DE1114532B - Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers mit einer Synchronisierimpulsfolge. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den Schwingungserzeuger durch die empfangene Impulsfolge direkt zu synchronisieren. Das hat den Vorteil, daß jeder einzelne Impuls den Einsatz einer neuen Schwingung (Zeile) exakt festlegt. Solche direkt synchronisierten Schaltungen haben aber den Nachteil, daß auch Störungen den Einsatzpunkt einer neuen Zeile bestimmen können und daß bei Ausfall eines oder mehrerer Impulse der Schwingungserzeuger in einer anderen Frequenz schwingt. Aus diesem Grunde hat sich heute die indirekte Synchronisierung durchgesetzt, bei der die empfangene Synchronisierimpulsfolge mit einer vom Kippschwingungserzeuger abgeleiteten Impulsfolge in einer Phasenvergleichsschaltung zur Erzeugung einer von der Phasenlage der Impulse abhängigen Spannung verglichen wird. Bei solchen Schaltungen kann die Zeitkonstante der Phasenvergleichsschaltung derart groß bemessen werden, daß der Ausfall von einigen Synchronisierimpulsen nur geringfügig stört. Bei solchen Regelschaltungen unterscheidet man zwei Arbeitsbereiche, von denen einer im allgemeinen als Haltebereich und der andere als Fangbereich bezeichnet wird. Dabei versteht man unter »Fangbereich« denjenigen Bereich, innerhalb dessen die Regelschaltung bei einer Phasen- bzw. Frequenzabweichung zwischen den Synchronisierimpulsen und der Oszillatorfrequenz des von der Regelschaltung gesteuerten Oszillators die Frequenz- oder Phasengleichheit herstellen, d. h. einfangen kann. Unter »Haltebereich« versteht man dagegen denjenigen Bereich, innerhalb dessen die Frequenz des örtlichen Oszillators abweichen kann, ohne daß die Synchronisierung außer Tritt fällt. Infolge des Mitnahmeeffekts beim Oszillator ist der Haltebereich immer merklich größer als der Fangbereich. Es ist daher möglich, daß die Synchronisierung bei einer Umschaltung am Kanalschalter, einer Störung oder bei einer Taktgeberumschaltung am Sender, bei der kurzzeitig einige Synchronisierimpulse wegfallen, plötzlich außer Tritt fällt, wenn die Synchronisierung außerhalb des Fangbereichs eingestellt wird. Eine solche Einstellung kommt nun erfahrungsgemäß bei der Bedienung durch Laien sehr häufig vor. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, die Regelschaltungen für einen großen Fangbereich zu bemessen. Ein großer Fangbereich erfordert aber eine große Regelsteilheit, die ihrerseits eine große Störempfindlichkeit mit sich bringt.

Bei einer bekannten Schaltung werden diese Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Walter Bruch und Dipl.-Phys. Horst Reker,

Hannover,
sind als Erfinder genannt worden

Schwierigkeiten bei einer Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers mit einer Synchronisierimpulsfolge durch Anwendung einer Phasenvergleichsschaltung, der ein von der Synchronisierimpulsfolge und ein vom Schwingungserzeuger abgeleiteter Spannungsverlauf zugeführt wird, dadurch beseitigt, daß eine zusätzliche Phasenvergleichsschaltung vorgesehen ist, deren ein Maß für die Synchronisierung bildende Ausgangsspannung zur Steuerung eines Relais zur Umschaltung eines Siebgliedes zwecks Änderung des Fangbereichs ausgenutzt wird. Bei dieser bekannten Schaltung ist jedoch der mechanische Aufwand ungünstig. Es ist auch bekannt, den Fangbereich durch Umschaltung der Vorspannung einer Reaktanzröhre zu verändern. Dort wird der Fangbereich jedoch nur in einer Richtung erweitert, da die Steuerung durch eine Koinzidenzschaltung erfolgt.

Die Erfindung besteht bei einer Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers mit einer Synchronisierimpulsfolge durch Vergleich der Phasen eines von der Synchronisierimpulsfolge und eines vom Schwingungserzeuger abgeleiteten Spannungsverlaufs und durch Vergrößerung des Fangbereichs bei Außertrittfallen mittels einer von der Phasenlage der zu vergleichenden Schwingungen abhängigen, durch eine zusätzliche Phasenvergleichsschaltung gewonnene Steuerspannung darin, daß die

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zusätzliche Phasenvergleichsschaltung eine einseitige gige Regeleinrichtung, z. B. vormagnetisierte Ferrite, Regelkurve hat und daß die von ihr abgeleitete zu steuern, oder um durch Spannungsabfall an einem Steuerspannung zur Regelung der Verstärkung eines folgenden Widerstand die entsprechende Regelspanin den Regelspannungskreis eingeschalteten Verstär- nung zu gewinnen. Bei einer Spannung e der Spankers ausgenutzt wird. 5 nungsquelle 13 würde diese Spannung e ein Maß für

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im die Größe des Bereichs 5 sein. Wenn man nun die

folgenden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Vorspannung e nicht als konstante Spannung wählt,

Zeichnungen beschrieben. sondern von der Synchronisierung, z. B. der Koinzi-

In Fig. 1 ist die Regelkurve 1 einer bekannten denz der Impulse 9 und der Vergleichsimpulse 11,

Phasenvergleichsschaltung dargestellt. Diese Regel- io abhängig macht, wobei die Spannung e am größten ist

kurve ergibt sich, wenn die von der Phasenlage ab- bei Koinzidenz der genannten Impulse, so würde sich

hängige Regelgröße, d. h. die Regelspannung oder ein Bereich 5 geringerer Steilheit nur bei Koinzidenz

der Regelstrom, über der Phasenabweichung A φ von ergeben. Damit wäre dann die Regelsteilheit den tat-

der Normallage φ₀ aufgetragen wird. Zur Veranschau- sächlichen Verhältnissen angepaßt, und eine Fehlein-

lichung der verschiedenen Arbeitsbereiche sind über 15 stellung der Synchronisierung hätte nicht mehr den

der Regelkurve 1 der Fangbereich 2 und der Halte- Einfluß wie bei den bekannten Schaltungen,

bereich 3 der Synchronisationsschaltung eingezeich- In Fig. 4 ist eine Zeilenablenkschaltung mit

net. Xus dieser Darstellung ist leicht zu ersehen, daß einem von einer Phasenvergleichsstufe 29 gesteuerten

bei einer ununterbrochenen Folge von Synchronisier- Schwingungserzeuger 10 dargestellt, von dem über

impulsen eine gute Synchronisierung auch bei einer 20 eine Stufe 35 eine Vergleichsschwingung 27 mit einer

relativ großen Phasenabweichung gewährleistet ist, Regeulanke abgeleitet und über einen Verstärker 32

daß jedoch bei falscher Einstellung, wenn φ₀ ζ. B. am der Phasenvergleichsstufe 29 zugeführt wird, in der

Rand oder außerhalb des Fangbereichs 2 liegt, ein die Phasenlage des Spannungsverlaufs 27 und einer

durch Störungen außer Tritt gefallenes Bild nicht empfangenen Synchronisierimpulsfolge 9 verglichen

mehr eingefangen werden kann. Eine Vergrößerung 25 wird. Von dem Schwingungserzeuger 10 werden zu-

des Fangbereichs, wodurch dieser Nachteil vermieden gleich Vergleichsimpulse 33 abgeleitet und einer

werden könnte, würde aber zu einer größeren Stör- weiteren Phasenvergleichsschaltung 34 zugeführt und

empfindlichkeit führen. in dieser mit einer Synchronisierimpulsfolge ver-

Fig. 2 zeigt eine Regelkurve 4, die drei Teil- glichen. Die von der Phasenvergleichsstufe 34 abgebereiche 5, 6 und 7 aufweist, von denen der Bereich 5 30 leitete, in ihrer Größe von der Synchronisation, d. h. etwa dem Fangbereich 2 der Fig. 1 mit geringerer der Koinzidenz des Impulses, abhängige Spannung Regelsteilheit entspricht, während die Bereiche 6 wird einem Spitzengleichrichter 36 und von diesem und 7 gegenüber dem Verlauf der Kurve 1 in Fig. 1 über ein Filter 37 und gegebenenfalls einen Regeleine wesentlich größere Steilheit haben. Dadurch er- spannungsverstärker 38 dem Verstärker 32 zugeführt, gibt sich in der Umgebung der richtigen Phasenlage 35 Dieser Verstärker ist so ausgeführt, daß bei guter eine geringe Regelsteilheit und damit eine außer- Synchronisierung, d. h. bei Phasengleichheit der ordentlich geringe Störempfindlichkeit, während bei empfangenen Synchronisierimpulsfolge 9 und der einer größeren Phasenabweichung der zu vergleichen- Vergleichsimpulse 33, die Regelflanke mit einer geden Impulse oder Spannungsverläufe eine große ringen Steilheit verstärkt wird, während bei schlechter Regelspannung erzeugt wird. Diese steilen Flanken 4° Synchronisierung diese Regelflanke am Eingang der bewirken in den genannten Bereichen 6 und 7 eine Phasenvergleichsstufe 29 eine relativ große Steilheit relativ große Störempfindlichkeit, stellen aber die rieh- aufweist,
tige Phasenlage sehr schnell wieder her. Fig. 5 zeigt die an Hand der Fig. 4 beschriebene

In Fig. 3 ist eine Schaltung zur Erzeugung einer Synchronisierschaltung im Detail, wobei die einzelnen derartigen Regelkurve 4 nach Fig. 2 dargestellt. Diese 45 Blöcke gemäß Fig. 4 durch gestrichelte Linien ange-Schaltung enthält eine—übliche—Phasenvergleichs- deutet sind. Die Vergleichsimpulse 33 und die Synschaltung8, der die vom empfangenen Signal abge- chronisierimpulsfolge 9 werden einer in der Phasentrennten Synchronisierimpulse 9 sowie vom Schwin- Vergleichsstufe 34 enthaltenen, mit der Kathode gegungserzeuger 10 (der z. B. einen Kippschwinger und erdeten Mehrgitterröhre 39 über Kondensatoren 40 eine Ablenkendstufe enthält) abgeleitete Vergleichs- 50 und 41 an verschiedenen Gittern mit verschiedener impulse 11 zugeführt werden. Die Phasenvergleichs- Polarität zugeführt, so daß am Anodenwiderstand 42 stufe ist mit dem Schwingungserzeuger über eine Um- dieser Röhre eine von der Phasenlage der Impulse schalteinrichtung 12 verbunden, die aus zwei mit ent- abhängige Spannung entsteht. Bei Phasengleichheit gegengesetzter Polarität parallel geschalteten, durch und bei entsprechender Dimensionierung der Schaleine Spannungsquelle 13 vorgespannten Dioden 14 55 tung können sich die Impulse bezüglich ihrer Wir- und 15 sowie zwei in Reihe mit diesen Dioden liegen- kung am Anodenwiderstand 42 auslöschen. Sobald den Widerständen 16 und 17 besteht. Bei einer soweit aber die Phasenlage der beiden Impulsfolgen so weit beschriebenen Schaltung würde die Regelkurve 4 ge- verschieden ist, daß sich die Impulse nicht mehr dekmäß Fig. 2 im Bereich 5 waagerechten Verlauf haben. ken, entsteht eine Impulsspannung 43, die über einen Eine Steigung der Kurve in diesem Bereich ist jedoch 60 Kondensator 44 einer Diode 45 zur Spitzengleicherwünscht. Aus diesem Grunde sind die Dioden 14 richtung zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des und 15 durch Widerstände 18 und 19 überbrückt, die Spitzengleichrichters 45 wird über ein Filter 46 und gegebenenfalls einstellbar sein können. Weiterhin ist den eine Verstärkerröhre 47 enthaltenden Regelspanes oft erwünscht, zwischen den Bereichen 5, 6 und 7 nungsverstärker 38 dem Verstärker 32 zugeführt, der Regelkurve 4 kontinuierliche Übergänge herzu- 65 Dieser Verstärker enthält eine Mehrgitterröhre 48, stellen. Das kann z. B. durch Einschaltung von der an einer Elektrode der gemäß Fig. 4 von der Serienwiderständen 20 und 21 geschehen. Die Schal- Schaltung 10 abgeleitete Spannungsverlauf 27 und an tung 12 kann entweder dazu dienen, eine stromabhän- einer anderen Elektrode die von der Koinzidenz der

Vergleichsimpulse 33 und der Synchronisierimpulse 9 abhängige Regelspannung zugeführt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Röhre 48 im Bereich der Koinzidenz eine relativ kleine und im Bereich der Nichtkoinzidenz eine relativ große Verstärkung hat. Dadurch wird erreicht, daß die Schaltung bei guter Synchronisierung relativ störunanfällig ist, während bei Ausfall der Synchronisierung, z. B. durch langer dauerndes Ausbleiben der Synchronisierimpulse, der synchronisierte Zustand sehr schnell wiederhergestellt wird.

Es wäre natürlich auch möglich, die Vergleichsimpulse 33 und die Synchronisierimpulse 9 der Mehrgitterröhre 39 mit gleicher Polarität zuzuführen. In diesem Falle würde am Ausgang des Spitzengleichrichters im Koinzidenzfalle eine Spannung entstehen, die der Summe der Impulsamplituden entspricht, die im allgemeinen also etwa den doppelten Wert hat wie im Nichtkoinzidenzfall.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein getasteter Regelspannungsverstärker mit geringerer Verstärkung im Koinzidenzfall verwendet wird. Hierbei wird die in einer Phasenvergleichsschaltung 49 gewonnene Regelspannung mit dem ankommenden Impuls 9 wieder vereinigt, beispielsweise indem die Phasenvergleichsschaltung etwas unsymmetrisch gemacht wird, so daß der Gleichspannung eine Sägezahnkomponente überlagert ist. Dieser Spannungsverlauf wird dem Steuergitter der getasteten, als Triode oder Pentode ausgebildeten Regel-Spannungsverstärkerröhre 50 zugeführt, zu deren Anode z. B. zu diesem Zweck über eine Transformatorkopplung 51 positive Impulse 52 gelangen. Solche Impulse 52 stehen z. B. am Zeilentransformator während des Sägezahnrücklaufs zur Verfügung. Dadurch entsteht am Belastungswiderstand 53 der Röhre 50 eine negative Gleichspannung, deren Größe von der angelegten Gitterspannung abhängig ist. Die am Eingang des Schwingungserzeugers 10 stehende Regelkurve hat dann ebenfalls im wesentlichen die Kurvenform gemäß Fig. 2, da dieser Regelspannungsverstärker zugleich eine Koinzidenzschaltung bildet. Zweckmäßigerweise wird die Phasenvergleichsschaltung so bemessen sein, daß die Rücklaufdauer des der Gleichspannung überlagerten Sägezahns etwa der Länge der Synchronisierimpulse entspricht.

Claims (4)

1. PATE NTAN SPRUCH ΕΙ. Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Schwingungserzeugers mit einer Synchronisierimpulsfolge durch Vergleich der Phasen eines von der Synchronisierimpulsfolge und eines vom Schwingungserzeuger abgeleiteten Spannungsverlaufs und durch Vergrößerung des Fangbereichs bei Außertrittfallen mittels einer von der Phasenlage der zu vergleichenden Schwingungen abhängigen durch eine zusätzliche Phasenvergleichsschaltung gewonnenen Steuerspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Phasenvergleichsschaltung eine einseitige Regelkurve hat und daß die von ihr abgeleitete Steuerspannung zur Regelung der Verstärkung eines in den Regelspannungskreis eingeschalteten Verstärkers ausgenutzt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Phasenvergleichsschaltung eine Koinzidenzschaltung ist, deren Ausgangsspannung ein Maß für die Koinzidenz der ankommenden Synchronisierimpulsfolge oder eines daraus abgeleiteten Spannungsverlaufs und eines vom örtlichen Schwingungserzeuger abgeleiteten Vergleichsimpulses oder Vergleichsspannungsverlaufs ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zusätzlichen Phasenvergleichsschaltung abgeleitete Ausgangsspannung zur Regelung der Verstärkung eines zur Verstärkung einer Vergleichsschwingung dienenden Verstärkers ausgenutzt wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der Steilheit der Regelflanke zwei in Serie mit Widerständen (16, 17) parallel geschaltete, entgegengesetzt gepolte Dioden vorgesehen sind, bei denen die Regelspannung zwischen Kathode der einen und Anode der anderen Diode angelegt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 851967, 826 171;
   schweizerische Patentschrift Nr. 229 755;
   britische Patentschriften Nr. 714442, 726 903;
   französische Patentschrift Nr. 1 090 349.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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