JPS5938792B2 - ライン同期回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ライン周波数又はその２倍の周波数を有する
信号を発生する周波数又は位相制御発振器と、前記発振
器の出力信号からライン周波数のパルス状ゲート信号を
取り出すゲートパルス発生器と、前記発振器の出力信号
から同様にライン周波数の基準信号を取り出す基準信号
発生器と、パルス状ライン同期信号と前記ゲート信号を
一致段に供給する手段を具え、前記一致段の出力端子を
前記同期信号と前記基準信号との位相差を決定する位相
弁別器に接続し、更に該位相弁別器の出力電圧を平滑す
る低域通過フィルタを具え、これにより得られた平滑電
圧で前記発振器を制御するようにしたテレビジョン受信
機のライン同期回路に関するものである。

斯る回路では入力信号からライン周期の１部分、・ 即
ちライン同期信号部分のみを抜き出して位相弁別器に供
給する。

既知のように、これにより回路の同期引込範囲を増大す
ると共にライン周期の残余の部分中に発生し得る雑音及
ひ妨害の悪影響を除去する。残余及び妨害に対する改善
はゲートパ・ ルスの持続時間を短かくするに従つて得
られること明らかである。このことは特に反射、例えば
山や高いビルディングからの反射により有効ライン同期
信号の短時間後に発生するパルス状妨害信号にあてはま
る。しかし、ゲートパルスをライン周期の持続時間に比
し極めて短かい持続時間にすると、同期引込範囲は位相
弁別器が全期間中信号を受信し得る場合と比較して最早
増大しない。本発明の目的は、雑音及び妨害の影響を最
小にし得るようにゲートパルスを可能な最短の持続時間
にし得る回路を提供せんとするにある。この目的のため
に、本発明は上述したライン同期回路において、更に、
前記ゲートパルスの中心の瞬時と前記基準信号の側縁の
発生瞬時とを略々同時に発生せしめる補助制御ループを
設け、該補助制御ループは前記ゲートパルスを受信する
第１入力端子と前記基準信号を受信する第２入力端子を
有し前記ゲートパルスの中心瞬時と前記基準信号の側縁
の発生瞬時との間の時間差を表わす信号を出力する第２
位相弁別器と、該第２位相弁別器の出力電圧を平滑する
第２低域通過フイルタと、該第２低域通過フイルタによ
り得られた平滑電圧と基準電圧との差を増幅し、前記基
準信号発生器に制御電圧を供給して前記時間差を制御す
る差動増幅器とで構成したことを特徴とする。このよう
に、本発明によれば補助制御ループによりゲートパルス
が基準信号の側縁に対し対称に維持されるので、ゲート
パルスを極めて短かい持続時間とすることができる。

また、受信信号が多大の雑音及び妨害を含む場合、後に
詳述するように第１弁別器の出力端子におけるゲートパ
ルスの中心瞬時より前の信号量はこの中心瞬時より後の
信号量に等しくなるため、発振器に供給される電圧は変
化せず、発振器の周波数は雑音や妨害により何の影響も
受けない。長い持続時間を有するゲートパルスの場合、
ゲートパルスに対し基準信号の側縁が非対称であると、
発振器信号に常に位相誤差が生ずる。

本発明手段は斯る場合にも用いて、長いゲートパルスに
よる改善された同期引込特性と共にこの位相誤差が発生
しないようにすることができること勿論である。また、
本発明では補助制御ループの低域通過フイルタから安定
な直流電圧が得られるので、発振器を規定の周波数で発
振させるための直流電圧の少くとも一部をこの低域通過
フイルタから取り出すことにより雑音及び妨害の影響が
更に軽減され、雑音余裕度が更に増大するという追加の
利点が得られる。

雑音余裕度を大きく維持しながら長い持続時間のゲート
パルスによる回路の改善された同期引込特性を維持する
必要がある場合、本発明回路ではライン同期パルスより
僅かに長いゲートパルスを、ゲートパルスとライン同期
パルスの同時発生を検出する一致検出器により不一致の
場合に長い持続時間に切り換え得るようにするか、ゲー
トパルスを一致段に導くリード線内にスイツチを挿入し
、これを前記一致検出器の作動により不一致の場合に非
導通にし、且つ前記第１低域フイルタの時定数を不一致
の場合に小さい値に切り換え得るようにし、第１位相弁
別器の感度を一致検出器の作動により切り換え得るよう
にする。

図面につき本発明を説明する。

第１図において１は本発明ライン同期回路の入力端子を
示す。

この端子にはライン周波数ＦＨ（例えば１５６２５又は
１５７５０Ｈｚ）のライン同期パルスが供給される。既
知のようにこれら同期パルスはテレビジヨン受信機内の
同期信号分離段（図示せず）において受信信号から取り
出され、−致段２に供給される。第２ａ図はこれらパル
スの時間に対する変化を示す。ここでＴＨはライン周期
（約６４μｓ）を示す。第２ｂ図は一致段２に供給され
るライン周波数のゲートパルスの時間に対する変化を示
し、これらパルスは第１図の回路における後述するゲー
トパルス発生器により発生される。

第２ｂ図において各ゲートパルスは第２ａ図の対応する
ライン同期パルスの中心瞬時Ｔ。に対し対称に示してあ
る。既知のように、ライン同期パルスは例えば４．５〜
５μｓの持続時間を有する。ゲートパルスの持続時間は
これより僅かに長い、例えば５．５〜６．０１ｔｓに選
択してある。一致段２の両入力端子におけるライン同期
パルスとゲートパルスが第２図に示すように少くとも部
分的に一致して発生する場合、スイツチ３がライン同期
パルスの一致部分の持続時間中導通する。スイツチ３に
は第１図の回路における後述する基準信号発生器３，９
から発生される基準信号をスイツチ３に供給する。

スイツチ３のこの入力信号はライン周波数で、第２ｃ図
に示す。同期した状態ではこの入力信号は瞬時Ｔ。で立
下がり、瞬時Ｔ。と１ライン周期後の対応する瞬時ｔ１
との間のタイムインターバルの中心瞬時で立上がる。上
述の場合、第２ｄ図に示す電圧がスイツチ３の出力端子
に発生する。この出力電圧は低域フイルタ５で平滑して
直流電圧にする。第２ｄ図に示す場合には零軸以上のパ
ルス面積が零軸以下のパルス面積に等しいため、得られ
る直流電圧は零である。実際上は零軸は第２ｃ図の電圧
の平均値に相当するため、得られる電圧は実際には零で
なく零値と前記平均値との差である。第２ｃ図の基準電
圧の立上がりが瞬時Ｔ。において発生しない場合には、
前記零軸以上及び以下のパルス面積は互に等しくならず
、フイルタ５の積分時間が互に等しくならない。従つて
得られる直流電圧は零にならない。この直流電圧を電圧
制御発振器６に供給してその周波数又は位相を調整する
。以上の説明から明らかなように、スイツチ３は位相弁
別器として作動する。第２ｃ図の信号の周波数がＦＨか
らずれた場合、この信号と第２ａ図のライン周期信号と
の位相差は連続的に変化する。この場合には発振器６に
供給される制御電圧は両周波数が等しくなるまで交流電
圧であり、両周波数が等しくなつた後は直流電圧となる
。上述の制御電圧に重畳して例えば３Ｖの直流電圧Ｖ。

も発振器６に供給する。電圧Ｖ。はテレビジヨン規格に
従つたライン同期パルスの規定の周波数に対応させるこ
とができる。しかし、本例では発振器６により発生され
る信号の周波数を制御電圧が零の場合にライン周波数の
２倍の周波数２ｆＨとする。この信号を分周器７に供給
してその周波数を関連するテレビジヨン規格における１
画像当りのライン数（例えば６２５又は５２５）で分周
する。分周器７の出力端子には、ライン制御ループが同
期した状態では、例えば５０又は６０Ｈｚのフイールド
周波数の信号が得られ、この信号は既知の形式のフイー
ルド同期回路に供給することができる。第３ａ図に示す
ライン周波数の２倍の周波数を有するのこぎり波信号を
発振器６の信号から取り出し、パルス発生器８及び分周
器９から成る基準信号発生器に供給する。

このパルス発生器においてのこぎり波をクリツプレベル
１によりパルス状（第３ｂ図）に変形する。このパルス
の前縁は第３ａ図ののこぎり波信号の立上り縁と同時に
発ノ生するが、その後縁が発生する瞬時は電圧，の値に
よつて決まる。

これらパルスを、例えば既知の形式の２進分周器（例え
ば主一従形フリツプフロツプ）である分周器９に供給す
る。その出力信号はライン周波数ＦＨを有し、出力端子
Ｑ８の信号（第３ｃ図）は第３ｂ図のパルスの立上り縁
が発生する度に他方のレベルへ変化し、出力端子虎の信
号は第３ｂ図の信号の立下り縁が発生する度に他方のレ
ベルへ変化する。このことは、第３ｃ図の信号が時間軸
に対し固定され、第３ｄ図の信号の位置が電圧Ｖ１の値
に依存することを意味する。端子ＱｒＩｌの信号を基準
信号としてスイツチ３に供給すると共にパルス整形器１
０にも供給し、その出力信号を回路の出力端子４から得
る。

この出力信号の変化は受像管の水平偏向用偏向コイルに
ライン周波数の電流を供給する出力段（図示せず）に供
給するのに好適である。或は又、パルス整形器１０の出
力信号をライン出力段から取り出した信号と比較する位
相弁別器３に供給することもできる。この既知の手段に
より負荷の変動の影響、例えば受像管のビーム電流の影
響を補償することができる。なお、発振器６の発振周波
数がライン周波数の場合には分周器９は不要であり、こ
の場合には基準信号発生器はパルス発生器８のみで構成
することができる。第３ａ図に示すライン周波数の２倍
の周波数を有するのこぎり波電圧はゲートパルス発生器
１１にも供給し、ここでのこぎり波電圧をクリツプレベ
ルＶ２によつてパルス状に変形する。

このパルスの立上り縁は第３ａ図ののこぎり波の立上り
縁と同時に発生するがその立下り縁はのこぎり波が値２
に達する瞬時に発生する。従つて、このゲートパルス発
生器１１はこのままではライン周波数の２倍の周波数を
有するパルスを発生するが、ゲートパルス発生器１１に
は分周器９の端子Ｑ８の信号も供給し、この信号の各立
下り縁により発生器１１を不作動にＬその各立上り縁の
みで作動するようにしてゲートパルス発生器１１から第
３ｅ図に示すライン周波数のパルス（第２ｂ図にも示す
）を発生させ、これらパルスを一致段２にゲートパルス
として供給する。このゲートパルスは第２ａ図の同期パ
ルスより持続時間が僅かに長いだけであるため、雑音及
び妨害に対する回路の感度は小さく、特に反射により生
じた妨害に対し小さい。

受信機の受信信号が極めて弱く、従つて多大の雑音を含
む場合には第２ａ図の同期信号は主として雑音から成り
、従つて第２ｄ図に示すスイツチ３の出力信号も雑音に
応答したものとなる。しかし、同期状態では第２ａ，２
ｂ，２ｃ及び２ｄ図に示す波形は全て瞬時Ｔ。に対し対
称であるから、スイツチ３の出力（第２ｄ図）の瞬時Ｔ
。前のパルスの面積は瞬時ＴＯ後のパルスの面積に等し
くなる。これは、瞬時Ｔ。前の雑音の量が瞬時Ｔ。後の
雑音の量に等しくなることを意味し、よつて発振器６は
雑音が全くない場合と同一の電圧で制御され、発振器は
雑音により何の影響も受けず安定に維持される。このた
めには、第２ｂ図のゲートパルスは第２ｃ図の基準パル
ス信号の立下り縁に対し対称とする必要がある。両信号
とも同一の信号源から取り出すが、種々の素子の特性の
ばらつき、例えば種々のトランジスタの遷移時間のばら
つき等により僅かなずれが生じ得る。ゲートパルスの持
続時間が長い場合、このずれはある場合には許容できる
が、上述の短かい持続時間のゲートパルスの場合には絶
対に許容できない。その理由は、５．５μｓのパルス持
続時間において０．５μｓのずれは既に９０／）の偏差
を意味するためである。分周器９の出力端子Ｑｒｒ］に
おける略々一定の振幅２Ｖ３を有する信号（第３ｄ図）
及びゲートパルス発生器１１から得られたゲートパルス
を可制御スイツチとして構成した位相弁別器１２に供給
する。

ゲートパルスの発生中スイツチ１２を導通し、その出力
電圧（第３ｆ図）を低域フイルタ１３で平滑する。スイ
ツチ１２の両入力信号は発振器６が非同期状態でも常に
同一周波数を有するので、フイルタ１３の出力電圧はビ
ード周波数の成分を含み得ない。この出力電圧中の唯一
の交流電圧はライン周波数のリツプル電圧である。従つ
て、フイルタ１３の時定数は小さくすることができる。
この出力電圧と、回路の電源電圧から取り出した、第３
図の電圧の振幅２Ｖ３の半分に等しい直流電圧Ｖ３を既
知の形式の差動増幅器１４に供給する。これら電圧が互
に相違する場合、増幅器は電圧ΔＶを発生し、これをレ
ベルＶ１に加える（第３ａ図）。これにより第３ｂ図の
パルスの持続時間を変化し、従つて基準信号の位置を変
化する。第３ａ，３ｂ，３ｄ及び３ｆ図から明らかなよ
うに、点線で示す場合には電圧Δが正で、この場合には
基準信号が電圧Δが零の場合より早く発生し、従つてス
イツチ１２の出力電圧の正方向パルスと負方向パルスの
境目のパルス縁（以下中間パルス線という）も電圧ΔＶ
が零の場合より早く発生する。電圧ΔＶが零の場合は、
前記出力電圧がその中間パルス縁に対し対称で、その平
滑電圧はＶ３に等しい。電圧Δが零でない場合は、第３
ｆ図の信号の３レベル以上及び以下の面積が互に等しく
ないため、前記平滑電圧はＶ３にならない。これがため
素子８〜１４はΔＶを最終的に零にするように作動する
補助制御ループを構成する。このΔＶが零の最終状態に
なると、各ゲートパルスは基準パルス信号の立下り縁に
対し対称となる。この補助制御ループの最終状態は発振
器６の周波数と無関係の期間後に達成される。

この期間はフイルタ１３の時定数を小さい値に選択すれ
ば短かくすることができる。この値は、例えば雑音及び
妨害を更に良好に除去するために大きくしても何の問題
も生じない。前記最終状態はテレビジヨン受信機のスイ
ツチオン後に発振器６が発振を開始した後に達成され、
この状態は発振器６の周波数が変化しても維持される。
従つて、例えば受信機を別の送信機へ切り換えたときで
も、発振器は同期状態から外れ再び同期状態に引き込ま
れるが、補助制御ループの最終状態、即ちゲートパルス
が基準パルス信号の立下がり縁に対し対称である状態は
維持される。補助制御ループは雑音及び妨害により悪影
響を受けることはない。従つてその時定数は任意に選択
することができる。以上においては第２及び第３図の理
想的な波形（パルスの前縁及び後縁の傾きが無限大）に
ついて説明した。

しかし、実際には例えば第２ｂ及び第２ｃ図のパルスの
前縁及び後縁は無限大の傾きを示さない。従つて上述の
対称とは正確には第２ｂ図のゲートパルスの中心瞬時、
即ちこのパルスの最大振幅値の半値におけるパルス幅の
中心点の瞬時と第２ｃ図の基準パルス信号の立下り縁の
中心瞬時、即ちこの信号の立下り縁がその最大振幅値の
半分の値になる瞬時とが略々同時に発生することを意味
する。上述した回路においては、基準信号の位置が補助
制御ループの同期引込み中時間軸に沿つて変化するがゲ
ートパルスの位置はそのままである。

ゲートパルスの位置を変化し、基準信号の位置を制御し
ないように構成することもできること明らかである。直
流電圧Ｖ。

を発振器６に供給し、発振器６により制御電圧のない場
合に規定周波数（又はその倍数周波数）を有する信号を
発生させる前述した既知の装置の欠点は、電圧。を電源
電圧から例えば分圧器を形成する２個の抵抗によつて取
り出す点にある。従つて、電圧。は例えばこれら抵抗の
許容公差によりばらつく。電源電圧は一般に主電源から
の電圧を整流して得ているため、電圧。は低周波数のリ
ツプル成分の他に例えばテレビジヨン受信機内の高周波
増幅器又は高速度でスイツチングする半導体スイツチに
より生ずる妨害電磁波を含み得る。しかし、本発明の一
例の第１図の回路では電圧Ｖ。をフイルタ１３の出力電
圧から取り出すか、この出力電圧に等しくする。後者の
場合は、第１図に示すようにフイルタ１３を発振器６に
直接接続する。定常状態では前記出力電圧は差動増幅器
１４に供給される直流電圧３に等しい。この電圧Ｖ３自
体は電源電圧から取り出したものであるから一定でない
が、フイルタ１３の出力電圧は略々一定で、妨害電圧を
殆んど含まない。これは、その時定数を任意に選択し得
ると共に補助制御ループ８〜１４が低域通過フイルタと
して作動するためである。このように補助制御ループに
よつて発振器の規定の周波数を決定することにより雑音
及び妨害の悪影響が更に軽減される。同期状態において
は第２図の信号の側縁は互に−定の時間差で発生する。
従つて、これら信号から、色同期信号を抜き出すための
パルス（黒レベルの安定比に用いることもできる）を相
当高い精度で取り出すことができる。発振器６から取り
出された第３ａ図ののこぎり波電圧を例えばクリツプレ
ベルを用いてパルスを発生するパルス発生器１５に供給
する。そのパルスの後縁を適当な瞬時に発生させると共
にその前縁を第２ｂ図のパルスの後縁と同時、従つて色
同期信号の発生前に発生させる。ゲートパルスは短持続
時間であるため、回路の雑音余裕度は特に大きいが、こ
れにより同期引込特性が悪化する。

この点の改善は、発振器の同期状態がまだ達成されない
間ゲートパルスを長い持続時間のものに切り換えること
によつて得ることができる。この切り換えは、第１入力
端子に到来ライン同期パルスが供給されると共に第２入
力端子にゲートパルス発生器１１のゲートパルスが供給
される一致検出器１６を用い、供給された両パルスが同
時に発生しない場合、検出器１６により第３ａ図のレベ
ルＶ２を低い値にするスイツチを作動する直流電圧を発
生させることにより達成することができる。この結果第
３ｅ図のパルスは長い持続時間のパルスになる。同期引
込特性は上述の方法の他に次のようにして改善すること
もできる。

ゲートパルス発生器１１と一致段２との間のリード線内
にスイツチ１７を挿入する。検出器１６が非同期状態を
検出するときはスイツチ１７を導通させない。従つてゲ
ートパルスは一致段２に供給されず、一致段は連続的に
導通する。端子１の同期パルスは位相弁別器３に通る。
同期引込動作を更に加速するために、検出器１６により
供給される電圧を更に位相弁別器３に供給してその感度
を増大すると共にフイルタに供給してその時定数を小さ
くする。これにより制御ループのループ利得が大きくな
る。実際上このことは次のように実現することができる
。フイルタ５を、位相弁別器の機能を有するスイツチ３
と直列の抵抗と、この抵抗を流れる電流により充電され
るコンデンサで構成する。このコンデンサと並列に追加
のＲＣ回路網を既知の形式に付加することができる。検
出器１６の作動によりフイルタ５の直列抵抗が低い値を
示す場合、フイルタの時定数が減少し、コンデンサの充
電電流、従つて位相弁別器の出力電圧が増大する。従つ
て、その感度も増大する。同様の手段をゲートパルスの
持続時間を増大する上述した場合にも用いることができ
る。上述の場合には制御ループは、雑音及び妨害を抜き
出してないにもかかわらず迅速に同期引込みする。

同期状態になると同時に一致検出１６の入力信号が同時
に発生するため、この検出器は何の電圧も発生しない。
このときスイツチ１７は導通するたゆゲートパルスが一
致段２に供給され、ループ利得が低い値になる。この状
態では制御ループは雑音に殆んど影響されず、また発振
器６は僅かに再調整されるだけでよい。補助制御ループ
は上述した切り換えに影響されない。従つて基準信号は
遷移を受けない。第１図の検出器１６として用い得る一
致検出器は特願昭５０−８５７５４号（特開昭５１−３
３９２５号）に記載されている。第１図の回路はフイル
タ５及び１３の１部分のコンデンサを除いて半導体本体
に集積することができる。発振器６の電圧Ｖ。は電源電
圧から取り出さないため、そのための外部接続線を省略
することができる。この外部接続線はフイルタ１３の出
力端子のための新しい接続線と置き換えて接続線数は不
変とする。上述した例では発振器は常規状態でライン周
波数の２倍の周波数で発振する。

このことは本発明に必須の要件でなく、本発明は規定の
周波数がライン周波数の場合にも適用し得ること明らか
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ライン同期回路の一例のプロツク図、第
２及び第３図は第１図の回路内に発生する種々の信号の
波形図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・一致段、３・
・・・・・位相弁別器、５・・・・・・低域通過フイル
タ、６・・・・・・電圧制御発振器、７・・・・・・分
周器、８・・・・・・パルス発生器、９・・・・・・分
周器、１０・・・・・・パルス整形器、１１・・・・・
・ゲートパルス発生器、１２・・・・・・位相弁別器、
１３・・・・・・低域通過フイルタ、１４・・・・・・
差動増幅器、１５・・・・・・パルス発生器、１６・・
・・・・一致検出器、１７・・・・・・スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ライン周波数又はその２倍の周波数を有する信号を
   発生する周波数又は位相制御発振器と、前記発振器の出
   力信号からライン周波数のパルス状ゲート信号を取り出
   すゲートパルス発生器と、前記発振器の出力信号から同
   様にライン周波数の基準信号を取り出す基準信号発生器
   と、パルス状ライン同期信号と前記ゲート信号を一致段
   に供給する手段を具え、前記一致段の出力端子を前記同
   期信号と前記基準信号との位相差を決定する位相弁別器
   に接続し、更に該位相弁別器の出力電圧を平滑する低域
   通過フィルタを具え、これにより得られた平滑電圧で前
   記発振器を制御するようにしたテレビジョン受信機のラ
   イン同期回路において、更に、前記ゲートパルスの中心
   の瞬時と前記基準信号の側縁の発生瞬時とを略々同時に
   発生せしめる補助制御ループを設け、該補助制御ループ
   は前記ゲートパルスを受信する第１入力端子と前記基準
   信号を受信する第２入力端子を有し前記ゲートパルスの
   中心瞬時と前記基準信号の側縁の発生瞬時との間の時間
   差を表わす信号を出力する第２位相弁別器と、該第２位
   相弁別器の出力電圧を平滑する第２低域通過フィルタと
   、該第２低域通過フィルタにより得られた平滑電圧と基
   準電圧との差を増幅し、前記基準信号発生器に制御電圧
   を供給して前記時間差を制御する差動増幅器とで構成し
   たことを特徴とするライン同期回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のライン同期回路におい
   て、前記発振器を規定の周波数で発振させるために該発
   振器に供給する直流電圧の少くとも一部を前記第２低域
   通過フィルタから取り出すことを特徴とするライン同期
   回路。