SE455562B - Frekvensselektiv videosignalbehandlare - Google Patents

Description

455 562 2 så att mängden videosignaltoppbildning görs optimal i förenlig- het med syftet att åstadkomma en återgiven bild som har god bilddetaljupplösning för skilda signalbetingelser.

Det är även önskvärt att likströmkoppla ett automatiskt videosignaltoppbildningsreglersystem för att eliminera behovet av dyrbara växelströmsignalströmkopplingskondensatorer och för att göra det lättare att konstruera toppbildningsstyrsystemet i form av en integrerad krets. Integrerade växelströmkopplingskon- densatorer är vanligen opraktiska, och sådana skulle upptaga alltför stora ytor hos de integrerade kretsarna, under det att diskreta växelströmkopplingskondensatorer på ett icke önskvärt sätt skulle utnyttja ett eller flera yttre uttag hos den integre- rade kretsen, vilka uttag är begränsade till sitt antal.

Ett automatiskt toppbildningsreglersystem bör företrädesvis vara så utformat att det ger gensvar på ett förutbestämt inter- vall av högfrekvensvideosignaler som anses representera topp- bildningsinnehâllet i videosignalen, väsentligen under uteslut- ande av lâgfrekvenskomposanter, särskilt likströmkomposanter, som annars skulle förvränga eller dölja en av systemet alstrad reglerspänning för att indikera mängden högfrekvenstoppbild- ningsinformation som förekommer i videosignalen. Ehuru således ett likströmkopplat system är önskvärt, såsom har nämnts ovan, komplicerar ett likströmkopplat system själva systemkonstruk- tionen, särskilt då systemet behöver ge gensvar på högfrekvens- videosignalkomposanter men skall förbli väsentligen okänsligt för videosignallikströmkomposanter.

Ett i enlighet med föreliggande uppfinning utformat lik- strömkopplat automatiskt toppbildningsreglersystem inkluderar en reglerbana som innefattar en detektor för att tillföra en utgângsreglerspänning som är indikativ för mängden högfrekvens- information inkluderande toppbildningskomposanter som förelig- ger i videosignalen. Detektorn föregås i reglerbanan av en lik- strömkopplad frekvensselektiv förstärkare som inkluderar ett tilldelat filternät för att upprätta systemets frekvensgensvar.

Förstärkaren och filtret är så anordnade, att förstärkaren kopplar ett givet intervall av högfrekvensvideosignaler till detektorn men väsentligen dämpar làgfrekvensvideokomposanter, särskilt likströmkomposanter, i den till detektorn matade signa- len. 455 562 3 Särskilt innefattar förstärkaren en likströmkopplad förstär- kare med en övre rangens förstärkartransistor samt en lägre rangens transistor som tjänstgör såsom en viloströmkälla för förstärkartransistorn. Filtret är kopplat till högimpedansut- gången från den såsom strömkälla tjänande transistorn vid för- bindningspunkten mellan förstärkartransistorn och den såsom strömkälla tjänande transistorn. I en föredragen utföringsform utgörs filtret av en serieresonanskrets som innefattar en lik- strömblockerande kondensator som är inkopplad mellan förstärka- ren i reglerbanan och en referenspotentialpunkt (t.ex. jord).

Uppfinningen komer att beskrivas i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett delvis i blockschemaform och delvis i kopplingsschemaform åskådliggjort diagram över en del av en televisionsmottagare som inkluderar en utföringsform av ett reglernät i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 2 visar ytterligare detaljer hos delar av arrangemanget enligt fig. l och fig. 3 åskådliggör gensvaret hos det i fig. l visade reglernätet.

I fig. l tillförs videosignaler med komplementära faser från en källa l0. Toppbildningssignaler med komplementära faser matas från en toppbildningssignalgenerator 12 såsom gensvar på de från källan 10 härrörande videosignalerna med komplementära faser. Källan 10 och signalgeneratorn 12 kommer att beskrivas mera i detalj i anslutning till fig. 2. Toppbildningssignalerna med komplementära faser likströmkopplas till varsin ingång till en differentiellt reglerad grindkrets 20 som arbetar såsom en signaluppdelare och som innefattar emitterkopplade transistorer 15, 16 resp. 17, 18. De såsom ingångssignaler tjänande toppbild- ningssignalerna med komplementära faser tillförs till varsin av de sammankopplade emitterutgångarna hos transistorerna 15, 16 resp. 17, 18. De från källan härrörande videosignalerna med komplementära faser likströmkopplas till varsin av kollekterut- gångarna hos transistorerna 15 och 17 i grinden 20, där video- signalerna kombineras med toppbildningssignalerna så att man erhåller toppiga videosignaler med komplementära faser. Dessa signaler omvandlas till en toppig videosignal med en enda fas medelst ett nät 25 som omfattar kopplingstransistorer 26, 27 med gemensam bas och en differentialförstärkare omfattande transistorer 28 och 29. Närmare bestämt kopplas de toppiga 455 562 4 videosignalerna med komplementära faser via varsin emitterin- gângstransistor 26 resp. 27 till differentialbasingångarna hos de differentiellt kopplade transistorerna 28 och 29. Den toppi- ga videosignalen med en enda fas bildas över ett belastnings- motstånd 30 och likströmkopplas via emitterföljartransistorer 35 och 38 till ett videosignalutnyttjningsnät 40. Nätet 40 in- kluderar lämpliga signalbehandlingssteg för att alstra en vi- deosignal som är lämplig för påläggning på ett bildåtergivande bildrör i mottagaren.

Toppbildningssignalgrinden mottar en balanserad viloför- spänning härrörande från en likströmreferensförspänning som ut- görs av VB alstrad av en förspänningsgenerator 50 och kopplad till grinden 20 via förspänningskopplingsnät 60 och 70. För- spänningskopplingsnäten 60 och 70 är funktionellt symmetriska och tillhandahåller balanserad viloförspänning till differential- reglerkretsarna hos grinden 20. Nätet 20 innefattar en ingångs- transistor 62 med ett emittermotstând 61 och ett kollektorbe- lastningsmotstånd 63 efterföljda av emitterföljartransistorer 64 och 66. En förspänning (härrörande från spänningen VB) för en av differentialingångarna till grinden 20 alstras över ett emittermotstând 68 hos transistorn 66. Nätet 70 innefattar en likströmingângstransistor 72 med ett emittermotstând 71 och en belastningsimpedans som omfattar en transistor 75 och ett mot- stånd 73 efterföljda av emitterföljartransistorer 74 och 76.

Kollektor-emitterströmbanorna hos transistorerna 72 och 75 är inkopplade i serie mellan'första och andra arbetspotentialer (+9,0 V och jord). En förspänning (härrörande från spänningen VB) för den andra differentialingången till grinden 20 alstras över ett emittermotstând 78 hos transistorn 76 och pâläggs grinden 20 via ett motstånd 79. Arbetssättet hos arrangemanget som inkluderar grinden 20 och förspänningsnäten 60 och 70 kom- mer att beskrivas mera i detalj nedan dà det gäller både vilo- betingelser och signalbetingelser. ° Innan toppbildningsregleroperationen hos systemet enligt fig. l betraktas hänvisas till fig. 2 som visar ytterligare detaljer hos videokällan 10 och toppbildningssignalgeneratorn 12.

Enligt fig. 2 matas en bredbandvideosignal (t.ex. en lumi- nanssignal) med en bandbredd som sträcker sig från likström 455 562 5 till 4 MHz till ett ingångsuttag hos en fördröjningsledning 128 och till en differentialingâng hos en differentialförstärk- are som innefattar transistorerna 120 och 122 (vilka är inklu- derade i toppbildningsgeneratorn 12 som är visad i fig. 1) via emitterföljartransistorer 142, 144 och ett motstånd 146. En fördröjd videosignal från fördröjningsledningens 128 utgångsut- tag kopplas till en annan differentialingång hos differential- förstärkaren 120, 122 via emitterföljartransistorer 132, 134 och ett motstånd 136. Fördröjningsledningen 128 kommer således att bli kopplad mellan differentialbasingångarna hos transistorerna 120 och 122. Den fördröjda videosignalen från fördröjningsled- ningens 128 utgångsuttag kopplas också via följartransistorn 132 till en differentialförstärkare som innefattar transisto- rerna 110 och 112 (vilka är inkluderade i videokällan 10 som är visad i fig. l). Differentialförstärkaren 110, 112 alstrar ver- sioner av ingàngsbredbandvideosignalen med komplementära faser, vilka versioner uppträder vid varsin av de med komplementära faser arbetande kollektorutgångarna hos transistorerna 110 och 112 och är likströmkopplade till transistorernas 27 och 26 emitt- rar, sâsom är visat i fig. 1.

Fördröjningsledningen 128 är ett bredbandorgan med linjär fas genom hela videosignalfrekvensintervallet som har en band- bredd av ca 4,0 MHz. Fördröjningsledningen 128 ger upphov till en signalfördröjning av storleksordningen 140 ns, vilket inne- bär att toppbildningssignalgeneratorns gensvar med amplitud avsatt mot frekvens får en toppamplitud vid ca 1,8 MHz. Närmare bestämt liknar toppbildningssignalgeneratorns gensvar en kvad- ratisk sinusfunktion där signaltoppbildningsfrekvensintervallet omsluter frekvenser från 0,9 MHz till 2,7 MHz (-6 db-punkterna), varvid det maximala amplitudgensvaret ligger vid 1,8 MHz. Efter- som utgången från fördröjningsledningen 128 är avslutad av den höga ingångsimpedansen hos transistorn 132 kommer fördröjnings- ledningens utgång att bli i stort sett oavslutad i förhållande till densammas karakteristiska impedans, varigenom fördröjnings- ledningen arbetar i en spänningsreflekterande mod med en re- flektionskoefficient som uppgår till approximativt ett. Ingângen till fördröjningsledningen 128 är avslutad i sin karakteris- tiska impedans medelst ett lämpligt avslutningsnät. 455 562 6 En fördröjd videosignal bildas vid basingângen till tran- sistorn 120. En videosignal och en reflekterad och således två gånger fördröjd videosignal summeras vid basingången till tran- sistorn 122. Signalerna som bildas vid baselektroderna hos tran- sistorerna l20 och l22 bringar differentialförstärkaren l20, 122 att alstra både framförskjutande och överskjutande toppbildnings- signalkomposanter i de med komplementära faser arbetande kollek- torkretsarna hos transistorerna 120 och l22, såsom är antytt medelst signalvågorna. De vid transistorernas l20 och l22 kol- lektorer uppträdande toppbildningssignalerna med komplementära faser kopplas till transistorerna 15, 16 resp. 17, 18, viIka är visade i fig. l.

Arbetssättet hos det automatiska toppbildningsreglersystemet kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig. 1.

Den toppiga bredbandvideosignalen som bildas vid transistorns 38 emitter och som matas till utnyttjningsnätet 40 innefattar högfrekvensinformation inkluderande toppbildningskomposanter som kan tillskrivas flera källor, inklusive naturen hos TV-sändning- ens bildinformation, toppbildning som tillhandahålls vid sända- ren, toppbildning som tillhandahålls vid mottagaren (t.ex. via toppbildningsgeneratorn 12), och brus, bland andra källor. Video- Isignalen inkluderar också en likströmkomposant som varierar med videosignalens bildinformationsinnehâll. En del av videosignalen från transistorn 38 likströmkopplas via en transistor 39 till videoförstärkartransistorn 75 i nätet 70 för att därvid full- borda en likströmkopplad toppbildningsreglerslinga som omfattar nätet 70, toppbildningssignalgrinden 20, signalkopplingsnätet 25 och transistorerna 35, 38 och-39.

Transistorn 75 tjänstgör såsom en frekvensselektiv signal- förstärkare för toppbildningsreglerändamål med en signalför- stärkning bestämd av förhållandet mellan kollektorimpedansen och emitterimpedansen hos transistorn 75. Transistorns 75 kol- lektorimpedans bestäms i första hand av resistansvärdet hos mot- ståndet 73. Transistorns 75 emitterkrets omfattar transistorn 72, ett motstånd 80, ett bandpassfilternät 90 som är kopplat till ett uttag l och ett av TV-tittaren inställbart toppbild- ningsreglernät 85 som också är kopplat till uttaget l. Nätet 85 innefattar en inställbar spänningsdelare som inkluderar en potentiometer 88 och motstånd 86 och 87 med stora resistans- 455 562 7 värden. Såsom kommer att framgå nedan gäller att inom ett givet intervall av höga frekvenser bestäms impedansen mellan transis- torns 75 emitter och jord samt förstärkningen hos transistorn 75 i första hand av impedansen hos filtret 90 och av motståndet 80 för alla inställningslägen hos reglerpotentiometern 88.

Filtret 90 inkluderar en serieresonanskombination av en spole 92 och en kondensator 93 vilka är inkopplade mellan emit- tern hos transistorn 75 och en referenspotentialpunkt (jord). Filt- ret 90 har en mittfrekvens på ca 2 MHz och en bandbredd som upp- går till approximativt l MHz. Detta frekvensgensvar bestämmer frekvensgensvaret hos transistorn 75 och därigenom frekvensgen- svaret hos toppbildningsreglerslingan.

Filtret 90 har en förhållandevis liten impedans såsom gen- svar på signalfrekvenser mellan 1,5 MHz och 2,5 MHz och en minimi- impedans (praktiskt taget en kortslutning) såsom gensvar på signaler vid filtrets 90 resonansfrekvens 2 MHz. Inom filtrets 90 bandbredd kommer således impedansen vid emittertransistorn 75 att bli betydligt mindre än transistorns 75 kollektorimpe- dans. I detta fall svarar impedansen vid transistorns 75 emitter mot summan av impedansen hos filtret 90 och det ringa resistans- värdet hos motståndet 80 eftersom transistorn 72 och nätet 88 vardera företer en stor impedans vid shuntkoppling med transis- torns 75 emitter. Transistorn 75 har således en betydande för- stärkning vid signalfrekvenser mellan 1,5 MHz och 2,5 MHz, vilka svarar mot sådana frekvenser med vilka större delen av video- signalhögfrekvensinfonnationen inkluderande toppbildningskompo- santer hör samman, varjämte nämnda transistor har maximal för- stärkning vid filtrets 90 resonansfrekvens 2 MHz. Den maximala förstärkningen kan regleras på ett bekvämt sätt genom att man väljer ett lämpligt värde på resistansen hos motståndet 80. Vid lägre videosignalfrekvenser inkluderande likström ökar impedan- sen hos filtret 90 och därvid emitterimpedansen hos transistorn 75 i hög grad, varigenom förstärkningen hos transistorn 75, minskar i motsvarande grad och lågfrekvenssignaler dämpas i stor utsträckning vid transistorns 75 kollektorutgång. Särskilt företer förstärkaren 75 mycket ringa förstärkning vid likström då filtret 90 har en extremt stor maximiimpedans (och i prakti- ken bildar en öppen krets) till följd av kondensatorns 93 blocke- ringsverkan med avseende på likström. Således representerar 4550562 8 arrangemanget med transistorn 75 och toppbildningsfiltret 90 ett fördelaktigt sätt att undertrycka lågfrekventa videosignal- frekvenser, och särskilt likströmkomposanter, i den likström- kopplade reglerbanan. Högfrekvenssignaler över 3,0 MHz dämpas också genom filtrets 90 selektivitet.

De av transistorn 75 överförda högfrekvenssignalerna detek- teras av ett toppdetektorsteg som består av transistorn 74 och ett filter 95 som inkluderar en kondensator 96 och ett motstånd 97. En likströmreglerspänning som bildas över kondensatorn 96 är proportionell mot mängden högfrekvens som föreligger i video- signalen, inklusive toppbildningskomposanter. Denna reglerspän- ning påläggs via följartransistorn 76 och motståndet 79 på in- gångsreglertransistorerna 16 och l8 hos grinden 20 för att reg- lera mängden toppbildningssignal som leds från generatorn 12 till videosignalen från källan 10. Mängden toppbildning som ges åt videosignalen kommer således att hållas inom önskade gränser i överensstämmelse med inställningen hos en inställbar topp- bildningsreglerpotentiometer 88 i nätet 85. Såsom kommer att beskrivas nedan kan mängden toppbildning som ges åt videosigna- len inställas manuellt medelst toppreglaget 88 som har till upp- gift att reglera mängden ström som leds av transistorn 75 och som därvid modifierar reglerspänningen som bildas över kondensa- torn 96. I det praktiska fallet är ett vanligt frekvensgensvar hos ett komplett televisionsmottagarsystem och frekvensinnehâl- let hos videosignaler som normalt förekommer sådana att det beskrivna frekvensgensvaret hos toppbildningsreglersystemet, vilket gensvar är bestämt av filtret 90, ger en lämplig indike- ring på videosignalhögfrekvensinformation inkluderande toppbild- ningskomposanter. Emellertid kan frekvensgensvar i andra system också förekomma, beroende på fordringarna hos ett bestämt system.

Toppbildningsreglersystemet har, så långt det hittills har beskrivits, flera viktiga särdrag som till stor del gör det lätt att konstruera ifrågavarande system i integrerad kretsform. Där- vid svarar uttagen l och 2 mot yttre uttag hos den integrerade kretsen medan det inställbara toppbildningsreglernätet 85, band- passfiltret 90 och toppdetektorfiltret 95 svarar mot enskilda kretsar som är belägna utvändigt på den integrerade kretsen.

' Toppbildningsreglersystemet är likströmkopplat och förut- sägbart förspänt genom att man utnyttjar balanserade, symmetriska 455 562 9 viloförspänningsnät och signalkopplingsnät med komplementära faser. Närmare bestämt kombineras från generatorn 12 härrörande toppbildningssignaler med komplementära faser å ena sidan och från källan 10 härrörande videosignaler med komplementära faser å andra sidan så att man erhåller toppiga videosignaler med komplementära faser, vilka sistnämnda signaler kombineras diffe- rentiellt i differentialförstärkaren 28, 29 så att man erhåller en toppig videosignal med en enda fas. Dessutom är förspännings- kopplingsnäten 60 och 70 anordnade att åstadkomma symmetriska, balanserade vilospänningar (härrörande från förspänningsrefe- rensspänningen VB) för pâläggning på toppbildningsreglergrinden 20 via transistorernas 66 och 76 emittrar. I detta avseende skall det noteras att då det inställbara toppbildningsreglaget 88 är inställt till sin nominella mittpunkt blir vilospänningar- na som bildas vid transistorernas 75 och 62 kollektorer Väsent- ligen lika, varjämte viloemitterspänningarna hos transistorerna 66 och 76 också blir i stort sett lika. Dessa spänningar varie- rar från ömsesidig likhet då reglaget 88 inställs kring mitt- läget, varigenom grinden 20 bringas att åstadkomma en reglerad mängd utgångstoppbildningssignal i överensstämmelse med läget hos reglaget 88.

Förspänningskopplingsnäten 60 och 70 är funktionellt symme- triska och de är konstruktionsmässigt symmetriska med två undan- tag som inte inverkar ogynnsamt på den avsedda balanserade vilo- förspänningskopplingsverkan hos dessa nät. För det första på- läggs förspänningen VB på en ingángstransistor 62 i nätet 60 men på en ingàngskaskodkombination av likströmingângstransis- torn 72 och transistorn 75 i nätet 70. Om det emellertid antas att reglaget 88 är centrerat blir vilokollektorspänningarna hos transistorerna 62 och 75 såsom gensvar på spänningen VB väsentligen lika, eftersom vilokollektorströmmarna som leds av transistorerna 72 och 75 är väsentligen lika och är lika med vilokollektorströmmen hos transistorn 62 i nätet 60. För det andra upphäver inte motståndet 79 den önskade balanserade förspänningskopplingen till de differentiella regleringângarna hos grinden 20, eftersom vilospänningsfallet över motståndet 79 utgör en funktion av de försumbart små ingàngs(bas-)strömmarna hos ingångstransistorerna i grinden 20. Motståndet 79 behövs inte alltid, och det hjälper till att uppnå förutsägbarhet 455 562 l0 i förspänningen för grindreglerspänningen i samband med regler- nätet 88, särskilt när toppbildningsreglernätet inkluderande nätet 70 är konstruerat såsom en integrerad krets och nätet 85 är beläget utanför den integrerade kretsen.

Såsom en följd av den beskrivna symmetriska viloförspänning- en hos grinden 20 och såsom en följd av den beskrivna kopplingen och differentiella kombineringen av signaler med komplementära faser blir arrangemanget med grinden 20 och signalkopplings- och kombineringsnätet 25 i stort sett okänsligt för gemensamma modeffekter (t.ex. variationer i arbetsspänningen, variatio- ner i förspänningens VB nivâ,'samt temperatureffekter) vilka annars skulle kunna inverka ogynnsamt på systemets arbetssätt.

Detta resultat är fördelaktigt när, såsom i detta fall, den dif- ferentiellt reglerade grinden 20 arbetar såsom gensvar pâ ett litet differentialreglerspänningsintervall omfattande ca 200 mV bildat mellan baselektroderna hos transistorerna 16 och 17. Det är således viktigt att hindra även ett ringa viloförspännings- förskjutningsfel i differentialreglerspänningen för att man skall kunna bevara den önskade toppbildningsreglerförmågan hos grinden 20 såsom gensvar på den över kondensatorn 96 bildade reglerspänningen.

Det likströmkopplade arrangemanget i förspänningsnätet 70 inkluderande toppdetektortransistorn 74 upprättar samtidigt en avsedd viloförspänning hos detektortransistorn 74 samt den önska- de balanserade förspänningen för differentialregleringângarna hos grinden 20 i samverkan med förspänningskopplingsnätet 60.

Med detta arrangemang upprättas den avsedda viloförspänningen hos detektortransistorn 74 förutsägbart och automatiskt utan att man stör den önskade, balanserade viloförspänningen som på- läggs differentialregleringângarna hos grinden 20. Det är så- lunda inte nödvändigt att upprätta viloförspänningen hos detek- tortransistorn 74 genom andra medel, t.ex. ett självständigt förspänningsnät, vilket skulle kunna öka sannolikheten för att den detekterade utgângsspänningen från transistorn 74, och där- igenom regleringen av grinden 20, skulle bli på ett icke önsk- värt sätt influerat av sâdana faktorer som variationer i för- spänningsmatningen resp. temperatureffekter om ytterligare kompenseringsâtgärder inte skulle vidtas. 455 562 ll Kombinationen av de kaskodkopplade transistorerna 72 och 75 med filtret 90 representerar ett fördelaktigt medel för att forma frekvensgensvaret hos den likströmkopplade toppbildnings- reglerslingan, särskilt då det gäller att undertrycka likström- komposanter i den via transistorn 75 till detektortransistorn 74 kopplade videosignalen. Likströmkomposanten hos videosigna- len varierar med videosignalens bildinformationsinnehåll och skulle på ett icke önskvärt sätt förvränga eller dölja,den över kondensatorn 96 bildade reglerspänningen.

Transistorn 72 representerar en källa för en väsentligen konstant viloström för förstärkartransistorn 75. Eftersom'tran- sistorns 72 kollektorimpedans är ytterst hög har transistorn 72 ingen inverkan på arbetssättet hos filternätet 90 eller pâ ar- betssättet hos det inställbara toppbildningsreglernätet 85.

Ingen shunteffekt erhålls vid transistorns 75 emitterreglerin- gång med avseende på arbetssättet hos dessa nät. Omvänt blir viloströmmen som tillförs av transistorn 72 opåverkad av filtret 90 resp. av toppbildningsreglernätets 85 inställning. För en god- tycklig inställning hos toppbildningsreglerpotentiometern 88 tillåter således arrangemanget med de kaskodkopplade transisto- rerna 72 och 75 samt filtret 90 att förstärkartransistorn 75 kan förete en förutsägbar förstärkningsvariation från ett maximi- värde vid 2 MHz till ett minimivärde vid likström.

Förstärkarens 75 förstärkning är mycket ringa vid likström, vilket är bestämt av den i hög grad degenerativa höga impedansen som erbjuds åt transistorns 75 emitter. För att illustrera effek- tiviteten hos arrangemanget med de kaskodkopplade transistorerna 72, 75 och filtret 90 då det gäller att undertrycka videosignal- likströmkomposanter i reglerbanan som föregår detektorn 74, 95 skall det noteras att i frånvaro av det inställbara nätet 85 närmar sig förstärkningen hos förstärkaren 75 vid likström ett ytterst ringa värde, eftersom transistorns 75 emitterimpedans då blir bestämd av den extremt höga kollektorimpedansen hos transis- torn 72 (av storleksordningen flera hundra kohm till en megohm) och av kretsimpedansen hos filtret 90 som vid likström är en öppen krets till följd av kondensatorns 93 likströmblockerande verkan. I detta fall utgörs förhållandet mellan kollektor-och emitterimpedansen hos transistorn 75, vilket förhållande bestäm- mer transistorns 75 förstärkning, av ett ytterst litet tal. 455 562 12 För att ytterligare illustrera denna tankegång med video- signallikströmundertryckning i reglerbanan skall det antas att videosignaler från källan 10 inte finns. Systemet intar då ett vilotillstând, varvid en vilolikförspänning uppträder vid tran- sistorns 75 bas, medan differentialregleringångarna till grinden 20 mottar avsedd viloförspänning via förspänningskopplingsnäten 60 och 70 i överensstämmelse med potentiometerns 88 inställning.

Det'skall nu antas att videosignaler med en likströmkomposant förekommer. Denna likströmkomposant uppträder vid förstärkar- transistorns 75 bas och modifierar basförspänningen hos tran- sistorn 75 i förhållande till denna transistors vilobasförspän- ning. Emellertid förblir transistorns 75 strömledning väsentli- gen oförändrad såsom gensvar på likströmkomposanten hos video- signalen till följd av den ytterst höga kollektorimpedansen hos transistorn 72 som tjänstgör såsom konstantströmkälla och till följd av att filtret 90 utgör en likströmmässigt öppen krets.

Således kommer kollektorspänningen hos förstärkartransistorn 75 och därigenom spänningen över detektorkondensatorn 96 att för- bli i stort sett oförändrade såsom gensvar på videosignallik- strömkomposanten. Den höga ekvivalenta impedansen som presente- ras av det inställbara toppbildningsreglernätet 85 bringar tran- sistorn 75 att bli endast något mindre känslig för videosignal- likströmkomposanten, men den medför inte någon försämring av effektiviteten hos reglersystemet i praktiken.

Om man inställer toppbildningsreglaget 88 medför detta att den likström som leds av förstärkartransistorn 75 varieras genom att likström adderas och subtraheras till resp. från transistorns 75 emitterström. Toppbildningsreglaget 88 kan inställas utan att detta innebär någon försämring av arbetssättet hos filtret 90 för signaler inom detta filters passband, eftersom nätets 85 höga impedans är betydligt större än impedansen hos filtret 90 vid höga frekvenser. Omvänt inverkar filtret 90 inte på den inställbanatoppbildningsreglerlikförspänningen som avges från nätet 85 till reglerbanan via uttaget l, eftersom filtrets 90 kondensator 93 tjänstgör såsom en likströmblockeringskondensa- tor, varigenom filtret 90 företer en mycket hög impedans mellan uttaget l och jord för likström. Filtret 90 och det inställbara reglernätet 85 utför således ömsesidigt oberoende drift med av- 13 seende på reglering av förstärkaren 75, trots att filtret 90 och reglernätet 85 är anslutna till sama enda uttag.

Det förhållandet att filtret 90 och det inställbara topp- bildningsreglernätet 85 är anslutna till samma enda uttag är särskilt fördelaktigt när toppbildningsreglersystemet är utfor- mat såsom en integrerad krets och uttaget 1 svarar mot ett ytt- re uttag hos den integrerade kretsen, eftersom en sådan kopp- ling resulterar i att det begränsade antalet yttre uttag hos den integrerade kretsen bevaras.

För att nu fortsätta med systemets arbetssätt gäller att den automatiska toppbildningsreglerslingan sluts (dvs. görs operativ) såsom en funktion av mängden högfrekvensinnehåll i videosignalen och inställningen av reglaget 88. Såsom ett exem- pel kan det t.eX. antas att videosignalens högfrekvensinnehåll är i stort sett konstant och att toppbildningsreglaget 88 är inställt till ett läge som ligger ungefär mitt i intervallet, varvid jämvikt kommer att erhållas med avseende på spänningen över kondensatorn 96, den över toppbildningsgrinden 20 pålagda reglerspänningen, och mängden toppbildningssignal som kopplas av nätet 20 från toppbildningsgeneratorn 12 till videosignalen.

Den slutna reglerslingan verkar på så sätt att den upprätt- håller denna önskade toppbildningsnivå i överensstämmelse med inställningsläget hos toppbildningsreglaget 88 och den korre- sponderande förspänningen som påläggs transistorn 75 via reg- laget 88 i närvaro av en ändring i videosignalens högfrekvens- innehåll.

Exempelvis medför en ökning i videosignalens högfrekvens- innehåll att man erhåller en motsvarande i spänningen över kon- densatorn 96 och vid transistorns 76 emitter, vilken i sin tur medför att de i grinden 20 belägna transistorernas 16 och 18 strömledning ökas. Dessa transistorer kommer således att leda mer av toppbildningssignalen från generatorn 12. Till följd av den signaluppdelningsverkan som grinden 20 har kommer transisto- rerna 15 och 17 att leda en korresponderande mängd mindre av toppbildningssignalen, varvid mindre toppbildningssignal adde- ras till videosignalen vid transistorernas 15 och 17 kollekto- rer. Toppbildningsinnehållet hos den till utnyttjningsnätet 40 tillförda videosignalen kommer således att reduceras till den önskade nivån. Vid denna tidpunkt företer reglerslingan ett 455 562 14 nytt jämviktstillstånd, vilket kvarstår tills reglerslingan ånyo reagerar såsom gensvar på en ändring i videosignalens högfrekvensinnehåll eller till dess att toppbildningsreglaget 88 inställs av TV-tittaren. Förhållanden som är analoga med dem som har beskrivits ovan gäller också när reglerslingan verkar på så sätt att den automatiskt ökar toppbildningsmängden.

Kombinationen av inställningen hos toppbildningsreglaget 88 och högfrekvensinnehållet hos videosignalen kan resultera i ett tillstånd i vilket inga toppbildningssignaler från generatorn 12 adderas till videosignalen från källan 10. I så fall är regler- spänningen vid transistorns 76 emitter tillräckligt stor (posi- tiv) för att grindens 20 transistorer 16 och 18 skall kunna leda hela toppbildningssignalen från generatorn 12.

Fig. 3 åskådliggör arbetssättet hos toppbildningsregler- slingan såsom gensvar på inställningen av toppbildningsreglaget 88 och videosignakms högfrekvensinnehåll. För att åskådliggöra detta skall det antas att videosignalen från källan 10 består av en högfrekvenssignal med frekvensen 2 MHz.

I fig. 3 representerar den horisontella axeln den ökande storleken hos videoingångssignalen med frekvensen 2 MHz från källan 10 mellan noll och 100% av den normalt förväntade stor- leken hos videosignalen. Den vertikala axeln representerar den korresponderande storleken hos videosignalen med frekvensen 2 MHz sedan ytterligare toppbildningssignaler från generatorn 12 har adderats selektivt till videosignalen. De fem toppbildningsgen- svaren som är visade och som är betecknade "a" - "e" svarar mot varsitt inställningsvärde från maximum till minimum hos topp- bildningsreglaget 88. I detta system arbetar toppbildningsregla- get inom ett intervall av videosignalstorlekar från noll till ca 55% av den maximala förväntade videosignalstorleken.

När reglaget 88 inställs till minimitoppbildningsläget "e" adderas ingen toppbildningssignal till videoingångssignalen med frekvensen 2 MHz. Toppbildningssignaler adderas till ingångs- videosignalen inom hela toppbildningsintervallet när toppbild- ningsreglaget 88 är inställt till det maximala toppbildnings- läget "a". Vid en mellaninställning, exempelvis "c", blir mängden toppbildning som adderas till videosignalen väsentligen lika med storleken hos videoingångssignalen när videoingångssignalen lig- ger mellan noll och l0% av det maximala värdet. För denna in- f. 455 562 15 ställning adderas ingen toppbildning till videosignalen när videosignalens styrka överskrider ca 35% av maximivärdet.

Nu hänvisas till fig. 2 tillsammans med fig. 1. Man ser där- vid att transistorerna 120 och 122 (fig. 2), från vilka topp- bildningssignalerna avges, bildar en kaskodsignalkopplingskon- figuration med transistorerna 17, 18 resp. 15, 16 hos ström- uppdelningsgrinden 20 (fig. 1). Detta kaskodarrangemang minskar i samverkan med strömuppdelningsverkan hos grinden 20 i hög grad sannolikheten för förvrängning och fasfel i toppbildnings- signalerna som kombineras med videosignalerna från källan 10.

Kaskodkopplingskonfigurationen minskar i betydande grad högfre- kvensåterkoppling som annars skulle ge upphov till högfrekvens- distortion. Dessutom presenterar de till grinden 20 hörande transistorerna 15, 16 resp. 17, 18 en väsentligen konstant, låg impedans för kollektorutgångarna hos transistorerna 122 och 120 i toppbildningssignalgeneratorn då grinden 20 regleras (dvs. strömledningen hos transistorerna 15 - 18 varieras). Såsom följd av detta blir fasförskjutningsfel i toppbildningssigna- lerna, vilka fel skulle härröra från verkningarna av parasit- kapacitanser, reducerade i avsevärd omfattning.

Automatisk toppbildningsreglering genom att man reglerar mängden toppbildningssignal kombinerad med bredbandvideosigna- len från källan 10 är fördelaktig genom att detta reglerings- sätt inte stör signalbehandlingsparametrarna för bredbandvideo- signalbanan som inkluderar fördröjningsledningen 128 och diffe- rentialförstärkaren llO, 112, vilka är visade i fig. 2. Särskilt gäller att fasen hos de för toppbildning utsatta bredbandvideo- signalerna inte pâverkas, eftersom mängden toppbildning som ges ät videosignalen är reglerad.

Claims (3)

455 562 16 PATENTKRAV

1. Frekvensselektiv videosignalbehandlare som är påverk- bar såsom gensvar på videosignaler som inkluderar högfrekvens~ och likströmkomposanter för alstring av en videoutgångssignal som omsluter ett givet frekvensintervall av videosignalhög- frekvenskomposanter med väsentligt uteslutande av videosignal- likströmkomposanter, varvid nämnda videosignalbehandlare inkluderar'en förstärkartransistor med ett'första ingångsuttag som är påverkbart såsom gensvar på nämnda videosignaler som inkluderar nämnda likströmkomposant och ett andra ingångsuttag för förspänning, varjämte impedansen som uppvisas av nämnda förstärkare vid nämnda andra uttag är lägre än impedansen som uppvisas av nämnda förstärkare vid nämnda första uttag, samt en utgång kopplad till en belastningsimpedans, vilken videosignal- behandlare är k ä n n e t e c k n a d därav, att en ström- källtransistor (72) är kopplad till nämnda andra uttag hos nämnda förstärkartransistor (75) för att åstadkomma viloarbets- ström för nämnda förstärkartransistor, att nämnda strömkäll- transistor har en huvudströmledningsbana inkopplad i serie med huvudströmledningsbanan hos nämnda förstärkartransistor, och att ett filter (90) är inkopplat mellan nämnda andra uttag hos nämnda förstärkartransistor och en referenspotentíalpunkt, varvid nämnda filter vid likström företer en första impedans som är sådan, att nämnda förstärkartransistor företer en första förstärkning vid likström, och en andra, betydligt mindre impedans vid en frekvens inom nämnda givna frekvensintervall, vilken andra impedans är sådan, att nämnda förstärkartransistor då företer en andra förstärkning som är betydligt större än nämnda första förstärkning.

2. Videosignalbehandlare enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda strömkälltransistor (72) åstad- kommer en väsentligen konstant viloarbetsström till nämnda förstärkartransistor (75). -

3. Videosignalförstärkare enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda förstärkartransistor (75) har en baselektrod för mottagning av nämnda videosignal som inklude- rar nämnda likströmkomposant, en kollektorelektrod kopplad till nämnda belastningsimpedans (73), och en emitterelektrod, att 455 562 17 nämnda strömkälltransistor (72) har en baselektrod kopplad till en förspänning, en emitterelektrod kopplad till en referens- potential och en kollektorelektrod kopplad till nämnda emitter- elektrod hos nämnda förstärkartransistor för tillförsel av en väsentligen konstant viloarbetsström till nämnda förstärkar- transistor och att nämnda filter (90) innefattar ett serie- resonansfilter som är kopplat till förstärkartransistorns emitterelektrod. _ H. Videosignalbehandlingsanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda filter (90) innefattar seriekombinationen av en spole (92) och en kondensator (93) inkopplad mellan en referenspotentialpunkt (jord) och nämnda emitterelektrod hos förstärkartransistorn.