende vertragingslijn is deze frekwentie dan gelijk aan 2.1,125 MHz = 2,25 MHz 35 (zie figuur 2a).

De klokfrekwentie van de vertragingslijn is dus met een faktor 4.4 (_9.86/2.25) gereduceerd.

8700244 *> * PHN 12.015 6

Daar in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1 nu twee vertragingslijnen benodigd zijn tegen één bij 4,43 MHz vertragingslijn, is de geheugenruimte slechts met een faktor 2.2 gereduceerd.

De vier mengtrappen 12, 15, 21 en 26, en de signaalkombineereenheid 9 5 kunnen bij voorbeeld in één geïntegreerde schakeling zijn opgenomen.

Indien met de in de figuur beschreven modulator ook skewfouten gekorrigeerd moeten worden dan kan men de voor de vertragingslijnen benodigde klokfrekwentie met 4/3 of met 4 10 vermenigvuldigen en de kamfilterwerking uitschakelen. Dit kan gerealiseerd worden door een schakelaar (niet getekend) aan te brengen tussen de uitgang 17 van de modulator 15 en de ingang 18 van de signaalkombineereenheid 9. Deze schakelaar is tijdens normaal gebruik gesloten zodat de uitgang 17 en de ingang 18 met elkaar gekoppeld zijn, 15 en is tijdens het korrigeren van skewfouten open. Wel dient dan gekorrigeerd te worden voor de verandering in amplitude aan de uitgang 7, ten gevolge van het openen van deze schakelaar.

Duidelijk is dat door het omschakelen van de klokfrekwentie voor de vertragingslijnen, tijdens de overgang van het 20 ene spoor op een ander spoor gedurende de feature mode, van een zekere waarde fQ naar een waarde ~fQ of 4f0, de tijdvertraging o3 . . 1 verandert van de 2H naar -H respektieveliik -H. Dit 2 2 betekent dat precies in beide gevallen voor de halve lijntijd verschil die aanwezig is bij de overgang tussen twee opvolgende sporen, wordt 25 gekompenseerd.

Verder dient er natuurlijk ook in het luminantiesignaal voor deze skewfouten gekorrigeerd te worden.

870 024 4

Claims (6)

1. Modulator voor het moduleren van een eerste elektrisch signaal dat is gemoduleerd op een draaggolf van een eerste frekwentie naar een tweede elektrisch signaal dat is gemoduleerd op een draaggolf van een tweede frekwentie waarbij de eerste frekwentie lager is dan de 5 tweede frekwentie, met - een eerste ingangsklem voor het ontvangen van het eerste elektrische signaal, - een uitgangsklem voor het afgeven van het tweede elektrische signaal, en 10. een kamfilter, waarvan de ingang is gekoppeld met de eerste ingangsklem, de uitgang is gekoppeld met de uitgangsklem, waarbij de ingang van het kamfilter enerzijds is gekoppeld met een eerste ingang van een signaalkombineereenheid, anderzijds via aan vertraging is gekoppeld met een tweede ingang van de signaalkombineereenheid, de 15 uitgang waarvan is gekoppeld met de uitgang van het kamfilter, welke modulator verder een tweede en een derde ingangsklem bezit voor het ontvangen van een derde elektrisch signaal met een frekwentie ten minste ongeveer overeenkomend met de eerste frekwentie respektievelijk een vierde elektrisch signaal met een frekwentie ten minste ongeveer 20 overeenkomend met de tweede frekwentie, en dat de tweede en de derde ingangsklemmen zijn gekoppeld met respektievelijke ingangen van een eerste mengtrap, een uitgang waarvan is gekoppeld met een eerste ingang van een tweede mengtrap, een tweede ingang waarvan is gekoppeld met de eerste ingangsklem en een uitgang waarvan is gekoppeld met de eerste 25 ingang van de signaalkombineereenheid, met het kenmerk, dat de tweede ingang van de tweede mengtrap is gekoppeld met de ingang van het kamfilter, dat de tweede en de derde ingangsklem bovendien zijn gekoppeld met respektievelijke eerste en tweede ingangen van een derde mengtrap, de uitgang waarvan is gekoppeld met een eerste ingang van een 30 vierde mengtrap, met een tweede ingang gekoppeld met de uitgang van de vertraging, en een uitgang gekoppeld met de tweede ingang van de signaalkombineereenheid.

2. Modulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vertraging als een ladingsgekoppelde inrichting (charge coupled device) 35 is uitgevoerd.

3. Modulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vertraging als een ladingsverschuifinrichting, bij voorbeeld een B/CC144 * PHN 12.015 8 emmertjesgeheugen (bucket brigade), is uitgevoerd.

4. Modulator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een andere vertraging, met eenzelfde vertragingstijd als de eerstgenoemde vertraging is opgenomen tussen de tweede 5 ingangsklem en de eerste ingang van de derde mengtrap.

5. Modulator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een polariteitsomkeerder is opgenomen tussen de derde ingangsklem en de tweede ingang van de derde mengtrap.

6. Videorekorder, voorzien van een modulator volgens één 10 der voorgaande conclusies. β 7 a c* $ r V ,t v V “V -'Ύ