DE2212571C3 - Quadratur-Phasenregelschaltung in einem Farbfernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Quadratur-Phasenregelschaltung in einem Farbfernsehempfänger nach dem PAL· oder einem ähnlichen System mit zwei Farbträgeroszillatorstufen zur Bildung eines Paars von quadraturbezogenen Bezugsträgern für die Farbdemodulation.

Bei einem Farbfernsehsignal nach einem Signalübertragungssystem wie dem PAL-System bewirken zwei Farbsignale nämlich ein (R-Y)- und ein (B-Y)-Signal, eine quadraturbalancierte Modulation eines Farbträgers gleichzeitig in bezug aufeinander senkrechten Modulationsachsen, wobei das (R-Y)-Signa] während abwechselnder Zeilen in seiner Phase umgekehrt ist. Die Demodulation des resultierenden Farbartsignals zum Ableiten der beiden Farbsignale erfordert zwei Bezugsträger, die eine feste Phasenbeziehung zum empfangenen Farbträger einhalten; einer der Bezugsträger hat hierbei eine Phasenänderung von 180° zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen. Das Bezugsträger-Paar kann durch verschiedenartige Einrichtungen erzeugt werden, jedoch ist auf Grund der unterschiedlichen Signalwege, denen sie folgen, die relative Phase zwischen ihnen zu Änderungen geneigt.

Es ist bekannt (deutsche Patentschrift 1 286 084), die Phase eines die Bezugsträger erzeugenden Oszillators in einem Phasendiskriminator mit der Phase des zu Beginn jeder Zeile erscheinenden Farbsynchronsignals zu vergleichen und hieraus gegebenenfalls eine Fehlerspannung zu erzeugen, die mit hoher Zeitkonstante auf den Oszillator einwirkt und seine Schwingungsphase mit derjenigen des Farbsynchronsignals synchronisiert. Das Ausgangssignal des Oszillators wird dann einerseits als Bezugsträger fester Phase verwendet und andererseits über getrennte Phasenschieberstufen und eine periodische Umschaltung zum Bezugsträger mit alternierender Phase weiterverarbeitet. Es ist nach dem Stand der Technik auch möglich, den Bezugsträger mit der alternierenden Phase in einem getrennten Oszillator zu erzeugen. Durch unterschiedliche Temperatur- und Alterungseinllüssc können jedoch selbst die aus der gleichen Schwingung erzeugten Bezugstriiger an den Eingangsklemmen der Dcmodolatorcn eine von der korrekten Phasenbezichung abweichende Phasenbc/iehung aufweisen.

Für ein anderes Fernsehsystem mit zwei Bezugstrüjierii fester Phase ist es auch bekannt (deutsehe Auslegeschrift 1028 614), die Ausgangsphase der die beiden Bezugsträger erzeugenden Farbträgeroszillatorstufe mit der Phase von Schwingungen in Schwingkreisen zu vergleichen, die durch das Farbsynchronsignal — teilweise nach definierten Phasendreliungen — angestoßen und synchronisiert sind. Die der Oszillatorstufe eingespeiste Regelspannung entsteht hierbei als Ergebnis einer Synchroiukmodulation /wischen dem erzeugten Bezugstriiger und diesen synchronisierten Schwingungen. Die gegenseitige Phasenbezichung zwischen beiden Bezugs-

•trägern, die eine feste Phasenverschiebung gegeneinander aufweisen sollen, wird jedoch nach d.esem Stand der Technik nicht weiter überprüft.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Phasenabweichungen von der genauen Quadratur-Beziehung zwischen den beiden Bezugsträgern automalisch festzustellen u,d zu korrigieren Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in zwei Phasendetektoren jeder einen Phasenvergleich des einen Beztgsträgers mit dem anderen Bezugsträger durchführt, daß die Ausgangssignale der Phasendetektoren zum Able.ien einer Regelspannung in einer Amplitudenvergleichsschaltung zusammengefaßt sind und daß die Regelspannung einer der beiden Farbträgeroszillatorstufen zum Regeln der Phase des von dieser erzeugten Bezugsträgers eingespeist ist. Mit Hilfe dieser der Amplitudenvergleichsschaltung entnommenen Regelspannung läßt sich die Quadratur-Beziehung sinkt aufrechterhalten, so daß Farbdemodalaüonsfehler, *<> deren Ursache in Phasenfehlern der Bezugstrager liegt, sicher vermieden werden können

Zweckmäßige Verwirklichungsmöglichkeiten dieser erBndungsgem.Be. Idee sind in den Unteranspruchen -!Anden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Blockschaltplan einer Farbdemodu- !atorJmutung nach einer Ausführungsform der Er-

Oszillators ^ die ^um Farbtragers

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^^^^^ zwischen dem daß e.ne ^P^"^ande™ⁿS ™ nächstfolgen

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° Achsen-Demodulation im bih fest. Sie Π, die

FTg2 eine graphische Darstellung der in der Schaltung nach Fig. 1 verwendeten Phasenmodu^lalFig.3a und 3b für die Phasenmodulation verwendete Verläufe und ihre Phasenbeziehung,

Fig. 4 ein Vektordiagramm zur Darstellung der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. I einer AusführJgsform mit anderer Phasenfehlerdetektor-De—ionmjjJ

bzw. dem vom Bez^sträger mit different,eller

vom

Fgfa und 6b Verläufe zur DarsteUung der Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 5 und

Fig. 7 einen Blockschaltplan einer Abwandlung ^^ der Schaltung nach Fig. 1. « zugstrager

Bezugs-

.Demldulation. Sind die und vom Pnasenmodu-" in korrekter

gSStJT^ die Detektoren Rechteckwel.en g^er^^n entgegengeset:*er ^^^

^^ Bebeispielsweise in dehte

signal-Verstärker 4 zugeleitet, der an zwei automa- wahrend die £^2

tische Phasenregelkreise angeschlossen ist, die Bezugstrager der Phg _l

Phasendetektoren 5, 7 und Empfängeroszillatorcn detektors1 eme νJ™ndcrte

6, 8 umfassen. Der Empfängeroszillator 6 erzeugt 55 zwei ^^^^i

einen Bezugstrager für die (ö-y)-Achsen-Demodu- gesehen Diese Ausgang:

lation und ist deshalb mit dem ^Demodulator 2 nut Hilfe von JW

odi.r ^Phasen" werden

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des ^ mit der Frequenz von entweder fsc

1/2

an an der Serien-

Zeile um. Beim beschriebenen Beispiel bewirkt dies, daß die am Verbindungspunkt dieser Widerstände erha'itene Regelspannung zwischen den entgegengesetzten Polaritäten wechselt. Die Gleichrichter 15 und 16 dienen dazu, dieses Wechseln zu vermeiden und eine Regelspannung einer festen Polarität am Verbindungspunkt der Widerstände zu erzeugen. Dabei kann, da diese Gleichrichter 15 und 16 nur die Detektor-Ausgangssignale der jeweiligen gegebenen Polaritäten durchlassen, die Regelspannung am Verbindungspunkt der Widerstände nur während jeder zweiten Zeilenperiode erhalten werden, was sich für die Phasenregelfunklion durch die Regelspannung als ungünstig erweist.

Es wird deshalb ein (nicht dargestellter) Integrator zum Bilden eines Mittelwerts des Ausgangssignals über zwei aufeinanderfolgende Zeilen vorgesehen. Dieser Integrator kann jeweils in die Schaltungseinheiten der Gleichrichter 15 und 16 oder alternativ in den Signalweg vom Verbindungspunkt der ao Widerstände 17 und 18 zum Phasenmodulator 9 eingeschalt"* sein. Beim beschriebenen Beispiel steigt die positive Ausgangsspannung des Gleichnchters 15 an, während die negative Ausgangsspannung des Gleichrichters 16 abnimmt, so daß das Potential am as Verbindungspunkt der Widerstände 17 und 18 positiv wird. Bei einer korrekten Quadraturphase des (i?-Y)-Bezugsträgers in Bezug zum (ß-Y)-Bezugsträger ist das Potential an diesem Verbindungspunkt Null; für eine Phasenverdrehung des (Ä-Y)-Bezugsträgers, wie sie bei (g) und (h) in F i g. 4 dargestellt ist, wird das Potential negativ. Dieses Potential wird dem Phasenmodul^or 9 als Phasenregelspannung zuge!eif»t. Wie im einzelnen beschrieben, wird die vom Verbindungspunkt der Widerstände abgenommene Signalspannung der dem Phasenmodulator eingegebenen Sägezahnspannung überlagert, um das Maß von dessen Phasenmodulation zu ändern. Da dit Phasenfehlerdetektorschaltung ohne aktive Elemente aufgebaut sein kann, ist ihre Betriebsweise sehr gut stabilisiert.

Ersichtlich können die den Phasendetektoren 13 und 14 eingespeisten Bezugsträger auch gegeneinander vertauscht sein.

F i g. 5 zeigt eine andere Ausführung der Phasenfehler-Detektorschaltung. Die übrigen Teile sind in dieser Figur die gleichen wie diejenigen nach Fig. 1 und deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Detektorschaltung enthält eine Phasenschieberschaltung 21, die dem (B-Y)-Bezugsträger, der vom Empfängeroszillator 6 kommt, eine Phasendrehung um etwa 90° erteilt. Der (B-Y)-Bezugsträger wird einem Phasendetektor 22 unmittelbar zugeführt, und der phasenverschoben (ß-Y)-Bezugsträger wird zwei Phascndelektorcn 23 und 24 zugeführt, die von entgegengesetzter Feslstcllungspolarität sind. Allen diesen Phasendetektoren 22 bis 24 wird der vom Phasenmodulator 9 erzeugte (Ä-Y)-Bezugsträger zur Durchführung eines Phasenvergleichs zugeführt. Die Ausgangssignalc der Phasendetektoren 23 und 24 sind Rcchteckwellen von einander entgegengesetzter Phase, wie in Fig. 6a und 6b dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Phasendetektors 22 ändert sich in Abhängigkeit von der Phasenbeziehung zwischen den beiden Bezugslrägern. Das Ausgangssignal hat also den Verlauf nach Fig. 6a für eine Verschiebung des (Ä-Y)-Beragsirägers im Uhrzeigersinn, wie sie in Fig. 4 bei (c) und (d) dargestellt ist: es ist Null für eine Quadraturbeziehung; und es hat den Verlauf nach Fig. 6b für eine Phasenverschiebung des (R-y)-Bezugsträgers im Gegenuhrzeigersinn, wie sie in Fi g. 4 bei (g) und (h) dargestellt ist. Die Ausgangssignale dieser Phasendetektoren werden einem Detektor 25 zur Feststellung einer balancierten Phase zugeleitet, mit zwei in Reihe geschalteten Dioden 26 und 27 und zwei diesen parallelgeschalteten Widerständen 28, 29. Die Widerstände 28 und 29 haben gleichen Widerstandswert. Wie dargestellt, wird das Ausgangssignal des Phasendetektors 22 an den Verbindungspunkt zwischen den Dioden angelegt, während die Ausgangssignale der Phasendetektoren 23 und 24 an die Kathode der Diode 26 bzw. an die Anode der Diode 27 angelegt sind. Als Ergebnis dieser Schaltungswcise ist das Potential am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 28 und 29 für eine Quadraturbeziehung zwischen den beiden Bezugsträgern Null, während es für eine Phasenverdrehung des (R-Y)-Bezugsträgers im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, positiv oder negatav wird. Dieses Potential wird als zweites Eingangssignal dem Phasenmodulator 9 zum Regeln der Phase des von ihm erzeugten Bezugsträgers im Hinblick auf den anderen Bezugsträger eingespeist. Hierbei ist ein Integrator für den im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Zweck in den Weg vom Verbindungspunkt der Widerstände 28 und 29 zum Phasenmodulator 9 eingefügt.

F i g. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fi g. 1, wobei der Verbindungspunkt zwischen den addierenden Widerständen 17 und 18 an eine Phasenverschiebungssteuer-Eingangsklemme einer Phasenschieberschaltung 30 angeschlossen ist, die zwischen dem Farbsynchronsignal-Verstäiker4 und dem Phasendetektor 7 eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Quadratur-Phasenregelschaltung in einem Farbfernsehempfänger nach dem PAL- oder einem ähnlichen System mit zwei Farbträgeroszillatorstufen zur Bildung eines Paars von quadraturbezogenen Bezugsträgern für dieFarbdemodulation, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei Phasendetektoren (13, 14; 23, 24) jeder einen Phasenvergleich des einen Bezugsträgers (B-Y) mit dem anderen Bezugsträger (R-Y) durchführt, daß die Ausgangssignale der Phasendetektoren zum Ableiten einer Regelspannung in einer Amplitudenvergleichsschaltung (15 bis 18; 25) zusammengefaßt sind und daß die Regelspannung einer der beiden Farbträgeroszillatorstufen zum Regeln der Phase des von dieser erzeugten Bezugsträgers eingespeist ist (bei 9,30).

2. Quadratur-Phasenregelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Phasen-Schieberschaltungen (11, 12), die einem der beiden Bezugsträger eine Phasenverschiebung von gleicher Höhe, jedoch in entgegengesetzter Richtung geben.

3. Quadratur-Phasenregelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Phasendetektor (22), dem beide Bezugsträger eingespeist sind und der einen der Bezugsträger mit dem anderen phasenmoduliert, durch eine Phasenschieberschaltung (21), die dem einen Bezugsträger eine Phasenverschiebung um 90° erteilt und deren einen phasenverschobenen Bezugsträger darstellendes Ausgangssignal den beiden Phasendetektoren (23,24) eingespeist ist, und durch einen Detektor (25) für balancierte Phase zum Bewirken der Feststellung einer balancierten Phase der Ausgangssignale der beiden Phasendetektoren mit dem Ausgangssignal des zusätzlichen Phasendetektors (22).

4. Quadratur-Phasenregelschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (25) für die balancierte Phase zwei reihengeschaltete Dioden (26, 27) enthält, und daß die Ausgangssignale der beiden Phasendetektoren (23, 24) an die entgegengesetzten Klemmen der reihengeschalteten Dioden angelegt sind und das Ausgangssignal des zusätzlichen Phasendetektors (22) an den Verbindungspunkt zwischen den Dioden gelegt ist.

5. Quadratur-Phasenregelschaltung nach An-Spruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Farbträgeroszillatorstufen (5, 6) einen Bezugsträger einer Frequenz gleich der des Farbträgers erzeugt und die andere Farbträgeroszillatorstufc (7, 8, 9) einen Generator (8) umfaßt, der einen Hilfsträger einer gegebenen Frequenz erzeugt, die fsc t l/2(2/i - l)fH beträgt, wobei fhc die Frequenz des Farbträgers. fH die Horizontal-Frequenz und η eine positive ganze Zahl bedeutet, sowie einen Phasenmodulalor (9) enthält, der den Hilfsträger der gegebenen Frequenz und eine Sägezahnspannung von Zeilenfrequenz empfängt und den Hilfsträger mit der Sägezahnspannung so phasenmoduliert, daß er einen Bczugsträger einer Frequenz gleich der des Farbhilfsträgers und einer Phase erzeugt, die in aufeinanderfolgenden Zeilen um 180' verschieden ist, und daß die Regelspannung dem Phasenmodulator (9) zum Ändern des Maßes der von ihm aufgebrachten Phasenmodulation zugeführt ist.