DE4334462A1 - Demodulationsschaltung für den Bildträger und den Tonträger in einem Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Demodulationsschaltung für den Bildträger und den Tonträger in einem Fernsehempfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer derartigen Schaltung müs­ sen im allgemeinsten Fall zwei Träger erzeugt werden. Zunächst muß im Kanal des Bildträgers der von der Videomodulation befreite Bildträger für eine Demodulation mit Trägerzusatz oder Synchrondemodulation regeneriert werden. Zum anderen muß ein Mischträger zur Umsetzung des Ton-ZF-Trägers auf den Intercar­ rierträger erzeugt werden. Derartige Träger werden im allgemei­ nen mit PLL-Schaltungen erzeugt, denen der modulierte Träger zu­ geführt wird und die einen von der Modulation befreiten Träger mit der Mittenfrequenz erzeugen. Die Realisierung von zwei getrennten PLL-Schaltungen für den Bildkanal einerseits und den Tonkanal andererseits auf einem IC ist indessen nachteilig, einmal wegen der zusätzlichen Kosten und zum anderen wegen einer zu starken gegenseitigen Beeinflussung von zwei derartigen PLL-Schaltungen.

Man ist daher bemüht, für den Bildkanal einerseits und den Tonkanal andererseits mit nur einer PLL-Schaltung auszukommen. Wenn eine derartige PLL-Schaltung mit dem modulierten Bildträger vom Ausgang des ZF-Filters gespeist wird, kommt es aufgrund der im ZF-Filter wirksamen Nyquistflanke zu unterschiedlich großen Seitenbändern, die eine Phasenmodulation des regenerierten Trägers bewirken. Wenn dieser regenerierte Träger im Tonkanal als Mischträger verwendet wird, kann es aufgrund der FM des Ton­ trägers zu hörbaren Störungen, sogenannten "Nyquist-Krachern" kommen. Bei der Anwendung nur einer PLL-Schaltung für den Bildkanal und den Tonkanal ist es somit offenbar ohne weiteres nicht möglich, die Anforderungen sowohl im Bildkanal als auch im Tonkanal ausreichend zu erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Demodulations­ schaltung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die mit nur einer PLL-Schaltung für den Bildkanal und den Tonkanal arbeitet, aber dennoch keine störenden Modulationen im Mischträger für die Umsetzung des Ton-ZF-Trägers aufgrund der Nyquistflanke des Bild-ZF-Filters bewirkt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also der zu regenerierende unmodulierte Bildträger für den Videodemodulator nicht mehr aus dem Bildkanal abgeleitet, sondern aus dem Tonkanal. Da der Tonkanal ein ZF-Filter mit einer Nyquistflanke nicht aufweist, wird dadurch der Einfluß der Nyquistflanke und der unterschied­ lichen Seitenbänder auf die Phase des regenerierten Trägers aus­ geschaltet. Der Tonkanal hat im Gegensatz zu einem Filter mit Nyquistflanke symmetrische Filter, die keinen Amplitudengang im hörbaren Bereich von einigen kHz aufweisen. Die sogenannten Nyquiststörungen sind also dadurch zunächst ausgeschaltet. Andererseits ist die Phase des aus dem Tonkanal abgeleiteten Trägers relativ zum modulierten Bildträger im Bildkanal undefi­ niert, da zwischen diesen Phasen zunächst kein Bezug besteht und die im Bildkanal und Tonkanal wirksamen Filter auch unterschied­ liche Kennlinien aufweisen. Deshalb wird in einem zweiten Schritt die Phase des aus dem Tonkanal gewonnenen Trägers in einer Phasenregelschaltung so auf die Phase des modulierten Bildträgers am Eingang des Videodemodulators geregelt, daß, wie erforderlich, der modulierte Bildträger und der dem Videodemodu­ lator zugeführte unmodulierte Bildträger für eine Demodulation mit Trägerzusatz die gleiche Phase, also einen Phasenunterschied von 0° oder annähernd 0° aufweisen.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben sich mehrere Vorteile. Für den Bildkanal und den Tonkanal wird insgesamt nur eine PLL-Schaltung benötigt, wodurch die Realisierung der gesamten Schaltung in einem IC vereinfacht wird. Störungen bei der Tonwiedergabe durch unterschiedliche Seitenbänder aufgrund der Nyquistflanke werden vermieden. Durch die Regelschaltung kann die Phasengleichheit des modulierten Bildträgers und des regenerierten unmodulierten Bildträgers an den Eingängen des Vi­ deodemodulators mit einer Abweichung von weniger als 10 eingehalten werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild für den Bildkanal und den Tonkanal,

Fig. 2 im Prinzip das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 mit detaillierter Ausführung der Phasenregelschaltung,

Fig. 3 eine Ausführungsform für den in der Regelschaltung ver­ wendeten Phasendreher,

Fig. 4 ein Vektordiagramm und

Fig. 5 die Kennlinie des Phasendrehers.

In Fig. 1 wird in dem Bildkanal 1 der empfangene modulierte Bild-ZF-Träger BTm über das eine Nyquistflanke aufweisende ZF-Filter 3 und den zur Schwundregelung gesteuerten ZF-Verstärker 4 dem Videodemodulator 5 zugeführt, der an der Klemme 6 das FBAS- Signal für die Bildwiedergabe liefert. Im Tonkanal 2 gelangt der Ton-ZF-Träger TZF über das Filter 7 und den zum Schwundausgleich geregelten Verstärker 8 auf die Mischstufe 9, die am Ausgang 10 den Intercarrier-Tonträger TIC mit 5,5 MHz liefert. Der Tonträ­ ger gelangt außerdem auf die PLL-Schaltung 11, die auf die Bild- ZF-Frequenz von 38,9 MHz abgestimmt ist und einen unmodulierten Träger BTu mit dieser Bild-ZF erzeugt. Dieser Träger gelangt zum einen auf die Mischstufe 9, um durch Mischung mit dem modulier­ ten Tonträger vom Verstärker 8 den Intercarrier-Tonträger TIC zu erzeugen. Der Bildträger BTu von der PLL-Schaltung 11 gelangt außerdem über den durch eine Spannung Us gesteuerten Phasendreher 12 als phasengeregelter Träger BTug auf einen zweiten Eingang des Videodemodulators 5. Der Videodemodulator 5 bewirkt eine Demodulation mit Trägerzusatz. Die Phasendrehung durch den Phasendreher 12 ist durch Us so geregelt, daß der dem Videodemodulator 5 zugeführte modulierte Bild-ZF-Träger BTm und der vom Phasendreher 12 kommende unmodulierte regenerierte Bildträger BTug einen Phasenunterschied von 0° aufweisen.

Fig. 2 zeigt die genaue Ausführung und Steuerung des Phasendre­ hers 12. Der Ausgang des Phasendrehers 12 ist über den -45°-Pha­ sendreher 13 an den zweiten Eingang des Videodemodulators 5 und über den +45°-Phasendreher 14 an den ersten Eingang der Phasen­ vergleichsstufe 15 angeschlossen, dessen zweitem Eingang der mo­ dulierte Bildträger BTm zugeführt wird. Der Ausgang der Phasen­ vergleichsstufe 15 ist an die Steuerschaltung S angeschlossen, die die Steuerspannungen Us für den Phasendreher 12 liefert. In der Phasenvergleichsstufe 15 werden der modulierte Bildträger BTm vom Ausgang des Verstärkers 4 und der vom Phasendreher 12 dem Videodemodulator 5 zugeführte regenerierte unmodulierte Bildträger BTug in der Phase verglichen. Die Steuerspannungen Us steuern die Phasendrehung des Phasendrehers 12 jeweils so, daß die beiden dem Videodemodulator 5 zugeführten Träger BTm und BTug einen Phasenunterschied von annähernd 0° aufweisen.

Die beiden Phasendreher 13, 14 haben folgenden Zweck: Die Phasenvergleichsstufe 15 arbeitet derart, daß die beiden zuge­ führten Träger an den beiden Eingängen einen Phasenunterschied von 90° aufweisen. Der Phasenunterschied der dem Videodemodula­ tor 5 zugeführten Träger soll jedoch 0° betragen. Deshalb sind die beiden Phasendreher 13, 14 eingeschaltet, die zusammen eine Phasendrehung von 90° bewirken.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des Phasendrehers 12. Der von der PLL-Schaltung 11 gelieferte Träger BTu gelangt über den -45°-Phasendreher 16 auf den Eingang der Multiplikationsstufe 17 und der den +45°-Phasendreher 18 auf den Eingang der Multiplikati­ onsstufe 19. Die Ausgangsspannungen der Stufen 17, 19 werden an den Widerständen 20, 21 addiert und liefern am Ausgang 22 den geregelten Träger BTug, der gemäß Fig. 2 der Phasenvergleichs­ stufe 15 und dem Videodemodulator 5 zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt den sich aus I und Q ergebenden Vektor V1, der die Phasenlage des Trägers am Ausgang 22 darstellt. Es ist ersicht­ lich, daß durch Änderung der Beträge und des Vorzeichens von I und Q jede beliebige Phase zwischen 0° und 360° einstellbar ist.

Fig. 5 zeigt die Phasendrehung des Phasendrehers 12 in Abhängig­ keit von der angelegten Spannung Us. Die Kennlinie ist weitest­ gehend linear und hat jeweils unterhalb einer negativen Spannung und oberhalb einer positiven Spannung von Us einen waagerechten Verlauf 23, 24, also sogenannte tote Äste, in dem keine Änderung der Phasenlage mehr erfolgt. Hierfür ist in Fig. 2 zusätzlich die Fangschaltung 25 vorgesehen, die an die Phasenvergleichsstu­ fe 15 angeschlossen ist. Die Schaltung 25 vermeidet, daß die Schaltung in die Bereiche 23, 24 gelangt. Wenn dieses erfolgt, setzt sie die Schaltung wieder auf einen wirksamen Ausgangspunkt zurück.

Claims (6)

1. Demodulationsschaltung für den Bildträger und den Tonträger in einem Fernsehempfänger, bei der im Bildkanal (1) der unmo­ dulierte Bildträger (BTu) regeneriert und im Tonkanal (2) ein unmodulierter Mischträger zum Umsetzen des Tonträgers gewon­ nen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der unmodulierte Bildträger (BTu) aus dem Tonkanal (2) abgeleitet und mit einer Phasenregelschaltung (12) auf die Phase des modulierten Bildträgers (BTm) geregelt ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Videodemodulator (5) zugeführte modulierte Bild-ZF-Träger (BTm) dem ersten Eingang und der aus dem Tonkanal (2) abge­ leitete Bildträger (BTu) über einen steuerbaren Phasendreher (12) dem zweiten Eingang einer Phasenvergleichsstufe (15) zugeführt sind, deren Ausgang an den Steuereingang des Pha­ sendrehers (12) angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des steuerbaren Phasendrehers (12) an einen zweiten Eingang des Videodemodulators (5) angeschlossen ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des steuerbaren Phasendrehers (12) über jeweils einen Phasendreher (13, 14) an die zweiten Eingänge des Videomodu­ lators (5) und der Phasenvergleichsstufe (15) angeschlossen ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendreher (13, 14) so bemessen sind, daß der modulierte ZF-Bildträger (BTm) und der aus dem Tonkanal (2) abgeleitete Bildträger an den beiden Eingängen des Videodemodulators (5) gleiche Phase haben.

6. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Phasenvergleichsstufe (15) eine Fangschaltung (25) ange­ schlossen ist, die verhindert, daß die Schaltung in tote unwirksame Bereiche (23, 24) der Übertragungskennlinie des Phasendrehers (12) einläuft.