DE2365509A1 - Klemmschaltung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. RA-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

YRT

8 MÖNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Ampex Corporation, 401 Broadway, Redwood City, Ca. 94063/USA

(Ausscheidung aus P 23 14 924.8-31)

Klemmschaltung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Klemmschaltung zum Halten eines Schaltungspunkts auf einer vorgebbaren Bezugsspannung und·insbesondere eine schnelle Gleichstrom-Klemmschaltung.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Klemmanordnung für eine Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung durch die Gleichstromabweichungsfehler, wie sie beim Durchtreten des Videosignals durch verschiedene Verzögerungswege von Zeile zu Zeile hervorgerufen werden, korrigiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte, schnell wirkende und zuverlässigere Gleichstrom-Klemmschaltung aufzuzeigen.

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Insbesondere soll eine Klemmschaltung aufgezeigt werden, die den Gleichetromabweichungsfehler eines Videosignals auf einer Zeile-zu-Zeile-Basis korrigiert. Der Ausdruck Zeile-zu-Zeile bezieht sich hierbei auf aufeinanderfolgende horizontale Zeilen des Videobilds.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine langsam wirkende Gleichstromklemm- oder-aufbereitungsschaltung am Eingang des Verzögerungsleitungsnetzwerks einer Zeitbasis -Fehlerkorrekturanordnung für Videosignale sowie eine erfindungsgemäß schnellwirkende Zeile-zu-Zeile-Gleichstromklemmschaltung vorgesehen, die am Ausgang des Verzögerungsleitungsnetzwerks auf das Videosignal einwirkt«, Diese Kombination einer langsamen Klemmschaltung am Eingang und einer von Zeile zu Zeile wirksam werdenden, schnellen Klemmschaltung im Bereich des Schaltungsausgangs eliminiert wirksam Änderungen zwischen den Gleichstrompegeln jeder Videosignalperiode., d.h. in diesem Fall einer Videozeile, wie sie durch Schalten von einem Verzögerungsweg zu.einem anderen hervorgerufen werden. Die Wirksamkeit der Kompensation von Gleichstromabweichungen durch die hier beschriebenen Schaltungen tragen weitgehendst zur Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit der untenstehend näher erläuterten Zeitbasis-Pehlerkorrekturanordnung bei.

Nachstehend soll die Erfindung bei Verwendung einer Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild der Zeitbasis-Fehlerkorrektur anordnung ί

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Fig. 2 ein ausführliches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer entsprechend der Erfindung konstruierten und in der Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung nach Fig» 2 verwendeten Klemmschaltung; und

Fig. 4· ein detailliertes Schaltschema der Klemmschaltung nach Fig. 3·

Fig. 1 zeigt allgemein die Verwendung der vorliegenden Erfindung, bei einer Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung, die ein Videosignal aus einem Videobandgerät aufnimmt und jeden Zeitfehler in diesem Videosignal bezogen auf einen Zeit-Bezugssignalverlauf ermittelt. Das Videosignal wird entsprechend einem gemessenen Zeitbasisfehler verzögert und als korrigiertes Videosignal am Ausgang abgegeben. Fig. 2 zeigt eine Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnungj, bei der eine Vielzahl festgelegter Verzögerungsleitungen und Entzerrer 11 mit einer Eingangsleitung 12 zu einem Seriensignalweg geschaltet sind, der das Videosignal aus dem Videobandgerät aufnimmt. Wenn das Videosignal durch diese hintereinandergeschalteten Verzögerungsleitungen und Entzerrer 11 tritt, wird es an den verschiedenen Verbindungspunkten der Verzögerungsleitungen und-Entzerrer 11 unterschiedlich verzögert, wobei einer dieser Verbindungspunkte durch eine Detektorschaltung ausgewählt und mit einem Ausgang verbunden wird. Die Detektorschaltung weist eine Anzahl Synchronimpulsdetektoren IJ und Reihenfolgedetektoren 14, sowie einen Freigabeauswahl--Impulsgenerator 16 auf und ermittelt denjenigen Verbindungspunkt zweier Verzögerungsleitungen und Entzerrer 11, an dem eine Vorderflanke eines Videosynchronsignalverlaufs, in diesem Fall für eine horizontale

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Zeile* zum erstenmal"zeitlich nach einer entsprechenden Vorderflanke eines Zeit-HorizontalbezugssignalVerlaufs auftritt. Wird dies festgestellt, so verbindet ein aus Videoschaltern 17 und Schaltersteuerkreisen l8 bestehender Schalterkreis den ausgewählten Verbindungspunkt mit einer Ausgangsleitung 19* über die das Videosignal einem Videoausgang 21 zuführbar ist.

Zur Erläuterung dieser Betriebsweise soll angenommen werden, daß der Videosynchronsignalverlauf gerade die erste Verzögerungsleitung 11 verläßt und daß zu diesem Zeitpunkt dem Freigabeauswahl -Impulsgenerator l6 eine Vorderflanke des Zeit-Horizontalbezugssignal Verlaufs zugeführt wird«, Der Freigabeauswahl-Impulsgenerator gibt seinerseits^ wie nachstehend noch iiäher erläutert wird, ein Signal an einen der Eingänge -jedes der Relhenfolgedetektoren 14- ab₀ Der verbleibende Eingang jedes der Reihenfolgedetektoren l4 wird hierdurch vorbereitet und kann über ein UND-Gatter 23 auf den jeweils zugeordneten Synchronimpulsdetektor 13 ansprechen» Kurz danach erreicht die Vorderflanke des Videosynchronsignal Verlaufs einen Verbindungspunkt 22 zwischen der ersten und der zweiten Verzögerungsleitung 11 und veranlaßt den zugeordneten Synchronimpulsdetektor 13 zur Abgabe eines Schaltsignals an den zugeordneten Reihenfolgedetektor 14_S der seinerseits den Schaltersteuerkreis 18 und den zugeordneten Videoschalter 17 betätigt. Das vom Verbindungspunkt 22 auf die Ausgangsleitung 19 überführte Videosignal tritt durch eine Reihe Ausgangskorrektur- und Verarbeitungsstufen und gelangt zum Videoausgang 21.

Die Detektorschaltung ermittelt jedoch nicht nur das zeitliche Zusammentreffen des Zeit-Horizontalbezugssignalverlaufs und des Videosynchronsignalsverlaufs<= Es ist unwahrscheinlich, daß die Vorderflanke des Zeit-Horizontalbezugssignal Verlaufs und die Vorderflanke des VideosynchronsignalVerlaufs jedesmal exakt

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an einem der Verbindungspunkte der Verzögerungsleitungen 11 auftritt. Die Detektorschaltung ermittelt deshalb die-erste Vorderflanke des Videosynchronsignalverlaufs, die auf die entsprechende Vorderflanke des Zeit-Horizontalbezugssignalverlaufs folgt. Die Detektorschaltung spricht auch nicht auf bloßes Zusammentreffen sowohl von Videosynchronspitzen als auch von Bezugssynchronspitzen (die aufgrund ihrer endlichen Breite so bezeichnet werden) an, da dies nicht die "Später"-Bedingung erfüllen würde, nach der die erste Vorderflanke des Videosynchronsignalverlaufs "später" als die Vorderflanke des Zeit-Horizontalbezugssignal Verlaufs auftreten soll. Um diese "Früher"- und "Später"-Funktion zu ermöglichen, weist jeder der Reihenfolgedetektoren 14 ein Gatter 20 auf, das -wechselstrommäßig an ein setz- und rücksetzbares (R-S) Flip-Flop 24 angekoppelt ist.

Im Betrieb gibt der Freigabeauswahl-Impulsgenerator 16 über eine Leitung 26 entsprechend der Vorderflanke des Zeit-HorizontalbezugssignalVerlaufs ein Betätigungssignal an das Gatter 20 ab. Das Betätigungssignal wird dem Gatter 20 über einen J-Eingang des Reihenfolgedetektors 14 zugeführt., damit dieser auf den über das UND-Gatter 23 mit dem Verbindungspunkt 22 verbundenen Synchronimpulsdetektor 13 ansprechen kann. Wenn die Vorderflanke des VideosynchronsignalVerlaufs am Verbindungspunkt 22 auftritt, spricht das UND-Gatter 23 hierauf an, indem es an einen J¹-Eingang des Reihenfolgedetektors 14 ein Ausgangssignal abgibt. Zuvor wurde dieses Gatter 20 jedoch vom Freigabeauswahl-Impulsgenerator 16 vorbereitet! der J'-Eingang kann damit auf das Ausgangssignal des UND-Gatters 23 ansprechen und damit das Flip-Flop 24 in seine Setz-Lage kippen. Der Ausgang des Gatters 20 ist mit einem Setzeingang S des Flip-Flops 24 wechselstrommäßig gekoppelt, während ein K-Eingang des Reihenfolgedetektors 14 wechselstrommäßig mit

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einem Rücksetzeingang R jeweils so gekoppelt ist, daS der Setzeingang S und der Rücksetzeingang R auf gewisse Polaritäten der Signalübergänge ansprechen., Aufgrund dieser Bedingungen wird das Flip-Flop 24 nur dann in seine Setz-Lage gekippt, wenn zuerst über die Leitung 2β ein Freigabeauswahlimpuls übertragen wird und dann das Ausgangssignal des UND-Gatters 23 aufgenommen wird«

In der Setz-Lage des Flip-Flops 24 liegt dessen Q-Ausgangssignal hoch und betätigt über einen Daten eingang D den zugeordneten Schaltersteuerkreis 18, der damit die Setz-Lage übernimmt und über ein seinerseits auf einer Leitung 27 abgegebenes Q-Ausgangssignal den Videoschalter YJ schließt. Die Flip-Flops 24 werden durch die Rückflaxike des Freigabeauswahlimpulses auf der Leitung 26 in ihre Rücksetzlage zurückgekippt. Der K-Eingang jedes der Reihenfolgedetektoren ist mit dem Flip-Flop 24 wechselstrommäßig gekoppelt und spricht nur auf eine spezielle Polarität logischer Übergänge an, "d.h. · im hier betrachteten Fall auf die Polarität derjenigen Übergänge,, die der Rückflanke des Freigabeauswahlimpulses auf der Leitung 2β zugeordnet sind=, Aufgrund der Funktionsbeschränkung der Reihenfolgedetektoren 14 durch die obenstehenden logischen Übergänge wird nur derjenige Verbindungspunkt der Verzögerungsleitungen 11 ausgewähltj, bei dem die erste Vorderflanke des Videosynohronsignalverlaufs auf eine auftretende Vorderflanke des Zeit-Horizontalbezugssignalverlaufs folgt.

Wurde ein Verbindungspunkt ausgewählt* so schaltet das Q-Ausgangssignal eines der Flip-Flops 24 zusätzlich zur Betätigung des Schaltersteuerkreises 18 über ein ODEK-Gatter 29 einen Sperrauswahl-Impulsgenerator 28 ein. Jeder der Eingänge des ODER-Gatters 29 ist, wie dargestellt, jeweils mit einem der das Q-Ausgangssignal abgebenden Flip-Flops 24 verbunden» Der

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Sperrauswahl-Impulsgenerator 28 gibt über eine Leitung-yi an Jeweils einen Eingang jedes der UND-Gatter 23 ein Signal ab und verhindert damit das Ansprechen der UND-Gatter 23 auf nachfolgende Signale der Synchronimpulsdetektoren 13» Eine einmal durchgeführte Auswahl verhindert damit eine weitere Betätigung der verbleibenden Schaltersteuerkreise 18.

Die Leitung 31 verbindet weiterhin den Sperrauswahl-Impulsgenerator 28 mit den Takteingängen C jedes der Sahaltersteuerkreise 18, um sie in eine durch den momentanen logischen Pegel am Dateneingang D bestimmte Lage zu setzen, Im vorliegenden Beispiel wird dem Dateneingang D das Q-Ausgangssignal des zugeordneten Flip-Flops 24 zugeführt. Demzufolge wird ein Sclialtersteuerkreis 18₅ der im Verlauf der vorausgegangenen Messung eines Videozeilenintervalls in seine Setz»Lage gekippt wurde, beim Auftreten eines Sperrauswahlimpulses auf der Leitung 31 in seine Rücksetz-Lage gekippt,, da der Dateneingang D unter der Voraussetzung,, daß nicht der gleiche Verbindungspunkt aus- gewählt wurde, eine logische Null zeigt« Im umgekehrten Fall tritt am Dateneingang D des ausgewählten Schaltersteuerkreises l8 ein Signal mit einer logischen 1 auf _s dem am Takteingang C unmittelbar ein Signal des Sperrauswahl-lmpulsgenerators 28 folgt. Der Schaltersteuerkreis 18 nimmt damit seine Setz-Lage an. Außerdem wird der zugeordnete Videoschalter 17 entsprechend betätigt.

Die Betriebsweise der bisher beschriebenen Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung verfälscht die Vorderflanke des auf der Ausgangsleitung 19 auftretenden Videosynchronsignalverlaufs durch Einführen eines Zeitverschiebungsfehlers. Insbesondere kann die Vorderflanke des VideosynchronsignalVerlaufs mit der Vorderflanke des Videosignals, wie es an einem in Fortschreitrichtung gelegenen Verbindungspunkt auftritt, zusammenfallen,

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wenn die Detektorschaltung einen Verbindungspunkt auswählt, dem eine größere Verzögerungszeit zugeordnet ist, als dem vorher ausgewählten Verbindungspunkt. Der Videosynchronsignalverlauf wird mit anderen Worten unzulässig verlängert. Es ist deshalb ein Verlängerungsschutzkreis 32 vorgesehen, der diese fehlerhafte Vorderflanke des abgegebenen Videosynchronsignalverlaufs ausgleicht.

Im einzelnen wird dies dadurch erreicht,daß das Videosignal auf der Ausgangsleitung 19 durch ein Videogatter 33 des Verlängerungsschutzkreises 32 tritt, und daß das Videogatter 33 entsprechend dem Aufeinanderfolgen von Signalen auf der Eingangsleitung 12 zu den Verzögerungsleitungen 11 und der Ausgangsleitung 31 vom Sperrauswahl-Impulsgenerator 28 betätigt wird. Eine Gattersteuerschaltung 3^ weist zu diesem Zweck einen auf die Vorderflanke des Videosynchronsignalverlaufs auf der Eingangsleitung 12 ansprechenden Setzeingang auf, der die Gattersteuerschaltung J>K in ihre Setz-Lage kippt und damit über das Videogatter 33 das Videosignal "ausblendet".Die Gattersteuerschaltung y\ bleibt in ihrer Setz-Lage, bis ihr über die Leitung 31 ein Signal zugeführt wird, das anzeigt, daß ein Verbindungspunkt der Verzögerungsleitung 11 ausgewählt wurde. Dieses Signal tritt im wesentlichen gleichzeitig mit der Vorderflanke am ausgewählten Verbindungspunkt auf. Der Gattersteuerschaltung 3^ wird damit über ein mit einem Rücksetzeingang verbundenes ODER-Gatter ein Rücksetzsignal zugeführt, das es in ihre Rücksetzlage kippt und das Videosignal wieder "einblendet". Diese Funktionsweise der Gattersteuerschaltung 3^ und des Videogatters 33 unterdrückt wirksam diejenigen Bereiche des Video Synchronsignal verlaif s, die beim Schalten von einem Verbindungspunkt der Verzögerungsleitungen 11 zu einem anderen, in Fortschreitrichtung vorher liegenden Verbindungspunkt fälschlich hervorgerufen werden. Um die unerwünschte, aber mögliche Folgeerscheinung, daß die Gatters teuer schaltung J>k kein Rücksetz-

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signal aus dem Sperrauswahl-Impulsgenerator 28 erhält, zu vermeiden, wird dem Rücksetzeingang der Gattersteuerschaltung 34 über ein ODER-Gatter alternativ der VideoSynchronsignalverlauf über eine Leitung 36 vom Verbindungspunkt am Ausgang der letz-, ten in Serie geschalteten Verzögerungsleitung zugeführt. Dieses "Zusatzrückfuhr"-Signal dient als Sperrfreigabeimpuls, der das Videogatter 33 in seinen den Durchtritt des Videosignals zum Videoausgang 21 freigebenden "Ein"-Zustand setzt.

Weiterhin sind Schaltkreise vorgesehen, mit denen einer der Verbindungspunkte der Verzögerungsleitungen willkürlich mit der Ausgangsleitung 19 verbunden werden kann, falls der Videosignalverlauf außerhalb des von der Detektorschaltung und. den Schalterkreisen zum Anschließen vorgesehenen Verzögerungsbereichs liegt. Der vollständige Verlust des Videosignals am Videoausgang 21 wird damit vermieden; es .wird vorgezogen, daß am Videoausgang 21 ein Signal erscheint, selbst wenn es Zeitfehler aufweist. Zu diesem Zweck ist eine UND-Gatterschaltung 37 mit. einem UND-Gatter 38 vorgesehen, dessen Eingänge auf jeweils eines der Q-Ausgangssignale der einzelnen Schaltersteuerkreise 18 anspricht. Für den Fall, daß sich alle Schaltersteuerkreise 18 in ihren "Aus"-Z_uständen befinden, gibt das UND-Gatter 38 ein Ausgangssignal ab. Geschieht dies, so wird das Ausgangssignal des UND-Gatters 38 invertiert und über ein ODER-Gatter 39 der mit dem Ausgang eines der Schaltersteuerkreise l8 ver-r bundenen Leitung 27 zugeführt, über die es den zugeordneten Videoschalter 17 unabhängig vom eigentlichen Zustand des Schaltersteuerkreises 18 betätigt. Im vorliegenden Fall ist die UND-Gatterschaltung 37 mit dem einem mittleren Verbindungspunkt 4-1 zugeordneten Videoschalter 17 verbunden. Der mittlere Verbindungspunkt 4l liegt in der Mitte zwisohen dem Eingang und dem Ausgang der in Serie geschalteten Verzögerungsleitungen 11.

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An den Eingang der miteinander verbundenen Verzögerungsleitungen ist eine langsame Klemmschaltung 46, d.h. eine Klemmschaltung mit langsamem Zeitverhalten angeschlossen und mit dem Videoausgang ist eine schnelle Klemmschaltung 47* d.h. eine schnell ansprechende Klemmschaltung verbunden. Die individuelle Verwendung langsamer und schneller Klemmschaltungen in Verbindung mit Videosignalsystemen ist natürlich bekannt. Es wurde jedoch herausgefunden, daß die vorteilhafte Betriebsweise der Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung, bei der das Videosignal durch verschiedene Verzögerungsleitungen und durch verschiedene Schalterkreise tritt, nicht zuletzt darauf beruht, daß die schnelle Klemmschaltung 47 zur gleichstrommäßigen Aufbereitung am Videoausgang 21 angeordnet ist. Die langsame Klemmschaltung 46 ist herkömmlich ausgebildet und gleicht jeden Fehler infolge Gleichstromabweichungen des Videosignals langsam, d.h. über eine Vielzahl Horizontalzeilenperioden, aus. Die hier angesprochene langsame Klemmschaltung 46 hat damit eine Zeitkonstante, die größer ist als eine einzige Horizontalzeilenperiode und die üblicherweise 5 bis 20 Horizontalzeilenperioden benötigt, bevor sie sich auf einen mittleren Gleichstromkorrekturwert stabilisiert. Hierdurch können Fehler infolge mittlerer Gleichstromabweichungen eliminiert werden, so daß jeder beim Durchtreten des Videosignals durch die Verzögerungsleitungen 11 und die Videoschalter 17 hervorgerufene Gleichstromfehler im Korrekturbereich der schnellen Klemmschaltung 47 liegt. Nach der gleichstrommäßigen Wiederaufbereitung durch die langsame Klemmschaltung 46 tritt das Videosignal durch ein Synchronsignal-Aufbereitungsnetzwerk mit einem Synchronhöhenbegrenzer 51* der eine negative Auslenkung des Synchronsignalverlaufs begrenzt, mit einer den Synchronsignalverlauf vom Videosignal abtrennenden Abtrennschaltung 52, mit einem in Serie zur Abtrennschaltung 52 geschalteten verstärkenden Anstiegsflankengenerator 53* der neue Vorderflanken, des Synchronsignalverlaufs erzeugt, und mit

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einer Summierschaltung 54, die den regenerierten Synchronsignalverlauf zu dem in seiner Synchronsignalhöhe begrenzten Videosignal aus dem Synchronhöhenbegrenzer 51 addiert.

Nach der Synchronsignalaufbereitung wird das Videosignal durch eine aus den festgelegten Verzögerungsleitungen 11 bestehende erste Zeitbasis-Korrekturstufe geleitet. Nach dieser Korrektur und nach dem Durchtritt durch den Verlängerungsschutzkreis 32 wird das Videosignal einer zweiten, aus miteinander verbundenen Verzögerungsleitungen 56 bestehenden Zeitbasis-Korrekturstufe zugeführt. Die zweite Zeitbasis-Korrekturstufe entspricht im wesentlichen den Verzögerungsleitungen 11 sowie den oben beschriebenen Schalterkreisen.

In der dargestellten Ausführungsform ermöglichen die miteinander verbundenen Verzögerungsleitungen 11· der ersten Zeitbasis-Korrekturstufe eine ziemlich grobe Korrektur des Zeitbasisfehlers, da die Werte der festgelegten Verzögerungsleitungen 11 größer sind als die der Verzögerungsleitungen 56 in der zweiten Zeitbasis-Korrekturstufe. Durch Verwendung eines ersten Satzes von Verzögerungsleitungen mit relativ großen Werten, auf die ein zweiter Satz Verzögerungsleitungen mit relativ kleinen Werten folgt, lassen sich wirtschaftliche Kosten pro Verzögerungsleitung im Korrekturbereich erzielen.

Auf die zweite Zeitbasis-Korrekturstufe folgt die bereits oben erwähnte schnelle Klemmschaltung 47, die innerhalb jeder Horizontalzeilenperiode für Einhaltung eines gewünschten Gleichstrompegels sorgt. Der Ausdruck "schnelle Klemmschaltung 47" bezieht sich hierbei auf die Fähigkeit, innerhalb jeder Videoperiode, d.h. in diesem Fall einer Horizontalzeilenperiode, an den gewünschten Gleichstrompegel anzugleichen. Die schnelle Klemmschaltung 47 spricht während der Videosynchronsignalspitze jeder Horizontalzeile an. Die vorteilhafte

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Betriebsweise der Zeitbasis-Fehlerkorrekturanordnung wird insbesondere durch die Kombination der langsamen Klemmschaltung 46 am Eingang für das geschaltete Videosignal und der hierauf folgenden schnellen Klemmschaltung 47 am Ausgang bestimmt.

Die Erfindung liegt in der besonderen Konstruktion und Betriebsweise der schnellen Klemmschaltung 47, die sich speziell zur Ausgleichung der Gleichspannung an einen gewünschten Gleichspannungspegel innerhalb jeder der Horizontalzeilenperioden des Videosignals eignet. Die erfindungsgemäße Klemmschaltung eignet sich aber auch zur Angleichung anderer Signale,, insbesondere periodischer oder sich wiederholender Signale, an einen gewünschten Gleichspannungspegel«, Die im einzelnen in den Fig. 3 bis 5 dargestellte erfindungsgemäße schnelle Klemmschaltung hat den charakteristischen Vorteil ₉ daß sie vom Videosignalweg isoliert ist. In der Ausführungsform der schnellen Klemmschaltung gemäß den Fig. 3 und 4 erstreckt sich ein Videosignalweg 6l von einem in Fig., 2 dargestellten Ausgang der zweiten Stufe, miteinander verbundener Verzögerungsleitungen 56 zum Eingang einer letzten Zeitbasiskorrekturstufe und ist über einen Klemmverbindungspunkt 62 mit einer Klemmschaltung 63 verbunden. Wie untenstehend noch näher gezeigt wird, führt der Videosignalwe,g 6l weder über irgendwelche Blindkomponenten noch über irgendwelche Schalter die unmittelbar mit dem Klemmverbindungspunkt 62 verbunden sind. Eine weitere charakteristische Eigenschaft dieser speziellen Klemmschaltung 63 ist ihr extrem schnelles Ansprechverhalten. Sie spricht schnell genug an, um jede Videozeile während der Synchronimpulsspitze der Horizontalaustastlücke zu klemmen.

Nachstehend soll die Arbeitsweise der Klemmschaltungen nach den Fig. 3 und 4 erläutert werden. Ein Komparator 64 spricht

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mit seinem einen Eingang auf eine Videozeilenspannung am Klemmverbindungspunkt 62 und mit seinem anderen Eingang auf eine KLemmbezugsspannung an. Abhängig davon, ob die Videozeilenspannung am Klemmverbindungspunkt 62 beim Meßbetrieb oberhalb oder unterhalb der Klemmbezugsspannung liegt, nimmt ein Ausgangssignal des Komparators 64 einen von zwei diskreten Werten an und entspricht damit entweder einer logischen Eins oder einer logischen Null. Eine von einem Synchronisiereingangssignal wirksam schaltbare Steuerlogikschaltung spricht auf das Ausgangssignal des Komparators 64 an und schaltet entweder eine positive Konstantstromquelle 66 oder eine negative Konstantstromquelle 6j abhängig vom logischen Zustand des Ausgangssignals des Komparators 64 ein. Das Synchronisiereingangssignai wird hierbei mit Hilfe einer Synchronisierabtrennstufe 50 aus dem Videosynohronsignal abgetrennt. Ein Haltekondensator 68 bestimmt mit Hilfe eines als Operationsverstärker ausgeführten Pufferverstärkers 69 eine zu- oder abnehmende, der Ladung des Haltekondensators 68 proportionale Spannung am Klemmverbindungspunkt 62 und addiert oder subtrahiert hierdurch zum bzw. vom Videosignalpegel eine geeignete Gleichstromabweichung, Ein Widerstand 71 isoliert hierbei den niederohmigen Ausgang des Pufferverstärkers 69 vom Klemmverbindungspunkt 62. Die Eingänge des Komparators sind hochohmig und somit ist der Klemmverbindungspunkt 62 von beiden Enden der Klemmschaltung 63 und ihrem internen Schaltbetrieb isoliert.

Liegt die Videosynchronsignalspitze am Klemmverbindungspunkt 62 im Betrieb, z.B. unterhalb der Klemmbezugsspannung, so schaltet der Komparator 64 über die Staierlogiksehaltung 65 die positive Konstantstromquelle 66 ein, über die ein stetiger Strom in den Haltekondensator 68 fließt; die Spannung am Klemmverbindungspunkt 62 nimmt somit schnell zu. Sobald die

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Spannung am Klemmverbindungspunkt 62 die Klemmbezugsspannung überschreitet, wechselt das Ausgangssignal des !Comparators

64 den logischen Zustand, die Steuerlogikschältung 65 schaltet die positive Konstantstromquelle 66 ab und der Klemmverbindungspunkt 62 verbl'eibt auf der richtigen Gleichspannung. Abgesehen von der folgenden Ausnahme arbeitet die Klemmschaltung bei oberhalb der Klemmbezugsspannung liegenden Videosynchronsignalspitzen am Klemmverbindungspunkt 62 entsprechend. Die Steuerlogikschaltung 65 schaltet nur dann beide Konstantstromquellen 66 und 67 ab, wenn die Spannung am Klemmverbindungspunkt 62 die Klemmbezugsspannung in einer speziellen Richtung überschreitet. Der Grund und die Betriebsweise dieses einseitig gerichteten Ansprechverhaltens der Steuerlogikschaltung

65 soll untenstehend im Zusammenhang mit dem Schaltbild nach Fig. 4 näher erläutert werden. Die gesamte Suchfolge nach der richtigen Gleichspannung erfolgt innerhalb der zeitlichen Breite der Horizontalsynchronsignalspitze. Ist die richtige Abweichung erreicht, so wird sie im Haltekondensator 68 während der Dauer der nachfolgenden Videozeile gespeichert.

Es sdII hervorgehoben werden, daß der Konstruktion und der Betriebsweise der schnellen Klemmschaltung. 47 nach Fig. 3 eine mit diskreten Pegeln arbeitende Digitallogik zugrunde liegt, bei der die Korrektur des Abweichungsfehlers bis auf die variable Ladung im Haltekondensator 68 mit Hilfe diskreter Strom- und Spannungspegel durchgeführt wird. Dieses Betriebsprinzip ist auch der Grund für die außerordentliche Zuverlässigkeit und die schnelle Betriebsweise der Klemmschaltung. Außerdem verringert die Verwendung einer Logiksteuerung anstelle einer analogen Steuerung die Herstellungskosten des Netzwerks erheblich.

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In der Ausführungsform nach Fig. 4 besteht der Komparator 64 aus einem TTL (Transistor-Transistor-Logik)-Logikbaustein mit einem Ausgang J6, der mit der Steuerlogikschaltung 65 über eine Eingangswandlerstufe 77 gekoppelt ist. Die Eingangswändlerstufe 77 weist in diesem Fall einen MECL-Wandler (Motorola-Emitter-gekoppelte Logik) auf, der die TTL-Logik am Ausgang in die MECL-Logik, auf der die Steuerlogikschaltung 65 beruht, umwandelt. Die Eingangswandlers-tufe 77 gibt an ihrem Ausgang über Leitungen 78 und 79 getrennte Signale komplementären Zustands' an zwei UND-Gatter 8l und 82 ab, die die positive und die negative Konstantstromquelle 66 bzw. 67 betätigen-. Ein weiteres UND-Gatter 83 ist mit seinem einen Eingang unmittelbar an die Leitung 78 und mit seinem zweiten Eingang über ein RC-Verzögerungsnetzwerk aus einem Widerstand und einem Kondensator an die Leitung 79 angeschlossen. Es dient zum Sperren der UND-Gatter 8l und 82 über ein RS-Flip-Flop 84, das die Konstantstromquellen entsprechend einem speziellen Übergang logischer Zustände am Ausgang des Komparators 64 abschal-" tet. Insbesondere schaltet die Steuerlogikschaltung 65 nach Fig. 4 die Konstantstromqeullen 66 und 67, wie oben kurz erwähnt, nur dann ab, wenn die Gleichspannung am Klemmverbindungspunkt 62 die gewünschte Klemmbezugsspannung von unten nach oben (von 0 nach l) überschreitet. Aus dieser Betriebsweise ergibt sich der wichtige Vorteil, daß die korrigierte Spannung am Klemmverbindungspunkt 62 abschließend stets etwas oberhalb der Klemmbezugsspannung liegt und nicht abhängig von der Polarität der hinzuaddierten Korrekturgleichspannung oberhalb oder unterhalb zu liegen kommt. Auf diese Weise wird eine größere Zeilen-zu-Zeilen-Genauigkeit des Klemmpegels sichergestellt.

Unter der Annahme, daß die Synchronsignalspitze am Klemmverbindungspunkt 62 oberhalb der Klemmbezugsspannung liegt, wenn

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der Steuerlogikschaltung 65 das Synchronisiereingangssignal zugeführt wird und dort durch einen Wandler 86 an die MECL-Logik angepaßt wird, setzt ein Ausgangssignal des UND-Gatters 87 das RS-Flip-Plop 24. Das RS-Flip-Flop 84 bereitet nun seinerseits über ein Ό,- Ausgangs signal die beiden UND-Gatter 8l und 82 zum Durchschalten vor. Abhängig vom logischen Zustand des !Comparators 64 wird dann eines der UND-Gatter 8l und 82 über die Leitungen 78 und 79 durchgeschaltet und hierdurch die jeweils geeignete der beiden Konstantstromquellen 66 und 67 eingeschaltet. Unter der Annahme, daß das Videosignal ursprünglich oberhalb der Klemmbezugsspannung liegt, s.chaltet der Komparator 64 und die Steuerlogikschaltung 65 die negative Konstantstromqeulle 67 ein und vermindert so die Spannung am Klemmverbindungspunkt 62. Die Videospannung am Klemmverbindungspunkt 62 überschreitet somit während der Synchronsignalspitze die Klemmbezugsspannung von oben nach unten, worauf . der Komparator 64 seinen Zustand, ändert und damit die Logikbedingungen der komplementären Leitungen 78 und 79 an seinem Ausgang umschaltet. Nach diesem Umschalten schaltet das UND-Gatter 82 die negative Konstantstromquelle 67 ab und das UND-Gatter 8l schaltet die positive Konstantstromquelle 66 ein. Die Spannung am Haltekondensator 68 spricht hierauf durch Erhöhen des Spannungspegels am Klemmverbindungspunkt 62 an, bis die Klemmbezugsspannung, wenn auch in diesem Fall von unten nach oben gerichtet, wiederum überschritten wird. Der logische Zustand auf den Leitungen 78 und 79 wird wiederum umgeschaltet und das RC-Verzögerungsnetzwerk 89 an einem der Eingänge des UND-Gatters 83 hält den früheren Spannungszustand an diesem Eingang aufrecht. Das UND-Gatter 83 spricht deshalb auf den geänderten Spannungszustand an seinem anderen Eingang an, indem es ein das RS-Flip-Flop 84 rücksetzendes Ausgangssignal abgibt. Das RS-Flip-Flop 84 wird somit in seine ursprüngliche Lage zurückgekippt, in der die UND-Gatter

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8l und 82 vom Φ-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 84 unwirksam geschaltet werden. Die obenstehenden, aufeinanderfolgenden Betriebsweisen laufen vollständig innerhalb der Synchronsignalspitze einer Horizontalaustastlücke ab. Das dargestellte, zwischen dem Wandler 86 und dem'UND-Gatter 87 angeschlossene RC-Netzwerk ermöglicht selektives Ansprechen, so daß nur die Vorderflanke des Videosynchronsignalverlaufs das RS-Fllp-Plop 84 setzt.

Auf die Gleichstromaufbereitung durch die schnelle Klemmschaltung 47 folgt, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Feinkorrekturstufe 91 als letzte Zeitbasis-Fehlerkorrekturstufe. Die Feinkorrekturstufe 9I· besteht vorzugsweise aus einer oder mehreren spannungsvariablen Verzögerungsleitungen, die auf eine Horizontalbezugsspannung und in Farbsystemen auf -eine Farbhilf strägerbezugsspannung ansprechen. Eine derartige Zeitbasis-Fehlerkorrekturstufe ist im US-Patent 3 213 192 beschrieben. Eine Schaltung 92 verarbeitet dann als letzte Stufe das Videosignal, d.h. sie regeneriert oder addiert neue Synchronsignale. Die Schaltung 92 ist herkömmlich ausgebildet.

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Claims (11)

1. P a t e η t a η s ρ r ü ehe

   1/ Klemmschaltung zum Halten eines Schaltungspunkts auf einer vorgebbaren Bezugsspannung, gekennzeichnet durch einen Komparator (64), der mit einem Eingang an den Schaltungspunkt (62) angekoppelt ist, und dem an einem anderen Eingang die Bezugsspannung zuführbar ist, durch eine kapazitive Speichereinrichtung (68), die einen zur Gleiehspannungskorrektur erforderlichen Wert, durch den der Schaltungspunkt (62) auf der Bezugsspannung gehalten werden soll, speichert, durch eine die Speichereinrichtung (68) mit dem Schaltungspunkt (62) verbindende und den Schaltungspunkt (62)' auf einer durch den in der'Speichereinrichtung (68) gespeicherten momentanen Wert der Gleichspannungskorrektur bestimmten Wert der Spannung haltenden Pufferstufe (69), durch eine mit der Speichereinrichtung (68) verbundene Stromquelle (66, 6j), die der Speichereinrichtung (68) Strom zuführt und so den gespeicherten zur Gleichspannungskorrektur erforderlichen Wert ändert, und durch eine den Ausgang des !Comparators (6A) mit der Stromquelle (66, 67) verbindende Steuerlogikschaltung (65) die auf den logischen Zustand am Ausgang des !Comparators (64) anspricht und die Stromquelle (66, 6j) dementsprechend so steuert, daß der Wert der Gleichspannungskorrektur in der Speichereinrichtung (68) zu- oder abnimmt.
2. 2. Klemmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die SteuerlcgLkschaltung (65) auf den Signalzustand am Schaltungspunkt (62) anspricht und Steuersignale an die Stromquelle (66, 6j) abgibt, die die Speichereinrichtung (68) auf einen der Bezugs spannung entsprechenden Wert bringen und daß die Steuerlogikschaltung (65) die Steuersignale und damit die Stromquelle (66, 6j) abschaltet, wenn der Komparator (64) feststellt, daß der Spannungspegel am Schaltungspunkt (62) die Bezugsspannung erreicht hat.

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3. 3. Klemmschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (64) und die Steuerschaltung (65) über eine Impedanztrennstufe mit dem Schaltungspunkt..(62) verbunden sind.
4. 4. Klemmschaltung nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanztrennstufe durch eine hohe Impedanz des Komparators (64) gebildet ist.
5. 5. Klemmschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine erste (67) und eine zweite (66) Stromquelle aufweist, daß die erste Stromquelle (67) auf erste Steuersignale der Steuerlogikschaltung (65) hin Strom abgibt, der die Speichereinrichtung (68) in einer ersten Richtung auf eine Spannung auflädt, die von der der Bezugsspannung entsprechenden Spannung abweicht und daß die zweite Stromquelle (66) danach auf zweite Steuersignale der Steuerlogikschaltung (65) hin solange Strom an die Speiehereinrichtung (68) abgibt und sie hierdurch in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung auflädt, bis die gespeicherte Spannung die der Bezugsspannung entsprechende Spannung erreicht.
6. 6. Klemmschaltung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (67) eine negative Stromquelle und die zweite Stromquelle (66) eine positive Stromquelle ist und daß die negative Stromquelle die Speichereinrichtung (68) solange auflädt, bis die gespeicherte Spannung einen Pegel erreicht, der kleiner ist als die der Bezugsspannung entsprechende Spannung.
7. 7. Klemmschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogikschaltung (65) einen Schaltkreis (77),

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   der Übergänge im logischen Zustand am Ausgang des Komparators (64) erfaßt und.Gatter (81, 82) aufweist, die auf den Schaltkreis (77) ansprechen und die entsprechend den Übergängen im logischen Zustand die positive und die negative Stromquelle (66; 67) abschalten.
8. 8. Klemmschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stuerlogikschaltung (65) weiterhin Schaltkreise (83, 84, 89) aufweist, die die Gatter (8l, 82) so steuern, daß diese die positive und die negative Stromquelle (66, 67) nur bei Übergängen im logischen Zustand am Ausgang des Komparators (64) in einer vorbestimmten Richtung abschalten.
9. 9. Klemmschaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogikschaltung (65) die Stromzufuhr aus der zweiten Stromquelle (66) an die Speichereinrichtung (68) abschaltet, wenn der Komparator (64) am Schaltungspunkt (62) eine der Bezugsspannung entsprechende Spannung festgestellt hat.
10. 10. Klemmschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungspunkt (62) in einem periodische Impulssignale führenden Signalweg liegt und daß die Steuerlogikschaltung (65) auf jedes am Schaltungspunkt (62) auftretende-Impulssignal hin die Steuersignale abgibt.
11. 11. Klemmschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das periodische Impulssignal ein Videosignal mit Horizontalsynchronimpulsen ist, die auf einem der Bezugsspannung entsprechenden Nenn-Spannungspgel gehalten werden sollen und daß die Steuerlogikschaltung (65) eine Synchron sierabtrennstufe (50) aufweist,, die die Horizontalsynohronimpulse vom Videosignal abtrennt.

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