DE2344152A1

DE2344152A1 - Verfahren zur einstellbaren verzoegerung von impulsen und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2344152A1
Application number: DE19732344152
Authority: DE
Inventors: Harald Beck
Original assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1973-09-01
Filing date: 1973-09-01
Publication date: 1975-04-10

Description

ROBERT BOSCH FERNSEHANLAGEN GMBH^ 6100 Darmstadt> Robert-Bosch-StraßQ 7

Rl. Nr. 1595/73 PLl/Rz/Et

31.8.1973

Verfahren zur_einstellbaren

Schaltungsanordnung zwr_Durchführung__des__Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Sind verschiedene Kamera- oder sonstige Bildgeberanlagen mit unterschiedlichen Kabellängen an einen zentralen Impulsgeber angeschlossen, so sind die übertragenen Videosignale der verschiedenen Bildgeber zeitlich nicht übereinstimmend, da durch die verschiedenen Kabellängen unterschiedliche Verzögerungszniten auftreten. Um dies zu vermeiden, werden üblicherweise die den Bildgeborn zugeführten Impulse unterschiedlich derart verzögert, daß die übertragenen Videosignale an der Stelle, an welcher sie zusammengeschaltet werden, z.B. in einem BiIdmischer, zeitlich wieder übereinstimmen. Bei Parbfernsehstudios wird hierzu üblicherweise das sogenannte ASIC-Impulsgemisch bestehend aus Austastimpulsen A, Synchronimpulsen S und Kennimpulsen K verwendet.

Bisher wurde die Verzögerung der Impulse durch künstliche Kabel, dargestellt durch eine Anzahl von LC-Gliedern, bewirkt. Werden mehrere solche Glieder hintereinander geschaltet, so kann durch Wahl des Abgriffes an einem bestimmten LC-Glied eine gewünschte Verzögerungszeit eingestellt werden. Diese Anordnung hat jedoch Avesentliche Nachteile. Da zur Erzielung 2, -.

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einer bestimmten Impuls-Flankensteilheit eine entsprechend hohe Grenzfrequenz der Anordnung erforderlich ist, müßen relativ viele Glieder zur Erreichung einer großen Gesamtverzögerungszeit hintereinander geschaltet werden. Bei einer Flankensteilheit von etwa 300 ns ist beispielsweise nur eine Verzögerungszeit von etwa 15o ns pro Verzögerungsglied möglich. Zum Ausgleich einer Kabellänge von 400 m ist eine Ver— zögerungsdauer von insgesamt etwa 2JUs notwendig. Dazu sind also etwa 14 Einzelverzögerungsglieder erforderlich. Diese Glieder können entweder durch eine auf einen Stab gewickelte Anreihung von Spulen mit angeschlossenen Kondensatoren oder durch die Hintereinanderschaltung von käuflichen Einzelgliedern hergestellt werden. Beide Methoden sind aber recht kostspielig. Außerdem ist zur Einstellung der Verzögerungszeit ein großer Aufwand an Schaltern und/ notwendig. Ferner erlaubt der Schalter nur eine stufenweise Einstellung der . Verzögerungszeit,. wobei deren Abstufung beispielsweise mit 150 ns für viele Zwecke bereits zuviel ist. Es worden daher für Studiogeräte Anordnungen verwendet, bei denen zu dieser groben Abstufung noch eine Anordnung mit feiner Abstufung durch weitere Laufzeitketten nachgeschaltet wird, jadurch erhöhen sich jedoch weiterhin die Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostensparendes und sicheres Verfahren zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen anzugeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen ist dadurch gekennzeichnet, daß von der Vorderünd Rückflanke der zu verzögernden Impulse'je ein-Impuls mit gleicher Polarität abgeleitet wird, dessen Vorderflanke mit den Flanken der zu verzögernden Impulse übereinstimmen und dessen Dauer der gewünschten Verzögerungszeit entspricht und daß diese Impulse dem ersten Eingang einer bistabilen Schalt-

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stufe zugeführt wird, die durch diese Impulsfolge jeweils in denjenigen stabilen Zustand geschaltet wird, welcher durch die einem zweiten Eingang zugeführten Signale bestimmt ist _r vorzugsweise eines D-Flip-Flops_r an deren zweiten Eingang die zu verzögernden Impulse anliegen und an de r en Ausgang die verzögerten Impulse entstehen.

Mit diesem Vorfahren wird erreicht, daß am Ausgang des D-Flip-Flops ein verzögerter Impuls abnehmbar ist, bei dem Vorder- und Rüekflanke um einen gleichen, stufenlos einstellbaren, Betrag verzögert sind..

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines in den Figuren i und 2 dargestellen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei nur die zum Vorständnis der Erfindung notwendigen Teile eingezeichnet sind. In beiden Figuren vorkommende gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur i eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen,

FijLur 2 eine bevorzugte Ausführungsform der monostabilen Schaltstufe in Figur 1,

Figur 3 eine Verzögerungsanordnung für das ASK-Impulsgemisch eines Farbfernsehsignal unter Verwendung von Schaltungsanordnun^nnach Fig. i.

In der Schaltungsanordnung gemäß Figur i liegt der zu verzögernde Impuls/an der Eingangsklemme 1. Mit dem an die Klemme angeschlossenen Invertierglied 2 wird die Polarität" des Impulses geändert, so daß am Ausgang des Gliedes 2 der Impuls a*entsteht. Die Impulse a bzw. 5" werden Differenziergliedern 3,4 bzw. 5,6 zugeführt, womit die Impulse b bzw. c erzeugt werden. Die Differenzierglieder sind an je einen Eingang eines UND-

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Gatters 7 angeschlossen. Die bei der Differenzierung entstehenden positiven Spitzen sind wirkungslos,, da zu dieser Zeit der entsprechende Eingang des Gatters 7 durch die über die Widerstände 4 bzw. 6 zugeführte positive Spannung auf L und gleichzeitig der jeweilige andere Gattereingang durch die negativen Impulse auf 0 liegt, so daß am Ausgang ein negativer Impuls entsteht. Durch eine geeignete Dimensionierung der Zeitkonstanten der Differenzierglieder 3,4 bzw. 5,6 wird erreicht _r daß die vom Ausgang abgenommenen Impulse d außerordentlich schmal sind, sogenannte Nadelimpulse. Diese Impulsed treten an der Stelle der Vorder- bzw, Rückflanke des zugeführten Impulses a auf und schalten die monostabile Schaltstufe 8. Am Ausgang der Schaltstufe 8 entsteht eine Impulsfolge e, deren Impulsdauer mit Hilfe des Einstellers 9 stufenlos eingestellt werden kann. Diese Impulsfolge e wird an den Takteingang T eines D-Flip-Flops angelegt. Dem Informationseingang D des D-Flip-Flops 11 wird der unverzögerte Impuls a zugeführt. Dieser bwirkt>jedoch zur Zeit t_Q nooh keine Änderung des Schaltzustandes des D-Flip-Flops 11, da zu dieser Zeit am Takteingang ein negativer Impuls der Impulsfolge β liegt, zur Taktung jedoch eine positive Spannung erforderlich ist. Diese setzt mit den Rückflanken t_Q +At bzw. t₁ + Δ t der Impulsfolge e ein. Durch diese Rückflanken erfolgt die Umschaltung des D-Flip-Flops 11, und somit erscheint am Ausgang Q des D-Flip-Flops 11 der verzögerte Impuls f, wobei sowohl Vorder- als auch Rückflanke um den gleichen Betrag ^t verschoben sind. Die maximal einstellbare Verzögerungszeit ist dabei gleich der Impulsbreite des zugeführten Impulses a.

Der in Figur 2 dargestelltenponostabilen Schaltstufe werden die Nadelimpulse d über Klemme 15 zugeführt, welche mit dem ersten Eingang 16 eines UND-Gatters 17 verbunden ist. Dessen Ausgang 18 ist an das die Umschaltzeit der monostabilen Schaltstufe bestimmende Zeitkonstantenglied 19, 20 angeschloeser Die Umschaltzeit ist außerdem von der mit dem Potentiometer

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einstellbaren Gleichspannung abhängig, welche über eine Diode 21 an das Zeitkonstantenglied 19,20 angelegt ist. An dieses ist außerdem ein Transistor 22 angeschlossen, dessen Emitter mit dem Emitter eines weiteren Transistors 23 verbunden ist, die von einer Konstantstromquelle 24 gespeist werden. Die Basis des Transistors 23 ist an den negativen Pol - Ug der Betriebsspannungsquelle und der Kollektor über einen Widerstand 26 an den positiven Pol + U_ß angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 23 ist mit dem zweiten Eingang 27 des UND-Gatters 17 verbunden.

Werden nun dem Eingang 16 des UND-Gatters 17 Nadelimpulse d zugeführt,, so liegt der Eingang 27 zunächst auf L. Durch die negativen Nadelimpulse d entsteht am Ausgang 18 des UND-Gatters 0. Per Kondensator 19 hat sich während der Zeit zwischen den Nadelimpulsen vom Ausgang 18 über die Diode 21 nach einem vom Potentiometer 9 abgenommenen Potential aufgeladen. Durch die negative Planke der Nadelimpulse wird die Basis des Transistors 22 negativ und dieser somit gesperrt. Der bisher stromlose Transistor 23 wird stromführend und seine Kollektorspannung negativ. Diese wird dem zweiten Eingang 27 des UND-Gatters 17 zugeführt, wodurch der Ausgang IS auch dann noch auf 0 liegt» wenn das Potential am Eingang 16 bereits wieder auf L gesprungen ist. Der Kondensator 19 wird nun allmählich über den Widerstand 20 umgelaöLen. Diese Umladung wird so lange dauern, bis das Potential an der Basis des Transistors 22 gerade positiver wird als das Potential an der Basis des Transistors 23.

Dann entsteht am Kollektor des Transistors 23 wieder L, so daß am Ausgang 18 dos Gatters 17 wieder L erscheint. Der Kondensator 19 kann sich erneut aufladen.

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Die Anordnung hat den Vorteil, daß mit einer Gleichspannung _r. die vom Potentiometer 9 abgegriffen wird» die Dauer des von der monostabilen Schaltstufe erzeugten Impulses entsprechend einstellbar ist. Da die Umladung des Kondensators 19 über den Widerstand 20 im ausgenutzten Bereich fast zeitlinear verläuft _γ ist die zeitliche Abhängigkeit des "erzeugten Impulses fast proportional zur Stellung des Potentiometers 9. Wird der Widerstand 20 durch eine Konstantstromquelle ersetzt, ist die zeitliche Abhängigkeit proportional.

Die in Figur 3 dargestellte Verzögerungsanordnung für das ASK-Impulsgemisch eines PAL-Farbfernsehsignals besteht im wesentlichen aus zwei Kanälen mit je einer Schaltungsanordnung zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen nach Figur 1. Da der Abstand zwischen Rückflanke des S-Impulses und Vorderkante des K-Impulses bei Toleranzen sehr gering werden kann,, ist es zweckmäßig, daß Impulsgemisch auf zwei Kanäle aufzuteilen,, wobei ein Kanal für den S-Impuls und der zweite für das AK-Gemisch vorgesehen ist.

Der S-Impuls wird über Klemme 31 einer ersten Schaltungsanordnung 32 zur einstellbaren Verzögerung gemäß Figur 1 zugeführt. Der Α-Impuls liegt über Klemme 33 an dem einen Eingang eines ODER-Gatters 34. An den zweiten Eingang des ODER-Gatters gelangt der an Klemme 36 liegende K-Impuls über ein Invertierglied 37. Am Ausgang des ODER-Gatters 34 entsteht das Gemisch aus dem Α-Impuls und dem invertierten K-Impuls. Dieses Gemisch wird dem Eingang der zweiten Schaltungsanordnung 38 zur einstellbaren Verzögerung gemäß Figur 1 zugeführt. An den Ausgängen der Schaltungsanordnungen 32 bzw. 38 sind der verzögerte S-Impuls bzw. das verzögerte AK-Impulsgemisch abnehmbar. Zur Einstellung der Verzögerungszeiten beider Schaltungsanordnungen 32 und 38 dient der Einsteller 9,. wobei die beiden Schaltungsanordnungen 32 und 38 so justiert sind, daß sie mit derselben Gleichspannung dieselbe Verzögerungszeit erzeugen.

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Das am Ausgang der Schaltungsanordnung 32 entstehende verzögerte S-Signal und das am Ausgang der Schaltungsanordnung entstehende verzögerte AK-Impulsgemisch werden mit Hilfe der beiden Widerstände 39 und 41 zu dem vollständigen ASK-Impulsgemisch addiert, welches an der Ausgangsklemme 42 abnehmbar ist,

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Claims

ROBERT BOSCH FERNSEHANLAGEN GMBH _} 61 Darmstadt, Robert-Bosch-Str. 7

Rl.-Hr. 1595/73 - 8 - PLI-Rz/Jo

"~~" 31.8.1973

Patentansprüche

Verfahren zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vorder- und Rückflanke der zu verzögernden Impulse (a) je ein Impuls mit gleicher Polarität abgeleitet wird, dessen Vorderflanke mit den Flanken der zu verzögernden Impulse übereinstimmen und dessen Dauer der gewünschten Verzögerungszeit entspricht und daß diese Impulse dem ersten Eingang (T) einer bistabilen Schaltstufe (11) zugeführt wird, die durch diese Impulsfolge (e) jeweils in denjenigen stabilen Zustand geschaltet wird, welcher durch die einem zweiten Eingang zugeführten Signale bestimmt ist, vorzugsweise eines D-Flip-Flops, an deren' zweiten Eingang (D) die zu verzögernden Impulse anliegen und an deren- Ausgang (Q) die verzögerten Impulse (f) entstehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vorder- und Rückflanke des zu verzögernden Impulses (a) je ein Nadelimpuls (d) abgeleitet wird, daß die l'adelimpulse eine monostabile Schaltstufe (8) starten, und daß die monostabile Schaltstufe eine Impulsfolge (e) erzeugt, deren Impuls-Vorderflanken zeitlich mit den Nadelimpulsen übereinstimmen und deren Impulsdauer der gewünschten Verzögerungszeit entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unverzögert'e Impuls (a) einerseits differenziert (b) dem ersten Eingang eines UND-Gatters (7) und andererseits invertiert (ST) und differenziert (c) dem zweiten Eingang des UND-Gatters zugeführt wird und daß am Ausgang des UND-Gatters die Nadelimpulse·(d) abnehmbar sind.

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ROBERT BOSCH FERNSEHÄNLAGEN GMBH '

Rl.-ITr. 1595/73 _ _g _ ^!
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemme (1), an welcher die zu verzögernden Impulse (a) anliegen, einerseits über ein Differenzierglied (3,4) mit dem ersten Eingang des UIID-Gatters (7) und andererseits über ein Invertierglied (2) und ein weiteres Differenzierglied (5,6) mit dem zweiten Eingang des Ul¹ID-Gatters verbunden ist, daß der Ausgang des UIID-Gatters an den Eingang der monostabilen Schaltstufe (8) angeschlossen ist, deren die Umschaltzeit beeinflussende Spannung einstellbar ist, und daß der Ausgang der monostabilen Schaltstufe mit dem Takteingang (T) des D-Flip-Flops verbunden ist, dessen Informationsei—ngang (D) an die Eingangsklemme (1) angeschlossen ist und an dessen Ausgang (Q) die verzögerten Impulse (f) abnehmbar sind.
5, Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltstufe (8). ein UHD-Gatter (17) enthält, an dessen ersten Eingang (16) die liadelimpulse (d) anlegbar sind und dessen Ausgang (18) mit dem die Umschaltzeit bestimmenden Zeitkonstantenglied (19,20) verbunden ist, daß an das Zeitkonstantenglied einerseits über eine Diode (21) die die Umschaltzeit beeinflussende Spannung angelegt ist und andererseits die Basis eines in Kollektorschaltung betriebenen Transistors (22) angeschlossen ist, dessen Emitter mit dem" Emitter eines -weiteren Transistors (23) verbunden ist, daß die zusammengeschalteten Emitter der beiden Transistoren an eine Konstantäromquelle (24) angeschlossen sind, daß die Basis des weiteren Transistors (23) mit dem einen Pol (-Ug ) der Betriebsspannungsquelle und dessen Kollektor über einen Widerstand (26) mit dem anderen Pol (+ Ug) verbunden ist und außerdem an den zweiten Eingang (27) des UIID-Gatters angeschlossen ist.

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ROBERT BOSCH FERNSEHANLAGEN GMBH . L· *> η η ι υ a. Rl.-Hr. 1595/73 - 10 -
6. Verzögerungsschaltung für die Synchronimpulse (S), die Austastimpulse (A) iind die Kennimpulse (K) eines Farbfernsehsignales in einem Fernsehstudio unter Verwendung der Schaltungsanordnungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste dieser Schaltungsanordnungen (32) zur einstellbare Verzögerung von Impulsen vorgesehen ist, deren Eingang mit der Eingangsklemme (31) für die Synchronimpulse (S) verbunden ist,daß eine zv/eite (38) dieser Schalttingsanordnungen zuieinstellbaren Verzögerung von Impulsen vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang eines ODER-Gatters (34) verbunden ist, daß der eine Eingang des ODER-Gatters an die Eingangsklemme (33) für die Austastimpulse (A) und der andere Eingang des ODER-Gatters über ein Invertierglied (37) an die Eingangsklemme (36) für die Kennimpulse (K) angeschlossen ist, daf3 die beiden Schaltungsan-ordnungen (32,38) zur einstellbaren Verzögerung von Impulsen gemeinsam an die die Umschaltzeit beeinflussende Spannung angeschlossen ist, und daß deren Ausgänge über je einen Widerstand (39,41) mit der gemeinsamen Ausgangsklemme (42) für das ASK-Impuls-Gemisch verbunden ist.

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