DE2821774B2 - Synchronisationssignalgenerator - Google Patents

Description

η
m

erfüllt, wobei fsc die Farbhilfsträgerfrequenz, /"«die Horizontal-Synchronisationsfrequenz und fy die Vertikal-Synchronisationsfrequenz für ein PAL-TV-Signal bedeuten und K, m, n, I\ und k jeweils ganze Zahlen sind und wobei

2Km + I₁

1135

sowie

gilt, eine Impulssubtrahiervorrichtung, um l\ Impulse während jeder Horizontalperiode und h Impulse während jeder Vertikalperiode von der Impulsserie zu subtrahieren, eine Frequenzteilervorrichtung, die den Ausgar? der Subtrahiervorrichtung empfängt and davon Impulse mit der Horizontal- und der Vertikal-Synchronisa\ionsfre%(uenz liefert, einen Oszillator mit variabler Frequenz, der eine Mittelfrequenz von P ■ Ih aufweist, w? jei P eine Zahl ist, einen Synchronisationssignal-Nachformierungskreis, der durch den Osziilationsausgang des Oszillators mit variabler Frequenz gesteuert wird und der davon Synchronisationsausgangssignale für das PAL-TV-Signal liefert, und durch eine PLL-(phase-locked-loop-)Schaltungsanordnung zur Steuerung des Oszillators mit variabler Frequenz nach Maßgabe des Vergleichs der Impulse aus der Frequenzteilervorrichtung mit den Synchionisationsausgangssignalen des genannten Nachformierungskreises.

2. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch I, 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 Terlervorrichtung und die Synchionisationsnusgangssigna-Ie 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 Vertikalsynchronisationsfrequen/. durch zwei zu teilen.

A. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PLL-Schiiltiingsanordnung einen Phasenkomparator und eine Eingangsvorrichtung aufweist, um an den Komparator eine vorgegebene Anzahl von Impulsen mit der Hori/.ontalsyn; lironisationsfrequenz während jeder Vertikalperiode und Synchronisatiansausgangssignale mit der Horizontajsynchronisationsfreqiienz von dem Nachformierungskreis anzulegen,

5. Synchronisationssignalgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsvorrichtung einen monostabilen Multivibrator aufweist, der durch jeden dieser Impulse mit der Vertikalsynchronisstionsfrequenz getriggwt wird, um eine 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 Ausgangssignals 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, h = 1 und /₂ = 2 gewählt ist

Die Erfindung betrifft einen Synchronisationssignaljo generator, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches näher angegeben ist.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf einen Synchronisationssignalgenerator und insbesondere auf einen Synchronisationssignalgenerator, der verschieder> ne 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_x des Farbhilfsträgersignals, der Horizontalsynchronisationsfrequenz in und der Vertikaisynchronisationsfrcquenz /V(

= (2S4 - i/4)/,, 1-

/„

oder

1135

■'"

^1v

Die obige Beziehung (I) wird zwischen den Frequenzen /"«> fii und /V eingestellt, so daß dünn, wenn die Komponente des Farbhilfsträgers in das Luminanz-

Y, signal 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 Synchronisaiionssignalc, die die obige gewünschte Beziehung erfüllen,

mi nicht erhalten werden können, wenn ein Refercnzoszillätor vorgesehen ist, der eine der Frequenz' /"„ des Farbhilfsträgers gleiche Oszillationsfrequcnz besitzt, und dessen Osziüationsausgang frequenzgetcilt wird. Insbesondere ist es notwendig, daß ein Signal gclieferi

h-> wird, dessen Frequenz um '/2/V(= 25 Hz) tiefer ist als die Oszillationsfrequenz f_so und sodann frcqucnzgeteilt wird. Ein solcher Schaltkreis zur Bildung eines Synchronisationssignals 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 m mit den gegenwärtigen Techniken nicht realisiert werden kann.

Ein Synchronisationssignalgenerator für PAL-Systeme ist aus der DE-AS 19 48 317 bekannt. Bei der dort eingesetzten Schaltungsanordnung werden zur Impulsverzögerung Multifibratorcn verwendet, deren Zeitkonstante durch Temperatur- und Versorgungsspannungsschwankungen beeinflußt und geändert werden kann; dieses wiederum wirkt sich auf die Zuverlässigkeit des Synchronisationssignalgenerators aus.

Ein weiterer Synchronisationssignalgenerator ist aus der DE-AS 22 4β'ΐΟ5 bekannt. Befder~dort beschriebenen Schaltungsanordnung wird aus einer Oszillatorfrequenz von 17,73475 MHz mit einem ein Viertel-Frequenzteiler ein Signal erzeugt, dessen Frequenz um >ϊ 25 Hz niedriger ist als die Hilfsträgerfrequenz. Dieses Signal sowie ein aus einem anderen Frequenzteiler erhaltenes 25-Hz-Signal werden einem Modulator zugeführt, in dem das Hilfsträgersignal gewonnen wird. Die in dieser DE-AS beschriebene Schaltungsanord- so nung arbeitet im wesentlichen mit digitalen Schaltelementen, sie ist jedoch sehr kompliziert aufgebaut. Ein weiterer, der Schaltungsanordnung nach der DE-AS 22 48 105 entsprechender Synchronimpulsgenerator ist in der D E-OS 22 48 106 besch rieben. π

Aufgabe der Erfindung ist es, einen von Temperatur- und Versorgungsspannungsschwankungen weitgehend unabhängigen Synchronisationssignalgenerator anzugeben, der zudem einfach und klein aufgebaut ist, und bei dem leicht durch Pulsfrequenzuntersetzung des Ausganges eines Referenzoszillators die Frequenz des Farbhilfsträgers erhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Synchronisationssignalgenerators gelöst, der erfindungsgemäß nach der im -r. kennzeichnenden Teil des Patentanspruches I angegebenen Weise ausgestaltet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäPe Synchronisationssignalgene- >» rator ist so ausgestaltet, daß er für ein Videosignal bei Videobandrecordern bei einem Zeitfehlerkorrektor (TBC), bei einer Fernsehkamera und anderen Einrichtungen verwendet werden kann.

Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden v> Erfindung wird ein Signal, dessen Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Horizontalsynchronisationsfrequenz //,-oder, wenn das Halbzeilenimpulsintervall in Betracht gezogen wird, ein gerades ganzzahliges Vielfaches der Frequenz fn ist, auf der Basis der m> Farbhilfsträgerfrcquenz f_K erzielt, so daß die folgende, abgewandelte Form der Gleichung (2) erfüllt wird:

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

4-/H + ^r fr (4)

(3)

wobei ni. η, K, h und h jeweils ganze Zahlen sind.

Anhand der Gleichung (2) ist ersichtlich, daß das Signal mit der Frequenz F_x, das man durch Multiplizieren der Farbhilfsträgerfrequenz f_x mit -Vz erhält, einen Offset von '/7 bezüglich der Horizontalsynchronisationsfrequenz und ebenfalls ein Offset von ²Ii bezüglich der Vertikalsynchronisationsfrequenz aufweist. Dieser '/7-Offset ist gerade ein Taktimpuls des Signals mit der Frequenz Af_x, und der ²/7-Offset entspricht gerade zwei Taktimpulsen des gleichen Signals. Da das Signal mit der Frequenz F_x- durch Untersetzen oder durch Teilen des Signals 4/Jcdurch 7 erhalten wird wird ein Signal mit der Frequenz Af^. das einem Zählte als Frequenzteiler zum Erzeugen des Signals mit de* Frequenz F_u zugeführt wird, um einen Taktimpuls für jede Horizontalperiode und um zwei Taktimpulse für jede Vcrtikalperiode verzögert, so daß das Signal mit der Frequenz F_x, vow dem die Offsets weggenommen sind, von dem Frequenzteiler erzielt wird.

Entsprechend einem Gesichtspunkt dieser Erfindung wird aus dem Signal der Frequenz F_x das Signal erzeugt, das eine Frequenz besitzt, die ein geradzahliges Vielfaches der Horizontalsynchronisationsfrequenz ist, und sodann 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 F i g. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das einen Synchronisationssignalgenerator nach einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.

Die F i g. 2A bis 2G sind Zeitdiagramme, auf die bei der Erläuterung des Betriebes der Ausführungsform nach F i g. 1 Bezug genommen wird.

Die F i g. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und die

F i g. 4A bis 4F stellen Zeitdiagrammp dar, auf die bei der Erläuterung des Betriebes der Ausführungsform nach F i g. 3 Bezug genommen wird.

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 wird nun eine Ausführungsform für einen Synchronisationssignalgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Impulsoszillator dient als Referenzoszillator 1. Der Referenzoszillator 1 erzeugt einen Ausgangsimpvils SM der die Frequenz 4/"«, also das Vierfache der frequenz des Farbhilfsträgers, besitzt, und der über Impulseliminatoren oder Subtrahierer 2 und 3 Einern '/7-Frequenzteiler 4 zugeführt wird. Dieser '/7-Frequenzteiler4 erzeugt ein Signal SA mit einer Frequenz von F'sc — *lifsc-

Der 77-Offset für die Horizontalsynchronisationsfrequenz entspricht dem Ausgangsimpuls SP mit der Frequenz 4fe--und dementsprechend einem Taktimpuls des Signals, das dem Frequenzteiler 4 zugeführt wird, während der ²/7-Offset für die Vertikalsynchronisationsfrequenz zwei Taktimpulsen des gleichen Signals entspricht. Wenn a'so bei jeder Horizontalperiode von dem Ausgangsimpuls SP in dem Subtrahiercr 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 Fsc entfernt. Zu diesem Zweck wird in der Ausführungsform nach F i g. 1 der Ausgang SA des Frequenzteilers 4 einem Vei-Frequenzteiler 5 zugeführt, um untersetzt zu werden. Der '/ei-Frequenzteiler 5 erzeugt somit ein Ausgangssignal SB mit der Frequenz 2/)/. das dann einem '/2-Frequenzteiler 6 zugeführt wird, indem das Ausgangssignal SA um Vi62 frequenzgeteilt wird. Infolgedessen erzeugt der Frequenzteiler 6 ein Ausgangssignal mit der Horizontalsynchronisationsfrequenz in. das dem Subtrahierer 2 zugeführt wird, um einen Impuls von dem Ausgangssignal SP des Referenzoszillators 1 wegzunehmen, beispielsweise nach Maßgabe der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des Frequenzteilers 6. Das Ausgangssignal Sßdes Frequenzteilers 5 wird ebenfalls einem !^^-Frequenzteiler 7 zugeführt, der dann ein Ausgangssignal SV mit der Frequenz der Vertikalsynchronisationsfrequenz /\ erzeugt. Der Ausgang SV des Frequenzteilers 7 wird an einen Subtrahierer 3 angelegt, um zwei Impulse des Ausgangssignals SPdes Referenzoszillators I wegzunehmen, beispielsweise nach Maßgabe der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals 5 V.

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 2 und 3 simultan ausgeführt wird. Dementsprechend ist ein Signal SC. das die Frequenz '/2/Vbesitzt und das dadurch erzielt wird, daß der Ausgang SV der Frequenz A-des Frequenzteilers 7 in einem '/2-Frequenzteiler 8 frequenzgeteilt wird, vollständig frei von dem Offset.

Das frequenzgeteilte Signal SCaus dem Frequenzteiler 8 wird zur Erzeugung eines Signals verwendet, dessen Frequenz das 162fache der Horizontalfrequenz fn ist, und das dann zur Erzeugung des Synchronisationssignals verwendet wird. Dazu ist in der Ausführungsform nach Fig. 1 ein Oszillator 10 mit variabler Frequenz vorgesehen, dessen Mittelfrequenz bei 162/// liegt. Der Ausgang des Oszillators 10 wird einem Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 zugeführt, der Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignale PH und PV erzeugt. Das Vertikal-Synchronisationssignal PVdes Kreises 11 wird einem '/2-Frequenzteiler 12 zugeführt, um um '/2 frequenzgeteilt zu werden. Der frequenzgeteilte Ausgang des TEilers 12 wird einem Komparator 9 zugeführt, an den ebenfalls das Offset-freie Signal SC des Frequenzteilers 8, dessen Frequenz ^xlifv betragt, angelegt wird. Der phasenverglichene Ausgang des Phasenkomparator 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 F i g. 1 bilden der Komparator 9, der Oszillator 10 mit variabler Frequenz, der Synchronisationssignal-Nachformierungskreis 11 und der Frequenzteiler 12 einen sog. PLL-(phase locked Ioop)Schaltkreis.

Die Zeitdiagramme der Fig.2A bis 2G zeigen Wellenformen, die an verschiedenen Teilen der in F i g. 1 dargestellten Schaltung anfallen. Im einzelnen zeigt die F i g. 2A die Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulse //und Vdes PAL-TV-Signals, F i g. 2B zeigt den Ausgangs-Taktimpuls Sf des Referenzoszillators 1. Wie zuvor beschrieben worden ist, ist der

Ausgangs-Taktimpuls SP so ausgewählt, daß er die Frequenz 4/>cbesitzt, wobei

4fe =7 Fs, = 1135/,/+2Av

ist, so daß der in Fig. 2A dargestellte Horizontal-Synchronisationsimpuls H nicht die Offset-Beziehung zu dem in Fig.2B dargestellten Ausgangs-Taktimpuls SP besitzt, und ein Offset bei jedem zweiten Halbbild zwischen dem Vertikal-Synchronisationsimpuls V und dem Taktimpuls SPerscheint.

Wenn der in Fig. 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 F i g. 2C bzw. 2D dargestellten Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulssignale SW und SK Diese Impulssignale S/Vund SVwerden an Subtrahierer 2 und 3 angelegt, um die Offsets wegzunehmen, so daß also die Subtrahierer 2 und 3 einen Offset-freicn Taktimpuls SCentsprechend F i g. 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 162/// erzeugt. Dieses Signal wird da:in von dem Oszillator 10 mit variabler Frequenz dem Syn^hronisationssignal-Nachformierungskreis 11 zugeführt, der dann die gewünschten Synchronisationssignale PVund PHerzeugt, die in den Fig. 2F bzw. 2G dargestellt sind. Da die Synchronisationsimpulse SWund SK dadurch erzeugt werden, daß der Taktimpuls SD frequenzgeteilt wird, haben sie im Unterschied zu den Ausgangssynclironisationsimpulsen PH bzw. PV voneinander keinen Normalabstand.

Die Fig. 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 F i g. 1 beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen; aus Gründen der Kürze wird ihre detaillierte Beschreibung im folgenden fortgelassen.

In der Ausführungsform nach Fig.3 wird das Signal SK(vgl. F i g. 4D), das die Vertikal-Synchronisationsfrequenz fvbesitzt 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 ("gl. Fi g. 4C) gleich »1« ist. Dieses Signal S£und das Signal SH (vgl. F i g. 4A), die die Horizontal-Synchronisationsfrequenz fa besitzen, werden von dem Frequenzteiler 6 einem UND-Kreis 14 zugeführt, von dem die Signale FH von zehn Horizontalperioden als Ausgangssignal SF (vgl. F i g. 4D) abgegeben werden. Dieses Ausgangssignal SF wird dem Phasenkomparator 9 zugeführt dem ebenfalls das Horizontal-Synchronisationssignal PH (vgl. F i g. 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. Fig.4F) des Phasenkomparator 9 wird an den Oszillator 10, dessen Frequenz variabel ist angelegt um dessen Oszülationsfrequenz zu steuern.

In der Ausführungsform nach Fig.3 ist das Referenzsignal für den Phasenkomparator 9 das Signal SH des Frequenzteilers 6. Dieses Signal SH enthält in

seiner Phase einen Teil des ²/?-Offsets für die VertikalSynchronisationsfrequenz. Da jedoch der Phasenvergleich in zehn Horizontalperioden ausgeführt wird, und da der Vz-Offset zwei Perioden der Frequenz 4fsc in einer Vertikal-Periode entspricht, kann die Offset-Komponente wie folgt ausgedrückt werden:

625

= t IS η see.

Ein solcher Betrag des Offset stellt kein Problem dar, wenn die Werte des Schleifenfilters in dein 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 Horizontitlaustastimpuls BHLmw. von dem Synchronisations-Nachformierungskreis 11 zusätzlich zu den Impulsen PH und PV entwickelt werden, wie es in den Fig I und 3 schematisLh dargestellt ist.

Hhtll /ck'linuimeii

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Synchromsationssignaigenerator für ein PAL-TV-Signalverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch einen Impulsoszillator, der eine Impulsserie mit einer Frequenz π * fsc liefert, die die folgende Gleichung