DE715875C - Circuit arrangement for the separation of synchronization pulses and image content, which are distinguished by different amplitude ranges and are transmitted on the same carrier shaft - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung zur Trennung von Synchronisierimpulsen und Bildinhalt, die durch verschiedene Amplitudenbereiche unterschieden und auf derselben Trägerwelle übertragen werden .Beim Fernsehen werden in der Regel sowohl die Synchronimpulse als auch der Bildinhalt durch Amplitudenmodulationderselben Trägerwelle übertragen; sie unterscheiden sich durch verschiedene Amplitwdenbereiche. Unter Übertragung ist ,dabei nicht lediglich die drahtlose Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger zu verstehen, sondern auch die Übertragung etwa über ein Kabel, das einen Bildabtaster mit einem drahtlosen Sender oder unmittelbar mit einem Empfänger verbindet, ferner auch die Übertragung von einem- Bildabtaster auf einen Kontrollbildempfänger vor einem Hodhfrequenzsender bzw. einem Kabel u. dgl.Circuit arrangement for the separation of synchronization pulses and image content, which are distinguished by different amplitude ranges and on the same carrier wave When watching television, both the sync pulses as well as the image content are transmitted by amplitude modulation of the same carrier wave; they differ in different amplitude ranges. Under transfer is not just wireless transmission from a transmitter to a receiver to understand, but also about the transmission via a cable that has an image scanner connects to a wireless transmitter or directly to a receiver, furthermore also the transmission from an image scanner to a control image receiver a heart rate transmitter or a cable and the like.

Nun treten die Synchron.isierimpulse an der Trennröhre nicht immer mit der gleichen Amplitude auf, wenn sie auch in ihrer Entstehungsstelle mit konstanter Amplitude erzeugt werden. Die -Impulsamplitude kann vielmehr bei drahtloser Übertragung durch Schwund erheblich verändert werden, und es wird auch'in der Schaltungsanordnung, an welche die Trennröhre angeschlossen ist, beispielsweise durch Veränderung dec Verstärkungsgrades, die man zur Regulierung der Helligkeit des Empfangsibildes vornehmen kann, unter Umständen eine Veränderung der Impulsamplitude hervorgerufen: Eine Veränderung 3der Impulsamplitude an der Trennröhre wird ferner- auch :durch Änderungen der mittleren Bildhelligkeit hervorgerufen. Es ist -nun bereits bekannt, zur Erreichung einer konstanten Amplitude der Synchronisierimpulse am Gitter .der Trennröhre eine veränderliche Vorspannung vorzu-, sehen, derart, daß im Anodenkreis die Synchronisierimpulse immer mit konstanter Amplitude auftreten. Dieses Hilfsmittel führt jedoch nur dann zu einem vollkommen exakten Ergebnis, wenn die Impulsfront als senkrecht angenommen wird. Da jedoch die Synchronisierungsimpulse praktisch keine senkrechte Front besitzen, diese vielmehr, wenn auch nur in geringem Maße, geneigt ist, so führen die oben-erwähnten Erscheinungen zu einer gewissen Verschiebung -der durch einen Impuls am Empfänger auszulösenden Vorgänge gegenüber dem Impulsbeginn, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird.Now the synchronizing impulses do not always appear at the separating tube with the same amplitude, even if they are constant in their place of origin Amplitude are generated. Rather, the pulse amplitude can be used in wireless transmission can be changed considerably by shrinkage, and it is also 'in the circuit arrangement, to which the separation tube is connected, for example by changing dec Degree of amplification that is used to regulate the brightness of the received image can, under certain circumstances, cause a change in the pulse amplitude: A change The pulse amplitude at the separating tube is also determined by changes in the mean Image brightness caused. It is -well already known to achieve one constant amplitude of the synchronizing impulses on the grid .the separating tube a variable Provide bias, see in such a way that the synchronization pulses always in the anode circuit occur with constant amplitude. However, this tool only leads to a perfectly exact result if the momentum front is assumed to be perpendicular will. However, since the synchronization pulses have practically no vertical front, on the contrary, if it is inclined only slightly, then the above-mentioned lead Appearances to a certain shift - caused by an impulse at the receiver processes to be triggered compared to the start of the pulse, as explained in more detail below will be.

Es sei zunächst vorausgesetzt, daß der Bildinhalt durch Vergrößerung der Träger= wellenarnplitude über einen festen endlichen Wert hinaus übertragen werde, und dag- @dabei die Trägerärriplitude um so größer sein soll; je heller die betreffende Bildstelle ist. Die Synchronimpulse sollen dabei durch Verkleinerung der Trägeramplitude unter den erwähnten endlichen Wert bis auf den Ampli.-tudenbetrag Null übertragen werden. Die Hüllkurve der durgh den Bildinhalt und durrli= die Impulse modulierten Trägerwelle bat demnach den in Abb. i dargestellten Verlauf. Mit O ist der Trägerwert Null bezeichnet und mit S die erwähnte feste Trägeramplitude. Die Kurvenpunkte oberhalb der Linie S entsprechen den mehr oder weniger hellen Bildstellen, während durch" Verringerung der Trägeramplitude unter S .die Synchronimpulse dargestellt werden. Bei dieser-Art der Übertragung hat die Hülikurve der Trägerwelle bei großer mittlerer' Bil:dhelligkeit (wenn von der Änderung tler Helligkeitsverteilung während der Bildzeilen abgesehen wird) den in Abb.2, bei kleiner mittlerer Bildhelligkeit den in Abb.3 dargestellten Verlauf.. Die Abb. 2 und 3 gelten, sofern man annimmt,- daß der Wert S in beiden Abbildungen verschieden sein -soll, und zwar in Abb. 2 grßer als in Abb. 3, gleichzeitig auch für einen' `geringen b.zw. starken Schwund oder für einen großen bzw. eilen 'kleinen Verstärkungsgrad des Empfangsverstärkers.It is initially assumed that the image content has been enlarged the carrier = wave amplitude transmitted beyond a fixed finite value become, and dag- @thereby the carrier amplitude should be the greater; the brighter the relevant image area is. The sync pulses should go through reduction the carrier amplitude below the mentioned finite value up to the amplitude Zero will be transmitted. The envelope curve of durgh the image content and durrli = the impulses The modulated carrier wave therefore had the course shown in Fig. i. With O is the carrier value denotes zero and S denotes the aforementioned fixed carrier amplitude. the Curve points above the line S correspond to the more or less bright image areas, while by "reducing the carrier amplitude under S. the sync pulses are represented will. With this type of transmission, the envelope curve of the carrier wave has a large average picture brightness (if there is a change in the brightness distribution during of the image lines is excluded) the one in Fig. 2, with lower average image brightness the course shown in Fig.3 .. Figs. 2 and 3 apply if one assumes - that the value S should be different in both figures, namely in Fig. 2 larger than in Fig. 3, at the same time also for a '' low resp. severe shrinkage or for a large or small gain of the receiving amplifier.

Man kann nun den Gleichrichterkreis, der eine Spannung nach Abb. i bis 3 liefert, so wie es in Abb,4 dargestellt ist, mit der Trennröhre verbinden. In Abb.4 bedeutet io eine Wicklung, an welcher die modulierte Hochfrequenzspannung auftritt, ii eine als Gleichrichter dienende Zweizollröhre, 12 eineii-Lastwiderstand -und -13 -einen -Kordensator; welcher- zur -Aussiebung- der Hochfrequenz dient Däs- untere Ende des Widerstandes 12, an -welchem während der Zeilendauer ein Spannungabfall in der durch Plus-und Minuszeichen angedeuteten Richtung besteht, -ist galvanisch an, die Trennröhre 1q. angeschlossen.One can now use the rectifier circuit, which generates a voltage according to Fig. I to 3 supplies, as shown in Fig. 4, connect to the separation tube. In Fig.4 io means a winding on which the modulated high frequency voltage occurs, ii a two inch tube serving as a rectifier, 12 an ii load resistor -and -13 -a -Cordensator; which- serves to filter out the high frequency Däs- lower end of the resistor 12, at which a voltage drop during the line duration exists in the direction indicated by the plus and minus signs, -is galvanic on, the separation tube 1q. connected.

Die obererwähnte Abflachung der Impulsfront rührt unter anderem daher, daß bei Beginn eines Impulses, also im Zeitpunkt tr in den, Abb.2 und 3, die Spannung am Widerstand 12 nicht sofort auf Null zurückgeht, sondern daß vielmehr-der Kondensator 13 sich von der Spannung, die er unmittelbar vordem Zeitpunkttl besaß; !erst -allmählich; urid-zwar iiber den Widerstand i2 auf die Spannung Null entlädt. Dieser Vorgang geht nach einer e-Funktion vor- sieh; und zwar etwa in -der Weise, wie es in Abb. 5 .durch die punktierte Linie 15 angedeutet ist.The above-mentioned flattening of the impulse front is due, among other things, to that at the beginning of a pulse, i.e. at time tr in Figs. 2 and 3, the voltage at resistor 12 does not immediately go back to zero, but rather that - the capacitor 13 from the tension he had immediately before that point in time; ! at first - gradually; urid-discharges through the resistor i2 to the voltage zero. This process looks for an exponential function; in the manner shown in Fig. 5. Is indicated by the dotted line 15.

Es- zeigt- sich nun, daß unter Berücksichtigung `dieser -Tatsache die Schaltung nach Abb. 4,bei einer großen (Abb. z) und einer kleirieri (Abb. 3) - Impulsamplitude verschieden arbeitet. , Zur Erläuterung ist in Abb. 6, deren, horizontale 'Achse die- Spannung efi 2.'m :Gitter der Trennröhre und- deren @Tcrtil@ale ,Achse den Anodenstrorn'der Trennröhre darstellt, und in welche die sog. Anodenstromgitterspannungskennlinie durch eine 'Gerade 16 eingetragen ist, über der vertikalen :Achse als Zeitlinie -der Verlauf eines kleineren Impulses, entsprechend Abb.3, und eines großen Impulses, entsprechend Abb.2, eingetragen. Mit 17 ist derjenige Gitterspannungswert bezeichnet, bei welchem die Trennröhre die an sie- angeschlossene Schaltung zu beeinflussen beginnt. Die Abflachung der Impulsfron( ist in Abb. 6 der Einfachheit halber so eingezeichnet, als wenn statt der e-Funktion 15 in Abb.5 eine gerade Linie durchlaufen werden würde, nämlich die Anfangstangente der e-Funktion 15 in Abb.5. Die Zeitkonstante der e-Funktion ist dabei gleich -der Impulsdauer angenommen. Unter diesen beiden Voraussetzungen hat :die Impulsfränt-den-in :,@.bb...6 -düxch 'die Gerade 15' bzw. i5" angedeuteten Verlauf. Man sieht nun, daß der kritische Wert der Gitterspannung, Nvelahe dura_h- die strichpunktiertp -Linie 17 gegeben ist, - bei einem kleinen und bei einem großen Impuls zu ganz verschiedenen Zeiten nach dem jeweiligen Beginn des Impulses, also zu ganz verschiedenen Zeiten nach dem Zeitpunkt t1 erreicht wird. Im besondern ergibt die Abb.6, daß bei einem großen Impuls die Verzögerung größer ist als bei einem kleinen.Es- zeigt- now found that this `taking into account - fact, the circuit of Figure 4, in a large (e.g. Fig.) And a kleirieri (Fig. 3) - operates different pulse amplitude.. For explanation, Fig. 6, whose 'horizontal' axis represents the voltage efi 2.'m: grid of the separating tube and whose @ Tcrtil @ ale, axis represents the anode current of the separating tube, and into which the so-called anode current grid voltage characteristic line passes a 'straight line 16 is plotted above the vertical: axis as a time line - the course of a smaller impulse, according to Fig.3, and a large impulse, according to Fig.2, plotted. The grid voltage value at which the isolating tube begins to influence the circuit connected to it is denoted by 17. The flattening of the impulse front (is drawn in Fig. 6 for the sake of simplicity as if a straight line would be traversed instead of the exponential function 15 in Fig.5, namely the initial tangent of the exponential function 15 in Fig.5. The time constant The exponential function is assumed to be equal to the pulse duration. Under these two conditions: the pulse frant-den-in:, @. bb ... 6 -düxch 'the straight line 15' or i5 "has the course indicated. You can now see that the critical value of the grid voltage, Nvelahe dura_h- the dash-dotted line 17 is given, - is reached with a small and with a large pulse at completely different times after the beginning of the pulse, i.e. at completely different times after time t1 In particular, Fig. 6 shows that with a large pulse the delay is greater than with a small one.

Auch eine kapazitive Ankopplung der Trennröhre an den Gleichrichterkreis und-:die Zuführung- einer feste. negativ eri @drsannung an das Steuergitter -der-- Trennröhre ist versucht worden. Die--entsprechende Schaltung zeigt die Abb. 7, 'In -dieser haben_;die Bezugszeichen io bis 14 dieselbe Bedeutung wie in Abb. 4. Das Gitter der Röhre 1q. -ist jedoch über einen Kondensator i8- an den Gleichrichterkreis und -über den Widersgand i9 an eine negative Gittervorspannungsquelle angeschlossen. Wegen, des kapazitiven Anschlusses der Trennröhre gelangt von-,den Potentialschwankungen, , welche am unteren Ende des Widerstandes-i2. auftreten,: -nur der Wechselspannungsanteil an- 'das Steuergitter der Trennröhre, während -der Gleichspannungsanteil unterdrückt wird. Die .konstante Vorspannung des Steuergitters-wird durch den Anschluß an die bereits erwähnte negative #Gitten-orspannungsquelle über den Widerstand 19 . zugeführt. Diese konstante Gitterverspannung ist in Abb.8 durch die strichpunktierte Linie 2o angedeutet, um welche ,herum der Wechselspannungsanteil der am unteren Ende des Widerstandes 12 auftretenden Potentialschwankungen_verläuft. Die Linie 2o stellt somit in .Ab1T.-8 die -Nullachse-für den Impulsverlauf -dar.. Wenn -man nun. auch in Abb. 8 _ die geraden - Linien 1,5' und 15", welche unter den oben ausgesprochenen Voraussetzungen den tatsächlichen Verlauf der Impulsfront wiedergeben, einzeichnet, sieht man, daß im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Abb. 6 die -Linie 17 bei einem kleinen Impuls später geschnitten wird als bei einem großen, daß also die Schaltung nach Abb. 7 ebenfalls nicht befriedigend ist.Also a capacitive coupling of the isolation tube to the rectifier circuit and-: the supply- a fixed. negative voltage to the control grid -the- Separation tube has been tried. The corresponding circuit is shown in Fig. 7, 'In -these have_; the reference numerals io to 14 have the same meaning as in Fig. 4. The Lattice of tube 1q. -is however via a capacitor i8- to the rectifier circuit and connected to a negative grid bias source through resistor i9. Because of the capacitive connection of the separating tube, the potential fluctuations, , which at the bottom of the resistor-i2. occur: -only the AC voltage component on- 'the control grid of the separation tube, while -the DC voltage component is suppressed will. The constant bias of the control grid is achieved by connecting it to the already mentioned negative grid voltage source via resistor 19. fed. This constant grid tension is shown in Fig. 8 by the dash-dotted line 2o indicated, around which the AC voltage component of the at the lower end of the Resistance 12 occurring potential fluctuations_ runs. The line 2o represents thus in .Ab1T.-8 the zero axis for the pulse course -dar .. If -man now. even in Fig. 8 _ the straight-lines 1.5 ' and 15 ", which among the reflect the actual course of the momentum front under the conditions set out above, one can see that, in contrast to the relationships in Fig. 6, the line 17 is cut later with a small impulse than with a large one, so that the circuit according to Fig. 7 is also unsatisfactory.

Gemäß der Erfindung soll daher die Schaltungsanordnung derart getroffen werden, daß man, wie es in Abb.9 dargestellt ist, unter Beibehaltung der- kapazitiven Kopplung 18 zwischen dem - Gitter der Trennröhre und dem .Detektorkreis das Steuergitter noch über einen Widerstand 21, welcher groß gegenüber dem Widerstand 12 sein soll, an einen Anzapfpunkt P dieses Widerstandes 12 anschließt, der -am besten experimentell 'gefunden wird; dieser Anzapfpunkt P gelangt dabei durch die Bildsignale auf- ein höheres Potential, als der am unteren Ende des Widerstandes gelegene Punkt aufweist, .der also unter dem Einfluß der Bildsignale auf ein tieferes Potential gebracht wird. Die Bezugszeichen in Abb.9 haben dieselbe Bedeutung wie in den Abb.: 4 und 7. Die Anordnung nach Mb. 9 erzeugt die in Abb. To dargestellte Lage der Impulse. Von der Spannung am Widerstand 12, welche eine Gleichspannungskomponente und eine Wechselspannüngakomponente enthält, legt sich die Gleichspannungskomponente vollständig an den Kondensator 18, während der Gleichspannungsabfall am Widerstand 21 demgegenüber vernachlässigbar klein ist. Die Wechselspannungskämponente dagegen bildet am Kondensator 18 keinen nennenswerten Spannungsabfall, jedoch wohl einen Spannungsabfall am Widerstand 21. Dem Steuergitter der Röhre 14 wird also einer seits über - dem Kondensator 18 nur die Wechselspannungskomponente zugeführt. Andererseits wird dem Steuergitter der Röhre 14 über den Widerstand 21 vorwiegend die Gleichspannungskomponente zugeführt. Da nun bei einem kleinen Impuls die Gleichspannungskomponente kleiner ist als bei einem großen, hat man tatsächlich, wie es in Abb. To geschehen ist, den Wechselspännungsverlauf des Impulses bei einer kleinen Impulsamplitude uin die strichpunktierte Linie 2ö herum' zu zeichnen, welche eine geringe negative Vorspannung ,darstellt (horizontaler Abstand der Linie -ö von der iä Koordinatenachse), während bei großer Impulsamplitude eine größere negative Gittervorspannung für die Röhre 14 .gebildet wird und man somit den Wechselspannungsverlauf in Abb. ro um die strichpunktierte Linie 2o" herum zu zeichnen hat. Die Gittervorsp:annung der Trennröhre ändert sich also tatsächlich mit veränderlicher Impulsamplitude in dem Sinne, -daß sie bei zunehmender Impulsamplitude wächst und bei abnehmender geringer wird. Man kann den Punkt P auf .dem Widerstand 12 nun so wählen, daß der -Schnittpunkt ,der Linien 15' und 15" in Abb. To mit der vertikalen strichpunktierten Linie 17 unabhängig von der Tinpulssmplitude immer denselben Zeitabstand vom Zeitpunkt t, besitzt, wie es die Abb. To erkennen läßt. Der an Hand der Abb. 6 erläuterte Nachteil, daß bei- einem großen Impuls dieser Zeitabstand größer ist als bei einem kleinen und -der an Hand der Abb.8 erläuterte Nachteil, daß bei einem großen Impuls der Zeitabstand kleiner ist als bei einem kleinen, wird demnach bei der Anordnung gemäß der Erfindung tatsächlich vermieden.According to the invention, the circuit arrangement should therefore be made in such a way that, as shown in Fig. 9, while maintaining the capacitive coupling 18 between the - grid of the separating tube and the .Detektorkreis the control grid via a resistor 21, which is large to be opposite the resistor 12, connects to a tapping point P of this resistor 12, which is best found experimentally; This tapping point P is brought to a higher potential by the image signals than the point at the lower end of the resistor, which is therefore brought to a lower potential under the influence of the image signals. The reference symbols in Fig.9 have the same meaning as in Figs .: 4 and 7. The arrangement according to Mb. 9 generates the position of the pulses shown in Fig. To. Of the voltage across the resistor 12, which contains a direct voltage component and an alternating voltage component, the direct voltage component is completely applied to the capacitor 18, while the direct voltage drop across the resistor 21 is negligibly small. The alternating voltage component, on the other hand, does not form a significant voltage drop across the capacitor 18, but does produce a voltage drop across the resistor 21. On the other hand, the control grid of the tube 14 is mainly supplied with the direct voltage component via the resistor 21. Since the DC voltage component is now smaller with a small pulse than with a large one, one actually has to draw the alternating voltage curve of the pulse with a small pulse amplitude u in the dash-dotted line 2ö, which is a slightly negative one, as has happened in Fig Bias voltage, represents (horizontal distance of the line -ö from the iä coordinate axis), while with a large pulse amplitude a larger negative grid bias voltage is formed for the tube 14 The lattice bias of the separating tube actually changes with a variable pulse amplitude in the sense that it increases with increasing pulse amplitude and decreases with decreasing one. Point P on resistor 12 can now be selected so that the intersection point, the lines 15 'and 15 "in Fig. To with the vertical dash-dotted line 17 independent of the tin pulse smplitude always has the same time interval from time t, as Fig. To shows. The disadvantage explained on the basis of Fig. 6 that with a large pulse this time interval is greater than with a small one and the disadvantage explained on the basis of Fig. 8 that with a large pulse the time interval is smaller than with a small one is therefore actually avoided in the arrangement according to the invention.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung für Fernsehzwecke zur Trennung von Synchronisierimpulsen und Bildinhalt, die durch Arnplitudenmodulation derselben Trägerwelle übertragen und -durch verschiedene Amplitudenbereiche unterschieden werden, unter Verwendung einer Trennröhre, deren negative Gittervorspannung mit zunehmender Synchronimpulsamplitude größer wird und sich mit a!bnehrriender vermindert, dadurch gekennzeichnet, daß (s. Abb.9) das Steuergitter der Trennröhre (14). an zwei Punkte eines Widerstandes (12), an dem die gleichgerichtete Trägerspannung auftritt, angeschlossen ist, und zwar Tiber .einen Widerstand (21) an den Anzapfpunkt (P) des Widerstandes (12), welcher durch jden Bildinhalt auf höheres Potential -kommt, und über einen Kondensator (18) an den Punkt (unteres Ende des Widerstandes 12), welcher durch den Bildinhalt 'auf tieferes Potential kommt.PATENT CLAIM: Circuit arrangement for television purposes for separation of synchronization pulses and image content, which are generated by amplitude modulation of the same Carrier wave transmitted and differentiated by different amplitude ranges are, using a separation tube, whose negative grid bias with with increasing sync pulse amplitude increases and decreases with increasing characterized in that (see Fig.9) the control grid of the separation tube (14). at two points of a resistor (12) at which the rectified carrier voltage occurs, is connected, namely Tiber .ein resistor (21) to the tapping point (P) of the resistor (12), which comes to a higher potential due to each image content, and via a capacitor (18) to the point (lower end of the resistor 12), which comes through the picture content 'on deeper potential.