CN1022451C - 用于检测电视信号的电路 - Google Patents

Abstract

一种检测电视信号的电路。本发明的目的是当电视信号不存在或为杂音时，在电视屏幕上显示无抖动的图象。在整个搜索过程中，检测器检测同步脉冲(Sy)的存在，当在信号的第一半周(T₁)期间方波信号(PHI1)处于不同步状态时，出现同步脉冲，而在第二半周其间则不出现该脉冲，然后，检测器在积分器(INT)的输入端将一个附加的电源(I₂)起动一个规定的时间(t)，以便以一定的增量(dU)增加输出电压。当该条件维持不了时，检测器就把附加电源转换到按相反方向流动的更大的电流，来使积分器复位。

Description

本发明涉及一种电视接收机中检测电视信号的电路，其中利用一个锁相环路（PLL）使方波行频信号的频率和相位与电视信号同步。当使电视信号同步的脉冲与该方波信号吻合时，直流电源对积分器的充电和放电同时地进行，当在积分器的输出端上出现确定的门限时，一个施密特触发器产生一个静噪抑制信号，该信号闭合一个控制锁相环路PLL的环路。当出现一个不同的门限时，触发器再次断开该环路，并且方波信号调整到一个稳定的频率。

本发明的目的是当电视信号不存在或为杂音的时候，在电视屏幕上显示一个无拌动的图像，而且，当电视信号存在的时候，为了使锁相环以及此后的方波行频信号同步之目的，将立即检测该电视信号。

下面参照附图，用举例方式，描述本发明的一个实施例，其中

图1是本发明的一个方框图，

图2和图3是说明本发明如何工作的时间关系图。

以下将描述在图1中说明技术状态功能的电路的这些方面。锁 相环路PLL包括一个压控振荡器VCO，一个分频器N和一个相位比较器PH，该比较器连接到一个低通滤波器TP，用于产生一个电压来控制振荡器，该振荡器用熟知的方法产生一个对称的行频方波信号PHIL和而后的一个信号PHI1＊。信号PHIL＊的相位同电视信号的同脉部脉冲Sy相位相比较，而且它的频率是一直变化着的，直至它的上升边缘与同步脉冲Sy的中间点一致为止。在产生的同步状态中，来自施密特触发器ST的信号将处于高电位，而且通过开关S3中的接点H来闭合控制锁相环路PLL的环路。当电视信号是弱的信号或杂音时，施密特触发器ST将发出一个低电位信号，而且开关S3将使振荡器VCO处于固定基准电压Vref，该电压将使振荡器频移至一个标准的偏转频率（例如15625Hz）。一旦逆流积分器INT发射一个由触发器滞后控制的上限电压V_H时，施密特触发器ST发射一个高电压，闭合PLL控制环路。来自直流电源I₂并由同步脉冲Sy控制的电流从定时开关S1加到积分器INT的输入端。定时开关S1短暂地闭合，例如1微秒，由一个来自单稳态多谐振荡M1的合适的脉冲来控制。该多谐振荡器M1由方波信号PHI1＊的正半周（flank）来触发。根据控制输入端上的电位，直流电源提供两个大小相等，方向相反的电流，例如+1和-1μA。在该实施例中，当同步脉冲Sy出现时，直流电源I₂供给正电流，反之供给负电流。如果同步脉冲与信号PHI1＊的正确脉冲沿一致，例如，当积分器INT有一个7pf电容时，则输出电压一次增加0.14V，一直达到施密特触发器 ST的上限触发器门限V_H。在相反的情况下，直流电源I₂将转换为相反极性的电流，而且积分器的输出电压以0.14V相等增量值减少，直到达到触发器的下限触发门限V_L为止。

当电路处于不同步的状态时，检测不到正确的同步脉冲，静噪抑制的电位是低的，因此，需要搜索和寻找电视信号，利用如下面所描述的本发明的电路可实现这种功能。

搜索操作利用这样的一种事实，即正确的电视信号中的同步脉冲Sy的频率必须在标准频率的特定容差范围之内。然而，这就意味着，序列同步脉冲的最小值将总出现在方波信号PHI1或PHI1＊的一个特定相位内。为了搜索，直流电源I₂被关闭，而另一个直流电源I₁开 始对积分器TNT的输入端供电。这种变化是通过一个由来自施密特触发器ST信号控制的开关S2来完成的。当信号传送到其控制输入端时，直流电源I₁将提供两个不同的电流，例如，一个为+3μA，另一个为-30μA，前者使开关S1每次闭合，给积分器充电到0.42V，后者很快地使积分器放电。当开关S1闭合时，在搜索期间内，为了使直流电源I₁转换至3μA，必须满足以下两个条件;第一，在信号PHI1＊的一个特定相位期间，必须产生同步脉冲Sy，例如，它是一个低电位，而在PHI1＊信号的其它相位期间，则必须无脉冲出现。当信号PHI1＊的负脉冲沿经一个单稳态多谐振荡器M₂置位一个双稳态多谐振荡器FF时，直流电源I₁转换到高负电流-30μA。在信号PHI1＊的随后的低相位期间，同步脉冲Sy必须到达双稳态多谐振荡器FF的复位输入端，再次将其Q输出端置于低电位，并转换直流电源I₁至+3μA。由启动开关S1的单稳态多谐振荡器M1产生的脉冲将经调整的电流传送至积分器INT的输入端。当电路检测到一个同步脉冲Sy时，直流电源I₂将供给+3μA的电流。然而，为了超过施密特触发器的门限，这个过程必须重复多次，例如10次。

在图2中，描绘了信号PHI1＊，该信号的正脉冲沿触发单稳态多谐振荡器M1，该单稳态多谐振荡器发射一个例如持续1微秒的脉冲，该脉冲闭合开关S1。信号PHI1＊的负脉冲沿触发单稳态多谐振荡器M₂该单稳态多谐振荡器发射一个例如持续0.5微秒的脉冲，该脉冲置位双稳态多谐振荡器FF。显然，用断线描绘的第二个同步脉冲是不存在的，因此，当1微秒脉冲出现时，双稳态多谐振荡器FF则未被复位。来自该双稳多谐振荡器的电压控制着来自直流电源I₁的电流太小和方向。在这一特定的瞬间，直流电源I₂工作在-30μA电流， 将积分器INT复位。

图3表示了按时间函数的各种情况，在时间to，检测到第一个正确的同步脉冲Sy。在积分器INT上的电压V_INT增加0.42V。每当出现一个正确的同步脉冲，接着就在其输出电压上增加一个附加增量。假定在信号PHI1＊禁止相位期间的时间T₁时是一个不正确的脉冲，这种情况将通过门G₁，在其输出端上产生一个连同正信号PHI1＊的H信号。因为它的另一个输入端已传送了L信号，该H信号通过第二个门G₂产生另一个H信号。门G₂的输出端上的H信号开启直流电源I₃，使其突然地放电，并且当然地复位积分器INT。在以后的间隔期间，重复地搜索，再次对积分器INT充电。然而，在时间t₂，例如，由于在间隔T₁至复位双稳态多谐振荡器FF期间，没有同步脉冲Sy，则该过程再次间断，这样转换直流电源I₁至-30μA，迅速地复位积分器。搜索过程将重新开始，直至时间t₃，达到施密特触发器ST上限触发门限，并且其输出端上变换为H信号。因此，开关S₃将闭合PLL控制环路。开关S₂将连接直流电源I₂。从时间t₃起，将进行熟知的控制，显然，虽然该信号是电视信号，但是信号PHI1还没有与同步脉冲同相，因此，由直流电源I₂对积分器INT间断地放电，直至在时间t₄时出现锁相环路PLL参与工作，而积分器INT再次间断地增加其输出电压。在该过程中，施密特触发器ST的滞后作用保持直流电源I₂开启及控制环路闭合。

从搜索过程开始，在信号PHI1＊的错误相位期间，有时可能出现同步脉冲。为了加速把这些脉冲恢复到正确的相位，当信号PHI1总在标准的频率时，该信号周期性地进行转换。如果信号PHI1的频率恰好是标准频率，搜索过程可无限地继续进行而无需转换。图2 中两个最低的显示记录表示信号PHI1的相位移。显然翻转的信号PHI1转换到信号PHI1＊较未翻转的信号PHI1维持得时间更长。

因而，仅在搜索过程，相移信号PU直接出现在信号PHI1之前或由转换器旋180°。相移信号PU应是不对称的，这意味着，它的取样比不应为0.5，这是为了避免下面的问题，即当出现几乎为标准的Sy频率时，相移可能总是将同步脉冲转换为信号PHI1的相同相位，因此，大大地减慢了检测同步脉冲的转换过程，或完全消除检测。在相移信号PU的每一个相移之后，必须保证积分器INT将开始积分或从开始计算正确的脉冲。利用暂打开开关S₅的信号INH，也能强有力地阻止双稳态多谐振荡器FF的复位，保持直流电源处于-30μA高的放电电流。

当此处所描述的电路被集成在一个单片上作为一个单个电路时，通过在其它元件方面的补偿变化，它可以按单个元件所要求的容差来设计，例如，如果技术对积分器要求较高容量，则该积分器就需要一个更大的电量来启动施密特触发器，可增加其容量，以增加单稳态多谐振荡器M1的时间常数至相同的范围，从而增加了积分器的电荷，反之亦然。在任何情况下，时间常数正比于来自一个电源电流的大小，反之，积分器上提高的电压单位时间正比于来自另一个电源电流的大小，如果这些电源是由同种类型电流电平合成的，则电流波动的效应将增加。

Claims (8)

1、用于电视接收机中检测电视信号的电路，用一个锁相环路(PLL)使一个方波行频信号在频率和相位上与电视信号同步，具有一个借助积分器而把锁相环路接至频率稳定的方波信号的电路，当同步脉冲与行频方波信号一致时，积分器通过一个直流电源进行充电和放电，而一旦积分器的输出端上的电压达到特定的门限时，一个施密特触发器将控制锁相环的环路闭合，其特征在于，一个检测器在整个搜索过程中检测同步脉冲(Sy)的出现，这一检测过程出现在方波信号(PH1)第一半周期(T1)处于非同步态以及在第二半周期中无脉冲信号时，随该过程后，附加的电源(I₂)在积分器(INT)的输入端上启动一个规定的时间(t)，以便以一定的增量(du)增加其输出电压，而且此条件达不到时，检测器把附加的电源转换到以相反方向流动的更大的电流，以便使积分器复位。

2、根据权利要求1所述的电路，其特征在于，该检测器有一个脉冲沿触发的单稳态多谐振荡器M₁，该单稳态多谐振荡器由方波信号（PHI₁）触发并与双稳态多谐振荡器（FF）的置位输入端（S）连接，复位同步脉冲（Sy）被送至该双稳态多谐振荡器的复位输入端（R），而且其输出端（Q）控制着被切换的附加电流（I₁）。

3、根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当在信号（PHI1＊）的第二半周（T₂）期间出现脉冲时，另外的一个附加电源（T₃）接入，并且使积分器（INT）复位。

4、根据权利要求3所述的电路，其特征在于，为了接入第三个附加电源（I₃），同步脉冲（Sy）与信号（PHI1＊）逻辑相关，以便当同步脉冲与信号（PHI1）不正确的相位一致时，产生一个用于接入该电源的信号。

5、根据权利要求1所述的电路，其特征在于，信号（PHI1）的相位周期地移动180°。

6、根据权利要求5所述的电路，其特征在于，用于移相的取样比率不是0.5。

7、根据权利要求6所述的电路，其特征在于，在每次相移（PU）之后，信号（INH）把积分器（INT）复位。

8、根据权利要求1至7之一个所述的电路，其特征在于，积分器（INT），单稳态多谐振荡器（M₁，M₂）以及电源（I₁，I₂，I₃）被集成在一个单片上，而且多谐振荡器包括电源和电容器，该电容器在设计上类似于电源，以使电源和积分器的容差相互补偿。

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