JP3096588B2 - アナログ回路の制御装置 - Google Patents

アナログ回路の制御装置

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JP3096588B2
JP3096588B2 JP06277602A JP27760294A JP3096588B2 JP 3096588 B2 JP3096588 B2 JP 3096588B2 JP 06277602 A JP06277602 A JP 06277602A JP 27760294 A JP27760294 A JP 27760294A JP 3096588 B2 JP3096588 B2 JP 3096588B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アナログ回路の制御装
置、特に、装置外部から時分割で与えられる制御電圧を
装置内部において複数の制御電圧に分離し、これら複数
の制御電圧をそれぞれ対応する複数のアナログ回路に個
別に供給する、改良された制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マイクロコンピュータが各種民生
機器の制御用素子として普及するにつれ、テレビジョン
受像機やオーディオ機器にも、かかるマイクロコンピュ
ータが搭載される例が多くなった。こうした機器におい
ては、各種アナログ回路がマイクロコンピュータおよび
その指示のもとで動作するアナログICによって制御さ
れる。最近では、制御の対象となるアナログ回路を内蔵
するアナログICも多い。
【0003】例えばテレビジョン受像機についていえ
ば、ユーザーがテレビジョン信号のテイントやカラー等
の変更の命令をしたとき、その命令は一旦マイクロコン
ピュータに取り込まれ、この命令に対応する制御がマイ
クロコンピュータからアナログICへ印加され、アナロ
グICに内蔵されたアナログ回路が動作する。
【0004】ここで、こうしたアナログICの動作を図
面によって説明する。
【0005】図1は従来最も一般的なマイクロコンピュ
ータとアナログICの接続を示す回路構成図である。
【0006】図において、マイクロコンピュータ1内部
に複数のPWM(パルス巾変調)回路2〜4が配置さ
れ、PWM回路2〜4においてパルス幅変調されたパル
ス信号が積分回路5〜7で所望の電圧レベルに平滑化さ
れ、アナログ信号となる。その後、これらの信号がアナ
ログIC8内の被制御回路であるアナログ回路9〜11
に印加される。
【0007】しかしながら、図1の方法では、各制御に
対して個別に制御信号線が必要となり、マイクロコンピ
ュータやICのピン数が増加するとともに、配線が複雑
になるという問題がある。
【0008】そこで、制御信号の伝送にデジタル信号を
用いる方法が提案されている。この方法はデジタル信号
を時分割し、クロック信号線とデータ信号線を使って信
号を伝送するもので、図2に示すような構成例を挙げる
ことができる。
【0009】図2では、マイクロコンピュータ1からク
ロック信号に同期したデジタルデータがアナログIC8
に印加されている。アナログIC8内のアドレス制御回
路12は、到来したデジタルデータをデコードし、どの
被制御回路に対してのデータが伝送されるべきかを判断
し、その判断結果に従って被制御回路にデジタルデータ
を分配する。前記デジタルデータは、D/A変換回路1
3〜15でアナログ信号に変換された後、アナログ回路
9〜11に印加される。
【0010】従って図2の方法によれば、原理的には2
本の信号線で複数の制御を実施することが可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近のテレビ
ジョン受像機について考える場合、機器の多機能化に従
って実現すべき制御の数も非常に増えている。確かに上
記した図2の方法によれば、アナログIC8内部に複数
のD/A変換回路13〜15を設けることによって複数
の制御が可能となるものの、制御の数に従ってD/A変
換回路の数も増加する。
【0012】ここで問題となるのは、一般にアナログI
Cにおいて素子数の多いD/A変換回路を多く有するこ
とはチップ面積の増加に直結することである。すなわ
ち、かかるD/A変換回路を多数内蔵することにより、
アナログICの部品単価アップ、部品の大型化、製造上
の歩留まり率の低下等、好ましくない事態を招くことに
なるのである。例えば、基本的なユーザーコントロール
だけでも、 ・ブライトネス ・コントラスト ・シャープネス ・カラー ・テイント ・ボリューム の制御はほぼ必須であり、これらの拡張機能として、 ・AVスイッチ、ビデオスイッチ、オーディオスイッチ
を内部/外部から選択する切り換え ・ビデオ入力1、2の切り換え 等、実現すべき機能は増える一方である。さらにユーザ
ーからは見えない、隠れた機能の制御についていえば、
工場の出荷時の調整として以下の制御の実現に対する要
望が強い。
【0013】・NTSC方式とPAL方式で必要なクロ
ック周波数が異なるため、これらに対応する水晶発振器
の選択 ・ホワイトバランスの調整のためのブラウン管のRGB
のカットオフおよびRGBのドライブの調整 ・IFのVCOの発振制御 ・画面のひずみ補正 こうした要望をすべて網羅すべくアナログICに多数の
D/A変換回路を設け、しかも製品競争力の維持、すな
わち部品単価の低減を図ることには限界がある。
【0014】一方、ここで注目すべきことは、マイクロ
コンピュータ1がMOSICで作られていることであ
る。つまりマイクロコンピュータ1についていえば素子
数の増加はさして問題とならず、D/A変換回路を多数
内蔵しても製品コストに影響がでることは稀であり、逆
にいえば、チップのサイズが同一である範囲でD/A変
換回路の数の上限を決めればよいのである。
【0015】以上述べた背景から、図2のように信号線
は少ないままで、かつマイクロコンピュータ1側でD/
A変換処理を行なう伝送方法が望まれていた。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の制御装置は、外部から時分割で与えられる制
御電圧を装置内部において複数の制御電圧に分離し、こ
れら複数の制御電圧をそれぞれ対応する複数のアナログ
回路に個別に供給する制御装置であって、制御電圧が時
分割で入力される制御電圧入力手段と、前記制御電圧の
時分割タイミングと同期して到来し、その電圧レベルが
前記制御電圧の供給対象となるアナログ回路を指定する
信号の入力される指定入力手段と、アナログ回路と一対
一に設けられ、自己と対をなすアナログ回路が前記制御
電圧の供給対象となるときに前記制御電圧を捕捉して保
持するDCホールド回路と、それぞれがDCホールド回
路から出力される電圧を入力し、その電圧を所定の更新
タイミング毎に更新して出力する複数のDC更新回路と
を有し、前記DC更新回路から出力される制御電圧がそ
れぞれ対応するアナログ回路へ個別に供給されるもので
ある。
【0017】また本発明の制御装置はテレビジョン信号
処理用のアナログICに内蔵され、前記所定の更新タイ
ミングはテレビジョン信号の垂直ブランキング期間に含
まれることを特徴とするものである。
【0018】
【作用】上記構成による本発明によれば、まず該装置に
対して、アナログ回路ごとに固有の意味を持つ制御電圧
が時分割で印加される。このとき、制御電圧と同期して
指定信号が入力される。この指定信号は、その電圧レベ
ルが前記制御電圧を与えるべきアナログ回路を指定する
ため、これら2本の信号により、制御電圧を与える対象
となるアナログ回路、および与えるべき制御電圧が決ま
る。
【0019】つぎに、アナログ回路毎に与えられるべき
制御電圧は一旦DCホールド回路で捕捉され、保持され
る。保持された電圧はDC更新回路へ入力され、このD
C更新回路では所定の更新タイミングに従って出力電圧
が更新される。ここで更新された出力電圧が各アナログ
回路へと与えられる。
【0020】すなわち、DCホールド回路における捕捉
は任意のタイミングで行われる一方、DC更新回路にお
ける更新タイミングを所望のときに設定することによ
り、多数の制御電圧の伝送を可能としつつ、かかる制御
電圧をアナログ回路に与えるべきタイミングを調節する
ことが可能となる。
【0021】また本発明の制御装置によれば、この装置
がテレビジョン信号処理用のアナログICに内蔵されて
いるため、テレビジョン受像機に対する多数の制御を少
ない信号線で実現するものである。このとき、前記所定
の更新タイミングがテレビジョン信号の垂直ブランキン
グ期間に設定されるため、制御電圧の変化によるノイズ
が画面に与える影響を最小限にとどめるものである。
【0022】
【実施例】ここで本発明の実施例について説明する。な
お本発明については、本出願人によって先になされた特
願平5−288247号と目的・構成等が一部同一であ
るため、共通する構成をまず概説し、差異のある構成に
ついては後に説明を加える。
【0023】本実施例においては、上述した如く、マイ
クロコンピュータでD/A変換処理が行われるものとす
る。かかる仮定をした上で、本実施例は図2においてデ
ジタル信号として伝送された2本の信号線、すなわちク
ロックとデータをアナログ化して伝送するものである。
【0024】すなわち、2本の信号線のうちの1本は、
アナログICに内蔵される複数のアナログ回路のうち、
いずれか1つの回路に対して与えるべき制御電圧自体で
ある。そしてもう1本は、複数のアナログ回路から制御
電圧を与えるべき回路を指定するための指定信号であ
る。
【0025】指定信号の特徴は、この信号の電圧が指定
すべきアナログICを示す点にある。つまり、デジタル
信号ならば複数のアドレスビットによって対象を指定す
るところ、本指定信号は電圧によって対象を指定する点
に特徴がある。
【0026】このようにして制御電圧と指定信号の組に
より所望のアナログ回路に制御電圧が伝送されるが、か
かる伝送は時分割で刻々と行われるため、制御電圧をア
ナログIC内部で捕捉して保持するDCホールド回路が
アナログ回路と一対一に設けられている。そしてこのD
Cホールド回路の出力がアナログ回路に与えられるので
ある。
【0027】以上の構成が特願平5−288247号に
開示されるものである。
【0028】この先行出願によっても従来の課題解決が
可能となるが、本発明によれば後述する付加的な効果を
得るべく、次の構成が追加されている。
【0029】すなわち本発明においては、上記DCホー
ルド回路からアナログ回路に至る経路に前記ホールド回
路からの出力を再度捕捉し、所望の更新タイミングにお
いて自己の出力電圧を更新するDC更新回路が設けられ
ている。これは、DCホールド回路における捕捉を任意
のタイミングで行うための配慮であり、アナログ回路に
とって望ましくないタイミングで制御電圧が変化するこ
とのないよう、もう一段、DC更新回路というバッファ
を置く思想によるものである。
【0030】すなわち、例えばテレビジョン信号につい
ていえば、画面にノイズが発生しないよう、アナログ回
路に対する制御電圧の変更を垂直ブランキング期間で行
うことが望ましいため、DC更新回路における更新タイ
ミングをかかる垂直ブランキング期間、つまり垂直同期
パルスが生成されるタイミングに合わせる一方、前段の
ホールド回路における捕捉は任意のタイミングで行おう
というものである。
【0031】これは特願平5−288247号において
DCホールド回路における捕捉タイミングを垂直ブラン
キング期間に合わせて行う場合に比べ、伝送すべき制御
電圧数を増やすことが可能になることを意味している。
なぜなら、垂直ブランキング期間は1フィールドの映像
形成に当たる262.5H(Hは一走査線に対応)のう
ち21H程度の期間(NTSC方式)に限られる一方、
かかる期間制限がなければ262.5Hの期間をフルに
活用することが可能となるためである。
【0032】従ってこのDC更新回路の新設により、特
願平5−288247号では数種類の制御電圧の伝送を
主眼としたのに対し、本実施例では数十〜百程度の制御
電圧の伝送が可能となる。
【0033】以上が本実施例の概略である。
【0034】ここで、図面によって本実施例の詳細を説
明する。
【0035】図3は、マイクロコンピュータと本発明に
係る制御装置を組み込んだアナログICを示す図であ
る。なお、図2の構成に対応する部分には同じ符号を与
えるものとする。図において、16は与えるべきアナロ
グ回路によって刻々と時分割で変化する制御電圧を発生
するための第1D/Aコンバータ、17は前記制御電圧
の時分割タイミングと同期して変化し、その電圧が前記
制御電圧を与えるべきアナログ回路を指示する指定信号
を発生する第2D/Aコンバータである。
【0036】18〜20は制御電圧が印加され、指定信
号が、自己と組になるアナログ回路を指示するときに制
御電圧を捕捉して保持する第1〜第3DCホールド回路
で、これら3つの回路の出力電圧はそれぞれ後段の第1
〜第3DC更新回路50〜52へ入力されている。これ
らのDC更新回路の出力は一様に垂直ブランキング期間
で更新される(すなわち切り換わる)ものとし、こうし
て更新された電圧はそれぞれ第1〜第3アナログ回路9
〜11へ与えられる。
【0037】一方、21は複数のコンパレータから構成
され、前記第2D/Aコンバータ17からの指定信号の
電圧レベルを認識して、前記複数のDCホールド回路の
うち、所望のDCホールド回路の捕捉動作を許可するホ
ールド制御回路、24はテレビジョン信号の垂直同期パ
ルスを垂直出力IC25とマイクロコンピュータ1へ印
加する偏向回路、26は前記垂直出力IC25からの垂
直偏向パルスが印加されるブラウン管27の偏向コイル
である。また、38は制御電圧が印加される制御電圧入
力端子、39は指定信号が入力される指定入力端子であ
る。
【0038】図4は本実施例における指定信号と制御電
圧の組合せを説明する波形図で、上欄に指定信号の電圧
レベル、下欄に制御電圧の電圧レベルを示している。図
において横軸は時間であり、時間の経過とともに、テレ
ビジョン受像機に対してテイント、カラーおよびコント
ラストの制御が行なわれている。すなわち、図4におい
ては、前記第1〜第3アナログ回路として、それぞれテ
イント、カラー、コントラストの各機能に対応する回路
を採ったものと考えればよい。
【0039】ここでまず、テイントの制御について説明
する。
【0040】第2D/Aコンバータ17から発生される
指定信号は、その電圧レベルが0.5Vから1.0Vの
間にあるとき、「テイントの制御」である旨の取り決め
がマイクロコンピュータ1とアナログIC8の間にある
ものとする。そこでこの実施例では、第2D/Aコンバ
ータ17が設計余裕をみて指定信号に0.75Vを出力
する。この間、第1D/Aコンバータ16からは2Vの
制御電圧が発生し、この制御電圧がアナログIC8内の
第1〜第3DCホールド回路18〜20に印加されてい
る。
【0041】一方、ホールド制御回路21は、0.75
Vの指定信号により、制御電圧をテイント制御用のアナ
ログ回路に与えるべきことを認識し、第1〜第3DCホ
ールド回路18〜20のうち、第1DCホールド回路1
8のみを捕捉動作させる。その結果、第1DCホールド
回路18は2Vの制御電圧を捕捉して保持し、その電圧
を第1DC更新回路50へ印加する。
【0042】ここで、この次の垂直パルス期間が到来し
たとき、第1DC更新回路50の出力は、それまで保持
していた電圧から2Vへと変化する。こうして、第1ア
ナログ回路9に与えられる制御電圧が変化する結果、テ
イントに対して所望の制御を行うことが可能となるので
ある。
【0043】図5は、図3のホールド制御回路21の詳
細を示す回路図で、第1〜第4コンパレータ25〜28
の基準電圧29〜32の値はそれぞれ、0.5V、1
V、1.5V、2.0Vに設定されている。
【0044】ここで例えば、図4のテイント期間におい
て0.75Vの指定信号が指定入力端子39に印加され
た場合を考える。このとき、第1コンパレータ25の出
力のみが「H」レベルとなり、他のコンパレータの出力
は「L」レベルとなる。この結果、出力端子33が
「H」レベルとなり、その期間に限って図3の第1DC
ホールド回路18のスイッチ34が閉じる。すなわち、
第1、第2コンパレータ25および26、インバータ3
5およびアンドゲート36は、ウインドコンパレータを
構成し、0.5Vと1.0Vの間の入力電圧を「H」レ
ベルとして検出する。
【0045】つづいて、カラーの制御期間を説明する。
【0046】この場合は、1.25Vの指定信号が指定
入力端子39に印加され、出力端子33および37が
「L」レベルとなる。次に、1.75Vの指定信号が印
加されると、出力端子37のみが「H」レベルとなり、
図3の第2DCホールド回路19が図4に示す3Vの制
御電圧を捕捉する。この後は上記のテイント制御同様、
次の垂直パルス期間が到来したとき、第2DC更新回路
51の出力は3Vへと変化する。こうして、第2アナロ
グ回路10に与えられる制御電圧が変化する結果、カラ
ーの制御が可能となる。
【0047】以降、制御の様子はコントラストについて
も同様である。またここで注意すべきは、上記電圧区分
に属さない指定信号が到来した場合、DCホールド回路
による捕捉は行われないため、伝送が必要とされないと
きには指定信号を例えば0Vとしておけばよい。
【0048】なお本実施例では、第1〜第3DC更新回
路50〜52における更新タイミングとして垂直同期パ
ルスの期間を選択したが、この具体的な方法は以下の通
りである。
【0049】すなわち、アナログIC8の偏向回路24
から発生された垂直同期パルスは、垂直出力IC25に
印加され、垂直同期パルスとなってブラウン管27の垂
直偏向コイル26に印加される。そこでこの垂直同期パ
ルスをマイクロコンピュータ1に取り込み、これをトリ
ガーとして指定信号および制御電圧を発生させる。
【0050】図6は図4の波形の詳細を示す波形図で、
図6上欄が指定信号を、下欄が制御電圧を示している。
【0051】図において、時刻t1 の垂直同期パルスの
下降により、マイクロコンピュータ1は垂直同期パルス
の到来を認識する。そして所定時間後の時刻t2 にまず
制御電圧が発生し、その制御電圧が安定する時刻t3 か
ら指定信号を伝送する。
【0052】時刻t4 に指定信号がテイント制御の電圧
範囲(0.5Vから1.0V)に入ると前記電圧(2
V)が捕捉され、捕捉動作は指定信号の電圧が前記の範
囲を超える時刻t5 まで続く。この後、所定時間経過し
た時刻t6 で制御電圧が次の制御のための電圧へ遷移し
始める。これらの時間をあらかじめ計算してマイクロコ
ンピュータ1にプログラムしておくことにより、安定し
た制御電圧の転送が可能となる。
【0053】本実施例によれば、特願平5−28824
7号に比べて伝送できる制御電圧の数を増やすことが可
能である。ここで、1フィールドの映像が形成される間
における制御電圧の伝送とDCホールド回路による捕
捉、およびDC更新回路における電圧の更新の関係を図
7によって説明する。
【0054】図は、テイント、カラー、コントラストの
3つの制御がこの順に伝送される様子を示している。す
なわち、点aにおいてテイント、点bにおいてカラー、
点cにおいてコントラストがマイクロコンピュータ1か
ら伝送され、アナログIC8の第1〜第3DCホールド
回路18〜20へ捕捉される。ただし、これらの制御電
圧はまだ第1〜第3DC更新回路50〜52の入力段に
留まっており、アナログ回路には伝送されていない。
【0055】一方、更新タイミングは点d、点eの如く
各フィールドの先頭の垂直ブランキング期間BLで発生
する。従って、前記の3つの制御電圧は次の更新タイミ
ング、すなわち、点eにおいて同時に更新され、第1〜
第3アナログ回路9〜11へ伝送される。この図ではテ
イントの回路に与えられる制御電圧Vtが2Vから3V
へ変化する様子を図の最下欄に示している。つまり、V
tは前回の更新タイミングである点dにおいて2Vとな
り、マイクロコンピュータ1から新たな制御電圧3Vが
第1DCホールド回路18へ与えられ、これが点aで捕
捉される。この電圧は保持されたまま次の更新タイミン
グである点eが到来し、第1DC更新回路50の出力が
2Vから3Vへ変化を起こし、所望の制御が実現され
る。
【0056】このように、すべての制御電圧の変化を垂
直ブランキング期間で行うことにより、信号の変化に起
因するノイズが画面に及ぼす影響を最小限に抑えること
が可能となるのである。
【0057】通常、各回の伝送、すなわちマイクロコン
ピュータ1が発生した制御電圧を点a等においてDCホ
ールド回路に捕捉するために必要な期間は1H〜数Hで
よい。従って、特願平5−288247号のように、垂
直ブランキング期間21Hの間に制御電圧の伝送を行う
場合、数種類の伝送が可能となる。一方本発明によれ
ば、捕捉自身は1フィールドの任意のタイミングで行わ
れるため、伝送可能な制御電圧の数が十倍程度に増える
ことになる。
【0058】なお、本実施例では制御すべきアナログ回
路を3個として説明してきたが、これは当然任意の数で
よく、数がある程度多い程、本発明の効用は大きい。
【0059】
【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明の制御装
置によれば、多数の制御電圧を非常に少ない信号線を介
して伝送することが可能となる。この結果、従来デジタ
ル信号でしか実現できなかった2本の信号線による制御
電圧の伝送がアナログ信号においても可能となる。さら
に、本発明ではDC更新回路を設けたため、多数の制御
電圧の伝送を可能とし、かつ、それらの制御電圧をアナ
ログ回路に与えるべきタイミングを調整することができ
るため、制御電圧の変更に伴うノイズがテレビジョン画
面に与える影響を最小限にとどめることが可能となる。
【0060】また本発明の制御装置によれば、この装置
がテレビジョン信号処理用のアナログICに内蔵されて
いるため、テレビジョン受像機に対する多数の制御を少
ない信号線で実現することができる。
【0061】これらの結果、より多くの制御電圧が少な
い信号線で伝送できることとなり、アナログICの製品
単価、部品の大型化等を抑制しつつ、テレビジョン受像
機の多機能化に対応し、さらに出荷工程における検査の
便宜をも図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来最も一般的なマイクロコンピュータとアナ
ログICの接続を示す回路構成図である。
【図2】デジタル信号を時分割して、クロック信号線と
データ信号線を使って信号を伝送する従来の方法を示す
図である。
【図3】マイクロコンピュータ1と本発明に係る制御装
置を組み込んだアナログICを示す図である。
【図4】本実施例における指定信号と制御電圧の組合せ
を説明する波形図である。
【図5】図3のホールド制御回路21の詳細を示す回路
図である。
【図6】図4の波形の詳細を示す波形図である。
【図7】1フィールドの映像が形成される間における制
御電圧の伝送とDCホールド回路による捕捉、およびD
C更新回路における電圧の更新の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピュータ 8 アナログIC 16 第1D/Aコンバータ 17 第2D/Aコンバータ 18 第1DCホールド回路 19 第2DCホールド回路 20 第3DCホールド回路 21 ホールド制御回路 38 制御電圧入力端子 39 指定入力端子 50 第1DC更新回路 51 第2DC更新回路 52 第3DC更新回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 27/00 - 27/02 H03M 1/66 H04N 5/38 - 5/63 WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から時分割で与えられる制御電圧を
    装置内部において複数の制御電圧に分離し、これら複数
    の制御電圧をそれぞれ対応する複数のアナログ回路に個
    別に供給する制御装置であって、 制御電圧が時分割で入力される制御電圧入力手段と、 前記制御電圧の時分割タイミングと同期して到来し、そ
    の電圧レベルが前記制御電圧の供給対象となるアナログ
    回路を指定する信号の入力される指定入力手段と、 アナログ回路と一対一に設けられ、自己と対をなすアナ
    ログ回路が前記制御電圧の供給対象となるときに前記制
    御電圧を捕捉して保持するDCホールド回路と、 それぞれがDCホールド回路から出力される電圧を入力
    し、その電圧を所定の更新タイミング毎に更新して出力
    する複数のDC更新回路と、 を有し、 前記DC更新回路から出力される制御電圧がそれぞれ対
    応するアナログ回路へ個別に供給されることを特徴とす
    るアナログ回路の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のアナログ回路の制御装
    置であって、 該装置はテレビジョン信号処理用のアナログICに内蔵
    され、 前記所定の更新タイミングはテレビジョン信号の垂直ブ
    ランキング期間に含まれること、 を特徴とするアナログ回路の制御装置。
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