DE2057532A1

DE2057532A1 - Automatische Verstaerkungsregelung

Info

Publication number: DE2057532A1
Application number: DE19702057532
Authority: DE
Inventors: Wilcox Milton Ernest
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1970-11-23
Publication date: 1972-03-23
Also published as: US3697883A; DE2057532C2; JPS5110928B1

Description

PATCNTANAmLV
DIPL-ING. LEO FLEUCHAUS

8 MÖNCHEN 71, 23.NoV.1970 MelchlorstraBe 42

Mein Zeichen: M153P-4-58

Motorola, Inc. 9401 West Grand Avenue Franklin Park, Illinois V.St.A.

Automatische Verstärkungsregelung

Die Erfindung betrifft eine automatische Verstärkungsregelung, die eine erste Regelspannung und eine zweite verzögerte Regelspannung liefert, welche vom Pegel der Eingangssignale abhängig sind.

Wenn sich die Amplitude eines zusammengesetzten, in ei'nem Fernsehempfänger erzeugten Videosignals zu stark ändern kann, ist es möglich, dass ein ankommendes Signal die Videoverstärker übersteuert. Daraus ergeben sich 'Kreuzmodulationen und eine Begrenzung der Synchronisationskomponenten, wogegen bei einem zu schwachen ankommenden Signal das Ausgangssignal der Videoverstärker zu klein ist, um eine einwandfreie Bildwiedergabe zu gewährleisten. Ferner werden unerwünschte Änderungen des Kontrasts ναι einem Videosignal ausgelöst, das sich in seiner Amplitude ändert. TJm ein verhältnismässig

Fs/wi konstantes

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konstantes Videosignal bei einer Änderung des Pegels des empfangenen Fernsehsignals zu erhalten, ist es allgemein üblich, eine automatische Verstärkungsregelung zu benutzen, um den an den Videodetektor angelegten Signalpegel auf einem im wesentlichen konstanten Niveau zu halten. Die automatische Verstärkungsregelung erfolgt mit Hilfe eines Steuersignals, das proportional der Signalstärke des ankommenden Signals ist und sowohl an die HF- und ZF-Verstärkerstufen in einer Weise angelegt wird, dass die Verstärkung dieser Stuf en mit zunehmender Signalstärke des ankommenden Signals verringert wird.

Es wurde festgestellt, dass bei einer Verringerung der Verstärkung der HF-Stufe das Signal-Rauschverhältnis des Empfängers schlechter wird und das Hauschen im Videosignal unerwünscht zunimmt, Deshalb sollte die Verstärkung der HF-Stufen auf einem maximalen Wert gehalten werden, wogegen die Verstärkung der ZF-Stufen für den Bereich der kleinen empfangenen Signalstärken abnimmt. Wenn das ankommende Signal stark genug ist, um das Rauschen zu übersteuern, sollte auch die Verstärkung der HF-Stufen verringert werden, um eine Übersteuerung der nachfolgenden Stufen, z.B. der Umsetzer, zu vermeiden. Da die Umsetzer eine nicht lineare Übertragungscharakteristik besitzen, werden durch Signale mit zu hohem Signalpegel Intermodulationsprodukte im Videosignal erzeugt.

Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die HF-Verstärkung konstant zu halten, so dass der Pegel des Eingangssignals für den Umsetzer für geringe ankommende Signalstärken bei ansteigender Tendenz weiter bis zu dem Pegel ansteigt, bei welchem die Eingangssignale um einen bestimmten Betrag kleiner sind als diejenigen Signale, die eine Übersteuerung des Umsetzers bewirken, Bei einem weiteren Ansteigen der ankommenden Signalstärke sollte die ZF-VerStärkung konstant gehalten und die HF-Verstärkung um ein Verhältnis verringert werden, das bewirkt,

- 2 - ' dass

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dass das Eingangssignal für den Umsetzer eine konstante Amplitude aufweist, welche etwas geringer ist als der Übersteuerungspegel des Umsetzers. Sobald eine maximale "Verringerung der Verstärkung der HP-Stufe erreicht ist, sollte eine weitere Verringerung der Verstärkung in der ZF-Stufe erfolgen.

Für die moderne Entwicklung von Fernsehempfängern ist es besonders wünschenswert, die einzelnen Stufen soweit wie möglich als integrierte Schaltkreise auszubilden. Um eine Verstärkungsregelung in integrierter Bauweise, die eine automatische Verstärkungsregelung der ZF und eine verzögerte Verstärkungsregelung der HF bewirkt, möglichst kostensparend herstellen und verwenden zu können, ist es winschenswert, dass eine derartige integrierte automatische Verstärkungsregelung in einer Vielzahl von Empfängern mit unterschiedlichem Schaltungsaufbau für die HF- und ZF-Stufen verwendbar ist. Damit können durch eine Massenproduktion der integrierten Schaltung die Kosten erheblich verringert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Verstärkungsregelung zu schaffen, die zumindest zwei Ausgänge aufweist, wobei das Ausgangssignal des einen Ausgangs sich in Abhängigkeit von EingangsSignalen in einem ersten Bereich ändert und für Eingangssignale in einem zweiten Bereich konstant gehalten wird, wobei für diese Eingangssignale im zweiten Bereich sich das zweite Ausgangssignal ändert.

Ausgehend von der eingangs erwähnten automatischen Verstärkungsregelung wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein erster Verstärker ein Ausgangssignal liefert, das vom Pegel der Eingangssignale eines ersten Bereichs abhängt, dass ein zweiter Verstärker ein erstes, im wesentlichen stabiles Ausgangssignal bei Eingangssignalen im ersten Bereich und ferner ein zweites Ausgangssignal liefert, welches vom

- 3 - Pegel

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Pegel der Eingangssignale in einem zweiten Bereich abhängt, dass eine Rückkopplungsschaltung vom Ausgang des zweiten Verstärkers ein Steuersignal zum Eingang des ersten Verstärkers überträgt, und dass das Steuersignal für Eingangssignale im ersten Bereich im wesentlichen konstant und für Eingangssignale im zweiten Bereich um einen solchen Betrag veränderlich ist, dass die Änderungen der Eingangssignale im zweiten Bereich entsprechend verschoben werden, um das Ausgangssignal des ersten Verstärkers im wesentlichen konstant zu halten.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einer getasteten automatischen Verstärkungsregelung mit einer Abtast- und Halteschaltung verwendet, die auf die Synchronisationsimpulse und Rücklaufimpulse eines Fernsehempfängers anspricht und die Signalpegel während des Übereinstimmens des Synchronisationsund des Rücklaufimpulses abtastet, um ein Eingangssignal für den ersten und zweiten Verstärker zu liefern. In dem zweiten als Differentialverstärker aufgebauten Verstärker wird die HF-Regelspannung verzögert, wobei die negative Rückkopplung vom Differentialverstärker zum Eingang des ZF-Regelverstärkers dazu benutzt wird, um das Ausgangssignal dieses Verstärkers während einer Übergangsperiode, wenn die HF-Verstärkungsregelung sich ändert, konstant zu hallten. Vor und nach diesem Übergang folgt die ZF-Verstärkungsregelung der Regelspannung, wie sie von der getasteten Eingangsschaltung für die automatische Verstärkungsregelung geliefert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung hervor. Es zeigen:

- 4 - Fig;. I

2 ü 9 8 1 3 / 1 B 3 0

Fig. 1 das Blockdiagramm eines Fernsehempfängers mit einer getasteten automatischen Verstärkungsregelung;

Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung gemäss Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Fernsehempfänger besitzt eine Antenne 10, von der aus die ankommenden Signale einer HF-Verstärker- und Frequenzumsetzerstufe 14 zugeführt werden. In dieser Stufe werden die Signale verstärkt und auf eine Zwischenfrequenz umgesetzt; diese ZF-Signale werden dann in einer Reihe von Video-ZF-Verstärkern 16 und 22 weiterverstärkt. Das Aus gangssignal des zweiten Video-ZF-Verstärkers wird in einem Videodetektor 24 gleichgerichtet, der das zusammengesetzte Videosignal liefert, das mit seinen Helligkeits- und Synchronisationskomponenten in einer Video-Verstärkerstufe 26 weiter verstärkt und auch an das auf die Farbsignalkomponenten ansprechende Farbsignal-Verarbeitungssystem 36 angelegt wird.

Die verstärkten Komponenten des Helligkeits- und Synchronisationssignals werden nach der Verstärkung im Videoverstärker 26 in einer Verzögerungsstufe 28 verzögert und anschliessend in einem weiteren Videoverstärker 30 vor dem Anlegen an einen Demodulator 34 weiter verstärkt. Die zusammengesetzten Farbkomponenten werden nach der Verarbeitung in der Stufe 36 ebenfalls an den Demodulator 34 angelegt, der an den drei mit den verschiedenen Kathoden der Bildröhre 38 verbundenen Ausgängen das rote, blaue und grüne Farbsignal liefert. Neben der Helligkeitskomponente des Fabsignals für den Demodulator 34 legt der zweite Videoverstärker 30 auch das zusammengesetzte Videosignal an eine Verzögerungsstufe 39 und eine Rauschin-

- 5 - ygsionsstufe

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versionsstufe 40 an. Der eine Ausgang der Verzögerungsstufe 39 und der Ausgang der Rauschinversionsstufe 40 sind in einem Verbindungspunkt 41 vereinigt, so dass sich in diesem Verbindungspunkt durch Überlagerung die die Synchronisationskomponenten des zusammengesetzten Videosignals übersteigenden Rauschimpulse aufheben. Somit wird vom Verbindungspunkt 41 aus ein rauschfreies Videosignal an die Trennstufe 42 für die Synchronisationssignale angelegt. Diese Trennstufe liefert die horizontalen und vertikalen Komponenten des Synchronisationssignals für die horizontale und vertikale Ablenkstufe 43 bzw. 44. Diese Ablenkstufen 43 bzw. 44 erzeugen die in den auf dem Hals der Bildröhre 38 angeordneten horizontalen und vertikalen Ablenkspulen 46 bzw. 48 wirsamen horizontalen und vertikalen Ablenkspannungen.

Der andere Ausgang der Verzögerungsstufe 39 ist mit einer getasteten automatischen Verstärkungsregelung 50 verbunden, die vom horizontalen Rücklaufimpuls der horizontalen Ablenkspule 42 und der von der Trennstufe 42 abgeleiteten Synchronisationsimpulse zur Erzeugung eines Segelsignals während des getasteten Zeitintervalls angesteuert wird. Das Regelsignal erscheint auf der Leitung 52 und ändert die Amplitude entsprechend der Amplitude des Synchronisationsimpulses, der während des getasteten Zeitintervalls anliegt. Die Amplitude des Synchronisationsimpulses hängt seinerseits wiederum von der Amplitude des von der Antenne 10 empfangenen Eingangssignals ab, so dass die auf der Leitung 52 anliegende Spannung repräsentativ für die Signalstärke des Eingangssignals ist.

Entsprechend dem Aufbau der verwendeten automatischen Verstärkungsregelung 50 wirkt die Regelspannung auf der Leitung 52 entweder im Sinne einer Anhebung der Verstärkung oder der Verringerung der Verstärkung. Diese Regelspannung wird einerseits an den ersten Video-ZF-Verstärker 16 und andererseits nach einer Verzögerung in der Verzögerungsstufe 5^ an die HF-Ver-

- 6 - stärker-

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stärker- und Frequenzumsetzerstufe 14 angelegt. Damit wird in bekannter Weise die gewünschte Verstärkung im Video-ZF-Verstärker 16 und bei erhöhten Signalpegeln die Verstärkung der HF-Verstärker- und Frequenzumsetzerstufe 14 eingestellt. Die in Fig.l dargestellten Anschlussverbindungen der automatischen Verstärkungsregelung 50 mit der Verzögerungsstufe ^¹A- sowie dem Video-ZF-Verstärker 16 und dem HF-Verstärker- und Frequenzumsetzer 14 sind nur funktionell zu bewerten und müssen nicht notwendigerweise bei einer detailliert ausgeführten Schaltung entsprechend verlaufen.

In Fig. 2 ist das Schaltbild einer getasteten automtatischen Verstärkungsregelung sowie einer Verzögerungsstufe entsprechend den in Fig. 1 mit 50 und 54- bezeichneten Stufen dargestellt. Die innerhalb der gestrichelten Linie liegenden Schaltkomponenten können als integrierte Schaltung ausgeführt sein und entweder als Teil einer grösseren Schaltung oder separat auf einem Halbleiterplättchen angebracht sein.

Die Betriebsspannung wird als positive Gleichspannung an eine Klemme 60 angelegt und liegt an einem Spannungsteiler, der aus einer Vielzahl von Widerständen 61 und einem als Diode geschalteten NPN-Transistor besteht. Dieser Spannungsteiler liegt zwischen der positiven Betriebsspannung und Masse. Die Vorspannungspotentiale für die verschiedenen Teile der Schaltung werden an verschiedenen Stellen des Spannungsteilers abgegriffen und an die Basis zweier Referenztransistoren 64 und 66 angelegt, von deren Emitter aus die verschiedenen Stufen der Schaltung mit den unterschiedlichen Betriebsspannungen versorgt werden.

Das am Verbindungspunkt 41 liegende rauschfreie Videosignal wird über einen Widerstand 65 an einen als Kontaktfläche ausgebildeten Anschluss 68 angelegt. Die andere Seite des Widerstands 65 liegt an der positiven Versorgungsspann^ung. Dieser

- 7 - Widerstand

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Widerstand 65 wirkt zusammen mit einem Kondensator 63 als Klemmschaltung für die Spitzenanteile der Synchronisationskomponenten an der Basis des NPN-Transistors 6% wodurch die Synchronisationskomponenten in herkömmlicher Weise abgetrennt werden. Die am Kollektor des Transistors 69 anliegenden Synchronisationssignale werden in einem PNP-Lateral-Transistor 70 weiter verstärkt und über dessen Kollektor an einen der Inversion dienenden NPN-Transistor 72 über einen Koppelwiderstand 71 übertragen. Die Ausgangssignale von der Trennstufe für die Synchronisationssignale werden vom Verbindungspunkt der Emitter eines NPN-Transistors 73 mit einem PNP-Substrat-Transistor 74 abgegriffen. Die Kollektor-Emitterstrecken dieser Transistoren sind in Serie zwischen den Anschluss 60 und Masse geschaltet. Die an den Emitter der beiden Transistoren 74 und 74 abgegriffenen separierten Synchronisationsimpulse stehen an einem Anschluss 80 zur Verfügung und werden von diesem aus an die horizontalen, und vertikal en Ablenkstuf en 43 und 44 angelegt. Die eingangsseitig an die Transistoren 43 und 44 angelegten Signale wirken gleichzeitig auf die Basis der beiden Transistoren, wobei die Trennstufe für die Synchronisationssignale in herkömmlicher Weise aufgebaut ist.

In der automatischen Verstärkungsregelung ist eine als Differentialverstärker aufgebaute Vergleichsschaltung 81 vorgesehen, die aus zwei NPN-Transistoren 82 und 83 aufgebaut ist. Der Kollektor des Transistors 82 ist direkt mit der positiven Spannungsversorgung an der Klemme 60 verbunden, wogegen der Kollektor des Transistors 83 über einen Lastwiderstand 84 mit der positiven Spannungsversorgung in Verbindung steht. Die Emitter der Transistoren 82 und 83 sind an einen als Stromquelle dienenden NPN-Transistor 86 angeschlossen, dessen Emitter über einen Widerstand 87 an Masse liegt.

- 8 - Das

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Das Vorspannungspotential für den Transistor 86 wird von einer Spannungsquelle in Form eines Spannungsteilers abgeleitet, der mit dem Emitter des Transistors 64 verbunden ist und einen 'Widerstand 88, einen als Diode geschalteten Transistor 89 und einen weiteren Widerstand 90 umfasst, die zwischen den Emitter des Referenztransistors 64 und Masse geschaltet sind. Beim Fehlen der Synchronisationsimpulse in dem an den eingangsseitigen Anschluss '68 angelegten Signal wird der Transistor 69 nicht leitend und steuert auch den Transistor 70 in den nicht leitenden Zustand, wodurch ein Steuertransistor 92, dessen Basis über einen Koppelwiderstand 95 mit dem Kollektor des Transistors 70 verbunden ist, ebenfalls nicht leitend wird. Als Folge davon steigt das Potential am Kollektor des Transistors 92 im wesentlichen auf den Potentialpegel am Emitter des Transistors 64 an, wodurch ein als Shunt betriebener NPN-Transistor 95 in einen stark leitenden Zustand gesteuert wird und den Verbindungspunkt des Widerstandes 88 mit der Diode 89 an Masse legt. Dieses Festhalten der Basis des Transistors 86 auf Massepotential bewirkt auch, dass der Transistor 86 nicht leitend ist. Ferner ist der Verbindungspunkt des Widerstandes 88 mit der Diode 89 über einen normalerweise leitenden Transistor 96 mit Masse verbunden. Die Basis dieses Transistors 96 steht mit dem Anschluss 97 in Verbindung, an welchen die Signale von der horizontalen Ablenkstufe 43 einschliesslich der Rücklaufimpulse angelegt werden. Während des Rücklaufintervalls des Signals ist der Pegel der an den Anschluss 97 angelegten Signale verhältnismässig positiv, wodurch der Transistor 96 in den leitenden Zustand gesteuert wird und durch das Ableiten der Versorgungsenergie verhindert, dass der Transistor 86 leitend wird. Damit ist der als Stromquelle dienende Transistor 86, solange entweder der Transistor 95 oder 96 leitet, nicht leitend und damit die Vergleichsschaltung 81 abgeschaltet bzw. ausser Betrieb.

- 9 - Das

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Das zusammengesetzte verzögerte Eingangs signä. vom zweiten Ausgang der Verzögerungsstufe 39 gemäss Fig. 1 wird an den Anschluss 98 für das eingangsseitige Regelsignal zur Verstärkungsregelung angeschlossen und an die Basis des Transistors 82 übertragen. Eine Bezugsspannung zum Festlegen des Arbeitspunktes der Vergleichsschaltung 81 wird vom Emitter des Referenztransistors 66 abgegriffen, der direkt mit der Basis des Transistors 83 verbunden ist und seinerseits als Referenztransistor für die Vergleichsschaltung 81 dient.

Wenn ein Synchronisationsimpuls an den Anschluss 68 angelegt wird, werden die Transistoren 69 und 70 leitend gemacht und steuern ihrerseits den Transistor 92 in den leitenden Zustand, wodS^uch das Potential an der Basis des Transistors 95 nicht mehr ausreicht, um den Transistor 95 im leitenden Zustand zu halten. Damit wird der Transistor 95 nicht leitend und unterbricht die vom Transistor 95 gebildete Ableitstrecke. Während der Zeit, während welcher der Synchronisationsimpuls an dem Anschluss 68 wirksam ist, wird ein Rücklaufimpuls an den Anschluss 97 angelegt. Dieser Rücklaufimpuls besitzt eine negative Polarität, wie in Fig. 1 dargestellt, und verursacht, dass der Transistor 96 nicht leitend gemacht wird.

w Eine Koinzidenz des Synchronisationsimpulses und des Rücklaufimpulses, die gleichzeitig die Transistoren 95 und 96 nicht leitend machen, bewirken eine Vorspannung in Durchlassrichtung für den als Stromquelle dienenden Transistor 86, so dass dieser leitend wird, womit die Vergleichsschaltung 81 in herkömmlicher Weise arbeitet. Zur gleicheriZeit, zu welcher der Transistor 86 eingeschaltet wird, wird auch ein weiterer als Stromquelle dienender NPN-Transistor 100 leitend gemacht, der ebenfalls mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 88 mit der Diode 89 verbunden ist.

- IO - . Der

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ft

Der Kollektor des als Stromquelle dienenden Transistors 100 ist mit einem ausserhal"b des Halbl eiterplättchens liegenden Speicherkondensator 101 verbunden, der die 3teuerspannung für die automatische Verstärkungsregelung liefert, die während des der Synchronisationskomponente zugeordneten Teils des zusammengesetzten Fernsehsignals zur Verfugung steht. Der Verbindingspunkt des Kollektors des Transistors 100 mit dem Kondensator 101 ist ferner mit einer zweiten Stromquelle verbunden, die von einem PNP-Lateral-Transistor 103 gebildet wird und einen NPN-Transistor 104· ansteuert. Der Emitter des Transistors 104- liefert den Strom für den Kondensator 101, wogegen der Emitter des Transistors 103 und der Kollektor des Transistors zusammengeschaltet und mit der positiven Spannungsversorgung über die Klemme 60 verbunden sind. Die Basis des Transistors 103 ist mit dem Kollektor des Transistors 83 in der Vergleichs schaltung verbunden und wird mehr oder weniger leitend in Abhängigkeit von dem Signalpegel, der an die Basis des Transistors 82 der Vergleichsschaltung 81 angelegt wird, wenn die Vergleichsstufe durch den stromführenden Transistor 86, wie vorausstehend beschrieben, in Funktion gesetzt wird.

Die Wirkungsweise der beiden Stromquellen 100 und 103, 104-ist derart, dass letztere eine Ladung an den Speicherkondensator 101 abgibt und diesen auflädt. Der als Stromquelle betriebene Transistor 100 dagegen dient der Entladung des Spei·⁵* cherkondensators 101. Die Vergleichsschaltung 81 zusammen mit den beiden an den Speicherkondensator 101 angeschlossenen Stromquellen arbeiten als Abtast- und Halteschaltung, wobei der Kondensator 101 die Ladung speichert, die während der leitenden Intervalle der in Betrieb befindlichen Vergleichsschaltung 81 und der Stromquelle 100 anfällt. Wenn das Abtastintervall, das durch das Zusammenfallen der Synchronisations- und des Rücklaufimpulses bestirnt wird, zuende ist, werden die Stromquellen 86 und 100 abgeschaltet, so dass auch die Strom-

- 11 - quelle

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quelle 103, 104 unwirksam wird und sowohl die Lade- als auch die Entladestrecke für den Speicherkondensator 101 unterbrochen wird. Während des nächsten Abtastintervalls wird der Speicherkondensator 101 entsprechend der Ströme der Stromquellen/und 103, "104 entweder auf einen höheren Pegel aufgeladen oder entladen. Dies wird durch den Betrieb der Vergleichsschaltung 81 in Abhängigkeit vom Pegel des an den Anschluss 98 angelegten Eingangssignals bestimmt.

Die am Speicherkondensator 101 anliegende Spannung wird über zwei in Kaskade geschaltete Emitterfolger aus NPN-Transistoren

) 107 und 108 weiter übertragen, die von einem als Stromquelle betriebenen PNP-Transistör 110 mit Strom versorgt werden. Die Basis dieses Transistors 110 ist mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 111 und 112 eines zwischen den Emitter des Referenztransistors 66 und Masse geschalteten Spannungsteilers verbunden. Der Emitter des Transistors 108 und der Kollektor des Transistors 110 liegen über einen Koppelwiderstand mit einem niederen Widerstands-wert an der Basis eines als Emitterfolger geschalteten NPN-Transistors 116, welcher eine Regelspannung für die ZF-Verstärkung des ersten Video-ZF-Verstärkers 16 gemäss Fig. 1 liefert. Diese Regelspannung wird an einem Anschluss 119 abgegriffen, der am Verbindungspunkt zweier Widerstände 121 und 124 liegt, die ihrerseits zwischen der positiven

" Betriebsspannung und Masse liegen. Wenn somit die am Kondensator 101 anliegende Regelspannung für die automatische Verstärkungsregelung ansteigt,', wird dieser Anstieg über die Transistoren 107, 108 und 116 weitergeleitet und steht als Anstieg der Regelspannung für die ZF-Verstärkung am Anschluss 119 zur Verfügung. Der Wert des Widerstandes 114 wird so klein ausgewählt, dass der Spannungsabfall der Regelspannung .für die ZF-Verstärkung an diesem Widerstand ausser Acht gelassen werden kann.

- 12 - Wie

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Wie bereits bemerkt, ist es wünschenswert, dass die Verstärkungsregelung zur Verringerung der Verstärkung der ZF-Verstärker sofort wirksam ist, während die Vers&rkung der HF-Ver-

Scfr <V

stärker- und Umkehrstufe 14 solange aufrechterhalten wird, bis ein bestimmter Pegel des Regelsignals erreicht ist; d.h. dass die Verstärkungsregelung bzw. die Verringerung der Verstärkung in der HF-Stufe 14 solange verzögert werden soll, bis ein bestimmter Punkt unterhalb der Übersteuerungsgrenze des Umsetzers erreicht ist. Um diese Verzögerung auszulösen, ist ein Differentialverstärker 125 vorgesehen, der aus zwei KPN-Transistoren 126 und 127 besteht, deren Kollektoren über Lastwiderstände mit der pasitiven Versorgungsspannung verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 126 und 127 werden von einem als Stromquelle betriebenen Transistor 128 mit Strom versorgt. Die Basis dieses Transistors ,ist mit dem Kollektor des als Diode betriebenen Transistors 62 verbunden. Der Differentialverstärker 125 arbeitet in herkömmlicher Weise als Vergleichsstufe, wobei die am Emitter des Transistors 107 anliegendeIfegelspannung für die automatische Verstärkungsregelung an die Basis des Transistors 126 als Eingangssρannung für die Vergleichsstufe angelegt wird. Eine Bezugsspannung zur Festlegung des Betrags der HF-Verzögerung bzw. zum Festlegen der Spannung, bei welcher die HF-Verstärkungsregelung stattfindet, wird an die Basis des Transistors 127 vom Abgriff eines Potentiometers 133 aus ange-; legt, das zwischen der positiven Versorgungsspannung und Massepotential liegt. Auf diese Weise kann der Bezugspegel für die Verzögerung entsprechend der Einstellung des Potentiameterabgriffes verändert werden, um damit die Schaltung auf die unterschiedlichen Anforderungen bei verschiedenen Fernsehempfängern einstellen zu können.

Die Schaltung ist so abgestimmt, dass sich anfänglich der Transistor 127 im voll leitenden Zustand befindet, wogegen der Transistor 126 im nicht leitenden Zustand ist. Der Kollektor

- 13 - des

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des Transistors 127 ist mit der Basis eines PNP-Lateral-Transistors 129 verbunden und steuert diesen Transistor in den voll leitenden Zustand. Dieser Transistor 129 arbeitet als Rückkopplung und ist mit seinem Emitter über einen Lastwiderstand an die über die Klemme 60 zugeführte positive Versorgungsspannung angeschlossen. Der Kollektor dieses Transistors liegt am Verbindungspunkt des Widerstandes 114 mit der Basis des als Emitterfolger geschalteten Transistors 116.

Während des anfänglichen Zeitintervalls, wenn die Verstärkungsregelung, wie sie durch die Ladung des Speicherkondensators | 101 festgelegt wird, noch nicht ausreicht, um den Zustand des Differentialverstärkers 125 zu ändern, verursacht eine ansteigende Regelspannung am Kondensator 101, dass die Verstärkungsregelung für die Schaltung nur vom Ausgangssignal des Transistors 116 am ersten Video-ZF-Verstärker 16 bewirkt wird. Die Schaltungsparameter werden so ausgewählt, dass der voll leitende Transistor 129 zusammen mit dem Widerstand 114 die Basis des Transistors 116 auf eine um V. Volt höhere Spannung als die Spannung am Emitter des Transistors 108 anhebt, wobei V. der minimale an der Basis des Transistors 126 erforderliche

xi.

Spannungswert ist, um den Differentialverstärker 125 vom ersten in den zweiten Zustand umzuschalten. Die Basis des Transistors 116 kann sich frei mit der automatischen Regelspannung am w Emitter des Transistors 108 verschieben, da die Leitfähigkeit des Transistors 129 während dieses anfänglichen Intervalls der Regelspannung für die Verstärkung konstant ist. Somit wird die Steilheit der Verstärkungsregelung für eine zunehmende eingangsseitige Signalstärke am Anschluss 119 durch den Abschnitt 130 der Spannungskurve für die automatische Ver3äD-kungsregelung der ZF gemäss Fig. 3 angedeutet.

Wenn ein Punkt erreicht ist, bei welchem die an die Basis des Transistors 126 vom Emitter des Transistors 107 angelegte

- automatische

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automatische Regelspannung einen solchen Wert annimmt, dass der Transistor 126 leitend wird und die Stromführung im Tran_ sistor 127 verringert wird, nimmt der im Transistor 129 fliessende Strom ab. Wie bereits beschrieben, sind die Schaltungsparameter so ausgewählt, dass die vom Kollektor des Transistors 129 bewirkte Rückkopplung an der Basis des Transistors 116 gerade den richtigen negativen Wert besitzt, um den Spannungsanstieg aufgrund des leitenden Transistors 108 zu versetzen. Dieser Punkt ist in Fig. 3 mit der Grosse A für die ankommende Signalstärke bezeichnet. Von diesem Punkt an wird das Signal am Ausgang für die ZF-Regelspannung auf einem bestimmten Pegelwert festgehalten, wie dies durch den Abschnitt 131 der Kurve für die ZF-Regelspannung angedeutet wird. Zur gleichen Zeit beginnt sich die Regelspannung für die HF-Verstärkung zu ändern, wie aus dem Abschnitt 134- der in Fig. 3 dargestellten Kurve für die HF-Regelspannung zu erkennen ist.

Wenn die ankommende Signalstärke denjenigen Punkt erreicht, bei welchem der Transistor 126 voll leitet und der Transistor 127 nicht leitend gemacht wird, d.h. den Signalwert B gemäss Fig. 3 erreicht, wird der Transistor 129 nicht leitend gemacht. Somit kann die Basis des Transistors 116 wiederum der eingangsseitigen automatischen Regelspannung am Emitter des Transistors 108 folgen, womit die ZF-Regelspannung weiter ansteigen kann, wie aus dem Abschnitt 135 der in Fig. 3 dargestellten ZF-Regelspannung erkennbar ist.

Im Punkt BjLst die gesamte Verstärkungsregelung der HF bzw. die Verstärkungsverringerung durch den Different!alverstärker beendet, so dass die HF-Regelspannung einen konstanten Wert annimmt, wie aus dem Abschnitt 137 der in Fig. 3 dargestellten Kurve für die HF-Regelspannung erkennbar ist. Der Kollektor des Transistors 126 ist mit einem PNP-Lateral-Transistor 140 verbunden und macht diesen nicht leitend, wenn der Transistor

- 15 -

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126 nicht leitend ist. Der Kollektor des Transistors 140 ist über einen als Emitterfolger geschalteten NPN-Transistör 142 an einen Ausgangsanschluss 145 angeschlossen und liefert an diesem die in Fig. 3 dargestellte automatische Regelspannung für eine Vorwärtsregelung der HF. Mit ansteigendem Strom im Transistor 126 nimmt auch der Stromfluss in den Transistoren 140 und 142 zu, so dass am Anschluss 145 eine ansteigende Spannung zur Verfügung steht.

Eine automatische Regelspannung zur Rückwärtsregelung der HF, ^ die in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet ist, kann vom Diffe-

rentialverstärker 125 abgegriffen werden, indem die Basis eines PNP-Lateral-Transistors I50 mit dem Kollektor des Transistors

127 im Differentialverstärker verbunden wird. Der Kollektor des Transistors I50 wird dann über einen als Emitterfolger geschalteten NPN-Transistor 152 mit einem Anschluss.153 verbunden, an dem die automatische Regelspannung für die Rückwärtsregelung abgreifbar ist.

An die HF-Verstärker- und Umsetzerstufe 14 gemäss Fig. 1 kann entweder der Anschluss 145 oder der Anschluss 153 angeschlossen werden, um je nach der Charakteristik der Schaltkreise dieser Stufen die gewünschte Regelung zu erhalten. Es kann fc auch für spezielle Anwendungsfälle möglich sein, dass beide Regelspannungen in unterschiedlichen HF-Stufen Verwendung finden. Durch das Vorsehen einer vorwärts- und Eückwärtsgerichteten automatischen Regelspannung für die HF ist eine maximale Flexibilität für die Verwendung eines derartigen Schaltkreises gemäss der Erfindung gegeben. Ferner kann durch das Anschliessen des Kollektors des Transistors I50 an einen Anschluss 154 eine negative GleichspannungsVersorgung für HF-Verstärker- und Umkehrstufen vorgesehen werden, die eine negative HF-Regelspannung benötigen.

- 16 - Der

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Der Punkt des einsetzenden Stromes bei den Lateral-Transistoren 129, IW und 150 eilt dem Einsatzpunkt für den Strom bei den Transistoren 126 und 127 in. cle:r Vergleichs stufe nach, so dass die Punkte A und B der HP-Kegelspannungskurve sowie der ZF-Regelspannungskurve nicht, wie in Fig. 3 dargestellt, übereinanderliegen. Es ist jedoch ein Betrieb der Schaltung wünschenswert, bei dem die Punkte übereinanderliegen, und um diese Koinzidenz zu bewirken, ist ein Koppelwiderstand 160 vorgesehen, der zwischen den Kollektoren der Transistoren 126 und 127 liegt. Die Grosse des Widerstandes ist derart ausgewählt, dass die Transistoren 129, I²K) und 15O gerade bis unterhalb des Umschaltpunktes in den leitenden Zustand vorgespannt werden. Wenn somit die Transistoren 129, 14-0 und I50 eine Umschaltung in den leitenden Zustand aufgrund der Änderung der Leitfähigkeit der Transistoren 126 und 127 erfahren, ändert sich die Leitfähigkeit dieser Transistoren 129, 14-0 und I50 entsprechend der Änderung der Leitfähigkeit der Transistoren 126 und 127 und bewirkt ein Übereinstimmen der Knickpunkte der Regelspannung für die HF und die ZF gemäss Fig. 3

Es sei bemerkt, dass bei einem freiliegenden Anschluss 97 der Transistor 96 nicht leitend gemacht würde, und somit die Tastung der automatischen Verstärkungsregelung an der Vergleichsschaltung 81 allein durch die ^rnchronisationsimpulse möglich ist.

- 17 - Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

l.J Automatische Verstärkungsregelung, die eine erste Hegelspannung und eine zweite verzögerte Regelspannung liefert, welche vom Pegel der Eingangssignale abhängig sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verstärker ein Ausgangssignal liefert, das vom Pegel der Eingangssignale eines ersten Bereichs abhängt, dass ein zweiter Verstärker ein erstes, im wesentlichen stabiles Ausgangssignal bei Eingangssignalen im ersten Bereich und ferner ein zweites Ausgangssignal liefert, welches vom Pegel der Eingangssignale in einem zweiten Bereich abhängt, dass eine Rückkopplungsschaltung vom! .Ausgang des zweiten Verstärkers ein Steuersignal zum Eingang des ersten Verstärkers überträgt, und dass das Steuersignal für Eingangssignale im ersten Bereich im wesentlichen konstant und für Eingangssignale im zweiten Bereich um einen solchen Betrag veränderlich ist, dass die Änderungen der Eingangssignale im zweiten Bereich entsprechend verschoben werden, um das Ausgangssignal des ersten Verstärkers im wesentlichen konstant zu halten.
2. Verstärkungsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verstärker ein zweites, im wesentlichen stabiles Ausgangssignal für Eingangssignale in einem dritten Bereich liefert, und dass die Rückkopplungsschaltung einen dritten Verstärker umfasst, der im wesentlichen konstante Steuersignale an den Eingang des ersten Verstärkers in Abhängigkeit von den

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Ausgangssignalen des zweiten Verstärkers liefert, die Eingangs spannungen im ersten -und dritten Bereich anzeigen.
3. Verstärkungsregelung nach Anspruch l.oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Rückkopplungsschaltung vom Eingang des zweiten Verstärkers entkoppelt ist.
4. Verstärkungsregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verstärker als Differential aifgebaut ist, der an seinem einen !Eingang mit dem Eingangssignal und an dem anderen Eingang mit einem Bezugssignal beaufschlagt ist, dass der Differentialverstärker einen ersten stabilen Betriebszustand für Eingangssignale aus dem ersten Bereich einnimmt und ein bestimmtes Verhältnis zum Bezugspotential am anderen Eingang aufrechterhält,und dass der Differentialverstärker einen geänderten Betriebszustand für Eingangssignale im zweiten Bereich annimmt.
5. Verstärkungsregelung nach Anspruch 4-, dadurch g ek e η nzeichnet, dass der Differentialverstärker aus emittergekoppelten ersten und zweiten Transistoren aufgebaut ist, wobei der erste Transistor an der Basis mit dem Eingangssignal und der zweite Transistor an der Basis mit dem Bezugssignal beaufschlagt wird, dass die Kollektoren der ersten und zweiten Transistoren mit einer Betriebsspannung verbunden sind, und dass ein Kollektor dieser Transistoren mit dem Eingang der Rückkopplungsschaltung verbunden ist.
6. Verstärkungsregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkopplungsschaltung einen dritten Transistor umfasst, dessen Basis mit einem der Kollektoren des DifferentialVerstärkers

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verbunden ist, und dessen Emitter-Kollektorstrecke zwischen die Betriebsspannung und den Eingang des ersten Verstärkers geschaltet ist.
7. Verstärkungsregelung nach' einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangsschaltung mit den Eingängen des ersten und zweiten Verstärkers verbunden ist, dass ein Speicherkondensator zwischen ein Bezugspotential und die Eingangsschaltung geschaltet ist, dass eine im Ruhezustand abgeschaltete Ladesteuerschaltung zwischen eine Versorgungs-

w spannung und den Speicherkondensator geschaltet ist und

die Ladung des Speicherkondensators in Abhängigkeit vom Signalpegel der an den Eingang der Ladesteuerschaltung angelegten Eingangssignale steuert, dass die Ladesteüerschaltung mit einer an die Betriebsspannung gekoppelte Spannungsversorgungsstufe verbunden ist, dass eine Gatterschaltung mit der Spannungsversorgungsstufe gekoppelt ist und im Ruhebetrieb die Betriebsspannung zur Bezugsspannung hin kurzschaltet, wodurch die Ladesteuerschaltung unwirksam gemacht wird, und dass eine Abschaltstufe für die Gatterschaltung vorhanden ist, um die Gatterschaltung für eine bestimmte Zeitdauer unwirksam zu

^ machen, wodurch die Versorgungsspannung an die Ladesteuer-

schaltung angelegt wird und diese zur Aufladung des Speicherkondensators in Abhängigkeit vom Signalpegel der an die Steuerschaltung angelegten Eingangssignale wirksam ist.

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