DE2212825A1

DE2212825A1 - Test-Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE2212825A1
Application number: DE19722212825
Authority: DE
Inventors: Jurgensen David James
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-03-16
Publication date: 1972-10-19
Also published as: NL170085B; FR2132020B1; NL7203394A; CA946921A; DE2212825C3; JPS5246449B1; GB1335804A; DE2212825B2; FR2132020A1; US3702375A; NL170085C

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2212825

Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

DXIII 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Tektronix Inc., 14150 S.W. Karl Braun Drive, Beaverton, Oregon, USA

Test-Schaltungsanordnung

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Test-Schaltungsanordnung zur !Eestung der Punktionsgenauigkeit einer ein Farbfernsehsignal führenden Schaltung.

Earbfernsehsignale besitzen zwei Komponenten in Form einer (relativ niederfrequenten) Luminanz-Komponeüte und einer Chrominanz-Komponente (3,58 MHz).

Ein Signal, das in der Fernsehindustrie für den lest derartiger, I'arbfernsehsignale führender Schaltungen "benutzt wird, ist der modulierte 20T-Impuls. Dieser 20T-Impuls wird auf aufeinanderfolgenden Zeilen eines Teilbildes erzeugt und dann durch die' zu testenden Schaltungen geschickt. Wenn sich irgendeine Abweichung der Grenzen dieses Impulses ergibt, so arbeitet die Schaltung nicht richtig; das kann beispielsweise daran liegen, daß das Amplitudenverhältnis zwischen Luminanz-Komponente und Chrominanz-Komponente ungenau ist, eine Yerzögerungsdifferenz zwischen der Luminanz- und der

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Chrominanz-Komponente oder eine Beschneidung des Signals vorhanden ist. Da die Grenzen aus einem Oszillographen nicht sichtbar sind, können sie nicht genau bestimmt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung zur Testung der Punktionsgenauigkeit von !Farbfernsehsignal verarbeitenden Schaltungen anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Test-Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

eine Modulations-Steuerstufe zur Einspeisung eines Modulationssignals in einen Modulator, dessen Ausgangssignal eine Hüllkurve mit einer oberen und unteren Grenze in Form des Modulationssignals besitzt, wobei eine der Grenzen gegenphasigair anderen ist, eine Summationsstufe zur Addition des Modulationssignals zum Ausgangssignal des Modulators in Phase mit einer Grenze der Hiillkurve zwecks Urzeugung eines Tostrasters auf einem Oszillographenschirm bei dem eine Grenze der Hiillkurve des Testrasters eine gerade Linie ist, wenn die Schaltung richtig arbeitet, und eine Phasenscliieberstufe zur Phasenmodulation eines Trägers vor dessen Einspeisung in den Modulator derart, daß die Hiillkurve des Testrasters zum Vergleich mit einer geraden Linie eine kontinuierliche Grenze besitzt.

In der erfindungsgemäßen Schaltung wird der auf den Modulator gegebene Träger im Erzeugerschaltungsteil während eines Teilbildes eines Fernsehrasters fortschreitend in der Phase verschoben, d.h. phasenmoduliert. Daraus ergibt sich, daß ein Oszillograph mit einer Zeilenfrequenz getriggert werden kann, wobei die Modulations-Hüllkurven

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in bezug auf die vorhergehende Zeile jeweils gering in der Phase vorverschoben sind. Daraus ergibt sich, daß der modulierte 201-Impuls mit eng benachbarten Spuren des modulierten Trägers aufgefüllt wird, wodurch sich kontinuierliche obere und untere Grenzen der Hüllkurve des !Destrasters ergeben. Dieses Verfahren der Phasenverschiebung kann auch zu genaueren Messungen an Modulator-Ausgängen verwendet werden, wodurch die Anstiegszeit von Ghrominanz-Signalen bestimmbar ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsformen anhand der Figuren. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines lestrasters;

Fig. 2 ein Schaltbild, aus der eine Phasenschieberstufe nach Fig. 1 im einzelnen ersichtlich ist;

Fig. 3 eine Darstellung der Oszillographen-Anzeige des —.Ausgangssignals eines Summationsverstärkers der Schaltungsanordnung nach Fig. 1, wenn die Phasenschieberstufe in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 abgeschaltet ist; und

Fig. 4 eine der Fig· 3 entsprechende Darstellung des Ausgangssignals des Summationsverstärkers, wenn die Phasenschieberstufe in der Schaltungsanordnung nach Fig* 1 zur Erzeugung des Testrasters im erfindungsgemäßen Sinne wirksam ist.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. !enthält eine durch eine Phasensteuerstufe 12 gesteuerte Phasenschieber-

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stufe 10, welche ihrerseits einen abgeglichenen impIitudenmodulator 14 ansteuert. Weiterhin 1st eine AmpIitudenmodulatione-Steuerstufe 16 zur Einspeisung eines Testimpulses 17 in dem Modulator 14 sowie ein das Ausgangssignal des Modulators 14 aufnehmender Summationsrerstärker 1Θ vorgesehen, an dessen Ausgang 20 ein Ausgangssignal in Form eines Testrasters 22 abnehmbar 1st.

Ein im linken Teil der Fig. 1 dargestellter !Präger 24 kann beispielsweise die Frequenz des Chrominanz-Hilfsträgers eines Fernsehsignals besitzen. Dieser Hilfsträger 24 wird gewöhnlich direkt auf den Modulator 14 gegeben. In der Testschaltungsanordnung nach Fig. 1 wird dieser !Träger 24 jedoch zunächst auf einen Eingang 25 der Phasenschieberstufe 10 gegeben. Zu vorgegebenen ZeL tpunkten erhält die Phasenschieberstufe 10 Spannungs-Säge ζ ohne 26 von der Phasensteuerstufe 12, wobei die Phasenschieberstufe 10 die Phase des !trägers 22 während jedes Sägezahns 26 fortschreitend schiebt, so dag eine Anzeige aufeinem Oszillographen, welche auf den Beginn des Impulses 17 getrlggert ist, dieForm eines Rasters 28 hat.

Die Amplitudenmodulations-Steueretufe 16 liefert als Funktion von EingangsSignalen, beispielsweise Triggersignalen 42, welche auf ihren Eingang 33 gegeben werden, sinusförmige Spannungsimpulse 17 auf den Modulator 14· Die in Fig. 1 dargestellten Modulationsimpulse 17 beginnen und enden bei negativen Spannungsspitzen einer sinusförmigen Spannung. Weiterhin kann die Amplitudenmodulations-Steuerstufe 16 auf einen rechteckförmigen Tastimpulse 34 gegeben werden, welcher am Ende der Teilbild-Austastung beginnt und am Beginn der Teilbild-

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Austastung endet.. Ein derartiger iDastimpuls 34 kann auf die Phasensteuerstufe 12 gegeben werden, damit dieae einen Spannungs-Sägezahn 26 liefert, welcher gleichzeitig mit dem Beginn und dem Ende dea Impulsea 34 beginnt und endet· Die Phaaenachieberatufe achiebt die PJiaae dea Trägera 24 graduell als Funktion des ■ Spannunga-Sägezahna 26 während dea Yorlaufteils dea . Teilbildea*

Die Phaae der Modulation iat dann für jedes Teilbild während dea Intervalla die gleiche, das für Vertikalintervall-Testsignale verwendet wird. Damit wird ea möglich, daß der Generator einen internen modulierten 20T-Vertikalteatimpula erzeugt, der eine spezielle Phase besitzt. ■ " , - ■

Der fortschreitend in der Phase geschobene Träger, der aufdem Oszillographen zu einer Anzeige 28 führt, wird durch den Testimpuls 17 im abgeglichenen Modulator 14 moduliert. Die Anzeige auf dem Oszillographenachtrm dea Modulatora bei Triggerung dea Oazillographen auf dem Beginn des Testimpulses 18, beispielaweiae durch den Triggerimpuls 32, beaitzt die Form 34. Dieses Anzeigeraater beaitzt eine obere und eine untere Grenze 36 bzw. 38, welche gegenphasig sind und die Eorm des Teatimpulaea 17 aufweisen· Die Hüllkurve iat mit Spuren dea Trägera 24^aufgefüllt, da dieaer Träger während des Test impula-Intervalla fortschreitend in der Phase geschoben wird.

Daa durch die Anzeige 34 gegebene Auagangasignal des Modulators 14 wird auf den Summationaverstärker 18 .ge«»·,-,^; geben, der gleichzeitig einen Spannungsimpuls 40 erhält,·; welcher dem Testimpuls 17 entspricht. Daa resultierende

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die Oszillographen-Anzeige bildende Testraster am Ausgang 20 des Summationsveratärkers 18 besitzt die Form 22, welche in Fig. 4 vergrößert dargestellt ist. Diese Anzeige besitzt eine obere Hüllkurvengrenze 36», welche gleich einer Periode einer Sinuswelle sein soll. Wenn die getestete Schaltung richtig arbeitet,- d.h. mit anderen Worten, wenn sie zu keiner Verzerrung des Testimpulses 22 führt, so ist die untere Grenze der Hüllkurve der Anzeige 22 eine gerade Linie, welche mit einer geraden Linie auf dem Gitternetz des Oszillographenschirms verglichen werden kann· Jede Abweichung des HüllkurventeiIs 38* von einer geraden Linie zeigt an, daß die getestete Schaltung nicht richtig arbeitet.

Wäre die Phasenschieberstufe 10 nicht vorhanden, so würde die Anzeige des Testrasters auf dem Oszillographenschirm die Form 22* nach Fig. 3 haben, wozu Grenzen 36· und 38· hinzukommen· Die beiden Spuren des modulierten Trägers nach Fig. 3 ergeben sich aus der ineniander verschachtelten Zeilenabtastung in Fernsehrastern, was im folgenden noch erläutert wird. Abweichungen der unteren Hüllkurve 38* von einer geraden. Linie können zwischen den unteren Spitzen des Signalverlaufe des modulierten Trägers der Anzeige 22' auftreten; diese Abweichungen werden jedoch im Testraater der Oszillographenanzeigenach Flg. 3 nicht festgestellt, wenn diese Anzeige zur genauen Untersuchung horizontal aufgeweitet wird. Abweichungen der Hüllkurve 38^f von einer geraden Linie können jedoch leicht in der Oszillographenanzeige nach Fig. 4 festgestellt werden, welche sich aus der fortschreitenden Phasenverschiebung des Trägers 24 durch die Phasenschieberstufe 10 während des Testimpulses ergeben.

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Zur isiifung eines abgeglichenen
eines Fernsehsenders eignet sich als Testimpuls 17 ein sinusförmiger 2ÖT~Testimpuls. Dieser f estimpuls besitzt eine Dauer von 5 HikrοSekunden und kann eine ■Amplitude von 50 lEE-Einheiten besitzen, so daß das Testraster 22 eine Amplitude von 100 IRE*-Einheiten auf der gleichen Skala wie der Testimpuls 1? besitzt. Da der Ghromlnanz-Hilfsträger eine Frequenz von etwa 3*58 MHz besitzt, sind während des Testimpuls-Intervalls statt 8 Perioden gemäß Pig» 3 » etwa 17,9 Perioden des Trägers 24 vorhanden» Din derartiger Impuls kann einmal während jeder Zeile des Fernsehrasters auf den Modulator 14 gegeben werden. Aufeinanderfolgende Impulse können dabei an der gleichen Stelle auf jeder der Zeilen liegen. Die zusammengesetzte Oszillographen-Anzeige derartiger, durch Triggerimpulse 32 getriggerter Impulse zeigt die Trägerspuren während der Impulse auf den ineinander verschachtelten linien beider Vertikaltastungen des Fernsehrasters in einer Anzeige, wie beispielsweise die Anzeige 22* nach Fig. 2. Da der Ohromananz-Träger in benachbarten Zeilen des Basters um 160° gegeneinander verschoben ist, ergeben sich in der HUllkurve der Anzeige nach dieser Figur zwei Spuren des Trägere mit einer Phasenverschiebung von 180°»

Eine geeignete Phasenschieberstufe für den Träger 1st in Fig. 2 dargestellt. Der Eingang 25 dieser Stufe befindet sich im linken Teil dieser Figur· Der Signalweg für denTräger 24 verläuft Über Widerstände 44 und 46. Eine kleine Induktivität 48 ist mit einem Ende an einen Verbindungspunkt 49 zwischen den Widerständen 44 und und mit ihrem anderen Ende an Masse bzw. einen anderen Potentialbezugspunkt angeschaltet. Eine spannungsab-^ hängige Kapazität 50 ist ebenfalls mit einem Ende an

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dem Verbindungspunkt 49 und mit dem anderen Lnde über eine Gleichspannungs-Trennkapazität 52 mit Masee verbunden. Die Kapazität 42 besitzt einen wesentlich größeren Kapazitätswert, als die Spannungs-Kapazität 50, so daß die Induktivität 48 und die Spannungs-Kapazität 50 im Effekt parallel geschaltet sind. Line weitere Induktivität 54, welche mit der Induktivität 48 identisch sein kann, ist mit einem Ende an einen Verbindungspunkt 56 an ein dem Verbindungspunkt 59 abgewandten ünde des Widerstandes 46 und mit dem anderen Ende an Masse geschaltet. Eine weitere spannungsabhängige Kapazität 58 ist zwischen den Verbindungspunkt 56 und die Gleichspannungs-Trennkapazität 52 geschaltet, so daß die Induktivität 54 im Effekt parallel zur Spannungs-Kapazität 58 lkiegt. Der Spannungs-Sägezahn 26 von der Phasensteuerstufe 12 wird der Phasenschieberstufe nach Fig. an einem Verbindungspunkt 59 zwischen der Gleichspannungs-Trennkapazität 52 und den Spannungs-Kapazitäten 50 und 58 eingespeist, so daß dieser Sägezahn die Spannung an den Spannungs-Kapazitäten 50 und 58 ändert.

Es ist ersichtlich, daß kein wesentlicher Bildstrom über die Widerstände 44 und 46 fließt und daß der Träger zwischen dem Eingang 25 und dem Verbindungspunkt 56 nicht in der Phase geschoben wird, wenn die Gleichspannung am Verbindungspunkt 59, einen solchen Wert besitzt, daß die kapazitiven widerstände der Spannungs-Kapazitäten 50 und 58 gleich den induktiven Widerständen der Induktivitäten 48 und 54 bei der Frequenz des Trägers 24 sind. Eine Verminderung der Spannung am Verbindungspunkt 59 führt zu einer Verminderung der Kapazitätswerte der spannungsabhängigen Kapazitäten 50 und 5Ö, so daß ein Voreil-Strom über die Widerstände 44 und 4 6 !'ließt. Daraus ergibt sich, daß die Wechselspannung <!·>ΰ Trägers 24 am

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Verbindungspunkt 56 der Spannung des Trägers am Eingang

25 voreilt, Eine Zunahme der Gleichspannung am Ver— Mndungspunkt 59 hat den entgegengesetzten Effekt, so daß die Spannung des Trägers 24 am Verbindungspunkt 56 der Spannung des Trägers am Eingang 25 nacheilt. Auch wenn die beiden, die Spannungs -Kapazitäten 50 und 58 enthaltenden Phasenschieberlcreise für sich bei jeder gegebenen Gleichspannung am Verbindungspunkt 59 zu keiner Phasenverschiebung von Null führen, so kann, wenn diese beiden Kreise die gleiche Phasenverschiebung herbeiführen, an diesem Verbindungspunkt eine Spannung eingespeist werden, welche dazu führt, daß die Phasenverschiebungen an den beiden Widerständen 44 und 46 entgegengesetzt jjl-iich sind, was zu einer Phasenverschiebung von I¹JuIl des Trägers 24 am Verbindungspunkt 56 führt.

Die in Fig. 2 dargestellte Phasenschieberstufe ist zu einer gesamten Phasenverschiebung von nahezu 360° fähig, wobei jedoch die Amplitude des in der Phase geschobenen Trägers mit dem Winkel der Phasenverschiebung von einer Maximalamplitude bei einer ßull-Phasenspannung am Yerbindungspunkt 59 abnimmt. Daher kann der Spannungs-Qägezahn 26 bei einer Spannung beginnen, welche kleiner als diese JN-äull-Phasen-Schieberspannung ist und auf eine Spannung zunehmen, "welche über dieser Null-Phasenschieberspannung liegt. Bei Abwesenheit des Spannungs-Sägezahns

26 kann die Phasenverschiebung des Trägers auf Null eingestellt werden. Ein geeigneter Bereich der Phasenverschiebung liegt um 90° auf den beiden Seiten der Phasenverschiebung Null, so daß die Amplitudenänderung des Ausgangssignals am Verbindungspunkt 56 nicht zu groß wird. Weiterhin ist in diesem Bereich die Phasenverschiebung bzw. Phasenmodulation auch linear als Funktion der Zeit.

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La ist allerdings ein Phasenmodulations—Träger mit konstanter Amplitude erwünscht. Um dies zu erreichen, wird das Ausgangssignal am Verbindungspunkt 56 auf eine Verstärker- und Begrenzerstufe 60 gegeben, welche das Verstärkungssignal so verstärkt und begrenzt, daß sich ein im wesentlichen rechteckfö'rmir^s Ji^nal mit konstanter ilmplitudo ergibt, das zur Rückbildung einos sinusförmigen Signals mit konstanter Amplitude in einer sinus-rückbildenden Stufe 62 verwendet v/erden kann. Diese Stufe 62 kann in an sich bekannter Weise aufgebaut sein. Das Ausgangssignal der Stufe 62 ergibt somit eine Anzeige auf dem Oszillographen der Form 28 nach Fig. 1, wenn der Oszillograph am Beginn jedes 20Ϊ-Impulses 22 beispielsweise durch den Triggerimpuls 32 getriggert wird.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentanspruch e

1* T&st-Schaltungsanordnung zur Testung der Funktionsgenauigkeit einer ein Farbfernsehsignal führenden Schaltung, gekennzeichnet durch eine Modulations-Steuerstufe (16) zur Einspeisung eines Modulationssignals in einen Modulator (14), dessen Aus gangs signal- eine Hüllkurve mit einer oberen und unteren Grenze in Form des Modulationssignals besitzt, wobei eine der Grenzen gegenphasig zur anderen ist, eine Summationsstufe (18) zur Addition des Modulationssignals zum Ausgangssignal des Modulators (14) in Phase mit einer Grenze der Hüllkurve zwecks Erzeugung eines Testrasters auf einem Oszillographenschirm, bei dem eine Grenze der Hüllkurve des Testrasters eine gerade Linie ist, wenn die Schaltung richtig arbeitet, und durch eine Phasenschieberstufe (10) zur Phasenmodulation eines Trägers vor dessen Einspeisung in den Modulator (14), derart, daß die Hülikurve des Testrasters zum Vergleich mit einer geraden Linie eine 'kontinuierliche Grenze besitzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulations-Steuerstufe (16) derart ausgebildet ist, daß sie ein Modulationssignal in Form einer Folge von Testimpulsen liefert, die jeweils eine Periode einer Sinuswelle, beginnend und endend mit benachbarten Spitzenwerten der Sinuswelle sind, so daß der Modulator (14) eine Folge von Ausgangsimpulsen liefert, die jeweils eine HUllkurve mit sinusförmiger oberer und unterer Grenze, beginnend und endend auf der zentralen horizontalen Achse des Oszillographenschirms besitzen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationra-üteuerstufe (16) einen

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BAD ORIGINAL

Testimpuls pro Zeile eines Fernsehrasters liefert und daß die Phasenschieberstufe (10) die Phase des Trägers während jedes T_eilbildes des Rasters schiebt.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberstufe die Phase des Trägers während jedes Teilbildes

des Rasters um 180° schiebt.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberstufe (10) einen Signalweg (25> 56) zur Einspeisung des Trägers in den Modulator (14) mit einem Widerstand (beispielsweise 44) im Signalweg und einer einen Hebenschluß zum Signalweg bildenden Parallelschaltung einer Induktivität (beispielsweise 48) und einer spannungsabhängigen Kapazität (beispielsweise 50) am Modulatorseiten-Ende des Widerstandes aufweist und daß eine Phasensteuerptufe (12) zur Einspeisung eines Spannungsoägezarins (2C ) an der spannungsabhägngigen Kapazität v/ährend jedes Teilbildes des Rasters vorgesehen ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Trägersignalweg (25»

56) der Phasenschieberstufe (lO) zwei in Serie geschaltete Widerstände (44> 46) mit jeweils einer einen Nebenschluß bildenden Parallelschaltung einer Induktivität (48 bzw. 54) und einer Spannungs-Kapazität (50 bzw. 58) am Modulatorseiten-Ende der Widerstände vorgesehen sind, und daß die Phasensteuerstufe (12) den Spannungs-Sägezahn (26) an beiden spannungsabhängigen Kapazitäten einspeist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Phasensteuerstufe (12)

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die Trägerphase weährend der YertikaIintervalle der Rasterteilbilder konstant hält.

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