Synchronisierschaltung in einem Fernsehempfänger Die vorliegende Erfindung betrifft eine Synchronisierschaltung in einem Empfänger einer Fernsehanlage, in welchem lokale Mittel zur Erzeugung von :Synehronisierimpulsen in Abhängigkeit der übertragenen Synchronisier- impulse verwendet werden.
Mit der Erhöhung der Dichte von Fern sehstationen in gewissen Ländern und der Ver besserung der Fernsehempfänger hinsichtlich Geräuschabstand sind viele Landgebiete für das Fernsehen erschlossen worden, welche bis her nicht in der Lage waren, Fernsehsendun gen zu empfangen. In vielen dieser Gebiete ist. es jedoch äusserst schwierig, eine zufrie denstellende Synchronisierung zu erzielen, ins besondere bei Verhältnissen mit schwachen oder geräuschbehafteten Signalen, da die Fernsehempfänger auf jede Beeinträchtigung der Qualität des übertragenen Synchronisier- signals äusserst empfindlich sind.
Es ist üb lich, in den meisten Fernsehempfängern einen Synchron-Oszillator zu verwenden, beispiels weise eine bestimmte Abart eines,Sperrschwin- gers, welcher auf die übertragenen :Synchroni- siersignale anspricht und Impulse genügenden Energieinhaltes erzeugt, um die ;Synchronisie rung im Empfänger einzuleiten. Eine solche Vorrichtung kann mit einer Frequenz betrieben werden, welche beträchtlich von der Frequenz der übertragenen Synchronisiersignale ab weicht.
Wegen der Einführung von detek- tierten Synchronisiersignalen wird jedoch der Oszillator ausgelöst und erzeugt Synchronisier impulse von bedeutend grösserem Energie inhalt als die det:ektierten Synchronisier- signale, aber die erzeugten Impulse wieder holen sich in gleichen Zeitintervallen mit den empfangenen Synchronisiersignalen. Diese ört lich erzeugten Impulse sind bedeutend wirk samer als die empfangenen Signale bei der Synchronisierung des Fernsehempfängers, und zwar wegen ihres höheren Energiegehaltes.
Selbstverständlich sind Massnahmen zu ergrei fen, um die Auslösung des Oszillators durch Geräusche oder Störsignale zu schützen und ausserdem muss Gewähr dafür vorhanden sein, dass der Oszillator auf die schwachen, emp fangenen Synchronisiersignale anspricht.
Ein Nachteil eines solchen Systems beruht auf der Tatsache, dass die freie Periode des Sperrschwingers während des Betriebes so variieren kann, dass die Vorrichtung nicht mehr durch die empfangenen Synchronisier signale synchronisiert werden kann, um ein Impulssignal zu erzeugen, welches jedem emp fangenen Signal entspricht. Anderseits können die empfangenen Synchronisiersignale so klein sein, dass sie zur Auslösung des Oszillators nicht mehr genügen.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung, besteht in der Schaffung eines Synchronisier- oszillators, welcher gegenüber Geräuschsigna len eine grössere Immunität aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Synchronisieroszillators mit hoher Stabilität, so dass er cUtreh Ände- rungen der Speisespannung und der Eingangs signale nicht beeinflusst wird.
Die erfindungsgemässe @Synchronisierschal- tung in einem Empfänger einer Fernsehan lage, welche Synchronisiersignale verwendet, ist gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung von Impulssignalen, deren Wiederholungsfre quenz mit derjenigen der Synchronisier- signale vergleichbar ist, eine Elektronenent-. ladungsröhre mit einem Gitterkreis, weiter durch einen Zeitkonstantenkreis, welcher mit dem genannten Gitterkreis gekoppelt ist, und durch Mittel,
um die Synchronisiersignale dem Gitterkreis zuzuführen, um die genannte Röhre in den leitenden Zustand überzuführen, fer ner durch Mittel, zur Verstärkung des Aus- gangssignals der genannten Röhre und durch Mittel, um das verstärkte Ausgangssignal posi tiv zum genannten -Gitterkreis rückzukoppeln.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, - Die Fig. 1 zeigt ein Schaltschema eines Synchronisieroszillatörs, und die Fig.2, eine Anzahl Kurven zur Erläuterung der Schaltung nach Fig.1.
Die in der Fig.1 dargestellte Synchroni- sierschaltung dient als Synchronisieroszillator für die Vertikalablenkung in einem Fernseh empfänger. Das empfangene Fernsehsignal wird detektiert, und die vertikalen Synchroni- siersignale gelangen an die Eingangsklemme 1 der Schaltung nach F'ig.1, um als Auslöse- signale für den :Synchronisieroszillator zu dienen.
Das an die Klemme 1 angelegte Signal gelangt über den Kondensator 2; das Zeit- konstanten-Netzwerk 4, welches aus einem Kondensator und einem Widerstand besteht, und über die Wicklung 5a des Transformators 5 an das Gitter 6 der Elektronenröhre 7, deren Kathode 8 geerdet ist. Die Anode 9 der Röhre 7 ist über den Kondensator 11 mit der Kathode 12 der Elektronenröhre 13 ge koppelt, deren Gitter 14 geerdet ist. Die Anode 15 der Röhre 13 ist über die zweite Wicklung 5b des Transformators 5 mit der positiven Klemme einer Spannungsquelle verbunden.
In der Fig. 2 zeigt die Kurve A eine ty pische Wellenform, welche die Gitterspannung in Funktion der Zeit darstellt, wie sie in der Fig. 1 im frei schwingenden Zustand auftritt, d. h. in dem Zustand, in welchem keine Aus lösesignale an die Eingangsklemme 1 gelangen.
Der exponentielle Teil 20 der Kurve A entsteht infolge der Entladung des Kondensators 3 im Zeitkonstantennetzwerk 4, und die .Span- nungswelle, welche von der Zeitkonstanten ab hängig ist, variiert zwischen einem weit unter dem .Sperrpunkt liegenden Pegel bis zum Pe gel der Sperrpunktspannung, welcher durch die gestrichelte Horizontale 21 angedeutet ist.
Wenn bei der Entladung des Kondensators 3 der Sperrpunktpegel 21 erreicht wird, bewirkt die Vorspannung am Gitter 6, dass die Röhre 7 in den leitenden Zustand übergeht, wie dies durch den Impuls 22 der Kurve A dargestellt ist. Wenn die Röhre 7 leitet, bewirkt ihr Anodensignal 24, Kurve B, dass die Röhre 13 leitend wird und einen ähnlichen Impuls 25, Kurve C, von grösserer Amplitude erzeugt, welcher durch die Wicklung .5.b des Trans formators 5 fliesst.
Durch Mitkopplung über die Transformatorwicklung 5a fliesst im Git terkreis der Röhre 7 ein Strom, wodurch der Kondensator 3 wieder negativ aufgeladen wird, wie dies durch den Teil 23 der Kurve A zum Ausdruck kommt. Sobald der Kurven teil 23 unterhalb den Sperrwert fällt, ist die Röhre 7 nicht mehr leitend, wie dies aus dem Diagramm 3 des Anodenimpulses 24 ersicht lich ist. Der an den Transformator '5 angelegte Impuls bewirkt eine Reihe von gedämpften Schwingungen im Gitterkreis, die in der Kurve A mit 26 bezeichnet sind.
Die Zeitkonstante des R-C-Netzwerkes 4 wird für eine frei schwingende Frequenz ein gestellt, welche etwas kleiner ist als die Wie derholungsfrequenz der Synchronisierimpuls- signale 2<B>7</B> der Kurve D, Wie aus der Kurve E ersichtlich ist, wird die Röhre 7 früher lei tend, als dies im Zustand freier Schwingungen der Fall wäre, und der Auslöseimpuls <B>27</B> be wirkt ausserdem, dass die Röhre 7 mehr .Strom liefert, wie dies bei 28 dargestellt ist.
Dieser Umstand bewirkt eine entsprechende Zunahme des Ausgangsimpulses der Röhre 13, wodurch die Amplitude der anfänglichen Schwingun gen des Transformators ebenfalls erhöht wer den, wie dies im Kurventeil 29 der Kurve E gezeigt ist. Infolge dieser zusätzlichen, in den Gitterkreis der Röhre 7 eingeführten Energie führt das Gitter einen grösseren Strom, als dies im Zustand freier Schwingungen der-Fall ist, wodurch der Kondensator 3 eine grössere Ladung aufnimmt, wodurch ferner die nega tive Vorspannung am Gitter 6 im Vergleich zum Kurventeil 2!0 für freischwingenden Be trieb ebenfalls erhöht wird, wie dies durch den Kurventeil 30 der Kurve E zum Aus druck kommt.
Bei der Entladung des Kon- densators 3 nähert sich die exponentielle Kurve 30 im Zeitpunkt des Auftretens des nächsten Auflöseimpulses 27a dem Sperrpegel weniger, als dies im Zustand freier Schwin gungen der Fall wäre. Wie bereits erwähnt, wird das Ausgangssignal der Röhre 7 an die Kathode 12 der Röhre 13 angelegt, wo dieses verstärkt und das Ausgangssignal der Röhre 13 positiv an den Gitterkreis der Röhre 7 über den Transformator 5 rückgekoppelt wird, wodurch der .Stromstoss erhöht wird, wenn die Röhre 7 bei Eintreffen eines Auslöse impulses in den leitenden Zustand übergeht.
Infolge der erhöhten Ladung im Kondensator 3, welche bewirkt, dass sich die exponentielle Kurve 3.0 dem Sperrpegel weniger nähert, versteht man, dass unter diesen Bedingungen die Schaltung vor dem Auftreten eines Syn- chronisierimpulses nur durch einen Geräusch impuls von genügender Amplitude ausgelöst werden kann, welcher .den Pegel von der ex- ponentiellen Kurve 30 bis zum Sperrpegel 21 anhebt.
Tatsächlich ist die Gittervorspan- nungskurve bezüglich des Zeitpunktes der Eingangssynchronisierimpulse erniedrigt wor den, wodurch die Möglichkeit der Auslösung des Oszillators durch Geräuschenergie, welche vor einem Auslöseimpuls auftritt, vermindert wird.
Sollte das Synchronisiersignal kurzzeitig verlorengehen, kehrt der Oszillator unmittel bar in seinen freischwingenden Zustand zu rück, wodurch die Rückführzeit des Oszilla- tors erhöht werden kann., was einem schnell wirkenden System gleichkommt. In den voran gehenden Ausführungen wurde vorausgesetzt, dass vor der Eingangsquelle 1 eine geeignete Begrenzung stattfindet, was gewöhnlich der Fall ist, da die Geräuschspitze die Spitze der Synchronisierimpulse nach er Begrenzung nie übersteigt.
Daher wird im hier beschrie benen Synchronisieroszillator der Bereich der Geräuschempfindlichkeit auf ein - Minimum herabgesetzt, und infolge der grösseren :Sta- bilität ist -dieser- Oszillator von Änderungen der Speisespannung und Heizspannung unab hängig.
Infolge der hohen Mitkopplungsver- stärker der Impulse ist die Wiederholungsfre quenz sehr hoch und wird weitgehend unab hängig von -der Auslöseimpülsform. Zusammenfassend erkennt -man, dass im beschriebenen Beispiel ein sehr stabiler Sperr schwinger verwendet wird, welcher durch das empfangene Synchronisiersignal ausgelöst wird. . Das empfangene Signal wird auch ver wendet, um die Entsperrungsperiode festzu legen, während welcher der Oszillator leitend werden kann.
Das empfangene Synchronisier- signal wird an das Gitter einer Elektronen röhre gekoppelt, deren Gitterkreis eine Zeit konstante aufweist. Diese Elektronenröhre ar beitet als Begrenzungsverstärker; dessen Aus gangssignal in einer zweiten Elektronenröhre verstärkt und induktiv an das Gitter - der ersten Röhre, zusammen mit dem Synchroni- siersignal zurückgekoppelt wird.
Die @Selbst- entsperrung des Sperrschwingers geschieht durch Einkopplung des Ausgangssignals des Begrenzungsverstärkers in den zweiten Ver- i stärker, dessen Ausgangssignal an. den Be grenzungsverstärker positiv rückgekoppelt wird; wodurch der Begrenzungsverstärker nur während demjenigen Zeitabschnitt leitend werden kann, während welchem das Ausgangs-<B>!</B> Signal des zweiten Verstärkers in diesen ein gekoppelt ist.
Synchronization circuit in a television receiver The present invention relates to a synchronization circuit in a receiver of a television system, in which local means are used to generate: Synchronization pulses as a function of the transmitted synchronization pulses.
With the increase in the density of television stations in certain countries and the improvement of television receivers in terms of signal-to-noise ratio, many areas of land have been opened up for television which up to now have not been able to receive television broadcasts. In many of these areas it is. However, it is extremely difficult to achieve a satisfactory synchronization, especially in conditions with weak or noisy signals, since the television receivers are extremely sensitive to any impairment of the quality of the transmitted synchronization signal.
It is customary to use a synchronous oscillator in most television receivers, for example a certain type of a blocking oscillator which responds to the transmitted synchronization signals and generates pulses of sufficient energy to initiate synchronization in the receiver . Such a device can be operated at a frequency which differs considerably from the frequency of the synchronizing signals transmitted.
Due to the introduction of detected synchronizing signals, however, the oscillator is triggered and generates synchronizing pulses with a significantly higher energy content than the detected synchronizing signals, but the generated pulses repeat themselves at the same time intervals as the received synchronizing signals. These locally generated pulses are significantly more effective than the signals received when synchronizing the television receiver, because of their higher energy content.
It goes without saying that measures must be taken to protect the triggering of the oscillator from noise or interference signals and there must also be a guarantee that the oscillator responds to the weak, received synchronization signals.
A disadvantage of such a system is based on the fact that the free period of the blocking oscillator can vary during operation so that the device can no longer be synchronized by the received synchronization signals in order to generate a pulse signal which corresponds to each received signal. On the other hand, the synchronization signals received can be so small that they are no longer sufficient to trigger the oscillator.
One purpose of the present invention is to create a synchronizing oscillator which has a greater immunity to noise signals.
Another purpose of the invention is to create a synchronizing oscillator with high stability so that it is not influenced by changes in the supply voltage and the input signals.
The synchronization circuit according to the invention in a receiver of a television system which uses synchronization signals is characterized by means for generating pulse signals whose repetition frequency is comparable to that of the synchronization signals, an electron signal. charge tube with a grid circle, further by a time constant circle which is coupled to said grid circle, and by means,
in order to supply the synchronizing signals to the grid circuit in order to bring said tube into the conductive state, further by means for amplifying the output signal of said tube and by means for positively feeding back the amplified output signal to said grid circuit.
The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawing. FIG. 1 shows a circuit diagram of a synchronizing oscillator, and FIG. 2 shows a number of curves to explain the circuit according to FIG.
The synchronization circuit shown in FIG. 1 serves as a synchronization oscillator for the vertical deflection in a television receiver. The received television signal is detected, and the vertical synchronizing signals reach the input terminal 1 of the circuit according to FIG. 1 in order to serve as trigger signals for the synchronizing oscillator.
The signal applied to terminal 1 passes through capacitor 2; the time constant network 4, which consists of a capacitor and a resistor, and via the winding 5a of the transformer 5 to the grid 6 of the electron tube 7, the cathode 8 of which is grounded. The anode 9 of the tube 7 is coupled via the capacitor 11 to the cathode 12 of the electron tube 13, the grid 14 of which is grounded. The anode 15 of the tube 13 is connected via the second winding 5b of the transformer 5 to the positive terminal of a voltage source.
In FIG. 2, curve A shows a typical waveform which represents the grid voltage as a function of time, as it occurs in FIG. 1 in the freely oscillating state, i. H. in the state in which no trigger signals reach input terminal 1.
The exponential part 20 of curve A arises as a result of the discharge of the capacitor 3 in the time constant network 4, and the voltage wave, which is dependent on the time constant, varies between a level far below the cut-off point up to the level of the cut-off point voltage, which is indicated by the dashed horizontal line 21.
When the cut-off point level 21 is reached during the discharge of the capacitor 3, the bias voltage on the grid 6 causes the tube 7 to pass into the conductive state, as is shown by the pulse 22 of curve A. When the tube 7 conducts, its anode signal 24, curve B, causes the tube 13 to become conductive and generate a similar pulse 25, curve C, of greater amplitude, which flows through the winding .5.b of the transformer 5.
As a result of positive feedback via the transformer winding 5a, a current flows in the git terkreis of the tube 7, whereby the capacitor 3 is again negatively charged, as is expressed by the part 23 of the curve A. As soon as the curve part 23 falls below the blocking value, the tube 7 is no longer conductive, as can be seen from diagram 3 of the anode pulse 24. The pulse applied to the transformer 5 causes a series of damped oscillations in the lattice circle, denoted by 26 in curve A.
The time constant of the RC network 4 is set for a freely oscillating frequency, which is slightly smaller than the repetition frequency of the synchronizing pulse signals 2 7 of curve D, as can be seen from curve E the tube 7 conducts earlier than would be the case in the state of free oscillations, and the triggering pulse 27 also causes the tube 7 to deliver more current, as shown at 28.
This fact causes a corresponding increase in the output pulse of the tube 13, whereby the amplitude of the initial Schwingun gene of the transformer also increases who, as shown in the curve portion 29 of the curve E. As a result of this additional energy introduced into the lattice circle of the tube 7, the lattice carries a greater current than is the case in the state of free oscillations, whereby the capacitor 3 takes a greater charge, which also makes the negative bias on the lattice 6 in comparison to the curve part 2! 0 for free-swinging operation is also increased, as this comes from the curve part 30 of the curve E to the expression.
When the capacitor 3 is discharged, the exponential curve 30 approaches the blocking level less at the time of the occurrence of the next dissolution pulse 27a than would be the case in the state of free oscillations. As already mentioned, the output signal of the tube 7 is applied to the cathode 12 of the tube 13, where it is amplified and the output signal of the tube 13 is positively fed back to the grid circuit of the tube 7 via the transformer 5, whereby the .Stromstoss is increased when the tube 7 goes into the conductive state when a triggering pulse arrives.
As a result of the increased charge in the capacitor 3, which causes the exponential curve 3.0 to approach the blocking level less, one understands that under these conditions the circuit can only be triggered by a noise pulse of sufficient amplitude before a synchronization pulse occurs, which .the level from the exponential curve 30 to the blocking level 21 increases.
In fact, the grid bias curve has been lowered with respect to the timing of the input sync pulses, reducing the possibility of the oscillator being triggered by noise energy that occurs before a trigger pulse.
If the synchronization signal is lost for a short time, the oscillator immediately returns to its free-running state, whereby the return time of the oscillator can be increased, which is equivalent to a fast-acting system. In the preceding explanations it was assumed that a suitable limitation takes place in front of the input source 1, which is usually the case since the noise peak never exceeds the peak of the synchronization pulses after the limitation.
Therefore, in the synchronizing oscillator described here, the range of noise sensitivity is reduced to a minimum, and due to the greater stability, this oscillator is independent of changes in the supply voltage and heating voltage.
As a result of the high positive feedback amplifier of the pulses, the repetition frequency is very high and is largely independent of the form of the trigger pulse. In summary, one recognizes that in the example described, a very stable blocking oscillator is used, which is triggered by the received synchronization signal. . The received signal is also used to determine the unlock period during which the oscillator can become conductive.
The synchronization signal received is coupled to the grid of an electron tube, the grid circle of which has a time constant. This electron tube works as a limiting amplifier; whose output signal is amplified in a second electron tube and fed back inductively to the grid - the first tube, together with the synchronization signal.
The self-unlocking of the blocking oscillator is done by coupling the output signal of the limiting amplifier into the second amplifier, whose output signal is on. the limitation amplifier is positively fed back; whereby the limiting amplifier can only become conductive during that time segment during which the output <B>! </B> signal of the second amplifier is coupled into it.