Horizontalfrequenz - Synchrongenerator

Blockschaltbild

Die phasenstarre Bindung der Zeilenfrequenz an die Bildwechselfrequenz ist für die Ansteuerung mechanischer Fernsehsysteme unerlässlich. Es genügt nicht, den Einsatzzeitpunkt des Zeilenoszillators durch den Beginn des vertikalen Rasteraufbaues zu triggern, sondern die Zeilenfrequenz muss der durch das zu versorgende mechanische System vorgegeben Zeilenzahl entsprechen, ein freilaufender Zeilenoszillator scheidet aus. Es besteht daher die Forderung, beide Zeitbasen phasenstarr aneinander zu koppeln und eine exakte Zeilenfrequenz zu erzeugen.

Die hier verwendete Methode besteht aus einer PLL mit Frequenzteiler. Ein VCO, das als astabiler Multivibrator ausgeführt ist und zwischen 1500Hz und 4500Hz umgeschaltet werden kann, erzeugt eine Rechteckspannung mit einer für die Ansteuerung der folgenden ersten Teilerstufe FFI hinreichenden Flankensteilheit. Das VCO stellt mit den beiden folgenden Teilerstufen FFI und FFII alle erforderlichen Zeilenfrequenzen zum Betrieb mechanischer Systeme mit 30, 45, 60, 90 und 180 Zeilen bereit. Die darauffolgende vierstufige Binärteilerkette FFIII bis FFVI verfügt über eine Impulsrückführung, um ein Gesamtteilerverhältnis von 15:1 zu erreichen, an ihrem Ausgang liegen somit 25Hz, wenn der VCO im 1500Hz-Modus arbeitet, und 75Hz, wenn der VCO auf 4500Hz geschaltet ist. Im letzteren Fall wird der Teiler FFVII-FFVIII zugeschaltet, der durch Impulsrückführung ein Teilerverhältnis von 3:1 aufweist. Die in beiden Fällen letztlich zur Verfügung stehende Ausgangsspannung von 25Hz wird über einen Trennverstäker dem Phasendiskriminator zugeführt, der diese Frequenz mit der Bildwechselfrequenz, die vom Rastergerät zugeführt wird und ihrerseits mit der Netzfrequenz synchronisiert ist, vergleicht und eine Nachstimmspannung an den VCO liefert. Der zeilenfrequente  Ausgang seinerseits synchronisiert das entsprechende Millertransitron im Rastergerät.

Als Problem bei der Ausführung der PLL kann angeführt werden, dass ein höherfrequenter Oszillator von einer Nachstimmspannung geregelt wird, deren ursprünglicher Wechselspannungsanteil von niedriger Frequenz, hier 25Hz, ist. Das anzuwendende Regelfilter muss, um eine Frequenzmodulation des VCOs zu verhindern, diesen Wechselspannungsanteil sehr effektiv ausfiltern, wodurch, wenn höherer Schaltungsaufwand vermieden werden soll, eine gewisse Trägheit der Regelung in Kauf zu nehmen ist.

Für die Ausführung des Phasendiskriminators fiel meine Entscheidung auf die Verwendung von Röhrendioden und speziell auf die Anwendung der Röhre EABC80, wofür ein spezielles Schaltungsdesign zu entwickeln war. Ihr Triodensystem operiert als Phasenumkehrstufe. Weil nur ein Diodensystem über eine getrennte Katode verfügt und die Katode der anderen Diode intern mit der Triodenkatode verbunden ist, war die Anode der „freien“ Diode über R3-C1-R2 auf das mittlere Gleichspannungspotential der Triodenkatode zu binden. Die abgegebene Regelspannung liegt auf positivem Potential, was für die Gitterspannungssteuerung im astabilen Multivibrator, dessen günstigere Frequenzeinstellung auf variabler positiver Vorspannung an den Gitterableitwiderständen beruht, erwünscht war.

Teilerstufen