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Technischer Hintergrund
der Erfindung
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1. Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verarbeitung von
Videosignalen, genauer eine Datentrennschaltung zum Separieren unterschiedlicher
Daten, die einem Eingangs-Videosignal überlagert sind.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Eine
Datentrennschaltung separiert und digitalisiert Daten und gibt diese
aus, wobei die Daten zu einem vorgegebenem Signal addiert bzw. auf
diesem platziert werden und das Signal einem Televisions(TV)-, digitalen
Televisions-, oder anderem Videosignal überlagert ist, und zwar in
der vertikalen Austastlücke
("vertical blanking
interval", VBI)
(VBI-Signal), beispielsweise in einer Closed Caption (EIA-608), ID-1 (EIAJ-CPR1204),
Europäischem
Teletext (Teletext)/VPS, oder einem anderen Videosignal.
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VBI-Signale,
die einem Televisions-, digitalen Televisions- oder einem anderen
Videosignal in der vertikalen Austastlücke überlagert sind, können grob
unterteilt werden in solche, die ein Clock-Run-In(CRI)-Signal aufweisen
(enthalten), wie etwa eine Closed Caption und ein Teletext-Signal, und
in solche, die nur ein Referenzsignal aufweisen, ohne ein CRI-Signal,
wie etwa ein ID-1-Signal, aufzuweisen (zu enthalten).
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Als
Datentrennschaltung des Standes der Technik zum Separieren von Daten
eines VBI-Signals, das ein CRI-Signal aufweist, ist beispielsweise die
in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 10-336609 (Kokai) offenbarte Schaltung bekannt.
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Weiterhin
ist als Datentrennschaltung des Standes der Technik zum Separieren
von Daten eines VBI-Signals, das nur ein Referenzsignal aufweist,
beispielsweise die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 6-253170 (Kokai) offenbarte Schaltung bekannt.
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8 ist
ein Schaltungsdiagramm der Datentrennschaltung des Standes der Technik
zum Separieren von Daten eines VBI-Signals, das ein CRI-Signal aufweist,
die in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 10-336609 (Kokai) beschrieben wird.
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Wie
in 8 gezeigt, umfasst die Datentrennschaltung 10 einen
Oberer-Scheitelwert-Detektor 11,
einen Unterer-Scheitelwert-Detektor 12, eine Abtastungs-/Halte-Schaltung 13,
eine Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 14, eine CRI-Fensterschaltung 15,
einen Vergleicher 16, und Widerstände R11 und R12.
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In
der Datentrennschaltung 10 wird ein oberer Scheitelwert
eines Eingangsvideosignals, d.h. eines VBI-Signals, durch den Oberer-Scheitelwert-Detektor 11 erfasst,
während
ein unterer Scheitelwert von dem Unterer-Scheitelwert-Detektor 12 erfasst wird.
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Ausgangssignale
des Oberer-Scheitelwert-Detektors 11 und des Unterer-Scheitelwert-Detektors 12,
die den oberen und den unteren Scheitelwert des Eingangs-VBI-Signals
erfasst haben, werden bei den Widerständen R11 und R12 geteilt. Da die
Widerstände
R11 und R12 so eingestellt sind, dass sie die gleichen Widerstandswerte
haben, wird der Abtastungs-/Halte-Schaltung 13 von einem
Knoten P ein zwischen dem oberen und dem unteren Pegel liegender
Spannungspegel zugeführt.
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Weiterhin
wird der CRI-Fensterschaltung 15 ein Synchronsignalgemisch
CSS ("composite
synchronous signal")
zugeführt,
dass von der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 14 separiert wurde.
In der CRI-Fensterschaltung 15 wird, basierend auf dem
Synchronsignalgemisch CSS, ein Steuerungssignal S15 zum Steuern
von Abastungs- und Halteoperationen erzeugt und an die Abtastungs-/Halte-Schaltung 13 ausgegeben.
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In
der Abtastungs-/Halte-Schaltung 13 wird die Spannung abgetastet
und gehalten (in einem CRI-Signalintervall). Die Spannung wird außerdem als
eine Referenzspannung (Trennpegel) an den Vergleicher 16 gemäß einem
Steuerungssignal S15 der CRI-Fensterschaltung 15 ausgegeben.
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Der
Vergleicher 16 separiert durch Vergleichen des Eingangs-VBI-Signals
mit dem Trennpegel die Daten.
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9 ist
ein Schaltungsdiagramm der Datentrennschaltung des Standes der Technik
zum Separieren von Daten eines VBI-Signals, das nur ein Referenzsignal
aufweist, die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 6-253170 (Kokai) beschrieben wird.
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Wie
in 9 gezeigt, umfasst die Datentrennschaltung 20 eine
Synchronsignal-Klemmschaltung 21,
eine Referenzspannungsquelle 22, Zwischenspeicher 23 und 24,
eine Abtastungs-/Halte("sampling/holding", S/H)-Schaltung 25,
einen Operationsverstärker 26,
Vergleicher 27 und 28, einen Klemmkondensator
C21, und Widerstände
R21 bis R24.
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In
der Datentrennschaltung 20 wird der Synchronsignal-Klemmschaltung 21 über den
Klemmkondensator C21 ein Eingangs-VBI-Signal eingegeben. In der
Synchronsignal-Klemmschaltung 21 wird ein
in dem VBI-Signal enthaltenes Synchronsignal auf einen Klemmpegel
Vc geklemmt, der von der Referenzspannungsquelle 22 zugeführt wird.
Das geklemmte VBI-Signal wird als ein zu trennendes Signal den Vergleichern 27 und 28 zugeführt. Das
Signal wird ferner der Abtastungs-/Halte-Schaltung 25 über den
Zwischenspeicher 23 zugeführt.
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In
der Abtastungs-/Halte-Schaltung 25 wird das geklemmte VBI-Signal
abgetastet und durch einen Austastpegel gehalten. Der Austastpegel
Vp wird erfasst, und dieser wird über den Zwischenspeicher 24 dem
Operationsverstärker 26 zugeführt, um in
den Vergleichern 27 und 28 den Trennpegel auszurechnen.
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Weiterhin
wird die Potentialdifferenz des erfassten Austastpegels Vp und des
Klemmpegels Vc bei den Widerständen
R21 und R22 geteilt. Der Spleißpegel
Vs1 wird dem Vergleicher 27 zugeführt. Demzufolge wird im Vergleicher 27 die
Verarbeitung zur Separierung eines Synchronsignals durchgeführt.
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Im
Operationsverstärker 26 wird
der erfasste Austastpegel Vp einem nichtinvertiertenden Eingangsanschluss
(+) eingegeben. Der Klemmpegel Vc wird einem invertierenden Eingangsanschluss
(–) über den
Widerstand R23 zugeführt.
Sodann wird im Operationsverstärker 26 ein
Trennpegel Vs2 erzeugt, und zwar basierend auf dem Austastpegel
Vp, dem Klemmpegel Vc, einem Widerstandswert des Widerstandes R23,
und einem Widerstandswert des Rückkopplungswiderstandes
R24 als eines Trennpegels des Vergleichers 28. Der Trennpegel
Vs2 wird an den Vergleicher 28 ausgegeben. Demzufolge wird
im Vergleicher 28 die Verarbeitung zur Trennung von Daten durchgeführt, die
dem Eingangs-VBI-Signal in der vertikalen Austastlücke überlagert
sind usw.
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Nachfolgend
werden die durch die Erfindung zu lösenden Aufgaben zusammenfassend
angegeben. Wie oben erklärt,
separiert die Schaltung der 8 durch
den Vergleicher 16 Daten von einem mittleren Spannungswert,
der durch Unterteilen der Ausgaben der Oberer-Scheitelwert-Detektionsschaltung 11 und
der Unterer-Scheitelwert-Detektionsschaltung 12 erhalten
wird, die einen oberen und einen unteren Scheitelwert eines Eingangs-VBI-Signals
erfassen. Die Unterteilung erfolgt durch die Widerstände R11
und R12, und zwar unter Verwendung eines Ausgangsimpulses (Steuersignal)
der CRI-Fensterschaltung 15 und unter Verwendung einer
Spannung, die durch die Abtastungs-/Halteschaltung 13 im
CRI-Signalintervall abgetastet und gehalten wird, als einer Referenzspannung
(Trennpegel).
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Demgemäß ist die
Schaltung der 8 zum Separieren von Daten von
einem VBI-Signal
tauglich, das ein CRI-Signal aufweist. Die Schaltung kann aber nicht
sehr gut den Trennpegel für
ein VBI-Signal erzeugen, das nur ein Referenzsignal aufweist. Die Schaltung
kann auch nicht sehr gut ein Referenzsignal durch den Vergleicher 16 separieren.
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Weiterhin
erfasst die Schaltung der 9 den Austastpegel
Vp des Eingangs-VBI-Signals
in der Abtastungs-/Halteschaltung 25, stellt die relativen
Trennungspegel Vs1 und Vs2 ein, und zwar basierend auf einem Sync-Chip-Pegel
Vc und dem Austastpegel Vp, und führt in den Vergleichern 27 und 28 unter
Verwendung der Trennpegel Vs1 und Vs2 Synchronisations-Separation
und Datentrennung durch.
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Da
die Schaltung der 9 einen Trennpegel ohne Rücksicht
auf den Datenanteil des VBI-Signals erzeugt, ist sie demgemäß tauglich
zum Separieren von Daten von einem VBI-Signal, das nur ein Referenzsignal
aufweist, aber sie ist nicht optimal zum Separieren von einem VBI-Signal,
das ein CRI-Signal aufweist.
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In
der Datentrennschaltung der oben erwähnten japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 10-336609 (Kokai) (und der äquivalenten
US 6,285,403 ) tastet die
Abtast-und-Halte-Schaltung das Synchronsignalgemisch während eines
Abtastfensters ab, das durch die Ausgabe einer Fensterschaltung
definiert ist. Darüberhinaus
wird die Datentrennung nur während
Videozeilen durchgeführt,
bei denen Daten vorhanden sind. Diese Zeilen werden unter Verwendung
eines Zeilenzählers
identifiziert.
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WO
94/07334 beschreibt eine Datentrennschaltung, bei welcher der Datentrennpegel
auf einer Spannung basiert, die durch eine Referenzspannungsquelle
erzeugt wird. Die durch die Referenzspannungsquelle erzeugte Spannung
wird so verändert,
dass sie Änderungen
in der Amplitude des Videosignals bewältigt. Konkret wird der Referenzspannungspegel
geändert,
wenn die Anzahl erfasster Clock-Run-In-Impulse von der erwarteten
Anzahl abweicht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Datentrennschaltung
vorzuschlagen, die in der Lage ist, einen optimalen Datentrennpegel
für ein
VBI-Signal etc.
nach verschiedenen Standards zu erzeugen und Daten zuverlässig zu
separieren und/oder digitalisieren.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
schlägt
die vorliegende Erfindung eine Datentrennschaltung vor, die angepasst
ist, in Benutzung Daten zu separieren, die zu einem festgelegten
Signal vorgegebener Spezifikationen addiert sind, das einem Videosignal überlagert
ist, wobei die Separierung auf einem Trennpegel basiert und die
Datentrennschaltung aufweist:
eine Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung zum
Separieren eines Synchronsignalgemischs von einem Videosignal;
eine
Zeilenerfassungsschaltung zum Erfassen einer Zeile, auf der ein
gewünschtes
festgelegtes Signal überlagert
ist, und zwar basierend auf einem Ausgangs-Synchronsignal der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung,
und zum Ausgeben eines Zeilenerfassungsimpulses, und zwar nur während eines
Zeitintervalls der erfassten Zeile;
eine Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung
zum Ausgeben eines Impulses während
eines Zeitintervalls zum Bilden des Durchschnitts des festgelegten,
auf der erfassten Zeile überlagerten
Signals;
eine Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
zum Abtasten und Halten einer Durchschnittsspannung des festgelegten
Signals, und zwar nur während
eines Zeitintervalls der Impulsausgabe der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung,
und zum Erzeugen einer Datentrenn-Referenzspannung, und zwar basierend
auf der abgetasteten und gehaltenen Durchschnittsspannung; und
Datentrennungsmittel,
die ausgebildet sind, um Daten von dem festgelegten Signal zu separieren,
und zwar basierend auf einem Trennungspegel;
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung ausgebildet ist, um den
Zeilenerfassungsimpuls der Zeilenerfassungsschaltung zu empfangen
und um das Zeitintervall innerhalb des Synchronsignalgemischs zu ändern, bei
dem der Ausgangsimpuls aktiv wird, wobei das aktive Zeitintervall
von der Spezifikation des überlagerten
festgelegten Signals abhängt;
und weiterhin eine Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung zum Erzeugen des Trennungspegels
vorgesehen ist, und zwar durch Addieren einer Gleichspannung zu
einer Ausgangsspannung der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
und durch Ändern
der zu addierenden Gleichspannung gemäß der durch die Zeilenerfassungsschaltung
erfassten Zeile.
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Die
Datentrennschaltung kann eine Sync-Chip-Klemmschaltung zum Durchführen von Sync-Chip-Klemmen
bei einem Videosignal aufweisen; hierbei tastet die Datentrenn-Referenzspannungserfassugsschaltung
die Durchschnittsspannung des festgelegten Signals, das in der Sync-Chip-Klemmschaltung
geklemmt wurde, ab und hält
diese.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird das festgelegte Signal einem Videosignal
in der vertikalen Austastlücke überlagert.
Die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung erzeugt einen Impuls, der
während eines
Zeitintervalls eines CRI-Signals aktiv wird, wenn das festgelegte
Signal das CRI-Signal enthält, und
erzeugt einen Impuls, der während
einer Austastlücke
unmittelbar nach einem Ansteigen eines Synchronsignalgemischs aktiv
wird, wenn ein CRI-Signal nicht enthalten und nur ein Referenzsignal
enthalten ist.
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Weiterhin
gibt bei der vorliegenden Erfindung die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
einen Durchschnitts-Spannungswert eines CRI-Signals aus, wenn das
festgelegte Signal ein CRI-Signal enthält, und gibt einen Spannungswert mit
einem Austastpegel aus, wenn das CRI-Signal nicht enthalten und
nur ein Referenzsignal enthalten ist.
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Weiterhin
wird bei der vorliegenden Erfindung der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung eine
erste Gleichspannung, die geringer ist als der Austastpegel, und
eine zweite Gleichspannung zugeführt,
die höher
ist als der Austastpegel. Die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
gibt eine Ausgangsspannung der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
unverändert
als einen Datentrennpegel aus, wenn das festgelegte Signal ein CRI-Signal
enthält,
und erzeugt als einen Datentrennpegel die Ausgangsspannung bei einem
Pegel, zu dem eine Spannung gemäß einer
Differenz der zweiten und der ersten Gleichspannung hinzuaddiert ist,
wenn das CRI-Signal nicht enthalten und nur ein Referenzsignal enthalten
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird beispielsweise der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
eine erste Gleichspannung Vref0 zugeführt, die niedriger als ein
Austastpegel ist, und eine zweite Gleichspannung zugeführt, die
höher als
der Austastpegel ist.
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Weist
das festgelegte Signal ein CRI-Signal auf, führt die Sync-Chip-Klemmschaltung Sync-Chip-Klemmverarbeitung
auf dem festgelegten Eingangssignal aus und gibt das Ergebnis zum
Beispiel an die Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung und die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
aus.
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Die
Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung separiert das Synchronsignalgemisch
und gibt dieses an die Zeilenerfassungsschaltung aus.
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Die
Zeilenerfassungsschaltung erfasst (oder erkennt), basierend auf
dem Ausgangs-Synchronsignal
der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung, eine Zeile, in der
ein festgelegtes Signal mit einem gewünschten CRI-Signal überlagert
ist, und erzeugt einen Zeilenerfassungsimpuls und gibt diesen an
die Fenstererzeugungsschaltung aus, und zwar nur während der
Zeitintervalls der erfassten Zeile.
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Die
Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung erzeugt gemäß der Zeilenerfassungsimpulsausgabe der
Zeilenerfassungsschaltung einen Fensterimpuls, der das Zeitintervall
zum Bilden des Durchschnitts des festgelegten, der Zeile überlagerten
Signals ändert,
und gibt diesen an die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
aus.
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Die
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung empfängt die zugeführte erste
Gleichspannung Vref0 und die zugeführte zweite Gleichspannung
Vref1, addiert eine Gleichspannung, die gemäß der Zeilenerfassungsimpulsausgabe
der Zeilenerfassungsschaltung geändert
ist, zu der Datentrenn-Referenzspannungsausgabe der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung,
und gibt das Ergebnis als einen Datentrennpegel aus.
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Jetzt
addiert die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung eine Gleichspannung "(Vref0 – Vref0)
= 0V" zu der Ausgangsspannung,
während
der Zeilenerfassungsimpuls aktiv ist. Das heißt, die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
gibt eine Ausgangsspannung der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
unverändert
als einen Datentrennpegel aus.
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Sodann
werden die Ausgangsspannung der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
und das festgelegte Eingangssignal verglichen; dabei werden Daten
aus dem festgelegten Signal separiert und digitalisierte Daten können erhalten
werden.
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Wenn
das festgelegte CRI-Signal kein CRI-Signal und nur ein Referenzsignal
aufweist, erfasst (oder erkennt) die Zeilenerfassungsschaltung, basierend
auf dem Ausgangs-Synchronsignal der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung,
weiterhin eine Zeile, der ein festgelegtes Signal mit einem gewünschten
Referenzsignal überlagert
ist, und erzeugt einen Zeilenerfassungsimpuls und gibt diesen nur
während
eines Zeitintervalls der erfassten Zeile an die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung aus.
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Die
Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung erzeugt gemäß der Zeilenerfassungsimpulsausgabe der
Zeilenerfassungsschaltung einen Fensterimpuls, der ein Zeitintervall
zum Bilden des Durchschnitts des festgelegten, der Zeile zu überlagernden
Signals ändert,
und gibt diesen an die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
aus.
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Die
Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung tastet eine Durchschnittsspannung des
festgelegten Signals, das in der Sync-Chip-Klemmschaltung geklemmt wurde, ab und
hält diese,
und zwar nur während
die Fensterimpulsausgabe der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung aktiv
ist, und gibt diese als eine Datentrenn-Referenzspannung an die
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
aus.
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Die
Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung gibt einen Spannungswert
bei einem Austastpegel als eine Datentrenn-Referenzspannung aus,
wenn ein festgelegtes, abzutastendes Signal nur ein Referenzsignal
aufweist.
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Die
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung empfängt die zugeführte erste
Gleichspannung Vref0 und die zugeführte zweite Gleichspannung
Vref1, addiert eine Gleichspannung, die gemäß der Zeilenerfassungsimpulsausgabe
der Zeilenerfassungsschaltung geändert
ist, zu der Datentrenn-Referenzspannungsausgabe der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung,
und gibt das Ergebnis als einen Datentrennpegel aus.
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Jetzt
addiert die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung eine Gleichspannung "(Vref1 – Vref0)" zu der Ausgangsspannung,
während
der Zeilenerfassungsimpuls aktiv ist. Das heißt, die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
gibt eine Ausgangsspannung der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung
unverändert
als einen Datentrennpegel aus.
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Sodann
werden die Ausgangsspannung der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung
und das festgelegte Eingangssignal verglichen; dabei werden Daten
aus dem festgelegten Signal separiert und digitalisierte Daten können erhalten
werden.
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Indem
ein Zeitintervall zum Abtasten des Durchschnittsspannungswertes
des Signals gemäß den Spezifikationen
des festgelegten Signals, für
das Datentrennung gewünscht
wird, variabel gemacht wird und ein Gleichspannungswert, der zu
der abgetasteten Durchschnittsspannung zu addieren ist, variabel
gemacht wird, kann, wie oben erklärt, ein optimaler Datentrennpegel
durch ein optimales Verfahren erzeugt werden und Daten können von
nahezu allen festgelegten Signalen mit unterschiedlichen Spezifikationen
separiert werden.
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Kurzbeschreibung
der Figuren
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Diese
und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
noch besser ersichtlich werden, wobei die Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
erfolgt:
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Datentrennschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2A bis 2E sind
Ansichten von Ausgangswellenformen einer Zeilenerfassungsschaltung und
einer Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels für den konkreten Aufbau einer
Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Beispiels für den konkreten
Aufbau einer Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels für den konkreten Aufbau einer
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6A bis 6H sind
Ansichten von Ausgangswellenformen von Komponenten der Schaltung in 1 für den Fall,
dass ein VBI-Signal ein CRI-Signal aufweist;
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7A bis 7H sind
Ansichten von Ausgangswellenformen von Komponenten der Schaltung in 1 für den Fall,
dass ein VBI-Signal kein CRI-Signal aufweist;
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8 ist
ein Schaltungsdiagramm einer Datentrennschaltung des Standes der
Technik zum Separieren von Daten eines VBI-Signals, das ein CRI-Signal
aufweist; und
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9 ist
ein Schaltungsdiagramm einer Datentrennschaltung des Standes der
Technik zum Separieren von Daten eines VBI-Signals, das nur ein Referenzsignal
aufweist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Datentrennschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst die vorliegende Datentrennschaltung 30 eine
Synchronchip-Klemmschaltung 31, eine Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32,
eine Zeilenerfassungsschaltung 33, eine Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34,
eine Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35,
eine Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36,
eine Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37, und einen
Vergleicher 38.
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Die
Synchronchip-Klemmschaltung 31 führt Sync-Chip-Klemmen auf einer
Videosignaleingabe. d.h. einem VBI-Signal, durch, wobei die Gleichspannungs("direct current", DC)-Komponente
beispielsweise durch einen nicht gezeigten Kondendator abgeschnitten
wird, und zwar basierend auf einer Referenzspannung Vc, die in der
Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugt wird,
und gibt das Ergebnis an die Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32,
die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35,
und den Vergleicher 38 aus.
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Die
Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 umfasst eine
Sync-Trennschaltung 321 zum
Separieren eines Synchronsignalgemischs von einem Eingangs-VBI-Signal,
und zwar basierend auf einer Referenzspannung (Trennpegel) Vs, die
in der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugt
wird, eine Horizontal-Synchronsignal-Separationsschaltung 322 zum
Separieren eines horizontalen Synchronsignals SH von einem separierten
Synchronsignal, das in der Sync-Trennschaltung 321 separiert
wird, und zum Ausgeben dieses Signals an die Zeilenerfassungsschaltung 33,
und eine Vertikal-Synchronsignal-Separationsschaltung 323 zum Separieren
eines vertikalen Synchronsignals SV von einem separierten Synchronsignal,
das in der Sync-Trennschaltung 321 separiert wird, und
zum Ausgeben dieses Signals an die Zeilenerfassungsschaltung 33.
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Basierend
auf einer Ausgabe der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32,
genauer gesagt, basierend auf dem horizontalen Synchronsignal SH,
das in der Horizontal-Synchronsignal-Separationsschaltung 322 separiert
wird, und basierend auf dem vertikalen Synchronsignal SV, das in
der Vertikal-Synchronsignal-Separationsschaltung 323 separiert
wird, erfasst (oder erkennt) die Zeilenerfassungsschaltung 33 jede
Zeile, der ein VBI-Signal mit einem gewünschten CRI-Signal überlagert
ist, und erzeugt ein Zeilenerfassungsimpuls-PLC-Signal und gibt
dieses an die Ausgabeleitung L331 aus, und zwar nur während eines
Zeitintervalls der erfassten Zeile. Gleichzeitig erfasst (oder erkennt)
die Zeilenerfassungsschaltung 33 jede Zeile, der ein VBI-Signal mit
einem gewünschten
Referenzsignal überlagert ist,
und erzeugt ein Zeilenerfassungsimpuls-PLR-Signal und gibt dieses
an die Ausgabeleitung 332 aus.
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Die
Zeilenerfassungsschaltung 33 führt den erzeugten Zeilenerfassungsimpuls
PLC und den Zeilenerfassungsimpuls PLR der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34,
der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35,
und der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zu.
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Die
Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 erzeugt Fensterimpulse
PCRI und PPED, die ein Zeitintervall zum Bilden des Durchschnitts
eines der Zeile überlagerten
VBI- Signals ändern, und
zwar gemäß den Zeilenerfassungsimpulsausgaben
PLC und PLR der Zeilenerfassungsschaltung 33, und gibt
diese an die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 aus.
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2A bis 2E zeigen
Ausgangs-Zeitverläufe
eines Eingangs-VBI-Signals (Videosignals), von Zeilenerfassungsimpulsen
PLC und PLR, die durch die Videosignal-Zeilenerfassungsschaltung 33 erzeugt
werden, und von Fensterimpulsen PCRI und PPED, die von der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 erzeugt
werden.
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In
den 2A bis 2E zeigt
die (1)-Seite Wellenformen, wenn das VBI-Signal ein CRI-Signal aufweist,
während
die (2)-Seite Wellenformen zeigt, wenn das VBI-Signal keinerlei CRI-Signal aufweist, sondern
nur ein Referenzsignal aufweist.
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Wie
in den 2A, 2B und 2C gezeigt,
gibt die Zeilenerfassungsschaltung 33 Zeilenerfassungsimpulse
PLC und PLR aus, die während eines
Zeitintervalls von einem Ansteigen eines Synchronsignalgemischs
einer erfassten Zeile bis zu einem Abfall des Synchronsignalgemischs
einen hohen Pegel "H" annehmen (zum Beispiel
64 μs).
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Wie
in den 2A, 2B und 2D gezeigt,
gibt die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 einen Fensterimpuls
PCRI aus, der während
eines CRI-Signal-Zeitintervalls einen hohen Pegel "H" annimmt, während die Zeilenerfassungsimpulseingabe PLC über die
Ausgabeleitung L331 bei einem hohen Pegel "H" ist.
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Konkret
erzeugt die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 einen
Fensterimpuls PCRI, z. B. mit einer Breite von 2 μs und zum
Beispiel einige μs nach
einem Ansteigen (Eingabe) der Zeilenerfassungsimpulseingabe PLC über die
Ausgabeleitung L331, und gibt diesen aus.
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Weiterhin
gibt die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34, wie in 2A, 2C und 2E gezeigt,
einen Fensterimpuls PPED aus, der in einer Austastlücke unmittelbar
nach einem Anstieg eines Synchronsignalgemischs einen hohen Pegel "H" annimmt, während die Zeilenerfassungsimpulseingabe
PLR über
die Ausgabeleitung L332 bei einem hohen Pegel "H" ist.
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Konkret
erzeugt die Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 den Fensterimpuls
PPED, z. B. mit einer Breite von 1 μs und zum Beispiel einige μs nach einem
Ansteigen (Eingabe) der Zeilenerfassungsimpulseingabe PLC über die
Ausgabeleitung L332, und gibt diesen aus.
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Die
Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 tastet
eine Durchschnittsspannung eines von der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmten
VBI-Signals ab, hält
diese und gibt sie als eine Datentrenn-Referenzspannung VDSV an
die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 aus, und zwar
nur während
die Fensterimpulsausgabe PCRI oder PPED der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 bei
einem hohen Pegel "H" ist.
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels für den Aufbau
der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35.
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Wie
in 3 gezeigt, umfasst die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35A Zwei-Eingangs-ODER-Schaltungen 3501 und 3502, einen
Inverter 3503, einen Analogschalter 3504, einen
Tiefpassfilter ("low
pass filter", LPF) 3505 einschließlich eines
Widerstandes R35 und eines Kondensators C35, und einen Operationsverstärker ("operational amplifier", OP-AMP) 3506.
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Der
Analogschalter 3504 wird durch Verbindung von Sources und
Drains eines P-Kanal-MOS(PMOS)-Transistors
PT35 und eines N-Kanal-MOS(NMOS)-Transistors NT35 aufgebaut.
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Die
zwei Eingangsanschlüsse
der ODER-Schaltung 3501 sind mit Eingangsleitungen für die Fensterimpulse
PCRI bzw. PRED verbunden, während
ein Ausgangsanschluss mit einem Gate des NMOS-Transistors NT35 des
Analogschalters 3504 und einem Eingangsanschluss des Inverters 3503 verbunden
ist. Ein Ausgangsanschluss des Inverters 3503 ist mit einem
Gate des PMOS-Transistors PT35 des Analogschalters 3504 verbunden.
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Die
zwei Eingangsanschlüsse
der ODER-Schaltung 3502 sind mit Eingangsleitungen für Zeilenerfassungsimpulse
PLC und PLR verbunden, während
ein Ausgangsanschluss mit einem Steueranschluss des Operationsverstärkers 3506 verbunden
ist.
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Ein
Ausgangsanschluss des Analogschalters 3504 ist mit einer
Eingangsleitung für
ein von der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmtes VBI-Signal
verbunden, während
ein weiterer Eingangs-/Ausgangs-Anschluss mit einem Ende des Widerstandes R35
des Tiefpassfilters 3505 verbunden ist.
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Das
andere Ende des Widerstandes R35 ist mit einer Elektrode des Kondensators
C35 und einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 3506 verbunden,
während
die andere Elektrode des Kondensators C35 geerdet ist (GND).
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Weiterhin
ist ein invertierender Eingangsanschluss (–) des Operationsverstärkers 3506 mit
seinem eigenen Ausgangsanschluss verbunden.
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Wenn
sich der Ausgangsimpuls PLC oder PLR der Zeilenerfassungsschaltung 33 bei
einem hohen Pegel "H" befindet und sich
die Fensterimpulsausgabe PCRI oder PPED der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 bei
einem hohen Pegel befindet, schaltet in der wie oben beschrieben
aufgebauten Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 3SA der
Analogschalter 3504 an, das geklemmte VBI-Signal wird eingegeben,
und nur die Gleichstromkomponente des VBI-Signals wird durch den Tiefpassfilter 3505 ausgegeben.
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Befindet
sich der Ausgangsimpuls PLC oder PLR der Zeilenerfassungsschaltung 33 bei
einem hohen Pegel "H" und der Fensterimpuls
PCRI oder PPED bei einem niedrigen Pegel "L",
schaltet der Analogschalter 3504 aus und ein abgetasteter
Spannungswert wird durch den Kondensator C35 gehalten und durch
den Operationsverstärker 3506 zwischengespeichert.
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm eines weiteren konkreten Beispiels für den Aufbau
der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35.
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Wie
in 4 gezeigt, umfasst die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35B Zwei-Eingangs-ODER-Schaltungen 3511 und 3512, eine
Scheitelwert-Halte-Schaltung 3513,
eine Unterer-Wert-Halte-Schaltung 3514, und ein Mehrfach-Eingangs-Operationsverstärker (OP-AMP) 3515.
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Die
zwei Eingangsanschlüsse
der ODER-Schaltung 3511 sind mit den Eingangsleitungen
für die
Fensterimpulse PCRI bzw. PPED verbunden, während ein Ausgangssignal dieser
Schaltung der Scheitelwert-Halteschaltung 3513 und der
Unterer-Wert-Halteschaltung 3514 zugeführt wird.
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Die
zwei Eingangsanschlüsse
der ODER-Schaltung 3512 sind mit Eingangsleitungen der
Zeilenerfassungsimpulse PLC bzw. PLR verbunden, während ein
Ausgangssignal dieser Schaltung der Scheitelwert-Halteschaltung 3513,
der Unterer-Wert-Halteschaltung 3514 und
dem Steueranschluss des Operationsverstärkers 3515 zugeführt wird.
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Weiterhin
wird der Scheitelwert-Halteschaltung 3513 und der Unterer-Wert-Halteschaltung 3514 ein
von der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmtes VBI-Signal zugeführt.
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Der
Mehrfach-Eingangs-Operationsverstärker 3515 umfasst
einen ersten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+
(INP0), einen zweiten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+ (INP1),
einen ersten invertierenden Eingangsanschluss– (INN0), und einen zweiten
invertierenden Eingangsanschluss– (INN1).
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Der
erste nicht-invertierende Eingangsanschluss+ (INP0) ist mit der
Ausgangsleitung der Scheitelwert-Halte-Schaltung 3513 verbunden,
während
der zweite nicht-invertierende
Eingangsanschluss+ (INP1) mit der Ausgangsleitung der Unterer-Wert-Halte-Schaltung 3513 verbunden
ist.
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Der
erste invertierende Eingangsanschluss– (INN0) und der zweite invertierende
Eingangsanschluss– (INN1)
sind gemeinsam mit einem Ausgangsanschluss der Schaltung verbunden.
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In
der wie oben aufgebauten Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35B erfasst
die Scheitelwert-Halte-Schaltung 3513 den maximalen Spannungswert
des Eingangs-VBI-Signals und die Unterer-Wert-Halte-Schaltung 3514 erfasst
den minimalen Spannungswert des Eingangs-VBI-Signals, während sich
der Ausgangsimpuls PLC oder PLR der Zeilenerfasssungsschaltung 33 bei
einem hohen Pegel "H" befindet und die
Fensterimpulsausgabe PCRI oder PPED der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 sich
bei einem hohen Pegel befindet.
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Befindet
sich der Ausgangsimpuls PLC oder PLR der Zeilenerfassungsschaltung 33 bei
einem hohen Pegel "H" und der Fensterimpuls
PCRI oder PPED bei einem niedrigen Pegel "L",
halten sowohl die Scheitelwert-Halte-Schaltung 3513 als
auch die Unterer-Wert-Halte-Schaltung 3514 einen abgetasteten
Spannungswert und eine durch Bilden des Durchschnitts der Spannungswerte
vom Operationsverstärker 3515 erhaltene
Spannung wird zu einer Datentrennpegel-Referenzspannung VDSV.
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Demzufolge
gibt die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 einen
Durchschnitts-Spannungswert eines CRI-Signals aus, wenn ein abzutastendes
VBI-Signal ein CRI-Signal aufweist,
während
sie einen Spannungswert bei einem Austastpegel ausgibt, wenn das
abzutastende VBI-Signal nur ein Referenzsignal aufweist.
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Die
Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugt eine Sync-Chip-Klemm-Referenzspannung
Vc und führt
diese der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 zu, erzeugt eine
Sync-Trenn-Referenzspannung (Trennpegel) Vs und führt diese
der Sync-Trennschaltung 321 der
Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 zu, und erzeugt
eine erste Gleichspannung Vref0 und eine zweite Gleichspannung Vref1
zur Datentrennung und gibt diese an die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 aus.
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Die
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 stellt einen Wert
der ersten Gleichspannung Vref0 auf einen Wert ein, der niedriger
ist als ein Austastpegel Vp von beispielsweise 1.45 V, d.h. zum
Beispiel auf 1.40 V.
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Weiterhin
stellt die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 einen
Wert der zweiten Gleichspannung Vref1 auf einen Wert ein, der höher ist
als der Austastpegel Vp von beispielsweise 1.45 V, d.h. zum Beispiel
auf 1.50 V.
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Die
Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 empfängt die
von der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
erste Gleichspannung Vref0O und die zweite Gleichspannung Vref1
und addiert gemäß den von
der Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegebenen Zeilenerfassungsimpulsen
PLC und PLR eine Gleichspannung zu der von der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegebenen
Datentrenn-Referenzspannung VDSV.
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5 ist
ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels für den Aufbau
der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37.
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Wie
in 5 gezeigt, umfasst die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 eine
Zwei-Eingangs-ODER-Schaltung 3701, Inverter 3702 und 3703,
Analogschalter 3704 und 3705, und einen Mehrfach-Eingang-Operationsverstärker (OP-AMP) 3706.
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Der
Analogschalter 3704 wird durch Verbinden von Sources und
Drains eines PMOS-Transistors
PT371 und eines NMOS-Transistors NT372 aufgebaut.
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In
gleicher Weise wird der Analogschalter 3705 durch Verbinden
von Sources und Drains eines PMOS-Transistors 372 und eines
NMOS-Transistors NT372 aufgebaut.
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Der
Mehrfach-Eingang-Operationsverstärker 3706 umfasst
einen ersten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+
(INP0), einen zweiten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+ (INP1),
einen ersten invertierenden Eingangsanschluss– (INN0), und einen zweiten
invertierenden Eingangsanschluss– (INN1). Der Operationsverstärker 3706 arbeitet
so, dass eine Summe der Spannungen, die dem ersten nicht-invertierenden
Eingangsanschluss+ (INP0) und dem zweiten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+ (INP1)
eingegeben sind, gleich zu einer Summe der Spaunungen wird, die
dem ersten invertierenden Eingangsanschluss– (INN0) und dem zweiten invertierenden
Eingangsanschluss– (INN1)
eingegeben sind.
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Die
zwei Eingangsanschlüsse
der ODER-Schaltung 3701 sind mit Eingangsleitungen für die Zeilenerfassungsimpulse
PLC bzw. PLR verbunden, während
ein Ausgangsanschluss mit einem Steueranschluss des Operationsverstärkers 3706 verbunden
ist.
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Ein
Eingangsanschluss des Inverters 3702 ist verbunden mit
der Eingangsleitung für
den Zeilenerfassungsimpuls PLC, während ein Ausgangsanschluss
mit einem Gate des PMOS-Transistors PT371 des Analogschalters 3704 verbunden
ist. Weiterhin ist ein Gate des NMOS-Transistors NT371 des Analogschalters 3704 mit
einer Eingangsleitung für den
Zeilenerfassungsimpuls PLC verbunden.
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Ein
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss des Analogschalters 3704 ist
mit einer Zuführungsleitung für eine erste
Gleichspannung Vref0 verbunden, während der andere
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
mit dem zweiten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+ (INP1) des Operationsverstärkers 3706 verbunden
ist.
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Ein
Eingangsanschluss des Inverters 3703 ist mit einer Eingangsleitung
für den
Zeilenerfassungsimpuls PLR verbunden, während ein Ausgangsanschluss
mit einem Gate des PMOS-Transistors PT372 des Analogschalters 3705 verbunden
ist. Außerdem
ist ein Gate des NMOS-Transistors NT372 des Analogschalters 3705 mit
einer Eingangsleitung für
den Zeilenerfassungsimpuls PLR verbunden.
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Ein
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss des Analogschalters 3705 ist
mit einer Zuführungsleitung für eine zweite
Gleichspannung Vref1 verbunden, während der andere
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
mit dem zweiten nicht-invertierenden Eingangsanschluss+ (INP1) verbunden
ist.
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Außerdem ist
der erste nicht-invertierende Eingangsanschluss+ (INP0) des Operationsverstärkers 3706 mit
einer Zuführungsleitung
für die
Datentrenn-Referenzspannung
VDSV verbunden, der zweite invertierende Eingangsanschluss– (INN1)
ist mit einer Zuführungsleitung
für die
erste Gleichspannung Vref0 verbunden, und der erste invertierende Eingangsanschluss– (INN0)
des Verstärkers
ist mit seinem eigenen Ausgangsanschluss verbunden.
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Die
wie oben aufgebaute Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37A addiert
unter Verwendung des Mehrfach-Eingangs-Operationsverstärkers 3706 einen
Gleichspannungspegel zu der von der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegebenen
Datentrenn-Referenzspannung
VDSV und gibt das Ergebnis aus.
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Konkret
wird der Analogschalter 3704 angeschaltet und eine Gleichspannung "(Vref0 – Vref0)
= 0V" wird zu der
Ausgangsspannung addiert, während sich
der Zeilenerfassungsimpuls PLC bei einem hohen Pegel "H" befindet.
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Demgegenüber wird
der Analogschalter 3705 angeschaltet und eine Gleichspannung "(Vref1 – Vref0)" wird zu der Ausgangsspannung
addiert, während
sich der Zeilenerfassungsimpuls PLR bei einem hohen Pegel "H" befindet.
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Demzufolge
gibt die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 für ein VBI-Signal,
das ein CRI-Signal aufweist, einen durch Bilden des Durchschnitts
des CRI-Signals erhaltenen Spannungswert als einen Datentrennpegel
VDSL an den Vergleicher 38 aus.
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Demgegenüber gibt
die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 für ein VBI-Signal,
das lediglich ein Referenzsignal aufweist, einen durch Addieren
einer spezifischen Gleichspannung (Vref1 – Vref0) zu einem Austastpegel
Vp erhaltenen Spannungswert als einen Datentrennpegel VDSL aus.
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An
dieser Stelle ist es möglich,
durch Addieren (im Voraus) einer Gleichspannung zum Aufheben der
Offset-Spannungen der Schaltungen (wie etwa dem Operationsverstärker und
dem Vergleicher) zu der addierten Gleichspannung, die Offset-Spannungen
des Operationsverstärkers,
des Vergleichers etc. aufzuheben und die Genauigkeit der Datentrennung zu
verbessern. In 5 ist der Analogschalter 3704 mit
einer Zuführungsleitung
für eine
erste Gleichspannung Vref0 verbunden, aber durch Verbinden des Schalters
mit einer Zuführungsleitung
für die
dritte Gleichspannung Vref2 (zum Beispiel) und Einstellen von Vref2
auf den optimalen Pegel, kann eine Gleichspannung zum Aufleben der
Offset-Spannungen von Schaltungen wie dem Operationsverstärker und
dem Vergleicher sogar zu einem durch Bilden des Durchschnitts eines
CRI-Signals erhaltenen Spannungswert addiert werden.
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Dem
Vergleicher 38 wird eine VBI-Signaleingabe an einen nicht-invertierenden
Eingangsanschluss (+) zugeführt.
Dem Vergleicher 38 wird ein Datentrennpegel VDSL zugeführt, der
einem invertierenden Eingabeanschluss (–) eingegeben wird. Der Vergleicher 38 separiert
Daten vom VBI-Signal, indem die Ausgangsspannung VDSL der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 mit
dem Eingangs-VBI-Signal verglichen wird. Der Vergleicher 38 gibt
digitalisierte Daten DT aus.
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Als
nächstes
wird die Arbeitsweise des obigen Aufbaus erläutert. Hierbei wird zwischen
einem Fall, bei dem das VBI-Signal ein CRI-Signal aufweist, und
einem Fall, bei dem das VBI-Signal kein CRI-Signal aufweist und
nur ein Referenzsignal aufweist, unterschieden. Hierbei wird auf
die Zeitverlaufsdiagramme in den 6A bis 6H und 7A bis 7H Bezug
genommen.
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Als
erstes wird die Arbeitsweise für
den Fall, dass das VBI-Signal ein CRI-Signal aufweist, unter Bezugnahme
auf die 6A bis 6H erläutert.
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In
der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 wird eine
Sync-Klemm-Referenzspannung
Vc erzeugt und die erzeugte Spannung Vc wird der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 zugeführt, während eine
Sync-Trenn-Referenzspannung (Trennpegel) Vs erzeugt wird und die
erzeugte Spannung Vs der Sync-Trenn-Schaltung 321 der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 zugeführt wird. Wie
in den 6C und 6D gezeigt,
wird in der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 außerdem eine
erste Gleichspannung Vref0 und eine zweite Gleichspannung Vref1
zum Datentrennen erzeugt. Diese werden der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zugeführt.
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Wie
in 6A gezeigt, wird sodann in der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 das
Sync-Chip-Klemmen
auf der VBI-Signaleingabe durchgeführt, wobei die Gleichstromkomponente
zum Beispiel durch einen nicht gezeigten Kondensator abgeschnitten
wird, und zwar basierend auf einer durch die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
Referenzspannung Vc. Das Ergebnis wird an die Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32,
die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 und
den Vergleicher 38 ausgegeben.
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In
der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 wird
ein Synchronsignalgemisch vom Eingangs-VBI-Signal separiert, und
zwar basierend auf der durch die Referenzspannung-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
Referenzspannung (Trennpegel) Vs. Weiterhin werden ein horizontales
Synchronsignal SH und ein vertikales Synchronsignal SV separiert.
Diese Signale werden an die Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegeben.
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In
der Zeilenerfassungsschaltung 33 wird jede Zeile erfasst
(oder erkannt), der ein VBI-Signal mit einem gewünschten CRI-Signal überlagert
ist, und zwar basierend auf einem Ausgabe-Synchronsignal der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32.
Wie in 6G gezeigt, wird außerdem ein Zeilenerfassungsimpuls
PLC erzeugt und an die Ausgangsleitung L331 nur während eines
Zeitintervalls der erfassten Zeile ausgegeben.
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Der
an die Ausgabeleitung L331 ausgegebene Zeilenerfassungsimpuls PLC
wird der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34, der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35, und
der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zugeführt.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass, wie in 6A und 6G gezeigt,
der Zeilenerfassungsimpuls PLC während
eines Zeitintervalls von einem Ansteigen des Synchronsignalgemischs
der erfassten Zeile bis zu einem Abfall des Synchronsignalgemischs,
wenn die Zeile endet, einen hohen Pegel "H" annimmt.
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In
der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 wird gemäß einem
von der Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegebenen Zeilenerfassungsimpuls PLC
ein Fensterimpuls PCRI erzeugt, der ein Zeitintervall des Bildens
des Durchschnitts eines einer Zeile überlagerten VBI-Signals ändert. Der
Fensterimpuls wird an die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegeben.
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Wie
in den 6A und 6H gezeigt, nimmt
der Fensterimpuls PCRI während
eines Zeitintervalls eines CRI-Signals einen hohen Pegel "H" an.
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In
der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 wird
eine Durchschnittsspannung des in der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmten
VBI-Signals abgetastet
und gehalten. Sie wird als eine Datentrenn-Referenzspannung VDSV
an die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 ausgegeben,
und zwar nur während
sich der von der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 ausgegebene Fensterimpuls
PCRI bei einem hohen Pegel "H" befindet.
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Weist
das abgetastete VBI-Signal ein CRI-Signal auf, wird in der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 der
Durchschnittsspannungswert des CRI-Signals als eine Datentrenn-Referenzspannung
VDSV ausgegeben, wie in 6A und 6B gezeigt.
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In
der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 werden eine
durch die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
erste Gleichspannung Vref0 und zweite Gleichspannung Vref1 empfangen.
Ferner wird eine gemäß einem
von der Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegebenen Zeilenerfassungsimpuls
PLC veränderte
Gleichspannung zu der von der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegebenen
Datentrenn-Referenzspannung VDSV addiert. Das Ergebnis wird als
ein Datentrennpegel VDSL an den Vergleicher 38 ausgegeben.
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Jetzt
wird in der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 eine
Gleichspannung "(Vref0 – Vref0)
= 0" zu der Ausgangsspannung
addiert, während
sich der Zeilenerfassungsimpuls PLC bei einem hohen Pegel "H" befindet.
-
Dementsprechend
wird für
ein VBI-Signal, das ein CRI-Signal aufweist, von der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 ein
durch Bilden des Durchschnitts des CRI-Signals erhaltener Spannungswert
als ein Datentrennpegel VDSL an den Vergleicher 38 ausgegeben.
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Im
Vergleicher 38 wird die Ausgangsspannung VDSL der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 mit
dem Eingangs-VBI-Signal verglichen, wobei Daten vom VBI-Signal separiert
und digitalisierte Daten DT ausgegeben werden.
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Als
nächstes
wird die Arbeitsweise für
den Fall, dass das VBI-Signal kein CRI-Signal aufweist und nur ein
Referenzsignal aufweist, unter Bezugnahme auf die 7A bis 7H erläutert.
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Auch
in diesem Fall wird in der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 eine Sync-Klemm-Referenzspannung
Vc erzeugt und die erzeugte Spannung Vc der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 zugeführt. Eine
Sync-Trenn-Referenzspannung (Trennpegel) Vs wird erzeugt und die
erzeugte Spannung Vs wird der Sync-Trenn-Schaltung 321 der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 zugeführt. Wie
in den 7C und 7D gezeigt, wird
in der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 außerdem eine
erste Gleichspannung Vref0 und eine zweite Gleichspannung Vref1
zum Datentrennen erzeugt. Diese werden der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zugeführt.
-
Wie
in 7A gezeigt, wird sodann in der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 das
Sync-Chip-Klemmen
auf der VBI-Signaleingabe durchgeführt, wobei die Gleichstromkomponente
zum Beispiel durch einen nicht gezeigten Kondensator abgeschnitten
wird, und zwar basierend auf der durch die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
Referenzspannung Vc. Das Ergebnis wird an die Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32,
die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 und
den Vergleicher 38 ausgegeben.
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In
der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 wird
ein Synchronsignalgemisch aus dem Eingangs-VBI-Signal erzeugt, und
zwar basierend auf der durch die Referenzspannung-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
Referenzspannung (Trennpegel) Vs. Weiterhin werden ein horizontales Synchronsignal
SH und ein vertikales Synchronsignal SV erzeugt. Diese Signale werden
an die Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegeben.
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In
der Zeilenerfassungsschaltung 33 wird jede Zeile erfasst
(oder erkannt), der ein VBI-Signal mit einem gewünschten Referenzsignal überlagert ist,
und zwar basierend auf einem Ausgabe-Synchronsignal der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32.
Wie in 7G gezeigt, wird außerdem ein
Zeilenerfassungsimpuls PLR erzeugt und an die Ausgangsleitung L332
nur während
eines Zeitintervalls der erfassten Zeile ausgegeben.
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Der
an die Ausgabeleitung L332 ausgegebene Zeilenerfassungsimpuls PLR
wird der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34, der Datentrenn- Referenzspannungserfassungsschaltung 35, und
der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zugeführt.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass, wie in 7A und 7G gezeigt,
der Zeilenerfassungsimpuls PLR während
eines Zeitintervalls von einem Ansteigen des Synchronsignalgemischs
der erfassten Zeile bis zu einem Abfall des Synchronsignalgemischs,
wenn die Zeile endet, einen hohen Pegel "H" annimmt.
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In
der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 wird gemäß dem von
der Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegebenen Zeilenerfassungsimpuls
PLR ein Fensterimpuls PPED erzeugt, der ein Zeitintervall des Bildens
des Durchschnitts des der Zeile überlagerten
VBI-Signals ändert.
Der Fensterimpuls wird an die Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegeben.
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Wie
in den 7A und 7H gezeigt, nimmt
der Fensterimpuls PPED während
eines Zeitintervalls einer Austastlücke unmittelbar nach dem Ansteigen
des Synchronsignalgemischs einen hohen Pegel "H" an.
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In
der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 wird
eine Durchschnittsspannung des in der Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmten
VBI-Signals abgetastet
und gehalten. Sie wird als eine Datentrenn-Referenzspannung VDSV
an die Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 ausgegeben,
und zwar nur während
sich der von der Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 ausgegebene Fensterimpuls
PPED bei einem hohen Pegel "H" befindet.
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Weist
das abgetastete VBI-Signal kein Referenzsignal auf, wird in der
Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ein
Spannungswert bei einem Austastpegel Vp als eine Datentrenn-Referenzspannung
VDSV ausgegeben, wie in 7A und 7B gezeigt.
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In
der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 werden eine
durch die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung 36 erzeugte
erste Gleichspannung Vref0 und zweite Gleichspannung Vref1 empfangen.
Ferner wird eine gemäß einem
von der Zeilenerfassungsschaltung 33 ausgegebenen Zeilenerfassungsimpuls
PLR veränderte
Gleichspannung zu der von der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 ausgegebenen
Datentrenn-Referenzspannung VDSV addiert. Das Ergebnis wird als
ein Datentrennpegel VDSL an den Vergleicher 38 ausgegeben.
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Jetzt
wird in der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 eine
Gleichspannung "(Vref1 – Vref0)" zu der Ausgangsspannung
addiert, während sich
der Zeilenerfassungsimpuls PLR bei einem hohen Pegel "H" befindet.
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Dementsprechend
wird für
ein VBI-Signal, das lediglich ein Referenzsignal aufweist, von der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 ein
durch Addieren eines spezifischen Gleichspannungswertes (Vref1 – Vref0)
zu dem Austastpegel Vp erhaltener Spannungswert als ein Datentrennpegel
VDSL an den Vergleicher 38 ausgegeben.
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Im
Vergleicher 38 wird die Ausgangsspannung VDSL der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 mit
dem Eingangs-VBI-Signal verglichen, wobei Daten vom VBI-Signal separiert
und digitalisierte Daten DT ausgegeben werden.
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Wie
oben erklärt,
ist gemäß dieser
Ausführungsform
folgendes vorgesehen: Eine Sync-Chip-Klemmschaltung 31 zum
Durchführen von
Sync-Chip-Klemmen auf einem gleichstrom-abgeschnittenen Eingangs-Videosignal,
eine Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 zum
Separieren eines Synchronsignalgemischs aus dem Videosignal, eine
Zeilenerfassungsschaltung 33 zum Ausgeben eines Zeilenerfassungsimpulses
PLC, und zwar nur während
des Zeitintervalls der erfassten Zeile und wenn eine Zeile, der
ein VBI-Signal mit einem gewünschten
CRI-Signal überlagert
ist, in der Ausgabe der Synchronsignalgemisch-Separationsschaltung 32 erfasst
wird, während
ein Zeilenerfassungsimpuls PLR nur während des Zeitintervalls der erfassten
Zeile ausgegeben wird, wenn eine Zeile erfasst wird, der ein VBI-Signal
mit einem gewünschten Referenzsignal überlagert
ist, eine Fensterimpuls-Erzeugungsschaltung 34 zum
Ausgeben von Impulsen PCRI und PPED, die ein Zeitintervall zum Bilden
des Durchschnitts des der Zeile überlagerten
VBI-Signals gemäß den Ausgabeerfassungsimpulsen
PLC und PLR der Zeilenerfassungsschaltung ändern, eine Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35 zum
Abtasten und Halten einer Durchschnittsspannung des durch die Sync-Chip-Klemmschaltung 31 geklemmten
VBI-Signals, eine Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 zum
Addieren einer gemäß den Zeilenerfassungsimpulsen
PLC und PLR geänderten
Gleichspannung zu der Ausgangsspannung der Datentrenn-Referenzspannungserfassungsschaltung 35,
und ein Vergleicher 38 zum Separieren von Daten von dem
VBI-Signal durch Vergleichen der Ausgangsspannung der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung 37 mit
dem Eingangs-VBI-Signal und zum Ausgeben digitalisierter Daten.
Deswegen bestehen die Vorteile, dass der am besten taugliche Datentrennpegel
durch das am besten taugliche Verfahren erzeugt wird und Daten aus nahezu
allen VBI-Signalen mit unterschiedlichen Spezifikationen separiert
werden können,
indem das Zeitintervall des Abtastens des Durchschnittsspannungswertes
einer Signalvariablen und das Addieren variabel gemacht wird und
der zu der abgetasteten Durchschnittsspannung zu addierende Gleichstromwert
variabel gemacht wird, und zwar gemäß den Spezifikationen des VBI-Signals,
für das
Datentrennung gewünscht
wird.
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Das
heißt,
da die am besten tauglichen Datentrennpegel durch das am besten
taugliche Verfahren erzeugt werden können, und da die Separation und
Digitalisierung der Daten sowohl für ein VBI-Signal, das ein CRI-Signal
aufweist, als auch ein VBI-Signal, das lediglich ein Referenzsignal
aufweist, möglich
ist, können
Daten exakt von VBI-Signalen nahezu aller Spezifikationen getrennt
werden, und zwar einfach durch die Datentrennschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Da
außerdem
der Trennpegel durch Addieren einer Gleichspannung zu einer Referenzgleichspannung
eines Trennpegels erzeugt wird, der vom VBI-Signal erfasst worden
ist, können
Offset-Spannungen von Schaltungen wie dem Operationsverstärker und
dem Vergleicher ausgeglichen werden, indem eine Gleichspannung zu
dem addierten Gleichspannungswert addiert wird, um die Offset-Spannungen des Operationsverstärkers und
des Vergleichers etc. auszugleichen.
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Demzufolge
können
nicht nur mit großer
Exaktheit Daten separiert werden, sondern auch die durch Schaltungs-Offsets
bewirkte Ausfallrate von IC's
kann reduziert werden.
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Dadurch,
dass das Zeitintervall der Abtastung des Durchschnitts-Spannungswertes
eines Signals variabel gemacht wird und auch ein Gleichspannungswert,
der zu der abgetasteten Durchschnittsspannung addiert wird, variabel
gemacht wird, undzwar gemäß der Spezifikationen
eines VBI-Signals, für
das Datentrennung gewünscht
ist, ist es, wie oben erläutert,
möglich,
den am besten tauglichen Datentrennpegel zu erzeugen und Daten für eine Vielzahl von
VBI-Signalen unterschiedlicher Spezifikationen zu separieren.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass bei der Datentrennpegel-Erzeugungsschaltung sogar dann
die gleichen Wirkungen festgestellt werden können, wenn diese durch eine
Schaltung zum Multiplizieren des Spannungswertes der Differenz des Sync-Chip-Pegels und des abgetasteten
Durchschnittsspannungswertes ersetzt wird, wobei der Faktor, mit
dem multipliziert wird, gemäß der erfassten
Zeile variabel gemacht wird.
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Die
Wirkungen der Erfindung zusammenfassend, sei, wie oben erklärt, gesagt,
dass gemäß der vorliegenden
Erfindung der am besten taugliche Datentrennpegel durch das am besten
taugliche Verfahren erzeugt werden kann und Daten von VBI-Signalen
unterschiedlicher Spezifikationen separiert und digitalisiert werden
können.
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Dementsprechend
können
Daten von VBI-Signalen nahezu aller Spezifikationen mit hoher Genauigkeit
einfach durch die Datentrennschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
getrennt werden.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass die oben erläuterten
Ausführungsformen
beschrieben wurden, um das Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und nicht, um die vorliegende
Erfindung einzuschränken.
Demgemäß enthalten
die in den obigen Ausführungsformen
offenbarten Elemente alle Modifikationen in der Auslegung und Äquivalente,
die zu dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung gehören.