NL8103192A - Automatische freguentieregelschakeling. - Google Patents

Description

» »**. φ 4 C/Ca/eh/1283

Automatische frequentieregelschakeling.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een automatische frequentieregelschakeling, en meer in het bijzonder op een dergelijke schakeling met een van de frequentie onafhankelijke, constante regelgevoeligheid.

5 Bij een in een televisie-ontvanger toegepaste, auto- * matische frequentieregelschakeling van bekend type, waarvan het schema als blokschema in figuur X van de bijbehorende tekening is weergegeven, wordt het uitgangssignaal van een beeldregelaftastfrequente oscillator 1 toegevoerd aan een uit-10 gangsschakeling 2, waarvan de uitgangsimpuls als terugslagim-puls wordt toegevoerd aan een zaagtandgolfvormgenerator 3.

Hoewel figuur 1 zulks niet laat zien, bevat de uitgangsscha-keling 2 een afbuigschakeling en een hoogspanningsopwekscha-keling. Het door de zaagtandgolfvormgenerator 3 af gegeven, 15 zaagtandgolfvormige signaal wordt als vergelijkingssignaal toegevoerd aan een fasevergelijkingsschakeling 4, waaraan via een aansluiting 5 tevens een horizontaal synchronisatie-signaal H wordt toegevoerd. In de fasevergelijkingsschakeling 4 wordt het zaagtandgolfvormige signaal door het horizontale 20 synchronisatiesignaal H aan een bemonster- en houdbewerking onderworpen voor detectie van het faseverschil tussen beide signalen. De uit het gedetecteerde faseverschil resulterende uitgangsspanning van de fasevergelijkingsschakeling 4 wordt als automatische frequentieregëlspanning e aan de beeldregel-25 aftastfrequente oscillator 1 toegevoerd. Wanneer het horizontale synchronisatiesignaal H samenvalt met het midden van het afvallende deel van het vergelijkingssignaal, zoals in figuur 2 is weergegeven, en wanneer wordt gesteld, dat het faseverschil tussen de beide signalen onder die omstandigheden gelijk 30 nul is, strekt zich ter weerszijden van het genoemde midden -J- een deelgebied - 0^ tot de respectievelijke einden van het afvallende deel van het vergelijkingssignaal uit. Bij het bereiken van die einden vertoont de automatische frequentie-regelspanning eQ zijn maximale waarde ecm· 35 Indien de regelgevoeligheid van de automatische fre- quentieregeling gelijk is, kan de te regelen frequentie f 8103192 * i * li ‘ .

- 2 - derhalve worden geregeld binnen een frequentieregelgebied met de grenswaarden = - 2Ttfj ecm·

Indien e- in deze formule constant is, dat wil zeggen onafhankelijk van de frequentie, zal ook de frequentie-5 waarde f van het frequentieregelgebied een constante waarde hebben, zoals duidelijk zal. zijn.

Het hiervoor genoemde vergelijkingssignaal wordt echter in het algemeen gevormd door integratie van deterug-slagimpuls.. De impulsbreedte van de terugslagimpuls heeft 10 een constante waarde, welke wordt bepaald door de in de schakeling optredende LC-resonantie. Daarnaast heeft de helling van het stijgende deel .van het vergelijkingssignaal een constante waarde, welke door de RC-tijdsconstante wordt bepaald. Zoals nu zal worden uiteengezet, heeft dit tot 15 gevolg, dat de waarde van e^ met de frequentie varieert.

Zoals figuur 2 laat zien, heeft de breedte van het afvallende deel van het vergelijkingssignaal een constante waarde; hetzelfde geldt voor de helling van het stijgende deel van hét vergelijkingssignaal. -Wanneer de frequentie een 20 ten opzichte van zijn referentiewaarde (zie figuur 3B) hoge waarde krijgt, zal ecm -de betrekkëlijk kléine waarde e1^ : volgens figuur 3A krijgen; wanneer de frequentie daarentegen ; ! een .ten opzichte van zijn referentiewaarde volgens figuur 3B , lage waarde krijgt, zal de betrekkelijk hoge waarde ©r,cnt 25 volgens figuur 3C krijgen.

Het voorgaande wil zeggen, dat bij toename van de frequentie de maximale regel f requentiewaarde fcrrt kleiner wordt, -respectievelijk het frequentieregelgebied kleiner wordt, ter-, wijl bij afname van de frequentie een grotere waarde voor 30 £ , respectievelijk een ruimer frequentieregelgebied, wordt verkregen.

Ingeval van een op dergelijke wijze variabel frequentieregelgebied wordt de schakeling zodanig uitgevoerd, dat de verkleinde regelgebiedzijde.als referentie wordt gekozen. .

35 In dat geval wordt het frequentieregelgebied voor lagere frequenties echter te ruim, respectievelijk ruimer dan gewenst.

In het laatstgenoemde geval, dat wil zeggen te ver verruimd regelgebied voor de lagere frequenties, bestaat het 81 03 1 92 ê m - 3 - gevaar, dat de terugslagimpuls in de synchronisatiescheidings-schakeling terecht komt en dat het regelgebied van de automatische frequentieregelschakeling naar de zijde van de lagere frequenties verschuift. Indien bijvoorbeeld bij inschakeling 5 van de voeding van een televisie-ontvanger of bij overschakeling naar een ander televisiekanaal het synchronisatie-signaal wegvalt, bestaat het gevaar, dat de oscillatiefre-quentie een te lage waarde aanneemt, waardoor de in de genoemde uitgangsschakeling 2 opgewekte, hoge spanning tot een abnormaal 10 hoge waarde stijgt. In verband daarmede is het noodzakelijk, dat het regelgebied van de automatische frequentieregelschakeling aan de zijde van de lage frequenties zo nauw mogelijk wordt gemaakt.

Voorts kan nog worden opgemerkt, dat bij toepassing 15 van een te ruim regelgebied het gevaar bestaat, dat de auto-. matische frequentieregeling ingeval van een betrekkelijk slechte signaal/ruis-verhouding disfunctioneert. fJP In verband hiermede bestaat de behoefte aan een auto matische frequentieregelschakeling met een zo nauw moge lijk 20 frequentieregelgebied. Daartoe dient het frequentieregelge-bied een frequentie-onafhankelijke, constante waarde te hebben.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, een nieuw type automatische frequentieregelschakeling te verschaffen.

.-Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een automa-25 tische frequentieregelschakeling van eenvoudige constructie te verschaffen.

Uitgaande van een automatische frequentieregelschake?* ling met: a) een oscillerende schakeling voor afgifte van zich 30 herhalende impulsen, b) middelen voor vorming van vergelijkingssignalen met een hellend signaaldeel uit de zich herhalende impulsen, en met c) een aan zijn eerste ingangsaans lui ting de verge-35 lijkingssignalen en aan zijn tweede ingangsaansluiting als referentiesignalen dienende synchronieatiesignalen ontvangende fasevergelijkingsschakeling met een uitgangsaansluiting voor 810 3 192 » . · · ' . - - 4 - afgifte van een frequentieregelsignaal aan de oscillerende schakeling, schrijft de uitvinding nu voor, dat een dergelijke automa-tische frequentieregeischakeling voorts dient te zijn ge-• 5 kenmerkt door d) een tussen de vergelijkingssignaalvormingsmiddelen en de fasevergelijkingsschakeling opgenomen begrenzings-schakeling voor begrenzing van het maximumniveau en het mini- · mumniveau van de vergelijkingssignalen'tot respectievelijk 10 een eerste en een tweede, vooraf bepaalde waarde, zodanig, dat het regelgebied tot een vooraf bepaald gebied wordt beperkt.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende teke-15 ning van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: figuur 1 een blokschema van een automatische fre-fjr, quentieregelschakeling van bekend type, figiiur 2 en figuur 3A-3C enige golfvormen ter ver-20 duidelijking van de werking van de schakeling vólgens figuur 1, * figuur 4 een schema van een uitvoeringsvorm van een ; wezenlijk gedeelte van een automatische frequentieregelschaè keling volgens de uitvinding, figuur 5A-5C enige golfvormen ter verduidelijking van 25 de werking van de schakeling volgens figuur 4, figuur 6 een schema van een andere uitvoeringsvorm • · ‘ van de uitvainding en 1 figuur 7A en 7B enige golfvormen ter verduidelijking van de werking van de schakeling volgens figuur 6. · 30 ; Figuur 4 toont het schema van een. uitvoeringsvorm van een wezenlijk gedeelte van een automatische frequentieregeischakeling volgens de uitvinding. Een ingangsaansluiting 11, waaraan de van de uitgangsschakeling 2 volgens figuur 1 afkomstige terugslagimpuls wordt toegevoerd, is via een instel-35 spanningssehakeling met een capaciteit 12 en twee weerstanden 13, 14 gekoppeld met de basis van een transistor .15 van het NPN-type, waarvan de emitter is geaard en de collector via 81 03 1 9 2 - 5 - * · - een weerstand 16 met een voedingsspanningsaansluiting 17 van de potentiaal V is gekoppeld en bovendien via een serie-schakeling van een weerstand 18 en een capaciteit 19 is geaard. Het verbindingspunt van de weerstand 18 en de capaci-5 teit 19 is met de voedingsspanningsaansluiting 17 gekoppeld via een serieschakeling van een capaciteit 20 en een weerstand 21. Het verbindingspunt van de capaciteit 2Q en de weerstand 21 is met de voedingsspanningsaansluiting 17 gekoppeld via een weerstand 22 en een in voorwaartse richting 10 geschakelde diode; voorts is zojuist genoemd verbindingspunt geaard via een weerstand 22 en de serieschakeling van een in de blokkeringsrichting geschakelde diode 24 en een capaciteit 25. Het verbindingspunt van de beide laatstgenoemde componenten is verbonden met het verbindingspunt van de beide 15 weerstanden 26 en 27. Het verbindingspunt van de diodes 23 en 24 is verbonden met de basis van een transistor 28 van het NPN-type, waarvan de collector is verbonden met de voedingsspanningsaansluiting 17 en de emitter is geaard via een weer- * Λ stand 29, doch bovendien is verbonden met een uitgangsaan-20 sluiting 30,”welke op zijn beurt is gekoppeld met de ingangs-aansluiting van de fasevergelijkingsschakeling 4 volgens figuur 1.

Bij de schakeling volgens figuur 4 vormen de diodes 23 en 24 een begrenzingsschakeling, terwijl de capaciteit 25 en de weerstanden 26, 27 een voedingsgelijkspanningsbron met een klemspanning E vormen.

Wanneer bij de schakeling volgens figuur 4 een terug-slagimpuls volgens figuur 5A aan de ingangsaansluiting 11 verschijnt, zal aan het verbindingspunt van de capaciteit 20 30 en de weerstand 22 een zaagtandgolfvormig signaal volgens figuur 5B verschijnen, dat aan de genoemde begrenzingsschakeling wordt toegevoerd en daardoor als een signaal met de gedaante volgens figuur 5C wordt afgegeven. Bij dit signaal

is de waarde begrensd tot het niveau V + V_ en voorts cm 3 cc D

35 tot het niveau E - V^, waarbij VD de spanningsafval in voorwaartse richting over de diodes 23 en 24 is.

Bij automatische frequentieregeling op basis van een dergelijk signaal, waarbij de waarde ec^ steeds constant is, 8103192 A * ^ . . .- • ' - 6 - zal het regelgebied steeds hetzelfde zijn, hetgeen wil zeggen, dat een frequentie-onafhankelijk, gewenst regelgebied kan worden verkregen.

Zoals in het voorgaande is uiteengezet, stelt de : 5 uitvinding een speciale bewerking, c.q. begrenzing, van het toegepaste vergelijkingssignaal voor. Als gevolg van deze maatregel volgens de uitvinding wordt, een frequentie-onafhankelijk, constant regelgebied verkregen, waardoor wordt verhinderd, dat het regelgebied zich onnodig ver naar de zijde 10 van de lage frequenties gaat uitstrekken, waardoor disfunctione— ring zou kunnen optreden.

Figuur 6 toont het schema van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding. Daarbij is de ingangsaansluiting 11 met de basis van een transistor-31 van het PNP-type gekoppeld 15 via de reeds bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 beschreven . instelspanningsschakeling met de capaciteit 12 en de weerstanden 13 en 14. ©eze transistor 31 is aan zijn emitter ver-bonden met de~ voedingsspanningsaansluiting 17 en aan zijn collector geaard via een parallelschakeling van een weerstand 32 . 20 en een capaciteit 33. Voorts is de transistor 31 aan zijn ' collector via een serieschakeling van een capacitèit 34 en een , ' c - .

; 1 weerstand 35 gekoppeld met de emitter van een transistor 36 : : van het NPN-type, waarvan de basis is verbonden met het j v spanningsdeelpunt van de beide weerstanden 37 en 38? de transis-; 25 tor 36 is aan zijn collector met de voedingsspanningsaan-I ^sluiting 17-gekoppeld-via .een weerstand 39 en aan zijn emitter ' t ; V ‘ ' . * - _ » -geaard via een weerstand 40. De uitgangsaansluiting 30 van de . ί schakeling is eveneens met de collector van de transistor 36 verbonden.

30 Wanneer bij de schakeling volgens figuur 6 een van de uitgangsschakeling 2 volgens figuur 1 afkomstige terugslag-impuls volgens figuur 7A aan de ingangsaansluiting 11 verschijnt, zal de transistor 31 gedurende de buiten het terug-slaginterval. gelegen perioden in zijn geleidende toestand 35 verkeren, waarbij de capaciteit 33 wordt opgeladen. De emitter van de transistor 36 komt dan op een betrekkelijk hoge span-. . ning, waardoor de transistor 36 in zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht. Tijdens de genoemde perioden wordt

a:t;03 1 9.2- ;;-/¾. H

, t f· * - 7 - derhalve aan de uitgangsaansluiting 30 de spanning V af-

Cv* gegeven, zoals figuur 7B laat zien. Tijdens het terugslag-interval verkeert, de transistor 31 in zijn niet-geleidende toestand, waarbij de capaciteit 33 via de weerstand 32 wordt 5 ontladen. Als gevolg daarvan zal de potentiaal aan de emitter van de transistor 36 geleidelijk dalen, waarbij de transistor 36 in zijn geleidende toestand terugkomt, zodat de aan de uitgangsaansluiting 30 verschijnende uitgangsspanning geleidelijk naar aardpotentiaal daalt. Aan het einde van het terug^ 10 slaginterval komt de transistor 31 weer in zijn geleidende toestand en wordt de capaciteit 33 onmiddellijk opgeladen, terwijl de transistor 36 in zijn niet-geleidende toestand komt en de spanning aan de uitgangsaansluiting 30 de waarde V aanneemt. Dit wil zeggen, dat aan de uitgangsaansluiting

CC

15 30 een signaal verschijnt, dat buiten het terugslaginterval het niveau V vertoont en tijdens het terugslaginterval ge-

CC

leidelijk naar aardpotentiaal daalt.

Zoals hieruit blijkt, wordt door de schakeling volgens figuur 6 een vergelijkingssignaal afgegeven, waarvan de waarde 20 e is beperkt tot het niveau V en tot de aardpotentiaal, * Will cc zodat een frequentie-onafhankelijk, constant regèlgebied kan worden verkregen.

De onderhavige uitvinding leent zich voor toepassing : bij een schakeling, welke tijdens het terugslaginterval een 25 signaal met een stijgend deel produceert en de frequentie- regelspanning tijdens het stijgende deel van hét vergelijkingssignaal afgeeft. · . . · ;

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voor- __ gaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoerings-30 vormen; verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.

35 _____-**= 8103 192

Claims (4)

1. Automatische frequentieregelschakeling met: a) een oscillerende schakeling voor afgifte van zich herhalende impulsen, b) middelen voor vorming van vergelijkingssignalen 5 met een hellend signaaldeel uit de zich herhalende impulsen, • en· met ' · > ' · ’ . ’ .· c) een aan zijn eerste ingangsaansluiting de vergelijkingssignalen en aan zijn tweede ingangsaansluiting als referentiesignalen dienende synchronisatiesignalen ontvangende 10 fasevergeli jkingsschakeling met een uitgangsaansluiting voor afgifte van een frequentieregelsignaal aan de oscillerende schakeling, gekenmerkt door: d) een tussen de vergelijkingssignaalvormingsmiddelen 15 en de fasevergelijkingsschakeling opgenomen begrenzings- schakeling voor begrenzing van het maximumniveau en het minimumniveau van de vergelijkingssignalen tot respectievelijk - ,· een eerste en een tweede, vooraf bepaalde waarde, zodanig, dat het regelgebied tot een vooraf bepaald gebied wordt ; 2. beperkt. ;

2. Automatische frequentieregelschakeling volgens j. conclusie i, met het kenmerk, dat de vergelijkingssignaal- f . vormingsschakeling een integrerende schakeling bevat voor . afgifte van-een voor-vergelijking-met.de zich herhalende ; 25 .impulsen dienend, zaagtandgolfvormig .vergelijkingssignaal. *

3. Automatische frequentieregelschakeling volgens · • conclusie 1, met het kenmerk, dat de begrenzingsschakeling ; een tussen een punt van eerste referentiepotentiaal en een .punt van tweede referentiepotentiaal opgenomen serieschakeling 30 van een eerste en. een tweede diode bevat, waarbij het verbindingspunt van de beide diodes met een uitgangsaansluiting . van de vergelijkingssignaalvormingsmiddelen is gekoppeld.

4. Automatische frequentieregelschakeling voor een télevisie-ontvanger en uitgerust met: 35 a). een oscillator voor afgifte van impulsen met de beeldregelaf tastf requentie , ; ' 81 0 3 1 92 --¾ > .- 9 - b) een door de impulsen aangedreven uitgangsschakeling voor afgifte van terugslagimpulsen, c) een integrerende schakeling voor vorming van een zaagtandgolfvormig signaal uit de terugslagimpulsen, en 5 d) een fasevergelijkingsschakeling voor faseverge- lijking van het zaagtandgolfvormige signaal en een horizontaal .synchronisatiesignaal en voor levering van een fre-quentieregelsignaal aan de oscillator, gekenmerkt door een tussen de integrerende schakeling en de fasevergelijkings- 10 schakeling opgenomen amplitudebegrenzingsschakeling voor begrenzing van het maximumniveau en het minimumniveau van het zaagtandgolfvormige signaal tot respectievelijk een eerste en een tweede, vooraf bepaalde waarde. «**' 8103 192