DE2617100B2

DE2617100B2 - Synchronimpuls-abtrennverstaerkerschaltung fuer fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE2617100B2
Application number: DE19762617100
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich 7532 Niefernöschelbronn Rosenthal
Original assignee: Graetz GmbH and Co OHG
Current assignee: Graetz GmbH and Co OHG
Priority date: 1976-04-17
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1978-02-09
Also published as: AU2435877A; AT353331B; DE2617100C3; ATA198077A; DE2617100A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronimpuls-Abtrennverstärkerschaltung für Fernsehempfänger, zur Gewinnung der vom Bildinhalt befreiten Synchronimpulse für die Horizontal- und Vertikalsynchronisierung der

ίο Ablenkstufen, bestehend aus einer hoch verstärkenden Stufe und einem Netzwerk am Eingang des Verstärkers, welches einen Koppelkondensator zur Trennung der Gleichspannungsanteile im BAS-Signal, einen Serienwiderstand zwischen dem Koppelkondensator und dem Eingang des Verstärkers zur Festlegung des Abschneideniveaus und einen Widerstand zwischen der Versorgungsspannung und dem Eingang des Verstärkers, der einen annähernd konstanten Strom liefert, der ausreicht den Verstärker während der Synchronimpulse sicher in die Begrenzung zu steuern, aufweist.

Die Synchronimpulse werden benötigt, um den Gleichlauf der zeilen- und bildweisen Abtastung des Aufnahmeobjektes durch die Kamera zu den Zeilen- und Bildablenkstufen im Fernsehempfänger herzustellen.

Eine Störung dieses Gleichlaufes bedeutet eine geometrische Verzeichnung des wiedergegebenen Bildes, was je nach der Schwere der Störung (Phasen- oder Frequenzfehler) bis zur Unkennbarkeit des Bildes reichen kann.

Störungen der Synchronisation wirken sich daher bei der Betrachtung des Fernsehbildes gravierender aus, als z. B. Gradationsverzerrungen oder Frequenzbandeinengungen.

Das dem Synchronimpuls-Abtrennverstärker gelieferte Bild-Austast-Synchronsignal (im folgenden auch als BAS-Signal bezeichnet), ist häufig auf dem Übertragungsweg verzerrenden Einflüssen ausgesetzt. Zum Beispiel können durch nichtiineare Verstärker im Übertragungsweg kleinere Synchronimpulsamplituden entstehen, als der Norm entsprechend oder durch Mehrfachempfang kommt es zu unterschiedlichen Amplituden zwischen Bild- und Zeilensynchronimpulsen.

Wichtig für die ungestörte Arbeitsweise der Synchronimpulsabtrennstufe ist das Abschneideniveau der Synchronimpulse. Damit wird der Spannungswert unterhalb der Synchronimpulsspitzenspannung bezeichnet, der den invertierenden Impulsabtrennverstärker von dem durchgesteuerten in den gesperrten und den nicht invertierenden Impulsabtrennverstärker von dem gesperrten in den durchgesteuerten Begrenzungszustand steuert.
Bei Synchronimpulsen, die kleiner als die Normsynchronimpulse sind (»gestauchte Synchronimpulse«) wäre ein geringes Abschneideniveau erforderlich, damit der Bildinhalt vom Aussteuerbereich der Impulsabtrennstufe ferngehalten wird. Ungleich große Synchronimpulse benötigen dagegen ein größeres Abschneideniveau,

w) weil, andernfalls die zu kleinen Synchronimpulse nicht mehr in den Aussteuerbereich fallen. Bei der Festlegung des Abschneideniveaus muß deshalb ein Kompromiß eingegangen werden.

Es sind zwar schon Schaltungen bekannt, bei denen

h^r> durch Klemmung und Tastung eine Verstärkereinstellung erzielt wird. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Schaltung zur Helligkeitseinstellung bei Fernsehgeräten (DT- /\S 20 30 500) oder einen Videoverstärker für Färb-

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bzw. Farbdifferenzsignale in Farbfernsehempfängern mit Mitteln zur Rückgewinnung der Gleichstromkomponente (DT-PS 14 62 041). Bei der Erfindung handelt es sich jedoch nicht um eine Klemmschal.ung an sich, sondern um eine besondere getastete Regelschaltung, die speziell für die Synchronimpuls-Abtrennung vorgesehen ist und bei der der überschüssige Ladestrom abgeführt werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, durch eine Zusatzschaltung das Abschneideniveau den jeweils vorhandenen Synchronimpulsamplituden anzupassen.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß das Abschneideniveau bei normgerechter Synchronamplitude durch die Bemessung der Schaltung auf einen größeren Wert — als allgemein üblich - festgelegt werden kann, da die Zusatzschahung, bei gestauchten Synchronimpulsen, das Abschneideniveau auf geringere Werte regelt. Die Synchronimpulsabtrennstufe vermag daher wesentlich mehr amplitudengestörte Synchronimpulse zu verarbeiten, als ohne die Zusatzschaltung.

Die Störanfälligkeit der Impulsabtrennstufe bei nicht normgerechten Signalen ist somit wesentlich verringert und das Abschneideniveau der Synchronimpulsabtrennstufe — den jeweils anliegenden gestörten Synchronimpulsen entsprechend — optimal geregelt. Darüber hinaus ist die Schaltung besonders für die IC-Technik geeignet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. leine bekannte Synchronimpulsabtrennstufe im Vergleich zu einer in

Fig.2 dargestellten erfindungsgemäßen Synchronimpulsabtrennstufe

Fig. 3, 8 und 9 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung und

F i g. 4, 5, 6 und 7 Ausführungsbeispiele der für die Erfindung benötigten Taststufen.

In der F i g. 1 ist, um die Erfindung den bekannten Ausführungen gegenüber darzustellen, eine bekannte Impulsabtrennstufe mit einem NPN-Transistor 4 dargestellt. An dem Koppelkondensator 1 liegt ein negatives BAS-Signal Der Koppelkondensator 1 wird während der negativen BAS-Signa!anteile von einem annähernd konstanten Strom ]\ über den Widerstand 3 und 2 aufgeladen. Dieser gesamte Aufladestrom fließt als Entladestrom h in der Zeit der Zeilen- und Bildsynchronimpulse über den Serienwiderstand 2 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 4. Die Aufladezeit zur Sntladezeit verhält sich etwa wie 14 :1.d.h. der Strom /2 über die Basis-Emitter-Strecke ist ca. 14mal größer, als der konstante Strom ]\ durch den Widerstand 3. Der Strom /2 von der Basis zum Koppelkondensator 1 erzeugt am Widerstand 2 einen Spannungsabfall, der — wie bereits erwähnt — im Verhältnis zur Synchronimpulsamplitude das Abschneideniveau ergibt.

Die F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Prinzipschaltung, die sich von der Schaltung F i g. 1 durch den an der Verbindung vom Koppelkondensator 1 mit dem Serienwiderstand 2 angeordneten zusätzlichen Widerstand 8 und den Schalter 9 (im folgenden auch als Tastschaltung oder Taststufe bezeichnet) unterscheidet.

F i g. 3A bis 3C sind Beispiele für die Spannungsverhältnisse je eines Zeilensynchronimpulses mit der vorderen und hinteren Austastschulter am Verbindungspunkt des Koppelkondensators 1 und des Serienwiderstandes 2. Die in F ■ g. 3 eingezeichnete Linie Uixgr. stellt die Grenze des Aussteuerbereiches des Einganges des Verstärkers 5 dar. Der Schalter 9 ist während der hinteren Austastzeit des BAS-Signals geschlossen. 1st ein BAS-Signal nach Fig. 3A am Verbindungspunkt (Koppelkondensator; 1 und Widerstand 2 vorhanden, so liegt am Widerstand 8 keine

lu Spannung und die Zusatzschaltung ist ohne Einfluß. Es ergibt sich eine Arbeitsweise, die sich nicht von der herkömmlichen Schaltung nach F i g. 1 unterscheidet

Bei einem Spannungsverlauf nach Fig. 3B ist die Spannung der hinteren Austastschulter gegenüber Masse positiv. Es kann somit ein Entladestrom /3 zum Kondensator 1 fließen. Dieser Strom /3 vermindert den Strom J2 um den gleichen Betrag, wenn die Schaltzeit des Schalters 9 gleich der SynchronimpuSszeit ist. Da ein verminderter Entladestrom J2 einen kleineren Spannungsabfall am Widerstand 2 hervorruft, ergibt sich daraus ein geringeres Abschneideniveau. Eine Beeinflussung der vom Bildinhalt befreiten Synchronimpulse am Ausgang des Synchronimpulsabtrennverstärkers durch den Taststrom erfolgt nicht, weil dieser Strom am Eingang des Verstärkers über den Quellwiderstand der BAS-Signalstufe eine nach negativ gerichtete Spannung erzeugt, die damit um 180° in der Phase gedreht ist, gegenüber der Synchronimpulsspannung. Liegt am Verbindungspunkt des Koppelkondensators 1 und des Widerstandes 2 ein Spannungsverlauf nach Fig.3C, so ist die Spannung der hinteren Austastschulter gegenüber Masse negativ, der Strom /3 kehrt deshalb seine Richtung um und wird zum Ladestrom (gleiche Richtung wie /1). Daraus resultiert ein größerer Entladestrom /2 und eine Vergrößerung des Abschneideniveaus.

Hat der normgerechte Synchronimpuls den Spannungsverlauf nach F i g. 3A, arbeitet die Zusatzschaltung nur in Richtung der Ladungsminderung im Koppelkondensator 1. Entspricht der normgerechte Synchronimpuls der F i g. 3C, ergibt sich ein Ladungs-Entladungsbetrieb, d. h. eine Abschneideniveauvergrößerung bei einem Normsignal, eine Abschneideniveauverringerung bei stark gestauchtem Signal und ohne Beeinflussung des Abschneideniveaus bei mittlerem Stauchungsgrad. Ist die Tastschaltung 9 so ausgelegt, daß nur Ladeströme in den Kondensator 1 fließen können, ist nur eine Arbeitsweise in Richtung vergrößertes Abschneideniveau möglich. Welche der vorstehenden Arbeitsweisen gewählt wird, richtet sich nach den jeweiligen Schaltungsanforderungen. Erfahrungsgemäß ist die Betriebsweise mit Ladungsminderung am vorteilhaftesten.
Einige Beispiele, wie die Schalterfunktion 9 zu realisieren ist, zeigen die F i g. 4,5,6 und 7.

Die Schaltung nach F i g. 4 differenziert über einen Kondensator 13 und einen Widerstand 11 den Rücklaufimpuls D (Fig.8) der Zeilenablenkung. Die Diode 12 begrenzt den negativen Anteil der differen-

ho zierten Spannung. Es ergibt sich ein Spannungsverlauf E entsprechend Fig. 8. Mit der Diode 10 werden die negativen BAS-Signalanteile der Impulsabtrennstufe nur zur Tastschaltung hin während der Zeit außerhalb der Schwarzschulter getrennt und außerdem gleichfalls

ivi die nach positiv gerichtete Spannung E(F i g. b) von der Tastschaltung zur Impulsabtrennstufe. Am Verbindungspunkt der Diode 10 und des Widerstandes 8 beträgt die Spannung während der Zeit ί in F i e. 8 also

etwa Null Volt.

Wird in der Zeit t eine Spannung benötigt, die von NuI! Volt abweicht, so ist dies mit dem eingezeichneten Spannungsteiler 26, 27 zu verwirklichen. Ub ist die Speisespannung. Falls die Tastung in der Zeit der Bildsynchronimpulse unterbrochen werden soll, muß am Widerstand 28 zum Zeitpunkt der Bildsynchronimpulse eine positive Spannung liegen. Bei einem nicht invertierenden Synchronimpulsabtrennverstärker kann der Ausgang dieser Stufe an den Widerstand 28 angeschlossen werden, wie alternativ dargestellt ist.

Ist die Zeilenrücklaufspannung mit hohen Oberwellenanteilen, wie bei D Fig.9 gezeichnet, behaftet, läßt sich eine Differenzierschaltung nach Fig. 4 nicht anwenden. Für diese Zeilenrücklaufumpulse ist eine Schaltung nach Fig. 5 vorteilhaft. Die Wirkungsweise ist folgende.

Über die Integrationskette 20, 21, Fig. 5, liegt der Zeilenrücklaufimpuls verzögert an der Basis des Transistors 19. Die Verzögerung durch 20, 21 ist so bemessen, daß der Transistor 19 in der Zeit der hinteren Zeilenaustastschulter leitend ist. 15 ist ein Vorwiderstand bzw. Teil eines Spannungsteilers. Die Kollektor-Emitter-Spannung wird nahezu Null Volt. Am Verbindungspunkt der Widerstände 16,18 und des Kondensators 17 ist in diesem Schaltungsbeispiel durch die Übertragung der Spannung am Kondensator 17 eine negative Spannung zum Tastzeitpunkt vorhanden, die für die Tastung erforderlich ist, um an der zugehörigen Diode eine entsprechende Kompensationsspannung zu erzielen. Der Spannungsverlauf einer Tastphase nach einer Schaltung Fig. 5 ist in Fig. 9 als Spannungsver lauf Fdargestellt.

Wesentlich einfacher ist die Schaltfunktion dei Tastschaltung 9 mit einem MOS-Feldeffekttransistoi <> oder wie im Beispiel nach Fig. 6, mit einerr Feldeffekttransistor zu verwirklichen. Die Integrations kette 20, 21 verzögert den Einschaltzeitpunkt de; Feldeffekttransistors 25. Ein Trenndiode wie in der vorhergehenden Beispielen, ist in dieser Schaltung nichi

to erforderlich, weil am Drain-Anschluß im gesperrter Zustand sowohl positive, als auch negative BAS-Spannungen auftreten dürfen.

Diese Schaltung ist auch für den Lade-Entladebetrieb des Koppelkondensators 1 (Fig. 2 in Verbindung mil

Ii Fig. 3C) geeignet.

F i g. 7 zeigt eine einfache Schaltungsauslegung. Hier wird auf die Tastung während der hinteren Zeilenaustastschulter verzichtet und nur für die Zeilenhinlaufzeil durch schwarze BAS-Signale eine Minderung der

in Ladung im Koppelkondensator 1 vorgenommen, falls die Synchronimpulsamplitude von der Norm abweicht Dor Kondensator 22, F i g. 7, verringert den Einfluß auf die Ladungsminderung durch große Schwarzwertzeiten dadurch, daß diese kurzzeitigen Schwarzwertspannungen über die Diode 10 den Kondensator 22 und den Quellwiderstand des Spannungsteilers 23, 24 zu einer größeren Stromentnahme führen, als dies bei längeren Schwarzwertzeiten der Fall ist, die dann über die Diode 10 und statt über den Kondensator 22 praktisch nur über

jo den Widerstand 8 und den Quellwiderstend 23, 24 erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Synchronimpuls-Abtrenn verstärkerschaltung für den Fernsehempfänger zur Gewinnung der vom Bildinhalt befreiten Synchronimpulse für die Horizontal- und Vertikalsynchronisierung der Ablenkstufen, bestehend aus einer hoch verstärkenden Stufe und einem Netzwerk am Eingang des Verstärkers, welches einen Koppelkondensator zur Trennung der Gleichspannungsanteile im BAS-Signal, einen Serienwidersland zwischen dem Koppelkondensator und dem Eingang des Verstärkers zur Festlegung des Abschneideniveaus und einen Widerstand zwischen der Versorgungsspannung und dem Eingang des Verstärkers, der einen annähernd konstanten Strom liefert, der ausreicht, den Verstärker während der Synchronimpulse sicher in die Begrenzung zu steuern, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) zu dem Serienwiderstand (2) eine Zusatzschaltung zur synchronimpulsabhängigen Abschneideniveauregelung angeschlossen ist, die aus einem Widerstand (8) besteht, dessen eines Ende an den Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) und des Serienwiderstandes (2) führt und dessen anderer Anschluß an eine Taststufe (9) angeschlossen ist, die während der hinteren Austastzeit der Zeilensynchronimpulse eine Spannung erzeugt, die etwa dem Wert der Austastspannung des BAS-Signals bei gewünschter bzw. normgerechter Synchronimpulsamplitude am Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) und des Serienwiderstandes (2) gegen Masse entspricht und daß weiterhin diese Taststufe während der verbleibenden Zeilenablenkzeit einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe (9) an den Verbindungspunkt des Serienwiderstandes (2) und den Eingang des Synchronimpulsabtrennverstärkers (5) angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe (9) derart dimensioniert ist, daß sie während der hinteren Austastzeit der Zeilensynchronimpulse eine Spannung erzeugt, deren Spannungswert zwischen der Synchronimpulsspitzenspannung und der Austastspannung des BAS-Signals bei normgerechter Synchronimpulsamplitude am Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) und des Serienwiderstandes (2) gegen Masse liegt, daß diese Taststufe positive, sowie negative Ströme liefert und daß weiterhin diese Taststufe während der verbleibenden Zeilenablenkzeit einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststufe derart dimensioniert ist, daß sie während der gesamten Zeilenhinlaufzeit eine Spannung erzeugt, die etwa dem Wert der Austastspannung des BAS-Signals bei normgerechter Synchronimpulsamplitude am Verbindungspunkt des Koppelkondensators (1) und des Serienwiderstandes (2) gegen Masse entspricht und daß weiterhin diese Taststufe während der Zeilenrücklaufzeit einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt.

5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die raststufe derart dimensioniert ist, daß sie auch während der Bildsynchronimpulse einen hochohmigen Quellwiderstand besitzt.