<Desc/Clms Page number 1>
Amplitudensieb
Die Erfindung betrifft eine zur Amplitudentrennung dienende Übertragungsstufe, die besonders un- empfindlich gegenüber das Eingangssignal begleitende Störungen ist, insbesondere eine transistorisier- te Stufe zur Verstärkung der Bildspannung und Abtrennung der Synchronzeichen eines Fernsehsignals.
Beim üblichen negativ modulierten Fernsehsignal entspricht die grösste Amplitude der Trägerwelle den Spitzen der Synchronimpulse. Die einem Anwachsen der Trägeramplitude entsprechende Richtung wird im folgenden willkürlich als "positiv" bezeichnet, obwohl sie infolge einer Phasenumkehrung an einem bestimmten Punkt der Schaltung tatsächlich einem Abnehmen des Potentials entsprechen kann.
Die Störungsunempfindlichkeit der vorliegenden Schaltung ist von besonderer Bedeutung beim Fern- sehempfang. Die Erfindung lässt sich auf den Synchronzeichenabtrenner anwenden, wodurch dieser als ein- fache Transistorschaltung ausgebildet sein kann, und man kann dabei auf die früher verwendeten teueren und komplizierten Anordnungen zur Störungsunterdrückung verzichten.,
Das Amplitudensieb nach der vorliegenden Erfindung besitzt zwei Transistoren, denen das Eingangssignal zugeführt wird, und von denen der eine unterhalb eines vorbestimmten Spannungspegels das Eingangssignal überträgt und oberhalb des genannten Pegels gesättigt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der andere Transistor mit dem ersten Transistor in einer elektrischen Verbindung steht,
durch die der andere Transistor bei Sättigung des ersten in einen das Eingangssignal übertragenden Zustand versetzt und im Übertragungszustand des ersten Transistors undurchlässig gemacht wird, wodurch vom ersten Transistor im wesentlichen nur der unterhalb des Spannungspegels und vom zweiten Transistor nur der oberhalb des Spannungspegels liegende Teil des Eingangssignals übertragen wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung erläutert werden. Es stellen dar : Fig. l ein Schaltbild des Videofrequenzteiles eines Fernsehempfängers, und Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise.
Der in der Fig. 1 dargestellte Teil des Fernsehempfängers besitzt eine Eingangsklemme 41, der ein Videosignal wohlbekannter Art zugeführt wird, wie durch die Kurve a der Fig. 2 dargestellt. Die Hochfrequenzteile des Empfängers sind bekannter Ausbildung und bedürfen nicht der Erörterung. Das Videosignal umfasst einen Bild- oder Videofrequenzteil V und das impulsförmige Synchronzeichen S, das sich vom Schwarzpegel 0 aus in den Ultraschwarzbereich hinein erstreckt. Der Schwarzwert stellt einen Bezugspegel für das Videosignal dar, und ein zusätzlicher Bezugspegel ergibt sich daraus, dass die Synchronimpulse ein vorbestimmtes Mass haben, so dass deren Spitzenamplitude auch in festem Abstand vom Schwarzwert liegen soll.
Die Schaltung 19 ist gemäss der Erfindung als Verstärker und Synchronzeichenabtrenner ausgebildet und wird in ihren Einzelheiten unten näher erläutert. Die verstärkte Videospannung erscheint an einer Ausgangsklemme 21 und gelangt zur Eingangsklemme 23 eines Bildwiedergabegerätes 25, auf dessen Bildschirm 27 das übertragene Bild erscheint. Die Schaltung 19 besitzt weiter eine Ausgangsklemme 29 für das Synchronzeichen, das sowohl Bild-wieZeilenimpulse umfasst und dem 2 ; eilen- sowie dem Bildablenkungsgenerator 31 bzw. 33 zugefuhrt wird. Die Generatoren speisen entsprechende Wicklungen 35 bzw. 37 für die horizontale bzw. vertikale Ablenkung und sprechen in bekannter Weise nur auf die eine der beiden Impulsarten an.
<Desc/Clms Page number 2>
Die durchschnittliche Helligkeit am Bildschirm 27 kann so eingestellt werden, dass der Schwarzwert des an der Klemme 23 auftretenden Fernsehsignals genau schwarz ergibt. Die richtige durchschnittliche
Helligkeit wird dann so lange beibehalten, als die Gleichstromkomponente des Videosignals mit über- tragen wird. Findet diese Übertragung nicht statt, kann die Gleichstromkomponente an einer späteren
Stelle eingesetzt werden, jedoch ist dies im allgemeinen weniger vorteilhaft, weil die hiefür erforderlichen Kreise auf die Synchronimpulsspitzen ansprechen und somit für denselben überlagerte Störungen empfindlich sind.
Die Schaltung 19 besitzt zwei Transistoren mit je einer Basiselektrode, einem Emitter und einem
Kollektor. Der erste Transistor 43 ist derart vorgespannt, dass der unterhalb des Bezugspegels befindliche
Bereich des an der Klemme 41 vorhandenen Videosignals ein verstärktes Ausgangssignal erzeugt, während er für positivere Werte des. Signals gesättigt wird. Der Transistor 43 verstärkt daher den Videoteil des
Empfangssignals. Dagegen findet keine Übertragung des Synchronzeichens statt, da dieses sich oberhalb des Bezugspegels befindet. Zur Erzeugung der Vorspannung dient die negative Klemme einer Spannungs- quelle El, die über einen Widerstand 47 mit der Basiselektrode verbunden ist. Zur Vorspannungserzeu- gung dienen auch Widerstände 49 und 51, über die die Basiselektrode bzw. der Emitter an Masse liegen.
Der Widerstand 51 muss klein sein, da er im wesentlichen nur zur Stabilisierung der Temperatur dient, und der Emitter liegt daher praktisch an Massenpotential. Die Widerstände 47 und 49 bilden einen Span- nungsteiler, über den ein Bruchteil der Spannung E1 der Basiselektrode zugeführt wird, wodurch diese ne- gativ mit Bezug auf den Emitter gehalten wird. Da es sich um einen PNP-Transistor handelt, ist diese
Vorspannung positiv, d. h. sie wirkt in. der Durchlassrichtung des Transistors. Die negative Klemme der
Spannungsquelle E steht auch über einen Belastungswiderstand 53 mit dem Kollektor in Verbindung.
Für einen beliebigen bestimmten Wert des Eingangssignals an der Basiselektrode kann die Vorspannung zwi- schen dieser und dem Emitter so eingestellt werden, dass die resultierende positive Spannung zwischen den Elektroden eine Sättigung des Transistors herbeiführt. Die Spannung zwischen Kollektor und Emitter fällt dann auf den Wert Null herab und behält diesen Wert im wesentlichen bei. Da der Emitter immer das Potential von ungefähr Null hat, ergibt sich auch dieses Potential am Kollektor, und eine positive Vorspannung wird zwischen Kollektor und Basiselektrode wirksam. In diesem gesättigten Zustand bleibt die Kollektorspannung im wesentlichen unabhängig von der Spannung an der Basiselektrode und der Transistor 43 überträgt kein Signal.
Die Vorspannung wird so eingestellt, dass sich dieser Zustand ergibt, wenn das Empfangssignal an der Basiselektrode den Schwarzpegel erreicht.
Der zweite Transistor 45 ist derart vorgespannt, dass er nur das Synchronzeichen überträgt. Zu diesem Zweck steht die Basiselektrode über einen Leiter 55 in direkter Verbindung mit der des ersten Transistors 43. Ausserdem ist sine Direktverbindung zwischen dem Kollektor des ersten und dem Emitter des zweiten Transistors in der Form eines Leiters 57 vorhanden. Da der Kollektor des Transistors 43 mit Bezug auf die Basiselektrode im ungesättigten Zustand des Transistors negativ vorgespannt ist, hat auch der Emitter des Transistors 45 dann eine negative Vorspannung mit Bezug auf die Basiselektrode und es findet keine Übertragung statt.
Anderseits ergibt die positive Kollektorvorspannung des Transistors 43 im Sättigungszustand eine positive Vorspannung am Emitter des Transistors 45 mit Bezug auf dessen Basiselektrode, so dass dieser Transistor sich dann im Übertragungszustand befindet.
Der Transistor 45 kann ausserdem so vorgespannt sein, dass er gesättigt wird, wenn das demselben zugeführte Signal den zusätzlichen Bezugspegel übertrifft, der den Synchronimpulsspitzen entspricht. Zu diesem Zweck kann eine Gleichspannungsquelle E, mit ihrer negativen Klemme über einen Belastungswiderstand 59 am Kollektor des Transistors 45 liegen.
Die an der Eingangsklemme 41 auftretende Spannung gelangt über den Leiter 61 zur Basiselektrode des ersten Transistors und weiter über den Leiter 55 zur Basiselektrode des zweiten Transistors. Unter der Voraussetzung, dass das demodulierte Signal die Gleichstromkomponente enthält, wird somit diese an beide Transistoren mit übertragen.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung wird auf die Fig. 2 Bezug genommen. Das Eingangssignal an der Klemme 41 stimmt mit der Kurve a überein. Das Potential der Schwarzschulter kann in den vorhergehenden Demodulierkreisen beliebig eingestellt werden. Hier sei davon ausgegangen, dass die Schwarzschulter Nullpotential hat. Von diesem Bezugspegel aus erstreckt sich der Videoteil an der Klemme 41 in der positiven und das Synchronzeichen in der negativen Richtung. Die positive Vorspannung zwischenBasiselektrode und Emitter des Transistors 43 muss daher so gewählt werden, dass die Sättigung dann eintritt, wenn die Basiselektrode Nullpotential annimmt. Da der Transistor 43 vom PNP-Typ ist, bleibt er während des Synchronzeichens gesättigt.
Während des Videoteils wird aber die resultierende positive Spannung zwischen Basiselektrode und Emitter kleiner als die für die Sättigung erforderliche Spannung,
<Desc/Clms Page number 3>
und der Transistor arbeitet als Verstärker und erzeugt am Kollektor ein verstärktes Ausgangssignal. Da der Kollektor in Gleichstromverbindung mit der Ausgangsklemme 21 steht, wird das verstärkte Ausgangs- signal dem Bildwiedergabegerät zugeführt. Die Kurve B zeigt den in dieser Weise abgetrennten Video- teil, der an der Klemme 21 erscheint.
Die beiden Direktverbindungen 55 und 57 bewirken eine Vorspannung des Transistors 45, durch die dieser im nichtgesättigten Zustand des Transistors 43 undurchlässig bleibt. Dies rührt daher, dass der Kol- lektor des Transistors 43 dann mit Bezug auf die Basiselektrode negativ vorgespannt ist, so dass der Emit- ter des Transistors 45 eine negative Vorspannung mit Bezug auf seiner Basiselektrode erhält. Dies setzt voraus, dass die beiden Transistoren vom selben Typ sind. Selbstverständlich könnten auch beide vom
NPN-Typ sein, wobei die Vorspannungen entsprechend umgepolt werden müssen.
Nahe am Schwarzpegel des empfangenen Signals wird der Transistor 43 gesättigt und die Kollek- tqrspannung nimmt einen höheren Wert als die Basisspannung an. Der Transistor 45 wird durchlässig und verstärkt das Synchronzeichen, das an der Ausgangsklemme 29 mit dem Verlauf gemäss der Kurve c der
Fig. 2 erscheint. Es ist von Bedeutung, dass die Spannung an der Ausgangsklemme 29 während des Video- teils den konstanten Wert-E hat, so dass während dieser Zeit auftretende unerwünschte Störspannungon die Abtastung nicht beeinflussen können.
Es wurde erwähnt, dass die Kollektorvorspannung des Transistors 45 mittels des Widerstandes 59 und der Spannung-E so eingestellt werden kann, dass der Transistor durch den Spitzenwert des Synchronzei- chens gesättigt wird. Die Kollektorspannung hat dann im wesentlichen den Wert Null, der auch wegen der Sättigung des Transistors 43 am Emitter vorhanden ist. Die Ausgangsspannung wird hiedurch von et- waigen Störimpulsen unabhängig, die den Synchronzeichenspitzen überlagert sind.
Auf der andern Seite wird der Transistor 45 erst dann durchlässig, wenn der Transistor 43 gesättigt wird, und da dies nur dann eintrifft, wenn das Eingangssignal den Schwarzpegel erreicht, behält die Spannung-E, von der aus sich jeder Synchronimpuls erstreckt, einen festen Wert bei, unabhängig davon, ob etwa eintreffende Störungen danach streben, die Lage des Schwarzpegels in der positiven Richtung von Null aus zu verschieben. Diese Festlegung sowohl des Spitzen- wie auch das Fussteils der Synchronimpulse auf bestimmte Spannungswerte ergibt eine ausserordentlich herabgesetzte Empfindlichkeit für Störungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Amplitudensieb mit zwei Transistoren, denen das Eingangssignal zugeführt wird, und von denen der eine unterhalb eines vorbestimmten Spannungspegels das Eingangssignal überträgt und oberhalb des genannten Pegels gesättigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Transistor mit dem ersten Transistor in einer elektrischen Verbindung steht, durch die der andere Transistor bei Sättigung des ersten in einen das Eingangssignal übertragenden Zustand versetzt und im Übertragungszustand des ersten Transistors undurchlässig gemacht wird, wodurch vom ersten Transistor im wesentlichen nur der unterhalb des Spannungspegels und vom zweiten Transistor nur der oberhalb des Spannungspegels liegende Teil des Eingangssignals übertragen wird.