aus Heft 23 - November 1936 von Obering, Urtel (Telefunken)

Zu diesem Thema sprach Obering, Urtel (Telefunken) am 20. November 1936 in der Technischen Hochschule Berlin-Charlottenburg. Der Übergang der Fernseh-Sendetechnik von der Nipkowseheibe, also dem mechanischen Abtaster zu den Kathodenstrahlabtastern machte eine ganze Reihe elektrischer Entwicklungen nötig, über die kaum Veröffentlichungen vorliegen, während über das Ikonoskop selbst und die Farnsworth-Röhre eine reichhaltige Literatur besteht.

Gegenstand des Vortrags sollten nun diese Entwicklungen bilden, wobei naturgemäß speziell die für das Ikonoskop geleisteten Arbeiten in den Mittelpunkt der Betrachtungen gestellt wurden, die allerdings grundsätzlich von allgemeiner Bedeutung und Gültigkeit für alle Abtaster sind, bei denen mit Intensitätssteuerung (nicht Liniensteuerung) gearbeitet wird.

Es handelt sich hauptsächlich um drei Aufgabengebiete:
.

1. die Festlegung des Aufteilungsschemas und der Abtastfrequenz,
2. die Ablenkung des Kathodenstrahls und schließlich
3. die Schaffung von Uebertragungsmitteln (Verstärkern) genügender Durchlaßbreite.

.
Als zusätzliches Aufgabengebiet kommt noch die Schaffung aller jener Einrichtungen hinzu, die durch die Forderung nach einer genügend beweglichen Elektronenkamera auftreten. Bei den Lochscheiben ergaben sich Schwierigkeiten daraus, daß die erforderliche Teilungsgenauigkeit kaum erreicht werden konnte.

In der Elektronik wird das zwischen Bild- und Zeilenfrequenz bestehende starre Verhältnis durch Herunterteilung der Zeilenfrequenz auf die Bildfrequenz in einer Reihe von Frequenzteilerstufen vorgenommen.

Als Kippschwingungserzeuger dienen „Sperrschwinger", worunter eine Röhre in solcher Schaltung zu verstehen ist, daß als Sperranschlag die Sperrspannung der Röhre dient. Das Gitter lädt sich also (ähnlich wie bei der Gittergleichrichtung) negativ bis zur Sperrspannung auf, wobei die Synchronisierung durch die vom Sender übertragene Synchronisierungsspannung erfolgt.
.

Das Zeilensprungverfahren bedingt eine Veränderung dieser Anordnung. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Gesamtzeilenzahl mit 2n + 1 Zeile zu bemessen, wodurch die Abtastung eines Einzelbildes n +1/2 Zeile umfaßt. Man hat sich daher in der Praxis auf die drei Faktoren 3, 5 und 7 eingeschränkt, und die von verschiedenen Systemen gewählten Zeilenzahlen sind auf diese Faktoren stets zurückzuführen: 343 (7 hoch3), 375 (3 x 5 hoch3), 405 (3 hoch4 x 5).

Es war ferner der Netzbrumm weitgehend auszuschalten, der sich als dunkler, das Bild überquerender Streifen für den Bildbetrachter auswirkt Bei den heutigen, um 400 herum liegenden Zeilenzahlen stehen für die verschiedenen weiteren Aufgaben nur außerordentlich kurze Zeiten zur Verfügung, die in der Größenordnung von 0,3 Mikrosekunden liegen.

Dabei sollen diese kurzzeitigen Impulse große Flankensteilheit, im Idealfall Rechteckform aufweisen, was tatsächlich vollkommen gelingt, wie der Vortragende durch Diapositive aufgenommener Oszillogramme nachwies.

Praktisch macht man die Sache so, daß Mikrosekunden- Impulse erzeugt und zugezählt oder abgezählt werden. - Die Herstellung derartiger Impulsketten erfolgt in der bereits erwähnten Form von Sperrschwingern oder auch mittels Multiplikatoren oder Multivibratoren, von denen die letzteren nur in einer besonders gezüchteten Spezialform, nicht aber in der Normalform brauchbar sind.

Als Sperranschlag kann, wie bereits erwähnt, die Sperrspannung, jedoch auch der Gitterstromeinsatz einer Verstärkerröhre benutzt werden.

Was nun die Einrichtungen zur Ablenkung des Kathodenstrahls anlangt, so müssen "Schwingungen" von Sägezahnform hergestellt wenden, wobei die "Rückschwingung" nur 5 bis 10% der Zeit der "Gegenschwingung" in Anspruch nehmen darf.

• Anmerkung : Bezüglich des Sprachgebrauches - es gibt keine Rechteck-oder Sägezahn-Schwingungen, sondern Rechecksignale oder Sägezahnsignale in Mäanderform, also mit einem gleichmäßigen Verlauf.

.

Zur Herstellung dieser Kippschwingungen werden entweder schwingende Generatoren benutzt oder es werden gelieferte Impulse zu Kippschwingungen verzerrt oder man bedient sich solcher Einrichtungen, die eine Art von Mittelding aus den beiden ersterwähnten Einrichtungen darstellen.

Bei der Verwendung schwingender Generatoren bedient man sich solcher Organe, die eine fallende Kennlinie besitzen und dem Dynatron- oder dem Lichtbogentypus angehören können. Man kann einen Stromsägezahn an einer Spule oder einen Spannungssägezahn an einem Kondensator herstellen. Hierbei ist zu bedenken, daß mit der Herstellung der Sägezahnform im erzeugenden Organ durchaus noch nicht der eigentlichen Bedingung genügt ist, daß die Ablenkspule diese Form hergibt, weil die Ablenkspulen selbst formverzerrende Wirkungen hervorbringen, was bei der Bemessung beider zu berücksichtigen ist.

Die industrielle Entwicklung hat jedenfalls die elektromagnetische Ablenkung der elektrostatischen meist vorgezogen, weil bei der ersteren die Röhre einfacher gebaut, nachträgliche Justierung möglich ist und geringere Unscharfen eintreten. -

Da die optische Achse bei der Projektion des Fernsehbildes auf der Kondensatorplatte des Ikonoskops senkrecht steht, der abtastende Elektronenstrahl aber in schiefem Winkel über sie hinwegstreicht, so ergibt sich hieraus, daß die Abtastung in Trapezform erfolgen muß.

Die Abtastzeilen sind also nicht gleichlang, vielmehr weicht jede Zeilenlänge von der der Nachbarzeilen um den gleichen Betrag ab. Es ist daher notwendig, eine „Trapezkorrektur" einzuführen, die darin besteht, daß die Zeilenamplitude sägezahnförmig von Zeile zu Zeile geändert wird.
.

Schließlich bedarf die Planung und Herstellung von Fernsehverstärkern besonderer Überlegungen, wobei - wie durch Demonstrationen bewiesen wurde - das Auftreten von
Fremdkomponenten durch Mehrdeutigkeit möglich ist und vermieden werden muß. Es ist zu beachten, daß die Auflösungsverteilung in der horizontalen Richtung gleich der in der vertikalen Richtung zu sein hat, wobei sich die Einführung eines Korrekturfaktors von 0,65 als notwendig erwies.

Diese Erwägung führt übrigens auch zu dem weiteren Schluß, daß es für jede gegebene Zeilenzahl eine obere Grenzfrequenz (z. B. 1,4 Megahertz für das 375-Zeilen-Bild) gibt, über die hinaus eine Frequenzerhöhung zwecklos wäre, weil sie keine Verbesserung der Auflösung erbringen kann. -

Charakteristisch für den Fernsehverstärker ist, daß die Ruhehelligkeit bei der Frequenz Null herrscht und daß vom Ikonoskop keine Gleichstromkomponente abgegeben wird. Es besteht die Möglichkeit der Trägerfrequenz- und der RC-Verstärkung. Telefunken kombiniert beide Verstärkungsmöglichkeiten, indem die ersten drei (unter Verwendung von Knopfröhren) in der Kamera eingebauten Verstärkerstufen das RC-Prinzip benutzen, während in den folgenden Stufen Trägerfrequenzverstärkung Anwendung findet.

Es wird Brückenmodulation verwendet, bei der das Gleichgewicht der Brücke dadurch gestört wird, daß man nur eine Röhre moduliert. Das unregelmäßige Arbeiten der Verstärkerröhren, das im Betrieb unvermeidlich ist, wird automatisch reguliert, ein weiteres Kompensationssignal ergibt sich aus der Notwendigkeit, die durch Schiefstellung der Kondensatorplatte gegen den Abtaststrahl verursachte unregelmäßige Helligkeitsverteilung zu kompensieren. Auf den Objekten der Fernsehsendung herrscht eine Beleuchtungsstärke von 8.000 bis 9.000 Lux.
Dr. Paul Hatschek, D. K. G.
.