JPH10301526A - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JPH10301526A
JPH10301526A JP9114073A JP11407397A JPH10301526A JP H10301526 A JPH10301526 A JP H10301526A JP 9114073 A JP9114073 A JP 9114073A JP 11407397 A JP11407397 A JP 11407397A JP H10301526 A JPH10301526 A JP H10301526A
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signal
circuit
reference signal
coefficient
lock
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JP9114073A
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Hirobumi Ishii
博文 石井
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Fujitsu General Ltd
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】係数乗算器をVCOの後段に配置し、係数を適
宜制御する方式のPLL回路において、VTR信号に必
ず存在する水平同期信号のスキューによる誤動作を防止
するために、垂直同期の前後の任意の期間の位相ずれ検
出パルスをキャンセルする。 【解決手段】第1の基準信号に同期した整数倍の周波数
を有するクロック出力を生成するPLL回路において、
第1の基準信号と比較信号との位相差に応じた制御信号
を出力する位相比較回路と、制御周波数帯内の周波数を
有する発振器と、発振器からの信号の周波数に係数を乗
算する係数乗算回路と、ロックはずれ検出信号とはずれ
方向検出信号を出力するロックはずれ検出回路と、ロッ
クインすべき係数設定信号を出力する係数Q制御回路
と、第2の基準信号の前後のロックはずれ検出動作をキ
ャンセルするキャンセル回路とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ・ディス
プレイ・パネル(PDP)や液晶表示パネル(LCD)
等の表示装置に関し、特に、水平同期信号から所定の周
波数のシステムクロックを生成するフェイズ・ロックド
・ループ回路(以下PLL回路とする)の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】PDPやLCDを用いた表示装置は、ビ
デオ再生装置等から出力される映像信号、水平同期信号
および垂直同期信号を含むコンポジット信号を入力し、
それぞれの信号に分離し、水平同期信号をもとにN倍
(Nは2以上の整数)したシステム・クロックをPLL
回路により生成し画像処理に使用している。
【0003】このシステム・クロックは、例えば、アナ
ログRGB信号のサンプリング用のクロック信号として
利用されたり、表示部での表示クロック信号として利用
されたりする。従って、このシステム・クロックの周波
数の乱れは、表示画面の乱れにつながることになる。
【0004】図7は、従来のPLL回路の概略を示すブ
ロック図である。基本的な構成は、位相比較回路20、
ローパスフィルタ(LPF)21、電圧制御発振器(V
CO:Voltage−controlled Osc
illator)22、1/N分周器24からなる。
【0005】このPLL回路では、コンポジット信号か
ら同期分離された水平同期信号である基準信号H.RE
FのN倍の周波数のクロックfout が生成される。そし
て、クロックfout をN分の1に分周した比較信号H.
VARIがフィードバックされて、位相比較回路20に
て基準信号H.REFとの位相差が検出される。
【0006】位相比較回路20の出力の位相差検出パル
スは、位相差に応じたパルス幅を有し、ローパスフィル
タ21によって積分され、そのパルス幅に応じた値のV
CO制御電圧が電圧制御発振回路22に入力される。
【0007】そして、基準信号H.REFと比較信号
H.VARIとの位相差に応じて電圧制御発振回路22
の周波数が変更され、最終的にクロックfout が基準信
号H.REFと同期するよう制御される。
【0008】図8は電圧制御発振器22の一般的特性を
示す。VCO制御電圧が、V1 からV2 に変化すると、
VCO出力周波数はf1 からf2 に変化する。また、V
CO制御電圧がVs の場合は、VCO出力周波数はfs
となる。
【0009】更に従来のPLL回路では、図7に示すよ
うにロック制御可能なクロックfout の周波数範囲を見
かけ上拡張するために、係数乗算器23を電圧制御発振
回路22の後段に設け、その係数Qをロックはずれ検出
回路25と係数Q制御回路26により生成される係数設
定信号29により可変設定している。
【0010】ロックはずれ検出回路25からはクロック
fout が基準信号H.REFの位相からはずれて制御不
可能になったことを検出するロックはずれ検出パルス2
7とそのはずれ方向(基準信号H.REFに対して比較
信号H.VARIの位相が進みか遅れか、又はクロック
fout が高い周波数か低い周波数か)を検出するはずれ
方向検出パルス28とが出力される。
【0011】図9にて、ロック制御可能なクロックfou
t の周波数範囲を見かけ上拡張している点について説明
する。
【0012】例えば、今仮に係数がQn の場合で、ロー
パスフィルタ22の出力であるVCO制御電圧がVs で
あるとする。基準信号H.REFの周波数が変動した
り、あるいはPLL回路特有の揺らぎが生じたとして
も、VCO制御電圧がVs を中心にして変動することで
出力クロックfout の位相も追従することになる。
【0013】そして、基準信号H.REFと比較信号
H.VARIとの位相が大きくずれた場合には、ロック
はずれが検出され、係数制御回路26によりその上の係
数Qn+1 が選択され、より高い周波数帯fs ×Qn+1 で
の制御に切り替わる。
【0014】従って、ロックはずれの検出に伴い係数を
適宜選択していけば、VCO制御電圧の範囲が限られて
いても見かけ上制御可能な周波数帯を広くすることがで
きる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ここで、VTRの磁気
テープに記録されるビデオ信号について説明する。図1
0は、一般的な回転2ヘッドヘリカルスキャン方式の回
転ヘッドと磁気テープの原理図を示す。
【0016】ビデオヘッド50は、回転ドラム51の円
周上に2個、それぞれ180度の位置に正対して取り付
けられる。また、磁気テープ52は、回転ドラム51
に、図10(a)のように半周以上巻き付いて走行す
る。
【0017】この場合、回転ヘッドは、30rpsで回
転し、半周毎に磁気テープ上に斜めに1本のトラックが
図10(b)のように順次記録される。従って、1本の
トラック毎に1垂直期間(1フィールド)のビデオ信号
が記録される。
【0018】一方、図11は、ビデオ信号の構成を示
す。図11(a)は垂直周期のビデオ信号60であり、
フィールド周期のなかから1水平周期の信号を抜き出す
と、図11(b)に示す水平周期のビデオ信号61が含
まれる。
【0019】ビデオ信号の1フレーム(1画面)は、飛
び越し走査が行われるため、2フィールドから構成され
ており、VTRの回転2ヘッドヘリカルスキャン方式の
場合、1フィールド毎に回転ヘッドが切り替わる。
【0020】従って、回転ヘッドの切替えに伴い、VT
R信号には図12に示すように、垂直同期信号62の近
傍に必ず水平同期信号63のスキュー64が存在する。
このスキューのため従来のロックはずれ検出回路25の
動作であると、VTR信号が入力された場合、垂直同期
信号62毎にロックはずれが検出されてしまい、定常状
態であるにもかかわらずアンロック判定がなされてしま
う。
【0021】また、かかる現象が発生すると、係数乗算
器23の係数が変更されアンロック状態が長く続くの
で、例えばクロックfout がアナログ映像信号のサンプ
リングクロックとして使用する場合には、サンプリング
点が不安定になり、画面上では映像が揺れる等の不都合
を招くことになる。
【0022】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決したPLL回路を提供することにある。
【0023】更に、本発明の目的は、係数乗算器をVC
Oの後段に配置し、係数を適宜制御する方式のPLL回
路において、VTR信号に必ず存在する水平同期信号の
スキューによる誤動作を防止することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、第1の基準信号を入力し第1の基準信号に同期
した整数倍の周波数を有するクロック出力を生成するP
LL回路において、第1の基準信号とクロック出力を整
数分の1に分周した比較信号との位相差に応じた制御信
号を出力する位相比較回路と、位相比較回路の制御信号
に応答して所定の制御周波数帯内の周波数を有する信号
を出力する発振器と、発振器からの信号の周波数に係数
を乗算した周波数を有するクロック出力を出力する係数
乗算回路と、第1の基準信号と比較信号を入力し、両信
号の位相がずれるロックはずれを検出した時にロックは
ずれ検出信号とはずれ方向検出信号を出力するロックは
ずれ検出回路と、ロックはずれ検出信号に応答して、ロ
ックインする係数に対応する係数設定信号を係数乗算回
路に供給する係数制御回路と、第1の基準信号より低い
周波数の第2の基準信号の前後の所定の期間中、ロック
はずれ検出回路のロックはずれ検出動作をキャンセルす
るキャンセル回路とを有するPLL回路を提供すること
により達成される。
【0025】上記発明によれば、第2の基準信号の前後
の位相ずれ検出パルスをキャンセルすることにより、P
LL回路におけるアンロック判定の誤動作を防止するこ
とができる。
【0026】また、本発明のキャンセル回路は、第2の
基準信号を基準として第1の基準信号を計数して求めら
れる所定期間中、ロックはずれ検出動作をキャンセルす
ることができる。このため、誤動作が起きやすい第2の
基準信号の前後をキャンセル期間として的確に指定する
ことができる。
【0027】更に、本発明のキャンセル回路は、キャン
セル期間として第1の基準信号の整数倍の期間を任意に
設定可能とした特徴を有する。このため、誤動作が起こ
る状況に応じて柔軟にキャンセル期間を設定することが
できる。
【0028】また、本発明のロックはずれ検出回路は、
ロックはずれ状態時に第1の基準信号をカウントし、所
定値までカウントされた時にロックはずれ検出信号を出
力し、所定の期間中第1の基準信号のカウントを行わな
いことを特徴とする。
【0029】このため、キャンセル回路の出力でロック
はずれ状態を検出するパルスの通過を阻止するキャンセ
ル動作を行うことができる。
【0030】また、本発明のPLL回路は、水平同期信
号及び垂直同期信号が含まれる画像信号に適用でき、特
にVTR信号を入力とする画像表示装置に適用できる特
徴を有する。このため、垂直同期信号の近傍に必ず存在
する水平同期信号のスキューによるアンロック判定の誤
動作を防止することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
【0032】図1は、本発明のPLL回路の全体のブロ
ック図で、ロックはずれ検出回路25にキャンセル回路
30が付属している以外は、従来と同様であるので、従
来と異なる部分を中心に以下説明する。
【0033】本発明のロックはずれ検出回路25及びキ
ャンセル回路30の詳細回路図を図2に示す。図2の1
と7はそれぞれ基準信号H.REFと比較信号H.VA
RIの立ち上がりエッジを検出する回路である。
【0034】図3は係数Q制御回路26の詳細回路図
で、アップ・ダウンカウンタ261と係数ROM262
及び設定データフォーマット変換263から構成されて
いる。
【0035】また、図4は、本発明の係数ROMにあら
かじめ書き込むデータにより、VCOの出力周波数の可
変範囲が拡張される様子を示し、図5、6は、本発明の
ロックはずれ検出及びキャンセル回路のタイミングチャ
ートを示す。
【0036】図2における本発明のロックはずれ検出回
路25の基本的な動作は、比較信号H.VARIの立ち
上がりエッジのパルス信号の前後一定幅のゲートパルス
期間内に基準信号H.REFの立ち上がりエッジパルス
が入っているかどうかを検出することにより、ロックは
ずれの検出を行なうことにある。
【0037】即ち、比較信号H.VARIの立ち上がり
エッジのパルス信号(エッジ検出回路7の出力)からa
カウントした信号とbカウントした信号をRSフリップ
フロップ5に入力することにより、その反転出力にゲー
トパルス33が生成される。
【0038】従って、図5中の比較信号H.VARIの
2つめのパルスの位相が早くなった結果、時刻TL にお
いて、3つめのゲートパルスは基準信号H.REFの立
ち上がりエッジのパルスからずれることになる。その状
態がDフリップフロップ回路6にて検出される。
【0039】このDフリップフロップ回路6の出力Qは
ロック状態の時にHレベルが出力され、反転出力Qバー
はロックはずれ状態の時にHレベルが出力される。な
お、Qバー出力はロックはずれが始まると直ちに出力さ
れるので、便宜上、ロックはずれ開始パルス32とす
る。
【0040】従って、図5中の時刻TL でロックはずれ
状態が始まると、第1の基準信号H.REFのエッジパ
ルス34が、Dフリップフロップ回路6の出力Qバーの
Hレベルにより、論理積回路8及び論理積回路23を経
由して、積算カウンタ10に入力される。
【0041】そして、積算カウンタ10によりその第1
の基準信号H.REFのエッジパルス34がカウントさ
れ、所定値(図5の場合Xカウント)までカウントが続
くとXカウントデコーダ11からロックはずれの検出を
知らせる信号がRSフリップフロップ回路14に伝えら
れ、ロックはずれ検出回路25はロックはずれ検出パル
ス27をHレベルにする。
【0042】尚、論理積回路23の一方の入力は、後に
詳細に説明するキャンセル回路のRSフリップフロップ
回路21のQ出力が入力されており、キャンセル動作を
しない時は、RSフリップフロップ21のQ出力はHレ
ベルになっているので、論理積回路8の出力であるエッ
ジパルス34は、論理積回路23を通過する。
【0043】一方、ロックインの状態になると、上記し
たゲートパルス33のHレベル期間内に水平同期信号
H.REFのエッジパルス34が検出され、フリップフ
ロップ6の出力QがHレベルとなり、論理積回路9が開
き、エッジパルス34が積算カウンタ12でカウントさ
れる。
【0044】従って、ロックはずれ状態から一定期間
(図5の場合Xカウント)ロック状態になると、Xカウ
ントデコーダ13がロック状態を知らせる信号をRSフ
リップフロップ回路14のR入力に伝え、ロックはずれ
検出パルス27をLレベルに戻す。
【0045】以上のようにロックはずれ検出回路25
は、第1の基準信号(水平同期信号)H.REFと比較
信号H.VARIとの位相ずれが一定期間(図5の場合
は、論理積出力8をXカウント、即ちX×HSYNCの期
間)続いた場合にのみ、ロックはずれ検出パルス27を
Hレベルにして係数Q制御回路26の係数設定信号29
を変更している。これにより判別が敏感すぎて誤判別す
る可能性が高くなるのを防止している。
【0046】尚、図3の係数Q制御回路26では、ロッ
クはずれ検出パルス27がHレベルの時にアップ・ダウ
ンカウンタ261がはずれ方向検出パルス28の状態に
応じてカウントアップまたはカウントダウンし、その出
力信号をアドレス信号として入力する係数ROMから選
定された係数が、変換回路263にて所定のフォーマッ
ト変換の上、係数設定信号29として係数乗算器23に
与えられる。
【0047】図4は、本発明のPLL回路の係数ROM
にあらかじめ書き込むデータの説明図である。VCOの
可変範囲を拡大するための係数Qの設定値は、ROMア
ドレスで指定された場所にQ1 からQn まで書き込まれ
ている。ただし、データの書き込みはROMには限定さ
れず、RAMによっても可能である。RAMの場合は、
外部制御又は内部制御の2方式が考えられる。
【0048】尚、ROMの下位アドレスにはfout が低
くなるような設定値が、また上位アドレスにはfout が
高くなるような設定値が予め書き込まれている。
【0049】一方、図2にもどり、はずれ方向検出パル
ス28は、カウンタ2の最上位ビットのMSBが比較信
号H.VARIに同期してLレベルとHレベルを交互に
出力することを利用して、論理積回路8及び23によっ
てロックはずれが検出されたタイミング時のカウンタの
MSB信号のレベルを遅延フリップフロップ17が取り
込むことで、比較信号H.VARIの位相が進んでいる
か遅れているかを検出するようにしている。
【0050】従って、はずれ方向検出パルス28がLレ
ベルの場合には、図5に示されるように比較信号H.V
ARIの位相は進み方向であり、Hレベルの場合は遅れ
方向である。
【0051】また、本発明の実施の形態例においては、
カウンタ18、cカウントデコーダ19、dカウントデ
コーダ20、RSフリップフロップ21、エッジ検出回
路22によりキャンセル回路30を構成し、垂直同期信
号VSYNCの前後の任意の期間Lレベルとなるキャンセル
パルス信号31を生成し、この信号31と論理積回路8
の出力とを論理積回路23で論理積をとることにより、
垂直同期信号VSYNC前後に不必要に発生する位相ずれ検
出パルス35をキャンセルするようにしている。
【0052】次に、図2及び6により位相ずれ検出パル
スのキャンセル動作を説明する。
【0053】垂直同期信号36は、エッジ検出回路22
に入力され、本実施例では立ち下がりエッジが検出され
る。垂直同期信号の立ち下がりエッジは、カウンタ18
及びRSフリップフロップ21のCLR端子に入力さ
れ、カウンタ18及びRSフリップフロップ21を初期
状態とする。
【0054】一方、カウンタ18には基準信号H.RE
Fの立ち上がりエッジが入力され、カウントされる。基
準信号H.REFの立ち上がりエッジがc回カウントさ
れると、cカウントデコーダ19はRSフリップフロッ
プ21にセット信号を出力する。また、基準信号H.R
EFの立ち上がりエッジがd回カウントされると、dカ
ウントデコーダ20はRSフリップフロップ21にリセ
ット信号を出力する。
【0055】このため、RSフリップフロップ21は、
垂直同期信号の立ち下がりエッジから、基準信号H.R
EFの立ち上がりエッジがc回カウントされるとHレベ
ルとなり、d回カウントされるとLレベルとなるキャン
セル信号31を論理積回路23に出力することになる。
【0056】従って、論理積回路23は、RSフリップ
フロップ21のQ出力であるキャンセル信号31が、H
レベルのときだけ論理積回路8の出力である位相ずれ検
出パルスを通過させ、キャンセル信号31がLレベルの
期間、即ち垂直同期信号36の前後で、cカウントデコ
ーダ19とdカウントデコーダ20で設定される所定期
間の位相ずれ検出パルスをキャンセルすることができ
る。
【0057】具体的には、ロックはずれ状態における第
1の基準信号H.REFの立上がりエッジ信号34のカ
ウントを一時的にキャンセルすることができる。
【0058】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、垂
直同期の前後の任意の期間の位相ずれ検出パルスをキャ
ンセルするようにしたので、VTR信号に必ず存在する
水平同期信号のスキューによる誤動作を防止することが
できる。
【0059】従って、かかるPLL回路がPDP等の表
示装置のサンプリング・パルスの生成回路として使用さ
れた場合、画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPLL回路のブロック図である。
【図2】本発明のロックはずれ検出回路25及びキャン
セル回路30の回路図である。
【図3】本発明の係数Q制御回路26の回路図である。
【図4】本発明の係数ROMにあらかじめ書き込むデー
タの説明図である。
【図5】本発明のロックはずれ検出のタイミングチャー
トである。
【図6】本発明のキャンセル回路のタイミングチャート
である。
【図7】従来のPLL回路のブロック図である。
【図8】VCOの特性図である。
【図9】係数乗算器によるVCOの可変範囲拡大を説明
する特性図である。
【図10】回転2ヘッド方式の原理図である。
【図11】ビデオ信号の構成図である。
【図12】VTR信号のスキューのタイミングチャート
である。
【符号の説明】
20 位相比較回路 21 ローパスフィルタ 22 電圧制御発振回路 23 係数乗算器 24 分周器 25 ロックはずれ検出回路 26 係数Q制御回路 27 ロックはずれ検出信号 28 はずれ方向検出信号 29 係数Q設定信号 30 キャンセル回路 261 アップ・ダウン・カウンタ 262 係数メモリ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の基準信号を入力し該第1の基準信号
    に同期した整数倍の周波数を有するクロック出力を生成
    するPLL回路において、 該第1の基準信号と該クロック出力を前記整数分の1に
    分周した比較信号との位相差に応じた制御信号を出力す
    る位相比較回路と、 該位相比較回路の制御信号に応答して所定の制御周波数
    帯内の周波数を有する信号を出力する発振器と、 該発振器からの信号の周波数に係数を乗算した周波数を
    有する前記クロック出力を出力する係数乗算回路と、 前記第1の基準信号と前記比較信号を入力し、当該両信
    号の位相がずれるロックはずれを検出した時にロックは
    ずれ検出信号とはずれ方向検出信号を出力するロックは
    ずれ検出回路と、 該ロックはずれ検出信号に応答して、ロックインする係
    数に対応する係数設定信号を前記係数乗算回路に供給す
    る係数制御回路と、 第1の基準信号より低い周波数の第2の基準信号の前後
    の所定の期間中、前記ロックはずれ検出回路のロックは
    ずれ検出動作をキャンセルするキャンセル回路とを有す
    ることを特徴とするPLL回路。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記キャンセル回路
    は、 前記第2の基準信号を基準として前記第1の基準信号を
    計数して求められる前記所定期間中、前記ロックはずれ
    検出動作をキャンセルすることを特徴とするPLL回
    路。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記キャンセル回路
    は、 前記所定期間として前記第1の基準信号の整数倍の期間
    を任意に設定可能としたことを特徴とするPLL回路。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記キャンセル回路
    は、 前記第2の基準信号のエッジを検出するエッジ検出回路
    と、 前記第1の基準信号のエッジ検出回路の出力をクロック
    入力とするカウンタと、 該カウンタで前記キャンセル期間の終期に相当する設定
    値で信号を出力する第1のカウントデコーダと、 該カウンタで前記キャンセル期間の始期に相当する設定
    値で信号を出力する第2のカウントデコーダと、 該第1のカウントデコーダの出力をセット入力とし、該
    第2のカウントデコーダの出力をリセット入力とするフ
    リップフロップとを有することを特徴とするPLL回
    路。
  5. 【請求項5】請求項4において、前記第1及び/又は第
    2のカウントデコーダは、 前記キャンセル期間に対応する設定値を書き換え可能で
    あることを特徴とするPLL回路。
  6. 【請求項6】請求項1において、前記ロックはずれ検出
    回路は、 ロックはずれ状態時に前記第1の基準信号をカウント
    し、 所定値までカウントされた時に前記ロックはずれ検出信
    号を出力し、 前記所定の期間中当該第1の基準信号のカウントを行わ
    ないことを特徴とするPLL回路。
  7. 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかの請求項に記載
    されたPLL回路において、 第1の基準信号が画像信号の水平同期信号であり、 第2の基準信号が画像信号の垂直同期信号であることを
    特徴とするPLL回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093589A1 (fr) * 2000-06-01 2001-12-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Circuit de detection de commutation video
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