DE1269164B - Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfaenger zum Umwandeln eines empfangenen Farb-Fernsehsignals der NTSC-Art in ein Punktfolgesystem fuer eine Einstrahl-Farbbildroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-34/31

Nummer: 1269 164

Aktenzeichen: P 12 69 164.4-31

Anmeldetag: 20. Januar 1962

Auslegetag: 30. Mai 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger zum Umwandeln eines Farbfernseh-Signalgemisches, das einen Farbträger mit zwei in Quadratur modulierten Farbsignalen und ein Helligkeitssignal enthält, in ein Punktfolgesignal und ein daran angepaßtes Helligkeitssignal, das einer Steuerelektrode einer Einstrahl-Farbbildröhre zugeführt werden kann, wobei eine Schwingung von Farbträgerfrequenz erzeugt wird mit einem Farbträgeroszillator, der mittels eines im empfangenen Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignals synchronisiert wird.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus dem von K. M c 11 w a i η und C. E. D e a η geschriebenen Buch »Principles of Color Television«, 1956, vom Hazeltine Laboratorium bekannt.

In diesem Buch wird auf den Seiten 442 bis 450 angegeben, daß das erwünschte Korrektursignal für das Helligkeitssignal (M — Y) dadurch erhalten werden kann, daß die dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale gesondert aus dem gesamten Farbsignal filtriert werden und darauf mit einem die Farbträgerfrequenz aufweisenden Signal moduliert werden.

Das gewünschte Farbsignal wird mittels eines gesonderten, sogenannten elliptischen Verstärkers erhalten. Zu diesem Zweck werden die dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale dem elliptischen Verstärker zugeführt und in ihm mit einem die doppelte Frequenz des Farbträgers aufweisenden Signal multipliziert.

Die beiden so erhaltenen Signale müssen über gesonderte Filter entnommen werden und darauf miteinander und dem ursprünglichen Helligkeitssignal kombiniert werden zum Erhalten des erwünschten Punktfolgesignals, das einer Steuerelektrode einer Einstrahlbildröhre zugeführt werden kann.

Weiter ist eine derartige Schaltungsanordnung bekannt, in der mit einem Gegentaktmodulator das Farbsignal umgewandelt wird und dieses umgewandelte Farbsignal addiert wird zu einem in einer zweiten Umwandlungsstufe erhaltenen Helligkeitskorrektursignal und zu einem in einer dritten Umwandlungsstufe erhaltenen modulierten Signal der doppelten Trägerfrequenz.

Diese bekannten Schaltungsanordnungen erfordern viel Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltungsanordnung zu schaffen zum Umwandeln des empfangenen Farb-Fernsehsignals in ein Punktfolgesignal mit möglichst wenig Filtern und Schaltungselemente!!.

Schaltungsanordnung

in einem Farbfernsehempfänger zum Umwandeln eines empfangenen Farb-Fernsehsignals

der NTSC-Art in ein Punktfolgesystem

für eine Einstrahl-Farbbildröhre

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E.-E. Walther, Patentanwalt,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Franciscus Ferdinand Theodorus van Odenhoven,

Jan Davidse, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 24. Januar 1961 (260 429) - -

Um dies zu verwirklichen, ist die Schaltungsanordnung nach einer ersten Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen einzigen Gegentaktmodulator mit zwei Modulatorelementen mit einem gemeinsamen Ausgang enthält, welchen Modulatorelementen farbträgerfrequente Schwingungen mit entgegengesetztem Vorzeichen zugeführt werden, während außerdem einem der Modulatorelemente noch eine Schwingung mit der zweifachen Farbträgerfrequenz und über ein Laufzeitglied das Farbbildsignal und dem anderen Modulatorelement über ein Tiefpaßfilter das im Farbbildsignal enthaltene Helligkeitssignal zugeführt wird, wobei das Amplitudenverhältnis und die Phasenwinkel gegenüber der Phase des Farbsynchronsignals der dem einen Modulatorelement zugeführten Signale der einfachen und zweifachen Farbträgerfrequenz so gewählt sind, daß am gemeinsamen Ausgang wenigstens ein Helligkeitskorrektursignal und ein phascn- und amplitudenkorrigiertes farbträgerfrequentes Farbsignal auftritt, und wobei der gemeinsame Ausgang ein Tiefpaßfilter enthält zum Sperren von Schwin-

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gungen von zweifacher oder höherer Farbträgerfrequenz.

Eine zweite Ausbildung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen einzigen Gegentaktmodulator mit zwei Modulatorelementen mit gemeinsamem Ausgang enthält, welchen Modulationselementen je eine farbträgerfrequente Schwingung und eine Schwingung der zweifachen Farbträgerfrequenz zugeführt wird, während außerdem über ein Bandpaßfilter der im Farbbildsignal enthaltene quadraturmodulierte Farbträger den Modulatorelementen im Gegentakt zugeführt wird, wobei das Amplitudenverhältnis und die Phasenwinkel gegenüber der Phase des Farbsynchronsignals der den einen Modulatorelementen zugeführten Signale der einfachen und zweifachen Farbträgerfrequenz so gewählt sind, daß am gemeinsamen Ausgang ein Helligkeitskorrektursignal und ein phasen- und amplitudenkorrigiertes farbträgerfrequentes Farbsignal auftritt, wobei der gemeinsame Ausgang ein Tiefpaßfilter enthält zum Sperren von Schwingungen zweifacher oder höherer Farbträgerfrequenz und das im zugeführten Farbbildsignal enthaltene Helligkeitssignal über ein Tiefpaßfilter und ein Laufzeitglied einer Addierstufe zugeführt wird, welche zudem an das Tiefpaßfilter des gemeinsamen Ausgangs angeschlossen ist.

Diese Ausbildungen der Schaltungsanordnung nach der Erfindung zeigen den Vorteil, daß nur eine Gegentaktstufe benötigt wird, mit der gleichzeitig das Helligkeitskorrektursignal und ein umgewandeltes Farbsignal erhallen werden kann. Weil nur eine Gegentaktstufe benötigt ist, kann überdies die Anzahl der Filter und Laufzeitglieder wesentlich beschränkt werden.

Die Erfindung wird an Hand der Beispiele in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine erste Ausführungsform, in der zwei Modulatorröhren aufgenommen sind und in der sogenannte zusätzliche Farbverstärkung verwendet wird,

F i g. 2 eine zu F i g. 1 gehörende Frequenzcharakteristik.

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 1 insofern abgeänderte Ausführungsform, daß darin keine zusätzliche Farbverstärkung verwendet wird, aber das gesondert ausfiltrierte Helligkeitssignal im richtigen Verhältnis beim umgewandelten Signal addiert wird.

F i g. 4 eine dritte Ausführungsform, in der eine einzige Modulatorröhre mit zwei Anoden und zwei Ablenkplatten verwendet werden, und

F i g. 5 eine vierte Ausführungsform, in der ein an sich bekannter Gegentaktmodulator mit zwei Transformatoren und zwei Dioden verwendet wird.

In F i g." 1 ist die Röhre ί als Oszillator geschaltet, die unter anderem ein Signal mit der Frequenz f_s erzeugt, nämlich der Frequenz des Farbträgers, der die Farbsignale des empfangenen und einmal demodulierten Farb-Fernsehsignals aufmoduliert sind. Die Röhre 1, die beispielsweise als ein induktiv rückgekoppelter Oszillator geschaltet ist. wird auf bekannte (nicht dargestellte) Weise mittels eines Farbsynchronsignals, das ebenfalls aus dem. empfangenen Farb-Fernsehsignal abgeleitet ist, synchronisiert.

Im Anodenkreis der Röhre 1 befindet sich die Reihenschaltung zweier Kreise, nämlich des Kreises 2, der auf die Frequenz/^ abgestimmt ist, und des Kreises 3, der auf die Frequenz 2~f_s abgestimmt ist.

Der Kreis 2 ist induktiv mit. den Wicklungen 4 und 5 eines Transformators Tr gekoppelt. Ein Ende der Wicklung 4 ist geerdet, das andere Ende ist über den Gitterkondensator 6 und den Ableitungswiderstand 7 mit dem. Steuergitter der Röhre 1 gekoppelt. Durch richtige Kopplung zwischen den Kreisen 2 und der Wicklung 4 wird die Generatorschaltung selbstschwingend sein, und durch den Gitterstrom, über den Gitterkondensator 6 und den Ableitungswiderstand 7

ίο kann eine derartige negative Gitterspannung erzeugt werden, daß die Röhre sich in C-Betrieb einstellt. Bekanntlich wird dann der Anodenstrom der Röhre 1 nicht nur Komponenten mit der Frequenz /j, sondern auch Komponenten mit den Frequenzen 2 /j., 3 /j usw. aufweisen, wobei das gegenseitige Verhältnis zwischen den Amplituden dieser Komponenten durch das Maß der C-Einstellung der Röhre 1 bestimmt wird. Dadurch, daß in den Anodenkreis der Röhre 1 sowohl ein auf f_s als auch auf 2f_s abgestimmter Kreis aufgenommen wird, wird das Signal an der Anode der Röhre 1 die Form

t/-[cos (t»_s

cos (2 ,.,_s t + ι,-)}

aufweisen, in der <h_s = 2.-t/j, f die Zeit. 7 einen Phasenwinkel, der z. B. durch den veränderlichen Kondensator in Kreis 2 eingestellt werden kann, i/' einen Phasenwinkel, der zum Beispiel durch den veränderlichen Kondensator im Kreis 3 eingestellt werden kann, und m eine Proportionalitätskonstante darstellt.

Das in der Formel (1) dargestellte Signal, das in den Figuren mit f_s + 2J_S bezeichnet ist. wird über den Kopplungskondensator 8. den Ableitungswiderstand 9 und einen kleinen Begrenzungswiderstand 10 dem zweiten Steuergitter der Röhre Il zugeführt.

Das gleiche Ergebnis kann erreicht werden, wenn das der Oszillatorröhre 1 entnommene Signal keine höheren Harmonischen aufweist. Dies ist dadurch möglich, daß die Röhre 1 nicht in C-Schaltung arbeitet und außerdem der Kreis 3 ausgelassen wird. Macht man außerdem das von der Röhre 1 empfangene Signal groß, so wird durch den Gitterstrom zum zweiten Steuergitter der Röhre Il dieses Steuergitter im Zusammenwirken mit dem Kopplungskondensator 8 und dem Ableitungswiderstand 9 auf C-Betrieb eingestellt werden können. Weiter soll dann der Begrenzungswiderstand 10 durch einen auf die Frequenz 2 /_s abgestimmten Parallelkreis (analog zum Kreis 3) ersetzt werden. Da nur die Spitzen des dem zweiten Steuergitter zugeführten Signals einen Gitterstrom verursachen, enthält der Strom durch den letztgenannten Parallelkreis ebenfalls eine Komponente mit 2 /*. Nur diese Komponente wird einen Spannungsabfall an dem auf 2 /j abgestimmten Kreis verursachen, wobei diese Spannung zum Oszillatorsignal addiert wird. Auch auf diese Weise ist demzufolge ein Signal, das die Frequenz /j und die Frequenz 2 /j aufweist, am zweiten Gitter der Röhre 11 wirksam. Durch Änderung der Abstimmung des Parallelkreises, der an die Stelle des Widerstandes 10 getreten ist. kann damit der gewünschte Winkel ψ eingestellt werden, ohne daß der Winkel 7 beeinflußt wird. Denn für das Signal mit der Frequenz /j ist dieser Kreis im wesentlichen wie ein Kurzschluß aufzufassen.

Dem ersten Steuergitter der Modulatorröhre 11 wird über einen Verzögerungskreis 12 das gesamte

einmal demodulierte Farb-Fernsehsignal
E = Y + F

zugeführt.

Dieses Signal E hat z. B. die Form

E = Y + \a(R- Y) + U(B- Y)\ cos<;_st

+ {fi (B-Y) + β' (R - Y)] sin o>_s t, (2)

wobei in der Gleichung Y das Helligkeitssignal, F das gesamte Farbsignal, R die rote, B die blaue Komponente der dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale und «, «', [i, ff Proportionalitätskonstanten darstellen. Das Helligkeitssignal Y enthält auch die grüne Komponente G, so daß das Signal E die drei Farbkomponenten R, G und B aufweist.

Für das in den Vereinigten Staaten von Amerika entwickelte N.T.S.C.(National Television System Committee)-Signal ist

gitter der Röhre 14 ein Signal der Form
U ■ { —cos(m_x f + 7)}

1,14 "

2.03

während das Helligkeitssignal Y durch

Y = 0.30/? + 0.59 G + 0.11 B

gegeben ist.

Das gesamte Farb-Fernsehsignal £ wird außerdem über ein Tiefpaßfilter 13. das im wesentlichen die gleiche Verzögerungszeit aufweist wie der Verzögerungskreis 12. dem ersten Steuergitter der Modulatorröhre 14 zugeführt. Das Filter 13 ist derart bemessen, daß nur ein Teil des Helligkeitssignals Y durchgelassen wird, so daß nur dieses Signal am ersten Steuergitter der Röhre 14 wirksam ist.

Es wird bemerkt, daß im Endeffekt das Signal Y auch höhere Frequenzkomponenten aufweist, welche zwar durch das Filter 13 ausgefiltert werden, aber dann in dem ersten Steuergitter der Röhre 11 zugeführten Signal E anwesend sind, so daß sie über diese letztere Röhre in das endgültige Ausgangssignal gebracht werden.

Das zweite Steuergitter der Röhre 14 ist über den Kopplungskondensator 15 mit dem einen Ende der Wicklung 5 des Transformators Tr verbunden. Diese letztere Wicklung ist nur induktiv mit dem Kreis 2 gekoppelt, und zwar derart, daß am zweiten Steuerwirksam ist, welches Signal in den Figuren mit — f_s bezeichnet ist.

Die Anoden der Röhren 11 und 14 sind galvanisch miteinander im Punkt 11' verbunden und über einen gemeinsamen Anodenwiderstand 16 mit der Speisespannung + V₁, verbunden. Das an den Anoden der

ίο Röhren 11 und 14 im Punkt 11' entwickelte Ausgangssignal wird über ein Tiefpaßfilter 17 entnommen. Dieses Filter läßt das »umgewandelte Helligkeitssignal« und das »umgewandelte Farbsignal« durch, jedoch Signale mit den Frequenzen 2/j, 3/j. usw.

werden von diesem Filter unterdrückt.

Mit dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist es demzufolge möglich, auf sehr einfache Weise das gesamte umgewandelte Signal zu erhalten, wobei nur zwei Tiefpaßfilter 13 und 17 und ein Verzögerungskreis 12 sowie zwei Modulatorröhren 11 und 14 erforderlich sind. Außerdem hat man den weiteren Vorteil, daß das durch die Gleichung (1) dargestellte Signal einer einzigen Oszillatorröhre 1 entnommen werden kann. Bei den älteren Verfahren mußten die Signale

Uι cos (pj, t + (/)
und

U₂ ■ m ■ cos (2 o,_x t + i/·)

gesondert erzeugt werden, was eine zusätzliche Modulationsstufe erforderlich machte.

Außerdem kann das Umwandeln auf hohen Pegel stattfinden, so daß das Ausgangssignal von Filter 17 unmittelbar einer Steuerelektrode einer Einstrahl-Bildröhre zugeführt werden kann. Die Gleichstromkomponente geht auf diese Weise nicht verloren, so daß keine gesonderte Gleichstromeinführschaltung erforderlich ist.
Daß tatsächlich das gewünschte Signal am Ausgang des Filters 17 erhalten wird, kann auf folgende Weise nachgeprüft werden, wobei einfachheitshalber nach den Zahlen des N.T.S.C.-Signals gerechnet ist. Es wird jedoch einleuchten, daß auch für ein dem N.T.S.C.-Signal ähnlichem Signal die Schaltungsanordnung nach der Erfindung brauchbar ist. Nur müssen dann die verschiedenen Konstanten, die aus der Berechnung gefunden werden und die mittels der Schaltungselemente eingestellt werden können, andere Werte erhalten.

Die Röhre 11 wirkt wie eine Mischschaltüng. so daß das Ausgangssignal I_n dieser Röhre durch

R-Y

B-Y .
~2JÖT ^Sin "'^{s f}

cos (pj, t + 7) + m- cos (2 o>_s t + ψ) + A Fcos (pj, t + y)

H- »i A Vcos (2 pj.. f -t- '/·) -t- A

ρ γ η γ

- · cos pj, t ■ cos (pj, f + '/) + m ■ A · cos pj, γ · cos (2 ot._s t + ψ)

B-Y .

⁺ ~ΊλΓ ^sin'

j_s t ■ cos(pj_s t

m A

D γ

-y—-— sin pj, t · cos (2 o_>s t + ψ]

gegeben ist.

In der Gleichung (4) ist einfachheitshalber angenommen. daß die eigentliche Verstärkung der zügeführten Komponenten nach Gleichungen (1) und (2) in der Röhre 11 gleich 1 und die Konversionsver-Stärkung gleich A ist. Ist die eigentliche Verstärkung ungleich 1. jedoch ζ. B. gleich P. so wird die Konversionsstärkung gleich P ■ A, und die Gleichung (4) muß mit P multipliziert werden.

Der Röhre 14 werden die Signale Y bzw. — cos(pj_sf + 7) zugeführt. Der Verzögerungskreis 12 hat im wesentlichen die gleiche Verzögerungszeit

7 8

wie das Filter 13, so daß keine gesonderte Phasen- dafür gesorgt werden, daß die Röhre 14 die gleiche drehung in das Signal Y, das der Röhre 14 zugeführt Verstärkung und die gleiche Konversionsverstärkung wird, eingeführt zu werden braucht. Weiter soll wie die Röhre 11 hat.

Für das Ausgangssignal der Röhre 14 kann dann

I₁₄.= Y- cos (<o_s t + f/) - YA ■ cos K f + <·/) (5)

geschrieben werden.

über dem Widerstand 16 wird eine Spannung ent- filter 17, das Signale mit Frequenzen von 2,/j, 3f_s

wickelt, die proportional zur Summe der Signale I_n usw. ausfiltriert, entnommen, so daß für das Signal

und I₁₄. ist. Diese Spannung wird über das Tiefpaß- am Ausgang des Filters 17

Z₁₇ = - |2

_T. Γ. _v ( A R-Y AB-Y.

CZ₁₇ = - |2 y + {_y -j^cos? - - -jjü-sin

. cos K f + v) - y sin (_w, t + v)} + cos πι, f + sin «, fj (6)

geschrieben werden kann.

Das Minuszeichen für die großen Klammern in Das Signal U₁₁ wird demzufolge die gewünschte

Gleichung (6) dient zur Anzeige der Phasendrehung monochrome Komponente M aufweisen, wenn
von 180° in den Röhren 11 und 14. 25

Es wird bemerkt, daß der Term /IR Y AR Y

^co^^si

TTiTT

m cos (2 «>_s t + ψ)

gilt.

der in der Gleichung (4) noch vorkommt, aus der 30 Dieser Umstand ist erfüllt, wenn
Gleichung (6) verschwunden ist, da dieser Term _A

durch das Filter 17 ausgefiltert wird. Im Prinzip -=- · cos q = 0,38 (9)

könnte dem zweiten Steuergitter der Röhre 14 jedoch auch ein Signal der Form ^un°

35 A. sin„ ₌ _i,io (10)

U= - cos (fo_s f + <f) — m cos (2 m_s t + ψ) 2

ist.

zugeführt werden, um nach Multiplikation in der Aus den Gleichungen (9) und (10) können die Werte

Röhre 14 die gleichen, jedoch mit entgegengesetztem für A und q berechnet werden.

Vorzeichen versehenen Terme aus der Gleichung (4) 40 Für das umgewandelte Farbsignal muß

entoen zu können. Wie jedoch oben gezeigt, ist nur _m{R_ _{γ) cqs} ^₁₉Oj_{+074 (B}_ _{γ) sin} ^,__2Γ)

— cos(fi) t + a) gelten, in dem genannten Buch auf S. 444, erster

^s Absatz.

unbedingt erforderlich. 45 Da das Einführen einer konstanten Phasendrehung Nun muß bei einem N. T. S. C-Signal, wie im ge- in dieses letztere Signal keinen Nachteil liefert, da nannten Buch auf S. 445, Gleichung 16-9 dargestellt eine solche konstante Phasendrehung in der Farbist, für das Korrektursignal für das Helligkeitssignal bildröhre selbst durch das Einführen einer ent- _ ■- " sprechenden, jedoch entgegengesetzten Phasendre-

M Y_niQ R — y 4-055 ^ —^ ιη\ ⁵° hung behoben werden kann und weil auch die Am-

■~ ' 1,14 ' 2,03 plitude des umgewandelten Farbsignals noch frei

gewählt werden kann, kann für das umgesetzte Farbgelten, signal

K {0,89 (R-Y) cos Kr+Λ)+0,74 (B-Y) sin (ω/+0-2°)} (11)

geschrieben werden. ο

Das Signal U₁₁ wird demzufolge das gewünschte Farbsignal enthalten, wenn

^₁-T- cos K t + ψ) + cos m_s t = K- 0,89 -(R-Y)- cos K f + ,)) (12)

Ύ03 sin K,/ + _v.) + —^-smniif = Χ·0,74·(β-Υ) ■ sin ■(„,, / + A - 2") (13)

Da in den Gleichungen (12) und (13) sowohl die Phasenwinkel als auch die Koeffizienten der goniometrischen Terme der linken und rechten Seite einander gleich sein müssen, liefern die Gleichungen (12) und (13) die folgenden vier Gleichungen:

K ■ 0,89 cos δ = -^₅- cos ψ
ΖΖ

^₅

Ζ,Ζο

-Γ-7-Γ,
1,14

K · 0,89 sin δ =

2,28
K -0,74 cos (δ -2°) =

sin ψ.
1

mA

K ■ 0,74 sin (δ - 2°) = -

2,03 4,06
mA

cos ψ,

4,06

sin

(14)
(15)
(16)
(Π)

Aus diesen letzten vier Gleichungen sind die Konstanten K, Ά, ψ und m zu lösen, während die Konstanten A und η aus den Gleichungen (9) und (10) gefunden werden können. Für die Konstante δ wird der Wert von 1°12' gefunden. Demzufolge muß eine Phasendrehung von etwa -(19° +Π2') = -20° 12' eingeführt werden, um die erwünschte Farbenwiedergabe zu erhalten. Bei den sogenannten Indexröhren kann dies z. B. in dem vom Wiedergabeschirm entnommenen Indexsignal geschehen, dem

ίο das erhaltene Punktfolgesignal aufmoduliert werden muß. Im Fall der sogenannten Chromatronröhre kann die gewünschte Phasendrehung in das dem Farbsteuergitter zugeführten Signal eingeführt werden.

Für die Konstante K wird der Wert 0,8 gefunden.

Das endgültige Signal enthält demzufolge nach Einführung dieses Wertes für die Konstante K die Form:

U₁₁ = - [2M + 0,8 {0,89 (R -Y) cos K t + O) + 0,74 (B -Y) sin K t + δ -2°)}] Das Signal am Ausgang des Filtersl7 muß jedoch eine Form CJi₇ = -2 [M + 0,89 (R -Y) cos (ω, t + δ) + 0,74 (B - Y) sin {ω, t + Ö -2°)]

(18)

(19)

aufweisen, wenn das richtige Verhältnis zwischen den Amplituden des umgewandelten Helligkeitssignals und des umgewandelten Farbsignals vorhanden sein soll. Eine Vergleichung der Formeln (18) und (19) zeigt, daß das umgewandelte Farbsignal zusätzlich verstärkt werden muß gegenüber dem umgewandelten Helligkeitssignal.

Um dies zu erreichen, ist in der Schaltungsanordnung von Fig. 1 die sogenannte zusätzliche Farbverstärkung verwendet. Zu diesem Zweck hat diese Schaltungsanordnung, von den Eingangsklemmen, denen das Signal E zugeführt wird, bis an die Ausgangsklemmen hinter dem Filter 17 betrachtet, eine Frequenzcharakteristik, wie sie in Fi g. 2 dargestellt ist. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Gesamtverstärkung um die Farbträgerfrequenz /_s größer ist als für die niedrigeren Frequenzen, so daß die gewünschte zusätzliche Verstärkung der Farbsignale erhalten wird.

Dies kann dadurch verwirklicht werden, daß dem Filter 17 eine Frequenzcharakteristik wie in Fi g. 2 dargestellt gegeben wird. In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist dagegen das Prinzip der frequenzabhängigen Gegenkopplung verwendet in Kombination mit einem Parallelkreis 18 in Reihe mit dem Anodenwiderstand 16. Die frequenzabhängige Gegenkopplung wird dadurch verwirklicht, daß parallel zu den Kathodenwiderständen 19 und 20 die Reihenkreise 21 und 22 angeordnet werden, die auf eine Frequenz abgestimmt sind, die so viel niedriger liegt als die Farbträgerfrequenz /_s, wie etwa der Bandbreite entspricht, die ein Seitenband der dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale einnimmt. Der Kreis 18 ist auf eine Frequenz abgestimmt, die so viel höher liegt als /_s, wie etwa der Bandbreite entspricht, die ein Seitenband der dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale einnimmt. Selbstverständlich kann man die Abstimmfrequenzen auch umkehren und den Kreis 18 auf eine Frequenz abstimmen, die niedriger, und die Kreise 21 und 22 atif eine Frequenz, die höher liegt als die Farbträgerfrequenz f_s. Dämpfungswiderstände 23, 24 und 25 sind angebracht, um den Kreisen 18, 21 und 22 die erforderliche Bandbreite zu erteilen.
Eine andere Lösung, das richtige Verhältnis zwischen den genannten Amplituden zu erhalten, ist in F i g. 3 dargestellt. In dieser Figur sind entsprechende Teile möglichst entsprechend Fi g. 1 numeriert.

Für die Ausgangsspannung am Filter 17 kann auch

U'„ = -[2 7+ 0,8(M-Y) + 0,8{0,89(R-Y) cos(m,t + δ) + 0,74(B-Y) sin(_Wjt + δ -2°)}] (20) erhalten werden, wenn die zugehörigen Werte von A und ψ die Gleichung

0,8(M-Y) = 0,8 0,19

1,14

+ 0,55

B —Y

2,03

COS (f - —■■

A B-Y

2,03

sin φ

(21)

erfüllen, s. auch die Gleichungen (6), (7) und (8).

Wenn man zu dem Signal LZf₇' ein Signal der Form 1,2· Y addiert, erhält man ein Signal der gleichen Form, wie in der Gleichung (19) angegeben, jedoch mit einer kleineren Amplitude. Dies braucht jedoch nicht nachteilig zu sein, da in der Regel so viel zusätzliche Vorverstärkungsreserve vorhanden ist, daß das Eingangssignal E derart verstärkt werden kann, bevor es der Schaltungsanordnung von F ig. 3 zugeführt wird, daß ein Ausgangssignal mit gleicher Amplitude wie in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 erzeugt werden kann.

Das Addieren erfolgt dadurch, daß das Signal Y, das am Ausgang des Filters 13 anwesend ist, über eine Potentiometerschaltungsanordnung 26 einer Addierschaltung 27 zugeführt wird. In dieser Addierschaltungsanordnung wird das Y-Signal bis auf den gewünschten Wert von 1,2 · Y verstärkt, oder bis auf 1,2 · P- Y wenn die Verstärkung in den Röhren 11 und 14 nicht 1, sondern P ist, wobei P gegebenenfalls auch kleiner als 1 sein kann, so daß keine zusätzliche Verstärkung erforderlich ist, und dann zu dem Signal U[η, das ebenfalls der Addierschaltungsanordnung 27 zugeführt wird, addiert.

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Die Schaltungsanordnung nach F i g. 3 hat gegenüber der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 den Vorteil, daß die gesamte Frequenzcharakteristik weniger kompliziert ist. Dagegen gibt dieAddierschaltungsanordnung 27 eine zusätzliche Komplikation, so daß man in jedem einzelnen Fall entscheiden muß, welche Lösung zu bevorzugen ist.

Auch könnte man die oben beschriebene Korrektion weglassen, wenn man mit einem unrichtigen Verhältnis zwischen umgewandeltem Helligkejtssignal und umgewandeltem Farbsignal zufrieden ist. Für billigere Empfänger könnte man diese zusätzliche Korrektion demzufolge auslassen.

Es wird noch bemerkt, daß das Addieren in der Bildröhre selbst erfolgen kann. "Dabei kann das Signal CZi₇' einer ersten Steuerelektrode und das Signal 1,2· Y' einer anderen Steuerelektrode der Einstrahlbildröhre zugeführt werden.

Eine dritte Lösung ist in F i g. 4 dargestellt. In dieser Figur sind für den Gegentaktmodulator nicht zwei Röhren, sondern eine sogenannte Ablenkröhre 28 verwendet. Diese enthält zwei Ablenkplatten 29 und 30 und zwei Anoden 31 und 32. Durch Anlegen einer Spannung an die Platten 29 und 30 wird der von der Kathode emittierte Elektronenstrahl abwechselnd nach den Anoden 31 und 32 abgelenkt.

Nennt man die Spannung am ersten Steuergitter der Röhre 28 U₉, die Ablenkspannung, die an die Ablenkplatte 29 angelegt wird, U₁₁ und diejenige an die Ablenkplatte 30 —U_d, so kann man für den Anodenstrom /_n31 zur Anode 31 und für den Anodenstrom /„32 zur Anode 32

I₁₁₃₁ = U₁₁₀ +SU₁₁)(O+ bU_d)
/„32 = ('„0 + SU₁₁) (a-b U₁₁)

35

schreiben, wobei i_u0 der Gleichstrom, 5 die Steilheit und «, b Ablenkungskonstanten der Röhre 28 sind. Weil die Speisespannung für die Anoden 31 und 32 über die Mittelanzapfung auf der Primärwicklung des Transformators 33 zugeführt wird, wird die in die Sekundärwicklung dieses Transformators induzierte Spannung proportional zum Unterschied der Anodenströme /„₃₁ und /„₃₂ sein. Dieser Unterschied ist:

I₁₁₃I-I_u32 = 2i_a0bU_ll+2SbU₉U_ll. (22)

Aus der Gleichung (22) geht hervor, daß das Ausgangssignal das ursprüngliche Gittersignal U_g nicht mehr enthält.

Wenn nach der Erfindung den Ablenkplatten 29 und 30 das dem Farbträger aufmodulierte Farbsignal in Gegenphase zugeführt wird und das in der Gleichung (1) dargestellte Signal an das erste Steuergitter der Röhre 28 angelegt wird, wird das Ausgangssignal nach dem Passieren des Filters 17 eine Form aufweisen, wie in der Formel (6) angegeben ist, jedoch ohne die Komponente 2 Y. Um das endgültig gewünschte Signal zu erhalten, ist es demzufolge erforderlich, das 7-Signal zu dem Ausgangssignal vom Filter 17 zu addieren.

Dies ist in F i g. 4 dadurch verwirklicht, daß das gesamte einmal demodulierte Farb-Fernsehsignal E über ein Bandfilter 34 der Primärwicklung eines Transformators 35 zugeführt wird. Die beiden Enden der Sekundärwicklung dieses Transformators sind mit den Ablenkplatten 29 bzw. 30 verbunden, und dessen Mittelanzapfung ist an Erde gelegt. Das Bandfilter 34 läßt nur die dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale durch, während das Filter 13 nur das 7-Signal durchläßt. Da die Verzögerungszeit eines Bandfilters, z. B. 34, im allgemeinen größer ist als diejenige eines Tiefpaßfilters, z. B. 13, muß im allgemeinen ein zusätzlicher Verzögerungskreis 36 in die Zuführungsleitung zur Addierschaltung 37 aufgenommen werden, um die richtige Verzögerung des y-Signals gegenüber dem Ausgangssignal des Filters 17 zu erhalten. Mit der Potentiometerschaltung

38 kann der richtige Wert des der Addierschaltung 37 zugeführten 7-Signals derart eingestellt werden, daß nach dem Addieren das gewünschte Verhältnis zwischen der Amplitude des umgesetzten Helligkeitsund Farbsignals vorhanden ist.

Eine ähnliche Lösung wie in F i g. 4 ist in F i g. 5 dargestellt. In dieser Figur wird ein an sich bekannter Gegentaktmodulator verwendet, der zwei Dioden

39 und 40, einen ersten Transformator 41 und einen zweiten Transformator 42 aufweist. Zwischen den Mittelanzapfungen 43 und 44 wird das der Oszillatorröhre entnommene Signal, nötigenfalls nach vorangehender Behandlung, zugeführt, wobei das Signal einfachheitshalber mit U_s bezeichnet wird. Das Signal E wird über das Bandfilter 34 der Primärwicklung des Transformators 41 zugeführt, so daß sich an dieser Wicklung nur die dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale ergeben, die einfachheitshalber mit U_1n bezeichnet werden.

Bekanntlich gilt für diesen Gegentaktmodulator, daß das zwischen den Mittelanzapfungen 43 und 44 angelegte Signal nicht mehr im an der Sekundärwicklung des Transformators 42 erzeugten Signal vorkommt. Für dieses Signal kann demzufolge

1/42 = ;· u_m + *U₁₁₁ u_s ■

geschrieben werden, wobei in der Gleichung ;■ und r Proporfionalitätskonstanten sind. Dieses ist ein ähnliches Signal wie dasjenige, das durch die Gleichung (22) dargestellt ist. so daß auch dieses Ausgangssignal nach dem Passieren des Tiefpaßfilters 17 eine Form aufweisen wird, wie in der Gleichung (6) dargestellt ist. jedoch ohne das >-Signal. Dieses >-Signal wird auf entsprechende Weise wie in F i g. 4 im richtigen Verhältnis in der Addierschaltung 37 dem Signal U₄₂ zugeführt. Auch in diesem Fall kann erwünschtenfaHs die Addierschaltung 37 die Bildröhre selbst sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger zum Umwandeln eines Farbfernseh-Signalgemisches. das einen Farbträger mit zwei in Quadratur modulierten. Farbsignalen und ein Helligkeitssignal enthält, in ein Punktfolgesignal und ein daran angepaßtes Helligkeitssignal, das einer Steuerelektrode einer Einstrahl - Farbbildröhre zugeführt werden kann, wobei eine Schwingung von Farbträgerfrequenz erzeugt wird mit einem Farbträgeroszillator, der mittels eines im empfangenen Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignals synchronisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen einzigen Gegentaktmodulator mit zwei Modulatorelementen (11.-14) mit'einem"gemeinsamen Aus-' gang (1Γ. 16. 18) enthält, welchen Modulatorelementen (11.14) farbträgerfrequente Schwingungen mit entgegengesetztem Vorzeichen (./j'—.Q

zugeführt werden, während außerdem einem (11) der Modulatorelemente noch eine Schwingung mit der zweifachen Farbträgerfrequenz und über ein Laufzeitglied (12) das Farbbildsignal (E) und dem anderen (14) Modulatorelement über ein Tiefpaßfilter (13) das im Farbbildsignal (E) enthaltene Helligkeitssignal (Y) zugeführt wird, wobei das Amplitudenverhältnis (m) und die Phasenwinkel (<·/,!/') gegenüber der Phase des Farbsynchronsignals der dem einen Modulatorelement (11) zugeführten Signale der einfachen und zweifachen Farbträgerfrequenz so gewählt sind, daß am gemeinsamen Ausgang (H', 16,18) wenigstens ein Helligkeitskorrektursignal und ein phasen- und amplitudenkorrigiertes farbträgerfrequentes Farbsignal auftritt, und wobei der gemeinsame Ausgang ein Tiefpaßfilter (17) enthält zum Sperren von Schwingungen von zweifacher oder höherer Farbträgerfrequenz (Fig. 1).

2. Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger zum Umwandeln eines Farbfernseh-Signalgemisches, das einen Farbträger mit zwei in Quadratur modulierten Farbsignalen und ein Helligkeitssignal enthält, in ein Punktfolgesignal und ein daran angepaßtes Helligkeitssignal, das einer Steuerelektrode einer Einstrahl-Farbbildröhre zugeführt werden kann, wobei eine Schwingung von Farbträgerfrequenz erzeugt wird mit einem Farbträgeroszillator, der mittels eines im empfangenen Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignals synchronisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen einzigen Gegentaktmodulator mit zwei Modulatorelementen (28. 29. 31 und 28. 30. 32 in F i g. 4 bzw. 39. 40 in Fi g. 5) mit gemeinsamem Ausgang (33 bzw. 42) enthält, welchen Modulatorelementen je eine farbträgerfrequente Schwingung (/,) und eine Schwingung der zweifachen Farbträgerfrequenz (2/_s) zugeführt wird, während außerdem über ein Bandpaßfilter (34) der im Farbbildsignal (E) enthaltene quadraturmodulierte Farbträger (F) den Modulatorelementen (29. 30 bzw. 39. 40) im Gegentakt zugeführt wird, wobei das Amplitudenverhältnis (W) und die Phasenwinkel (</. ι,·) gegenüber der Phase des Farbsynchronsignals der den einen Modulatorelementen zugeführten Signale der einfachen und zweifachen Farbträgerfrequenz so gewählt sind, daß am gemeinsamen Ausgang (33.42) ein Helligkeitskorrektursignal (M-Y) und ein phasen- und amplitudenkorrigiertes färbträgerfrequentes Farbsignal auftritt, wobei der gemeinsame Ausgang ein Tiefpaßfilter (17) enthält zum Sperren von Schwingungen zweifacher oder höherer Farbträgerfrequenz und das im zugeführten Farbbildsignal (E) enthaltene Helligkeitssignal (Y) über ein Tiefpaßfilter (13) und ein Laufzeitglied (36) einer Addierstufe (37) zugeführt wird, welche zudem an das Tiefpaßfilter (17) des gemeinsamen Ausgangs (33 bzw. 42) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. wobei der Gegentaktmodulator zwei Röhren mit einer gemeinsamen Anodenimpedanz enthält, welche Röhren je wenigstens zwei Steuergitter aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Steuergitter der ersten Röhre (11) über ein Laufzeitglied (12) das videofrequente Farbbildsignal und dem zweiten Steuergitter die Schwingungen der einfachen und zweifachen Farbträgerfrequenz (./s+'2/_v) zugeführt werden und daß dem ersten Steuergitter der zweiten Röhre (14) das über ein Tiefpaßfilter (13) aus dem Farbbildsignal (E) erhaltene Helligkeitssignal (Y) in der gleichen Phase zugeführt wird, wie das videofrequente Farbbildsignal (E) dem ersten Steuergitter der ersten Röhre (11), während dem zweiten Steuergitter der zweiten Röhre (14) die Schwingung der Farbträgerfrequenz ( — ./',) zugeführt wird in Gegenphase gegenüber der Schwingung (/,) am zweiten Steuergitter der ersten Röhre (11). und daß das Ausgangssignal den mit der gemeinsamen Anodenimpedanz (16.18) verbundenen Anoden entnommen wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Helligkeitssignal (Y) und das dem mit dem gemeinsamen Ausgang des Gegentaktmodulators verbundenen Tiefpaßfilter (17) entnommene Signal einer Addierschaltungsanordnung (27 bzw. 37) in einem derartigen Verhältnis und einer derartigen Phase gegeneinander zugeführt wird, daß im Ausgangssignal der Addierschaltungsanordnung (27 bzw. 37) das erforderliche Verhältnis zwischen der Amplitude des umgewandelten angepaßten Helligkeitssignals und der Amplitude des umgewandelten Farbsignals vorhanden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, um in dem dem mit dem Gegentaktmodulator (11, 14) verbundenen Tiefpaßfilter (17) entnommenen Signal das richtige Verhältnis zwischen dem angepaßten Helligkeitssignal und umgewandelten Farbsignal zu erhalten, im Gegentaktmodulator (11.14) sogenannte zusätzliche Farbverstärkung verwendet wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kathodenleitungen der beiden Modulatorröhren (11.14) Reihenresonanzkreise (21. 22) aufgenommen sind, während die gemeinsame Anodenimpedanz (16,18) aus der Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes (16) und eines Parallelresonanzkreises (18) besteht, und wobei die beiden Reihenresonanzkreise (21.22) auf eine Frequenz abgestimmt sind, die so viel niedriger liegt als die Farbträgerfrequenz (./_v). und wobei der Parallelkreis (18) auf eine Frequenz abgestimmt ist. die so viel höher liegt als die Farbträgerfrequenz (/j), wie etwa der Bandbreite, die ein Seitenband der auf dem Farbträger aufmodulierten Farbsignale einnimmt, entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 074 637.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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