JPS59122196A - テレビジヨンの局部発振器を周波数並びに位相同期する方法と回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビジョン回路に関するものであり
、更に詳述するならば、色信号復号回路に関するもので
ある。そして、本発明は、ＰＡＬ方式又はＮＴＳＣ方式
のテレビジョン放送用受像機に通用できるものである。

成るテレビジョン送受信システムにあっては、色ｔｉ報
は、所定の周波数の副搬送波を振幅変調と位相変調して
伝送される。この方法で送信された色情報を抽出するた
めに、送信された副搬送波と同じ周波数で送信された副
搬送波にり１して所定の位相関係にある信号を受像機が
つくり出す必要がある。

従来、この信号は、ＰＡＬ方式では４．４３Ｍｆｌｙ、
のそしてＮＴＳＣ方式では３．５８ＭＩＩｚの送信され
た副搬送波周波数にできる限り近い周波数で動作する局
部発振器を使用し、その送信された副搬送波、特にその
「カラーバースト」として知られている部分にその局部
発振器を周波数並びに位相同期することによって、得ら
れている。かかるカラーテレビジラン方式においては、
ライン信号は、低レベルの帰線消去部分のあとに歓サイ
クル（約１０サイクル）の「カラーバースト」信号即ち
色副搬送波周波数で交番する信号を有している。そして
、そのカラーバースト信号のあとには、混合された輝度
及び色情報の形の１テレビジラン走査線分の映像情報が
続く。

第１図は、カラーバーストフェーズロツタループを有す
る従来の局部発振回路のブロック図である。この局部発
振回路は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１を有しており、
その制御人力２は、その出力３の信号の周波数と位相を
変更するように動作する。

水晶発振子４は、高度の安定性を保証し、可変コンデン
サ５は、電圧制御発振器ｌの周波数を製造時に設定でき
るようにしている。各カラーバースト期間の間、出力３
の信号は位相比較器７によってバースト信号と比較され
る。その位相比ｖ、Ｖ５７の出力は、差動増幅器９の第
１人力に接続され、その差動増幅器９の第２人力は、基
準信号Ｒｅ４を受ける。そして、差動増幅器９の出力は
、各バースト期間の間導通するように開閉するスイッチ
８を介して電圧制御発振器１の制御人力２に印加される
。１ラインの量制御の設定状態を維持するために、例え
ば約１５本のラインの持続期間部ち約１ミリ秒の時定数
をループに持たせる必要がある。

この時定数を第１図においては記憶コンデンサ１１によ
って象徴的に図示しである。実際には、第１図示す回路
要素のほとんどは１つの丈積回路内に組み込まれる。但
し、記憶コンデンサ１１、可変コンデンサ５及び水晶発
振子４は簗禎回路に組み込まれない。

第１図に示す従来の回路はいくつかの欠点がある。大き
な欠点は、極めて安定な発振器１が必要であることであ
る。実際上、そのような発振器は、発振器の自走周波数
を設定する手段即ち第１図の例でみるならば可変コンデ
ンサ５を含む水晶制御発振器である。これは、アナログ
式フェーズロックループがその安定上の理由から必ず低
利１りでなければならないためである。かくて、所望の
周波数に限りなく近い自送周波数にするには、製造時の
凋斐を必要とする。しかし、これは、無視し難い（面格
上の要因である。

例えば、従来の市販のテレビジョン回路における位相比
較器とその付属増副器は、ｌｏの誤差当り１０ｍＶの制
Ｏｒｌ信号を出力し、電圧制御発振器の周波数は１ｍＶ
当り２１１ｚ変化する。　ｌ］Ｉち、ループの利得は２
０１１ｚ　／　”である、従って、許容位相誤差は±０
５°の範囲内になければならないので、この回路では、
１０）１ｚを越える周波数誤差は回ｆＵできない、これ
が、従来の回路にあっては、可変コンデン号付きの水晶
制御発振器を使用しなければならない理由である。

周波数の調整なしで水晶発振器による周波数誤差、例え
ば位相誤差が±０．５°未満で約３００Ｉｌｚの周波数
誤差を回復するには、６００Ｈｚ／”のループ利得が必
要である。しかし、そのようなループは以下に示すよう
に安定にすることはできない０位相比較器７の２つの入
力３及び６間に時間ｔのときに位相誤差ｙあったと仮定
する。電圧制御発振器の出力３とバースト信号６との比
較の開始時、位相差ｙによりその電圧制御発振器の周波
数ｒは量ｄｆだけ修正される。

ｄｆ　−６００ｙ そして、バーストが終了するときすなわち期間Ｔ−２，
２μｓのあとに、発振器の位相はＨｄＹだけ移相される
。

ｄｙｍｄｆＸ　３６０ＸＴ 即ち ｄｙｍ　　６００ｙ　　ｘ　　３（ｉ０ｘ２．２　　ｘ
ｌｏ’Ｉ−Ｉｏ、ｓｙ それ故、位相比較がなされたバーストの終了時、位相差
は約（ｙ−０，５ｙ）即ち０．５ｙになっている。

そして、比較の終了時に位相比？２器の出力電圧は記憶
され、次のバーストの開始までの周波数の変動ｄｆは、
次の如くである。

ｄｆ−０，５ｙＸ６００−３００ｙ これは、６２μＳ後（ｌ走査線の後）位相が１ｔｄｙ移
和されることを意味する。

ｄｙ−ｄｆＸ３６０　Ｘ６２Ｘ１０” ＝　３００ｙ　Ｘ　３６０　ｘ　６２　ｘ　１０４−６
．７ｙ この移相は、初めの位相差と逆符号になされるので、０
．５ｙの初めの位相差は、６．２ｙの位相差に変化し、
次には、３８ｙの位相差に変化する。従って、この過剰
なループ利得のために装置はどんどんはずれてゆく。

そこで、本発明の目的は、上述した従来例の欠点を解消
した、周波数並びに位相が同期される局部発振器を提供
せんとするものである。

本発明は、発振器の自走周波数を凋整自在にする必要の
ない水晶制御発振器を使用できるようにせんとするもの
である。

すなわち、本発明によるならば、周波数及び位相制御入
力を有する発振器をテレビシラン方式のカラーバースト
信号と周波数並びに位相同期する方法が提供される。そ
の本発明による方法によれば、カラーバースト信号が存
在する間に該カラーバースト信号の位相と前記発振器か
らの出力信号の位相とを比較して誤差信号を発生して前
記制御入力に入力し、前記誤差信号が所定の範囲（Ｖ　
＋−Ｖｔ）内にあるか範囲外にあるかどうかを判別し、
前記誤差信号が所定の範囲外にあるとき、アンプダウン
カランを動作させてそのカウント出力をアナログ変換し
て前記入力に印加し、前記誤差信号が前記所定の範囲内
にあるようにする。そして、好ましくは、前記誤差信号
が前記所定の範囲の丁度外にあるとき、前記カウンタの
カウント出力のカウント値を１段変えて、前記誤差信号
を前記所定の範囲の丁度外にある状響から前記所定の範
囲の中央に実質的にあるようにする。

更に本発明によるならば、周波数及び位相制御入力を有
する発振器と、テレビジョン方式のカラーバースト信号
の位相と前記発振器からの出力（８号の位相とを比較す
るように接続された位相比較器と、前記位相比較器から
の出力と基準信号とを比較するように接続された差動増
幅器と、前記差動増＠器からの出力を前記発振器の制御
入力に接続するフェーズロアクループと、スレシツルド
制御回路と、前記差動増幅器からの出力信号が前記スレ
シラルド制御回路によって設定される所定の範囲の一方
の側にあるか他方の側にあるかによってカウントアツプ
し又はカウントダウンするアップダウンカウンタと、前
記アップダウンカウンタが達したデジタルカウントを受
けて、対応するアナログ信号を前記発振器の制御入力に
印加するデジタル−アナログ変換器とを具備することを
特徴とする、周波数及び位相制御入力を有する発振器を
テレビシラン方式のカラーバースト信号と周波数並びに
位相を同期する回路がｔｉ供される。

以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明によるフェーズロックを有する局部発
振器のブロック図であり、第１図のものと同様な部分に
ついては可能な限り同一の参照番号を付しである。

本発明による第２図の回路は、局部発振器Ｉに水晶発振
子４が付属しているが可変コンデンサがないことを除い
て、第り図と同様な従来の７エーズロソクループを有し
ている。ＰＡ貧するならば、局部発振器の自走発振周波
数は製造時に目撃されない、上述した安定性の理由によ
り、従来のループは、カラーバーストの位相に対して適
切な小さな位相差を確保するために利得は大きくない、
この欠点を解消し、予め設定しない局部発振器１を所望
の周波数乃至はそれに卵重に近い周波数で使用できるよ
うにするために、本発明にあっては加算器２０を使用し
て、アナログ−デジタル−アナログループからのオフセ
ット値をループに加えている。

差動増幅器９の出力は、スレショルド制御回路２】の入
力に印加される。ｉ＆述するように、スレンタルト制ｇ
Ｒ回路２１は、その入力に印加される信号のレベルの関
数として出力信号を２つのＡＮＤゲート２２及び２３の
一方又は他方へ印加する。ＡＮＤゲート２２は、アップ
ダウンカウンタ２４のアンプ入力に接続され、ＡＮＤゲ
ート２２はダウン入力に接続されてりる。そして、その
アンプダウンカウンタ２４のデジタル出力は、デジタル
−アナログ変換器２５及び加算器２０を介して電圧制御
発振器１０制御入力へ印加される。

第３図に示す如く、スレショルド制御回路２１は、差動
増幅器９％・らの入力信号が３つの異なる範囲の内の１
つにあるかどうかによって異なる出力信号を出力する。

これら３つの範囲は、最大値（Ｖｃｃ）と最小値（−Ｖ
ｃｃ）との間にあり、０を中心として値Ｖ、とＶ、との
間にある所定中央範囲と、■。

とＶｃｃとの間の上方Ｗｒ！、囲と、■＋　と−Ｖｃｃ
との間の下方範囲とからなっている。

従来のループは、約１５本のテレビジラン走査線に等し
い時定歓を与えるようにコンデンサ１１とループに直列
に接続された抵抗とから構成されるフィルタを有してい
る。アナログ−デジタル−アナログ回路は、例えば約１
フレームに相当する非富に長い等価時定数を持つように
構成されている。

換言するならば、ＡＮＤゲート２２及び２３への第２人
力は、１フレーム当たりｌパルスのクロフクパルスＴを
受けるようになされている。

次に本発明による回路の動作を戊朋する。従来のループ
はそれ自体動作する。これは、大きな誤差電圧が差動増
幅器９の出力に現われるｙｒ向があることを！味してい
る。従って、結果的に、その誤差電圧がスレショルド制
御回路２】の所定範囲ｖ１−ｖＰＯ外に行くこともある
。その場合、その大きな誤差電圧の符号によって、ＡＮ
Ｄゲート２２及び２３の一方又は他方が開放され、フレ
ーム当り１パルスの割合でクロ７クパルスＴがアップダ
ウンカウンタ２４へ送られる。従って、アップダウンカ
ウンタ２４は、カウントアンプ又はカウントダウンし、
対応する電圧が加算ｒＡ２０によって差動増幅器９の出
力信号へ加えられる。符号を適当に選択することにより
、差動増幅器９の出力の誤差電圧は、所定中央範囲Ｖ、
−Ｖｔ内に入るまで徐々に減少してゆく、その結果、従
来のループは、比較的小さな誤差を修正するためのみに
使用され、大きな誤差はアナログ−デジタル−デジタル
ループにより禎償される。それ故、装置の精度が大幅に
向上できる。電圧制＠発振器がその制御人力２に対して
線形応答し、アンプダウンカウンタがｎ段（但しｎは斐
数）であると仮定する。すると、従来のループに必要な
効率が１／２”に減少される。換言するならば、所与の
利ｉ３の従来のループの位相同期精度が２″倍高められ
る。

誤差電圧が電圧Ｖ、及びｖ２の１つに達するや否や、ア
ンプダウンカウンタの１増分で誤差電圧を所定の中央範
囲Ｖｓ　　　Ｖｚ内に戻すように、アップダウンカウン
タの増分を好ましくは選択される。

本発明によるアナ口グーデジタルーアナログル−ブの付
随的効果は、集積回路に容５に組込める■路要素でつく
られることである。特に、大容量コンデンサを使用せず
に、修正電圧をその出力に恒久的に維持できることであ
る。

キラー回路の出力に対応する入力をスレショルド制御回
路２１へ印加してもよい、キラー回路は、全てのテレビ
ジョン受像機にあり、電圧制御発振５１がカラーバース
トに十分同期されないときに低レベル信号を出力するよ
うに動作する０例えば、この付加入力はアップダウンカ
ウンタ２４のアップ入力に印加できる。カラーバースト
が発振器の捕獲範囲外の周波数であるならば、位相比較
器７は、平均値ゼロの出力信号（ビート信号）を出力す
る。

その出力信号は、結果的に、コンデンサ１１で濾波され
た後には制御入力をゼロレベルに維持する。

更に、コンデジサ１１の電圧がゼロであるので、アンプ
ダウンカウンタのアップ入力とダウン入力は動作せず、
装置は変化しない、即ち、位相同期はない。

しかしながら、（装置が同期していないとき低レベルで
装置が同期しているとき高レベルの）キラー信号を印加
してアップダウンカウンタのアップ入力を動作させるこ
とによって、装置はカウントによって状態を変え、制御
人力２の電圧を変化させ、発振器の捕獲範囲がバースト
周波数を含むまで発振器の捕獲範囲を移動させる。従っ
て、本発明による装置は、捕１１範囲を増大することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アナログフェーズロックループを有する従来
技術の局部発振器の概略回路図、第２図は、本発明によ
るフェーズロックループを有する本発明による局部発振
器の概略回路図、そして、第３図は、第２図のスレショ
ルド制御回路が動作する電圧範囲の概略図である。 （参照番号） ｌ・・電圧制御発振器、４・・水晶発振子、５・・可変
コンデンサ、７・・位相比較器、８・・スイッチ、　　
　　９・・差動増幅器、】１・・記憶コンデンサ、２０
・・加算器、２１・・スレショルド制御回路、 ２２．２３・　・ＡＮＤゲート、 ２４・・アップダウンカウンタ、 ２５・・デジタル−アナログ変換器 特許出ｎ人　トムソンーセーエスエフ 代理人　弁理士　新居　正彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　周波数及び位相ｖＩ御大入力有する発振器を
   テレビジョン方式のカラーバースト信号と周波数並びに
   位相同期する方法において、 カラーバースト信号が存在する間に該カラーバースト信
   号の位相と前記発振器からの出力信号の位相とを比較し
   て誤差信号を発生して前記制御人力に入力し、 前記誤差信号が所定の範囲内にあるか範囲外にあるかど
   うかを判別し、 前記誤差信号が前記所定の範囲外にあるとき、ア７ブダ
   ウンカウンタを動作させてそのカウント出力をアナログ
   変換して前記制御入力に付加し、前記誤差信号が前記所
   定の範囲内にあるようにする ことを特徴とする方法。
2. （２）　　前記誤差信号が前記所定の範囲の丁度外にあ
   るとき、前記カウンタのカウント出力のカウント値を１
   段変えて、前記誤差信号を前記所定の範囲の丁度外にあ
   る状態から前記所定の範囲の中央に実質的にあるように
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
   。
3. （３）　　周波数及び位相制御入力を有する発振器と、
   テレビジラン方式のカラーバースト信号の位相と前記Ｑ
   振器からの出力信号の位相とを比較するように接続され
   た位相比較器と、 前記位相比較器からの出力と基準信号とを比較するよう
   に接続された差動増幅器と、 前記差動増＠器からの出力を前記発１辰器の制御入力に
   接続するフェーズロンクループと、スレショルド制御回
   路を、 前記差動増幅器からの出力信号が前記スレショルド制御
   回路によって設定される所定の範囲の−方の側にあるか
   ＜ｆ方の倒にあるかによってカウントアンプし又はカウ
   ントダウンするアップダウンカウンタと、 前記アップダウンカウンタが達したデジタフカウントを
   受けて、対応するアナログ信号を前記発振器の制御入力
   に印加するデジタル−アナログ変換器と を具備することを特徴とする、周波数及び位相制御入力
   を有する発振器をテレビジョン方式のカラーバースト信
   号と周波数並びに位相同期する回路。