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Die Erfindung betrifft eine Synchrontrennstufe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, zur Verwendung bei einem Informationswiedergabegerät zum Wiedergeben einer auf einen Aufzeichnungsträger, beispielsweise eine Bildplatte, aufgezeichneten Bildinformation.
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Ein Informationswiedergabegerät zum Wiedergeben einer Bildinformation, die beispielsweise auf eine Bildplatte aufgezeichnet ist, weist gewöhnlich einen eingebauten Zeitachsenfehlersignalgenerator auf. Der Zeitachsenfehlersignalgenerator nimmt die Zeitachsenabweichung im wiederzugebenden Bildsignal wahr und erzeugt ein Zeitachsenfehlersignal, um eine Zeitachsenkorrektur des Bildsignals zu bewirken. Ein bekanntes Ausführungsbeispiel eines derartigen Zeitachsenfehlersignalgenerators ist so aufgebaut, daß ein Zeitsignal über die Wahrnehmung einer bestimmten Stelle des Farbsynchronsignals erzeugt wird und die Phase des Zeitsignals mit der Phase eines Bezugshorizontalsynchronimpulses verglichen wird, der von einem Bezugssignalgenerator erhalten wird. Der Zeitachsenfehlersignalgenerator erzeugt als Zeitachsenfehlersignal ein Signal, das den Unterschied zwischen den jeweiligen Phasen der in dieser Weise miteinander verglichenen beiden Signale wiedergibt. Die bestimmte Stelle des Farbsynchronsignals ist gewöhnlich eine Stelle, an der das Farbsynchronsignal einen vorgewählten Bezugspegel kreuzt. Ein Zeitachsenfehlersignalgenerator der oben beschriebenen Art ist jedoch nicht vollständig zufriedenstellend, da fehlerfreie und zuverlässige Zeitachsenfehlersignale während der Vertikalsynchronimpulsintervalle nicht erzeugt werden, wenn Farbsynchronsignale im Bildsignalgemisch fehlen.
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Ein anderes bekanntes Ausführungsbeispiel eines Zeitachsenfehlersignalgenerators ist so aufgebaut, daß ein Zeitachsenfehlersignal auf einen Vergleich der Phasen der wiedergegebenen Horizontalsynchronimpulse im Bildsignal mit der Phase eines Bezugshorizontalsynchronsignals erzeugt wird. Vom theoretischen Standpunkt aus muß das Zeitachsenfehlersignal, das durch einen derartigen Zeitachsenfehlersignalgenerator erzeugt wird, vollständig verläßlich sein, da die Horizontalsynchronimpulse während der Vertikalsynchronimpulsintervalle vorliegen.
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Wie es allgemein bekannt ist, werden die Synchronsignalanteile eines Bildsignalgemisches vom Bildsignalgemisch dadurch abgetrennt, daß der Austastpegel oder Synchronspitzenpegel des Bildsignalgemisches auf einen vorbestimmten Spannungspegel geklemmt wird und danach das Signal an einem gewünschten Pegel abgeschnitten wird, um Synchronimpulse zu erzeugen. Die Genauigkeit des Anklemmens des Signalpegels, die bei der Abtrennung der Synchronimpulse in dieser Form erzielbar ist, hängt hauptsächlich vom Signalrauschverhältnis im angelieferten Bildsignalgemisch und der Stabilität der Klemmschaltung gegenüber einem Rauschen ab. Der angeklemmte Pegel des Bildsignalgemisches unterliegt somit Schwankungen, so daß aus diesem Grunde die vom Bildsignalgemisch abgetrennten Synchronsignale in ihrer Phase zu schwanken neigen, wenn sich die Abfallzeiten der Synchronimpulse, die im Bildsignalgemisch enthalten sind, und der angeklemmte Pegel des Bildsignalgemisches ändern. Das bedeutet, daß eine zufriedenstellend hohe Genauigkeit nicht erzielt werden kann, wenn eine Zeitachsenkorrektur unter Verwendung eines Zeitachsenfehlersignals erfolgt, das über die Aufnahme von Zeitachsenschwankungen im Bildsignal auf der Grundlage der Horizontalsynchronimpulse erzeugt wird, die von den Synchronsignalen erhalten werden, die vom Bildsignalgemisch abgetrennt werden, wie es bei dem zuletzt genannten Zeitachsenfehlersignalgenerator der Fall ist.
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Durch die Erfindung soll daher eine Synchronsignaltrennstufe geschaffen werden, bei der die Zeitachsenkorrektur des Bildsignalgemisches mit einer zufriedenstellenden Genauigkeit dadurch erfolgen kann, daß ein Synchronsignal mit unterdrückter Phasenschwankung erzeugt wird. Dazu ist die erfindungsgemäße Synchronsignaltrennstufe so ausgebildet, wie es im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
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Besonders bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Synchronsignaltrennstufe sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 5.
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Die erfindungsgemäße Synchronsignaltrennstufe für ein Informationswiedergabegerät, in dem ein Bildsignalgemisch in Form eines Videobildes wiederzugeben ist und das einen Zeitachsenfehlersignalgenerator enthält, umfaßt eine Schaltung nicht linearer Impedanz, um die Amplitude des Bildsignalgemisches nicht linear zu modifizieren und dadurch den Bildsignalanteil des Bildsignalgemisches zu unterdrücken, eine Hilfsträgerfangschaltung zum Einfangen des Hilfsträgeranteils des Ausgangssignals von der Schaltung nicht linearer Impedanz, eine Differenzierschaltung zum Differenzieren des Ausgangssignals von der Hilfsträgerfangschaltung und eine Schaltung zum Abschneiden derjenigen Teile des Ausgangssignals von der Differenzierschaltung, deren Amplitude größer als ein vorbestimmter Wert ist, wobei das Ausgangssignal von der Schaltung zum Abschneiden des Signals dazu verwandt wird, ein Signal zu erzeugen, das mit einem bestimmten Bezugssignal im Zeitachsenfehlersignalgenerator zu vergleichen ist. Eine Synchronsignaltrennstufe mit diesem Aufbau und dieser Anordnung kann weiterhin eine Ausgleichsimpulsunterdrückungsschaltung umfassen, die im wesentlichen aus einer Reihenschaltung eines ersten und eines zweiten monostabilen Multivibrators besteht, von denen jeder eine Triggerklemme und eine Klemme für ein invertiertes Ausgangssignal aufweist und mit einer Zeitkonstantenschaltung versehen ist, wobei die Triggerklemme und die Klemme für das invertierte Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators mit der Ausgangsklemme der das Signal abschneidenden Schaltung und mit der Triggerklemme des zweiten monostabilen Multivibrators jeweils verbunden sind, und die Klemme für das invertierte Ausgangssignal des zweiten monostabilen Multivibrators mit dem Zeitachsenfehlersignalgenerator verbunden ist und die Zeitkonstantenschaltung des ersten monostabilen Multivibrators so ausgebildet ist, daß die von der Klemme für das invertierte Ausgangssignal des zweiten monostabilen Multivibrators kommenden Impulse eine Impulsbreite haben, die größer als die Hälfte jedes Zeitintervalls zwischen den Horizontalsynchronzeilen und kürzer als dieses gegebene Zeitintervall ist.
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Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 in einem Schaltbild den Schaltungsaufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Synchronsignaltrennstufe,
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Fig. 2A-2E die Wellenformen der Signale, die in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung auftreten,
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Fig. 3 das Schaltbild einer Schaltung, die zusätzlich bei der erfindungsgemäßen Synchronsignaltrennstufe vorgesehen sein kann, und
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Fig. 4 die Wellenform der Signale, die in der in Fig. 3 dargestellten Schaltung auftreten.
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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Synchronsignaltrennstufe umfaßt einen ersten Pufferverstärker 1 mit einer Eingangsklemme, die mit einer nicht dargestellten Quelle eines Bildsignalgemischs Sa verbunden ist, und mit einer Ausgangsklemme, die mit einer Klemmschaltung 2 verbunden ist. Die Klemmschaltung 2 besteht in der dargestellten Weise aus einem Kondensator 3, dessen eine Elektrode mit der Ausgangsklemme des ersten Pufferverstärkers 1 verbunden ist, und dessen andere Elektrode über eine Reihenschaltung aus einem Schaltelement 4 und einer Quelle 5 konstanter Spannung E an Masse liegt. Der Kondensator 3 dient dazu, den Gleichstromanteil des Bildsignalgemisches Sa zu beseitigen, das durch den ersten Pufferverstärker 1 hindurchgeht. Das Schaltelement 4 kann während der Intervalle schließen, in denen der Luminanzsignalanteil des Bildsignalgemisches auf einem geeigneten bestimmten Pegel, beispielsweise dem Austast- oder Synchronspitzenpegel des Bildsignalgemisches liegt. Der Austastpegel oder der Synchronspitzenpegel des Bildsignalgemisches Sa, das durch den ersten Pufferverstärker 1 zur Klemmschaltung 2 hindurchgeht, wird somit auf die konstante Spannung E geklemmt, und von der Klemmschaltung 2 kommt ein Bildsignalgemisch Sb, das den angeklemmten Austastpegel E hat. Die Klemmschaltung 2 liegt mit ihrem Ausgang über einen zweiten Pufferverstärker 6 an einem Eingang einer Schaltung 7 mit nichtlinearer Impedanz, die in der dargestellten Weise aus einem Widerstand 8 besteht, der zwischen den Ausgang des zweiten Pufferverstärkers 6 und einen Transistor 9 geschaltet ist. Der Transistor 9 liegt mit seinem Emitter über den Widerstand 8 am Ausgang des zweiten Pufferverstärkers 6 und mit seinem Kollektor an Masse, so daß das Bildsignalgemisch Sb, das durch den zweiten Pufferverstärker 6 und den Widerstand 8 geht, am Emitter des Transistors 9 liegt. Der Transistor 9 ist mit seiner Basis mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 10 verbunden, das einen Teil der Schaltung 7 mit nichtlinearer Impedanz bildet. Der Emitter des Transistors 9 bildet den Ausgang der Schaltung 7 mit nichtlinearer Impedanz. Ein Signal Sc, das an diesem Ausgang erzeugt wird, liegt über einen dritten Pufferverstärker 11 an einer Hilfsträgerfangschaltung 12 (SCT). Die Hilfsträgerfangschaltung 12 kann den Farbhilfsträgeranteil des Signals Sc einfangen, das am Eingang liegt, und ein resultierendes Signal Sd einer Differenzierschaltung 13 (DIF) zuführen, die das Signal Sd nach der Zeit differenzieren kann. Die Differenzierschaltung 13 ist beispielsweise eine Schaltung, die aus einer Kombination eines Widerstandes und eines Kondensators aufgebaut ist, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Differenzierschaltung 13 liefert über einen Kopplungskondensator 14 ein Ausgangssignal Se einer Abschneidschaltung 15, die aus einem Komparator 16 aufgebaut ist, dessen positiver Eingang mit der Differenzierschaltung 13 über den Kopplungskondensator 14 verbunden ist, während sein negativer Eingang an einem Bezugssignalgenerator 17 liegt. Der Bezugssignalgenerator 17 kann ein Bezugssignal Sr erzeugen, das eine vorbestimmte Spannung Er wiedergibt, an der das Signal Se, das über den Kopplungskondensator 14 am Komparator 16 liegt, abzuschneiden ist. Wenn die Spannung des Signals Se, das am positiven Eingang des Komparators 16 liegt, größer als der Spannungspegel Er des Bezugssignals Sr ist, das vom Bezugssignalgenerator 17 kommt, wird ein Signal Sf als Synchronsignal, das von dem ursprünglichen Bildsignalgemisch Sa abgetrennt ist, vom Ausgang des Komparators 16 zu einer nicht dargestellten Detektorschaltung für eine Zeitachsenabweichung ausgegeben.
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Hinsichtlich der Arbeitsweise einer in dieser Weise aufgebauten und angeordneten Synchronsignaltrennstufe wird im folgenden angenommen, daß das Bildsignalgemisch Sa mit einer Wellenform a, wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, über den ersten Pufferverstärker 1 der Klemmschaltung 2 zugeführt wird. Der Austast- oder Synchronspitzenpegel des Bildsignalgemisches Sa, das in dieser Weise an der Klemmschaltung 2 liegt, wird auf die vorbestimmte Spannung E mittels des Schaltelementes 4 der Klemmschaltung 2 geklemmt. Auf das Bildsignalgemisch Sb von der Klemmschaltung 2 ansprechend, versucht das Potential am Emitter des Transistors 9 über das Potential an der Basis des Transistors 9 hinaus anzusteigen, wodurch der Transistor 9 aktiviert wird. Daraus folgt daher, daß das Potential am Emitter des Transistors 9 um einen Wert gleich der Spannung Vbe zwischen der Basis und dem Emitter unter der Spannung an der Basis des Transistors 9 gehalten wird. Wenn das Potentiometer 19 der Schaltung 7 mit nichtlinearer Impedanz so eingestellt ist, daß das Potential, das an der Basis des Transistors 9 auftritt, in der Nähe des festgeklemmten Austastpegels des Bildsignalgemisches Sb liegt, wird das Signal Sc, das am Emitter des Transistors 9 in der Schaltung 7 erzeugt wird, eine Wellenform haben, die in Fig. 2B dargestellt ist. Die Wellenform des Signals Sc ist derart, daß die Bildinformation im Bildsignalgemisch Sb mit festgeklemmtem Pegel eingeebnet und auf einen gegebenen Pegel über dem Schwarz- oder Austastpegel unterdrückt ist. Das Signal Sd, das von der Hilfsträgerfangschaltung 12 abgegeben wird, wird dadurch erhalten, daß der Farbhilfsträgeranteil dieses Signals Sc eingefangen wird, wobei das Signal Sd eine Wellenform hat, die in Fig. 2C dargestellt ist. Daraus ist ersichtlich, daß das Signal Sd im wesentlichen nur aus einem Synchronsignal besteht. Daraus ist ersichtlich, daß das Signal Sd im wesentlichen nur aus einem Synchronsignal besteht, bei dem die vordere und die hintere Schwarzschulter bestehen geblieben sind, um dadurch die Originalinformation der Horizontalsynchronisierung beizubehalten. Das Signal Se, das aus dem Signal Sd resultiert, das durch die Differenzierschaltung 13 hindurchgeht, hat die in Fig. 2D dargestellte Wellenform und enthält Impulse mit entgegengesetzten Polaritäten und relativ großen Amplituden, die an den vorderen und hinteren Flanken jedes Horizontalsynchronimpulses im Synchronsignal auftreten. Wenn der Spannungspegel Er des Bezugssignals Sr, das vom Bezugssignalgenerator 17 der Abschneidschaltung 15 kommt, so gewählt ist, daß die Abschneidschaltung 15 die Impulse, die am Ausgang der Differenzierschaltung 13 auftreten, nur auf die vorderen Flanken der Horizontalsynchronimpulse ansprechend abschneidet, hat das Ausgangssignal Sf der Abschneidschaltung 15, d. h. des Komparators 16, eine Wellenform, die in Fig. 2E dargestellt ist. Daraus ergibt sich, daß der Hilfsträgereinfang in jeder Stufe vor der Differenzierschaltung 13 erfolgen kann, falls dieses wünschenswert ist. Beispielsweise kann ein Tiefpaßfilter vor der Klemmschaltung 2 vorgesehen sein, um den Hilfsträgeranteil auszuschalten. Wenn weiterhin das ursprüngliche Bildsignalgemisch einfarbig ist, ist natürlich der Hilfsträgereinfang unnötig.
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In der Differenzierschaltung 13 der oben beschriebenen Synchronsignaltrennstufe wird das Ausgangssignal Se von der Differenzierschaltung 13 dadurch erzeugt, daß der Synchronsignalanteil des Ausgangssignals Sd von der Hilfsträgerfangschaltung 12 nach der Zeit differenziert wird. Der Pegel des Signals Se, das in dieser Weise erzeugt wird, schwankt für extrem kurze Zeitintervalle, so daß aus diesem Grunde der Pegel des Gleichspannungsanteils des Signals Se praktisch konstant bleibt. Daraus folgt, daß die Impulsanteile des Synchronsignals Sf, das durch das Abschneiden des Ausgangssignals Se von der Differenzierschaltung 13 erzeugt wird, praktisch feste Phasen haben und sich daher dazu eignen, eine Zeitachsenkorrektur mit äußerster Genauigkeit zu bewirken.
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Das von der Abschneidschaltung 15 kommende Synchronsignal Sf enthält nicht nur Horizontalsynchronimpulse, sondern auch Ausgleichsimpulse, die beispielsweise während der Vertikalsynchronimpulsintervalle auftreten. Ein derartiges Synchronsignal Sf kann nicht hinsichtlich seiner Phase direkt mit einem Bezugshorizontalsynchronsignal verglichen werden. Aus diesem Grunde wird bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Synchronsignaltrennstufe das Synchronsignal Sf in ein Horizontalsynchronsignal umgewandelt, das aus einer Folge von Impulsen besteht, die während jedes Intervalls H zwischen Horizontalsynchronzeilen auftreten, und daß direkt mit dem Bezugshorizontalsynchronsignal verglichen werden kann. Ein bevorzugtes Beispiel einer Schaltung, die dazu vorgesehen ist, ist in Fig. 3 dargestellt.
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Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung umfaßt eine Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten monostabilen Multivibrator 18 und 19 (MM). Der erste monostabile Multivibrator 18 liegt mit seiner Triggerklemme T 1 am Ausgang der Abschneidschaltung 15 der in Fig. 1 dargestellten Stufe und wird somit durch das Synchronsignal Sf getriggert, das vom Komparator 16 der Abschneidschaltung 15 kommt. Der monostabile Multivibrator 18 ist mit einer Zeitkonstantenschaltung 20 aus einer Kombination eines Kondensators 21 und einem Widerstand 22 versehen und arbeitet so, daß er an seiner Klemme ≙ 1 für das invertierte Ausgangssignal Impulse Sg mit einer Impulsbreite erzeugt, die durch die Zeitkonstante vorgeschrieben ist, die durch die Zeitkonstantenschaltung 20 bestimmt ist, nachdem das Signal Sf an der Triggerklemme T 1 des monostabilen Multivibrators 18 liegt. Die Kapazität und der Widerstandswert des Kondensators 21 und des Widerstandes 22 jeweils sind so gewählt, daß die Dauer jedes der Impulse Sg, die in dieser Weise an der Klemme ≙ 1 für das invertierte Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 18 auftreten, länger als die Hälfte des Intervalls H zwischen den Horizontalsynchronzeilen und kürzer als das Intervall H ist. Wenn in diesem Fall das Synchronsignal Sf, das die Ausgleichsimpulse enthält, wie es in Fig. 4f dargestellt ist, am monostabilen Multivibrator 18 liegt, wird der monostabile Multivibrator 18 an den Intervallen H getriggert, so daß die Impulse Sg, die an der Klemme ≙ 1 für das invertierte Ausgangssignal auftreten, die in Fig. 4g dargestellte Wellenform haben. Die Impulse Sg mit der in Fig. 4g dargestellten Wellenform liegen an der Triggerklemme T 2 des zweiten monostabilen Multivibrators 19. Der monostabile Multivibrator 19 ist gleichfalls mit einer Zeitkonstantenschaltung 23 aus einer Kombination eines Kondensators 24 und eines Widerstandes 25 versehen und arbeitet so, daß er an seiner Klemme ≙ 2 für das invertierte Ausgangssignal in Zeitintervallen H nach dem Anliegen der Impulse Sg an der Triggerklemme T 2 des monostabilen Multivibrators 19 Impulse Sh erzeugt, deren Impulsbreite durch die Zeitkonstante vorgeschrieben ist, die durch die Kapazität und den Widerstandswert des Kondensators 24 und des Widerstandes 25 der Zeitkonstantenschaltung 23 bestimmt ist. Die Klemme ≙ 2 für das invertierte Ausgangssignal des zweiten monostabilen Multivibrators 19 liegt an einem nicht dargestellten Zeitachsenfehlersignalgenerator, so daß das Ausgangssignal Sh, das vom Ausgang ≙ 2 kommt, bezüglich seiner Phase mit einem bestimmten Bezugshorizontalsynchronsignal verglichen wird.