DE2009920C - Amplitudendemodulator für Fernsehsignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Demodulation einer amplitudenmndulierten Trägerwelle, die eine Komponente eines zusammengesetzten

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Fernsehsignals darstellt, welches außerdem eine signale unabhängig von ihnen zugeführten Gleichunerwünschte erste Gleichspannungskomponente ent- Spannungskomponenten sind, welche aus der Sicht hält, die nicht proportional zur Modulation der der Videosignale unerwünscht sind.
Trägerwelle ist. Insbesondere handelt es sich bei Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordder Erfindung um eine Demodulatorschaltung, die 5 nung zur Demodulation einer amplitudenmodusich bevorzugt in integrierter Form ausbilden läßt lierten Trägerwelle, die eine Komponente eines und eine Amplitudendemodulation einer relativ zusammengesetzten Fernsehsignals darstellt, welches hochfrequenten Zwischenfrequenz erlaubt. Sie dient außerdem eine unerwünschte erste Gleichspannungsbevorzugt als Bilddemodulator in Fernsehempfär. - komponente enthält, die nicht proportional zur S^ern- ίο Modulation der Trägerwelle ist, erfindungsgemäG

In der heutigen Technologie nehmen integrierte gelöst durch einen Tiefpaß, dem das zusam.menge-Schaltungen eine zunehmende Bedeutung ein. Ob- setzte Eingangssignal von einem ersten Schaltungswohl eb Veröffentlichungen über die Verwendung punkt zugeführt wird und der an einen zweiten Schalintegrierter Schaltungen bei Empfängern, wie Fern- tungspunkt eine zweite Gleichspannungskomponente sehempfängern, gibt, ist die praktische Anwendung 15 liefert, welche den Trägerwellenanteil nicht mehr solcher Schaltungen relativ selten. Der größte Teil aufweist und unmittelbar von der ersten Gleichder bisherigen Vorschläge für die Integrierung dieser Spannungskomponente abhängt, ferner durch eine Schaltungen erschöpft sich in der Angabe von zwischen den ersten und den zweiten Schaltungspunkt ategrierten Schaltungselementen, welche für allge- geschaltete Reihenschaltung eines Gleichrichters mit meine Zwecke verwendbar sind, oder beruht auf 20 einem Widerstand, Jurch eineii mit dem Verbindungsi bewegungen, wie sie für Schaltungen nit diskreten punkt von Gleichrichter und Widerstand verbundenen Bauelementen gelten, so daß im Ergebnis in beiden zweiten Tiefpaß, der den gefilterte,1, gleichgerichteten Killen eine große Anzahl von Bauelementen benötigt Träger mit einer dritten Gleichspannungskomponente, wird, die sich nicht in befriedigender Weise in inte- welche unmittelbar von der ersten und zweiten gnerter Form zusammenfassen lassen und dahci 25 Gleichspannungskomponente abhängt, an ein^n dritm Form von äußeren Zusatzelementen für das ten Schaltungspunkt liefert, und durch einen Diffe-Schaltungsplättchen vorgesehen werden müssen. Es renzverstärker, dessen Eingänge mit dem zweiten ist erstrebenswert, die Anzahl der äußeren Bau- bzw. mit dem dritten Schaltungspunkt verbunden elemente aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zu sind unu an dessen Ausgang der gefilterte, gleichbegrenzen, auch weil die Zahl der nach außen 30 gerichtete Träger entsteht.

führenden Anschlüsse eines integrierten Schaltungs- Hierbei wird ein einen ersten gleichrichtenden

plättchens, welche sich einigermaßen bequem und Übergang aufweisender Schaltungsteil zwischen eine

wirtschaftlich herstellen lassen, begrenzt ist. Quelle, welche eine signalmodulierte Trägerwelle

Beim Entwurf von Amplitudendemodulatoren, miteinerunerwünschtenGieichspannungskomponente wie Videodemoduiatoren für Fernsehempfänger, ist 35 liefer;, und eine Verarbeitungsschaltung eingefügt, eine direkte Kopplung zwischen Demodulator und welche die Modulationsanteile von der Trägerwelle dem vorhergehenden Zwischenfrequenzverstärker, ableitet. Ein anderer Schdltungsteii, der nur auf die der ebenfalls in dem integrierten Schaltungsplättchen unerwünschte Gleichspannungskomponente reagiert ausgebildet sein kann, erwünscht. Der Grund für und die Reihenschaltung eines zweiten gleichrichtendiese direkte Kopplung liegt darin, daß hierbei 40 den Übergangs mit einer dynamischen Impedanz äußere Verbindungen zwischen den beiden Stufen aufweist, liegt über der Trägerwellenquelle. Ferner und die Verwendung eines Koppelkondensators verbindet ein impedanzelement die Anschlüsse der oder -transformators, welche sich nicht für eine Aus- beiden gleichrichtenden Übergänge, welche der bildung in integrierter Schaltung eignen, nicht not- Trägerwellenquelle abgewandt sind, um den Vorwendig sind. Eine direkte Kopplung eines ZF-Ver- 45 strom durch den ersten gleichrichtenden Übergang stärkers an den Demodulator ist jedoch mit dem zu stabilisieren. Von der Verarbeitungsschaltung Problem verbunden, daß der Demodulator üner- führt ein Rückkopplungspfad zu der dynamischen wünschten Gleichspunnungskomponenten ausgesetzt Impedanz, wodurch deren Wert als umgekehrte ist, welche seine Betriebseigenschaften nachteilig Funktion der Amplitude des demodulierten Signals beeinflussen können. Ein weiterer Nachteil liegt 50 verändert wird.

darin, daß die Gleichspannungskomponente durch Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar-

den Demodulator auf einen nachfolgenden Nieder- Stellungen eines Ausführungsbeispiels näher be-

frequenzverstärker übertragen wird, der Vorzugs- schrieben. Es zeigt

weise mit ihm gleichspannun^sgekoppelt ist, und F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Teils eines Fern-

daß dadurch der Amplitudenbereich für das den 55 sehempfängers,

Verstärker ansteuernde demodulierte Signal einge- F i g. 2 die Schaltung eines nach der Erfindung

schränkt wird. Unabhängig von der direkten Kopp- ausgebildete.1 Videodemodulators,

lung des Demodulators an den vorausgehenden F i g. 3 eine in integrierter Form ausgebildete

Z"-Verstärker möchte man häufig dem Verstärker Schaltung des erfindungsgemäßen Videodemodulators

einen Vorsirom zuführen, um die Linearität bei der 60 und

Demodulation zu verbessern. Ein solcher Vorstrom F i g. 4 ein nicht maßstabgerechtes, integriertes

stellt ebenfalls eine Gleichstromkomponente i .i Schaltungsplättchen einer Videoverarbeitungsschal-

demodulierten Signal dar, die jedoch nicht signalbe- tung in der Zusammenschaltung mit anderen Teilen

dingt ist. des Fernsehempfängers in Blockdarstellung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der 65 Das Blockschaltbild nach F i g. 1 stellt einen

Verbesserung einer Demodulationsschaltung, welche Teil eines Fernsehempfängers dar. Die von der

sich durch einen linearen und reproduzierbaren Antenne 10 empfangenen Signale werden einem

Betrieb auszeichnet, wobei die demodulhrten Video- Tuner 11 zugeführt, der den Hochfrequenzver-

stärker, die Mischstufe und den Oszillator zum Einstellen eines Fernsehkanals enthält. Eine nicht im einzelnen dargestellte, auf die Zwischenfrequenz abgestimmte Schaltung selektiert das Zwischenfrequcnzsignal und führt es einem ersten ZF-Verstärkcr 13 zu. Eine zusätzliche Selektion erfolgt durch ein Filter 12, welches zwischen den ersten ZF-Verstärker 13 und einen zweiten ZF-Verstärker 14 geschaltet ist. Der ZF-Verstärker 14 ist als Breitbandverstärker unmittelbar angeschlossen und auf einem integrierten Schaltungsplättchen enthalten.

Der ZF-Verstärker 14 ist mit einem Videodemodulator und Verstärker 15 gekoppelt, dessen Ausgangssignal zur Steuerung des Videoverstärkers 16, der Synchronisierschaltung 17 und der Regelschaltung 18 dient.

Diese Stufen sind in den meisten üblichen Fernsehempfängern enthalten. Der im gestrichelten Rechteck dargestellte Schaltungsteil ist auf einem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet. Ein solches integrienes Schaltungsteil läßt sich in üblicher Technik ausführen.

Bei einer integrierten Schaltung soll der Videodemodulator 15 einerseits keine Verbindungen vom integrierten Plättchen nach außen benötigen, andererseits aber auch bei relativ kleinen Signalen eine lineare Demodulation gewährleisten. Diese Fähigkeit schließt ein, daß die zu demodulierenden ZF-Signale eine relativ niedrige Spannung oder einen niedrigen Energieinhall im Vergleich zur Größe von Signalen, wie sie bei nach üblichen Prinzipien aufgebauten Fernsehempfängern zu finden sind, haben können.

Der vollständige Einbau des Videodemodulators in die integrierte Schaltung macht außerdem eine Eingangsverbindung überflüssig, die normalerweise mindestens einen Stecker oder Verbindungsanschluß zur äußeren Schaltung erfordert. Drittens wird durch diese Anordnung vermieden, daß die verstärkten ZF-Signale mit relativ hohem Pegel an einen Ausgangsanschluß zur Weiterleitung an eine äußere Schaltung geführt werden müssen.

Die Demodulatorschaltung nach F i g. 2 läßt einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 20 erkennen, dessen Kollektor an eine Bezugsspannung { V geführt ist. Seiner Basis werden über Punkt Pl die ZF-Signale zugeführt, die wegen der direkten Kopplung an den ZF-Verstärker 14 (F i g. 1) eine unerwünschte Gleichspannungskomponente enthalten. Der Emitter des Transistors 20 liegt über einen Filter- oder Demodulalorkondensator 21 am Bezugspotential (Masse). Ferner ist die Basis des Transistors 20 über die Reihenschaltung eines Widerstandes 22 mit einem Kondensator 23 an Bezugspotential gelegt (Punkt PS).

Der Verbindungspunkt des Widerstandes 22 mit dem Kondensator 23 liegt an der Basis eines Bezugsvorspannungslransistors 24, der ebenfalls als Emitterfolger geschaltet ist und mit seinem Kollektor über Punkt P4 an der Spannung + V, mit seinem Emitter über die Kollektor-Emitter-Strecke eines dynamischen Impedanzelementes 25 an Masse liegt. Dieses Impedanzelement wird durch einen durch die Modulation gesteuerten Vorspannungstransistor gebildet. Der Emitter des Transistors 24 ist mit der Basis des Transistors 26 verbunden, der als Teil einer Gleichvorspannungsschaltung wirkt. Zwischen die Emitter der Transistoren 20 und 24 ist ein Widerstand 36 über die Punkte P3 und Pl zur Entladung des Kondensators 21 eingefügt. Der Transistor 26 ist ebenfalls als Emitterfolger geschaltet und mit seinem Kollektor an die Spannung f-K geführt. Sein Emitter liegt über der Reihenschaltung eines Wider-Standes 27 mit einer Diode 28 an Masse.

Dioden dieser Art werden in einer integrierten Schaltung vorzugsweise durch einen Transistor realisiert, dessen Basis mit dem Kollektor verbunden ist. Solche Bauelemente sind dann hinsichtlich ihrer

ίο Impedanz und Temperaturstabilität den übrigen Transistoren der Schaltung angepaßt.

Der Verbindungspunkt vom Widerstand 27 und Anode der Diode 28 liegt an der Basis eines Transistors 29, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor an den Verbindungspunkt eines Widerstandes 30 mit der Anode einer Diode 31 geführt ist. Die Kathode der Diode 31 liegt an Masse, der gegenüberliegende Anschluß des Widerstandes 30 ist mit dem Emitter eines Transistors 32 verbunden, der

ao als Emitterfolger geschaltet ist und dessen Basis unmittelbar mit dem Emitter des Videodemodulatortransistors 20 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 29 und damit der Verbindungspunkt des Widerstandes 30 mit der Anode der Diode 31 ist an die Basis eines Videoausgangstransistors 33 geführt, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor über einen Lastwiderstand 35 an die Spannung + V geführt ist.
Sämtliche vorbeschriebenen Schaltungselemente

sind auf einem einzigen integrierten Schaltungspiäüdicn ausgebildet. Die verschiedenen Emitterfolgertransistoren lassen sich besonders gut in integrierter Schaltung ausbilden, da die für einen Emitterfolger benötigte Fläche auf einem Trägerplättchen

etwa fünfmal kleiner ist als die zur Ausbildung eines Transistors in Kollektorgrundschaltung oder Basisgrundschaltung benötigte Fläche. Die Verwendung von Emitterfolgern für bestimmte Schaltungsfunktionen läßt somit die Realisierung von mehr Schaltungsfunktionen auf einer vorgegebenen Trägerfläche zu. Zur Gewährleistung einer optimalen Demodulationslinearität bei relativ kleinen Videoeingangssignalen, wie sie der Basis des Videodemodulatortransistors 20 zugeführt werden, darf man nur sehr kleine Vorströme in der Größenordnung von 5 bis 50 μΑ verwenden. Eine so vorgespannte Demodulatorschaltung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, liefert ein Demodulatorau^angssignal, das noch linear ist, wenn die Eingangssignale zweimal so klein sind, wie sie von üblichen, nicht vorgespannten, mit Spitzenkontaktdioden aufgebauter Demodulatoren zur Demodulation benötigt werden, Das lineare Verhalten dieses Demodulators bei kleinen Signalen hängt zusammen mit dem niedriger Vorstrom und der niederohmigen Ansteuerung Eine lineare Demodulation bei großen Signaler ergibt sich dagegen durch die hohe Eingangsimpedan? des Emitterfolgerdemodulators. Die niederohmig« Ansteuerung stellt sicher, daß der Demodulatorkondensator 21 auf den Spitzenwert der Signale kleiner Amplitude aufgeladen wird.

Für den geringen Vorstrom des Transistors 2( sind noch weitere Überlegungen maßgebend.. De der ZF-Verstärker mit dem Demodulator gleichspannungsgekoppelt ist, enthält das vom Transistoi 20 zu demodulierende Videosignal zusätzlich eine unerwünschte Gleichspannungskomponente, die eir bestimmter Bruchteil der Betriebsspannung + V ist

Daher miii3 der Vidcodcmodulaloriransislor 20 für daß der Strom durch diese Bauelemente im Vergleich einen linearen Betrieb bei relativ kleinen Stromwer- zum Gesamtstrom durch den Widerstand 30 äußerten stabil vorgespannt werden, obwohl seiner Basis ordentlich klein ist. Die an der Diode 31 auftretende die vom ZF-Verstärker mitgelieferte Gleichspan- Spannung ist damit praktisch der Spannungsabfall nungskomponentc zugeführt wird. Um diese Vor- 5 an der Anoden-Kathoden-Strecke bei sehr kleinem spannung des Transistors mit kleinem Strom zu Strom, der in der Größenordnung von 0,5 bis 0,6 V bev.rken, wird der Transistor 24 zur Bestimmung !KkL Die Spannung am Kollektor des Transistors 33 der Gleichspannung an der Basis des Transistors 20 ist hierbei wegen des kleinen Basisstroms etwa + V. über den Widerstand 22 benutzt. Sobald ein Signal auftritt, ergibt sich am Konden-

Der Widerstand 22 bewirkt zusa.nmen mit dem io sator 21 wegen der Spitzenglcichrichterwirkung in Kondensator 23 außerdem eine Filterung an der Verbindung mit der Basis-Emitter-Diode des Tran-Basis des Transistors 24, welche ausreicht, zu ver- sistors 20 eine Spannung. Diese Gleichspannung wird hindern, daß die Signalanteüe das Gleichspannungs- der Basis des Transistors 32 zugeführt, der dadurch potential an der Basis des Transistors 24 beeinflussen. besser leitet und den durch den Widerstand 30 fließen-Um einen niedrigen Emitterstrom im Transistor 20 15 den Stiom vergrößert. Das Anodenpotential der und eine Gleichstromnachführung sicherzustellen, Diode 31 geht von der für kleine Ströme geltenden muß der Spannungsabfall am Widerstand 22 klein Anoden-Kathoden-Spannung auf die für große Ströme sein, und der Spannungsabfall am Basis-Emitter- gellende über, wobei der Unterschied etwa 0,1 V Übergang des Transistors 24 muß gut dem Spannungs- beträgt. V/egen der relativ niedrigen dynamischen abfall am Basis-Emitter-Übergang (K₆,) des Tran- ao Impedanz der Diode31 im Vergleich zu der höheren sistors 20 entsprechen. Diese durch den niedrigen Impedanz, welche an der Basis des Transistors 33 Vorstrom im Transistor 20 bedingten Verhältnisse wirksam ist, fließt nur ein kleinerer Teil des Signalerfordern wiederum, daß durch den Transistor 24 stromes durch die Basis-Emitter-Strecke des Trannur sehr wenig Strom fließt. Wenn jedoch vom Tran- sistors 33, so daß das Potential am Kollektor des sistor20 ein großes Signal demoduliert wird, dann as Transistors 33 von +V nach Masse absinkt. In entsteht am Kondensator 21 eine hohe Spannung, die Abhängigkeit von der Größe des dem Transistor 33 so gepolt ist, daß sie den Transistor 24 über den Wider- zugeführten Signalstromes kann die Kollektorspanstand 36 in Sperrichtung vorspannt. nung sich praktisch über den vollen Bereich der Be-,Venn der Transistor 25 nicht vorhanden wäre, triebsspannung + K ändern. Daher kann unabhängig würde dementsprechend bei großem Signal der durch 30 von dem an der Basis des Transistors 20 liegenden den Widerstand 36 fließende hohe Strom den Tran- Gleichspannnngsanteil am Kollektor des Transistors sistor24 in Sperrichtung vorspannen. Der Tran- 33 eine große Spannungsänderung unterhalb der sistor 25 leitet jedoch ein moduliertes Basissignal vom Spannung + K nach Masse stattfinden. Diese VerKollektor des Transistors 29 ab, der einen Teil der hältnisse liegen vor, wenn kleine Zwischenfrequenz-Vorspannungsschaltung bildet. 35 signale der Gleichspannungskomponente überlagert Die Gleichspannungen an den Basen der Tran- und der Basis des Transistors 20 zugeführt werden sistoren 20 und 24 sind etwa gleich und können ge- und durch den gesamten gleichspannungsgekoppelten meinsam mit K₆₁ bezeichnet weiden. Die Spannung Verstärker fortgeleitet werden.

am Emitter des Transistors 20 ist daher K₆₁ — K_6f, ^Die Basis-Emiiter-Diode des Transistors 13 ist

wobei K_6e der Spannungsabfall am Basis-Emitter- 40 ferner mit dem Kollektor des Transistors 29 verbunden Übergang des Transistors 20 ist. Entsprechend ist und erhält einen Teil des infolge des vorliegenden die Spannung am Emitter des Transistors 32 K₆₁-2K₆,,, Eingangssignals erhöhten Stromes durch die Diode 31. wenn angenommen wird, daß die Basis-Emitter- Dadurch wird der Transistor 25 entsprecnend der Spannungsabfälle der Transistoren 20 und 32 gleich Amplitude des demodulierten Signals leitend, und sind. In gleicher Weise ist die Spannung am Emitter 45 dieses Leiten hat zur Folge, daß der Transistor 24 des Transistors 26 etwa gleich K₆₁ — 2 K_6e, wenn bei großen Signalpegeln nicht in Sperrichtung vorgeweiterhin angenommen wird, daß am Widerstand 22 spannt wird, was anderenfalls die gewählten Vorkein nennenswerter Spannungsabfall auftritt, was spannungspegel stören würde. Die in F i g. 2 darzulässig ist, da durch ihn nur der kleine Basisstrom gestellte Demodulatorschaltung ist von sich aus fließt. Jedoch besteht tatsächlich ein kleiner Poten- 5° temperaturstabil, da die Spannung an den Basistialunterschied zwischen diesen Stufen in der Größen- Emitter-Übergängen der Transistoren und an den Ordnung von 10 bis 50 mV, wobei das ni -urigere Dioden, bei denen Basis und Kollektor miteinander Potential am Emitter des Transistors 24 liegt. Dieser verbunden sind, der Temperaturnachführung dienen, kleine Potentialunterschied legt als Vorstrom für Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung sorgt also für den Transistor 20 den durch den Widerstand 36 55 eine lineare Demodulation auch kleiner Videosignale fließenden Strom fest. ohne Rücksicht auf die diese Signale begleitenden

Wenn der im Emitterkreis des Transistors 26 liegende Gleichspannungskomponenten, indem die Gleich-Widerstand 27 gleich dem im Emitterkreis des Tran- spannvn^komponenten in der Ausgangsverstärkersistors32 liegenden Widerstand 30 gemacht wird, stufe wirksam kompensiert werden. Diese Kompendann ist der vom Emitter des Transistors 32 fließende 60 sation erfolgt, während gleichzeitig die demodulierten Strom etwa gleich dem vom Emitter des Transistors26 Videosignale hoch verstärkt werden, wobei Spannungsfließenden Strom. Wird der Transistor 29 mit Bezug übergänge auftreten, die in ihrer Größe mit der Beauf den Spannungsabfall an der Diode 28 und den triebsspannung vergleichbar sind. Strom durch den Widerstand 27 vorgespannt, dann F i g. 3 veranschaulicht ein Schaltbild der in dem

fließt der ganze den Widerstand 30 durchfließende 65 gestrichelten Rechteck aus F i g. 1 dargestellten Strom in den Kollektor des Transistors 29, und die Schalitungsteile.

Diode 31 und die Transistoren 33 und 25 nehmen Ein Eingangsanschluß 110 ist mit der Basis eines

praktisch keinen Strom auf. Hierunter ist zu verstehen, Doppelemittertransistors 40 verbunden, dessen Kollek-

' 10

tor über einen Widerstand 41 an der Klemme 112 dient der Stabilisierung des ZF-Verstärkers und der

liegt. Zwischen dem Kollektor und Masse liegt eine Konstanthaltung der Signalverstärkung innerhalb des

integrierte Zenerdiode 42, die der Entkopplung und ZF-Berciches. Die Gegenkupplung i:;t wichtig, da

einer Begrenzung von Störinipulsströmen dient. Ein die Stufe 52 unmittelbar mit der Basis des Videode-

Emitter43 des Transistors 40 ist mit der Basis eines 5 modulator-Emitierfolgers 65 verbunden ist. Dieser

Transistors 46 verbunden, der als Emitterfolger gc- Emitterfolger hat eine hohe Eingangsimpedanz, die

schaltet ist ..nd über einen Widerstand 45 auf die entsprechend den zugeführten Eingangssignal gro-

Klcmmcll4 geführt ist. Der zweite Emitter 44 des ßen Schwank'ingen ausgesetzt ist. Daher wirkt der

Transistors 40 liegt über einen Widerstand 47 an Videodemodulatortransislor 65 als nichtlineare Be-

der Klemme 114 und ist mit dem Anschluß 111 für io lastung zurück auf den Kollektor des ZF-Verstärkers

die Verstärkungsregelung verbunden. 52. Dieser Effekt wird durch die gerade erwähnte

Der in Emittergrundschaltung geschaltete Tran- Gegenkopplung kompensiert, so daß die ZF-Ver-

sistor 46 liegt mit seinem Kollektor über einen Last- Stärkung trotz schwankender Belastung konstant

widerstand 48 in Reihe mit der Kollektor-Emitter- bleibt. Der Emitter des Emitterfolger (SS ist über

Strecke eines Transistors 49 an der Klemme 112. 15 einen Kondensator 69 mit der Klemme 114, dem

Der Kollektor des Transistors 46 ist ferner an die Bezugspotential, verbunden.

Basis eines Emitterfolgertransistors 50 angeschlossen, Die an Hand von F i g. 3 beschriebene Videode-

dessen Emitter über einen Widerstand 51 zur Klemme modulatorschaltung ist ähnlich wie die nach F i g. 2,

114 geführt ist und außerdem an der Basis eines Tran- jedoch seien nun einige Probleme bei integrierten

sistors 52 liegt. Der Lastwiaerstand des Transistors 52 20 Schaltungen näher beschrieben. Die unerwünschte

irt in die beiden Widerstände 53 und 54 aufgeteilt, Gleichspannung am Kollektor des Transistors 52 wird

deren Verbindungspunkt an die Basis eines Transistors der Basis des Transistors 65 zusammen mit dem ge-

49 geführt ist. Der Emitter des Transistors 52 liegt gebenenfalls vorhandenen ZF-Signal zugeführt. Damit

über einen Vorspannungs- und Gegenkopplungs- der Transistor 65 auch bei niedrigen Signalpegeln eine

widerstand 59 an Masse, der für Hochfrequenz über »5 lineare Demodulation bewirkt, soll die Emitterfolger-

das RC-G\\ed 60 überbrückt ist. stufe bei niedrigen Strömen durch die Basis-Emitter-

Das Reihen-WC-Glied 60 wird in integrierter Technik Diode des Transistors 65 stabil vorgespannt sein, in Form von Ablagerung eines verlustbehafteten Dazu wird die vom Kollektor des Transistors 52 abKondensators auf den integrierten Schaltunrrsträger genommene Gleichspannung auch der Basis des ausgebildet. Das Bauteil innerhalb des Rechteckes ist 30 Transistors 66 über einen Widerstand 67 zugeführt, das scha!tung5.T!äßige Äquivalent eine* verlustbc- Der Widerstand 67 dient zusammen mit dem Konhafteten Kondensators, und die Frequenzkompen- densator (S4, der von der Basis des Transistors 66 sation wird bewirkt durch eine derartige Bemessung nach Masse geführt ist, als Nebenschluß für die Zwidieses Bauteiles, daß der Phasenwinkel bei den höheren schenfrequenz von der Basis des Transistors 66 nach Zwischenfrequenzen etwa 10° beträgt. 35 Masse, so daß die Spannung an der Basis praktisch

Die Schaltung enthält ferner einen zweistufigen, nur die der Basis des Transistors 65 zugeführte Gleich-

breitbandigen, gegengekoppelten ZF-Ve. stärker mit Spannungskomponente ist. Der Widerstand 67 ist

direkter Kopplung zwischen den Stufen. Für den so bemessen, daß einerseits an ihm keine wesentliche

Betrieb wird eine Spannungsquelle zwischen die Spannung abfällt, daß er andererseits aber genügend

Klemmen 112 und 11-f mit dem positiven Pol an der 40 groß ist, um den ZF-Verstärker 52 nicht zu belasten.

Klemme 112 geschaltet. Eine solche Spannungsquelle Die Spannungen an den Emittern der Transistoren 65

kann üblicherweise geregelt werden durch geeignete und 66 sind etwa gleich. Der Emitter des Transistors

Schaltungselemente, die im integrierten Schaltungs- 66 ist über einen Widerstand 67' mit der Basis eines

plättchen enthalten sind. Emitterfolgertransistors 68 verbunden, welcher dem

Die Doppelemitterfolgerstufe bewirkt die Trennung 45 Transistor 26 in F i g. 2 entspricht. In gleicher Weise einer Selektivfilterschaltung, welche mit einem An- ist der Emitter des Transistors 65 über einen Widerschluß mit der Klemme 110 verbunden ist. Auf diese stand 71 mit der Basis des Emitterfolgertransistors 70 Weise arbeitet das Filter praktisch unbelastet, so daß verbunden. Der Widerstand 71 dient mit dem Konseine Bandbreite nicht nachteilig beeinflußt wird. densator 72 als Filter für einen Nebenschluß des Weiterhin trennt der Emitterfolger mit seinem Emitter 5° 45-MHz-Zwischenfrequenzträgers zur Basis des Tran-44 das gleiche Filter für den Betrieb mit kleinen ZF- sistors 70. Zwischen die Emitter der Transistoren 65 Signalen von der Verstärkungsregdschaltung, welche und 70 ist ein Kondensator 77 geschaltet. Er entfaltet bei Fernsehempfängern meist verwendet wird. Der hinsichtlich des Signals eine Rootstrap-Wirkung, wenn Emitterfolger steuert vom Emitter 43 aus den Ver- das WC-Glied aus Widerstand /1 und Kondensator 72 Stärkertransistor 46 an, der für kleine ZF-Signale eine 55 wegzulaufen beginnt, damit die Emitterfolgerwirkung Verstärkung entsprechend der Impedanz der Steuer- des Transistors 70 bei hohen Frequenzen erhalten baren Kollektorlast ergibt, welche den Widerstand 48 bleibt. Der Transistor 70 arbeitet entsprechend wie der und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 49 Transistor 32 in F i g. 2. Wenn man den Widerstand umfaßt. Das verstärkte ZF-Signal wird der Basis des 73, der im Emitterkreis des Transistors 70 liegt, und Emitterfolgertransistors 50 zugeführt, welche den KoI- 60 den Widerstand 74, der im Emitterkreis des Tranlektorverstärker 52 ansteuert. Ein Teil des Ausgangs- sistors 68 liegt, etwa gleichmacht, dann sind die durch signals des Verstärkers 52, nämlich die am Verbin- diese Transistoren fließenden Ströme etwa gleich, dungspunkt der Widerstände 53 und 54 auftretende wenn man die diversen Spannungsabfälle V_bc in Spannung, wird auf die Basis des 1 ransistors 49 Betracht zieht.

zurückgeführt, damit die Verstärkung der ZF-Stufe 65 Der Transistor 75 ist mit Hilfe einer Diode 76 relativ konstant bleibt. Die durch den Transistor 49 vorgespannt, welche in der Praxis aus einem mit bewirkte Gegenkopplung wird durch die Kollektor- Kollektor und Basis zusammengeschalteten Transpannungsänderung des Transistor. 52 gesteuert und sistor besteht. Diese Diode verbindet die Basis des

Transistors 75 mit Masse, so daß der die Emittcr-Koüektor-Strecke dieses Transistors durchfließende Strom gleich dem Strom durch den Widerstand 73 ist. Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der Basis des Transirtors 78 verbunden, welcher in gleicher Weise wie der Transistor 33 der F i g. 2 arbeitet. Die Basisspannung des Transistors 78, der bei fehlendem Wechselspannungssignal dicht am Sperrgebiet arbeitet, entsteht an der Diode 79, die zwischen die Basis und einen BezugS[)oientialpunkt geschaltet ist.

Das demodulicrte Videosignal lädt den Kondensator 69 auf und erhöht den durch den Widerstand 73 fließenden Strom. Dei größte Teil des durch das deinoclulierte Videosignal bedingten Stromzuwachses fließt durch die Diode 79, welche parallel zur Diode des Transistors 78 geschaltet ist, nach Masse. Der Transistor 78 erhält einen entsprechenden Anteil Basisstrom im Verhältnis seiner dynamischen Impedanz zur dynamischen Impedanz der Diode 79. Diese dun h den konstanten Spannurgsabfal! V\„ an der Diode bedingte Stromübernahme hat zur Folge, daß die Spannung am Kollektor des Transistors 78 nur dann von B-\- nach Masse schwingt, wenn ein Videosignal demodülicrt wird. Das Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 78 ist damit unabhängig von der der Basis des Transistors 65 zugeführten unerwünschten Gleichspannungskomponente, selbst wenn die gesamte Verstärkerkette glcichspannungsgekoppelt ist, um die Videosignalgleichspannungskomponente (Schwarzwert) zu erhalten. Der Transistor 80 und der Widerstand 85 wirken entsprechend dem Transistor 25 und dem Widerstand 36 in F i g. 2.

Der große Kollektorspannungsübergang am Kollektor des Transistors 78 wird durch eine Trennschaltung mit einem Paar Emitterfolger aus den Transistoren 81 und 82 auf die Ausgangsklemme 116 des integrierten Schaltungsplättchens 100 übertragen. Das Videosignal am Anschluß 116 ist um 2Vt,_e kleiner als das am Kollektor des Tran^stors 78 auftretende Videosignal. Es eignet sich zur Steuerung von Synchronimpulsverstärkerstufen und mit hoher Eingangsspannung ansteuerbaren Videoverstärkerstufen, wie sie bei einem Fernsehempfänger verwendet werden. Die am Anschluß 116 zur Verfügung stehende Videosignalamplitude !nacht noch einen beträchtlichen Teil der zwischen den Klemmen 112 und 114 anliegenden Betriebsspannung aus.

Um eine weitere Arbeitspunktstabilisierung gegenüber Temperaturschwankungen sicherzustellen, um auch bei großen Signalen die Linearität zu erhalten, ist von der Videodemodulatorschaltung eine Gieichspannungsrückkopplung zum EingangsanschluD 110, welcher den Z F-Verstärkern zugeordnet ist, geführt.

Diese Gleichspannungsrückführung erfolgt über einen Widerstand 90, der zwischen dem Kollektor des Transistors 68 und der Klemme 112 liegt, und über eine Zenerdiode 91, welche zwischen dem Kollektor des Transistors 68 und der Klemme 113 liegt. Die am Widerstand 90 auftretende Spannung hängt vom Strom durch den Transistor 68 und damit durch den Widerstand 74 ab. Es handelt sich hierbei um die Bezugsvorspannung für die Videodemodulatorausgangsstufen. Der Pegel dieser Spannung wird durch die Zenerdiode 91, welche weiterhin einer Temperaturkompensation dient, verschoben und gegebenenfalls, wie an Hand von F i g. 4 noch beschrieben wird, dem Anschluß 110 zur Steuerung der Ruhespannung des Transistors 40 zugeführt.

F i g. 4 veranschaulicht ein integriertes Schaltungsplättchen entsprechend der Detaildarstellung der F i g. 3 im Zusammenwirken mit zusätzlichen Schaltungsteilen des Fernsehempfängers. Eine selektive Schaltung 120, die zwischen den ersten ZF-Verstärker, der ebenfalls auf dem integrierten Schaltungsplätlchen ausgebildet ist, aber hier nicht dargestellt ist, und zwischen eine zweite ZF-SchalUing, welche die Transistoren 40, 46, 49, 50 und 52 gemäß F i g. 3 enthält,

ίο geschaltet ist, bestimmt die Durchlaßkurve für die Zwischenfrequenz. Das Ausgangssignal des ersten ZF-Verstärkers liegt am Anschluß 108 und wird dem Filter 120 zugeführt. Das Filter 120 enthält geeignete Frequenzweichen zum Abtrennen des Tonzwischenfrequenzträgers, welcher dem Anschluß 109 des Plättchens zugeführt wird und von dort zum Tondemodulator und Tonfrequenzverstärker gelangt, der ebenfalls auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet ist.

Ein Anschluß des Filters ist ferner mit dem Anschluß 110 (s. F i g. 3) verbunden und dient als Eingangsanschluß für den Emitterfolger 40 des ZF-Verstärkers, der im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben ist. Die Filterschaltung enthält eine Gleichstromas verbindung zwischen den Anschlüssen 110 und 113, die durch den Widerstand 121 dargestellt wird. Das Signal am Anschluß 113 repräsentiert den Bezugsgleichstrom für die Vorspannung des Videodemodulatortei's der in F i g. 3 beschriebenen Schaltung.

Die Spannung am Anschluß 113, die von diesem Strom abhängt, wird zum Einga; gsanschluß 110 zurückgeführt, so daß der ZF-Verstärker und der Videodemodulator optimal für einen möglichst linearen Betrieb vorgespannt werden.

Die vom Tuner kommende Zwischenfrequenz wird auf den Eingang der Filterschaltung 122 gegeben, welche nicht auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet ist. Pie gefilterte Zwischenfrequenz gelangt zum Anschluß 105, welcher den Eingang der ersten ZF-Stufe auf dem Plättchen bildet. Auf dem Plättchen ist ferner die Regelschaltung ausgebildet, welche das Verstärkungsregelsignal für die ers>? ZF-Stufe liefert. Dieses Regelsignal entsteht am Anschluß 103 und wird über die Filterschaltung 123 dem Eingangsanschluß 105 zugeführt. Das dem Hochfrequenzverstärker des Tuners direkt zuzuführende Rcgdsignal, welches auf dem Plättchen erzeugt wird, steht am Anschluß 106 zur Verfügung. Der Anschluß " ' liegt an Masse.

Der Anschluß 107 des Plättchens ist nut einer äußeren Bezugsstromquelle verbunden, welche die Betriebswerte für den Ruhezustand der ersten (nicht dargestellten), mit niedrigem Eingangssignal arbeitenden ZF-Stufe bestimmt und der Festlegung der Ver-

zögerung des Regeleinsatzes dieser Stufe dient. Der in F i g. 3 beschriebene Anschluß 111 liefert ein ZF-Signal, welches der automatischen Scharfabstimmungsschaltung zugeführt wird. Der Anschluß 101 ist ein Ausgangsanschluß für den 4,5-M Hz-Tonträger,

der ebenfalls auf dem Plättchen entsteht und im Tonkanal weiter verarbeitet wird. Dem Anschluß 102 können die Horizontaltastimpulse für einen getasteten Betrieb der Regelschaltung zugeführt werden. Das demodulierte und verstärkte Videosignal wird am An-

schluß 116 abgenommen. Mit dem Anschluß Π6 ist ein T-Glied verbunden, welches aus einer angezapften Induktivität 125 besteht, die zwischen ihren Enden von einem Kondensator 126 überbrückt ist. Die

Anzapfung der Induktivität 125 liegt über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 126 und 127 an Masse. Der Widerstand 127 ist ebenfalls von einem Kondensator 128 überbrückt Das am Verbindungspunkt der Widerstände 126 und 127 auftretende Signal wird zur Ansteuerung der Syncnroniinpulstrennschaltung verwendet und ist ein Videosignal, welches die Synchronimpulse enthält, die in der Synchronimpulstrennschaltung weiterverarbeitet werden. Im Falle eines Farbfernsehempfängers wird der Ausgangsan-

Schluß der Spule 125 mit dem Videoverstärkerkanal und mit einem Farbkanal verbunden. Die hauptsächliche Funktion des T-Gliedes besteht in der Unterdrückung des 4,5-MHz-Tonträgers und in der Impedanzanpassung zwischen dem. integrierten Schaltungsplättchen und der Verzögerungsleitung des Videokanals bzw. der Farbstufe bei einem Farbfernseher. Über dieAnschIüssell2,114 wird die Betriebsspannung für die Transistoren zugeführt, während am Anschluß ίο 115 eine Bezugsspannung liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Demodulation einer amplitudenmodulierten Trägerwelle, die ein? Komponente eines zusammengesetzten Fernsehsignals darstellt, welches, außerdem eine unerwünschte erste Gleichspannungskomponente enthält, die nicht proportional zur Modulation der Trägerwelle ist, gekennzeichnet durch einen Tiefpaß (22, 23), dem das zusammengesetzte Eingangssignal von einem ersten Schaltungspunkt (Pl) zugeführt wird und der an einen zweiten Schaltungspunkt (Pl) eine zweite Gleichspannungskomponente liefert, welche den Trägerwellenanteil nicht mehr aufweist und unmittelbar von der ersten Gleichspannungskomponente abhängt, ferner durch eine zwischen den ersten und den zweiten Schaltungspunkt geschaltete Reihenschaltung eines Gleichrichters (Basis-Emitter-Strecke des Transistors 20) mit einem Widerstand (36), durch einen mit dem Verbindungspunkt von Gleichrichter und Widerstand verbundenen zweiten Tiefpaß (21), der den gefilterten, gleichgerichteten Träger mit einer dritten Gleich-Spannungskomponente, welche unmittelbar von der ersten und zweiten Gleichspannungskomponente abhängt, an einen dritten Schaltungspunkt (P3) liefert, und durch einen Differenzverstärker (26 bis 33), dessen Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Schaitnngspunkt (Pl bzw. P2>) verbunden sind und an df ssen Ausgang (Kollektor des Transistors 32) der gefilttrte, gleichgerichtete Träger entsteht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungspunkt (PY) mit der ^asis eines ersten Transistors (20) verbunden ist, daß der dritte (P3) bzw. zweite (Pl) Schaltungspunkt mit den Emittern des ersten (20) bzw. eines zweiten Transistois (?4) verbunden ist, daß die Betriebsspannung ( I Y) einem vierten Schaltungspunkt (P4) zugeführt wird, mit dem die Kollektoren des ersten und zweiten Transistors verbunden sind, daß ein fünfter Schaltungspunkt (P5) mit einem Bezugspotential (Masse) verbunden ist, daß der erste Tiefpaß einen ersten Widerstand (22) zwischen der Basis des zweiten Transistors (24) und dem ersten Schaltuiigspunkl (Pl) enthält, daß ein erster Kondensator (23) Hie Basis des zweiten Transistors (24) mit dem fünften Schaltungspunkt (PS) verbindet, daß der zweite Transistor (24) als Emitterfolger geschaltet ist, daß der Gleichrichter durch die Basis-Emi'ter-Strecke des ersten Transistors (20) gebildet wird, daß ein dritter Widerstand (36) die Emitter des ersten und zweiten Transistors (20, 24) verbindet, daß der zweite Tiefpaß einen zweiten Kondensator (2i) zwischen dem Emitter des ersten Trans^:stors (20) und dem fünften Schaltungspunkt (P5) aufweist und daß der zweite Schallungspunkt (P2) mit dem fünften Schaltungspunkt (P5) über ein Impedanzelement (25) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzelement durch die Kollekitor-Emitter-Strecke eines dritten Transistors (25) gebildet wird, dessen Basis in Uleichspannungskopplung ein Signal zugeführt wird, welches proportional dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers ist, so daß der zweite Kondensator (21) in Übereinstimmung mit der Amplitude des gefilterten, gleichgerichteten Trägers entladen wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker einen vierten (26). fünften (32,, sechsten (29) und siebenten (33) Transistor, ferner eine erste (28) und eine zweite (31) Halbleiterdiode sowie einen dritten (27) und einen vierten (30) Widerstand gleichen Wertes und einen Signalverbraucher (35) enthält, daß die Kollektoren des vierten und fünften Transistors (26,32) jeweils mit dem vierten Schaltungspunkt (P4) verbunden sind, daß die Basen des vierten und fünften Transistors (26, 32) mit dem zweiten (P2) bzw. mit dem dritten (P3) Schaltungspunkt verbunden sind, daß die Emitter des sechsten und siebenten Transistors (29 bzw. 33) mit dem fünften Schaltungspunkt (P5) verbunden sind, daß die erste Diode (28) über die Basis-Emitter-Strecke des sechsten Transistors (29) in gleicher Polung wie diese geschaltet ist, daß die zwe'e Diode (31) über die Basis-Emitter-Strecke des siebenten Transistors (33) in gleicher Polung wie diese geschaltet ist, daß der Kollektor des sechsten Transistors (29) mit der Basis des siebenten Transistors (33) verbunden ist, daß der dritte Widerstand (27) die Basis des sechsten Transistors (29) mit dem Emitter aes vierten Transistors (26) verbindet, daß der vierte Widerstand >'30) die Basis des siebenten Transistors (33) mit dem Emitter des fünften Transistors (32) verbindet und daß der Kollektor des siebenten Transistors (33) den Ausgang des Differenzverstärkers bildet und über den Signalverb'aucher (35) an den vierten Schaltungspunkt (P4) angeschlossen ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterdioden (28, 31) durch je einen Transistor gebildet werden, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren, die Dioden und die Widerstände in einer einzigen integrierten Schaltung ausgebildet sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren ebenfalls auf diesem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildet sind.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverbraucher einen gleichfalls auf dem integrierten Schaltungsplättchen ausgebildeten Widerstand(35) umfaßt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, 5, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalvcrbraucher durch einen Widerstand (35) gebildet wird.