NO133246B

NO133246B -

Info

Publication number: NO133246B
Application number: NO1241/72A
Authority: NO
Inventors: A Ta-Hong; P Simond-Cote
Original assignee: Thomson Csf
Priority date: 1971-04-13
Filing date: 1972-04-11
Publication date: 1975-12-22
Also published as: FR2133461A1; DE2217938A1; NL7204813A; NO133246C; SE368498B; FR2133461B1; IT957619B; DE2217938B2; GB1355615A

Abstract

Negativ tilbakekoblet nivåfikseringskrets for fjernsynsbildesignaler.Negative feedback level fixing circuit for television picture signals.

Description

Nærværende oppfinnelse vedrdrer en negativt tilbakekoblet nivåfikseringskrets for fjernsynsbildesignaler omfattende en overforingsvei og en linjefrekvent avtaster som er forbundet til et punkt på overforingsveien og oppfanger de avtastinger som faller innenfor varigheten av linjeundertrykkelseinter-vallene, og en linjefrekvent nivåfikseringsanordning tilkoblet et bildepunkt i overforingsveien som, sett i signalretningen, ligger etter det punkt hvor oppfanging av avtastingene foretas, idet nevnte, nivåfikseringsanordning på en referanseinngang påtrykkes et nivåpotensial som er en funksjon av avtastingenes amplituder. The present invention relates to a negative feedback level fixing circuit for television picture signals comprising a transmission path and a line frequency sampler which is connected to a point on the transmission path and picks up the samples which fall within the duration of the line suppression intervals, and a line frequency level fixation device connected to a picture point in the transmission path which, as seen in the signal direction, lies after the point where the samplings are captured, the aforementioned level fixing device applying a level potential which is a function of the amplitudes of the samplings to a reference input.

I slike kretser besorger en negativ tilbakekoblingssloyfe oppfanging av en del av det til antennen overforte signal, detekterer signalet og bevirker ved hjelp av linjefrekvens-avtasting amplitudemodulerte pulser som representerer fluktua-sjoner i undertrykkelsesnivået. Disse amplitudemodulerte pulser blir så forsterket og integrert, og det derav resulterende In such circuits, a negative feedback loop captures a part of the signal transmitted to the antenna, detects the signal and produces, by means of line frequency scanning, amplitude modulated pulses which represent fluctuations in the suppression level. These amplitude modulated pulses are then amplified and integrated, and the resulting

lavfrekvenssignal påtrykkes som et variabelt referansesignal low frequency signal is applied as a variable reference signal

til en nivåfikseringskrets som i den engelsk-språklige litte-ratur kalles "clamping circuit". Denne nivåfikseringskrets er anbrakt ved fjernsynssenderens inngang og påtrykker sende-ren, signaler, hvis undertrykkelsesnivå varierer motsatt den amplitudemodulasjon som representeres av de oppfangede, avtastede signaler. to a level fixing circuit which in English-language literature is called "clamping circuit". This level fixing circuit is placed at the television transmitter's input and applies to the transmitter, signals whose suppression level varies opposite to the amplitude modulation represented by the captured, sampled signals.

Slike nivåfikseringskretser oppviser alvorlige mangler. Linje-frekvensundertrykkelsesperiodene er adskilt med tidsintervaller på f.eks. 64 mikrosekunder, og disse intervaller er lange i forhold til den mulige bredde (ca. 1 mikrosekund) av avtastingspulsene. Dette nodvendiggjor da hoy forsterkning i negativtilbakekoblingssloyfen og medforer betydelig risiko for u- Such level fixing circuits exhibit serious deficiencies. The line frequency suppression periods are separated by time intervals of e.g. 64 microseconds, and these intervals are long in relation to the possible width (about 1 microsecond) of the scanning pulses. This then necessitates high amplification in the negative feedback loop and entails a significant risk of un-

stabilitet i sloyfen. Da dessuten avtastingspulsene vanligvis avledes fra de synkpulser som inneholdes i bildesignalet, blir overforingen av de rastersynksignaler som legges inn ved begyn-nelsen av hvert raster deformert av negativtilbakekoblingskret-sen. Under rastersynkroniseringen dannes det nemlig supple-mentære avtastingspulser som feilaktig forandrer det referanse-potensial i nivåfikseringskretsen som utloser kompenseringen. stability in the sloyf. Furthermore, since the scanning pulses are usually derived from the sync pulses contained in the image signal, the transmission of the raster sync signals which are entered at the beginning of each raster is deformed by the negative feedback circuit. Namely, during the raster synchronization, supplementary scanning pulses are formed which erroneously change the reference potential in the level fixing circuit which triggers the compensation.

Nærværende oppfinnelse tar sikte på en negativt tilbakekoblet nivåfikseringskrets for et fjernsynsbildesignal som ikke oppviser de nevnte mangler og som utelukker enhver ustabilitet i tilbakekoblingssloyfen. The present invention aims at a negative feedback level fixing circuit for a television image signal which does not exhibit the aforementioned defects and which excludes any instability in the feedback loop.

Ifolge oppfinnelsen kjennetegnes den innledningsvis angitte negativt tilbakekoblede nivåfikseringskrets for fjernsynsbildesignaler ved at den omfatter en varighetsomformer, hvis inngang er forbundet til utgangen på avtasteren, og hvis utgang er forbundet til nivåfikseringsanordningens referanseinngang, idet varighetsomformeren i lopet av hele det tidsintervall som adskiller to suksessive avtastinger avgir spenningen VQ - A, hvor Vq er en fast spenning og A er amplituden av det sist avtastede signal og under avtastingene avgir spenningen VQ. According to the invention, the initially stated negative feedback level fixation circuit for television image signals is characterized by the fact that it comprises a duration converter whose input is connected to the output of the scanner, and whose output is connected to the reference input of the level fixation device, the duration converter during the entire time interval separating two successive scans emits the voltage VQ - A, where Vq is a fixed voltage and A is the amplitude of the last sampled signal and during the sampling the voltage emits VQ.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av folgende beskriv-else som også vil vise andre trekk ved oppfinnelsen. Denne be-skrivelse gis som ikke begrensende eksempel og refererer seg til vedlagte figurer, hvor: Fig. 1 er et skjema av en utforming aven negativt tilbakekoblet nivåfikseringskrets ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 er et skjematisk signaldiagram for forskjellige punkter i kretsen i fig. 1. Fig. 1 viser en nivåfikseringskrets ifolge oppfinnelsen, i hvilken visse organer er vist i detalj for bedre forståelse av virkemåten. I dette eksempel antas linjeperioden lik 64 mikrosekunder. The invention will be better understood with the help of the following description, which will also show other features of the invention. This description is given as a non-limiting example and refers to the attached figures, where: Fig. 1 is a diagram of a design of the negative feedback level fixing circuit according to the invention. Fig. 2 is a schematic signal diagram for various points in the circuit of Fig. 1. Fig. 1 shows a level fixing circuit according to the invention, in which certain organs are shown in detail for a better understanding of the operation. In this example, the line period is assumed equal to 64 microseconds.

I fig. 1 er vist en overforingsvei for et fjernsynsbildesignal, omfattende en bildeforsterker 1, hvis utgang er forbundet til en forste pel på en kondensator C^, hvis annen pol er forbundet til inngangen på en overforingskjede 2 omfattende trinnene Fl og HF, og hvis utgang danner overforingsveiens utgang S. Utgangen på overfbringskjeden 2 er også forbundet til inngangen på en detektor 3, hvis utgang er forbundet til inngangen på en avtaster 4. Avtasteren 4 omfatter en styreinngang 14, og dens utgang er forbundet til inngangen på en varighetsomformer 5 som også omfatter en styreinngang 15. Utgangen på varighetsomformeren 5 er forbundet til inngangen på en integrasjonsforsterker 6, hvis utgang er forbundet til inngangen på en bryterkrets 7 som omfatter en styreinngang 17 og hvis utgang er forbundet til den annen pol på kondensatoren C^, med hvilken bryterkretsen 7 danner en nivåfikseringsanordning, idet inngangen 17 påtrykkes nivåpulsene. In fig. 1 shows a transmission path for a television image signal, comprising an image amplifier 1, the output of which is connected to a first pole of a capacitor C^, the second pole of which is connected to the input of a transmission chain 2 comprising stages Fl and HF, and whose output forms the transmission path's output S. The output of the transmission chain 2 is also connected to the input of a detector 3, whose output is connected to the input of a scanner 4. The scanner 4 comprises a control input 14, and its output is connected to the input of a duration converter 5 which also comprises a control input 15. The output of the duration converter 5 is connected to the input of an integration amplifier 6, whose output is connected to the input of a switch circuit 7 which comprises a control input 17 and whose output is connected to the other pole of the capacitor C^, with which the switch circuit 7 forms a level fixing device, the input 17 being applied to the level pulses.

Bildesignalet fra forsterkeren 1 overfores gjennom trinnene Fl og HF, 2. Detektoren 3 gjenoppretter bildesignalet (signal a, fig. 2) og påtrykker dette til avtasteren 4 som på sin inngang 14 påtrykkes positive avtastingspulser av varighet ett mikrosekund, med frekvens lik bildesignalets linjefrekvens og altså med en periode på 64 mikrosekunder, og som synkroniseres med signalet slik at de styrer avtastingen under linjeunder-trykkelsen. Avtasteren 4 avtaster da pulser hvis amplitudemodulasjon er en parasittmodulasjon (signal b, fig. 2). Disse korte pulser inverseres i polaritet av en utgangsinverter i avtasteren. The image signal from the amplifier 1 is transmitted through the steps Fl and HF, 2. The detector 3 restores the image signal (signal a, fig. 2) and applies this to the scanner 4, whose input 14 is applied with positive scanning pulses of one microsecond duration, with a frequency equal to the line frequency of the image signal and i.e. with a period of 64 microseconds, and which are synchronized with the signal so that they control the scanning during the line suppression. The scanner 4 then scans pulses whose amplitude modulation is a parasitic modulation (signal b, Fig. 2). These short pulses are inverted in polarity by an output inverter in the scanner.

Varighetsomformeren 5 omformer disse korte pulsar til firkantpulser med en varighet av 63 mikrosekunder adskilt med intervaller på 1 mikrosekund, idet amplituden av firkantpulsene er en funksjon av de korte pulsers amplitude i signal b. Dette signal i form av firkantpulsene er vist ici fig. 2. The duration converter 5 converts these short pulses into square pulses with a duration of 63 microseconds separated by intervals of 1 microsecond, the amplitude of the square pulses being a function of the amplitude of the short pulses in signal b. This signal in the form of the square pulses is shown in fig. 2.

Etter integrasjon (signal d, fig. 2) tjener signalet til å avgi til nivåfikseringsanordningen 7 - C det nivåpotensial (signal e, fig. 2) for bildesignalet som påtrykkes inngangen på kjeden 2. After integration (signal d, fig. 2), the signal serves to transmit to the level fixing device 7 - C the level potential (signal e, fig. 2) of the image signal which is applied to the input of chain 2.

Varighetsomformeren 5 er bygget opp som folger: En inngangs-motstand R, er forbundet til basisen på en npn-transistor hvis kollektor er på positivt potensial og hvis emitter er forbundet både til gods via en motstand og til den ene pol på en kondensator C^, hvis annen pol er forbundet til varig-hetsomf ormer ens utgang. Varighetsomformerens styreinngang 15 er ved en kondensator i serie med en motstand R^ forbundet til basisen på en npn-transistor T^, hvis koHektor er forbundet til den annen pol på C^. Basisen på transistoren er gjennom en motstand R^ forbundet til den ene ende av en vari-abel motstand R^, hvis annen ende er på negativt potensial. Emitteren i transistoren T_ er forbundet til gods via en av-koblings kondensator og til en positiv spenningskilde gjennon en motstand Rg. Videre er en zenerdiode Z med sin anode forbundet til fellespunktet for motstandene R^ og R^, og dens ka-tode er forbundet til emitteren i transistoren T^. The duration converter 5 is constructed as follows: An input resistance R is connected to the base of an npn transistor whose collector is at positive potential and whose emitter is connected both to the load via a resistor and to one pole of a capacitor C^ , whose other pole is connected to the duration converter's output. The control input 15 of the duration converter is connected by a capacitor in series with a resistor R^ to the base of an npn transistor T^, whose cohector is connected to the other pole of C^. The base of the transistor is connected through a resistor R^ to one end of a variable resistor R^, the other end of which is at negative potential. The emitter of the transistor T_ is connected to load via an off-coupling capacitor and to a positive voltage source again, a resistor Rg. Furthermore, a zener diode Z with its anode is connected to the common point of the resistors R^ and R^, and its cathode is connected to the emitter of the transistor T^.

Virkemåten av varighetsomformeren er som folger: De avtastede signaler som avgis lavohmig gjennom transistoren fremkommer på den annen pol på kondensator frigjort for den likestroms-komponent som er tilstede for signalene påtrykkes transistorens basis. Styreinngangen 15 påtrykkes de samme pulser som styreinngangen 14 på avtasteren 4. I fravær av pulser på inngangen 15 er transistoren sperret. Når en puls påtrykkes inngang The operation of the duration converter is as follows: The sampled signals which are transmitted low-impedance through the transistor appear on the other pole of the capacitor freed from the direct current component which is present for the signals are applied to the base of the transistor. The same pulses are applied to the control input 15 as the control input 14 on the scanner 4. In the absence of pulses on the input 15, the transistor is blocked. When a pulse is pressed input

15, går transistoren T^ i metning, og den annen pol på kondensatoren C3 bringes på et bestemt potensial V , hvis verdi kan justeres noyaktig med den variable motstand R^. Når transistoren T atter blir sperret, er kondensator ladet opp til et potensial lik den algebraiske sum av spenningen VQ og ver-dien A av amplituden av den puls som avgis fra avtasteren 4. 15, the transistor T^ goes into saturation, and the other pole of the capacitor C3 is brought to a certain potential V , the value of which can be precisely adjusted with the variable resistor R^. When the transistor T is blocked again, the capacitor is charged to a potential equal to the algebraic sum of the voltage VQ and the value A of the amplitude of the pulse emitted from the scanner 4.

Integrasjonsforsterkeren 6 er valgt med hoy inngangsimpedans, slik at den ikke forstyrrer kondensatorens C., funksjon. The integration amplifier 6 is chosen with a high input impedance, so that it does not interfere with the function of the capacitor C..

Bryterkretsen 7 omfatter en npn-transistor T^. Denne emitter og kollektor utgjor henholdsvis kretsens inngang og utgang. Basisen i transistor T, er forbundet til gods gjennom en motstand R2 og gjennom en motstand R-^ til en pol på en kondensator C^, hvis annen pol er forbundet til styreinngangen 17 på bry t er kr et s en 7. The switch circuit 7 comprises an npn transistor T^. This emitter and collector make up the circuit's input and output, respectively. The base of transistor T is connected to the load through a resistor R2 and through a resistor R-^ to one pole of a capacitor C^, the other pole of which is connected to the control input 17 on switch t is kr et s en 7.

Nivåanordningen virker som folger: Hvis man ser bort fra den forsinkelse som forårsakes av kjeden 2, blir de pulser som påtrykkes inngangene 14 og 15 også påtrykt inngang 17. Ved fravær av pulser på inngang 17 er transistoren T, sperret. Når en positiv puls inntreffer på inngang 17 i lopet av linjeundertryk-kelsesperioden, blir transistoren T, ledende og går i metning, og kondensatoren lades opp til et potensial som i dette oyeblikk avgis fra integrasjonsforsterkeren 6. Når transistor T, atter sperres, har bildesignalet som overfores til kjeden 2 et korrekt potensial i forhold til dets potensial under under-trykkelsesintervallene, hvilket sistnevnte potensial er det tidligere nevnte potensial. The level device works as follows: If one ignores the delay caused by chain 2, the pulses that are applied to inputs 14 and 15 are also applied to input 17. In the absence of pulses at input 17, the transistor T is blocked. When a positive pulse occurs at input 17 during the line suppression period, the transistor T becomes conductive and goes into saturation, and the capacitor is charged up to a potential which is at this moment emitted from the integration amplifier 6. When transistor T is blocked again, the image signal has which is transferred to chain 2 a correct potential in relation to its potential during the suppression intervals, which latter potential is the previously mentioned potential.

Såfremt kjeden 2 innforer en forsinkelse 6 på signalet, er det tilstrekkelig å forsinke pulsene på inngangene 14 og 15 med 9 i forhold til pulsene på inngang 17 for at avtastingen og ni-våf ikseringen skal bli foretatt i samme område av bildesignalet. Dette er dog ikke uomgjengelig nodvendig, idet for et gitt undertrykkelsesnivå foretas avtasting og nivåfiksering i det valgte eksempel på 1 mikrosekund, og undertrykkelsesnivået varer flere mikrosekunder. If the chain 2 introduces a delay 6 on the signal, it is sufficient to delay the pulses on the inputs 14 and 15 by 9 in relation to the pulses on input 17 so that the sampling and the nine-wave correction are to be carried out in the same area of the image signal. However, this is not absolutely necessary, as for a given level of suppression, scanning and level fixation in the selected example are carried out in 1 microsecond, and the level of suppression lasts several microseconds.

I de vanlige negativt tilbakekoblede nivåfikseringskretser er det signalet b i fig. 2 som, etter inversjon og integrasjon, brukes til nivåfikseringen. Da signalet b består av pulser med ca. 1 mikrosekunds varighet, blir det med nivåfikseringskretsen ifolge oppfinnelsen en forsterkning på ca. 63, idet denne bruker signal c, fig. 2, hvilket består av firkantpulser med en varighet på 63 mikrosekunder. Denne forsterkning på 63 tillater bruk av en integrasjonsforsterker 6 som oppviser en meget mindre tidskonstant enn den som kreves i den vanlige kjente kobling. Herav folger muligheten for å kompensere parasittsignaler, hvis frekvens kan komme opp i 1000 Hz, mens 100 Hz er grensens størrelsesorden med de vanlige kjente kob-linger. In the usual negative feedback level fixing circuits, it is the signal b in fig. 2 which, after inversion and integration, is used for the level fixation. As the signal b consists of pulses with approx. 1 microsecond duration, with the level fixing circuit according to the invention there is a gain of approx. 63, as this uses signal c, fig. 2, which consists of square pulses with a duration of 63 microseconds. This gain of 63 allows the use of an integrating amplifier 6 which exhibits a much smaller time constant than that required in the usual known coupling. From this follows the possibility of compensating parasitic signals, the frequency of which can reach 1000 Hz, while 100 Hz is the order of magnitude of the limit with the usual known connections.

Et annet viktig trekk ved negativtilkoblingsanordningen ifolge oppfinnelsen er at den utelukker ustabilitet i sloyfen og risikoen for selvsvingning. Negativtilbakekoblingssloyfen er nemlig aldri lukket, idet avtasteren 4 mellom to avtastingspulser ikke avgir noe signal, og i det oyeblikk da en slik puls inntreffer, bringes den pol på kondensatoren C 3 som er forbundet til kollektoren i transistoren T. til potensialet V . Denne egenskap ved anordningen ifolge oppfinnelsen er Another important feature of the negative connection device according to the invention is that it excludes instability in the loop and the risk of self-oscillation. The negative feedback loop is indeed never closed, since the scanner 4 between two scanning pulses does not emit any signal, and at the moment when such a pulse occurs, the pole of the capacitor C 3 which is connected to the collector of the transistor T is brought to the potential V . This property of the device according to the invention is

meget interessant i praksis, hvor ustabilitet er hovedproble- very interesting in practice, where instability is the main problem

met ved negativtilbakekoblingsteknikken. met by the negative feedback technique.

Det skal bemerkes at så lenge pulsene på inngangene 14 og 15 It should be noted that as long as the pulses on inputs 14 and 15

er forskjovet minst 1 mikrosekund i forhold til de nivåpulser som påtrykkes inngang 17, dvs. når pulsene på inngangen 17 is shifted by at least 1 microsecond in relation to the level pulses applied to input 17, i.e. when the pulses on input 17

i sin helhet ligger innenfor varigheten av firkantpulsene i signalet c, fig. 2, er det mulig å foreta nivåfikseringen ved i nivåanordningen 7 - C_ å bruke utgangssignalet fra va-righetsomf ormeren 5 etter en enkel forsterkning. in its entirety lies within the duration of the square pulses in the signal c, fig. 2, it is possible to perform the level fixation by using the output signal from the duration converter 5 in the level device 7 - C_ after a simple amplification.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet med bruk av et HF-signal Although the invention is described using an HF signal

som oppfanget signal, kan den selvsagt anvendes med et IF- as a captured signal, it can of course be used with an IF

signal eller et bildesignal som oppfanget signal. I siste tilfelle blir detektoren 3 i fig. 1 unodvendig. signal or an image signal as captured signal. In the latter case, the detector 3 in fig. 1 unnecessary.

Med bildesignal skal her forstås uttrykket videosignal. By image signal here is meant the expression video signal.

Claims

1. Negative feedback level fixing circuit for a television image signal, comprising a transmission path and a line-free

kvent sampler which is connected to], a point on the transmission path and picks up the samples that fall within the duration of the line suppression intervals, and a line frequency level fixation device connected to an image point in the transmission path which, seen in the signal direction, lies after the point where the samplings are picked up, said level fixing device on a reference input, a level potential is applied which is a function of the sampling amplitudes, characterized in that it comprises a duration converter (5), whose input is connected to the output of the scanner (4) and whose output is connected to the reference input of the level device (7), the duration converter during the entire duration of the time interval that separates two successive samplings emits the voltage Vq - A, where Vq is a constant voltage and A is the amplitude of the last sampled signal and during the sampling emits the voltage V .

2. Level fixation circuit as stated in claim 1, characterized in that an integrator (6) is inserted between the duration converter (5) and said reference input.

3. Level fixation circuit as specified in claim 1 or 2, characterized in that the scanner (4) is connected to the transfer path through a detector (3).