JP2948825B2 - テレヴィジョン信号用ａｆｃ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、テレビジョン信号（以下、TV信号とい
う）用の自動周波数制御回路、特に、TV信号の不在期間
の前後に、TV信号をトラッキングすることが可能な自動
周波数制御回路、いわゆるAFC回路に関する。

［従来の技術］ 従来、自動周波数制御回路は、後述するビデオとオー
ディオテレビジョン信号の受信を最適化するため中間周
波数でテレビ信号のビデオキャリアをトラッキングする
ために使用されてきた。

しかし、TV信号が数ミリ秒の間でも不在となる又は中
断すると、従来の自動周波数制御回路は、その直前のビ
デオキャリアと関連する中間周波数を大きくシフトして
しまう。その結果、ビデオ信号が戻っても、自動周波数
制御回路は、ビデオキャリアを検出できないのである。

ビデオ信号が完全に無くなるケースは、一つのテレビ
ジョンセグメントが終わりかつ新しいセグメントが始ま
る時に、あるいは送信衛星が異ったアップリンク間に移
行する時に発生する。

その結果、ビデオキャリアの不在期間の後、ビデオキ
ャリアをトラッキングする場合自動周波数制御回路を援
護するため従来の自動周波数では、手動の制御部が必要
であった。

手動制御部は、チャンネルセレクターに接続されてお
り、チャンネルを変更したり、同じチャンネルと結合し
た押しボタンを押すと、ビデオキャリアは、自動周波数
制御部によって検出できる公称中間周波数にシフトされ
る。制御部が視聴者によって作動できる場合でも、ビデ
オ信号が無くなることは悩みの種であり、視聴者はこの
問題をどのように修正すべきかわからない。

また、この種の損失がテレビ番組をビデオテープに入
れている場合とか、視聴者が不在の場合は、番組の残り
のセグメントが失なわれるかもしれない。

［発明の目的と構成］ この発明の主なる目的は、テレビ信号のない不在在期
間の前後でも、TV信号をトラッキングすることができる
自動周波数制御回路を提供することにある。

この発明の他の目的は、ビデオキャリアの通常のトラ
ッキングを妨害しない、あるいは追跡範囲を減少させる
自動周波数制御回路を提供することにある。

次に、この発明の構成について説明する。

自動周波数制御回路は、電圧制御局部オシレータと、
オシレータの出力をTV信号と混合するための混合手段
（ミキサー）からなる。ミキサーの出力は、混合した信
号の不必要な成分を除去するため、また、TV信号の側波
帯を等化するためにフィルタにかける。フィルタの出力
は、TV信号の成分に同調する検出手段（検出器）に供給
され、同上成分の周波数に一致する電圧を生成する。検
出器の出力は、TV信号成分を突きとめるため、局部オシ
レータの電圧制御入力部に供給される。

また、自動周波数制御回路は、電子手段を具え、この
電子手段は、TV信号成分の不在をミキサーから自動的に
感知し、TV信号が不在の時、基準電圧をオシレータの電
圧制御入力部に自動的に付与する。検出器は、基準電圧
のオシレータへの付与の後にTV信号成分を検出するため
作動する構成としている。

したがってTV信号が戻ると、検出器はそれを検出する
ことができる。

この発明の一つの特徴は、前記電子手段が検出器の出
力部に接続した第１入力部としきい値電圧源に接続した
第２入力部をもつコンパレータを具える。その結果、検
出器が局部オシレータの周波数が移行した時、基準電圧
がオシレータの電圧制御入力部に代って付与される。局
部オシレータの周波数の実質的移動は、TV信号が不在の
ときに生ずる。

その他の特徴としては、TV信号の不在を水平同期化パ
ルスの不在、カラーキャリアの不在又はTV信号の強度の
欠如によって突きとめることができる。

［実施例］ 第１図は、従来の自動周波数制御回路12のブロック図
である。ケーブルテレビジョン（CATV）信号14は、視聴
のためのチャンネルを選択するため、標準RFおよび第１
中間周波数チューナ回路16に供給される。第１中間周波
数は、CATV信号のRF周波数のかなり上方に位置し、チュ
ーナ回路16内のオシレータとミキサー（いずれも図示せ
ず）により発生する。

チューナ回路16の出力は、チャンネルを第２中間周波
数にシフトするため局部オシレータ18の出力とミキサー
20内で混合する。第２中間周波数チャンネルは、増幅器
22を介しニキストIFSAWフィルター24に供給される。フ
ィルター24の周波数応答曲線26は、第２図に図示されて
いる。

自動周波数制御回路12が、CATV信号の輝度すなわち画
像キャリア（PIXと表示する）上にうまくトラッキング
またはロッキングした場合、PIXはフィルタの通過域29
の上限にほぼ位置し、それによってほぼ６デシベルが減
衰される。

フィルタ24は輝度情報を含む側波帯を等化し、そして
混合した信号の不必要な成分は取除く。CATV信号のクロ
ミナンスキャリア（CIXと表示する），および音声キャ
リア（SIXと表示する）は、通過域内に位置するが、当
初送信されたのは、当初のPIXの約15デシベル下方であ
った。

自動周波数制御回路12は、PIXに同調した標準タイプ
の自動周波数制御検出器30から構成されている。

検出器30の周波数の機能としての電圧出力は、第３図
に図示されている。検出器30の如き自動周波数検出器は
従来より公知であり、ここでは詳細説明を省略する。

フィルタ24を通過したPIX周波数の瞬間値が、公称PIX
周波数（PIXn）に一致する時、検出器30は公称電圧（V
n）を出力する。この電圧は、局部オシレータ18の電圧
制御入力部に、緩衝増幅器31と低域フィルタ32を介し供
給される。公称電圧により、局部オシレータは、CATV信
号と混合した場合、公称PIX周波数に一致する周波数の
出力が可能となる。

しかし、もし瞬間PIX周波数値が公称周波数値の上方
にドリフトすると、検出器30はより低い電圧を出力し、
CATV信号の周波数上方ドリフトに対抗して、局部オシレ
ータ18を下方にシフトさせ、それによって通過域の上限
でPIXの第２中間周波数を保つ。

反対に、瞬間PIX周波数が公称周波数以下にドリフト
する場合、検出器30はより大きな電圧を出力して、局部
オシレータを上方にシフトさせる。

フィルタ24の出力は、また、ビデオとオーディオを共
に検出するAM復調器とFM復調器のスイッチ回路40に供給
される。復調された信号は、基本帯域ビデオ・オーディ
オ処理回路42に供給され、この処理回路42は、ビデオと
オーディオがスクランブルされている場合は、ビデオと
オーディオをデ・スクランブルし、ボリュームを制御す
る。この時、処理された信号は、標準テレビジョン48又
は他のビデオ機器の中のテレビ受像器46への送信用RF変
調器44に供給される。

上述したとおり、CATV信号14は時おり遮断され、ノイ
ズのみがRFと第1IF同調回路16に供給される。ノイズは
局部オシレータ18の出力と混合され、フィルター24によ
りフィルタされる。生成した混合ノイズ信号の周波数の
スペクトルは、周波数レスポンス曲線26の形状と相似す
る。かかる周波数スペクトルは、通過域29の中央54に位
置したノイズキャリアに等しく、そのノイズキャリアは
増幅・位相変調される。

その結果、検出器30は、等価ノイズキャリアを検出し
ようとする。何故なら、ノイズキャリア（第３図に示す
Nc）は、通過帯域の上限28よりかなり低い（例えば、3M
Hz以下）ので、検出器30は、第３図に示す公称電圧と比
較すると、比較的高い電圧、（Vnc）を出力するからで
ある。

CATV信号14が復帰するとPIXnの第２中間周波数はフィ
ルタ24の通過域29のかなり上方に位置しており、そのた
め相当にに減衰する。

したがって、検出器30はPIXnを検出かつ突きとめるこ
とはできない。この場合、同調制御信号60がスイッチ62
に供給され、基準電圧Vrが局部オシレータ18に供給され
るまで、選択されたTVチャンネルのオーディオ・ビデオ
再生はできない（スノーノイズより小出力である）。

同調制御信号は、チャンネルセレクタ75の変化又は同
チャンネルと結合した押ボタンの押圧のいずれでも手動
で行うことができる。

低域フィルタ32内の直列レジスタ66は、局部オシレー
タ18に付与した電圧Vrから増幅器31を保護する。基準電
圧に応答して、選択されたチャンネルの第２中間周波数
は、下向きにシフトされ、PIXnは通過域29内に位置し
て、検出器30により検出可能となる。

上述したとおり、第１図、第２図のブロック図とグラ
フおよび第３図の曲線は、従来技術を示すもので、この
従来技術の問題点としては、中断の後、CATV信号を突き
とめるため手動による同調制御信号60の作動が必要とな
る。

この発明に係るより完全に自動化された周波数制御回
路70の実施例が、第４図に図示されている。自動周波数
制御回路70は、コンパレータ72、ORゲート74およびポテ
ンショメータ71を加えた以外は、従来の制御部12と同一
である。

コンパレータ72の一つの入力部には、検出器30の出力
が供給され、他の入力部には、ポテンショメータ71を介
し、しきい値電圧Vthが供給される。しきい値電圧は、
ドリフトを補償された上限電圧に一致する。この限度以
上では、自動周波数制御回路70はドリフトのためのさら
なる補償はしない、それはCATV信号14が中断されるか、
そうでなくても実質的に周波数シフトがなされてしまう
からである。

もし検出器30の出力がしきい値電圧より大きければ、
公称レベルから第２中間周波数を実質的に上方シフトさ
せる必要性を表示して、コンパレータ72は２進１レベル
の“1"を出力し、それによっORゲート74を介しスイッチ
62を作動する。

その結果、第３図に示すような基準電圧Vrが局部オシ
レータ18に供給される。

CATV信号が復帰すると、ビデオキャリア（RIX）はフ
ィルタ24の通過域29内に存在し、検出器30によって直ち
に検出される。この時、検出器30は、公称混合周波数に
局部オシレータ18を作動させるため対応する電圧を出力
する。

かくて、オシレータ18の電圧制御入力が通常動作範囲
内にある時、CATV信号14が復帰すると、検出器30は直ち
にビデオキャリアPIXを検出し、次に、PIXを通過域29の
上限28にシフトさせるための対応する電圧を出力する。

しかし、検出器30がVoとVth間の電圧を出力している
時、CATV信号14が復帰しても、検出器30は直ちにビデオ
キャリアPIXを検出することはできない。その代り、コ
ンパレータ72に入力した電圧がしきい値電圧以上に立上
るまでは、等価ノイズキャリアを追跡しかつ電圧立上り
をVncに向って出力し続ける。

この時、コンパレータ72は、スイッチ62を作動させ
て、Vrを局部オシレータ18に供給する。この時、第２中
間周波数のビデオキャリアPIXは、フィルタ24の通過帯
域29内に位置し、検出器30はビデオキャリアPIXを検出
可能となる。

しきい値電圧は正常な操作範囲より大きいので、コン
パレータ72は検出器30の正常な操作範囲を縮小させるこ
とはない。

同調制御信号60は、また、チャンネルセレクタ75を上
述したとおり操作する度に、ORゲート74を介しスイッチ
62を作動させる。

この発明の実施例によれば、コンパレータ72は、第５
図に示すとおりヒステリシス制御を含む。CATV信号14が
存在する正常な状態の下では、ビデオキャリアPIXは、
検出器30のVthより小さい電圧に対応する正常な操作範
囲内に位置する。検出器30によって出力された電圧がVt
h以下である場合、コンパレータ72は２進“0"に一致す
るＯボルトを出力し、したがって基準電圧はオシレータ
18に印加されない。

しかし、検出器30によって出力された電圧がVth以上
に立上る場合、コンパレータ72は、スイッチを作動して
２進“1"電圧を出力する。

この時、検出器30の電圧出力がV1以下に落ちるまで、
コンパレータ72はスイッチ62を作動し続ける。

これにより、検出器30の電圧は、基準電圧に一致する
機会を得ることができる。検出器30の出力がV1以下に落
ちると、コンパレータ30は、スイッチ62を作動させずに
２進“0"電圧を出力する。そして検出器30が再度Vthよ
りも大きい電圧を出力するまでコンパレータ72は２進
“0"電圧を出力し続ける。

ヒステリシス制御を行うコンパレータの実際の回路は
公知のもので、第５図にその動作が図示されており、詳
細に説明はしないが、シュミット・トリガー回路が設け
られていることを付言しておく。

シュミット・トリガー回路は、McGraw−Hill Book社
によって刊行されたMillman and Halkias著の「集積エ
レクトロニクス：アナログおよびデジタル回路と方式」
（1972,pp583−585）に詳述されている。この明細書で
は、その一部を参照してある。

第６図は、この発明の他の実施例に係る自動周波数制
御回路78のブロック図である。

この制御回路78は制御回路12と基本的には同じである
が、前者78が自動ゲイン制御回路82と、パルス発生器84
と、ORゲート74を具えている点が違う。自動ゲイン制御
回路82は、復調ビデオとオーディオのいずれにも同調す
る標準タイプのものである。この実施例として、AM/FM
復調器40,検出器30,処理回路42および自動ゲイン制御部
82が、MITHUBISHIモデルM51365SB集積回路に集積されて
いる。

この集積回路のこれら構成要素を、上述の制御機構1
2,70に，また後述の制御機構90に利用してもよい。自動
ゲイン制御回路82のゲインの表示となる出力83がTV信号
の不在を表示する２進“1"レベル以上になると、パルス
発生器84が作動し、それによってORゲート74を介しスイ
ッチ62を周期的に作動させ、Vrを局部オシレータ18に供
給する。そのパルス幅は、検出器30による電圧出力がVr
に一致できるには十分である。

かくて、CATV信号14が復帰すると、検出器30は、制御
機構70でビデオキャリアを突きとめると同じ方法でビデ
オキャリアPIXを突きとめることができる。

上述したとおり、同調制御信号60もまたスイッチ62を
作動することが可能である。

第７図は、この発明に係る周波数制御回路90のブロッ
ク図である。この制御回路90も基本的には前記制御回路
78と同一であるが、制御回路90は自動ゲイン制御回路82
を省略し、その代わりに水平同期化パルス検出器92又は
カラーキャリア検出器94のいずれかを設けている。

この実施例では、同期化パルス検出器92は、基本帯域
ビデオからの輝度およびクロミナンス信号の大半をフィ
ルタにかけてしまうフィルタ（図示せず）を具える。検
出器92はまた、TV信号の水平同期化パルスを検出するピ
ーク検出器（図示せず）と、パルスが存在するかどうか
を指示させるため、ピーク検出器の出力と、しきい値電
圧を比較するコンパレータ（図示せず）を具える。

また、カラーキャリア検出器94は、基本帯域信号内の
カラーキャリアに同調する増幅器（図示せず）と、増幅
器の出力を検出するためのダイオード（図示せず）と、
検出した出力を、カラーキャリアの存在に相当するしき
い値電圧と比較するコンパレータ（図示せず）を具え
る。いずれの場合でも、検出器92又は94内のそれぞれの
コンパレータの出力は、水平同期化パルス又はカラーキ
ャリアが存在しない時、パルス発振器84を作動させる。
これはCATV信号14が中断される場合に発生する。

制御回路90内の検出器30は、制御回路70と同じ方法で
中断期間の後は、ビデオキャリアPIXを突きとめる。

以上、この発明を好ましい実施例にしたがって説明し
たが、その具体的構成は種々変更することができる。

例えば、フィルタ24の代りに別タイプのフィルタと代
替してもよい。検出器30は、輝度キャリアPIXの代り
に、カラーキャリアCIX又は音声キャリアSIXを検出する
よう同調させることもできる。また、CATV信号14の不在
を検出するため他の検出器を使用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の自動周波数制御回路のブロック図、第
２図は、第１図構成要素による第２中間周波数の混合・
フィルタ後のテレビジョンチャンネル内のキャリア周波
数のグラフ、第３図は第１図制御機構の周波数の機能と
しての電圧出力を示すグラフ、第４図は、この発明に係
る自動周波数制御回路のブロック図、第５図は、第４図
制御機構内のコンパレータのヒステリシス応答を示すグ
ラフ、第６図はこの発明の他の実施例に係る自動周波数
制御回路のブロック図、第７図は、この発明の他の実施
例に係る自動周波数制御回路のブロック図である。 14……CATV信号 18……局部オシレータ 24……フィルタ 29……通過帯域 30……検出器 62……スイッチ 70……自動周波数制御回路 72……コンパレータ 78……自動周波数制御回路 82……自動ゲイン制御回路 90……同上

フロントページの続き (72)発明者 ジョン デー．シリング アメリカ合衆国，ペンシルバニア州 19025 ドレシャー，ジャーネットタウ ン ロード 1649 (56)参考文献 特開 昭61−288578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−76608（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電圧制御局部発振器と、混合手段と、検出
   手段と、電子的手段とを具え、 前記混合手段は前記電圧制御局部発振器の出力をテレヴ
   ィジョン信号と混合し、 前記検出手段は、混合手段から出力されたテレヴィジョ
   ン信号成分を検出するために混合手段の出力を受けるべ
   く接続されていてテレヴィジョン信号成分の周波数に対
   応する出力電圧を発生させるとともに、検出手段のこの
   出力は、少なくとも前記テレヴィジョン信号成分が検出
   された場合に前記発振器の電圧制御入力部に接続されて
   おり、 前記電子的手段は、前記出力電圧が予定したしきい値を
   越えた場合にこれに応じて発振器の前記電圧制御入力部
   に基準電圧を供給し、 前記予定したしきい値は、前記出力電圧がそのしきい値
   を越えた場合に前記テレヴィジョン信号成分の不存在を
   示すような値にしたことを特徴とするテレヴィジョン信
   号用AFC回路。
2. 【請求項２】請求項１において、前記検出手段は、前記
   発振器への基準電圧の供給後にテレヴィジョン信号成分
   の検出をなすようにしたものであることを特徴とするテ
   レヴィジョン信号用AFC回路。
3. 【請求項３】請求項１において、前記テレヴィジョン信
   号成分はテレヴィジョン搬送波からなることを特徴とす
   るテレヴィジョン信号用AFC回路。
4. 【請求項４】請求項１において、前記電子的手段は、前
   記出力電圧を受けるために接続された第１入力部と、し
   きい値電圧を受けるための第２入力部を具えたコンパレ
   ータと、前記発振器に基準電圧を入力するためコンパレ
   ータからの出力に反応するためのスイッチと、からなる
   ことを特徴とするテレヴィジョン信号用AFC回路。
5. 【請求項５】請求項１において、前記混合手段と検出手
   段の信号入力部の間に接続された中間周波数フィルター
   を具え、前記テレヴィジョン信号成分は、前記フィルタ
   ーの通過域内の周波数を有するようにしたことを特徴と
   するテレヴィジョン信号用AFC回路。
6. 【請求項６】請求項５において、前記検出手段の出力部
   と前記発振器の電圧制御入力部の間に接続された低域フ
   ィルターを具えたことを特徴とするテレヴィジョン信号
   用AFC回路。
7. 【請求項７】請求項４において、前記コンパレータは、
   ヒステリシス制御機構を具えたことを特徴とするテレヴ
   ィジョン信号用AFC回路。
8. 【請求項８】請求項１において、前記しきい値は前記テ
   レヴィジョン信号成分を検出するための前記検出手段の
   通常の動作範囲外の電圧からなることを特徴とするテレ
   ヴィジョン信号用AFC回路。
9. 【請求項９】電圧制御局部発振器と、混合手段と、検出
   手段と、復調手段と、ビデオ成分検出手段と、前記ビデ
   オ成分検出手段に反応する手段と、を具え、 前記混合手段は、前記電圧制御局部発振器の出力をテレ
   ヴィジョン信号と混合し、前記検出手段は、前記混合手
   段から出力されたテレヴィジョン信号成分を検出するた
   めに混合手段の出力を受けるべく接続されてテレヴィジ
   ョン信号成分の周波数に対応する出力電圧を発生させる
   とともに、該検出手段による前記出力は少なくとも前記
   テレヴィジョン信号成分が検出された場合に前記発振器
   の電圧制御入力部に接続され、 前記復調手段は、ベースバンドのテレヴィジョン信号を
   復旧するために混合手段の出力部に接続され、 前記ビデオ成分検出手段は、ベースバンド信号のビデオ
   成分を検出するために、前記復調手段の出力部に接続さ
   れ、 前記ビデオ成分検出手段に反応する手段は、ビデオ成分
   が検出されていないときに、発振器の電圧制御入力部に
   基準電圧を付加するようにしたことを特徴とするテレヴ
   ィジョン信号用AFC回路。
10. 【請求項１０】請求項９において、前記ビデオ成分は、
    テレヴィジョン同期信号であることを特徴とするテレヴ
    ィジョン信号用AFC回路。
11. 【請求項１１】請求項９において、前記ビデオ成分は、
    テレヴィジョン・カラーバースト信号であることを特徴
    とするテレヴィジョン信号用AFC回路。