Fernsehanordnung. In dem Hauptpatent Nr. 182,84,2 ist ein Fernsehverfahren und eine Anordnung be schrieben worden, bei der zur selbsttätigen Regelung des Verstärkungsgrades von Fern- sehempfängern iSpannungen verwendet wer- ,den, welche aus der mit den Empfangsver hältnissen sich .äuderuden.Synchronisierspan- nungsamplitude abgeleitet werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Ausführungsform der in Patentanspruch II des Hauptpatentes defi nierten Anordnung.
Der Empfang von Fernsehsendungen stellt ein besonderes Problem in der Frage der Regelung der Empfangsempfindlichkeit, welches von den in der Rundfunktechnik üb lichen verschieden ist und daher neuartige Lösungsmethoden verlangt. In einem hoch wertigen Fernsehempfangssystem soll die Helligkeit der Fernsehröhre in einem Ver hältnis zur Feldstärke am Empfangsort ste hen, unabhängig von der Frequenz, mit ,der diese Feldstärke moduliert wird, CTibt -daher der Sender eine konstante Feldstärke und wird, wie dies bei modernen Empfangsappa raten erforderlich ist,
die Gleichstromkom- ponente bis zur Fernsehröhre übertragen; so würde bei einer Veränderung der Empfangs verstärkung durch einen Reguliergriff die Helligkeit des Bildes auf- und abs.chwanken; denn die den Gleichrichter treffende Hoch frequenz würde je nach der Verstärkung gross oder klein sein und die Helligkeit des Fern;sehrohmessoll voraussetzungsgemäss dieser Erregung proportional laufen.
Da anderseits der Helligkeitswert bei der unbesprochenen Trägerwelle ,dem Schwarzwert der Bilder entsprechen soll, so ist eine solche Abhängig keit unzulässig. Der Mittelwert der Hellig keit würde sich mehr und mehr nach Weiss verlagern, wann. man, etwa um grössere Bildwechselspannungen zu gewinnen, den Verstärkungsgrad erhöhen. würde.
Es würde dann ein zweiter Bedienungsgriff .zur Ein- stellung des Grauwertes der Fernsehröhre notwendig werden, welcher in Abhängigkeit von der Einstellung des Empfangsverstärkers in umgekehrter Richtung betätigt werden müsste. Eine solche komplizierte und gesetz mässige Einstellarbeit kann einem Laien beim Empfang nicht zugemutet werden.
Es ergibt sich daher die Aufgabe, den Verstärkungs grad des Empfangsverstärkers automatisch zu regulieren und ihn auf diejenige Höhe zu bringen bezw. gleichbleibend auf .derjenigen Höhe zu halten, bei welcher die bei voller Durchsteuerung des Senders aufgenommene Bildwechselspannung die Fernsehröhre rich tig durchmoduliert. In .der Radiotechnik ver wendet man im analogen Falle einen beson deren Gleichrichter, der die Trägerwelle gleichrichtet und dessen Richtspannung :den Verstärker vorspannt. Auch dieses Verfah ren scheidet beim Fernsehen grundsätzlich aus.
Denkt man sich nämlich einen Fernseh sender, der bei "Weiss" stark und bei "Schwarz" schwach ausstrahlt und stellt man sich etwa eine dauernd im Schwarzen, das heisst bei schlechter Beleuchtung vor sich gehende Szene vor, so würde ein an die Trägerwellenverstärkung angekoppelter Re- gelgleichrichter während einer solchen Szene eine zu geringe Sperrspannung an den Ver stärker abliefern, und diesen daher zu einer höheren Verstärkung veranlassen.
Dies hätte wiederum nach dem zuerst Gesagten die Folge, dass die mittlere Helligkeit des Bil des sich steigern würde und der richtige Mit telwert, nämlich schwarz sich gegen weiss verlagern würde. Umgekehrtes würde bei der Übertragung sehr weisser Bilder, zum Bei spiel bei der Übertragung von Schneeland schaften eintreten, welche nach ldem in der Radiotechnik bekannten Verfahren geregelt zu schwarz ausfallen müssten.
Die Anordnung nach der Erfindung weist, wie die Anordnung nach Patentan spruch II des Hauptpatentes, eine Dioden strecke auf, als Amplitudensieb zur Gewin nung der Synchronisierimpulse, wobei die Trennung in -die kurzen und langen Syn- chronisierimpulse über Transformatoren er folgt,
und ldie Spannung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung wird durch eine als Amplitudensieb arbeitende Gleichrich-Lr- schaltung aus dem empfangenen Synchroni- sierimpulse hergeleitet.
Die erfindungsgemässe Anordnung unter scheidet sich aber von dieser Anordnung da durch, dass die als Amplitudensäeb wirkende Diodenstrecke mittels Gleichstromverbindung an die Anode der Endröhre des Empfänger ausgangs und ein, von .den zum Empfang notwendigen Gleichrichtern und Amplituden sieb unabhängiger, besonderer Regelgleich richter zur selbsttätigen Verstärkunbgsrege- lung mit dem Empfängerausgang gekoppelt ist.
Es ist zweckmässig, .die Synchronisier- spitzen auf .diesen Regelgleichrichter nicht galvanisch zu übertragen, wie das bei der Diodenstrecke notwendig ist, sondern kapazi- tiv, weil dadurch erreicht werden kann, dass .die Erregung des Regelgleichrichters mit der Empfangsfeldstärke steigt und fällt,
wo gegen die Erregung der Diodenstrecke bei g o alvanischer Anschaltung von der Empfangs- feldstärke unabhängig bleiben kann. Die Kopplung zwischen Regelgleichrichter und dem Empfängerausgang kann aber auch in duktiv ausgeführt sein. Es ist besonders zweckmässig, wenn die Kopplung für die Synchronisierzeichen abgestimmt .ist.
Die Verhältnisse werden am besten an hand der Figur erklärt, die ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung darstellt. Eine Antenne 1 ist einerseits mit dem Träger wellenverstärker % anderseits mit den ÜbeT- lagerer 8 gekoppelt, so dass am Ausgangs transformator 4 eine verstärkte Trägerfre quenz auftritt. Diese wind in der wiederholt beschriebenen Ultra-Audionanordnung 5 gleichgerichtet und ohne Reste von Träger frequenz in eine Videofrequenz verwandelt,
welche am Widerstand 6 auftritt und über eine Leitung 7 dimekt zur F'ernsehröhme 8 durchgeschaltet wird. Der einzige Faktor, der bei jeder Sendung unabhängig vom Bildinhalt konstant bleibt, ist .gegeben durch die Tatsache, dass die Trägerwelle während der Synchronisierimpullse zum Verschwinden gebracht wird. Die absolute Höhe dieser Im- pulse ist daher ein .genaues und vom Bild inhalt unabhängiges Mass für die Empfangs feldstärke bei gegebener Verstärkung 2.
Der Sender ist ja bekanntlich auf einen bestimm ten Antennenruhestrom eingestellt, zum Bei spiel auf 30% seines Antennenstrommaxi- mums. Das Amplitudensieb 9 (Dioden striche) ist galvanisch direkt durch die Lei tung 10 mit seiner Kathode an die Leitung 7 angeschlossen.
Dadurch wird erreicht, dass an dem Transformator 11 (einfachheitshalber ist nur ein Transformator gezeichnet) eine positive Stossspannung gewonnen wird, die an die Kippgeräte des Empfängers weiter- gegeben werden kann, und deren Grösse ein für allemal durch die Gegenspannung 12 ein geregelt werden kann.
Wenn der Empfangs verstärker 2 aufgedreht oder die Feldstärke grösser wird, so ändert sich die durch das Sieb rohr 9 durchgelassene Impulsspannung in keiner Weise, denn die Spannung 12 ist so eingestellt, @dass nur bei Aussetzen der Trä gerwelle ein Strom durch 9 hindurchfliesst. Bei immer stärker werdender Erregung ent fernt sich die Kathodenspannung 10 immer weiter von der Durchlassgrenze des Rohres 9 und alle Signalamplituden, die in .dieser Rich tung anwachsen, verriegeln .das Rohr nur immer besser.
Infolgedessen schneidet das Siebrohr 9 nur,die höchsten Spitzen von den Impulsen ab und merkt in seinem Ausgangs kreis 11 von einer Veränderung der Emp fangsstärke nichts. Dies ist von grösstem Vorteil für den Betrieb des Fernsehempfän gers und verhütet die sehr unangenehmen Überlastungserscheinungen der Rastergeräte. Daher wird das Amplitudensieb 9 von den Stromkreisen, welche auf den Empfangsver stärker mit veränderlichen Vorspannungen einwirken,
vollkommen ferngehalten und ihm keine andere Aufgabe als die beschriebene übertragen.
Für die Regulierfunktion wird ein neuer zweiter Gleichrichter 13 verwendet. Dieser wird mit der Ausgangsleitung 7, .das heisst mit der gleichgerichteten Empfangsspannung nur wechselstrommässig, nicht galvanisch, beispielsweise durch einen Kondensator 14 gekoppelt. Es ist ein Kristalldetektor .als Regelgleichrichter 1,3 gezeichnet, wobei .:die Pfeilrichtung seine Durchlässigkeit bezeich nen soll.
Die Verwendung derartig einfacher Cxleichrichter, welche aus ökonomischen Gründen und. angesichts der einfachen Funk tionen von 13 erwünscht ist, wird nur mög lich gemacht, wenn durch einen Vorwider- stand 15 von etwa der ,zehnfachen Grösse wie 6 die durch die Kapazitäten des Gleichrich ters 13 dargestellten kapazitiven Neben schlüsse von der Bildleitung 7 ferngehalten werden.
Durch einen Widerstand<B>16,</B> welcher wiederum gross gegen 15 sein muss, @,vird-eine von Hand einstellbare Vorspannung 17 auf die Kathode von 13 gegeben. Dadurch wird ein verzögerter Einsatz der Regelung herge stellt und dadurch wird diejenige Maximal- verstärkung, welche vom Empfänger nun mehr selbsttätig eingehalten werden soll, ein für allemal festgelegt.
Die Vorspannung 1.7 wird zweckmässig an der Rückwand des Ap parates einmal eingestellt und dann nicht mehr betätigt. Der Kondensator 18 wird in seiner Kapazität so bemessen, dass er :Span nungsänderungen indem gewünschten Tempo von einigen Bildern nachzufolgen vermag. Die an ihm entstehende Regelspannung wird dann auf die Verstärkerröhren des Zwischen- frequenzverstärkers 2 gegeben.
Die Grössen ordnungen sind praktisch bei 180zeiligen Bildern folgende:
EMI0003.0081
Audionwiderstand <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 8 <SEP> 000 <SEP> Ohm
<tb> Schutzwiderstand <SEP> 15 <SEP> --. <SEP> .50 <SEP> 0.00 <SEP> Ohm
<tb> Ableitwiderstand <SEP> 16 <SEP> -= <SEP> 0,5 <SEP> Megohm
<tb> Ableitung <SEP> 1,9 <SEP> = <SEP> 0,5 <SEP> Megohm
<tb> Blockkondensator <SEP> 18 <SEP> = <SEP> zirka <SEP> 0;
5 <SEP> ,uF Der Ableitwiderstand 1'9 'hat die Auf gabe, -bei nachlassendem Empfang für ein Absinken der am. Kondensator 18 aufgela- ,denen Vorspannung zu sorgen. Die Zeitkon- stante des Kreises 18'/1'9 wird nach den An forderungen, die an das Reguliertempo .ge stellt werden, :in an sich bekannter Weise be- messen.
Zur praktischen Ausführung ist @zu sagen, dass der @antaktgleichrichr 13 .auch durch andere Ventile ersetzt werden kann. Die Anwendung von Kontaktgleichrichtern bie tet lediglich ökonomische Vorteile und keiner lei Nachteile. Bei Glühkathodengleichriohtern kleiner Dimensionen kann 15 eventuell fort fallen.
Das Amplitudensieb 9 wird prak tisch mit der Detektorröhre 5 in einem Glas kolben vereinigt, wie im schweizerischen Pa tent Nr. --1,8-72,79, beschrieben worden ist. Sie sind miteinander .galvanisch gekoppelt.
Television arrangement. In the main patent no. 182,84,2 a television method and an arrangement has been described in which for the automatic regulation of the gain of television receivers iVoltages are used, which relate to the receiving conditions .äuderuden.Synchronisierspan - voltage amplitude can be derived.
The present invention is an improved embodiment of the arrangement defined in claim II of the main patent.
The reception of television broadcasts poses a particular problem in terms of regulating the reception sensitivity, which is different from the usual in broadcast technology and therefore requires novel solution methods. In a high-quality television reception system, the brightness of the television tube should stand in a ratio to the field strength at the receiving location, regardless of the frequency with which this field strength is modulated, therefore the transmitter has a constant field strength and is, as is the case with modern receiving devices guessing is required
transmit the direct current component to the television tube; if the reception gain were changed by a control handle, the brightness of the picture would fluctuate up and down; for the high frequency hitting the rectifier would be large or small depending on the amplification, and the brightness of the television signal should, according to the assumption, be proportional to this excitation.
On the other hand, since the brightness value of the unspoken carrier wave should correspond to the black value of the images, such a dependency is not permitted. The mean value of the brightness would shift more and more towards white when. you can increase the gain, for example in order to gain greater alternating image voltages. would.
A second operating handle would then be necessary to set the gray value of the television tube, which would have to be operated in the opposite direction depending on the setting of the receiving amplifier. Such a complicated and legal adjustment work cannot be expected of a layperson at reception.
There is therefore the task of automatically regulating the gain of the receiving amplifier and bringing it to that level BEZW. to keep constant at the height at which the alternating image voltage recorded when the transmitter is fully controlled modulates the television tube correctly. In radio technology, a special rectifier is used in the analog case, which rectifies the carrier wave and whose rectified voltage: biases the amplifier. This process is also fundamentally ruled out with television.
If one imagines a television station that radiates strongly with "white" and weakly with "black" and one imagines a scene that is constantly in black, that is, with poor lighting, then a Re coupled to the carrier wave amplification would be - Gel rectifiers deliver a reverse voltage that is too low to the amplifier during such a scene and therefore cause it to increase the amplification.
According to what was said first, this would in turn have the consequence that the mean brightness of the picture would increase and the correct mean value, namely black, would shift to white. The opposite would occur when transmitting very white images, for example when transmitting snowy landscapes, which according to the method known in radio technology would have to turn out to be too black.
The arrangement according to the invention has, like the arrangement according to patent claim II of the main patent, a diode stretch, as an amplitude sieve to win the synchronization pulses, the separation in -the short and long synchronization pulses via transformers he follows,
and l the voltage for the automatic gain control is derived from the received synchronization pulses by a rectifier circuit working as an amplitude filter.
The arrangement according to the invention differs from this arrangement, however, in that the diode path acting as an amplitude saw is output by means of a direct current connection to the anode of the end tube of the receiver and a special regulating rectifier independent of the rectifiers and amplitudes necessary for reception for the automatic amplification - is coupled to the receiver output.
It is advisable not to transfer the synchronizing tips to this control rectifier galvanically, as is necessary with the diode path, but rather capacitively, because this means that .the excitation of the control rectifier rises and falls with the received field strength,
where, against the excitation of the diode path, it is possible to remain independent of the received field strength with g o alvanic connection. The coupling between the control rectifier and the receiver output can, however, also be carried out in a ductile manner. It is particularly useful if the coupling is coordinated for the synchronization characters.
The relationships are best explained with reference to the figure, which represents an exemplary embodiment of the invention. An antenna 1 is coupled, on the one hand, to the carrier wave amplifier%, and, on the other hand, to the transformer 8, so that an amplified carrier frequency occurs at the output transformer 4. This wind is rectified in the ultra-audio arrangement 5 described repeatedly and converted into a video frequency without residues of carrier frequency,
which occurs at the resistor 6 and is switched through via a line 7 to the television receiver 8. The only factor that remains constant for each transmission, regardless of the picture content, is given by the fact that the carrier wave is made to disappear during the synchronization pulses. The absolute height of these impulses is therefore an exact measure, independent of the image content, for the received field strength at a given gain 2.
As is well known, the transmitter is set to a certain idle antenna current, for example to 30% of its antenna current maximum. The amplitude filter 9 (diodes strokes) is galvanically connected directly through the Lei device 10 with its cathode to the line 7.
This ensures that a positive surge voltage is obtained on the transformer 11 (only one transformer is shown for the sake of simplicity), which can be passed on to the tilting devices of the receiver and whose size can be regulated once and for all by the counter voltage 12.
If the receiving amplifier 2 is turned up or the field strength is greater, the pulse voltage passed through the sieve tube 9 does not change in any way, because the voltage 12 is set so that a current only flows through 9 when the carrier wave is interrupted. As the excitation increases, the cathode voltage 10 moves further and further away from the transmission limit of the tube 9 and all signal amplitudes that grow in this direction only lock the tube better and better.
As a result, the sieve tube 9 only cuts the highest peaks of the pulses and notices in its output circle 11 of a change in the reception strength nothing. This is of the greatest advantage for the operation of the television receiver and prevents the very unpleasant symptoms of overloading of the raster devices. Therefore, the amplitude filter 9 of the circuits, which act on the receiver with more variable bias voltages,
completely kept away and given him no other task than the one described.
A new second rectifier 13 is used for the regulating function. This is coupled to the output line 7, that is to say to the rectified received voltage, only in terms of alternating current, not galvanically, for example through a capacitor 14. A crystal detector is drawn as a control rectifier 1,3, where.: The direction of the arrow is intended to denote its permeability.
The use of such simple rectifiers, which for economic reasons and. In view of the simple functions of 13, this is only made possible if the capacitive shunt circuits represented by the capacitances of the rectifier 13 are kept away from the image line 7 by a series resistor 15 of about ten times the size of 6.
A manually adjustable bias voltage 17 is applied to the cathode of 13 by a resistor <B> 16 </B>, which in turn must be large towards 15. As a result, a delayed use of the regulation is established and that maximum gain, which the receiver should now maintain automatically, is determined once and for all.
The preload 1.7 is expediently set once on the rear wall of the apparatus and then no longer actuated. The capacitor 18 is dimensioned in its capacitance so that it: Voltage changes at the desired speed of some images can follow. The control voltage generated across it is then fed to the amplifier tubes of the intermediate frequency amplifier 2.
The sizes are practically the following for 180-line images:
EMI0003.0081
Audio resistance <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 8 <SEP> 000 <SEP> Ohm
<tb> Protective resistor <SEP> 15 <SEP> -. <SEP> .50 <SEP> 0.00 <SEP> Ohm
<tb> Leak resistance <SEP> 16 <SEP> - = <SEP> 0.5 <SEP> megohms
<tb> Lead <SEP> 1.9 <SEP> = <SEP> 0.5 <SEP> megohms
<tb> Block capacitor <SEP> 18 <SEP> = <SEP> about <SEP> 0;
5 <SEP>, uF The leakage resistor 1'9 'has the task of - when the reception decreases for a drop in the bias voltage charged on the capacitor 18. The time constant of the circle 18 '/ 1'9 is measured in a manner known per se according to the requirements that are placed on the regulated speed.
In terms of practical implementation, it should be said that the anti-clock rectifier 13 can also be replaced by other valves. The use of contact rectifiers offers only economic advantages and no disadvantages. In the case of hot cathode rectifiers of small dimensions, 15 can possibly be omitted.
The amplitude sieve 9 is practically combined with the detector tube 5 in a glass flask, as has been described in Swiss Patent No. -1.8-72.79. They are galvanically coupled to one another.