DE2854893A1

DE2854893A1 - Schaltung zum verbessern der frequenzkurve von fernsehsignalen

Info

Publication number: DE2854893A1
Application number: DE19782854893
Authority: DE
Inventors: Yoshio Ishigaki; Takashi Okada; Shouji Omori; Takao Tsuchiya
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1979-06-21
Also published as: CA1116744A; NL7812321A; GB2010635A; ATA901778A; DE2854893C2; AU4252378A; FR2412217B1; JPS6031302B2; GB2010635B; JPS5484426A; AT375235B; US4223342A; AU528114B2; FR2412217A1

Description

BE-SOHEEIBUITG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve eines Farbfernsehsignals und betrifft insbesondere eine Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve
eines bei einem Fernsehempfänger zu verwendenden Farbfernsehsignals.

Bei dem bekannten NTSC-Fernsehsystem liegt die Signalbandbreite eines Farbfernsehsignals, bei dem es sich um ein Farbdifferenzsignal handelt, in der Größenordnung von 1,5 MHz, und diese Bandbreite ist kleiner als diejenige des Leuchtdichtesignals, die etwa 4,0 MHz beträgt. Selbst wenn ein
Teil des durch eine Fernsehkamera erzeugten Signals, das
dem Bild einer Szene entspricht, z.B. des Leuchtdichtesignals und eines Farbdifferenzsignals, z.B. eines Farbdifferenzsignals für die rote Farbe, beide die Form von Stufensignalen haben, führt die Begrenzung des Frequenzbandes für die Signalübertragung zu einer Verschlechterung der räumlichen Frequenzkurve des Farbfernsehsignals. Wenn ein solches Farbfernsehsignal durch einen Fernsehempfänger demoduliert

wird, werden daher die Flankenabschnitte der Signalwellenform, die der hochfrequenten Komponente entsprechen, fallen gelassen. Infolgedessen läßt es sich nicht vermeiden, daß bei einem Primärfarbensignal, z.B. dem Rotsignal, das aus dem Leuchtdichtesignal und dem Farbdifferenzsignal erzeugt wird, bei denen das Frequenzband begrenzt ist, ebenfalls bestimmte hochfrequenzte Komponenten fehlen, so daß die Stufensignale nicht mit hoher Wiedergabetreue reproduziert werden können.

Diese Verzerrung oder Abstumpfung der Wellenform macht sich bei dem Farbdifferenzsignal RW-YW stärker bemerkbar als bei dem Leuchtdichtesignal, so daß bei der Reproduktion eines Bildes bezüglich der Farbe ein Deckungsfehler bzw. eine Unscharfe bei dem reproduzierten Bild auftritt, d.h. daß sich die Farbauflösung verschlechtert.

Gewöhnlich besteht bei einem farbigen Bild einer Szene eine solche Beziehung zwischen den Veränderungen der spezifischen Helle und der Farbart, daß dann, wenn daraus ein Farbfernsehsignal erzeugt wird, zwischen der Leuchtdichtesignalkomponente und der Farbartsignalkomponente die gleiche Beziehung besteht. Wenn z.B. das Leuchtdichtesignal in der genannten Weise stufenförmig verändert wird, wird auch das Farbdifferenzsignal in Abhängigkeit von den Veränderungen des Leuchtdichtesignals verändert, was bedeutet, daß eine Beziehung zwischen den Veränderungen des Leuchtdichtesignals und des Farbdifferenzsignals besteht. Daher besteht auch eine Beziehung zwischen dem modulierten Farbdifferenzsignal und dem Leuchtdichtesignal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve eines Farbfernsehsignals zu schaffen, um den sich bei bekannten Schaltungen ergebenden Nachteil zu beseitigen, wobei gemäß der Erfindung von der Beziehung zwischen dem Leuchtdichtesignal und dem modulierten

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Farbartsignal Gebrauch gemacht wird. Ferner soll eine Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve eines Farbfernsehsignals geschaffen werden, bei der ein Korrektur- oder Steuersignal in Abhängigkeit von einer hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals dadurch erzeugt wird, daß die Beziehung zwischen dem Leuchtdichtesignal und dem modulierten Farbartsignal ausgenutzt wird, wobei das Steuersignal dazu dient, die Verzögerungszeit des modulierten Farbartsignals zu variieren und auf diese Weise das Frequenzband des Farbartsignals zu erweitern, wobei die Raumfrequenz des Farbfernsehsignals nach der Demodulation verbessert wird, um bei dem reproduzierten Bild jeden Farbdeckungsfehler bzw. jede Unscharfe zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve eines ein Leuchtdichtesignal und ein moduliertes Farbdifferenzsignal enthaltenden Farbfernsehsignal geschaffen worden, zu der eine mit variabler Verzögerung arbeitende Schaltung gehört, die dazu dient, das modulierte Farbdifferenzsignal zu verzögern, wobei die Verzögerungszeit innerhalb eines bestimmten Zeitbereichs durch ein Steuersignal variiert werden kann, das der Verzögerungsschaltung zugeführt wird; ferner ist eine Schaltung vorhanden, die ein Steuer- bzw. Regelsignal für die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von einer hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals erzeugt; weiterhin ist eine Schaltung vorhanden, die dazu dient, das Signal zum Regeln der Verzögerung der Verzögerungsschaltung zuzuführen, um die Verzögerungszeit so zu variieren, daß die ansteigenden und abfallenden Teile des modulierten Farbdifferenzsignals schärfer ausgeprägt werden, wobei das modulierte Farbdifferenzsignal, das auf diese Weise gewonnen wird, demoduliert wird, um in Verbindung mit dem Leuchtdichtesignal ein farbiges Bild zu reproduzieren.

Ausführungsbeispiele, der Erfindung werden im folgenden anhand sehematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A bis 1E jeweils eine Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Schaltung;

Fig. 2 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung;

Fig. 3A bis 3G jeweils eine Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2;

Fig. 4 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel für eine mit variabler Verzögerung arbeitende Schaltung zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 2;

Fig. 5 ein Beispiel für eine Uhterteilungsschaltung, die bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 2 verwendet wird;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Eingangs- und Ausgangs -Kennlinien der Schaltung nach Fig. 5» und

Fig. 7 den Aufbau einer weiteren in Verbindung mit der Erfindung verwendbaren Unterteilungsschaltung.

Zunächst wird im folgenden anhand von Fig. 1A bis 1E die Verschlechterung der Frequenzkurve beschrieben, die auf die Begrenzung des Frequenzbandes bei einem Farbfernsehsignal zurückzuführen ist, das nach dem bekannten NTSC-Verfahren übermittelt wird.

Wenn eine Fernsehkamera ein Leuchtdichtesignal YW und ein

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Farbdifferenzsignal, z.B. das Farbdifferenzsignal RW-YVT für die rote Farbe, erzeugt, wobei diese beiden Signale gemäß Fig. 1A und 1B stufenförmig sind, während sie übermittelt werden, wird das Frequenzband für die Übertragung begrenzt. Hierbei wird das Leuchtdichtesignal YW innerhalb eines Frequenzbandes von etwa 4,0 MHz gehalten, während das rote Farbdifferenzsignal RW-YW innerhalb eines Frequenzbandes von etwa 1,5 MHz gehalten wird, so daß die Flanken der betreffenden Wellenformen in der aus Fig. 1C und 1D ersichtlichen Weise abgerundet oder abgestumpft werden. Bei einem Primärfarbensignal, z.B. dem roten Primärfarbensignal R, das durch Demodulieren der in begrenzten Frequenzbändern untergebrachten Signale YW und (RW - YW) gewonnen wird, fehlt somit die im hochfrequenten Band liegende Komponente, wie es in Fig. 1E gezeigt ist, wo die abgestufte Wellenform, die zu der gewünschten Primärfarben-Signalwellenform gehört, durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltung anhand von Fig. 2 bis 7 beschrieben.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung, bei der die Raumfrequenz in Form des Farbdifferenzsignals verbessert wird.

Gemäß Fig. 2 gehört zu der Schaltung eine Eingangsklemme 1a, der ein Leuchtdichtesignal YW zugeführt wird, das von dem Farbfernsehsignal abgetrennt wird und ein breites Frequenzband aufweist; einer zweiten Eingangsklemme 1b wird ein moduliertes Farbdifferenzsignal SC mit einem schmalen Frequenzband zugeführt. Das modulierte Farbdifferenzsignal wird einer Farbdemodulatorschaltung 2 zugeführt, die dazu dient, Rot-, Grün- und Blau-Farbdifferenzsignale RN-YN, GN-YN und BN - YN zu demodulieren, die ebenfalls ein schmales Frequenzband aufweisen. Diese demodulierten Signale und das

Leuchtdichtesignal werden einer Matrixschaltung 3 zugeführt, der die Primärfarbensignale R, G und B entnommen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine mit variabler Verzögerung arbeitende Schaltung 10 bei der Formungsstufe der Farbdemodulatorchaltung 2 vorhanden, mittels welcher die zeitliche Verzögerung des modulierten Farbdifferenzsignals SC variiert wird. Der Zeitpunkt und das Ausmaß der Verzögerung werden durch ein Korrektur- oder Steuersignal SP geregelt, das dem Profil eines Bildes entspricht. Zu der Verzögerungsschaltung 10 gehören ein Verzögerungselement bzw. eine Verzögerungsleitung 11, die mit einer festen Verzögerung T arbeitet, sowie ein Mischer 12. Diesem Mischer werden das modulierte Farbdifferenzsignal SC und ein verzögertes Ausgangssignal SCD zugeführt, welch letzteres durch Hindurchleiten des modulierten Farbdifferenzsignals SC durch die Verzögerungsleitung 11 gewonnen wird. Bei der Schaltung nach Fig. 2 werden die Signale SC und SCD mit Hilfe eines Widerstandes 13 des Mischers 12 kombiniert bzw. gemischt. Befindet sich der bewegliche Kontakt des Widerstandes 13 oberhalb des Mittelpunktes des Widerstandes, wird das Signal SC ausgegeben; befindet sich der bewegliche Kontakt dagegen unterhalb des Mittelpunktes, wird das verzögerte Signal SCD ausgegeben. Das Misch-bzw. Verstärkungsverhältnis der Signale SC und SCD wird durch Variieren der Stellung des beweglichen Kontaktes des Widerstandes 13 variiert.

Die Verzögerungszeit χ der Verzögerungsleitung 11 ist so gewählt, daß sie um ein ganzzahliges Vielfaches länger ist als eine Periode eines Farbhilfsträgersignals, damit eine Verschlechterung der Phasencharakteristik des modulierten Farbdifferenzsignals SC vermieden wird. Genauer gesagt wird für das Farbhilfsträgersignal eine Frequenz fs von 3f58 MHz gewählt, während die Verzögerungszeitχ so gewählt wird, daß die nachstehende Gleichung (1) befriedigt wird.

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r = n.^ (D

Hierin ist η eine ganze Zahl,

Da die Verzögerungszeit Tnicht in einem erheblichen Ausmaß gegenüber den Anstiegs- und Abfallzeiten des Farbdifferenzsignals verschoben werden darf, auf die im folgenden näher eingegangen wird, wird eine Verzögerungszeit von etwa 0,5 bis 1,0 Mikrosekunden gewählt.

Weiter unten wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der Verzögerungsschaltung 10 gegeben^ zunächst wird im folgenden eine Schaltung 20 beschrieben, mittels welcher das erwähnte Steuersignal SP erzeugt wird.

Das in Fig. 3B dargestellte Leuchtdichtesignal YIi mit einem breiten Frequenzband, das der Eingangsklemme 1a zugeführt wird,.gelangt zunächst zu einem Tiefpaßfilter 21L, um in ein niederfrequentes Leuchtdichtesignal YN mit einem schmalen Frequenzband verwandelt zu werden, wie es in Fig. 3C gezeigt ist; gleichzeitig wird das Leuchtdichtesignal einer Verzögerungsschaltung 22 zugeführt. Die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters 21L und der Verzögerungsschaltung 22 werden einer Subtraktionsschaltung 23 zugeführt, die ein Leuchtdichtesignal YH mit einem breiten Frequenzband abgibt, das in Fig. 3D dargestellt ist. Das Leuchtdichtesignal YN mit einem schmalen Frequenzband wird ferner einer Differenzierschaltung 24 zugeführt, die das in Fig. 3E dargestellte differenzierte Ausgangssignal YN¹C= ^g-jr) liefert. Das Leuchtdichtesignal YH mit einem breiten Frequenzband, das die Basis für das Steuersignal SP bildet, und das differenzierte Ausgangssignal YN¹ werden beide einer Divisionsschaltung 23 zugeführt, in der die Division YH/YN' durchgeführt wird. Bei dem Ausgangssignal der Divisionsschaltung 25 handelt es sich um das gewünschte Steuersignal Sp, das in Fig. 3F dargestellt ist. Hierbei repräsentiert das differenzierte Aus-

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gangssignal YN' die Variationskomponente, d.h. die hochfrequente Komponente des Leuchtdichtesignals YN in einem unteren Frequenzband, und es steht in Beziehung zu dem Leuchtdichtesignal YH in dem hohen Frequenzband.

Wie im folgenden erläutert, wird als Divisionsschaltung 25 eine spezielle Divisionsschaltung verwendet, bei welcher dann, wenn sich das differenzierte Ausgangssignal YN¹ bzw. der Divisor dem Wert Null nähert, das Ausgangssignal nach der Division den Wert Null annimmt. Daher wird das Steuersignal SP entsprechend den Flanken des Leuchtdichtesignals YW gewonnen·

Das modulierte Farbdifferenzsignal SC wird durch das Steuersignal SP nach Bedarf verzögert. Um diesen Vorgang zu beschreiben, wird im folgenden das demodulierte Rotdifferenzsignal RN-YN als Beispiel herangezogen. Da die Verzögerungsschaltung 22 usw. auf der dem Leuchtdichtesignal YH zugeordneten Seite angeordnet sind, ist die zeitliche Beziehung zwischen dem Leuchtdichtesignal YH im hochfrequenten Band und dem modulierten Farbdifferenzsignal SC derart, daß zwischen diesen Signalen eine Zeitdifferenz Δ vorhanden ist. Daher wird die vorstehende Beziehung zwischen dein Leuchtdichtesignal YH im hochfrequenten Band und dem Farbdifferenzsignal RN-YN aufrechterhalten, und die Zeitdifferenz Λ entspricht im wesentlichen der erwähnten Verzögerungszeit T (Fig. 3). Zwischen der Demodulation des verzögerten modulierten Farbdifferenzsignals SCD, das die Verzögerungsleitung durchläuft, und der Demodulation des nicht verzögerten modulierten Farbdifferenzsignals SC besteht daher die in Fig. 3G dargestellte Beziehung. Gemäß Fig. 3G entsteht aus dem nicht verzögerten Signal ein Farbdifferenzsignal RN - YN, das als gestrichelte Linie dargestellt ist, und aus dem verzögerten Signal entsteht ein Farbdifferenzsignal RN-YN, das als strichpunktierte Linie dargestellt ist.

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Wenn man annimmt, daß der Mischer 12 so gesteuert wird, daß man das nicht verzögerte Signal erhält, wenn das Steuersignal SP positiv ist, während man das verzögerte Signal erhält, wenn das Steuersignal SP negativ ist, und daß beide Signale im gleichen Verhältnis abgeleitet werden, wenn das Steuersignal SP gemäß Fig. 3 während der Zeitspannen T1, T4 und T7 den Wert Null hat, werden beide Ausgangssignale beim gleichen Verhältnis gewonnen, doch während der Zeitspannen T2 und T5 erhält man das verzögerte Ausgangssignal, da das Steuersignal SP negativ ist. Im letzteren Fall richtet sich das Verhältnis zwischen den beiden AusgangsSignalen nach dem Pegel des Steuersignals SP. Während der Zeitspannen 13 und T6, während welcher das Steuersignal SP augenblicklich umgekehrt und positiv gemacht wird, wird das nicht verzögerte Ausgangssignal unverändert abgegeben. Somit erhält man ein Farbdifferenzsignal R-Y, das in Fig. 3G als Vollinie dargestellt ist, bei dem die Wellenform sowohl an der ansteigenden Flanke als auch an der abfallenden Flanke scharf ausgeprägt ist. Dies bedeutet, daß das Farbdifferenzsignal RN - YN mit einem schmalen Frequenzband durch das Steuersignal SP so korrigiert wird, daß es das Farbdifferenzsignal R-Y mit einem breiten Frequenzband bildet.

Man kann jedoch auch annehmen, daß das Steuersignal SP eine ähnliche Operation nur bei dem Leuchtdichtesignal YH im hochfrequenten Band durchführt, während das Leuchtdichtesignal YW nach Fig. 3B zu dem hochfrequenten Leuchtdichtesignal YH nach Fig. 3D führt. Da die Polarität unverändert bleibt, kann zwar die Vorderflanke korrigiert werden, während die Hinterflanke nicht korrigiert werden kann, so daß man kein richtiges Farbdifferenzsignal erhält. Wenn jedoch das Verhältnis durch das differenzierte Ausgangssignal YN' bestimmt wird, wird die Polarität umgekehrt, und es ist möglich, den gewünschten Korrekturvorgang durchzuführen.

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Figo 4 zeigt eine zweckmäßige Axisführungsform einer Schaltung 10 zum Herbeiführen einer variablen Verzögerung mit zwei Differentialverstärkerkreisen 30A und 30B, zu denen verstellbare Stromquellen 31A und 31B gehören. Der verstellbaren Stromquelle 31A wird das modulierte Farbdifferenzsignal SC über eine Klemme 32 zugeführt, während der anderen verstellbaren Stromquelle 31B das verzögerte Signal SCD zugeführt wird, das man dadurch erhält, daß das Signal SC durch die Verzögerungsleitung 11 geleitet wird. Die die Differentialverstärker 30Δ und 30B bildenden Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd sind über ihre Kollektoren und Widerstände 33a. und 33b an eine Spannungsquelle VCC angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Qd ist mit einer Ausgangsklemme 34 verbunden. Ferner ist in Fig. 4 die Quelle 35 für das Steuersignal SP dargestellt.

Wenn bei der Schaltung nach Fig. 4 kein Steuersignal SP vorhanden ist oder dieses Signal den Wert Null hat, werden die Differentialverstärker 30A und 30B im abgeglichenen Zustand gehalten, so daß die Signale SC und SCD der Ausgangsklemme 34 im gleichen Verhältnis zugeführt werden. Wird dagegen ein Steuersignal SP, durch das der Transistor Qb positiv gemacht wird, den beiden Differentialverstärkern zugeführt, nimmt der Kollektorstrom des Transistors Qb im Vergleich zum Kollektorstrom des Transistars Qd zu. Bei diesem Ungleichgewicht ist SC größer als SCD.

Wird dagegen ein Steuersignal SP zugeführt, durch das der Transistor Qa positiv gemacht wird, ist SC kleiner als SCD^ Auf diese Weise wird die zeitliche Verzögerung variiert, mit der das Signal SCO an der Ausgangsklemme 34 eintrifft.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Divisionsschaltung 25 mit einem ersten Divisionskreis 25A, der verwendet wird, wenn der Divisor positiv ist, und einem zweiten

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Divisionskreis 25B, der verwendet wird, wenn der Divisor negativ ist. Da die beiden Divisionskreise 25A und 25B in der gleichen Weise aufgebaut sind, wird im folgenden nur der erste Divisionskreis 25A beschrieben. Jedoch werden den Divisionskreisen Eingangssignale von entgegengesetzter Polarität zugeführt.

Zu dein ersten Divis ions kreis 25A gehört ein erster Differentialverstärker 40A mit Differentialtransistoren Q1 und Q2, deren Emitter über zwei gleich große Widerstände R1 mit einem Transistor Q3 und einem Widerstand R3 verbunden sind, um eine erste Stromquelle 41A zu bilden. Der Basis des Transistors Q3 wird über eine Klemme 43a eine Signalspannung zugeführt, die den Divisor bildet. Im vorliegenden Fall ist diese Signalspannung das positive differenzierte Ausgangssignal YN¹. Dagegen wird dem Differentialverstärker 40A als Dividend das hochfrequente Leuchtdichtesignal YH zugeführt.

Zwischen den Kollektoren der Transistoren Q1 und Q2 liegt ein zweiter Differentialverstärker 42A, zu dem ebenfalls zwei Transistoren Q4 und Q5 gehören, deren Emitter über einen Widerstand RO geerdet sind, und die einen konstanten Strom liefern. Zwischen den Kollektoren der Transistoren Q4 und Q5 einerseits und der Spannungsquelle VCC liegt jeweils ein Widerstand 45a bzw. 45b. Zwar sind Ausgangsklemmen an die Kollektoren der Transistoren Q4 und Q5 angeschlossen, doch werden die differenzierten Ausgangssignale einem dritten Differentialverstärker 47 zugeführt, dem das gewünschte dividierte Ausgangssignal über eine Klemme 47a entnommen wird.

Gemäß Fig. 5 sind die Transistoren Q6 und Q7, die Kollektorlasten für die Transistoren Q1 und Q2 bilden, an die Transistoren Q4 und Q5 angeschlossen. Die Beziehung zwischen den Widerständen R1, R2, R3 und R4 ist so gewählt, daß

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R1/R3 = R2/R4; hierbei entsprechen die Widerstände R2 und R4 der zweiten Dividierschaltung 25B den Widerständen R1 und R3 der ersten Dividierschaltung 25A.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der Dividierschaltung 25 beschrieben. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß das hochfrequente Leuchtdichtesignal YH, das den Dividenden bildet, konstant ist, daß die zugehörige Spannung VB ist, und daß die Basis-Emitter-Spannungen und die Emitterströme der Transistoren Q1 bis Q7 der Darstellung in Fig. 5 entsprechen.

Bezeichnet man den Emitterstrom eines Transistors mit IE und die Basis-Emitter-Spannung mit VBE, läßt sich die Basis-Emitter-Spannung/Strom-Kurve des Transistors durch die nachstehende bekannte Gleichung (2) ausdrücken.

IE - IS {exp (2^) - 1}

~ is

Wählt man die Stromstärken und Spannungennin der anhand von Fig. 5 beschriebenen Weise, kann man die Beziehungen zwischen den Emitterströmen i4, i5 und 16, 17 unter Anwendung der Gleichung (2) wie folgt ausdrücken:

14 = exp[g_T-(VBE4 - VBE5)} (3)

T7 ⁼ expife(VBE6 - VBE7)} (4)

Aus den Gleichungen (3) und (4) läßt sich die folgende Gleichung (5) ableiten:

14 I
T5 ⁼

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- 15 Die Gleichung (5) läßt sich wie folgt umsehreiben:

14 + 15 ~ Ib + 17 ^{K J}

Bezeichnet man die an den Transistor Q3 angelegte Spannung mit VA, lassen sich die Emitterströme 16 und 17 wie folgt ausdrucken:

_T(- _A _Try VA - VBE3 . VA ,„>

-16 + 17 = Z₃ _?S3 (7)

Die Spannung des differentiell an die Transistoren Q1 und Q2 angelegten Signals ist VB, so daß sich die Kollektorströme und 17 der Transistoren Q1 und Q7 durch die nachstehenden Gleichungen (8) und (9) ausdrucken lassen. Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind jedoch die in Fig. 5 gezeigten Schaltkreise auf einem gemeinsamen Chip ausgebildet, so daß die Basis-Emitter-SpannungenVBE1 bis VBE7 der Transistoren Q1 bis Q7 gleich sind und daher durch VBE repräsentiert werden.

_rr 1 VA _A VB

^{17 β} 1 ' 18 '

Gemäß der Gleichung (6) läßt sich der Emitterstrom i4 des Transistors Q4 wie folgt ausdrücken:

i4 17 1 R3 VB /_1on

lü ⁼ ⁼ 2 " 2ΠΤ ' VS ⁽¹⁰⁾

Bezeichnet man die Basisspannung der Transistoren Q6 und Q7 mit VC, ergibt sich der durch den Widerstand Ro fließende Strom io wie folgt:

._n VC - 2VBE . VC ₍κ

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Daher ergeben sich aus der Gleichung (10) die nachstehenden Gleichungen:

¹ VC R3 VB'VCx ,_ΛΟκ

^ _WTm . —^j-) (12)

1 /VC . R3 VB'VC ,.,v

= _z (j- + JPf₇₁^ · —^- (13)

¥enn man die so gewonnenen Emitterströme i4 und i5 dem dritten Differentialverstärker 47 nach Fig. 5 zuführt, verschwindet das Glied VC/R aus den vorstehenden Gleichungen, so daß der Klemme 47a ein zu dem Glied VB/VA proportionaler Ausgangsstrom entnommen werden kann. Somit erscheint das geteilte Ausgangssignal bzw. das Steuersignal SP an der Klemme 47a.

Hat die Spannung VA den Wert Null, fließen die Ströme 16 und 17 nicht, so daß das Ausgangssignal SP den Wert Null hat. Ist die Spannung VB konstant und größer als Null, wird das dividierte Ausgangssignal SP um die Spannung VA verändert, wie
es in Fig. 6 durch die Kurve I^ dargestellt ist. Wenn VA kleiner ist als Null, da sich die variable Stromquelle 41B in
Betrieb befindet, arbeitet die zweite Dividierschaltung 25B anstelle der Dividierschaltung 25A, und das dividierte Ausgangssignal SP wird negativ, w£ es die Kurve I^ in Fig. 6
zeigt.

Ist VB kleiner als Null, ergibt sich eine Ausgangskennlinie von entgegengesetzter Form, d.h. das dividierte Ausgangssignal SP entspricht der Kurve I₂ in Fig. 6.

Bei der erfindungsgemäßen Dividierschaltung 25 kann sich zwar der Divisor dem Wert Null nähern, doch nimmt das dividierte Ausgangssignal SP den Wert Null an, ohne daß eine Sättigung eintritt. Selbst wenn die Spannungen VA und VB beide geändert werden, steht das zum Eingangssignal proportionale dividierte Ausgangssignal SP zur Verfügung.

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Um die positiven und negativen 'differenzierten Ausgangssignale TU¹ und -YN¹ auf die Stromquellen 41A und 41B zu verteilen, genügt es, z.B. die in Fig. 7 dargestellte Steuerschaltung zu verwenden.

Zu der Steuerschaltung 50 nach Fig. 7 gehören zwei Differentialverstärker 52 und 53, wobei der Differentialverstärker 52 aus zwei Transistoren Q10 und Q11 aufgebaut ist, deren Emitter durch einen Widerstand R5 verbunden sind. Nur der Emitter des Transistors Q11 ist an eine Quelle 55A für einen konstanten Strom angeschlossen, die durch einen Transistor Q12 und einen Widerstand R6 gebildet ist. Der Kollektor des Transistors Q10 ist an eine Klemme 48a angeschlossen, die auch mit der Klemme 48b des zweiten DifferentialVerstärkers 4OB nach Fig. 5 verbunden ist.

Die Basiselektroden der Transistoren Q10 und Q13 sowie der Transistoren Q11 und Q14 sind jeweils miteinander verbunden, und eine Signalquelle 57 für das differenzierte Ausgangssignal YN¹ ist an die Verbindungspunkte zwischen den Basiselektroden der Transistoren Q10, Q13 und Q11, Q14 angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren Q11 und Q13 sind mit der Spannungsquellenklemme VCC verbunden. Im vorliegenden Fall haben die Widerstände R5 und R7 den gleichen Widerstandswert, doch könnte man auch ohne weiteres verschieden große Widerstände verwenden.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der Steuerschaltung 50 erläutert. Da die Widerstände R5 und R6 an den Emittern der Transistoren Q10 und Q14 liegen, stehen die Emitterströme der Transistoren Q10, Q11, Q13 und Q14 nicht im Gleichgewicht, so daß dann, wenn kein Signal vorhanden ist, nahezu keine Emitterströme durch die Transistoren Q10 und Q14 fließen, daß jedoch Emitterströme durch die Transistoren Q11 und Q13 fHessen., Wird das differenzierte Ausgangssignal YN¹ zugeführt, um

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die Basis des Transistors Q13 positiv zu machen, fließt ein Emitterstrom nur durch den Transistor Q13. Dieses differenzierte Ausgangssignal YN¹ ist von solcher Art, daß es den Basfetrom des Transistors Q10 verstärkt, so daß ein dem verstärkten Basisstrom entsprechender Kollektorstrom durch den Transistor Q10 fließt. Somit arbeitet die Steuerschaltung 50 in diesem Fall als variable Stromquelle 41A nach Fig. 5.

Ist das Eingangssignal negativ, arbeitet die Steuerschaltung 50 in einer Weise, die der soeben beschriebenen entgegengesetzt ist, d.h. sie entspricht gemäß Fig. 5 der anderen variablen Stromquelle 41B. Somit ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuerschaltung 50 nach Fig. 7 möglich, die Zufuhr des Signals ohne Verwendung irgendwelcher mechanischer Schalter o.dgl. zu steuern.

Bei der beschriebenen erf indungs gemäßen Schaltung v/ird die Verzögerungszeit des modulierten Farbdifferenzsignals SC durch das Steuersignal SP variiert, das aus dem Leuchtdichtesignal YW gewonnen wird, um das Frequenzband des modulierten Farbdifferenzsignals SC zu verbreitern. Daher werden die Flanken der demodulierten Farbdifferenzsignale scharf ausgeprägt, so daß sich das Auftreten einer Farbunschärfe bei dem reproduzierten Bild vermeiden läßt und sich eine Verbesserung der Farbauflösung ergibt.

Wird ein bereits demoduliertes Farbsignal als Signal zum Regeln der Verzögerungszeit verwendet, ist keine solche mit variabler Verzögerung arbeitende Schaltung vorhanden, die eine gleichmäßige Verzögerung des demodulierten Farbdifferenzsignals ohne Rücksicht auf seine Frequenz herbeiführt, und die Phasencharakteristik des Farbsignals wird durch das Steuersignal beeinflußt. Daher wird eine solche Anordnung nicht vorzugsweise verwendet.

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Da man ferner das Frequenzband des modulierten Farbdifferenzsignals mit Hilfe des Steuersignals SP verbreitern kann, wenn man die erfindungsgemäße Schaltung bei dem Wiedergabeteil eines Videorecorders verwendet, ist es möglich, ein reproduziertes Bild mit hoher Farbauflösung zu erhalten, obwohl das Frequenzband des modulierten Farbdifferenzsignals, das in ein Niederfrequenzband überführt und auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird, im Vergleich zum Stand der Technik schmal ist. Daher kann man das Frequenzband des Leuchtdichtesignals in einem solchen Ausmaß verbreitern, daß das Frequenzband des modulierten Farbdifferenzsignals schmaler wird, so daß sich die Auflösung bei dem reproduzierten Bild verbessern läßt.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 2 dient die Subtraktionsschaltung 23 dazu, das in einem hohen Frequenzband liegende Leuchtdichtesignal YH zu erzeugen, doch ist es natürlich auch möglich, zur Erzeugung dieses Signals ein Hochpaßfilter zu verwenden. Bei der mit variabler Verzögerung arbeitenden Schaltung 10 handelt es sich ebenfalls nur um ein Ausführungsbeispiel.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dient das in einem Hochfrequenzband liegende Leuchtdichtesignal YH zur Erzeugung des Steuersignals SP, doch läßt sich die gleiche Wirkung wie die vorstehend beschriebene auch dann erzielen, wenn man ein zweites differenziertes Ausgangssignal YN" (= d YN/dt )

verwendet.

Lwalt:

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e e

r s e ite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

/Ί ,/ Schaltung zum Verbessern der Frequenzkurve eines Farbfernsehsignals, das ein Leuchtdichte signal und ein moduliertes Farbdifferenzsignal enthält, gekennzeichnet durch eine mit variabler Verzögerung arbeitende Einrichtung (10) zum Verzögern des modulierten Farbdifferenzsignals, deren Verzögerungszeit sich innerhalb eines vorbestimmten zeitlichen Bereichs mit Hilfe eines ihr zugeführten Steuersignals variieren läßt, eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Verzögerungssteuersignals in Abhängigkeit von einer hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals sowie eine Einrichtung zum Zuführen des Verzögerungs-Zeitsteuersignals zu der Verzögerungseinrichtung, damit die durch diese Einrichtung herbeigeführte zeitliche Verzögerung so variiert wird, daß die ansteigenden und die abfallenden Teile des abgegebenen modulierten Farbdifferenzsignals schärfer ausgeprägt werden, woraufhin das so gewonnene modulierte Farbdifferenzsignal demoduliert wird, um im Zusammenwirken mit dem Leuchtdichtesignal ein Farbbild wiederzugeben.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der mit variabler Verzögerung arbeitenden Einrichtung (10) eine Einrichtung gehört, die eine zeitliche Verzögerung des modulierten Farbdifferenzsignals bewirkt, wobei die Verzöge-

ORIGINAL INSPECTED

rungszeit konstant ist, und dai3 eine Mischeinrichtung (12) zum Mischen des verzögerten modulierten Farbdifferenzsignals mit dem nicht verzögerten modulierten Farbdifferenzsignal vorhanden ist, wobei die Mischeinrichtung durch das Verzögerungszeit-Steuersignal gesteuert wird, um das Mischungsverhältnis des verzögerten modulierten Farbdifferenzsignals und des nicht verzögerten modulierten Farbdifferenzsignals zu variieren.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Steuersignal-Erzeugungseinrichtung eine Einrichtung zum Zerlegen des Leuchtdichtesignals in niederfrequente und hochfrequente Komponenten gehört, ferner eine Einrichtung zum Differenzieren der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals sowie eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals entsprechend dem Verhältnis zwischen der hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals und dem Differenzierungsergebnis der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals aus der Differenziereinrichtung, wobei das Verhältnissignal als das Verzögerunszeit-Steuersignal zur Wirkung kommt.

009825/0941