JP3948140B2 - 同期分離回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受信装置の同期分離回路に関し、特に弱電界や伝送系歪み、ゴースト、混信、オフセットビート等に強い同期分離回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７を用いて、従来の同期分離回路の構成を説明する。
シンクチップクランプ１で入力映像信号の同期信号の先端（シンクチップ）をクランプする。クランプされた映像信号は増幅器２に与えられ、ここで同期信号のレベルも増幅される。
増幅された映像信号はサンプルホールド回路３に与えられ、ここでペデスタルレベルが得られる。増幅された映像信号はまた、ピークホールド回路４に与えられ、シンクチップレベルが得られる。さらに抵抗Ｒ１、Ｒ２によって、ペデスタルレベルとシンクチップレベルとの間のレベルを得て、これを検出レベルＶｓとする。
増幅した映像信号と検出レベルＶｓとを比較器５で比較し、これによって水平同期信号を分離する。さらに比較器５の出力を積分器６に与え、この積分器６の出力を比較器７で所定の検出レベルと比較することで、垂直同期信号が分離される。検出レベルＶｓは抵抗Ｒ１、Ｒ２の比で決まる。Ｒ１＝Ｒ２の場合、Ｖｓはペデスタルレベルとシンクチップレベルのちょうど中間の値を取る。増幅器２が反転出力で、映像信号出力がシンクチップレベル＞ペデスタルレベルであるならば、Ｒ１＞Ｒ２の場合はＶｓはシンクチップ寄りとなり、Ｒ１＜Ｒ２の場合はＶｓはペデスタルレベル寄りとなる。
【０００３】
ところで、図７の同期分離回路に、図２−▲１▼のような弱電界時に見られる同期信号レベルが小さく、かつノイズを多く含んだ映像信号を与えた場合には、検出レベルＶｓが極端にペデスタル寄りだったりシンクチップ寄りだったりすると、ノイズを水平同期信号と見なして、同期分離出力が不規則な櫛状になってしまう。そのような場合、水平ＰＬＬは常に不規則な棒状の同期分離出力によって乱されてしまい、横揺れの多い画面となってしまう。同様に、垂直同期信号も水平同期信号程ではないものの乱れて、画面に縦揺れを発生する原因になる。したがって、弱電界でのノイズ耐性を持たせるためには、検出レベルＶｓがペデスタルレベルとシンクチップの中間付近になるようにＲ１、Ｒ２の比を決定しなければならない。
【０００４】
図２−▲２▼のように、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等によって影響された映像信号の場合に見られるような、水平同期信号の立ち上がりが歪んだり、映像区間がペデスタルレベルより低いレベルに食い込んだ映像信号を与えた場合、検出レベルＶｓがペデスタル寄りだと、歪の部分を同期信号と見なして本来とは異なるタイミングの同期分離出力となってしまうことがある。このような歪は映像区間の信号レベルに依ることが多く、ある特定のタイミングなどで発生したりするので、水平ＰＬＬが乱されて画曲がりとなって現れてしまう。
放送電波の歪のある信号への耐性を持たせるためにはＶｓがシンクチップ寄りになるようにＲ１、Ｒ２の比を決定しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の同期分離回路では、弱電界時に見られるように同期信号レベルが小さくかつノイズが多い場合や、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等によって同期信号の立ち上がりが歪んだり映像区間がペデスタルレベルより低いレベルに食い込んだような場合に、本来とは異なるタイミングの同期分離を行い映像信号を乱す虞があった。
【０００６】
本発明はこの点を解決して、比較的簡単な方法によって、弱電界にも、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等にも強い同期分離回路の実現を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明は、テレビジョン受信装置に用いられ、映像信号のペデスタルレベルを得るサンプルホールド回路と、映像信号内に含まれる同期信号のピークレベルを得るピークホールド回路と、前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との間を分圧してこの間の任意の電圧を出力する分圧回路と、この分圧回路の出力電圧を映像信号と比較する比較回路を具備し、この比較回路出力によって同期信号を検出する同期分離回路において、前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との電圧差に応じて、前記分圧回路の出力電圧を所望の値だけ変動させる分圧電圧変動回路を具備することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる同期分離回路を添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本発明の同期分離回路の一実施の形態の回路図である。図１中、１はクランプ回路、２は増幅器、３はサンプルホールド回路、４はピークホールド回路、５は第１の比較器、６は積分器、７は第２の比較器であり、ブロックＡは電圧−電流変換回路、ブロックＢはＲ１、Ｒ２からなる分圧回路、ブロックＣは垂直同期分離部である。図２は、この回路に与えられる映像信号の例を示している。図３はこの回路各部の信号波形を表す。
【０００９】
また、図４はこの回路でのペデスタルレベルに対する出力電流の関係を示す図であり、図５はこの回路でのペデスタルレベルに対する検出レベルの関係を示す図である。
さらに、図６は、弱電界における映像信号や、歪や映像のペデスタル以下への食い込みを持つような映像信号といった問題のある信号と、同期信号の振幅との関連付けをあらわし、また、それらの信号からより安定した同期分離出力を得ることが出来る最適な検出レベルの範囲を示したグラフである。
【００１０】
図１に沿って本発明の同期分離回路の水平同期分離動作について説明する。
映像信号は、容量Ｃ１を介してクランプ回路１に与えられる。クランプ回路１は映像信号のシンクチップを図３−▲１▼のようにある電圧にクランプする。そのクランプ電圧は次の段の増幅器２のセンターバイアスに等しい。クランプされた映像信号は逆極性の増幅器２に与えられ、図３−▲２▼のようにシンクチップがピークのレベルになる。
【００１１】
増幅器２で反転増幅された映像信号はピークホールド回路４およぴサンプルホールド回路３に与えられる。映像信号は逆極性だから、図３−▲３▼のようにピークホールド回路３でシンクチップのレベルに相当するＶｐｈが得られる。
また、サンプルホールド回路３では入力映像信号のペデスタル部分に同期した図３−▲４▼に示すようなタイミングのパルスでサンプルホールドされるから、図３−▲３▼に示すようにサンプルホールド回路３でペデスタルレベルに相当するＶｓｈを得ることができる。
【００１２】
ブロックＡが無い場合の、検出レベルＶｓはブロックＢの分圧器にあるＲ１、Ｒ２の比で決まる。これより、便宜的にＶｐｈを０［％］、Ｖｓｈを１００［％］とした時、Ｖｓを％で表すならば、
Ｖｓ´＝｛Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×１００［％］ 式（１）
となる。この値は、Ｖｐｈ、Ｖｓｈの値に依らずＲ１、Ｒ２の比で決まる固定値となる（図３−▲３▼）。
【００１３】
次に、ブロックＡの電圧−電流変換器の動作について述べる。
Ｑ１、Ｑ２、Ｒ３からなる差動増幅器が電圧を電流に変換する回路である。変換された電流はＰ１、Ｒ５、Ｐ２、Ｒ６からなるカレントミラー回路によってＮ倍の大きさで折り返され、Ｉｓとして出力される。Ｒ４と電流源Ｉ１とで構成する回路は、ＶｐｈからＩ１・Ｒ４だけ電圧降下させた閾値電圧Ｖ１を作るレベルシフト回路である。Ｖ１はＱ１のベースに与えられ、Ｑ２にはＶｓｈが与えられる。
【００１４】
図４に示すように、もしＶｓｈがＶ１以上の電圧であった場合、電流Ｉ２はすべてＱ２を流れ、Ｑ１はカットオフした状態となる。よって、出力電流Ｉｓ＝０となる。図４で横軸を左に辿って、もし、ＶｓｈがＶ１よりも低くなると、Ｉ２の一部がＱ１を流れるようになる。その電流値はＶ１とＶｓｈの差電圧で決まり、
Ｉｓ´＝（Ｖ１−Ｖｓｈ）／Ｒ３ 式（２）
と表すことが出来る。この場合、出力電流Ｉｓが発生することになる。Ｖｓｈが更に下がり、
Ｖｓｈ＜Ｖ１−Ｒ３・Ｉ２
になるとＩ２のすべてがＱ１を流れ、Ｉｓは最大値となる。そしてＩｓはそれ以上は大きくはならない。
【００１５】
以上述べたように、出力電流ＩｓはＶｓｈが閾値電圧Ｖ１を下回って始めて発生する。それは、水平同期信号があるレベルよりも大きくなるとＩｓが発生するということである。そして、更にＶｓｈが下がりＶｓｈ＜Ｖ１−Ｒ３・Ｉ２になるとＩｓは一定を保つようになる（図４）。
【００１６】
次に、ブロックＡからの出力電流ＩｓをブロックＢに与えた時の動作について説明する。ＩｓをＲ１・Ｒ２に流入させると、Ｖｓが上昇するので、見かけ上Ｒ１とＲ２の比を変えたようになる。ＶｓをＩｓ、Ｖｐｈ、Ｖｓｈ、Ｒ１、Ｒ２で表すと次のようになる。

【００１７】
図５のようにＶｐｈを０％、Ｖｓｈを１００％としてＶｓを表すならば次のようになる。

Ｉｓ＝０のばあいは、式（４）のＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２）だけが残り、ブロックＡが無い場合の式（１）で示した固定の値ということになる。ＶｓｈがＶｐｈ−Ｉ１・Ｒ４より低くなるとＩｓが発生し、
（Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））・（１／（Ｖｐｈ−Ｖｓｈ））・Ｉｓ
の項が大きくなってくるのでＶｓは０％に近づいてくる。Ｖｓｈが更に下がり
Ｖｓｈ＜Ｖ１−Ｒ３・Ｉ２になるとＩｓは固定値となる。Ｉｓが固定になってもなおＶｓｈが下がりつづけると、１／（Ｖｐｈ−Ｖｓｈ）の項が小さくなって行くから、逆に
（Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））・（１／（Ｖｐｈ−Ｖｓｈ））・Ｉｓの項が小さくなり、Ｖｓは再び大きくなって固定値のＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２）に近づくようになる（図５）。
図５のカーブ特性は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｉ１、Ｉ２の値を変えることで変化させることができる。
【００１８】
次に図６について述べる。図６は、弱電界における映像信号や、歪や映像のペデスタル以下への食い込みを持つような映像信号といった問題のある信号と、同期信号の振幅との関連付けをあらわし、また、それらの信号からより安定した同期分離出力を得ることが出来る最適な検出レベルの範囲を示したグラフである。
縦軸は検出レベルを表し、ペデスタルレベルＶｓｈを１００％、シンクチップレベルＶｐｈを０％とする。横軸はＶｐ−Ｖｓｈで、水平同期信号の振幅を表す。
【００１９】
図７に示した従来用いていた同期分離回路を備えたテレビジョンシステムに、
弱電界信号に見立てたＳ／Ｎ＝−２０ｄＢの映像信号を与えた時、弱電界特有の横揺れが許容できる程度になるような検出レベルの範囲を示したのが、点線のグラフである。水平同期信号の振幅を小さくすると検出レベルの上限が下がり下限は上がって、５０％〜６０％くらいの狭い幅しか許容できなくなる。
一方、水平同期信号の振幅を大きくすると、検出レベルの上限は上がり、下限は下がり、全体として許容できる範囲が広がる。このグラフから、同期信号の振幅の小さい弱電界における映像信号の同期分離を行う場合は、検出レベルをペデスタルレベルとシンクチップレベルのほぼ中間に設定することで、良好な画を得られることが分かる。
【００２０】
電波状況の悪い、ある特定の地域で受信した映像信号の水平同期信号の振幅と、最適な検出レベルの範囲を示したのが図６の▲１▼、▲２▼の縦線である。この２つの信号は同期信号の振幅はあるが映像信号がペデスタルより低いレベルに食い込んでいる。これらでは検出レベルを低く、シンクチップ寄りにすることで、良好な画を得ることができる。
この図６の特性に適した効果は、図５のカーブ特性でＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２）を５０〜６０％に、曲線の最低値を図６の▲１▼、▲２▼附近で３０〜４０％になるように設定することによって実現することが可能である。
【００２１】
以上、本実施の形態の水平同期信号の分離動作について説明した。
一方、垂直同期信号に対しては、図１に示したように水平同期分離出力を積分器６で積分した後、比較器７で検出を行って垂直同期分離を行っている。したがって、水平同期分離が弱電界の影響や、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等によって乱されると、垂直同期信号の分離も正しく行われなくなる虞がある。
本実施の形態では、以上にのべたように水平同期信号の分離が改善されるので、それにともなって垂直同期信号の分離も改善される。したがって、画面に縦揺れや横揺れが発生するのを防止でき、安定した良好な画面を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の発明は、テレビジョン受信装置に用いられ、映像信号のペデスタルレベルを得るサンプルホールド回路と、映像信号内に含まれる同期信号のピークレベルを得るピークホールド回路と、サンプルホールド回路の出力電圧とピークホールド回路の出力電圧との間を分圧してこの間の任意の電圧を出力する分圧回路と、この分圧回路の出力電圧を映像信号と比較する比較回路を具備し、この比較回路出力によって同期信号を検出する同期分離回路において、サンプルホールド回路の出力電圧とピークホールド回路の出力電圧との電圧差に応じて、分圧回路の出力電圧を所望の値だけ変動させる分圧電圧変動回路を具備することを特徴とする。
これにより、従来の同期分離回路に比較的簡単な回路を追加するだけで、弱電界にも、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等にも強い同期分離回路を実現することができる。
【００２３】
本発明の請求項２の発明は、分圧電圧変動回路はサンプルホールド回路の出力電圧とピークホールド回路の出力電圧との電圧差が小さい時は分圧回路の出力電圧を電圧差の５０〜６０％のサンプルホールド回路の出力電圧よりに、サンプルホールド回路の出力電圧とピークホールド回路の出力電圧との電圧差が大きくなると電圧差の３０〜４０％程度のピークホールド回路の出力電圧よりにすることを特徴とする。
これにより、同期分離回路を条件に合わせて最適に設計することができ、弱電界にも、伝送系歪、ゴースト、混信、オフセットビート等にも強い同期分離回路を簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の同期分離回路の一実施の形態の回路図。
【図２】同期分離回路に与えられる映像信号の例を示す波形図。
【図３】図１に示す実施の形態の回路各部の信号波形図。
【図４】図１に示す実施の形態でのペデスタルレベルに対する出力電流を示す図。
【図５】図１に示す実施の形態でのペデスタルレベルに対する検出レベルを示す図。
【図６】問題のある信号に対して安定した同期分離出力を得ることができる同期信号の検出レベル範囲を示す図。
【図７】従来の同期分離回路の回路ブロック図。
【符号の説明】
１…クランプ回路、２…増幅器、３…サンプルホールド回路、４…ピークホールド回路、５、７…比較器、６…積分器、Ａ…電圧−電流変換回路、Ｂ…分圧回路、Ｃ…垂直同期分離部。

Claims (2)

1. テレビジョン受信装置に用いられ、映像信号のペデスタルレベルを得るサンプルホールド回路と、映像信号内に含まれる同期信号のピークレベルを得るピークホールド回路と、前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との間を分圧してこの間の任意の電圧を出力する分圧回路と、この分圧回路の出力電圧を映像信号と比較する比較回路を具備し、この比較回路出力によって同期信号を検出する同期分離回路において、
   前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との電圧差に応じて、前記分圧回路の出力電圧を所望の値だけ変動させる分圧電圧変動回路を具備することを特徴とする同期分離回路。
2. 前記同期信号は水平同期信号であり、前記分圧電圧変動回路は前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との電圧差が小さい時は前記分圧回路の出力電圧を前記電圧差の５０〜６０％の前記サンプルホールド回路の出力電圧よりに、前記サンプルホールド回路の出力電圧と前記ピークホールド回路の出力電圧との電圧差が大きくなると前記電圧差の３０〜４０％程度の前記ピークホールド回路の出力電圧よりにすることを特徴とする請求項１に記載の同期分離回路。

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