DE2307267C3 - Entzerrerschaltung zur Beseitigung einer differentiellen Phase der in Farbfernsehsignalen enthaltenen Farbträgerschwingung - Google Patents

Description

eine Abweichung in einem der beiden Übertragungswege die Entzerrereigenschaften der gesamten Anordnung in starkem Maße beeinträchtigt. Außerdem erfordert der Einsatz zweier Verstärker einen relativ großen Aufwand.

Eine nur die Phase der Farbträgerschwingung beeinflussende Entzerrung von Farbfernsehsignal wird in bekannter Weise dadurch erreicht, daß für die Übertragung eines Signalanteils, der das vollständige Bildsignal enthält, ein passives Netzwerk mit pegelunabhängiger Übertragungscharakteristik vorgesehen ist, und daß im zweiten, mit einer pegelabhängigen Verstärkungseinrichtung arbeitenden Netzwerk im wesentlichen nur der Farbträger übertragen wird, während der übrige Bildinhalt weitgehend durch Filterelemente von diesem Übertragungsweg ausgeschlossen ist (deutsche Patentschrift 12 ^2 191).

Eine Transistorschaltung zur Korrektur von Verzerrungen differentieller Phase des Farbträgers in einem Farbfernsehsystem ist aus der DT-PS 11 97 499 bekannt. Dort wird das zu entzerrende Videosignal über einen Widerstand einer durch eine Gleichspannung vorgespannten, in Sperrichtung betriebenen Flächendiode zugeführt, an der das entzerrte Videosignal abgenommen wird. Hierbei wird die veränderbare Sperrschichtkapazität der in Sperrichtung betriebenen Flächendiode ausgenutzt. Die Schwierigkeit hierbei besteht in der Wahl einer geeigneten Diode mit einer geeigneten Kapazität. Die Diode muß so vorspannbar sein, daß sie auf einem solchen Teil ihrer Kennlinie arbeitet, der die zur Korrektur der Verzerrung differentieller Phase erforderliche Phasendrehung bewirkt.

Die differentielle Phase bei der Frequenz des Farbträgers wird bekanntlich in wenig aufwendiger Weise auch dadurch ausgeglichen, daß die Gruppenlaufzeit einer aus Allpässen aufgebauten, mit dem Bildsignal beaufschlagten Verzögerungsleitung pegelabhängig verändert wird, und zwar mit Hilfe pegelabhängig veränderbarer Kapazitäten, die parallel zu den Kondensatoren in den Querzweigen der einzelnen Allpaßglieder liegen. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, als spannungsgesteuerte Kondensatoren Kapazitätsdioden zu verwenden. Derartige Spezialdioden weisen jedoch eine datenblattmäßig festgelegte Spannungs-Kapazitäts-Charakteristik auf, so daß sie sich für einen optimal angepaßten Einsatz fast nie verwenden lassen.

Ähnliche Schaltungen sind aus der DT-PS 12 00 869, wonach eine nach dem Prinzip eines .RC-Phasenschiebers arbeitende Reihenschaltung eines ohmschen Widerstands mit einem spannungsabhängigen, von einer Kapazitätsdiode gebildeten Blindwiderstand vorgesehen ist, und aus der DT-PS 12 29582 bekannt, nach der Tiefpaßglieder mit Längsinduktivitäten und als Kapazitätsdioden ausgebildeten Querkapazitäten verwendet werden.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung nach der DT-PS 12 00 869, die gewöhnlich als Laufzeitkorrektur- oder Phasenkorrekturschaltung bezeichnet wird und dazu eingerichtet ist, ein Ausgangssignal aus einem der Schaltungsanordnung zugeführten Eingangssignal zu erhalten, das gegenüber dem Eingangssignal ein konstantes Amplitudenverhältnis, aber eine frequenzabhängige Phasenverschiebung aufweist, ist es aus der DT-OS 19 34 264 bekannt, mittels eines Abstimmkreises die Laufzeitkorrektur zu bewirken. Zur Einstellung der richtigen Phasenkorrektur ist im Abstimmschwingkreis ein spannungs- oder stromabhängiges Abstimmelement, z. B. eine Kapazitätsdiode, eingeschaltet.

Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Entzerrerschaltung mit Allpaß bezieht, kommt man ohne frequenzabhängigen Abstimmschwingkreis und ohne abstimmbare Spezialelemente, wie z. B. Kapazitätsdioden, dadurch aus, daß in einem hochfrequenzmäßig jeweils parallel zum Kondensator eines Allpaßgliedes

ίο angeordneten Stromzweig die Basis-Emitter-Strecke eines in Emitterschaltung betriebenen Transistors liegt, daß in den Emitterkreis dieses Transistors parallel zum Gegenkopplungswiderstand ein weiterer Kondensator eingeschaltet ist und daß der Emitter des Transistors über den Gegenkopplungswiderstand an einen einstellbaren Spannungsteiler angeschlossen ist. Die pegelabhängig veränderbaren Kapazitäten werden an den Basiselektroden des Transistors durch Transformation der im Emitterkreis liegenden Kapa-

a° zität erzeugt. Die Größe der an den Basiselektroden jeweils auftretenden Kapazitäten hängt von der jeweils dem Transistor zugeführten Steuerspannung ab. Durch zweckmäßige Bemessung des Gegenkopplungswiderstandes und des Kondensators im Emitter-

»5 kreis läßt sich der Verlauf der Kapazität an der Basis in Abhängigkeit von der Basisspannung dem jeweiligen Verwendungszweck optimal anpassen. Somit sind derartige Transistorschaltungen vielseitiger verwendbar als Schaltungen mit Kapazitätsdioden. Das Emit-

terpotential ist zweckmäßig einstellbar, so daß sich der Verlauf der Kapazität an der Basis in Abhängigkeit vom Signalpegel in einfacher Weise anpassen läßt.

Der Basis eines jeden Transistors wird der am AIlpaßglied jeweils anliegende Signalpegel vorteilhaft über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator zugeführt. Der Kondensator liegt in Reihe mit der sich durch die Transformation ergebenden Basiskapazität.

Pro AHpaßglied sind in vorteilhafter Weise zwei gleichspannungsmäßig komplementäre und unterschiedlich dimensionierbare Transistorstufen vorgesehen, von denen die eine das Zurückschieben der Phase bei Weiß und die andere die Phaseneinstellung bei Schwarz bewerkstelligt.

Die Erfindung wird anhand in einer Figur dargestellten Schaltungsbeispiels näher erläutert.

Die in der Figur gezeigte Schaltung zum Ausgleich der differentiellen Phase bei der Frequenz des Farbträgers durch eine entsprechende pegelabhängige Phasenverschiebung der im Bildsignal enthaltenen Farbträge rschwingung weist eine Verzögerungsleitung auf, die aus in Reihe geschalteten Allpässen besteht. Die Verzögerungsleitung wird an einem Eingang 19 mit dem Bildsignal beaufschlagt. Die Allpässe, von denen in der Figur nur die ersten drei dargestellt sind, bestehen jeweils aus einer Induktivität 13, 14 bzw. 15 im Längszweig und einem Kondensator 16, 17 bzw. 18 im Querzweig. Mit Hilfe pegelabhängig veränderbarer Kapazitäten, die parallel zu den Kondensatoren 16, 17 bzw. 18 in den Querzweigen der einzelnen Allpaßglieder liegen, soll die Gruppenlaufzeit der Verzögerungsleitung pegelabhängig verändert werden. Dazu sind für jedes AHpaßglied zwei besonders aufgebaute Transistorstufen vorgesehen, von denen jeweils die eine das Zurückschieben der Phase bei Weiß und die andere das Zurückschieben der Phase bei Schwarz bewerkstelligt. Für das Zurückschieben der

Phase bei Schwarz sind die Stufen mit den npn-Transistoren 1, 2, 3 und für das Zurückschieben der Phase bei Weiß die Stufe» mit den pnp-Transistoren 4, S, 6 zuständig. Die Transistoren 1 bis 6 sind in Emitterschaltung betrieben, d. h. die Kollektoren der Transistoren 1, 2, 3 sind über Kollektorwiderslände 56, 57, 58 mit dem positiven Pol der Betriebsspannung und die Transistoren 4, 5, 6 über die Kollektorwiderstände 59, 60, 61 mit dem an Masse gelegten negativen Pol der Betriebsspannung verbunden. Die Emitter der Transistoren 1, 2, 3 liegen über eine als Gegenkopplungswiderstand und Potentiomeler wirksame Widerstandskombination mit den Widerständen 53, 41, 42, 43 bzw. 54, 41, 42, 43 bzw. 55, 41, 42, 43 an der Betriebsspannungsquelle, während die Emitter der Transistoren 4, 5, 6 über die ebenfalls als Gegenkopplungswiderstand und Potentiometer wirksame Widerstandskombination mit den Widerständen 50, 38, 39, 40 bzw. 51, 38, 39, 40 bzw. 52, 38, 39, 40 an der Betriebsspannungsquelle angeschlossen sind. Mit dem Potentiometer 42 werden die Emitterpoientiale der Transistoren 1, 2 und 3, mit dem Potentiometer 39 die Emilterpotentiale der zu den Transistoren 1, 2 und 3 komplementären Transistoren 4, 5 und 6 eingestellt. Der Basis der Transistoren 1, 2, 3 ist jeweils eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 20, 21 bzw. 22 und einem Kondensator 26, 27 bzw. 28 vorgeschaltet, die mit ihrem der jeweiligen Basis abgewandten Anschluß an der Verbindungsstelle zweier im Längszweig eines Allpaßgliedes liegenden Induktivitäten 13, 14, 15 und dem im zugehörigen Querzweig dieses Allpaßgliedes angeordneten Kondensator 16, 17 bzw. 18 liegt. Der Basis der komplementären Transistoren 4, 5, 6 ist jeweils eine Parallelschaltung aus dem Widerstand 23, 24 bzw. 25 und einem Kondensator 29, 30 bzw. 31 vorgeschaltet, die mit ihrem der jeweiligen Basis abgewandten Anschluß an der Verbindungstelle zweier im Längszweig des Allpaßgliedes liegenden Induktivitäten 13,14, 15 und an den zugehörigen Querzweig des Allpaßgliedes angeordneten Kondensator 16, 17 bzw. 18 liegt. Zwischen dem Emitter der Transistoren 1, 2, 3 und dem negativen Betriebspotential (Masse) ist jeweils ein Kondensator 7, 8 bzw. 9 eingeschaltet. Ebenfalls ist an den Emittern der komplementären Transistoren 4, 5, 6 ein Kondensator 10, 11 bzw. 12 zum negativen Betriebspotential (Masse) hin angeschlossen. Mit den Widerstandskombinationen 32 bis 34, 35 bis 37, 44 bis 46 sowie 47 bis 49 läßt r.ch das Emitterpotential von Transistorstufen einstellen, welche weiteren in der Verzögerungsschaltung vorgesehenen, jedoch nicht dargestellten Allpaßgliedern zugeordnet sind. Mit 62 ist der Ausgang des dritten Allpaßgliedes bezeichnet, an den diese gleichartig aufgebauten, in Serie geschalteten Allpaßglieder angeschaltet werden. Die pegelabhängig veränderbaren Kapazitäten parallel zu den Kondensatoren 16,17,18

ao in den Querzweigen der Allpaßglieder werden an den Basiselektroden der Transistoren 1, 2, 3 bzw. 4, 5, 6 jeweils durch Transformation der in den Emitterkreisen der Transistoren 1 bis 6 liegenden Kapazitäten 7 bis 12 erzeugt. Die Größe der an den Basiselektroden jeweils auftretenden Kapazitäten hängt von der den Transistoren 1 bis 6 zugeführten Steuerspannung ab. Durch zweckmäßige Einstellung der Potentiometer 39, 42 und durch passende Wahl der Kondensatoren 7 bis 12 im Emitterkreis der Transistoren 1 bis 6 läßt sich der Verlauf der Kapazität an dei Basis der Transistoren 1 bis 6 in Abhängigkeit vom Signalpegel dem jeweiligen Verwendungszweck ohne Schwierigkeiten optimal anpassen. Mit den Potentiometern 42, 45, 48 wird der Kapazitätsverlauf für das Zurückschieben der Phase bei Schwarz eingestellt Mit den Potentiometern 33, 36 und 39 wird in entsprechender Weise der Kapazitätsverlauf für die Phasenrückschiebung bei Weiß eingestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

nung ist bei der Übertragung ausschließlich von Patentansprüche: Schwarz-Weiß-Bildsignalen ohne Bedeutung, ergibt aber bei der Übertragung von Farbfernsehsignalen,

1. Entzerrerschaltung zur Beseitigung einer z. B. nach dem NTSC-Verfahren, vor allem in älteren differentiellen Phase dei in Farbfernsehsignalen 5 Fernsehsendeanlagen erhebliche Schwierigkeiten, enthaltenen Farbträgerschwingung durch eine ent- Auch bei Sendern, die von vornherein für die Übersprechende pegelabhängige Phasenverschiebung tragung von Farbfernsehsignalen ausgelegt sind, treunter Verwendung einer als Allpässen mit jeweils ten wegen der Nichtlinearitäten der Übertragungseleeiner Induktivität im Längszweig und einem Kon- mente differentielle Phasen — wenn auch in gerindensator im Querzweig aufgebauten Verzögerungs- io gerem Maße — auf, die ebenfalls eine Entzerrung leitung, deren Gruppenlaufzeit mit Hilfe span- erforderlich machen.

nungsabhängig veränderbarer, parallel zu den Aus der DT-AS 12 61 546 ist eine Schaltungsan-

Kondensatoren in den Querzweigen der einzel- Ordnung zur Korrektur von Fehlern differentieller nen Allpaßglieder angeordneter Kapazitäten pe- Phase eines Farbträgers von der Form/1 · sineur in gelabhängig verändert wird, dadurch ge- 15 einem Farbfernsehvideosignal bekannt, bei der aus kennzeichnet, daß in einem hochfrequenz- dem Videosignal ein mit dem Videosignal in der mäßig jeweils parallel zum Kondensator (16) Amplitude im nichtlinearen Zusammenhang steheneines Allpaßgliedes (13, 16) angeordneten Strom- des und hierzu phasenverschobenes zweites Signal zweig die Basis-Emitter-Strecke eines in Emitter- von der Form B ■ sin tu U abgeleitet und dem Videoschaltung betriebenen Transistors (1) liegt, daß ao signal als Korrektursignal hinzugefügt wird. Dabei in den Emitterkreis dieses Transistors(1) parallel wird aus dem zweiten Signal (U-sin ω ί₂) ein hierzu zum Gegenkopplungswiderstand (S3) ein weiterer umgepoltes und nochmals phasenverschobenes drit-Kondensator (7) eingeschaltet ist, und daß der tes Signal von der Form - B ■ sin« (J₂ + f₃) abge-Emitter des Transistors (1) über den Gegenkopp- leitet und die Summe aus dem zweiten und dritten lungswiderstand (53) an einen einstellbaren 25 Signal dem Videosignal hinzugefügt, wobei die Pha-Spannungsteiler (41, 42, 43) angeschlossen ist. sendrehungen (<ut₂, ml,) so bemessen sind, daß die

2. Entzerrerschaltung nach Anspruch 1, da- Amplitude des Farbträgers durch die Korrektur andurch gekennzeichnet, daß die Basis des Tran- nähernd unverändert bleibt.

sistors (1) über eine Parallelschaltung aus einem Es ist bekannt (DT-AS 12 61 162, Spalte 1, Zei-

Widerstand (20) und einem Kondensator (26) an 30 len 21 bis 28), zur Entzerrung dieses Phasenfehlers

das das Farbfernsehsignal übertragende Allpaß- eine Auftrennung des verzerrten Signals in zwei

glied (13,16) angeschlossen ist. Signalteile vorzunehmen und die Amplitude des

3. Entzerrerschaltung nach einem der An- einen Signalanteiles in Abhängigkeit vom Pegel so Sprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ver- zu verändern, daß bei der nachfolgenden Überwendung zweier gleichspr.nnungsmäßig komple- 35 lagerung unter einem konstant gehaltenen Phasenmentärer Transistorstufen (1, 4) pro Allpaßglied winkel die resultierende Amplitude der Favbträger-(13, 16), von denen die. eine (4j für das Zu- schwingung praktisch keinen Phasenfehler mehr aufrückschieben der Phase bei Weiß und die andere weist. Zwei entgegengesetzt gepolte Dioden bilden (1) für das Zurückschieben der Phase bei Schwarz bei piner bekannten Schaltung (DT-AS 12 61 162, vorgesehen ist. 4° Spalte 1, Zeilen 29 bis 36) einen Nebenschluß für

ein Dämpfungsglied, wobei dieser Nebenschluß in

Abhängigkeit vom Bildpegel mehr oder weniger stark

wirksam wird. Diese Schaltungsart arbeitet nur mit

passiven Elementen und bringt besonders bei

45 größeren Phasenfehlern zum Teil erhebliche Be-

Die Erfindung betrifft eine Entzerrerschaltung zur dämpfungen der Signale mit sich.

Beseitigung einer differentiellen Phase der in Färb- Bei einer anderen bekannten Entzerreranordnung

fernsehsignalen enthaltenen Farbträgerschwingung (DT-AS 12 61 162, Spalte 1, Zeilen 37 bis 44) sind

durch eine entsprechende pegelabhängige Phasen- getrennte Übertragungswege für bestimmte, jeweils

verschiebung unter Verwendung einer aus Allpässen 50 nur sehr kleine Pegelbereiche des Bildsignals vor-

mit jeweils einer Induktivität im Längszweig und gesehen, denen Verzögerungsleitungen entsprechen-

einem Kondensator im Querzweig aufgebauten Ver- der Länge nachgeschaltet sind. Dies erfordert einen

zögerungsleitung, deren Gruppenlaufzeit mit Hilfe relativ hohen Aufwand und bereitet bei der Entkopp-

spannungsabhängig veränderbarer, parallel zu den lung der einzelnen Übertragungswege Schwierig-

Kondensatoren in den Querzweigen der einzelnen 55 keiten.

Allpaßglieder angeordneter Kapazitäten pegelabhän- Eine weitere bekannte Möglichkeit (DT-AS

gig verändert wird. 12 61 162, Spalte 1, Zeile 45 bis Spalte 2, Zeile 28)

Bei der Übertragung bzw. Verstärkung oder Um- zur Beseitigung der differentiellen Phase besteht

Wandlung von Farbfernsehsignalen treten vielfach darin, in zwei durch Auftrennung des verzerrten

nichtlineare Verzerrungen auf, die eine Störung der 60 Signals entstehende Übertragungswege Verstärkungs-

Farbverteilung bewirken. Hierzu ist insbesondere die einrichtungen einzuschalten, die jeweils entgegenge-

als differentielle Phase bezeichnete Erscheinung zu setzte, nichtlineare Abhängigkeiten von der Ampli-

rechnen. Bei der differentiellen Phase handelt es sich tude zeigen. Dadurch ergibt sich bei der Zusammen-

um eine besonders durch Nichllinearitäten der Roh- führung eine insgesamt lineare Amplitudencharak-

rencharakterisük bedingte Änderung der Phase der 65 teristik. Der Aufbau einer derartigen Entzerrerein-

als Farbinformation im Signal enthaltenen Farbträ- richtung ist jedoch insofern mit Schwierigkeiten ver-

gerschwingung in Abhängigkeit von dem die Bild- bunden, als die beiden Verstärkungseinrichtungen

helliekeit bestimmenden Signalpegel. Diese Erschei- aufeinander abgestimmt werden müssen und bereits