[gelöst] Videosignale vom JP2 der FF 'normgerecht' abgreifen (mit Bauteilen aus der Grabbelkiste)?

magicdragon67
Jo, wollte aber erst noch n bisserl Feedback abwarten...

frefle
Jo, reale Quellen lassen sich - wie gesagt - immer ineinander überführen. Bei idealen Stromquellen ist Ri unendlich, bei Spannungsquellen Null. Da Ri hier offensichtlich wesentlich grösser ist, als die potentiellen Lastwiderstände, haben wir hier eher Strom- als Spannungsquellen-Charakteristik. Das unterstreicht auch das Leerlauf-Verhalten...aber jetzt wird's philosophisch.
So oder so ist jedenfalls passiv keine ordentliche Lösung möglich und ein Grossteil der mir bisher bekannten Lösungen ist damit auch mehr als fragwürdig.
Ich habe den AC/DC getrennt behandelt, weil wir i.d.R. den AC-Teil (nährungsweise 2*DC) auslegen. Das Modell mit Ri ~ 333R und Iq ~ 22mAss/11mAdc (bzw. Uq ~ 7.6Vss/3.8Vdc) trifft die Verhältnisse wohl besser, als meine idealisierten Angaben, die ich nun wohl etwas nach oben (und damit R1 nach unten) korrigieren müsste. Schade dass ich selber kein geeignetes Messequipment besitze, um das zu verifizieren...
Natürlich entspricht die Schaltung im Wesentlichen Deinem Vorschlag. Ich habe nur ein bischen gewürzt und dazu versucht, die Grundlagen halbwegs fundiert darzulegen. Auch Deine Messungen waren sehr hilfreich!
"nur das RC-Filter am Ausgang" - zusammen mit dem reduzierten Emitterwiderstand der Ausgangsstufe - ist das Wesentliche! Damit ist ins Besondere die Impedanz so, wie sie sein soll und darauf kam es mir primär an. Für einen "Videoverteiler" braucht man - wie gesagt - keinen zusätzlichen Transistor. Die Schaltung verträgt mindestens eine zweite Auskopplung via 'nur' zusätzlichem R4/C1...

Falcon
"Ist es nicht sinnvoll den NACHGESCHALTETEN C1 durch eine VORGESCHALTETE LC-Filterstufe zu ersetzen, wie auch in anderen Artikeln z.B.:..."
Zunächst dürften beide Schaltungen keine Impedanz von 75R aufweisen (~333R bzw. ~120R). Die erste dürfte dazu zu hohe Pegel (~1Vss statt 0.7Vss) bei den RGB-Signalen machen. Das Tiefpass-Filter (C-L-C-Filterkette; 3. Ordnung?) hängt hier auch direkt bzw. fast direkt am Ausgang. Ich habe diese Stelle gewählt, weil sie mir am definiertesten schien und die höchste Impedanz aufweist ('kleines' C bzw. Filter). Ich weis selbst gar nicht so genau, wozu das eigentlich gut ist. O.K., alles oberhalb 5 (bzw. MHz abkappen, aber warum nu genau? Müsste das Endgerät ja ohnehin alles plätten!? Stören tuts ohne denn aber doch (auf meinem Beamer)...?
An das Filter müsste ma son richtiger TV/HF-Futzi ran!...
Kurzschlussfest ist 'meine' Schaltung. Überspannungsfest dürfte sie auch ausreichend (statische Aufladungen/Potentialunterschiede) sein, zumindest sollte da nix 'normales' bis zur FF durchdringen...

Falcon
"Richtig, von den Pegeln scheint die 2. Schaltung besser zu passen.
Auch die 75R Impedanz stimmen (ohne selber zu rechnen)."
Nö, die Schaltungen haben ca. 400R bzw. 125R (zweite Schaltung, RGB) Impedanz, zumindest wenn wir von den ca. 333R Innenwiderstand der JP2s ausgehen!
"Alle Digital/Analog gewandelten Signale enthalten Oberwellen, die ausgefiltert werden sollten."
Ist schon klar, aber ne Analog-Möre sollte das automatisch bügeln und der DAC eines moderneren Bildwerfers eigentlich nen eigenen Tiefpass, Sample-And-Hold-Stufe o.ä. bersitzen.
"Also, die Filterschaltung VOR 'Deine' Schaltung und es ist perfekt..."
Ich glaube nicht, dass es so einfach ist! Parallel zu 'meinem' R1 darf erst mal kein zusätzlicher Widerstand geschaltet werden. Das wäre dann in erster Nährung ein Stromteiler, der zu einer entsprechenden Absenkung der Eingangsspannung (des Ausgangspegels) führen würde. Direkt an einen JP2-Ausgang würde ich sie auch nicht hängen (C = nährungsweise Kurzschluss...). Zwischen R1 und Basis von T1 sähe sie nicht die richtigen Verhältnisse. Gegen T1 sähe sie >100k Impedanz. Damit wäre die ganze Abstimmung flöten! Man müsste das Filter für diese Verhältnisse geeignet auslegen, dabei gleich ggf. Abhängig von R1 (unterschiedlich für RGB, Composite, Luminanz, Chrominance)...
Ich würde die jetzige Filterkette einfach an Stelle von C1 an den Ausgang hängen. Was spricht dagegen?
Wobei, hat eigentlich mal jemand überprüft, ob die richtig abgestimmt ist? Mir scheint die eher autodidaktisch vererbt zu sein, denn die taucht an einigen Stellen auf, ohne dass ma ne fundierte Erklärung dabei wäre. Dazu: Viel Spass beim auftreiben von 1,8uH!!! Am besten wäre eine induktivitätsfrei Variante ('verteilte' C in den Verstärkerstufen). Da gäbe es dann potentiell auch keine Resonanzstellen etc.
Ach ja, wer sagt überhaupt, dass es so ein 'scharfes' Filter sein muss?
"An R1 muss der doppelte Wert der gewünschten Ausgangsspannung abfallen..."
Genau so isses!

Falcon
Hey, mal locker bleiben! Ich sach doch auch nur meine Meinung...!
"Hast Du den Beschreibungstext und den simulierten Frequenzgang der 'zweiten Schaltung' gelesen/gesehen?..."
Hatte ich tatsächlich nicht gesehen. Eine Herleitung dazu gibts wohl trotz dem nicht. Da das Ganze spätestens damit offensichtlich vom Drumherum abhängt, müsste man entweder die exakten Bedingungen herbeiführen oder die Dimensionierung ändern...
"Ich bleibe dabei: Filtern der Oberwellen ist sinnvoll..."
Ich doch auch! Ich sage doch nur, dass alles, was dazu bisher auf dem Tisch liegt, m.E. nicht taugt.
"Die Position des Filter vor dem Verstärker ist sinnvoller, ..."
Sehe ich prinzipiell auch so - nur halt nicht wie!
"Zugegeben sind Filter mit Induktivitäten unschön, aber diese Drosseln sind für wenige Cent bestellbar (wenn nicht in der Grabbelkiste)."
Na, na. Hast Du das schon mal gemach und anschliessend verifiziert, welche Induktivität Du da tatsächlich produziert hast? Dazu müsste hier dann wenigstens ne saubere Bauanleitung rein (welcher handelsübliche Spulenkörper/Kern, Windungszahl...).
"In der Praxis funktioniert es vielleicht auch mit einem einfachen C."
Das wird es müssen, solange uns nix fundiert besseres einfällt.
"Wenn ich mehr Zeit hätte, würde ich gerne mal in das Datenblatt des TI Signalprozessor schauen..."
Das AV7010-Datenblatt ist meines Wissens das einzige, was es dazu gibt. Da steht zu unserer Thematik nix hilfreiches drin. Daher wohl der fabulöse Umgang mit diesem Thema...

( Falcon)
So, hab' ma n paar verschiedene (Filter-)Schaltungsvarianten simuliert:
...

...und das kommt dabei raus (alle Filter auf -3dB bei 12Mhz ausgelegt):
- rote Kurve (Schalung 1) als 'Referenz' (die viel ziterte passive Schaltung)
- Die grüne Kurve (direkt darunter, Schaltung 4) ist mit einem vergleichbaren C-L-C-Filter im Eingang. Die C-L-C-Parameter mussten erwartungsgemäss stark angepasst werden und hängen (hier) stark von R1 (Originalschaltung bzw. hier R11) ab! Gleiche Steilheit, weniger Überhöhung...Ohne korrekte Anpassung der C-L-C-Parameter wirkt das Filter katastrophal (starke Resonanzstellen im Arbeitsbereich).
- Die weiteren, flacheren Kurven stammen von den Schaltungen ohne Induktivität (2,3,5) wobei die zweite Schaltung dem Originalentwurf (nur ein Filterkondensator am Ausgang) entspricht und der flachsten Kurve. Mit den Schaltungsvarianten mit ein oder zwei zusätzlichen Filterkondensatoren (3,5) lässt sich die Steilheit nicht wesentlich erhöhen. Es ist letztlich egal, an welcher Stelle man ein (richtig dimensioniertes, einzelnes oder zusätzliches) C spendiert. Ich halte nach wie vor die Stelle am Ausgang für am stabielsten, dann die am Eingang und am 'wackligsten' (und Aufwändigsten) dürfte die Spannungsgegenkopplung sein...

Ich denke damit ist gezeigt, wo die Grenzen ohne Zuhilfenahme einer Induktivität liegen, aber auch, das so ein C-L-C-Filter nicht einfach transplantiert werden kann. Was mir immer noch fehlt ist eine fundierte Aussage darüber, wie steil das Filter sein und ins Besondere welche Grenzfrequenz es haben sollte...

@Falco
Bitte sehr! Versuche doch immer konstruktiv zu sein - oder? Mag halt kein ständiges 'ich denke', ich galube', 'ich würde'...
Das ist mit SIMetrics gemacht (kostenlos für kleinere Schaltungen). Kommt man schnell rein (hab' auch schon Jahre lang nicht mehr gespiced). Modell siehe Anhang.
"Die Spulen braucht man nicht wickeln, sondern sind als Festinduktivität für ca 20 Cent zu kaufen..."
Prinzipiell schon, wobei z.B. die 180uH schwer zu haben sind...
"Die übliche Grenzfrequenz liegt meine ich bei 5 Mhz. Die Tonträger liegen bei 5,5 und 5,74 MHz."
Wir habe hier keinen Ton- oder sonstigen zusätzlichen Träger, bestenfallls Chromina auf Composite, wobei dass ja dann schon im Prozessor verwurstet wird.
"Warum hat 'die Referenz' 11 MHz?"
12MHz; Das must Du den fragen, der das Filter in der passiven Schaltung dimensioniert hat. Ich bin dem - zu besseren Vergleichbarkeit - lediglich gefolgt. Seine simulierten Verläufe (Composite) sehen nebenbei genau so aus (wie meine Referenz). Ein kleiner Unterschied besteht, da er das Ri (~333R) der JP2-Quelle nicht mit drin hat.
"Die Steilheit des Filter hängt wie schon gesagt:
...davon ab, wieviel höher die Sample-Frequenz im Verhätlnis zur maximalen Nutzfrequenz ist.
Im Datenblatt des AV7110 Seite 34 ist von 27MHz die Rede (üblicher Wert)."
Du meinst die Grenzfrequenz, die das Filter haben sollte? D.h. ~27MHz/2 (=~13,5Mhz)?...
...

Hab bezüglich der Grenzfrequenz nochmal nachgedacht: Eigentlich ist doch nur interessant, welche maximale Frequenz das Nutzsignal hat. Oberhalb abschneiden - und gut!
Unsere FF kann maximal 720x576x25Hz (PAL) ~ 10MHz bzw. 720x480x30Hz (NTSC) ~ 10MHz. Mit 10-20% 'Frame' (nicht sichtbare Anteile für Strahlrücklauf etc.) ist man bei den 11-12MHz. Wenn mans ganz genau wissen wollte, müsste man noch mal in die Normen schauen, aber ich denke, so reichts...
Demnach sollte das Filter auf ca. 12MHz Grenzfrequenz ausgelegt werden!
Die DACs machen mit Sicherheit mindestens das doppelte der Nutzfrequenz, also > 24Mhz. Ob da ein einfaches C-Filter (-6dB) aussreicht...?
Nun müsste ich das C1 'meiner' Ursprungsschaltung also auf 350pF korrigieren, die (Filter-) Varianten vernünftig darstellen, die Theorie nochmals verdichten...Wo lässt man so ein Pamphlet, wenn man keine Homepage hat? Mit Thread-Mittel wird das nix ordentliches...

Falcon
Deine Bilder bei mir leider nix da!
"Die von Dir vorgeschlagenen 12 MHz als Grenzfrequenz sind zu hoch angesetzt."
Hm, nix von mir. "C1 macht eine Bandbegrenzung (ab ca. 8Mhz)." (siehe oben). Irgend was müssen sich die 'Passivkoppler' doch bei ihren 11..12 MHz gedacht haben?!
"Auch hier Grenzfrequenz (-3dB = 70.7%) bei 6MHz. Mehr kommt da gar nicht raus!!!"
D.h. dann aber nur ca. 360 (statt 720) Punkten horizontale Auflösung?!

Ich habe das Thema Filter hier noch mal gesondert los getreten: "...Bei 52µs sichtbarem Zeilenanteil (PAL) und 720 Punkten Auflösung müsste die Grenzfrequenz m.E. bei ~14MHz liegen (1/[52µs/720]), zumindest für Luminanz (Composite) und RGB...?

Hier übrigens mal ein paar allgemeine Infos zu Video-Signalen.