KR830000899B1 - Frequency tracking circuit - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 종래 회로의 계통도.1 is a schematic diagram of a conventional circuit.
제2도 내지 제4도는 그 동작의 설명을 위한 도면.2 to 4 are diagrams for explaining the operation thereof.
제5도는 본 발명의 회로에 관한 1예의 계통도.5 is a schematic diagram of an example of the circuit of the present invention.
제6도 내지 제8도는 그 동작에 관한 설명을 위한 도면.6 to 8 are diagrams for explaining the operation thereof.
제9도는 본 발명의 회로를 사용한 비잉텍크스형 칼라 텔레비죤수상기의 일예인 계통도.9 is a schematic diagram of an example of a non-ingtex type color television receiver using the circuit of the present invention.
본 발명은, FM변조신호, PM변조신호, 캐리어주파수가 불안정한 AM변조신호등, 주파수가 변동하는 신호를 방해신호제거특성 및 S/N를 개선한 상태로서 취급할 수 있는 주파수 트랙킹회로에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency tracking circuit capable of treating a signal having a variable frequency such as an FM modulated signal, a PM modulated signal, an AM modulated signal having an unstable carrier frequency, and the like as a state in which interference signal elimination characteristics and S / N are improved.
FM수신기의 FM복조회로로서, 제1도에 도시한 회로가 제안되고 있다.As the FM demodulation circuit of the FM receiver, the circuit shown in FIG. 1 has been proposed.
이것은 입력단(11)으로부터 복조되어야할 FM변조신호가, 한편에서, 트랙킹필타(12)를 통해서, 리미타(13)를 통해서 위상비교기(14)에 공급됨과 동시에, 다른쪽으로서, 90°의 이상기(15)를 통해서 리미타(16)를 통하여 위상비교기(14)에 공급되며 위상비교기(14)의 출력전압이 루프필타(17)를 통해, 루프앰프(18)을 통해서 트랙킹필타(12)에 그 중심주파수의 제어전압으로써 공급되어, 루프앰프(18)로부터 출력단(19)이 도출된 것으로서, 트랙킹필타(12)는, 예를들면 제2도에 도시한 바와 같이, 입력단(21)이 저항(22)을 통해서 코일(23)의 한 끝에 접속되며, 코일(23)과 병렬로 가변용량 다이오드(24) 및 (25)의 직렬회로가 접속되어, 코일(23)의 중간점이 접지되고, 필요에 응해서 코일(23)과 병렬로 콘덴사(26)가 접속되고 가변용량 다이오드(24) 및 (25)의 접속점(27)에 제어전압이 주어져, 코일의 양단으로부터 출력신호가 끄집어 낼 수 있도록 되있다.This means that the FM modulated signal to be demodulated from the input 11 is supplied to the phase comparator 14, on the one hand, via the
트랙킹필타(12)의 진폭특성은 제3도의 곡선(31)과 같이 되있고, 중심주파수 fc를 고정했을 때의 위상특성은 이 도면의 곡선(32)과 같이 되어 있다. 또, 입력신호의 위상을 φ0, 트랙킹필타(12)의 출력신호 즉 위상비교기(14)의 한쪽 입력신호의 위상을 φ1, 이상기(15)의 출력신호 즉 위상비교기(14)의 다른 쪽의 입력 신호의 위상을 φ2라 하면, φ1-φ2=(φ1-φ0)-(φ2-φ0)=(φ1-φ0)-90°이기 때문에, 위상차φ1-φ2의 특성은 제3도의 곡선 (33)과 같이 된다. 그리하여, 위상비교기(14)의 입출력 특성 위상차 φ1-φ2에 대하는 출력전압의 특성은 제4도의 실선과 같이 되어있고, 또 루프앰프(18)는 반전앰프로 되있고, 따라서 위상차 φ1-φ2에 대하는 앰프(18)의 출력전압의 특성은 제4도의 파선과 같이 된다.The amplitude characteristic of the
또 입력의 FM변조신호가 무 변조일 때 즉 캐리아 주파수일 때, 트랙킹필타(12)의 중심주파수 fc가 상기한 캐리아 주파수에 일차할 수 있도록, 필타(12)의 가변용량 다이오드(24) 및 (25)에 주어지는 제어전압에 바이아스가 걸려있다. 첫째, 입력의 FM 변조신호가 무변조일 때 즉 캐리아 주파수일 때, 위상차 φ1-φ0는 0°으로서, 위상차 φ2-φ0는 +90°이기 때문에, 위상차 φ1-φ2는 -90°로서, 따라서, 이때, 위상비교기(14)의 출력전압 및 루프앰프(18)의 출력전압은 0이 된다.When the input FM modulated signal is unmodulated, i.e., at a carrier frequency, the
입력의 FM변조신호에 변조가 걸려서, 그 순시주파수가 캐리아 주파수 보다도 높게 되면, 위상차 φ1-φ0는 -로 되고, 위상차 φ2-φ0는 +90°이기 때문에, 위상차 φ1-φ2는 -90°보다도 적게되어(-측으로 되고) 따라서, 위상비교기(14)의 출력전압은 -로 되고, 루프앰프(18)의 출력전압은 +로 되고, 트랙킹필타(12)의 가변용량 다이오드(24) 및 (25)에 주어지는 전압은 바이아즈 전압보다도 크게 되어서, 필타(12)의 중심주파수fc는 높은 쪽으로 이동한다. 이때, 중심주파수fc의 이동량이 지나치게 커서,이동한 중심주파수 fc가 순시주파수 보다도 높이되면, 위상차 φ1-φ0는 +가 되고, 위상차 φ2-φ0는 +90°이기 때문에, 위상차 φ1-φ2는 -90°보다도 크게되어(+측으로 되고), 따라서, 위상비교기(14)의 출력전압은 +로 되어, 루프앰프(18)의 출력전압은 -로 되고, 트랙킹필타(12)의 가변용량 다이오드(24) 및 (25)에 주어지는 전압은 바이아즈전압 보다도 적게 되어서, 필타(12)의 중심주파수 fc는 낮은 쪽으로 이동한다. 따라서, 결국, 중심주파수 fc는 순시주파수에 같이 될 때에 정착한다.If the FM modulation signal of the input is modulated and its instantaneous frequency is higher than the carrier frequency, the phase difference φ 1 -φ 0 becomes-and the phase difference φ 2 -φ 0 is + 90 °, so the phase difference φ 1 -φ 2 is less than -90 degrees (to the-side), therefore, the output voltage of the phase comparator 14 becomes-, the output voltage of the loop amplifier 18 becomes +, and the variable capacitance diode of the
역으로, 순시주파수가 캐리야주파수보다도 낮게될 때에는, 상기와 같이 역의 동작으로 되어, 역시 중심주파수 fc는 순시주파수에 같이되는 곳에서 안정된다.Conversely, when the instantaneous frequency is lower than the carrier frequency, the reverse operation is performed as described above, and the center frequency fc is stabilized at the same place as the instantaneous frequency.
이와 같이 하여, 이 회로에 의하면, 트랙킹필타(12)의 중심주파수 fc가 입력의 FM변조신호의 순시주파수에 추종하도록 된다.In this manner, according to this circuit, the center frequency fc of the
그리하여 필타(12)의 가변용량 다이오드(24) 및 (25)의 제어전압과 필터(12)의 중심주파수 fc가 비교하도록 되있기 때문에, 가변용량 다이오드(24) 및 (25)의 제어전압 즉 출력단(19)에 얻어지는 전압은 입력의 FM변조신호의 복조출력으로 된다.Thus, since the control voltages of the
그러한데, 이 회로에 있어서 90°의 이상기(15)로서는 미분회로가 사용되고 있다. 이로인해, 입력신호중에 높은 구역의 방해신호 및 잡음등이 있으면 이것들 이상기(15)로서 증강되어서 루프의 외란을 야기시킨다. 90°의 이상기(15)로서 적분회로가 사용되어(-J로서 표현된다), 루프앰프(18)가 같은 상앰프에 실시되어도, 상기와 같은 모양의 동작이 실시된다. 그러하긴 하지만, 이 경우는, 입력신호중에 낮은 역의 방해신호 및 잡음이 있으면, 이것이 이상기(15)로서 증강되어서 역시 루프의 외란을 야기한다.However, in this circuit, a differential circuit is used as the ideal phase 15 of 90 degrees. As a result, any high-frequency disturbance signals, noise, etc. in the input signals are amplified as these outliers 15 and cause disturbance of the loop. An integrating circuit is used as the ideal phase 15 of 90 ° (expressed as -J), so that the operation of the above-described shape is performed even if the loop amplifier 18 is implemented in the same phase amplifier. However, in this case, if there is a low inverse disturbance signal and noise in the input signal, this is augmented as the outlier 15, which also causes disturbance of the loop.
이 발명은, 이런 점에 감안하여, 고역 및 저역의 방해신호 및 잡음에 의한 루표의 외란이 발생하지 않도록 한 것이다.In view of this, the present invention is intended to prevent disturbance of the rupee caused by the high frequency and low frequency disturbance signals and noise.
제5도는, 본 발명의 주파수트랙킹회로의 일예로써, 입력단(41)으로 부터의 신호가 가산기(42)를 통해서 트랙킹필타(43)에 공급되어, 필타(43)의 출력신호가 감쇠기(44)에 공급되어서 감쇠되어, 감쇠된 신호가 가산기(42)에 공급되어서 입력단(41)으로 부터의 신호와 가산되어, 즉 트랙킹필타(43)의 출력이 감쇠되어서 입력에 +귀환되어, 그리하여, 트랙킹필타(43)의 출력신호가 90°의 이상기(45)을 통하고, 리미타(46)를 통해서 위상비교기(47)에 공급됨과 동시에, 가산기(42)의 출력신호 즉 트랙킹필타(43)의 입력신호가 리미타(48)을 통해서 위상비교기(47)에 공급되어, 위상비교기(47)의 출력전압이 루프필타(49)를 통해, 루프앰프(50)를 통해서 트랙킹필타(43)에 그 중심주파수의 제어전압으로서 공급된다. 더우기, FM 복조회로일 때는, 루프앰프(50)로부터 출력단(51)이 노출된다.5 shows an example of the frequency tracking circuit of the present invention, in which a signal from the input terminal 41 is supplied to the tracking filter 43 through the adder 42, and the output signal of the filter 43 is supplied to the
트랙킹필타(43)는, 예를 들면 제2도와 같이 구성되어, 따라서 필타(43) 자체의 진폭특성 및 중심주파수 fc를 고정했을 때의 위상특성은 제3도의 곡선(31) 및 (32)와 같이 된다. 따라서, 감쇠기에서의 감쇠율을 A(입력이 1일 때 출력이 A, 단 0<A<1)라 한즉, 가산기(42)의 출력신호 즉 트랙킹필타(43)의 출력신호의 진폭특성 및 위상특성은 제6도의 곡선(34) 및 (35)와 같이 되어서, 트랙킹필타(43)의 출력신호의 진폭특성 및 위성특성은 제7도의 곡선(36) 및 (37)와 같이 된다. 또, 입력신호의 위상을 φ0, 가산기(42)의 출력신호 즉 위상비교기(47)의 한쪽의 입력신호의 위상을 φ2트랙킹필타(43)의 출력신호의 위상을φ3이상기(45)의 출력신호 즉 위상비교기(47)의 다름 쪽의 입력신호의 위상을 따라하면, φ1-φ0=(φ3-φ0)+(φ1-φ3)=(φ3-φ0)+90°가 되기 때문에, 위상차 φ1-φ2의 특성은 제8도의 곡선(38)과 같이 되어서, φ1-φ2=(φ1-φ0)-(φ2-φ0)이기 때문에, 위상지 φ1-φ2의 특성은 제8도의 곡선(39)과 같이 된다. 더우기, 위상비교기(47)의 입출력특성 즉 위상차 φ1-φ2에 대하는 출력전압의 특성은 제4도의 실선과 같이되어, 두 앰프(50)는 같은 상 앰프로 되어, 따라서 위상차 φ1-φ2에대하는 앰프(50)의 출력전압의 특성은 역시 제4도의 실선과 같이 된다.The tracking filter 43 is configured as shown in, for example, FIG. 2, so that the amplitude characteristics of the filter 43 itself and the phase characteristics when the center frequency fc is fixed are different from the
이 회로에 의하면, 제1도의 회로동작에 준한 동작에 의해서, 트랙킹필타(43)의 중심주파수 fc가 입력신호의 순시주파수에 추종하도록 되어, 출력단(51)에는 입력신호의 FM복조출력이 얻어진다.According to this circuit, by the operation corresponding to the circuit operation of FIG. 1, the center frequency fc of the tracking filter 43 follows the instantaneous frequency of the input signal, and the output stage 51 obtains the FM demodulation output of the input signal. .
90°의 이상기(45)로서는, 이 경우, 미분회로가 사용된다. 그러나, 이상기(45)가 없이, 역으로 리미타(48)의 입력측에 적분회로로부터 되는 90°의 이상기(-j로써 표현된다)가 설비되어도, 같은 형태의 동작이 실시된다.As the abnormal phase 45 of 90 degrees, a differential circuit is used in this case. However, the operation of the same form is carried out even if the ideal phase 45 is provided with an ideal phase (represented by -j) of 90 degrees from the integrating circuit on the input side of the limiter 48.
그리하여, 이 회로에 의하면, 입력신호 중에 고역 내지 저역의 방해신호 및 잡음이 있어도, 위상비교기(47)에 공급되는 2개의 신호는, 다같이 트랙킹필타(43)로서 구성된 밴드파스필타를 통한 것으로서이며 고역 내지 저역의 방해신호 및 잡음이 제거된 것이 되기 때문에, 방해신호 및 잡음에 의한 루프의 외란은 발생하지 않는다.Therefore, according to this circuit, even if there are high to low frequency disturbance signals and noise in the input signal, the two signals supplied to the phase comparator 47 are all through the band pass filter configured as the tracking filter 43 together. Since disturbance signals and noises of high and low frequencies are eliminated, disturbance of the loop due to the disturbance signals and noise does not occur.
또 리미타(46) 혹은 (48)로부터 출력을 도출할 수도 있기 때문에, 이 경우에는, 입력신호를 방해신호제거특성 및 S/N를 개선한 상태로서 끄집어 낼수 있는 것이다.In addition, since the output can be derived from the limiter 46 or 48, in this case, the input signal can be pulled out in a state in which the disturbance signal removing characteristic and the S / N are improved.
이 발명의 주파수트랙킹회로는, 빔인덱스형의 칼라텔레비죤수상기는, 수상관으로써 단일의 전자빔을 갖고, 적, 록 및 청색 형광체 스트라이브가 수평방향이 배열된 형광면을 갖고, 그 형광면의 내면에 인덱스 형광체 스트라이브가 수평방향으로 배열되어서 설치된 것이 사용되어, 전자빔이 인덱스형광체 스트라이브를 주사함으로 해서 얻어지는 인덱스신호에도 기초하여 색변환이 실시되어서, 전자빔이, 적색형광체 스트라이브를 주사할 때에는 적의 원색신호로써, 록색 형광체 스트라이브를 주사할 때에는 록색의 원색신호로써, 청색형광체 스트라이브를 주사할 때에는 청색의 원색신호로서, 각기 밀도변조가 되도록 되있다.In the frequency tracking circuit of the present invention, the beam index type color television receiver has a single electron beam as an image tube, and red, green, and blue phosphor stripes have a fluorescent surface in which the horizontal direction is arranged, and the index on the inner surface of the fluorescent surface. Phosphor stripes are arranged in a horizontal direction, and color conversion is also performed based on the index signal obtained by scanning the electron beam by the index phosphor stripes, and when the electron beam scans the red phosphor stripes, the red primary color signal is used. As a result, density modulation is performed as a primary color signal when scanning green phosphor stripes, and as a primary color signal when scanning blue phosphor stripes.
이 경우, 종래는, 광검출기의 출력신호가 중심주파수가 고정된 밴드 패스필터에 공급되어서 인덱스형광체 스트라이브의 핏치와 전자빔의 주사속도로서 정해지는 주파수의 인덱스신호가 취출되어, 이 인덱스신호가 PLL회로에 공급되어서 주파수가 체배되어, 이 PLL회로의 출력신호가 링카운타로써 분국되어서 각색의 원색신호를 게이트되게끔 서로가 120°씩 위상이 비켜진 3상의 게이트팔즈가 얻어져 이 게이트팔즈에 의해서 각색의 원색신호가 순차로 게이트되어서, 그 변환된 원색신호가 수상관에 주어지도록 되어 있다.In this case, conventionally, the output signal of the photodetector is supplied to a band pass filter having a fixed center frequency, and an index signal having a frequency determined as the pitch of the index phosphor stripes and the scanning speed of the electron beam is extracted, and this index signal is a PLL. The frequency is multiplied by the circuit, and the output signal of this PLL circuit is divided by a ring counter to obtain three phase gate arms out of phase by 120 ° so that the primary color signals are gated. Each primary color signal is sequentially gated so that the converted primary color signal is given to the receiving tube.
그런한데, 통상, 수평방향의 직선성이 악화되기도하여 전자빔의 주사속도가 변화하기 때문에, 인덱스신호의 주파수가 변동한다. 이것 때문에, 상기한 인덱스신호를 잡아내기위한 밴드 패스필터로서는, Q가 낮은 대역폭의 비교적 넓은 것이 사용되고 있다.However, in general, since the linearity in the horizontal direction deteriorates and the scanning speed of the electron beam changes, the frequency of the index signal fluctuates. For this reason, as the band pass filter for capturing the above-described index signal, a relatively wide band having a low Q is used.
그러하나, 광검출기의 출력신호는, 휘도신호, 색신호, 상술한 게이트팔즈등에 의해서 혼변조를 받고 있어서, 인덱스신호 이외의 고역 및 저역의 방해신호를 갖고 있으며, 또 광검출기에서 발생하는 잡음을 포함하고 있다. 이로 인해, 상기한 바와같이 필타의 대역폭이 넓으면, 방해신호 제거특성 및 S/N가 나쁘게 되고, 화질이 열화된다.However, the output signal of the photodetector is intermodulated by the luminance signal, the color signal, the gate arms described above, and has a high and low disturbance signal other than the index signal, and includes noise generated by the photodetector. Doing. For this reason, as described above, when the bandwidth of the filter is wide, the disturbance signal removal characteristic and the S / N become worse, and the image quality deteriorates.
그러하나, 상기한 밴드패스필타로 교체해서 본 발명의 주파수트랙킹회로를 사용하면, 트랙킹필타(43)로서 구성된 밴드 패스필터의 대역폭을 협소하게 할수 있는 것과 동시에, 입력의 인덱스신호의 주파수에 추종하여 이 밴드 패스필타의 중심주파수 fc가 변동하기 때문에, 인덱스신호를 방해신호제거특성 및 S/N를 개선한 상태로서 나타낼 수가 있어, 화질이 향상한다. 더욱, 이 경우, 90°의 이상기를 상술의 PLL회로로서 겸할 수가 있다.However, if the frequency tracking circuit of the present invention is used in place of the band pass filter described above, the bandwidth of the band pass filter configured as the tracking filter 43 can be narrowed, and the frequency of the index signal of the input can be followed. Since the center frequency fc of the band pass filter fluctuates, the index signal can be represented as a state in which the disturbance signal removing characteristic and the S / N are improved, and the image quality is improved. In this case, the ideal phase of 90 ° can also serve as the above-described PLL circuit.
제9도는, 본 발명의 주파수 트랙킹회로를 사용한 빔인덱스형 칼라 텔레비죤수상기의 일예로써, (60)은 빔인덱스형의 칼라 수상기로서, 그 판넬부의 외축에는 광검출기(70)가 설비되어, 이 광검출기(70)의 출력 신호가 상술한 주파수 트랙킹회로에 공급되어, 그 트랙킹필타(43)로부터 인덱스신호가 취출되어, 이것이 리미타(46)를 통해서 PLL회로(80)에 공급된다.9 is an example of a beam index type color television receiver using the frequency tracking circuit of the present invention, and 60 is a beam index type color receiver, and a photodetector 70 is provided on the outer axis of the panel portion. The output signal of the detector 70 is supplied to the above-described frequency tracking circuit, and the index signal is taken out from the tracking filter 43, which is supplied to the PLL circuit 80 through the limiter 46.
PLL회로(80)에서는, 리미타(46)를 통해서 인덱스신호가 위상비교기(81)에 공급되어, 전압제어발진기(82)의 출력팔즈가 분주기(83)에 공급되어서에 분극되어, 그 분주팔즈가 위상비교기(81)에 공급되어, 위상비교기(81)의 출력전압이 로우패스필타(84)를 통해서 발진기(82)에 공급되어, 발진기(82)로부터, 인덱스신호의 N배인 주파수, 즉 색형광체 스트라이브의 1조의 핏치와 전자빔의 주사속도로서 정하는 여러 가지 트리프레트주파수의 3배의 주파수의 팔즈가 얻어진다.In the PLL circuit 80, the index signal is supplied to the phase comparator 81 through the limiter 46, and the output arms of the voltage controlled oscillator 82 are supplied to the divider 83. Polarization is applied to the phase comparator 81, the output voltage of the phase comparator 81 is supplied to the oscillator 82 through the low pass filter 84, and the index signal from the oscillator 82 is supplied. A frequency of N times, i.e., a pair of pitches of the color phosphor stripes and a frequency of three times the frequency of the various triplet frequencies determined as the scanning speed of the electron beam are obtained.
여기에서, PLL회로(80)의 분주기(83)의 출력팔즈는, 리미타(46)를 통한 인덱스신호에 대해서 주파수가 같애서 위상이 90°미끄러진 것으로서, 이 분주기(83)의 출력팔즈가 상술의 위상비교기(47)에 공급된다.Here, the output arms of the divider 83 of the PLL circuit 80 have the same frequency as the index signal through the limiter 46 and the phases are slipped by 90 °. Is supplied to the phase comparator 47 described above.
따라서, 리미타(46)의 입력측에 90°의 이상기(45)는 필요치 않다. 그리하여 PLL회로(80)의 분주기(83)의 출력팔즈가 링카운타로 되는 게이트팔즈발생시(90)에 공급되어서, 모우드 셋 팔즈 PMS에 의해서 규제된 상태로서, 적, 록, 청의 원색신호를 게이트해야 할 3상의 게이트팔즈가 얻어져, 이것이 게이트회로(100R)(100G) 및 (100B)에 공급되어서 적, 록, 청의 원색신호 ER, EG및 EB가 순차 게이트되어서, 그곳의 변환된 원색신호가 비데오앰프를 통해서 수상관(60)의 예를들면 제1그리트(61)에 공급된다.Therefore, the phase shifter 45 of 90 degrees is not necessary on the input side of the limiter 46. Thus, the output arms of the frequency divider 83 of the PLL circuit 80 are supplied to the gate arms at the time of occurrence of the
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