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Anordnung zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale od.
dgl. mittels eines induktiven Magnetkopfes Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale od. dgl., bei der die Abnahme
durch einen induktiven Magnetkopf vorgenommen wird.
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Bekanntlich ist die von einem induktiven Magnetkopf abgegebene Spannung
frequenzabhängig und verringert sich mit abnehmender Frequenz. Bei der Abnahme von
Fernsehsignalen od. dgl., bei denen das Verhältnis der höchsten zur tiefsten Frequenz
sehr groß ist, ist es daher bisher nicht möglich gewesen, alle Frequenzen, einschließlich
der tiefsten Frequenzen, mit ausreichendem Störabstand abzunehmen. Für die tiefen
Frequenzen wird die abgegebene Spannung so klein, daß der Störabstand für diese
Frequenzen zu schlecht wird.
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Um die mittleren und höheren Frequenzen eines Videosignals vom Magnetband
abnehmen zu können, muß die Induktivität der Wicklung des Wiedergabekopfes derart
bemessen werden, daß die Eigenresonanz der Wicklung unter Berücksichtigung der unvermeidlichen
Parallelkapazitäten in der Nähe der höchsten Frequenz des Signals liegt. Diese Forderung
führt bei Magnetköpfen für Fernsehsignale zu einer relativ niedrigen Windungszahl
der Kopfwicklung.
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Es ist bereits bekannt, die Aufzeichnung von Signalen großer Bandbreite
in mehreren parallelen Spuren vorzunehmen, wobei in jeder Spur nur ein Teilfrequenzbereich
des Signals enthalten ist. Gegenüber der Aufzeichnung des vollständigen Signals
in einer Spur ergibt sich dabei jedoch ein Mehraufwand für das Speichermittel. Ferner
ist es schwierig, bei der Zusammensetzung der aus den Spuren abgenommenen Teilsignale
zu dem vollständigen Signal die zu fordernde zeitliche Übereinstimmung der Teilsignale
zu erreichen.
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Bei einer Anordnung zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale
od. dgl. mittels eines induktiven Magnetkopfes sind erfindungsgemäß nach dem für
die hohen Frequenzen des Signals bemessenen Magnetkopf ein Hochpaß und ein Tiefpaß
angeordnet, welche das vom Magnetkopf gelieferte Signal in einen Bereich hoher Frequenzen
und einen komplementären Bereich niedriger Frequenzen aufteilen, nach dem Tiefpaß
ist ein Transformator angeordnet, welcher die tiefen Signalfrequenzen hochtransformiert,
im Wege des hochtransformierten höherfrequenten und des niederfrequenten Teilsignals
sind Verstärker angeordnet, wobei der Verstärker im Wege des niederfrequenten Teilsignals
eine um das Übersetzungsverhältnis des Transformators kleinere Verstärkung hat als
der Verstärker im Wege des höheren Teilfrequenzbereiches, und die bezüglich ihres
Pegels aneinander angeglichenen Teilsignale werden zu einem Signal mit dem vollen
Frequenzumfang zusammengesetzt.
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Im Gegensatz zu den bekannten und vorgeschlagenen Anordnungen zur
Aufzeichnung von breitbandigen Signalen ist das gemäß der Erfindung von einem magnetischen
Speicher abgenommene Fernsehsignal in einer Spur des Speichers aufgezeichnet. Gegenüber
der bekannten Aufzeichnung in mehreren Spuren bleibt die zeitliche Zuordnung der
Teilfrequenzbereiche unverändert, da das Signal erst bei der Wiedergabe frequenzmäßig
aufgeteilt wird.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Störquellen, insbesondere
das Bandrauschen und das Rauschen des Verlustwiderstandes des Kopfes unabhängig
von der Windungszahl der Kopfwicklung sind. Für das Bandrauschen ist dies offensichtlich;
für das Kopfrauschen trifft dies jedoch ebenfalls zu, da sich die Nutzspannung proportional
zur Windungszahl, der Rauschwiderstand jedoch quadratisch mit der Windungszahl ändert.
Es bedeutet daher keinen Unterschied, ob die Windungszahl und damit die von der
Wicklung abgegebene Spannung für die tiefen Frequenzen entsprechend hoch gewählt
wird oder bei der für die Abnahme der hohen Frequenzen geforderten geringen Windungszahl
anschließend hochtransformiert wird.
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Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Ausführungsbeispiele darstellenden
Figuren näher beschrieben werden. Von diesen zeigt F i g. 1 das Prinzipschema einer
Anordnung, F i g. 2, 3, 4 und 5 Schaltungsbeispiele für die Ausführung der prinzipiellen
Anordnung der F i g. 1, F i g. 6 das Prinzipschema einer Weiterbildung der Anordnung.
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Gemäß F i g. 1 wird die von der Wicklung des Magnetkopfes 1 abgegebene
Spannung, wobei die
Windungszahl der Wicklung 1 zur Abnahme der
hohen Frequenzen klein ist, in mehrere Frequenzbereiche aufgeteilt. Im einfachsten
Fall erfolgt die Aufteilung wie in der Figur in zwei Frequenzbereiche mittels eines
Hochpasses 2, der nur den oberen Teil des Frequenzbandes hindurchläßt, und durch
einen Tiefpaß 3 für die tiefen Frequenzen. Nach dem Tiefpaß 3 ist ein Transformator
4 angeordnet, der die Spannung des unteren Frequenzbereiches des Signals hochtransformiert.
Anschließend sind in jedem der beiden Kanäle Verstärker 5 und 6 angeordnet, deren
Verstärkungsziffer derart gewählt ist, daß im Ausgang der Verstärker im Übergangsbereich
der FrequQnzbereiche die gleiche Spannung auftritt. Hat also der Verstärker 5 die
Verstärkungsziffer V, so ist die Verstärkungsziffer desVerstärkers6
wobei Ü das Übersetzungsverhältnis des Transformators 4 bedeutet.
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Nach den beiden Verstärkern 5 und 6 werden deren Ausgangssignale wieder
zu dem Signal mit dem vollen Frequenzbereich zusammengesetzt; anschließend wird
in üblicher Weise der Frequenzgang des Signals in der Einrichtung 7 korrigiert.
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F i g. 2 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für die prinzipielle
Anordnung nach F i g. 1. An die Wicklung des Magnetkopfes 1 ist einerseits ein Hochpaß
angeschlossen, der aus dem Längskondensator 11 und der Querinduktivität 12 besteht.
Andererseits liegt an der Wicklung 1 ein Tiefpaß mit der Längsinduktivität
13 und der Querkapazität 14. Die über den Tiefpaß übertragenen niedrigen Frequenzen
der von der Wicklung 1 gelieferten Spannung werden in dem als Autotransformator
ausgebildeten Transformator 15 hochtransformiert. Die hochtransformierte Spannung
wird, z. B. mittels eines Transistors 16, verstärkt. Ein weiterer Verstärker mit
dem Transistor 18 verstärkt die über den Hochpaß übertragenen hohen Frequenzen des
Signals. Die verstärkte Spannung wird an dem Kollektorwiderstand 19 der Transistoren
16 und 18 abgenommen, zu dem Signal mit dem vollen Frequenzumfang zusammengesetzt
und anschließend in der üblichen Weise weiterverarbeitet. Um beide Signale mit der
richtigen Amplitude vereinigen zu können, ist die Verstärkung des Transistors 16
entsprechend dem übersetzungsverhältnis des Transformators 15 geringer als die Verstärkung
des Transistors 18.
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Die Anordnung nach F i g. 3 enthält lediglich ein Tiefpaßfilter mit
der Längsinduktivität 33 und der Querkapazität 34, das an die Wicklung 1 des Magnetkopfes
angeschlossen ist. Die Querkapazität kann auch durch die Schalt- und Wicklungskapazitäten
gebildet werden. Der komplementäre Frequenzgang im Hochpaßkanal wird durch Subtraktion
des vom Tiefpaß hindurchgelassenen Signalanteiles vom Gesamtsignal mittels der Transistoren
35, 36 in an sich bekannter Weise erhalten. Die beiden komplementären Transistoren
haben einen gemeinsamen Emitterwiderstand 37. Die Abnahme des Signals erfolgt beispielsweise
im Kollektorkreis des Transistors 35 am Kollektorwiderstand 38. Die tiefen Frequenzen
des Signals nach dem Tiefpaß 33, 34 werden wieder in derselben Weise wie
in der Anordnung nach F i g. 2 durch den Autotransformator 39 hochtransformiert
und durch einen Transistor 40 verstärkt. Die Schaltung ist derart dimensioniert,
daß die Ausgangsspannungen am Kollektorwiderstand 41 des Transistors 40 und am Kollektorwiderstand
38 des Transistors 35 bei der gleichen Frequenz im Übergangsbereich zwischen den
Frequenzbändern dieselbe Größe haben.
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Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist nur ein Verstärker vorgesehen
und das Hochpaßfilter hinter dem Verstärker angeordnet. Das Tiefpaßfilter ist wieder
unmittelbar an die Wicklung des Magnetkopfes 1 angeschlossen, weil durch die Längsinduktivität
43
des Filters eine kapazitive Belastung des Magnetkopfes vermieden wird.
Nach dem Tiefpaßfilter mit der Induktivität 43 und der Kapazität
44 wird die durch den Autotransformator 45 hochtransformierte Spannung der
Basis des einzigen Verstärkertransistors 46 zugeführt. Auf die Basis werden auch
die hohen Frequenzen unmittelbar von der Wicklung 1 des Magnetkopfes übertragen.
Eine Induktivität 47 verhindert einen Nebenschluß über den Transformator 45. Nach
dem Transistor 46 wird die gesamte am Kollektorwiderstand 48 auftretende verstärkte
Spannung durch einen Hochpaß mit dem Kondensator 49 und der Induktivität 50 und
einem Tiefpaß mit der Induktivität 51 und der Kapazität 52 wieder in einen hochfrequenten
und einen tieffrequenten Bereich aufgeteilt und der durch den Transformator 45 hochtransformierte
tieffrequente Bereich durch einen Abschwächer, z. B, einen angezapften Widerstand
53, im Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses des Transformators 45 herabgesetzt,
bevor die beiden Signalanteile zu dem vollständigen Signal vereinigt werden. Man
kann auch auf die Filter (49,50; 51, 52) verzichten und die Frequenzgangkorrektur
durch entsprechende Bemessung des folgenden Entzerrernetzwerkes 7 (F i g. 1) vornehmen.
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In F i g. 5 erfolgt die Trennung und unterschiedliche Verarbeitung
der beiden Frequenzbereiche mittels .zweier Transformatoren. Der erste Transformator
55 ist für die Übertragung des oberen Frequenzbereiches bemessen. Seine Primärwicklung
56 liegt in Reihe mit der Primärwicklung 58 eines zweiten Transformators 57, der
für die Übertragung des unteren Frequenzbereiches dimensioniert ist. Die hohen Frequenzen
fließen über die Parallelkapazität der Primärwicklung 58, die gegebenenfalls durch
einen Kondensator ,59 vergrößert werden kann. Die übersetzungsverhältnisse der beiden
Transformatoren sind verschieden, und zwar ist das übersetzungsr verhältnis des
Transformators 57 größer als das des Transformators 55.
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Es ist auch möglich, das vom Magnetkopf abgegebene breitbandige Signal
in mehr als zwei Frequenzbereiche zu unterteilen, welche in verschiedenem Ausmaß
hochtransformiert werden.
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F i g. 6 zeigt dies schematisch am Beispiel einer Dreikanal-Anordnung.
Von der Wicklung 1 des Magnetkopfes wird ein oberer Frequenzbereich unmittelbar
dem Eingang eines Verstärkers" zugeführt. Nach einem ersten Tiefpaß mit der Längsinduktivität
64 und der Querkapazität 65 ist ein zweiter Verstärker 62 über einen Transformator
66 angeschlossen, der somit den mittleren Frequenzbereich des Signals überträgt.
Nach einem zweiten Tiefpaß mit der Induktivität 67 und der Kapazität 68 folgt ein
zweiter für die tiefen Frequenzen des Signals bemessener Transformator 69, dessen
Sekundärwicklung mit dem Eingang des Verstärkers 63 verbunden ist. Das übersetzungsverhältnis
der Transformatoren ist so gewählt, daß sich für den betreffenden
Frequenzbereich
die günstigste Kopfinduktivität ergibt. Daher wird das übersetzungsverhältnis des
Transformators 69 für die tiefen Frequenzen größer sein als das für den Transformator
66 für die mittleren Frequenzen. Die Verstärkungsziffern der drei Verstärker 61,
62, 63 sind wieder so gewählt, daß sich an den übergangsstellen der Frequenzbereiche
die gleichen Ausgangsspannungen ergeben. Demgemäß ist die Verstärkung des Verstärkers
62 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 66 kleiner als die
des Verstärkers 61. Sinngemäß gilt dies für den Verstärker 63. Bei 70 werden die
drei Ausgangssignale der Verstärker 61, 62, 63 zusammengefaßt und zu dem Ausgangssignal
mit vollem Frequenzumfang vereinigt. In der Figur ist ferner gezeigt, wie durch
eine Gegenkopplung die Amplituden in den drei Kanälen einander angeglichen werden
können. Hierzu wird die Ausgangsspannung der Kopfwicklung 1 zugeführt. Die Verstärker
in den drei Kanälen brauchen dann nicht mehr genau eingepaßt zu werden, da die Gegenkopplung
Unterschiede in der Verstärkung automatisch ausgleicht.