DE1462914C - Farbsynchrondemodulatorschaltung mit einer Mehrgitterrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbsynchrondemodulatorschaltung für einen Farbfernsehempfänger mit einer mindestens eine Kathode, ein Steuergitter, ein positiv vorgespanntes Schirmgitter, ein Bremsgitter und eine Anode enthaltenden Elektronenröhre, deren Steuer- und Schirmgitter modulierte Farbträgerschwingungen und unmodulierte Bezugsschwingungen von einem Farbträgeroszillator zugeführt sind und mit deren Anode ein Ausgangskreis gekoppelt ist, um die Farbdifferenzsignale auszukoppeln, die bei der Mischung der beiden Schwingungen in der Röhre entstehen.

Bei bestimmten Farbfernsehempfängern (entsprechend der FCC-Norm der Vereinigten Staaten von Amerika) müssen aus dem modulierten Farbträger, der den Farbanteil des übertragenen Signalgemisches darstellt, getrennte Farbsignale gewonnen werden. Es sind bereits die verschiedensten Farbdemodulatorschaltungen bekannt, deren Bestückung von einfachen Kristalldioden über Röhrentrioden bis zu verhältnismäßig aufwendigen Heptoden reicht. Ein mit Dioden bestückter Synchrondemodulator ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 916 177 beschrieben.

Die bekannten Farbsynchrondemodulatoren lassen jedoch alle in irgendeinef Hinsicht zu wünschen übrig. Mit relativ einfachen Bauelementen, wie Dioden und Trioden zur Mischung des empfangenen Farbsignals mit der örtlich erzeugten Bezugsschwingung, lassen sich zwar billige Demodulatorschaltungen bauen, doch wird dies durch schlechtere Betriebseigenschaften und/oder einen erhöhten Aufwand an anderen Stellen des Empfängers erkauft. Mehrgitterröhren, die zwei voneinander unabhängige Steuergitter enthalten, ermöglichen andererseits den Aufbau von Synchrondemodulatoren, die ausgezeichnete Betriebseigenschaften haben und auch bei kleinen Eingangssignalen Ausgangssignale verhältnismäßig hoher Amplitude liefern, so daß die nachfolgenden Schaltungen einfacher ausgebildet werden können. Außerdem ist eine ausreichende Trennung zwischen den Signalquellen für die zu mischenden Signale gewährleistet. Schaltungen mit Mehrgitterröhren sind aber verhältnismäßig teuer.

Aus dem Buch »So arbeiten unsere Röhren« von Rolf W ig and, Hachmeister & Thal Verlag, Leipzig, 1938, S. 82 bis 86, ist eine sogenannte »Raumgitterröhre« bekannt, die ein Steuergitter und ein vor dem Steuergitter angeordnetes, positiv vorgespanntes, ebenfalls steuerbares »Raumgitter« enthält. Obwohl in diesem Buch erwähnt ist, daß sich ein relativ großer Anodenstrom erreichen läßt, wenn die Spannung des normalerweise bezüglich der Kathode negativen Stcuergitters Null ist, eignet sich die bekannte Raumgitterröhre nicht ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand als Farbsynchrondemodulator, weil das Ausgangssignal zu schwach wäre.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Farbsynchrondemodulator anzugeben, der mit geringem Aufwand mit einer möglichst einfachen Mehrgitterröhrc arbeitet, die der Matrixschaltung des Empfängers ein Ausgangssignal hoher Amplitude liefert, obwohl ihrem Schirmgitter nur ein relativ schwaches Signal des Farbträgeroszillators zugeführt wird.

Die Hrfindung besteht darin, daß bei einer Schaltung der eingangs genannten Art zur vollen Aussteuerung des Anodenstroms durch das an das positiv vorgespannte Schirmgitter mit relativ kleiner Amplitude angelegte Oszillatorsignal auch das Steuergitter gegenüber der Kathode positiv vorgespannt ist.
Die Betriebseigenschaften einer Demodulatorschaltung gemäß der Erfindung kommen praktisch an die der bekannten Dernodulatorschaltungen mit Heptoden heran, obgleich nur eine einfache Leistungspentode (z. B. vom Typ 6AQ5 oder 6GH8) verwendet wird, also eine Röhre, bei der das dritte

ίο Gitter keine besondere Steuerungsfähigkeit hat und in der Praxis sogar im Inneren des Röhrenkolbens mit der Kathode verbunden ist. Um die durch die Erfindung angestrebten Vorteile zu erreichen, wird die Demodulatorröhre so betrieben, daß das Schirmgitter, also das zweite Gitter, nur eine sehr kleine positive Vorspannung benötigt, um Spitzenströme fließen zu lassen, so daß ein diesem Gitter zugeführtes, relativ niederpegeliges Signal eine erhebliche Aussteuerung des Ausgangsstromes zu bewirken ver-

ao mag. Bei der Synchrondemodulation können auf diese Weise unter Verwendung einer relativ billigen Leistungspentode mit Eingangssignalen relativ kleiner Amplitude Ausgangssignale großer Amplitude erzeugt werden, während gleichzeitig die Signalquellen einwandfrei entkoppelt sind.

Die Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Farbfernsehempfängers, der einen Farbdemodulator gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung enthält.

Der dargestellte Empfänger enthält einen Tuner 11, einen Zf-Verstärker 13, einen Videomodulator 15, einen Videoverstärker 17, eine Synchronimpulsabtrennstufe 19, Vertikal- und Horizontalablenkkreise 21, 23 und eine Lochmaskenfarbbildröhre 40 mit Kathoden 41R, 41B, 41G, Steuergittern 43 R, 43B, 43 G, Schirmgittern 45 R, 45B und 45G, deren Klemmen S_H, S_B bzw. S₀ getrennt einstellbare Vorspannungen zuführbar sind, einer gemeinsamen Fokussierelektrode 47, deren Klemme F eine vorzugsweise einstellbare Spannung zuführbar ist, und einer Endanode 49, an deren Klemme U eine stabilisierte Hochspannung liegt. An den Videoverstärker 17 sind ein Leuchtdichtesignalverstärker 27 und ein Farbsignalverstärker 60 angeschlossen. Ersterer liefert über Ausgangsklemmen L₀, L_R, L_B in der Amplitude einstellbare leuchtdichte Signale an die Kathoden der Bildröhre; die Kathode 41R kann hierzu beispielsweise direkt angeschlossen sein, während im Stromweg zu den Kathoden 41B, 41G nicht dargestellte Potentiometer liegen.

Zur Demodulation des Farbanteiles des empfangenen Signals wird eine Schwingung der Farbträgerfrequenz benötigt, die in der Frequenz und Phase synchronisiert sein muß. Diese Schwingung wird im Empfänger von einem Farbträgeroszillator 50 erzeugt. Das Farbsynchronsignal im empfangenen Signalgemisch, das aus einem Schwingungszug der Farbträgerfrequenz mit einer Bezugsphase besteht, wird durch eine Abtrennstufe 52 abgetrennt, die an einen Ausgang des Videoverstärkers 17 angeschlossen ist. Die Abtrennung des Farbsynchronsignals erfolgt durch eine Zeit- und Frequenzselektion, die Abtrennstufe 52 wird hierzu mit Impulsen vom Horizontalablenkkreis 23 getastet. Die Phase des Ausgangssignals der Abtrennstufe 52 wird mit der Phase der Ausgangsschwingung des Oszillators 50 in einem Phasendetektor verglichen, der eine Fehlerspannung liefert, welche eine Reaktanzröhre im frequenz-

bestimmenden Kreis des Oszillators 50 steuert, um die Phase der Ausgangsspannung des Oszillators 50 mit dem Farbsynchronsignal zu synchronisieren. Selbstverständlich können zur Farbsynchronisation auch andere Schaltungsanordnungen verwendet werden.

Der Farbanteil des Signalgemisches wird in einem Farbverstärker 60, der an einen Ausgang des Videoverstärksrs 17 angeschlossen ist, selektiv verstärkt. Das Aurgangssignal des Farbverstärkers 60 wird von einer Ausgangsklemme C zwei Farbdemodulatoren 70 bzw. 100 zugeführt. Die Demodulatoren 70, 100 werden außerdem mit Ausgangsspannungen verschiedener Phasenlage vom Oszillator 50 gespeist, die an Oszillatorausgangsklemmen X bzw. Z zur Verfügung stehen.

In der Zeichnung ist nur der A"-Demodulator 70 genauer dargestellt. Der Z-Demodulator 100 kann entsprechend aufgebaut sein.

Der AT-Dempdulator enthält als Demodulationseinrichtung eine Pentode 80, für die ein relativ billiger Typ (z. B. 6AQ5) verwendet werden kann. Die Pentode 80 enthält eine Kathode 81, ein Steuergitter 83, ein Schirmgitter 85, ein Bremsgitter 87 (das im Röhrenkolben mit der Kathode 81 verbunden ist) und eine Anode 89. .

Die Kathode 81 der Pentode 80 ist" direkt mit Masse verbunden. Dem Steuergitter 83 wird das Farbsignal von der Klemme C des Farbverstärkers 60 über einen Blockkondensator 71 und ein Sättigungseinstellpotentiometer 73 zugeführt. Der Blockkondensator 71 ist zwischen die Klemme C und eine feste Klemme des Potentiometers 73 geschaltet, dessen andere feste Klemme an Masse liegt; das Steuergitter 83 ist direkt mit dem einstellbaren Abgriff des Potentiometers 73 verbunden. Durch Verstellung des .Potentiometerabgriffes läßt sich die Amplitude des dem Demodulator zugeführten Farbsignals und damit die Sättigung der wiedergegebenen Farben einstellen. Dem Steuergitter 83 wird außer dem Farbsignal eine positive Gleichspannung als Vorspannung zugeführt, um das Steuergitter 83 positiv bezüglich der Kathode 81 zu halten. Hierfür wird bei der dargestellten Schaltung einfach der Verbindungspunkt des Kondensators 71 mit dem Potentiometer 73 über einen Reihenwiderstand 75 zur Spannungsherab-Setzung mit der Anodenspannung des Empfängers verbunden.

Dem Schirmgitter 85 der Pentode 80 wird eine Farbbezugsschwingung von der Ausgangsklemme X des Oszillators 50 über einen Kopplungskondensator 91 zugeführt. Zwischen Anodenspannung und Masse sind zwei in Reihe liegende Widerstände 93, 95 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 93, 95 ist unmittelbar mit dem Schirmgitter 85 verbunden. Die Widerstände 93, 95 bilden also einen Spannungsteiler, der die Betriebsgleichspannung für das Schirmgitter 85 liefert.

Die Anode 89 erhält ihre Betriebsspannung über einen Anoden-Arbeitswiderstand 97, der zwischen die Anode 89 und den positiven Pol der Anoden-Spannungsquelle geschaltet ist. Der Demodulator hat eine Ausgangsklemme AO, die über eine Hochfrequenzdrossel 98 mit der Anode 89 verbunden ist. Zwischen die Ausgangsklemme XO und Masse ist ein Hochfrequenzableitkondensator geschaltet. Die Drossel und der Ableitkondensator dienen zur Ausfilterung der beiden Eingangssignale des Demodulators und der bei der Mischung in der Pentode 80 erzeugten Summenfrequenzen, so daß an der Ausgangsklemme XO nur die Differenzfrequenzen erscheinen.

Die Ausgangssignale von der Klemme XO des A'-Demodulators und die Ausgangssignale von der Ausgangsklemme ZO des Z-Demodulators werden einer Farbmatrixschaltung 110 zugeführt, die aus diesen Ausgangssignalen die Farbdifferenzsignale (R-Y), (B-Y) und (G-Y) erzeugen, die an entsprechend bezeichneten Ausgangsklemmen zur Verfügung stehen, von denen sie den entsprechenden Steuergittern der Bildröhre 40 zugeführt werden.

Man beachte, daß das Steuergitter 83 der Pentode 80 des dargestellten AT-Demodulators im Betrieb bezüglich der Kathode auf einer positiven Spannung gehalten wird. Eine hier wichtige Folge dieser Art von Vorspannung besteht darin, daß das Schirmgitter einer Steuergitterstrom führenden Pentode nur eine relativ geringe Betriebsspannung benötigt, um maximale Anodenströme fließen zu lassen. Eine Oszillatorausgangsspannung leicht erreichbarer Amplitude, z. B. 50 Volt von Spitze zu Spitze gerechnet, reicht daher aus, um den Anodenstrom'stark modu-Heren zu können, d.h., ein leicht realisierbarerSignalpegel am Schirmgitter reicht aus, um den Anodenstrom der Pentode zwischen näherungsweise Null und dem Sättigungswert auszusteuern; das Schirmgitter kann dadurch also als sehr wirksame Steuerelektrode für die Synchrondeniodulation verwendet werden.

Mit der dargestellten Schaltung wird ein Betriebsverhalten erreicht, das dem einer Schaltung mit Heptode nahekommt, obwohl die dargestellte Schaltung nur mit einer relativ billigen Leistungspentode arbeitet. Diese Vorteile sind unter anderem, daß relativ geringe Amplituden der beiden Eingangssignale zur Aussteuerung ausreichen und daß die beiden Signalquellen einwandfrei voneinander isoliert sind.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der dargestellten Schaltungsanordnung, das eine Pentode 80 des Typs 6AQ5 enthielt, wurden Schaltungselemente der in der folgenden Tabelle angegebenen Parameter verwendet. Die Spannung an der nicht geerdeten Klemme des Potentiometers 73 betrug +5 Volt, und die Widerstände 93 und 97 lagen an einer Gleichspannung von + 270 Volt,

w ders and 95 56 kOhm

wT Ta or in mh

widerstand fi J υ Kunm

Kondensator »1 υ ,in μ*

Kondensator ψ* iu ph

drossel *» o/u ₍.h

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Farbsynchrondemodulätorschaltung für einen Farbfernsehempfänger mit einer mindestens eine Kathode, ein Steuergitter, ein positiv vorgespanntes Schirmgitter, ein Bremsgitter und eine Anode enthaltenden Elektronenröhre, deren Steuer- und Schirmgitter modulierte Farbträgerschwingungen und unmodulierte Bezugsschwingungen von einem Farbträgeroszillator zugeführt sind und mit deren Anode ein Ausgangskreis gekoppelt ist, um die FarbdifTerenzsignale auszukoppeln, die bei der Mischung der beiden Schwingungen in der Röhre

entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß zur vollen Aussteuerung des Anodenstroms durch das an das positiv vorgespannte Schirmgitter (85) mit relativ kleiner Amplitude angelegte Oszillatorsignal auch das Steuergitter (83) gegenüber der Kathode positiv vorgespannt ist.

2. Farbsynchrondemodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgitter (85) mit einer Vorspannungsschaltung (93, 95) verbunden ist, die eine Schirmgittergleichspannung liefert, die beträchtlich niedriger ist als die maximal zulässige Schirmgitterspannung der Röhre.

3. Farbsynchrondemodulatorschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichvorspannung am Steuergitter (83) bezüglich der Amplitude der dem Steuergilter zugeführten Signale so bemessen ist, daß ein Steuergitterstrom fließti und daß die von Spitze zu Spitze gerechnete Amplitude der Schirmgitterglcichvorspannung klein gegen maximale Schirmgitlcrnennspannung ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen