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Regelschaltung zur Einhaltung der Verzögerungszeit in einer PAL-Laufzeit-Signalaufspaltschaltung
Bei der PAL-Laufzeit-Signalaufspaltschaltung werden die Farbträger von zwei zeitlich
aufeinanderfolgenden Zeilen mittels einer Verzögerungsleitung mit der Verzögerungszeit
einer Zeilendauer gleichzeitig verfügbar gemacht und in einem bestimmten Phasenverhältnis
in einer Addierstufe addiert und in einer Subtrahierstufe subtrahiert. Am Ausgang
der Addierstufe steht dann das der nicht umgeschalteten Modulationsachse entsprechende
und am Ausgang der Subtrahierstufe das der umgeschalteten Modulationsachse entsprechende
farbträgerfrequente Signal. Diesen farbträgerfrequenten Signalen wird zur Demodulation
ein örtlich erzeugter Bezugsträger hinzugefügt. Für eine einwandfreie Wirkungsweise
dieser Laufzeit-Signalaufspaltschaltung müssen die Farbträger an den beiden Eingängen
der Addierstufe und der Subtrahierstufe eine genau definierte Phasenbeziehung haben.
Wenn diese Phasenbeziehung beim Betrieb vom Sollwert abweicht, wird die Amplitude
der genannten frabträgerfrequenten Signale verfälscht.
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Zur Einstellung der genauen Phasenbeziehung ist es bekannt, in Reihe
zu der Verzögerungsleitung eine zusätzliche, einstellbare Laufzeitleitung zu schalten,
mit der die genaue Phasenbeziehung einstellbar ist (Telefunkenzeitung, 1964, H.
1, S. 63; radio mentor, 1964, H.2, S.113). Durch verschiedene Einflüsse, z. B. durch
Änderung der Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung oder der zusätzlichen Laufzeitleitung
auf Grund von Temperaturschwankungen oder durch Änderung der Frequenz des Farbträgers
kann sich die Phasenbeziehung in unerwünschter Weise ändern.
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Es ist vorgeschlagen worden (deutsches Patent 1230 074), in Reihe
zu der Verzögerungsleitung eine elektrische Laufzeitleitung mit einer Temperaturabhängigkeit
der Verzögerungszeit zu schalten, die derjenigen der Verzögerungsleitung entgegengesetzt
gerichtet ist. Eine solche Schaltung ist aber verhältnismäßig aufwandreich und spricht
außerdem nur auf Temperaturänderungen an.
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Zur Einhaltung einer genauen Verzögerungszeit ist auch vorgeschlagen
worden (ältere Patentanmeldung T 30297 VIII a / 21a 1), Horizontalsynchronimpulse
oder zeilenfrequent erscheinende Farbsynchronsignale am Ausgang und Eingang der
Verzögerungsleitung in der Phase miteinander zu vergleichen und daraus eine Stellgröße
zu gewinnen, die die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung beeinflußt. Beispielsweise
wirkt die Stellgröße auf eine in Reihe zur Verzögerungsleitung liegende elektronisch
steuerbare Laufzeitleitung ein. Diese Lösung erfordert Torschaltungen, um die zeilenfrequenten
Impulse aus dem Signal herauszutasten.
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Es ist eine Laufzeit-Signalaufspaltschaltung für einen PAL-Empfänger
bekannt (deutsche Patentschrift 1175 731), bei dem der zur Demodulation dienende
Bezugsträger dem empfangenen Farbträger bereits vor der Verzögerungsleitung, und
zwar mit zeilenfrequent an der nicht umgeschalteten Modulationsachse gespiegelter
Phase; hinzugefügt wird. Am Ausgang der Addierstufe und der Subtrahierstufe des
Laufzeitdemodulators ist dann kein Trägerzusatz mehr erforderlich, und die Farbsignale
können hier direkt durch Amplitudendemodulation der am Ausgang dieser Stufen stehenden
farbträgerfrequenten Signale gewonnen werden.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer solchen Schaltung
auf besonders einfache Weise eine genaue Nachregelung der gewünschten Phasenbeziehung
an der Addierstufe und der Subtrahierstufe möglich ist.
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Die Erfindung geht aus von einer Regelschaltung zur Einhaltung der
Verzögerungszeit in einer Laufzeit-Signalaufspaltschaltung für einen PAL-Farbfernsehempfänger,
bei dem dem empfangenen modulierten Farbträger ein Farbträger mit zeilenfrequent
spiegelbildlich zur festen Modulationsachse umgeschalteter Phase hinzugefügt wird
und anschließend der modulierte Farbträger durch Addition und Subtraktion mit dem
in einer Zeilenverzögerungsleitung verzögerten modulierten Farbträger der zeitlich
vorangehenden Zeile in eine der festen und eine der zeilenfrequent umgeschalteten
Modulationsachse entsprechende farbträgerfrequente Spannung aufgespalten wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß die der umgeschalteten Modulationsachse
entsprechende frabträgerfrequente Spannung in einem Synchrondemodulator
mittels
eines Farbträgers mit einer der umgeschalteten Modulationsachse entsprechenden Phase
gleichgerichtet ist und die dadurch gewonnene Stellgröße über ein Zeitkonstantenglied
mit einer gegenüber der Zeilendauer großen Zeitkonstante die Verzögerungszeit der
Zeilenverzögerungsleitung so steuert, daß die farbträgerfrequenten Signale in aufeinanderfolgenden
Zeilen gleiche Amplitude und annähernd die Phase der ihnen entsprechenden Modulationsachse
haben.
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Der dem modulierten Farbträger zugefügte Farbträger und der Farbträger
für den Synchrondemodulator können von dem gleichen, durch übertragene Farbsynchronsignale
synchronisierten Oszillator erzeugt werden. Als Farbträger für den Synchrondemodulator
kann auch die durch Addition gewonnene farbträgerfrequente Spannung dienen. Die
Stellgröße wirkt beispielsweise auf die Laufzeit einer in Reihe zur Verzögerungsleitung
liegenden, elektronisch steuerbaren Laufzeitleitung ein.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine Torschaltungen
erforderlich sind, um ein Signal aus dem kompletten Farbsignal herauszutrennen.
Außerdem wird eine Phasenkorrektur während des ganzen Zeilenablaufes ermöglicht,
weil die Stellgröße zur Nachstellung der Phase aus dem farbträgerfrequenten Signal
abgeleitet wird.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein Schaltungsbeispiel der Erfindung; F i g. 2 und
3 zeigen Zeigerbilder und Kurvenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise.
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In F i g. 1 wird von einer Klemme 1 der modulierte Farbträger F bzw.
der in jeder zweiten Zeile konjugiertkomplexe, an der nicht umgeschalteten Modulationsachse
U gespiegelte Farbträger F* einer Addierstufe 2 zugeführt. In der Addierstufe 2
wird diesem modulierten Farbträger ein Farbträger T bzw. T* hinzugefügt, der ebenfalls
in der Phase an der nicht umgeschalteten Modulationsachse U gespiegelt ist. Dieser
Farbträger wird in einem Oszillator 3 erzeugt und mit einem Phasenumschalter 4 mittels
eines halbzeilenfrequenten Schaltmäanders 5 um :L 45° zur Modulationsachse U umgeschaltet.
Durch Addition des modulierten Farbträgers F bzw. F* mit dem Bezugsträger
T bzw. T* entsteht ein modulierter Farbträger ohne unterdrückten Träger mit
einem Modulationsgrad m < 1, der ebenfalls an der Modulationsachse U gespiegelt
ist. Dieser Träger ist mit S bzw. S* bezeichnet, wobei der Index v den jeweils um
eine Zeilendauer verzögerten Farbträger bedeutet. Die mit Trägerzusatz versehenen
Farbträger S und S* von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen werden mittels
einer Verzögerungsleitung 8 und einer zur Phasenfeineinstellung dienenden Laufzeitleitung
9, die zusammen eine Verzögerung um Zeilendauer bewirken, gleichzeitig verfügbar
gemacht und in einer Addierstufe 6 und einer Subtrahierstufe 7 addiert und subtrahiert.
Am Ausgang der Addierstufe 6 und der Subtrahierstufe 7 stehen dann zwei farbträgerfrequente
Signale mit Trägerzusatz, die nach Amplitudendemodulation in Amplitudengleichrichtern
10, 11 videofrequente Farbsignale U und V
liefern. Die soweit
beschriebene Schaltung ist durch die deutsche Patentschrift 1175 731 bekannt.
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Erfindungsgemäß wird das farbträgerfrequente Signal S-
S,* bzw. S* -S, amAusgang der Subtrahierstufe 7 über einen Kondensator
12 einem Synchrondemodulator 13 zugeführt, dem andererseits über eine Leitung
14 ein Bezugsträger zugeführt wird, der vorn Oszillator 3 kommt und mit einem
Phasendreher 15 auf die konstante Phase der Modulationsachse jV gebracht ist. Die
Ausgangsspannung des Synchrondemodulators 13 wirkt über ein Zeitkonstantenglied
16 mit einer gegenüber der Zeilendauer großen Zeitkonstante auf die Verzögerungszeit
der Laufzeitleitung 9 ein, die elektronisch steuerbar ist.
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Die Wirkungsweise dieser Regelschaltung wird an Hand der F i g. 2
und 3 näher erläutert. Die demodulierten Signale in F i g. 2 und 3 sind als Rechteckspannungen
mit halber Zeilenfrequenz dargestellt. Das entspricht im wesentlichen der demodulierten
Farbträgerkomponente in der Achse jV. Tatsächlich ist ihr noch die demodulierte
Signalkomponente überlagert. Da es sich hier um die von Zeile zu Zeile umgeschaltete
Signalkomponente handelt, kann sie bei den folgenden Erläuterungen vernachlässigt
werden. Außerdem wird vorausgesetzt, daß zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden
Zeilen das Bild keinen Informationsunterschied aufweist.
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In F i g. 2 ist angenommen, daß die Verzögerungszeit der Schaltungselemente
8, 9 richtig ist und die beiden Farbträger an den Eingängen der Addier stufe 6 und
der Subtrahierstufe 7 richtige Phase haben. Unter der Annahme, daß zeitlich aufeinanderfolgende
Zeilen gleichen Informationsinhalt haben, haben die farbträgerfrequenten Signale
am Ausgang der Subtrahierstufe 7, nämlich S-S,* und S*-S, entgegengesetzte Polarität
und gleiche Amplitude. Durch Synchrondemodulation nach der Achse jV in dem Synchrondemodulator
13 entsteht daher aus diesen Signalen eine Stellgröße 18, die zeilenweise abwechselnd
um den gleichen Betrag positiv und negativ ist. Am Ausgang des Integriergliedes
16, d. h. am Eingang der Laufzeitleitung 9, steht daher eine Stellgröße
19 mit dem Gleichstromwert der Stellgröße 18,
d. h. mit dem Wert Null,
die die richtige Verzögerungszeit der Schaltungselemente 8, 9 nicht verändert.
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In F i g. 3 ist angenommen, daß die Verzögerungszeit der Schaltungselemente
8, 9 einen Fehler y aufweist. Der unverzögerte modulierte Farbträger S bzw. S* am
Eingang der Subtrahierstufe 7 behält dann seine Phase von F i g 2, während die verzögerten
modulierten Farbträger Sz, und Sv* um den Winkel y verschoben sind. F i g. 3 läßt
erkennen, daß dann die farbträgerfrequenten Signale S-Sv* und S*-Sv von zwei zeitlich
aufeinanderfolgenden Zeilen am Ausgang der Subtrahierstufe 7 in der Amplitude voneinander
abweichen, und zwar wird S-Sv* zu klein und S*+Sv zu groß. Sie sind außerdem
in der Phase gegenüber F i g. 2 um den Winkel V/2 gedreht. Ebenso wird dann die
Amplitude des Signals S+Sv* und S*+Sv am Ausgang der Addierstufe 6 verfälscht, weil
auch hier der Winkel zwischen den addierten Signalen S und Sv* bzw. S* und
Sv einmal zu klein und einmal zu groß ist. Diese von Zeile zu Zeile entgegengesetzteAmplitudenverfälschung
kann zur Streifenbildung im Bild führen. Die dann auftretende Stellgröße 18 am Ausgang
des Synchrondemodulators 13 hat dann nicht mehr den Mittelwert Null, so daß am Ausgang
des Integriergliedes 16 eine Stehgröße 19 mit negativem Wert entsteht. Diese
Stellgröße wirkt nun auf die Verzögerungszeit der Laufzeitleitung 9 so ein, daß
die Phase der Farbträger Sv oder Sv* am Eingang der Subtrahierstufe 7
und
der Addierstufe 6 geändert wird, und zwar derart, daß der Fehler von F i g. 3 beseitigt
wird und wieder die Verhältnisse nach F i g. 2 erreicht werden. Der Betrag der Stellgröße
19 ist der Differenz zwischen den beiden Signalen S-S,* und S*-S, in F i g. 3 proportional.
Es läßt sich mathematisch nachweisen, daß sie damit bei kleinen Verschiebungen y
auch dem Winkel y proportional ist. Bei Verschiebung der 'Signale Sv* und Sv um
den Winkel y in entgegengesetzte Richtung wird entsprechend die Stellgröße 19 positiv
und beseitigt wieder die Verschiebung y.
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Die Stellgröße am Ausgang des Integriergliedes 16
kann auch
direkt auf die Verzögerungsleitung 8 einwirken. Als Farbträger für den Synchrondemodulator
13 kann auch die farbträgerfrequente Spannung S+ S,* bzw. S*+Sv am Ausgang der Addierstufe
6 dienen, weil diese die konstante Phase der Modulationsachse U hat. Sie müßte dann
mit einem Phasendreher um 90° auf die Phase der Achse jV geschoben werden. Diese
Lösung hat noch den Vorteil, daß bei einem Fehler y sich die Phase dieser farbträgerfrequenten
Spannung um, den gleichen Winkel V/2 wie die farbträgerfrequente Spannung S-S,*
bzw. S*-S" ändert und somit die Phase zwischen den Signalen S-S,* bzw. S*-S, und
dem hier verwendeten Bezugsträger S+Sv* bzw. S*+Sv vom Phasenfehler y der Verzögerungselemente
8, 9 unabhängig ist. Die Stellgröße steuert z. B. Kapazitätsdioden eines elektronisch
steuerbaren Phasenschiebers, der als Laufzeitleitung 9 dient.