DE2224120A1

DE2224120A1 - Device for level control of television signals

Info

Publication number: DE2224120A1
Application number: DE19722224120
Authority: DE
Inventors: Josef Wien Vanoucek
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1971-05-18
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1972-11-30
Also published as: DE2224120B2; DE2224120C3; AT324452B

Description

Einrichtung zur Pege.lregelungvon Fernsehsignalen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Pegelregelung von negativ oder positiv modulierten Fernsehsignalen.Apparatus for level control of television signals The invention relates to a device for level control of negatively or positively modulated television signals.

Einrichtungen zur Pegelregelung von Fernsehsignalen bilden einen wichtigen Bestandteil verschiedener Geräte der Fernsehtechnik, z.B. bei Antennenverstärkern-für Gemeinschaftsantennenanlagen, bei Fernsehsignalumsetzern u.v.a. Bei diesen-Geräten ist es erforderlich, einen bestimmten Signalpegel am Ausgang des Gerätes auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Amplitude des Fernsehsignales am Eingang des Gerätes in einem gewissen Ausmaß schwankt.Devices for level control of television signals form an important one Part of various television technology devices, e.g. antenna amplifiers for Community antenna systems, television signal converters and many more. With these devices it is necessary to have a certain signal level at the output of the device even then maintain when the amplitude of the television signal at the input of the device fluctuates to some extent.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung entsprechende Geräte der Fernsehtechnik mit Einrichtungen zur Pegelregelung auszustatten; bei einer Ausführung eines solchen Pegelreglers wird z.B. ein leil des Fernsehsignales tom Ausgang des Gerätes, dessen Signalpegel konstant gehalten werden soll, einer Auswerteschaltung und einer Taststufe zugeführt. In der Auswerteschaltung wird entsprechend der Amplitude des hochfrequenten Fernsehsignales eine Hilfsspannung erzeugt, durch welche die Taststufe betätigt wird, die weiter ein Stellglied betätigt. Bei dieser Einrichtung zur Pe-gelregelung von Fernsehsignalen ist es ungünstig, daß direkt mit dem gesamten Fernsehsignal, also auch mit der HF-Trägerfrequenz, gearbeitet werden muß. Die Funktion dieser Einrichtung ist dadurch auf einen Frequenzbereich bis ca. 400 bis -500 MHz beschränkt und die Wirkungsweise wird weiterhin durch eine starke Anfälligkeit auf alle dem Fernsehsignal aufgeprägte Amplitudenänderungen, wie z.B. atmosphärische und andere Störungen, beeinträchtigt. Bei einer anderen Einrichtung zur Pegelregelung von Fernsehsignalen besteht wieder die Möglichkeit, daß die Regelwirkung durch von den steilen Flanken der Synchronimpulse des Fernsehsignales verursachte Schwingungen negativ beeinträchtigt wird.It is known to use appropriate devices to meet this requirement to equip television technology with devices for level control; at one execution Such a level regulator will e.g. a part of the television signal at the output of the Device whose signal level is to be kept constant, an evaluation circuit and fed to a key stage. In the evaluation circuit is corresponding to the amplitude of the high-frequency television signal generates an auxiliary voltage through which the Key stage is actuated, which further actuates an actuator. At this facility for level control of television signals, it is unfavorable that directly with the entire TV signal, so also with the RF carrier frequency, must be worked. The function this facility is therefore limited to a frequency range of up to approx. 400 to -500 MHz limited and the mode of action is continued by a strong vulnerability any amplitude changes impressed on the television signal, such as atmospheric and other disturbances. At another level control device of television signals there is again the Possibility that the rule effect caused by the steep edges of the sync pulses of the television signal Vibrations is adversely affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den angeführten Nachteilen durch schaltungstechnische Maßnahmen zu begegnen.The invention is based on the stated disadvantages to counteract by means of circuitry measures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Stellgrößenbildung längenmodulierte, ein Maß für die Amplitude der Videospannung darstellende Impulse dienen, die durch Puls-Dauer-Modulation von Ausgangsimpulsen einer den Spannungsbereich der Synchronimpulse abbildenden Separatorstufe gewonnen sind.According to the invention, this object is achieved in that for the formation of manipulated variables length-modulated pulses representing a measure of the amplitude of the video voltage serve, which by pulse-duration modulation of output pulses one of the voltage range of the separator stage imaging synchronous pulses are obtained.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Pegelregelung von Fernsehsignalen besteht im wesentlichen darin, daß an den Ausgang eines Pernsehsignalverstärkers huber eine H?-Demodulator-Verstärkerstufe die Separatorstufe angeschlossen ist und daß zur Puls-Dauer-odulation der Ausgangsimpulse der Separatorstufe ein, an den Ausgang der Separatorstufe angeschlossenes erstes Integrierglied mit einer im Vergleich zur Synchronimpulsdauer kurzen Zeitkonstante dient.The device according to the invention for level control of television signals consists essentially in the fact that at the output of a television signal amplifier The separator stage is connected via an H? demodulator amplifier stage and that for pulse duration modulation of the output pulses of the separator stage, to the Output of the separator stage connected first integrator with a comparison serves for the sync pulse duration short time constant.

Die Einrichtung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß auf das erste Integrierglied ein Schmitt-Trigger mit längenmodulierten Ausgangsimpulsen konstanter Amplitude und eine umschaltbare Verzweigung für eine getrennte Verarbeitung von negativ und positiv modulierten Signalen erfolgt, nach welcher weiter im gemeinsamen Signalweg ein zweites Integrierglied mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Dauer der längenmodulierten Impulse großen Zeitkonstante und eine Emitterfolgerstufe vorgesehen sind, wobei der Ausgang der Emitterfolgerstufe direkt mit einem in Reihe mit dem Eingang des Fernsehsignalverstärkers liegenden Stellglied verbungen ist und daß in einem, der Verarbeitung von negativ modulierten Signalen dienenden Zweig der dem Schmitt-Trigger folgenden umschaltbaren Verzweigung ein Gleichspannungsverstärker und ein PI-Glied angeordnet sind und, im zweiten-, der Verarbeitung von positiv modulierten Signalen dienenden Zweig der Verzweigung ein zweites PI-Glied und ein zweiter Gleichspannungsverstärker vorgesehen sind.The device is further characterized in that on the first Integrating element a Schmitt trigger with length-modulated output pulses constant Amplitude and a switchable branch for separate processing of negative and positive modulated signals takes place, after which further in common Signal path a second integrator with a compared to the average Duration of the length-modulated pulses large time constant and an emitter follower stage are provided with the output of the emitter follower stage directly in series with one connected to the input of the television signal amplifier lying actuator and that in one, the processing of negative modulated signals serving branch of the switchable branch following the Schmitt trigger DC voltage amplifier and a PI element are arranged and, in the second, the Processing of positively modulated signals serving branch of the branch second PI element and a second DC voltage amplifier are provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen Fig. 1 die Blockschaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung und Fig. 2, 3, 4, 5, 6 die Impulsverläufe an wichtigen Punkten der Schaltung. Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung zur Pegelregelung wird überwiegend am Beispiel der Verarbeitung negativ modulierter Pernsehsignale beschrieben.1 shows the block circuit of the device according to the invention and FIGS. 2, 3, 4, 5, 6 show the pulse waveforms at important points in the circuit. the The mode of operation of the level control device shown in FIG. 1 becomes predominant using the example of processing negatively modulated television signals.

Das zu verstärkende Fernsehsignal e wird einem Fernsehsignalverstärker 1 zugeführt. Die Ausgangsspannung Ua des Fernsehsignalverstärkers 1 soll auf konstantem Pegel geregelt werden. Ein kleiner Teil der Ausgangsspannung Ua wird vom Verstärker 1 ,abgenommen und in einer H?-Demodulator-Verstärkerstufe 2 verstärkt und demoduliert und dem Eingang einer Separztorstufe 3 zugeführt. Der Arbeitspunkt der Separatorstufe 3 kann verstellt werden - dies ist durch die Gleichspannungsquelle B und den Widerstand R in Fig. 1 angedeutet. Durch eine entsprechende Einstellung des Arbeitspunktes kann erreicht werden, wie dies in Pig. 2 vereinfacht angedeutet ist, daß praktisch die ganze Kennlinie des Transistors bloß zur Verstärkung der Synchronimpulse ausgenützt wird.The television signal e to be amplified becomes a television signal amplifier 1 supplied. The output voltage Ua of the television signal amplifier 1 should be constant Level can be regulated. A small part of the output voltage Ua is used by the amplifier 1, removed and amplified and demodulated in an H? Demodulator amplifier stage 2 and fed to the entrance of a separator stage 3. The working point of the separator stage 3 can be adjusted - this is due to the DC voltage source B and the resistor R indicated in Fig. 1. By setting the operating point accordingly can be achieved like this in Pig. 2 is indicated in simplified form that practical the whole characteristic of the transistor is used only to amplify the sync pulses will.

Die Ausgangsimpulse der Se ratorstufe 3 werden einem Integrierglied 4 mit einer im vergleich zur Ausgangsimpulsdauer kurzen Zeitkonstante zugeführt, Durch das Integrierglied 4 werden die Impulse, wie in Fig. 3 vereinfacht gezeigt ist, so verformt, daß die beim Sägezahnverfahren der Puls-Dauer-Modulation verwendete Impulsform erreicht wird. Die solcherart verformten Impulse werden an den Eingang eines Schmitt-Triggers 5 angelegt, an dessen Ausgang sich längenmodulierte Impulse konstanter Amplitude ergeben. Wie diese Impulse entstehen, ist in einem anderen Maßstab als bei den Fig. 2 und 3 in Fig. 4 für zwei verschiedene Impulsamplituden Al und A2 angedeutet, wobei gleichzeitig mit S die Ansprechspannung (Schwelle) des Schmitt-Triggers bezeichnet ist. In Fig. 5 sind dann die entsprechenden resultierenden längenmodulierten Impulse am Ausgang des Schmitt-Triggers ersichtlich. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung haben Synchronimpulse von negativ modulierten Fernsehsignalen am Ausgang des Schmitt-Triggers das Auftreten von gegenüber Masse negativen Impulsen zur Folge, wobei sich die Breite dieser Impulse bei steigender Amplitude der Eingangsimpulse des Schmitt-Triggers vergrößert.The output pulses of the Se rator stage 3 are an integrator 4 supplied with a short time constant compared to the output pulse duration, Through the integrator 4 the pulses are simplified as in FIG is shown, so deformed that the sawtooth method of pulse-duration modulation used pulse shape is achieved. The impulses deformed in this way are on the input of a Schmitt trigger 5 is applied, at the output of which is length-modulated Impulses of constant amplitude result. How these impulses arise is in one different scale than in FIGS. 2 and 3 in FIG. 4 for two different pulse amplitudes Al and A2 indicated, where at the same time with S the response voltage (threshold) of the Schmitt trigger is designated. In Fig. 5 are then the corresponding resulting length-modulated pulses can be seen at the output of the Schmitt trigger. In the inventive Equipment have sync pulses from negatively modulated television signals at the output the Schmitt trigger results in the occurrence of negative pulses compared to ground, the width of these pulses increasing as the amplitude of the input pulses increases of the Schmitt trigger enlarged.

Die Tatsache, daß sich bei positiv modulierten Pernsehsignalen hingegen am Ausgang des Schmitt-Triggers 5 gegenüber Masse positive längenmodulierte Impulse ergeben, deren Breite sich bei steigender Amplitude der Eingangsimpulse des Schmitt-Triggers verkleinert, hat zur Folge, daß nach dem Schmitt-Trigger 5 eine umschaltbare Verzweigung für eine getrennte Verarbeitung von negativ (N) und positiv (P) modulierten Fernsehsignalen vorgesehen ist. In dem zur Verarbeitung negativ modulierter Fernsehsignale bestimmten Zweig ( in Fig. 1 mit N bezeichnet) wird ein Gleichspannungsverstärker 6 und ein Pl-Glied 7 verwendet. In dem zur Verarbeitung von positiv modulierten Fernsehsignalen bestimmten Zweig ( in Fig. 1 mit P bezeichnet) wird ein zweites PI-Glied 8 und ein zweiter Gleichspannungsverstärker 9 verwendet. Die Benützung der entsprechenden Transistoren (P-N-P für die Verarbeitung negativ und N-P-N für die Verarbeitung positiv modulierter Pernsehsignale) in den beiden umschaltbaren Zweigen, ermöglicht die Gewinnung einer entsprechenden Stellgröße bei beiden Modulationsarten. Die eigentliche Stellgröße wird-mit Hilfe eines zweiten, wieder im gemeinsamen Signaiweg nach der Verzweigung angeordneten Integriergliedes 10, mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Dauer der längenmodulierten Impulse großen Zeitkonstante gewonnen. (Verlauf der Stellgröße ist vereinfacht in Fig. 6 dargestellt). Zur Impedanzanpassung ,an das Stellglied 12 dient eine Emitterfolgerstufe 11.The fact that with positively modulated television signals, however at the output of the Schmitt trigger 5, length-modulated pulses positive with respect to ground the width of which is determined by the increasing amplitude of the input pulses of the Schmitt trigger reduced, has the consequence that after the Schmitt trigger 5 a switchable branch for separate processing of negatively (N) and positively (P) modulated television signals is provided. Intended for processing negatively modulated television signals Branch (designated in Fig. 1 with N) is a DC voltage amplifier 6 and a PI member 7 used. In the one for processing positively modulated television signals certain branch (designated in Fig. 1 with P) is a second PI element 8 and a second DC voltage amplifier 9 is used. The use of the appropriate Transistors (P-N-P for processing negative and N-P-N for processing positively modulated television signals) in the two switchable Branches, enables a corresponding manipulated variable to be obtained for both types of modulation. The actual manipulated variable is - with the help of a second, again in the common signal path after the branch arranged integrating member 10, with a compared to average duration of the length-modulated pulses obtained large time constant. (The course of the manipulated variable is shown in simplified form in FIG. 6). For impedance matching An emitter follower stage 11 is used on actuator 12.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit sehr geringem schaltungstechnischen Aufwand (insgesamt nur sechs Transistoren) eine Pegelregelung von negativ sowie positiv modulierten Pernsehsignalen erreicht wird, welche in einem sehr großen Frequenzbereich funktionsfähig bleibt, von dem Fernsehsignal aufgeprägten Amplitudenänderungen (Störungen) nicht beeinträchtigt wird, wobei die Regelwirkung äußerst stabil ist und auch durch die steilen Flanken der Synchronimpulse -keine Reglerschwingungen verursacht werden.The advantages achieved with the invention are in particular: that with very little circuitry effort (only six transistors in total) a level control of negatively and positively modulated television signals is achieved which remains functional in a very large frequency range, of which Amplitude changes (interference) impressed on the television signal are not affected the control effect is extremely stable and also due to the steep flanks of the sync pulses -no controller oscillations are caused.

5 Patentansprüche 6 Figuren5 claims 6 figures

Claims

P a t e n t a n s O r ü c h e nrl t13) Device for level control of negatively or positively modulated TV signals, that is not possible -z e i c h n e t that length-modulated for the formation of manipulated variables, a measure for the amplitude the video voltage representing pulses that are generated by pulse-duration modulation of Output pulses of a separator stage representing the voltage range of the synchronizing pulses are won.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that to the output of a television signal amplifier (1) via an H2 demodulator amplifier stage (2) the separator stage (3) is connected.

3, device according to claim 1 or 2, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that for the pulse-duration-Mpdulation of the output pulses of the separator stage (3) a first integrator connected to the output of the separator stage (3) (4) with a short time constant compared to the sync pulse duration.

4.'Einrichtung according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that on the first integrator (4) a Schmitt trigger (5) with length-modulated output pulses of constant amplitude and one switchable Branch for a separate processing of negative (N) and positive (P) modulated Signals follows, after which a second integrating element continues in the common signals (10) with a compared to the average duration of the length-modulated pulses large time constant and an emitter follower stage (11) are provided, the Output of the emitter follower stage (11) directly with one in series with the input of the Television signal amplifier (1) lying actuator (12) is connected.

, 5. Device according to claim 1, 2, 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n z e i n e t that in one, the processing of negatively modulated signals (N) serving branch of the switchable branch following the Schmitt trigger (5) a DC voltage amplifier (6) and a PI element (7) are arranged and in the second, Branch of the branch which is used to process positively modulated signals (P) a second PI element (8) and a second DC voltage amplifier (9) are provided are.