DE1276135B - Einrichtung zum Erzeugen traegerfreier und modulationssignalfreier Seitenbaender einer modulierten Traegerschwingung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #Ä PATENTAMT Int. CL:

H03c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4-14/01

Nummer; 1276135

Aktenzeichen: P 12 76 135.2-35 (R 40265)

Anmeldetag: 31. März 1965

Auslegetag: 29. August 1968

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen trägerfreier und modulationssignalfreier Seitenbänder einer mit dem Modulationssignal modulierten Trägerschwingung, mit einem Modulator, der mit dem Modulationssignal sowie der Trägerschwingung gespeist ist und ein moduliertes Signal liefert, welches die Seitenbänder, einen Modulationssignalanteil und einen Trägerrest enthält, und mit Schaltungsanordnungen zur Beseitigung des Modulationssignalanteiles und des Trägerrestes aus dem modulierten Signal.

Trägerfreie und modulationssignalfreie Seitenbänder einer modulierten Trägerschwingung werden beispielsweise in einem der USA.-Norm entsprechenden Farbfernsehsignals für das Farbsignal benötigt. Bei einem solchen Farbfernsehsignal werden nur die Seitenbänder eines mit der Farbinformation phasen™ und amplitudenmodulierten Hilfsträgers übertragen.

Es ist bekannt, zum Erzeugen trägerfreier und modulationssignalfreier Seitenbänder einer modulierten Trägerschwingung Gegentakt-Brückenmodulatoren zu verwenden, die sowohl bezüglich der Trägerschwingung als auch des Modulationssignals symmetrisch sind. Solche doppeltsymmetrischen Modulatoren sind jedoch verhältnismäßig aufwendig. Der Träger und die Modulationsschwingung müssen jeweils in zwei gegenphasigen Versionen erzeugt werden, und außerdem ist für jede Version der Trägerschwingung ein Paar von Modulatoren erforderlich. Bei Farbfemsehsystemen, bei denen effektiv mit einer Zweiphasen-Farbhilfsträgerschwingung gearbeitet wird, muß dies alles doppelt, also jeweils für eine Phase der Hilfsträgerschwingung vorhanden sein.

Es ist jedoch auch bereits bekannt, unerwünschte Modulationssignalanteile oder Trägerreste im Ausgangssignal eines Modulators durch spezielle Kompensationsschaltungen zu beseitigen. So ist aus der USA.-Patentschrift 3 040 274 ein bezüglich des Modulationssignals symmetrischer Modulator bekanntgeworden, der eine Schaltungsanordnung zur Beseitigung von Resten des Modulationssignals enthält, welche durch unvollkommene Symmetrie der Kennlinien von im Modulator verwendeten Röhren verursacht werden. Die Kompensationsschaltung enthält ein an den Ausgang des Modulators angeschlossenes Tiefpaßfilter, an das über einen Verstärker eine durch das im Gegentakt zugeführte Modulationssignal getastete Klemmstufe angeschlossen ist. Der Ausgang der Klemmstufe, an dem eine Steuergleichspannung auftritt, ist mit der Steuerelektrode der einen Modulatorröhre verbunden, um den Arbeitspunkt dieser

Einrichtung zum Erzeugen trägerfreier und
modulationssignalfreier Seitenbänder einer
modulierten Trägerschwingung

Anmelder:

Radio Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld und Dr. D. v, Bezold,

Patentanwälte, 8000 München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:
Robert Adams Dischert, Burlington, N. J.;
William Joseph Derenbecher jun.,
Cherry Hill, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. April 1964 (357 043)

Röhre so zu steuern, daß die Symmetrie der beiden Modulatorröhren wiederhergestellt wird.

Diese bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß sie zwei aktive Einrichtungen benötigt, die mit gegenphasigen Versionen des Modulationssignals gespeist werden müssen. Auch die mit gegenphasigen Signalen gespeiste getastete Klemmstufe ist verhältnismäßig aufwendig.

In der britischen Patentschrift 596877 ist ferner eine Schaltungsanordnung zum Beseitigen eines Trägerrestes aus einem modulierten Signal bekannt.

Das den Trägerrest enthaltende modulierte Signal wird den Eingängen eines nichtlinearen und eines linearen Verstärkerkanals parallel zugeführt. Der nichtlmeare Verstärkerkanal liefert eine dem Trägerrest entsprechende Ausgangsspannung, die mit der Ausgangsspannung des einen Phasenschieber enthaltenden linearen Verstärkerkanals vereinigt wird. Die vereinigte Ausgangsspannung wird einem Modulator zugeführt, der außerdem mit einer dem Träger entsprechenden Spannung vom nichtlinearen Verstärkerkanal gespeist wird. Die Ausgangsspannung des Modulators regelt den Verstärkungsgrad des nichtlinearen Verstärkerkanals derart, daß die Ausgangs-

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spannung dieses Kanals einen für die Kompensation den können. Ein Teil des Modulators ist für die J-des Trägerrestes im Ausgangssignal des linearen Ver- und ß-Kanäle gleich. Andere Teile sind beiden Kastärkerkanals geeigneten Wert hat. nälen gemeinsam. Zur Vereinfachung der Darstellung

Auch diese Schaltungsanordnung ist verhältnis- ist nur einer der beiden Kanäle genauer ausgeführt, mäßig aufwendig. 5 Einrichtungen, die beiden Kanälen gemeinsam sind,

Diese Nachteile werden bei einer Einrichtung der sind ebenfalls genauer dargestellt. Bei dem dargestelleingangs genannten Art gemäß der Erfindung da- ten und zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der durch vermieden, daß das Modulationssignal einer Erfindung handelt es sich um eine eprobte, jedoch Inverterschaltung zugeführt ist, deren Ausgang eine spezielle Ausführungsform. In der Zeichnung ist nur Addierschaltung speist, die dieses Ausgangssignal mit io der ß-Kanal genauer dargestellt, und die Erläuterunsolcher Phase und Amplitude mit dem modulierten gen dieses Kanals gelten in entsprechender Weise Signal vereinigt, daß der Modulationssignalanteil im auch für den /-Kanal.

modulierten Signal kompensiert wird; daß das mo- Das an der Klemme 2 liegende ß-Signal wird über

dulierte Signal einem Verstärker zugeführt ist, auf einen Kreis, der einen Reihenwiderstand 3 enthält, den ein Filter folgt, an das wiederum eine eine uni- 15 dem Basiselektrodenkreis eines Eingangstransistors 4 polare Steuerspannung liefernde Demodulatorschal- zugeführt, mit dem ein Ausgangstransistor 5 einen rung angeschlossen ist, und daß das Steuersignal dem rückgekoppelten Verstärker 6 für das ß-Videosignal Modulationssignal als Gleichspannungskomponente bildet. Das an der Emitterelektrode des Ausgangsderart zugesetzt ist, daß der Trägerrest im modulier- transistors 5 zur Verfügung stehende verstärkte ß-Siten Signal verschwindet. 20 gnal wird über einen Reihenwiderstand 7 mit einem

Eine Einrichtung mit zwei Modulatoren, denen je entsprechend verstärkten /-Videosignal vereinigt, das ein Modulationssignal und je eine von zwei Träger- von einem Verstärker 8 über einen Reihenwiderschwingungen mit gleicher Frequenz und in Quadra- stand 9 zugeführt wird. Die beiden auf diese Weise tür stehenden Phasen zugeführt sind und die modu- addierten Videosignale werden der Basiselektrode lierte Signale liefern, bei denen die Phasen entspre- 25 eines Transistors 11 zugeführt, der zu einer Videochender Seitenbänder in Quadratur zueinander signalumkehrstufe 12 gehört und an seiner Kollektorstehen, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung elektrode ein invertiertes Ausgangssignal liefert, auf dadurch gekennzeichnet, daß beide Modulations- dessen Verwendung weiter unten noch eingegangen signale einer einzigen Inverterschaltung zugeführt wird.

sind, daß die Addierschaltung das Ausgangssignal 30 Die Q- und /-Videosignale werden von den Verder Inverterschaltung und die von den beiden Modu- stärkern 6 bzw. 8 Q- und /-Modulatoren 13 bzw. 14 latoren erzeugten modulierten Signale mit solcher zugeführt. Der ß-Modulator enthält einen Transistor, Phase und Amplitude vereinigt, daß die Modula- der als bidirektionaler Schalter für das ß-Videosignal tionssignalanteile in den modulierten Signalen korn- arbeitet, das seiner Kollektorelektrode über einen pensiert werden; daß- eine Schaltungsanordnung vor- 35 Reihenwiderstand 16 zugeführt wird. Der Transistor gesehen ist, um die modulierten Signale der beiden 15 wird durch eine ß-Phase einer Farbhilfsträger-Modulatoren in bekannter Weise zu einer einzigen, schwingung gesteuert, die an einer Klemme 17 liegt einem Verbraucher zuführbaren phasen- und ampli- und eine Frequenz von etwa 3,58 MHz hat. Die tudenmodulierten Schwingung zu vereinigen; daß die ß-Hilfsträgerschwingung wird der Basiselektrode des phasen- und amplitudenmodulierte Schwingung 40 Transistors 15 zugeführt, der so geschaltet ist, daß er Schaltungen zum Erzeugen der unipolaren Steuer- in einer Halbwelle der Hilfsträgerschwingung gut in signale zugeführt sind und daß Schaltungen vorge- die Stromsättigung geschaltet und während der entsehen sind, um diese unipolaren Steuersignale derart gegengesetzten Phase der Hilfsträgerschwingung vollmit den zugehörigen Modulationssignalen zu ver- ständig gesperrt wird, so daß der Modulator unabeinigen, daß die Trägerreste der den betreffenden 45 hängig von Signalschwankungen und/oder Tränsistor-Modulationssignalen entsprechenden Phasen kompen- parametern ist. Die mit dem ß-Signal modulierte siert werden. Hilfsträgerschwingung wird von der Kollektorelek-

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung trode des Transistors 15 über einen Reihenwiderstand enthalten die beiden Modulatoren jeweils einen Tran- 18 abgenommen und enthält gegenphasige Seitensistor, dem jeweils ein Modulationssignal und eine 50 bänder der ß-Hilfsträgerschwingung, die mit dem entsprechende Trägerschwingung derart zugeführt ß-Videosignal amplitudenmoduliert sind. Durch sind, daß er als bidirektionaler Schalter für das züge- einen /-Modulator 14 wird eine /-Phase der Hilfshörige Modulationssignal arbeitet. trägerschwingung, die an einer Klemme 19 liegt, ent-

Eine solche Schaltungsanordnung hat den beson- sprechend verarbeitet. Die Q- und /-Phasen der deren Vorteil, daß ihr Arbeiten unabhängig von 55 Hilfsträgerschwingung, die an den Klemmen 17 bzw. Kennlinienschwankungen ist, weil der Transistor nur 19 verfügbar sind, stehen zueinander in Quadratur, im gesperrten oder voll leitenden Zustand betrieben Die vom Q- und /-Modulator 13 bzw. 14 erzeugwird, ten, mit dem Q- bzw. /-Signal modulierten Hilfs-

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein teilweise trägerschwingungen werden miteinander über verin Blockform gehaltenes Schaltbild einer Ausfüh- 60 änderliche Widerstände 21 bzw. 22 vereinigt und rungsform der Erfindung, die für ein entsprechend dann dem Eingang eines Farbmischverstärkers 23 zuden USA.-Normen ausgelegtes Farbfernsehsystem geführt, der aus den mit dem Q- und /-Signal modubestimmt ist. lierten Hilfsträgerschwingungen eine einzige phasen-

An den Klemmen 1 und 2 der dargestellten Schal- und amplitudenmodulierte Hilfsträgerschwingung ertungsanordnung stehen /-und ß-Farbdifferenzsignale 65 zeugt.

zur Verfügung, die in üblicher Weise durch eine Ma- Die kombinierten und invertierten Videosignale

trix aus den primär Von einer Bildaufnahmeeinrich- werden von der Umkehrstufe 12 dem Verbindungstung oder Kamera erzeugten Signalen gewonnen wer- punkt der veränderlichen Widerstände 21, 22 züge-

führt. Durch entsprechende Einstellung des Widerstandes 21 wird erreicht, daß der mit dem ß-Videosignal modulierten Hilfsträgerschwingung soviel von dem modulierenden Q-Videosignal zugesetzt wird, daß das modulierende ß-Signal im Ausgang des Q-Modulators 13 praktisch verschwindet. Am Eingang des Verstärkers 23 sind daher nur die mit dem Q-Signal modulierten Seitenbänder der ß-Phase der Hilfsträgerschwingung vorhanden. In entsprechender Weise wird das modulierende/-Signal durch geeignete Einstellung des veränderlichen Widerstandes 22 in den Modulationsprodukten des /-Modulators 14 kompensiert, und es bleiben praktisch nur die mit dem /-Signal modulierten Seitenbänder der /-Phase der Hilfsträgerschwingung am Eingang des Verstärkers 23 übrig.

Die phasen- und amplitudenmodulierten Seitenbänder der Trägerschwingung werden vom Verstärker 23 einem Tiefpaßfilter 24 zugeführt, dessen Durchlaßcharakteristik von der Frequenz Null bis etwa 3,58 MHz annähernd eben verläuft und dann bis etwa 7MHz praktisch auf Null absinkt. Hierdurch werden alle unerwünschten Frequenzen einschließlich der Oberwellen der Hilfsträgerschwingung, deren Entstehen bei der beschriebenen Arbeitsweise der Modulatoren 13, 14 unvermeidlich ist, beseitigt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 24 enthält daher, wie erwünscht, nur die erforderlichen Signalkomponenten mit den signalmodulierten Seitenbändern der Hilfsträgerschwingung. Dieses Ausgangssignal wird in einem Farbsignalausgangsverstärker 25 verstärkt und einer Ausgangsklemme 26 zugeführt, von der es einem nicht zur Erfindung gehörigen Verbraucher zugeführt wird.

Während einer Zeitspanne, in der der Hilfsträger kein Video- oder Bildsignal enthält, z. B. während der Zeilenaustastintervalle, wird von dem an der Ausgangsklemme 26 liegenden Signal ein Teil abgegriffen. Dieses abgegriffene Signal wird einem die Amplitude begrenzenden Verstärker 27 zugeführt, der einen Kreis zur Feststellung der Phase und Amplitude etwaiger unmodulierter Spuren der Hilfsträgerschwingung, die in dem an der Ausgangsklemme 26 liegenden Signal vorhanden sein könnten, feststellt. Ein solcher Hilfsträgerrest kann an sich eine beliebige Phasenlage haben, er läßt sich jedoch wegen der Phasenquadraturbeziehung zwischen den /- und ß-Hilfsträgerschwingungen immer in Komponenten zerlegen, die die gleiche Phase wie die I- und Ö-Hilfsträgerschwingungen haben.

Das Ausgangssignal des amplitudenbegrenzenden Verstärkers 27 wird Q- und /-Demodulatoren 28 bzw. 29 zugeführt. Beim ß-Demodulator 28 wird das Signal vom Verstärker 27 auf die Kollektorelektrode eines Transistors 31 gekoppelt, der als Schalter arbeitet und von einem abgegriffenen Teil der ß-Hilfsträgerschwingung gesteuert wird, welcher an einer an die Basis dieses Transistors angeschlossenen Klemme 32 zur Verfügung steht. Hilfsträgerrestkomponenten, deren Phase mit der der Q-Hilfsträgerschwingung übereinstimmt, werden vom Demodulator 28 demoduliert, welcher an seiner Emitterelektrode ein Signal liefert, das dem Betrag einer solchen Komponente entspricht und durch ein Filter 33 gefiltert wird, so daß ein im wesentlichen unipolares Signal entsteht, das ebenfalls der Größe der der ß-Phase entsprechenden Komponente des Hilfsträgerrestes entspricht. Dieses unipolare Signal wird einem Transistor 34 eines ß-Gleichspannungsverstärkers 35 zugeführt, um ein verstärktes unipolares Steuersignal zu bilden. Dieses Steuersignal wird einem Reihenwiderstand 36 zugeführt, der an den Videosignaleingangswiderstand 3 angeschlossen ist, so daß dem ß-Videosignal eine Gleichspannungskomponente hinzuaddiert wird. Das vom Verstärker 6 abgegebene ß-Videosignal wird dabei durch die zugesetzte Gleichspannungskomponente derart verändert, daß der mit diesem

ίο veränderten Signal gespeiste ß-Modulator 13 als Ausgangssignal eine modulierte Trägerschwingung solcher Art erzeugt, daß eine ß-Phasenkomponente der Hilfsträgerschwingung entsteht, die die unerwünschte ß-Phasenkomponente des im Ausgangssignal an der Klemme 26 festgestellten Hilfsträgerrestes beseitigt oder kompensiert wird.

In entsprechender Weise wird das vom Verstärker 27 dem/-Demodulator zugeführte Signal unter Steuerung eines an einer Klemme 37 zur Verfügung stehenden, abgegriffenen Teiles der /-Hilfsträgerschwingung demoduliert, wobei ein unipolares Steuersignal erzeugt wird, das der /-Phasenkomponente eines etwaigen Hilfsträgerrestes in dem an der Ausgangsklemme 26 liegenden Signal entspricht. Dieses unipolare Signal wird in einem /-Gleichspannungsverstärker 38 verstärkt und in entsprechender Weise wie bei ß-Videosignal dem /-Videosignal zuaddiert, das am Eingang des /-Videoverstärkers 8 liegt. Dem dem Modulator 14 zugeführten /-Videosignal wird auf diese Weise eine Gleichspannungskomponente zugesetzt, die eine Kompensation oder Unterdrückung der /-Phasenkomponente des Hilfsträgers im Ausgangssignal bewirkt.
Das an der Ausgangsklemme 26 zur Verfügung stehende resultierende Signal enthält also nur die signalmodulierten Seitenbänder der Hilfsträgerschwingung, während die Hilfsträgerschwingung selbst und das modulierende Videosignal unterdrückt sind, ohne daß hierfür komplizierte Symmetrierverfahren und -einrichtungen nötig werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Erzeugen trägerfreier und modulationssignalfreier Seitenbänder einer mit dem Modulationssignal modulierten Trägerschwingung, mit einem Modulator, der mit dem Modulationssignal sowie der Trägerschwingung gespeist ist und ein moduliertes Signal liefert, welches die Seitenbänder, einen Modulationssignalanteil und einen Trägerrest enthält, und mit Schaltungsanordnungen zur Beseitigung des Modulationssignalanteiles und des Trägerrestes aus dem modulierten Signal, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal (/ oder Q) einer Inverterschaltung (12) zugeführt ist, deren Ausgang eine Addierschaltung (21, 22) speist, die dieses Ausgangssignal mit solcher Phase und Amplitude mit dem modulierten Signal vereinigt, daß der Modulationssignalanteil im modulierten Signal kompensiert wird; daß das modulierte Signal einem Verstärker (23) zugeführt ist, auf den ein Filter (24) folgt, an das wiederum eine unipolare Steuerspannung liefernde Demodulatorschaltung (28 oder 29) angeschlossen ist, und daß das Steuersignal dem Modulationssignal als Gleichspannungskomponente derart zugesetzt

ist, daß der Trägerrest im modulierten Signal verschwindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit zwei Modulatoren, denen je ein Modulationssignal und je eine von zwei Trägerschwingungen mit gleicher Frequenz und in Quadratur stehenden Phasen zugeführt sind und die modulierte Signale liefern, bei denen die Phasen entsprechender Seitenbänder in Quadratur zueinander stehen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Modulationssignale einer einzigen Inverterschaltung (12) zugeführt sind, daß die Addierschaltung (21, 22) das Ausgangssignal der Inverterschaltung und die von den beiden Modulatoren (13, 14) erzeugten modulierten Signale mit solcher Phase und Amplitude vereinigt, daß die Modulationssignalanteile in den modulierten Signalen kompensiert werden; daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, um die modulierten Signale der beiden Modulatoren in bekannter Weise zu einer einzigen, einem Ver- ao braucher zuführbaren phasen- und amplituden-

modulierten Schwingung zu vereinigen; daß die phasen- und amplitudenmodulierte Schwingung Schaltungen (28, 29) zum Erzeugen der unipolaren Steuersignale zugeführt sind und daß Schaltungen vorgesehen sind, um diese unipolaren Steuersignale derart mit den zugehörigen Modulationssignalen zu vereinigen, daß die Trägerreste der den betreffenden Modulationssignalen entsprechenden Phasen kompensiert werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Modulatoren (13, 14) jeweils einen Transistor (15) enthalten, dem das entsprechende Modulationssignal (Q oder J) und die entsprechende Trägerschwingung (C_sc, I_sc) derart zugeführt sind, daß die Transistoren als bidirektionale Schalter für das zugeführte Modulationssignal arbeiten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 3 040274;
britische Patentschrift Nr. 596 877.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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