JP3424415B2 - 移相回路 - Google Patents

移相回路

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JP3424415B2 JP32358295A JP32358295A JP3424415B2 JP 3424415 B2 JP3424415 B2 JP 3424415B2 JP 32358295 A JP32358295 A JP 32358295A JP 32358295 A JP32358295 A JP 32358295A JP 3424415 B2 JP3424415 B2 JP 3424415B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基準信号に同期し
た出力信号の位相を任意に調節できるようにした移相回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の移相回路のブロック回路
図を図5に示す。図5に示す移相回路は、外部同期信号
として60Hzの商用交流電源を用いるNTSC方式の
映像信号の同期をとる回路であり、この外部同期信号に
同期した各種同期信号を出力できる回路である。そし
て、出力される各種同期信号の位相を調整できるように
されている。このような移相回路において、60Hzの
商用交流電源は方形波作成ブロック101により方形波
に整形され、この方形波は信号遅延回路102により所
定時間遅延される。所定時間遅延された方形波は位相基
準信号として位相比較器103の一方に入力されてい
る。
【0003】また、電圧制御発振器(VCO)105か
ら出力されるクロックは同期信号発生器106に入力さ
れ、内蔵されたカウンターブロック106−1によりカ
ウントされる。このカウンターブロック106−1の計
数値は同期信号作成ブロック106−2に供給され、同
期信号作成ブロック106−2において計数値が第1の
計数値となった時に反転され、さらに計数が進んだ第2
計数値となった時に再度反転されて形成された同期信号
が作成される。この同期信号は映像同期VD信号として
分岐されて、位相比較器103の他方の入力とされる。
そして、位相比較器103から出力された両入力信号の
位相差信号はローパスフィルタ(LPF)104で濾波
されてVCO105に供給され、VCO105の発振周
波数および位相を制御している。
【0004】このように構成された移相回路の動作を図
6に示す動作タイミング図を参照しながら説明する。図
6(a)に示す交流電源波形は、比較器あるいはシュミ
ットトリガ回路等からなる方形波作成ブロック101に
より整形されて同図(b)に示すような方形波とされ
る。この方形波は、信号遅延回路102により遅延され
て同図(c)に示すような時間td遅延された方形波と
される。この方形波が位相基準信号として位相比較器1
03に入力される。
【0005】また、位相比較器103には同図(d)に
示す映像同期VD信号が入力され、位相比較器103は
入力された位相基準信号と映像同期VD信号との位相差
に応じたパルスデューティ比の位相差信号を出力する。
この位相差信号はLPF104で濾波されて誤差電圧と
され、VCO105に供給される。VCO105はこの
誤差電圧により発振するクロックの周波数および位相が
制御される。VCO105から出力されるクロックはカ
ウンターブロック106−1でカウントされ、その計数
値が第1の計数値となった時に同期信号作成ブロック1
06−2は、出力する同期信号をハイレベルからローレ
ベルへ立ち下げる。さらに、カウントが進んで計数値が
第2の計数値となった時に、同期信号作成ブロック10
6−2は、同期信号をローレベルからハイレベルへ立ち
上げる。
【0006】このようにして図6(d)に示す映像同期
VD信号が分岐される同期信号が作成される。そして、
上記説明した位相同期ループ(PLL)の作用により、
図6(c)に示す遅延出力の位相と、図6(d)に示す
映像同期VD信号の位相が一致するようになる。この結
果、移相回路から出力される各種同期信号の位相は、交
流電源波形を整形した方形波の位相を、信号遅延回路1
02の遅延時間tdだけ遅延した位相となる。したがっ
て、信号遅延回路102の遅延時間tdを変更すること
により、出力される各種同期信号の位相を調節すること
ができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の移相回路においては、アナログの信号遅延回路
を利用しているので、回路構成により位相を調節する範
囲が限定されてしまうという問題点がある。また、位相
比較回路に入力される一方の入力信号に対して、他方の
入力信号の位相を進める/遅らすといった切り換えが困
難であるという問題点がある。さらにまた、アナログ回
路によって位相調節を行っているので精密な調節ができ
ないと共に、温度等の環境条件により位相が変化した
り、経年変化が大きいという問題点がある。
【0008】この問題点を解決しようとして、信号遅延
回路をディジタル化しようとすると、信号遅延回路をシ
フトレジスタやカウンター等を用いて構成する必要が生
じる。すると、位相比較器に入力される両方の信号の作
成にカウンターやシフトレジスタが必要となり、回路規
模が増大するという問題点が新たに発生する。
【0009】そこで、本発明は回路規模を大きくするこ
となくディジタル化された位相遅延手段を備える移相回
路を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の移相回路は、位相基準方形波と位相調節用
方形波が入力され、両方形波の位相差信号を出力する位
相比較器と、該位相比較器から出力される上記位相差信
号を誤差電圧に変換する変換手段と、該変換手段で変換
された上記誤差電圧により制御される電圧制御発振器
と、該電圧制御発振器から出力される発振信号をカウン
トするカウンターと、任意の設定値を設定する設定手段
と、上記カウンターの計数値が上記設定値となった時
に、上記位相調節用方形波を出力する位相調節用方形波
生成手段と、上記カウンターが予め定められている固定
の計数値となった時に出力方形波を出力する出力方形波
生成手段とを備え、上記設定値を変更することにより、
上記位相基準方形波の位相に対する上記出力方形波の位
相を調節するようにしたものである。
【0011】また、上記移相回路において、上記カウン
ターの計数値が、第1の固定計数値から第1の固定計数
値を進めた第2の固定計数値の範囲内の時に、上記出力
方形波生成手段が上記出力方形波を出力するようにした
ものである。
【0012】このような本発明によれば、ディジタル化
された遅延手段を、カウンターの計数値が任意に設定さ
れた設定値になった時に方形波を出力する手段により構
成しているため、ディジタル化された遅延手段を小さな
回路規模で実現することができるようになる。また、本
発明の移相回路は、位相調節範囲を大きくすることがで
きると共に、基準信号に対して出力される信号の位相を
進める/遅らすことを容易に行うことができる。さら
に、位相調節を設定値を可変することにより容易に行う
ことができると共に、その回路を単純とすることができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の移相回路の実施の形態の
一例の構成を示す回路ブロック図を図1に示す。図1に
示す移相回路は、外部同期信号として60Hzの商用交
流電源を用いるNTSC方式の映像信号の同期をとる回
路として例を示しており、この外部同期信号に同期した
各種同期信号を出力できる回路である。そして、出力さ
れる各種同期信号の位相を調整できるようにされてい
る。この図に示す移相回路において、外部同期信号であ
る60Hzの商用交流電源は方形波作成ブロック1によ
り方形波に整形される。この作成された方形波は位相基
準信号として位相比較器2の一方に入力されている。
【0014】また、電圧制御発振器(VCO)4から出
力されるクロックは同期信号発生器5に入力され、内蔵
されたカウンターブロック5−1によりカウントされ
る。このカウンターブロック5−1の計数値DV は同期
信号作成ブロック5−2に供給されると共に、位相調節
用VD信号作成ブロック5−3に供給される。同期信号
作成ブロック5−2は、カウンターブロック5−1の計
数値DV が第1の計数値とされたことを検出して反転さ
れ、さらに計数が進んだ第2計数値とされたことを検出
して再度反転される同期信号を作成している。この同期
信号は映像同期VD信号などの各種同期信号として移相
回路から出力される。
【0015】さらに、位相調節用VD信号作成ブロック
5−3にはディジタルデータとされた任意の設定値Xが
設定されており、カウンターブロック5−1の計数値D
V が設定値Xと一致した時に1クロック幅の位相調節用
VD信号を出力している。この移相調節用VD信号は位
相比較器2の他方の入力とされる。そして、移相比較器
2から出力される位相調節用VD信号と位相基準信号と
の位相差信号は、ローパスフィルタ(LPF)3で濾波
されてVCO4に供給され、VCO4の発振周波数およ
び位相を制御している。
【0016】このように構成された移相回路の動作を図
2に示す動作タイミング図を参照しながら説明する。図
2(a)に示す交流電源波形は、比較器あるいはシュミ
ットトリガ回路等からなる方形波作成ブロック1により
整形されて同図(b)に示すような方形波とされる。こ
の方形波は、位相基準信号として位相比較器2の一方に
入力される。
【0017】また、位相比較器2には同図(e)に示す
位相調節用VD信号が入力され、位相比較器2は入力さ
れた位相基準信号と位相調節用VD信号との位相差に応
じたパルスデューティ比の位相差信号を出力する。この
位相差信号はLPF3で濾波されて誤差電圧とされ、V
CO4に供給される。VCO4はこの誤差電圧により発
振周波数および位相が制御されて、出力されるクロック
の周波数および位相が制御される。VCO4から出力さ
れるクロックはカウンターブロック5−1でカウントさ
れ、その計数値DV (図2(c)に示すVカウンター
値)が第1の計数値Mとなった時に同期信号作成ブロッ
ク5−2は、同図(d)に示すように映像同期VD信号
をハイレベルからローレベルへ立ち下げる。さらに、カ
ウントが進んで計数値DV が第2の計数値Nとなった時
に、同期信号作成ブロック5−2は、同図(d)に示す
ように映像同期VD信号をローレベルからハイレベルへ
立ち上げる。
【0018】さらに、位相調節用VD信号作成ブロック
5−3は、設定されている任意設定値Xとカウンターブ
ロック5−1の計数値DV (図2(c)に示すVカウン
ター値)との一致を検出して、一致した時に図2(e)
に示すような1クロック幅の位相調節用VD信号を出力
する。この位相調節用VD信号は前記したように位相比
較器2の他方に入力される。このようにして図2(d)
に示す映像同期VD信号が作成される。この映像同期V
D信号は、位相比較器2、LPF3、VCO4、および
同期信号発生器5からなる位相同期ループ(PLL)の
作用により、図2(b)に示す位相基準信号である方形
波の位相と、図2(e)に示す位相調節用VD信号の位
相が一致するように制御される。
【0019】また、位相調節用VD信号は図2に示す場
合は位相差θだけ映像同期VD信号より進んでいるた
め、移相回路から出力される各種同期信号の位相は、交
流電源波形を整形した方形波の位相を、位相差θだけ遅
延した位相となる。この場合、位相差θは設定されてい
る固定の計数値Mと任意設定値Xとの差に相当している
ので、任意設定値Xを可変することに応じて、位相差θ
が調節される。これにより、出力される各種同期信号の
位相を任意に調節することができる。なお、計数値Mと
計数値Nは同期信号の性質に応じて予め定められた固定
の値であり、計数値Mと計数値Nとの差(N−M)は映
像同期信号として必要なパルス幅に相当した値とされて
いる。
【0020】そして、任意設定値Xを図2(c)に示す
ように計数値Mに達する少し前の値とすると、移相回路
から出力される映像同期VD信号の位相を外部同期信号
の位相(図2(b)に示す方形波の位相)より遅らせる
ことができる。また、図2(c)に示すように計数値M
に達した少し後の値X’を任意設定値Xとして設定する
と、同図(c)に破線で示すように移相回路から出力さ
れる映像同期VD信号の位相を外部同期信号の位相(図
2(b)に示す方形波の位相)より進ませることができ
る。
【0021】このように、任意設定値Xの設定値を変更
するだけで、移相回路から出力される各種同期信号の位
相を進めたり遅らせたりすることができる。また、任意
設定値Xとしては位相基準信号の1周期内でカウンター
ブロック5−1が計数できる任意の値を選択することが
できるため、位相調節することのできる位相範囲は0°
〜360°までの任意の位相とすることができる。
【0022】次に、位相調節用VD信号作成ブロック5
−3の構成の一例を図3に示す。この図に示す位相調節
用VD信号作成ブロック5−3は、カウンターブロック
5−1の出力する計数値のビット数nと同じn個設けら
れた排他的論理和回路(EX−OR)10−1〜10−
nと、このn個のEX−OR10−1〜10−nの各出
力の論理和を取るOR回路11と、OR回路11に接続
されたD型フリップフロップ12から構成されている。
n個のEX−OR10−1〜10−nの一方の入力に
は、nビットの任意設定値Xのデータがそれぞれ入力さ
れ、他方の入力には、カウンターブロック5−1の計数
値であるnビットのVカウンター値DV が入力される。
【0023】EX−OR10−1〜10−nの各々は、
入力された2つの入力値が一致している時にLレベルと
なり、不一致の時はHレベルを出力するため、EX−O
R10−1〜10−nの出力の論理和を取るOR回路1
1からは、任意設定値XとVカウンター値DV が一致し
た時のみLレベルが出力される。したがって、OR回路
11の出力は図2(e)に示すように、Vカウンター値
V が任意設定値Xとなった時に1クロック幅だけLレ
ベルとなる。この信号は、D型フリップフロップ12に
供給されてハザードが除去され、位相調節用VD信号と
される。
【0024】次に、同期信号作成ブロック5−2の構成
の一例を図4に示す。この図に示す同期信号作成ブロッ
ク5−2は、Vカウンター値DV がNとなったことを検
出するNデコーダ21と、Vカウンター値DV がMとな
ったことを検出するMデコーダ22と、Nデコーダ21
の出力でセットされ、Mデコーダ22の出力でリセット
されるフリップフロップ23から構成されている。Mデ
コーダ22はVカウンター値DV をデコードして、Vカ
ウンター値DV がMとなった時にHレベルを出力し、フ
リップフロップ23をリセットして映像同期VD信号を
Lレベルとする。そして、Vカウンター値DV が進ん
で、Nデコーダ21がVカウンター値DV がNとなった
ことをデコードすると、Nデコーダ21がHレベルを出
力し、フリップフロップ23をセットして映像同期VD
信号をHレベルとする。これにより、図2(d)に示す
映像同期VD信号を得ることができる。
【0025】以上説明した位相調節することのできる各
種同期信号を出力する本発明の移相回路は、外部同期方
式のビデオカメラのラインロックや、VS(Video Syn
c)ロック、あるいはVBS(Video Burst Sync)ロッ
クなどに適用することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ディジタル化された遅延手段を、カウンターの計数
値が任意に設定された設定値になった時に方形波を出力
する手段により構成することができるため、ディジタル
化された遅延手段を小さな回路規模で実現することがで
きるようになる。また、本発明の移相回路は、位相調節
範囲を0°〜360°までの任意の位相とすることがで
きると共に、位相基準信号に対して出力される信号の位
相を進める/遅らすことを容易に行うことができる。さ
らに、位相調節を設定値を可変することにより容易に行
うことができると共に、その回路を単純とすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移相回路の実施の形態の構成の一例を
示す回路ブロック図である。
【図2】本発明の移相回路の動作タイミングを示す波形
図である。
【図3】本発明の移相回路における位相調節用VD信号
作成ブロックの詳細構成の一例を示す回路ブロック図で
ある。
【図4】本発明の移相回路における同期信号作成ブロッ
クの詳細構成の一例を示す回路ブロック図である。
【図5】従来の移相回路の構成の一例を示す回路ブロッ
ク図である。
【図6】従来の移相回路の動作タイミングを示す波形図
である。
【符号の説明】
1 方形波作成ブロック 2 位相比較器 3 LPF 4 VCO 5 同期信号発生器 5−1 カウンターブロック 5−2 同期信号作成ブロック 5−3 位相調節用VD信号作成ブロック 10−1〜10−n EX−OR 11 OR回路 12,23 フリップフロップ 21,22 デコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/06 - 7/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相基準方形波と位相調節用方形波が
    入力され、両方形波の位相差信号を出力する位相比較器
    と、 該位相比較器から出力される上記位相差信号を誤差電圧
    に変換する変換手段と、 該変換手段で変換された上記誤差電圧により制御される
    電圧制御発振器と、 該電圧制御発振器から出力される発振信号をカウントす
    るカウンターと、 任意の設定値を設定する設定手段と、 上記カウンターの計数値が上記設定値となった時に、上
    記位相調節用方形波を出力する位相調節用方形波生成手
    段と、 上記カウンターが予め定められている計数値となった時
    に出力方形波を出力する出力方形波生成手段とを備え、 上記設定値を変更することにより、上記位相基準方形波
    の位相に対する上記出力方形波の位相を調節することを
    特徴とする移相回路。
  2. 【請求項2】 上記カウンターの計数値が、第1の固
    定計数値から第1の固定計数値を進めた第2の固定計数
    値の範囲内の時に、上記出力方形波生成手段が上記出力
    方形波を出力することを特徴とする請求項1記載の移相
    回路。
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