DE2919164C3 - Videosignalentzerrungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Videosignalentzerrungsschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

'Bei typischen Geräten zur Bildwiedergabe von Femsehsignalen erfolgt eine Zwischenfrequenzverstär kung in einem ZF-Verstärker, dessen Laufzeit-Fre I]uenz-Kennlinie nichtlinear ist. Sieht man keine Kompensation solcher Laufzeitverzerrungen, beispielsweise in einem Färbfefnsehernpfärtgefi vor, dann treten in den Leuchtdichtesignalen differenlieÜe Phasenfehler auf, die im wiedergegebenen Farbbild zu unerwünschten Verzerrungen führen. Es ist daher wünschenswert, eine gewisse Laufzeitverzerrungskompensation im LeuchtclicHlekänal eines Farbfernsehempfängers vorzusehen.

Ein weiteres Problem₍ welches beim Entwurf von

Farbfernsehempfängern auftritt, liegt in der kapazitiven Belastung der Videosignaltreiberschaltungen durch die Farbbildröhre, wodurch die höherfrequenten Komponenten des Leuchtdichtesignals gedämpft werden. Zur Kompensierung solcher Dämpfungen höherfrequemer Komponenten ist eine Höhenanhebung, das sogenannte »Peaking«, zweckmäßig, weiche eine kompensierende Anhebung des Frequenzganges bei hochfrequenten Leuchtdichtesignalkomponenten in einer den Sildröhrentreibern vorangehenden Stufe des Leuchtdichtesignalkanals bewirkt Jedoch sollte man unter gewissen Empfangsbedingungen, etwa bei schwacher, gestörten Signalen, dem Betrachter eine Möglichkeit geben, diese Höhenanhebung herabzusetzen, um das sichtbare Rauschen zu verringern. Dazu ist ein vom Betrachter verstellbarer Höhenanhebungsregler geeignet

Aus der DE-OS 24 28 868 ist eine Schaltung zur automatischen Bildschärfesteuerung bekannt, bei welcher im Videosignalweg ein Parallelschwingkreis zur Frequenzgangkorrektur vorgesehen ist, dessen Induktivität als Ausgangswicklung eines magnetischen Verstärkers ausgebildet ist und unter Steuerung durch die Verstärkungsregelspannung des Empfängers in ihrem Wert veränderbar ist, so daß die Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises sich mit der Regelspannung verändert Auf diese Weise läßt sich das Maximum der Frequenzganganhebung über die Regelspannung in Abhängigkeit von der Empfangssignalstärke verschieben, so daß bei schwachen Empfangssignalen die höheren Frequenzen des Übertragungsbereiches weniger und bei starken Signalen stärker angehoben werden. Auf diese Weise wird bei schwachem Empfang die Bandbreite des Gerätes verringert, und das auf der Bildröhre als »Schnee« sichtbare Rauschen wird weniger auffällig, während bei guten Empfangsverhältnissen die volle Bildschärfe vorliegt.

Weiterhin ist es aus der DE-AS 11 90 497 bekannt, zwischen die Anode der Bildendröhre und die Kathode der kathodenseitig angesteuerten Bildröhre einen Widerstand mit einem Abgriff zu schalten, parallel zu dem die Reihenschaltung zweier Kondensatoren liegt, deren Verbimiuigspunkt am Abgriff des Widerstandes liegt. Bei einer Verstellung des Abgriffs ändert sich der Widerstand als solcher nicht, sondern es verändert sich lediglich der Anteil der ihm parallHiiegenden Wechselstromwiderstände, und damit läßt sich die Plastik des Wiedergabebildes nach den Wünschen des Beirachters von Hand einstellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Schaltung, welche sowohl eine Kompensation der eingangs erwähnten l.auf/'eitverzerrungen als auch eine Einstellung der Höhenanhebung in einer Weise ermöglicht, daß durch die Höhenanhebung eine Frequenzgangeinstellung über einen gewünschten Be reich erfolgen kann und dabei die Wirkung der gewünschten I.aufzeitver/errungskompensittion erhalten hlribi.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

f iernaß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Videosignale auf die Basis eines Transistors gekoppelt, dessen Kollektor mit einem ersten Lastwiderstand und dessen Emitter mit einem zweiten Lastwiderstand verbunden ist. Über eine erste frequenzabhängige Impedanz werden die am ersten Laslwiderstar-d abfallenden Signale einem Aüsgängsanschluß der Videösigrtalübertragüngsstufe zugeführt. Über eine zweite frequenzabhängige Impedanz, deren Impedanz^

wert sich mit der Frequenz in entgegengesetztem Sinne zur Änderung der ersten Impedanz mit der Frequenz ändert, werden die am zweiten Lastwiderstand abfallenden Signale dem Ausgangsanschluß zugeführt. Änderungen der Widerstandswerte eines der Lastwiderstän- -, de ändern den Amplituden-Frequenzgang der Videosignalübertragungsstufe, v/obei eine nichtlineare Laufzeit-Frequenz-Charakterisiik der Videosignalübertragungsstufe von einer gewünschten kompensierenden Form im wesentlichen beibehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Videosignalentzerrungsschaltung im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers enthalten ist, weist die erste frequenzabhängige Impedanz einen Kondensator und die zweite frequenzabhängige Impedanz eine durch einen Widerstand überbrückte Induktivität auf, wobei die Parameter so gewählt sind, daß die Laufzeit-Frequenz-Charakteristik in einem mittleren Teil des von den Leuchtdichtesignalkomponenten eingenommenen Frequenzbereichs ein Laufzeit- & maximum hat. Über Änderungen des Impedanzwertes des Kollektorlastwiderstandes läßt sich die Höhenanhebung des Farbfernsehempfängers einstellen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Darstellungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt 2-,

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Farbfernsehempfängers, in welchem die erfindungsgemäße Videosignalentzerrungsschaltung genauer dargestellt ist.

Fig.2 eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der ji> Erfindung und

Fig. 3. 4a, 4b und 4c verschiedene Kennlinien im Zusammenhang mit der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

Bei dem in F i g. 1 veranschaulichten Farbfernseh- r, empfänger selektiert ein Tuner 10 das empfangene hochfrequente Signal und wandelt es in eine Zwischenfrequenz um. Das Ausgangssignal des Tuners 10 wird einem ZF-Verstärker 20 zugeführt, welcher das Signal mit der Z«ischenfrequenz verstärkt. Wegen der ad üblicherweise in einem Zwischenfrequenzverstärker verwendeten frequenzselektiven Schaltungen treten in dem durch den Zwischenfrequenzverstärker 20 übertragenen Signalen mit der Frequenz nichtlineare Laufzeitverschiebungen auf. Das Ausgangssignal des Zwischenfrequenzverstärkers 20 wird einem Videodeiektor 30 zugeführt, welcher die ZF-Signale demoduliert und ein Farbbildsignalgemisch liefert.

Das Ausgangssignal des Videodetektors gelangt zu den E-ingängen eines Leu"htdichtekanals 40 und eines Farbkanüls 70. Der Leuchtdichtekanal 40 verarbeitet die Leuthtdicht-signalkomponcnte des Farbbildsignalgemisches die dann entsprechenden Treiberstufen 61, 63, 65 für die Bildröhre zugeführt v. ird. wo sie mit Farbdifferenzsignaltn (R — Y. G — Y und B — Y), des v> Farbkandis 70 /u Rot. Grün- und Blaufarbwertsignalen an den Ausgängen R, C und B matrizier! wird welche Signale dann der farbbildröhre zugeführt werden.

Der Leuchtdichtekanal 40 enthalt beispielsweise einen Treiber 41, über welchen Videosignale einer w) Leuchtdichtesignalverzögerungsleitung 42 zugeführt werden, die eine so große Verzögerung bewirkt, daß die Verzögerungen kompensiert werden, welche in der Farbkomponente bei deren Verarbeitung im Farbkanal 70 auftreten. Das Ausgangssignal der Verzögerüngsleifting 42 wird einer Verstärkungsregelstufe 43 zugeführt, in welcher die Videosignale in einem regelbaren Grad verstärkt werden, der beispielsweise durch die Einstellung des vom Betrachter betätigbaren Kontrastreglers bestimmt ist. Das Ausgangssignal der Verstärkungsregelstufe 43 wird einem Eingangsanschluß I einer genauer dargestellten Videosignalentzerrungsschaltung zugeführt Der Ausgangsanschluß 0 dieser Stufe ist mit dem Eingang eines Videoverstärkers 50 verbunden, welcher den Bildröhrentreiberstufen 61, 63 und 65 das Leuchtdichtesignal liefert. Übliche Funktionen wie Rücklaufaustastung, Schwarzpegelrückgewinnung und Vorspannungseinstellung für die Helligkeitsregelung können beispielsweise im Videoverstärker 50 vorgenommen werden.

Die Videosignalentzerrungsschaltung enthält einen NPN-Transistor 44, dessen Basis an den Eingangsanschluß I angeschlossen ist Ein Widerstand 45 liegt zwischen dem Emitter des Transistors 44 und einem Punkt Massepotentials. Ein EndanscHuß eines Potentiometers 46 ist mit einer Betriebsspannungsklemme ( + 27 V) verbunden, sein anderes Ende bleibt frei Der einstellbare Abgriff des Potentiometers liegt am Kollektor des Transistors 44. Der Kollektor ist ferner über einen Kondensator 47 mit dem Ausgangsanscnluß 0 verbunden, während zwischen dem Emitter des Transistors 44 und dem Ausgangsanschluß 0 die Parallelschaltung einer Spule 48 mit einem Widerstand 49 liegt.

Wertbeispiele für diese Bauelemente sind etwa folgende: Widerstand 45 = 360 0hm. Potentiometer 46 = 2000 Ohm. Kondensator 47 - 47 pF, Spule 48 = 15OmH. Widerstand 49 = 1300 0hm. Die durch die Bauelemente 47, 48 und 49 gebildete Schaltung hat eine Resonanzfrequenz im mittleren Teil des Frequenzbereiches der Leuchtdichtesignale. Bei den oben angegebenen Werten liegt diese Resonanzfrequenz bei etwa 1,89 MHz. Fig. 4a zeigt die resultierende Laufzeit-Frequenz-Charaktcristik der Videosignalentzerrungsschalt'ing bei Wahl dieser Komponentenwerte, wenn der durch das Potentiometer 46 gebildete Kollekforlastwiderstand auf seinen Maximalwert (2000 Ohm) eingestellt ist. Wie dort dargestellt ist. steigt die Laufzeit mit der Frequenz von einem Minimum bei niedriger Frequenz über ein Maximum in einen mittleren Frequenzbereich (beispielsweise in der Nähe von 1.3 MHz) des Leuchtdichtesignalfrequenzbereiches wieder zu kleineren Werten für höhere Frequenzen. Eine solche Veränderung der Verzögerung mit der Frequenz verläuft im wesentlichen komplementär zu der Laufzeitverzerrung in den vom Detektor 30 demodulierten Leuchtdichtesignalkomponenten (welche als Folge der nichtlinearen Laufzeithüllkurve des Zwischenfrequenzverstärkers 20 auftreien).

Die Kurve »a« in Fig. 3 zeigt den Amplituden-Frequenzgang der in Fig. 1 genauer dargestellten Signalen.zerrungsschaltung bei Einstellung des Kollektorlastwiderstandes, also des Potentiometers 4b. auf seinen Maximalwert. Bei hohen Frequenzkomponenten des Leuchtdn-htesignals erhält man bei dieser Widerstandseinstellung eine erhebliche Höhenanhebung. Die Kurve »b« der F1 g. J ζ i£t den Frequenzgang für einen mittleren Finstellwert (1000 Ohm), bei dem die Anhebung zwar noch vorhanden ist, gegenüber der Kurve »a« jedoch erheblich geringer ist. Die Kurve »c« der F i g. 3 zeigt den Frequenzgang für eine Widerstandseinstellung am unteren Ende (100 Ohm) wobei keine Höhenanhebung mehr erfolgt und der Frequenzgang am obersten Ende des Leuchtdichtesignalbereichs sogar noch unter den Weit für das untere Ende des Leuchtdichtesiiinalbereinhs fällt Rfi d(»p

einstellung für die Kurve »a« ist die Helligkeit des von der Bildröhre wiedergegebenen Bildes über einen weiten Frequenzbereich der Leuchtdichtesignalkomponenten praktisch gleichmäßig. Bei der Widerstandseinstellung gemäß der Kurve »c« wird die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes durch ein relativ schmales Frequenzband der Leuchtdichtesignalkorhponenten bestimmt, während die hochfrequenten LeuchtdichtesN gnalkomponenten nur wenig oder gar keinen Einfluß ■mehr haben.

Fig.4b zeigt die Laufzeit-Frequenz-Charakteristik für die Signalentzerrungsschaltung gemäß Fig. 1, wenn der Kollektorlastwiderstand entsprechend der Kurve »b« auf einen mittleren Wert eingestellt ist, während Fig.4c die Charakteristik für eine Widerstandseinstellung am unteren Ende entsprechend F i g. 3c wiedergibt. Ein Vergleich der Kurven Fig.4a, 4b und 4c läßt erkennen, daß die Widerstandswertänderungen des Kollektorlastwiderstandes relativ wenig Auswirkungen auf die Form der resultierenden Laufzeit-Frequenz-Charakteristik haben. Es tritt eine leichte Verschiebung der Frequenzlage des Laufzeitmaximums auf (nämlich yon 1,3MHz in Fig.4a auf 1,4MHz in Fig.4b Und 1,55 MHz in Fig. 4c); ferner ändert sich auch die Größe der maximalen Verzögerung etwas (nämlich von 158 ns in F i g. 4a auf 152 ns in F i g. 4b und 105 ns in F i g. 4c).

Die Paratneterwerte für die Videosignalentzerrungsschaltung sind so gewählt, daß man eine optimale Kompensation (optimalkomplementäres Verhalten zu den durch ZF^Verstärker eingeführten Laufzeitverzerrungen) bei maximaler Lage der Anhebung erhält. Bei einer solchen Wahl treten die größten Abweichungen von der optimalen Kompensation bei relativ schmalbandiger Bildwiedergabe auf (wo die Abweichungen von der idealen Kompensation relativ unbemerkbar sind).

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Signalen tzerrungsschaltürig aus Fig. 1, bei welcher der Transistor 44 mit

ίο seinem Emitterlastwiderstand 45 und seinem einstellbaren Kollektorlastwiderstand (Potentiometer 46) in gleicher Weise Svie in Fig. 1 geschaltet sind. Die Kopplung des Kollektors des Transistors 44 zum Ausgangsanschluß 0 erfolgt jedoch bei F i g. 2 über eine Serienschaltung des Kondensators 47 mit einem Widerstand 49', und der Emitter des Transistors 44 ist nur über die Spule 48 mit dem Ausgangsanschluß 0 gekoppelt. Diese Abwandlung der Schaltung gemäß F i g. I zeigt, daß die Dämpfung des aus den Elementen 47 und 48 gebildeten Resonanzkreises auch durch einen Serienwiderstand (49') anstelle des gemäß Fig. 1 verwendeten Parallelwiderstandes erfolgen kann. Als Wert für den Seriendämpfungswiderstand in Fig.2 seien beispielsweise 2400 Ohm angegeben. Bei beiden Ausführungsformen bestimmt die Wahl des Dämpfungswiderstandes wesentlich die Größe der maximalen Verzögerung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Videosignalentzerrungsschaltung, insbesondere für den Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers mit einem Einstellelement zur Anhebung oder Absenkung des hohen Signalfrequenzanteils in Abhängigkeit von der Empfangsfeldstärke, gekennzeichnet durch einen Phasenspalter (Transistor 44), dessen Eingang das Videosignal zugeführt wird und der ein Paar ohmscher Lastimpedanzen (46, 45) zur Ableitung gegenphasiger Videosignalanteile über diesen Inpedanzen enthalt, durch eine erste reaktive Impedanz (47) zur Kopplung des Signals an eine (46) der Lastimpedanzen an den Ausgangsanschluß (0), sowie eine zweite reaktive Impedanz (48) zur Kopplung des an der anderen (45) der Lastimpedanzen entstehenden Signals an den Ausgangsanschluß (0) und die hinsichtlich des Reaktanzvorzeichens entgegengesetzt zur ersten reaktiven Impedanz ist, wobei die Parameter tier reaktiven Impedanzen derart gewahit sind, daß die Entzerrerschaltung eine nichtlineare Laufzeit-Frequenz-Charakteristik einer gewünschten Form über den von den Videosignalen eingenommenen Frequenzbereich hat, und durch die Ausbildung des Einstellelementes (46) zur Veränderung des Amplituden-Frequenzgangs ohne wesentliche Beeinflussung der Form der Laufzeit-Frequenz-Charakteristik als Teil der einen ohmschen Lastimpedanz.

2. Entzerrerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich/.Jt, daß die erste reaktive Impedanz (47) einen Kondensate' aufweht und daE die zweite reaktive Impedanz (48) eine Induktivität aufweist, und daß die Laufzeit-Frequen.7 Charakteristik ein Verzögerungsmaximum in einen mittleren Teil des Frequenzbereiches aufweist

3. Entzerrerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Induktivität (48) ein Widerstand (49) geschaltet ist.

4. Entzerrerschaltung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Kondensator (47) ein Widerstand (49) geschaltet ist.

5. Entzerrerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenspalter einen Transistor (44) enthält, an dessen Kollektorelektrode eine (46) der Lastimpedanzen und an dessen Emitterelektrode die andere (45) der Lastimpedanzen angeschlossen ist.