DE4334462A1

DE4334462A1 - Demodulation circuit for the picture carrier and the sound carrier in a television receiver

Info

Publication number: DE4334462A1
Application number: DE19934334462
Authority: DE
Inventors: Martin Dr Ing Rieger
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1993-10-09
Filing date: 1993-10-09
Publication date: 1995-04-13

Abstract

In the picture channel, an unmodulated regenerated picture carrier is needed for a demodulation with added carrier and in the sound channel an unmodulated mixed carrier is needed for converting the sound carrier to the intercarrier frequency of 5.5 MHz. It is difficult to implement two PLL circuits for generating these two carriers in one IC because of the mutual interference. If a single carrier is obtained from the picture channel, audible interference is created in the sound channel due to the Nyquist slope which is active in the picture channel. It is the object to create a demodulation circuit of the above-mentioned type which operates with only one PLL circuit for the picture channel and the sound channel but still does not produce any interfering modulation in the mixed carrier for the conversion of the sound IF carrier due to the Nyquist slope of the picture IF carrier. The unmodulated picture carrier (BTu) is extracted in a single PLL circuit (11) which is common to the picture channel and to the sound channel, and corrected to the phase of the modulated picture carrier (BTm) by means of a phase-locked loop. Especially suitable for television receivers with picture carrier demodulation by added carrier in accordance with the parallel-sound principle. <IMAGE>

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.The invention relates to a demodulation circuit for the Image carrier and the sound carrier in a television receiver according to the Preamble of claim 1. In such a circuit in the most general case, two carriers are generated. First must in the channel of the video carrier that of the video modulation free image carrier for demodulation with carrier additive or Synchronous demodulation can be regenerated. On the other hand, one must Mixing carrier for the implementation of the clay IF carrier on the Intercar rierträger be generated. Such carriers are generally NEN generated with PLL circuits to which the modulated carrier and the one carrier freed from the modulation generate with the center frequency. The realization of two separate PLL circuits for the image channel on the one hand and the Sound channel on the other hand on an IC, however, is disadvantageous partly because of the additional costs and partly because of one too strong mutual influence of two such PLL circuits.

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.One tries therefore for the image channel on the one hand and the Sound channel, on the other hand, get by with just one PLL circuit. If such a PLL circuit with the modulated image carrier is fed from the output of the IF filter, it occurs due to the Nyquist flank with different sizes in the IF filter Sidebands that phase modulate the regenerated Effect carrier. When this regenerated carrier in the sound channel When used as a mixing medium, it can be due to the FM of the sound wearer to audible disturbances, so-called "Nyquist cracks" come. When using only one PLL circuit for the The image channel and the sound channel are therefore obviously straightforward not possible to meet the requirements in both the image channel and Sound channel sufficiently to meet.

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.The invention has for its object a demodulation circuit of the type described above to create with only a PLL circuit for the video channel and the audio channel, but still no disturbing modulations in the mixing carrier for the Implementation of the clay IF carrier due to the Nyquist flank of the Image IF filter causes. This task is carried out by the im Claim 1 specified invention solved. Beneficial Further developments of the invention are in the subclaims specified.

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.In the solution according to the invention, the one to be regenerated unmodulated image carriers for the video demodulator no longer derived from the picture channel, but from the sound channel. Since the Audio channel does not have an IF filter with a Nyquist flank, the influence of the Nyquist flank and the difference sidebands on the phase of the regenerated carrier switched. In contrast to a filter, the sound channel has a Nyquist flank symmetrical filter that has no amplitude response in the have an audible range of a few kHz. The so-called Nyquist disorders are therefore initially switched off. On the other hand, the phase is derived from the sound channel Carrier relative to the modulated image carrier in the image channel undefi niert, since there is initially no relation between these phases and the filters effective in the picture channel and sound channel also differed have characteristic curves. Therefore, in a second Step in the phase of the carrier obtained from the sound channel a phase control circuit so on the phase of the modulated Image carrier at the input of the video demodulator regulated that how required, the modulated image carrier and the video module Unmodulated image carrier supplied for demodulation with carrier additive the same phase, i.e. a phase difference of 0 ° or approximately 0 °.

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.The solution according to the invention has several advantages. Only one is used for the video channel and the sound channel PLL circuit required, thereby realizing the entire Circuit in an IC is simplified. Disorders in the Sound reproduction through different sidebands due to the Nyquist flanks are avoided. Through the control circuit the phase equality of the modulated image carrier and the regenerated unmodulated image carriers at the entrances of the Vi deodemodulator with a deviation of less than 10 be respected.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing. Show in it

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild für den Bildkanal und den Tonkanal, Fig. 1 is a simplified block diagram for the picture channel and the sound channel,

Fig. 2 im Prinzip das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 mit detaillierter Ausführung der Phasenregelschaltung, Fig. 2 in principle the block diagram of FIG. 1 with a detailed embodiment of the phase control circuit,

Fig. 3 eine Ausführungsform für den in der Regelschaltung ver wendeten Phasendreher, Fig. 3 shows an embodiment for the control circuit used in the ver phase rotator

Fig. 4 ein Vektordiagramm und Fig. 4 is a vector diagram and

Fig. 5 die Kennlinie des Phasendrehers. Fig. 5 shows the characteristic of the phase rotator.

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. In Fig. 1, the received modulated image IF carrier BTm in the image channel 1 via the IF filter 3 having a Nyquist flank and the IF amplifier 4 controlled for the fading control is fed to the video demodulator 5 which has the CVBS signal at the terminal 6 supplies for image reproduction. In the audio channel 2 , the audio IF carrier TZF passes through the filter 7 and the amplifier 8 , which is regulated to compensate for fading, to the mixer stage 9 , which delivers the intercarrier audio carrier TIC at 5.5 MHz at the output 10 . The Tonträ ger also reaches the PLL circuit 11 , which is tuned to the IF frequency of 38.9 MHz and generates an unmodulated carrier BTu with this IF picture. This carrier comes on the one hand to the mixing stage 9 in order to generate the intercarrier sound carrier TIC by mixing with the modulated sound carrier from the amplifier 8 . The image carrier BTu from the PLL circuit 11 also reaches the second input of the video demodulator 5 via the phase rotator 12 controlled by a voltage Us as a phase-controlled carrier BTug. The video demodulator 5 effects demodulation with carrier addition. The phase rotation by the phase rotator 12 is controlled by Us so that the 5 supplied modulated IF picture carrier BTm and coming from the phase rotator 12 regenerated unmodulated image carrier BTug have the video demodulator a phase difference of 0 °.

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. Fig. 2 shows the precise design and control of the phase rotator her 12th The output of the phase rotator 12 is connected via the -45 ° -pha transmitter 13 to the second input of the video demodulator 5 and via the + 45 ° phase-switch 14 to the first input of the phase comparison stage 15 , the second input of which is supplied to the modulated image carrier BTm becomes. The output of the phase comparison stage 15 is connected to the control circuit S, which supplies the control voltages Us for the phase rotator 12 . In the phase comparison stage 15 , the modulated image carrier BTm from the output of the amplifier 4 and the regenerated unmodulated image carrier BTug fed from the phase rotator 12 to the video demodulator 5 are compared in phase. The control voltages Us control the phase rotation of the phase rotator 12 each such that the two carriers BTm and BTug fed to the video demodulator 5 have a phase difference of approximately 0 °.

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.The two phase rotators 13 , 14 have the following purpose: The phase comparison stage 15 works in such a way that the two supplied carriers have a phase difference of 90 ° at the two inputs. However, the phase difference between the carriers supplied to the video demodulator 5 should be 0 °. Therefore, the two phase rotators 13 , 14 are switched on, which together cause a phase rotation of 90 °.

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. 3 shows the structure of the phase rotator 12th The carrier BTu supplied by the PLL circuit 11 arrives at the input of the multiplication stage 17 via the -45 ° phase shifter 16 and that at the input of the multiplication stage 19 at the + 45 ° phase shifter 18 . The output voltages of the stages 17 , 19 are added to the resistors 20 , 21 and provide the regulated carrier BTug at the output 22 , which stage 15 and the video demodulator 5 is supplied according to FIG .

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. 4 shows the vector resulting from I and Q V1 which represents the phase position of the carrier at the output 22. It is ersicht Lich that any phase between 0 ° and 360 ° is adjustable by changing the amounts and the sign of I and Q.

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. Fig. 5 shows the phase rotation of the phase rotator 12 as a function of the applied voltage Us. The characteristic curve is largely linear and has a horizontal course 23 , 24 below a negative voltage and above a positive voltage of Us, i.e. so-called dead branches, in which the phase position no longer changes. For this purpose, the capture circuit 25 is additionally provided in FIG. 2, which is connected to the phase comparison stage 15 . The circuit 25 prevents the circuit from reaching the areas 23 , 24 . When this happens, it resets the circuit to an effective starting point.

Claims

1. demodulation circuit for the picture carrier and the sound carrier in a television receiver, in which (1) regenerates the UNMO lated image carrier (BTU) in the image channel and an unmodulated mixing carrier is NEN Won for converting the audio medium in the sound channel (2), characterized in that the unmodulated image carrier (BTu) is derived from the sound channel ( 2 ) and regulated with a phase control circuit ( 12 ) to the phase of the modulated image carrier (BTm).

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the video demodulator ( 5 ) supplied modulated image IF carrier (BTm) the first input and the image carrier (BTu) derived from the sound channel ( 2 ) via a controllable phase rotator ( 12th ) the second input of a phase comparison stage ( 15 ) are supplied, the output of which is connected to the control input of the phase transmitter ( 12 ).

3. A circuit according to claim 2, characterized in that the output of the controllable phase rotator ( 12 ) is connected to a second input of the video demodulator ( 5 ).

4. A circuit according to claim 3, characterized in that the output of the controllable phase rotator ( 12 ) via a phase rotator ( 13 , 14 ) to the second inputs of the video modulator ( 5 ) and the phase comparison stage ( 15 ) is connected.

5. A circuit according to claim 4, characterized in that the phase rotators ( 13 , 14 ) are dimensioned such that the modulated IF picture carrier (BTm) and the picture carrier derived from the sound channel ( 2 ) at the two inputs of the video demodulator ( 5 ) have the same phase.

6. A circuit according to claim 2, characterized in that a catch circuit ( 25 ) is connected to the phase comparison stage ( 15 ), which prevents the circuit from entering dead dead areas ( 23 , 24 ) of the transmission characteristic of the phase rotator ( 12 ).