DE1122097B - Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Farbfernsehempfänger und bezieht sich auf eine Empfängertype, bei der die Dreifarbeninformation bzw. das aus drei unter verschiedenen Phasenwinkeln auf einen Farbunterträger modulierten Farben gebildete Farbsignal auf einen Indexfrequenzträger umgesetzt wird, dessen Frequenz und Phase durch Indexmittel geregelt wird, die auf die Querabtastung von Farbstreifen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre durch einen Abtaststrahl der Röhre ansprechen.

Die Benutzung eines Indexfrequenzträgers ist notwendig, wenn sich der Elektronenstrahl schnell über die Farbstreifen bewegt, damit der Elektronenstrahl jederzeit richtig in der Intensität moduliert werden kann, um richtige Farbwiedergabe zu erreichen, trotz des Umstandes, daß immer gewisse Unregelmäßigkeiten in der Abtastgeschwindigkeit des Strahles sowie im Abstand der Streifen auftreten können.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Umsetzung der Farbinformation von einem Träger in den anderen durch Benutzung einer Anzahl von Mischern durchzuführen. Mischer sind gewöhnlich nichtlineare Einrichtungen und erzeugen neben den gewünschten Signalen zusätzliche Signale auf Harmonischen der zwei zu mischenden Signale und außerdem auf Frequenzen, die Kombinationen der Oberschwingungsfrequenzen darstellen. Verschiedene dieser unerwünschten Signale treten auf Frequenzen auf, die von den gewünschten Signalen entfernt liegen und deshalb mit Hilfe von Fallen unterdrückt werden können, die jedoch den Nachteil mit sich bringen, daß sie die Gesamtgruppenlaufzeit der Schaltung vergrößern. Andere unerwünschte Signale liegen sehr nahe in der Frequenz bei den Nutzsignalen und können deshalb nur durch Mischschaltungen besonderer Ausführung unterdrückt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Farbfernsehempfänger der angegebenen Art zu vereinfachen und zu verbessern.

Gemäß der Erfindung enthält der Farbfernsehempfänger der angegebenen Art drei Kreise, von denen jeder eine Demodulationsröhre oder einen Demodulationstransistor aufweist, deren Anode bzw. dessen Kollektor mit der Kathode bzw. dem Emitter einer Modulationsröhre oder eines Modulationstransistors über ein Tiefpaßfilter verbunden ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um drei verschiedenphasige Bezugssignale der Farbunterträgerfrequenz den Demodulationsröhren bzw. den Demodulationstransistoren zuzuführen, und Mittel zur Zuführung des Färbsignals an die Kreise und Mittel zur Zuführung dreier Trägersignale von Indexfrequenz an die Modulations-Farbfernsehempfänger

Anmelder:

Sylvania -Thorn Colour Television
Laboratories Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Augsburg-Göggingen, Von-Eichendorfr-Str. 10

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 15. Juni 1959 (Nr. 20 500)

John Kenneth Oxenham und Reginald Graham,

London,
sind als Erfinder genannt worden

röhren bzw. an die Modulationstransistoren und ein abgestimmter Kreis, durch den die Ausgangswerte der drei Modulationsröhren bzw. -transistoren kombiniert werden, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß im Betriebe das Farbsignal an den drei Phasenwinkel η der drei Bezugssignale demoduliert wird, daß die drei demodulierten Signale durch die Tiefpaßfilter, die die Farbunterträgerfrequenz stark dämpfen, hindurchgehen und auf die Träger der Indexfrequenz aufmoduliert werden, und daß drei um Phasenwinkel von 120° gegeneinander verschobene Signale von Indexfrequenz erzeugt und in dem abgestimmten Kreis kombiniert werden.

Die drei um Phasenwinkel von 120° verschobenen Signale von Indexfrequenz können dadurch erzeugt werden, daß um 120° phasenverschobene Trägersignale an die Modulationsröhren bzw. -transistoren angelegt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die drei Trägersignale gleiche Phasenlage besitzen und die 120°-Phasenverschiebung, z. B. mit Hilfe einer Verzögerungsleitung, in dem abgestimmten Kombinierungskreis bewirkt wird.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nur ein abgestimmter Kreis auf Indexfrequenz erforderlich ist, der keine schmale Bandbreite zu haben braucht, so daß die Gruppenlaufzeit klein ist. Der Kreis kann nicht nur ein gleichwinkliges Farbsignal in Abhängigkeit von der Abtastung der Farbstreifen liefern, sondern ergibt außerdem ein M— F-Signal, welches, mit dem Helligkeitssignal Y kombiniert, ein

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Signal M zur Steuerung der Gesamthelligkeit der infolgedessen nur um einige Volt ändert, wie der

Kathodenstrahlbildröhre ergibt. Strom in Vl (a) schwankt. Somit kann die Schaltung

Die Erfindung und ihre weiteren Eigenschaften und so betrachtet werden, als ob das obere Ende von Al

Vorteile sind in zwei Ausführungsbsispielen an Hand auf 125 Volt gehalten wards.

von Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt 5 Die Triode Vl (ä) arb;itet als gittergesteuerter

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Gleichrichter, und bei NichtVorhandensein einer

Erfindung, Farbeingangsspannung senken die hohen Spitzen-

Fig. 2 eine Darstellung verschiedener Kurven- werte des Anodenstromes die mittlere Anodenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der in spannung auf einen niedrigen Wert in der Größen-Fig. 1 gezeigten Schaltung und io Ordnung von 20 Volt herab. Wenn man annimmt, daß

Fig. 3 ein Schaltbild, in dem verschiedene Ab- auf Grund der Klemmwirkung der Triode die augen-

wandlungen dargestellt sind, weiche gemäß einer blickliche Anodenspannung im leitenden Zustand

zweiten Ausführungsform in der Schaltung nach Fig. 1 konstantgehalten wird, so erscheint die demodulierte

vorgenommen werden können. Ausgangsspannung VR über Al und hat eine maximale

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung ist zur Verarbeitung 15 Amplitude gleich dem Abstand von Spitze zu Spitze

des NTSC-Farbsignals geeignet, welches bei Demo- des Farbeingangssignals. Fig. 2 zeigt die Betriebs-

dulation unter Phasenwinkeln von 121°, 219° und 353° bedingungen für ein Farbsignal von konstanter

Signale 0,90 (R-M), 0,83 (G-M) und 0,67 (B-M) Amplitude (α) in Phase, (b) unter 90° Phasenver-

ergibt, wobei M = V₃ (R-{-G+B). Es ist ersichtlich, Schiebung und (c) gegenphasig mit dem Bezug-

daß diese Signale umgeformt und addiert werden 20 signal (d).

können, so daß sich ein Signal 0,30 (R-M) + 0,59 Wenn sich die Spannung über Rl ändert, so ändert

(G-M) + 0,11 (B-M) = Y-M ergibt. Die hierfür sich der durch diesen und durch die Triode Vl (b)

erforderlichen Mittel sind an sich bekannt und werden fließende Strom. Die Triode Vl (b) wirkt als Modu-

deshalb nicht näher erläutert. lator, dem ein Trägersignal von Indexfrequenz ω

Die gezeigte Schaltung enthält drei Doppeltrioden 35 unter 0° zugeführt wird, das an die Klemme /1 (b)

Vl, Vl und V3, deren beide Hälften mit Vl (a), angelegt wird. Der Indexträger wird durch Abtastung

Vl (b) usw. bezeichnet sind. Die drei Trioden Vl (a), von besonderen Indexstreifen in der Röhre erzeugt.

Vl (ä) und V3 (a) bilden die unteren Röhren dreier Die Triode Vl (b) erzeugt somit ein Signal von

Kaskodeschaltungen und die Trioden Vl (b), Vl (b) Indexfrequenz in ihrem Anodenkreis, und das Signal

und V3 (b) die oberen Röhren der drei Kaskode- 30 wird mit einer Spitze-zu-Spitze-Amplitude proportional

schaltungen. Die drei Schaltungen sind gleich, und dem durch Vl (b) (und Al) fließenden Strom ampli-

es ist deshalb nur die erste im einzelnen beschrieben. tudenmoduliert. Die Triode Vl (b) kann in C-Betrieb

Die Kathode der Triode Vl (ä) ist mit Erde ver- betrieben werden, wobei das Indexsignal eine große bunden, und ihre Anode steht mit der Kathode von Amplitude besitzt und die Röhre für den größten Vl (b) über eine Transformatorwicklung Ll, einen 35 Teil der Arbeitsperiode sperrt. Der Anodenstrom Widerstand Al und ein Tiefpaßfilter Fl in Ver- besteht dann aus schmalen Stromimpulsen, die mit bindung. Ein Fallenkreis Tl von 3,6 MHz ist mit dem Indexfrequenz auftreten, und die Grundwellenunteren Ende von Al verbunden, um das Signal der komponente hat eine Spitze-zu-Spitze-Amplitude sehr Farbunterträgerfrequenz von etwa 3,58 MHz zu angenähert dem vierfachen mittleren Strom durch unterdrücken. Eine Eingangsklemme /1 (a) ist mit 40 die Röhre. Diese Betriebsweise führt zu einer sehr dem Gitter von Vl (ä) über einen Kondensator Cl (a) geeigneten Signalform für die benutzte Kathodenverbunden, und zwischen dem Gitter von Vl (a) und strahlröhre. Die Signale der Indexfrequenz ω, die den Erde ist ein Gitterwiderstand Λ1 (α) eingeschaltet. Trioden Vl (b) und V3 (b) zugeführt werden, besitzen Die Eingangsklemme /1 (b) ist über einen Konden- einen Phasenwinkel von 120 bzw. 240°.
sator Cl (b) mit dem Gitter von Vl (b) verbunden, 45 Die Gesamtbetriebsweise, in der die Schaltung das und ein Gitterwiderstand Al (b) ist zwischen das Farbsignal verarbeitet, soll nun näher betrachtet Gitter von Vl (b) und einer Spannungsquelle von werden. Die Phasenwinkel, unter denen die Demo- + 125 Volt geschaltet. Die Anode von Vl (b) ist mit dulation bewirkt wird, ergeben ein (R-M)-Signal einer Ausgangsklemme 100 und über einen Parallel- über dem Widerstand Al und (G-M)- bzw. (B-M)-resonanzkreis FF mit einer Spannungsquelle von 50 Signale über den entsprechenden Widerständen der +250VoIt verbunden. Die Klemme 100 und der anderen beiden Kaskodeschaltungen. Wenn alle Demo-Kreis FF sind allen drei Kaskodekreisen gemeinsam. dulatoren gleiche Verstärkung besitzen, so stehen die

Die Wicklung Ll und die Wicklungen Ll und L3 Signale gemäß den früheren Feststellungen hinsicht-

der anderen Kaskodekreise sind mit einer Farbsignal- lieh des NTSC-Farbsignals im Verhältnis 0,90: 0,83

eingangswicklung LL gekoppelt. 55 :0,67. Die Signale werden aber im gleichen Ver-

Die Triode Vl (a) wird als Demodulator in C-Betrieb hältnis benötigt, und die Demodulatoren müssen betrieben und am Gitter mit einem großen Signal von deshalb Verstärkungen besitzen, die im Verhältnis Farbunterträgerfrequenz ausgesteuert, das bei /1 (a) I: 1,09: 1,34 stehen. Dies wird zweckmäßig durch angelegt wird. Dieses Signal wird von einem kohä- Benutzung verschiedener Farbtransformatorübersetrenten Oszillator geliefert, der in bekannter Weise 60 zungen an den verschiedenen Röhren erzielt, wobei die durch die Farbstöße im Videosynchronsignal geregelt Röhren Vl (a), Vl (a) und V3 (a) alle gleiche Verwird und so angeordnet ist, daß sein Phasenwinkel 121 ° Stärkung aufweisen. Eine andere Möglichkeit besteht beträgt. Entsprechend werden Vl (ä) und V3 (a) auf darin, daß das Signalverhältnis an den Widerständen Phasenwinkeln von 219 und 353° betrieben. Rl usw. verschieden gewählt wird, wobei eine Kom-

Da die Funktion von Vl (a) als Demodulator zu 65 pensation dadurch bewirkt wird, daß die Verstärbetrachten ist, kann das Vorhandensein von Vl (b) kungen der Modulatoren verschieden gemacht werden, außer acht bleiben, da deren Gitter auf 125VoIt Welches Verhältnis die Signale über den Widerpositiv gehalten wird und sich ihr Kathodenpotential ständen auch haben, es ist klar, daß sie wie beim

NTSC-Verfahren zur Ableitung eines (Y— M)-Signals benutzt werden können, wie vorher festgestellt, für die anschließende Ableitung eines M-Signals. (Gewöhnlich wird das M- Helligkeitssignal an die Kathode der Kathodenstrahlröhre und das verarb;itete Färbsignal der Frequenz co an das Gitter der Röhre angelegt.)

Die Benutzung von Indexträgern auf Phasenwinkeln von 0, 120 und 240° ergibt ein gleichwinkliges Farbsignal und außerdem auf Grund geeigneter Einstellung der Gesamtverstärkungen der Kaskodekreise wie vorstehend erläutert die Bedingung, daß für R=G=B und insbesondere f ür /?=G=ß=0 das an die Kathodenstrahlröhre angelegte Farbsignal gleich Null ist, erreicht wird, da A · coscui + A ■ cos (cot + 120°) + A ■ cos (o)i + 240°) = 0 für alle t.

Es soll hier erwähnt werden, daß der Vorgang der Demodulation und Modulation nur bei zwei Phasenwinkeln durchgeführt werden muß, um die gesamte Information im Farbsignal zu erhalten, und daß ein (Y-M)-Signal in diesem Vorgang abgeleitet werden kann. Wenn jedoch nur zwei Phasen, z. B. unter 90°, verwendet werden, müssen die Ausgangswerte der Modulatoren Null werden, wenn das Farbsignal Null ist. Andernfalls würde, in Gegenüberstellung zu dem Fall der an Hand von Fig. 1 beschriebenen Schaltung, ein resultierendes Farbsignal an die Kathodenstrahlröhre angelegt werden. Der am meisten gebräuchliche Weg zur Beseitigung stehender Wellen besteht in der Benutzung abgeglichener Modulatoren, jedoch werden dann in Wirklichkeit vier Phasen benutzt, im Gegensatz zu den drei nach der Erfindung.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Demodulatoren anders ausgebildet. Fig. 3 zeigt die andere Schaltungsanordnung für die Triode Vl (a). Die Anode ist direkt mit dem Widerstand Rl verbunden, und das Farbsignal wird über einen Transformator Zl dem Gitter zugeführt. Die Kathodenleitung enthält einen durch einen Kondensator Cl überbrückten Widerstand Rl und eine Wicklung eines Transformators Zl, mit Hilfe dessen das Unterträgerbezugssignal der Triode zugeführt wird. Dies ist an sich eine gebräuchliche Demodulatorart. Der in Fig. 1 gezeigte Demodulator besitzt den Vorteil der größeren Gleichstromstabilität und daher der Nullstabilität für das verarbeitete Farbsignal.

Der einzige auf die Indexfrequenz abgestimmte Kreis ist in beiden Ausführungsformen der Kreis FF. Die 3,6-MHz-Fallen und die Tiefpaßfilter stellen sicher, daß nur die demodulierte Farbinformation an die Modulatoren gelangt. Die einzigen Signale getrennt von dem Nutzsignal, die am Ausgang der Schaltung auftreten können, sind Oberschwingungen des Indexträgers und Oberschwingungen des demodulierten Farbsignals. Die letzteren können in den Modulatoren erzeugt werden, sie treten jedoch auf einem relativ geringen Pegel auf und auf einer Frequenz, die weit vom Nutzsignal entfernt ist. Infolgedessen kann der Kreis FF breitbandig ausgebildet werden, so daß er eine kleine Gruppenlaufzeit hat.

Verschiedene Abänderungen können in der gezeigten Schaltungsanordnung vorgenommen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, daß die Demodulation auf gebräuchlicheren Phasen winkeln, z. B. 0, 120 und 240°, bewirkt wird und daß die Ausgangswerte verarbeitet werden, um die erforderlichen Signale zur Zuführung zu den Modulatoren zu erhalten und ein gleichwinkeliges Farbsignal abzuleiten.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die gezeigte Schaltung leicht durch Ersetzen der Röhren Vl (a), Vl (b) usw. durch Transistoren abgewandelt werden kann. Es ist nicht erforderlich, die verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten mit Transistoren im einzelnen auszuführen und darzustellen, da dem Fachmann die äquivalenten Transistorschaltungen zu den entsprechenden Röhrenschaltungen bekannt sind.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Farbfernsehempfänger, bei dem die Dreifarbeninformation bzw. das aus drei unter verschiedenen Phasenwinkeln auf einen Farbunterträger modulierten Farben gebildete Farbsignal auf einen Indexfrequenzträger umgesetzt wird, dessen Frequenz und Phase durch Indexmittel geregelt wird, die auf die Querabtastung von Farbstreifen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre durch einen Abtaststrahl der Röhre ansprechen, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kreise vorgesehen sind, von denen jeder eine Demodulationsröhre [Vl (a), Vl (α), V7> (d)\ oder einen Demodulationstransistor aufweist, deren Anode bzw. Kollektor mit der Kathode bzw. dem Emitter einer Modulationsröhre oder eines Modulationstransistors [Vl (b), Vl (b), V3 (b)] über ein Tiefpaßfilter (Fl) verbunden ist, wobei Mittel [/1 (a) ...] vorgesehen sind, um drei verschiedenphasige Bezugssignale der Farbunterträgerfrequenz den Demodulationsröhren bzw. Transistoren zuzuführen, und Mittel (LL, Ll, Ll, L3 oder Zl ...) zur Zuführung des Farbsignals an die Kreise, und Mittel [/1 (b) ...] zur Zuführung dreier Trägersignale von Indexfrequenz an die Modulationsröhren bzw. -transistoren, und ein abgestimmter Kreis (FF), durch den die Ausgangswerte der drei Modulationsröhren bzw. -transistoren kombiniert werden, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß im Betriebe das Farbsignal an den drei Phasenwinkeln der drei Bezugssignale demoduliert wird, daß die drei demodulierten Signale durch die Tiefpaßfilter, die die Farbunterträgerfrequenz stark dämpfen, hindurchgehen und auf die Träger der Indexfrequenz auf moduliert werden und daß drei um Phasenwinkel von 120° gegeneinander verschobene Signale von Indexfrequenz erzeugt und in dem abgestimmten Kreis kombiniert werden.

2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung der Trägersignale im Betriebe geeignet sind, drei Trägersignale von Indexfrequenz mit Phasenverschiebung von 120° an die drei Modulationsröhren bzw. -transistoren anzulegen.

3. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung der Trägersignale im Betriebe geeignet sind, drei gleichphasige Trägersignale von Indexfrequenz den drei Modulationsröhren bzw. -transistoren zuzuführen, wobei der abgestimmte Kombinierungskreis Verzögerungsmittel aufweist, durch die relative Phasenverschiebungen gegenüber der Indexfrequsnz von 0,120 und 240 ° den zu kombinierenden Signalen aufgeprägt werden.

4. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, 2 oder 3, zur Verwendung in Verbindung mit einem Farbsignal, das mit Farbinformation unter Phasenwinkeln ix, β und y in bezug auf drei Grundfarben moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die

Mittel zur Zuführung der Bezugssignale im Betriebe geeignet sind, drei Bezugssignale von Farbunterträgerfrequenz unter Phasenwinkeln von α, β und γ den Demodulationsröhren bzw. -transistoren zuzuführen.

5. Farbfernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Farbsignal an die Kreise drei Transformatorwicklungen (Ll, Ll, L3) in den jeweiligen Verbindungen von der Anode bzw. dem Kollektor der Demodulationsröhre bzw. des -transistors zur Kathode bzw. zum Emitter der Modulationsröhre bzw. des -transistors vorgesehen sind und eine oder mehrer weitere Transformatorwicklungen (LL) mit den drei Wicklungen gekoppelt sind, an die im Betriebe das Farbsignal angelegt wird.

6. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Demodulationsröhren bzw. -transistoren und der *° Modulationsröhren bzw. -transistoren im wesentlichen gleich sind, während die gegenseitigen Windungsverhältnisse der Transformatorwicklungen so gewählt sind, daß das in dem abgestimmten Kreis erzeugte Signal auf Null geht, wenn Gleichheit zwischen den drei Farbsignalen vorhanden ist.

7. Farbfernsehschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Demodulationsröhre [Vl (ä) ...] bzw. bei jedem Transistor die Kathode bzw. der Emitter mit einem Punkt festen Potentials und die Anode bzw. der Kollektor mit der zugehörigen Wicklung der drei Transformatorwicklungen verbunden ist und daß die Stromquellen [71 (α)...], die die Bezugssignale von Farbunterträgerfrequenz für die Demodulationsröhren liefern, an die Steuergitter dieser Röhren bzw. an die Basiselektroden der Transistoren angeschlossen sind.

8. Farbfernsehschaltung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Demodulationsröhre oder jeder Demodulationstransistor eine Röhre [Vl (a) in Fig. 3] bzw. ein Transistor ist, deren Kathode bzw. dessen Emitter mit einer Transformatorwicklung (Zl) verbunden ist, die mit einer weiteren Transformatorwicklung gekoppelt ist, über die das jeweilige Bezugssignal der Röhre bzw. dem Transistor zugeführt wird, und daß zur Zuführung des Farbsignals an die Kreise drei Transformatorwicklungen (Zl) vorgesehen sind, die mit den Steuergittern der drei Demodulationsröhren bzw. den Basiselektroden der Transistoren verbunden sind, wobei eine oder mehrere weitere Wicklungen mit den drei Wicklungen gekoppelt sind, an die im Betriebe das Farbsignal angelegt wird.

9. Farbfernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung von der Anode bzw. dem Kollektor der Demodulationsröhren bzw. -transistoren zur Kathode bzw. dem Emitter der Modulationsröhren bzw. -transistoren ein Serienwiderstand (Rl ...) eingeschaltet ist.

10. Farbfernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung von der Anode bzw. dem Kollektor der Demodulationsröhren bzw. -transistoren zur Kathode bzw. dem Emitter der Modulationsröhren bzw. -transistoren ein Fallenkreis (Ti ...) eingeschaltet ist, der auf die Farbunterträgerfrequenz abgestimmt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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