KR0176719B1 - 안정상태 검출 장치를 갖는 동조 시스템 - Google Patents

Abstract

국부 발진 주파수가 소정 주파수로 변경된후 동조 시스템의 안정상태 표시는 주파수 변경 동작 기간동안 AFT 신호를 감시하고, 그것이 일정시간동안 일정하게 유지될때를 결정함으로서 제공된다.

Description

안정상태 검출장치를 갖는 동조 시스템

제1도는 본원에 따른 동조 시스템을 채용한 텔레비젼 수상기의 블럭도.

제1a도는 제1도에 도시한 동조 시스템의 동작을 이해를 위한 AFT 신호 파형도.

제2a도 및 제2b도는 제1도에 도시한 동조 시스템의 검색 방식을 도시한 동조 전압 파형도.

제3도 및 제4도는 제1도에 도시한 동조 시스템 제어용 프로그램의 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 튜너 13 : 동조 전압 발생기

13 : 동조 전압 발생기 17 : 프로그램 ROM

25 : 동기 검출기

본 발명은, 예컨대 새로운 채널을 선택한후, 안정성에 도달하는 시기를 결정하는 장치를 가지는 동조 시스템에 관한 것이다.

RF 텔레비젼 신호는 표준 주파수(예컨대 방송국 주파수) 근처의 주파수, 즉 비표준 주파수로 반송된다. 이러한 비표준 주파수로 된 RF 텔레비젼 신호는 유선 방송망이나, VCR, 비디오, 비디오 디스크 플레이어, 비디오 카메라 또는 비디오 게임기구 등에서 발생되고 있다. 따라서 대부분의 동조 시스템에는 검색장치가 있어서, 새로 선택된 채널에 대한 국부적 발진기 주파수 근처에서 정확한 동조가 달성될때까지 스텝-와이즈 검색방식으로 하여 국부 발진기 주파수를 변경시킨다. 동조 시스템은 새로운 채널이 선택되거나 스텝이 취해진 후 안정하게 되어서 검색용의 검출기 출력신호가 신뢰성 있게하는 것이 바람직하다.

동조 시스템이 새로운 채널을 선택한 후이거나 새로운 스텝이 취해진후에 검색에 있어서의 안정성에 도달하였음을 결정하는 한 방법으로는, 안정성에 도달하는데 필요한 시간에 해당하는 시간만큼의 지연을 발생하는 것이다. 채널 변경에 있어서 필요한 시간의 지연량은 전 채널과 새 채널간의 간격에 따라 변한다. 즉, 전 채널과 새 채널이 동조 대역의 양단(예컨대 저 VHF 텔레비젼 대역에서 채널 2 와 채널 6)에 있는 경우에 동조 시스템이 채널 변경을 하는데 필요한 지연시간은 크지만, 인접한 채널(예컨대 채널 2 와 채널 3)간의 변경에 있어서는 작다. 이 때문에 시간 지연량은 보통 최대치의 시간 지연으로 설정하고 있다. 텔레비젼 시스템의 표시부에서 검색을 포함한 채널 변경 동작에 요하는 최대시간 동안 (0.5 초 정도)에 채널 변경 결과의 표시를 방지하도록 가끔 공동화를 가정하면, 사용자가 인식하는 동조시간은 특정 채널 변경 동작에 요하는 실제의 동조시간 보다도 길다. 사용자가 여러 채널을 조작할 수 있는 스캐닝 버튼을 통해서 채널 번호를 높이거나 낮출때에 이러한 문제는 피할 수 없다.

위상 고정 루프(PLL) 동조 시스템에는 가끔 동조 처리가 상당히 안정하게 된 시기를 결정하는 소위 록검출기를 가지고 있다. 록 검출기는 국부신호와 기준 주파수 신호간의 위상 및 주파수차를 표시하는 펄스를 가지는 에러신호를 검사하여, 에러 신호의 펄스가 소정의 폭보다 작을때에 록신호를 발생한다.

현재의 대부분 PLL 동조 시스템은 집적회로(IC)로 구성되며 상당한 규모를 가진다. 그러나 많은 PLL IC 를 사용하기도 하지만, 이것들은 록 검출기를 갖고 있지 않다. 예컨대, PLL 이 동조의 제어와 더불어 텔레비젼 시스템의 다양한 기능을 제어하는 제어 IC 와 일체된 경우와, IC(또는 칩) 면적이 큰 경우에는 록 검출기가 설치되지 않을 수도 있다. 록 검출기는 동조 제어를 행하는 PLL IC 내에 설치되지 않을 수도 있는데, 이는 칩의 면적을 절약하는 것과 마찬가지로 외부의 접속 단자 수를 작게하기 위해서이다.

따라서, 위상 검출기를 갖지 않고, 모든 동조의 변경에 대해서 동일하게 적용되는 최대 시간 지연량을 요하지 않는 동조 시스템이 안정성이 달성되는 시기를 검출하는 방법과 장치가 요구되고 있는 것이다.

본 발명의 일면에 따르면, 채널 변경이나 검색 작동기간에 동조 변경 동작의 개시후 동조 시스템의 안정성의 표시는, S 형 AFT 신호같은 신호를 나타내는 IF 주파수를 감시함으로서 적절하게 행할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 있어서, 채널 변경이 개시된 이후에, 동조 제어장치(예, 마이크로 프로세서)는 동조 변경 동작 기간중에 AFT 신호를 감시한다. 만일 AFT 신호가 소정기간, 예컨대 20㎳ 초 동안에 2 개의 AFT 험프중 하나에 대응하는 레벨을 가질경우에, 동조 변경 동작 및 동조 시스템의 안정성이 이루어진 것으로 간주한다.

만일 AFT 신호가 소정 기간(20㎳)동안 하나의 AFT 험프에 해당하는 레벨로 존재하지 않을 경우에, 동조 변경 동작은 동조 변경 동작에 필요한 최대 시간에 대응하는 시간(예컨대 250㎳)에서 완결된 것으로 가정된다.

제1도에 도시한 텔레비젼 수신 시스템에는 튜너(3)에 접속된 RF 입력단(1)을 가지고 있다. 튜너(3)는 도면에서 도시하지는 않았지만, RF 스테이지와 국부 발진기를 가지고 있으며, 이 발진기는 대역 선택 신호와 동조 전압에 응답하여 선택된 채널과 관계된 RF 신호를 대응의 IF 신호로 변환한다. 대역 선택 신호는 선정된 채널의 동조 대역에 따라 RF 스테이지와 국부 발진기의 동조 형식을 정한다. 동조 전압의 진폭은 국부 발진기의 RF 스테이지와 주파수에서 선정한 RF 신호를 결정한다.

IF 신호는 IF 부분(5)에서 통상적인 방식으로 처리되어서, 신호처리 부분(7)에 연결된다. 신호 처리부(7)에서는 기본 대역 비디오 및 오디오 신호가 각 출력측에서 생성되도록 IF 신호의 변조된 화상 및 음성 반송파인 IF 신호를 복조한다.

AFT(automatic fine tuning)신호는 AFT 검출기(9)에서 발생되며, 일반 주파수(예컨대 미국에서는 45.75㎒)로 부터 IF 신호의 화상 캐리어 주파수와의 편차를 표시한다. 제1a도에서는 S 자형의 AFT 신호 파형을 도시하고 있다. 일반 주파수에 대응하는 진폭 크기에 대한 AFT 신호의 편향성은 일반 주파수와의 편차를 표시하며, AFT 신호의 진폭은 주파수 편차의 크기를 표시한다. 예를들면, 일반 주파수와 대응하는 진폭 크기의 아래로 향하는 음방향으로 진행은 음의 주파수 편차에 해당되며, 양방향으로의 진행은 양의 주파수 편차에 대응한다. AFT 신호는 이하에서 기술된 바와 같은 동조 과정에서 사용된다.

복합 동기 신호는 동기 분리기(11)가 비디오 신호로 부터 추출한 것이다. 복합 동기 신호는 영상신호의 통상적인 사용과 더불어, 아래에서 기술한 바와 같이 동조 처리 과정시에도 사용된다.

튜너(3)용의 동조 전압은 동조 전압 발생기(13)가 선정된 채널과 관계된 디지틀 신호에 응답하여 발생시킨다. 동조 전압 발생기(13)는 D/A 컨버터를 가지는 전압 합성형이거나, 주파수 또는 위상 고정 루프를 가지는 주파수 합성형으로 되어 있다. 예컨대, 위상 고정 루프(PLL)형의 동조 전압 발생기를 본원 실시예에서 채용하였다.

간단히 말하면, PLL 동조 전압 발생기는 국부 발진기 신호의 주파수를 인수 K 로 분주시키는 고정형 주파수 분주기(흔히 프리스칼라로 칭해짐)와, 프리스칼라의 출력신호 주파수를 조정가능한 인수 N 만큼 분주시키는 조정 가능한 주파수 분주기를 직렬 접속한 것이다. 고정형 주파수 분주기는 수정 발진기의 출력신호 주파수(f_XTAL)를 인수 R 로 분주하여, 기준 주파수 신호를 추출한다. 위상 비교기는 상기 분주기의 출력신호를 기준 주파수 신호와 비교하여, 프로그램 가능한 분주기의 출력신호와 기준 주파수 신호와의 위상 편차 및 주파수 편차를 표시하는 펄스를 갖는 에러신호를 발생한다. 이 에러 신호는 동조 전압을 발생하기 위해서 여파된다. 동조 전압은 국부 발진기의 주파수 f_LO가

f_LO= (NK/R)f_XTAL

이 될때가지 제어한다. 따라서, 국부 발진기 신호의 주파수로 조정가능한 인수 N 을 조정함으로써 제어가 가능하다. 만일 선정된 K, R 및 f_XTAL로서, (K/R)f_XTAL가 1㎒ 일 경우에 N 은 ㎒ 단위인 국부 발진기 신호의 주파수와 같다.

마이크로 프로세서(15)는 국부 발진기 신호의 주파수와 튜너(3)용 대역 선택 신호를 제어하기 위해서, 조정가능한 인수 N 에 대한 수자 표시를 발생한다. 마이크로 프로세서(15)는 ROM(17)에 저장된 컴퓨터 프로그램의 제어를 받아서 작동한다. 본 발명 사항이기도 한 상기의 프로그램을 플로우챠트 형태로 제3도와 제4도에 도시하였다. 마이크로 프로세서(15)는 사용자 제어 키보드(19)에서 사용자 명령신호에 응답한다. 도면에서는 편의상 키보드(19)가 마이크로 프로세서(15)에 직접 접속된 것으로서 도시하였지만, 그것은 원격 제어장치의 키보드일 수도 있다. 키보드(19)에는 텔레비젼 수상기의 여러 기능, 예를들면 수상기의 on, off 동작, 음향 크기조정, 채널 선택등 다양한 기능을 제어하기 위한 키들이 있다. 그러나 도면에서는 채널 선택과 관계된 키만을 도시하였다.

채널(0-9)의 선택은 수자 키(0-9)를 누름으로서 직접 행할 수 있다.

채널 번호 높임(channel up; cup)키와 채널번호 낮춤키는 채널 선택에 관한 채널 스캐닝모드를 초기화 한다. 이 모드에서는 액티브 채널 목록내에 있는 채널이 고정될때까지 주파수의 연속적인 상승이나 하강이 있게된다. 상기의 목록내에 액티브 채널이 없는 경우에는 채널 스캐닝 모드가 끝난후에 자동적으로 건너뛴다.

액티브 채널에 관한 목록은 마이크로 프로세서와 연결된 비휘발성 RAM(21)에 저장되어 있다. RAM(21)에는 각 채널에 대해서 여러개의 1 비트 메모리 위치를 갖는다. 논리 1은 각 액티브 채널이 메모리에 있고, 논리 0은 각 인액티브 채널에 대해 메모리 위치내에 저장되었음을 표시한다. 메모리의 위치는 선택된 채널의 번호에 따라 지정된다.

키보드(19)에는 자동 프로그램(autoprogram; A-P)키가 있어서, RAM(21)의 액티브 채널 목록이 자동적으로 프로그램화되는 자동 프로그래밍동작을 개시한다. 자동 프로그래밍 작동중에 각 채널은 동조를 위해 연속적으로 선택되어서 유효의 RF 텔레비젼 신호가 존재하는지의 여부를 결정한다. 유효 RF 텔레비젼 신호가 있는 경우에 논리 1이 각 1 비트 메모리 위치에 들어가며, 없는 경우에는 논리 0이 들어간다. 키보드(19)에는 소지키와 추가키가 있어서, RAM(21)에 있는 목록으로부터 채널을 수동으로 삭제와 추가를 행할 수 있다.

RF 입력측(1)은 방송 수신 안테나 케이블 분포 네트워크 또는 텔레비젼 액세서리(예, VCR, 비디오 디스크 플레이어, 비디오 카메라 또는 비디오 게임 기구등)등에 접속될 수 있다. 공중 채널용의 RF 신호는 저 VHF, 고 VHF 및 UHF 의 동조 대역을 차지하며, FCC(Federal Communication Commission; 미연방 통신 위원회)에서 지정해준 표준 주파수로 전파된다. 케이블 채널용 RF 신호도 저 VHF, 고 VHF 및 UHF 대역을 차지할 수 있으며, 또한 이들 각 대역중에 미드(mid), 수퍼(super), 하이퍼(hyper) 및 울트라(ultra) 대역을 차지할 수도 있다.

본 실시예에서는 공중 채널과 케이블 채널에 대해 동일한 채널 번호를 부여하였다. 따라서, 키보드(19)의 공중/케이블(air/cable; A/C)키는 동조된 공중채널이나 케이블 채널을 선택한다. RAM(21)에는 동조된 것이 공중(예, 논리 1)채널인가 또는 케이블(예, 논리 0) 채널인가를 표시하기 위한 1 비트가 저장되어 있다. 분할 인수 N 과 대역 선택신호는 RAM(21)에 저장된 공중/케이블 표시에 따라 제어되는데, 이는 선택된 채널의 번호에 의해 제어되는 것과 마찬가지이다.

표준 주파수의 RF 신호에 대해 공중 채널을 위한 분할 인수 N 의 값은 모든 수신지점에 대해 잘 알려져 있다. 따라서 각 공중채널에 대한 N 의 정확한 값은 마이크로 프로세서(15)에 대한 제어프로그램 부분으로서 저장할 수 있다.

각 표준 주파수와 오프세트되는 비표준 주파수의 RF 신호를 갖는 케이블 채널과 텔레비젼 액세서리에 대한 분할 인수 N 의 값은 모든 수신 지점에서 알려져 있지 않다. 따라서, 케이블과 채널과 텔레비젼 액세서리에 대한 N 의 특정값은 미리 저장할 수가 없다. 또한 케이블 분포망이나 텔레비젼 액세서리가 RF 신호 입력측(1)에 접속되어 있을때에, N 에 대한 정확한 값의 검색이 동조될 각 채널에 대해 행해진다. 이러한 검색기간 동안에 N 의 값은 각 표준 주파수에 대한 N 의 값 근처에서 단계적으로 변경된다. 그리고 N 의 각 값에서 유효 RF 텔레비젼 신호가 존재하는지의 여부를 결정한다. 본 설명의 동조 시스템에서 유효 RF 텔레비젼 신호의 존재는 몇몇 경우에는 AFT 신호와 복합 동기 신호의 상태를 검사함으로 정해진다. 마이크로 프로세서(15)에 접속된 AFT 비교기(23a, 23b)와 동기 검출기(25)는 이러한 목적을 달성한다.

이러한 검색 기구는 정상 동작모드(여기서의 채널 선정은 수자표시 키를 통해 직접 행해지거나 채널번호 높임 또는 채널번호 낮춤키를 통해 간접적으로 행해진다)와 자동 프로그래밍 모드에서 이용된다. 제2a도 및 제2b도에 도시된 동조전압 파형은 스텝-와이즈 검색 과정을 설명하고 있다.

제2a도 및 2b도에서는, 케이블 분산 네트워크가 RF 입력측(1)에 접속되고, 공중/케이블 키는 케이블 채널을 동조하는 상태에 동조 시스템이 놓여져서 동작하는 것으로 가정하였다.

제2a도 및 제2b도에 도시한 바와 같이, 검색은 단계적으로 행해진다. 첫번째로는, 각 국부 발진기 검색 주파수(이는 표준주파수, HRC(Harmonically Related Carriers) 주파수 또는 IRC(Interval Related Carriers) 주파수 등으로 할당된 케이블 분산 네트워크에서 일반적으로 접하는 예측 가능의 주파수에 해당함) 대응하는 비교적 작은 그룹의 N 값에 대해서 RF 신호의 존재여부를 검사한다. 두번째로는 큰 그룹의 N 값에 대해 검사한다. 이러한 검색속도는 신속하다. 모든 채널이 동조를 위해 연속적으로 선택되는 자동 프로그래밍 모드에서는, 첫번째 과정만이 행해진다.

상기 검색기구는 텔레비젼 액세서리에서 발생한 비표준 주파수인 RF 신호를 동조가 가능하게 하기 위하여 공중채널을 위해서는 디제이블되지 않는다. 그러나 표준(즉 정상)주파수가 아닌 케이블 관련의 한 예측가능한 주파수에서 공중채널용의 RF 신호가 발견되지 않기 때문에, 표준 주파수만이 검사된다.

AFT 신호는 예측 가능 그룹의 주파수 검색기간에 검사된다. AFT 신호는 화상 반송파의 공칭 주파수보다 큰 156.25㎑ 에서는 진폭면에서 V_H보다 크며, 공칭 주파수보다 작은 156.25㎑ 에서의 진폭은 V_L보다 작다. V_H레벨이상에서 AFT 신호의 진폭은 양의 방향의 영역에 있으며, V_L레벨 이상의 진폭은 음의 방향영역에 있다. AFT 비교기(23a, 23b)가 행한 양방향과 음방향의 검출은 선택 채널에 대해 RF 반송파의 존재를 검사한다. 따라서, 제1그룹의 국부 발진기 검색 주파수의 검색기간 동안에, 분할 인수 N 의 값은 제2a도 및 제2b도에 도시한 바와 같이 예측 가능 국부 발진기 주파수 검색 주파수에 대해 창 형태인 ±156.25㎑ 인 주파수를 발생하도록 설정된다.

만일 양방향 및 음방향의 AFT 험프가 여러개의 N 의 값에서 AFT 비교기(23a, 23b)에 의해 검출되지 않을 경우에, N 은 제1그룹의 검색값에서 다음의 검색값으로 변한다. 상기 두개의 AFT 험프가 제1그룹에서 어떠한 검색값에 대해서도 검출되지 않은 경우에, 제2그룹내에서 검색값을 이용하는 제2검색이 개시된다. 이하에서는 제2검색에 관하여 기술한다.

만일 AFT 험프가 제1그룹내의 검색값에 대해서 검출되지 않은 경우에, 검색이 종료되고, 동기 검출기(25)가 동기 분주기(11)의 출력신호를 검사한다. AFT 비교기(23a, 23b)에서 검출된 반송파는 화상 반송파가 아닌 음성 반송파일 가능성이 있기 때문에, 상기의 복합 동기 신호가 검사된다. 복합 동기 신호의 주파수와 펄스폭을 측정함으로서 동작하는 적당한 동기 유효 검출기에 관하여는 I.Tults 와 M.P.Frenhch가 출원한 미국 특허 제4,405,947호에 기재되어 있다.

만일 복합 동기 신호가 정확한 특성을 가질 경우에는 RF 텔레비젼 신호의 화상 반송파가 할당되어 있다. 그후, 국부 발진기 신호의 주파수가 최적의 동조 상태로 조절된다. 이렇게 양호한 동조 동작에는, 검출된 IF 화상 반송파의 주파수가 2개의 험프사이에 설정될때까지 국부 발진 주파수를 약간씩(예, 31.25㎑) 변동시키는 과정이 포함되어 있다. 이렇게 양호한 동조 동작의 상세한 사항은 J.Tults, W.I.Testin 및 M.F.Rumreich 가 출원한 미국 특허 제4,868,892호에 상세히 기재되어 있다.

만일 복합 동기 신호가 정확한 상태를 갖지 않을 경우에 상기에서 언급한 제2의 검색이 행해진다.

제2검색기간에는 AFT 비교기(23a, 23b)가 다시 사용되어서, 제2그룹의 각 검색 주파수에서 선택된 채널에 대한 RF 신호의 존재에 대해 검사한다. 제2a도와 제2b도에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서의 검색은 0.5㎒ 단계에서 발생하여, 공칭 주파수보다 높은 국부 발진기 주파수인 3.0㎒ 에서 개시되고, 공칭 주파수보다 낮은 국부 발진기 주파수인 3.0㎒ 에 끝난다. RF 텔레비젼 신호의 화상 반송파의 존재는, 양방향 AFT 험프가 임의의 한 단계에서 검출되고 음방향 AFT 험프가 다음 단계에서 검출될때에 표시된다.

유효 RF 신호의 화상 반송파가 제2검색 기간에 할당되어진 후에는, AFT 험프들간의 IF 화상 반송파의 주파가 최적으로 되어 유지되도록, 앞서 언급한 것과 동일한 동작이 행해진다.

만일 제2검색 기간에서 RF 반송파가 없는 경우에, 선택된 채널에 대해서 표준 주파수의 RF 신호에 해당하는 공칭의 국부 발진기 주파수가 발생되도록 한다.

이상 기술한 동조 시스템은 RCA 회사에서 시판하고 있는, CTC 156 과 CTC 157 전자 샷시가 있는 칼라 수상기에 내장된 것과 유사하다. 이러한 샷시에 관한 책자로는, 미국 인디아나주의 인디아나폴리스에 소재하는 Thomson Consumer Electronics 가 발행한 RCA/GE Color Television Service Data-CTC 156/157이 있다.

새로운 채널이 선택될때에, 새로운 채널에 해당하는 신규값의 N 은 마이크로 프로세서(15)로 부터 동조 전압 발생기(13)로 전달되고, 그결과 이전 채널에 해당하는 전의 레벨로부터 새로운 채널에 해당하는 신규 레벨로의 변경이 일어난다. 동조 전압에서의 변동은 순시적이라기 보다는 램프 파형과 같은 변동이다. 번경율은 본 실시예에서 동조 전압 발생기(13)를 구비한 PLL 를 가지는 동조 시스템의 시상수와 이득에 의존한다. 새로운 채널에 대한 RF 신호를 할당하기 위해서, 검색이 행해지기 전에, 동조 시스템의 동작이 안정화되어 있는지를 판정하여야 한다. 앞에서도 언급하였지만, 록검출기 또는 이와 유사한 장치가 없을 경우에는, 임의의 채널에 대해서 안정화 되는데 요하는 최대시간 만큼 지연시킴으로서 달성할 수 있다. 이것은 전 채널과 새 채널간의 간격에 관계없이 모든 채널에 대한 동조시간을 필요이상으로 길게한다.

본 발명에서는 전의 채널과 새 채널과의 간격과, 여러 동조기의 동조 속도차에 대한 동조 시스템이 적합한 안정성이 달성될때에 결정과정을 행한다.

본 실시예에 있어서, 이것은 신규 채널에 해당하는 신규값의 N 이 들어간 후에, AFT 신호를 연속적으로 샘플링함으로서 달성할 수 있다. 제2a, 2b도를 참조한 검색 공정에 관해 앞서 언급하였듯이, N 의 초기값은, RF 신호가 선택된 채널에 대해 존재할 경우에 발견이 예상되는 양방향의 AFT 험프 지점에서의 주파수(예, 공칭 +156.25㎑)에 대응한다. 만일 AFT 의 레벨이 소정의 최소시간 간격, 예를들면 20㎳ 동안 양의 험프에 해당하는 임계치 V_H위에 있을 경우에, 동조 시스템은 안정상태에 도달했음을 표시한다. 동조 전압은 이전의 채널에 해당하는 레벨에서 새로운 채널에 해당하는 레벨로 변동됨에 따라, 다른 채널에 대응하는 반송파들을 만나게 되어 양방향 험프에 대응하는 AFT 레벨을 발생하기 때문에, 소정의 최소 시간만이 소요된다. 이들 순시적인 채널에 대한 양방향의 험프는, 예컨대 ㎳ 단위당 0.3V 의 경사율에서는, 20㎳ 보다 훨씬 짧은 기간인 일반적으로 약 1㎳ 기간이다. 만일 최소 20㎳의 양방향 험프가 존재할 경우에, 동조 시스템은 안정 상태에 도달한 것으로 추정되며, 음의 공칭 주파수-156.25㎑(N-0.156.25)에서의 음방향 험프에 대한 검사로서, 앞서 설명한 유효 화상 반송파의 존재를 확인한다. RF 반송파는 N 의 처음값에 위치할 수 없기 때문에 최소 20㎳ 기간내의 양방향 험프가 발생하지 않을 경우에 동조 시스템이 안정상태로 되기 위하여 소정의 시간 지연(예, 250㎳)이 행해진다. 이러한 동작시에는, AFT 신호가 사용되어서 동조 시스템이 안정상태에 도달한 시기결정과, RF 신호의 존재의 표시를 하게한다.

본 실시예에서 채널 변경후에 안정성에 도달한 시기를 결정하기 위하여 적용된 기술은 정상 모드와 자동-프로그래밍 모드에서 사용할 수 있다. RF 신호가 표준(즉, 공칭)주파수를 대부분 갖는 동조 환경에 있어서는, 동조 속도를 상당히 빠르게 할 수 있다. 일반적으로, 동조 시간은 2 배 내지 3 배만큼 줄일 수 있다.

제3도는 마이크로 프로세서(15)의 제어 프로그램의 플로우 챠트이다. 이제 이것의 각 단계별로 설명한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 새로운 채널을 동조하기 위한 명령이 일단 들어오면(S1), 마이크로 프로세서(15)는 N 의 값이 공칭 국부 발진기 주파수 신규 채널(LO_NOM)펄스 156.25㎑ 에 대응되도록 설정한다. 즉 마이크로 프로세서는 양방향 AFT 험프에 대해서 예상 주파수를 동조하도록 N 을 설정한다(S2).

그후에, 마이크로 프로세서(15)는 250㎳ 시간 간격의 타임아웃타이머가 개시되게 하고, 자신은 양 AFT 비교기(23a)의 출력 샘플링을 개시한다(S5). 이 샘플링은 양방향 AFT 험프가 검출될때까지 또는 250㎳ 의 종료후까지(S4) 계속된다. 샘플링은 사용된 특정의 마이크로 프로세서의 명령 사이클 주기 시간에 의해 정해진 속도로 일어난다. Motorola 사 제품인 6805 마이크로 프로세서와 PLL 를 가지는 TELEKAT 텔레비젼 제어 IC 에서는 약 50㎲ 초내에 샘플을 처리한다.

250㎳ 시간 간격내에 양방향 AFT 험프가 존재할 경우에는(S6), 20㎳ 종료 타이머가 개시되고(S7), 마이크로 프로세서(15)는 양의 AFT 비교기(23a)의 샘플 출력을 계속한다. 만일 양방향 AFT 험프가 250㎳ 시간 간격에서 20㎳ 동안 존재할 경우에(S8, 29, S10, S11), 그 결과는 국부 발진기 주파수가 안정한 상태에 있는 것으로 표시된다.

음방향 AFT 험프는 250㎳ 시간 간격내에서 검출되지 않은 경우(S6, S4) 또는 양방향 AFT 험프가 250㎳ 시간 간격내에서 최소 20㎳ 동안 존재하지 않을 경우(S9, S10, S11)에 양의 AFT 비교기(23a)의 출력이 추가의 20㎳ 시간 간격동안 샘플되어서, 양방향 AFT 험프의 존재에 대한 최소의 시간을 검사한다. 만일 양의 AFT 검출기(23a)의 출력이 상기 검사동안에 20㎳ 시간 간격내에 임의의 샘플에 대해 하이인 경우(S14, S15), 새로운 채널에 대한 양방향 AFT 험프가 존재하고, 음방향 험프에 대해 검사가 행해졌음을 표시한다(S17). 화상 반송파가 존재하더라도 비디오 정보로 과변조될 수 있기 때문에, 마지막 검사가 행해진다. 과변조 화상 반송파가 수직 재투사 간격동안을 제외하고 드롭 아웃될 수 있다. 이러한 검사를 위하여 선택된 20㎳ 의 시간적 간격은 하나의 완전한 수직 시간(약 16.7㎳)을 포함하는데 충분한 것이다. 만일 양의 AFT 험프가 검출되지 않을 경우에, 앞서 언급한 바와 같이 N 의 값을 변경함으로서 검색이 초기화된다.

검색 동작중에 변경이 완료된 후에 동조 시스템이 안정화된 시기를 결정하는 것도 바람직하다. 주파수 단계가 채널간격(예, 6㎒)보다 작더라도, 수백 ㎳ 단위의 동조 전압의 댐프형 발진은 검색단계가 PLL 루프 게인이 낮은 동조 대역의 상부측에서 채널에 대해 행해질때에 발생한다. 이러한 채널에서 안정성을 보장하는 일정의 시간 지연은 다른 채널과 균일한 경사율로 검색동작을 행하게 한다.

동조 시스템이 채널 변경후 안정화되는 시기를 결정하기 위해 사용되는 것과 유사한 방식의 적당한 시간 종료 알고리즘은, 동조 시스템이 제2a, 2b도에 도시한 검색 동작동안에 스텝-와이즈 변경후 안정화되는 시기를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 양방향 AFT 험프가 계수하는 검색 주파수에서 미리 알 수 없다. 따라서, 소정의 시간 간격(예, 20㎳)동안에 양방향의 AFT 의 연속적인 존재에 대한 검색보다도, 검색과정동안 변경후에, AFT 신호는 연속적으로 샘플되어서 AFT 레벨이 소정 갯수의 시간 간격동안 불변 상태인지를 결정한다. 본 실시예에 있어서, 이들 시간 간격은 화상 반송파가 과변조되지 않는 수직 재추적 간격을 포함하도록 20㎳ 이다. 실시예에 있어서, AFT 레벨이 거의 동일한 것에 대해 2 연속 20㎳ 시간 간격은 작은 스텝에 대해 안정성을 표시하고, 3 연속 20㎳ 시간 간격은 0.5-1㎒ 정도의 큰 스텝에 대해 안정성을 표시한다. 제4도는 각 단계의 검색동작후에 안정성을 결정하기 위해 사용되는 마이크로 프로세서(15)의 플로우 챠트이다.

제4도에 도시된 타임 아웃 알고리즘에서 사용된 파라미터는 다음과 같다.

PP 는 양방향 AFT 피크가 현재 20㎳ 시간 간격으로 검출되면 논리 1으로 설정(양의 피크치가 검출되지 않을 때에 논리 0으로 설정).

NP 가 양방향 AFT 피크(험프)가 현재 20㎳ 시간 간격으로 검출될때에 논리 1 로 설정.

PRV.PP 는 양방향 피크(험프)가 이전의 20㎳ 시간 간격으로 검출될 경우 논리 1이다.

RRV.NP 는 음방향 피크(험프)가 이전의 20㎳ 시간 간격으로 검출되면 논리 1이다.

EQCNT 가 연속 20㎳ 시간 간격에서 안정상태를 표시하는 확인 결과치의 계수이다. 다음 상태는 EQCNT 가 1 만큼씩 증가하게 한다.

PP 와 PPV.PP 는 모두 1이다; NP 와 PRV.NP 는 모두 1이다; PP 와, NP PPV.PP 및 PRV.NP 는 모두 0이다. 만일 PP 와 NP 또는 PRV.PP 와 PRV.NP 는 20㎳ 시간 간격동안 1로 설정된다. 안정성을 확인하는 EQCNT 는 스텝크기(예, 31.25㎑ 에 대해서 1, 0.5㎒ 이상에서는 2)에 따름.

TOTCNT 는 연속 20㎳ 시간 간격의 연속 계수치이다. TOTCNT=12(12 × 20m = 240㎳ 에 해당)는 메인 프로그램의 검색 부분이 연속되도록 하는 디폴트 상태를 표시한다.

제4도의 플로우 챠트에 관해 설명한다. N(S1)의 값을 변경함으로서 새로운 검색이 행해질때에(S1), PRV.PP 와 PRV.NP 가 1로 설정되어 초기화 되고, TOTCNT 는 0 으로 설정됨으로서 초기화된다(S2), 그후 20㎳ 타임 아웃 타이머가 세트되고, PP 나 NP 가 각 0으로 설정됨으로서 초기화된다(S3).

그후 20㎳ 시간 간격이 끝날때까지 AFT 비교기(23a, 23b)의 각 출력이 계속 샘플되고, 결과치가 PP 및 NP 에 대응하는 레지스터에 저장된다. 여기서 샘플링 속도는 마이크로 프로세서(15)의 명령 주기 시간에 의해 결정된다.

20㎳ 시간 간격에 끝날때에(55), PP, NP, PRV.PP 및 PRV.NP 에 해당하는 레지스터의 내용이 평가되어서, AFT 레벨이 그 연속시간 간격동안 동일한지를 결정한다(S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12). 만일, 이전과 현재의 20㎳ 시간 간격에서 어떠한 AFT 신호 레벨의 균일성이 없을 경우에 EQCNT 는 0으로 설정된다. 만일 양방향 및 음방향 AFT 험프가 이전의 20㎳ 시간 간격에 검출되지 않거나(S6), 현재 20㎳ 시간 간격에서 검출되지 않을 경우(S7), 국부 발진 주파수는 아직 안정화되어 있지 않다고 판단하여, 이전과 현재의 20㎳ 시간 간격에서 AFT 신호 레벨의 균일성에 관한 어떠한 신호표시도 무시한다. 이 경우에 EQCNT 는 0으로 설정된다(S13).(앞서도 언급하였듯이, 새로운 단계에서는 PRV.PP 를 취하고, RPV.NP 를 처음에 1로 정한다). 만일 이전과 현재의 20㎳ 시간 간격에서 AFT 신호 레벨 균일성이 있을 경우에 EQCNT 는 1만큼 증가한다(S14).

AFT 신호 레벨 균일성이 평가된 후에, PP 나 NP 에 대응하는 레지스터의 내용은 PRV.PP 및 PRV.NP 에 대응하는 레지스터내에 저장되어서 다음의 20㎳ 시간 간격에서 이용가능하게 하고, 그결과 TOTCNT 는 1만큼 증가한다(S16).

그후, TOTCNT 와 EQCNT 가 평가되어서, 안정성이 실현되었는지를 검사한다(S17, S19). 앞서 언급하였듯이, TOTCNT 가 12 에 도달한 경우, 즉 12 × 20㎳ = 240㎳ 에 해당하는 경우(S17), 검색 알고리즘의 다음 단계가 취해진다(S19). 그러나, TOTCNT 가 아직 12 에 도달하지 않는 경우(S17), EQCNT 가 평가된다(S19). 만일 EQCNT 가 검색 알고리즘의 현재 부분에서 사용된 특정 스텝에 대해 소정치의 계수(PRED.CNT)와 같을 경우에, 검색 알고리즘에서의 다음 스텝이 행해진다. 반면에, 다음 단계의 20㎳ 시간 간격이 개시된다.

이러한 과정은 확인연속의 20㎳ 간격의 소요 갯수가 발생했는지 또는 12 사이클이 발생하였는지를 결정할때까지 계속된다.

앞서도 언급하였듯이, 적정의 종료장치는 동조 동작에 요하는 시간을 상당히 감소시킨다. 이것은 동조 시스템의 자동 프로그래밍 특징과 관련해서 특히 중요하다. 본 발명에서는 제조업자가 동조 제어 시스템에 대한 커다란 하드웨어의 변경없이도 여러 특성을 갖는 다양한 동조기를 가능하게 해준다. 단지 프로그램의 파라미터(예, EQCNT, TOTCNT 및 250㎳ 타임 아웃)만의 변경이 필요하다.

이밖에도 다양한 변형이 가능할 것이다.

예를들면, 음방향 AFT 험프는 양방향 AFT 험프 이전에 검사할 수도 있다. AFT 비교기(23a, 23b)도 디지탈 비교 장치로 교체할 수 있으며, 이 장치는 아날로그 AFT 신호를 임계 V_H, V_L에 해당하는 디지탈 수치로 비교하는 디지탈 표시로 전환된다. AFT 검출기(9)도 IF 신호 주파수를 직접 측정하는 디지탈 계수 장치로 교체할 수 있다. 이 경우에, 새로운 채널이 선택되거나 새로운 검색 스텝이 취해진후에 일정 시간 간격동안 측정된 IF 주파수가 일정하게 유지될때에 안정성이 결정된다. 또한 동기 검출기(25)의 정밀도에 따라, 동기 검출기(25)의 출력이 소정 시간 기간동안에 상당히 일정하게 될때에 안정성이 결정될 수도 있다. 위에서 언급한 Tults 와 프랑스 특허에서 공개된 동기 검출기는 이러한 목적에 적합하다.

지금까지 본 발명은 PLL 주파수 합성 동기 시스템에 관해 기술하였지만, 다른 여러형태의 동조 시스템에도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

동조 시스템이 안정상태에 도달하는 시기를 표시하기 위한 타임아웃장치도 검색 동작의 개시와 관련하여 기술하였지만, 채널 변경후 표시기가 언블랭크가 되는 시기를 표시하기 위해서도 사용할 수 있다.

첨부된 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술사상에 의거하여 각종의 변형이 가능할 것이다.

Claims (7)

1. RF 신호 발생 수단(1)과, 국부 발진기 신호 발생 수단(13)과, 정확한 동조 상태에 있을때에, 명목 주파수를 갖는 IF 신호를 발생하기 위해서 상기 국부 발진기 신호와 RF 신호를 결합하는 수단(3)과, 상기 명목 주파수와 상기 IF 신호 주파수와의 관계를 표시하는 특성치를 가지는 신호를 발생하기 위하여, IF 신호에 응답하는 수단(19)과, 상기 국부 발진기 신호 주파수를 제1주파수를 소정치의 제2주파수로 변경하기 위하여, 상기 국부 발진기 신호 발생수단을 제어하기 위한 수단(15, 17, 21)을 구비한 동조 시스템에 있어서, 상기 제어 수단(15, 17, 21)은 IF 주파수 표시신호를 감시하고, 상기 IF 주파수 표시신호가 제1소정 시간 주기동안, 그리고, 상기 IF 주파수 표시신호가 제1소정 시간 주기동안, 그리고, 상기 IF 주파수 표시신호가 제1소정시간 주기동안 일정하게 유지되지 않을 경우에 상기 제1소정 간격보다 긴 제2소정시간 주기이후에 일정하게 유지될때에 상기 국부발진기 신호의 안정성의 표시를 발생을 특징으로 하는 동조 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 IF 신호에 응답하는 상기 신호는, IF 신호 주파수와 명목 주파수간의 제1주파수 편차에 대한 제1진폭과, IF 신호 주파수와 명목 주파수와의 제2주파수 편차에 대한 제2진폭을 갖는 진폭 대 주파수 특성을 가지며, 상기 제어수단(15, 17, 21)은 IF 주파수 표시신호가 상기 제1소정시간 주기에 대해 소정 임계치를 초과하는 진폭을 가질때에 상기 안정 상태표시를 발생하는 것을 특징으로 하는 동조 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1주파수는 제1채널에, 제2주파수는 제2채널에 대응하는 것을 특징으로 하는 동조 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 IF 신호에 응답하는 상기 신호는, IF 신호 주파수와 정상 주파수와 제1주파수 편차에 대한 제1진폭과, 상기 IF 신호의 주파수와 공칭 주파수간의 제2주파수 편차에 대한 제2진폭을 갖는, 진폭 대 주파수 특성을 가지며, 상기 제어 수단(15, 17, 21)은 IF 신호에 응답하는 상기 신호가 상기 소정의 제1시간 간격동안 진폭 대 주파수 특성의 동일 진폭 영역에 있을 경우에, 상기 안정상태 표시를 발생하는 것을 특징으로 하는 동조 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어수단(15, 17, 21)은 연속시간 동안에 IF 신호에 대응하는 상기 신호를 샘플하고, 소정 갯수의 연속 시간 간격내의 샘플이 진폭 대 주파수 특성의 동일 진폭 영역에 대응할때에 안정상태 표시를 발생하는 것을 특징으로 하는 동조 시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1, 제2주파수는 검색 주파수인 것을 특징으로 하는 동조 시스템.
7. 제4항에 있어서, 상기 제어수단(15, 17, 21)은 연속시간 간격동안 IF 신호에 대응하는 상기 신호를 샘플하고, 소정 갯수의 연속시간 간격내의 상기 샘플이 안정할때에 상기 안정 상태표시를 발생하는 것을 특징으로 하는 동조 시스템.