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typische historische Kamera

Zum Auffrischen und Erinnern . . . .

. . . sind diese Seiten hier gedacht, denn viele wissen nicht mehr oder noch nicht, wie es damals angefangen hat und wie das wirklich funktioniert mit dem Fernsehen, den Kameras, den Videorecordern, den Tonband- und den Magnetband- geräten aus alter Zeit. Viele Bilder können Sie durch Anklicken vergrößern.

1954 - Der Impulsgeber (oder Studiotaktgeber)

von Ernst Jandt

Doppelimpulsgeber in Kofferausführung. Die Einzelchassis, welche je einen kompletten Impulsgeber tragen, sind seitlich herausgeklappt.

Während die Weiterentwicklung der Bildaufnahme- und Wiedergabegeräte durch die Verbesserung der Bildqualität dem Zuschauer unmittelbar vor Augen geführt wird, tritt die Vervollkommnung der verschiedenen Zubehörgeräte nicht derart in Erscheinung. Es liegt im Wesen der Funktion dieser Geräte, daß ihre Arbeit erst beim „Nichtfunktionieren" bemerkt wird. Im besonderen Maße gilt dies für den Impulsgeber.

Bemerkenswert ist die Impulsgeberentwicklung durch den Erfolg, den sie mit der konsequenten Anwendung eines sehr einfachen Prinzips erreichen konnte. Hierüber soll nachstehend kurz berichtet werden.

Der Impulsgeber liefert fünf verschiedene Impulsreihen:

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  1. Vorverlegte Horizontal-Synchronimpulse,
  2. Horizontal-Synchronimpulse (H),
  3. Vertikal-Synchronimpulse (V),
  4. Austastsignale,
  5. Synchronsignal.

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Daraus ergeben sich folgende Aufgaben:

1. Die Markierung bestimmter Zeitintervalle, die im wesentlichen folgende Teilprobleme umfaßt:
a) Erzeugung einer Schwingung mit einer Frequenz von 31 250 Hz und einer Genauigkeit und Konstanz von T0-3.
b) Phasenstarre Frequenzteilung im Verhältnis 625:1 von 31 250 Hz auf 50 Hz.
c) Formung verschiedener H-Impulse mit einer Frequenz von 15 625 Hz, deren Dauer zwischen 5 und 30 [AS liegt.
d) Formung verschiedener V-Impulse mit einer Frequenz von 50 Hz, deren Dauer zwischen 160 [ts und 1,2 ms liegt.

2. Mischung oder Überlagerung verschiedener Impulsreihen, um bestimmte Signale mit rechteckförmigem
Spannungs- und Stromverlauf herzustellen, wie er durch die CCIR-Norm vorgeschrieben ist.

Die Schwierigkeit dieser Aufgaben liegt einmal in der großen Genauigkeit und Konstanz, welche für die Zeitintervalle, und zum anderen in der ungewöhnlich großen Betriebssicherheit, welche für das gesamte Gerät notwendig sind. An einen Impulsgeber ist ein ganzes Fernsehstudio angeschlossen, dessen Bilder unter Umständen von Tausenden von Fernsehgeräten empfangen werden. Ein Ausfall des Impulsgebers hat eine Störung der gesamten Sendung zur Folge. Daraus ergibt sich als allem anderen übergeordnet die Forderung nach größtmöglicher Stabilität ohne Rücksicht auf Kosten und Aufwand.

So ist es zu verstehen, daß z. B. ein Impulsgeber aus dem Jahre 1938 zur Erzeugung von 4 Impulsreihen 76 Röhren benötigte, wozu noch 12 Röhren des elektronisch stabilisierten Netzgerätes und 28 Röhren des Überwachungsoszillographen hinzuzurechnen sind. Der vollständige Impulsgeber enthielt 116 Röhren. Trotz dieses Aufwandes waren 12 Regelknöpfe zum Nachjustieren vorgesehen, von denen 2 vor jeder Sendung nachgestellt werden mußten, während die anderen in größeren Zeitabständen und bei Röhrenwechsel zu bedienen waren.

Auch bei uns hat es nicht an verschiedenen Vorschlägen gemangelt, von denen einer, der von K. Thöm entwickelte mechanische Impulsgeber in Bezug auf geringe Röhrenzahl und Einfachheit der Schaltung unübertroffen ist. Leider waren bei ihm die Schwierigkeiten auf das mechanische Gebiet verschoben, die sich infolge der weiteren Erhöhung der Zeilenzahl nicht mehr überwinden ließen.

Laufzeitkette zur Formierung der H-Impulse.

Der heutigen Ausführung des Impulsgebers liegen folgende einfachen Überlegungen zugrunde:
1. Da sämtliche zu liefernden Impulse rechteckförmigen Spannungsverlauf haben, ist es möglich, die zur Impulsformung verwendeten Röhren als Schalter arbeiten zu lassen, sie nur mit ihren beiden Endzuständen „geöffnet" und „gesperrt" zu betreiben. Hierbei muß die Zeit des Überganges von dem einen in den anderen Zustand so kurz sein, daß die Eigenschaften des Schalters keinen merklichen Einfluß auf den gesamten Schaltvorgang haben.

Ist die Spannungsamplitude der am Gitter einer Röhre wirkenden Schaltimpulse sehr viel größer als die zum völligen Durchsteuern notwendige Steuerspannung, so haben Amplitudenänderungen, hervorgerufen durch Änderungen der Schaltmittel, Röhrendaten und Betriebsspannungen, keinen Einfluß auf den Schaltvorgang.

Aus Gründen der Betriebssicherheit ergeben sich für die elektrische Konstruktion einige neue Gesichtspunkte. War es bisher so, daß die Betriebssicherheit in erster Linie von der Konstanz der Röhrendaten und Betriebsspannungen abhing, demgegenüber Änderungen der Schaltmittel kaum ins Gewicht fielen, so ist die Röhre hier zu einem konstanten Schaltmittel geworden, und die Betriebssicherheit wird nicht mehr von den Änderungen, sondern der Lebensdauer der Schaltmittel bestimmt.

Durch entsprechende Überdimensionierung der Schaltmittel einschließlich der Röhren und durch Auswechseln der Röhren nach Ablauf der garantierten Brennstunden kann die Lebensdauer als praktisch unbegrenzt angesehen werden. Dann ist die Frage der Betriebssicherheit eine Frage des Eintretens unvorhergesehener Defekte durch Materialfehler, kalte Lötstellen und schlechte Kontakte. Jenes Gerät wird die größte Betriebssicherheit besitzen, welches die geringste Anzahl von Röhren, Schaltmitteln, Kontakten und Lötstellen besitzt.

Aus diesem Grunde wurde bei dem Impulsgeber keine elektronische Stabilisierung des Netzgerätes angewendet. Die zur elektronischen Regelung notwendigen Röhren können nicht nach dem Schalterprinzip arbeiten. Sie würden die schwächsten Glieder der gesamten Röhrenkette sein, und das Netzgerät würde zum unsichersten Teil des Impulsgebers werden. Langsame Spannungsänderungen sind auf das richtige Arbeiten des Impulsgebers ohne Einfluß. Zum Auffangen von kurzzeitigen Spannungsstößen wurde das Gleichspannungs-Netzgerät mit einer übergroßen Zeitkonstante ausgerüstet. Es wurde dadurch erreicht, daß der Impulsgeber noch störungsfrei arbeitet, wenn seine Netzspannung in Abständen von 1 Sekunde für etwa 0,5 Sekunden unterbrochen wird.

Durch die geringen räumlichen Abmessungen unseres neuen Impulsgebers war es möglich, zwei austauschbare Impulsgeberchassis in einer Koffereinheit unterzubringen, wobei die Ausgangsbuchsen des Koffers wahlweise durch einen Umschalter auf einen der beiden Impulsgeber geschaltet werden können. Während der Sendung sind beide Impulsgeber in Betrieb. Eine Störung in einem der beiden Impulsgeber kann somit durch Umschaltung auf den anderen sehr schnell behoben werden.

1954 - Meßgeräte für Fernseh-Studioanlagen

von Dipl.-lng, Ernst Legier

Die Entwicklung und Fertigung moderner Fernseh-Studioamlagen erforderte auch die Schaffung moderner Meßgeräte, sowohl für den Abgleich dieser Anlagen als auch für die regelmäßige Kontrolle ihrer Übertragungseigenschaften im Studiobetrieb. Für die Entwicklung dieser Meßgeräte waren folgende zwei Forderungen richtungweisend: die Erzielung einer so hohen Meßgenauigkeit, daß die Erfüllung der für die Studiogeräte aufgestellten technischen Forderungen einwandfrei nachgewiesen werden kann und die Ausführung in der bewährten, besonders für Fernseh-Reportageanlagen entwickelten Standardkofferform. Die Vielfalt der Fernseh-Studiogeräte erfordert die Durchführung vieler verschiedenartiger Messungen. Man kann sie nach ihrer Art in folgende drei Gruppen einteilen:
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  1. Messung der Übertragungseigenschaften von Breitbandverstärkern.
  2. Messung der Kurvenform der Impulse eines Fernsehtaktgebers.
  3. Messung der geometrischen Verzerrungen von Fernsehrastern.

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A. Messung der Übertragungseigenschaften von Breitbandverstärkern

Zur Ermittlung der Übertragungseigenschaften von Breitbandverstärkern sind im wesentlichen drei Messungen erforderlich, und zwar die Messung der Frequenzcharakteristik, der Impulscharakteristik (Sprungkennlinie) und der Amplitudencharakteristik (Linearität). Die zur Durchführung dieser Messungen entwickelten Geräte, nämlich der Frequenzkurvenschreiber, das Sprungfunktionsmeßgerät und der Sägezahngenerator, gestatten die automatische Aufzeichnung der erwähnten Charakteristiken auf dem Leuchtschirm einer Oszillographenröhre.

a Der Frequenzkurvenschreiber

Frequenzkurvenschreiber mit Oszillogramm einer Videofrequenzcharakteristik; Meßmarken in 1 MHz Abstand.

Die Frequenzkurve oder Frequenzcharakteristik stellt die Verstärkung als Funktion der Frequenz dar. Dem zu messenden Verstärker wird dabei ein sinusförmiges Signal konstanter Amplitude zugeführt, dessen Frequenz auf elektrischem Wege so geändert wird, daß sie 50mal pro Sekunde den gewünschten Meßbereich durchläuft.

Das Ausgangssignal des Meßobjektes, dessen Amplitude der Verstärkung proportional ist, wird nach Gleichrichtung zur Ordinatenablenkung des Elektronenstrahls der Oszillographenröhre verwendet. Die Abszissenablenkung erfolgt dabei synchron mit der Frequenzänderung des Meßsignals. Das Gerät besitzt eine auf elektrischem Wege erzeugte Frequenzskala in Form von kleinen senkrechten Strichmarken im Abstand von je 1 MHz und größeren Marken bei 5 MHz und allen Vielfachen davon. Der Meßbereich von 0,2 bis 31 MHz ermöglicht die Messung sowohl von Video- als auch von Trägerfrequenzverstärkern. Der Frequenzhub des Meßsignals ist dabei von 1 bis 20 MHz, die Mittelfrequenz von 0 bis 21 MHz kontinuierlich regelbar, so daß das Frequenzband des Meßsignals jeweils dem Durchlaßbereich des zu messenden Verstärkers angepaßt werden kann. Durch besondere Schaltmaßnahmen wird bewirkt, daß während des Rücklaufs der Abszissenablenkung die Abszissenachse geschrieben wird, wodurch die Ordinatenablenkung ihren Bezugswert erhält. Die Verwendung einer Oszillographenröhre von 180 mm Schirmdurchmesser mit einer Oszillogrammgröße von 120X80 mm gewährleistet eine hohe Ablesegenauigkeit.

b Das Sprungfunktionsmeßgerät

Sprungfunktions-Meßgerät mit Oszillogramm des Einschwingvorganges im Breitbandverstärker bei Zuführung eines Rechteckimpulses.

Unter Sprungfunktion versteht man die Reaktion eines Verstärkers oder Filters auf eine Rechteckwelle. Dem Meßobjekt wird ein Rechteckimpuls hoher Flankensteilheit zugeführt und das Ausgangssignal des zu messenden Verstärkers auf dem Leuchtschirm eines Breitbandoszillographen sichtbar gemacht, so daß die Verformung ermittelt werden kann, die der Rechteckimpuls beim Durchlaufen des Verstärkers erlitten hat. Die charakteristischen Daten der Sprungfunktion sind die Anstiegszeit und das überschwingen. Unter Anstiegszeit versteht man die Zeit, in welcher der Impuls von 10% bis 90 % seiner Amplitude ansteigt, unter überschwingen den Wert, um welchen die während des Einschwingvorganges auftretende maximale Amplitude die des eingeschwungenen Zustandes überschreitet.

Das Gerät besteht im wesentlichen aus einem Impulsgenerator und einem Breitbandoszillographen. Zur Messung der Anstiegszeit dienen Zeitmarken im Abstand von 10-8 sec, welche durch Helligkeitsmodufation sichtbar gemacht werden. Das Überschwingen kann direkt am Ordinatenmaßstab des Oszillographen abgelesen werden. Die äußerst kurze Anstiegszeit des Gerätes von 2 • 10-8 sec, der geringe Zeitmarkenabstand von 10-8 sec und die Oszillogrammgröße von 100 x 50mm ergeben eine hohe Meß- und Ablesegenauigkeit.

c Der Sägezahngenerator

Sägezahngenerator, der verschiedene horizontalfrequente Signale zur Messung der Amplitudencharakteristik von Verstärkern liefert.

Dieses Gerät dient zur Messung der Amplitudencharakteristik von Verstärkern. Die Amplitudencharakteristik stellt die Ausgangsspannung eines Verstärkers als Funktion der Eingangsspannung dar. Sie soll innerhalb des betriebsmäßigen Aussteuerbereichs möglichst linear verlaufen. Deshalb wird die Messung der Amplitudencharakteristik auch oft als Linearitätsmessung bezeichnet. Das Gerät liefert verschiedene horizontalfrequente Sägezahnsignale, welche auf ihren Mittelwert bezogen, entweder symmetrisch oder extrem unsymmetrisch liegen, um die zu messenden Verstärker unter den schwierigsten in der Praxis vorkommenden Aussteuerverhältnissen messen zu können. Diese Signale werden als BAS-Signale abgegeben, d. h. sie sind entsprechend der Fernsehnorm mit Austastlücken und Synchronsignal versehen.

Das Sägezahnsignal wird dem Eingang des zu messenden Verstärkers zugeführt und nach dem Durchlaufen des Meßobjektes auf einem handelsüblichen Oszillographen zur Beurteilung der Abweichung vom linearen Verlauf sichtbar gemacht. Eine wesentliche Erhöhung der Meßgenauigkeit gestattet ein in diesem Gerät angewendetes Differentialmeßverfahren, bei welchem mit Hilfe eines dem Sägezahnsignal überlagerten kleinen HF-Signales der Steilheitsverlauf des Sägezahnes auf dem Oszillogramm aufgezeichnet wird. Da der Sägezahngenerator nur eine Hälfte eines Normalkoffers ausfüllt, wird er meist mit einem Fernsehgittergeber zur Messung der Linearität von Fernsehrastern in einem Koffer untergebracht.

d Der Video-Prüfsignalgeber

Video-Prüfsignalgeber mit geöffneten Seitenwänden. Die meisten Bauelemente sind auf zwei senkrechten Chassis leicht zugänglich angeordnet; rechtes Chassis ist teilweise herausgeklappt.

Die betriebsmäßige Kontrolle der Übertragungseigenschaften von Fernseh - Studioanlagen und Übertragungsstrecken soll mit einer minimalen Anzahl von Meßgeräten durchgeführt werden.

Diese Forderung führte zur Entwicklung des Video-Prüfsignalgebers. Zusammen mit einem Breitbandoszillographen gestattet dieses Gerät die Messung der Frequenzcharakteristik, der Sprungkennlinie bei hohen, mittleren und tiefen Frequenzen und der Linearität.

Alle Prüfsignale werden als normgemäße Fernsehsignale gegeben.

B. Messung der Kurvenform der Impulse eines Fernsehtaktgebers

Impulsbreiten-Meßgerät mit Oszillogramm eines Impulses

Zur genauen und bequemen Untersuchung der Taktgeberimpulse wurde ein Spezialoszillograph mit der Bezeichnung Impulsbreitenmeßgerät entwickelt. Dieses Gerät gestattet die Messung der Impulsamplitude, der Impulsbreite, der Flankensteilheit, des Überschwingens und der Phasenlage. Die Amplitudenmessung erfolgt mit Hilfe einer eingebauten Pegelmeßeinrichtung.

Zur Bestimmung der Impulsbreite, der Flankensteilheit und der Phasenlage sind Zeitmarken mit 3 verschiedenen Zeitabständen vorgesehen. Das prozentuale Überschwingen ist direkt am Ordinatenmaßstab des Oszillogramms ablesbar. Durch den innerhalb eines großen Bereiches veränderlichen Zeitmaßstab der Abszissenablenkung und eine ebenfalls in weiten Grenzen kontinuierlich regelbare Verzögerung des Beginns der Abszissenablenkung gestattet das Gerät sowohl die lupenmäßige Betrachtung beliebiger Abschnitte eines Impulses als auch die Betrachtung von einem Impuls allein oder von mehreren Impulsen gleichzeitig.

Außerdem kann es als Studio- Ausgangskontrolloszillograph eingesetzt werden und liefert dann die vorgeschriebenen Kontrolloszillogramme über 3 Halbbilder bzw. 3 Zeilen.

C. Messung der geometrischen Verzerrungen von Fernsehrastern

Beim Fernsehraster soll die Ablenkung des Elektronenstrahls sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung zeitlinear erfolgen. Ist dies nicht der Fall, so treten geometrische Verzerrungen des Fernsehbildes auf, d. h. gewisse Teile des Bildes werden zusammengedrängt oder auseinandergezogen. Zur Prüfung der Rasterlineariät wurde der Gittergeber entwickelt. Dieses Gerät erzeugt auf rein elektrischem Weg ein Fernsehsignal mit 14 horizontalen und 17 vertikalen Linien. Zur Messung der Rasterlinearität werden die Abstände zwischen 2 benachbarten Linien an verschiedenen Stellen des Rasters gemessen. Außer diesem Linien-gitter liefert das Gerät auch ein Punktgitter, dessen Punkte den Schnittpunkten des Liniengitters entsprechen. Das Punktgitter wird zur Beurteilung der Punktschärfe an verschiedenen Stellen des Rasters verwendet.

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