DE2528581C3 - Getastete Verstärkungsregelungsschaltung für Videosignale - Google Patents
Getastete Verstärkungsregelungsschaltung für VideosignaleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine getastete Verstärkungsregelungsschaltung für Videosignale, mit einem Verstä;-ker, dessen Verstärkungsgrad steuerbar ist, mit einer
Abtrennschaltung zum Abtrennen von Synchronsignalen aus dem Videosignal, mit einer Signalformerschaltung, die gegenüber den abgetrennten Synchronsignalen verzögerte Impulse erzeugt und mit einer Mischschaltung, in der das Videosignal und die verzögerten
Impulse kombiniert werden, wobei das kombinierte Signal zur Steuerung des Verstärkers verwendet ist.
Eine derartige Verstärkungsregelungsschaltung für
Videosignale ist notorisch bekannt.
Bei der bekannten Verstärkungsregelungsschaltung werden die Horizontalsynchronsignale abgetrennt und
differenziert. Die bei der Differenzierung entstehenden Rückflankenimpulse sind gegenüber der Vorderflanke
der Horizontalsynchronsignale so weit verzögert, daß sie mit der hinteren Schwarzschulter der Horizontalsynchronsignale zusammenfallen. Dies ist auch bei einer
bekannten getasteten Verstärkungsregelungsschaltung für Videosignale der Fall (DE-OS 19 27 256).
Obwohl bei den bekannten Schaltungen vorgesehen ist, die bei der Differenzierung aus der Vorderflanke der
Horizontalsynchronimpulse entstehenden Impulse durch Gleichrichtung zu eliminieren, gelingt dies nicht
vollständig. Die erwähnten Impulse führen vielmehr zu mehr oder weniger starken Störungen.
Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, statt
einer Differenzierschaltung eine aus einer Induktivität und einer Kapazität bestehende Verzögerungsschaltung
für die Synchronimpulse zu verwenden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derartige Verzögerungsschaltungen insofern von Nachteil sind, alt die
Temperaturkennlinie der Induktivität nicht genügend stabil ist, so daß die Verzögerungszeit und die
Impulsbreite der verzögerten Impulse entsprechend den
ίο Temperaturänderungen variieren. Dementsprechend ist
auch die Verstärkungsregelung nicht in dem gewünschten Maße konstant Außerdem benötigen Induktivitäten
relativ viel Platz und eignen sich nicht für die Herstellung der Schaltung in integrierter Technik.
Es ist ferner im Zusammenhang mit einer Fernsehkamera bekannt (siehe Schaltplan (61-6620-1201 Ind. 16
der Bedienungsanleitung zum Grundig-Fernauge FA 42 S), bei einer Verstärkungsregelungsschaltung für
Videosignale die BAS-Signale nach Abtrennen der Syn
chronimpulse über eine Diode, einen Kondensator und
Transistoren einem Integrationsglied zuzuführen. Das durch Integration erhaltene Signal wird dabei der
Basis eines als Emitterfolger betriebenen Transistors zugeführt, der mit einem ersten Widerstand mit dem
Emitter eines als Basisverstärker betriebenen Transistors verbunden ist, welcher emitterseitig über einen
zweiten Widerstand an Masse liegt. Der Basis des als Basisverstärker betriebenen Transistors wird eine
konstante Basisvorspannung zugeführt. Der durch den
genannten zweiten Widerstand fließende Strom setzt
sich somit aus der Summe der Emitterströme der beiden Transistoren zusammen. Der vom Emitter des
als Emitterfolger betriebenen Transistors abgegebene Strom variiert dabei in Abhängigkeit von dem integrier
ten Signal; der die Kollektor-Emitter-Strecke des
anderen Transistors durchfließende Strom variiert ebenfalls, und zwar in umgekehrter Weise wie der
zuvor genannte Strom. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal der betreffenden bekannten Schaltungsan-
Ordnung linear von dem jeweils integrierten Signal abhängt. Mit Hilfe der vorstehend betrachteten bekannten Schaltungsanordnung wird im übrigen lediglich
eine variable Gleichspannung zur Steuerung eines Lämpchens erzeugt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkungsregelungsschaltung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß bei der
Verzögerung keine Störsignale entstehen und die Temperaturänderi'.ngen ohne Einfluß auf die Verstär-
erzeugen, die nicht von Rauschsignalen abgeleitet
werden, welche sich auf der hinteren Schwarzschulter
vier Horizontalsynchronsignale befinden.
einer Verstärkungsregelungsschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Signalformerschaltung aus einem Integrator zum Integrieren
der Synchronsignale und einem dem Integrator nachgeschalteten Komparator besteht, der die verzögerten Impulse erzeugt, und zwar jeweils so lange, wie der Pegel der integrierten Synchronsignale größer als ein
Bezugspegel ist.
Zwischen den steuerbaren Verstärker und die Mischschaltung kann gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung eine Scheitelwertdetektorschaltung geschaltet sein. Unter der Voraussetzung, daß in der
Mischschaltung die Horizontalsynchronimpulse und die verzögerten Impulse mit umgekehrter Polarität ge-
mischt werden, ist es vorteilhaft, die Amplitude der verzögerten Impulse größer als den maximal zulässigen
Weißpegel des Videosignals zu wählen. Wenn man die Kennlinie der Scheitelwertdetektorschaltung dann so
wählt, daß sie aus zwei an einem Knickpunkt zusammenstoßenden Graden mit unterschiedlicher
Steilheit besteht und den Knickpunkt auf den erwähnten maximal zulässigen Weißpegel des Videosignals legt, so
kann bei Oberschreiten dieses Pegels ein verstärkter Regeleffekt endelt werden. Eine Erhöhung des Ausgangssignals
der Scheitelwertdetektorschaltung führt zu einer Verminderung des Verstärkungsgrades des
steuerbaren Verstärkers und umgekehrt
In diesem Zusammenhang soll noch bemerkt werden, daß eine Verstärkungsregelungsschaltung für Videosignale
bekannt ist (DE-OS 20 13 507), bei der ein Komparator gleich große negative und positive
Ausgangsspannungen erzeugt, wenn das Videosignal einen bestimmten Schwellpegel überschreitet, der
unterhalb des Weißwertes liegt. Die beiden Ausgangsspannungen bilden Impulse gleicher Form und Länge,
jedoch entgegengesetzter Polarität Diese impulse werden zur Bildung der Sleuerspannuny für den
steuerbaren Verstärker ausgenutzt
Gemäß einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann als Komparator ein Schmitt-Trigger
verwendet werden.
Die Abtrennstufe kann bei der erfindungsgemäßen Verstärkungsregelungsschaltung mit dem Eingang des
steuerbaren Verstärkers verbunden sein.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise erläutert In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Verstärkungsregelungsschaltung,
von der ein Teil gemäß der Erfindung verbessert werden soll,
Fig.2 Signalformen, die zur Erläuterung der
Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Verstärkungsregelungsschaltung
dienen,
F i g. 3 die Übertragungscharakteristik der Scheitelwertdetektorschaltung,
Fig.4 ei/i Blockschaltbild der Verstärkungsregelungsschaltung
wie in Fig. I, jedoch mit einer detaillierten Darstellung der erfindungsgenäß verbesserten
Abtrennschaltung und Signalformerschaltung,
Fig.5A bis C Impulsformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Abtrennschaltung und der Signalformerschaltung.
Bei der Verstärkungsregelungsschaltung nach F i g. 1 werden dem Eingangsanschluß 1 Videosignale 5r
zugeführt Der Eingangsanschluß 1 ist mit dem Eingang eines steuerbaren Verstärkers 2 verbunden. Der
Ausgang des steuerbaren Verstärkers 2 ist mit einem Ausgangs&nschluß 3 verbunden. An diesen kann
beispielsweise eine Modulatorschaltung mit einem Videobandaufnahmegerät angeschlossen sein.
Das Videosignal Sr wird vor dem Eingang des
Verstärkers 2 abgezweigt und einer Abtrennschaltung 4 zugeführt, die die Horizontalsynchronsignale Ph aus dem
Videosignal Sy herausfiltert.
Der Abtrennschaltung 4 ist eine Signalformerschaltung nachgeschaltet Diese erzeugt aus den separierten
Horizontalsynchronsignalen Ph verzögerte Impulse Pd-Die
Impulse Pd sind so weit verzögert, daß sie in den
Bereich der hinteren Schwarzschulter der Horizontaljynchronsignale
Ph fallen. In Fig.2A ist das Videosifnalgemisch
Srrr.\\ den Horizontalsynchronimpulsen P/,
gezeigt. In Fig.2B sind die durch die Signalformerschaltung
5 aus den '."'orizontalsynchronimpulsen Pt,
abgeleiteten verzögerten Impulse Pd gezeigt. Die
Amplitude Vp der verzögerten Impulse Pj wird größer
als der Weißpegel des Videosignais .Sy gewählt.
Die verzögerten Impulse Pd werden einer Mischschal-
Die verzögerten Impulse Pd werden einer Mischschal-
tung 6 zugeführt Ferner wird der löschschaltung 6 das
verstärkte Videosignal vom Ausgang des steuerbaren Verstärkers 2 zugeführt Die Mischschaltung 6 erzeugt
ein kombiniertes Signal S11, welches in Fig,2C
dargestellt ist Dieses kombinierte Signal S3 wird einer
ίο Scheitelwertdetektorschaltung 7 zugeführt Diese erzeugt
das in Fig.2C gezeigte Scheitelwertsignal Sp,
welches dem steuerbaren Verstärker 2 als Steuerspannung zugeführt wird.
Da die Amplitude Vp der verzögerten Impulse Pd
Da die Amplitude Vp der verzögerten Impulse Pd
>S konstant gehalten wird und, wie erwähnt höher als der
Weißpegel des Videosignals Sj- ist wird die Größe des
Scheitelwertsignals Sp nur durch die Amplitude der
Horizontalsynchronsignale Pi, bestimmt
Die in F i g. 3 gezeigte Arbeitskennlinie der Scheitelwertdetektorschaltung
7 besteht aus zwei einen Knickpunkt bildenden Graden m;<
unterschiedlicher Steilheit Ix und h. Wie bereits vorher beschrieben, wird
die Amplitude Vp der verzögerten Impulse Pd größer als
der mittlere Weißpegel des zu regelnden Videosignals gewählt, so daß, wenn der Pegel des Videosignals Sy
unterhalb von Vp liegt, das Scheitelwertsignal Sp nur
durch den Zuwachs der Horizontalsynchronsignale Ph erhöht
wird. Der Spitze-Spitze-Pegel Epp des demodulierten
AusgangssignalsderScheitelwertdetektorschaItung7 wird in diesem Fall nur entsprechend der Kennlinie mit
der geringeren Steilheit h erhöht. Wenn dagegen der Pegel des Videosignals Sy größer als Pd wird, so kommt
das kombinierte Signalgemisch S3 in den Bereich der
Kennlinie mit der größeren Steilheit k- Das hat zur
Folge, daß das Ausgangssignal der Scheitelwertdetektorschaltung 7 abrupt erhöht wird, wodurch der
Verstärkungsgrad des steuerbaren Verstärkers 2 entsprechend erniedrigt wird.
F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die gleichen Bezugsziffern wie für die Schaltungselemente in F i g. 1 verwendet werden. In Fi g. 4 ist nur die Signalformerschaltung 5 vom Stand der Technik abweichend gestaltet. Die Signalformerschaltung S besitzt eine Integrierschaltung 51 und einen Schaltkreis 52. Der Ausgang der Synchronsignal-Trennschaltung 4 ist mit der Integrierschaltung 51, die durch einen Widerstand 53 und einen Kondensator 54 gebildet wird, verbunden, deren Ausgang ferner mit dem Schaltkreis 52 verbunden ist, der eine Schmitt-Trigger-Schaltung vom Differentialverstärkertyp umfaßt Die Schmitt-Trigger-Schaltung wird durch zwei Transistoren 55 und 56 gebildet. Der Ausgang der Integrierschaltung 5 J ist erstens mit der Basis des Transistors 55 gekoppelt und zweitens wird diesem die Vorspannung, welche eine Speisespannung -1- Vcc ist, geteilt durch Widerstände 58 and 59, zugeführt, während die Vorspannung, welches die Kollektorspannung des Transistors 55 ist, geteilt durch Widerstände 60 und 61, der Basis des Transistors 56 zugeführt wird. Die Emitte:
F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die gleichen Bezugsziffern wie für die Schaltungselemente in F i g. 1 verwendet werden. In Fi g. 4 ist nur die Signalformerschaltung 5 vom Stand der Technik abweichend gestaltet. Die Signalformerschaltung S besitzt eine Integrierschaltung 51 und einen Schaltkreis 52. Der Ausgang der Synchronsignal-Trennschaltung 4 ist mit der Integrierschaltung 51, die durch einen Widerstand 53 und einen Kondensator 54 gebildet wird, verbunden, deren Ausgang ferner mit dem Schaltkreis 52 verbunden ist, der eine Schmitt-Trigger-Schaltung vom Differentialverstärkertyp umfaßt Die Schmitt-Trigger-Schaltung wird durch zwei Transistoren 55 und 56 gebildet. Der Ausgang der Integrierschaltung 5 J ist erstens mit der Basis des Transistors 55 gekoppelt und zweitens wird diesem die Vorspannung, welche eine Speisespannung -1- Vcc ist, geteilt durch Widerstände 58 and 59, zugeführt, während die Vorspannung, welches die Kollektorspannung des Transistors 55 ist, geteilt durch Widerstände 60 und 61, der Basis des Transistors 56 zugeführt wird. Die Emitte:
der Transistoren J5 und 56 sind miteinander und über
eine konstante Stromquelle 57 mit einem Bezugspqtential,
beispielsweise mit der Erde, verbunden. Der Kollektor des Transistors 55 ist über ein«n Belastungswiderstand
62 mit der Speisespannung + Vcc verbun-
den, während der Kollektor des Transistors 56 erstens über einen Belastungswiderstand 63 mit der Speisespannung
+ Vcc verbunden ist und zweitens über eine Emitterverstärkerschaltung aus einem Transistor S4 und
einem Widerstand 65 mit einem der Eingänge der Mischschaltung 6.
Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung wird das Synchronimpulssignal Ph, das in der Trennschaltung 4
abgetrennt wird, wie in Fig.5A gezeigt, der Integrierschaltung
51 zugeführt, um das integrierte Signal Si, wie in F i g. 5B gezeigt, zu erhalten. Das integrierte Signal Si
wird ferner der Basis des Transistors 55 zugeführt. Wenn angenommen wird, daß sich der Transistor 55
anfänglich im nichtleitenden Zustand befindet und der Transistor 56 im leitenden Zustand, wird das Kollektorpotential
des Transistors 56 durch eine Spannung herabgesetzt, die durch den Widerstand 63 und den
durch diesen fließenden Strom bestimmt wird. Das Basispotential des Transistors 56 wird auf einem
konstanten Wert £5 gehalten, der durch die Widerstände
60,61 und 62 bestimmt wird.
Wenn nun die Amplitude des integrierten Signals Si Ifloinpr nie Hip £ηαηηιιησ Pc iQt wprd(*n der nichtleitende
und der leitende Zustand der Transistoren 55 und 56 gehalten wie sie waren. Andererseits werden, wenn die
Amplitude des integrierten Signals Si größer als die Spannung Ei wird, die Zustände der Transistoren 55 und
56 geändert, d. h. der Transistor 55 wird leitend und der Transistor 56 nichtleitend. Gleichzeitig nimmt das
Kollektorpotential des Transistors 56 auf die Speisespannung + Vcc zu. Schließlich wechseln, wenn die
Amplitude des integrierten Signals 5; unter den festgelegten Wert Ei abnimmt, die Zustände der
Transistoren 55 und 56 wiederum. Dies hat zur Folge, daß der verzögerte Impuls Pd, wie in F i g. 5C gezeigt,
aus dem Kollektor des Transistors 56 erhalten wird. Der Impuls /5C/wird über die Emitterverstärkerschaltung der
Mischschaltung 6 zugeführt, um den ersteren mit dem Signalgemisch Sy zu kombinieren. Das kombinierte
Signal wird ferner über den Scheitelwertdetektor 7 dem Verstärker 2 zur Regelung der Amplitude des
Videosignals 5/ in der gleichen Weise wie bei der Schaltung nach F i g. 1 zugeführt. Erfindungsgemäß wird
somit das Synchronsignal Ph in die Schaltung 51 integriert, so daß keine Belieferung mit einem
zusätzlichen Impulssignal, beispielsweise einem positiven differenzierten Impuls, erfolgt. Die Videosignale
ij werden daher durch ein solches Impulssignal nicht
verschlechtert. Selbst wenn ein Störsignal im Synchronsignalweg aufgenommen wird, wird das Störsignal über
die Kapazität 54 zur Erde abgeleitet.
Wpiiprhin ist die erfindungsgemäße Schaltungsanord-
ao nung nicht mit einer Induktivität versehen, so daß die
Schaltungsanordnung unabhängig von der Veränderung der Temperatur eine stabile Ausgangscharakteristik
zeigt. Ferner ist bei der Ausführungsform nach F i g. 4 der Synchronisierschaltung mit der Eingangsseite des
ij Verstärkers 2 verbunden, jedoch kann sie mit dessen Ausgangsseite statt mit der Eingangsseite verbunden
werden, um die Synchronsignaltrennung mit mehr Stabi!;,iät zu erhalten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verstärkungsregelungsschaltung für Videosignale, mit einem Verstärker, dessen Verstärkungsgrad steuerbar ist, mit einer Abtrennschaltung
zum Abtrennen von Synchronsignalen aus dem Videosignal, mit einer Signalformerschaltung, die
gegenüber den abgetrennten Synchronsignalen verzögerte Impulse erzeugt, und mit einer Mischschaltung, in der das Videosignal und die verzögerten Impulse kombiniert werden, wobei das
kombinierte Signal zur Steuerung des Verstärkers verwendet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalformerschaltung (5) aus einem Integrator (53, 54) zum Integrieren der Synchronsignale (Ph) und einem dem Integrator (5) nachgeschalteten Komparator (52) besteht, der die verzögerten Impulse erzeugt, und zwar jeweils so
lange, wie der Pegel der integrierten Synchronsignale (S) größer als ein Bezugspegel ist.
2. Versiärkungsregelungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
steuerbaren Verstärker (2) und die Mischschaltung (6) eine Scheitelwertdetektorschaltung (7) geschaltet
ist
3. Verstärkungsregelungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der verzögerten Impulse (Pd) größer als der
maximal zulässige Weißpegel des Videosignals (S,) ist
4. Verstärkungsregelungsschaltung nach Anspruch 1, diüurch gekennzeichnet, daß der Komparator (52) ein Schmitt-Trigger Ist
5. Verstärkungsreg'ilungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennstufe (4) mit dem Eingang des steuerbaren
Verstärkers (2) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
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- 1975-06-30 AT AT501875A patent/AT347515B/de not_active IP Right Cessation
- 1975-07-01 US US05/592,178 patent/US3980816A/en not_active Expired - Lifetime
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |