DE2158881A1

DE2158881A1 - Video-verstaerker mit gleichstromfreiem ausgang

Info

Publication number: DE2158881A1
Application number: DE19712158881
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Heer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1971-11-27
Filing date: 1971-11-27
Publication date: 1973-05-30
Also published as: DE2158881B2; DE2158881C3

Description

Video-Verstärker mit gleichstromfreiem Ausgang Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Video-Verstärker mit gleichstrompctentialfreiem Ausgang, bei dem zur Trennung der Gleichstrompotent iale am Ausgang ein Koppelkondensator verwendet und die lmpulsverzerrung für langdauernde Impulse durch eine phasendrehende Gegenkopplung vermindert wird.
Verstärker zur Übertragung von Video-Signalen sind in der Regel am Ausgang mit einem niederohmigen Lastwiderstand abgeschlossen. Typisch ist z.H. ein Wert von 75 Q.
Wegen der Forderung, Impulse von ca. 20 msec Dauer noch verzerrungsfrei ubertragen zu können, ist die Ankopplung des Lastwiderstandes an die letzte Verstärkerstufe problematisch. Bei einer galvanischen Kopplung fliesst der Gleichstrom der letzten Verstärkerstufe über den Lastwiderstand. Dies ist im allgemeinen unerwünscht. Um diesen Nachteil zu umgehen, kann man den Gleichstrom durch eine Brückenschaltung kompensieren, aber diese Schaltung erfordert zwei stabilisierte Betriebsspannungerl mit entgegengesetzter Polarität.
Die gleichstromfreie Ankopplung der Last über einen Kondensator bedingt Kapazitäten in der Grössenordnung von 0,1 F.
Man kann nun die Grosse der Kapazität durch eine Gegenkopplung herabsetzen. Um z.B. mit einer Koppelkapazität von 100 >1F auszukommen, muss im Gegenkopplungszweig eine Schleifenverstärkung von ca. 60 clB aufgebracht werden. Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist in der Fig. 1 wiedergegeben.
Ma-n hat weiter versucht, der Impulsverzerrung bei kapazitiver Ankopplung durch ein phasendrehendes Glied im Gegenkopplungszweig gemäss der Fig. 2 zu begegnen. Während bei der Schaltung nach der Fig. 1 die Impulsverzerrung in einer Neigung des Impulsdaches besteht (vgl. Fig. 3), bleibt bei Anwendung der Schaltung gemäss der Fig. 2 lediglich eine Kriimmung übrig, wie in der Fig. 4 wiedergegeben ist.
Da auch diese Massnahme in manchen Fällen noch nicht ausreicht, bzw. um die erforderliche Schreifenverstärkung in der Gegenkopplung weiter herabsetzen zu können, ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine weitere Verbesserung des Übertragungsverhaltens für langdauernde Impulse bei kapazitiver Ankopplung zu erhalten.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die phasendrehende Gegenkopplung aus zwei Zweigen besteht, von denen der erste Zweig den Ausgang nach dem Koppelkondensator mit einem Eingang des Verstärkers über die Serienschaltung aus Widerstand und Kondensator verbindet und der zweite Zweig an den Ausgang vor dem Koppelkondensator und den gleichen Eingang über die Serienschaltung dreier Widerstände geschaltet ist, wobei dem zweiten Widerstand eine Kapazität parallel liegt und der Verbindungspunkt zwischen zweitem und drittem Widerstand über einen Kondensator mit Masse verbunden ist.
Es werden also weitere phasendrehende Glieder in den Gegenkopplungszweig eingefügt. Gleichzeitig wird durch Aufteilung der Gegenkopplung in zwei Zweige, die vor und hinter dem Koppelkondensator angeschlossen sind, dafür gesorgt, dass ein Gegenkopplungsanteil auch noch für die Frequenz Null wirksam bleibt und der Gleichstrom-Arbeitspunkt des Verstärkers stabilisiert wird. Der Ausgang bleibt dabei frei von Gleichstrompotentialen.
Die Erfindung wird anhand von Schaltungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen: Die Fig. 1 einen Verstärker mit üblichem Gegenkopplungszweig, die Fig. 2 einen Verstärker mit verbessertem Netzwerk im Gegenkopplungszweig, die Fig. 3 die Impulsverzerrung einer Anordnung gemäss Fig. 1 die Fig. 4 die Impulsverzerrung einer Anordnung gemäss Fig. 2 die Fig. 5 die erfindungsgemässe Gegenkopplung, die Fig. 6 den Verlauf des Impulsdaches bei der erfindungsgemässen Gegenkopplung und die Fig. 7 den nahezu aperiodischen Ausschwingvorgang unter Verwendung des Gegenkopplungsnetzwerkes nach der Erfindung.
Ein Verstärker gemäss der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt.
Die Gegenkopplung besteht aus den Zweigen mit den Schaltelementen C2, R3, C3, R4 und C2, C4, R5, R6. Der Lastwiderstand R8 ist über den Kondensator C5 an den Verstärker angekoppelt.
5 Der Widerstand R7 bestimmt lediglich die Ausgangsimpedanz.
Bei einer geeigneten Dimensionierung der Schaltelemente kann die Verformung des Impulsdaches auf eine Form gemäss Fig. 6 reduziert werden. Gleichzeitig lässt sich ein nahezu aperiodischer Ausschwingvorgang nach Anlegen einer Sprungfunktion, die in der Fig. 7 aufgezeichnet ist, erreichen. In einer praktisch-ausgeführten Schaltung haben die Schaltelemente folgende Grössen: C1 = 100 µm R1 = 10 k# C2 = 200 ... 250 rF R2 = 10 kQ C3 = 1 µF R3 = 107 # C4 = 0,6 µF R4 = 10 k # C5 = 300 µF R5 = 200 k # R6 = 8 ... 15 K # Verstärkungsfaktor V # 70 dB R7 = 37,5 # R8 = 37,5 #

Claims

P a t e ri t a n s p r u c h Video-Verstärker mit gleichstrompotentialfreiem Ausgang, bei dem zur Trennung der Gleichstrompotentiale am Ausgang ein Koppelkondensator verwendet und die Impulsverzerrung für langdauernde Impulse durch eine phasendrehende Gegenkopplung vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die phasendrehende Gegenkopplung aus zwei Zweigen besteht, von denen der erste Zweig den Ausgang nach dem Koppelkondensator (C5) mit einem Eingang des Verstärkers über die Serienschaltung aus Widerstand (R4) und Kondensator (C3) verbindet und der zweite Zweig an den Ausgang vor dem Koppelkondensator (C5) und den gleichen Eingang über die Serienschaltung dreier Wiederstände (R6, R5, R3) geschaltet ist, wobei dem zweiten Widerstand (R5) eine Kapazitat (C4) parallel liegt und der Verbindungspunkt zwischen zweitem (R5) und drittem (R3) Widerstand über einen Kondensator (C) mit Mas-3 2 se verbunden ist.

L e e r s e i t e