DE2436827B1 - Schaltung für einen schnellen Synchron-Detektor zur Trennung von AM-modulierten Zeitmultiplexsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, derartige Signale nach dem Abtastverfahren zu demodulieren. Liegt das zu trennende Multiplexsignal als modulierte sinusförmige Spannung vor, so werden optimale Ergebnisse erzielt, wenn der Abtastimpuls jeweils genau das Maximum der auszuwertenden Periode trifft. Der an dieser Stelle ermittelte Wert wird in den Speicherkondensator des Haltekreises eingespeichert, bis die Information bei der nächsten Abtastung erneuert wird. Diese bekannte Anordnung arbeitet zufriedenstellend, solange eine starre Phasenbeziehung zwischen Multiplexsignal und Abtastimpuls vorliegt. Treten jedoch — was sich unter bestimmten Umständen nicht vermeiden läßt — Phasenunterschiede auf, so treffen die Abtastimpulse nicht mehr exakt das Maximum der jeweiligen Schwingung des Multiplexsignals und der gewonnene Amplitudenwert ist je nach Phasenabweichung mehr oder minder stark verfälscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für einen schnellen Synchron-Detektor zur Trennung von AM-modulierten Zeitmultiplexsignalen zu schaffen, die auch bei Auftreten gewisser Phasenunterschiede zwischen Multiplexsignal und Abtastimpuls präzis und zuverlässig arbeitet.

Die Lösung dieser Aufgabe geht aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hervor.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wirkt sich eine Phasenverschiebung zwischen Multiplexsignal und Tastimpuls jedenfalls solange nicht störend aus, wie die gegenseitige Phasenverschiebung in der einen oder anderen Richtung nicht größer als eine halbe Breite des Rechteckimpulses ist.

Zwischen dem Signaleingang der Schaltung und der Basis des als Impedanzwandler arbeitenden Transistors kann ein das Hindurchtreten von Gleichstromkomponenten verhindernder Koppelkondensator vorgesehen sein.

Um ein Arbeiten des als Impedanzwandler geschalteten Transistors im jeweils gewünschten Bereich zu ermöglichen, kann dessen Basis mit einem Abgriff eines gleichstromgespeisten Spannungsteilers verbunden werden.

Möglicherweise störende Signaleinbrüche entsprechend F i g. Ig werden dadurch beseitigt, daß der Ausgang der Schaltung wiederum mit der Basis eines als Impedanzwandler geschalteten Transistors verbunden wird, dem ein zweiter Haltekreis und eine zweite Entladestrecke nachgeschaltet sind, wobei die zweite Entladestrecke durch einen gegenüber dem ersten Tastimpuls verzögerten zweiten Tastimpuls gesteuert wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den ersten Tastimpuls aus der Vorderflanke und den zweiten Tastimpuls aus der Rückflanke des Rechtecksignals abzuleiten.

Die erfindungsgemäße Schaltung kann mit Vorteil als Farbsignal-Demodulator bei einem mit einer Ein- oder Zwei-Röhren-Kamera arbeitenden Farbfernsehsystem Verwendung finden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 a ein die Informationen A, B und C enthaltendes AM-moduliertes Zeitmultiplexsignal,

F i g. Ib ebenfalls ein die Informationen A, B und C enthaltendes AM-moduliertes Zeitmultiplexsignal, bei dem jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit das Signal A konstant gehalten wird,

Fig. Ic eine zur Überlagerung mit dem Signalanteil ß geeignete Rechteckimpulsfolge,

F i g. ld den sich aus der Überlagerung der Signale entsprechend F i g. Ib und F i g. Ic ergebenden Signalverlauf,

F i g. Ie die aus den Vorderflanken der Rechteckimpulse gewonnenen ersten Tastimpulse,

F i g. If die aus den Rückflanken der Rechteckimpulse gewonnenen zweiten Tastimpulse,

F i g. Ig den sich am Ausgang der erfindungsgemäßen Schaltung ergebenden Signalverlauf,

F i g. 1 h den sich bei Verwendung einer modifizierten erfindungsgemäßen Schaltung an deren Ausgang ergebenden Signalverlauf,

F i g. 2 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung und

F i g. 3 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung.

Die Fig. la stellt den typischen Verlauf eines drei Signalanteile A, Bund Centhaltenden AM-modulierten Zeitmultiplexsignals dar. Die Signalwerte A werden jeweils durch die negativen, die Signalwerte B und C jeweils durch die entsprechenden positiven Extremwerte des Multiplexsignals gekennzeichnet.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde beim Kurvenverlauf entsprechend Fig. Ib der Signalwert Λ konstant gehalten. Bei der Erläuterung des Erfindungsgegenstands wird von diesem vereinfachten Kurvenverlauf ausgegangen.

Zur Auswertung beispielsweise des Signalanteils B wird dieser zunächst einer Rechteckimpulsfolge entsprechend Fig. Ic überlagert, so daß sich das in Fig. Id dargestellte Summensignal ergibt. Die Breite der Rechteckimpulse wird so gewählt, daß die dem Signalanteil B benachbarten Extremwerte der Signalanteile A mit Vorder- bzw. Rückflanke des Rechteckimpulses zusammenfallen.

Aus Vorder- bzw. Rückflanke des Rechteckimpulses können die in den Fig. Ie und If dargestellten Tastimpulse gewonnen werden.

Die erfindungsgemäße Schaltung zur Rückgewinnung der Signalanteile B aus dem Kurvenzug 23 (Fig. Id) besteht aus einem als Impedanzwandler arbeitenden Transistor 26, dessen Basis über einen Koppelkondensator 27 mit einem Signaleingang 28 verbunden ist. Gleichzeitig ist die Basis mit einem Abgriff eines aus Widerständen 29 und 30 gebildeten Spannungsteilers verbunden, der zwischen eine Gleichspannungsquelle 31 und Masse geschaltet ist. Über den Abgriff läßt sich der jeweils gewünschte Arbeitsbereich des Transistors einstellen. Der Kollektor des Transistors ist ebenfalls mit der Gleichspannungsquelle 31 verbunden. Der Emitter des Transistors 26 ist einerseits über einen Widerstand 32 mit Masse und andererseits mit einer Diode 33 verbunden. Die durch die Diode 33 hindurchtretenden Ströme dienen der Aufladung eines einseitig mit Masse verbundenen Kondensators 34. Die jeweils am Kondensator 34 anliegende Spannung kann am Ausgang 35 der Schaltung hochohmig abgegriffen werden.

Sobald ein durch die am Kondensator 34 liegende Spannung repräsentierter Signalwert B" nicht mehr benötigt wird, wird der Kondensator 34 über die aus Widerstand 36 und Transistor 37 bestehende Entladungsstrecke entladen. Die Entladung wird durch einen auf den Tasteingang 38 gegebenen Tastimpuls 24 gesteuert, der über einen Widerstand 39 an die Basis eines Transistors 37 gelangt und diesen damit leitend macht. Breite des Tastimpulses und Dimensionierung der Entladestrecke 36, 37 sind so gewählt, daß der nach der Entladung am Kondensator 34 liegende Spannungswert mit Sicherheit kleiner ist als der zu erwartende neue Wert des Signalanteils B'.

Am Signalausgang 35 der Schaltung entsprechend F i g. 2 ist der in F i g. Ig dargestellte Kurvenverlauf abgreifbar. Die konstanten Werte B" dieses Kurvenverlaufs entsprechen den Maximalwert der Signalanteile B und sind somit abhängig von den Maximalwerten des Signalanteils B des Zeitmultiplexsignals 20, 21 entsprechend den F i g. la und Ib. Die den Signalanteilen B" entsprechend Fig. Ig anhaftende Niveauverschiebung kann mit an sich bekannten Mitteln jederzeit wieder rückgängig gemacht werden.

Die im Kuvenverlauf entsprechend F i g. Ig deutlich erkennbaren Einbrüche 40 verfälschen den Gesamtverlauf des Kurvenzugs B" nur wesentlich. Sie sind insbesondere dann vernachlässigbar klein, wenn die aufeinanderfolgenden Signalwerte B des Zeitmultiplexsignals

ίο 20,21 nur geringfügig voneinander abweichen.

Sollten sich die Einbrüche 40 dennoch störend bemerkbar machen, so können sie durch eine in F i g. 3 dargestellte modifizierte Schaltung eliminiert werden. Die Schaltung entsprechend F i g. 3 unterscheidet sich durch den zusätzlichen Schaltungsteil 41, der seinerseits wiederum weitgehend mit der Schaltung entsprechend F i g. 2 übereinstimmt, so daß die Schaltung entsprechend F i g. 3 im wesentlichen als eine Verdoppelung der Schaltung entsprechend F i g. 2 angesehen werden kann. Auf eine Erläuterung des ersten Teils der Schaltung, der mit der Schaltung entsprechend F i g. 2 identisch ist, kann verzichtet werden.

Der Ausgang 35 des ersten Teils der Schaltung ist mit der Basis eines Transistors 126 verbunden, dessen Kollektor ebenso wie der Kollektor des Transistors 26 mit der Gleichspannungsquelle 31 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 126 ist einerseits über einen Widerstand 130 mit Masse und andererseits mit einer Diode 133 verbunden. Die durch die Diode 133 hindurchtretenden Ströme werden in einem einseitig mit Masse verbundenen Kondensator 134 gespeichert. Der am Kondensator 134 anstehende Signalwert B'" (F i g. lh) kann am Ausgang 135 hochohmig abgegriffen werden. Soll im Kondensator 134 ein neuer Signalwert B" gespeichert werden, so wird der Kondensator 134 zuvor über die aus einem Widerstand 136 und einen Transistor 137 bestehende Entladestrecke entladen. Die Entladung wird durch einen auf den Tasteingang 138 gegebenen Tastimpuls 25 gesteuert, der über einen Widerstand 139 an die Basis eines Transistors 137 gelangt und diesen damit leitend macht. Breite des Tastimpulses und Dimensionierung der Entladestrecke 136, 137 sind so dimensioniert, daß der nach der Entladung am Kondensator 134 liegende Spannungswert mit Sicherheit kleiner ist als der zu erwartende neue Wert des Signalanteils B".

Bei einer solchen Schaltungsanordnung wird — wie bereits weiter oben beschrieben — eine dem Signalwert B" entsprechende Spannung am Kondensator 34 anliegen. Durch die am Ausgang 35 dann zur Verfügung stehende Spannung wird eine diesem Signalwert B" entsprechende Spannung ebenfalls am Kondensator 134 anliegen, die am Ausgang 135 auch dann noch zur Verfugung steht, wenn im ersten Teil der Schaltung bereits der Umladevorgang eingeleitet worden ist. Voraussetzung dafür ist, daß der dem Tasteingang 138 zugeführte zweite Tastimpuls zeitlich so gegenüber dem ersten Tastimpuls verschoben ist, daß der jeweils neue Signalwert mit Sicherheit bereits im Kondensator 34 eingespeichert ist, wenn durch den zweiten Tastimpuls die Entladung des -Kondensators 134 erfolgt.

Das so gewonnene Signal folgt ohne jeden Einbruch dem gewünschten Signalverlauf. Wie die F i g. lh deutlich erkennen läßt, sind die bei einer solchen modifizierten Schaltungsanordnung auftretenden und durch die Fläche 42 (Fig. lh) repräsentierten Abweichungen vom Sollwert im allgemeinen geringfügiger als die aus den Einbrüchen 40 resultierenden Abweichungen.

Entsprechend der oben beschriebenen Selektion und Auswertung des Signalanteils B erfolgt auch die Selektion und Auswertung der übrigen Signalanteile A und C.

Trotz des sehr geringen Aufwands arbeitet die Schaltung auch bei Taktfrequenzen von mehr als 5 MHz noch einwandfrei.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltung für einen schnellen Synchron-Detektor zur Trennung von AM-modulierten Zeitmultiplexsignalen mit einem aus Diode und Kondensator bestehenden Haltekreis und einer zugehörigen taktgesteuerten Entladestrecke, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils gewünschte Signalanteil (A bzw. B bzw. C) des aus den jeweiligen Analogsignalen gebildeten Multiplexsignals durch Überlagerung eines Rechtecksignals (22) von hinreichender Impulshöhe aus dem Multiplexsignal (20, 21) herausgehoben wird, daß der jeweilige Signalanteil (A bzw. B bzw. C) über einen Impedanzwandler (26) dem Haltekreis (33, 34) zugeführt wird und daß der dem Haltekreis (33, 34) jeweils zugehörige Entladekreis (36, 37, 136, 37) aus einem Tasttransistor (37) und einem mit diesem in Reihe liegenden Widerstand (36) besteht und durch Taktsignale angesteuert und so dimensioniert ist, daß der nach der Entladung am Kondensator (34) liegende Spannungswert mit Sicherheit kleiner als der zu erwartende neue Wert des Signalanteils (A bzw. B bzw. C) ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Signaleingang (28) und Basis des als Impedanzwandler arbeitenden Transistors (26) ein Koppelkondensator (27) vorgesehen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des als Impedanzwandler arbeitenden Transistors (26) mit einem Abgriff eines gleichstromgespeisten Spannungsteilers (29, 30) verbunden ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (35) der Schaltung wiederum mit der Basis eines als Impedanzwandler geschalteten Transistors (126) verbunden ist, dem ein zweiter Haltekreis (133, 134) und eine zweite Entladestrecke (136, 137) nachgeschaltet sind, wobei die zweite Entladestrecke durch einen gegenüber dem ersten Tastimpuls (24) verzögerten zweiten Tastimpuls (25) gesteuert wird.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tastimpuls (24) aus der Vorderflanke und der zweite Tastimpuls (25) aus der Rückflanke des Rechtecksignals (22) abgeleitet ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung als Farbsignal-Demodulator bei einem mit einer Ein- oder Zwei-Röhren-Kamera arbeitenden Farbfernsehsystem.