DE2538355A1

DE2538355A1 - Einrichtung zum nachregeln der ruhefrequenz eines farbfernsehhilfstraegers

Info

Publication number: DE2538355A1
Application number: DE19752538355
Authority: DE
Inventors: Van Cang Luc Phan
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1974-08-30
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2538355C2; FR2283611B1; SU645626A3; GB1509958A; FR2283611A1

Description

75008 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen; T 1836

Einrichtung zum Nachregeln der Ruhefrequenz eines Farbfern-

sehhilfsträgers

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung von Einrichtungen zum Nachregeln der Ruhefrequenz eines frequenzmodulierten Färbfernsehhilfsträgers.

Unter der "Ruhefrequenz" des Hilfsträgers versteht man die Frequenz, die einem Farbartsignal Null entspricht, im Gegensatz zu der Ruhefrequenz des den Hilfsträger liefernden modulierten Oszillators, bei der es sich um die Frequenz handelt, die er für ein Eingangssignal Null liefert.

Diese Unterscheidung muss in dem SECAM-System getroffen v/erden,

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wie es gegenwärtig im Gebrauch ist, bei welchem zwei unterschiedliche Ruhefrequenzen F_ und F_n für die abwechselnde Übertragung der Farbarten Blau und Rot benutzt werden. In den Codern wird im allgemeinen ein einziger modulierter Oszillator verwendet, dessen Ruhefrequenz gleich F_ ist,

rS

wobei ein der Differenz F_, - F_ entsprechender Rechteckimpuls dem Modulationssignal im Verlauf der Zeilenperioden hinzugefügt wird, die die übertragung der Farbart Rot erfordern.

Die Nachregelung der Ruhefregnenzen geht dann so vor sich: Während der Horizontalaustastintervalle wird die von dem modulierten Oszillator gelieferte Frequenz abwechselnd den Referenzfrequenzen F„ und F nachgeregelt, die von

.--.j-- rs K

Oberwellensieben geliefert werden, welche durch Impulse erregt werden»,

Eine solche Einrichtung weist gewisse Nachteile auf, und zwar:

a) - die Komplexität des Systems zur schnellen Phasennachrege lung während der einige Mikrosekunden währenden Austastung

des SECAM-HiIfstragers.
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b) - die Benutzung von Quarzfiltern, welche durch Impulse

erregt werden, wobei es sich um Einrichtungen handelt, die teuerer sind als Quarzoszillatoren.

Die Erfindung erlaubt die Beseitigung dieser Nachteile durch die Verwendung von Referenzfrequenzen, welche von Quarzoszillatoren geliefert werden, und durch die Verwendung von Regelschleifen, welche das Fehtersignal im Verlauf von aktiven Zeilenzeiten erzeugen. Dieses Fehlersignal wird für eine einzige Ruhefrequenz oder für jede Ruhefrequenz mit Hilfe eines Diskriminators gewonnen, der das Ausgangssignal des Modulators während der Zeilenaustastintervalle sowie die Referenzfrequenz oder eine der Referenzfrequenzen während der aktiven ZeijLenzeiten empfängt. Das Ausgangssignal des

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Diskriminators wird in einem bestimmten Zeitpunkt des Zeilenaustastintervalls auf Masse geklemmt (diese Operation wird in englischsprachigen Texten als "clamping" bezeichnet) und im Verlauf der aktiven Zeilenzeit abgefragt, wobei diese Abfragung das Fehlersignal liefert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungs-

form der Erfindung bei Anwendung auf das' gegenwärtige SECAM-System, und

Fig. 2 eine Abwandlung der Einrichtung ναι

Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Frequenznachregeleinrichtung im Rahmen eines Coders des gegenwärtigen SECAM-Systems.

Es sind drei Eingänge dargestellt, welche die Klemmimpulse C bzw. das Rechtecksignal S mit halber Horizontalfreguenz, welches den Wechsel der Übertragung der Farbarten Blau und Rot festlegt, bzw. die Horizontalsynchronimpulse H des Coders liefern. Diese drei Eingänge sind mit denselben Symbolen bezeichnet wie die Signale, die sie liefern. Zur zeichnerischen Erleichterung sind ihre Verbindungen mit den Eingängen, die diese Signale empfangen, nicht alle dargestellt worden. Diese Eingänge sind aber ebenfalls mit den Symbolen C,S oder H entsprechend dem Signal bezeichnet, das sie empfangen.

Ein Eingang 1 liefert das Signal fertig zum Anlegen an den Steuereingang eines modulierten Oszillators 7, mit Ausnahme von zwei Operationen. Bei der ersten Operation handelt es sich

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darum, in einem Addierer 2 gewisse Signale zu dem Eingangssignal zu addieren. Bei der zweiten Operation handelt es sich um eine Begrenzung in einem Begrenzer 3, der mit dem Ausgang des Addierers 2 verbunden ist, wobei diese Begrenzung die Übemodulation des Oszillators bei den Vorverzerrungspunkten der Farbartsignale vermeidet.

Bei den in dem Addierer 2 zu dem Eingangssignal addierten Signalen handelt es sich um folgende:

1) Ein Blockiersignal, welches bewirkt, dass der Oszillator

7 während ungefähr 1 με am Anfang der Horizontalaustastintervalle blockiert wird. Es handelt sich dabei um eine bekannte Anordnung bezüglich der Anfangsphasenbedingungen. Dieses Signal wird an den Addierer 2 von einem Generator 28 abgegeben, der durch die Vorderflanken der Klemmimpulse C getriggert wird.

2) Ein Rechtecksignal, das im Verlauf der Zeilen hinzugefügt

wird, welche die Übertragung der Farbart Rot enthalten^ wobei

R "~ B die Amplitude dieses Rechtecksignals gleich V = — ist,

wobei K der Konversionsfaktor des Modulators in kHz/Volt ist,mit P₀'='4 406,25 kHz und mit F_ = 4 250 kHz.

Zu diesem Zweck ist ein dritter Eingang des Addierers 2 über einen durch das Signal S gesteuerten Schalter 4 mit dem Ausgang eines Addierers 29 verbunden, dessen erster Eingang die Spannung V einer Spannungsguelle empfängt.

3) Ein Rege!signal.

Das Vorstehende gehört zum Stand der Technik, abgesehen von dem Addierer 29, bei welchem es sich um einen zusätzlichen Schaltkreis handelt, der in der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die Erfindung befasst sich mit der Art der Erzeugung des Regelsignals, das an einen vierten Eingang des Addierers 2 angelegt wird, und mit der Erzeugung

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eines zweiten Regelsignals, das an den zweiten Eingang des Addierers 29 angelegt wird. Diese Signale werden folgendermassen gewonnen:

Der Ausgang des Oszillators 7 speist ausser den weiteren herkömmlichen Schaltungen des Coders den ersten Eingang eines Umschalters 5, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines anderen Umschalters 8 verbunden ist. Der Umschalter 8 hat zwei Eingänge, die mit den Ausgängen von zwei Quarzoszillatoren 9 bzw. IO der Frequenzen F_ bzw. F_ verbunden sind.

K B

Der Umschalter 8 wird an seinem Steuereingang durch das Signal S mit halber Horizontalfrequenz gesteuert, so dass er in Abhängigkeit von der im Verlauf der betreffenden Zeile übertragenen Farbart abwechselnd die Frequenzen F_. und F_ liefert.

K JB

Der Umschalter 5 empfängt an seinem Steuereingang die Impulse C (12 ps), während denen er an seinem Ausgang das Ausgangssignal des Oszillators 7 überträgt, nämlich abwechselnd die Frequenzen f _, und f , die nach der Entsperrung des Oszillators

13 R

während der Austastintervalle von dem Oszillator tatsächlich geliefert werden. Während der aktiven Zeilenzeiten liefert der Umschalter 5 das Ausgangssignal des Umschalters 8, nämlich abwechselnd die Frequenzen F_D und F .

Das Ausgangssignal des Umschalters 5 wird an den Eingang eines Freguenzdiskriminators 11 angelegt, dessen Ausgangssignal zwei unabhängige Schleifen speist, die abwechselnd arbeiten, um Fehlersignale zu bilden, welche jeweils für die Dauer von zwei Zeilen aufrechterhalten werden.

Jede dieser Schleifen erlaubt abwechselnd eine Klemmung im Verlauf der Horizontalaustastintervalle, beispielsweise zwischen den Zeitpunkten 5 und 6, wobei als Zeitursprung der

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Anfang des Horizontalaustastintervalls und als Einheit die Mikrosekunde verwendet wird,und eine Abtastung im Verlauf der aktiven Zeilenzeiten, und zwar vorzugsweise in ihrem Anfangsteil, beispielsweise zwischen den Zeitpunkten 16 und 17.

Die erforderlichen Klemmimpulse C werden mit Hilfe von zwei in Reihe geschalteten monostabilen Kippschaltungen 13 und 15 gewonnen, von denen die erste durch die Vorderflanke der Horizontalsynchronimpulse H getriggert wird, wobei ihr quasistabiler Zustand den Anfang des Klemmimpulses C festlegt, wahrend die Dauer des guasistabilen Zustande der zweiten Kippschaltung die Dauer der Impulse festlegt.

Die Abtastimpulse E werden ebenfalls mit Hilfe von zwei in Reihe geschalteten monostabilen Kippschaltungen 12 und 14 gewonnen, von denen die erste durch die Hinterflanke der Klemmimpulse C getriggert wird.

Zwei Umschalter 17 und 16, die in Synchronismus durch das Signal S betätigt werden, leiten die Impulse C¹ bzw. die Impulse E zu ihrem ersten oder zu ihrem zweiten Ausgang, je nachdem, ob die gerade vorliegende Bildzeile die Übertragung der Farbart Blau oder der Farbart Rot erfordert. Jeder dieser Umschalter wird vorteilhafterweise aus zwei Torschaltungen aufgebaut, die durch das Signal S entgegengesetzt gesteuert werden.

Während einer der Übertragung der Farbart Blau zugeordneten Zeile empfängt eine Klemmschaltung 18, deren Eingang mit dem Ausgang des Diskriminators 11 verbunden ist, an ihrem Klemmeingang die Impulse des ersten Ausgangs des Umschalters 17, während ihr Referenzeingang an Masse liegt. Das Ausgangssignal der Klemmschaltung wird in einem Tastspeicher 19 abgetastet, der seine Abtastimpulse von dem ersten Ausgang

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des Umschalters 16 empfängt. Unter "Tastspeicher" ist ein Abtaster zu verstehen, der den abgetasteten Wert zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen speichert.

Die Klemmung findet somit statt, wenn der Diskriminator die Frequenz f, empfängt, und die Abtastung, wenn er die Frequenz F_n empfängt.

Der Diskriminator 11 kann vorteilhafterweise als Mittenfrequenz die Frequenz F haben, es ist aber leicht nachweisbar, dass die Abweichungen von seinem NullpunJdt das Ausgangssignal des Tastspeichers 19 nicht beeinflussen werden, der ein Signal liefert, das für f = F_D gleich Null ist, und der, wenn das nicht der Fall ist, ein zu der Differenz F_, - f_

D ti

proportionales Signal liefert.

Dieses Signal wird mit der passenden Polung über eine Verstärkungseinstelleinrichtung 20, der ein RC-Integrierer 40 nachgeschaltet ist, an den vierten Eingang des Addierers 2 angelegt, wobei die Einrichtung 2O die Konversionskoeffizienten des modulierten Oszillators 7 und des Diskriminator 11 berücks icht igt.

Diese Regeleinrichtung hält somit die Ruhefrequenz des modulierten Oszillators 7 auf dem Wert F„.

Im Verlauf der nächsten Zeile wirkt eine gleiche Schleife, die' eine Klemmschaltung 21 mit einem nachgeschalteten Tastspeicher 22 enthält, in der gleichen Weise auf das Ausgangssignal des Diskriminators 11 aufgrund der Kiemmund Abtastimpulse ein, die sie von den zweiten Ausgängen der Umschalter 17 bzw. 16 empfängt.

Der Tastspeicher 22 liefert infolgedessen ein zu dem

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— σ —

Fehler des Wertes des Rechteckimpulses proportionales Fehlersignal, welches das Erhöhen der Ruhefrequenz des Hilfsträgers von dem Wert F auf den Wert F_R im Verlauf der Zeilen »it der Übertragung der Farbart Rot gestattet. Dieses Fehlersignal wird mit der passenden Polarität an den zweiten Eingang des Addierers 29 über eine Verstärkungseinstelleinrichtung 23 und einen RC-Integrierer 41 angelegt.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung wird dieselbe Art der Nachregelung verwendet, bei welcher die Ruhefrequenz des modulierten Oszillators der Frequenz F_R nachgeregelt wird.

Die Nachregelung der Frequenz des modulierten Oszillators auf den Viert F_R, der einem Farbartsignal Rot von Null entspricht, erreicht man in der folgenden Weise, die gleichzeitig den gesamten Frequenzhub zu steuern gestattet.

In Fig. 2 sind nur diejenigen Teile dargestellt, die gegenüber Fig. 1 verändert Worden sind. Diese Veränderungen sind: der Addierer 29 ist weggelassen und die Spannung V liegt direkt an dem Eingang des Schalters 4 an.

Bei dieser zweiten Ausführungsform wird nämlich zum Erzielen der Ruhefrequenz F_n für ein Farbartsignal Rot nicht mehr der Rechteckimpuls durch die algebraische Addition einer Korrekturspannung additiv korrigiert, sondern multiplikativ gleichzeitig mit dem Rest des Modulationssignals, so dass man die Abweichungen der Steilheit des Modulators korrigiert. Nimmt man an, dass die Steilheit linear bleibt, so korrigiert

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man folglich den Modulator für den gesamten Frequenzhub.

Zwischen dem Addierer 2 und dem Begrenzer 3 ist somit jetzt eine Einrichtung 3O mit um den Wert 1 herum veränderlicher Verstärkung angeordnet, deren Steuereingang das Ausgangssignal des Tastspeichers 22 mit passender Polarität über eine Verstärkungseinstelleinrichtung 24 und einen RC-Integrierer 43 empfängt.

Diese zweite Ausführungsform erbringt somit zwar bessere Ergebnisse als die erste, sie ist aber hinsichtlich ihrer Anwendungsbedinungen anspruchsvoller:

Die Spannung V muss sorgfältig auf den einem Farbartsignal Blau entsprechenden Wert eingestellt werden, der einen Frequenzhub F_n - F_n verursachen würde.

Das abwechselnde Modulationssignal muss derart erzeugt werden, dass die Fehler, Abweichungen und Verzerrungen niedriger Frequenz bei den Farbarten Rot und Blau gleich sind oder durch Einrichtungen erzeugt werden, die bezüglich dieser Fehler korrigiert sind.

Selbstverständlich wird in dem Fall, in welchem die Ruhefrequenz des Hilfsträgers die einzige Frequenz ist, die zweite Regelschleife unnötig, da die erste Regelschleife dann ein Fehlersignal im Verlauf jeder aktiven Zeilenzeit liefert.

Wenn man schliesslich zwei modulierte Oszillatoren verwenden würde, würde jeder von ihnen in derselben Weise wie in dem Fall einer einzigen Ruhefrequenz nachgeregelt.

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Claims

Patentansprüche :

.j Einrichtung zum Nachregeln der Ruhefrequenz eines frequenzmodulierten Farbfernsehhilfsträgers auf eine gegebene Refererizfrequenz F₁ während zumindest gewissen vorbestimmten Zeilenperioden mittels eines Korrektursignals, das ön einem den Hilfsträger liefernden modulierten Oszillator anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfrequenz von einem Quarzoszillator geliefert wird, dass die Schaltung, weiche das Fehlersignal liefert, aus welchem das Korrektursignal erzeugt wird, einen Frequenzdiskriminator enthält, dass eine Umschalteinrichtung dem Diskriminator den Hilfsträger während der Horizontalaustastintervalle und die Referenzfrequenz während der aktiven Zeilenzeiten der Zeilen— Perioden zuführt, während denen der Hilfsträger eine Ruhefrequenz haben soll, die gleich der Referenzfrequenz F, ist, und dass dem Diskriminator eine Reihenschaltung nachgeschaltet ist, die eine Klemmschaltung, welche sein Ausgangssignal in einem bestimmten Zeitpunkt der Horizontalaustastintervalle der Zeilenperioden auf Masse klemmt, und einen Tastspeicher enthält, der das Äusgangssignal der Klemmschaltung in einem bestimmten Zeitpunkt der aktiven Zeilenzeiten abtastet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 zum abwechselnden Nachregeln der Ruhefrequenz des Hilfsträgers auf zwei Referenzfrequenzen F, und F„ im Verlauf von aufeinanderfolgenden Zeilenperioden, wobei das Modulationssignal, das an dem einzigen modulierten Oszillator anliegt, der für alle Zeilenperioden benutzt wird, im Verlauf der Zeilenperioden, die eine Nachregelung auf die Frequenz F~ erfordern, mit einem Rechteckimpuls addiert wird, der nominell dem Frequenzhub F₉ - F₁ entspricht,dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Referenzfrequenz F₂ ebenfalls von einem

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Quarzoszillator geliefert wird, dass die Umschalteinrichtung während der aktiven Zeilenzeiten die Referenzfrequenz F, und die Referenzfrequenz F~ abwechselnd dem Diskriminator in Abhängigkeit von der auszuführenden Nachregelung zuführt, dass der Diskriminator eine zweite Reihenschaltung mit einem Tastspeicher und einer Klemmschaltung speist, die gleich der ersten Reihenschaltung ist und während der Zeilenperioden arbeitet, welche eine Nachregelung der Ruhefrequenz auf die Frequenz F₂ erfordern, wobei der Tastspeicher ein zweites Fehlersignal liefert, das zu einem zweiten Korrektursignal führt, welches an den modulierten Oszillator angelegt wird, um den Frequenzhub zwischen den beiden Ruhefrequenzen auf der Solldifferenz F₂ - F-j zu halten.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Korrektursignal ein additives Korrektursignal ist, welches den Wert des Rechteckimpulses verändert.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung mit veränderlicher Verstärkung in den Modulationsweg des modulierten Oszillators eingefügt ist, so dass dieser das bereits durch das erste Korrektursignal korrigierte Modulatxonssignal empfängt, und dass das zweite Korrektursignal ein multiplikatives Korrektursignal ist, welches auf die Verstärkung der Einrichtung mit veränderlicher Verstärkung einwirkt.

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