DE965907C - Schaltungsanordnung zur Amplitudenbestimmung von Impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schaltungen zur Amplitudenbestimmung von Impulsen, wie sie z. B. zur automatischen Erzeugung einer Verstärkungsregelspannung bei Fernsehempfängern verwendet werden kann.

Die Schwierigkeit bei der Durchführung einer automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern ist wohlbekannt, und obwohl bereits eine Reihe von Vorschlagen für die Erzeugung ίο einer Verstärkung?- oder Schwundregelspannung gemacht worden sind, sind die hierfür geeigneten Schaltungen im allgemeinen kompliziert und teuer, insoweit sie meistens die Verwendung von sogenannten Impulstorschaltungen erfordern, die nur in den Zeitintervallen wirksam werden, in ig denen Signalpegel von bekannter, fester Amplitude, wie z. B-. Synchronimpulse oder Schwarzpegelsignale, im übertragenen Signal vorhanden sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine vereinfachte ao Schaltung zur Bestimmung der Amplitude von Impulsen, welche besonders geeignet zur Ableitung einer Regelspannung zur automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern ist. Gemäß

709 562/1ÖÖ

der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Amplitudetibestimmung von Impulsen in Gegenwart von anderen Signalen, z. B. Störimpulsen und Bildinhaltssignalen, die einen Differentiationskreis verwendet, welchem das Gemisch aus den Impulsen und den übrigen Signalen zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine solche Zeitkonstante des Differentiationskreises, daß die aus dieser Schaltung hervorgehenden Impulse Amplituden besitzen, ίο die unabhängig von der Flankensteilheit der zugeführten Impulse und Signale sind, so daß im wesentlichen die gesamte Amplitude der zugeführten Impulse und Signale von dem Differentiationskreis hindurchgelassen wird, wonach die an dem Differentiationskreis erzeugte Spannung sehr schnell auf einen im wesentlichen konstanten Wert zurückkehrt. Ferner sind bei der Erfindung Mittel zur Messung des Spitzenwertes der resultierenden Impulse vorgesehen.

ao Es ist bereits eine Schaltung zur· automatischen Verstärkungsregelung für Fernsehempfänger bekannt, bei welcher ein Gemisch aus Bildsignalen und Synchronimpulsen begrenzt wird und die aus der Begrenzerschaltung hervorgehenden Synchronimpulse einem Differentiationskreis zugeführt werden, welcher miteinander gekoppelte Induktivitäten enthält, die ihrerseits zur Erzeugung von resultierenden Impulsen dienen, deren Amplitude proportional zur Steilheit der Synchronimpulsflanken ist. Dabei sind Mittel vorgesehen, um die Amplitude dieser resultierenden Impulse zu messen, um daraus eine Schwundregelspannung zu erzeugen. In diesem Fall ist die Zeitkonstante des verwendeten Differentiationskreises so kurz, daß nicht die volle Amplitude der Synchronimpulse übertragen wird, sondern die Amplituden der resultierenden Impulse, die aus dem Differentiationskreis abgeleitet werden, sind wesentlich geringer als -die Amplituden der zugeführten Synchronimpulse. Dies ist eine notwendige Eigenschaft der bekannten Schaltung, da diese im wesentlichen die Bestimmung der Steilheit der Impulse betrifft. Eine solche Anordnung ist jedoch sehr anfällig gegenüber Störimpulsen, welche bekanntlich sehr steile Flanken besitzen, so daß solche Störimpulse im Ausgang des Differentiationskreises Impulse erzeugen, deren Amplitude häufig größer als die der aus den Synchronimpulsen abgeleiteten Impulse ist, selbst wenn die Amplituden der einfallenden Störimpulse wesentlich geringer als die Amplituden der Synchronimpulse sind. Auch dies ist ein unvermeidbares Ergebnis der Benutzung einer Schaltung, welche auf der Bestimmung der Steilheit der Impulse beruht. Bei der vorliegendeti Erfindung ist dagegen der Differentiationskreis so ausgebildet, daß die Zeitko.nstante, obwohl kurz, nicht so kurz ist, daß die Steilheit der zugeführten Impulse bestimmt wird. Der verwendete Differentiationskreis hat somit eine Zeitkonstante von solchem Wert, daß die resultierenden Impulse Amplituden erhalten, die unabhängig von der Steilheit der zügeführfcen Impulse sind, so daß im wesentlichen die volle Amplitude der zugeführten Impulse übertragen wird und danach die Spannung a~ iem Kreis sehr schnell auf einen konstanten Wert zurückgeführt wird. Damit wird erreicht, daß mit einer Schaltung gemäß der Erfindung die Wirkung der Störimpulse nicht noch besonders verstärkt, wird, wie dies bei einem Differentiationskreis, der auf die Steilheit der zugeführten Impulse anspricht, der Fall ist. Zufolge dessen erhält man bei Schaltungen gemäß der Erfindung ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis gegenüber der erwähnten bekannten Schaltung.

Zur näheren Erklärung der Erfindung soll diese unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert werden.

Abb* ι zeigt eine Meß-Schaltung gemäß den Prinzipien der Erfindung;

Abb. 2 und 3 stellen Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise dar, und

Abb. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltung.

Wie oben erwähnt, ist die Erfindung besonders geeignet zur Erzeugung einer Schwundregelspannung in Fernsehempfängern. Die von einem Fernsehempfänger empfangenen Signale enthalten Bildinhaltssignale, Synchronimpulse und impulsförmige Störsignale, welche alle zusammen nach ihrer Demodulation in ihrer Polarität umgekehrt und einem Begrenzer 1 zugeführt werden. Dabei sind bei den Eingangssignalen des Begrenzers die Spitzen der Synchronimpulse in bekannter Weise auf einen festen Pegel gelegt. Abb. 2 zeigt die Form dieser Signale, wobei durch 2 die Synchronimpulee und durch 3 die Bildinhaltssignale angedeutet sind. Der Begrenzungspegel des Begrenzers 1 sei durch die gebrochene Linie 4 bestimmt, so daß die Synchronimpulse den größeren Bruchteil der begrenzten Signale in Anspruch nehmen. Die begrenzten Signale, soweit sie über die gebrochene Linie 4 nach unten hinausragen, werden einem Differentiationskreis zugeführt, der einen Kondensator 5 und einen Widerstand 6 enthält. Die Zeitkonstante des Differentiationskreises ist so gewählt, daß im wesentlichen die volle Amplitude der zugeführten Signale durch den Differentiationskreis übertragen wird. Der an diesem Kreis erhaltene Spannungsverlauf ist in Abb. $ dargestellt. Man sieht in dieser Abbildung, daß die Vorderflanke jedes Synchronimpulses eine Spannungsspitze erzeugt,* die mit 7 bezeichnet ist, und daß vor Eintreffen der Rückflanke. des Impulses 2 die Spannung am Differentiationskreis auf einen konstanten Wert, der durch die horizontale Linie 8 bezeichnet ist, abgefallen ist. Bei Eintreffen der Rückflanke des Synchronimpulses wird eine weitere Spannungsspitze 9 erzeugt. Man bemerkt, daß diese Spannungsspitzen im wesentlichen die gleiche Amplitude wie die Synchronimpulse 2 besitzen und daß in dem Zeit- iao Intervall zwischen der Vorder- und der Rückflanke jedes Impulses die Spannung an dem Kreis auf einen konstanten Wert zurückgeführt wird. Die Zeitkonstante des Differentiationskreises 5, 6 ist so gewählt, daß die Amplitude der Spannungs- ias spitzen 7 und 9 unabhängig von der Steilheit der

Flanken des Synchronimpulses ist. Eine geeignete Zeitkonstante für den Differentiationskreis wird für Synchronimpulse, die eine Dauer von io /tsec besitzen, erhalten, wenn die Kapazität des Kondensators 5 zu 68 pF und der Widerstand 6 zu 22k0hm gewählt wird. Durch diese Werte wird eine Zeitkonstante von etwa 1,5 ^sec erhalten. Bei einer Impulsdauer von 10//see soll die Zeitkonstante einerseits nicht größer als etwa 2/isec sein und andererseits nicht so kurz sein, daß der Differentiationskreis in Abhängigkeit von der Steilheit der Impulsflanken arbeitet. Der Ausgang des Differentiationskreises wird einem Spitzengleichrichter 10 zugeführt, der in dem dargestellten Beispiel als Diode ausgebildet ist. Diese Diode ist vorzugsweise — wie gezeigt — so geschaltet, daß die Spannungsimpulse 9, die aus den Rückflanken der Synchronimpulse abgeleitet sind, gleichgerichtet werden. Die am Lastwiderstand 11 der Diode

ao erzeugten Spannungen sind gegenüber Erde negativ und werden vermittels eines Kondensators 12 geglättet und über einen Widerstand 13 geeigneten Punkten des Fernsehempfängers zur Regelung des Verstärkungsgrades zugeführt.

Es ist natürlich unerwünscht, daß die Regelspannung in irgendeiner Weise vom Bildinhaltssignalgehalt der begrenzten Signale aJAängt, und da der Bildsignalgehalt der begrenzten Signale sich mit dem Kleiner- und Größerwerden der BiIdamplituden ändert, ist es erwünscht, dafür zu sorgen, daß der Begrenzungspegel des Begrenzers 1 sich mit der Signalamplitude ändert. Daher ist in dem in Abb. 1 dargestellten Beispiel dafür Sorge getragen, daß der Begrenzungspegel durch die Schwundregelspannung gesteuert wird, indem diese Spannung durch die Leitung 14 dem Begrenzer 1 in solcher Weise zugeführt wird, daß der Begrenzungspegel stets die gleiche Lage in bezug auf die Wellenform des zugeführten Signals einnimmt.

Abb. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, der Erfindung, bei welchem an Stelle einer Veränderung des Begrenzungspegels eine verzögernde Vorspannung vor der Gleichrichtung der differenzierten Impulse verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die differenzierten Signale von dem. Differentiationskreis 5, 6 der Steuerelektrode eines Verstärkers 15 zugeführt. Von einem Potentiometer 16 wird dieser Steuerelektrode eine Vorspannung gegeben, so daß die Schaltung nur Spannungsimpulse gleichrichtet, wenn diese einen vorgegebenen Pegel überschreiten. Die am Belastungswiderstand· 17 des Verstärkers 15 auftretenden verstärkten Spannungen werden über einen Koppelkondensator 18 und einen Ableitwiderstand 19 der Diode 10 zugeführt. Der Verstärker 15 kehrt die Richtung der Spannungsimpulse 7 und 9 in Abb. 3 um, so daß die in Abb. 2 gezeigten Signale dem Verstärker 15 ohne Richtungsumkehrung zugeführt werden können. Die der Steuerelektrode

zugeführte Vorspannung soll im Vergleich mit der Amplitude der Ausgangsspannung des Begrenzers genügend groß¹ sein, damit es unmöglich ist, daß eine Regelspannung aus dem Anteil des Bildinhaltssignals im Ausgang des Begrenzers 1 erzeugt wird, unabhängig davon, in welcher Weise die Amplitude der erwähnten Äusgangsspannung sich ändert.

Während in den Abb. 1 und 4 ein Begrenzer 1 zur Begrenzung der dem Differentiationskreis zugeführten Signale vorgesehen ist, sei bemerkt, daß, wenn die Amplitude der zu messenden Impulse stets größer als die Amplitude der übrigen Signale ist, die Verwendung eines Begrenzers nicht unbedingt notwendig ist. Weiterhin sei bemerkt, daß an Stelle eines aus Kapazität und Widerstand bestehenden Differenitiationskreises auch irgendwelche andere Arten von Differentiationskreisen, welche die erforderliche Zeitkonstante besitzen, verwendet werden können.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung vorausgesetzt ist, daß die in Abb. 2 dargestellten Signale das Gleichrichtungsprodukt einer im positiven Sinn modulierten Trägerwelle sind¹, d. h. einer Trägerwelle, bei der die dem Bildweiß entsprechenden Signale die größte Trägeramplitude und d?ie Spitzen der Synchronimpulse die kleinste „Trägeramplitude darstellen, sei ausdrücklich erwähnt, daß die Erfindung ebensogut für Negativmodulation verwendet werden kann, bei der die größte Trägeramplitude durch die Synchronimpulse und die kleinste Trägeramplitude durch den Bildweißwert dargestellt wird. In gewissen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die aus der Vorderflanke der Synchronimpulse 2 abgeleiteten Spannungsspitzen 7 zur Ableitung der Schwundregelspannung durch Gleichrichtung auszunutzen an Stelle der aus den Rückflanken abgeleiteten Spannungsspitzen 9.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung zur Amplitudenbestimmung von Impulsen in Gegenwart von anderen Signalen, wie Störimpulsen und Bildinhaltssignalen, unter Verwendung eines Differentiationskreises, dem das Signalgemisch zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine solche Zeitkonstante des Differentiationskreises, daß in seinem Ausgang zu Beginn und Ende jedes Impulses abgeleitete Impulse auftreten, deren Amplituden- unabhängig von der Flankensteilheit der zugeführten Impulse und Signale und ein Maß für deren Amplitude sind, und daß nach jedem solchen abgeleiteten Impuls die Ausgangsspannung sehr schnell wieder auf einen im wesentlichen konstanten Wert zurückkehrt, und gekennzeichnet durch Mittel zur Messung des Spitzenwertes der abgeleiteten Impulse.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Glättung der abgeleiteten Impulsspannung vorgesehen sind und daß die geglätteten Signale zur Verstärkungsregelung eines Fernsehempfängers verwendet werden.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung der dem Differentiationskreis zuzuführenden Signale vorgesehen sind und daß zur automatischen Regelung des Begrenzungspegels in Abhängigkeit von der Amplitude der zugeführten Signale eine aus dem Spitzenwert der abgeleiteten Impulse gewonnene Regelspannung verwendet ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Differentiationskreis ein Verzögerungspotential angelegt ist, so daß nur abgeleitete Impulse, die eine vorgegebene Amplitude überschreiten, ■der Meßanordnung zugeführt werden.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung so geschaltet ist, daß die aus den Rückflanken der zugeführten Impulse abgeleiteten Impulse zur Messung gelangen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 529 319;
   M. Kiver, »Fernsehen leicht gemacht«, 1949, S. 134·

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   509596/64 11.55 (709 562/100 6. 57)