JP3586372B2 - 水平同期検出回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機において、水平同期がとれているか否かを検出する同期検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン受像機において、複合映像信号から分離された水平及び素直同期信号のうち、水平同期信号は水平偏向系の同期信号として使用される。水平同期信号は高域通過フィルタを通して分離されるので、映像信号にパルス性ノイズが混入すると、水平同期信号がノイズの影響を受けやすい。このため、水平偏向系を駆動する水平出力回路を水平同期信号で直接制御すると、ノイズの影響で同期が乱れ画面が流れる現象が生ずる。
【0003】
これを抑えるために、水平AFC(自動周波数制御)回路が備えられている。
水平AFC回路は、同期分離回路から得られた水平同期信号と水平出力回路のフライバックパルスとの位相を比較し、位相差が最小になるように水平発振回路の電圧制御発振器をフィードバック制御する。なお、水平発振回路のフリーラン周波数は、水平周波数(例えば15.75kHz)に近い周波数に設定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電界強度が低くなると、水平同期信号が欠落するようになる。この場合、水平AFC回路が働いたり働かなかったりする現象が生じ、画面が乱れる。例えば、チャンネル番号等の情報をスーパーインポーズによって画面上に表示する場合、受信映像だけでなく、そのスーパーインポーズ表示まで乱れる。
この場合、水平AFC回路をオフにして、フリーラン周波数で水平出力回路を制御すれば、画面は流れるが見苦しい乱れは無くなる。つまり、電界強度が低い状況下で受信映像はいずれにせよ見ることができないが、水平AFC回路をオフにすることにより、チャンネル番号等のスーパーインポーズ情報は乱れなく表示させることができる。
【0005】
また、水平AFC回路をオフにしてフリーラン周波数で水平出力回路を制御している状態で電界強度が強くなった場合は、水平AFC回路を再起動して受信映像を正常に表示させることが望まれる。
【0006】
本発明は、上記のような課題に鑑みて、同期信号のみに基づいて水平同期状態を擬似的に検出し、水平AFC回路をオン・オフ制御するための同期検出信号を出力する水平同期検出回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による同期検出回路は、同期信号分離回路から得られた水平同期パルスの第1レベル期間でコンデンサを充電し、前記水平同期パルスの第2レベル期間で前記コンデンサを放電する充放電回路と、前記充放電回路の出力電圧と基準電圧とを入力して比較した結果を出力する電圧比較回路とを備えた水平同期検出回路であって、前記充放電回路が、エミッタが共通接続されたトランジスタ対の前記エミッタ共通接続部に第1電流値の第1の電流源の一端が接続され、前記トランジスタ対の第1のトランジスタのベースに固定電圧が与えられ、第2のトランジスタのベースに前記水平同期パルスに応じて前記第1レベル期間に前記第2のトランジスタを導通させる信号が与えられた第1の比較回路と、前記第2のトランジスタのコレクタに一端が接続された第2電流値の第2の電流源と、前記第2のトランジスタのコレクタに一端が接続されて他端が抵抗を介して電源端子に接続されたコンデンサと、前記第2のトランジスタのコレクタにベースが接続され、前記コンデンサの前記他端にコレクタが接続され、接地端子に抵抗を介してエミッタが接続された第3のトランジスタとを備え、前記第3のトランジスタのコレクタ出力を前記充放電回路の出力とし、前記第2電流値を前記第1電流値より大きな値としたことを特徴とする。
このような同期検出回路は、同期信号のみに基づいて水平同期状態を擬似的に検出する。つまり、水平同期パルスが所定期間内に所定数ある場合は電界強度が強く、水平同期(AFC)が正常にかかっている状態、又はかかり得る状態であると判断し、水平同期パルスが所定期間内に所定数無い場合は電界強度が弱く、水平同期が正常にかかり得ない状態であると判断することができる。したがって、この同期検出回路の出力に基づいて、電界強度が強い場合はAFC回路をオンにして受信画像を正常に表示させ、電界強度が弱い場合はAFC回路をオフにしてチャンネル番号等のスーパーインポーズ表示をきれいに表示することができる。
【0008】
上記構成において、前記第1電流値に対する前記第2電流値の比率が略100倍であることが好ましい。
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1に本発明に係る同期検出回路の第1の実施形態を示す。この回路において、同期信号分離回路から得られた水平同期パルスHsyncが充放電回路1に与えられる。充放電回路1は、水平同期パルスHsyncのLレベル期間(走査期間に対応する)でコンデンサ2を充電し(充電電流ic)、水平同期パルスのHレベル期間(帰線期間に対応する)でコンデンサ2を放電する(放電電流id)。
【0011】
水平同期パルスのHレベル期間はLレベル期間の1/10以下であるが、放電電流idを充電電流icより十分大きく(100倍程度)設定すれば、水平同期パルスHsyncが正常にあるときはコンデンサ2の電圧Vcは徐々に低下する。この様子を図2に示す。図2において、波形(a)は水平同期信号パルスを示し、波形(b)はコンデンサ2の電圧Vcをそれぞれ示している。図2の波形(a)は、左半分(時間軸の前半)で水平同期パルスが正常に得られている状態を示し、右半分(時間軸の後半)で水平同期パルスが正常に得られなくなった状態を示している。
【0012】
水平同期パルスが正常に得られている状態では、図2の波形(b)に示すように、コンデンサ2の電圧Vcは充放電を繰り返しながら徐々に低下し、やがて波形(c)に示す基準電圧以下になる。図1の回路において、コンパレータ3がコンデンサ2の電圧Vcと基準電圧Vrefとを比較する。基準電圧Vrefは、電源電圧Vccを抵抗4と抵抗5(及び6)で分圧して得られ、抵抗6はヒステリシス用のトランジスタ7がオンのときは短絡される。
【0013】
コンデンサ2の電圧Vcが基準電圧Vrefより下がると、コンパレータ3の出力すなわち同期検出出力は、図2の波形(d)に示すようにHレベルからLレベルに反転する。これによって水平同期がとれた状態、又はとり得る状態が検出される。同時に、ヒステリシス用のトランジスタ7がオフになり、基準電圧Vrefが上昇する。抵抗4,5,6の抵抗値をそれぞれR1,R2,R3とし、GND電位に対する電源電圧Vccを1とすれば、コンパレータ3の出力がHレベルのときの基準電圧Vref1は、
【0014】
(数1) Vref1=R2/(R1+R2)
で表され、コンパレータ3の出力がLレベルのときの基準電圧Vref2は、
【0015】
(数2) Vref2=(R2+R3)/(R1+R2+R3)
で表される。
したがって、
【0016】
(数3)
Vref2−Vref1=R1R3/(R1+R2)(R1+R2+R3)>0
となる。
【0017】
図2(b)からわかるように、コンデンサ2の電圧Vcは、低レベル電圧(GND電位)で飽和し、これより下には下がらない。したがって、同期検出出力(波形(d))がLレベルに反転した後、水平同期パルスが正常にある限り、コンデンサ2の電圧は、低レベル電圧から少し充電されては再び低レベル電圧まで放電する充放電を繰り返し、同期検出出力はLレベルに維持される。
【0018】
しかし、水平同期パルスが正常に得られなくなると、コンデンサ2は充電されるばかりで放電されなくなるので、その電圧は徐々に上昇し、やがて基準電圧Vref2を超える。すると、コンパレータ3の出力すなわち同期検出出力は、図2の波形(d)に示すようにLレベルからHレベルに反転する。これによって水平同期がとれない状態が検出される。同時に、ヒステリシス用のトランジスタ7がオンになり、基準電圧VrefがVref2からVref1に下降する。なお、図2に示すように、水平同期パルスが単発的にあると、一時的にコンデンサ2が放電されてその電圧Vcが下がるが、所定期間に所定数の水平同期パルスが無い限り、コンデンサ2の電圧Vcの上昇傾向は変わらず、やがて基準電圧Vref2を超えることになる。
【0019】
(実施形態2)
つぎに、本発明に係る同期検出回路の第2の実施形態を図3に示す。図3に示す回路は集積回路化を前提としており、基本回路のみを示している。同期信号分離回路から得られた水平同期パルスHsyncは、トランジスタ11のベースに与えられる。水平同期パルスHsyncがLレベルのとき、トランジスタ11はオフ状態であり、第1のコンパレータを構成するトランジスタ12もオフ状態である。また、トランジスタ17もオフ状態である。したがって、コンデンサ14には、定電流源15によって図にicで示す電流(これが充電電流に相当する)が流れる。
【0020】
水平同期パルスHsyncがHレベルのときは、トランジスタ11はオン状態であり、第1のコンパレータを構成するトランジスタ12もオン状態である。トランジスタ12がオンになればトランジスタ17もオンになる。したがって、コンデンサ14には、定電流源16によって図にidで示す電流(これが放電電流に相当する)が流れる。
【0021】
一例として、充電電流icは0.5μAに設定され、放電電流は充電電流の100倍程度の50μAに設定される。水平同期パルスのHレベル期間はLレベル期間の1/10以下であるが、充電電流icと放電電流idを上記のように設定することにより、水平同期パルスHsyncが正常にあるときはコンデンサ14の電圧Vcは徐々に低下する。この様子は、実施形態1で図2を用いて説明したのと同様である。
【0022】
また、コンデンサ14の充放電電流を上記の値に設定するとき、コンデンサ14の静電容量値は約200pF程度でよい。この程度の容量値のコンデンサは無理なく集積回路に内蔵することができるので、コスト低減及び周辺回路の省スペース化に寄与することができる。
【0023】
図3の回路において、トランジスタ18及び19が第2のコンパレータを構成している。トランジスタ18のベースにはコンデンサ14の電圧Vcが与えられ、トランジスタ19には基準電圧Vrefが与えられている。トランジスタ18及び19のエミッタは共に定電流源20に接続されている。トランジスタ18のコレクタは直接GNDに接続され、トランジスタ19のコレクタは、抵抗21を介してGNDに接続されている。そして、トランジスタ19のコレクタから同期検出出力が得られる。
【0024】
コンデンサ14の電圧Vcが基準電圧Vrefより高いうちは、トランジスタ18はオフ状態、トランジスタ19はオン状態であり、したがって同期検出出力はHレベルである。コンデンサ14の電圧Vcが基準電圧Vrefより下がると、トランジスタ18がオン状態、トランジスタ19がオフ状態に変化し、その結果、同期検出出力はHレベルからLレベルに反転する。
【0025】
また、同期検出出力がHレベルのときはトランジスタ22がオン状態であるので、このときの基準電圧Vref1は、電源電圧Vccを抵抗23と抵抗24とで分圧したものとなる。同期検出出力がLレベルのときはトランジスタ22がオフ状態であるので、このときの基準電圧Vref2は、電源電圧Vccを抵抗23(R1)と抵抗24及び25(R2+R3)とで分圧したものとなる。つまり、実施形態1と同様に、式(数1)及び式(数2)が成立し、基準電圧Vref2は基準電圧Vref1より高い。
【0026】
このようにして、図2の波形を用いて説明した実施形態1の動作と同じ動作が図3の回路によって実現される。
なお、上記の実施形態はいずれもコンデンサの充放電を利用して、水平同期パルスが所定期間内に所定数あるか否かを検出し、これによって水平同期状態を判断するものであるが、本発明は他の形態で実施することも可能である。
【0027】
例えば、同期信号分離回路から得られた水平同期パルスを計数し、その計数値が所定値に達すればパルスを出力するカウンタと、所定期間を計時し所定期間が経過すればパルスを出力するタイマーとを用い、カウンタのパルス出力でタイマーをリセットする。そして、水平同期パルスが正常にある場合は、所定期間が経過する前にカウンタがパルスを出力してタイマーをリセットするように、カウンタが計数する所定値及びタイマーが計時する所定期間を設定すれば同様の機能を達成することができる。この場合、水平同期パルスが正常にあるときはタイマーからパルスは出力されないが、水平同期パルスが無くなれば、タイマーからパルスが出力される。このパルスの有無をラッチ回路等を用いて2値信号出力に変換すればよい。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の同期検出回路によれば、比較的簡単な回路構成で、同期信号のみに基づいて水平同期状態を擬似的に検出し、AFC回路をオン・オフ制御するための同期検出信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による同期検出回路の第1の実施形態を示す回路図
【図2】図1の同期検出回路の動作を説明するための波形図
【図3】本発明による同期検出回路の第2の実施形態を示す回路図
【符号の説明】
1 充放電回路
2 充放電コンデンサ
3 コンパレータ
4,5,6 分圧用抵抗
7 ヒステリシス回路用トランジスタ
11〜13,17〜19,22 トランジスタ
14 充放電コンデンサ
15,16,20 定電流回路
21 抵抗
23〜25 基準電圧生成用抵抗
Claims (2)
- 同期信号分離回路から得られた水平同期パルスの第1レベル期間でコンデンサを充電し、前記水平同期パルスの第2レベル期間で前記コンデンサを放電する充放電回路と、前記充放電回路の出力電圧と基準電圧とを入力して比較した結果を出力する電圧比較回路とを備えた水平同期検出回路であって、
前記充放電回路が、
エミッタが共通接続されたトランジスタ対の前記エミッタ共通接続部に第1電流値の第1の電流源の一端が接続され、前記トランジスタ対の第1のトランジスタのベースに固定電圧が与えられ、第2のトランジスタのベースに前記水平同期パルスに応じて前記第1レベル期間に前記第2のトランジスタを導通させる信号が与えられた第1の比較回路と、
前記第2のトランジスタのコレクタに一端が接続された第2電流値の第2の電流源と、
前記第2のトランジスタのコレクタに一端が接続されて他端が抵抗を介して電源端子に接続されたコンデンサと、
前記第2のトランジスタのコレクタにベースが接続され、前記コンデンサの前記他端にコレクタが接続され、接地端子に抵抗を介してエミッタが接続された第3のトランジスタとを備え、
前記第3のトランジスタのコレクタ出力を前記充放電回路の出力とし、
前記第2電流値を前記第1電流値より大きな値としたことを特徴とする水平同期検出回路。 - 前記第1電流値に対する前記第2電流値の比率が略100倍である請求項1記載の水平同期検出回路。
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