DE1118252B

DE1118252B - Vorrichtung zur Steuerung des Farbsynchronisiersystems eines Farbfernsehempfaengers

Info

Publication number: DE1118252B
Application number: DEH36465A
Authority: DE
Inventors: Donald Richman
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1958-06-20
Filing date: 1959-05-23
Publication date: 1961-11-30
Also published as: US2976350A; FR1226940A; NL240382A; CH377405A; GB882234A

Description

Die amerikanische Farbfemsehnorm sieht eine sehr große Genauigkeit für das Eintreffen des Farbsynchronzeichens auf der hinteren Schwarztreppe des Videosignals vor. Bisher wurde das Farbsynchronzeichen mittels eines auf den Zeilenrücklaufimpuls ansprechenden Torkreises dem Farbsynchronisiersystem zugeführt. Dieses Verfahren bietet keine Gewähr für eine einwandfreie Beseitigung anderer Signalbestandteile, z. B. des Anfangsteils des Bildinhaltsignals. Die Erfindung bezweckt eine Festlegung des Tastintervalls, währenddessen das Farbsynchronzeichen übertragen wird, in solcher Weise, daß unerwünschte Signalteile ohne Wirkung bleiben.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde die Erkenntnis gewonnen, daß viele Störungen in der Arbeitsweise der Farbfernsehempfänger auf während der Rücklaufintervalle oder der Anfangsteile der Vorlaufintervalle eintreffende hochfrequente Schwingungszüge zurückzuführen sind. Beim Schwarzweißempfang können solche Schwingungszüge wegen ungenauer Abstimmung des Empfängers entstehen, insbesondere an der Vor- oder Rückflanke der Schwarzschultern und der Zeilensynchronimpulse, wie in der Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet. Obwohl diese Schwingungszüge sich auf die Qualität des Schwarzweißbildes meistens nicht nachteilig auswirken, können sie in anderen Teilen des Empfängers Störschwingungen etwa von dem in der Fig. 2 mit W bezeichneten, dem Farbsynchronzeichen ähnlichen Typ auslösen. Diese Störschwingungen können ein unerwünschtes Ansprechen des Farbkanals des Empfängers veranlassen, wodurch Störungen im wiedergegebenen Schwarzweißbild entstehen können.

Beim farbigen Empfang können die genannten Schwingungen ins Farbsynchronisiersystem hineingelangen und dort den Phasendetektor in ähnlicher Weise wie das Farbsynchronzeichen beeinflussen, so daß die durch den Phasenvergleich erzeugte Regelspannung zur Steuerung des örtlichen Oszillators einen falschen Wert erhält. Einen ähnlichen ungünstigen Einfluß können die Störschwingungen auch auf einen zweiten Phasendetektor des Empfängers ausüben, in dem ein Phasenvergleich mit anderer gegenseitiger Phasenlage zwischen dem Farbsynchronzeichen und der Schwingung des örtlichen Oszillators durchgeführt wird, um eine zweite Regelspannung zu erzeugen, durch die der Farbkanal während des Synchronisiervorganges gesteuert oder in Abwesenheit eines Farbsynchronzeichens gesperrt wird. Die Vorrichtung zur Steuerung des Farbsynchronisiersystems eines Farbfernsehempfängers nach der Erfindung soll die genannten Nachteile möglichst beseitigen. Sie um-Vorrichtung zur Steuerung
des Farbsynchronisiersystems
eines Farbfernsehempfängers

Anmelder:

Hazeltine Corporation,
Washington, D. C. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Juni 1958 (Nr. 743 396)

Donald Richman, Fresh Meadows, N. Y. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

faßt einen während des Farbsynchronzeichens durchlässig werdenden Torkreis zur Übertragung des Farbsynchronzeichens und mit einem auf den Zeilensynchronimpuls ansprechenden Schwingungskreis zur Erzeugung einer Steuerschwingung, die dem Torkreis zur Steuerung seiner Durchlässigkeit zugeführt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlässigkeitsintervall des Torkreises nur einen Teil des Intervalls des Farbsynchronzeichens umfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines nach der Erfindung ausgebildeten Empfängers,

Fig. 2 und 3 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise.

Die in der Fig. 1 als Blöcke dargestellten Teile des Empfängers können in bekannter Weise ausgebildet sein und dienen nur zur Erläuterung des Zusammenhangs mit der innerhalb des gestrichelt gezeichneten Rechtecks 26 dargestellten Vorrichtung nach der Erfindung zur Steuerung des Farbsynchronisiersystems.

Es sei daher nur kurz vorübergehend erwähnt, daß der Empfänger einen an eine Antenne 11 angeschlossenen Eingangsteil 10 umfaßt, in dem in bekannter Weise eine videofrequente Ausgangsspannung erzeugt wird. Diese Spannung gelangt über einen einen Helligkeitsverstärkerl2 und einen Verzögerer 13 umfassenden Helligkeitskanal zum Eingang eines Bildwiedergabegeräts 14. Der Helligkeitsverstärker kann einen

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Durchlaßbereich von 0 bis 3 MHz besitzen. Der Verzögerer dient zum Ausgleich der Verzögerung mit Bezug auf den Farbkanal.

Die Ausgangsspannung des Teils 10 wird außerdem über einen Farbkanal dem Gerät 14 zugeführt. Der Farbkanal umfaßt ~ einen Farbverstärker 15, einen Farbmodulator und Matrizenkreis 16. Der Farbverstärker kann einen Durchlaßbereich von ungefähr 2,4 bis 4,2 MHz haben. In der Einheit 16 werden die Farbdifferenzspannungen R-Y, B-Y und G-Y gewonnen. Von einem örtlichen Oszillator 17 zur Erzeugung der Farbträgerwelle gelangen Ausgangsspannungen mit passender Phase zum Eingang der Einheit 16 und dienen zur Demodulation des Farbträgers.

Die Ausgangsspannung des Oszillators 17 gelangt auch zu einem Phasendetektor 18, der einen Teil der Vorrichtung nach der Erfindung bildet. Der Phasendetektor 18 kann von dem im Januarheft für 1954, S. 288 bis 299, der Zeitschrift »Proceedings of the I. R. Ε.« beschriebenen Typ sein. Die Vorrichtung 26 hat auch eine Eingangsklemme 27, der die Ausgangsspannung des Farbverstärkers 15 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Detektors 18 wird einem Reaktanzkreis 19 zugeführt, der zur Beeinflussung der Schwingungsfrequenz des Oszillators 17 dient. Eine andere Ausgangsspannung des Detektors 18 wird außerdem einem Farbsperrkreis 21 zugeführt, dessen Ausgangsspannung zum Farbverstärker 15 gelangt und denselben in einer im genanntenZeitschriftartikel erläuterten Weise steuert.

Die videofrequente Ausgangsspannung des Teils 10 wird auch einem Syrichronisierimpulstrenner23 zugeführt, von dem Ausgangsspannungen zum Generator 25 für die vertikale und zum Generator 24 für die horizontale Ablenkung des Bildwiedergabegeräts 14 gelangen. Von einem Ausgangskreis des Generators 24 gelangt zu einer Eingangsklemme 29 der Vorrichtung26 derZeilensynchronimpuls, während von einem zweiten Ausgangskreis, z. B. einer Wicklung des Ablenkungstransformators, ein Rücklauf impuls einer Eingangsklemme 30 zugeführt wird.

Die videofrequente Spannung wird auch dem üblichen Tonwiedergabeteil 20 des Empfängers zugeführt.

Bevor auf die Einzelheiten der Vorrichtung 26 eingegangen wird, soll die Art und Weise, in der sie mit den übrigen Teilen des Empfängers funktioniert, kurz erläutert werden. Das Farbsynchronzeichen gelangt über die Klemme 27 zum Eingang des Phasendetektors 18. Der Phasendetektor wird durch die den Klemmen 29 und 30 zugeführten Zeilensynchronimpulse und Rücklaufimpulse, die als Tastimpulse dienen, durchlässig gemacht. Der Rücklaufimpuls bewirkt eine Herabminderung der Störempfindlichkeit zwischen den Zeilenimpulsen. Im Phasendetektor findet ein Phasenvergleich zwischen dem Farbsynchronzeichen und der örtlich erzeugten Schwingung derselben Frequenz statt, und eine etwaige Abweichung vom erwünschten Phasenverhältnis, z. B. dem rechtwinkligen Verhältnis, ergibt eine Steuerspannung, die dem Reaktanzkreis 19 zur Steuerung des Oszillators 17 zugeführt wird. Der Farbsperrkreis 21 wird auch durch den Phasendetektor gesteuert und erzeugt eine Steuerspannung zur Steuerung der Verstärkung des Farbverstärkers 15, so daß dieser in Abwesenheit eines Farbsynchronzeichens oder bei mangelndem Synchronismus des Oszillators 17 undurchlässig gemacht wird.

Die Vorrichtung-26 umfaßt einen Schwingungskreis 33 zur Erzeugung einer Steuerschwingung eines Torkreises 50. Der Schwingungskreis enthält eine Triode 34, deren Steuergitter mit den Eingangsklemmen 29 und 30 in Verbindung steht und in dessen Ausgangs-

" kreis ein Resonanzkreis 35 eingeschaltet ist, der durch die Zeilensynchronimpulse in Stoßerregung versetzt wird. Die Klemme 29 ist über einen Kondensator 36 und einen Widerstand 37 mit dem Steuergitter verbunden. Die Rücklaufimpulse gelangen vom Generator 24 über die Klemme 30, einen Kondensator 38 und einen Widerstand 39. Die Kathode liegt an Masse, und die Anode ist über einen Widerstand 41 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle B verbunden.

Zwischen Steuergitter und Masse liegt ein Widerstand 40. Der Schwingungskreis 35 kann z. B. eine Resonanzfrequenz gleich dem 13fachen der Zeilenfrequenz haben. Er umfaßt eine Spule 43 mit parallel dazu liegendem Kondensator 44 und Dämpfungswiderstand

45. Das eine Ende des Parallelkreises liegt an Masse, während das andere Ende über einen Kondensator 42 mit der Anode verbunden ist. Die Schaltung ist derart bemessen, daß die Zeilensynchronimpulse einen Gitterstrom in der Röhre auslösen, durch den der Kondensator 36 mit negativer Polarität aufgeladen wird, damit das Steuergitter zwischen den Zeilensynchronimpulsen die Röhre im undurchlässigen Zustand hält.

Der Torkreis 50 ist mit der Klemme 27 verbunden.

Der Torkreis umfaßt eine Triode 51 mit einem Steuergitter, das auf vorbestimmte Amplitudenteile der im Schwingungskreis 35 erzeugten Steuerschwingung anspricht, so daß der Torkreis dann durchlässig wird. Durch den während dieser Intervalle fließenden Gitterstrom wird eine negative Gittervorspannung erzeugt, durch die die Triode 51 normalerweise gesperrt bleibt. Der Eingangskreis umfaßt einen Kondensator 46 in Reihenschaltung mit einer Hochfrequenzdrossel 52, über die die Spannung am oberen Ende des Schwingungskreises 35 zum Steuergitter der Triode 51 gelangt. Die Kathode der Triode liegt an Masse und ebenso der Verbindungspunkt des Kondensators 46 mit der Drossel 52 über einen Widerstand 53. Die negative Vorspannung wird über den Kondensator 46 durch den Gitterstrom der Triode 51 erzeugt. Die Klemme 27 steht über einen Kondensator 54 mit dem Steuergitter in Verbindung.

Die Anode der Triode 51 ist durch die Primärwicklung 55 eines Transformators 56 und einen BeIastungswiderstand 57 an den positiven Pol einer Spannungsquelle B angeschlossen. Das andere Ende des Widerstandes liegt über einen Kondensator 58 an Masse. Eine Anzapfung der Wicklung 55 ist über einen Kondensator 62 an einen Eingangskreis des Detektors 18 angeschlossen. Die Sekundärwicklung 59 des Transformators 56 steht über einen Kondensator 61 mit einem anderen Eingangskreis des Detektors in Verbindung. Ein Dämpfungswiderstand 60 liegt parallel zur Wicklung 59.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung 26 ist folgende: Die Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab im Vergleich zur Fig. 3 einen Abschnitt des videofrequenten Farbfernsehsignals mit Bildinhalt V, vordere und hintere Schwarzschultern A bzw. B, letztere mit überlagertem Farbsynchronisierzeichen B¹ in der Form von etwa acht Hochfrequenzschwingungen, sowie einen einfachen Zeilensynchronimpuls S. Im Signal können, wie eingangs erwähnt wurde, z. B. durch Ein-

Schwingungsvorgänge erzeugte Störschwingungen O, die in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt wurden, im Anschluß an die Vor- und Rückflanke der Schwarzschultern und des Zeilensynchronimpulses auftreten. Hierdurch entstehen in anderen Teilen Störschwingungen W, die annähernd die Frequenz des Farbträgers haben können.

Die Fig. 3 zeigt die an verschiedenen Punkten der Vorrichtung 26 auftretenden Spannungen. Die Kurve M zeigt zwei der an der Klemme 29 auftretenden Zeilensynchronimpulse, während die Kurve iV ein Paar an der Klemme 30 auftretender Rücklaufimpulse zeigt. Die am Gitter der Röhre 34 auftretende Spannung setzt sich aus diesen beiden Spannungen gemäß der Kurve X zusammen. Zur Zeit t₀ setzt der Stromfluß in der Röhre 34 ein, wodurch die Anodenspannung herabgesetzt wird. Die Spannung über den Schwingungskreis 35 macht während dieser Zeit eine negative Schwingung gemäß der Kurve Y durch. Diese Schwingung wird vor dem Zeitpunkt t_t durch den inneren Widerstand der Röhre gedämpft. Im Zeitpunkt t_x erfolgt wegen des augenblicküchen Spannungsabfalls gemäß der Kurve X eine Stoßerregung des Schwingungskreises 35. Die hierdurch entstehende Schwingung wird durch den Widerstand 45 nach etwa einer Periode ausgedämpft, wie durch die Kurve Y gezeigt wird. Die Vorflanke des positiven Impulses gemäß der Kurve Y, der den Zeitabschnitt t₁-t_i umfaßt, wird somit zeitlich durch die Rückflanke des Impulses M festgelegt. Die Schaltung ist derart bemessen, daß dieser positive Impuls unter Überwindung der durch die vorhergehenden Impulse erzeugten negativen Vorspannung am Steuergitter der Triode 51 diese durchlässig macht. Der Schwellenwert, bei dem die Röhre durchlässig wird, ist in der Fig. 3 durch die punktgestrichelte Linie r angedeutet. Dieser Schwellenwert wird während des Zeitabschnitts t₂-t_s überschritten, so daß der durch die Kurve Z der Fig. 3 dargestellte entsprechende Abschnitt des Farbsynchronzeichens durch den Torkreis übertragen wird. Dieser Abschnitt umfaßt zumindest einige der acht oder mehr vom Sender her übertragenen Schwingungen mit der Frequenz des Farbträgers, z.B. 3,58 MHz. Die Schwingung tritt, wie schon erwähnt wurde, an der Klemme 27 auf. Die Einwirkung der schon erwähnten Störschwingungen kann dadurch beseitigt werden, daß der Zeitabschnitt t₂-t₃ nur das Farbsynchronzeichen bzw. einen Teil davon umfaßt, was durch das genaue zeitliche Festlegen des Zeitabschnitts ί_Γί₄ erreicht wird. Das Farbsynchronzeichen gelangt in dieser Weise zur Wicklung 59 und über den Kondensator 61 zum Phasendetektor. Es gelangt außerdem mit verschiedenem Phasenwinkel über den Kondensator 62 zu einem anderen Eingangskreis des Phasendetektors.

Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Steuerung des Farbsynchronisiersystems eines Farbfernsehempfängers weisen kein derart genaues zeitliches Festlegen des Tastimpulses für den Torkreis auf, wie es durch die vorliegende Erfindung gewährleistet wird. Die gezeigte Vorrichtung hat auch den Vorteil, daß ein Teil der Farbsynchronimpulse, aus denen das Farbsynchronisierzeichen zusammengesetzt ist, am Anfang oder am Ende des Zeichens unterdrückt werden kann. Hierdurch wird eine noch weitergehende Unempfindlichkeit gegenüber den genannten Störerscheinungen herbeigeführt.

Ein zusätzlicher Vorteil ist darin zu erblicken, daß

die Zeitspanne t_s-t_s immer mit Bezug auf die Rück-

flanke des Impulses M genau festgelegt ist, so daß immer ein bestimmter Abschnitt des Farbsynchronisierzeichens übertragen wird.

Im Betrieb des Empfängers kann es vorkommen, daß die Zeilensynchronimpulse an der Klemme 29

ίο zeitweise ausbleiben. Die Zuführung der Rücklaufimpulse zur Klemme 30 erzeugt dabei eine ausreichende negative Vorspannung für das Steuergitter der Triode 34, damit diese dabei undurchlässig bleibt. Wenn der Röhre weder Zeilensynchron- noch Rücklaufimpulse zugeführt würden, würde ein hoher Anodenstrom fließen, der die Röhre beschädigen könnte. Abgesehen hiervon könnte die Vorrichtung auch durch die Zeilensynchronimpulse allein betrieben werden. Die Rücklaufimpulse tragen jedoch auch zur Herabsetzung der Störanfälligkeit bei, da sie die Empfindlichkeit der Schaltung in den Zwischenzeiten zwischen den Synchronisierimpulsen M herabsetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Steuerung des Farbsynchronisiersystems eines Farbfernsehempfängers mit einem während des Farbsynchronzeichens durchlässig werdenden Torkreis zur Übertragung des Farbsynchronzeichens und mit einem auf den Zeilensynchronimpuls ansprechenden Schwingungskreis zur Erzeugung einer Steuerschwingung, die dem Torkreis zur Steuerung der Durchlässigkeit desselben zugeführt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß das Durchlässigkeitsintervall des Torkreises nur einen Teil des Intervalls des Farbsynchronzeichens umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis zusätzlich auf die im Empfänger erzeugten Zeilenrücklaufimpulse anspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoßerregung des Schwingungskreises durch die Rückflanke des Zeilensynchronimpulses ausgelöst wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis an der Anode einer Röhre liegt, der die Zeilensynchronimpulse eingangsseitig zugeführt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre normalerweise gesperrt ist und durch die Zeilensynchronimpulse durchlässig gemacht wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Schwingungskreises etwa das 13fache der Zeilenfrequenz beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2726 282; »Television Engineering Handbook« von Fink, McGraw-Hill Book Comp. Inc., 1957, S. 15/40 und 16/153.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen