DE942451C - Schaltungsanordnung fuer Fernsehsender zur Regelung eines die Bildwechselablenkung steuernden Impulsgenerators entsprechend den Netzschwankungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß man in einem Fernsiehsender sowohl die Zeilenfrequenz als auch die Bildwechselfrequenz durch Frequenzteilung bzw. Frequenzvervielfachung aus der Netzfrequenz gewinnen kann.

Es iiSt außerdem bereits bekannt, daß zur Herstellung des Synchronismus zwischen einem Fernsehsender und einem Fernsehempfänger, die beide mit Synchronmotoren angetrieben werden, ein dem Sende- und dem Empfangsort gemeinsames Wedhselstromkraftverteilungsnetz benutzt wird, an welches die Synchronmotore des Senders und des Empfängers angeschlossen werden.

Außerdem ist es bekannt, die Trägerwellenfrequenz zweier Gleichwellen-Rundfunksender dadurch miteinander synchron zu halten, daß aus beiden Trägerwellen durch Frequenzteiler gleichen Teilungsverhältnisses zwei tiefere Frequenzen hergestellt und dann einem Phasenvergleicher zugeführt werden, der die eine Trägerfrequenz so nachregelt, daß sie stets mit der anderen synchron bleibt.

') Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:

Alda V. Bedford, Collingswood, N. J. (V. St. A.)

Ferner ist es üblich, einen umlaufenden Hochfrequenzgenerator, der von einem Elektromotor angetrieben wird, dadurch auf konstante Frequenz zu regeln, daß die vom Generator gelieferte Spannung zusammen mit der von einem konstanten Steuergenerator gelieferte Spannung einem Gleichrichter zugeführt wird und daß der Auegangsstrom des Gleichrichters einen sogenannten TiriOregler betätigt, der entweder eine Bremse für den zum ίο Antrieb dienenden Elektromotor oder die Nebenschluß wicklung des als Gleichstromnebenschlußmotor. ausgebildeten Antriebsmotor ein- und ausschaltet.

Die Erfindung b'etrifft eine Schaltungsanordnung für Fernsehsender mit Bildzerlegerröhre und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein hochfrequenter Impulsgenerator, der in bekannter Weise durch Frequenzteilerstufen die S teuer frequenz für die Bildwechsel- «bzw. Zeilenzugablenkung der BiIdzerlegerröhre herstellt, durch die Frequenz des Starkstromnetzes in der Weise synchronisiert wird, daß diese Steuerfrequenz oder eine durch Frequenzteilung daraus abgeleitete tiefere Frequenz mit der Netzfrequenz oder einer durch Frequenzteilung daraus abgeleiteten tieferen Frequenz in einer Gleichrichterschaltung verglichen wird, der die beiden Schwingungen zugeführt werden und deren Ausgangsstram die Frequenz des Impulsgenerators derart beeinflußt, daß dieser den Frequenzschwankungen des Netzes folgt, so daß die Bildwechsel- bzw. Zeilenzugfrequenz des Senders und die femübertragenen Synchronisiersignale stets in einem festen Verhältnis zur Netzfrequenz stehen.

Es wird somit das eingangs geschilderte bekannte Verfahren zur Frequenzregelung, das darin besteht, eine Steuerfrequenz und die zu regelnde Frequenz beide eimern Gleichrichter zuzuführen und abhängig von dem Ausgangsstrom des Gleichrichters die zu steuernde Frequenz zu beeinflussen, bei der Erfindung in der Weise angewendet, daß die zu steuernde Frequenz erst über Frequenzteilerstufen bis auf die Frequenz der langsamen Ablenkkoordinate eines Fernsehbildzerlegers vermindert und als Steuerfrequenzquelle das Starkstromnetz benutzt wird. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß alle Netzeinflüsse, d. h. alle von der Grundfrequenz oder einer Oberwelle des Starkstromnetz es herrührenden Störungen, phasemstarr zur Bildaiblenkung bzw. Zeilenzugsäblenkung verlaufen, was den Bildeindruck weniger stört, als wenn die Netzeinflüsse gegenüber dem Empfangsbild wandern. Diese Netzeinflüsse, die nach dem Sprachgebrauch in der Rundfunkempfängertedhnik manchmal auch als Brumm bezeichnet wenden, können sich sowohl in einer störenden Helligkeitsverteilung im Empfangsbild (sogenannter Intmsitätsbrumm) bemerkbar machen, als auch in einer Veränderung des Zeilenabstandes längs der Bildablenkungskoo<rdinate (sogenannter Zeilendrängungsbrumm), als auch schließlich An einer Veränderung der Zeilenlänge an verschiedenen Stallen des Bildfeldes (sogenannter Geometrieibrumm). Der Intens-itätstbrumm ruft den in Abb. 1 dargestellten Einfluß im Bilde hervor.

Durch Oberwellen der Netzfrequenz werden bestimmte Zeilenpakete mit größerer Intensität geschrieben. Durch den Drängumgsbrumm (Abb. 2), der auf eine Verzerrung des Bildablenksägezahns hinausläuft, werden in 'bestimmten Bildbereichen die.Zeilen enger zusammengedrängt als in anderen Bildbereichen. In Abb. 2 ist dargestellt, daß innerhalb der gleich hohen Bildausschnitte b bis f in den Ausschnitten b, d, f nur je vier Zeilen vorhanden sind, daß dagegen in den Ausschnitten c und e je sieben Zeilen liegen. Durch den Geometriebrumm (AbIb. 3) werden die Kanten des Bildes verzerrt, und diese Verzerrung teilt sich natürlich dann auch den im Bilde enthaltenen Konturen mit.

Wenn gemäß der Erfindung diese Netzeinflüsse jedoch relativ zum Empfangsbild ruhen, statt über das Empfangsbild hinwegzuwandem, wie es ohne die gemäß der Erfindung- vorgeschlagene Beeinflussung der Frequenz des Impulsgenerators entsprechend den Schwankungen der StarkstromnetzfrequeiTz der Fall sein würde, treten diese Netzeinflüsse bedeutend weniger in Erscheinung. Sie können auch, wenn sie gegenüber dem Empfangsbild ruhen, stärker sein, als es bei einem Hinwegwandern über 'das Empfangsbild zugelassen werden kann.

Man kann also auchdieBeruhigungsmirtelfürden Netzanschlußteil eines Fernsehempfängers kleiner bemessen, wenn man die Impulsgeneratorfrequenz gemäß der Erfindung regelt, als ohne eine derartige Regelung möglich wäre.

Eine Ausführungsform der Erfindung, welche gleichzeitig zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung erkennen läßt, wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben.

In Abb. 4 ist mit 1 eine speichernde Bildfängerröhre bezeichnet, die einen Mosaikschirm 9, eine Fokussierungs- und Beschleunigungsanode sowie die üblichen Mittel zur Erzeugung des abtastenden Kathodemstrahles besitzt. Die Ablenikspulen für die Zeilenablenkung sind mit 11, diejenigen für die Zeilieazugablenkung mit 13 bezeichnet. Auf den Mosaiksehirm 9 wird über eine Blendenscheibe 65, die in Abb. 5 genauer dargestellt ist, ein Film 55 projiziert, der mittels eines Getriebes 59 durch das Filmfenster 57 hindurch bewegt wird. Das Getriebe

59 und die Blendenscheibe 65 werden gemeinsam von einem Synchronmotor 63 angetrieben, und zwar über das Übersetzungsgetriebe 61. Der Synchronmotor 63 ist an das Kraftverteiihingsnetz 73 von Hz angeschlossen. Der als Auisgangsfrequenzquelle für die Ablenkströme dienende Impulsgenerator 15 besteht aus einer Röhre 17 in der an sich bekannten Sperfscfawingerschaltung, bei welcher mit der Primärwicklung 33, die im Anodenkreis der Röhre liegt, eine Sekundärwicklung 39 induktiv gekoppelt ist und sich im Kreis des Steuergitters der Röhre ein Kondensator 37 und ein Widerstand befinden. Dieser Impulsgenerator ist auf die Frequenz 10800 Hz abgestimmt. An einen Widerstand 31 dieses Impulsgenerators ist eine ebenfalls als Sperrschwinger geschaltete Frequenzteilerstufe 41, die. auf 3600 Hz abgestimmt ist, angeschlossen,

und an diese eine Kette von drei weiteren Frequenzteilern 43, 45, 47, die auf 1200, 240 bzw. 48 Hz abgestimmt sind. Die Ausgangsseite des Teilers 47 speist den Ablenkgenerator 49 für die Zeilenzugablenkung. Ein Ablenkgenerator 53 für die Zeilenablenkung wird vom Impulsgenerator 15 über einen Frequenzteiler 51, der auf 5400 Hz abgestimmt ist und ebenfalls als Sperrschwinger ausgebildet sein kann, gespeist.

An den Ausgangswiderstand 129 der Bildfängerröhre ist ein Verstärker 131 für die Bildhelligkeitssignale angeschlossen, der seinerseits einen drahtlosen Sender 133 moduliert. Außerdem werden den Ausgangsspannungen der Bildfängerröhre über den Verstärker 135 noch die Zeilenimpulse und über den Verstärker 137 die Zeilenzugimpulse zugesetzt, so daß der Sender 133 auch mit diesen beiden Synchronimpulsarten moduliert wird. Außerden bereits erwähnten Frequenzteilern, welche für die Herstellung der Steuerimpulse für die Ablenkgeneratoren 49 und 53 bestimmt sind, sind noch zwei weitere Frequenzteiler 89 und 95 vorhanden, die beide auf 12 Hz abgestimmt sind. Der Ausgang des Teilers 89 ist über einen Verstärker 91 sowie einen Kopplungskondensator 93 an den Eingang eines Gleichrichters 71 angeschlossen, der als Steuerkreis bezeichnet ist und in seinem Ausgang ein Widerstandskondensatorglied 27, 87 enthält. Auch der Ausgang des Teilers 95 ist über den Verstärker 97 sowie den Transformator 99 an den Eingang dieses Gleichrichters angeschlossen.

Diese Anordnung nach Abb. 4 arbeitet in folgender Weise: Die vom Impulsgenerator 15 gelieferten Impulse von 10800 Hz werden in den beiden zueinander parallel liegenden Frequenzteilerkanälen, von denen der eine aus 41, 43, 45, 47 und der andere aus dem Teiler 51 besteht, auf Impulse von der Frequenz 48 bzw. 5400 Hz herunter geteilt, so daß die Ablenkgeneratoren 49 und 53 die erforderlichen Steuerimpulse erhalten, um die Sägezähnströme in den Spulenpaaren 11 und 13 herstellen zu können. Die Eingangsspannung des Zeilenzugablenkgenerators 49 wind weiterhin in dem Teiler 89 im Verhältnis 4: ι auf die Frequenz von 12 Hz herab geteilt, und die Netzfrequenz von 60 Hz im Verhältnis 5:1 in dem Teiler 95 ebenfalls auf die Frequenz von 12 Hz.

Der Verlauf der Ausgangs spannungen von 89 und 95 ist in Abb. 6 durch die Kurven 101 und 103 angedeutet. In den jeweils aus zwei Verstärkerröhren bestehenden Verstärkern 91 und 97 finden zwei AbschneidevOrgänge statt, welche durch die punktierten Linien 105 und 139 angedeutet sind, so daß nunmehr die oberhalb der Linie 139 liegenden Spannungskuppen im Eingang des Gleichrichters 71 erscheinen. In Abb. 7 a sind diese beiden Spannungskuppen mit 113 und 115 bezeichnet, während die punktierte Kurve 123 vorläufig außer Betracht bleiben kann. Wie Abb. 7 b zeigt, setzen die Kurven 113 und 115 sich zu einer Kurve 117 zusammen, welche den Gitterspannungsverlauf am Gleichrichter 71 angibt. Die Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennliniedes Gleichrichters hat den in Abb. 7 c durch die Kurve 119 angedeuteten Verlauf, so daß der Anodeinstrom des Gleichrichters, wie Abb. ja zeigt, bei einer Eingangsspanniung gemäß Kurve 117 nadh der Kurve 121 verläuft. Wenn nun die Frequenz des Starkstromnetzes beispielsweise steigt, vergrößert sich der Phasemmterschied zwischen den Kurven 113 und 115, indem die Kurve 115, die von der Netzfrequenz herrühren möge, in die Lage der punktiert gezeichneten Kurve 123 wandert. Dies bedeutet eine Verformung der Kurve 117 in die ebenfalls punktiert gezeichnete Kurve 125 sowie eine Veränderung des Gleichrichterstromes, der bisher nach der Kurve 121 verlief, in diejenige Kurvenform, die punktiert durch die Kurve 127 angedeutet ist. Die GleichstromkomponentedieserKurve 127 ist kleiner als die der Kurve 121, und dementsprechend auch die Spannung am Widerstandskondensatorglied 27, 87 des Gleichirichters kleiner als unter den vorher betrachteten Verhältnissen. Da diese Spannung aber als Gittervorspannung für den Sperrschwinger 15 wirkt, steigt die Frequenz, mit der dieser Impulsgenerator schwingt, etwas an, und die Impulsfrequenz folgt somit der Netzfrequenz, so daß der durch den Frequenzanstieg der Netzfrequenz hervorgerufene zusätzliche Phasenunterschied zwischen den Kurven 113 und 115 wieder rückgängig gemacht wird. Die Zeilenzugablenkf requenz schwankt somit, da über die Teiler 41, 43, 45 und 47 die Steuerfrequenz für den Ablenkgenerator 49 j a aus dem Impulsgenerator 15 gewonnen wird, entsprechend den Schwankungen der Netzfrequenz, so daß die eingangs erwähnten Brummeinflüsse, die ja ebenfalls synchron mit der Netzfrequenz verlaufen, ihre Phasenlage zum Empfangsbild nicht ändern.

Wenn man, wie Abb. 4 zeigt, den Antrieb des Films 55 über einen Synchronmotor 63 ebenfalls von der Starkstromnetzfrequenz und ihren Schwankungen abhängig macht, wird auch verhindert, daß das Filmbild im Verlauf einer längeren Sendung sich langsam gegenüber dem Fernsehbild verschieben kann.

Die Projektion des Films auf die Moisaikelektrode 9 geht in einer bereits an anderer Stelle vorgeschlagenen Weise über die Blendenscheibe 65 (Abb. 5), die mit den Aussparungen 67 und 69 versehen ist, in der Weise vor sich, wie es an Hand der Abb. 8 im einzelnen verfolgt werden kann. Während der Zeit A-B wird der ruhende Film durch die öffnung 67 auf die Mosaikelektrode projiziert, während der Zeit B-C ruht der Film im Fenster 57 immer noch, die Belichtung der Mosaikelektrode ist jedoch durch die Blendenscheibe 65 jetzt unterbrochen, und auf der Mosaikelektrode kommt eine Zeilenzugablenkung zustande. In der darauffolgenden Zeit C-D, in welcher der Zeilenzugrücklauf des Abtaststrahles stattfindet, findet eine neue Projektion des immer noch ruhenden Films statt. In der Zeit D-E-A wird die Mosaikelektrode von neuem abgetastet, und während des anfänglichen Teiles dieser Abtastzeit, nämlich während der Zeitspanne D-E, wird der Film durch das Getriebe 59 um eine Filmbildhöhe weitergerückt. Sodann beginnt der

beschriebene Zyklus im Zeitpunkt A von neuem. Zu, jedem Bildlwechsel des Films, der mit vierundzwanzig Bildern pro Sekunde ruckweise bewegt wind, gehörten also zwei Zeilenzugablenkungen, was einer Zeilenzugfoequenz von 48 Hz entspricht.

Es sei ausdrücklich erwähnt, daß die Erfindung nicht nur, wie bei dem Ausführungsbeiispiel gemäß Abb. 4, für Zeilenispruingübertragung anwendbar ist, sondern auch für eine gewöhnliche Zeilenreihenfolge ohne Zeilensprung.

Es sei außerdem erwähnt, daß die Impulse, welche dem Eingang des Gleichrichters 71 zugeleitet werden, nicht notwendigerweise dieselbe Frequenz besitzen müssen, wie es bei dam Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 der Fall war, sondern daß es auch genügt, wenn sie ein ganzzahliges Frequenzverhältnis haben,.beispielsweise das Frequenzverhältnis2. Es ist demgemäß möglich, an Stelle des Frequenzteilers 89, der im Verhältnis 4 : 1 teilt, auch einen

ao im Verhältnis 2 : 1 teilenden Frequenzteiler vorzusehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung für Fernsehsender mit Bildzerlegepröhre, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochfrequenter Impulsgenerator (15), der in bekannter Weise durch Firequenztailerstufen (41, 43, 45, 47) die SteuerfSequenz für die Bildwechsei- bzw. Zeilenzugablenkung (49) derBildzerlegerröhreherstelltdurchdieFrequenz des Starkstromnetzes in der Weise synchronisiert wird, daß diese Steuerfrequenz oder eine durch Frequenz teilung (89) daraus abgeleitete tiefere Frequenz mit der Netzfrequenz oder einer durch Frequenzteilung (95) daraus abgeleiteten tieferen Frequenz in einer Gleichrichterschaltung (71) verglichen wird, der die beiden Schwingungen zugeführt werden und deren Ausgangsstrom die Frequenz des Impulsgenerators (15) derart beeinflußt, daß dieser den Frequenzschwankungen des Netzes folgt, so· daß die Bildiwechsel- bzw. Zeilenzugfrequenz des Senders und die fernübertragenen Synchronisiersignale stets in einem festen Verhältnis zur Netzfrequenz stehen.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Gleichrichter (71) zugeleiteten Impulsspannungen (113, 115) ein von 1 verschiedenes ganzzahli'ges Frequenzverhältnis besitzen, beispielsweise das Frequenzverhältnis 2.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Fernsehübertragung eines Films (55) unter Anschluß des zum Fernantrieb dienenden Synchroomotors (63) an das Wechselstromnetz (73).

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 589 832, 570 437, 566663, 498415. 703 545;

   französische Patentschriften Nr. 790 824,

   754;

   britische Patentschriften Nr. 363 525, 282 098, 291, 282 099; USA.-Patentschriften Nr. 1 788 533, 1 547 217;

   Schröter: Handbuch der Bildtelegraphie und des Fernsehens, 1932, S. 254;

   Zeitschrift: »Fernsehen«, 1930, S. 19 bis 22; 1930, S. 52 'bis 57; 1931, S. 105 bis 120.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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