JPH0219081A - Frequency modulator for periodical signal such as image signal - Google Patents
Frequency modulator for periodical signal such as image signalInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の、
周期信号たとえば映像信号用の周波数変調器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to the invention as defined in the generic concept of claim 1.
The present invention relates to a frequency modulator for periodic signals such as video signals.
従来の技術
このような周波数変調器は、ドイツ連邦共和国特許第３
０１３１６６号公報から知られている。この場合、８Ｅ
ＣＡＭ方式カラーテレビジョン信号を符号化するため、
色差信号の色搬送波中心周波数が、変調されない走査線
帰線消去期間の間、ＳＦＸＣＡＭ標準に定められた目標
周波数に調整される。調整回路はループの形式で形成さ
れ、この調整回路において、電圧制御発振器によって周
波数変調された色差信号が復調され、水平同期期間にお
いてサンプリングされ記憶される。Prior Art Such a frequency modulator is disclosed in German Patent No. 3 of the Federal Republic of Germany.
It is known from the publication No. 013166. In this case, 8E
In order to encode the CAM system color television signal,
The color carrier center frequency of the color difference signal is adjusted to the target frequency defined in the SFXCAM standard during the unmodulated scan line blanking period. The regulating circuit is formed in the form of a loop, in which the frequency-modulated color difference signal is demodulated by a voltage-controlled oscillator, sampled and stored during the horizontal synchronization period.
水平同期期間外において、サンプルホールド回路によっ
て記憶された振幅値が、電圧制御発振器の周波数追従制
御のための基準信号として使用される。しかしながら、
この形式の周波数制御は、″１ｒｉＩ制御ループに使用
される部品の老化が考慮されていないため、ＨＤＴＶ
（高精細度テレビジョン）信号を周波数変調する目的に
は不光分である。Outside the horizontal synchronization period, the amplitude value stored by the sample and hold circuit is used as a reference signal for frequency tracking control of the voltage controlled oscillator. however,
This form of frequency control does not take into account the aging of the components used in the 1riI control loop, so
(High Definition Television) It is a non-light component for the purpose of frequency modulating the signal.
発明が解決しようとする課題
したがって、本発明の目的は、周波数変調される信号の
中心周波数が、改善された長期安定性を有するようにし
た、冒頭に記載の形式の、周期信号たとえば映像信号用
の周波数変調器を提供することである。OBJECT OF THE INVENTION It is therefore an object of the invention to provide a method for periodic signals, for example video signals, of the type mentioned at the outset, in which the center frequency of the frequency-modulated signal has improved long-term stability. An object of the present invention is to provide a frequency modulator.
課題を解決するための手段
この目的は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の
構成によって達成される。Means for Solving the Problem This object is achieved by the features described in the characterizing part of claim 1.
発明の利点
本発明は、中心周波数が、安定した基準周波数と比較さ
れ、求められた周波数偏差に依存して目標周波数へ追従
制御される利点を有する。Advantages of the Invention The invention has the advantage that the center frequency is compared with a stable reference frequency and is tracked to the target frequency depending on the determined frequency deviation.
その場合、周波数制御の精度は、復調器の直線性にまた
は制御ループに使用される部品の老化に影響されない。In that case, the accuracy of the frequency control is not affected by the linearity of the demodulator or by the aging of the components used in the control loop.
特許請求の範囲の従属環に記載の構成によって、特許請
求の範囲第１項に記載の周波数変調器を、有利に発展さ
せ改善することが可能である。By means of the features described in the dependent claims, it is possible to advantageously develop and improve the frequency modulator according to claim 1.
実施例の説明
本発明の実施例が図面によって示されており、下記の記
述において一層詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and is explained in more detail in the following description.
１１ｇ１図に示すゾロツク結線図において、映像信号が
符号１において加算段２に供給される。In the Zorock connection diagram shown in FIG. 11g1, the video signal is supplied at 1 to the adder stage 2.
加算段２の出力端子は、自由振動を行なう、周波数変調
される発振器３の入力側子に接続される。変調される発
振器３の出力端子において取り出される周波数変調され
た映像信号が、被制御切換スイッチ４を介して周波数弁
別器５に転送される。さらに、被副御切換スイッチ４に
基準発振器６が接続されている。周波数弁別器５の出力
端子において得られる周波数変調された信号が、差動増
幅器７０入力側子に直接供給され、さらに、との差動増
幅器Ｔの他方の入力側子に第１のサンプルホールド回路
８を介して供給される。差動増幅器１の出力端子におい
て取り出される信号が、第２のサンプルホールド回路９
を介して加算段２Ｖｃ達する。第１および第２のサンプ
ルホールド回路８，９および被制御切換スイッチ４の制
御は、同期信号日からパルス成形回ｗｒＩ Ｕにおいて
導出されたフランジパルス化゛号Ｋまたはに′によって
行われる。入力された映像信号は、符号１１において、
周波数変調さルた形式で奴り出すことができる。The output of the summing stage 2 is connected to the input of a frequency-modulated oscillator 3 with free oscillations. The frequency-modulated video signal taken off at the output terminal of the modulated oscillator 3 is transferred via a controlled changeover switch 4 to a frequency discriminator 5 . Further, a reference oscillator 6 is connected to the sub-controlled changeover switch 4 . The frequency-modulated signal obtained at the output of the frequency discriminator 5 is fed directly to the input of a differential amplifier 70 and is further supplied to the other input of the differential amplifier T with a first sample-and-hold circuit. 8. The signal taken out at the output terminal of the differential amplifier 1 is transferred to the second sample and hold circuit 9.
The adder stage 2Vc is reached via the adder stage 2Vc. The control of the first and second sample-and-hold circuits 8, 9 and the controlled changeover switch 4 is effected by the flange pulsing signal K or NI derived from the synchronization signal in the pulse shaping circuit wrIU. At reference numeral 11, the input video signal is
It can be released in frequency modulated format.
次に、本発明による周波数変調器の動作を、第３図によ
って示された電圧−時間経過図によって一層詳細に記述
する。第６図ａ［示す映像信号が、符号１において加算
段２に供給されるとする。この映像信号は、それぞれ１
つの走査線周期の作動領域に、いわゆるグレースケール
を含む。水平帰線消去期間内において、それ自体公知の
水平同期パルスのほかにバックポーチの領域にパルスＧ
が形成されている。このパルスＧのレベルｌよ、映像信
号の平均のグレー値である中間調に相応する。被変調発
振器３は、映像周波信号を周波数変調された映像信号に
変換する。被変調発振器３は、例えば非安定マルチパイ
プレータまたは電圧制御発振器として実施することがで
きる。ＨＤＴＶ （高精細度テレビジョン）映像信号の
周波数変調の場合、映像信号において白レベル２５ Ｍ
Ｈｚ 、黒レベルが１５ＭＨ２、同期ベースが１２ＭＨ
ｚであるように、被変調発振器３が設計されている。し
たがって、水平帰線消去期間にあるパルスＧは、平均の
中間調に対して２Ｑ ＭＨｚの周波数を有している。The operation of the frequency modulator according to the invention will now be described in more detail by means of the voltage-time course diagram shown in FIG. Assume that the video signal shown in FIG. This video signal is 1
The operating range of one scan line period includes a so-called gray scale. In the horizontal blanking period, in addition to the horizontal synchronization pulse, which is known per se, there is a pulse G in the region of the back porch.
is formed. The level l of this pulse G corresponds to the intermediate tone, which is the average gray value of the video signal. The modulated oscillator 3 converts the video frequency signal into a frequency modulated video signal. The modulated oscillator 3 can be implemented, for example, as an astable multipipulator or a voltage-controlled oscillator. In the case of frequency modulation of HDTV (high-definition television) video signals, the white level of the video signal is 25 M.
Hz, black level 15MH2, sync base 12MH
The modulated oscillator 3 is designed such that z. Therefore, the pulse G in the horizontal blanking period has a frequency of 2Q MHz for the average halftone.
水晶発振器として一層有利に実施された基準発振器６は
、２０ＭＨｚの周波数で振動する。パルス形成段１０に
おいて導出されたクランプパルス信号Ｋ（第３図Ｃ）に
よる被制御切換スイッチ４の制御によって、基準発振器
６の２Ｑ ＭＨｚ信号が、走査線周期における作動領域
の間中に周波数弁別器５に供給される。周波数弁別器５
の出力端子に現われる電圧レベルが、パルスＧの伝送開
始によりサンプルホールド回路８によって記憶される。The reference oscillator 6, which is more advantageously implemented as a crystal oscillator, oscillates at a frequency of 20 MHz. By control of the controlled changeover switch 4 by the clamp pulse signal K (FIG. 3C) derived in the pulse forming stage 10, the 2Q MHz signal of the reference oscillator 6 is switched to the frequency discriminator during the active region in the scan line period. 5. Frequency discriminator 5
The voltage level appearing at the output terminal of is stored by the sample-and-hold circuit 8 with the start of transmission of the pulse G.
したがって、差動増幅器Ｔの反転入力側子に、パルスＧ
の目標値に相応する電圧レベルが加わる。被制御切換ス
イッチ４の切換えと、周波数変調された信号の、周波数
弁別器５の入力側子への入力とによって、パルスＧの実
際値が差動増幅器１の非反転入力側子に供給される。目
標値と実際値との比較によって求められた偏差値が、走
査周期の作動の間、第２のサンプルホールド回路９によ
って記憶されて入力されている映影信号に付加的に加え
られる。この構成によって制御ループが閉じられ、した
がって、水平帰線消去期間の間、基準発振器６の周波数
への入力映像信号の”周波数クランピングが行われる。Therefore, the pulse G is applied to the inverting input terminal of the differential amplifier T.
A voltage level corresponding to the target value of is applied. By switching the controlled changeover switch 4 and inputting the frequency-modulated signal to the input of the frequency discriminator 5, the actual value of the pulse G is supplied to the non-inverting input of the differential amplifier 1. . The deviation value determined by the comparison of the setpoint value and the actual value is additionally added to the memorized input projection signal by the second sample-and-hold circuit 9 during the operation of the scanning cycle. This configuration closes the control loop and thus provides a "frequency clamping" of the input video signal to the frequency of the reference oscillator 6 during the horizontal blanking period.
この実施例において、それ自体公知の排他的論理和回路
が、周波数弁別器５として適している。この回路の場合
、信号が、排他的論理和回路の一方の入力側子にはコン
デンサ・抵抗組合わせ回路によって遅延されて導びかれ
、他方の入力側子には遅延されずに導びかれる。サンプ
ルホールド回路８および９は、それ自体公知のようにＯ
ＴＡ （演算トランスコンダクタンス増幅器）Ｋよって
構成することができ、その場合、ＯＴＡの出力端子にお
いて、蓄積コンデンサが、後置接続されたソースフォロ
ワに接続される。In this embodiment, an exclusive OR circuit known per se is suitable as frequency discriminator 5. In this circuit, a signal is guided to one input of the exclusive OR circuit with a delay by the capacitor/resistor combination circuit, and is guided to the other input without delay. The sample and hold circuits 8 and 9 are connected to O as is known per se.
It can be constructed as a TA (operational transconductance amplifier) K, in which case a storage capacitor is connected at the output of the OTA to a downstream source follower.
第２図のブロック結線図は、本発明による周波数変調器
の別の実施例を示している。このブロック結線図におい
て、同じ動作を行うゾロツクには同じ参照符号が付され
ている。この実施例において、第１図のサンプルホール
ド回路８ではなく、走査されるクランプ回路が周波数弁
別器５の出力端子とサンプルホールド回路９との間に設
けられている。走査されるクランプ回路は、加算段１２
と、ＯＴＡの形式の走査される差動増幅器１３と、蓄積
コンデンサ１４とを、含む。この場合、周波数弁別器５
の出力端子において得られる信号のレベルは、作動走査
線周期の間中、走査される差動増幅器１３の非反転入力
側子におけるアース電位に相応する零ボルトの電位と保
持される。したがって、パルスＧが存在する時、走査さ
れる差動増幅器１３の反転入力側子に２０ ＭＨ２基準
信号の周波数偏差を表わす、アース′ｔｌＬ位からの電
位差が、現われる。The block diagram in FIG. 2 shows another embodiment of a frequency modulator according to the invention. In this block diagram, blocks that perform the same operations are given the same reference numerals. In this embodiment, instead of the sample and hold circuit 8 of FIG. 1, a scanned clamp circuit is provided between the output terminal of the frequency discriminator 5 and the sample and hold circuit 9. The scanned clamp circuit is connected to the summing stage 12
, a scanned differential amplifier 13 in the form of an OTA, and a storage capacitor 14 . In this case, frequency discriminator 5
The level of the signal available at the output terminals of is maintained at a potential of zero volts, which corresponds to the ground potential at the non-inverting input of the differential amplifier 13 being scanned, throughout the active scan line period. Thus, when pulse G is present, a potential difference from ground 'tlL appears at the inverting input of the scanned differential amplifier 13, representing the frequency deviation of the 20 MH2 reference signal.
この電位差は、加算段２による周波数の追従制御によっ
て零に調整される。この実施態様においては、キーイン
グ制御される差動増幅器１３および１５の双方の入力側
子における一定電位（アース′砥位）の間の関係を明瞭
にするため、キーイング制御されるクランプ回路１２．
１３および１４の出力端子が、キーイング制御される差
動増幅器１５および蓄積コンデンサ１６によって詳細に
示されたサンダルホールド回路９の入力側子に接続され
ている。This potential difference is adjusted to zero by frequency follow-up control by the addition stage 2. In this embodiment, a keyed clamp circuit 12.
The output terminals 13 and 14 are connected to the input side of a sandal hold circuit 9, detailed by a keyed differential amplifier 15 and a storage capacitor 16.
また、前述の両回路構成ではなく、他の回路構成にする
こともできる。さらに、水平帰線消去期間にパルスＧを
挿入することは必らずしも必要ではない。挿入しない場
合は基準発振器６０周波数は、その周波数がバククポー
チのレベルに相応するように選択する必要がある。In addition, other circuit configurations can be used instead of the two circuit configurations described above. Furthermore, it is not absolutely necessary to insert a pulse G in the horizontal blanking period. If not inserted, the reference oscillator 60 frequency must be selected so that its frequency corresponds to the level of the background pouch.
本発明による周波数変調器は、磁気テープに記鋒される
べき高精細度テレビジョン映像信号の周波数変調に特に
有利である。The frequency modulator according to the invention is particularly advantageous for frequency modulating high definition television video signals to be recorded on magnetic tape.
本発明によれば、発振器６によって発生された基準信号
の周波数を安定化することができる。According to the present invention, the frequency of the reference signal generated by the oscillator 6 can be stabilized.
さらに映像信号の帰線消去期間における所定の信号レベ
ルを、映像信号の画像信号の平均中間調であるグレー値
に相応させることができる。Furthermore, the predetermined signal level during the blanking period of the video signal can be made to correspond to the gray value, which is the average halftone of the image signal of the video signal.
さらに被制御切換スイッチ、および差信号導出装置を、
水平周波数のクランプパルス信号によって制御すること
ができる。Furthermore, the controlled changeover switch and the difference signal derivation device are
It can be controlled by a horizontal frequency clamp pulse signal.
発明の効果
本発明により、周波数変調された信号の中心周波数が一
層良好に長期的に安定化される、周期信号たとえば映像
信号用の周波数変調器が提供される。Effects of the Invention The invention provides a frequency modulator for periodic signals, such as video signals, in which the center frequency of the frequency-modulated signal is better stabilized in the long term.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック結線図、第２
図は本発明の別の実施例を示すブロック結線図、第６図
は第１図および第２図に示す回路装置の動作を示す電圧
−時間経過図である。
２・・・加算段、３・・・被変調発振器、４・・・切換
スイッチ、５・・・周波数弁別器、６・・・基準発振器
、８゜９・・・サンプルホールド装置、１２・・・加算
段、１３・−・差動増幅器。
ＦＩＧ、 ２FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a voltage-time diagram showing the operation of the circuit device shown in FIGS. 1 and 2. 2... Addition stage, 3... Modulated oscillator, 4... Changeover switch, 5... Frequency discriminator, 6... Reference oscillator, 8°9... Sample hold device, 12... - Addition stage, 13... Differential amplifier. FIG. 2
Claims (1)
器は、自由振動を行いその周波数が変調される発振器（
３）と、該被変調発振器（３）の出力側に接続された周
波数弁別器（５）と、加算段（２）とを備え、この場合
、変調されるべき周期信号は該加算段（２）を介して被
変調発振器（３）に供給されるようにされており、さら
に時間選択的にサンプリングして記憶する装置（９）を
備え、このサンプルホールド回路の出力側が加算段（２
）の一方の入力側に接続されている構成の、周波数変調
器において、被制御切換スイッチ（４）を、被変調発振
器（３）の出力側と周波数弁別器（５）の入力側との間
にないし基準信号発生用の発振器（６）との間に設け この場合この基準信号は周期信号における基準期間の外
側において被制御切換スイッチ（４）を介して周波数弁
別器の入力端子に供給されるようにし、さらに周波数弁
別器（５）の出力側と時間選択的にサンプリングして記
憶する装置（９）の入力端子との間に、基準信号および
周期信号に依存して差信号を導出する装置（８）が設け
られていることを特徴とする、周期信号たとえば映像信
号用の周波数変調器。 ２、差信号を導出する装置が、周期信号における基準期
間の外側において信号レベルをサンプリングして記憶す
る回路であるようにした、請求項１記載の周波数変調器
。 ３、別の加算段（１２）を有する差信号導出装置を設け
、該装置の一方の入力側を周波数弁別器（５）の出力側
と接続し、該装置の出力側を時間選択的にサンプリング
して記憶する装置（９）の入力側に接続し、さらにキー
イング制御される差動増幅器（１３）を設け、該差動増
幅器の一方の入力側を前記別の加算段（１２）の出力側
に接続し他方の入力側を定電位に接続し、さらに該差動
増幅器の出力側を前記別の加算段（１２）の他方の入力
側へ帰還接続し、さらに前記差動増幅器（１３）の出力
側に蓄積コンデンサ（１４）を接続した請求項１記載の
周波数変調器。 ４、発振器（６）により発生される基準信号が、映像信
号の帰線消去期間における所定の信号レベルに対する目
標値に相応する周波数を有するようにした、請求項１記
載の周波数変調器。[Claims] 1. A frequency modulator for periodic signals, the frequency modulator comprising an oscillator (
3), a frequency discriminator (5) connected to the output side of the modulated oscillator (3), and a summing stage (2), in which case the periodic signal to be modulated is transmitted to the summing stage (2). ) to the modulated oscillator (3), and further includes a time-selective sampling and storage device (9), and the output side of this sample-and-hold circuit is supplied to the modulated oscillator (3) via the adder stage (2).
), the controlled changeover switch (4) is connected between the output side of the modulated oscillator (3) and the input side of the frequency discriminator (5). and an oscillator (6) for generating a reference signal, in which case this reference signal is supplied to the input terminal of the frequency discriminator via a controlled changeover switch (4) outside the reference period of the periodic signal. and further a device for deriving a difference signal depending on the reference signal and the periodic signal between the output of the frequency discriminator (5) and the input terminal of the time-selective sampling and storage device (9). (8) A frequency modulator for periodic signals, such as video signals, characterized in that the frequency modulator is provided with: 2. The frequency modulator according to claim 1, wherein the device for deriving the difference signal is a circuit that samples and stores the signal level outside the reference period in the periodic signal. 3. A difference signal derivation device is provided with another summing stage (12), one input of the device is connected to the output of the frequency discriminator (5), and the output of the device is time-selectively sampled. A keying-controlled differential amplifier (13) is connected to the input side of the storage device (9), and one input side of the differential amplifier is connected to the output side of the another summing stage (12). and the other input side is connected to a constant potential, and the output side of the differential amplifier is connected as a feedback to the other input side of the another addition stage (12), and the output side of the differential amplifier (13) is connected to 2. Frequency modulator according to claim 1, further comprising a storage capacitor (14) connected on the output side. 4. Frequency modulator according to claim 1, characterized in that the reference signal generated by the oscillator (6) has a frequency corresponding to a target value for a predetermined signal level during the blanking period of the video signal.
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