NL8005221A

NL8005221A - Signaalomzetschakeling.

Info

Publication number: NL8005221A
Application number: NL8005221A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-09-20
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1981-03-24
Also published as: AU538948B2; JPS606576B2; FR2466137B1; DE3034940A1; FR2466137A1; JPS5644209A; CA1149474A; AU6237580A; GB2060301A; US4347531A; GB2060301B; DE3034940C2

Description

C/Ca/eh/ii65 * ^ L-— ·

Signaalomzetschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een signaalomzetschakeling, en meer in het bijzonder op een dergelijke schakeling voor het omzetten van een paar verschilingangssignalen in een enkelvoudig uitgangssignaal.

5 De toepassing van dergelijke signaalomzetschake lingen, welke bijvoorbeeld als verschilversterker zijn uitgevoerd, is algemeen bekend. Een dergelijke schakeling bevat bijvoorbeeld een paar transistoren, welke een verschilversterker vormen, waarbij aan de met elkaar doorverbonden emitters van 10 de transistoren een instelstroom wordt toegevoerd, terwijl aan s de ingangen van de transistoren de beide verschilingangssignalen worden toegevoerd. Daarbij verschijnen aan de collectors van de beide transistoren verschiluitgangsstromen, welke worden gebruikt voor vorming van een enkelvoudig uitgangs-15 signaal.

Teneinde te verhinderen, dat de genoemde verschiluitgangsstromen nadelig worden beïnvloed, is het echter ongewenst om in de volgende trap van de schakeling een rechtstreeks gebruik van deze verschiluitgangssignalen te maken. In verband 20 daarmede voegt men meestal aan de verschilversterker een stroomspiegelschakeling toe, zodanig, dat veranderingen in ten minste één van de genoemde verschiluitgangsstromen van de versterker worden weergegeven door identieke veranderingen in de uitgangsstroom van de stroomspiegelschakeling. Een dergelijke 25 stroomspiegelschakeling bevat bijvoorbeeld een tussen een spanningsbron en de uitgang van ëén van de transistoren van de verschilversterker opgenomen diode benevens een transistor van het PNP-type, waarvan de basis-emitterketen parallel aan de diode is geschakeld. De collector van de transistor dient 30 dan als uitgangsaansluiting voor afgifte van een uitgangsstroom, welke overeenkomt met de door de uitgang van de genoemde ene transistor van de verschilversterker afgegeven ve rs chiluitgangs stroom.

Indien het emittergebied van de transistor van het 35 PNP-type van de stroomspiegelschakeling echter N maal zo groot als het gebied van de kathode van de bijbehorende diode is, 8005221 “ 2 - U- = blijkt een dergelijke signaalomzetschakeling echter het nadeel te hebben, dat de door de collector van de transistor van de stroomspiegelschakeling afgegeven stroom N maal zo groot als de door de diode vloeiende stroom is. Dit is uiter-5 aard ongewenst en resulteert in levering van een aanzienlijk grotere stroom aan de volgende trap van de schakeling; bovendien neemt het energieverbruik uit de met de diode van de stroomspiegelschakeling verbonden spanningsbron aanzienlijk toe. Op dié wijze wordt versterking van de ingangssignalen 10 bijzonder moeilijk. Voor wijziging van de versterkingsfactor van de signaalomzet is het bovendien in dat geval noodzakelijk om de waarde van de door de stroombron van de verschilver-sterker afgegeven, constante stroom te vergroten, hetgeen eveneens ongewenst is.

15 De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, een signaalomzetschakeling te verschaffen, welke vrij is van de hiervoor genoemde nadelen.

Meer in het bijzonder stelt de uitvinding zich ten doel, een signaalomzetschakeling te verschaffen, waarbij de 20 versterkingsfactor van de schakeling kan worden geregeld door variatie van de weerstandswaarde van één of meer resistieve elementen van de schakeling.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een signaalomzetschakeling van het type met een verschilversterker te 25 verschaffen, waarbij de versterkingsfactor van de laatstgenoemde kan worden geregeld zonder waardewijziging van de door een aan de verschilversterker toegevoegde stroombron geleverde, constante stroom.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen 30 van een signaalomzetschakeling van het type met een verschilversterker, welke schakeling door periodieke signalen wordt geactiveerd en in reactie daarop een ononderbroken uitgangssignaal afgeeft.

Nog een ander doel van de uitvinding is het ver-35 schaffen van een signaalomzetschakeling van het type met verschilversterker, welke door periodieke signalen wordt geactiveerd en waarvan de gelijkspanningsoverdrachtkarakteristiek 8005221 ï T __

* V

- 3 - L~ " kan worden geregeld zonder gebruikmaking van netwerken met een tijdconstante.

Daartoe verschaft de uitvinding een signaalomzet-schakeling met een verschilversterker voor afgifte van een 5 eerste en een tweede verschilstroom; een met de eerste verschilstroom gevoede, eerste schakeling met eerste resistieve middelen van een eerste weerstandswaarde; een met de tweede verschilstroom gevoede, tweede schakeling met tweede resistieve middelen van een tweede weerstandswaarde; en met uitgangs-10 middelen voor afgifte van een uitgangsstroom in afhankelijkheid van de eerste of de tweede verschilstroom.,waarbi j de stroomversterkingsfactor van de signaalomzetschakeling wordt geregeld door variatie van de weerstandswaarde van de eerste en de tweede resistieve middelen.

15 De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: 'figuur 1 het schema van een signaalomzetschakeling 20 volgens de uitvinding, figuur 2 het schema van een signaalomzetschakeling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, figuur 3 het schema van een signaalomzetschakeling volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, en 25 figuur 4 het schema van een signaalomzetschakeling volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Bij de in figuur 1 weergegeven signaalomzetschakeling van bekend type vindt toepassing plaats van een verschilversterker, welke bestaat uit twee transistoren 3 en 4 van het 30 NEN-type, waarvan de emitters gemeenschappelijk zijn geaard via een bron 2 van constante stroom 2IQ. De bases van de beide transistoren zijn verbonden met een ingangssignaalgenerator 1, welke daaraan respectieve verschilingangssignalen toevoert.

De collector van de transistor 3 is verbonden met een voe-35 dingsspanningsbron van de potentiaal +V^, terwijl de collector van de transistor 4 via een diode 5 met het zelfde voe-dingsspanningspunt is gekoppeld. Meer in het bijzonder is de 8005221 - 4 - ^ anode van de diode 5 met het voedingsspanningspunt van de potentiaal +VCC verbonden, terwijl de anode van de diode met de collector van de transistor 4 is verbonden. Van een transistor 6 van het PNP-type is de emitter-basisketen paral-5 lel aan de diode 5 tussen het voedingsspanningspunt van de potentiaal +VCC en de collector van de transistor 4 opgenomen, terwijl het uitgangssignaal van de signaalomzetschakeling aan de collector van de transistor 6 verschijnt. De diode 5 en de transistor 6 vormen een stroomspiegelschakeling, 10 waarbij de stroom door de diode 5 wordt weerspiegeld door de collectorstroom van de transistor 6. Het zal duidelijk zijn, dat de toepassing van een dergelijke stroomspiegelschakeling bij een signaalomzetschakeling van het type volgens figuur 1 het voordeel heeft, dat de aan de collector van de transistor 15 6 verschijnende stroom gemeten of in volgende trappen van de schakeling gebruikt kan worden, zonder dat daarbij enige nadelige beïnvloeding van de aan de collector van de transistor 4 verschijnende stroom optreedt.

Indien geen van de signaalgenerator 1 afkomstig 20 ingangssignaal aan de bases van de transistoren 3 en 4 wordt toegevoerd, krijgen deze transistoren een zodanige instelling, dat door de bron 2 van constante stroom aan ieder van de collectors een constante stroom Iq wordt geleverd. Wanneer door de signaalgenerator 1 daarentegen verschilingangssignalen 25 aan de bases van de transistoren 3 en 4 worden geleverd, zullen de collectorstromen van de transistoren 3 en 4 respectievelijk de waarden (Iq + Ai) en (Iq - Ai) aannemen. Aangezien de diode 5 en de transistor 6 een stroomspiegelschakeling vormen, zal de stroom door de emitter van de transistor 6 30 gelijk aan de stroom ter waarde (Iq -Ai) door de diode 5 worden. Aangezien de collectorstroom van de transistor 6 althans ten minste nagenoeg gelijk aan de emitterstroom daarvan is, zal ook de aan de collector van de transistor 6 verschijnende uitgangsstroom van de signaalomzetschakeling 35 volgens figuur 1 de waarde (IQ ~Ai) hebben.

Het zal echter duidelijk zijn, dat indien het emitter-oppervlak van de transistor 6 N maal zo groot als het kathode- 8005221 - 5 - t~- • * oppervlak van de diode 5 is, geen willekeurig gewenste versterking van de ingangssignalen kan worden toegepast. In dat geval zal de aan de collector van de transistor 6 verschijnende uitgangsstroom namelijk N (1^ -Ai) bedragen. Dit is 5 uiteraard ongewenst, aangezien de instelstroomsterkte Iq daarbij een factor N groter wordt, met als gevolg, dat een in die * mate hogere stroom aan de volgende trap van de schakeling wordt toegevoerd, zulks onder aanzienlijk toegenomen energieverbruik uit de voedingsspanningsbron van de potentiaal +V^^.

10 Bij de hier beschreven schakeling dient voorts ter versterking van de aan de uitgang van de transistoren 4 en 6 verschijnende stroom ook de waarde van de door de stroombron 2 geleverde, constante stroom te worden vergroot, hetgeen eveneens ongewenst is.

15 Figuur 2 toont het schema van een signaalomzetscha keling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; daarbij zijn de met dié volgens figuur 1 overeenkomende componenten weer met dezelfde verwijzingssymbolen aangeduid. De signaalomzetschakeling volgens figuur 2 omvat een verschil-20 versterker met twee transistoren 3 en 4, waarvan de basis de respectievelijke verschilingangssignalen van de signaal-generator 1 krijgen toegevoerd en met elkaar in tegenfase verkeren. De emitters van de transistoren 3 en 4 zijn gemeenschappelijk geaard via de stroombron 2, welke een con-25 stante stroom 2Iq afgeeft. De collector van de transistor 3 is met een voedingsspanningspunt van de potentiaal +V£C gekoppeld via een diode 8 en een weerstand 7. Daarbij is de kathode van de diode 8 met de collector van de transistor 3 verbonden, terwijl de anode van de diode 8 via de weerstand 30 7 met het voedingsspanningspunt van.de potentiaal +VCC is gekoppeld. De collector van de transistor 4 is met dit punt gekoppeld via een serieschakeling van de collector-emitter-keten van een transistor 9 en een weerstand 10. Daarbij is de collector van de transistor 9 verbonden met de collector 35 van de transistor 4, terwijl de emitter van de transistor 9 via de weerstand 10 met het voedingsspanningspunt van de potentiaal +vcc is gekoppeld. Bovendien is de basis van de q η n r o o λ - 6 - l___' transistor 9 met het verbindingspunt van de diode 8 en de transistor 3 verbonden. De signaalomzetschakeling volgens figuur 2 bevat voorts een transistor 11 van het NPN-type, waarvan de basis-collectorketen parallel aan de collector-5 emitterketen van de transistor 9 is geschakeld en een soortgelijke stroomspiegelfunctie als bij de bekende schakeling volgens figuur 1 vervult. Van een verdere transistor 13 van het PNP-type is de emitter eventueel via een weerstand 12 met de emitter van de transistor 11 gekoppeld, terwijl de 10 basis van de transistor 13 is geaard via een instelspannings-bron 14. Opgemerkt wordt, dat de instelspanningsbron 14 aan de collector van de transistor 9 een minimumpotentiaalniveau bepaalt, waardoor verhinderd wordt, dat de spanning aan de collector van de transistor 9 kan stijgen tot een waarde, 15 waarbij verzadiging van de transistor optreedt, zulks als gevolg van het verschil tussen de collectorstroom van de transistor 9 en de stroom door de weerstand 10. Verzadiging van de transistor 9 is uiteraard ongewenst, daar dit verschijnsel zou resulteren in een waardedaling van de stroom-20 versterkingsfactor hfe van de transistor 9 met daaraan gepaard gaande storing van de stroomspiegelwerking. Aan de collector van de transistor 13 verschijnt het uitgangssignaal van de signaalomzetschakeling volgens de uitvinding.

Op soortgelijke wijze als bij de bekende schakeling 25 volgens figuur 1 geldt, dat wanneer door de ingangssignaal-generator 1 verschilingangssignalen aan de bases van de transistoren.3 en 4 worden geleverd, de aan de collectors van de transistoren 3 en 4 verschijnende stromen respectievelijk de waarden (TQ +Δΐ) en (IQ - Δί) vertonen. Het zal duide-30 lijk zijn, dat in dat geval ook de stroom door de diode 8 en de weerstand 7 de waarde (Iq + Δΐ) heeft, terwijl de aan de collector van de transistor 9 verschijnende stroom de waarde (Iq “Λί) heeft. De emitterstroom van de transistor 9 is althans ten minste nagenoeg gelijk aan de collectorstroom 35 ter waarde (Iq -Ai)- Aangezien de collectorstroom gelijk is aan hfe*XB en de emitterstroom gelijk is aan (1 + waarin I_ de basisstroom van de transistor 9 en h.. de stroom- 8005221 < * - 7 - L—·:

versterkingsfactor van de transistor 9 is (h^e>^ 1), resulteert dit in een basisstroom naar de transistor 11, waardoor deze zodanig geactiveerd wordt, dat een coHectorstroom I

Λ gaat vloeien.

5 Indien wordt aangenomen, dat de spanningsafval over de diode 8 en de spanningsafval over de basis-emitterovergang van de transistor 9 de'waarde νβΞ hebben, kan nu de volgende vergelijking worden opgesteld: 10 <I0 + Ai)R7 + vBE = (Ix + Iq - Δΐ)Ε10 + vBE (1) , waarbij R^ en R.^ de respectievelijke weerstandswaarden van de weerstanden 7 en 10 zijn. Door herrangschikking van de termen van deze vergelijking kan voor de collectorstroom I 15 de volgende vergelijking worden afgeleid:

! * (yRio>Ai (2K

X Rio

Indien nu R? = RlQ, ^an 9e^t = 2 Ai, terwijl indien 20 R^ = 2Β^, 9e-^t Ιχ = Iq + ^ Ai, waarbij Ιχ voorts de als collectorstroom van de transistor 13 verschijnende uitgangs-stroom van de signaalomzetschakeling volgens figuur 2 vormt.

Uit vergelijking (2) komt derhalve naar voren, dat de signaalomzetschakeling volgens figuur 2 een stroomversterkingsfac-25 tor heeft, welke afhankelijk is van de verhouding tussen de weerstandswaarden van de weerstanden 7 en 10, dat wil zeggen zonder dat daartoe de waarde van de door de stroombron 2 geleverde instelstroom Iq behoeft te worden gevarieerd.

Figuur 3 toont het schema van een signaalomzetscha-30 keling volgens een andere, uitvoeringsvorm van de uitvinding; ook daarbij zijn de met die volgens figuur 2 overeenkomende componenten weer' met dezelfde verwijzingssymbolen aangeduid.

De diode 8, de weerstanden 7, 10 en 12 en de transistoren 3, 4, 9, 11 en 13 zijn weer op dezelfde wijze als bij de uitvoe-35 ringsvorm volgens figuur 2 geschakeld, zodat daarop niet nader wordt ingegaan. Bij deze andere uitvoeringsvorm is de bron 2 van.constante stroom met de emitters van de transis- 8005221 - 8 - toren 3 en 4 van de verschilversterker gekoppeld via een schar keling 15, zodanig, dat een constante stroom 2IQ slechts in de gesloten toestand van de schakelaar 15 naar de transistoren vloeit. Het zal duidelijk zijn, dat hoewel de schakelaar 15 5 in het schema volgens figuur 3 is afgebeeld als een enkelvoudige schakelaar, toepassing van een halfgeleiderinrichting met poortschakelwerking voor de schakelaar 15 de voorkeur verdient. Ook kan de bron 2 van constante stroom zelf een transistor bevatten, welke als schakelaar werkt en bij ontvangst van 10 impulsen van een bepaald niveau aan zijn basis wordt geactiveerd. De signaalomzetschakeling volgens figuur 3 onderscheidt zich voorts van dié volgens figuur 2 doordat een capaciteit 16 tussen het voedingsspanningspunt van de potentiaal +Vqq ©n de basis van de transistor 11 is opgenomen.

15 Wanneer de schakelaar 15 in zijn gesloten toestand wordt gebracht, zal de constante stroom 2IQ naar de transistoren 3 en 4 gaan vloeien, zodat de schakeling volgens figuur 3 dan op dezelfde wijze als dié volgens figuur 2 werkt. Indien Rj = 2^0 geldt bijvoorbeeld Ιχ = Iq + 3 Ai, waarbij I de 20 stroom door de collector-emitterkring van de transistor 11 is. Indien in dat geval de instelspanningsbron 14 een vooraf bepaalde spanning afgeeft en de weerstandswaarde van de weerstand 12 gelijk is, kan voor de potentiaal νβ aan de basis van de transistor 11 worden geschreven: 25 VB = Vb + (I0 + 3Ai)R12 + 2VBE (3)' waarbij νβΕ, de spanningsafval over de basis-emitterovergang van ieder van de transistoren 11 en 13 is. Op het tijdstip 30 van inschakeling van de schakelaar 15 zal de capaciteit 16 een spanning in opslag hebben, welke het verschil tussen de spanningspotentiaal +V^ en de spanning aan de basis van de transistor 11 is.

Wanneer de schakelaar 15 in zijn open schakelstand 35 verkeert of in die stand wordt gebracht, zijn of komen de transistoren 3, 4 en 9 en de diode 8 in hun onwerkzame toestand. Als gevolg van de eerdere spanningsopslag in de capa- 8005221 .> s - 9 - ^ citeit 16 wordt de potentiaal aan de basis van de transistor 11 echter in stand gehouden op de waarde νβ volgens de vergelijking (3). De transistor 11 wordt daardoor geleidend gemaakt, zodat een stroom (Iq + 3 üi) (in het geval R^=2R1q) 5 door de collector-emitterketen van de transistor 11 naar de collectoruitgang van de transistor 13 vloeit. Het zal derhalve duidelijk zijn, dat bij de signaalomzetschakeling volgens figuur 3 aan de collector van de transistor 13 een uitgangsstroom.in stand gehouden kan worden, welke overeen 10 komt met de uitgangsstroom in de gesloten schakeltoestand van da schakelaar 15.

Figuur. 4 toont het schema van nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij de met dié volgens figuur 3 overeenkomende componenten weer met dezelfde ver-15 wijzingssymbolen, zijn aangeduid. De schakeling volgens figuur 4 vormt een stoepniveaufixatieschakeling (pedestal clamp circuit), welke is gebaseerd op de werking van de schakeling volgens figuur 3. Bij & schakeling volgens figuur 4 zijn van twee tot een verschilversterker gecombineerde transistoren 3 20 en 4 van het NPN-type de beide emitters via de schakelin-richting 15 verbonden met de stroombron 2, welke een constante stroom 2Iq afgeeft. De collector van de transistor 3 is via de diode 8 en de weerstand 7 gekoppeld met het voe-dingsspanningspunt van de potentiaal *VCC, terwijl de col-25 lector van de transistor 4 via de collector-emitterketen van de transistor 9 van het PNP-type en verder via de weerstand 10 met het genoemde voedingsspanningspunt is gekoppeld; de basis van de transistor 9 is met de collector van de transistor 3 verbonden. Aan de bases van de transistoren 3 en 4 wordt 30 door de signaalgenerator 1 een tweetal videosignalen -v^ in tegenfase met elkaar toegevoerd. Op soortgelijke wijze als bij cfe signaalomzetschakeling volgens figuur 3 is van een transistor 11 van het NPN-type de collector verbonden met de emitter van de transistor 9 en de basis verbonden met de col-35 lector van de transistor 4; van een transistor 13 van het PNP-type is de emitter via een weerstand 12 gekoppeld met de emitter van de transistor 11 en is de collector verbonden met een 8005221 -10 - uitgangsaansluiting 22. Opgemerkt wordt, dat de aan de uit-gangsaansluiting 22 verschijnende uitgangsspanning wordt opgewekt door de stroom, welke door een tussen de collector van de transistor 13 en aarde opgenomen belastingsweerstand 5 vloeit. Een verschil met de schakeling volgens figuur 3 wordt gevormd door het feit, dat de basis van de transistor 33 met dezelfde signaalingang als de basis van de transistor 4 is verbonden. Dit wil zeggen, dat de basis van de transistor 13 niet door een gelijkstroom in een speciaal instelpunt wordt 10 gebracht, doch in plaats daarvan een videosignaal krijgt toegevoerd, dat in tegenfase verkeert met het aan de basis van de transistor 3 toegevoerde videosignaal.

De schakeling volgens figuur 4 omvat voorts een tweede verschilversterker, bestaande uit twee transistoren 15 17 en 18 van het NPN-type, waarvan de emitters beide zijn ver bonden met een stroombron 19 voor afgifte van een constante stroom ter waarde 21 . De bases van de transistoren 17 en 18 ontvangen respectievelijk dezelfde signalen als de bases van de transistoren 3 en 4. De collector van de transistor 17 20 is verbonden met het voedingsspanningspunt van de potentiaal +VCC' de collector van de transistor 18 via een diode 20 met het genoemde voedingsspanningspunt is gekoppeld; daarbij is de kathode van de diode 20 iet de collector van de transistor 18 verbonden, terwijl de anode van de diode 20 met 25 het genoemde voedingsspanningspunt is verbonden. Voorts is een tweede stroomspiegelschakeling aanwezig, bestaande uit een diode 20 en een transistor 21 van het PNP-type, waarvan de emitter is verbonden met het voedingsspanningspunt van de potentiaal +VCC, de basis is verbonden met de collector van 30 de transistor 18 en de collector is verbonden met de uitgangsaansluiting 22 voor afgifte van een stroom, welke identiek is met de collectorstroom van de transistor 18. Het zal derhalve duidelijk zijn, dat de collectorstromen van de beide transistoren 13 en 21 aan de uitgangsaansluiting 22 samenvloeien 35 en in dié vorm door de belastingsweerstand gaan.

Tijdens bedrijf wordt de schakelaar 15 in zijn geleidende toestand gebracht door niveaufixatie-impulsen, welke

8 0 0 5 2 2 T

- 11 - ^ bij iedere horizontale regelonderdrukkingsperiode bij de achterstoep van het videosignaal verschijnen. Wanneer de schakelaar 15 daardoor in zijn gesloten toestand wordt gebracht, zal op dezelfde wijze als reeds voor de schakeling 5 volgens figuur 3 is beschreven een uitgangsstroom (IQ + 3 Δί) door de transistoren 11 en 13 gaan vloeien. Tegelijkertijd zal de uit de transistoren 17 en 18 bestaande, tweede ver-schilversterker aan de collector van de transistor 18 een stroom (1^ -Δi') doen verschijnen. Als gevolg van de stroom-10 spiegelwerking van de diode 20 en de transistor 21 zal een zelfde stroom (1^ - Ai') aan de collector van de transistor 21 verschijnen; deze collectorstroom vloeit aan de uitgangs-aansluiting 22 samen met de collectorstroom van de transistor 13. Indien nu voor de stroom 1^ een zodanige waarde wordt ge-15 kozen, dat bijvoorbeeld I1 = 3IQ, zal enige verandering van he stroombedrag Δΐ', welke resulteert uit een verandering van het aan de bases van de transistoren van de beide ver-schilversterkers toegevoerde ingangssignaal v^, gelijk zijn aan driemaal de daaruit resulterende verandering van het 20 stroombedragAi, dat wil zeggen Ai' = 3 Ai. Uiteraard is dit het gevolg van de doorverbinding van de bases van de transistoren 3 en 17 en die van de transistoren 4 en 18. Aan de uitgangsaansluiting 22, dat wil zeggen aan het verbindingspunt van de collectors van de transistoren 13 en 21, zal derhalve 25 een totale stroom resulteren, welke de volgende waarde heeft: IT.= (I0 + 3 Ai) + (3Iq - 3 Ai) = 4I0 = I± + | Ιχ (4).

De signaalomzetschakeling volgens figuur 4 werkt derhalve zo-30 danig op het ingangssignaal v^ in, dat het stoepniveau of de potentiaal Vp van het aan de uitgangsaansluiting 22 verschijnende uitgangsvideosignaal Vq kan worden weergegeven door: + (5>-

Wanneer de schakelaar 15 in zijn open toestand verkeert, dat wil zeggen wanneer geen niveaufixatie-impuls van het o n a C O O 4 35 - 12 - videosignaal aan de schakelaar wordt toegevoerd, zal de aan de uitgang van de transistor 13 verschijnende stroom op de waarde (Ig + 3 Ai) worden gehouden door de in de capaciteit 16 opgeslagen spanning, zulks op dezelfde wijze als in het 5 voorgaande reeds voor dè signaalomzetschakeling volgens figuur 3 is beschreven. Daarbij wordt opgemerkt, dat de werking van de schakelaar 15 geen invloed op de werking van de uit de transistoren 17 en 18 bestaande verschilversterker heeft.

Het stoepniveau V wordt derhalve, zelfs wanneer de schake- J? 10 laar 15 niet in zijn gesloten toestand verkeert, op de door de vergelijking (5) gegeven waarde gehouden. Wanneer de schakelaar 15 vervolgens weer door een niveaufixatie-impuls van het videosignaal v^ in zijn gesloten toestand wordt gebracht/ zal het stoepniveau van het uitgangsvideosignaal Vg op de 15 door de vergelijking (5) bepaalde waarde blijven, zelfs indien het stoepniveau van het toegevoerde ingangsvideosignaal v^ een variatie ondergaat als gevolg van variaties in het gemiddelde piekniveau (APL) van een dergelijk signaal; deze laatstgenoemde variaties kunnen bijvoorbeeld van beeldregel 20 tot beeldregel.optreden. De hier beschreven uitvoeringsvorm" van de uitvinding verschaft derhalve de mogelijkheid om het stoepniveau van het aan de uitgangsaansluiting 22 verschijnende uitgangsvideosignaal vQ op een waarde (1^ + ·|· I^R^ te fixeren.

25 Indien de stroombronnen 2 en 19 zodanig worden inge steld, dat ^ = 2Iq, zal voorts gelden Δί' = 2Δ1, zodat het stoepniveau V van het uitgangsvideosignaal Vg dan de waarde + j +^1)^ krijgt. Indien voor de door de stroombronnen 2 en 19 afgegeven, constante stromen een zodanige ver-30 houding wordt gekozen, dat 1^ = 4Ig, geldt Ai' = 4 Ai, zodat het stoepniveau dan op het niveau (1^ + “ I1 -Ai)RL wordt gefixeerd. Het stoepniveau V van het ingangsvideosignaal kan

Jr derhalve op een aan variaties van het stoepniveau van het ingangsvideosignaal v^ gerelateerd niveau worden gefixeerd door 35 wijziging van de verhouding tussen de constante stroomwaarden Ig en I . De in -figuur 4 weergegeven stoepniveaufixatie-schakeling volgens de uitvinding heeft derhalve het voordeel, 8005221 - 13 - dat de gelijkspanningsoverdrachtkarakteristiek van deze schakeling op een gewenste waarde kan worden gebrabht zonder gebruikmaking van schakelingen of netwerken met een tijdconstante. Opgemerkt wordt nog/ dat hoewel bij de uitvoeringsvorm volgens 5 figuur 4 het stoepniveau V uit een negatief gericht ingangs-

Jr •videosignaal is afgeleid, dit ook uit een positief gericht ingangsvideosignaal v^ kan geschieden.

Verdere wijziging van de schakeling volgens figuur 4 is mogelijk; zo kan de uit de diode 20 en de transistor 21 10 bestaande stroomspiegelschakeling worden weggelaten, waarbij de waarden van de weerstanden 7 en 10 worden aangepast, evenals de diode 8 en de transistoren 9 en 11 met betrekking tot de collectors van de transistoren 17 en 18 van de tweede verschil versterker. De bronnen 2 en 19 van constante stroom kun-15 nen eventueel worden weggelaten, respectievelijk door weerstanden van betrekkelijk hoge weerstandswaarde worden vervangen.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoerings-20 vormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

8005221

Claims

1. Signaalomzetschakeling voor het ontzetten van een door een verschilversterker afgegeven, eerste en tweede verschilstroom in een enkelvoudige uitgangsstroom, gekenmerkt door een met de eerste verschilstroom gevoede, 5 eerste schakeling met eerste resistieve middelen van een eerste weerstandswaarde, een met de tweede verschilstroom gevoede, tweede schakeling met tweede resistieve middelen van een· tweede weerstandswaarde, en door uitgangsmiddelen voor afgifte van een uitgangsstroom in. reactie op één van 10 beide verschilstromen, waarbij de stroomversterkingsfactor van de signaalomzetschakeling door de weerstandswaarden van de eerste en tweede resistieve middelen wordt geregeld.

2. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat'de eerste schakeling in serieschakeling 15 met de eerste resistieve middelen tussen een punt van refe-rentiepotentiaal en de verschilversterker opgenomen, eerste halfgeleidermiddelen omvat, terwijl de tweede schakeling in serieschakeling met de tweede resistieve middelen tussen het punt van referentiepotentiaal en de verschilversterker opge-20 nomen, tweede halfgeleidermiddelen omvat.

3. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste halfgeleidermiddelen een diode omvatten, de eerste resistieve middelen een tussen het punt van referentiepotentiaal en de anode van de diode opgenomen 25 weerstand bevatten, de tweede halfgeleidermiddelen een transistor met een ingang en een uitgangsschakeling bevatten, en dat de tweede resistieve middelen een in serieschakeling met de uitgangsschakeling van de transistor tussen het punt van referentiepotentiaal en de verschilversterker opgenomen 30 weerstand bevatten, waarbij de ingang van de transistor is verbonden met de kathode van de diode.

4. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitgangsmiddelen een stroomspiegel voor afgifte van de uitgangsstroom bevatten, zodanig, dat 35 veranderingen van één van beide verschilstromen door over- 8005221 J» - 15 - eenkomstige veranderingen van de uitgangsstroom weerspiegeld worden.

5. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk/ dat de stroomspiegel een met de tweede scha-5 keling verbonden, eerste transistor omvat, waarvan de uit-gangsschakeling in reactie op de tweede verschilstroom de uitgangsstroom afgeeft.

6. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de tweede schakeling een tweede transis-10 tor met een uitgangsschakeling en een in serieschakeling met die uitgangsschakeling tussen een punt van referentiepotentiaal en de verschilversterker opgenomen weerstand bevat, waarbij de eerste transistor een bipolaire junctietransistor vormt, waarvan de basis-collectorketen parallel aan de uitgangs-15 schakeling van de tweede transistor is opgenomen.

7. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de uitgangsmiddelen een derde transistor met een uitgangsschakeling bevatten, welke laatstgenoemde schakeling in serieschakeling met de uitgangsschakeling van 20 de eerste transistor is opgenomen terwijl aan een ingang van de derde transistor een instelspanning wordt toegevoerd.

8. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat aan de verschilversterker schakelmidde-len zijn toegevoegd, welke dienen om de verschilversterker 25 -in staat te stellen de tweede verschilstroom aan de tweede schakeling te leveren, waarbij de uitgangsmiddelen capaci-tieve middelen omvatten, welke tussen een ingang van de eerste transistor en een punt van referentiepotentiaal zijn opgenomen, zodanig, dat wanneer de verschilversterker door de schakel-30 middelen buiten werking wordt gebracht, zodat de tweede verschilstroom niet naar de tweede schakeling vloeit, de eerste transistor onder een voor afgifte van de uitgangsstroom geschikte instelspanning wordt gebracht.

9. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 8, 35 met het kenmerk, dat de verschilversterker een paar transis-toren met ieder een ingang omvat, waaraan videosignalen van onderling tegengestelde fase worden toegevoerd, waarbij tot 8005221 - 16 - de horizontale regelonderdrukkingsperiode van de videosignalen behorende niveaufixatie-impulsen aan de schakelmiddelen worden toegevoerd om de verschilversterker in staat te stellen tot levering van de tweede verschilstroom aan de tweede schakeling. 5 10. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 1/ met het kenmerk, dat de verschilversterker een stroombron voor afgifte van een constante stroom benevens een eerste en een tweede transistor bevat, van welke beide transistoren de ingang met een respectievelijk ingangssignaal wordt gevoed, 10 waarbij aan een eerste uitgang de eerste en de tweede verschilstroom verschijnen en aan een tweede uitgang de van de stroombron afkomstige constante stroom wordt afgegeven.

11. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 1, gekenmerkt door een tweede verschilversterker voor afgifte 15 van een derde en een vierde verschilstroom, tweede uitgangs-middelen voor afgifte van een tweede uitgangsstroom in reactie op de derde of de vierde verschilstroom, en door middelen voor combinatie van de eerstgenoemde uitgangsstroom met de tweede uitgangsstroom.

12. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de eerstgenoemde en de tweede verschilversterker ieder een eerste en een tweede transistor bevatten , welke transistoren ieder een ingang en een eerste en een tweede uitgang hebben, waarbij de eerste transistoren van de beide 25 verschilversterkers aan hun ingangen zijn doorverbonden en een eerste ingangssignaal ontvangen, terwijl de tweede transistoren van de beide verschilversterkers aan hun ingangen zijn doorverbonden en een tweede ingangssignaal krijgen toegevoerd.

13. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 12, 30 met het kenmerk, dat aan de eerstgenoemde en de tweede verschilversterker respectievelijk een eerste en een tweede stroombron zijn toegevoegd voor afgifte van respectievelijk een eerste en een tweede, constante stroom, waarbij de eerste constante stroom aan de eerste uitgangen van de eerste en de 35 tweede transistor van de eerstgenoemde verschilversterker wordt toegevoerd en de tweede constante stroom aan de eerste uitgangen van de eerste en de tweede transistor van de tweede 8005221 17. u_-r verschilversterker wordt afgegeven, terwijl de eerste en de tweede verschilstroora aan de tweede uitgangen van de eerste en de tweede transistor van de eerstgenoemde verschilversterker ter beschikking komen, terwijl de derde en de vierde 5 verschilstroom aan tweede uitangen van de eerste en de tweede transistor van de tweede verschilversterker ter beschikking komen.

14. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat aan de eerstgenoemde verschilversterker 10 schakelmiddelen voor onderbreking van de eerste constante stroom naar de eerste uitgangen van de eerste en de tweede transistor van de eerstgenoemde verschilversterker zijn toegevoegd; waarbij de eerste schakeling een in serieschakeling met het eerste resistieve element tussen een punt van refe-15 rentiepotentiaal en de tweede uitgang van de eerste transistor van de eerstgenoemde verschilversterker opgenomen diode bevat; de tweede schakeling een transistor bevat, waarvan de ingang met de tweede uitgang van de eerste transistor van de eerstgenoemde verschilversterker is verbonden en waarvan een 20 uitgangsschakeling in serieschakeling met de tweede resistieve middelen tussen het punt van referentiepotentiaal en de tweede uitgang van de tweede transistor van de eerstgenoemde verschilversterker is opgenomen; de eerstgenoemde uitgangsmiddelen zijn voorzien van een stroomspiegeltransis-25 tor, waarvan de ingang is verbonden met de tweede uitgang van de tweede transistor van de eerstgenoemde verschilversterker en. waarvan een uitgangsschakeling is verbonden met het verbindingspunt van de transistor van de tweede schakeling en het tweede resistieve element, een uitgangstransis-30 tor, waarvan de uitgangsschakeling in serieschakeling met de uitgangsschakeling van de stroomspiegeltransistor is opgenomen voor afgifte van de eerstgenoemde uitgangsstroom, en van een tussen het punt van referentiepotentiaal en de ingang van de stroomspiegeltransistor opgenomen, capacitief 35 element; terwijl de tweede uitgangsmiddelen een stroomspie-gelschakeling omvatten, welke bestaat uit een tussen de tweede uitgang van de tweede transistor van de tweede ver- 8005221

18. L·-.:· schilversterker enerzijds en het punt van referentiepotentiaal anderzijds opgenomen diode en uit een transistor, waarvan de ingang is verbonden met de tweede uitgang van de tweede transistor van de tweede verschilversterker en waarvan de 5 uitgangsschakeling dient voor afgifte van de tweede uitgangs-stroom.

15. Signaalomzetschakeling volgens conclusie 12, met het Ionmerk, dat het eerste en het tweede ingangssignaal worden gevormd door videosignalen van onderling tegengestelde 10 fase, waarbij de signaalomzetschakeling het stoepniveau van het videosignaal op een referentieniveau fixeert, zodanig, dat het door combinatie van de eerstgenoemde en tweede uit-gangsstromen verkregen stroomniveau het fixatiestoepniveau vormt. 8005221