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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Videoanzeigevorrichtung und insbesondere eine Videoanzeigevorrichtung,
die eine Phasenregelschleife aufweist, die verwendet wird, um eine
Horizontalabtastsignalfrequenz, die in einem Fernsehempfänger und einer
Personalcomputeranzeige verwendet wird, in Synchronisation mit einer
Synchronisationseingangssignalfrequenz zu bringen. In dieser Beschreibung
wird „Phasenregelschleife" mit „PLL" abgekürzt.
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In Videoanzeigevorrichtungen dieser
Art, zum Beispiel in einem Fernsehempfängermonitor, wird ein Horizontalabtastsignal
für eine
Anzeige in Synchronisation mit einem Horizontalsynchronsignal erzeugt,
das von einem zusammengesetzten Eingangsvideosignal durch eine Synchronsignaltrennschaltung
getrennt wird. Da es nicht bevorzugt wird, daß das Horizontalabtastsignal
durch Rauschen und anderes beeinflußt wird, was im Horizontalsynchronsignal
enthalten ist, wird im allgemeinen eine PLL-Schaltung verwendet,
um die obenerwähnte Störung zu
beseitigen und um eine stabile Horizontalsynchronsignalfrequenz
sicherzustellen.
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Wie wohlbekannt ist, weist die PLL-Schaltung
einen spannungs- oder stromgesteuerten Oszillator und einen Phasenkomparator
auf, der einen Ausgang aufweist, der mit einem Tiefpaßfilter
(LPF) verbunden ist. Der Phasenkomparator vergleicht eine Ausgabe
des Oszillators mit einer Anstiegsflanke oder einer Mitte eines
Synchronimpulses, der ein Be zugssignal ist. Eine Fehlerspannung
oder Strom, der für
das Ergebnis des Vergleichs kennzeichnend ist, wird durch den Tiefpaßfilter
integriert und als eine Steuerspannung oder Strom dem Oszillator
zugeführt,
um die Phase und die Frequenz des Oszillators zu ändern, bis
die Ausgangsfrequenz des Oszillators mit dem Synchronimpuls in Phase
gebracht ist.
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Bezugnehmend auf 1, wird in Form eines Blockdiagramms
eine Videoanzeigevorrichtung des Stands der Technik gezeigt, die
die PLL-Schaltung verwendet, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. JP-A-62-159980 offenbart wird, die dem US-Patent Nr. 4,634,939
entspricht, deren Inhalt in seiner Gesamtheit als Verweisquelle
in diese Anmeldung aufgenommen wird.
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Die gezeigte Videoanzeigevorrichtung
des Stands der Technik weist auf: eine PLL-Schaltung 1, die
ein Schwingungssignal VF erzeugt, das der Frequenz eines Eingangshorizontalsynchronsignals
HI folgt, eine Nachführungsschaltung 2 zur
Ausgabe eines Nachführungssteuersignals
IF zur Bewegung der Schwingungsfrequenz zur Zeit einer abrupten Änderung
der Frequenz des Synchronsignals HI, wie wenn das Synchronsignal
HI umgeschaltet wird, in einen vorbestimmten Fangbereich und zur
Aufrechterhaltung der Schwingungsfrequenz, wenn kein Synchronsignal
HI zugeführt
wird, und eine Ausgangsschaltung 2, die das Schwingungssignal
VF empfängt,
um das Schwingungssignal VF auf einen vorbestimmten Ausgangspegel
zu verstärken,
und um das verstärkte
Signal als ein Horizontalausgangssignal HO auszugeben.
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Die PLL-Schaltung 1 weist
auf: einen Wellenformer 11, der das Horizontalsynchronsignal
HI empfängt,
um einen Horizontalsynchronimpuls H auszugeben, der eine konstante
Impulsweite aufweist, einen Phasendetektor 12 zur Detektion einer
Phasendifferenz zwischen dem Horizontalsynchronimpuls H und dem
Schwingungssignal VF, um ein Phasendifferenzsignal P1 auszugeben,
einen Tiefpaßfilter 13 zur Integration
des Phasendifferenzsignals P1, um das Phasendifferenzsignal P1 in
ein Stromsignal F1 umzuwandeln, einen Stromaddierer 14 zur
Addition des Stromsignals F1 und des Nachführungssteuersignals IF, das
ebenfalls ein Stromsignal ist, um ein Steuersignal C zu erzeugen,
und einen stromgesteuerten Oszillator 15, der auf das Steuersignal
C reagiert, um das Schwingungssignal VF schwingen zu lassen.
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Die Nachführungsschaltung 2 weist
auf: einen Frequenz-Spannungs-Wandler 21,
der den Horizontalsynchronimpuls H empfängt, um die Frequenz des Horizontalsynchronimpulses
H in ein Spannungssignal VH umzuwandeln, einen Tiefpaßfilter 22 zur
Integration des Spannungssignals VH, um ein Integrationssignal F2
auszugeben, eine Spannungsversorgung 23 zur Ausgabe eines
Spannungssignals FL, das den Oszillator 15 veranlaßt, mit
einer minimalen Freischwingfrequenz zu schwingen, eine Begrenzungsdiode 24,
und einen Spannungs-Strom-Wandler 25 zur
Umwandlung der Spannung der Signale F2 + FL in das Nachführungssteuersignal
IF, das ein Stromsignal ist.
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Die Ausgangsschaltung 3 weist
auf: einen Phasenschieber 31, der auf ein Steuersignal
F3 reagiert, um das Schwingungssignal VF phasenzuverschieben und
um ein phasenverschobenes Signal PS auszugeben, einen Ausgangsverstärker 32,
der auf das phasenverschobene Signal PS reagiert, um ein Horizontalablenkungsausgangssignal
HO und einen Austastimpuls PB auszugeben, einen Phasendetektor 33 zur
Detektion einer Phasendifferenz zwischen dem Austastimpuls PB und
dem Schwingungssignal VF, um ein Phasendifferenzsignal P2 zu erzeugen,
und einen Tiefpaßfilter 34 zur
Integration des Phasendifferenzsignals P2, um das Steuersignal F3
zu erzeugen.
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Nun wird eine Operation der Videoanzeigevorrichtung
des Stands der Technik mit 1 und 2 beschrieben, die ein Zeitdiagramm
ist, das Wellenformen verschiedener Signale in der in 1 gezeigten Schaltung darstellt.
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Zuerst, wenn sich die PLL-Schaltung 1 in
einem verriegelten Zustand befindet, d. h. wenn die Frequenz des
Horizontalsynchronimpulses H mit der Frequenz des Schwingungssignals
VF im wesentlichen übereinstimmt,
formt der Wellenformformer 11 der PLL-Schaltung 1 das
empfangene Eingangshorizontalsynchronsignal HI, um den Horizontalsynchronimpuls
H auszugeben, der eine konstante Impulsweite aufweist, der an den
Phasendetektor 12 und den Frequenz-Spannungs-Wandler 21 geliefert
wird. Der Phasendetektor 12 vergleicht die Phase des Horizontalsynchronimpulses
H und die Phase des Schwingungssignals VF, das die Ausgabe der PLL-Schaltung 1 ist,
und gibt das Phasendifferenzsignal P1 aus. Der Tiefpaßfilter 13 integriert
das Phasendifferenzsignal P1 und gibt das Stromsignal F1 aus. Im
obenerwähnten
verriegelten Zustand befindet sich das Nachführungssteuersignal IF auf einem konstanten
Wert, und daher addiert der Stromaddierer 14 das Nachführungssteuersignal
IF des konstanten Werts und das Stromsignal F1, um das Steuersignal
C zu erzeugen. Der stromgesteuerte Oszillator 15 schwingt
und. erzeugt das Schwingungssignal VF, das die Frequenz aufweist,
die dem Stromwert des Steuersignals C entspricht. Dieses Schwingungssignal
VF wird an den Phasendetektor 12 und den Phasenschieber 31 und
den Phasendetektor 33 der Ausgangsschaltung 3 geliefert.
Folglich arbeitet die PLL-Schaltung 1 mit
der Wirkung, daß das
Phasendifferenzsignal P1, das aus dem Phasendetektor 12 ausgegeben
wird, null wird, d. h. die Frequenz des Schwingungssignals VF, das
durch den stromgesteuerten Oszillator 5 erzeugt wird, mit
der Frequenz des Horizontalsynchronsignals HI übereinstimmend wird.
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Andererseits wandelt der Frequenz-Spannungs-Wandler 21 der
Nachführungsschaltung 2 die Frequenz
des empfangenen Horizontalsynchronimpulses H in das Spannungssignal
VH um, das an den Tiefpaßfilter 22 geliefert
wird. Der Tiefpaßfilter 22 beseitigt
eine Hochfrequenzkomponente, wie Rauschen und anderes, was im Spannungssignal
VH enthalten ist, und integriert das Spannungssignal VH, um das
Integrationssignal F2 für
den Spannungs- Strom-Wandler 25 zu erzeugen. Der Spannungs-Strom-Wandler 25 wandelt
das Integrationssignal F2 in einen Stromwert um und erzeugt das Nachführungssteuersignal
IF, das den Stromwert aufweist, im Verhältnis zur Frequenz des Horizontalsynchronimpulses
H.
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Die Spannungsversorgung 23 für die minimale
Schwingungsfrequenz erzeugt das minimale Spannungssignal FL zur
Einstellung der Frequenz des stromgesteuerten Oszillators 15 auf
einen konstanten Wert, in diesem Fall auf einen minimalen Wert,
der gleich oder niedriger als die niedrigste Frequenz eines Normalbetriebs
ist, wenn kein Horizontalsynchronimpuls H zugeführt wird. Das minimale Spannungssignal
FL wird durch die Begrenzungsdiode 24 dem Spannungs-Strom-Wandler 25 zugeführt.
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Hier erzeugt, wenn die PLL-Schaltung 1 entriegelt
wird, um aufgrund einer Frequenzänderung des
Eingangshorizontalsynchronsignals H1 oder aus einem anderen Grund
in einen entriegelten Zustand gebracht zu werden, die Nachführungsschaltung 2 das
Nachführungssteuersignal
IF im Verhältnis
zur Frequenz des Horizontalsynchronimpulses H. Das Nachführungssteuersignal
IF wird an den Stromaddierer 14 gelie fert. Da das Phasendifferenzsignal
P1, d. h. das Integrationssignal F1 im entriegelten Zustand fast
null ist, gibt der Stromaddierer 14 das Nachführungssteuersignal
IF, wie es ist, als das Steuersignal C an den stromgesteuerten Oszillator 15 aus.
Folglich arbeitet der stromgesteuerte Oszillator 15 in
einem Steuermodus mit offenem Regelkreis, in dem die Schwingungsfrequenz
unter Kontrolle des Nachführungssteuersignals
IF eingestellt wird, und erzeugt das Schwingungssignal VF. Wenn
das Schwingungssignal- VF fast die Frequenz des Horizontalsynchronimpulses
H annimmt und in den Fangbereich der PLL-Schaltung 1 eintritt,
wird die PLL-Schaltung 1 in den verriegelten Zustand versetzt,
wie oben erwähnt.
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Alternativ wird, wenn das Eingangshorizontalsynchronsignal
HI nicht zugeführt
wird, d. h. wenn kein Horizontalsynchronimpuls H vom Wellenformformer 2 zugeführt wird,
das Integrationssignal F2 null, so daß die Diode 24 leitend
wird, und daher wird das in der Spannungsversorgung 23 erzeugte
Spannungssignal FL durch die Diode 24 dem Spannungs-Strom-Wandler 25 zugeführt. Folglich
gibt der Spannungs-Strom-Wandler 25 das Nachführungssteuersignal
IF entsprechend dem Spannungssignal FL aus. Folglich arbeitet der
stromgesteuerte Oszillator 15 in einer freischwingenden
Schwingung in einem Steuermodus mit offenem Regelkreis, in dem die
Schwingungsfrequenz unter Kontrolle des Nachführungssteuersignals IF gemäß dem Spannungssignal
FL eingestellt wird, und erzeugt das Schwingungssignal VF der minimalen
Schwingungsfrequenz.
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Der Phasendetektor 33 in
der Ausgangsschaltung 3 detektiert eine Phasendifferenz
zwischen dem Schwingungssignal VF und dem Austastimpuls PB, der
aus dem Ausgangsverstärker 32 ausgegeben
wird, um das Phasendifferenzsignal P2 aus zugeben. Der Tiefpaßfilter 34 integriert
das Phasendifferenzsignal P2, um das Steuersignal F3 auszugeben. Der
Phasenschieber 31 wird durch das Steuersignal F3 gesteuert,
um die Phase des Schwingungssignals VF, das von der PLL-Schaltung 1 zugeführt wird,
um einen konstanten Betrag zu schieben und das phasenverschobene
Signal P5 an den Ausgangsverstärker 32 auszugeben.
Dieser Ausgangsverstärker 32 gibt
das Horizontalausgangssignal HO aus, das ein Ablenkstromsignal für eine (nicht
gezeigte) Ablenkspule ist, so daß eine Kathodenstrahlröhre (CRT),
die eine Anzeigevorrichtung ist, horizontal abgetastet wird. Ferner
gibt der Ausgangsverstärker 32 den Austastimpuls
PB aus, der erhalten wird, indem das Horizontalausgangssignal HO
um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert wird, und der einer Austastperiode
in der Horizontalabtastung entspricht. Der Austastimpuls PB wird
dem Phasendetektor 33 zugeführt.
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In der obenerwähnten Videoanzeigevorrichtung
des Stands der Technik führt
die Nachführungsschaltung 2 die
Frequenznachführungssteuerung des
stromgesteuerten Oszillators 15 durch das Nachführungssteuersignal
aus, das durch eine Frequenz-Spannungs-Umwandlung des Horizontalsynchronimpulses
H erzeugt wird, der die konstante Impulsweite aufweist, die durch
die Verwendung des Wellenformformers 11 erhalten wird.
Andererseits ist in dem zusammengesetzten Videosignal, das angezeigt
werden soll, während
einer Periode eines Vertikalsynchronsignals kein Horizontalsynchronsignal vorhanden.
Daher wird während
der vertikalen Synchronsignalperiode (d. h. Austastperiode) und
genau nach der Vertikalsynchronsignalperiode die Frequenz-Spannungs-Umwandlung
in einem Zustand ausgeführt,
in dem kein Horizontalsynchronsignal vorhanden ist. Folglich tritt
während
der Vertikalsynchronsignalperiode ein Frequenzumwandlungsfehler auf,
der bewirkt, daß der
Wert des Spannungssignals VH niedriger als der Wert in einer Horizontalsynchronsignalperiode
wird. Als Ergebnis ändert
sich das Nachführungssteuersignal
IF, mit dem Ergebnis, daß sich
auch das Schwingungssignal VF ändert, und
es tritt infolge einer Phasenabweichung in einem oberen Abschnitt
eines Anzeigeschirms eine Bildstörung
auf, die einer Periode genau nach der Austastperiode entspricht.
Als Gegenmaßnahme
wird der Frequenzumwandlungsfehler in der Austastperiode unterdrückt, indem
das Spannungssignal VH durch den Tiefpaßfilter 22 integriert
wird, der so aufgebaut ist, daß er
einen Kondensator mit einer großen
Kapazität
enthält
und daher eine große
Zeitkonstante aufweist.
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Wenn jedoch der Tiefpaßfilter 22 so
aufgebaut ist, daß er
einen Kondensator mit einer großen Kapazität enthält und daher
eine große
Zeitkonstante aufweist, um die Bildstörung zu verhindern, die auf das
Fehlen des Horizontalsynchronsignals in der Austastperiode zurückzuführen ist,
wird eine Frequenzänderungsnachführungsfähigkeit
niedrig, wenn die Frequenz des Horizontalsynchronsignals geändert wird.
Als Ergebnis ändert
sich in einer bestimmten Zeitspanne nach der Änderung der Horizontalsynchronsignalfrequenz
eine horizontale Größe im Anzeigeschirm.
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Wenn ferner das Horizontalsynchronsignal nichtzugeführt wird,
wird die Frequenz der freischwingenden Schwingung durch die konstante Spannung
eingestellt, die durch die Begrenzungsdiode der Ausgangsseite des
Tiefpaßfilters
der Nachführungsschaltung
zugeführt
wird. Hier ist es erforderlich, daß die konstante Spannung niedriger
als die Spannung des Integrationssignals eingestellt wird, die durch
den Tiefpaßfilter
ausgegeben wird und die der niedrigsten Frequenz im Normalbetrieb
entspricht, um zu verhindern, daß der Stroms rückwärts fließt. Folglich
ist es selbstverständlich,
daß die
Frequenz der freischwingenden Schwingung nicht größer als
die obenerwähnte
niedrigste Frequenz ist.
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US
4,660,080 offenbart eine Phasenregelschleifenschaltung,
die einen Frequenz-Spannungs-Wandler aufweist, der während des
Vertikalvorlaufs auf das Synchronisierungseingangssignal reagiert,
um eine Steuerspannung zu erzeugen, die für die Frequenz des Synchronisierungseingangssignals
kennzeichnend ist. Während
des Vertikalvorlaufs ändert
die Steuerspannung die Freischwingfrequenz eines gesteuerten Oszillators
der Phasenregelschleifenschaltung so, daß die Freischwingfrequenz des
Oszillators direkt mit der Frequenz des Eingangssignals zusammenhängt. Während des Vertikalrücklaufs
reagiert der Frequenz- Spannungs-Wandler auf das Oszillatorausgangssignal, um
das Steuersignal zu erzeugen, das die Freischwingfrequenz des Oszillators
während
des Vertikalrücklaufs
im wesentlichen unverändert
hält. Die Phase
des Ausgangssignals des Oszillators wird durch ein Signal gesteuert,
das für
die Phasendifferenz zwischen dem Oszillatorausgangssignal und dem
Synchronisierungseingangssignal kennzeichnend ist.
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Folglich ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Videoanzeigevorrichtung mit einer Phasenregelschleife
bereitzustellen, die die obenerwähnten
Fehler der herkömmlichen überwunden
hat.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Videoanzeigevorrichtung mit einer Phasenregelschleife
bereitzustellen, die eine verbesserte Eigenschaft der Verfolgung
der Horizontalsynchronsignalfrequenz aufweist, so daß sogar
genau nach einer Änderung
der Horizontalsynchronsignalfrequenz der Horizontalsynchronsignalfrequenz schnell
gefolgt wird, um dadurch eine stabile Bildanzeige zu ver wirklichen,
die keine horizontale Größenvariation
oder Fluktuation aufweist.
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Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Videoanzeigevorrichtung mit einer Phasenregelschleife
bereitzustellen, die in der Lage ist, die Frequenz der freischwingenden
Schwingung frei einzustellen.
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Die obigen und anderen Aufgaben der
vorliegenden Erfindung werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Eine
Videoanzeigevorrichtung weist auf: eine Phasenregelschleife, die
ein Horizontalsynchronsignal empfängt, zur Erzeugung eines Schwingungssignals,
das der Frequenz des Horizontalsynchronsignals folgt, eine Nachführungsschaltung
zur Erzeugung eines Nachführungssteuersignals,
um eine Frequenz des Schwingungssignals in einen vorbestimmten Fangbereich
der Phasenregelschleife zu bewegen, wenn sich die Frequenz des Horizontalsynchronsignals ändert, so
daß die
Frequenz des Schwingungssignals der Frequenz des Horizontalsynchronsignals
folgt, und eine Ausgangsschaltung, die das Schwingungssignal empfängt und verstärkt, um
ein Horizontalausgangssignal auszugeben, wobei die Nachführungsschaltung
eine Schalter-Schaltung aufweist, die das Horizontalsynchronsignal
und das Schwingungssignal empfängt,
um das Horizontalsynchronsignal als ein ausgewähltes Signal an die Nachführungsschaltung
zu liefern, wenn sich die Phasenregelschleife in einem entriegelten Zustand
befindet, und um das Schwingungssignal als das ausgewählte Signal
an die Nachführungsschaltung
zu liefern, wenn sich die Phasenregelschleife in einem verriegelten
Zustand befindet.
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Die obigen und anderen Aufgaben,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen deutlich.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Videoanzeigevorrichtung des Stands der
Technik darstellt, die die PLL- Schaltung verwendet;
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2 ist
ein Zeitdiagramm, das Wellenformen verschiedener Signale der in 1 gezeigten Schaltung darstellt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Videoanzeigevorrichtung
darstellt, die die PLL-Schaltung verwendet;
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4A und 4B sind Zeitdiagramme, die
Wellenformen verschiedener Signale in der in 3 gezeigten Schaltung zeigen, um eine
Operation der in 3 gezeigten
Schaltung zu veranschaulichen;
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5 ist
ein Blockdiagramm der Synchronismusdetektionsschaltung, die in der
Schaltung enthalten ist, die in 3 gezeigt
wird;
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6 ist
ein Blockdiagramm einer Modifikation der Nachführungsschaltung in der Schaltung,
die in 3 gezeigt wird;
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7 ist
ein Blockdiagramm einer anderen Modifikation der Nachführungsschaltung
in der Schaltung, die in 3 gezeigt
wird;
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8 ist
ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer Operation der in 3 gezeigten Schaltung, die
die in 7 gezeigte Schaltung
enthält;
und
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9 ist
ein Blockdiagramm noch einer anderen Modifikation der Nachführungsschaltung
in der Schaltung, die in 3 gezeigt
wird.
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Bezugnehmend auf 3, wird ein Blockdiagramm gezeigt, das
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Videoanzeigevorrichtung
darstellt, das die PLL-Schaltung verwendet. In 3 werden Elementen, die ähnlich zu
jenen sind, die in 1 gezeigt
werden, dieselben Bezugziffern gegeben, und deren Erläuterung
wird weggelassen.
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Wie aus einem Vergleich zwischen
den 1 und 3 zu erkennen ist, weist
die Ausführungsform
der in 3 gezeigten Videoanzeigevorrichtung die
PLL-Schaltung 1 und die Ausgangsschaltung 3, die ähnlich zu
jenen des Beispiels des Stands der Technik sind, und eine Nachführungsschaltung 2A auf,
die anstelle der Nachführungsschaltung 2 im
Beispiel des Stands der Technik vorgesehen ist und die dazu bestimmt
ist, das Nachführungssteuersignal
IF zu erzeugen, indem sie entsprechend einem Synchronismusdetektionssignal,
das anzeigt, ob sich die PLL- Schaltung in einem verriegelten Zustand
befindet oder nicht, selektiv entweder das Eingangshorizontalsynchronsignal
HI oder das Schwingungssignal VF empfängt. Daher wird die Erläuterung
der PLL-Schaltung 1 und der Ausgangsschaltung 3 weggelassen.
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Die Nachführungsschaltung 2A weist
entsprechend zur Nachführungsschaltung 2 im
Beispiel des Stands der Technik den Frequenz-Spannungs-Wandler 21,
den Tiefpaßfilter 22,
die Begrenzungsdiode 24 und den Spannungs-Strom-Wandler 25 auf.
Zusätzlich
zu diesen Funktionselementen weist die Nachführungsschaltung 2A ferner
auf: eine Synchronismusdetektionsschaltung 26, die den
Horizontalsynchronimpüls
H und das Schwingungssignal VF zur Erzeugung eines Synchronismusdetektionssignals
SD empfängt,
eine Schalter-Schaltung 27,
die das Eingangshorizontalsynchronsignal HI und das Schwingungssignal
VF empfängt
und durch das Synchronismusdetektionssignal SD gesteuert wird, um eines
des Eingangshorizontalsynchronsignals HI und des Schwingungssignals
VF auszuwählen,
um ein ausgewähltes
Signal SH auszugeben, einen Wellenformformer 28, der das
ausgewählte
Signal SH empfängt
und formt, um ein Impulssignal TH aus zugeben, das eine konstante
Impulsweite aufweist, und eine Spannungsversorgung 23A,
die anstelle der Spannungsversorgung 23 vorgesehen ist,
die in der Nachführungsschaltung 2 im
Beispiel des Stands der Technik vorgesehen ist, und die dazu bestimmt
ist, eine beliebige Spannung FX auszugeben.
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Nun wird eine Operation der Ausführungsform
der Videoanzeigevorrichtung unter Bezugnahme auf die 3 und 4A und 4B beschrieben, die
Zeitdiagramme sind, die Wellenformen verschiedener Signale in der
Schaltung zeigen, die in 3 gezeigt
wird, während
den Abschnitten besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird, die sich
vom Beispiel des Stands der Technik unterscheiden.
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Wie oben erwähnt, werden der Horizontalsynchronimpuls
H und das Schwingungssignal VF der Synchronismusdetektionsschaltung 26 zugeführt. In
einem Anfangsstadium des Anlegens des Horizontalsynchronsignals
HI befindet sich die PLL-Schaltung
im entriegelten Zustand, in dem sich das Schwingungssignal VF nicht
in Synchronismus mit dem Horizontalsynchronsignal HI befindet, wie
in 4A gezeigt. Daher
gibt die Synchronismusdetektionsschaltung 26 das Synchronismusdetektionssignal
SD mit einem niedrigen Pegel an die Schalter-Schaltung 27 aus,
wie später
im Detail beschrieben wird. Als Reaktion auf das Synchronismusdetektionssignal
SD mit niedrigem Pegel wählt
die Schalter-Schaltung 27 das Horizontalsynchronsignal
HI aus und gibt das Horizontalsynchronsignal HI als das ausgewählte Signal
SH an den Wellenformformer 28 aus. Der Wellenformformer 28 formt
das ausgewählte
Signal SH zum Impulssignal TH mit einer konstanten Impulsweite,
das dem Frequenz-Spannungs-Wandler 21 zugeführt wird.
Der Frequenz-Spannungs-Wandler 21 wandelt die Frequenz des
Impulssignals TH in eine Spannung um, die als das Signal VH ausgegeben
wird. Ähnlich
zum Beispiel des Stands der Technik wird das Signal VH durch den
Tiefpaßfilter 22 integriert,
und der Spannungs-Strom-Wandler 25 gibt das Nachführungssteuersignal
IF aus, so daß der
stromgesteuerte Oszillator 15 der PLL- Schaltung 1 gesteuert
wird. Wenn sich die Frequenz des Schwingungssignals VF schließlich der
Frequenz des Eingangshorizontalsynchronsignals HI nähert und
daher in den Fangbereich eintritt, wird die PLL-Schaltung 1 ähnlich zum
Beispiel des Stands der Technik in den verriegelten Zustand versetzt.
Folglich befindet sich das Schwingungssignal VF in Synchronismus
mit dem Horizontalsynchronsignal HI.
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Wenn die PLL-Schaltung 1 in
den verriegelten Zustand versetzt ist, wie in 4B gezeigt, ist die Phasenbeziehung zwischen
dem Horizontalsynchronimpuls H und dem Schwingungssignal VF umgekehrt,
wie aus einem Vergleich zwischen den 4A und 4B zu erkennen ist. Als Ergebnis
gibt die Synchronismusdetektionsschaltung 26 das Synchronismusdetektionssignal
SD mit einem hohen Pegel an die Schalter-Schaltung 27 aus.
Als Reaktion auf das Synchronismusdetektionssignal SD mit einem
hohen Pegel wählt
die Schalter-Schaltung 27 das Schwingungssignal VF aus
und gibt das Schwingungssignal VF als das ausgewählte Signal SH an den Wellenformformer 28 aus.
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Im allgemeinen wird in einer Videoanzeigevorrichtung
dieser Art, wenn sich die PLL-Schaltung 1 im entriegelten
Zustand befindet, da das angezeigte Bild durchläuft, intern eine Austastung
durchgeführt,
so daß das
Bild nicht angezeigt wird. Mit anderen Worten, wenn ein Bild angezeigt
wird, ist das Schwingungssignal VF notwendigerweise mit dem Eingangshorizontalsynchronsignal
HI phasenverriegelt, und daher gibt es kein Problem, selbst wenn
das Schwingungssig nal VF dem Frequenz-Spannungs-Wandler 21 in
der Nachführungsschaltung 2A zugeführt wird.
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Nun wird bezugnehmend auf 5 ein Blockdiagramm der
Synchronismusdetektionsschaltung 26 gezeigt. Die Synchronismusdetektionsschaltung 26 weist
ein D-Flip-Flop 261, dessen Dateneingang D angeschlossen
ist, um den Horizontalsynchronimpuls H zu empfangen, und dessen
Takteingang CK angeschlossen ist, um das Schwingungssignal VF zu
empfangen, und eine Halteschaltung 262 auf, die eine Q-Ausgabe
des Flip-Flops 261 empfängt und
speichert, um das gespeicherte Signal als das Synchronismusdetektionssignal
SD auszugeben.
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Auf die 4A und 4B zurückkommend, wird
eine Operation der Synchronismusdetektionsschaltung 26 beschrieben. 4A zeigt den entriegelten
Zustand der PLL-Schaltung 1, und 4B zeigt den verriegelten Zustand der
PLL-Schaltung 1.
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Im entriegelten Zustand, der in 4A gezeigt wird, stimmt
eine Hochpegelperiode des Horizontalsynchronimpulses H, der aus
dem Wellenformformer 11 ausgegeben wird, nicht mit einer
Anstiegsflanke des Schwingungssignals VF überein. Daher wird der Q-Ausgang
des Flip-Flops 261 auf dem niedrigen Pegel gehalten, und
daher speichert die Halteschaltung 262 den niedrigen Pegel
und gibt das Synchronismusdetektionssignal SD mit dem niedrigen Pegel
aus.
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Andererseits stimmt im verriegelten
Zustand, der in 4B gezeigt
wird, die Hochpegelperiode des Horizontalsynchronimpulses H mit
der Anstiegsflanke des Schwingungssignals VF überein. Daher wird der Q-Ausgang
des Flip-Flops 261 auf den hohen Pegel gebracht, und daher
speichert die Halteschaltung 262 den hohen Pegel und gibt
das Synchronismusdetektionssignal SD mit dem hohen Pegel aus.
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Nun wird auf 6 bezugnehmend ein Blockdiagramm einer
Modifikation der Nachführungsschaltung
in der Schaltung gezeigt, die in 3 gezeigt
wird. Diese modifizierte Nachführungsschaltung
wird allgemein durch die Bezugsziffer 2B bezeichnet. In 6 werden Elementen, die ähnlich zu jenen
sind, die in 3 gezeigt
werden, dieselben Bezugziffern gegeben, und deren Erläuterung
wird zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen.
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Wie aus einem Vergleich zwischen
den 3 und 6 zu erkennen ist, weist
die Nachführungsschaltung 2B anstelle
des Frequenz-Spannungs-Wandlers 21 einen Zähler 29,
der das ausgewählte
Signal SH zur Ausgabe eines Zählwerts
N zählt,
und einen D/A (Digital-Analog)-Wandler 40 zur Digital-Analog-Wandlung des
Zählwerts
N zu einem Signal F2 auf, das dem integrierten Signal F2 in der ersten
Ausführungsform
entspricht.
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Wenn die PLL-Schaltung 1 in
den phasenverriegelten Zustand versetzt wird, da das ausgewählte Signal
SH auf das Schwingungssignal VF geschaltet wird, ist es in dieser
Modifikation möglich, eine
Frequenz-Spannungs-Umwandlungsgenauigkeit des Signals F2 zu erhöhen.
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Da der Horizontalsynchronimpuls H
im Beispiel des Stands der Technik Frequenz-Spannungs-gewandelt
wurde, um einen Fehler zu verhindern, der auf das Fehlen des Horizontalsynchronsignals
während
der Vertikalaustastperiode zurückzuführen ist,
ist es im Fall der Verwendung des Zählers als den Frequenz-Spannungs-Wandler
notwendig, die Frequenz-Spannungs-Wandlung
während
einer Vertikalsynchronismusperiode durchzuführen. Wenn die Frequenz-Spannungs-Wandlung
während
mehr als einer Vertikalsynchronismusperiode durchgeführt wird,
wird in dem umgewandelten Wert ein Fehler erzeugt, da der Zähler während der
Vertikalaustastperiode weiterzählt.
Nehmen wir Beispiel an, daß die Horizontalsynchronsignalfrequenz
100 kHz beträgt, die
Vertikalsynchronsignalfrequenz 100 Hz beträgt, die Anzahl der Horizontalsynchronsignale
während der
Vertikalaustastperiode 10 beträgt und ein Zählbezugssignal
eine Periode von 20 ms aufweist. Wenn unter dieser Voraussetzung
die Frequenz während der
20 ms- Periode des Zählbezugssignal
gezählt wird,
wird die Anzahl der Horizontalsynchronsignale während der Periode von 20 ms
wie folgt ausgedrückt: 20 ms × 100
kHz – 20
= 1980 Impulse
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Folglich tritt ein Zählfehler
auf, der den 20 Impulsen entspricht. Die 20 Impulse
liegen daran, daß zwei
Vertikalaustastperioden in der Periode von 20 ms enthalten sind,
und daher fehlen 20 Horizontalsynchronsignale.
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Um den obenerwähnten Zählfehler zu verhindern, ist
es notwendig, das Zählbezugssignal
kürzer
als die Vertikalsynchronsignalperiode einzustellen. Hier im Fall
der Autosync-Videoanzeigevorrichtung
mit einer variablen Horizontalsynchronsignalfrequenz ändert sich
zum Beispiel die Frequenz des Vertikalsynchronsignals im Bereich
von 40 Hz bis 160 Hz. Daher ist es erforderlich, daß das Bezugssignal kürzer als
eine Periode ist, die der maximalen Vertikalsynchronsignalfrequenz,
nämlich
1/160 Hz = 6,25 ms entspricht. Berücksichtigt man außerdem,
daß das
Horizontalsynchronsignal während
der Vertikalaustastperiode nicht zugeführt wird, ist es erforderlich,
daß die
Periode des Bezugssignals ausreichend kürzer als 6,25 ms ist, und ein
vernünftiger
Wert liegt in der Größenordnung
von 5 ms. In diesem Fall sinkt die Frequenzdetektionsempfindlichkeit,
wie durch die folgende Gleichung ausgedrückt: 1/5
ms = ± 200
Hz
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Wenn sich in der gezeigten Ausführungsform die
PLL-Schaltung 1 im
verriegelten Zustand befindet, da das Signal, das dem Zähler 29 zugeführt wird, auf
das Schwingungssignal VF geschaltet wird, ist es nicht länger notwendig,
die Frequenz-Spannungs-Wandlung nur während einer Vertikalsynchronismusperiode
durchzuführen.
Je länger
das Bezugssignal ist, je höher
wird die Frequenzumwandlungsgenauigkeit. Wenn zum Beispiel das Bezugssignal
so eingestellt ist, daß es
die Periode von 20 ms aufweist, wird die Frequenzdetektionsempfindlichkeit erhöht, wie
durch die folgende Gleichung ausgedrückt: 1/20
ms = ± 50
Hz
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Ein anderer Vorteil der ersten modifizierten Nachfüh rungsschaltung 2B ist,
daß der
Tiefpaßfilter 22,
die Spannungsversorgung 23 oder 23A und die Diode 24,
die im Beispiel des Stands der Technik und in der ersten Ausführungsform
erforderlich sind, nicht länger
benötigt
werden. Der Grund dafür
ist, daß dadurch,
daß die
Eingangshorizontalsynchronsignalfrequenz durch die Verwendung des
Zählers
umgewandelt wird, es nicht länger
notwendig ist, eine Hochfrequenzkomponente zu entfernen und die
umgewandelte Spannung durch die Verwendung des Tiefpaßfilters
zu integrieren, und die Steuerspannung der freischwingenden Schwingung,
die der minimalen Schwingungsfrequenz entspricht, durch einen Anfangswert
des Zählers
eingestellt werden kann.
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Nun wird auf 7 bezugnehmend ein Blockdiagramm einer
anderen Modifikation der Nachführungsschaltung
in der Schaltung gezeigt, die in 3 gezeigt
wird. Diese modifizierte Nachführungsschaltung
wird allgemein durch die Bezugsziffer 2C bezeichnet. In 7 werden Elementen, die ähnlich zu
jenen sind, die in 6 gezeigt
werden, die selben Bezugziffern gegeben, und deren Erläuterung wird
zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen.
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Wie aus einem Vergleich zwischen
den 6 und 7 zu erkennen ist, weist
die zweite modifizierte Nachführungsschaltung 2C zusätzlich zur
ersten modifizierten Nachführungsschaltung 2B einen Diskriminator 41 auf,
der das Eingangshorizontalsynchronsignal HI zur Diskriminierung
der Anwesenheit/Abwesenheit des Horizontalsynchronsignals HI empfängt, um
ein Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal U zu erzeugen,
das dem Zähler 29 als
Steuersignal zugeführt
wird.
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Als nächstes wird eine Operation
der zweiten modifizierten Nachführungsschaltung 2C unter
Bezugnahme auf die 3 und 7 und 8 beschrieben, die ein Zeitdiagramm zur
Veranschaulichung einer Operation der Schaltung ist, die in 3 gezeigt wird, die die
Schaltung enthält,
die in 7 gezeigt wird.
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Wenn zuerst das Horizontalsynchronsignal HI
angelegt wird, wird das Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal
U auf den hohen Pegel gebracht, so daß der Zähler 29 den Horizontalsynchronimpuls
H zählt,
und der D/A-Wandler 40 gibt das entsprechende Spannungssignal
F2 aus, ähnlich zur
ersten modifizierten Nachführungsschaltung 2B.
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Wenn das Anlegen des Horizontalsynchronsignals
HI unterbrochen wird, wie ein Phantomsignal HI, das sich an einer
dritten Position in 8 befindet,
detektiert der Diskriminator 41 die Abwesenheit des Horizontalsynchronsignals
HI und bringt das Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal
U auf den niedrigen Pegel, um den Zähler 29 zu veranlassen,
einen konstanten Zählwert
auszugeben, der der freischwingenden Schwingung entspricht. Als
Ergebnis wechselt das Ausgangssignal F2 des D/A- Wandlers 40 auf
die Spannung, die der freischwingenden Schwingung entspricht. Durch
das Steuersignal, das dieser Spannung des Ausgangssignals F2 entspricht,
erzeugt der stromgesteuerte Oszillator 15 der PLL-Schaltung 1 das
Schwingungssignal VF, das die Frequenz der freischwingenden Schwingung
aufweist. Folglich kann diese Freischwingungsfrequenz frei eingestellt
werden, indem der obenerwähnte
konstante Zählwert
des Zählers 29 beliebig
eingestellt wird.
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Nun wird auf 9 bezugnehmend ein Blockdiagramm noch
einer weiteren Modifikation der Nachführungsschaltung in der Schaltung
gezeigt, die in 3 gezeigt
wird. Diese modifizierte Nachführungsschaltung
wird allgemein durch die Bezugsziffer 2D bezeichnet. In 9 werden Elementen, die ähnlich zu
jenen sind, die in den 3 und 7 gezeigt werden, dieselben
Bezugziffern gegeben, und deren Erläuterung wird zur Vereinfachung
der Beschreibung weggelassen.
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Wie aus einem Vergleich zwischen
den 3 und 9 zu erkennen ist, ist die
modifizierte Nachführungsschaltung 2D dadurch
gekennzeichnet, daß der
Diskriminator 41 zu der Nachführungsschaltung 2A hinzugefügt ist,
die in 3 gezeigt wird.
In dieser modifizierten Nachführungsschaltung 2D wird
das Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal U, das aus dem
Diskriminator 41 ausgegeben wird, einer Spannungsversorgung 23B zugeführt, so
daß die
Spannungsversorgung 23B selektiv entweder in einen Betriebszustand
versetzt wird, wenn sich das Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal
U auf dem niedrigen Pegel befindet, oder einen Nicht-Betriebszustand,
wenn sich das Anwesenheit/Abwesenheit-Diskriminierungssignal U auf
einem hohen Pegel befindet. Da die Spannungsversorgung 238 nur
arbeitet, wenn kein Horizontalsynchronsignal HI angelegt wird, ist
es daher möglich,
den Spannungswert des Spannungssig nals FX der freischwingenden Schwingung
frei einzustellen, das aus der Spannungsversorgung 23B ausgegeben wird.
Daher ist es möglich,
die Frequenz der freischwingenden Schwingung des Schwingungssignals VF
frei einzustellen.
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Wie oben erwähnt, weist in der erfindungsgemäßen Videoanzeigevorrichtung
die Nachführungsschaltung
die Schalter-Schaltung
auf zur Auswahl des Horizontalsynchronsignals, um das Horizontalsynchronsignal
der Nachführungsschaltung
zuzuführen,
wenn sich die Phasenregelschleife in einem entriegelten Zustand
befindet, und zur Auswahl des Schwingungssignals der Phasenregelschleife,
um das Schwingungssignal der Nachführungsschaltung zuzuführen, wenn
sich die Phasenregelschleife in einem verriegelten Zustand befindet.
Mit dieser Anordnung wird im entriegelten Zustand der Phasenregelschleife,
in der sich das Schwingungssignal der Phasenregelschleife nicht
in Synchronismus mit dem Horizontalsynchronsignal befindet, dem
Frequenz- Spannungs-Wandler in der Nachführungsschaltung ein Horizontalsynchronimpuls
zugeführt,
um das Schwingungsfrequenz-Steuersignal zu erzeugen, und im verriegelten
Zustand der Phasenregelschleife, in der sich das Schwingungssignal
der Phasenregelschleife in Synchronismus mit dem Horizontalsynchronsignal
befindet, wird das Schwingungssignal der Phasenregelschleife dem
Frequenz-Spannungs-Wandler in der Nachführungsschaltung zugeführt, um
das Schwingungsfrequenz-Steuersignal zu erzeugen. Daher tritt selbst
dann, wenn das Horizontalsynchronsignal fehlt, wie während der
Vertikalaustastperiode des zusammengesetzten Videosignals, kein
Frequenzumwandlungsfehler auf, und daher gibt es keine Variation
im Horizontalsynchronausgangssignal, mit dem Ergebnis, daß keine
Bildstörung,
die auf die Variation des Horizontalsynchron ausgangssignals zurückzuführen ist,
in einem oberen Abschnitt des Anzeigeschirms auftritt.
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Da das Schwingungssignal der PLL-Schaltung
Frequenz-Spannungs-gewandelt
wird, ist es im verriegelten Zustand der PLL- Schaltung nicht länger notwendig,
das Zählbezugssignal
für den
frequenzwandelnden Zähler
auf eine Vertikalperiode zu beschränken. Da es mit anderen Worten
möglich
ist, das Zählbezugssignal
frei zu verlängern,
ist es möglich,
die Frequenz-Spannungs-Umwandlungsgenauigkeit zu erhöhen.
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Außerdem ist es möglich, wenn
kein Horizontalsynchronsignal angelegt wird, die Frequenz der freischwingenden
Schwingung frei einzustellen.
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Die Erfindung ist folglich unter
Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
worden. Jedoch sollte beachtet werden, daß die vorliegende Erfindung
in keiner Weise auf die Details der dargestellten Strukturen beschränkt ist, sondern Änderungen
und Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche vorgenommen werden können.