DE3319283A1

DE3319283A1 - Horizontal-synchronschaltungsanordnung fuer eine bildwiedergabeanordnung

Info

Publication number: DE3319283A1
Application number: DE19833319283
Authority: DE
Inventors: Antonius Hendrikus Hubertus Jozef 5621 Eindhoven Nillesen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1983-12-15
Also published as: FR2528648A1; GB8315471D0; JPS594275A; NL8202320A; GB2122450A

Description

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"Horizontal-Synchronschaltungsanordnung für eine Bildwiedergabeanordnung" .

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontal-Synchronschaltungsanordnung für eine Bildwiedergabeanordnung mit Einrichtungen zum Zuführen eines, in einem eintreffenden Videosignal vorhandenen, zusammengestellten ersten Synchronsignals zu einem Regenerator, der im Betrieb während der Vertikal-Hinlaufzeit zum Erzeugen eines zweiten Synchronsignals dient, das zum Zuführen zu einer Horizontal-Phasenregelschleife vorgesehen ist, die zum Erzeugen eines horizontal-frequenten Signals dient, das gegenüber dem in dem zweiten Synchronsignal vorhandenen Horizontal-Synchronsignal eine nahezu feste Phasenlage hat, welches zweites Synchronsignal horizontal-frequente Impulse mit einer nahezu.konstanten Dauer enthält, deren Vorderflanken in nahezu festen Zeitlagen gegenüber den Vorderflanken der Impulse in dem ersten Synchronsignal liegen, wobei der Regenerator ein Verzögerungselement zum Verzögern des ersten Synchronsignals und eine Verarbeitungsstufe mit einem ersten Eingang zum Zuführen des ersten Synchronsignals und mit einem zweiten Eingang zum Zuführen des verzögerten Signals enthält.

Eine derartige Horizontal-Synchronschaltung ist aus der US Patentschrift 3.530.238 bekannt. Diese bekannte Schaltungsanordnung enthält auch einen Taktimpulsgenerator, der ein Taktimpulssignal mit der doppelten Horizontal-Frequenz erzeugt, welches Signal um dieselbe Zeitdauer verzögert wird wie das erste Synchronsignal. Die beiden verzögerten Signale sowie das erste Synchronsignal werden der Verarbeitungsstufe, die aus einem UND-Tor besteht, zugeführt. An dem Ausgang dieser Stufe ist das regenerierte zweite Synchronsignal vorhanden. Es enthält horizontalfrequente Impulse, deren Dauer nahezu konstant ist und die während der zweiten Hälfte der ursprünglichen Horizontal-Synchronimpulse auftreten. Die Vorderflanken derselben

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treten also an vorbestimmten Zeitpunkten, die mit der Horizontal-Periode aufeinanderfolgen, auf.

Der Vorteil der bekannten Schaltungsanordnung ist, dass der Inhalt des Ausgangssignals eines Phasendiskriminators, der einen Teil der Horizontal-Phasenregelschleife bildet, konstant bleibt in dem synchronisierten Zustand der Schleife. Während der beiden Ausgleichintervalle in der Vertikal-Austastzeit enthält das regenerierte zweite Signal jedoch keinen Impuls. Dies führt zu einer Abweichung des Inhaltes des genannten Ausgangssignals gegenüber dem Sollwert desselben und daher zu einem Fehler in der Regelung, die am Ende der Vertikal-Austastzeit noch nicht ausgeglichen ist. Dadurch haben die ersten Zeilen des Rasters eine fehlerhafte Phase, wodurch gerade vertikale Linien oben am Bildwiedergabeschirm gekrümmt wiedergegeben werden.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Schaltungsanordnung der obengenannten Art zu schaffen, die in dieser Hinsicht verbessert ist. Die Horizontal-Synchronschaltungsanordnung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die durch das Verzögerungselement herbeigeführte Verzögerung der Hälfte der zu erwartenden Dauer eines in dem ersten Synchronsignal vorhandenen Horizontal-Synchronimpulses entspricht oder kürzer ist als diese Hälfte und dass der Regenerator zugleich eine Umkehrstufe zum Umkehren eines der der Verarbeitungsstufe zugeführten Signale enthält, wobei das zweite Synchronsignal im Betrieb auch während der Vertikal-Austastzeit Impulse mit der genannten nahezu konstanten Dauer enthält, deren Vorderflanken in den genannten nahezu festen Zeitlagen liegen.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung das Kennzeichen auf, dass das Verzögerungselement von dem Typ ist, der nahezu keine Formänderung des ihm zugeführten Signals herbeiführt. Dadurch wird die Störungsunempfindlichkeit wesentlich vergrössert.

Enthält die Horizontal-Phasenregelschleife einen Oszillator zum Erzeugen eines Signals, dessen Frequenz ein Vielfaches der Horizontal-Frequenz ist in dem Nenn-

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zustand, so kann die Schaltungsanordnung das Kennzeichen aufweisen, dass das Verzögerungselement ein Schieberegister ist, für das das Signal des Oszillators das Taktimpulssignal ist.

Eine Schaltungsanordnung, bei der die Einrichtungen zum Zuführen des ersten Synchronsignals zu dem Regenerator ein Amplitudensieb enthalten, dessen Ausgangssignal nur zwei Werte annehmen kann, kann das Kennzeichen aufweisen, dass die Verarbeitungsstufe eine Koinzidenzstufe ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Regenerators, Fig. 2 Wellenformen, die darin auftreten,

Fig. 3 einen Schaltplan einer Horizontal-Synchronschaltung mit einer zweiten Ausführungsform des Regenerators und

Fig. k Wellenformen, die während der Vertikal-Austastzeit in den beiden Ausführungsformen auftreten.

In Fig. 1 ist der Regenerator als differenzierendes Filter mit einem nachgeschalteten Gleichrichter ausgebildet. Diesem Filter wird das Synchronsignal zugeführt, das von einem Amplitudensieb Lsrrührt. Ein bekanntes ein-— 25 faches differenzierendes Filter besteht aus einem Hochpassfilter. Damit kann die Vorderflanke eines eintreffenden Impulses abgeleitet werden, während der Impuls, der wegen der Rückflanke entsteht, mit Hilfe des Gleichrichters entfernt wird. Ein derartiges Filter weist jedoch den Nachteil auf, dass die höheren Frequenzen dadurch stark bevorzugt werden. Weil das FrequenzSpektrum des Horizontal-Synchronsignals die meiste Information in den niedrigeren Frequenzen aufweist, bedeutet dies, dass das Rauschverhalten schlecht sein wird.

Das Filter aus Fig. 1 enthält ein Verzögerungselement 1, mit dem das Synchronsignal verzögert wird. Das Element 1 ist von einem Typ, beispielsweise eine Verzögerungsleitung, die das ihm zugeführte Signal insgesamt ohne

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nennenswerte Formänderung verzögert. Das erhaltene verzögerte Signal wird daraufhin durch eine Umkehrstufe 2 umgekehrt. Das Ausgangssignal der Stufe 2 sowie das nicht verzögerte Synchronsignal werden einer Addierstufe 3 zugeführt. In Fig. 2a werden zwei positiv gerichtete Horizontal - Synchroniiupulse H dargestellt, die an dem Eingang des Filters vorhanden sind. Fig. 2b zeigt das Signal, das an dem Ausgang der Stufe 2 erhalten wird. Dabei wird das ganze Eingangssignal und nicht nur die Vorderflanken desselben um eine bestimmte Zeitdauer verzögert. Das durch Addierung erhaltene Signal ist in Fig. 2c dargestellt. Durch den Gleichrichter k wird der positive Teil des Signals (Fig. 2d) einer Horizontal-Phasenregelschleife zugeführt. Aus den Zeitdiagrammen aus Fig. 2, worin T die Horizontal-Periode, d.h. etwa 64 /us für die europäische oder US-Norm, bezeichnet, geht hervor, dass die Vorderflanken der rege- ■ nerierten Impulse mit denen des Eingangssignals zusammenfallen, während die Rückflanken nach einer konstanten Zeit, die der von dem Element 1 herbeigeführten Verzögerung entspricht, auftreten. Dabei ist für die Verzögerung eine Dauer gewählt worden, die nicht länger ist als die Dauer des kürzesten Impulses, der in dem eintreffenden Signal vorhanden sein kann und zwar entsprechend dem Ausgleichsimpuls, d.h. die Hälfte der Dauer eines Horizontal-Syn- chronimpulses, bzw. etwa 2,k /us. Für die ¥ahl der Verzögerung gibt es eine gewisse Freiheit, es dürfte dem Fachmann klar sein, dass eine zu kurze Dauer die Rauschempfindlichkeit der Schaltungsanordnung zu gross macht.

In Fig. 2a ist durch einen Pfeil ein Störimpuls N kurzer Dauer angegeben. Aus Fig. 2b, c, und d geht hervor, dass der Impuls N ohne Verschlechterung des gewünschten Signals von der Schaltungsanordnung weitergeleitet wird. Sollte das Element 1 mit Hilfe monostabiler Multivibratoren ausgebildet sein, welche Elemente sind, die auf Flanken reagieren, so würde in Fig. 2d statt eines kurzen Störimpulses ein Impuls auftreten mit einer nicht unwesentlichen Dauer, der die Horizontal-Phasenregelschleife beeinträchtigen könnte. Ausserdem, sollte die Verzögerung

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beispielsweise durch Temperatureinflüsse schwanken, so würde die Zeitlage der Flanken der verzögerten Impulse ebenfalls schwanken. Dagegen schwanken die Vorderflanken der Impulse in Fig. 2d in diesem Fall nicht. Das Signal, das hinter dem Gleichrichter 4 verfügbar ust, besteht also aus horizontal-frequenten Impulsen mit einer kürzeren Dauer als die ursprünglichen Impulse H, wobei die Rauschempfindlichkeit einigermassen, aber die Storimpulsempfindlichkeit nicht verschlechtert ist.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Horizontal-Synchronscbaltungsanordnung, in der eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1 verwendet wird. Darin ist 5 ein Tiefpassfilter, dem ein eintreffendes Videosignal zugeführt wird, das beispielsweise in dem Empfangsteil eines Fernsehempfängers erzeugt und verarbeitet wird. Das Filter 5 hat eine Bandbreite von etwa 1 MHz und dämpft das Rauschen einigermassen. Das Signal wird daraufhin einem Amplitudensieb 6 zugeführt, das ein zusammengestelltes Synchronsignal erzeugt, Hat das Sieb 6 einen derartigen, bekannten Aufbau, dass das Ausgangssignal desselben nur zwei Werte annehmen kann, so kann der Regenerator ausgebildet sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Das Signal vom Amplitudensieb 6 wird einem nicht dargestellten Vertikal-Amplitudensieb für eine Vertikal-rSynchronschaltung, dem -^. 25 Verzögerungselement 1 und einem UND-Tor 7 zugeführt. Dabei ist die Verzögerung nahezu gleich der Hälfte der vorgeschriebenen Dauer eines Horizontal-Synchronimpulses. Das Tor 7 ist als Koinzidenzstufe wirksam und dadurch erübrigt sich ein Gleichrichter. An dem Ausgang des Tores ist ein regeneriertes Synchronsignal verfügbar, in dem die Impulse eine kürzere Dauer aiifweisen als die der eintreffenden Impulse, während die Vorderflanken mit denen des eintreffenden Signals zusammenfallen.

Die Horizontal-Phasenregelschleife, die das Signal des Tores 7 zugeführt bekommt, enthält nacheinander einen Phasendiskriminator 8, ein Schleifenfilter 9 und einen spannungsgesteuerten Oszillator 10. Der Oszillator 10 hat eine Nennfrequenz von ko MHz. Durch eine Frequenz-

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teilerschaltung 11 wird das Signal desselben durch 256Ο geteilt. Die Schaltungsanordnung 11 erzeugt also in dem Nennzustand der Schleife ein Signal mit einer Frequenz von 15>625 kHz, d.h. die Horizontal-Frequenz (Europäische Norm), welches Signal einer Dekodierschaltung 12 zugeführt wird. Durch die Schaltung 12 werden eine Anzahl horizontal-frequenter Signale erzeugt für mehrere Teile der Bildwiedergabeanordnung, von der die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 einen Teil bildet, u.a. das Steuersignal für die Horizontal-Ablenkung. Auf eine andere bekannte Art und Weise kann zwischen der Schaltungsanordnung 12 und der Horizontal-Ablenkschaltung eine zweite Horizontal-Phasenregelschleife eingefügt werden. Eines der Signale der Schal tungsanordnung 12 wird dem Phasendiskriminator 8 zugeführt, in dem die Phase desselben mit der der Horizontal-Synchronimpulse an dem Ausgang des Tores 7 verglichen wird, wodurch eine Regelspannung für den Oszillator 10 erzeugt wird. Die Regelschleife aus Fig. 3 kann auch einen Koinzidenzdetektor enthalten zum Umschalten der Schleifenverstärkung auf bekannte Weise zwischen dem eingefangenen und dem nicht eingefangenen Zustand und/oder bei Empfang eines von einer Video-Aufnahme-und-Wiedergabeanordnung erzeugten Signals und zum Ein- und Ausschalten -einer Torschaltung auf ebenso bekannte Art und Weise, mit der das von der Schaltung 12 dem Diskriminator 8 zugeführte Signal getastet wird.

Das von dem Oszillator 10 erzeugte Signal wird in mehreren Teilen der Bildwiedergabeanordnung als Taktimpulssignal benutzt. Das Verzögerungselement 1 wird als 94-Bit-Schieberegister ausgebildet und bekommt auch das genannte Taktimpulssignal zugeführt. Es verursacht also eine Verzögerung um 94 Perioden des Taktimpulssignals, d.h. etwa die Hälfte der vorgeschriebenen Dauer der Horizontal-Synchronimpulse.

Während der Vertikal-Hinlaufzeit bekommt der Phasendiskriminator 8 das regenerierte Synchronsignal aus Fig. 2d, entweder vom Gleichrichter 4 oder vom Tor 7> sowie das Horizontal-frequente Signal von der Schaltung 12 zugeführt. Fig. 4a zeigt einen Teil des während der Verti-

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kal-Austastzeit dem Element 1 zugeführten Signals. Es enthält Ausgleichsimpulse E, die dieselbe Richtung haben wie die Horizontal-Synchronimpulse, deren Dauer aber die Hälfte der Dauer dieser Impulse ist und deren Wiederholungsfrequenz die doppelte Horizontal-Frequenz ist. Nach Verzögerung um etwa die Dauer eines Impulses E und nach Umkehrung entstehen die Impulse aus Fig. 4b. Fig. 4c zeigt das Signal an dem Ausgang des Regenerators. Die Impulse in diesem Signal haben nahezu dieselbe Dauer wie die Impulse E. Fig. 4d stellt das von der Schaltung 12 dem Diskriminator 8 zugeführte Signal dar. Es ist ein horizontalfrequent getastetes Signal, von dem eine Flanke in dem synchronisierten Zustand der durch die Elemente 8 bis 12 gebildeten Regelschleife mit der Mitte eines Impulses aus Fig. 4c zusammenfällt und daher eine konstante geringe Phase gegenüber den Impulsen aus Fig. 4a hat, während der Impuls aus Fig. 4c, der in der Zwischenzeit zwischen zwei Impulsen aus Fig. 4d auftritt, auf die Regelung keinen Einfluss hat.

Während des Vertikal-Synchronintervalls enthält

das Signal aus Fig. 4a Vertikal-Unterbrechungsimpulse S mit derselben Dauer wie die der Horizontal-Synchronimpulse, aber mit der entgegengesetzten Richtung und einer Wiederholungsfrequenz gleich der doppelten Horizontal-Frequenz. λ 25 Aus Fig. 4 geht hervor, dass das regenerierte Signal aus Fig. 4c in dem genannten Intervall Impulse mit derselben Dauer und mit derselben Zeitlage gegenüber dem Signal aus Fig. 4d wie während der restlichen Zeit enthält. Aus der Figur geht auch hervor, dass die Vorderflanke des Vertikal-Synchronimpulses V, der dem ersten Vertikalt-Unterbrechungsimpuls S vorhergeht, einen Impuls verursacht an dem Ausgang des Elementes 4 bzw. 7 mit derselben Dauer und mit derselben Zeitlage. Die Impulse des regenerierten Horizontal-Synchronsignals haben also während der ganzen Vertikal-Periode dieselbe Dauer sowie die richtige Zeitlage. Dadurch, dass keine Störung der Horizontal-Synchronschaltung während der Vertikal-Austastzeit verursacht wird, kann die Bandbreite der Regelschleife herabgesetzt werden, was das

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Rau s cliverhal ten davon verbessert und die durch den Regenerator herbeigeführte genannte geringe Verschlechterung davon wenigstens ausgleicht.

Es dürfte einleuchten, dass der Regenerator auf andere Art und Weise als in Fig. 1 und 3 ausgebildet werden kann, was beispielsweise die Lage der Umkehrstufe oder die Leitungsrichtung des Gleichrichters anbelangt. Es dürfte auch einleuchten, dass das Verzögerungselement auf irgendeine bekannte Weise, z.B. analog, ausgeführt werden kann.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

π .J Horizontal-Synchronschaltungsanordnung für eine Bildwiedergabeanordnung mit Einrichtungen zum Zuführen eines, in einem eintreffenden Videosignal vorhandenen, zusammengestellten ersten Synchronsignals zu einem Regenerator, der im Betrieb während der Vertikal-Hinlaufzeit zum Erzeugen eines zweiten Synchronsignals dient, das zum Zuführen zu einer Horizontal-Phasenregelschleife vorgesehen ist, die zum Erzeugen eines horizontal-frequenten Signals dient, das gegenüber dem iii dem zweiten Synchronsignal vorhandenen Horizontal-Synchronsignal eine nahezu feste Phasenlage hat, welches zweite Synchronsignal horizontal-frequente Impulse mit einer nahezu konstanten Dauer enthält, deren Vorderflanken in nahezu festen Zeitlagen gegenüber den Vorderflanken der Impulse in dem ersten Synchronsignal liegen, wobei der Regenerator ein Verzögerungselement zum Verzögern des ersten Synchronsignals und eine Verarbeitungsstufe mit einem ersten Eingang zum Zuführen des ersten Synchronsignals und mit einem zweiten Eingang zum Zuführen des verzögerten Signals enthält, dadurch gekennzeichnet _% dass die durch das Verzögerungselement (1) herbeigeführte Verzögerung der Hälfte der zu erwartenden Dauer eines in dem ersten Synchronsignal vorhandenen Horizontal-Synchronimpulses entspricht oder kürzer ist als diese Hälfte und dass der Regenerator zugleich eine Umkehrstufe zum Umkehren eines der der Verarbeitungsstufe zugeführten Signale enthält, wobei das zweite Synchronsignal im Betrieb auch während der Vertikal-Austastzeit Impulse mit der genannten nahezu konstanten Dauer enthält, deren Vorderflanken in den genannten nahezu festen Zeitlagen liegen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungselement (i) von dem Typ ist, das nahezu keine Formänderung des ihm zugeführten

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Signals ηerbeiführt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Horizontal-Phasenregelschleife einen Oszillator enthält zum Erzeugen eines Signals, dessen Frequenz ein Vielfaches der Horizontal-Frequenz ist in dem Nennzustand, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungselement (i) ein Schieberegister ist, für das das Signal des Oszillators (1O) das Taktimpulssignal ist.
k. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderflanken der Impulse im zweiten Synchronsignal mit den Vorderflanken der Impulse in dem ersten Synchronsignal zusammenfallen. 5· Schaltungsanordnung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsstufe eine Addier— stufe (3) zum Addieren der der Verarbeitungsstufe zugeführten Signale und einen Gleichrichter (4) zum Hindurchlassen der Polarität des erhaltenen Signals, die der Polarität der Impulse in dem ersten Synchronsignal entspricht, enthält.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Einrichtungen zum Zuführen des ersten Synchronsignals zu dem Regenerator ein Amplitudensieb enthalten, dessen Ausgangssignal nur zwei Werte annehmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsstufe eine Koinzidenzstufe

(7) ist.