NO143442B - Anordning for prekorrigering av ulinearitet. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for prekorrigering av uiinearitet konstruert til å korrigere forvrengninger innført av en ulineær effektforsterker, hvilke ulineariteter er variable som en funksjon av de lite hurtige variasjoner i gjennomsnittskomponenten av inngangssignalet. Oppfinnelsen finner særlig anvendelse ved televisjonssendere

(og relésendere) i forbindelse med korrigering av ulineariteter som introduseres av effekttrinnene i disse sendere.

Vanlige korrigeringsanordninger korrigerer kun ulineariteter i responsen for angjeldende trinn.

Disse anordninger etterlater ukorrigerte linearitetsforvrengninger på grunn av variasjoner i gjennomsnittsnivået av videofrekvenssignalet.

Denne slags forvrengning møtes spesielt i effektforsterkere av rørtypen.

I det etterfølgende antas det at man har med positiv modulasjon

å gjøre, hvilket dog selvfølgelig er en ikke-begrensende antagelse.

Når luminanssignalet går i topp, dvs. når bildet er "hvitt", vil oppvarmingen av katoden i effektrøret, på grunn av intenst elektronbombardement, fremme katodeemisjonen som gir opphav til en økning i forsterkning og modifiserer amplitude-amplitudereak-sjonskarakteristikken for forsterkeren.

Britisk patent 1 342 950 omhandler ikke en korrigeringskrets for prekorrigering av forvrengninger avhengig av gjennomsnittskomponenten av inngangssignalet, innført ved- en ulineær forsterker. Derimot vedrører dette patent forsterkere omfattende en krets som kan kobles foran eller etterfølgende forsterker-trinnet, konstruert til å redusere forsterker-amplitudelinearitet-feil. Denne krets tillater en kompensering av mangelen som oppstår fra krumningen av karakteristikken for forsterkeren, hvilket får resultatet at ettersom spenningen viser et økende avvik, avtar forsterkningen.

I denne beskrivelse dreier det seg kun om øyeblikkelige amplituder og det nevnes aldri en mangel som er avhengig av gjennomsnittskomponenten av signalet som skal forsterkes.

Formålet ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en anordning som gjør det mulig å prekorrigere disse linearitetsfor-vrengningene som en funksjon av gjennomsnittskomponenten i bildet.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det tilveiebragt en anordning av ovennevnte type, hvilken anordning kjennetegnes ved en forsterker med variabel forsterkning som har en inngang for mottagelse av et signal hvis gjennomsnittskomponent er variabel, en utgang for kobling til nevnte ulineære forsterker og en forsterkningsstyreinngang, detekteringsmidler for detektering av gjennomsnittskomponenten av nevnte signal som har en inngang koblet til inngangen av nevnte forsterker med variabel forsterkning og en utgang koblet til forsterkningsstyreinngangen, idet nevnte detekteringsmidler har en lang tidskonstant■med hensyn til perioden av variasjoner i gjennomsnittskomponenten for inngangssignalet.

Disse og ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende krav samt etterfølgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegninger.

Nevnte viktige forskjell mellom resultatene som kan oppnås med korrigeringsanordningen i det nevnte britiske patent og pre-korrigeringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er relatent til den totale forskjell mellom disse anordninger. Mangelen som korrigeres av anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er følgende: En hellende funksjon på hvilken et høyfrekvent signal overlagres forsterkes ikke på samme måte, avhengig av gjennomsnittskomponenten av signalet før påtrykningen av dette hellende signal på forsterkeren, og dette er spesielt tilfellet i effektforsterkere av rørtypen. Som det vil fremgå

av etterfølgende beskrivelse, når videosignalet har en gjennomsnittskomponent lik null før patrykning av det hellende signalet, avtar forsterkningen ettersom spenningen øker, men hvis videosignalet har en gjennomsnittskomponent som er maksimum før på-

trykningen av det hellende signalet, øker forsterkningen ettersom spenningen øker.

Dvs. at karakteristikkens krumning, dvs. forsterkerens forsterkning er variabel, for høye øyeblikkelige amplituder, med gjennom-snittskomponentene av signalet, og denne defekt prekorrigeres med anordningen ifølge oppfinnelsen. For dette formål omfatter denne anordning nevnte detekteringsmidler for detektering av gjennomsnittskomponenten av inngangssignalet, idet signalet som detekteres anvendes for styring av forsterkningen av en inn-gangsforsterker med variabel forsterkning foran effektforsterkeren. Tidskonstanten for detekteringsmiddelet er lang, valgt som en funksjon av periodetiden T av bildet, og er av størrelsesorden 5T. Fig. 1 viser formen av signalene som korrigeres ved hjelp av et vanlig system, og formen av signalene som forkorrigeres ved hjelp av en anordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

Fig. 2 viser en utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en ulineær sender 1 som etterfølges av en vanlig ulinearitetkorrigeringsanordning 2.

Videofrekvenssignalene som påtrykkes inngangen E av senderen

har respektivt formene A, B og C som korresponderer med gjennom-snittskomponentene for bildet og hvilke er hhv. maksimum,

medium og null, fulgt under en linje av en hellende funksjon på hvilken et høyfrekvenssignal er overlagret.

De korresponderende utgangssignaler, etter filtrering og forsterkning har hhv. formene a, b og c. Katode-emisjonseffekten på grunn av oppvarming av røret omsettes i form av en variasjon i forsterkning, dvs. ulinearitetkorrigeringsanordningen 2 justeres for et gjennomsnittsbilde, forsterkningen øker for et "hvitt" bilde og minsker for et "sort" bilde. Hvis anordningen 2 ble justert slik at høyfrekvensforsterkning var konstant for et "hvitt" bilde, ville forsterkningen minske som en funksjon av gjennomsnittsinnholdet i bildet, fra hvitt mot sort.

Hvis de samme signaler A, B og C påtrykkes inngangen E-^ av en prekorrigeringsanordning ifølge oppfinnelsen, anordningen 3, hvilken selv er koblet til samme ulineære forsterker 1 til-knyttet det vanlige prekorrigeringssystemet 2, vil korresponderende utgangssignaler, etter filtrering og forsterkning respektivt ha formene som signalene a', b' og c'. Man vil se at høy-frekvenssignalene som oppnås etter filtrering og forsterkning da er uavhengig av billedinnholdet.

Denne prekorrigeringsanordning ifølge oppfinnelsen er vist i

fig. 2.

Dens prinsipp er å variere forsterkningen i en forsterker som en funksjon av amplituden av gjennomsnittskomponenten i bildet.

Denne variasjon frembringes på en trinnforskjøvet måte, men det

er mulig å øke antallet trinn for å tilnærme seg så nær som mulig den ideelle kurven.

Inngangen i E^ på anordningen "mottar videofrekvenssignalet som skal prekorrigeres. Det kobles til inngangen av en velkjent invertererkrets 4 som dannes av et felles emittertrinn, hoved-sakelig omfattende en hensiktsmessig nivåfiksert transistor 30 hvis emitter 31 er jordet via en krets omfattende en motstand 32 og en variabel kondensator 33 som tillater passbåndet å bli justert. Utgangen fra denne inverterer-krets er koblet til basisen for en transistor 5 som en felles kollektorkobling, hvilket gjør det mulig å oppnå en lav indre motstand. Kollek-toren på transistoren 5 er koblet direkte til en positiv spenningskilde "+", mens dens emitter er ført til kretsens jordforbindelse via en motstand 6. En kondensator 7 forbinder emitteren på denne transistoren 5 til basisen på en n-p-n transistor 8 likeledes i felles kollektorkobling, hvor sistnevnte transistors kollektor er direkte koblet til spenningskilden "+" og dens emitter til en negativ spenningskilde "-" via to motstander 9 og 10 koblet i serie. Fellespunktet mellom disse to motstandene er jordet via kondensatoren 11.

Det inverterte videof rekvenssignalet som fremkommer ved utgangen

av transistoren 5 nivåfikseres for å gjenvinne dets likespennings-

komponent. For å utføre dette blir nivåfikseringspulser med linje-frekvensen frembragt under de horisontale slukkeintervaller, påtrykkes en inngang Y,^ koblet til en kondensator 12 i serie med en motstand 13 koblet til basisen på en n-p-n transistor 14. Basisen på transistoren 14 er videre jordet via en motstand 16

og koblet til den negative spenningskilden "-" via en motstand 15.

Emitteren på transistoren 14 er jordet og dens kollektor er koblet til basisen på transistoren 8.

Således vil signalet som fremkommer på emitteren av transistoren

8 være det inverterte og nivåfikserte videofrekvenssignalet.

Emitteren på transistoren 8 er koblet til basisen på en n-p-n transistor 17 hvis kollektor er ført til anordningens utgang S

og " + " spenningskilden via en motstand 18, og hvis-' emitter er koblet til "-" spenningskilden via en motstand 19.

I tillegg er det felles punkt mellom motstandene 9 og 10 ført

til basisen på en transistor 21 hvis kollektor er ført til "+" kilden og hvis emitter er koblet til emitteren på transistoren 17 på den ene side via en krets som dannes av en motstand 22 i serie med en diode 23 og på den annen side igjennom en krets som dannes av en justerbar motstand 24 i serie med en motstand 25

og en diode 26.

Det felles punktet mellom motstandene 24 og 25 er ført til "-" spenningskilden via en motstand 27. Kondensatoren 11 og motstanden 9 filtrerer det inverterte og nivåfikserte videofrekvenssignalet som påtrykkes basisen av transistoren 21, hvor den detekterte bildegjennomsnittskomponent fremkommer på emitteren av transistoren. Likespenningen som fremkommer på basisen av denne transistor 21 er desto mer negativ jo større billedgjennomsnittskomponenten er. Tidskonsonanten <j>'' for nettverket dannet av motstanden 9 og kondensatoren 11 velges om en funksjon av periodisiteten T for bildet, og er av størrelsesorden 5T. Dette, i det man går ut i fra franske standarder, for hvilke T = 0,04 sekunder, gir en verdi = 0,2 sekunder. Når bildegjennomsnitts-komponenten går i topp, er likespenningen som er til stede på emitteren av transistoren 21 mer negativ enn den som er tilstede på emitteren av transistoren 17. Diodene 23 og 26 blir så blokkert og forsterkningene i transistoren 17 er stort sett lik forholdet mellom resistansene og kollektormotstanden 18 og emittermotstanden 19.

Når billedgjennomsnittskomponenten avtar blir likespenningen som er tilstede på emitteren av transistoren 21 mindre negativ.

På en første gitt terskel hvis verdi er en funksjon av elementene i anordningen, er dioden 23 ublokkert og forsterkningene i transistoren 17 blir stort sett lik forholdet mellom resistansene i motstanden 18 og ekvivalentresistansen i parallellmotstanden 22 og 19. Hvis billedgjennomsnittskomponenten fortsetter å avta, vil ved en andre gitt terskel som kan justeres ved hjelp av motstanden 24, dioden 26 bli ublokkert og forsterkningen i transistoren 17 blir stort sett lik forholdet mellom resistansen i motstanden 18 og resistansen som er ekvivalent med parallell-anordningen av motstanden 22, 25 og 19 (idet man ser bort i fra innflytelsen av resistansen i motstandene 24 og 27).

Følgelig øker forsterkningen i utgangstransistoren 17 når gjennomsnittskomponenten som påtrykkes dens basis avtar.

Således vil diodene 23, 26 og motstandene 22, 25 danne kontroll-midler for å styre forsterkningen i forsterkeren 17 som en funksjon av den variable spenningen som tilføres transistoren 21, hvor sistnevnte detekterer videofrekvenssignalets gjennomsnittskomponent.

Den beskrevne anordning har således de karakteristika som det er henvist til tidligere (fig. 1).

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den utførelse som er beskrevet og illustrert her. Spesielt for negativ modulasjon kan en til-svarende krets, i hvilken retningene av diodene 23 og 26 er snudd, anvendes.

Videre er det i den beskrevne utførelse kun produsert to terskler forbi hvilke forsterkningen i transistoren 17 endrer seg, og

dette oppnås ved hjelp av de motstands- og diodekretsene (22,

23) og 25, 26). For å oppnå en mer kontinuerlig variasjon i forsterkningene for transistoren 17 som en funksjon av gjennomsnittskomponenten, er det mulig å øke antallet kretsgrener slik som den (22, 23) som er koblet til emitteren på transistoren 17.

Claims (5)

1. Anordning for prekorrigering av uiinearitet konstruert til å korrigere forvrengninger innført av en ulineær effektforsterker (1) hvilke ulineariteter er variable som en funksjon av de lite hurtige variasjoner i gjennomsnittskomponenten av inngangssignalet, karakterisert ved en forsterker med variabel forsterkning som har en inngang (E^) for mottagelse av et signal hvis gjennomsnittskomponent er variabel, en utgang (S) for kobling til nevnte ulineære forsterker (1) og en forsterkningsstyreinngang (C), detekteringsmidler for detektering av gjennomsnittskomponenten av nevnte signal og som har en inngang koblet til inngangen (E^) av nevnte forsterker med variabel forsterkning og en utgang koblet til forsterkningsstyreinngangen (C), idet nevnte detekteringsmidler har en lang tidskonstant ( J) med hensyn til perioden av variasjoner i gjennomsnittskomponenten av inngangssignalet.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte ulineære effektforsterker er en effektforsterker av rørtypen for en fjernsynssender, idet nevnte inngangssignal er videosignalet, og den nevnte lange tidskonstant ( 0J) for nevnte detekteringsmiddel er noen få ganger periodisiteten ( J) av bildet.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte forsterker med variabel forsterkning omfatter en transistor (17) med felles emitterforbindelse, idet nevnte forsterkningsstyreinngang er koblet til nevnte emitter gjennom styremidler som har en utgangsmotstand som er variabel som funksjon av utgangssignalet på nevnte detekteringsmidler.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte styremidler omfatter en serie anordninger, hvor n er et positivt helt tall, idet hver serieanordning omfatter en inngang, en diode (hhv, 23 , 26), en motstand (hhv. 22, 25) og en utgang koblet til nevnte styremiddelutgang, og nevnte styremidler videre omfatter midler (24) for kobling av nevnte innganger i nevnte serieanordninger til nevnte inngang (C) av nevnte styremidler.

5. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte detekteringsmiddel omfatter et lavpassnettverk (9, 11) og en transistor (21) med felles kollektorforbindelse, idet sistnevnte transistor (21) har en basis koblet til nevnte lavpassnettverk og en emitter som danner nevnte detekterings-middelutgang (C).