DE1139538B

DE1139538B - Method and circuit arrangement for level control for television signals

Info

Publication number: DE1139538B
Application number: DES70683A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Kauderer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1960-09-30
Publication date: 1962-11-15
Also published as: GB919949A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

S 70683S 70683

ANMELD E T Λ G : 30. SEPTEMBER 1960 REGISTRATION ET Λ G: SEPTEMBER 30, 1960

BEKANNTMACHUN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABIC DKRNOTICE
THE REGISTRATION
AND AUSGABIC DKR

auslegeschrift: 15. NOVEMBER 1962Publication: NOVEMBER 15, 1962

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur getasteten Pegelfesthaltung bei Fernsehsignalen mit periodisch wiederkehrendem definiertem Pegel, wobei während der Tastzeit zusätzliche Signale höherer Frequenz, z. B. Codezeichen zur Farbfernsehübertragung übertragen werden.The invention relates to a circuit arrangement for keyed level retention in television signals with periodically recurring defined level, with additional signals of higher frequency, z. B. Code characters for color television broadcast.

Infolge der kapazitiven Kopplungsglieder zwischen den Videoverstärkerstufen können die im Videosignal vorhandenen Gleichstromwerte, die ein Maß für die mittlere Bildhelligkeit bilden, nicht mit übertragen werden. Es ist bekannt, z. B. durch die getastete Pegelfesthaltung die verlorengegangenen Gleichstromkomponenten wieder einzuführen. Die dazu verwendete Tastschaltung kann als Diodenbrückenschaltung aus vier Dioden ausgebildet sein, wobei ein Brückenquerzweig auf einer Seite mit dem Gitter der Videoverstärkerröhre, die entgegengesetzte Seite dieses Querzweiges mit einer Gleichvorspannung verbunden ist. Den beiden Enden des zweiten Brückenquerzweiges werden über Kondensatoren positive bzw. negative Steuerimpulse zum impulsmäßigen Öffnen der die Gleichspannung durchschaltenden Dioden während der hinteren Austastschulter des Videosignals zugeführt.As a result of the capacitive coupling elements between the video amplifier stages, the in the video signal existing direct current values, which form a measure for the average image brightness, are not included be transmitted. It is known e.g. B. the lost by the keyed level retention Reintroduce direct current components. The key circuit used for this can be used as a diode bridge circuit be formed from four diodes, with a bridge cross arm on one side with the grid of the video amplifier tube, the opposite side of this cross arm with a DC bias connected is. The two ends of the second cross-branch of the bridge are connected to capacitors positive or negative control impulses for the pulsed opening of the DC voltage switching diodes supplied during the rear blanking shoulder of the video signal.

Diese Art der Pegelfesthaltung auf der hinteren Austastschulter läßt sich bei einem Farbfernsehsystem, das dem amerikanischen NTSC-System ähnlich ist, überall dort nicht ohne weiteres durchführen, wo z. B. mitübertragene Farbhilfsschwingungen für die Farbfernsehübertragung bei der Wiedereinführung der Gleichstromkomponente noch nicht ausgewertet sind. Da die Tastung zeitlich mit der Aussendung einiger Schwingungszüge des Farbhilfsträgers (Bezugsphasenkriterium) zusammenfällt, würde die in diesem Zeitabschnitt niederohmige Tastschaltung die Farbhilfsschwingungen kurzschließen und damit Farbverfälschungen hervorrufen. This type of level retention on the rear blanking shoulder can be used in a color television system, which is similar to the American NTSC system, cannot be carried out easily everywhere there, where z. B. co-transmitted auxiliary color vibrations for color television transmission in the Reintroduction of the direct current component have not yet been evaluated. Since the keying is timed with the emission of some vibration trains of the color subcarrier (reference phase criterion) coincides, would short-circuit the auxiliary color oscillations in this time segment with low resistance and thus cause color distortions.

In Fig. 1 ist eine bereits bekannte Schaltung wiedergegeben, durch die der Mangel der in Schwarz-Weiß-Fernsehsystemen verwendeten Tastschaltung behoben werden soll. Zwischen den beiden kapazitiv gekoppelten Verstärkerröhren Vi und Vz soll die Tastschaltung (Diodenbrückenschaltung) wirksam werden. Die Tastschaltung ist jedoch nicht direkt mit dem Gitter der Röhre Vi verbunden, sondern unter Zwischenschaltung eines Sperrkreises, der auf die Farbhilfstragerfrequenz/fT abgestimmt ist. Dieser Sperrkreis verhindert zwar den Kurzschluß der Farbhilfsträgerfrequenz bei der Austastung, hat aber den Nachteil, daß er zu störenden Einschwing-Verfahren und Schaltungsanordnung
zur Pegelfesthaltung bei FernsehsignalenIn Fig. 1 a previously known circuit is shown by which the deficiency of the key circuit used in black and white television systems is to be eliminated. The push-button circuit (diode bridge circuit) should be effective between the two capacitively coupled amplifier tubes Vi and Vz. However, the key circuit is not connected directly to the grid of the tube Vi , but with the interposition of a trap circuit which is tuned to the color auxiliary carrier frequency / fT. Although this blocking circuit prevents the short circuit of the color subcarrier frequency during blanking, it has the disadvantage that it leads to disruptive transient processes and circuitry
for level control of television signals

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Friedrich Kauderer, München,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Friedrich Kauderer, Munich,
has been named as the inventor

vorgängen führt und außerdem von hoher Frequenzkonstanz sein muß, um seiner Aufgabe gerecht zu werden. Eine bekannte Abwandlung dieser Schaltung besteht darin, daß dem Sperrkreis ein ohmscher Widerstand parallel geschaltet ist.processes and must also be of high frequency constancy in order to do its job justice will. A known modification of this circuit is that the trap circuit is an ohmic Resistance is connected in parallel.

Um bei Farbfernsehübertragungen Farbverfälschungen zu vermeiden, ist auch noch eine Schaltung bekannt, die jede einzelne Schwingung des Farbsynchronisierwellenzuges im Pegel stabilisiert. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß sie nicht nur sehr aufwendig ist, sondern auch noch eine sehr große Frequenzbandbreite im Tastkanal beansprucht.In order to avoid color distortions in color television transmissions, there is also a circuit known, which stabilizes the level of every single oscillation of the color synchronizing wave train. These Circuit has the disadvantage that it is not only very complex, but also a very large one Frequency bandwidth claimed in the sampling channel.

Eine Schaltungsanordnung, durch die diese Nachteile behoben werden, besteht gemäß der Erfindung darin, daß zwischen dem Gitter einer über eine Koppelkapazität angekoppelten Verstärkerröhre für das Videosignal und einer Tastschaltung zur Pegelfesthaltung ein Ableitwiderstand eingeschaltet wird, der mit der Koppelkapazität ein i?C-Glied mit einer gegen die Tastperiode kleinen Zeitkonstante bildet, und daß das Videosignal über Entkopplungsmittel und eine Kapazität an den Fußpunkt des Ableitwiderstandes phasen- und amplitudengleich mit dem Signal an dessen anderem Ende geführt und dort durch die Tastschaltung festgehalten wird.A circuit arrangement by means of which these disadvantages are eliminated exists in accordance with the invention in that between the grid of an amplifier tube coupled via a coupling capacitance for the video signal and a pushbutton circuit to hold the level a leakage resistor is switched on, which, with the coupling capacitance, forms an i? C element with a time constant that is small compared to the sampling period, and that the video signal via decoupling means and a capacitance to the base point of the bleeder resistor out in phase and amplitude with the signal at its other end and there is held by the key circuit.

Es ist zwar bereits im Zusammenhang mit einer Tastschaltung bekannt, zwischen dem Gitter einer über einen Kondensator angekoppelten Verstärkerröhre und der Tastschaltung zur Pegelfesthaltung einen Widerstand einzuschalten, der mit der Koppelkapazität ein Ci?-Glied bildet. Diese Schaltung verfolgt aber lediglich den Zweck, die durch Unsymmetrien, die z. B. durch Abweichungen der elektrischen Werte der beiden Tastdioden entstehen,It is already known in connection with a key circuit, between the grid of a Amplifier tube coupled via a capacitor and the pushbutton circuit for level retention to switch on a resistor that forms a Ci? element with the coupling capacitance. This circuit but only pursues the purpose that is caused by asymmetries that z. B. by deviations in the electrical values of the two touch diodes arise,

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bei der Tastung hervorgerufenen Störungen in Form von Tastspitzen zu beseitigen. Die Zeitkonstante des C7?-Gliedes muß dabei wesentlich kleiner als die Zeilenperiode sein.Eliminate disturbances caused by probing in the form of probe tips. The time constant of the The C7? Element must be much smaller than the line period.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann die Zuführung der Videofrequenzschaltung im Parallelzweig über eine Kathodenverstärkerstufe von der Anode der Vorröhre her erfolgen.According to an advantageous development of the inventive concept, the supply of the video frequency circuit take place in the parallel branch via a cathode amplifier stage from the anode of the pre-tube.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung wird an Hand der Fig. 2 näher erläutert.An embodiment of the circuit according to the invention is explained in more detail with reference to FIG.

Die Videoverstärkerstufen mit den Röhren Vx und Vi sind über den Kondensator Q kapazitiv gekoppelt. Als Tastschaltung wird eine Diodenbrückenschaltung verwendet, die aus den Dioden D\ bis Da besteht. Ober die Kondensatoren Cz und Q werden zum Zeitpunkt des Auftretens der hinteren Austastschulter des Videosignals ein negativer bzw. positiver Austastimpuls zur Steuerung der Brücke zugeführt. Der Verbindungspunkt der Diode Dx und Dz ist über den Ausgleichswiderstand Rx mit dem Gitter der Verstärkerröhre Vz verbunden. Die Größe dieses Widerstandes ist so gewählt, daß die hohen Frequenzen (Farbhilfsträgerfrequenz) unbeeinflußt übertragen werden und daß die Zeitkonstante des Ci?-Gliedes, das der Widerstand Rx mit dem Koppelkondensator Cx bildet, kleiner ist als die Zeilenperiode. Um auch die Wirksamkeit der getasteten Pegelfesthaltung zu erhalten, ist es erforderlich, das Videofrequenzsignal gleicher Größe und Phasenlage auch an den Verbindungspunkt des Ausgleichswiderstandes Rx mit der Tastschaltung zu legen. Das kann durch einen Parallelzweig zur eigentlichen Videofrequenzleitung erfolgen, indem die Videofrequenzspannung von der Anode der Röhre Vx an eine Kathodenverstärkerstufe mit der Röhre V₃ geführt wird, von dessen Arbeitswiderstand R% die Spannung über den Kondensator C% an den Verbindungspunkt des Ableitwiderstandes Rx mit der Tastschaltung gelangt. Die Bandbreite auf diesem Parallelzweig braucht nicht den gesamten Videofrequenzbereich zu umfassen. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende: Am Widerstand Rx liegt beiderseits ein Videofrequenzsignal gleicher Phasenlage und praktisch gleicher Größe. Das Signal am Verbindungspunkt zwischen Widerstand i?i und der Tastschaltung ist durch die Tastschaltung im Pegel festgehalten. Der Ausgleichswiderstand Rx wird daher nur dann von einem Strom durchflossen, wenn der Pegel am Gitter der Röhre V2 vom Sollwert abweicht. Dieser Strom lädt den Kondensator Cx so weit um, bis die Pegelabweichung ausgeglichen ist, d. h. bis das Potential an den Kondensatoren Cx und C% gleich groß ist. Um diesen Potentialausgleich praktisch zu ermöglichen, muß der Kondensator C2 so bemessen sein, daß durch Umladung des Kondensators Cx kein merklicher Potentialanstieg am Kondensator C2 auftritt. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die Kapazität des Kondensators Cz ein Mehrfaches der des Kondensators Cx beträgt. The video amplifier stages with the tubes Vx and Vi are capacitively coupled via the capacitor Q. A diode bridge circuit consisting of diodes D \ to Da is used as the push-button circuit. A negative or positive blanking pulse for controlling the bridge is supplied via the capacitors Cz and Q at the time the rear blanking shoulder of the video signal occurs. The connection point of the diode Dx and Dz is connected to the grid of the amplifier tube Vz via the balancing resistor Rx . The size of this resistor is chosen so that the high frequencies (color subcarrier frequency) are transmitted unaffected and that the time constant of the Ci? Element, which the resistor Rx forms with the coupling capacitor Cx , is smaller than the line period. In order to maintain the effectiveness of the keyed level retention, it is necessary to apply the video frequency signal of the same size and phase position to the connection point of the balancing resistor Rx with the keying circuit. This can be done through a parallel branch to the actual video frequency line, in which the video frequency voltage is fed from the anode of the tube Vx to a cathode amplifier stage with the tube V ₃ , from whose working resistor R% the voltage across the capacitor C% to the connection point of the bleeder resistor Rx with the Push button circuit arrives. The bandwidth on this parallel branch does not have to encompass the entire video frequency range. The mode of operation of this circuit is as follows: A video frequency signal of the same phase position and practically the same size is applied to both sides of the resistor Rx. The level of the signal at the connection point between resistor i? I and the push-button circuit is held by the push-button circuit. The balancing resistor Rx is therefore only traversed by a current if the level at the grid of the tube V2 deviates from the nominal value. This current charges the capacitor Cx until the level deviation is compensated, ie until the potential at the capacitors Cx and C% is the same. In order to enable this potential equalization in practice, the capacitor C2 must be dimensioned in such a way that no noticeable increase in potential occurs at the capacitor C2 as a result of the charge reversal of the capacitor Cx. This condition is fulfilled when the capacitance of the capacitor Cz is a multiple of that of the capacitor Cx .

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A method for level control in television signals with periodically recurring defined level, with additional signals of higher frequency, z. B. color synchronization signals are transmitted, characterized in that between the grid of a coupling capacitance (Ci) coupled amplifier tube (Vz) for the video signal and a key circuit for level retention (Di to D4), a bleeder resistor (Rx) is switched on, which with the Coupling capacitance (Ci) forms an i? C element with a time constant that is small compared to the sampling period, and that the video signal via decoupling means (Vz) and a capacitance (C2) at the base of the leakage resistance (Rx) is in phase and amplitude with the signal the other end of which is guided and held there by the key circuit (Di to D4).

2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that a cathode amplifier stage (F3) serves as a decoupling means.

3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that the decoupling means (V3) are dimensioned so that only the range of lower frequencies of the video signal is transmitted.

Considered publications:
Proceedings of the IRE, January 1954, p. 267;
"Television Engineering Handbook" by Donald

G. Fink, McGraw Hill Book Company Inc., 1957

Cape. 16, pp. 121 and 122;
British Patent No. 845,583.

1 sheet of drawings

I 209 707/148 11.