DE972553C

DE972553C - Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Phasenregelung eines synchronisierten Oszillators

Info

Publication number: DE972553C
Application number: DEG5270A
Authority: DE
Inventors: Peter Ewerbeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-16
Filing date: 1951-02-16
Publication date: 1959-08-13

Description

Bei Fernsehempfängern ist es bekanntlich erforderlich, die Sägezahngeneratoren für die horizontale und vertikale Ablenkung des Elektronenstrahles durch mit dem Bildsignal übertragene Synchronisierungsimpulse zu steuern. Es hat sich hierbei ergeben, daß durch die drahtlose Übertragung hinzukommende Störspannungen die Synchronisierung sehr ungünstig beeinflußt wird. Es ist daher das Bestreben, Synchronisierschaltungen zu finden, die auf Störimpulse nicht ansprechen, während die echten Steuerimpulse voll wirksam bleiben sollen.

Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden. Die Frequenz des zu synchronisierenden Impulsgenerators ist gewöhnlich in gewissen engen Grenzen in Abhängigkeit von einer Gleichspannung, meistens einer negativen Gitterspannung, regelbar. Man bringt nun die Oszillatorfrequenz zum Vergleich mit der synchronisierenden Impulsfrequenz. Dabei entsteht am Ausgang einer Gleichrichteranordnung nach Art eines FM-Phasen-Diskriminators eine den Oszillator beeinflussende Gleichspannung, und zwar ist die Regelspannung Null, wenn Oszillator- und Impulsphase genau übereinstimmen. Bei Phasenabweichung entsteht eine positiv oder negativ wirksame Spannung, die die Oszillatorfrequenz in Richtung verschwindenden Phasenunterschiedes ändert. Der Vorteil derartiger Schaltungen besteht darin, daß der Oszillator für einzelne Störimpulse

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weniger empfindlich ist, weil die Frequenzregelung von einer Gleichspannung abhängt. Trotzdem ist eine absolute Störempfindlichkeit noch lange nicht erreicht.

Gemäß einem noch bekanntgewordenen Verfahren zur Synchronisierung der Kippschwingungsoszillatoren in Fernsehempfängern werden die vom Fernsehsender gelieferten Synchronisierimpulse zunächst der Form der im Empfänger erzeugten Kippschwingungen angeglichen, eine der zu vergleichenden Kippschwingungen in ihr Spiegelbild verwandelt und die beiden Kippschwingungen zwecks Gewinnung einer phasenabhängigen Regelspannung überlagert. Die Regelspannung entsteht dann durch Gleichrichtung der Summenkurve. Auch dieses Verfahren ist ziemlich störempfindlich, da alle Störimpulse — und wenn ein Amplitudensieb für die Synchronisierimpulse benutzt wird, alle diejenigen Störimpulse, die durchgelassen werden — die Regelspannung beeinflussen und dadurch Phasenschwankungen bei dem zu synchronisierenden Oszillator hervorrufen.

Es ist an sich bekannt, durch Modulation eines dem Synchronisierungszeichenerzeuger zugeordneten elektrischen Signals und eines dem Ablenkspannungserzeuger zugeordneten elektrischen Signals und durch Beruhigung der durch diese Modulation gewonnenen veränderlichen Spannung eine Kontrollspannung zu gewinnen, welche den zeitlichen Verlauf der Ablenkspannung im Sinne einer Verkleinerung der Gleichlaufabweichung beeinflußt. Dabei werden rechteckige Impulse und sägezahnartige Spannungen bzw. deren Komponenten in einer Modulationseinrichtung gegenseitig moduliert. Mit diesem bekannten Verfahren können jedoch Störungen zwischen den Synchronimpulsen nicht verhindert werden.

Es ist auch eine Anordnung bekannt, bei welcher die ankommenden einseitigen Synchronisierimpulse vor dem Phasenvergleich mit den zu synchronisierenden Impulsen in eine symmetrische Schwingung umgewandelt werden. Da diese aber zusammen mit den ihr überlagerten, erheblich schmaleren zu synchronisierenden Impulsen zwecks Erzielung der Regelspannung in einer einfachen, nicht vorgespannten Diode gleichgerichtet werden, kommen zwischen den Synchronisierimpulsen auftretende Störimpulse bei der Synchronisierung voll zur Wirkung.

Diese Nachteile und Mängel der bekannten Schaltungen werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zur selbsttätigen Phasenregelung eines synchronisierten Oszillators die synchronisierende einseitige Impulsspannung nach Umwandlung in eine positiv-negativ symmetrische Impulsspannung von gleicher Impulsdauer, jedoch beliebiger Kurvenform mit einem von einem geregelten Oszillator zurückgeführten, nur zweitgenannten Impulsspannung spiegelbildlich gleichen symmetrischen Impuls überlagert wird und daß das durch Interferenz der Impulse entstehende Impulsgemisch in an sich bekannter Weise zwecks Gewinnung der Regelspannung einer Gleichrichteranordnung zugeführt ist, die die Spannungsspitze in eine je nach der Phasenlage der Impulse postive oder aber negative resultierende Gleichspannung umwandelt. Die Schaltung gemäß der Erfindung ist in der kritischen Impulszwischenzeit völlig störunempfindlich, da die eine vom Synchronimpuls abgeleitete positiv-negativ symmetrische Impulsspannung nur während der Dauer des Synchronimpulses auftritt und Störimpulse zwischen den Synchronimpulsen keine Regelgleichspannung ergeben. Gegenüber den bisher bekannten Schaltungsanordnungen ergibt sich außerdem der Vorteil einer beträchtlich größeren Steilheit der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielten Regelkennlinie.

Besondere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem in den Abbildungen dargestellten Schaltungsbeispiel hervor. Der Steuerimpuls wird einer Röhre 1 zugeführt, in deren Kathodenleitung ein LC-Schwingungskreis 2 angeordnet ist. Kapazität und Selbstinduktion sind so bemessen, daß die Periodendauer des Kreises genau gleich ist der Dauer des Steuerimpulses. Da der Schwingkreis 2 im Kathodenkreis der Röhre 1 liegt, arbeitet diese als Kathodenverstärker. Da nun aber in einer derartigen Schaltung die Röhre auf den Schwingkreis wie ein der Steilheit der Röhre etwa reziproker Widerstand wirkt, der Eingangsimpuls aber negativ ist und deshalb die Röhre in ein Gebiet steuert, wo die Steilheit annähernd gleich Null ist, wird der Schwingkreis während der Dauer des Impulses durch die Röhre 1 praktisch nicht zusätzlich gedämpft. Er wird deshalb durch den Impuls zu freien Schwingungen angestoßen. Die entstehende Schwingung wird aber nach Beendigung des Impulses, d. h. nach einer Schwingung stark gedämpft, weil die Röhre 1 dann in einem Gebiet großer Steilheit arbeitet und, wie oben erwähnt, eine dämpfende Wirkung ausübt. Es entsteht so während der Impulsdauer zwischen den Punkten a, b des Kreises ein sinusförmiger Impuls, der die für die Weiterverwendung erforderliche halb positive, halb negative Polarität hat. Der Grundgedanke besteht nun darin, diesen Impuls mit einem vom gesteuerten Impulsgenerator 11 entnommenen spiegelbildlich gleichen Impuls zu überlagern und daraus eine Regelgleichspannung zu gewinnen. Zur Erläuterung des Überlagerungsvorganges dient Abb. 2. Der symmetrische, umgeformte Impuls t_t ist hier rein schematisch als Rechteckkurve angenommen. i₂ sei der vom Oszillator zurückgeführte spiegelbildliche Impuls, und zwar zeitlich verglichen mit dem Erscheinen von It₁. Beide Impulse, auf derselben Zeitachse gezeichnet, ergeben das Kurvenbild i₃. Die beiden Impulse liegen noch eine halbe Impulsbreite voneinander und können sich nicht beeinflussen. Zur Zeit t_i berühren sich die Impulse gerade gemäß Bild J₅. Bei Mischung von t_t mit t_e können sich die Spannungen während ¹/4-Impulsdauer addieren, wie in i₇ durch den schraffierten Teil angedeutet ist; bei t₁ mit i₈ ergibt sich Bild i₉, und in der genau spiegelbildlichen Stellung t_t mit i₁₀ tritt völlige gegen-

seitige Auslöschung der Impulse ein. Kommt der Oszillatorimpuls i₁₂, t_u später als der Steuerimimpuls t_v dann entstehen Spannungsüberhöhungen i₁₃, f₁₅ mit umgekehrter Polarität als bei zu frühem Impuls. Solche Spannungsüberhöhungen können bei jeder beliebigen symmetrischen Kurvenform entstehen, die mit einer spiegelbildlich gleichen Kurve überlagert wird.

Es ist nun notwendig, die entstehenden Spannungsspitzen in eine Gleichspannung umzuwandeln. Dies geschieht in der Schaltanordnung 3 bis 8, die mit zwei Ventilen, z. B. Dioden 4, 6, arbeitet, die entgegengesetzt gepolt sind. Die Zeitkonstante der Ci?-Glieder 3, 7 und 5, 8 ist so groß gewählt, daß der Kondensator 3 bzw. 5 sich zwischen zwei Impulsen nur unwesentlich unter die gleichgerichteten Spannungsspitzen f₇, t₉ bzw. J₁₃, J₁₅ entlädt. Es entsteht so am Ausgang des doppelt wirkenden Gleichrichters je nach Lage der Impulse zueinander eine positive oder negative Gleichspannung, die über ein Koppel- und Siebglied 9 zunächst einer Gleichstromverstärkerröhre 10 und dann dem Impulsgenerator 11 zugeführt wird.

Falls in der Zeit zwischen zwei Impulsen an Röhre 1 eine Störspannung auftritt, so kann zwar ein positiv-negativ symmetrischer Impuls am Kreis 2 entstehen, falls die Röhre 1 lange genug gesperrt ist. Da jedoch positive und negative Halbwelle gleich groß sind, kann in der Gleichrichteranordnung keine Regelgleichspannung gebildet werden, da diese nur durch die Differenz aus ungleichen positiven und negativen Halbwellen entsteht. Abb. 3 zeigt die Charakteristik der Regelspannung in Abhängigkeit vom Phasenwinkel zwischen Steuer- und Oszillatorimpuls.

Claims

Patentansprüche;

i. Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Phasenregelung eines synchronisierten Oszillators, dadurch gekennzeichnet, daß die synchronisierende einseitige Impulsspannung nach Umwandlung in eine positiv-negativ symmetrische Impulsspannung von gleicher Impulsdauer jedoch beliebiger Kurvenform mit einem von dem geregelten Oszillator zurückgeführten, zur zweitgenannten Impulsspannung spiegelbildlich gleichen symmetrischen Impuls überlagert wird, und daß das durch Interferenz der Impulse entstehende Impulsgemisch in an sich bekannter Weise zwecks Gewinnung der Regelspannung einer Gleichrichteranordnung zugeführt ist, die die Spannungsspitze in eine je nach der Phasenlage der Impulse positive oder aber negative resultierende Gleichspannung umwandelt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung der einseitigen Impulsspannung ein LC-Schwingungskreis mit einem vom Impuls steuerbaren, eine Dämpfung bewirkenden Organ derart zusammengeschaltet ist, daß der Schwingungskreis während der Impulsdauer ohne äußere Dämpfung, vor und nach dem Impuls jedoch gedämpft ist und daß die Schwingungsdauer des Kreises gleich der Impulsdauer gewählt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der LC-Schwingkreis in den Kathodenkreis einer Verstärkerröhre gelegt ist, die durch den einseitigen Impuls in ein Gebiet stark verringerter Steilheit gesteuert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 720853; französische Patentschrift Nr. 812979;
schweizerische Patentschrift Nr. 201 785;
USA.-Patentschrift Nr. 2 055 883;
Zeitschrift Radio & Television, News,
März 1950, S. 52.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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