HUT63527A - Circuit arrangement for detecting television signal - Google Patents

Description

A találmány elé célul tűztük ki zajos vagy hiányzó televízió jel esetén is egy rezgésmentes (jittermentes) televízió kép biztosítását a képernyőn, úgy, hogy a képernyőn egy on-screen-display lehetővé váljon, és egy televízió jel megjelenésekor azt azonnal felismerje, annak érdekében, hogy a PLL hurkot, és ezáltal a horizontális négyszögjelet szinkronizáljuk. A találmány ezt a célkitűzést a szabadalmi főigénypontban megadott módon oldja meg. A találmány további kiviteli alakjait az a1igénypontokban ismertetjük.

A továbbiakban a kapcsolási elrendezést egy kiviteli példa alapján a rajz segítségével írjuk le, ahol az

1. ábra a találmány egy blokkvázlatát mutatja, a

2. ábra és a

3. ábra a találmány működésének az ismertetéséhez szükséges idő-diagrammokat mutatja.

Először az 1. ábra kapcsolási elrendezésének a technika állása szerint működő részét ismertetjük. Egy VCO feszültségvezérelt oszcillátorból, egy N frekvenciaosztóból és egy PH fázisösszehasonlítóból és egy hozzákapcsolt, egy a VCO feszültségvezérelt oszcillátor számára szabályozó feszültség előállítására szolgáló TP aluláteresztőből álló PLL-kapcsolás ismert módon horizontális frekvenciájú, szimmetrikus PHI1 és egyúttal PHI1* négyszögjelet állít elő. Ennek a PHI1* jelnek és a televízió jel Sy szinkronimpulzusainak a fázisát összehasonlítjuk, és a frekvenciáját addig változtatjuk, amíg például ennek a jelnek a pozitív éle az Sy szikronimpulzus közepére esik. Ebben a szinkron helyzetben egy ST Schmitt-trigger által kiadott jel HIGH szinten van, úgy, hogy a PLL-kapcsolás szabályozó hurokáramköre az S3 átkapcsoló H érintkezőjén keresztül záródik. Egy • ·

- 3 túl gyenge, vagy zajos televízió jel esetén az ST Schmitttrigger LOW jelet ad ki, úgy, hogy az S3 átkapcsoló a VCO feszültségvezérelt oszcillátor szabályozó bemenetét egy fix Vref referencia feszültségre kapcsolja, amely az oszcillátort a szabványos eltérítési frekvenciára (pl. 15625 Hz) hozza. Az ST Schmitt-trigger csak akkor ad ki egy HIGH magas szintet, ha egy az eléje kapcsolt INT integrátor fokozat egy, az ST Schmitt-trigger hiszterézise által megkövetelt felső UH feszültséget ad ki, ami által a PLL-kapcsolás szabályozó köre záródik. Az INT integrátor fokozat bemenetén egy 12 áramgenerátornak az Sy szinkronimpulzusok által vezérelt áramát egy időben vezérelt SÍ kapcsolóra adjuk. Az SÍ kapcsolót rövid időre, például 1 /xsec időtartamra bezárjuk, például egy Ml monostabil multivibrátorból származó megfelelő impulzus segítségével, amelyet a PHI1* horizontális frekvenciájú négyszögjel pozitív éle triggerez. Az 12 áramgenerátor a vezérlő bemenetén levő potenciál függvényében azonos, ellentétes irányú áramokat szolgáltat, például plusz vagy mínusz 1 μΑ-t. A példánkban szolgáltasson az 12 áramgenerátor pozitív áramot, ha egy Sy szinkronimpulzus jelen van, és viszont. Amennyiben a szinkronimpulzusok a helyes PHI1* élbe esnek, az INT integrátor C kapacitásának például 7 pF értéke mellett a kimenő feszültség egyenként 0,14 V -al megemelkedik, amíg az ST Schmitt-trigger felső VH küszöbfeszültségét el nem éri. Ellenkező esetben az 12 áramgenerátor egy ellentétes irányú áramra kapcsol át úgy, hogy az INT integrátor fokozat kimenő feszültsége azonos mértékben, 0,14 V-al csökken, míg az ST Schmitt-trigger alsó küszöbfeszültségét el nem éri.

A kapcsolási elrendezés aszinkron állapotában, amelyben még nem ismert fel érvényes szikronimpulzust, a süketítő feszültség LOW szinten van. Fennáll annak a követelménye, hogy a keresési tartományban egy televízió jelet biztonsággal felismerjünk. Ehhez a továbbiakban leírt, a szabadalmi igénypontokban leírt jellegzetességekkel rendelkező kapcsolási részt használjuk fel.

• · * ···♦···» • · · · · · · • · · · · ···· ·· «·· ···· ·

- 4 Kereső üzemmódban azt a tényt használjuk ki, hogy egy érvényes televízió jel Sy szinkronimpulzusainak a frekvenciája a szabványos frekvencia egy meghatározott tűrésén belül kell, hogy legyen. Ez azonban azt jelenti, hogy az egymásra következő szinkronimpulzusoknak egy minimális száma mindig a PHI1 illetve PHI1* jel egy meghatározott fázishelyzetébe esik.

A kereső üzemódban az 12 áramgenerátort lekapcsoljuk, és helyette egy másik II áramgenerátort kapcsolunk az INT integrátor fokozat bemenetére. Az átkapcsolás egy S2 átkapcsoló segítségével történik, amelyet az ST Schmitt-trigger kimenőjele vezérel. Ez az II áramgenerátor a vezérlő bemenetén levő jel függönyében két különböző áramot szolgáltat, például +3 μΑ-t és -30 μΑ-t. Az SÍ érintkező minden egyes záródásakor a +3 μΑ az INT integrátor fokozatot egyenként 0,42 V-al tölti fel. A -30 μΑ-es negatív áram nagyon gyorsan kisüti az INT integrátor fokozatot. A keresés alatt két feltételt kell kielégíteni annak érdekében, hogy az II áramgenerátort az SÍ kapcsoló zárásának időtartama alatt +3 μΑ pozitív áramra kapcsoljuk. Először az Sy szinkronimpulzusnak a PHI1 jel egy bizonyos fazisaba kell esnie, például amikor LOW szinten áll, és nem eshet impulzus a PHI1* jel másik fázisába. Az II áramgenerátort a nagy negatív -30 μΑes áramra kapcsoljuk, ha a PHI1* jel negatív éle egy M2 monostabil multivibrátoron keresztül egy FF bistabil multivibrátort bebillent. Ekkor a PHI1* jel következő LOW fázisa alatt egy Sy szinkronimpulzusnak kell az FF bistabil multivibrátor R rését bemenetére jutnia, hogy a Q kimenete ismét LOW szintre váltson, ami által az II áramgenerátor a pozitív +3 μΑ-es áramra kapcsolódjon. Az Ml monostabil multivibrátorból ezt követően jövő impulzus, ami az SÍ kapcsolót működteti, ezt a beállított áramot az INT integrátor fokozat bemenetére kapcsolja. Az II áramgenerátor tehát egy pozitív 3 μΑ-es áramot szolgáltat, ha a kapcsolási elrendezés felismert egy Sy szinkronimpulzust. Ennek a folyamatnak azonban többször egymás után végbe kell mennie, például • · · · ·« ···· • · · « ·» * a • ·* · · * · • · · · · ···· ·· ··· ···* ·

- 5 tízszer ahhoz, hogy a Schmitt-trigger küszöbét átlépjük.

A 2. ábrán ábrázoltuk a PHI1* jelet. A jel pozitív éle triggereli az M2 monostabil multivibrátort, amely egy körülbelül például 0,5 ps időtartamú impulzust ad ki, amely az FF bistabil multivibrátort bebillenti. Az Sy szinkronimpulzusok rendre törlik az FF bistabil multivibrátort. Láthatjuk, hogy a második, szaggatott vonallal rajzolt szinkronimpulzus hiányzik. Ezért az FF bistabil multivibrátor az 1 ps-os impulzus fellépésekor nincs törölve. A bistabil multivibrátor kimenő feszültsége meghatározza az II áramgenerátor áramának nagyságát és irányát. Az adott időpontban az II áramgenerátor egy mínusz 30 μΑ-es áramra kapcsolódik, úgy hogy az INT integrátor fokozat törlődik.

A 3. ábrán ábrázoltuk a különböző előforduló esetek idődiagramját. A to időpontban ismerjük fel az első érvényes Sy szinkronimpulzust. Az integrátor fokozaton levő V_INT feszültség 0,42 Volt feszültséggel megnövekedik. Érvényes szinkronimpulzusok esetén a kimenő feszültség további lépcsős növekedése lép fel. A ti időpontban egy érvénytelen impulzus esik a PHI1* jel tiltott fázisába. Ezáltal a GI kapu kimenetén a pozitív PHI1* jellel kapuzva egy H jelet hoz létre, amely egy második G2 kapu kimenetén egy H jelet hoz létre, mivel azt a másik bemenetén az L jel átkapcsolja. Ez a G2 kapu kimentén levő H jel bekapcsolja az 13 áramgenerátort, amely az INT integrátor fokozatot hirtelen kisüti, és ezáltal alaphelyzetbe állítja. A keresési eljárás ismétlődik, úgy, hogy ezt követően egyszer az INT integrátor fokozat tovább töltődik fel. Azonban a t2 időpontban ez a folyamat is ismét megszakítódik, mert például az Sy szikronimpulzus a TI időtartam alatt hiányzik, ami által az FF bistabil multivibrátor nem resetelődik. Ezáltal az II áramgenerátor mínusz 30 μΑ-re kapcsolódik, úgy hogy az integrátor fokozat azonnal visszaállítódik. Ettől kezdve a keresési folyamat tovább folytatódik, míg a t3 időpontban az ST Schmitt-trigger VH felső küszöbfeszültségét elérjük, úgy hogy annak a kimenete H-ba megy. Ennek az a következménye, ···♦ ♦ · hogy az S3 átkapcsoló a PLL kapcsolás szabályozó hurokáramkörét zárja. Az S2 átkapcsoló bekepcsolja az 12 áramgenerátort. A t3 időponttól kezdődően lép működésbe az ismert szabályozás. Bár már felismertük, hogy egy televízió jelről van szó, azonban a PHI1 jel még nincs fázisban a szinkronimpulzusokkal. Ezért az INT integrátor fokozatot az 12 áramgenerátorral lépésenként kisütjük addig, amíg a PLL kapcsolás beugrik, ami a t4 időpontban következik be, és ami után az INT integrátor fokozat a kimenő feszültségét ismét lépésenként megnöveli. Az ST Schmitt-trigger hiszterézise miatt ez alatt a folyamat alatt az 12 áramgenerátor bekapcsolva marad, és a szabályozó hurok zárva marad.

Előfordulhat, hogy az Sy szinkronimpulzusok a keresési folyamat kezdetétől a PHI1* jel rossz fázisába esik. Annak érdekében, hogy ne tartson túl sokáig, míg az Sy szinkronimpulzusok egyszer a helyes fázisba essenek, ha a PHI1 jel frekvenciája közel azonos a szabványos frekvenciával, gondoskodtunk ennek a jelnek egy periodikus átkapcsolásáról. Ha a PHI1 jel pontosan a szabványos frekvenciájú, a keresési folyamat e nélkül az átkapcsolás nélkül akár örökké is tarthatna. A 2. ábra utolsó két sora a PHI1 jelnek ezt a fázis-átkapcsolását mutatja. Felismerhető, hogy az invertált PHI1 jel egy hosszabb időtartamig kapcsolódik át PHIl*-ra, mint a nem invertált PHI1 jel.

Ezért csak a keresési folyamat alatt keletkezik egy G3 kapun keresztül egy PU fázis-átkapcsoló jel, amely a PHI1 jelet egyszer közvetlenül átkapcsolja, vagy egy INV inverter fokozaton keresztül 180° fokkal megfordítja. A fázisátkapcsolójel aszimmetrikus kell hogy legyen, azaz a kitöltési tényezője nem lehet 0,5 mivel különben az a probléma léphet fel, hogy egy közel szabványos frekvenciájú Sy jel esetén a fázisátkapcsolás a szinkronimpulzust mindig a PHI1 jel azonos fázishelyzetébe kapcsolja, és ezáltal a kapcsolás a szinkronjel felismerésére igen hosszú időt igényel, vagy egyáltalán nem jön létre a szinkronjel felismerése. A PU jel általi minden egyes átkapcsolás után biztosítani kell, hogy ···· _ · · *· ··*· • · · · * « • · · · * · ····«·· ·

- 7 az INT integráló fokozat élőről kezdjen integrálni, illetve az érvényes impulzusokat számlálni. Erre egy INH jel szolgál, amely rövid időre kinyitja az S5 kapcsolót, hogy az FF bistabil multivibrátor resetelését megakadályozza, ami által az áramgenerátor a mínusz 30 μΑ-es nagy kisütő áramon marad.

Ha a leírt kapcsolási elrendezést integrált kapcsolási technikával azonos csipen valósítjuk meg, a struktúrát olymódon alkíthatjuk ki, hogy az egyes alkatelemeknek a toleranciák miatti megváltozását, más alkatelemek megváltozásának ellentétes hatásával kiegyenlíthetjük.

Ha például a technológia következtében megnövekedik az integrátor fokozat kapacitása, úgy, hogy az nagyobb töltést igényel a Schmitt-trigger átkapcsolásához, akkor a kapacitás érték megváltozása miatt azonos mértékben az Ml monostabil multivibrátor időállandója is megnövekszik, ezért az integrátor fokozat töltésmennyisége megnövekszik és fordítva. Az időállandó ezenkívül fordítottan arányos egy áramforrás áramának nagyságával, míg az integrátor fokozat időegység alatti feszültségváltozása arányos az időállandóval és egy további áramforrás áramának nagyságával. Ha ezeket az áramforrásokat azonos típusú áramtükörként integrált kapcsolástechnikával képezzük ki, akkor itt is kompenzálódnak az áramingadozások hatásai.

Claims (8)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kapcsolási elrendezés televízió jel felismerésére televízió vevőkészülékben, amelynél egy oszcillátor által előállított sorfrekvenciás négyszögjelet egy PLL kapcsolás segítségével a televízió jel szinkronimpulzusaira szinkronizáljuk, valamint amely egy berendezéssel rendelkezik, amely a PLL jelet hiányzó szinkronjelek esetén egy frekvenciában stabil négyszögjelre kapcsolja át egy integrátor fokozat segítségével, amely a szinkronimpulzusok és a sorfrekvenciás négyszögjel koincidenciájának a függvényében feltöltődik vagy kisütődik, és amely egy küszöbérték elérésekor egy Schmitt-trigger vezérlésével a PLL kapcsolás szabályozó hurokáramkörét zárja, azzal jellemezve, hogy egy felügyelő egységgel rendelkezik, amely a keresési folyamat teljes időtartama alatt, azaz az oszcillátor által előállított sorfrekvenciás négyszögjel (PHI1*) aszinkron állapotában a szinkronimpulzusok jelenlétét a négyszögjel (PHI1*) egy első felében (TI), és az impulzusok hiányát a négyszögjel (PHI1*) egy második felében megvizsgálja, és pozitív eredmény esetén egy járulékos áramforrást (II) egy előre megadható időtartamra (t) az integrátor fokozat (INT) bemenetére a kimenő feszültségének egy rögzített értékkel való megváltoztatása céljából kapcsol, és, hogy negatív eredmény esetén a járulékos áramforrást egy ellentétes negatív irányú magas áramra kapcsolja át, amely az integrátor fokozatot (INT) kisüti.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a felügyelő egység egy élvezérelt, a négyszögjel (PHI1 ) áltál triggerelt monostabil multivibratorral (Ml) rendelkezik, amelyre egy bistabil multivibrátor (FF) set bemenete kapcsolódik, amelynek a rését (R) bemenetére a szinkronimpulzusokat (Sy) kapcsoljuk, és amelynek a kimente (Q) az átkapcsolható járulékos áramforrást (II) vezérli.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal • · «4 4 jellemezve, hogy egy további járulékos áramforrással (13) rendelkezik, amely az impulzusok jelenlétében a jel (PHI1*) második fele (T2) alatt bekapcsolódik, és az integrátor fokozatot (INT) visszaállítja.
4. 4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy a további járulékos áramforrás (13) bekapcsolásához a szinkronimpulzusok (Sy) a jellel (PHI1*) olyan logikai kapcsolatban vannak, hogy a szinkronimpulzusoknak a jel (PHI1*) második fele (T2) alatti jelenlétekor állítjuk elő a bekapcsoló jelet a további járulékos áramforrás (13) számára.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy a jel (PHI1*) fázishelyzetét egy átkapcsoló jel (PU) segítségével periodikusan 180° fokkal átkapcsoljuk.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy az átkapcsoló jel (PU) kitöltési aránya 0,5-től eltérő értékű.
7. 7. A 6. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy minden egyes átkapcsolás után az integráló fokozatot (INT) egy jel (INH) segítségével visszaállítjuk.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy az integráló fokozat (INT) és a monostabil multivibrátorok (Ml, M2) valamint az áramforrások (II, 12, 13) egyetlen integrált áramköri csipen vannak kialakítva, a monostabil multivibrátorokat (Ml, M2) áramforrásokból és kondenzátorokból képezzük ki, amelyeknek a felépítése megfelel az áramforrások (II, 12, 13) felépítésének, Úgy, hogy az áramforrások (II, 12, 13) és az integrátor fokozat (INT) toleranciája egymást kompenzálja.