KR830001581B1 - 결함 검출 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

결함 검출 장치

제1도는 본 발명의 원리를 실시한 결함검출장치를 이용하는 비데오디스크 플레이어회로망의 부분블록도.

제2도는 제1도에 보인 위상고정루프 및 결함검출기를 도시한 블록도.

제3a도 내지 제3h도는 도래주파수가 소정의 범위 이하로 떨어질때 제2도 결함검출기의 동작을 설명하는 파형도.

제4a도 내지 제4h도는 도래주파수가 소정의 범위 이상으로 상승할 때 제2도의 결함검출기의 동작을 설명하는 파형도.

본 발명은 FM반송파 기록포맷(format)을 실시한 비데오레코드의 기록 재생에 사용하기 적합한 결함검출장치에 관한 것이다.

미합중국 특허 제3842194호에는 도전피막 및 유전피막으로 덮혀진 원반형 기판표면의 와선상홈의 저부에 기하학적인 변화형태로 정보를 기록하는 비데오기록 재생방식이 개시되어 있다. 절연지지체에 도전전극이 부착되어 있는 재생용 바늘은 상기 기록 홈에 놓여져, 상기 바늘전극은 원반의 피막과상호 작동해서, 원반의 회전시에 바늘전극의 바로 밑을 통과하는 홈저면의 기하학적인 변화에 따라 변하는 전기용량을 형성한다. 상기 바늘 전극에 결합된 적당한 회로는 전기용량 변화를 기록정보 표시 전기신호 변화로 변화시킨다.

상기의 용량형 비데오 디스크방식의 바람직한 형식에 있어서, 기록정보가 비데오 신호에 따라 주파수 변조되는 반송파를 포함하며, 홈저면의 깊이 변동형태로 되어있다. 이같은 FM반송파 기록포멧을 사용하는 경우에 있어서 기록된 FM신호로 부터 비데오 신호를 얻기 위해서는 플레이어 FM검파장치를 설비하는 것이 중요하다.

미합중국 특허 제4038686호에 보여진 바와같은 플레이어내의 FM검파기는 입력신호의 영점 교차에 응하여 표준의 폭 및 진폭을 가진 출력펄스가 발생된게끔 영점 교차 검출기 및 이 검출기에 응동하는 단안정 멀티바이 브레이터를 포함한다. 상기 검파기의 출력펄스는 기록되어 있는 비데오 신호의 대역폭과 실제로 정합하는 통과대역을 가진 여파기에 인가되어 원하는 비데오신호로 얻어진다.

화상 표시가 취성되게끔 기록되어 있는 비데오 신호를 재생하는 상기 형식의 비데오 디스크 플레이어의 동작에 있어서, 표시화상(적당한 보상을 행하지 않았음에)관련된 문제는 적당한 화상정보 대신에 흑백의 반검 및 줄무늬 형태의 교란이 임의의 위치에서 간헐적으로 나타난다는 것이다. 이같은 화상결함은 길이 폭, 및 지속시간을 변화시키는 것으로, 이것은 화상정보를 전체적으르 파괴하지는 않으나 간헐적으로 나타나 시청에 곤란을 느끼게 한다. 본 발명은 이같은 화상결함의 출현을 검출하여 상기와 같은 문제점이 실질적으로 소거되거나 칠저히 감소되게끔 작등될 수 있는 장치에 관한 것이다.

미합중국 특허 제4001496호에 기재된 바와같이, 화상 반점 및 줄무늬는 제각기 각종 원인으로 인해 발생한다. 이같은 원인으로서는 레코드제조에 있어 초래되는 레코드 자체에 따른 것과, 또한 재생시에 레면케되는 예로서 바늘이 기록홈의 여러 부분에서 각종 형태의 이물과 상호 작동하여 재생중에 변하를 초래하는 것과 이외에도, 디스크의 반복사용 또는 남용 및 디스크표면의 기계적 변동, 예로서, 긁힘, 파손 또는지문등에 따른 표면변동을 들 수 있다. 따라서, 이와같은 각종 형태의 원인으로 인해 디스크에 있어서 또한 재생에 있어서 그리고 기록홈의 영역에 있어서 예견할 수 없는 다른 형태의 결함으로 인한 문제가 초래된다.

상기 미합중국 특허 제4001496호로서, 상기와 같은 결함이 재생신호에 영점교차 반복도수의 의사신호를 초래함을 알 수 있다. 영점교차의 과잉성 또는 결여성에 따른 결과는 기록신호와 연관된 편차 범위의 주파수 한계를 초과하는 주파수의 급격한 변화로서 나타나며, 이것은 FM검파여과기의 비데오 출력신호에 있어 극대의 혹 또는 백레벨로의 변화로서 나타난다. 게다가, 여파기의 주파수 응답 제한성으로 인해, 의사변위는 입력 FM신호의 의사 상태 지속 기간에 비해 시간적으로 길어진다. 또한 여파기의 리액티브 소자와 연관된 링깅(ringing)효과는 의사 입력신호상태 종료후의 적어도 단기간 동안 출력비데오 신호교란을 지속하기 쉽다.

상기 미합중국 특허 제4001496호는 다음과 같은 확실한 전체를 기초로 하는 결함검출방법을 이용하는데 그 첫째 전체는 풀레이어의 FM검파기에 대한 FM신호입력의 순시반송파주파 수가원하는 신호정보에 의해서 기지의 일정한도내에 편이되기 때문에, 이 한도이상의 주파수 편이는 원하는 신호정보에 기인하지 않고의사 불량신호의 발생조건에 기인한다는 것이며, 그 둘째전체는 여기에 언급된 형식의 화상결함이 본질적으로 순시반송파주파수를 기지의 편차범위 한계이상으로 편이시키는 입력신호의 결함에 기인한다는 것이다.

상기 미합중국 특허 제4001496호의 방식에 있어서, 기록된 신호의 순시주파수가 소정범위의 상한 이상의 제1임계주파수 이상으로 높아질때 플레이어의 FM복조기에 결합된 제1장치가 출력레벨을 발생하며, 재생된 신호의 순시주파수가 상기 소정펀차범위의 하한 이하의 제2임계주파수 이하로 낮아질때, FM복조기에 결합된 부가장치가 출력펄스를 발생한다. 제각기의 출력펄스는 가산기에서 합산되어 결함표시신호로 형성되는데, 이 신호는 전술된 화상결함을 초래하는 입력신호결함이 점유하는 기간을 표시한다. 결함표시 신호는 플레이어를 정상동작모드로부터 결함 보상모드로 절환하는데 사용된다. 결합보상모드에 있어서, 선행화상선으로부터의 정보를 구성하는 지연신호는 FM검파기의 비데오 신호출력대신에 사용되어 플레이어의 출력신호를 생성한다. 연속화상선중의 정보의 과다성때문에, 선행화상선의 정보결함발생을 엄페하여 결함이 시청자의 눈에 별로 보이지 않게 된다. 그러나, 비데오 신호출력여파기의 제한된 대역폭 때문에, 여파기 출력에 있어서의 신호교란의 종료는 관련입력신호결함의 종료를 지연시킬 것으로 예상된다. 이같은 지연효과를 고려하여 상기 미합중국 특허의 플레이어 동작절환장치에는 FM검파여파기의 신호출력이 불량재생화상을 초래하는 교란과 무관할때까지 치환상태를 유지도록 다음 결함 펄스의 효과를 확장하는 적당한 장치가 설비된다.

상기 미합중국 특허 제4001396호에 개시된 바와같이 상술한 임계주파수 한계로 부터의 입력신호 주파수 이탈정도를 식별하는 기법은 FM복조기의 출력으로부터 발생된 비데오 신호의 순시레벨과 편차 범위한계의 입력신호 주파수에 응하여 FM검파기로부터 발생되어 순시 비데오 신호레벨에 밀접하게 관계하는 최대 및 최소의 레벨과의 비교에 의존한다. 이 레벨 비교기로의 입력은 화상재생용으로 사용된 FM검파기의 정상여파된 비데오 신호출력이 아니며, 오히려 기록된 비데오 신호의 최고주파수보다 충분히 높은 차단주파수를 가진 저역여파기형식의 결함검출기입력 여파기에 의해서 발생된 출력이다. 이같은 레벨비교의 정확도가 높아지도록 레벨비교기로의 입력은 회복된 비데오신호의 직류성분을 적당히 포함한다.

결함검출기 입력여파기의 출력전압레벨이 고레벨비교기의 일계치 이상으로 상승하면, 비교기의 출력력에 결함표시펄스가 나타난다. "백"레벨 방향으로의 비데오 신호동요에 의해서 반송주파수가 상응하는 FM포멧에 있어서, 이 비교기의 출력은 표시확상중에 "백"레벨의 결함이 있음을 나타낸다. 이와 유사하게, 저레벨 비교기의 임계치 이하로 결함검출기의 여파기 출력레벨이 낮아질때는, 이 레벨비교기가 "흑'레벨의 결합표시 펄스를 발생한다. 이 결함검출기 입력 여과기의 광대역 응답성은 레벨비교기에 의한 결함 존재의 조기표시에 조력한다.

상술한 형식의 결함검출기에 있어서, 결함의 존재여부 및 존재시기를 결정하는 근거로서 FM검파기에 있어서의 영점교차의 해석을 이용한다. 이같은 종래법 형식의 결합검출기가 기본적으로 미합중국 특허 제4033686호에서와 같이 흑레벨의 결함에 대응하는 대단히 긴 펄스간격을 결정하는 하나의 채널과 백레벨의 결합에 대응하는 대단히 짧은 펄스간격을 결정하는 다른 하나의 채널, 즉, 두개의 채널을 가진 펄스 변별기나, 또는 미합중국 특허 제4001496호에서와 평균화 여파기와 2개의 전압임계치 비교기를 가진 단일 펄스계수기를 구비한다. 이같은 결함검출기가 극히 유용할지라도, 이것은 두 개의 타이밍 채널 또는 추가의 여파기 및 임계치 비교기를 조합하여 구성되지 않으면 안되므로 제조가 복잡하며, 또한, 그 응용에 있어 필요한 정밀 형식의 집적회로로 구성하는 것이 곤란하다.

본 발명의 시스템은 회복된 FM신호중의 결함을 검출하며, 즉, 회복된 신호의 순서주파수(또는 등가적으로 위상의 변화속도)가 소정의 주파수 편차 범위로 부터 이탈하는 시기를 검출하며, 또한, 보정수단의 작동개시가 요구되는 순간을 신속하게 감지함과 동시에 집적회로 형식으로 용이하고 바람직하게 구성된다.

특히, 본 발명에 따른 장치는 순시 주파수가 소정의 주파수편차 범위에 걸쳐 변동되어 순시주파수가 상기 소정의 주파수편차범위로부터 이탈될때에 불량동작을 일으키기 쉬운 반송파주파수 신호원을 가진 신호 변환방식에 사용된다. 위상검출기 및 전압제어 발진기를 포함한 위상고정루프는 반송파에 대응하는 신호 및 발진기의 출력신호에 응동하여, 인가 신호의 위상 관계에 의존하는 출력신호를 발생한다. 상기 발진기의 입력제어 신호는 위상검출기의 출력신호로부터 인출되어, 위상검출기에 인가된 입력신호들간의 상대위상을 어떤 범위내에 유지하는 방향으로 발진기의 출력주파수가 변화되게 한다. 상기 위상 고정루프의 파라메타는 위상 고정루프가 반송파의 주파수변동범위를 정확히 추적하도록 조절된다. 상기 발진기로부터의 출력신호 및 반송파에 대응하는 신호가 결함검출장치에 공급되는데, 이 결함검출장치는 인가된 신호들간의 상대위상이 소정의 범위로 부터 이탈할 때에(초과량은 결함을)일으키는 원인에 대응) 결함표스 신호를 발생하고, 소정의 범위를 이탈하지 않을 때에는 기준레벨 신호를 발생한다.

또한 본 발명의 원리에 의하면, 위상검출기의 출력신호는 저역여파기에 공급되어 반송파와 관련하는 신호로 발생되어서 이용장치에 공급된다. 상기 결함표시신호에 응답하여 상기 저역여파기와 이용장치간의 신호통로를 차단하는 장치가 설비되어 있다.

제1도는 비데오 디스크 플레이어장치에 있어서, 기록신호는 비데오 디스크 픽업회로(10)에 의하여 비데오 디스크의 재생중에 재생된다. 이같은 비데오 디스크 픽업방식은 앞서 설명된 용량성 형태의 것으로, 비데오 디스크 픽업회로망의 구조 및 회로배열은 미합중국 특허 제3,872,240호에서와 같은 것일 수도 있다. 재생될 디스크의 기록포맷은 회복된 신호정보가 주파수 변조화상 반송파와, 편차범위 이하의 주파수 대역(예로서, 0 내지 3MHz)을 점유하는 합성비데오 신호의 진폭에 의해 일정한 편차 범위한도(예로서, 3.9 내지 6.9MHz)내에서 변동하는 순시반송파 주파수와, 재생될 일련의 칼라화상을 표시하는 신호를 포함하도록 되어있다.

화상반송파의 편차범위 및 적당한 측파대를 포함하는 통과대역을 가지는 대역통과 여파기(12)는 주파수변조화상반송파신호를 제한기(14)(FM입력신호의 의사 진폭변조를 감소하거나 제거하는 종래의 목적을 제공하는)에 선택적으로 통과시킨다. 이 제한기의 출력은 위상 검출기(18), 루프저역통과필터(20) 및 전압제어발진기(22)로 구성되는 위상 고정루프(16)에 인가된다.

위상 검출기(18)는 제한기(14)에 의해 공급된 신호의 위상과 발진기(22)에 의해 공급된 신호의 위상을 비교하여 루프여파기(20)에 출력신호를 공급한다. 이 위상 검출기의 출력은 루프여파기(20)를 거쳐 전압제어발진기(22)에 공급되어, 발진주파수를 위상 검출기(18)에 인가된 신호들간의 위상차가 안정 동작 상태에 유지되게끔 하는 방향으로 변화시키는데 사용된다.

이후에 더욱 상세히 설명되어질 바와같이, 발진기(22)로부터의 출력신호는 제한기(14)로부터의 신호에 관해 90°의 이상관계로 최초 조정된다. 위상 고정루프(16)는 위상 검출기에 인가된 신호간의 위상차가 최초 위상차를 90°로 설정했을 때의 0°내지 180°의 전체안정 영역에 대해 ±90°의 범위내에 있을때 루프가 안정하게끔 즉, 고정되게끔 구성된 것이다. 만일 위상차가 180°내지 360°의 범위에 들어같때는, 루프가 고정상태로 부터 이탈되어, 발진기에 공급된 신호는 위상차가 0°내지 180°의 범위에 되돌아 갈때까지 발진주파수를 변환시킨다.

루프여파기(20)로부터의 신호는 저역통과 여과기(24)에 공급된다. 여파기(24)의 통과대역은 기록된 비데오 신호정보가 점유하는 대역(예를들면 0 내지 3 메가헤르쯔)에 실제로 정합된다.

제한기(14), 위상 고정루프(16) 및 저역통과 여파기(24)로 구성되는 회로는 FM입력신호의 변조에 상응하는 복합비데오 신호형태로 여파기(24)의 출력단자에 신호를 생성하는 검출기 또는 FM복조기를 형성한다. 디스크로부터 재생된 비데오 신호정보는 미합중국 특허 제3,872,498호에 발표된 바와같은 "매입된 부반송파"포맷으로 부호화된 합성칼라비데오신호로 될 수도 있다.

여파기(24)에 의해 생성된 신호는 전자 결함스위치(26)의 "정상신호"입력단자 N에 공급된다. 이 스위치(26)는 신호입력단자 N의 신호를 스위치(26)출력단자 0에 결합시키거나, 또는, "치환" 단자 S의 신호를 스위치 출력단자 0에 결합시키는 작용을 한다. 각각의 "정상"과 "치환"상태간의 스위칭은 이후 설명되어질 장치로부터 제어신호 입력단자 C에 공급된 제어신호에 의하여 행해진다.

정상 작동 상태하에서, 스위치(26)는 단자 N의 비데오신호를 출력단자 0을 거쳐 신호 처리회로(28)에 전송하며, 이 신호 처리회로(28)에서, 텔레비젼 수상기(230)에 적합한 형태로 처리된다.

텔레비젼 수상기(30)는 기록신호 정보를 나타내는 연속화상을 표시하도록 작용된다. 그러나, 전술된 바와같이 기록 재생동안 불규칙한 간격으로 FM신호중의 결함이 나타나, 이것이 스위치(26)의 단자 N에 나타나는 비데오 신호에 영향을 끼쳐, 수상기(30)가 상기 단자 N에 신호에 응동할 경우에 재생화상에 전술한 바와같은 흑백반점 및 줄무늬의 결함을 생기게 될 수도 있으므로, 이같은 화상결함이 피해지도록 제1도의 플레이어에는 본 발명의 원리에 의한 결함검출장치 및 결함 보정장치가 설비된다. 이러한 보정방식에서는 단자 0의 신호를 지연소자(32)를 통해 지연시켜스위치(26)의 단자 S에 인가함과 동시에, 이후 설명될 결함검출기(34)를 사용하여 재생된 반송파가 소정의 편차범위를 초과할 때에 결함 표시신호를 발생시키고, 이 결함표시신호에 응등하는 스위치 제어신호 발생기(36)에 의해서 스위치 제어신호를 발생시켜, 이 제어신호를 스위치(26)의 단자 C에 인가하여 절환상태를 제어한다. 제1도의 실시예에 유용한 스위치 제어발생기의 상세설명은 미합중국 특허 제3,909,518호에 기재된다.

통상적으로, 지연소자(32)는 비데오 신호표시 방식의 선주사 주파수의 주기에 상응하는 신호지연을 제공하는 유리지연선 또는 CCD지연선을 포함한다. 치환 지연신호는 스위치(26)의 단자에 인가된 신호에 의하여 표시되는 결함 지속기간중에 스위치(26)의 단자 0에 인가되며, 결함의 발생이 사라지면서 단자 C의 신호에 의해서 출력단자 0이 단자 N에 전기적으로 접속되어 정상동작이 회복된다.

결함검출기(34)는 제한기(14)로부터의 신호와 전압 제어발진기(22)로부터의 신호에 반응하여 인가된 신호간의 위상 관계를 분석한다. 최초, 인가된 입력신호간의 위상차는 90°로 설정되며, 검출기(34)는 인가신호간의 위상차가 최초 위상과+90°내에 있을때 기준 레벨신호가 발생기(36)에 공급되게끔 되어있다. 즉, 검출기(34)에 인가되는 신호간의 위상차에는 0°내지 180°의 범위가 제공되어, 이범위내에서 검출기(34)는 기준레벨(예, 5V)의 신호를 생성한다.

검출기(34)에 공급된 신호의 위상차가 안정 범위로부터 벗어날때, 즉, 위상차가 180°내지 360°의 범위에 들어갈때, 검출기(34)는 위상차가 안정영역을 벗어날 시점으로부터 인정영역으로 복귀될때까지의 지속시간을 갖는 펄스 형태의 결함표시 신호를 발생한다.

결함표시펄스는 전압 제어발진기 신호와 반송파에 관계된 신호간에 특정의 위상관계가 있을때 발생된다. 제한기(14)로부터의 신호는 FM반송파에 소정편차 영역으로부터의 급속한 이탈이 있을때 위상차를 안정 범위로부터 이탈시킨다. 저역통과 루프여파기(20)는 그 루프응답에 어느 정도의 관성이 생기게금 되어있다. 따라서 발진기가 제한기 신호를 추적하도록 일반적으로 제어되어질지라도, 그 추적은 결함에 기인하여 제한기 출력신호에 발생하는 변화보다 늦게 실행될 것이다.

저역통과여파기(24)의 대역폭은 이 여파기가 여파기(24)를 통과하는 신호를 지연시키게끔 되어있다. 통상적으로, 여파기(24)는 200×10^-9초의 지연을 발생한다. 이같은 지연은 검출기(34)에 있어서의 결함검출제어신호 발생기(36)에 있어서의 스위치제어신호발생 및 스위치(26)에 있어서의 정상 상태로 부터 치환상태로의 절환이 스위치(26)의 N단자에 신호 결합이 도달하기 전에 행해지게끔 하는데 있어 충분한 것이다.

따라서, 제1도에 도시되 장치는 결합신호 검출기능을 갖는 FM검파기를 형성하여, 결함신호의 발생이 검출될때에 보상모드를 복조한다. 이같은 장치는 검출기(34)에 공급되는 신호의 위상 관계에 있어 적어도 한 주기가 더해지거나 삭제될때에 결함 펄스가 발생되게끔 되어있다. 미 언급된 영점교차형 FM검파기에 있어, 결함은 1개의 교차펄스가 위치 이탈될때를 표시된다.

본발명에 있어, 발진기(22)는 제한기(14)의 출력신호와 발진기 출력신호간의 위상차가 초기값 90°±90°의 범위에 있는 한 고정상태를 유지한다. 위상 검출기(18)가 초기값 90°+90°를 초과하는 위상차를 감지하면 발진기는 적어도 한주기를 추가하는 것에 의해 극히 용이하게 새로운 안정상태에 이동되며, 위상차가 초기값 90°-90°이하로 되면, 발진기는 극히 용이하게 한 주기만큼 앞당겨져서 안정범위에 되돌아간다. 이같은 주기의 앞섬 및 늦음은, 결합으로서 고찰된다. 결합검출기(34)는 한 주기가 추가 또는 누락된때를 결정하는데, 이러한 상황이 일어나는 경우에 결함표시 펄스를 발생한다.

제2도에 있어서 전술된 소자들에는 동일 인용숫자를 붙혀 설명한다. 제2도의 특정한 실시예에서, 제한기(14)는 그것의 입력에 제공된 FM신호의 진폭을 도래신호의 주파수에 관련된 펄스폭을 가지는 펄스열의 출력신호가 생성되는 정도로 제한하게끔 되어있다. 도래 FM신호의 주파수가 강하되면, 제한기 출력신호의 펄스폭은 증가하며, FM신호의 주파수가 상승하면 제한기 출력신호 펄스폭은 감소된다. 따라서 FM신호에 관한 편차범위는 제한기 출력에서의 펄스폭의 범위로 전송될 수 있다.

제2도에 도시된 실시예에서, 제한기(14)는 인가된 FM신호에 응하여 두개의 상보 출력펄스 신호를 제공 하도록 되어있다. 제한기 출력신호는 신호ㅣ에 대해 신호 2가 180°의 위상관계를 갖는 것을 제외하고는 동일한 형태로 갖는다. 이같은 특성은 제3b도, 제3e도 및 제4b도, 제4e도에 예시된다.

유사하게 전압제어발진기(22)도 제1 및 제2출력펄스 신호를 제공하도록 되어있는데, 이들 두 신호는 180°의 위상차를 제외하면 동일하다. 발진기(22)에는 가변 콘덴서(40)가 결합되어 초기 위상차를 90°에 설정하는 발진기의 초기동작주파수를 설정하는데 사용된다. 대표적인 발진기의 출력파형은 제3a 및 제3d도와 제4a도 및 제4d도에 도시된다.

제한기(14)의 제1 및 제2출력신호와 발진기(22)의 제1 및 제2 발진기 출력신호는 위상검출기(18)에 공급된다. 위상검출기(18)에는 배타적 NOR회로와 같이 인가신호에 응동한다. 즉, 위상검출기(18)는 예를들어, 발진기의 제1출력과 제한기의 제1출력을 비교해서 양자가 동일할때, 즉, 양자가 고레벨 또는 저레벨 일때 고레벨 출력을 발생하고, 양자가 다를때 즉, 한쪽이 고레벨이고, 다른 한쪽이 저레벨일때 저레벨의 출력을 발생한다. 제1위상 검출기신호와 180°의 위상관계를 갖는 제2위상 검출기 신호도 생성된다. 발진기(22)의 제1출력과 제한기(14)의 제1출력을 비교하여 얻어지는 위상검출기의 출력신호가 제3c도 및 제4c도에 도시된다. 이 위상검출기(18)의 출력신호는 저역여파기(20)에 공급된다. 이 여파기(20)는 검출기 시스템의 통과대역, 예를들어, 0 내지 3MHz에 비해서 넓은 0 내지 6MHz통과 대역을 갖는다. 여파기(20)의 출력신호는 전압 제어발진기(22) 및 시스템 여파기(24)에 결합된다. 비데오 디스크에 미리 기록된 정보를 포함한 검파된 FM신호를 나타내는 시스템 여파기(24)로부터의 출력신호는 다음 처리를 위해 결함스위치(26)에 제공된다.

발진기(22)는 출력신호 주파수가 입력신호 주파수의 변화를 추종하도록 하는 바와같이 루프 여파기(20)의 출력신호에 응동한다. 루프여파기(20)의 영향에 따라서, 이같은 추종은 제한기 출력신호의 주파수에 비해서 느리게 행해진다. 파형을 복잡하게 않기 하기 위해, 제3도, 제4도에는 본 발명의 발진기 출력신호가 비교적 일정주파수 신호로서 도시된다.

전압제어발진기의 제1 및 2 출력신호는 최초에 제한기의 제1 및 2 제출력신호와 제각기 90°의 위상 관계로 설정되는데, 이것이 제3a도, 제3b도 및 제4a도, 제4b도에 도시된다.

발진기의 제1 출력 및 제한기의 제1 출력은 결함검출기(34)내의 제1 래치 (latch)회로 (42)에 공급되며 발진기의 제2출력 및 제한기의 제2 출력은 제2래치 회로(44)에 공급된다. 래치회로(42), (44)는 발진기 출력의 정방향 정이시에 제한기 출력레벨을 샘플링하여 이것을 발진기 출력의 다음 정방향 정이시에 있어 다음의 샘플링이 행해질때까지 유지한다. 래치회로(42), (44)는 일반적으로 통상 래칭 플립플롭으로서 언급되는 D형 플립플롭을 포함한다. 래치회로(42)의 출력신호는 제3f도 및 제4f도에 그리고 래치회로(44)의 출력신호는 제3g도 및 제3g도에 도시된다.

래치회로(42) 및 (44)의 출력신호는 OR게이트(46)에서 합성된다. 이 게이트(46)는 인가 입력신호들중의 어느 한 입력이 고레벨이거나 또는 두 입력이 모두 고레벨일때 고레벨의 출력을 발생하며, 두 입력이 모두 저레벨일때는 저레벨의 출력을 발생한다. 게이트(46)의 대표적 출력신호파형은 제3h도 및 제4h도에 도시된다. 게이트(46)의 출력신호는 다음에 레벨변환기(48)에 공급되어, 여기서 펄스 전압레벨이 스위치 제어신호 발생기(36)에 적합하게끔 조절된다.

제3도를 참조해보면, 제한기의 제1 출력주파수가 소정의 주파수 편차 범위밖에 있으며 상기 제1 출력펄스의 수가 편차범위내에서의 기재된 펄스 수보다 더 적은 상황을 할 수 있을 것이다. 또한 발진기의 제1 및 2 출력은 고정되지 않은 상태, 즉, 위상검출기(18)가 발진기(22)에 50퍼센트의 충격계수 신호를 더 이상 공급하지 않은 상태 동안에서도 주파수가 일정하게 도시된다. 발진기(22)는 장치의 파라메타에 의존하여, 고정되지 않은 상태 개시후의 어느 시점에서 추적을 시작한다.

제3f도의 래치(1)의 신호는 제한기 출력 1을 정방향 천이시에 샘플링하여, 이 샘플링화된 레벨을 다음의 정방향 천이시까지유지 하는 것에 의해 생성된다. 래치(42)의 샘플링은 발진기의 출력의 한 주기당 한번씩 일어나기 때문에 고정되지 않은 상태는 래치(42)에 의해서 감지되지 않는다. 도시예에 있어서, 발진기 제1출력의 최초 정방향 천이는 고정되지 않은 상태가 개시된 후 270°후에 일어난다.

래치(44)는 제한기의 제2 출력을 발진기 제2출력의 정방향 천이시에 샘플링 하는데 사용된다. 제3도에 있어서, 래치(2)로 도시된 최초의 응답은 고정되지 않은 상태가 개시된 후 약 90°후에 일어난다. 두개의 발진기 출력은 서로 180°위상차를 나타내고, 또한 제각기 제한기의 제1 및 2 출력에 대해 90°의 위상차를 나타내므로, 발진기 출력과 출력간의 상대위상치의 범위는 초기치 90±90°, 즉, 180°이다. 이 범위내에서 래치회로는 출력을 생성하지 않는다. 즉, 소정주파수 편차범위의 하한으로부터의 이탈에 대해, 발진기 출력과 제한기 출력간에는 안정상태가 이루어져 결합펄스가 발생되지 않은 상대 위상치 변위가 존재한다.

고정되지 않은 상태가 지난 후, 즉, 도래 FM신호가 소정의 편차범위에 있을때 래치(42)에 의한 정방향 천이 샘플링 신호에 의한 래치(1)의 출력은 저레벨로 되나(제3a도, 및 제3f도 참조), 래치(44)에 의한 정방향 천이샘플링 신호는 180°늦게 생성되어 래치(2)의 신호가 저레벨로 되돌아 가게한다. (제3d도, 제3e도, 제3g도 참조).

제3h도에 도시된 결함신호기간은 래치신호가 처음에 고레렐로 상승된 후 최초에 저레벨로 되돌아 가는 기간에 상당한다. 따라서, 결함신호는 고정되지 않은 상태와는 일치하지 않는다. 이 결함펄스는 펄스신장법을 사용하는 스위치 제어신호 발생기에 인가되어 그 결과 결함스위치(26)의 입력단자에 결함신호가 나타나기 전에 지연신호의 치환이 개시되어 결함이 없어질때까지 유지되게끔 한다.

제4도는 회복된 신호가 소정주파수 편차범위의 상한을 넘어선 주파수를 포함하는 경우에 있어서의 FM복조기 및 결함검출기에 대한 파형을 도시한 것이다. 이같은 상태에서, 제한기 제1 출력펄스수는 소정의 편차범위내에서 기대되는 펄스수보다 많다.

이 경우에도, 간료성을 목적으로, 전압제어 발진기의 출력신호는 고정되지 않은 상태에서 변하지 않는 것으로 도시된다. 그러나, 발진기 주파수는 일반적으로 위상 검출기의 출력신호의 지령에 의해 어느 시점에 있어서 변화되어, 발진기 출력과 이에 대응하는 제한기 출력간의 90°의 초기 위상관계가 회복될때까지 지 속되는 것을 이해해야만 한다.

래치회로(42), (44)는 절술한 바와같이 동작하여 제각기 제4f도, 제4g도에 도시된 신호를 발생한다.

전술된 장치의 전체 동작결과에 따르면 입력신호의 주파수가 너무 높거나 낮아서 즉, 소정의 편차범위를 이탈하여, 위상 고정루프(16)가 고정되지 않은 상태에 있게 될때, 전압제어발진기의 출력신호(예, 제1출력)와 입력신호(예, 제한기의 제1출력)의 위상관계가 0°내지 180°의 범위밖에 있게된다. 이들 두 신호간의 위상차가 180°내지 360°의 범위에 있게되면, 래치회로(예, 회로(42)의 샘플링 기능은 도래신호가 결함을 포함하므로 치환에 의해서 보정될 필요가 있음을 나타내는 신호를 발생한다.

전술된 장치는 적집회로 형식으로 구성되어 특히 에미터 결합논 리장치형의 집적화에 적절하게 될 수도 있다. 실제에 있어, 제한기(14), 위상검출기(18), 전압제어발진기(22) 및 결함검출기(34)는 동일 회전기판에 집적되어 효율적이며 경제적으로 결함검출을 행하는 FM복조기가 제공될 수도 있다.

Claims (1)

1. 반송파공급원을 가지고 있으며, 상기 반송파의 순시주판수가 소정의 주파수 편차범위에 걸쳐 변동되며, 상기 반송파 공급원은 상기 순시주파수가 상기 소정의 주파수 편차범위로부터 이탈될때에 불량동작을 불규칙하게 일으키기 쉬운 신호 변환방식에 있어서,

   상기 반송파에 상응하는 신호와 발진기의 출력상호에 응답하여 이들 두 신호간의 위상관계에 따른 출력신호를 발생하는 위상검출기(18)와. 상기 위상검출기의 출력신호에 응답하여 상기 반송파에 상응하는 신호와 상기 발진기의 출력신호간의 위상관계가 소정의 범위내에서 유지되게 하는 방향으로(자신의 출력신호의 주파수를 변화시키는 발진기(22)를 갖는 위상 고정루프(16)와;

   상기 반송파에 상응하는 신호와 상기 발진기의 출력신호에 응답하여, 이들 두 신호간의 위상관계가 소정의 범위를 벗어난 경우에 결함표시 신호를 발생하며, 상기 두 신호간의 위상관계가 상기 소정의 범위내에 있는 경우에는 기준레벨신호를 발생하는 결함검출기(34)를 특징으로 하는 결함검출장치.

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