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Selialtanordnung zum Synchronisieren eines Fernsehempfängers.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Fernsehempfängers, bei dem eine Kathodenstrahlröhre verwendet wird. Bei diesen Empfängern ist es allgemein üblich, Sender und Empfänger in der Weise zu synchronisieren, dass in dem Sender am Ende des Abtastens einer Zeile ein Zeilenimpuls und am Ende des Abtastens jedes Bildes ein Bildimpuls ausgesandt werden, die im Empfänger zum Steuern der Abtastbewegungen verwendet werden. Zu diesem Zwecke werden die Zeilenund Bildimpulse getrennt je einer Vorrichtung zugeführt, die einen dreieckförmigen Strom bzw. eine solche Spannung erzeugt, die an den Ablenkspulen oder den Platten der Kathodenstrahlröhre verwendet werden.
Bei diesen Systemen werden die einen dreieckförmigen Strom (Spannung) erzeugenden Vorrichtungen von den empfangenen Synehronisierimpulsen (Zeilen-und Bildimpulsen) gesteuert.
Um die Zeilen-und Bildimpulse im Empfänger voneinander zu trennen, wird den Bildimpulsen eine von den Zeilenimpulsen abweichende Form gegeben, derart, dass die Energie, die diese Impulse enthalten, erheblich grösser ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Wirkungsweise des Generators, der die Abtastbewegung des Kathodenstrahlenbündels im Empfänger in einer zu den Bildzeilen senkrechten Richtung (im nachstehenden als senkrechte Abtastbewegung bezeichnet) steuert, infolge der grossen Energie der Bildimpulse von der Amplitude und der Form dieser Bildimpulse abhängig ist. Dies ist besonders von Nachteil bei Fernsehsystemen, bei denen das Abtasten derart erfolgt, dass dieAbtastzeilen in zwei aufeinanderfolgenden Bildern zwischeneinanderliegen. Wenn bei solchen Systemen der die senkrechte Abtastbewegung steuernde Generator einen nicht rein dreieckförmigen Strom ergibt, fallen die Abtastlinien eines Bildes nicht genau zwischen den Abtastlinien eines vorhergehenden Bildes.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Einrichtung zum Synchronisieren eines Fernsehempfängers zu schaffen, der der erwähnte Übelstand nicht anhaftet.
Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäss die Bildimpulse der einen dreieckförmigen Strom bzw. eine solche Spannung zum Steuern der senkrechten Abtastbewegung erzeugenden Vorrichtung über eine Entladungsröhre in Generatorschaltung zugeführt, bei der am Gitter eine negative Vorspannung liegt, welche die Röhre sperrt, wenn keine Bildimpulse im Gitterkreis auftreten, und beim Zuführen eines Bildimpulses im Anodenkreis ein Impuls auftritt, dessen Energie geringer ist als die der dem Gitter zugeführten Bildimpulse.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.
Die Fig. 1 zeigt einen Fernsehempfänger nach der Erfindung, dessen Wirkungsweise an Hand der Fig. 2 erläutert wird. Die Fig. 3 und 4 zeigen Abarten dieser Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Fernsehempfänger mit einem Radioempfänger 1, einem Verstärker. 3 und einer Kathodenstrahlröhre 5, der die empfangenen Bildströme und Synchronisierimpulse zugeführt werden.
Die Synchronisierimpulse werden von den Bildströmen mittels einer Vorrichtung 9 getrennt, die gleichzeitig die Zeilenimpulse von den Bildimpulsen trennt. Die Zeilenimpulse werden einem Generator 11 zugeführt, der einen dreieckförmigen Strom erzeugt, der den Ablenkspulen 18 des Kathodenstrahlenbündels 5 zugeführt wird und die Bewegung des Kathodenstrahlenbündels in der nachstehend als waagerechte Abtastrichtung bezeichneten Richtung der Abtastzeilen steuert.
Die Bildimpulse werden über eine Leitung 15 und ein Potentiometer/7 der die senkrechte AbtastbewrgUJ1g steuernden Vorrichtung
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zugeführt. Der Generator, der einen dreieckförmigen Strom erzeugt, der den Spulen 19 der Kathodenstrahlröhre 5 zugeführt wird, enthält einen Oszillator 21, eine Röhre 23 und eine Endröhre 25. Der Oszillator 21 enthält eine Entladungsröhre 27 mit einer Kathode 29, einem Steuergitter 31, einem Schirmgitter 33, einem Fanggitter 35 und einer Anode 37. Das Steuergitter 31 ist über einen festen Ableitwiderstand 39 und einen veränderbaren Ableitwiderstand 41 mit der Kathode 29 verbunden.
Der Gitterkreis des Oszillators enthält ausserdem einen Gitterkondensator 43, die Sekundärwieklung eines Transformators 47 und einen Teil des in Reihe zwischen dem Steuergitter 31 und Erde liegenden Potentiometers 49. Die Anode ist über die Primärwicklung 51 des Transformators 47 mit dem Pluspol der Anodenspannungsquelle verbunden. Die Kopplung zwischen dem Anoden-und dem Gitterkreis ist derart, dass bei einer Zunahme des Anodenstroms in der Primärwicklung 51 das Steuergitter 31 stärker positiv wird. Infolge der Zunahme der positiven Spannung des Steuergitter 31 tritt ein Gitterstrom auf, von dem der Gitterkondensator 43 in solcher Richtung geladen wird, dass die Vorspannung des Steuergitter abnimmt.
Der Anodenstrom erreicht einen Höchstwert und nimmt darauf ab, wodurch die im Gitterkreis induzierte Spannung die Phase umkehrt und das Steuergitter derart negativ wird, dass die Röhre gesperrt ist. Der Gitterkondensator 43 ist genügend geladen, um dem Gitter 31 eine solche Vorspannung zu geben, dass im Anodenkreis kein Strom auftritt, wenn dem Gitter keine Schwingung zugeführt wird. Im Anodenkreis wird somit kein Strom auftreten, bevor die Ladung des Kondensators 43 über die Ableitwiderstände 39 und 41 abgeflossen ist.
Durch angemessene Einstellung der Elemente im Oszillatorkreis, insbesondere des Gitterkondensators und der Ableitwiderstände, werden vom Oszillator Schwingungen erzeugt, deren Frequenz der Bildfrequenz angenähert entspricht ; in der Praxis wird der Oszillator derart eingestellt, dass die Frequenz etwas niedriger als die gewünschte Frequenz ist.
Gemäss der Erfindung werden die Bildimpulse der Oszillatorröhre 27 über eine Entladungsröhre 5.) mit einer Kathode 55, einem Steuergitter 57, einem Schirmgitter 59, einem Fanggitter 61 und einer Anode 63 zugeführt. Die Entladungsröhre 53 ist derart geschaltet, dass sie als ein Oszillator arbeiten würde, wenn nicht an das Gitter eine Vorspannung angelegt wäre, welche die Röhre sperrt. Das Steuergitter 57 ist über einen Ableitwiderstand 65 und eine Vorschaltbatterie 67 mit der Kathode verbunden.
Der Gitterkreis enthält ausserdem die Reihenschaltung des Gitterkondensators 69, der Primärwicklung 71 des Transformators 73 und eines Teiles des Potentiometers 17. Der Anodenkreis der Röhre 53 ist mit dem Gitterkreis mittels einer Wicklung 75 des Transformators 73 verbunden, dessen eines Ende am Pluspol der Anodenspannungsquelle liegt. Die Kopplung zwischen den Wicklungen 71 und 75 ist derart, dass, wenn die Batterie 67 nicht vorhanden wäre, die Wirkungsweise der Röhre 53 nicht von der des Oszillators 21 verschieden sein würde. Die von der Batterie 67 an das Gitter 57 gelegte Vorspannung ist derart, dass die Röhre gesperrt wird, wenn kein Bildimpuls dem Gitter zugeführt wird.
Der Transformator 73 ist mit einer dritten Wicklung 77 versehen, parallel zu der das Potentiometer 49 liegt, so dass ein Teil der Ausgangsspannung der Röhre 53 dem Oszillator 21 zugeführt wird.
Um zu vermeiden, dass der Oszillator 21 die Röhre 53 beeinflusst, wird nur ein Teil der über das Potentiometer 49 auftretenden Spannung dem Oszillator 21 zugeführt. Von der Röhre 53 werden die empfangenen Bildimpulse verzerrt und der Oszillatorröhre 21 zugeführt, in der die Frequenz der erzeugten Spannungsimpulse von den empfangenen Bildimpulsen gesteuert wird. Die im Generator 21 erzeugten Impulse werden einer Röhre 23 zugeführt, die einen dreieckförmigen Strom erzeugt, der den Spulen 19 zugeführt wird. Die Erzeugung eines dreieckförmigen Stromes erfolgt mittels eines Kondensators 79 und eines Widerstandes 81, deren Reihenschaltung im Ausgangskreis der Röhre 23 liegt. Eine dreieckförmige Spannung tritt über den Kondensator 79 auf, während ein Spannungsimpuls im Widerstand 81 auftritt.
Die Kombination dieser beiden Spannungen bewirkt einen dreieckförmigen Strom in den Ablenkspulen. Die Ablenkspulen 19 sind in den Ausgangskreis der Röhre 25 über eine die veränderbare Anzapfstelle 83 und die Widerstände 85 enthaltende Gleichstromverbindung zum Zentrieren des
Kathodenstrahlenbündels auf dem Fluoreszenzschirm der Röhre 5 und mittels einer einen Kondensator 87 enthaltenden Wechselstromverbindung eingeschaltet. Die Art der Umwandlung von Bildimpulsen mit grossem Energiegehalt in Bildimpulse mit verhältnismässig kleinem Energieinhalt ist in Fig. 2 erläutert.
In Fig. 2 ist der über das Potentiometer 17 auftretende Bildimpuls mit 89 und die im Anodenkreis der Röhre 53 auftretende Spannung mit 91 bezeichnet. Aus den Kurven ? und 91 ergibt sich, dass im Zeitpunkt die Spannung am Steuergitter 57 der Röhre 53 von der Batterie 67 bedingt wird und niedriger ist als die Spannung, bei der die Röhre bereits gesperrt ist. Im Zeitpunkt hat die Gitterspannung der Röhre 53 infolge des empfangenen Bildimpulses derart zugenommen, dass Anodenstrom zu fliessen anfängt und die Schwingungsperiode einsetzt.
Diese Schwingungsperiode entspricht nahezu ganz der des Oszillators 21, mit dem Unterschied, dass im Zeitpunkt t3, wenn die Ladung des Gitter- kondesators 69 abgeflossen ist, die Periode nicht wiederholt wird, sondern die Schaltung infolge der
Vorspannung des Gitters 57 unwirksam bleibt. Die zwischen und t3 vergehende Zeit wird als die wirk- same Periode bezeichnet. Diese Periode wird nicht wiederholt, bevor der folgende Bildimpuls zugeführt wird. Durch Vergleich der dem Bildimpuls 89 entsprechenden Fläche in Fig. 2 mit der oberhalb der Null- aehse liegenden Fläche, die einem Impuls 91 entspricht, ergibt sich, dass im Ausgangskreis der Röhre 53
Impulse auftreten mit wesentlich geringerem Energieinhalt als die empfangenen Bildimpulse.
Infolge-
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dessen üben kleine Veränderungen der Ausgangsenergie der Röhre 53 praktisch keinen Einfluss auf den Oszillator 21 aus.
Bei der Schaltung ist die Röhre 53 derart eingestellt, dass, wenn die feste Vorspannung nicht vorhanden wäre, Schwingungen erzeugt würden, deren Frequenz höher als die der Bildimpulse ist, d. h. die Zeitdauer zwischen t2 und t3 ist kleiner als die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildimpulsen liegende Zeitdauer. Der Grund für diese Einstellung liegt darin, dass auf diese Weise die Ladung des Gitterkondensators 69 abfliessen kann und die Röhre 53 somit wieder ihren ursprünglichen Zustand annimmt, bevor der folgende Bildimpuls auftritt. Hiedurch wird vermieden, dass die Wirkungsweise der Röhre 53 während des Empfanges eines Bildimpulses von dem folgenden Impuls beeinflusst wird.
Ferner ist die Zeit zwischen t2 und t3 grösser gewählt als die Zeitdauer eines empfangenen Bildimpulses, um zu vermeiden, dass die Röhre 53 unter dem Einfluss eines Bildimpulses mehr als einmal schwingt.
In Fig. 1 ist die Kopplung zwischen der Röhre 53 und dem Oszillator 21 nur lose, um Rückwirkung auf die Röhre 53 zu vermeiden ; in Fig. 3 ist eine Verstärkerröhre 93 vorgesehen, die Rückwirkung verhütet. In dieser Figur ist eine eine Kathode 97, ein Steuergitter 99 und eine Anode 101 enthaltende Entladungsröhre 95 dargestellt, welche die empfangenen Bildimpulse 89 in Impulse 91 umwandelt.
Das Steuergitter 99 ist über einen Gitterableitwiderstand 103 und eine Vorspannungsbatterie 105 mit der Kathode 97 verbunden, und die Batterie 105 legt eine negative Spannung an das Gitter, die grösser ist als die, bei der die Röhre bereits gesperrt ist. In Reihe zwischen dem Steuergitter 99 und der Erde liegen ferner ein Gitterkondensator 107, die Sekundärwicklung 109 eines Transformators 111 und ein Teil des Potentiometers 17, dem die empfangenen Bildimpulse zugeführt werden. Der Anodenkreis der Röhre 95 ist mit dem Gitterkreis mittels der Primärwicklung 113 des Transformators 111 gekoppelt.
Ähnlich wie in Fig. 1 ist die Einstellung derart, dass die Röhre 95 schwingen würde, wenn die Batterie 105 nicht vorhanden wäre.
Der Oszillator enthält eine Entladungsröhre 115 mit einer Kathode 117, einem Steuergitter 119 und einer Anode 121. Das Steuergitter 119 ist über eine Wicklung 123 eines Transformators 125 und einen Gitterableitwiderstand z mit der Kathode 117 verbunden. Parallel zum ssitterableitwiderstand 127 liegt ein Gitterkondensator 129, der auf eine negative Spannung geladen wird, so dass während eines Teils der Periode am Steuergitter 119 eine negative Spannung liegt, wie dies bei der Beschreibung der Fig. 1 mit Bezug auf den Oszillator 21 erläutert wurde. Der Anodenkreis der Röhre 115 ist in der richtigen Phase mit dem Gitterkreis mittels der Wicklung 1. 31 des Transformators 125 gekoppelt.
Die im Anodenkreis der Röhre 95 auftretenden Spannungsimpulse werden der Oszillatorröhre 115 über eine Entladungsröhre 93 mit einer Kathode 133, einem Steuergitter 1. 35 und einer Anode 137 zugeführt. Die Anode 101 der Röhre 95 ist mit dem Steuergitter 135 der Röhre 93 mittels eines Kondensators 139 gekoppelt. Das Steuergitter 135 erhält eine negative, die Röhre 93 sperrende Spannung von einer Batterie 141, deren Pluspol mit der Kathode 133 verbunden ist und deren Minuspol über einen Gitterableitwiderstand 143 an das Gitter 135 angelegt ist. Der Ausgangskreis der Röhre 93 ist mittels einer dritten Wicklung 145 des Transformators 125 mit dem Oszillator gekoppelt.
Die Wicklung 145 ist derart gewählt, dass infolge eines im Ausgangskreis der Röhre 93 auftretenden Bildimpulses die
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der Röhre 93 eine solehe Vorspannung zu geben, dass nur die positiven Spitzen der im Anodenkreis der Röhre 95 auftretenden Impulse dem Oszillator 115 zugeführt werden, kann die Röhre 93 auch als ein gewöhnlicher A-Verstärker arbeiten. Dadurch aber, dass der, öhre 93 eine negative Vorspannung ge-
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Der Oszillator 115 ist mit der Röhre 23 verbunden, die dem Eingangskreis der Röhre 25 eine solehe Spannung zuführt, dass der gewünschte dreieckförmige Strom in den Ablenkspulen auftritt. Der Oszillator 115 kann mit der Röhre 23 in der in Fig. 1 dargestellten Weise oder mittels einer direkten Verbindung vom Gitter 119 der Oszillatorröhre zum Gitter 147 der Röhre 23 über eine Leitung 149 gekoppelt sein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Der, Huptunterschied zwchen diesen zwei Verbindungen besteht darin, dass in Fig. 3 die Vorspannung für das Steuergitter der Röhre 23 dem Gitterkreis der Röhre Röhre 115 statt seinem eigenen Gitterableitwiderstand wie in Fig. 1 entnommen wird. Ähnlich wie in Fig. 1 ist die Vorspannung der Röhre 23 derart. dass die Röhre gesperrt ist.
Hiebei ist zu bemerken, dass infolge des Spannungsabfalls im Widerstand 146 eine Gittervorspannung erhalten wird, die ungenügend ist, um die Röhre 115 zu sperren, wohl aber die Röhre 23 sperrt. Beim Gebrauch einer Röhre 93 zwischen der Röhre 95 und dem Oszillator 115 kann die Frequenz des Oszillators weiter von der Bildfrequenz entfernt sein als bei der in Fig. 1 dargestellten Sehaltanordnung.
In Fig. 4 ist eine Röhre 150 in Dynytronsehaltung dargestellt, welche die gleiche Wirkungsweise wie die in Fig. 1 und 3 dargestellten Röhren 53 und 95 hat ; sie enthält eine Kathode 151, ein Steuer-
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mit einer Anodenspannungsquelle 161 verbunden, während das Schirmgitter 155 mit einem in bezug auf die Kathode stärker positiven Punkt der Batterie 161 verbunden ist. Die Röhre 150 würde infolgedessen als Dynytronoszillator arbeiten, wenn das Gitter 75. 3 direkt mit der Kathode 151 verbunden
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derart, dass die Röhre 150 gesperrt ist ; es sei denn, dass Bildimpulse über den Widerstand 117 auftreten.
In diesem Fall wird im Anodenkreis ein Impuls erzeugt, der den (in Fig. 4 nicht dargestellten) Oszillator steuert.