DE2515148A1

DE2515148A1 - Synchronising device for TV systems - uses synchronising pulses whose frequency fluctuates and has pulse generator

Info

Publication number: DE2515148A1
Application number: DE19752515148
Authority: DE
Inventors: Manfred Henle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-04-08
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1976-10-14
Also published as: DE2515148B2

Abstract

The synchronising device for television systems uses synchronising pulses whose frequency fluctuates, and includes a pulse generator. The pulse generator generates, from clock pulses, all pulses necessary for the television system operation. Synchronisation pulses for line deflection are applied to a frequency multiplier which generates, from the synchronisation pulses, pulses of a frequency suitable for the pulse generator control. The multiplier output is connected to the pulse generator input and in case of a synchronisation pulse failure, the pulse generator is connected to an oscillator whose output frequency is equal to that necessary for the pulse generator control.

Description

Anordnung zum Synchronisieren von Fernsehanlagen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Synchronisieren von Rernsehanlagen mit Synchronisierimpulsen schwankender Frequenz mit einen Impulsgeber, der aus Taktimpulsen samtliche für den Betrieb elner Fernsehanlage erforderlichen Impulse erzeugt.Arrangement for synchronizing television systems The invention relates to an arrangement for synchronizing television systems with synchronizing pulses fluctuating frequency with a pulse generator, which consists of clock pulses for all the operation of a television system generates the necessary pulses.

Impulsgeber, die aus Taktimpulsen sämtliche für den Betrieb von Fernsehanlagen erforderlichen Impulse erzeugen, sind z. B. in der DT-AS 1 951 366 beschrieben. Sie enthalten einen Binärteiler, an Gen ein Decoder angeschlossen ist, von dem die für den Betrieb der Pernsehanlage erforderlichen Impulse abgenommen werden können. Die Taktimpulse werden im allgemeinen von einem frequenzkonstanten uarzoszillator gewonnen. Zur Synchronisation wird der Binarteiler von den eltern zugeführten Synchronisierimpulsen rückgesetzt. Bei ;usfall von Synchronisierimpulsen kann er sich auch nach Aufsummieren liner entsprechenden Zahl von Taktimpulsen, im Falle des Binärteilers für die Vertikalablenkschaltung nach Erreichen der Zeilenzahl, selbst zurücksetzen.Pulse generator, all from clock pulses for the operation of television systems generate required pulses are, for. B. in DT-AS 1 951 366 described. They contain a binary divider with a decoder connected to Gen, from which the pulses required for the operation of the television system can be picked up. The clock pulses are generally generated by a frequency-constant oscillator won. The binary divider is used for synchronization by the synchronization pulses supplied by the parents reset. If synchronization pulses fail, it can also add up after adding up liner corresponding number of clock pulses, in the case of the binary divider for the vertical deflection circuit after reaching the number of lines, reset yourself.

Ist die Frequenz der Synchronisierimpulse nicht konstant, z. B.If the frequency of the synchronization pulses is not constant, e.g. B.

wenn diese von einem Videorecorder geliefert werden, so können bei er Synchronisation von Fernsehanlagen Schwierigkeiten auftreten, da dann in die Periodendauer der Synchronisierimpulse eine untersaniedliche Anzahl von Taktimpulsen fallen kann. Der vorliegenden erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die das Synchronisieren von Fernsehanlagen auch mit Impulsen schwankender Frequenz und Phasenlage gestattet.if these are supplied by a video recorder, then at he synchronization of television systems encountered difficulties because then in the Period duration of the synchronization pulses a different number of clock pulses can fall. The present invention is based on the object of an arrangement of the type described to create the synchronization of television systems also permitted with pulses of fluctuating frequency and phase position.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daf) die SyncAlronisierimpulse für die Zeilenablenkung einer Frequenzvervielfachrschaltung zugeführt sind, die aus den Synchronisierimpulsen Impulse mit zur Ansteuerung des Impulsgebers geeigneter Frequenz erzeugt und an deren Ausgang der Eingang des Impulsgebers für die Taktimpulse angeschlossen ist, und daß bei Ausfall der Synchronisierimpulse für die Zeilenablenkung der Eingang des Impulsgebers an einen Cszillator angeschlossen ist, dessen Ausgangsfrequenz gleich einer für die Ansteuerung des Impulsgebers geeigneten Frequenz ist.According to the invention, this object is achieved in that the SyncAlronization pulses are fed for the line deflection of a frequency multiplier circuit, which from the synchronization pulses pulses with to control the pulse generator suitable frequency is generated and at its output the input of the pulse generator for the clock pulses is connected, and that in the event of failure of the synchronization pulses for the line deflection the input of the pulse generator is connected to a oscillator whose output frequency is the same as that suitable for controlling the pulse generator Frequency is.

Der Frequenzvervielfacher erzeugt die für den Betrieb des Impulsgebers erforderlichen Taktimpulse und bewirkt, daß die Frequenz der Taktimpulse für den Impulsgeber sich entsprechend der Frequenz der Synchronisierimpulse ändert. Damit treten auch die vom Binc'3rteiler erzeugten, für den Betrieb der Fernsehanlage erforderlichen Impulse im richtigen zeitlichen Verhältnis zu den Synchronisierimpulsen auf.The frequency multiplier generates the necessary for the operation of the pulse generator required clock pulses and causes the frequency of the clock pulses for the Pulse generator changes according to the frequency of the synchronization pulses. In order to those generated by the binary divider and required for the operation of the television system also occur Pulses in the correct temporal relationship to the synchronization pulses.

Die bei Videorecordern üblichen Frequenzachwankungen der Synchronisierimpulse bewirken daher keine melkbaren Störungen bei der Bildwiedergabe. Fallen die Synchronisierimpulse aus, so wird auf einen oszillator konstanter Frequenz umgeschaltet, der die während der Störungszeit ausfallenden Impulse ersetzt. Da diese Zeit im a'lgemeinen kurz ist, allenfalls einige zehn Perioden der Synchronisierimpulse für die Horizontalablenkung, ist bei Wiederauftreten der Synchronisierimpulse noch kein merkliche Fehler in der Synchronisation aufgelaufen. Auch liegt der Einschwingvorgang auf die externe Frequenz noch innerhalb der Dunkeltastlmg beim Bildwechselvorgang und ist daher auf dem Sichtgerät nicht zu bemerken.The frequency fluctuations of the synchronization pulses usual with video recorders therefore do not cause any milkable disturbances in image reproduction. The synchronization pulses fall off, it is switched to a constant frequency oscillator that operates during the impulses that fail during the malfunction are replaced. Since this time is generally short is, at most, a few ten periods of the synchronization pulses for the horizontal deflection, there is still no noticeable error in the when the synchronization pulses occur again Synchronization accrued. The transient process is also due to the external frequency still within the dark screen during the image change process and is therefore on the viewing device not to notice.

Bei Videorecordern, insbesondere Kassettenrecordern und anderen sogenannten Einkopfmaschinen, tritt bei jedem Malbbildwechsel eine längere St"Jrzeit von ca. 15 Zeilenperioden auf. Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden während dieser Zeit die orizontalsynchronisierimpulse ausgeblendet, und zwar mittels der im Impulsgeber erzeugten Impulse für die Vertikalablenkung-, so daß während dieser Zeit der interne frequenzkonstante Oszillator den Impulsgeber alleine steuert.In video recorders, especially cassette recorders and other so-called Single head machines, a longer time of approx. 15 line periods. According to a development of the invention, during this Time the orizontalsynchronisierimpulse faded out, by means of the in the pulse generator generated pulses for the vertical deflection, so that during this time the internal constant frequency oscillator controls the pulse generator alone.

Vorteilhaft wird als Frequenzvervielfacher eine sogenannte PLL-(Phase Looked Loop)-Schaltung verwendet, bestehend aus einem Phasenkomparator, einem an diesen angeschlossenen Tiefpaß und einem auf diesen folgenden spannungsgesteuerten Oszillator. Dessen Ausgangsimpulse, deren Frequenz etwa gleich der erforderlichen Eingangstaktfrequenz des Impulsgebers ist, wird dem Impulsgeber zugeführt. Ferner wird die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszi7.lators auf die Frequenz der Synchronisierimpulse für die Horizontalablenkung herabgesetzt. Im Phasenkomparator werden die Phasen der so erzeugten Impulse und der Synchronisierimpulse miteinander verglichen und daraus ein Steuersignal für den spannungsabhängig gesteuerten Oszillator gebildet, derart, daß seine Frequenz im Sinne einer Konstanthaltung der Phasendifferenz nachgeregelt wird.A so-called PLL (phase Looked Loop) circuit is used, consisting of a phase comparator, an on this connected low-pass filter and a voltage-controlled one following this Oscillator. Its output pulses, the frequency of which is approximately the same as that required Input clock frequency of the pulse generator becomes the pulse generator fed. Furthermore, the output frequency of the voltage controlled oscillator reduced to the frequency of the synchronization pulses for the horizontal deflection. In the phase comparator, the phases of the pulses generated in this way and of the synchronizing pulses are recorded compared with each other and from this a control signal for the voltage-dependent controlled Oscillator formed in such a way that its frequency in the sense of keeping the constant Phase difference is readjusted.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel im Prinzipschaltbild gezeigt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which an exemplary embodiment in the basic circuit diagram is shown, the invention and other advantages and additions are shown below described and explained in more detail.

Einem Amplitudensieb AS werden von einem externen Gerät Synchronisiersignale H/2, Vfl oder ein sogenanntes BAS-Signal, ein Impulse misch aus Bild-, Austast- und Synchronsignaien, zugeführt. Das Amplitudensieb AS trennt daraus die Synchronisiersignale für die Vertikalablenkung SV oder VR und die für die Horizontalablenkung S(H) oder H ab. Letztere werden einer Torschaltung T4 zugeführt, welche in noch zu beschreibender Weise im Falle des Auftretens von Störungen die Synchronisiersignale austastet. Im Normalfalle schaltet sie die Synchronisiersignale auf den Eingang eines Frequenzvervielfachers PLL, dessen Baueinheiten gestrichelt umrandet sind. In diesem gelangen die Synchronisiersignale auf den einen Eingang eines Phasenkomparators PK, an den über einen Tiefpaß TP ein spannungssteuerbarer Oszillator VCO angeschlossen ist. Dessen Ausgangsfrequenz ist so gewählt, daß mit seinen Ausgangsimpulsen ein digitaler Impulsgeber IG .gesteuert werden kann. Dieser besteht im wesentlichen aus einer Kette von Binärteilern, an die ein Decoder angeschlossen ist, der bei bestimmten Schaltzustandskombinationen der Binärteilerstufen die für den Betrieb einer Fernsehanlage erforderlichen Impulse, das sind die Austast-, Synchron- und Ablenkimpulse für die Horizontal- und Vertikalablenkung, abgibt.Synchronization signals are sent to an amplitude filter AS from an external device H / 2, Vfl or a so-called BAS signal, a pulse mix of image, blanking and sync signals. The amplitude filter AS separates the synchronization signals therefrom for vertical deflection SV or VR and for horizontal deflection S (H) or Have. The latter are fed to a gate circuit T4, which is described in more detail below Way, in the event of malfunctions, blanking out the synchronization signals. Normally it switches the synchronization signals to the input of a frequency multiplier PLL, the structural units of which are outlined in dashed lines. This is where the synchronization signals arrive to one input of a phase comparator PK, to which a low-pass filter TP voltage controllable oscillator VCO is connected. Whose output frequency is chosen so that a digital pulse generator IG .gesteuert with its output pulses can be. This essentially consists of a chain of binary dividers, an which is connected to a decoder that works with certain switching status combinations the binary divider stages the pulses required to operate a television system, these are the blanking, synchronous and deflection pulses for horizontal and vertical deflection, gives away.

Die Ausgangsimpulse des spannungsgesteuerten Oszillators VCO werden ferner in einem Frequenzteiler FT auf die Frequenz der Horizontalsynchronisiersignale heruntergeteilt und auf den zweiten Eingang des Phasenkomparators PK gegeben. Dieser gibt Je nach Phasen-oder Frequenzdifferenz der beiden zugeführten Signale eine Spannung ab, die im Tiefpaß TP geglättet wird und im Oszillator VCO eine bestimmte Frequenz bewirkt. Wird z. B. die Frequenz der Synchronisiersignale größer, so ändert sich auch ihre Phasenlage bezüglich des Ausgangssignals des Frequenzteilers TP. Der Phasenkomparator PK erzeuge eine größere Spannung, auf die der Oszillator VCO mit einer höheren Frequenz reagiert, so daß auch die Ausgangsfrequenz des Teilers FT vergrößert wird und die ursprüngliche Phasenlage zu den Synchronisiersignalen in etwa wieder hergestellt wird. Der Impulsgeber IG wird in der Weise synchronisiert, daß mit den Synchronisierimpulsen die Binärteiler zurückgesetzt werden. Es wäre also möglich, mit den Ausgangsimpulsen der Torschaltung T4 den für die Erzeugung der Horizontalimpulse verantwortlichen Binärteiler zurückzusetzen. Im Ausführungsbeispiel wird dieser Binärteiler von den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers FT rückgesetzt. Dies hat den Vorteil, daß die dem Impulsgeber zugeführten Taktimpulse und die Rücksetzimpulse eine konstante Phasenlage zueinander haben, unabhängig davon, ob sich die Frequenz des Synchronisiersignals gerade plötzlich geändert hat und diese Frequenzänderung wegen der Trägheit des Regelkreises noch nicht ausgeregelt ist.The output pulses of the voltage controlled oscillator VCO are also in a frequency divider FT to the frequency of the horizontal synchronization signals divided down and given to the second input of the phase comparator PK. This there depending on the phases or Frequency difference between the two supplied Signals from a voltage that is smoothed in the low-pass filter TP and in the oscillator VCO causes a certain frequency. Is z. B. the frequency of the synchronization signals larger, their phase position with respect to the output signal of the frequency divider also changes TP. The phase comparator PK generate a larger voltage to which the oscillator VCO responds at a higher frequency, so so does the output frequency of the divider FT is increased and the original phase relation to the synchronizing signals is approximately restored. The pulse generator IG is synchronized in such a way that that the binary dividers are reset with the synchronization pulses. It would be thus possible with the output pulses of the gate circuit T4 for the generation to reset the binary divider responsible for the horizontal pulses. In the exemplary embodiment this binary divider is reset by the output pulses of the frequency divider FT. This has the advantage that the clock pulses fed to the pulse generator and the reset pulses have a constant phase position to each other, regardless of whether the frequency of the synchronization signal has just suddenly changed and this frequency change has not yet been settled due to the inertia of the control loop.

Der Tiefpaß TP hat die Aufgabe, die Spannung am Eingang des Oszillators VCO zumindest während einer Zeilenperiode konstant zu halten.The task of the low-pass filter TP is to measure the voltage at the input of the oscillator To keep VCO constant at least during one line period.

Die Zeitkonstante darf aber nicht zu groß sein, damit bei Frequenzänderungen des Synchronisiersignals der Oszillator VCO den Frequenz änderungen folgt und daß nicht bei plötzlichen Eingangsfrequenzänderungen die Steuerspannung für den Oszillator VCO überschwingt.However, the time constant must not be too large to avoid changes in frequency of the synchronizing signal of the oscillator VCO follows the frequency changes and that the control voltage for the oscillator does not apply to sudden changes in the input frequency VCO overshoots.

Die Regelzeitkonstante sollte also möglichst klein sein. Andererseits wird gefordert, daß im Falle eines Ausfalls der Synchronisiersignale die Störungszeit überbrückt wird, was mit einer großen Zeitkonstante des Tiefpasses TP erreicht werden könnte. Diese beiden gegensätzlichen Forderungen sind im Ausführungsbeispiel durch folgende Maßnahmen verwirklicht: Der Tiefpaß TP hat eine solche Zeitkonstante, daß er nur während einer oder allenfalls zwei Zeilenperioden die Eingangsspannung am Oszillator VCO aufrechterhält.The control time constant should therefore be as small as possible. on the other hand it is required that in the event of a failure of the synchronization signals, the fault time is bridged, which can be achieved with a large time constant of the low-pass filter TP could. These two opposing requirements are fulfilled in the exemplary embodiment implemented the following measures: The low-pass filter TP has such a time constant that he only applies the input voltage during one or at most two line periods Oscillator VCO maintains.

Fallen Synchronisierimpulse aus, wird der Frequenzvervielfacher PLL abgeschaltet und an den Eingang des Impulsgebers ein Oszillator OS, dessen Ausgangsfrequenz konstant ist, angeschlossen. Zu diesem Zweck steuern die Ausgangsimpulse der Torschaltung T4, das sind die Synchronisierimpulse, eine monostabile Kippstufe 14K und halten diese im astabilen Zustand. In diesem sind Torschaltungen T2 und T3 geöffnet, so daß die Ausgangsimpulse des Oszillators VCO und des Teilers FT zum Impulsgeber IG gelangen können. allen SynchronisieriruTse aus, kippt die monostabile Kippstufe IE in den stabilen Zustand zurück, die Tore T? und T3 3 sperren und ein Tor T1 wird geöffnet, so daß nunmehr die Impulse des Oszillators OS allf den Impulsgeber IG gelangen. Treten die Synchronisierimpulse wieder auf, wird die Kippstufe ( wieder in den astabilen Zustand gebracht, das Tor Tl sperrt und die Tore T2 und T3 sind für die Ausgangsimpulse des Frequenzvervi elfachers PLL geöffnet.If synchronization pulses fail, the frequency multiplier becomes PLL switched off and at the input of the pulse generator an oscillator OS, its output frequency is constant, connected. For this purpose, the output pulses control the gate circuit T4, that's them Synchronization pulses, a monostable multivibrator 14K and keep them in an astable state. In this gate circuits are T2 and T3 open, so that the output pulses of the oscillator VCO and the divider FT to Pulse generator IG can get. all synchronization channels off, the monostable tilts Flip-flop IE back to the stable state, the gates T? and T3 3 lock and on Gate T1 is opened so that now the pulses from the oscillator OS allf the pulse generator IG arrive. If the synchronization pulses occur again, the multivibrator (again brought into the astable state, the gate Tl locks and the gates T2 and T3 are open for the output pulses of the frequency multiplier PLL.

Die verwendete Frequenzvervielfacherschaltung, die eine Nachlaufsynchronisierschaltung ist, hat den Vorteil, daß sie impulsförmige Frequenzänderungen und additive Störungen ausgleicht, dennoch aber genügend schnell den Anderungen folgt.The frequency multiplier circuit used, which is a tracking synchronization circuit is, has the advantage that it is pulse-shaped frequency changes and additive interference compensates, but still follows the changes quickly enough.

Bei Videorecordern, insbesondere Kassettenrecordern, tritt bei jedem Halbbildwechsel eine längere Störzone auf. Mit dem Impulsgeber IG wird ein Impuls gebildet, welcher der sogenannte V-Impuls sein kann, der während dieser Störzeit auftritt. Kit diesem Impuls wird das Tor T4 gesperrt. Während der Dauer des Impulses ist daher der ri reouenzvervielfacher PLL abgeschaltet und der Impulsgeber IG erhält die Taktimpulse vom Oszillator OS.With video recorders, especially cassette recorders, occurs with everyone Field change on a longer interference zone. The pulse generator IG generates a pulse formed, which can be the so-called V-pulse that occurs during this disturbance period occurs. With this impulse, gate T4 is blocked. During the duration of the pulse therefore the ri reouence multiplier PLL is switched off and the pulse generator IG receives the clock pulses from the oscillator OS.

Im Ausführungsbeispiel werden, wie beschrieben, längere Störzeiten mit Hilfe eines Quarzoszillators OS überbrückt. Statt dessen ist es auch möglich, bei Ausfall von Synchronisierimpulsen die Zeitkonstante des Tiefpasses TP zu verlängern, z. B. dadurch, daß zu einem frequenzbestimmenden Widerstand ein Feldeffekttransistor in Reihe geschaltet ist, der bei vorhandenen Synchronisiersignalen durchgeschaltet ist und gesperrt ist, wenn die Synchronisiersignale ausfallen. Der spannungsabhängige Oszillator VCO wird dann während der Störperioden mit konstanter Spannung angesteuert und gibt während dieser Zeit die Frequenz ab, auf die er von den zuletzt aufgetretenen Synchronisierimpulsen eingestellt wurde. Anstelle eines umschaltbaren Tiefpasses kann auch ein Analogspeicher verwendet werden, der bei Ausfall des Synchronisiersignals auf den Oszillator VCO geschaltet wird.In the exemplary embodiment, as described, there are longer downtimes bridged with the help of a crystal oscillator OS. Instead, it is also possible to extend the time constant of the low-pass filter TP if synchronization pulses fail, z. B. in that a field effect transistor to a frequency-determining resistor is connected in series, which is switched through when synchronizing signals are present and is blocked if the synchronization signals fail. The voltage dependent The oscillator VCO is then driven with constant voltage during the disturbance periods and during this time it emits the frequency on which it occurred last Synchronizing pulses has been set. Instead of a switchable low pass an analog memory can also be used, which is saved in the event of failure of the synchronization signal is switched to the oscillator VCO.

5 Patentansprüche 1 Figur5 claims 1 figure

Claims

Claims 1. Arrangement for synchronizing television systems with synchronization pulses of fluctuating frequency with a pulse generator, which is made up of clock pulses generated all the pulses required for the operation of a television system, thereby characterized in that the synchronizing pulses (S (H); 11) for the line deflection a frequency multiplier circuit (PLL) are fed from the synchronizing pulses Pulses generated at a frequency suitable for controlling the pulse bers and on whose output is connected to the B input of the pulse generator for the clock pulses, and that in the event of failure of the synchronization pulses (S (H); H) for the line deflection of the Input of the pulse generator (IG) is connected to an Oszilla tor (OS) whose Output frequency equal to one suitable for controlling the pulse generator (IG) Frequency is.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the synchronization pulses (S (H); K) are performed for the horizontal deflection via a blanking circuit (T4), which is controlled by the vertical pulses generated in the pulse generator.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Frequency multiplier (PLL) contains a voltage controllable oscillator (VCO), its output signal on the one hand the input of the pulse generator (IG) for the clock pulses, on the other hand a frequency divider (FT) is fed and that of a phase comparator (PK) is controlled, which is the phase of the synchronization pulses (S (H); H) for the horizontal deflection with respect to the output signal of the frequency divider (FT) compares and a control voltage outputs to the voltage controllable oscillator (VCO) which is its output frequency influenced in the sense of keeping the phase difference constant.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the pulse generator (IG) receives the output pulses from the frequency divider (FT) as horizontal synchronizing signals are supplied.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the frequency multiplier (PLL) supplied synchronizing pulses (S (H); H) control a monostable multivibrator (MK) for horizontal deflection, whose Time constant between one and several line periods, e.g. B. two is.

L e r s e i t e