KR0139828B1

KR0139828B1 - Fm 복조회로

Info

Publication number: KR0139828B1
Application number: KR1019890017016A
Authority: KR
Inventors: 시게루 간세
Original assignee: 오가 노리오; 소니 가부시기가이샤
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1999-02-18
Also published as: DE68926282D1; US5136392A; JPH02156793A; AU4590589A; JP2701388B2; EP0373074A3; AU626066B2; DE68926282T2; EP0373074B1; KR900011301A; EP0373074A2

Abstract

본 발명은, 예를 들면 비디오테이프레코더 등에 사용하기에 적합한 FM 복조회로에 관한 것으로, 입력 FM 신호가 공급되는 리미터와, 이 리미터와 병렬로 설치되며, 선택적으로 전환되는 제1 및 제2의 정귀환(正歸還)회로와를 구비하고, 상기 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과할 때는 상기 제1의 정귀환회로로 전환하여 반전현상을 억제하고, 상기 입력 FM 신호가 상기 소정 레벨 이하로 되었을 때는 상기 제2의 정귀환회로로 전환하여 상기 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨 범위에 머무르게 함으로써, 백반전현상을 일으키지 않고 흑반전현상 방지효과를 크게할 수 있는 동시에 변속재생모드시의 노이즈바출력이 이상(異常)으로 되는 것을 방지하고, 또한 보기 쉽게 할 수 있다.

Description

FM 복조회로

제1도는 본 발명의 일실시예의 회로구성도.

제2도는 본 발명의 기본원리의 설명을 위한 회로도.

제3도는 제1도 및 제2도의 동작설명을 위한 도면.

제4도는 종래 회로의 일예를 나타낸 회로구성도.

제5도는 제4도의 동작설명을 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 가산기 13 : 리미터

20 : 제1의 정귀환(正歸還)회로 21 : 제2의 정귀환 회로

27 : 스위치 28 : 레벨검파회로

본 발명은, 예를 들면 비디오테이프레코더 등에 사용하기에 적합한 FM 복조(複調)회로에 관한 것이다.

본 발명은, 입력 FM 신호가 공급되는 리미터와, 이 리미터와 병렬로 설치되며, 선택적으로 전환되는 제1 및 제2의 정귀환회로와를 구비하고, 상기 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과할 때는 상기 제1의 정귀환회로로 전환하여 반전 현상을 억제하고, 상기 입력 FM 신호가 상기 소정 레벨 이하로 되었을 때는 상기 제2의 정귀환회로로 전환하여 상기 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨 범위에 머무르게 함으로써, 백반전(白反轉)현상을 일으키지 않고 흑반전 현상방지효과를 크게할 수 있는 동시에 변속재생모드시의 노이즈바 출력이 이상(異常)으로 되는 것을 방지하고, 또한 보기 쉽도록 한 것이다.

종래, 예를 들면 휘도신호는 FM 변조되고, 색신호는 저역변환되어, 이들 합성 신호가, 이른바 경사아지머스기록되는 VTR(비디오테이프레코더)가 제안되어 있다. 이와 같은 VTR에 있어서, 스틸, 슬로, 고속 등의 변속재생모드시, 자기헤드가 기록 트랙을 정상으로 주사할 수 없는 부분에서는, 헤드재생출력이 감쇠(減衰)되고, 화면상에 노이즈밴드가 발생한다. 즉, 이 부분에서는 휘도신호의 복조시에, 노이즈(헤드의 임피던스노이즈, 앰프노이즈)가 FM 변조되므로, 더욱이 그 노이즈는 광대역이므로 복조진폭이 큰 진폭으로 되는 것에 의한다.

이와 같은 화면상 노이즈를 경감하기 위해서는, FM 복조기에의 입력 FM 신호를 반송파(搬送波)근방의 소정 대역에 대역제한하면 되나, 그와 같이 대역제한하면, 재생출력이 충분히 얻어질 수 없는 부분에서 복조대역이 부족하거나, 반전현상이 생기거나 하는 문제점이 있다.

그래서, 이 반전현상을 방지하는 방법으로서, 종래 제4도와 같은 회로가 제안되어 있다. 이 도면에 있어서, (1A) 및 (1B)는 서로 아지머스각(공극의 주사방향에 대한 폭방향의 각)이 다른 회전자기헤드이며, 예를 들면 180˚의 각(角)간격을 가지고 장착되어 있다. (2)는 자기테이프이며, 테이프안내드럼(도시생략)에 대략 180˚의 각 범위로 경사에 따라 주행하도록 되어 있다. 그리고, 자기테이프(2)에는, FM 변조된 휘도신호와 저역변환된 색신호와의 합성신호가, 이른바 경사 아지머스 기록되어 있다.

이 자기테이프(2)로부터 자기헤드(1A)-(1B)에 의해 재생된 상기 합성신호는 프리앰프(3)를 통해 고역필터(4)에 공급되고, 변조휘도신호가 출력된다.

이 변조휘도신호는 리미터(5)에 의해 진폭제한되어 하이패스필터(6)에 공급된다. 이 하이패스필터(6)는 입력되는 변조휘도신호의 레벨이 리미터(5)에 의해 제한되는 것보다 작아진 경우, 고역을 부스트하여 흑반전현상을 방지하도록 작용한다. 이 흑반전현상은 고역의 레벨이 저하하여 0 크로스하지 않게 하며, 이로써 마치 주파수가 낮아진 것 같이 보이는 현상이다.

이와 같이, 흑반전현상이 방지된 변조휘도신호는 다시 리미터(7)에 의해 진폭제한되어 FM 복조기(8)에 공급되고, 여기서 휘도신호가 복조된다. 그리고, 이 휘도신호는 디엠파시스회로(9)를 통해 출력단자(10)에 출력된다.

그러나, 제4도에 있어서 흑반전현상의 방지능력을 결정하고 있는 것은 하이패스필터(6)의 차수(次數)이다. 따라서, 흑반전현상의 방지능력을 높이는데는 하이패스필터(6)의 차수를 높게 하면 된다.

그러나, 하이패스필터(6)의 차수를 너무 높게 하면, 낮은 주파수의 변조휘도신호가 입력된 경우, 하이패스필터(6)에서 3차 고조파(高調波)가 증강되며, 리미터(7)에서 백반전현상을 일으켜 버리는 결점이 있다. 제5도는 이 현상을 나타낸 것으로, 리미터(5)에서 제5도 a에 도시된 바와 같은 비교적 낮은 주파수의 변조휘도가 하이패스필터(6)에 공급되면, 이 하이패스필터(6)가 과도하게 차수가 높게 되어 있을 경우, 제5도 b에 도시된 바와 같이 3차 고조파가 증강되고, 이것이 리미터(9)에 공급되면, 그 중에는 일정 레벨 Vth을 초과하는, 즉 0 크로스하는 것이 발생하고, 그 출력측에 제5도 c에 도시된 바와 같이 원래의 입력신호는 낮은 주파수에도 불구하고 높은 주파수로 간주되어 버려, 이른바 백반전현상이 발생한다고 하는 결점이 있다.

따라서, 이 백반전현상이 생기지 않는 한도는 하이패스필터(6)의 차수와 리미터(7)의 관련정도에 의존하고 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 백반전현상을 일으키지 않고 흑반전현상방지효과를 크게 하는 동시에 변속재생모드시의 노이즈바에 의한 출력의 이상을 방지할 수 있는 FM 복조회로에 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 FM 복조회로는, 입력 FM 신호가 공급되는 리미터(13)와, 리미터(13)와 병렬로 설치되며, 선택적으로 전환되는 제1 및 제2의 정귀환회로(20),(21)와를 구비하고, 상기 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과할 때는 상기 제1의 정귀환회로(20)로 전환하여 반전현상을 억제하고, 상기 입력 FM 신호가 상기 소정 레벨 이하로 되었을 때는 상기 제2 정귀환회로(21)로 전환하여 상기 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨 범위에 머무르도록 구성하고 있다.

리미터(13)와 병렬로 전환가능하게 제1 및 제2의 변환회로(20),(21)를 설치한다. 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과하여, 고역의 레벨이 떨어졌을 때는 흑반전현상이 일어나므로 제1 정귀환회로(20)에 의해 고역의 레벨을 부스트해서 상기 반전현상을 억제한다. 한편, 입력 FM 신호가 소정 레벨 이하로 되었을 때, 예를 들면 드롭아웃 등으로 복조할 수 없게 되었을 때는 제2 정귀환회로(21)로 전환해서 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨범위 예를 들면 흑레벨과 백레벨의 범위에 머무르도록 한다. 이로써, 백반전현상이 일어나자 않고 흑반전현상방지효과를 높일 수 있는 동시에 변속재생모드시의 노이즈바로 출력이 예를 들면 백레벨 이상으로 되는 등의 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 제1도~제3도에 따라 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 기본 원리를 제2도 및 제3도에 따라 설명한다. 제2도는 본 발명의 기본원리가 되는 회로를 도시한 것으로, (11)은 예를 들면 FM 변조된 휘도신호와 같은 입력 FM 신호가 공급되는 입력단자, (12)는 가산기, (13) 리미터, (14)은 출력단자이다. 또한, (15)는 로패스필터, (16)은 하이패스필터, (17)은 감산기이며, 이 (15)~(17)은 이른바 정귀환회로를 구성하고 있다. 그리고, 리미터(13)에 대해서 로패스필터(15) 및 하이패스필터(16)로 정해지는 대역만 정귀환을 걸도록 하고 있다. 또한, 로패스필터(15) 및 하이패스필터(16)의 대신에 하나의 밴드패스필터를 사용해도 된다.

입력단자(11)에 인가되는 FM 신호의 특성은 제3도의 좌측에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 입력 FM 신호의 레벨이 클 때는 주파수특성은 플랫하며, 입력 FM 신호의 레벨이 내려감에 따라 특히 고역의 레벨하락이 심해져서 흑반전현상이 발생하고, 또한 입력 FM 신호의 레벨이 작아지면 드디어는 캐리어의 레벨도 하락해서 드롭아웃이 된다.

그래서, 제2도의 회로에서는 입력 FM 신호의 레벨이 내려갔을 때의 주파수특성의 고역의 하락에 의한 흑반전현상을 보정하고자 하는 것이다. 즉, 제3도의 중앙부분은 제2도의 회로의 특성을 도시한 것으로 먼저 입력 FM 신호의 레벨이 충분히 큰 곳에서는 리미터(13)가 포화(飽和)되고, 귀환량이 감소되므로, 회로의 특성은 대략 플랫한 특성이다. 다음에, 입력 FM 신호의 레벨이 작아짐에 따라 정귀환량이 증대하고, 고역이 부스트되어 이른바 고역피킹이 걸린다. 이로써, 고역의 레벨이 충분하므로 흑반전현상이 방지된다. 즉, 리미터(13)의 출력측에서 본 경우 제3도의 좌측부분과 제3도의 중앙부분의 각 특성이 합성되므로 대략 플랫하게 되고, 흑반전현상은 일어나지 않는다. 그러나, 이 제2도의 회로에서는 어떤 레벨 이하 예를 들면 드롭아웃이 되어 신호가 아무것도 복조되지 않는 영역에서는 정규귀환이 과도하게 걸려서 제2도의 중앙부분의 가장 아래에 도시한 바와 같이 발진현상을 나타낸다. 이 발진현상은 특히 변속재생모드시에서는 노이즈바로 복조 후의 출력이 이상(異常)으로 되어 나타난다.

이 흑반전현상을 억제하면서 변속재생모드시에 있어서의 노이즈바로 복조 후의 출력이 이상으로 되는 것도 방지하도록 한 것이 본 실시예이다.

제1도는 그 일예를 도시한 것으로, 이 도면에 있어서, 제4도와 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

제1도에 있어서, (20)은 제1의 정귀환히로, (21)은 제2의 정귀환회로이다. 제1 정귀환회로(20)는 로패스필터(22), 하이패스필터(23) 및 감쇠기(24)로 이루어지며, 제2 정귀환회로(21)는 로패스필터(22), 하이패스필터(25) 및 감쇠기(26)로 이루어진다. 로패스필터(22)는 양 정귀환회로(20) 및 (21)에 공용되어 있으나, 각각 개별적으로 설치하도록 해도 된다. 또한, 로패스필터(22)와 각각 하이패스필터(22),(25)의 조합은 밴드패스필터로 각각 구성해도 된다. 또한, 입력 FM 신호의 최대주파수를 중심으로 하여 하이패스필터(23)는 그보다 아래에 컷오프주파수가 설정되고, 로패스필터(22)는 그보다 위에 컷오프주파수가 설정된다. 또한, 하이패스필터(25)의의 컷오프주파수는 하이패스필터(23)의 컷오프주파수보다 낮게 설정한다. 또한, 감쇠기(24) 및 (26)의 이득상수를 각각 K₁, K₂로 하면, 양자는 K₁K₂가 되도록 설정된다.

(27)은 정귀환회로(20) 및 (21)를 전환하는 스위치, (28)은 고역필터(4)의 출력을 검파해서, 그 검파출력에 따라 스위치(27)의 전환을 제어하는 레벨검파회로이다. 즉, 레벨검파회로(28)는 고역필터(4)의 출력의 엔벨로프를 검파해서, 그 검파출력레벨이 소정 레벨, 예를 들면 드롭아웃시의 출력레벨(복조출력이 전혀 없는 레벨)을 초과하고 있을 때는 스위치(27)를 접점 a측에 접속하고, 검파출력렙레이 소정 레벨 이하로 되면 스위치(27)를 접점 b측으로 전환한다.

다음에, 제1도의 회로동작을 제1 및 제2의 정귀환회로(20) 및 (21)에 관련된 특성을 나타내는 제3도의 우측부분을 참조하면서 설명한다.

먼저, 고역필터(4)로부터의 입력 FM 신호의 레벨이 충분히 큰 곳에서는 레벨검파회로(28)는 그 출력에 의해 스위치(27)를 접점 a측에서 접속해서 귀환계로(歸還系路)에 제1 정귀환회로(20)를 삽입한다. 이 때, 리미터(13)가 포화되고, 귀환량이 감소하므로, 회로의 특성은 대략 플랫한 특성이다. 다음에, 입력 FM 신호의 레벨이 작아지는 것도 소정 레벨을 초과하고 있는 동안 레벨검파회로(28)는 그 출력에 의해 스위치(27)를 접점 a측에 접속시킨 채로 제1 정귀환회로(20)를 사용한다. 이 때, 제1 정귀환회로(20)에 의한 정귀환량이 증대하고, 고역이 부스트되어 고역피킹이 걸린다. 이로써, 고역의 레벨이 충분하므로 흑반전현상이 방지된다. 즉, 리미터(13)의 출력측에서 본 경우, 제3도의 좌측부분과 우측부분의 각 특성이 합성되므로 대략 플랫해지며, 흑반전현상은 일어나지 않는다.

다음에, 입력 FM 신호의 레벨이 급격히 하락해서 소정 레벨 이하로 되면 레벨검파회로(28)는 그 출력에 의해 스위치(27)는 접점 b측으로 전환, 귀환계로에 제2 정귀환회로(21)를 삽입한다. 이 제2 정귀환회로(21)는 필터(22),(25)에 의한 고역피킹의 위치가 주파수특성의 중앙부분으로 되도록 설정되며, 또한 감쇠기(21)의 이득상수 K₂도 발진하지 않는 정도로 설정되어 있으므로, 제3도의 우측부분의 가장 아래의 파형으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제2도와 같은 발진현상은 발생하지 않고, 이 때의 FM 복조기(8)의 출력을 보면 노이즈바는 이른바 화이트노이즈상으로 보인다.

물론 이 때, 그 출력레벨이 흑레벨과 백레벨과의 범위내이면, 제3도의 우측부분의 가장 아래의 파형의 상태로 감쇠기(26)의 이득상수 K₂를 크게 해서 발진시켜도 된다. 이때의 FM 복조기(8)의 출력을 보면 노이즈바는 그레이 단일 신호로서 보인다.

이와 같이, 종래는 하이패스필터의 부스트량은 입력 FM 신호의 레벨이 크기에 관계없이 일정했으므로 백반전현상이 생겼으나, 본 실시예에서는 정귀환로의 존재에 의해 입력 FM 신호의 레벨의 크기에 따라서 귀환량을 바꾸어, 부스트량을 변화시킬 수 있으므로, 백반전현상에 대해서도 유리하다.

상기와 같이, 본 발명에 의하면, 입력 FM 신호가 공급되는 리미터와 병렬로 선택적으로 전환되는 제1 및 제2의 정귀환회로를 설치하고, 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과할 때는 제1의 정귀환회로로 전환해서 반전현상을 억제하고, 입력 FM 신호가 소정 레벨 이하로 되었을 때는 제2의 정귀환로로 전환하여 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨범위에 머무르게 했으므로, 백반전현상을 일으키지 않고 흑반전현상 방지효과를 크게 할 수 있는 동시에 변속재생모드시의 노이즈바출력이 이상으로 되는 것을 방지하고, 또한 보기 쉽게 할 수 있다.

Claims

입력 FM 신호가 공급되는 리미터와, 이 리미터와 병렬로 설치되며, 선택적으로 전환되는 제1 및 제2의 정귀환(正歸還)회로와를 구비하고, 상기 입력 FM 신호가 소정 레벨을 초과할 때는 상기 제1의 정귀환회로로 전환하여 반전현상을 억제하고, 상기 입력 FM 신호가 상기 소정 레벨 이하로 되었을 때는 상기 제2의 정귀환회로로 전환하여 상기 입력 FM 신호의 노이즈바의 평균레벨을 소정의 레벨 범위에 머무르게 하도록한 것을 특징으로 하는 FM 복조회로.