DE1050805B - Impulstrennschaltung für Fernsehempfänger - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulstrennschaltung für Fernsehempfänger zur Trennung der Vertikalsynchronimpulse vom Synchronsignal. Schaltungen dieser Art sind an sich bekannt, jedoch bisher im wesentlichen in der Form, daß eine Röhre, die auch eine Mehrgitterröhre sein kann, das Synchronsignal vom Bildsignal trennt. Für die nachfolgende Trennung der Vertikalsynchronimpulse von den Horizontalsynchronimpulsen wurden bisher im allgemeinen röhrenlose Schaltungen verwendet, die lediglich Differenzierglieder oder Integrierglieder enthielten. Zur Aussiebung der Vertikalsynchronisierimpulse wird dabei im allgemeinen eine Integration; des Synchronsignales vorgenommen, was aber zu verhältnismäßig unscharfen Impulsflanken führt. Demzufolge haben mit solchen Schaltungen ausgerüstete Fernsehempfänger den Nachteil, daß der Bildwechsel zeitlich nicht exakt genug vonstatten geht. Die so erzeugten Bilder weisen infolgedessen Mängel auf.

Eine bekannte Impuilistrennschadtung mit vorgeschaltetem Amplitudensieb ist in Fig. 1 dargestellt. Sie ist eingerichtet für ein im heutigen Fernsehbetrieb angewendetes Synchronsignal, welches in zeitlicher Aufeinanderfolge periodische Zeitenimpulse für die Horizontalsynchronisierung enthält und dazwischen in gleichbleibenden größeren Zeitabschnitten längere Vertikalsynchronimpulse für die Vertikalsyncbronisierung. Zwischen den Horizontalsynohronimpulsen und dem längeren Vertikalsynchronimpuls sind Hilfsimpulse, sogenannte Trabanten, eingefügt, welche das exakte Arbeiten der Empfänger-Schaltungen erleichtern sollen.

Die bekannte Schaltung nach Fig. 1 enthält eine Pentode Rö 1 (ECL 80), welche die Aufgabe hat, das Synchronsignal von dem Bildsignal abzutrennen. Der Pentode ist eine Triode Rö 2 nachgesohaltet, wobei beide Röhrensysteme im allgemeinen in einer Verbundiröhre vereinigt sind. Dem ersten Steuergitter der Pentode wird das Fernsehsignalgemisch, welches aus Bildsignal und Synchronsignal besteht, über einen Koppelkondensator Cl mit positiver Polarität des Synchronsignals zugeführt. Dabei wird die Pentode in den Gitteristrombereich hineingesteuert, so daß sich durch den über den Gitterableitwiderstand R1 fließenden Strom das gitterseitige Ende des Koppelkondensatoirs C1 so weit negativ auflädt, daß das Bildsignal unterdrückt wird und an der Anode nur das negative Synchronsignal entsteht.

Die Anodenspannung für die Röhre Rö 1 wird an einem Spannungsteiler R 4/i? 5 angegriffen, während das Schirmgitter an einen Spannungsteiler R2/R3 angeschlossen und über einen Kondensator C 2 hochfrequenzmäßig geerdet ist. Das am Anodenwiderstand i?4 der Pentode entstehende negative Synchron-Impulstrennschaltung für Fernsehempfänger

Anmelder: Siemens-Electrogeräte Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Oskar-von-Miller-Ring 18

Dipl.-Ing. Eduard Lüdicke, Renfrew, Ontario (Kanada), ist als Erfinder genannt worden

signal wird über einen Koppelkondensator C 3 an das Steuergitter der nachgeschalteten Triode Rö 2 gegeben und durch Hineinsteuern der Triode in den Sperrbereich auf konstante Spannungswerte abgeschnitten. Zu diesem Zweck ist das Steuergitter der Röhre Rö 2 über einen Widerstand R 6 mit der Anodenspeiseleitung + A verbunden, so daß eine negative Aufladung der gitterseitigen Belegung des Koppelkodensators C 3 und damit eine Arbeitspunktverlagerung vermieden wird. Am Anodenwiderstand R 7 der Triode erscheint dann das positive Synchronsignal mit konstanter Amplitude. Dieses positive Synchronsignal wird über einen weiteren Koppelkondensator C 4 einer röbrenlosen Trennschaltung zugeführt, die aus einer Differenzierkette für die Horizontalimpulse und einer Integrierkette für die Λ^ertikalimpulse besteht.

Die Horizontalimpulse werden an dem aus dem Kondensator C 5 und dem Widerstand i?8 bestehenden Differenzierglied differenziert und über den Koppelkondenisator C 6 der nachfolgenden Horizontalablenkschaltung in an sich bekannter Weise zugeführt. Die

4-0 im Vergleich zu den Horizontalimpulsen wesentlich längeren Vertikalimpulsen werden in der aus den Widerständen R9 und RIO und den Kondensatoren C 7 und C 8 bestehenden Integrierkette integriert und von dort dem Vertikaloszillator gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer an sich bekannten Frequenzna,chstell^Jschaltung zugeführt.

In Fig. 1 sind die differenzierten Horizontalimpulse und die integrierten Vertikalimpulse am Ausgang des zugehörigen Differenziergliedes bzw. Integriergliedes eingezeichnet. Die differenzierten Horizontalimpulse haben scharfe Einsatzflanken, während die integrierten Vertikalsynchronimpulse als Folge der Integration allmählich ansteigende Flanken haben. Demzufolge ist der Einsatzzeitpunkt des Bildwechsels

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nicht exakt genug definiert, was sich dahingehend äußert, daß die Zwischenzeile nicht immer genau in der Mitte liegt. Dies führt zu ungleichmäßiger Ausschreibung des Rasters. Es ist'möglich, auch für die Vertikalsynchronimpulse" Differenzierglieder anzu-" wenden, doch'wird dann meist eine weitere Röhre erforderlich. Außerdem wirken sich dann StörimpuJse stärker aus, weshalb solche Schaltungen häufig nur auf -der Senderseite bei' Studiogeräten verwendet werden. Die Impulsintegration bei der Vertikalablenkung weist geringere Anfälligkeit gegen kurzzeitige Stö'rimpuilse auf. Ihr Nachteil ist aber der erwähnte langsame Anstieg und damit die zeitlich ungenaue Bestimmung des Zeitpunktes der Synchronisation^ Ein weiterer Nachteil der bekannten Schaltung besteht darin, daß trotz der Integration noch Reste des Synchrongemisches im Vertikalsynchironisierkreis vorhanden sind, die die Zwischenzeiile ebenfalls ungünstig beeinflussen. Hierfür ist es an sich bekannt, nach der Impulstrennschaltung weitere Röhrensysteme vorzusehen, die dafür sorgen, daß exakte Vertikalsynchronimpulse zustande kommen, die keine störenden Reste des übrigen Synchronsignale aufweisen. Der Aufwand solcher Schaltung ist aber erheblich, so daß sie sich in der Praxis nicht durchsetzen konnte.

Es sind auch Schaltungen bekannt, die zur Trennung der Horizontalimpulse und der Vertikalimpulse eine Mehrgitterröhre verwenden. Diese auf dem Prinzip des Transitrons beruhenden Schaltungen weisen jedoch den Nachteil auf/ daß die vom Synrihirongemisch getrennten Vertikalimpulse noch Reste der Horizontalimpulse aufweisen. Die hierfür verwendeten Elektronenröhren weisen drei Gitter auf. Das Fersehisignalgemisch wird mit positiver Polarität des Synchronsignals dem ersten Gitter zugeführt, welches· infolge Aufladung des Koppelkondensators mittels Gitterstrom soweit negativ vorgespannt ist, daß nur die Synchronimpulse die Röhre öffnen können. Die beiden anderen Gitter sind an einen zwischen der Anodenspeiseleitung und . Kathodenpotential eingeschalteten Spannungsteiler, der aus der Reihenschaltung zweier Widerstände mit einem zwischengeschalteten Kondensator besteht, derart angeschlossen, daß das zweite Gitter (Schirmgitter) einerseits über den einen Widerstand mit der Anodenspeisequelle und andererseits über den Kondensator mit dem dritten Gitter verbunden ist, während das dritte Gitter gleichzeitig über den anderen Widerstand mit dem Kathodenpotential in Verbindung steht. Treffen am ersten Gitter die positiven Synchronimpulse ein, so· wird hierdurch dem Elektronenstrom der Weg sowohl zum zweiten Gitter (Sichirmgitter) als auch zur Anode freigegeben. Erst durch den vom Schirmgitterstrom am Schirmgitterwiderstand hervorgerufenen Spannungsabfall und den hierdurch bedingten, über den zwischen dem Schirmgitter und dem dritten Gitter eingeschalteten Kondensator an das dritte Gitter gelangenden negativen Spannungstoß wird dieses dritte Gitter so weit negativ vorgespannt, daß dem Elektronenstrom der Weg zur Anode versperrt wird. Diese Sperrung der Entladungsstrecke zur Anode hält so lange an, bis sich der genannte Kondensator über den ihn mit dem Kathodenpotential verbindenden Widerstand so weit entladen hat, daß die Spannung am dritten Gitter den Weg zur Anode - wieder freigibt. Beim Eintreffen von Horizontalimpulsen wird sich der Kondensator bis zu einem solchen Spannungswert erst nach dem Verschwinden.-des Horizontalimpulses entladen haben, so daß ■ von den Horizontalimpulsen nur der im ersten Augenblick zur Anode gelangende Teil am Anodenwiderstand als impulsförmige Spannung erscheint. Beim Eintreffen von Vertikalimpulsen hingegen entlädt sich der Kondensator während der Dauer des Vertikalimpulses, so daß noch während der Anwesenheit des Vertikalimpulses die Strecke zur Anode freigegeben wird und der Vertikalimpuls am Anodenwiderstand erscheint. Es ist jedoch mit dieser Schaltung nicht möglich, von Horizontalimpulsresten ίο freie Vertikalimpulse zu erzeugen.

Zweck der Erfindung ist es, die an sich bekannte Schaltung gemäß Fig. 1 so zu vereinfachen, daß ohne zusätzlichen Aufwand trotz Anwendung von Integration zeitlich exakt einsetzende und von Horizontalimpulsresten freie Vertikalsynchronimpulse mit Hilfe einer Mehrgitterröhre erzeugt werden, die an einer Elektrode die Vertikalimpulse und an einer weiteren Elektrode das Synchronsignal abgibt. ... .

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, ao daß das negative, vom Bildsignal getrennte Synchronsignal einem positiv vorgespannten ersten Steuergitter einer Hexöde zugeführt wird, daß eine weitere Elektrode bzw. erstes und zweites Schirmgitter der Röhre über einen Widerstand mit einer positiven Anodenspeiseleitung verbunden sind, daß das an dieser Elektrode bzw. am Widerstand entstehende positive Synchronsignal dem horizontalen Ablenkgenerator in an sich bekannter Weise zur Synchronisierung zugeführt wird, daß ferner von dem an der genannten Elektrode bzw. am Widerstand entstehenden Synchronsignal eine den Vertikalsynchronimpulsen entsprechende positive Steuerspannung durch Integration abgeleitet und an das zweite Steuergitter der Mehrgitterröhre zurückgeführt wird und dort einer negativen Vorspannung dieses Gitters derart entgegenwirkt, daß der Strom zur Anode der Röhre nur für die Dauer der Vertikalimpulse freigegeben wird, so daß an der Anode ein Vertikalsynchronimpuls entsteht, der durch Abschneiden seines unteren Teils exakt begrenzt ist und dann in an sich bekannter Weise für die Synchronisierung des Vertikalablenkgenerators benutzt wird. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird die das positive Synchronsignal liefernde Elektrode, vorzugsweise das erste und/oder zweite Schirmgitter der Mehrgitterröhre, durch ein aus einem Längswiderstand und einem; Querkondensätor gebildetes Integrierglied sowie einen Koppelkondensator mit dem zweiten Steuergitter der Röhre verbunden. Ferner wird zweckmäßig das zweite Steuergitter der, Mehrgitterröhre bei positiv vorgespannter Kathode über seinen Äbleitwiderstand auf Erd- bzw. Massepotential gelegt. Der Gitterwiderstand des ersten Gitters der Mehrgitterröhre liegt vorzugsweise mit seinem anderen Ende an einer positiven Anodenspeiseleitung.' ,

Der Mehrgitterröhre wird gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform nach der Erfindung zur Abtrennung des Synchronsignals von dem Bildsignal eine an sich bekannte Amplitudentrennröhre vorgeschaltet, die zweckmäßig bis ins Gitterstromgebiet ausgesteuert wird, so daß nur das. Synchronsignal sie öffnet. Wird ihrem Steuergitter das negative Signalgemisch zugeführt, so kann ihrer -Anode das negative Synchrongemisch entnommen werden.; Die Amplitudentrennröhre und die Mehrgitterröhre _:s (Hexöde) bilden zweckmäßig zwei Systeme einer Verbundröhre (z.B. ECH 81), d.h. sie haben; einen gemeinsamen Röhrenkolben und eine gemeinsame Kathode. Der Aufwand ist somit, nicht größer als bei der bekannten Schaltung nach =Fig. .1, die .ebenfalls

mit einer Verbundröhre (z. B. ECL 80) arbeitet, wohingegen die Wirkungsweise auch gegenüber der oben beschriebenen Transitronechaltung sehr wesentlich verbessert wird.

Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand von Fig. 2 bis 4 beispielsweise erläutert.

Die Schaltung nach Fig. 2 besteht aus der Triode Rö 11 und der Hexode Rö 12. Beide Röhren befinden sich in einem gemeinsamen Glaskolben und haben eine gemeinsame Kathode. Es liegt ohne weiteres auch im Rahmen der Erfindung, daß getrennte Röhren verwendet werden. Für diesen Fall ist auch bei der Hexode Rö 12 eine getrennte Kathode eingezeichnet, obwohl diese bei einer Verbundröhre beiden Systemen gemeinsam ist. Das aus Bildsignal und Synchronsignal bestehende negative Signälgemisch 5¹ gelangt über den Koppelkondensator CIl auf das Gitter der Triode Rö 11. Der Gitterwiderstand i?ll liegt mit seinem anderen Ende an der Kathode, und zwischen dieser und Erd- bzw. Massepotential ist der durch den Kondensator C15 abgeblockte Kathodenwiderstand R17 eingeschaltet. Der Anodenwiderstand ist mit R12 bezeichnet, die Kathode ist über den Widerstand R16 mit der Anode verbunden. Dadurch fließt über den Kathodenwiderstand R17 ein zusätzlicher Strom. Die Triode Rö 11 verschiebt durch Gitterstrom ihren Arbeitspunkt so weit ins Negative, daß nur die Impulse des Synchronsignals sie öffnen. Für diesen Zweck hat der Gitterableitwiderstand 7? 11 einen verhältnismäßig großen Wert, z. B. 5 MOhm. An der Anode bzw. am Anodenwiderstand i?12 entstehen dann nur negative Synchronimpulse, die über den Koppelkondensator C12 auf das erste Steuergitter der Hexode i?öl2 gelangen. Der Gitterwiderstand i?13 der Hexode liegt mit seinem anderen Ende an einer positiven Anodenspeiseleitung; hierdurch wird eine Arbeitspunktverlagerung verhindert. Zwei Elektroden der Hexode Rö 12, vorzugsweise das erste und zweite Schirmgitter, sind in der Röhre miteinander verbunden und liegen über dem Widerstand R14 an der positiven Anodenspeiseleitung -\-A. An diesen Elektroden bzw. am Widerstand R14 entsteht jetzt das positive Synchronsignal. Dieses wird erstens über ein auf die Horizontalimpulse abgestimmtes Differenzierglied in an sich bekannter Weise dem Horizontalablenkoszillator zur Synchronisierung gegebenenfalls über eine Nachstimmschaltung zugeführt. Zweitens wird aus dem positiven Synchronsignal durch Integration eine den Vertikalimpulsen entsprechende Impulsspannung abgeleitet, die dem zweiten Steuergitter der Hexode Rö 12 zugeführt wird. Für diesen Zweck sind das aus dem Längswiderstand R 15 und dem Querkondensator C13 bestehende Integrierglied sowie der Koppelkondensator C14 vorgesehen. Der Gitterwiderstand des zweiten Steuergitters ist mit R18 bezeichnet und liegt mit seinem anderen Ende auf Erd- bzw. Massepotential. Am zweiten Steuergitter der Hexode liegt somit ein positiver Impuls der in Fig. 3 dargestellten Form. Dieser Impuls weist in Abweichung von dem an der Integrierkette gemäß Fig. 1 gewonnenen Impuls einen flachen Verlauf des Daches auf, da der bei weiterhin ansteigender Spannung am zweiten Steuergitter ein-' setzende Gitterstrom eine Begrenzung des Impulses hervorruft, so daß dem an sich flachen Verlauf des Impulsdaches lediglich von den für die Aufrechterhaltung der Horizontalsynchronisierung im Vertikalimpuls enthaltenen Impulslücken herrührende Schwankungen überlagert sind.

Die Kathode ist durch den über den Widerstand R16 durch den Kathödenwiderstand R17 geleiteten Querstrom so weit positiv vorgespannt, daß von dem in Fig. 3 dargestellten, am zweiten Gitter der Hexode liegenden Impuls nur der obere Teil freigegeben wird. Durch das Abschneiden der unteren flachanlaufenden Impulsteile werden die Impulsflanken versteuert und die von den Hörizöntalimpulsen herrührenden Reste und Störungen unterdrückt. An der Anode der Hexode bzw. am Anodenwiderstand i?19 erscheinen dann

ίο exakte Vertikalsynchronimpulse mit negativem Vorzeichen, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Die am Anodenwiderstand R19 stehenden Vertikalimpulse werden dann in an sich bekannter Weise zur Synchronisierung des Vertikalablenkoszillators benutzt. Da der Vertikalimpuls bei dieser Schaltung sehr exakt und definiert und auch von Impulsresten des Synchronsignals völlig gereinigt ist, arbeitet die Vertikalsynchronisierung sehr genau, und die schlechte Zwischenzeile kann bei der Schaltung nach der Erfindung nicht auftreten. Der Anstieg des auf diese Weise gelieferten Vertikalimpulses ist versteuert worden, und alle Reste des übrigen Synchronsignals sind beseitigt. Diese Wirkungsweise wird erzielt, ohne das der Aufwand an Röhren und sonstigen Bauelementen gegenüber den bekannten Schaltungen vergrößert wird.

Es besteht infolge der hinreichend großen Amplitude ^: des so gewonnenen Vertikalsynchronsignals durchaus technisch die Möglichkeit, dieses durch eine weitere Integrationskette zu schicken und das an ihrem Ausgang vorhandene Signal dann erst zur Synchronisierung des Vertikaloszillators zu benutzen.

- Durch diese doppelte Integration, einmal vor dem Gitter 3 der Hexode, das andere Mal an ihrem Ausgang durch die oben erwähnte Integrationskette, ist eine besonders gute Unterdrückung von Störimpulsen, die der Synchronisationsstabilität des Vertikaloszillators zugute kommt, gewährleistet.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Impulstrennschaltung für Fernsehempfänger zur Trennung der Vertikalsynchronimpulse vom Synchronsignal mit Hilfe einer Mehrgitterröhre, die an einer Elektrode die Vertikalimpulse und an einer weiteren Elektrode das Synchronsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das negative, vom Bildsignal getrennte Synchronsignal einem positiv vorgespannten ersten Steuergitter einer Hexode (Rö 12) zugeführt wird, daß eine weitere Elektrode bzw. erstes und zweites Schirmgitter der Röhre über einen Widerstand (i?14) mit einer positiven Anodenspeiseleitung verbunden sind, daß das an dieser Elektrode bzw. am Widerstand (i?14) entstehende positive Synchronsignal dem horizontalen Ablenkgenerator in an sich bekannter Weise zur Synchronisierung zugeführt wird, daß ferner von dem an der genannten Elektrode bzw. am Widerstand (i?14) entstehenden Synchronsignal eine den Vertikalsynchronimpulsen entsprechende positive Steuerspannung durch Integration abgeleitet und an das zweite Steuergitter der Mehrgitterröhre zurückgeführt wird und dort einer negativen Vorspannung dieses Gitters derart entgegenwirkt, daß der Strom zur Anode der Röhre nur für die Dauer der Vertikalimpulse freigegeben wird, so daß an der Anode ein Vertikalsynchronimpuls entsteht, der durch Abschneiden seines unteren Teils exakt begrenzt ist, und dann in an sich bekannter Weise für die Synchronisierung des Vertikalablenkgenerators benutzt wird.

2. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das positive Synchronsignal liefernde Elektrode, vorzugsweise das erste und/oder zweite Schirmgitter, und das zweite Steuergitter der Mehrgitterröhre durch ein aus einem Längswiderstand (RiS) und einem Querkondensator (C 13) gebildetes Integrierglied sowie einen Koppelkondensator (C14) miteinander verbunden sind.

3. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei positiv vorgespannter Kathode das zweite Steuergitter der Mehrgitterröhre über einen Ableitwiderstand (R 18) auf Erd- bzw. Massepotential liegt.

4. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterwiderstand (R13) des ersten Steuergitters der Mehrgitterröhre mit seinem anderen Ende an einer positiven Anodenspeiseleitung liegt.

5. Impulistrennschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrgitterröhre eine an sich bekannte Amplitudentrennröhre (Rö 11) für die Abtrennung des Synchronsignals vom Bildsignal vorgeschaltet ist, die zweckmäßig als Triode ausgebildet ist und im Gitterstromgebiet arbeitet, so daß nur die Synchronimpulse sie öffnen, indem ihrem Steuergitter das negative Signalgemisch zugeführt und ihrer Anode das negative Synehrongemisch entnommen wird.

6. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterwiderstand (i?ll) der Amplitudentrennröhre (Rö 11) an der Kathode liegt und zwischen beiden und dem Erdpunkt ein abgeblockter Kathodenwiderstand (R 17) eingeschaltet ist, der mit seinem kathodenseitigen Ende über einen Widerstand (R 16) mit der Anode der Röhre verbunden ist.

7. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudentrennröhre (Triode Rö 11) und die Mehrgitterröhre (Hexode RölZ) zwei Systeme einer Verbundröhre bilden, d. h. im gemeinsamen Röhrenkolben angeordnet sind, und daß beide eine gemeinsame Kathode haben.

8. Impulstrennschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Mehrgitterröhre eine weitere Integration erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 813 163;

französische Patentschrift Nr. 974 732;

schweizerische Patentschrift Nr. 214 515;

Kerkhof und Werner, »Fernsehen«, Ausgabe der N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, 1951, S. 123 bis 125; ■ -

Wireless World, July 1949, S. 249/250, Aufsatz »Transitron Syne Separator« von H. V. Versey.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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