DE4223257C2

DE4223257C2 - Schaltungsanordnung zur Demodulation des SECAM-Farbartsignals

Info

Publication number: DE4223257C2
Application number: DE19924223257
Authority: DE
Inventors: Viktor Friesen
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Atmel Germany GmbH
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: DE4223257A1

Description

Bei der Signalübertragung werden die von einem Sender abgestrahlten (meist hochfrequenten) Signale oftmals frequenzmoduliert, d. h. mit einer bestimmten Trägerfre quenz gemischt. Im Empfänger oder zur Weiterverarbei tung müssen die modulierten Signale wieder demoduliert werden; üblicherweise werden dazu FM-Demodulatoren aus Multiplizierer, Phasenschieber (beispielsweise ein ab gleichbarer Schwingkreis) und Ausgangsfilter eingesetzt - zur Frequenzdemodulation können daneben auch PLL oder FLL mit spannungsgesteuertem Oszillator (VCO) verwendet werden. Derartige Demodulatorschaltungen werden bei spielsweise in der DE-PS 28 53 890 oder der US-PS 3 564 434 beschrieben.

Der Demodulator muß auf die an seinem Eingang an liegende Sollfrequenz abgestimmt werden. Im Fernseh bereich bei SECAM-(Farbart)signalen wird die Informa tion in frequenzmodulierten Paketen mit zwei Trägerfre quenzen von 4,25 MHz und 4,406 MHz übertragen. Der De modulator muß dabei auf die Mitte der beiden Träger frequenzen - Sollfrequenz also 4,328 MHz - abgeglichen werden. Da der Abgleich auf die Sollfrequenz manuell erfolgt, beispielsweise wie in der DE-PS 39 15 581 durch Verstellen der Spule des Schwingkreises, ist ein hoher Aufwand - verbunden mit hohen Kosten - gegeben.

Beim Demodulator sind aufgrund der Abgleichoption mehr externe Anschlußpins vonnöten; weiterhin werden bei Parameteränderungen oder sonstigen Schwankungen jeweils neue Abgleichvorgänge erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal tungsanordnung zur Demodulation des SECAM-Farbart signals anzugeben, bei der der Abstimmvorgang des Demo dulators auf die Sollfrequenz vereinfacht be ziehungsweise automatisiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale a) und b) des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Schaltungsanordnung der Erfindung umfaßt neben der Demodulatorstufe eine mit dieser verbundene Abgleich schaltung. Durch die Abgleichschaltung wird das an den beiden differentiellen Signalausgängen der Demodulator stufe anstehende Ausgangssignal verarbeitet und in Ab hängigkeit der Spannung an diesen beiden Ausgängen - diese Spannung ist ein Maß für die Abweichung der Oszillatorfrequenz des VCOs von der Eingangs-Sollfre quenz der Demodulatorstufe - eine schwankungsfreie Korrekturspannung erzeugt; mit dieser Korrekturspannung wird über einen Steuereingang der Demodulatorstufe die Spannung am VCO und damit auch die Ausgangsspannung der Demodulatorstufe solange geändert, bis Sollfrequenz und Oszillatorfrequenz übereinstimmen. Aufgrund dieser Re gelung (mittels negativer Rückkopplung) ist ein automa tischer Abgleich der Demodulatorstufe auf die Sollfre quenz möglich; es wird also unabhängig von Parameterschwankungen. Bauelementestreuungen oder Tem peratureinflüssen die jeweils geforderte Sollfrequenz eingestellt.

Vorzugsweise wird durch Schaltungsmittel der Ab gleichschaltung eine (feste) Grobeinstellung auf die Sollfrequenz vorgenommen und durch die Korrekturspan nung der jeweilige Feinabgleich durchgeführt.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Schal tungsanordnung zur Demodulation des SECAM-Farbart signals mit Demodulatorstufe und Abgleichschaltung dar gestellt, anhand dem die Wirkungsweise des Ab gleichvorgangs erläutert werden soll.

Die Schaltungsanordnung besteht aus der Demodulator stufe 1 mit dem Signaleingang A; den beiden diffe rentiellen Signalausgängen B, C, dem Referenzausgang E und dem Steuereingang D sowie der Abgleichschaltung 2, die an den Demodulator-Ausgängen B, C, E und am Demodulator-Steuereingang D mit der Demodulatorstufe 1 verbunden ist. Die Demodulatorstufe ist aus dem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 10, dem Teiler 11, den Multiplizierern 12, 13, 14, dem Phasenschieber 15 und Elementen zur Bildung der differentiellen Aus gänge aufgebaut. Die Abgleichschaltung 2 besteht aus der Pufferstufe 20, dem Integrator 21 (beispielsweise ein Komparator mit Stromausgang und nachgeschaltetem Kondensator) mit der Pufferstufe 22, dem Bewertungs glied 23, dem Voreinstellungs-Widerstand 24 und dem Summierglied 25.

Beim SECAM-Farbartsignal wird die Farbart-Information in aufeinanderfolgenden Zeilen jeweils mit der Frequenz f₁ = 4,25 MHz und f₂ = 4,406 MHz übertragen. Die Soll frequenz, auf die die Demodulatorstufe eingestellt wer den muß, beträgt in diesem Fall 1/2·(f₁ + f₂), also 4,328 MHz. Am Signaleingang A der Demodulatorstufe 1 liegt das Eingangssignal mit dieser zu demodulierenden Sollfrequenz an, das nach der Demodulation bei spielsweise am Signalausgang B nachfolgenden Schal tungsteilen zugeführt wird; an diesem Schaltungsausgang B steht eine bestimmte Spannung (die "Sollspannung") an, die von der Sollfrequenz und Kennfaktoren (Steilheit etc.) der Schaltungsglieder der Demodulator stufe 1 abhängt. Um eine korrekte Durchführung der Demodulation zu gewährleisten, muß die Freischwingungsfrequenz des VCOs 10 exakt auf die Soll frequenz des Eingangsignals abgestimmt werden. Zur Vor einstellung des VCOs 10 auf die Sollfrequenz ist der Widerstand 24 vorgesehen, der mit einer am Referenzaus gang E der Demodulatorstufe 1 anliegenden Referenzspan nung (U_ref - diese gibt einen DC-Arbeitspunkt für die Abgleichschaltung 2 vor - beaufschlagt wird und daraus einen bestimmten Strom erzeugt, mit dem über das Sum mierglied 25 sowie den Steuereingang D der VCO 10 ange steuert wird. Weichen die Sollfrequenz am Signaleingang A der Demodulatorstufe 1 und die Frequenz des VCOs 10 voneinander ab (beispielsweise durch Tem peraturschwankungen, Parameterschwankungen oder Bau elementestreuungen), entsteht am Ausgang B eine Span nungsdifferenz gegenüber der "Sollspannung", die von der Abgleichschaltung 2 ausgewertet wird. Dazu wird die an den beiden differentiellen Ausgängen B, C anliegende Spannung der Pufferstufe 20 zugeführt, die den Mittel wert dieser beiden Spannungen bildet und somit einen festen DC-Arbeitspunkt für die nachfolgenden Komponen ten der Abgleichschaltung 2 vorgibt; d. h. die DC-Ar beitsspannung ist unabhängig gegenüber Betriebsspan nungsschwankungen, Parameterschwankungen, Herstellungs streuungen etc. Das Ausgangssignal der Pufferstufe 20 wird auf den positiven Eingang des Komparators der Integratorstufe 21 gegeben, an dessen negativen Eingang die Signalspannung eines differentiellen Ausgangs (bsp. Ausgang B) der Demodulatorstufe 1 anliegt. Diese beiden Spannungen werden vom Komparator miteinander verglichen und dessen Ausgangssignal vom Speicherglied 27 ge speichert; über die Pufferstufe 22 (Impedanzwandler) und den Bewertungs-Widerstand 23 (dieser bestimmt die "Steilheit" der Regelung) wird die Ausgangsspannung der Integratorstufe 21 dem Summierglied 25 über den Wider stand 23 als Korrekturstrom zugeführt und zu dem vom Voreinstellungs-Widerstand 24 erzeugten Strom addiert oder von diesem subtrahiert. Über den Ausgang des Sum mierglieds 25 und den Steuereingang D der Demodula torstufe 1 wird der Strom am VCO 10 entsprechend so lange verändert, bis die Spannungsdifferenz zwischen der Sollspannung und der Spannung am Ausgang B der Demodulatorstufe 1 minimiert bzw. der Mittelwert des Spannungswerts von zwei aufeinanderfolgenden Zeilen bei SECAM-Signal-Demodulation gleich Null ist, d. h. bis Sollfrequenz und Oszillatorfreischwingungsfrequenz übereinstimmen. Das Integrationsglied 21 muß für SECAM- Demodulation tastbar angesteuert werden, indem am Steuereingang des Komparators ein Schalter 26 vorge sehen wird, über den der Komparator vom "burst-key"-Im puls BK (über diesen wird die Zeilensynchronisation vorgenommen) aktiviert/deaktiviert wird.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Demodulation des SECAM-Farb artsignals, mit:

a) einem FM-Demodulator (1) mit einem Signaleingang (A), differentiellen Signalausgängen (B, C), einem Referenz ausgang (E) und einem Steuereingang (D), wobei am Signaleingang (A) die Mittenfrequenz der beiden Trägerfrequenzen des SECAM-Farbartsignals als Sollfrequenz anliegt und am Steuereingang (D) ein spannungsgesteuerter Oszillator (10) angeschlossen ist,
b) einer Abgleichschaltung (2) mit drei Eingängen, einem Ausgang und Schaltungsmitteln (20, 21, 22), wobei zwei Eingänge jeweils an einen der differenti ellen Signalausgänge (B, C) des Demodulators (1) angeschlossen sind, der Ausgang an den Steuerein gang (D) des Demodulators (1) angeschlossen ist, und die Schaltungsmittel (20, 21, 22) eine schwan kungsfreie Korrekturspannung generieren, mit der der spannungsgesteuerte Oszillator (10) beauf schlagt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schaltungs mittel (20, 21, 22) aufweisen: eine Pufferstufe (20) mit zwei Eingängen, von denen jeweils einer mit einem der dif ferentiellen Signalausgänge (B, C) der Demodulatorstufe (1) verbunden ist, ein Integrationsglied (21), dessen erster Eingang mit dem Ausgang der Pufferstufe (20) und dessen zweiter Eingang mit einem (B) der beiden diffe rentiellen Ausgänge (B, C) der Demodulatorstufe (1) verbunden ist, sowie ein mit dem Ausgang des Integrati onsglieds (21) verbundenes Pufferglied (22), dessen Ausgang mit dem Steuereingang (D) der Demodulatorstufe (1) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ausgang des Pufferglieds (22) mit dem ersten Eingang eines Summierglieds (25) verbunden ist, dessen Ausgang den Steuereingang (D) der Demodulator stufe (1) bildet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Eingang des Summierglieds (25) mit dem Referenzausgang (E) der Demodulatorstufe (1) verbunden ist, an dem eine Referenzspannung (U_ref) an liegt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Referenzausgang (E) der Demodulator stufe (1) über einen Voreinstellungs-Widerstand (24) mit dem zweiten Eingang des Summierglieds (25) verbun den ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Integrationsglied (21) als Komparator mit Stromausgang und nachfolgendem Speicherglied (27) ausgebildet ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Integrationsglied (21) über einen Steuereingang tastbar ansteuerbar ist.