KR0172738B1 - 수직 동기신호 검출 및 발생 방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템에 있어서, 신호가 입력되지 않을 경우에도 자체적으로 동기 신호를 만들어 출력하므로서 시스템의 안정을 기하도록 한 것이며, 입력되는 신호를 반전시키는 반전부(1)와, 동기신호 유무를 판별하는 제어신호로 사용하기 위해 반전된 신호를 적분하는 적분기(2)와, 적분기를 거친 제어 신호에 따라 출력값을 정하는 스위치(3)와 신호가 입력되지 않을 때 발생된 클럭을 카운터하여 출력해 주는 카운터부(4)로 구성되며, 텔레비전의 브라운관이나 액정 디스플레이부에 열화가 생기는 것을 방지하고, 카운터를 사용하여 자주주파수를 만들기 때문에 VCO(Vlotage Controlled Oscillator)를 쓰는 자주 발진 주파수보다도 안정적인 동작을 할 수 있다.

Description

수직 동기신호 검출 및 발생 방법과 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 수직 동기신호 검출 및 발생장치를 도시한 전체 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 수직 동기신호 검출 및 발생장치를 2진 카운터를 이용하여 설계한 회로도.

제3도는 본 발명에 따른 수직 동기신호 검출 및 발생장치를 EPLD를 이용하여 도시한 회로도.

제4도는 제1도의 반전회로를 트랜지스터를 이용하여 도시한 회로도.

제5도는 본 발명을 구현하는 방법을 도시한 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 수직 동기신호 반전부 2 : 적분 회로부

3 : 수직 동기신호 절환부 4 : 카운터

Q1-Q3 : TTL 게이트

본 발명은 수직 동기신호 검출 및 발생 방법과 그 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 텔레비전이나 비디오 카세트 레코더(VCR 또는 VTR)등 영상 출력 관련 기기에 있어서 신호가 입력되지 않을 때, 이를 내부에서 인식하여 수직 동기 신호를 발생시키고, 수직 동기신호와 수평 동기신호의 위상을 일치시켜 시스템의 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 하는 수직 동기신호 검출 및 발생 방법과 그 장치에 관한 것이다.

종래의 경우에는 브라운관이나 모니터, 액정판넬과 같은 표시부를 구동시키는 수직, 수평 동기신호는 전체적인 영상 신호와 함께 시스템에 입력된다. 따라서 영상신호중에 포함되어 있는 동기 신호를 분리할 때에 트랜지스터나 트랜스등 개별 소자를 이용하는 방법과 동기분리 칩을 이용하는 방법이 있는데 후자의 방법을 많이 사용하고 있다. 이러한 동기분리 칩들에는 보통 수평 자동 주파수 조절회로가 들어있어 외부 신호가 입력되지 않거나 입력되는 신호의 동기부분이 불안정 할 때에도 항상 일정한 주파수의 수평 동기신호를 출력하게끔 되어 있어, 수평 방향으로는 안정적인 화상을 출력한다. 그러나 수직 주파수 방향으로는 이러한 안정장치를 해놓지 않았기 때문에 외부 신호가 입력되지 않는 한 수직 동기신호 출력은 이루어지지 않는다. 신호가 없는 무신호시 브라운관의 경우 라스터(Raster)가 일그러지거나 라스터 중앙에 수평선이 한 줄 선명하게 생길 수 있는데 이는 재질의 열화를 가져올 수 있으므로 바람직하지 못한 현상이다. 그리고 액정 디스플레이 기기는 무신호로 되면 직류 구동이 되어 액정 재질에 심각한 열화를 가져오거나 액정화면의 경우 희거나 검은 화면이 나오는 문제가 있다.

또한 현재 한국, 미국, 일본 등의 TV 방송방식은 NTSC 방식인데, NTSC 방송방식을 채택하고 있는 지역의 TV 방송의 수평주사선이 525라인(Line)으로써 2:1 비월 주사된다. 수직주파수는 60Hz이며, 비월 주사 방식이므로 2필드(Field)가 1프레임(Frame)을 구성한다. 따라서 1필드는 262.5 라인으로 구성되므로 수직 동기신호와 수평 동기신호는 매 필드마다 수직 동기 신호와는 1/2H(H는 1 수평 신호 주기)의 위상 차이를 갖는다.

결국 이 수평 동기 신호를 그대로 카운터에 이용하게 되면 수직 동기 신호가 매 필드마다 흔들리게 된다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 시스템에 신호가 정상적으로 입력되지 않는 경우에 수직 동기신호 유무를 판별하는 판별회로를 구성하여 무신호시 수직 동기 신호를 자체적으로 발생시켜 브라운관이나 액정 판넬의 열화를 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수평 동기 신호의 2배의 주파수를 갖는 신호를 반복적으로 카운터하여 525가 될 때마다 출력신호를 내 보냄으로써 매 필드마다 발생하는 수직, 수평 동기 신호 사이의 1/2H의 위상차를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일예로서, 브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템에 있어서, 신호가 입력되는가를 판단하여 신호가 입력되는 경우에는 동기 신호를 분리하여 출력으로 보내고, 신호가 입력되지 않는 무신호시에는 자체에서 동기신호를 발생시켜 내보냄으로써 브라운관이나 액정 디스플레이의 열화를 방지하고, 수직 동기 신호를 1프레임(=2필드)마다 출력하므로써 수평 동기 신호와 수직 동기 신호의 위상차를 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 예로서, 브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템의 동기 신호 검출 및 발생회로에 있어서, 입력된 신호를 반전시키는 반전부와, 적분된 신호에 따라 입력신호의 유무를 판별하여 출력을 제어하는 스위치와, 자주주파수를 발생시키는 카운터부를 EPLD로 구성하고 제어신호를 만들기 위한 적분부(2)를 상기 EPLD외부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생회로이다.

또한, 본 발명의 일예는 브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템의 동기신호 검출 및 발생방법에 있어서, 동기 분리 칩을 통해 입력된 신호를 반전시키는 반전단계(S1)와, 반전된 신호를 제어신호로 사용하기 위해 적분을 시키는 적분단계와(S2)와, 입력된 신호가 하이인가를 판단하는 단계(S3)와, 상기 판단 단계(S3)에서의 판단에 따라 출력을 내 보내는 단계(S4, S5)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생방법이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 동기신호 검출 및 발생을 나타낸 전체 블록도로서, 입력된 신호를 반전시키는 반전부(1)와, 반전된 신호를 제어신호로 사용하기 위하여 적분을 시키는 적분부(2)와, 적분된 신호에 따라 입력신호의 유무를 판별하여 출력을 제어하는 스위치(3)와, 자주주파수를 발생시키는 카운터부(4)로 구성되어 있다.

도시한 회로에 입력되는 신호는 동기분리 칩의 수직 동기신호의 출력으로써, 신호가 출력될 때에는 부(-)의 신호(주기는 16.67ms, 주파수 60Hz)가 출력되며, 신호가 출력되지 않을 때에는 하이값을 갖는다.

이 신호를 수직 동기 신호 유무를 감지하기 위한 신호로 사용하기 위하여 부(-)신호를 반전부(1)에서 정(+)신호로 반전시켜 준다.

이러한 반전 과정에 의해 신호가 있을 때에는 부신호는 정신호로 바뀌게 되고, 신호가 없을 때의 하이 값은 로우 값으로 변환된다.

이렇게 반전된 신호를 적분부(2)를 통해 적분시키면 신호가 있을 때의 정신호는 하이 값을 가지며 신호가 없을 때의 로우 신호는 로우 값을 그대로 유지하게 된다.

따라서, 이러한 제어신호는 신호가 들어오면 하이값을 가지고 신호가 없으면 로우값을 가지므로 스위치(3)의 제어신호로 사용할 수 있게 된다.

도시한 제1도의 스위치(3)는 제어신호가 하이이면 동기분리 칩의 출력신호를 수직동기 신호로 출력하고, 제어신호가 로우이면 카운터부(4)에서 만들어 내는 자주주파수로서의 수직 동기 신호를 출력으로 내보내게 된다.

현재 한국, 미국, 일본 등의 TV 방송 방식인 NTSC방식에서 수평 주사선이 525라인으로써 2:1 비월 주사된다. 수직 주파수는 60Hz이며, 비월 주사 방식이므로 2필드가 1프레임을 구성한다. 결국 1필드는 262.5 라인으로 구성되므로 수직 동기 신호와 수평 동기 신호(15.75kHz, 63.5uS)는 매 필드마다 수직 동기 신호와는 1/2H(H는 1수평 신호 주기)의 위상 차이를 갖는다. 그러므로 이 수평동기 신호를 그대로 계수기에 이용하게 되면 수직 동기 신호가 매 필드마다 흔들리는 문제가 생긴다.

그래서, 이 문제를 해결하기 위해서는 이 수평 동기 신호의 2배의 주파수(31.5kHz, 31.7uS)를 갖는 신호를 계수기에 입력하여 262.5의 2배인 525(31.75uS×525=16.67mS)를 반복적으로 계수하여 525가 될 때마다 출력 신호를 내 보냄으로써 이를 수직 동기 신호로써 이용하면 된다.

여기서 계수기의 설계에는 두 가지 방법이 있다. 첫째는 2진 계수기(binary ripple counter)를 이용하여 524에 해당하는 1000001100(2)를 계수기의 클리어 입력으로 회귀시키고 클럭 입력으로는 31.5kHz의 신호를 입력시켜 0에서 524까지 계수를 되풀이하는 방식으로 저렴하게 구현할 수 있는 방식이다.

두 번째 방법으로는 EPLD(Electrical Programmable Logic Device)를 이용하여 위 내용을 소프트웨어 툴(S/W tool)을 이용하여 프로그래밍시켜주면 이에 따라 동작하는 방식으로 첫 번째 방법보다 비싸지게 되나 간결한 시스탬 구성이 가능해 진다.

제2도를 참조하면, 상술한 2진 계수기를 이용하여 설계한 회로도로써 카운터(4)를 TTL 칩을 이용하여 구성한 것이다. 반전부(1), 적분부(2), 스위치(3)와 31.5kHz의 클럭을 카운터하는 TTL 칩(Q1, Q2, Q3)으로 구성되어 있다. 상기 반전부(1)는 동기 분리 칩에서 출력된 신호를 반전시켜주는 NOT 게이트로 이루어지며, 상기 적분부(2)는 저항(R3)과 병렬접속된 커패시터(C1)로 구성되어 제어신호를 만들어 주며, 스위치(3)에서는 상기 제어 신호에 따라 수직 동기 신호가 입력될 때에는 입력 신호를 그대로 출력시키고, 시스템에 신호가 입력되지 않을 경우에는 TTL칩(Q1, Q2, Q3)에서 만든 자주주파수를 출력으로 내 보내도록 제어한다.

스위치는 아날로그 스위치를 사용하여 제어신호의 하이, 로에 따라 출력신호의 접속이 바뀐다.

상기 카운터부(4)는 525개의 클럭을 카운터할 수 있는 TTL 칩(Q1, Q2, Q3)으로 구성되어 있다.

525계수를 위해서는 10비트(bit)가 필요하다. 계수기 입력은 31.5kHz 신호를 쓰고 클리어 입력은 525 계수 때마다 이루어져 60Hz의 신호가 출력된다.

제3도를 참조하면, 제1도와 제2도에서 설명한 동기신호 검출 및 발생 회로를 EPLD를 이용하여 구현한 것으로 상기 제1도의 반전부(1), 스위치(3), 카운터(4)를 하나의 칩으로 구성하고 제어신호를 만드는 적분부(2)는 저항(R3)과 커패시터(C1)를 병렬 연결하여 EPLD칩 외부에 접속한다. 상기 카운터(4)에는 31.5kHz의 클럭이 입력되며 클럭의 수를 카운터하여 525가 되면 출력으로 내 보낸다. 시스템에 동기 신호가 입력되지 않으면 카운터에서 출력된 신호를 스위치(3)로 연결하여 수직 동기신호로 출력한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수직 동기신호 및 발생장치는 다음과 같이 작동된다.

제5도를 참조하면, 동기분리 칩을 통해 입력된 신호를 반전시키는 반전단계(S1)와, 반전된 수직 동기 신호를 제어신호로 사용하기 위해 적분을 시키는 적분단계(S2)와, 입력된 신호가 하이 인가를 판단하는 단계(S3)와, 상기 판단 단계(S3)에서 입력된 신호가 로우이면 카운터(4)에서 만든 동기 신호를 출력하고(S4), 입력된 신호가 하이이면 입력된 수직 동기 신호를 그대로 출력하는 단계(S5)로 이루어 진다.

상기 카운터(4)는 입력신호를 525까지만 카운팅하고 다시 되돌아가서 항시 일정한 주파수를 유지한다.

제4도를 참조하면, 제2도에서 수직 동기신호를 반전시키기 위하여 TTL칩을 인버터로 사용하였으나, 보통 칩하나에 6개의 인버터가 들어 있으므로 이 중 하나만 쓰는 것은 낭비적이다. 따라서 제4도에서와 같이 이 부분은 트랜지스터를 이용하면 보다 간략히 꾸며질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동기신호 검출 및 발생 방법과 회로는 영상 기기 시스템에서 신호가 입력되지 않을 경우에도 동기 신호를 만들어서 출력하므로써 텔레비전의 브라운관이나 액정 디스플레이부에 열화가 생기는 것을 방지하고, 카운터를 사용하여 자주주파수를 만들기 때문에 VCO(Vlotage Controlled Oscillator)를 쓰는 자주 발진 주파수보다도 안정적인 동작을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템의 동기 신호 검출 및 발생회로에 있어서, 입력된 신호를 반전시키는 반전부(1)와, 적분된 신호에 따라 입력신호의 유무를 판별하여 출력을 제어하는 스위치(3)와, 자주주파수를 발생시키는 카운터부(4)를 EPLD로 구성하고 제어신호를 만들기 위한 적분부(2)를 상기 EPLD외부에 접속하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생회로.
2. 브라운관이나 액정 디스플레이를 사용하는 영상 기기 시스템의 동기신호 검출 및 발생방법에 있어서, 동기 분리 칩을 통해 입력된 신호를 반전시키는 반전단계(S1)와, 반전된 신호를 제어신호로 사용하기 위해 적분을 시키는 적분단계와(S2)와, 입력된 신호가 하이인가를 판단하는 단계(S3)와, 상기 판단 단계(S3)에서의 판단에 따라 출력을 내 보내는 단계(S4, S5)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 판단단계(S3)에서 입력된 신호가 로우이면 카운터에서 만든 자주주파수를 동기 신호로 출력하고, 입력된 신호가 하이이면 입력된 수직 동기 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 동기 신호 검출 및 발생방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 판단단계(S3)에서, 입력된 신호가 로우이면 자주주파수는 31.5kHz의 클럭을 525개 카운터하여 수평 동기 신호와 주기가 일치하는 수직 동기 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 카운터를 입력신호로 525까지만 카운팅하고 다시 되돌아가서 항시 일정한 주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 및 발생방법.