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Der VG 1000 - Bild 1 zeigt die Vorderansicht - stellt eine vollkommene Neuentwicklung dar. Er löst den bewährten FG 6 nicht ab, sondern rundet das bestehende Farbgeneratorenprogramm nach oben hin ab.

Er eignet sich besonders als Meß- und Prüfmittel in Entwicklung, Prüffeld, Studios, Fachwerkstätten, zur Messung von Übertragungsstrecken und videotechnischen Anlagen aller Art, sowie als Zentraltaktgeber, wobei die Belange des Videorecorderbereiches besonders berücksichtigt wurden.

Der klar gegliederte Aufbau (Modulbauweise), sowie modernste Schaltungstechnik (Bildmusterabspeiche-rung in PROMS) und ein reichhaltiges Angebot an Bildmustern (die Biider A...O auf Steite 354 geben einige davon wieder) welche über eine tipptastengesteuerte Elektronik abgerufen werden können, zeichnen dieses Gerät als professionellen Videogenerator aus.
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1. • Farbträgerverkopplung mit 25 Hz-Offset und Vierersequenz der Burstaustastung
2. • Komplettes zusammengesetztes Testbild mit Bildschirmbegrenzung rechts und links
3. • Reichhaltiges Bildmusterangebot speziell für den professionellen Bereich: 20T - 2T - 15 kHz Rechteck; 50 Hz-Rechteck; modulierbare achtstufige Lineartreppe
4. • Frequenzauflösungsmuster (Mul-tiburst) von 1 MHz bis 10 MHz
5. • Spezielles Demodulationstestbild für den Chromakanal mit ± BAv und + BAu ausmodulierten Sägezahnspannungen, (G - Y) = 0 Feld (146°) und zwei Unbuntvektoren ± BAu und + BAv
6. • Zwei Prüfzeilen mit 100 % Weissignal in jedem Halbbild
7. • Getrennte Darstellung von R-Y und B-Y, Farbe einschließlich Burst abschaltbar, PAL abschaltbar
8. • Farbamplitude einschließlich Burst kontinuierlich einstellbar von 0...100% mit Kalibrierstellung
9. • Zwei Videoausgänge: 1 Vss Normpegel konstant; variabler Videopegelausgang bis ca. 2 Vss mit Umschaltmöglichkeit der Videopolarität
10. • 75 Q Ausgänge für Farbträger, Vertikal-, Austast- und Synchronsignal
11. • Möglichkeit der externen Synchronisation (Option)
12. • HF-Ausgang mit Sonderkanälen 4A und 4B einschließlich ZF, Bild-Tonträgerabstände intern um programmierbar.

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Neu bei diesem Farbgeneratorkonzept ist die Farbträgerverkopplung einschließlich 25 Hz Offset, wie sie die PAL-Spezifikation vorschreibt. Die Verkopplungsbedingung lautet: fH = 4/1135 x (fF-25), wobei fH die Horizontalfrequenz und fF die Farbträgerfrequenz bedeutet.

Desgleichen entspricht die Burst-Austastung während der Vor-, Haupt- und Nachtrabanten der derzeit gültigen PAL-Spezifikation (siehe Pflichtenheft der Rundfunkanstalten in der Bundesrepublik Nr. 8/1 Ausg. 3 Blatt 25). Bild 2 zeigt die vier Teilbilder während der Vertikalaustastzeit.
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Für exakte Frequenzgangmessungen eignet sich das Multiburstsignal, das aus Sinuspaketen der Frequenzen 1 MHz, 2 MHz, 3 MHz und 3,5 MHz besteht. Das sich an das 3,5 MHz Paket anschließende 4,43 MHz Paket hat eine Phasenlage von 146° (Farbträgerschwingungen) und dient der Kontrolle und Einstellung der (G-Y)- Matrix.

Darunter folgen, eine fünfstufige Lineartreppe von schwarz nach weiß, zwei Vektoren der beiden Modulationsachsen U und V, sowie zwei Unbuntvektoren. Ein Gelb-Rot-Gelb-Sprungsignal bildet das Ende des Hauptteiles und dient der visuellen Kontrolle von Laufzeitfehlern zwischen Y- und Chromasignal, wobei die Strichstärke eines Gitterimpulses 200ns entspricht.

Für Geometriebeurteilungen ist ein digital erzeugter Kreis einblendbar, wobei durch die PROM-Abspeicherung Drift- und Ellipsitätsfehler ausgeschlossen sind. Bild 3 zeigt das Videotestbild in schwarz-weiß mit Anwendungsmöglichkeiten der einzelnen Komponenten.
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• Anmerkung : Hier kommt zum ersten Male das Attribut "unbunt" im Text vor. Auch das mußte ich wieder lernen : Schwarz/Weiß ist nicht das Gegenteil von farbig. Ein beliebiges Bild ohne den (= ohne jeglichen) Farbanteil ist eben "nicht bunt" - also "unbunt" !!

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Eine achtstufige Lineartreppe (Bild H) mit sehr kleinem Linearitätsfehler ermöglicht die Messung nichtlinearer Verzerrungen im Y-Kanal. Außerdem läßt sich damit das Aussteuerverhalten untersuchen, Helligkeits- und Kontrasteinstellungen vornehmen, sowie y-Entzerrungen überprüfen. Mittels einer Zusatztaste kann dieser Lineartreppe ein Farbträger mit einer Amplitude von Uss = 210mV und einer Phasenlage von 180° überlagert werden (Bild M). Bild 8 zeigt das Oszillogramm der mit einem Farbträger überlagerten Lineartreppe.

Zusammen mit einem Vektorskop läßt sich damit auf einfache Weise die differentielle Amplitude (Amplitudenfehler in Abhängigkeit von der Aussteuerung) sowie die differentielle Phase (Phasenfehler in Abhängigkeit von der Aussteuerung) eines Übertragungssystems bestimmen. Auf Meßmethoden ohne Vektorskop wird ebenfalls in einem später folgenden Beitrag eingegangen.
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Für die Übertragungstechnik besonders aufschlußreich sind Messungen mit einem modulierten 20T-lmpuls, einem 2T-lmpuls und einem 15kHz Rechteck, da mit diesen Impulsen fast der gesamte Übertragungsbereich erfaßt wird.
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Um einen universellen Einsatz des VG 1000 zu ermöglichen, stehen zahlreiche Signale an 75 Ohm Ausgängen zur Verfügung. An der Frontplatte befindet sich ein Videoausgang mit variabler Amplitude (max. ca. Uss - 2V an 75 Ohm).

• Anmerkung : Im Fernsehstudio ist es sehr wohl wichtig, daß die langen Coaxial-Kabel, die durch die Stockwerke verlaufen, mit Abschlußwiderständen an beiden Enden "angepaßt abgeschlossen" (terminiert) sind. Ist das nicht der Fall, also stört ein einziges Gerät mit einer Fehlanpassung diesen Signal-Strang, ist das Signal an allen anderen angeschlossenen Geräten verhunzt oder gar nicht zu sehen.

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Die Videopolarität ist mittels eines Potentiometers mit Kurzhubschalter umschaltbar. An der Rückwand befindet sich ein weiterer Videoausgang mit dem festen Normpegel von Uss = 1 V an 75 Ohm. Außerdem werden an der Rückwand noch das Austastsignal (A-Signal), das Synchronsignal (S-Signal) und das Vertikalsignal (V-Signal, 20 ms Periode, 10 Zeilen Dauer) herausgeführt.

Die Ausgänge besitzen eine Amplitude von Uss = 4 V an 75 Ohm. Der Farbträger steht mit einer Amplitude von Uss = 1,5 V an 75 Ohm zur Verfügung. Die Frequenzkonstanz Af/f beträgt im spezifizierten Temperaturbereich ±5 x 10 hoch -6.
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Ein serienmäßig eingebautes HF-Teil mit sehr guter Modulatorlinearität erlaubt auch Messungen in Tunern, ZF-Verstärkern etc. Es liefert an einem 75 Ohm Ausgang die ZF, sowie die Kanäle 2, 3, 4, und die Sonderkanäle 4A und 4B.

Die maximale HF-Ausgangsspannung beträgt 10 mV an 75 Ohm und läßt sich mittels eines kontinuierlich einstellbaren PIN-Dioden-Abschwächers um ca. 26dB abschwächen. Mit einer Taste ist zusätzlich ein Tonträger, sowie eine 1 kHz- Modulation aufschaltbar. Die Umprogrammierung auf andere Bild-Tonträger- Abstände ist ebenfalls möglich.
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Um den Anforderungen an einen professionellen Videogenerator gerecht zu werden, wird als OPTION eine Steckkarte angeboten, mit der man den VG 1000 auf einen Zentraltaktgeber synchronisieren kann.

• Anmerkung : Das ist das zweite wichtige Kriterium in einem analogen Fernsehstudio. Alle Geräte im ganzen Haus müssen gleich getaktet werden, also "extern" synchronisiert werden, von den Kameras bis zu den MAZen und den Filmgebern und sonstigen Bildquellen wie Aussenstudios.

Zusätzlich sind Bedienelemente vorhanden, um einen Laufzeitausgleich, bedingt durch unterschiedliche Kabellängen, vornehmen zu können.

Diese Steckkarte ist nachträglich ohne Abgleichaufwand nachrüstbar, wobei erst bei gesteckter Karte die Funktionstaste „Extern" am Bedienteil freigegeben wird. Notwendig zur externen Synchronisation ist ein normgerechtes FBAS-Signal mit negativ gerichteten Synchronimpulsen und einer Amplitude von Uss= 1 Van 75 Ohm.

Bei einem normgerechten Signal werden dabei auf der Steckkarte EXTERN folgende Bedingungen abgefragt und im Hauptgerät die entsprechenden Stufen nachgeregelt bzw. gesetzt:

• 1. Horizontalfrequenz vergleichen und nachregeln
• 2. Richtiges Halbbild setzen
• 3. Farbträger vergleichen und nachregeln
• 4. PAL-Phase vergleichen und setzen
• 5. Vierersequenz der Burstausta-stung während der Vertikalaustastung vergleichen und richtig setzen

Bei eingephaster PAL-Phase leuchtet eine grüne LED auf, wobei indirekt mit dieser LED auch der Punkt 3 mit verknüpft ist. Extern synchronisieren läßt sich der VG 1000 auf alle stationären Quellen, die mit geringem horizontalen Zeitfehler behaftet sind wie z.B. Kameras, Zentraltaktgeber usw.

Somit fügt sich der VG 1000 nahtlos in jedes bestehende Videosystem ein und dient als nützliche Videoquelle für Mischeinrichtungen, Videomessplätze etc..
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Da bei einem zentraltaktgesteuerten Videosystem alle Geräte unterschiedlichen Standort und somit unterschiedliche Leitungslängen besitzen, muß jedes dieser Signalquellen an der gemeinsamen Mischeinrichtung hinsichtlich Laufzeit und Farbträgerphase exakt übereinstimmen, um Farbtonfehler und Horizontallaufzeitfehler zu vermeiden.

Aus diesem Grunde läßt sich beim VG 1000 das gesamte FBAS-Signal um ca. 3us (Horiz. Delay) und die Farbträgerphase um maximal ca. 400° verschieben, wobei zuerst grob in 90° Schritten der jeweilige Quadrant festgestellt wird. Anschließend wird mit einem Feineinsteller, der die Phase von 0 bis ca. 130° verschiebt, eine exakte Einstellung vorgenommen.

Durch die Überlappung des Feineinstellers mit den 90° Schritten ist immer eine optimale Einstellung möglich. Damit die einmal eingestellten Bedingungen nicht durch versehentliches Berühren verstellt werden können, sind diese Bedienelemente an der Frontplatte nur mit einem Schraubendreher bedienbar. Da in den wenigsten Fällen für den Laufzeitabgleich ein Vektorskop zur Vefügung steht, sei auf folgende Abgleichmöglichkeit hingewiesen: Zuerst mit einem Zweikanaloszilloskop die Horizontallaufzeit von zwei zu mischenden Signalquellen einstellen (negative Flanke S-Signal zur Deckung bringen). Anschließend invertiert man einen Kanal und addiert beide Quellen. Mit dem Farbträgergrobschalter und dem Feineinsteller wird das Burstsignal zum verschwinden bzw. auf ein absolutes Minimum gebracht.
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Da eine detaillierte Schaltungsbeschreibung zu umfangreich wäre, soll die Funktionsweise des VG 1000 anhand eines stark vereinfachten Blockschaltbildes erläutert werden. Bild 13 zeigt das Blockschaltbild des VG 1000.

Kernstück des VG 1000 bildet die Taktgeberplatte. Auf ihr befindet sich der Farbträgeroszillator, ein 10 MHz VCO (Spannungsgesteuerter Oszillator), der den Takt zur Bildmustererzeugung (Adresszähler Horizontal-PROM) und für den Videoimpulsgeber liefert.

Der 10 MHz VCO wird über eine Sample and Hold Schaltung mit dem Farbträgeroszillator phasenstarr verbunden, um eine exakte Farbträgerverkopplung mit der Horizontalfrequenz, wie sie die PAL-Norm vorschreibt, zu erreichen. Dazu werden die Farbträgerschwingungen mit einem fh/4 Sample-Impuls, der vorher eine Schaltung zur Realisierung des 25 Hz Offsets durchläuft, abgefragt.

Bei exakter Verkopplung beider Frequenzen trifft der Sample-Impuls nach jeder 1135. Farbträgerschwingung genau den Nulldurchgang einer Schwingung. Bei falscher Phasenlage, oder falscher Frequenz des fh/4 Sample-Impulses entsteht eine Regelspannung, die den 10 MHz VCO nachzieht und somit auch über die Teilerkette des Videoimpulsgebers den fh/4 Impuls auf Sollfrequenz zieht.

Ebenfalls auf dieser Platte befindet sich eine Logikeinrichtung, die die Aufgabe hat, während der Zeit des Burstes einen Impuls zu erzeugen, wobei auch die unterschiedliche Burstaustastung der vier Teilbilder während der Vertikalaustastung mit dieser Schaltung realisiert wird (Bruch-Sequenz).
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Auf der PROM-Platte befinden sich zwei PROM's, in denen alle für die jeweiligen Testbilder notwendigen Impulse für den horizontalen Zeitablauf, also während 64us abgespeichert sind.

In einem weiteren PROM sind entsprechend die Impulse für den vertikalen Zeitablauf abgespeichert. Das so entstandene Zeitraster in X- und Y-Richtung wird auf der Logikplatte mit der jeweiligen Bildmustertaste verknüpft, sodaß Steuerimpulse entstehen, die die jeweiligen Bildmustergeneratoren zum richtigen Zeitpunkt freigeben. Außerdem befindet sich auf der PROM-Platte die digitale Kreiserzeugung, die bereits in einem vorherigen Kapitel im Prinzip beschrieben wurde.
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Der Multiburst wird mit einem Funktionsgenerator erzeugt. Dabei wird ein Kondensator mittels zweier spannungsgesteuerter Stromquellen auf- bzw. entladen. Umgeschaltet werden diese beiden Stromquellen durch einen Diodenschalter. Die Frequenz der am Ladekondensator entstehenden Dreieckspannung ist proportional des Stromes durch die Stromquellen, weshalb diese von einer Treppenspannung gesteuert werden.

Der Komparator legt die Umschaltpunkte des Dreiecks fest und steuert den Diodenschalter. Mit einem Diodennetzwerk wird eine Dreieck- Sinusumwandlung vorgenommen. Da der Multiburst beim VG 1000 zur eindeutigen Unterscheidung der Frequenzen aus sechs Paketen besteht, ist eine Start-Stop-Schaltung notwendig, die von der Bildmusterplatte gesteuert wird.
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Auf der Farbplatte befindet sich die gesamte Matrizierung zur Erzeugung der beiden Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y. Dazu gehören ein 20T-Impuls-Generator, bestehend aus einem Filter mit sin2- Stoßantwort, zwei Sägezahngeneratoren zur Erzeugung der entsprechenden Spannung der ausmodulierten Sägezähne, die Matrizierungsstufen zur Erzeugung der Farbbalken, des G-Y Vektors, der Vektoren ±V und +U sowie deren Unbuntvektoren.

Die beiden Differenzsignale gelangen auf zwei integrierte Modulatoren die mit Trägerunterdrückung arbeiten, wobei der Farbträger des R-Y Modulators zusätzlich von Zeile zu Zeile um 180° umgeschaltet wird. Diese 180°-Umschaltung übernimmt eine integrierte Schaltung, die zwei unabhängige Operationsverstärker besitzt, welche auf einen gemeinsamen Ausgang arbeiten.

Beide Operationsverstärker können mit einer Steuerleitung, auf die das PAL-Rechteck gegeben wird, umgeschaltet werden, wobei der eine OP invertierend, der andere nichtinvertierend beschaltet ist. Die Spannungen der beiden Modulatorausgänge werden in einer Mischstufe addiert und gelangen von dort über ein Potentiometer mit Kurzhubschalter (variable- und calibrierte Farbamplitude) zur Videoplatte.
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Diese hat die Aufgabe, sämtliche für die entsprechenden Bildmuster notwendigen Y-Signalspannungen zu erzeugen. Die jeweiligen Steuerimpulse werden von der Logikplatte geliefert. Damit eine saubere Signalqualität erreicht wird, werden sämtliche aus TTL-Impulsen abgeleiteten Signalspannungen über sog. Stromschalter digital-analog-gewandelt.

Desgleichen werden die Lineartreppe und Helligkeitstreppe des Farbbalkensignales mit D/A-Wandlern erzeugt. In einer Addierstufe werden sämtliche Y-Signale einschließlich Synchrongemisch addiert und durchlaufen anschließend ein 2T-Filter mit nachgeschaltetem
Allpaß 1. Ordnung.

Das 2T-Filter begrenzt sämtliche sprunghaften Übergänge auf 200ns ohne Überschwinger zu verursachen (Thomsonfilter) und verzögert das Y-Signal um ca. 200ns. Mit dem Allpaßglied wird der Restlaufzeitabgleich durchgeführt. Anschließend wird das Farbsignal, das 250 kHz Rechteck und der Kreis addiert.

Es folgt ein 5 MHz Tiefpaß, der die nach dem 2T-Filter zugemischten Signale bandbegrenzt und gleichzeitig die ungewünschten Modulationsprodukte der Farbmodulatoren ausfiltert. Da der Multiburst bis 10 MHz reicht, wird dieser nach dem 5 MHz Tiefpaß dazuaddiert. Eine 75 Ohm Endstufe liefert den festen Videopegel von Uss = 1V an 75 Q, eine zweite Videoendstufe einen mit einem Potentiometer einstellbaren Videopegel von maximal Uss = 2V an 75 Q, wobei gleichzeitig mit einem Kurzhubschalter die Videopolarität umschaltbar ist.
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Neu bei diesem Farbgenerator, jedoch ins Bild der neuen GRUNDIG- Meßgerätegeneration passend, ist die tipptastengesteuerte Wahl der Bildmuster, wobei zwölf Tasten gegenseitig auslösende Funktion besitzen.

Die restlichen Tasten haben EIN/AUS-Funktionen oder erweitern ein bestimmtes Testbild (Zusatzfunktionen). Zusatzfunktionen sind die Farbträgerüberlagerung zur Lineartreppe und die Erweiterung des 20T-2T-15 kHz Signales zum „Kopfsignal", wobei nach Drücken eines anderen Bildmusters auch die Zusatzfunktion automatisch gelöscht wird. Beim Drücken der Multibursttaste wird die Kreistaste verriegelt oder gelöscht, damit kein Überpegel zustande kommt.

Mit auf der Bedienteilplatte befinden sich auch die Bedienelemente des HF-Teiles (Kanaleinsteller, HF-Amplitude, Taste für Tonträger und Modulation), sowie die Referenzspannungserzeugung der Kanalabstimmung und des PIN-Diodenabschwächers und der für die Modulation des Tonträgers notwendige 1 kHz Oszillator.

Im HF-Teil befinden sich ein VCO, der das Frequenzgebiet 38 MHz bis 85 MHz überstreicht, ein mit einem integrierten Schaltkreis aufgebauter Modulator sowie ein PIN-Diodenabschwächer, ferner ein Oszillator zur Erzeugung des Bild-Tonträger-Abstandes und ein Ton-Modulator, wobei mittels Lötbrücken andere Bild-Tonträger-Abstände programmierbar sind. Über eine mehrpolige Steckverbindung wird das HF-Teil von der Bedienteilplatte aus gesteuert.
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Durch die Modulbauweise wird eine klare Gliederung der Funktionsgruppen, sowie ein sauberer mechanischer Aufbau erreicht. Dies wirkt sich günstig auf den Service und auf die Signalqualität aus und erlaubt gleichzeitig große Packungsdichte bei optimaler Raumaufteilung.

Auf der Grundplatte (wir nennen das heute backplain) , die als reine Verbindungsplatte der Module untereinander dient, (also keinerlei aktive Bauelemente enthält) befinden sich nur wenige abgeschirmte Leitungen zu den BNC-Buchsen, sowie Verbindungen zum Netzteil und zur Bedienplatte. Bild 14 zeigt den inneren Aufbau des VG 1000.
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1. Videotestbild,
2. Gitterraster,
3. Norm-Farbbalken Testbild,
4. Rotfläche,
5. Weißflächen: 100% oder 30 %,
6. 50 Hz-schwarz-weiß-Sprung,
7. Grautreppe,
8. Farbträgerüberlagerung zur Grautreppe,
9. 250 kHz Rechteck,
10. Multiburst, 20 T, 2T,
11. 15 kHz Rechteck,
12. Video-Kopfsignal,
13. Demodulationstestbild,
14. Kreis.

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Chroma abschaltbar,
PAL abschaltbar,
R-Y abschaltbar,
B-Y abschaltbar;
Farbamplitude: einstellbar von 0 bis 100%.

Farbhilfsträger: 4433619 Hz, mit Zeilenfrequenz einschließlich 25 Hz Offset verkoppelt;

Burst: Phase: ±135°, Toleranz: ±2°,
Amplitude: Uss = 300 mV ± 5%,
Lage: 5,6us nach Vorderflanke des Zeilensynchronsignals,
Breite: 2,25us = 10 Burstschwingungen,
Vertikalaustastung: 9 Zeilen gemäß PAL-Norm mit Vierersequenz

Austast- und Synchronsignale:
Zeilenfrequenz: 15.625Hz ±1Hz,
Synchronimpuls: Breite 4,7us, Amplitude 300 mV,
Zeilenaustastung: 12us, vordere Schwarzschalter: 1,5us,
Halbbildfrequenz: 50 Hz ± 1Hz,
Zeilensprung,
Bildsynchronsignal: 5 Ausgleichsimpulse = 2,5 Zeilen, 5 Hauptimpulse = 2,5 Zeilen, 5 Ausgleichsimpulse = 2,5 Zeilen,
Vertikalaustastung: 25 Zeilen + 12u.s (A)

AUSGÄNGE:

Video-Ausgang: Normpegel Uss = 1 V/75 Ohm
Video-Ausgang: variabel von 0 bis Uss = 2 V/75 Ohm
Farbhilfsträger: Polarität umschaltbar 4.433.619 Hz, Uss = 1,5 V an 75 Ohm
Austastsignal: Uss = 4 V ± 0,5 V an 75 Q
Synchronsignal: Uss = 4 V ± 0,5 V an 75 Q,
Zeilenimpulse und Bildwechselimpulse
Vertikalsignal: BNC-Buchse Rückseite: Uss = 0,5 V an 75 Ohm, Periodendauer 20 ms, Impulsbreite 640us (Bildwechsel)

Stromversorgung: 220 V, 50 Hz ... 60 Hz,
Arbeitstemperatur: 5°... 40°C
Abmessungen: B 365 mm, H 160 mm, T 385 mm
Gewicht: ca. 8 kg
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• 1) Dr. phil. Rudolf Kaiser: Betriebsmessungen der Fernmeldetechnik, Teil 1 Übertragungstechnik
• 2) L E. Weaver: Television video transmission measu-rements
• 3) Schönfelder Helmut: Farbfernsehen Bd. II Abtastung und Codierung
• 4) Technische Pflichten hefte der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten in der Bundesrepublik Deutschland
• 5) ARENDiKastelein: New Sine-Squared Pulse and Bar Shapin^ Network IEEE Dec. 1970 S. 83-89
• 6) Toshiaki Kokudo: TV-Signal generators are versalile IEE, September 77, S. 32^11
• 7) W. E. THOMSOM: The synthesis of a Network to haveaSine-squared Impulse response Radio section Paper No 1388

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