KR19980042889A - 동기 입력신호 주파수와 수평 스캔주파수를 동기시키는데사용되는 위상동기루프를 갖는 비디오 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 비디오 디스플레이 장치는 수평 동기신호를 수신하여 상기 수평 동기신호의 주파수에 뒤이어서 발진신호를 발생하는 위상 동기루프와, 상기 수평동기신호의 상기 주파수가 변화할 때에, 상기 발진신호의 주파수가 상기 수평 동기신호의 상기 주파수에 뒤따르도록, 상기 발진 신호의 상기 주파수를 상기 위상 동기루프의 소정의 캡쳐범위로 이동시키기 위하여 트래킹 (tracking) 제어신호를 발생하는 트래킹 회로, 및 상기 발진신호를 수신 및 증폭하여 수평 출력신호를 출력하는 출력회로를 구비한다. 상기 트래킹 회로는 상기 수평 동기신호와 상기 발진신호를 수신하여 상기 위상 동기루프가 비동기 상태일 때에 상기 수평 동기신호를 상기 트래킹 회로에 선택된 신호로서 인가하고, 상기 루프 동기회로가 동기된 상태일 때에는 상기 수평동기신호를 상기 트래킹 회로에 상기 선택된 신호로서 인가하는 스위치 회로를 포함한다.

Description

동기 입력신호 주파수와 수평 스캔주파수를 동기시키는데 사용되는 위상동기루프를 갖는 비디오 디스플레이 장치

본 발명은 비디오 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 텔레비젼 수신기 및 개인용 컴퓨터 디스플레이에 사용되는 수평 스캔신호 주파수를 동기 입력신호 주파수와 동기시키는데 사용되는 위상동기 루프를 갖는 비디오 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 명세서에서, 위상동기 루프 (phase-locked loop) 는 PLL 로 약칭하기로 한다.

이러한 유형의 비디오 디스플레이 장치, 예를들어, 텔레비젼 수신기 모니터에 있어서, 디스플레이용 수평 스캔신호는 동기신호 분리회로에 의해 입력 복합 비디오 신호로부터 분리되어진 수평 동기신호와 동기하여 발생된다. 그 수평 스캔신호가 그 수평 동기신호에 포함된 잡음 및 다른 성분에 의해 영향을 받는 것이 바람직하지 않으므로, 상술한 방해를 제거하여 안정적인 수평 동기신호 주파수를 보증할 수 있도록 하기 위하여 일반적으로 PLL 회로가 사용되고 있다.

널리 공지된 바와 같이, 그 PLL 회로는 전압 또는 전류 제어 발진기 및 저역 필터 (LPF) 에 접속되어진 출력단을 갖는 위상 비교기를 포함한다. 그 위상 비교기는 발진기의 출력과 기준신호인 동기펄스의 선단 (leading edge) 또는 중심과 비교한다. 그 비교의 결과를 나타내는 에러 전압 또는 전류가 저역필터에 의해 적분되고, 발진기에 제어 전압 또는 전류로서 인가되어, 발진기의 출력주파수가 동기펄스 주기를 갖는 위상이 될 때까지 발진기의 위상과 주파수를 변화시키게 된다.

도 1 을 참조하면, 미국 특허 제 4,634,939호에 대응하는 일본 특허공개 제 87-159980 호에 개시되어 있으며 그 내용이 본 출원에 전체적으로 결합되어진, PLL 회로를 이용하는 하나의 종래 비디오 디스플레이 장치가 블럭도의 형태로 도시되어 있다.

나타낸 종래 비디오 디스플레이 장치는 입력 수평 동기신호 (HI) 의 주파수에 뒤이은 발진 신호 (VF) 를 발생시키는 PLL 회로 (1), 동기신호가 스위치 오버됨에 따라서 동기신호 (HI) 주파수의 갑자스런 변화가 있을 때에 그 발진 주파수를 소정의 캡쳐범위로 이동시키고, 동기신호 (HI) 가 인가되지 않을 때에는 그 발진 주파수를 유지하는 트래킹 (tracking) 회로 (2), 및 그 발진 주파수 (VF) 를 수신하고 그 발진 주파수 (VF) 를 소정의 출력레벨로 증폭하여 그 증폭된 신호를 수평 출력신호 (HO) 로서 출력하는 출력회로 (3) 를 포함한다.

PLL 회로 (1) 는 수평 동기신호 (HI) 를 수신하여 일정 펄스폭을 갖는 수평 동기펄스 (H) 를 출력하는 파형 정형기 (11), 그 수평 동기펄스 (H) 와 발진신호 (VF) 간의 위상차를 검출하여 위상차 신호 (P1) 를 출력하는 위상 검출기 (12), 그 위상차 신호 (P1) 를 적분하여 그 위상차 신호 (P1) 를 전류신호 (F1) 로 변환하는 저역필터 (13), 그 전류신호 (F1) 와 또한 전류신호인 트래킹 제어신호 (IF) 를 가산하여 제어신호 (C) 를 발생하는 전류 가산기 (14), 및 그 제어신호 (C) 에 응답하여 발진신호 (VF) 를 발진하는 전류 제어 발진기 (15) 를 포함한다.

트래킹 회로 (2) 는 수평 동기펄스 (H) 를 수신하여 그 수평 동기펄스 (H) 의 주파수를 전압신호 (VH) 로 변환하는 주파수/전압 변환기 (21), 그 전압신호 (VH) 를 적분하여 적분신호 (F2) 를 출력하는 저역필터 (22), 발진기 (15) 가 최소의 공주 (free running) 주파수에서 발진하도록 하는 전압신호 (FL) 를 출력하는 전압원 (23), 클리핑 (clipping) 다이오드 (24), 및 신호 F2 + FL 의 전압을 전류신호인 트래킹 제어신호 (IF) 로 변환하는 전압/전류 변환기 (25) 를 포함한다.

출력회로 (3) 는 제어신호 (F3) 에 응답하여 발진신호 (VF) 를 위상천이하고 그 위상천이된 신호 (PS) 를 출력하는 위상 시프터 (phase shifter, 31), 그 위상 천이신호 (PS) 에 응답하여 수평 편향 출력신호 (HO) 및 블랭킹 (blanking) 펄스 (PB) 를 출력하는 출력 증폭기 (32), 그 블랭킹 펄스 (PB) 와 발진신호 (VF) 간의 위상차를 검출하여 위상차 신호 (P2) 를 발생하는 위상 검출기 (33), 및 그 위상차 신호 (P2) 를 적분하여 제어신호 (F3) 를 발생하는 저역필터 (34) 를 포함한다.

이하, 도 1 및 그 도 1 에 나타낸 회로에 있어서의 여러가지 파형을 나타낸 타이밍 챠트인 도 2 를 참조하여, 종래 비디오 디스플레이 장치의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, PLL 회로 (1) 가 동기된 상태일 때에, 즉, 수평 동기펄스 (H) 의 주파수가 실제로 발진신호 (VF) 의 주파수와 일치하지 않을 때에, PLL 회로 (1) 의 파형 정형기 (11) 는 그 수신된 입력 수평 동기신호 (HI) 를 정형화시켜, 일정 펄스폭을 갖는 수평 동기펄스 (H) 를 출력하여, 위상 검출기 (12) 및 주파수/전압 변환기 (21) 에 인가되어진다. 위상 검출기 (12) 는 수평 동기펄스 (H) 의 위상과 PLL 회로 (1) 의 출력인 발진신호 (VF) 의 위상과 비교하여, 그 위상차 신호 (P1) 를 출력한다. 저역필터 (13) 는 그 위상차 신호 (P1) 를 적분하여 전류신호 (F1) 를 출력한다. 이상 설명한 동기된 상태에서, 트래킹 제어신호 (IF) 는 상수값에 있으며, 따라서 전류 가산기 (14) 는 상수값의 트래킹 제어신호 (IF) 및 전류신호 (F1) 를 가산하여, 제어신호 (C) 를 발생시킨다. 전류 제어 발진기 (15) 는 그 제어신호 (C) 의 전류값에 대응하는 주파수를 갖는 발진신호 (VF) 를 발진 및 발생시킨다. 이 발진신호 (VF) 는 위상 검출기 (12) 및 출력회로 (3) 의 위상 시프터 (31) 와 위상 검출기 (33) 에 인가되어진다. 따라서, PLL 회로 (1) 는 위상 검출기 (12) 로부터 출력되어진 위상차 신호 (P1) 가 0 이 되도록, 즉 전류 제어 발진기 (5) 에 의해 발생된 발진신호 (VF) 의 주파수가 수평 동기신호 (HI) 의 주파수와 일치되어 지도록 동작한다.

한편, 트래킹 회로 (2) 의 주파수/전압 변환기 (21) 는 그 수신된 수평 동기펄스 (H) 의 주파수를 전압신호 (VH) 로 변환하여, 저역필터 (22) 로 인가된다. 저역필터 (22) 는 전압 신호 (VH) 에 포함된 잡음 및 타 성분과 같은 고주파수 성분을 제거하고 그 전압신호 (VH) 를 적분하여, 전압/전류 변환기 (25) 로 적분신호 (F2) 를 발생시킨다. 그 전압/전류 변환기 (25) 는 적분신호 (F2) 로 변환하여 수평 동기펄스 (H) 의 주파수에 비례하는 전류값을 갖는 트래킹 제어신호 (IF) 를 발생한다.

수평 동기펄스 (H) 가 인가되지 않을 때에, 최소 발진주파수 전압원 (23) 은 전류 제어 발진기 (15) 의 주파수를 상수값으로, 이 경우에는 정상 동작의 최저 주파수보다 더 낮거나 동일한 최소값으로 설정하기 위하여, 최소 전압신호 (FL) 를 발생한다. 최소 전압신호 (FL) 는 클리핑 다이오드 (24) 를 통하여 전압/전류 변환기 (25) 로 인가되어진다.

여기서, PLL 회로 (1) 가 입력 수평 동기신호 (H1) 의 주파수 변화 또는 다른 요인에 의해 동기화되지 않아 비동기 상태로 될 때, 트래킹 회로 (2) 는 그 수평 동기펄스 (H) 에 비례하여 트래킹 제어신호 (IF) 를 발생한다. 트래킹 제어신호 (IF) 는 전류 가산기 (14) 에 인가되어진다. 비동기 상태에서, 위상차 신호 (P1), 즉 적분신호 (F1) 가 거의 0 이므로, 전류 가산기 (14) 는, 본래의 트래킹 제어신호 (IF) 를 제어신호로서 전류 제어 발진기 (15) 로 출력한다. 따라서, 전류 제어 발진기 (15) 는 트래킹 제어신호 (IF) 의 제어하에 발진 주파수를 설정하는 개방루프 제어모드로 동작하여, 발진신호 (VF) 를 발생한다. 만약, 발진신호 (VF) 가 거의 수평 동기펄스 (H) 의 주파수가 되어, PLL 회로 (1) 의 캡쳐 범위내에 들어가게 되면, PLL 회로 (1) 는 상술한 바와 같이 비동기 상태로 존재하게 된다.

다른 방법으로는, 입력 수평 동기신호 (H1) 가 인가되지 않을 때, 즉, 수평 동기펄스 (H) 가 파형 정형기 (2) 로부터 인가되어지지 않을 때, 적분신호 (F2) 는 0 이 되어, 다이오드 (24) 가 전도상태로 됨으로써, 전압원 (23) 에서 발생된 전압신호 (FL) 가 다이오드 (24) 를 통하여 전압/전류 변환기 (25) 로 인가되어진다. 따라서, 전압/전류 변환기 (25) 는 그 전압신호 (FL) 에 대응하는 트래킹 제어신호 (IF) 를 출력한다. 따라서, 전류 제어 발진기 (15) 는 그 전압신호 (FL) 에 대응하는 트래킹 제어신호 (IF) 의 제어하에 발진 주파수를 설정하는 개방루프 제어모드에서 공주 발진으로 동작하여, 최소 발진 주파수의 발진신호 (VF) 를 발생한다.

출력회로 (3) 에서 위상 검출기 (33) 는 출력 증폭기 (32) 로부터 출력되어진 블랭킹 펄스 (PB) 와 발진신호 (VF) 간의 위상차를 검출하여, 위상차 신호 (P2) 를 출력한다. 저역필터 (34) 는 그 위상차 신호 (P2) 를 적분하여 제어신호 (F3) 를 출력한다. 그 제어신호 (F3) 에 의해 위상 시프터 (31) 가 제어되어, PLL 회로 (1) 로부터 인가되어진 그 발진신호 (VF) 의 위상을 일정량 만큼 천이시켜, 그 위상 천이된 신호 (PS) 를 출력 증폭기 (32) 로 출력한다. 이 출력증폭기 (32) 는 (미도시된) 편향 코일에 대해 편향하는 전류인 수평 출력신호 (HO) 를 출력함으로써, 디스플레이 수단인 음극선관 (CRT) 이 수평적으로 스캔되어진다. 또한, 출력 증폭기 (32) 는 수평적 스캔에서의 블랭킹 주기에 대응하며 소정 주기만큼 그 수평 출력신호 (HO) 를 지연시켜 얻은 블랭킹 펄스 (PB) 를 출력한다. 그 블랭킹 펄스 (PB) 는 위상 검출기 (33) 에 인가되어진다.

이상 설명한 종래의 비디오 디스플레이 장치에 있어서, 트래킹 회로 (2) 는 파형 정형기 (11) 를 사용하여 얻어진 일정 펄스폭을 갖는 수평 동기펄스 (H) 를 주파수/전압 변환시켜 발생되어진 트래킹 제어신호에 의해 전류 제어 발진기 (15) 의 주파수 트래킹 제어를 수행한다. 한편, 디스플레이되어질 복합 비디오 신호에는, 수직 동기신호의 주기동안에 수평 동기신호가 존재하지 않는다. 그러므로, 수직 동기신호 주기동안과 그 수직 동기신호 주기의 직후에, 수평 동기신호가 존재하지 않는 상태에서 주파수/전압 변환이 수행되게 된다. 따라서, 수직 동기신호 주기 동안에, 전압신호 (VH) 의 값이 수평 동기신호 주기에서의 값보다 더 낮아지게 하는 주파수 변환 에러를 발생시키게 된다. 그 결과, 트래킹 제어신호 (IF) 가 변화되는 결과, 발진신호 (VF) 도 변화하고, 위상 편차 (deviation) 에 기인한 이미지 왜곡이 블랭킹 주기 직후에 대응하는 디스플레이 스크린의 상부에서 발생하게 된다. 이에 대한 대책으로, 대용량 캐패시터를 포함하고 큰 시상수를 갖도록 구성되어진 저역필터 (22) 에 의해 그 전압 신호 (VH) 를 적분함으로써 블랭킹 주기에서의 주파수 변환 에러가 억제될 수 있다.

그러나, 만약 블랭킹 주기에서 수평 동기신호의 손실에 기여하는 이미지 왜곡을 방지하기 위하여 대용량 캐패시터를 포함하도록, 따라서 큰 시상수를 갖도록 저역필터 (22) 가 구성하게 되면, 수평 동기신호가 변화되어질 때에 주파수 변화 트래킹 성능이 낮아지게 된다. 그 결과, 그 수평 동기신호 주파수의 변화 직후의 소정 주기에서, 디스플레이 스크린에서 수평적인 크기가 변화하게 된다.

더욱이, 수평 동기신호가 인가되어지지 않을 때에는, 공주 발진 주파수가 클리핑 다이오드를 통하여 트래킹 회로의 저역필터의 출력측에 인가되어진 일정 전압으로 설정된다. 이때, 일정전압이 역방향으로 흐르는 것을 방지하기 위하여, 그 저역필터로부터 출력되며 정상동작에서 최저 주파수에 대응하는 적분신호의 전압보다 더 낮게 이 일정 전압이 설정되는 것이 필요하게 된다. 따라서, 공주 발진 주파수가 상술한 최저 주파수보다 더 크지 않음은 당연하다.

따라서, 상술한 종래 비디오 디스플레이 장치의 단점을 극복한, 위상 동기루프를 갖는 비디오 디스플레이 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 향상된 수평 동기신호 주파수를 트래킹하는 성질을 갖는 위상 동기 루프를 가짐으로서, 수평 동기신호 주파수의 변화 직후에도, 그 수평 동기신호 주파수가 신속하게 트래킹됨으로써, 수평적인 크기의 변화 또는 요동 (fluctuation) 을 갖지 않는 안정된 이미지 디스플레이를 실현할 수 있는 비디오 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 공주 발진 주파수를 자유롭게 설정가능한, 위상 동기루프를 갖는 비디오 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 또다른 목적은, 수평 동기신호의 주파수에 뒤이어서 발진신호를 발생하기 위하여 수평 동기신호를 수신하는 위상 동기루프, 수평동기신호의 주파수가 변화할 때에, 발진신호의 주파수가 수평 동기신호의 주파수에 뒤따르도록, 그 발진 신호의 주파수를 상기 위상 동기루프의 소정의 캡쳐범위로 이동시키는 트래킹 제어신호를 발생하는 트래킹 회로, 및 그 발진신호를 수신 및 증폭하여 수평 출력신호를 출력하는 출력회로를 구비하고, 상기 트래킹 회로는 상기 수평 동기신호와 발진신호를 수신하여 위상 동기루프가 비동기 상태일 때에 상기 트래킹 회로에 수평 동기신호를 선택된 신호로서 인가하고, 상기 루프 동기회로가 동기된 상태일 때에는 상기 트래킹 회로에 수평동기신호를 그 선택된 신호로서 인가하는 스위치 회로를 포함하는 본 발명에 따른 비디오 디스플레이 장치에 의해 달성되어진다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부도면을 참조하여 다음의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백하게 알수 있을 것이다.

도 1 은 PLL 회로를 이용하는 하나의 종래 비디오 디스플레이 장치를 나타낸 블럭도.

도 2 는 도 1 에 도시한 회로에서 여러가지 신호의 파형을 나타낸 타이밍 챠트.

도 3 은 PLL 회로를 이용하는, 본 발명에 따른 비디오 디스플레이 장치의 실시예 1 을 나타낸 블럭도.

도 4a 및 4b 는 도 3 에 도시한 회로의 동작을 설명하기 위하여, 도 3 에 도시한 회로에서의 여러가지 신호의 파형을 나타낸 타이밍 챠트.

도 5 는 도 3 에 도시한 회로에 포함된 동기 검출회로의 블럭도.

도 6 은 도 3 에 도시한 회로에서 트래킹 회로의 변형예를 나타낸 블럭도.

도 7 은 도 3 에 도시한 회로에서 트래킹 회로의 다른 변형예를 나타낸 블럭도.

도 8 은 도 7 에 도시한 회로와 결합하는 도 3 에 도시한 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍 챠트.

도 9 는 도 3 에 도시한 회로에서 트래킹 회로의 또다른 변형예의 블럭도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : PLL 회로 2, 2A, 2B, 2C, 2D : 트래킹 회로

3 : 출력회로 11 : 정형기

12 : 위상 검출기 13 : 저역필터

14 : 전류 가산기 15 : 전류 제어 발진기

21 : 주파수/전압 변환기 22 : 저역필터

23, 23A : 전압원 24 : 클리핑 다이오드

25 : 전압/전류 변환기 26 : 동기 검출회로

27 : 스위치 회로 28 : 파형 정형기

29 : 계수기 261 : D형 플립플롭

262 : 래치회로 31 : 위상 시프터

32 : 출력 증폭기 33 : 위상 검출기

34 : 저역필터 40 : D/A (디지탈/아날로그) 변환기

41 : 판별기

도 3 을 참조하면, PLL 회로를 이용하는, 본 발명에 따른 비디오 디스플레이 장치의 실시예 1 을 설명하는 블럭도를 나타낸 것이다. 도 3 에서, 도 1 에 나타낸 구성요소와 유사한 구성요소는 동일한 참고번호로 주어지며, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 3 을 서로 비교해 보면, 도 3 에 나타낸 비디오 디스플레이의 실시예는 종래 기술예의 PLL 회로와 출력회로에 유사한 PLL 회로 (1) 와 출력회로 (3) 를 포함하며, 종래 기술예의 트래킹 회로 (2) 를 대신하여 제공되며 PLL 회로가 동기상태인지 아닌지의 여부를 나타내는 동기 검출신호에 따라서 입력수평 동기신호 (HI) 나 또는 발진신호 (VF) 중의 어느하나를 선택적으로 수신함으로써 트래킹 신호 (IF) 를 발생하도록 구성된 트래킹 회로 (2A) 를 포함한다. 따라서, PLL 회로 (1) 및 출력회로 (3) 의 설명은 생략하기로 한다.

트래킹 회로 (2A) 는, 종래 기술예의 트래킹 회로 (2) 와 유사하게, 주파수/전압 변환기 (21), 저역필터 (22), 클리핑 다이오드 (24), 및 전압/전류 변환기 (25) 를 포함한다. 이들 기능적 구성요소에 더하여, 트래킹 회로 (2A) 는 수평 동기펄스 (H) 와 발진신호 (VF) 를 수신하여 동기검출신호 (SD) 를 발생하는 동기 검출회로 (26), 입력 수평 동기신호 (HI) 와 발진신호 (VF) 를 수신하고 그 동기검출신호 (SD) 의 제어되어 선택신호 (SH) 를 출력할 수 있도록 입력 수평 동기신호 (HI) 와 발진신호 (VF) 중 하나를 선택하는 스위치 회로 (27), 그 선택 신호 (SH) 를 수신 및 정형시켜 일정 펄스폭을 갖는 펄스신호 (TH) 를 출력하는 파형 정형기 (28), 및 종래기술의 예에서 트래킹 회로에 제공된 전압원 (23) 대신에 제공되며 임의의 전압 (FX) 를 출력하도록 구성된 전압원 (23A) 을 더 포함한다.

이하, 도 3, 및 그 도 3 에 도시한 회로의 여러가지 신호의 파형을 나타낸 타이밍 챠트인 도 4a 및 4b 를 참조하여, 비디오 디스플레이 장치의 실시예의 동작을 설명하지만, 특히 종래기술의 예와 다른 부분에 대해서 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이, 수평 동기펄스 (H) 와 발진신호 (VF) 가 동기검출회로 (26) 에 인가되어진다. 그 수평동기신호 (HI) 의 초기단계에서, PLL 회로는 발진신호 (VF) 가 도 4a 에 나타낸 바와 같이 수평 동기신호 (HI) 와 동기하지 않는 비동기 상태에 있다. 따라서, 이후 자세히 설명된 바와 같이, 동기 검출회로 (26) 는 저 레벨의 동기 검출신호 (SD) 를 스위치 회로 (27) 에 출력한다. 그 저 레벨의 동기검출신호 (SD) 에 응답하여, 스위치 회로 (27) 는 수평 동기신호 (HI) 를 선택하여 파형 정형기 (28) 에 그 수평 동기신호 (HI) 를 선택신호 (SH) 로서 출력한다. 파형 정형기 (28) 는 그 선택신호 (SH) 를 일정 펄스폭을 갖는 펄스신호 (TH) 로 정형시켜, 주파수/전압 변환기 (21) 에 인가되어진다. 주파수/전압 변환기 (21) 는 그 펄스신호 (TH) 의 주파수를 신호 (VH) 로 출력되어지는 전압으로 변환한다. 종래 기술예와 유사하게, 신호 (VH) 는 저역필터 (22) 에 의해 적분되며, 전압/전류 변환기 (25) 가 트래킹 제어신호 (IF) 를 출력하여, PLL 회로 (1) 의 전류 제어 발진기 (15) 가 제어된다. 궁극적으로 발진신호 (VF) 의 주파수가 입력 수평 동기신호 (HI) 의 주파수에 도달하여 그 캡쳐 범위내에 들어가게 되면, PLL 회로 (1) 가 종래 기술예와 유사하게 동기된 상태가 되게 된다. 따라서, 발진신호 (VF) 가 수평 동기신호 (HI) 와 동기하게 된다. 만약, PLL 회로 (1) 가 도 4b 에 나타낸 바와 같이, 동기된 상태로 되게 되면, 도 4a 및 4b 에 나타낸 바와 같이, 그 수평 동기펄스 (H) 와 발진신호 (VF) 사이의 위상관계가 역전된다. 그 결과, 동기검출회로 (26) 는 고 레벨의 동기 검출신호 (SD) 를 스위치 회로 (27) 로 출력한다. 그 고 레벨 동기 검출신호 (SD) 에 응답하여, 스위치 회로 (27) 는 발진신호 (VF) 를 선택하여 파형 정형기 (28) 에 그 발진신호 (VF) 를 선택신호 (SH) 로서 출력한다.

일반적으로, 이러한 유형의 비디오 디스플레이 장치에 있어서, PLL 회로 (1) 가 비동기 상태에 있을 때에는, 그 디스플레이된 이미지가 흐르므로, 블랭킹 (blanking) 이 내부적으로 수행되어, 이미지가 디스플레이되지 않는다. 즉, 이미지가 디스플레이될 때에, 반드시 발진신호 (VF) 가 입력 동기신호 (HI) 와 위상동기되므로, 비록 발진신호 (VF) 가 트래킹 회로 (2A) 의 주파수/전압 변환기 (21) 에 인가되는 경우에도 아무런 문제가 없다.

도 5 를 참조하면, 이는 동기 검출회로 (26) 의 블럭도가 도시되어 있다. 동기 검출회로 (26) 는 수평 동기펄스 (H) 를 수신하기 위하여 접속된 데이터 입력 (D) 과 발진신호 (VF) 를 수신하기 위하여 접속된 클럭 입력 (CK) 을 갖는 D형 플립플롭 (261), 및 그 플립플롭 (261) 의 Q 출력을 수신하여 래치시켜 그 래치된 신호를 동기 검출신호 (SD) 로서 출력하는 래치회로 (262) 를 포함한다.

다시 도 4a 및 4b 를 참조하여, 동기 검출회로 (26) 의 동작을 설명한다. 도 4a 는 PLL 회로 (1) 의 비동기된 상태를 나타낸 것이며, 도 4b 는 PLL 회로 (1) 의 동기된 상태를 나타낸 것이다.

도 4a 에 나타낸 비동기된 상태에서, 파형 정형기 (11) 로부터 출력된 고 레벨의 수평 동기펄스 (H) 가 발진신호 (VF) 의 상승단과 일치하지 않는다. 그러므로, 플립플롭 (261) 의 Q 출력이 저 레벨에서 유지되며, 따라서 래치회로 (262) 는 그 저 레벨을 래치하여 그 저 레벨의 동기 검출신호 (SD) 를 출력한다.

도 6 을 참조하면, 이에는 도 3 에 나타낸 회로의 트래킹 회로의 변형예의 블럭도가 도시되어 있다. 이 변형된 트래킹 회로는 일반적으로 참조번호 2B 로 지시된다. 도 6 에서, 도 3 에 나타낸 구성요소와 유사한 구성요소는 동일한 참조번호로 주어지며, 이에 대한 설명은 설명의 간결성을 위하여 생략하기로 한다.

도 3 과 도 6 간의 비교를 통해 볼때, 트래킹 회로 (2B) 는, 주파수/전압 변환기 (21) 를 대신하여, 그 선택신호 (SH) 를 수신하여 계수값 (N) 을 출력하는 계수기 (29), 및 그 계수값 (N) 을 실시예 1 의 적분신호 (F2) 에 대응하는 신호 (F2) 로 디지탈/아날로그 변환하는 D/A (디지탈/아날로그) 변환기 (40) 를 포함한다.

이 변형예에서, PLL 회로 (1) 가 위상 동기상태에 있게 될 때, 그 선택된 신호 (SH) 가 발진신호 (VF) 로 전환되므로, 신호 (F2) 의 주파수/전압 변환의 정확도를 향상시키는 것이 가능하다.

계수기를 주파수/전압 변환기로서 이용하는 경우에 있어서, 수직 블랭킹기간동안에 수평 동기신호의 손실에 기여하는 에러를 방지하기 위하여, 수평 동기펄스 (H) 가 종래 기술의 예에서 주파수/전압 변환되었기 때문에, 하나의 수직 동기주기 동안에 주파수/전압 변환을 수행하는 것이 필요하게 된다. 만약, 주파수/전압 변환이 하나이상의 수직 동기주기 동안에 수행되게 되면, 계수기가 그 수직 블랭킹주기 동안에 계속 계수함으로써, 그 계수된 값에서 에러가 발생된다. 예를들어, 수평 동기신호 주파수가 100KHz 라고 가정하면, 수직 동기 신호 주파수는 100Hz 이고, 수직 블랭킹주기동안의 수평 동기신호의 갯수는 10 이며, 계수 기준신호는 20ms 의 주기를 갖는다. 이러한 가정하에서, 만약 주파수가 그 계수기준신호의 20ms 의 주기동안에 계수되면, 20ms 의 주기 동안에 수평 동기신호의 갯수는,

20ms × 100 KHz - 20 = 1980 펄스

로 표현된다.

따라서, 그 20 펄스에 대응하는 계수 에러가 발생한다. 그 20 펄스는 2개의 수직 블랭킹주기가 20ms 의 주기에 포함되기 때문에, 20 개의 수평 동기신호가 손실된다.

상술한 계수에러를 방지하기 위하여, 그 계수 기준신호를 그 수직 동기신호 주기보다 더 짧게 설정하는 것이 필요하게 된다. 여기서, 예를들어, 가변 수평 동기신호 주파수를 갖는 다중 스캔형 비디오 디스플레이 장치의 경우에는, 그 수직 동기신호의 주파수가 40Hz 에서 160Hz 까지의 범위에서 변화한다. 그러므로, 기준신호는 최대 수직 동기신호 주파수에 대응하는 주기, 즉 1/160Hz = 6.25ms 보다 더 짧은 것이 요구된다. 게다가, 수평 동기신호가 수직 블랭킹주기 동안에 인가되지 않는 것으로 고려하면, 기준신호의 주기는 6.25ms 보다 충분히 더 짧은 것이 요구되며, 타당한 값은 대략 5ms 근처이다. 이 경우에 있어서, 주파수 검출 감도는,

1/5ms = ±200Hz

와 같이 표현된다.

나타낸 실시예에서, PLL 회로 (1) 가 동기된 상태에 있을 때, 계수기 (29) 에 인가된 신호가 발진신호 (VF) 로 전환되므로, 하나의 수직 동기주기 동안에만 더 이상 주파수/전압 변환을 수행할 필요가 없게 된다. 기준신호가 더욱 길어질수록, 그 주파수 변환의 정확도는 더욱 높아지게 된다. 예를들어, 만약 기준신호가 20ms 주기를 갖도록 설정되면, 주파수 검출 감도는,

1/20ms = ±50Hz

와 같이 표현된다.

첫 번째 변형된 트래킹 회로 (2B) 의 또다른 이점은 저역필터 (22), 전압원 (23 또는 23A), 및 종래 기술예와 실시예 1 에서 필요하였던 다이오드 (24) 가 더 이상 필요하지 않는다는 점이다. 이의 이유로는, 입력 수평 동기신호 주파수가 계수기를 이용하여 변환되므로, 고주파수 성분을 제거하여 그 변환된 전압을 저역필터를 이용하여 적분할 필요가 없고, 그 최소 발진 주파수에 대응하는 공주 발진 제어전압이 계수기의 초기값으로 설정될 수 있기 때문이다.

도 7 을 참조하면, 이는 도 3 에 나타낸 회로의 트래킹 회로의 또다른 변형예의 블럭도를 나타낸 것이다. 이 변형된 트래킹 회로는 일반적으로 참조번호 2C 로 지시된다. 도 7 에서, 도 6 에 나타낸 구성요소와 유사한 구성요소는 동일한 참조번호로 주어지며, 이에 대한 설명은 설명의 간결성을 위하여 생략하기로 한다.

도 6 과 도 7 간의 비교로 알수 있는 바와 같이, 두 번째 변형된 트래킹 회로 (2C) 는, 첫 번째 변형된 트래킹 회로 (2B) 에 더하여, 그 입력 수평 동기신호 (HI) 를 수신하여 수평 동기신호 (HI) 의 존재 유무를 판별하고 유무 판별신호 (U) 를 발생하여 계수기 (29) 에 제어신호로서 인가하는 판별기 (41) 를 더 포함한다.

다음으로, 두번째 변형된 트래킹 회로 (2C) 의 동작을, 도 3 및 7, 및 도 7 에 나타낸 회로와 결합하여 도 3 에 나타낸 회로의 동작을 설명하는 타이밍 챠트인 도 8 을 참조하여, 설명한다.

먼저, 수평 동기신호 (HI) 가 인가되면, 유무 판별 신호 (U) 가 고레벨이 되어, 첫번째 변형된 트래킹 회로 (2B) 와 유사하게, 계수기 (29) 는 수평 동기펄스 (H) 를 계수하고, D/A 변환기 (40) 는 대응하는 전압신호 (F2) 를 출력한다.

만약 수평 동기신호 (HI) 의 인가가 도 8 의 세번째에 위치된 고스트 (ghost) 신호 (HI) 에 의해 방해되면, 판별기 (41) 는 수평 동기신호 (HI) 의 부존재를 검출하여 그 유무 판별신호 (U) 를 고레벨이 되게 하여, 계수기 (29) 가 그 공주 발진에 대응하는 일정 계수값을 출력하도록 한다. 그 결과, D/A 변환기 (40) 의 출력신호 (F2) 는 그 공주 발진에 대응하는 전압으로 변화한다. 이 출력신호 (F2) 의 전압에 대응하는 제어신호에 의해, PLL 회로 (1) 의 전류 제어 발진기 (15) 는 공주 발진 주파수를 갖는 발진신호 (VF) 를 발생한다. 따라서, 이 공주 발진 주파수는 상술한 계수기 (29) 의 상수 계수값을 임의로 설정함으로써 자유롭게 설정될 수가 있다.

도 9 를 참조하면, 이는 도 3 에 나타낸 회로의 트래킹 회로의 또다른 변형예를 나타낸 것이다. 이 변형된 트래킹 회로는 일반적으로 참고번호 2D 로 지시된다. 도 9 에서 도 3 및 7 에 나타낸 구성요소와 유사한 구성요소는 동일한 참고번호로 주어지며, 이에 대한 설명은 설명의 간결성을 위하여 생략하기로 한다.

도 3 과 도 9 의 비교로부터 알수 있는 바와 같이, 세번째 변형된 트래킹 회로 (2D) 는 판별기 (41) 가 도 3 에 나타낸 트래킹 회로 (2A) 에 부가된 것을 특징으로 한다. 이 변형된 트래킹 회로 (2D) 에서, 판별기 (41) 로부터 출력된 유무 판별신호 (U) 가 전압원 (23B) 에 인가되어, 그 전압원 (23B) 는 그 유무 판별신호 (U) 가 저레벨일 때에 동작상태로 되거나 또는 유무 판별신호 (U) 가 고레벨일 때에 비동작 상태로 선택적으로 된다. 그러므로, 전압원 (23B) 이 수평 동기신호 (HI) 가 인가되지 않을 때에만 동작하므로, 그 전압원 (23B) 에서 출력된 공주 발진전압신호 (FX) 의 전압값을 자유롭게 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 발진신호 (VF) 의 공주 발진 주파수를 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비디오 디스플레이 장치에서, 트래킹 회로는 위상 동기루프가 비동기된 상태일 때에 수평동기신호를 선택하여 그 수평동기신호를 트래킹 회로에 인가하고, 그 위상 동기루프가 동기된 상태일 때에 위상 동기루프의 발진신호를 선택하여 그 발진신호를 트래킹 회로에 인가하는 스위치 회로를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 위상 동기루프의 발진신호가 수평 동기신호와 동기하지 않는 위상 동기루프의 비동기 상태에서, 수평 동기펄스가 트래킹 회로의 주파수/전압 변환기에 인가되어, 발진 주파수 제어신호를 발생하고, 위상 동기루프의 발진신호가 수평 동기신호와 동기하는 위상 동기루프의 동기된 상태에서는, 위상 동기루프의 발진신호가 트래킹 회로의 주파수/전압 변환기에 인가되어 발진 주파수 제어신호를 발생한다. 그러므로, 수평 동기신호가 복합 비디오 신호의 수직 블랭킹 주기 동안에 손실되는 경우에도, 주파수 변환 에러가 발생하지 않으며, 따라서, 수평 동기 출력신호에서의 변화가 없으며, 그 결과, 수평 동기 출력신호의 변화에 기여하는 이미지 왜곡이 디스플레이 스크린 상부에서 발생되지 않는다.

PLL 회로의 동기 상태에서, PLL 회로의 발진신호가 주파수/전압 변환되므로, 주파수 변환 계수기에 대한 계수 기준신호를 더이상 하나의 수직주기로 제한할 필요가 없게 된다. 즉, 계수 기준신호를 자유롭게 연장하는 것이 가능하므로, 주파수/전압 변환의 정확도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 수평 동기신호가 인가되지 않을 때에는, 공주 발진 주파수를 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 도시 및 설명하였다. 그러나, 본 발명은 나타낸 구조의 설명에 한정되지 않고 변화 및 변경이 첨부된 본 발명의 범주내에서 이루어질 수 있음을 주의하여야 한다.

Claims (7)

1. 수평 동기신호를 수신하여 상기 수평 동기신호의 주파수에 뒤이어서 발진신호를 발생하는 위상 동기루프;

   상기 수평동기신호의 상기 주파수가 변화할 때에, 상기 발진신호의 주파수가 상기 수평 동기신호의 상기 주파수에 뒤따르도록, 상기 발진 신호의 상기 주파수를 상기 위상 동기루프의 소정의 캡쳐범위로 이동시키기 위하여 트래킹 제어신호를 발생하는 트래킹 회로; 및

   상기 발진신호를 수신 및 증폭하여 수평 출력신호를 출력하는 출력회로를 구비하고,

   상기 트래킹 회로는 상기 수평 동기신호와 상기 발진신호를 수신하여 상기 위상 동기루프가 비동기 상태일 때에 상기 수평 동기신호를 상기 트래킹 회로에 선택된 신호로서 인가하고, 상기 루프 동기회로가 동기된 상태일 때에는 상기 수평동기신호를 상기 트래킹 회로에 상기 선택된 신호로서 인가하는 스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 트래킹 회로는

   상기 스위치 회로로부터 상기 선택된 신호를 수신하여 일정 펄스폭을 갖는 파형이 정형된 펄스를 발생하는 파형 정형기; 및

   상기 파형 정형된 펄스의 주파수를 상기 파형 정형된 펄스의 주파수에 대응하는 전압을 갖는 전압신호로 변환하는 주파수/전압 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 트래킹 회로는

   상기 스위치 회로로부터 상기 선택된 신호를 수신하여 상기 선택된 신호의 주파수에 대응하는 계수값을 출력하는 계수기; 및

   상기 계수값을 상기 계수값에 대응하는 전압을 갖는 전압신호로 변환하는 디지탈/아날로그 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 트래킹 회로는 상기 수평 동기신호의 존재 유무를 판별하여 유무 판별신호를 발생하는 판별기를 더 포함하고, 상기 계수기는 상기 유무 판별신호에 의해 제어되어, 상기 유무 판별신호가 상기 수평 동기신호의 부존재를 나타낼 때에 소정의 계수값을 발생하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 트래킹 회로는 상기 위상 동기루프가 상기 비동기 상태 또는 상기 동기 상태중의 어느 하나를 나타내는 동기검출신호를 발생하는 동기검출회로를 더 포함하고, 상기 스위치 회로는 상기 동기 검출신호에 의해 제어되어, 상기 동기 검출신호는 상기 위상 동기루프가 상기 비동기된 상태에 있음을 나타낼 때에는 상기 수평 동기신호를 선택하고, 상기 동기 검출신호는 상기 위상 동기루프가 상기 동기된 상태에 있음을 나타낼 때에는 상기 발진신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 동기 검출회로는

   상기 발진신호를 수신하는 클럭입력과 상기 수평 동기신호를 파형 정형시켜 얻은 일정 펄스폭을 가지는 파형정형된 동기신호를 수신하는 신호입력을 갖고, 상기 파형 정형된 동기신호의 첫번째 레벨 주기 동안에 상기 발진신호의 선단이 나타날 때에 일치신호를 출력하는 플립플롭; 및

   상기 일치신호를 수신 및 래치시켜 그 래치된 일치신호를 상기 동기 검출신호로서 출력하는 래치회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 트래킹 회로는

   상기 수평 동기신호의 존재 유무를 판별하여 유무 판별신호를 발생하는 판별기; 및

   상기 유무 판별신호에 의해 제어되어, 상기 유무 판별신호가 상기 수평 동기신호의 부존재를 나타낼 때에 소정의 전압을 발생하는 전압원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치.