JP3278744B2 - 位相検出回路 - Google Patents

位相検出回路

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    • H04N5/04Synchronising
    • H04N5/12Devices in which the synchronising signals are only operative if a phase difference occurs between synchronising and synchronised scanning devices, e.g. flywheel synchronising

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ディジタ
ル・テレビジョン装置の位相ロックループ回路に使われ
るディジタルの位相検出回路に関する。
【0002】
【発明の背景】ディジタル・テレビジョン装置におい
て、例えば、位相ロックループ(PLL)回路を使って
偏向電流を発生することが望ましい場合がある。例え
ば、水平の出力段を駆動するために使われる位相ロック
ループ回路の周期的な出力信号は、ベースバンドのテレ
ビジョン信号の水平同期パルスのような入って来る同期
信号に同期化されている。
【0003】制御可能な周波数を有する電圧制御発振器
(VCO)を使用するアナログの位相ロックループとは
違って、例えば、一定の周波数を有する共通のシステム
・クロックに同期させてディジタル・テレビジョン装置
の位相ロックループ回路を動作させることが望ましい。
【0004】ディジタルの位相ロックループ回路によっ
て発生される周期性の出力信号は、状態を変える第1の
信号部もしくはシステム・クロックに一致する遷移エッ
ジを有する第1の信号部とクロック周期の分数を表わ
し、周期的な信号の各サイクルに一回更新される第2の
信号部との2つの部分を含んでいる。周期的な出力信号
のタイミング・エッジは、第1の信号部の遷移エッジに
続くクロック周期の分数に対応する時点で発生するよう
に定められる。クロック周期の分数は第2の信号部に従
って決められる。第2の信号部に含まれる情報はスキュ
ー情報と呼ばれるものである。この第1および第2の信
号部のような信号を発生する位相ロックループの一例
は、ディー・エイチ・ウイリス(D.H.Willis)
氏に付与された“テレビジョン同期化装置”という名称
の米国特許第4,639,780号明細書に開示されて
いる。
【0005】このようなディジタルの位相ロックループ
回路において、例えば、ベ一スバンドのテレビジョン信
号の水平同期パルスのような入って来る同期信号は、シ
ステム・クロック周波数でサンプリングされ、次にアナ
ログ・ディジタル変換器でディジタル化される。その結
果得られるディジタル化された同期信号と位相ロックル
ープ回路の周期的な出力信号は、この2つの信号からフ
ィードバックすなわち位相差信号を発生するディジタル
位相ロックループ回路の位相検出回路の対応する入力ポ
ートに結合される。
【0006】従来技術によるディジタルの位相検出回路
の中には、この位相差信号を得るために、同期パルスの
期間の間じゅうシステム・クロックの各サンプリング期
間に得られる情報を利用するものがある。この種の従来
技術による検出回路においては、都合の悪いことに、同
期パルスに付随する雑音信号は、この種の雑音がサンプ
リング時点で生ずるとき、同期パルスの間じゅうの何時
でも位相差信号に影響を及ぼす。
【0007】同期パルス内の遷移エッジの近辺に生ずる
サンプルだけを使うことにより、この種の雑音信号によ
る影響を減少させることが望ましいこととして認識され
る。このようにして、同期パルスの他のサンプリング時
点で生じる雑音信号は、都合のよいことに、位相差信号
に実質的に影響を及ぼさない。
【0008】さらに、所定の同期パルスの幅あるいは所
定の同期パルスの周期がサンプリング・クロック周期の
整数倍に等しくない時でも正確な位相差信号を発生する
ことが望ましい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】同期パルスを有する入
力信号の振幅に従ってスライス・レベルを変化させるこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】互いに反対方向に変化し
て同期パルス(SYNC)を形成する第1の遷移エッジ
(SYLE)と第2の遷移エッジを含む前記パルスを有す
る入力信号(130)に応答すると共に、位相ロックル
ープ回路(20)で発生されるタイミング・エッジ信号
(OSC)に応答して、前記入力信号(130)と前記
タイミング・エッジ信号(OSC)との位相差を示す位
相差信号(PH)を発生するディジタルの位相検出回路
であって、周期的なクロック信号(CK)の信号源と、
前記入力信号(130)と前記クロック信号(CK)と
に応答し、前記入力信号(130)の各レベルを表わす
複数のサンプルを含んでいるサンプル信号(130a)
を発生するサンプリング手段(110)と、前記サンプ
ル信号(130a、130b)に応答して、前記複数の
サンプルから、前記第1の遷移エッジが生ずる時点を示
す少なくとも1つのサンプルを選択する選択手段とを具
え、前記選択手段が、 1)前記サンプル信号(130b)とスライス・レベル
(SL)とを比較し、前記サンプル信号(130a)が
前記スライス・レベルを超えると、出力信号(Hs)を
発生する比較手段(112)と、 2)前記入力信号(130)の振幅に従って前記スライ
ス・レベルを変化させるスライス・レベル検出手段(1
13)とを含んでいる、前記ディジタルの位相検出回
路。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、位相ロックループ(PL
L)回路20を含んでいる水平偏向回路のブロック図を
示す。位相ロックループ回路20は、普通の位相ロック
ル一プ回路の電圧制御発振器(以下、VCOという。)と
類似の機能を有する逐次カウンタ21を含んでいる。カ
ウンタ21は、図2のaのタイミング図に示すように、
周期t CKを有するクロックCKの各前縁の後に増加され
るプログラム可能なカウンタである。このカウンタは、
例えば1の初期値から図1の入力端子21aにおけるリ
セットパルスRESETにより初期値にリセットされる
まで計数する。リセットパルスRESETは、カウンタ
21の対応する周期、すなわちシーケンスNに含まれる
クロックCKの周期tCKの数を制御する。
【0012】カウンタ21の出力ポート21bにおける
信号CTは、所定のシーケンスNにおいて、クロックC
Kに一致して発生するカウンタ21の現計数値を与え
る。後で説明するように、スキュー発生回路201から
発生されるスキュー信号SKはクロックCKの周期tCK
の分数fを決める。信号SKと信号CTは、例えば、各
水平周期Hに一回生ずる各シーケンスNにおける対応タ
イミング、すなわち遷移エッジを決める。タイミング・
エッジは、クロックCKに対して、またクロックCKに
一致して生ずる信号CTに対して、分数fによって決ま
る量だけ時間軸上においてシフトされる。信号CTは、
クロックCKに一致して生ずる周期Hを有する信号MS
を発生するデコーダ23にも結合される。パルス発生回
路54は、信号SKおよび信号CTに従って、例えば各
周期Hに一回信号HORDRIVEを発生する。信号H
ORDRIVEは、信号HORDRIVEの周波数と一
致する周波数Hで動作する水平出力段41に切り換え信
号を供給する。
【0013】位相ロックループ回路20は、本発明の1
つの特徴を具体化する位相検出回路202を含んでい
る。位相検出回路202は信号130を受け取る。信号
130は、例えば、各周期Hにおいて水平周波数fH
生ずる同期信号SYNCと呼ばれる信号部分を含んでい
るアナログのべ一スバンドのテレビジョン信号である。
位相検出回路202は、周期的な信号のタイミング・エ
ッジすなわち遷移エッジOSCを決める信号MSと信号
SKも受け取る。エッジOSCは、位相検出回路202
において前縁SYLEを有する信号SYNCと位相比較さ
れる。位相検出回路202は、エッジOSCおよびSY
LEがそれぞれ生ずる時点間の差に従ってマイクロコンピ
ュータ140から位相差信号PHを発生する。普通の位
相ロックループ回路の位相検出回路の出力信号と類似の
信号PHは、エッジOSCの位相を変えてタイミング・
エッジOSCを信号SYNCに同期化させるために位相
ロックループ回路20で使われる。
【0014】信号PHは位相ロックループ回路20の応
答時間を決める低域通過フィルタ33を介して結合され
る。フィルタ33からの濾波済み信号LPFOは、先に
述べたスキュー信号SKおよびクロックCKの整数周期
における同期パルス間の実際の水平周期Hを表わす信号
PERIODを発生するスキュー発生回路201の入力
端子に結合される。従って、シーケンスNの周期をも表
わす信号PERIODは、例えば、各周期Hに一回、信
号PERIODに従ってカウンタ21をリセットするパ
ルスRESETを発生する比較回路200に結合され
る。
【0015】過渡状態の間、位相ロックループ回路20
のタイミング・エッジOSCがまだ信号SYNCと同期
していないとき、フィルタ33で濾波される位相差信号
PHは、タイミング・エッジOSCが信号SYNCに同
期して発生するように信号SKおよび信号CTの値を変
える。位相ロックループ回路20に類似の位相ロックル
ープ回路の動作は、先に示したウイリス(Willi
s)氏の特許に詳細に説明されている。本発明を具体化
する位相検出回路202は先に述べたウイリス氏の特許
の位相ロックループ回路の対応する位相検出回路とは異
なる動作を行なうことを理解すべきである。
【0016】図2のa−gは、図1の検出回路202の
動作を説明するのに有効な波形を示す。図1および図2
のa−gにおいて、同じ記号および数字は同じ要素すな
わち機能を表わす。
【0017】図1のアナログのベースバンド信号130
は、例えば、図示されていないテレビジョン受像機のビ
デオ検波器から結合される。信号130は、ディジタル
化された信号130aを発生するアナログ・ディジタル
(A/D)変換器110によりクロックCKの各周期t
CKに一回サンプリングされる。信号130がNTSC方
式の信号のとき、クロックCKの周波数は、例えば色副
搬送波の周波数の4倍である。
【0018】信号130aは、信号130aのサンプル
から、図2のbに図示されている低域濾波済み信号13
0bを発生するディジタルの低域通過フィルタ111を
介して結合される。フィルタ111は、図2のbの信号
130bの前縁の連続して発生するサンプルの対応する
値間の定められた傾きrの変化r′の予め定められる割
合も設定する。信号130bの前縁は、図1の信号13
0に含まれる同期信号SYNCの前縁SYLEに対応す
る。低域通過フィルタ111の円滑化動作の結果、図2
のbの信号130bにおける傾きrの変化r′の割合
は、複合ビデオ信号における前縁SYLEの傾きの変化と
ほぼ同じに留まる傾向にある。
【0019】信号130bは、普通に設計されたスライ
ス・レベル検出回路113で発生されるスライス・レベ
ル信号SLを第2の入力ポートに受け取る比較回路11
2の第1の入力ポートに結合される。スライス・レベル
信号SLは、簡単な構成の場合には一定信号であり、あ
るいは信号130の振幅に従って変化する動的に可変の
信号の場合もある。
【0020】図2のbの信号130bが、例えば、スラ
イス・レベル信号SLより更に正である限り、図1の比
較回路112の出力端子に発生する図2のcの同期信号
sは第1の状態すなわち“偽”(FALSE)状態であ
る。FALSE状態の信号Hsは、例えば、所定の周期
Hの全部の有効ビデオ・ライン部分のような同期化情報
を与えるために使われない信号130b中の対応する部
分の発生を示す。一方、図2のbの信号130bが、図
2のcの時間Tfs後に生ずるスライス・レベル信号SL
より更に小さく正になると、信号Hsの状態は図1の信
号130中の同期パルス情報の発生を示す“真”(TR
UE)状態である。
【0021】図2のcの時間Tfsに生ずる前縁を有する
図1の信号Hsは、図1の信号130bがスライス・レ
ベル信号SLより更に小さく正になるとき生ずる。従っ
て、信号130bおよび信号SL間の差の値は図2のb
の時間Tfsで極性が変わる。図1の信号HSは、例え
ば、時間Tfsの直後の図2のgのパルスSTARTを発
生する通常設計の微分回路121に結合される。パルス
STARTは図1の信号130bにおける対応するレベ
ル変化の発生を表わす。
【0022】非遅延信号130bおよびクロックCKの
1周期tCKだけ遅延された信号130bは、ラッチ12
5の入力ポート125cおよび125bにそれぞれ結合
される。ラッチ125のクロック受け取り端子125a
に結合されるパルスSTARTは、図2のbの時間Tfs
におけるポート125cおよびポート125bの対応す
る信号を貯え、図1の出力信号SbおよびSaをそれぞれ
発生する。
【0023】信号Sbは、信号130bが信号SLより
小さい正のとき、時間Tfsにおいて図2のbの信号13
0bの値を発生する。同様に、信号Saは、信号130
bが信号SLより大きい正のとき、時間Taにおいてク
ロックtCKの直前縁において図2のbの信号130bの
値を発生する。
【0024】クロックCKに一致し、時間Tfsより1周
期tCK前に生ずる図2のbの時間T aにおいて、図1の
信号Saを設定する信号130bの値は、“a”で示さ
れる量だけ図2のbのスライス・レベル信号SLより大
きい正である。同様に、時間T fsにおいて、図1の信号
bを設定する信号130bの値は、“b”で示される
量だけ図2のbのスライス・レベル信号SLより小さい
正の値である。
【0025】パルスSTARTは、リセット・セット
(R−S)型フリップフロップ115のセット入力端子
115aにも結合され、これにより出力信号115b
は、アンドゲート117の入力117aに結合されるフ
リップフロップ115の出力端子QにおいてTRUE状
態をとる。出力端子QにおけるTRUEの信号により、
アンドゲート117はクロックCKのパルスを計数する
カウンタ116のクロック受け取り入力端子116aに
クロックCKのパルスを結合させる。パルスSTART
は、さらにオアゲート118を介してカウンタ116の
リセット入力端子116bに結合され、信号PHの値を
計算するマイクロコンピュータ140の各計算サイクル
の開始時にカウンタ116の出力信号COUNTを零に
初期化する。各計算サイクルはパルスSTARTが生ず
るときに生ずる。
【0026】信号COUNTはカウンタ116の状態を
供給し、以下に説明するように種々の一時中断の情報を
供給するために使われる。カウンタ116の信号COU
NTは、例えば、信号COUNTが零である初期値か
ら、例えば、64の上限に達するまで各タイミング・ク
ロックCKが生ずる度に増加する。
【0027】信号COUNTは、信号COUNTが、例
えば2マイクロセカンドの一時中断の期間を表わす所定
値に達するとき、トリガー・エッジ141aを発生する
デコーダ141の入力ポートに結合される。トリガー・
エッジ141aはフリップフロップ142のトリガー・
エッジを受け取る入力端子に結合される。トリガー・エ
ッジ141aにより、フリップフロップ142は一時中
断の期間の終りにTRUE/FALSEの状態を貯え、
マイクロコンピュータ140に結合される信号VALI
Dを形成する。
【0028】信号Hsが一時中断の期間の終りにFAL
SEの場合には、エッジ141aが生ずるとき信号VA
LIDはFALSEになる。これは2マイクロセカンド
の最低条件より狭い信号130の同期信号SYNCに起
因する。一方、エッジ141aが生ずるとき、信号Hs
が同期信号SYNCの十分に許容可能な期間を表わすT
RUEであれば、信号VALIDはTRUEになる。信
号VALIDがTRUEのときだけ、後で説明するよう
に、マイクロコンピュータ140は位相差信号PHの値
を計算する。
【0029】信号COUNTが、約5マイクロセカンド
の一時中断の期間を表わし、この例では64である上限
に達すると、信号COUNTを受け取るデコーダ122
は信号PHの計算サイクルを再開始させるためにカウン
タ116を零に再び初期化するようにオアゲート118
を介してカウンタ116の端子116bに結合される信
号UPDATEを発生する。
【0030】信号COUNTは、図2のeの発振器信号
MSのエッジMSaが生ずるとき、以下において値yで
表わされる信号COUNTの値を貯えるラッチ123の
入カポート123aにも結合される。従って、図1のラ
ッチ123の出力ポート123bにおける出力信号CO
UNT1は、図2のeの発振器信号OSCのエッジMS
aが生ずるときに生ずる信号COUNTの値yを含んで
いる。信号COUNT1すなわち値yは、図2のgの時
間TfsにおけるパルスSTARTの前縁およびT1に生
ずる図2のeの発振器信号OSCのエッジMSa間にお
ける経過時間を表わす。
【0031】図1の実施例において、信号MSはCOU
NTと同時に変わるものと仮定する。従って、値yは信
号MSの発生前の信号COUNT1を表わす。期間tfs
−T 1の長さは、図2のfに示すように、(y+1)に
CKを掛けたものに等しくなる。図1のパルスSTAR
Tはラッチ123のリセット入力RSに結合され、信号
PHの各計算サイクルの開始時に信号COUNT1およ
びCOUNTを零に初期化させる。
【0032】所定の計算サイクルにおいて、マイクロコ
ンピュータ140における信号PHの計算は、カウンタ
116が上限64に達すると始まり、その後マイクロコ
ンピュータ140により読み出される信号UPDATE
がデコーダ122に発生される。マイクロコンピュータ
140における信号の計算アルゴリズムを説明するため
に、クロックCKの周期tCKが正規化され、1であるも
のと仮定される。
【0033】計算サイクル第1のステップにおいて、マ
イクロコンピュータ140は信号VALIDをテストす
る。信号VALIDが、同期信号SYNCの期間が例え
ば必要最低限の2マイクロセカンドより狭いことを示す
FALSEならば、マイクロコンピュータ140は現信
号SYNCを受け入れず、その信号を無効であるとみな
す。次に、マイクロコンピュータ140は、次の計算サ
イクルにおける信号UPDATEを検出するためにデコ
ーダ122の出力を再びテストし始める。信号VALI
DがTRUEならば、マイクロコンピュータ140は信
号COUNT1をテストする第2のステップの現計算サ
イクルにおける信号PHを計算し始める。
【0034】第1の仮定の状態は、信号COUNT1の
値yが零と異なると、生ずる。この状態は、位相差が、
例えば、カウンタ116の上限計算値64で決まる約5
マイクロセカンドのウインドウ期間内にあるときに起こ
る。この状態において、図2のeのエッジMSaは、図
1のカウンタ116がその上限に達する前に生ずる。先
に述べたように、カウンタ116は図2のdの時間Tfs
におけるようなパルスSTARTの発生と同時に計数を
開始し、約5マイクロセカンド後、すなわち64個のク
ロック周期の計数時点である時間Tesにおいて計数を終
了する。
【0035】図2のdのシミュレートされた同期信号S
IMはウインドウ期間に相当する期間を有する。図1の
同期信号130bの数学的同値を表わす信号SIMは、
マイクロコンピュータ140を使って信号130bのサ
ンプルから補間法により解析的に再構成される。図2の
dの信号SIMは、図2のbの信号130bの特性傾き
rが時間TaおよびTfs間で生ずる零交差時点Tzcにお
けるスライス信号SLに等しいものであると計算される
所に前縁を有する。時間Tzcは、例えば、図1のラッチ
125に貯えられる信号SaおよびSbから得られる図2
のbの値“a”および“b”を用い簡単な三角補間を使
ってマイクロコンピュータ140により計算される。別
の普通の補間法を三角補間法の代りに使うこともでき
る。計算による補間の結果は、交差時間Tzcが図2のb
の期間Xだけ時間Tfsより先に生ずるように計算される
ことである。ここで、Xはクロック周期tCKの分数であ
り、X={b/(a+b)}×tCKである。
【0036】本発明の1つの特徴に従って、図2のdの
時間Tzcは、図2のdのシミュレートされた、すなわち
計算された同期信号SIMの前縁が生ずるときクロック
周期の分数内における時間を決める。信号SIMは図1
のビデオ信号130中の同期パルスから得られる。従っ
て、図1の位相差信号PHの計算は、位相差信号PHを
クロックの分数内に都合よく発生するようにシミュレー
トされた信号SIMを使用して行なわれる。
【0037】本発明の別の特徴を実行する場合、時間T
zcに前縁を有する図2のdのシミュレートされた同期信
号SIMは、可変幅ではなくて固定幅を有するものとし
て定められる。この固定幅は、図2のaのクロックCK
の周期tCKの長さに、例えばk=65のような整数kを
掛けたものに等しい。
【0038】値kは、ダイナミックレンジすなわち図1
の位相検出回路202のウインドウ期間を定める。入力
信号SYNCおよびエッジOSC間の時間差が、信号S
IMの幅で定められるように、約5マイクロセカンドよ
り小さいと、例えば、エッジSYLEにおける位相変化が
信号PH中に対応する比例した変化を発生させる。ダイ
ナミックレンジの範囲外では、位相変化は信号PH中に
対応する比例した変化を何ら発生させない。従って、ダ
イナミックレンジの範囲外では、信号PHは一定値を保
持する。検出回路202のこのような特性は、位相摂動
が、例えば、信号SYNCCに生ずるとき位相ロックル
ープ回路20において速い決定時間を得るのに有効であ
る。
【0039】k=65の幅を与えるために、図2のdの
シミュレートされた信号SIMのシミュレートされた後
縁は時間Teにおいて発生するように決められる。時間
eは、時間Tesに一致するクロックCKのエッジの後
期間{1−b/(a+b)}クロック周期tCKの経過後
に生ずる。時間Tesは時間Tfsより64×tCKなるクロ
ック周期の64倍後に生ずる。図2のdの期間Tzc−T
eの期間の間、シミュレートされた同期信号SIMはT
RUE状態にあるように定められる。
【0040】図2のdの信号SIMと位相比較される図
2のeのエッジOSCは、先に述べたように、図1の信
号MSおよび信号SKを含んでいる。例えば、時間T1
に生ずる信号MSの遷移エッジMSaは図2のaの周期
的クロックCKの対応するエッジと同時に発生する。同
じく先に述べたように、スキュー信号として参照される
図1の信号SKは図2のaのクロックCKの周期tCK
分数fの値を表わすディジタル語である。総合すると、
図1の信号MSおよび信号SKは周期的なタイミング・
エッジOSCを定める。エッジOSCは普通のPLL回
路の電圧制御発振器の出力信号に似ている。エッジOS
Cは図2のeの時間T2で発生し、例えば、時間T2=T
1+f×tCKで発生する。従って、時間T2は遷移エッジ
MSaおよび図2の次のクロックCKの遷移エッジ間に
生ずる。従って、エッジOSCは図2のaの周期tCK
り良好な解像度で定められる。
【0041】本発明のもう1つの特徴に従って、図2の
eの周期的タイミング・エッジOSCは図1の位相検出
回路202により図2のdのシミュレートされた信号S
IMと位相比較される。図2のdのシミュレートされた
信号が周期tCKの整数(k)倍に等しい幅を有するか
ら、水平周期Hの期間および図1のビデオ信号130の
同期信号SYNCの幅の両方が、それぞれ周期tCKの整
数倍に等しくない時でも、信号PHの位相計算は都合の
よいことに正しい状態のままである。周期Hの期間は、
図1のビデオ信号が、例えば、ビデオテープレコーダー
により発生されるとき変わる。
【0042】都合のよいことに、図1の前縁SYLEに関
連しない図2のbの信号130bのサンプルは、信号P
Hの計算に影響を及ぼすことがない。シミュレートされ
た同期信号SIMを構成するのに必要な情報は図2のb
の時間TaおよびTfsにおいてのみサンプリングされた
同期信号130bから得られるので、他の時間において
信号130bに関連する任意の雑音は、都合のよいこと
に、図1の位相差信号PHの計算の精度に余り影響を及
ぼさない。
【0043】本発明の1つの特徴を実行する場合、位相
差信号PHは図1の信号MSおよびSKで定められるよ
うに図2のdのシミュレートされた同期信号SIMの前
縁および図2のeの遷移エッジOSC間の時間差に関係
する。この差は、図2のd−gの期間T2−Tzcの長さ
および期間Te−T2の長さの差をマイクロコンピュータ
140で計算することにより得られる。
【0044】図2のdの期間T2−Tzcに等しい図2の
fの長さApは、3つの項b/(a+b)、y+1、およ
び分数fの和bに等しい。先に説明したように、b/
(a+b)の項は図2のbの期間Xの長さに等しく、値
yは図1の信号COUNT1に含まれており、分数fは
スキュー語SKに含まれている。図2のdの期間Te
2に等しい図2のfの長さAnは、図2のfに示される
ように、1−f、64−y−2、および{1−b/(a
+b)}の3つの項の和に等しい。従って、図1の信号
PHは、{2b/(a+b)+2f}+(2y−63)
に等しい差Ap+Anに等しい。最初の括弧で囲まれた項
は周期tCKの分数を含んでおり、二番目の括弧で囲まれ
た項は周期tCKの整数倍を示す。
【0045】図2のeのエッジOSCが時間Tzcに近い
ほど、図1の信号PHはより負である。一方、図2のe
のエッジOSCが時間Teに近いほど、図1の信号PH
はより正である。図2のeのタイミング・エッジOSC
が時間Tzcに対して予め定められる時点、すなわち図2
のdの期間Tzc−Teのほぼ中心で生ずるとき、位相差
信号PHは零である。
【0046】本発明の1つの特徴に従って、位相差信号
PHは、第1の信号MSおよびSKで決まる図2のeの
遷移エッジOSCに対応する時間T2、および図1の信
号130の同期信号SYNCの前縁の遷移エッジで決ま
る図2のdの時間Tzc間の時間差に比例する。この時間
差を得るために、位相検出回路202のマイクロコンピ
ュータ140は、図1の信号130の同期信号SYNC
の前縁で決まる前縁の遷移エッジを有し、かつクロック
周期tCKの整数倍に等しい幅を有するシミュレートされ
た信号SIMから得られる同期情報を使う。使用される
他の情報は、スキュー信号SK、およびクロックCKと
同時に生ずるエッジMSaを有する信号MSから得られ
る発振器のタイミング情報である。
【0047】これは、図2のeの発振器のエッジOSC
がウインドウ期間、すなわち、シミュレートされた信号
SIMで決まる図2のdの期間Tzc−Te内で生ずる第
1の仮定状態の説明を終了させる。このようなウインド
ウ期間は信号SIMにより設定される。ウイント゛ウ期間
の長さは、例えば、先に説明したように、約5マイクロ
セカント゛に等しい。
【0048】以下に説明する第2および第3の仮定状態
において、位相差は信号SIMにより設定されるウイン
ドウ期間の範囲外にある。これらの状態において、位相
の変動が生ずるとき図1の位相ロックループ回路20の
速い応答すなわち安定化時間を得るために信号PHを一
定レベルに設定することが望ましい。このような信号P
Hの一定レベルは、第2の状態が起こるとき位相遅れを
示し、第3の状態が起こるとき位相進みを示し、対応す
る極性を有する。従って、パルスSTARTは、時間T
fsにおいて図2のdの信号MSのTRUE/FALSE
状態を貯え、第2および第3の状態間を判別するために
使われる信号POLARITYの対応するTRUE/F
ALSE状態を発生するフリップフロップ124のトリ
ガー端子にも結合される。フリップフロップ124の出
力端子における図1の信号POLARITYの状態は、
図2のeの時間Tfsにおける信号MSの状態をマイクロ
コンピュータ140に供給する。信号POLARITY
は、第2および第3の仮定状態において、位相差が正で
あるか負であるかを決定するために使われる。
【0049】第2の仮定状態は、同期信号SIMおよび
発振器エッジOSC間の位相が図2のeの時間Teの後
で生ずるときに起こる。この状態では、図1の信号CO
UNT1の値yは零であり、マイクロコンピュータ14
0によりテストされる信号POLARITYはFALS
Eである。これは、例えば、信号MSのエッジMS′ a
および図2のeの対応するエッジOSCが、図2のeに
対応する破線で示されるように、時間Teの後で生ずる
ときに起こる。第2の仮定状態において、図1のマイク
ロコンピュータ140は、位相差の個々の値に関係のな
い予め定められる正の一定値に信号PHを設定する。
【0050】第3の仮定状態は、同期信号SIMおよび
発振器エッジOSC間の位相が、エッジOSCが図2の
eの時間Tzcより前に生ずるときに起こる。この状態で
は、値yは零であり、信号POLARITYはTRUE
である。これは、対応する破線で示されるように、図2
のeの信号MSのエッジMS″aが時間Tzcより前に生
ずる場合に起こる。第3の仮定状態において、図1の信
号PHは、位相差の個々の値とは関係のない予め定めら
れる負の一定値にマイクロコンピュータ140により設
定される。
【0051】信号PHの計算が実行された後、マイクロ
コンピュータ140は信号UPDATEの次の発生に対
してテストを開始する。次の周期Hの信号SYNCが受
け取られた後で信号UPDATEが再び検出されると、
信号PHの計算サイクルが再び始まる。
【0052】
【発明の効果】同期パルスを有する入力信号が低レベル
の信号であっても高レベルの信号であっても、同期パル
スを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明を具体化する位相検出回路を示
す。
【図2】図2は、図1の位相検出回路の動作を説明する
のに有用な波形を示す。
【符号の説明】
20 位相ロックループ回路 110 アナログ・ディジタル(A/D)変換器 111 低域通過フィルタ 112 比較回路 113 スライス・レベル検出回路 140 マイクロコンピュータ 202 位相検出回路
フロントページの続き (72)発明者 スチーブン アラン ステツクラ アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 ク ラーク ウイロー・ウエイ 259 (56)参考文献 特開 昭61−255171(JP,A) 特開 昭51−50555(JP,A) 特開 昭51−145256(JP,A) 特開 昭64−8769(JP,A) 実開 昭59−6333(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/04 - 5/12 H03K 5/00 - 5/26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに反対方向に変化して同期パルスを
    形成する第1の遷移エッジと第2の遷移エッジを含む前
    記パルスを有する入力信号に応答すると共に、位相ロッ
    クループ回路で発生されるタイミング・エッジ信号に応
    答して、前記入力信号と前記タイミング・エッジ信号と
    の位相差を示す位相差信号を発生するディジタルの位相
    検出回路であって、 周期的なクロック信号の信号源と、 前記入力信号と前記クロック信号とに応答し、前記入力
    信号の各レベルを表わす複数のサンプルを含んでいるサ
    ンプル信号を発生するサンプリング手段と、 前記サンプル信号に応答して、前記複数のサンプルか
    ら、前記第1の遷移エッジが生ずる時点を示す少なくと
    も1つのサンプルを選択する選択手段とを具え、前記選
    択手段が、 1)前記サンプル信号とスライス・レベルとを比較し、
    前記サンプル信号が前記スライス・レベルを超えると、
    出力信号を発生する比較手段と、 2)前記入力信号の振幅に従って前記スライス・レベル
    を変化させるスライス・レベル検出手段とを含んでい
    る、前記ディジタルの位相検出回路。
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