DE2821774A1

DE2821774A1 - Synchronisationssignalgenerator

Info

Publication number: DE2821774A1
Application number: DE19782821774
Authority: DE
Inventors: Mitsushige Tatami
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-05-18
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1978-11-23
Also published as: ATA352378A; AT371298B; NL7805386A; JPS6027469B2; NL191401C; JPS53142123A; NL191401B; DE2821774C3; FR2391620A1; FR2391620B1; CH625377A5; US4162508A; DE2821774B2; GB1600559A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MDNCHEN 22

Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. rer. not. W. KÖRBER * ⁽°⁸⁹⁾

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

Sony Corporation

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio, Japan

Synchronisationssignalgenerator

Die Erfindung betrifft einen Synchronisationssignalgenerator, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegeben ist.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf einen SynchronisationsSignalgenerator und insbesondere auf einen Synchronisationssignalgenerator, der verschiedene Synchronisationssignale hervorbringt, die in einem PAL-TV-Signalverarbeitungssystem verwendet werden.

Bei dem Farbfernseh-(TV-)Signal des PAL-Systems besteht folgende Beziehung zwischen der Frequenz f „ des Färb-

SQ

hilfsträgersignals, der Horizontalsynchronisationsfrequenz fjj und der Vertikalsynchronisationsfrequenz fy (= gjr- f_H):

f_sc = (284 - 1/4) f _H + T¹-
oder f _sc « ϋψ- f _H + £ fy
Die obige Beziehung (i) wird zwischen den Frequenzen f__,

frj und fy eingestellt, so daß dann, wenn die Komponente

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des Farbhilfsträgers in das Luminanzsignal gemischt wird und helle und dunkle Punkte auf dem Schirm der Bildröhre erzeugt werden, diese Punkte dem Betrachter nicht deutlich sichtbar sind.

Es soll angemerkt werden, daß Synchronisationssignale, die die obige gewünschte Beziehung erfüllen, nicht erhalten werden können, wenn ein Referenzoszillator vorgesehen ist, der eine der Frequenz f des Farbhilfsträgers gleiche

SC

Oszillationsfrequenz besitzt, und dessen Oszillationsausgang frequenzgeteilt wird. Insbesondere ist es notwendig, daß ein Signal geliefert wird, dessen Frequenz um i/2f (=25Hz$ tiefer ist als die Oszillationsfrequenz f _Λ, und sodann

SC

frequenzgeteilt wird. Ein solcher Schaltkreis zur Bildung eines Synchronisationssignales kann nicht nur aus digitalen Schaltkreisen aufgebaut sein. Wenn jedoch als Referenzoszillator ein Oszillator verwendet wird, der eine Oszillationsfrequenz besitzt, welche das kleinste gemeinsame Vielfache des Nenners der Formel (1) ist, können sowohl der Farbhilfsträger wie auch die Horizontalsynchronisationssignale erzeugt werden, indem lediglich der Oszillationsausgang eines solchen Oszillators frequenzgeteilt wird. In einem solchen Fall muß jedoch die Oszillationsfrequenz des Referenzoszillators zu 11 GHz gewählt werden, was sehr hoch ist und mit den gegenwärtigen Techniken nicht realisiert werden kann.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Synchronisationssignalgenerator für ein PAL-TV-Signalverarbeitungssystem anzugeben. Dieser Synchronisationssignalgenerator soll insbesondere als digitaler Schaltkreis ausgebildet sein.

Ein weiterführender Gegenstand der Erfindung ist es, einen Synchronisationssignalgenerator für ein PAL-TV-Signalverarbeitungssystem anzugeben, der als digitaler Schaltkreis ausgebildet werden kann, indem digital ein Offset für die

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Horizontalsynchronisationsfrequenz und ein Offset für die Vertikalsynchronisationsfrequenz weggenommen wird, und der konstruktiv einfach und klein ist.

Einem Gesichtspunkt der Erfindung zufolge soll ein Synchronisationssignalgenerator für ein PAL-TV^Signalverarbeitungssystem angegeben werden, bei dem die Ausgangsfrequenz eines Referenzoszillators zu einem VisLfachen der Frequenz des Farbhilfsträgers gewählt ist, so daß man den Farbhilfsträger leicht durch Pulsfrequenzuntersetzung des Ausganges des Referenzoszillators erhalten kann.

Schließlich soll mit der Erfindung ein Synchronisationssignalgenerator angegeben werden, dessen Ausgang dazu geeignet ist, in einem VTR(Videobandrecorder) für ein Videosignal nach dem PAL-System, einem TBC(Zeitfehlercorreotor), einer TV-Kamera und ähnlichem verwendet zu werden.

Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Signal, dessen Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Horizontalsynchronisationsfrequenz f_H oder, wenn das Halbzeilenimpulsintervall in Betracht gezogen wird, ein gerades ganzzahliges Vielfaches der Frequenz fjr ist, auf der Basis der Farbhilfsträgerfrequenz f erzielt, so daß die folgende, abgewandelte Form der Gleichung (2) erfüllt wird: -j. χ

I · ^fsc - ^2K'^fH ⁺ ΊΓ ·% ⁺ ΊΓ -^fV <3)

wobei m, n, K, 1. und Ip Jeweils ganze Zahlen sind.

Wenn beide Seiten der Gleichung (2) beispielsweise mit ψ multipliziert werden, erhält man die folgende Gleichung (4),

7 ^fsc - ^Fsc - ¹⁶²% ⁺ K ⁺ 7 ^fV W

Anhand der Gleichung (2) ist ersichtlich, daß das Signal mit

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der Frequenz F , das man durch Multiplizieren der Farb-

SC Λ

hilfsträgerfrequenz f „ mit s- erhält, einen Offset von

Λ SC f

τ; bezüglich der Horizontalsynchronisationsfrequenz und

2
ebenfalls ein Offset von #r bezüglich der Vertikalsyn-

1 chronisationsfrequenz aufweist. Dieser s-Offset ist gerade ein Taktimpuls des Signals mit der Frequenz 4f„,und der

»-Offset entspricht gerade zwei Taktimpulsen des gleichen Signals. Da das Signal mit der Frequenz F„ durch Unter-

sc

setzen oder durch Teilen des Signals 4f _ durch 7 erhalten

se

wird, wird ein Signal mit der Frequenz 4f__, das einem

SC

Zähler als Frequenzteiler zum Erzeugen des Signals mit der Frequenz F„_ zugeführt wird, um einen Taktimpuls für

SC

jede Horizontalperiode und um zwei Taktimjiulse für jede Vertikalperiode verzögert, so daß das Signal mit der Frequenz F , von dem die Offsets weggenommen sind, von

SC

dem Frequenzteiler erzielt wird.

Entsprechend einem Gesichtspunkt dieser Erfindung wird aus dem Signal der Frequenz F das Sigi al erzeugt, das eine

SC

Frequenz besitzt, die ein geradzahliges Vielfaches der Horizontalsynchronisationsfrequenz ist, und so^dann wird das gewünschte Synchronisationssignal aus diesem so erzeugten Signal abgeleitet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren beschrieben und näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das einen Synchronisationssignalgenerator nach einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.

Die Figuren 2A bis 2G sind Zeitdiagramme, auf die bei der Erläuterung des Betriebes der Ausführungsform nach Figur Bezug genommen wird.

Die Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine

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weitere Ausführungsform der Erfindung, und

die Figuren 4A bis 4F stellen Zeitdiagramme dar, auf die bei der Erläuterung des Betriebes der Ausführungsform nach Figur 3 Bezug genommen wird.

Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird nun eine Ausführungsform für einen Synchronisationssignalgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Impulsoszillator dient als Referenzoszillator 1. Der Referenzoszillator 1 erzeugt einen Ausgangsimpuls SP, der die Frequenz 4f„, also das

se

Vierfache der Frequenz des Farbhilfsträgers, besitzt, und der über Impulseliminatoren oder Subtrahierer 2 und 3 einem «-Frequenzteiler 4 zugeführt wird. Dieser !^-Frequenzteiler erzeugt ein Signal SA mit einer Frequenz von F_sc = % fg_C.

Der s-Offset für die Horizontalsynchronisationsfrequenz entspricht dem Ausgangsimpuls SP mit der Frequenz 4f_sc und dementsprechend einem Taktimpuls des Signals, das dem

2 Frequenzteiler 4 zugeführt wird, während der ^-Offset für die Vertikalsynchronisationsfrequenz zwei Taktimpulsen des gleichen Signals entspricht. Wenn also bei jeder Horizontalperiode von dem Ausgangsimpuls SP in dem Subtrahierer 2 ein Impuls weggenommen wird und wenn von dem Ausgangsimpuls SP in dem Subtrahierer 3 bei jeder Vertikalperiode zwei Impulse weggenommen werden, so sind die Offset-Komponenten ersichtlich von dem Signal mit der Frequenz F_gc entfernt. Zu diesem Zweck wird in der Ausführungsform nach Figur 1 der Ausgang SA des Frequenzteilers 4 einem gj -Frequenzteiler 5 zugeführt, um untersetzt zu werden.

Der gr-Frequenzteiler 5 erzeugt somit ein Ausgangs signal SB mit der Frequenz 2f_H, das dann einem ^-Frequenzteiler zugeführt wird, indem das Ausgangssignal SA um ·τγκ frequenzgeteilt wird. Infolgedessen erzeugt der Frequenzteiler 6 ein Ausgangssignal mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz fjj, das dem Subtrahierer 2 zugeführt wird, um einen Impuls

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—Q—

von dem Ausgangssignal SP des Referenzoszillators 1 wegzunehmen, beispielsweise nach Maßgabe der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des Frequenzteilers 6. Das Ausgangssignal SB des Frequenzteilers 5 wird ebenfalls einem r^F-Frequenzteiler 7 zugeführt, der dann ein Ausgangssignal SV mit der Frequenz der Vertikalsynchronisationsfrequenz fy erzeugt. Der Ausgang SV des Frequenzteilers 7 wird an einen Subtrahierer 3 angelegt, um zwei Impulse des Ausgangssignales SP des Referenzoszillators 1 wegzunehmen, beispielsweise nach Maßgabe der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals SV.

Obgleich erwartet werden kann, daß die Offset-Komponenten von dem Ausgang des Frequenzteilers 4 entfernt sind, gibt es alle zwei Vertikalperioden einen Zeitabschnitt, in dem die Impulswegnahme.-Operation in den beiden Subtrahierern und 3 simultan ausgeführt wird. Dementsprechend ist ein Signal SC, das die Frequenz «■ fy besitzt und das dadurch erzielt wird, daß der Ausgang SV der Frequenz f_v des Frequenzteilers 7 in einem ^-Frequenzteiler 8 frequenzgeteilt wird, vollständig frei von dem Offset.

Das frequenzgeteilte Signal SC aus dem Frequenzteiler 8 wird zur Erzeugung eines Signals verwendet, dessen Frequenz das 162-fache der Horizontalfrequenz f^ ist, und das dann zur Erzeugung des Synchronisationssignals verwendet wird. Dazu ist in der Ausführungsform nach Figur 1 ein Oszillator 10 mit variabler Frequenz vorgesehen, dessen Mittelfrequenz bei i62fjT liegt. Der Ausgang des Oszillators 10 wird einem Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 zugeführt, der Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignale PH und PV erzeugt. Das Vertikal-Synchronisationssignal PS des Kreises 11 wird einem 4-Frequenzteiler 12 zugeführt, um um π frequenzgeteilt zu werden. Der frequenzgeteilte Ausgang des Teilers 12 wird einem Komparator 9 zugeführt, an

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den ebenfalls das Offset-freie Signal SC des Frequenztellers 8, dessen Frequenz ^- fy beträgt, angelegt wird. Der phasenverglichene Ausgang des Phasenkomparators 9 wird an den Oszillator 10, dessen Frequenz variabel ist, angelegt, um dessen Oszillationsfrequenz zu steuern. Somit erzeugt der Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 Synchronisationssignale, die die obige Gleichung (2) erfüllen. In der Ausführungsform nach Figur 1 bilden der Komparator 9» der Oszillator 10 mit variabler Frequenz, der Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 und der Frequenzteiler 12 einen sog. PLL-(phase locked loop) Schaltkreis.

Die Zeitdiagramme der Figuren 2A bis 2G zeigen Wellenformen, die an verschiedenen Teilen der in Figur 1 dargestellten Schaltung anfallen. Im einzelnen zeigt die Figur 2A die Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulse H und V des PAL-TV-Signals, Figur 2B zeigt den Ausgangs-Taktimpuls SP des Referenzoszillators 1. Wie zuvor beschrieben worden ist, ist der Ausgangs-Taktimpuls SP so ausgewählt, daß er die Frequenz 4f_sc besitzt, wobei ^^fSC ^{= 7F}SC ^{= 1135}^H ^{+ 2f}V ^{istf so daß der in} ^Fi&^{ur 2A} dargestellte Horizontal-Synchronisationsimpuls H nicht die Offset-Beziehung zu dem in Figur 2B dargestellten Ausgangs-Taktimpuls SP besitzt,und ein Offset bei jedem zweiten Halbbild zwischen dem Vertikal-Synchronisationsimpuls V und dem Taktimpuls SP erscheint.

Wenn der in Figur 2B dargestellte Taktimpuls SP frequenzgeteilt wird mittels der Frequenzteiler 4, 5, 6 und 7» so erhält man an den Frequenzteilern 6 und 7 die in den Figuren 2C bzw. 2D dargestellten Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulssignale SH und SV. Diese Impulssignale SH und SV werden an Subtrahierer 2 und 3 angelegt, um die Offsets wegzunehmen, so daß also die Subtrahierer

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2 und 3 einen Offset-freien Taktimpuls SD entsprechend Figur 2E erzeugen.

Nachdem das Impulssignal SV des Frequenzteilers 7 mittels des Frequenzteilers 8 frequenzgeteilt ist, wird das sich daraus ergebende Signal SC und der Ausgang des Teilers 12 an den Komparator 9 angelegt, um den Oszillator 10 mit variabler Frequenz zu steuern, der das Signal mit der Frequenz i62frr erzeugt. Dieses Signal wird dann von dem Oszillator 10 mit variabler Frequenz dem Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 zugeführt, der dann die gewünschten Synchronisationssignale PV und PH erzeugt, die in den Figuren 2F bzw. 2G dargestellt sind. Da die Synchronisationsimpulse SH und SV dadurch erzeugt werden, daß der Taktimpuls SD frequenzgeteilt wird, haben sie im Unterschied zu den Ausgangssynchronisationsimpulsen PH bzw. PV voneinander keinen Normalabstand.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der sog. PLL-(phase locked loop-)Kreis so ausgestaltet ist, daß er schneller anspricht. Diejenigen Komponenten, die den unter Bezugnahme auf Figur beschri. ebenen Komponenten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen; aus Gründen der Kürze wird ihre detallierte Beschreibung im folgenden fortgelassen.

In der Ausführungsform nach Figur 3 wird das Signal SV (vgl. Figur 4D), das die Vertikal-Synchronisationsfrequenz fy besitzt und das an dem Frequenzteiler 7 anfällt, an einen monostabilen Multivibrator 13 angelegt, um diesen beispielsweise mit der ansteigenden Flanke des Signals SV zu triggern. Auf diese Weise getriggert erzeugt der monostabile Multivibrator 13 ein Signal SE, das beispielsweise für zehn Horizontalperioden (vgl. Figur 4C) gleich "1" ist. Dieses Signal SE und das Signal SH (vgl. Figur 4A), die die Hori-

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zontal-Synchronisationsfrequenz f_H besitzen, werden von dem Frequenzteiler 6 einem UND-Kreis 14 zugeführt, von dem die Signale FH von zehn Horizontalperioden als Ausgangssignal SF (vgl. Figur 4d) abgegeben werden. Dieses Ausgangssignal SF wird dem Phasenkomparator 9 zugeführt, dem ebenfalls das Horizontal-Synchronisationssignal PH (vgl. Figur 4E) von dem Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 zugeführt wird; der Komparator 9 führt den Phasenvergleich der beiden an ihn angelegten Signale durch. Der phasenverglichene Ausgang SG (vgl. Figur 4F) des Fhasenkomparators 9 wird an den Oszillator 10, dessen Frequenz variabel ist, angelegt, um dessen Oszillationsfrequenz zu steuern.

In der Ausführungsform nach Figur 3 ist das Referenzsignal für den Phasenkomparator 9 das Signal SH des Frequenzteilers 6. Dieses Signal SH enthält in seiner Phase einen Teil des ^-Offsets für die Vertikal-Synchronisationsfr.equenz. Da jedoch der Phasenvergleich in zehn Horizontalperioden ausgeführt wird, und da der «-Offset zwei Perioden der Frequenz 4f_gc in einer Vertikal-Periode entspricht, kann die Offset-Komponente wie folgt ausgedrückt werden:

χ 10 = 3.6 η sec

β + 1.8 η sec.

Ein solcher Betrag des Offset stellt kein Problem dar, wenn die Werte des Schleifenfilters in dem PLL-Kreis, die Verstärkung des Phasenkomparators 9 usw. geeignet gewählt werden.

Weiterhin ist es möglich, daß verschiedene Synchronisationsimpulse wie ein Halbzeilenimpuls EQ, ein Vertikalaustastimpuls VPL, ein Horizontalaustastimpuls HBL usw. von dem Synchroni-. sations-Nachformierungskreis 11 zusätzlich zu den Impulsen

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PH und PV entwickelt werden, wie es in den Figuren 1 und 3 schematisch dargestellt ist.

entanwalt

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Leerseite

Claims

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio, Japan

Patentansprüche

(jj). Synchronisationssignalgenerator für ein PAL-TV-Signalverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch einen Impulsoszillator, der eine Impulsserie mit einer Frequenz n.f . liefert, die die folgende Gleichung

n
m

f_sc = 2K.f_H

I₂

erfüllt, wobei f_gc die Farbhilfsträgerfrequenz, f_H die Horizontal-Synchronisationsfrequenz und fy die Vertikal-Synchronisationsfrequenz für ein PAL-TV-Signal bedeuten und K, m, n, I_-1 und Ip jeweils ganze Zahlen sind, eine Impulssubtrahiervorrichtung, um I₁ Impulse während i^eder Horizontalperiode und Ip Impulse während jeder Vertikalperiode von der Impulsserie zu subtrahieren, eine Frequenzteilervorrichtung, die den Ausgang der Subtrahiervorrichtung empfängt und davon Impulse mit der Horizontal- und der Vertikal-Synchronisationsfrequenz liefert,

einen Oszillator mit variabler Frequenz, der eine Mittelfrequenz von P«ftj aufweist, wobei P eine ganze Zahl ist, einen Synchronisationssignal-Nachformierungskreis, der durch den Oszillationsausgang des Oszillators mit variabler Frequenz gesteuert wird und der davon Synchronisationsaus-

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gangssignale für das PAL-TV-Signal liefert, und durch eine PLL-Cphase-locked-loop-JSchaltungsanordnung zur Steuerung des Oszillators mit variabler Frequenz nach Maßgabe des Vergleichs der Impulse aus der Frequenzteilervorrichtung mit den Synchronisationsausgangssignalen des genannten Nachformierungskreises.
2. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die PLL-Schaltungsanordnung einen Phasenkomparator und eine Eingangsvorrichtung aufweist, mit der an diesem Komparator die genannten Impulse mit der Vertikalsynchronisationsfrequenz von der Teilervorrichtung und die Synchronisationsausgangssignale mit der Vertikalsynchronisationsfrequenz von dem Nachformierungskreis angelegt werden.
3. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingangsvorrichtung eine weitere Frequenzteilervorrichtung aufweist, um die Frequenzen der genannten Impulse und die Synchronisationsausgangssignale mit der genannten Vertikalsynchronisatio nsfrequenz durch zwei zu teilen.
4. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die PLL-Schaltungsanordnung einen Phasenkomparator und eine Eingangsvorrichtung aufweist, um an den Komparator eine vorgegebene Anzahl von Impulsen mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz während Jeder Vertikalperiode und Synchronisationsausgangssignale mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz von dem Nachformierungskreis anzulegen.
5. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingangsvorrichtung einen monostabilen Multivibrator aufweist,

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der durch jeden dieser Impulse mit der Vertikalsynchronisationsfrequenz getriggert wird, um ein Ausgangssignal zu liefern, das eine der vorgegebenen Anzahl von Impulsen mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz entsprechende Dauer besitzt, und ein UND-Gatter aufweist, dessen erster Eingang den Ausgang des Multivibrators empfängt und dessen zweiter Eingang die Impulse mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz empfängt, um diese während des Ausgangssignales des Multivibrators zu dem Komparator zu leiten.
6. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß η = 4 und m = 7 gewählt ist.
7. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß K = 81, I₁ = 1 und I₂ = 2 gewählt ist.

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