KR930006673B1

KR930006673B1 - 미동조 장치

Info

Publication number: KR930006673B1
Application number: KR1019850007810A
Authority: KR
Inventors: 마틴 와인 챨스
Original assignee: 알 씨 에이 라이센싱 코포레이션; 글렌 에이취. 브르스틀
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1993-07-22
Also published as: HK3797A; DE3584940D1; EP0179620A2; US4601060A; CA1213384A; EP0179620B1; JPS61103310A; JPH0775304B2; KR860003737A; EP0179620A3

Abstract

내용 없음.

Description

미동조 장치

제1도는 본 발명의 양호한 실시예를 포함한 텔레비젼 수상기의 부분적인 회로 블럭도.

제2도는 양호한 상기 실시예를 이해하는데 유용한 신호의 그래프.

제3도는 제1도에 도시된 자동 미동조(AFT) 시스템의 동작에 대한 흐름도.

제4도는 제1도에서 블럭형태로 도시된 양호한 실시예의 일부분의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

106 : 국부 발진기 108 : 중간 주파수(IF) 증폭기

112 : 마이크로프로세서 116 : 클럭 신호 소스

134 : 캐리어 선택 회로 142 및 156 : 멀티플라이어

164 : 주파수 분배기

본 발명은 텔레비젼 수상기와 같은 것을 포함하는 무선 주파수(이하 RF라 함) 수신기를 위한 자동 미동조(이하 AFT라 함) 장치의 분야에 관한 것이다.

수퍼 헤테로다인 수신기에서, AFT는 일반적으로 중간 주파수(이하 IF라 함) 증폭기 통과 대역에서 IF신호를 적합하게 배치하기 위해 국부 발진기 주파수를 제어하므로써 이루어진다. 국부 발진기 주파수의 AFT 제어를 위한 신호는 예컨대 주파수 변별기를 사용하여 IF 신호의 정보 전달 캐리어의 주파수를 측정하여 통상적으로 유도된다. 텔레비녀 및 라디오 수신기에 사용된 종래의 아날로그 AFT 장치는 정밀한 조정을 필요로 하는 동조회로를 구비하는 값비싼 이산(discrete) 회로와 통상적으로 연관되어 있다. 디지탈 AFT 장치는 이산회로와 동조회로를 상당히 감소시키는 것이 가능하기 때문에 바람직하다. 또한 디지탈 AFT 장치는 채널선택 및 다른 제어기능과 같은 것을 위해 수신기의 다른 부분에 필요한 디지탈 신호 처리 직접 회로에 상당한 회로부분을 포함시키는 것이 가능하기 때문에 바람직하다.

IF 신호 주파수가 계수되는 디지탈 AFT 장치는 IF 신호에서 과변조의 문제가 생기며, 이 문제는 효과적인 캐리어 진폭을 낮게 만들어 계수기가 신뢰성 있는 계수를 하지 못하게 한다. 예컨대 텔레비젼 수상기에서, 영상 및 오디오 응답에 대응 교란을 일으킬 수 있는 AFT 처리에서 방해를 일으킬 수 있다. AFT 처리는 또한 충격 잡음으로 인해 발생된 오(false) 계수에 의해 방해를 받을 수 있다.

상기와 같은 디지탈 AFT 장치에서 생기는 또 다른 문제는 계수회로에 앞서 비교적 값비싼 프리스케일링 또는 주파수 분할회로의 사용을 필요로 하는 비교적 고주파의 IF(미합중국에서는 45.75MHz)를 발생시킨다.

본 발명의 한 양상에 따라서, 텔레비젼 수상기용 디지탈 AFT 장치는 필터링된 IF 캐리어 신호와 국부적으로 발생된 헤테로다이닝 신호에 대응하는 캐리어 표시 신호를 수신하도록 결합된 멀티플라이어를 포함한다. 상기 신호는 캐리어 표시신호와 헤테로다이닝 신호 사이의 차주파수에 비례하는 주파수를 가진 옵셋신호를 공급하도록 조합된다. 클럭 신호의 소스를 포함하는 제어수단은 옵셋 신호를 수신하며, 상기 차주파수에 비례하는 제어신호를 공급한다. 상기 제어신호는 IF 신호와 소정의 공칭 IF사이에서 주파수 편차를 감소시키도록 수신기 국부 발진기 제어 입력에 인가된다.

본 발명의 다른 양상에 따라서, 기존의 집적 회로(IC)를 사용하는 경우 기저대 비디오 신호를 공급하기 위해 진폭 변조 비디오 캐리이어의 진폭 변화를 동기적으로 검출하는 멀티플라이어와 아날로그 AFT 신호를 공급하기 위해 비디오 캐리어의 주파수 변화를 동기적으로 검출하는 또다른 멀티플라이어를 이용한 기존의 집적회로(IC)를 사용하는 특별한 장점을 제공하는 본 발명의 멀티플라이어는 IC 멀티플라이어를 구비한다. 이와같은 방법으로 비디오 검출부분의 동기적 검출 동작을 위해 캐리어를 유도하는 동조회로는 과변조로 인한 드롭아웃(dropouts)을 방지하는 역할을 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원 명세서를 보다 상세히 설명하겠다.

다중 신호 경로는 블럭사이의 굵은 선에 의해 제1도에서 표시되어 있다.

제1도의 텔레비젼 수상기에서, 무선주파수(RF) 입력 소스(102)는 RF 신호를 IF 증폭기(108)의 입력에 인가되는 IF 신호를 공급하기 위해 상기 RF 신호가 국부 발진기(106)에 의해 공급된 국부 발진기 신호와 조합되게 하는 믹서(104)에 인가한다. 상기 국부 발진기 신호는 또한 소정의 계수에 의해 상기 신호의 주파수가 분배되는 프리스케일러(110)에 인가되며, 그에따라 마이크로프로세서의 동작 범위내에 존재하는 분배된 주파수를 가진 신호를 발생하게 된다. 분배된 주파수 신호는 마이크로프로세서(112)에 인가된다. 채널선택 동작 모드에서, 마이크로프로세서(112)는 프리스케일러(110)로부터의 분배된 주파수 신호와 키보드 유닛(114)으로부터의 채널 선택 신호, 및 클럭 신호 소스(116)로부터의 클럭 신호에 응답하도록 프로그램되며 그에 따라 접속부(118)를 통해 연산증폭기(122) 및 귀환 적분 캐패시터(124)를 포함하는 적분기(120)에 제어 신호를 인가한다. 적분기(120)의 출력은 접속부(126)를 통해 국부 발진기(106)의 제어 입력에 인가되며, 상기 발진기는 그에 따라 거의 정확한 IF 주파수의 IF 신호가 키보드 입력에 대응하는 정확한 채널 주파수를 가진 RF 입력 신호에 의해 발생될 수 있도록 적절한 국부 발진기 주파수를 발생시키도록 제어된다. 어떤 경우, 즉 유선 텔레비젼 및 공청 안테나 분배 시스템과 같은 경우, 캐리어 주파수는 표준 주파수로부터 옵셋되며, 그후 AFT 제어가 요구될 것이다. 마이크로프로세서(112)는 또한 동조 동작과 대응하는 디스플레이 표시를 제공하는 디스플레이 유닛(115)을 구동한다. 상술된 채널 선택 장치는 종래의 것으로 예컨대 후지쓰 8841 또는 MMA 2000 중앙 제어 유닛 마이크로컴퓨터를 사용하여 수행될 수 있으며, 명칭이 "디지트 2000 VLSI 디지탈 텔레비젼 시스템"으로 ITT 데이타 퍼블리케이션에 기술된 바와 같은 ITT 디지트 2000 VLSI 디지탈 텔레비젼 시스템에 사용될 수 있는 것으로 채널 선택을 위한 위상 고정 루프를 포함한다.

IF 증폭기(108)의 출력은 버퍼증폭기(132)의 입력에 결합된 집적회로(IC)(130)의 인터페이스 단자(128)에 인가된다. 본 발명의 양호한 실시예가 제1도에서 집적회로로 구현된 버퍼 증폭기(132) 및 다른 기능 회로소자를 갖는 것으로 도시되어 있는 반면 이들이 반드시 집적회로로 구현될 필요는 없다. 그러나 이들은 상당히 편리하며, 다음에서 보다 상세히 설명되는 바와같이 아주 경제적이며 효율적인 장치로 될 수 있다.

버퍼증폭기(132)의 출력은 캐패시터(136)와 인덕터(138)로 구성된 동조회로(140)를 포함하는 캐리어 선택회로(134)에 인가된다. 상기 동조회로의 공진주파수는 예컨대 텔레비젼 수상기의 IF 신호에서 영상 캐리어 주파수와 같이 IF 신호에서 우세 캐리어 주파수의 주파수가 되도록 선택된다. 캐리어 선택 회로(134)에 인가된 IF 신호는 캐리어 신호 주파수를 통과시키는 반면, 캐리어 주파수 이하 및 이상의 인접한 측파대(sideband) 주파수를 실제로 제외시키기 위해 비교적 높은 선택도(Q)를 나타내도록 장착된 공진 회로(140)에 의해 필터링된다. 상기 캐리어 주파수 신호는 캐리어 선택회로(134)의 출력신호 주파수를 결정한다. 상기 캐리어 선택회로(134)의 출력은 편리하게 IC(130)에 포함된 멀티플라이어(142)에 미분형태로 인가된다. 버퍼증폭기(132)의 IF 신호출력은 미분형태로 멀티플라이어(142)의 다른 입력에 인가된다. 캐리어 선택 회로의 출력 신호에 의한 IF 신호의 멀티플라이어(142)에서의 증배는 IF 신호의 동기적인 적(積)을 검출하게하며, 인터페이스 단자(146)에 접속된 출력을 가진 버퍼 유닛(144)에 의해 적절하게 처리되는 기저대 비디오 신호를 발생시킨다. 단자(146)로부터, 상기 기저대 비디오 신호는 에컨대 영상 재생 디스플레이 디바이스를 포함하는 비디오 부하(150)를 구동하는 비디오 처리 유닛(148)에 인가된다. 비디오 처리 유닛(148)은 역시 예컨대 확성기를 포함하는 오디오 부하(154)를 구동하는 오디오 처리 유닛(152)에 오디오 정보를 가진 신호를 공급한다.

캐리어 선택회로(134)의 출력신호는 또한 멀티플라이어(142)와 동일한 IC에 편리하게 포함된 멀티플라이어(156)에 인가된다. 멀티플라이어(156)에 대한 다른 입력은 인터페이스 단자(160)을 통해 보조 헤테로다인신호 소스(158)에 결합된다. 보조 헤테로다인 신호 소스(158)에 의해 멀티플라이어(156)에 인가된 보조 헤테로다인 신호의 주파수는 거의 일정하게 유지되도록 되어 있으며, IF 캐리어 주파수(예를들면, NTSC 화상 캐리어에 대해서는 45.75MHz)와 비교하여 비교적 작은 차이(예를들면, 5MHz)로 IF 캐리어 주파수와 다르게 선택된다. 멀티플라이어(156)에 의해 발생된 결과적인 차 신호는 인터페이스 단자(162)를 통해 주파수 분배기(164)의 입력에 인가되며, 이 주파수 분배기는 상기 차 신호를 마이크로프로세서(112)의 동작 범위내에 있는 주파수로 소정의 계수(2¹⁶=65536)만틈 분배하도록 장치되어 있다. 본 예에서, 주파수 분배기에 대한 입력신호는 5MHz이며, 이는 IF로부터의 직접적인 주파수 분배를 위해 필요한 고가의 프리스케일러를 필요로 하지 않을 만큼 충분히 낮은 값임을 주목해야할 것이다. 분배기(164)의 출력신호는 마이크로프로세서(112)의 입력에 인가된다. 당연하게, 보조 헤테로다인 소스(158)는 별도의 신호발생기를 항상 필요로 하지는 않는다. 왜냐하면, 어떤경우, 수신기는 보조 헤테로다인 신호가 용이하게 유도될 수 있는 다른 목적을 위해 요구된 안정된 주파수 소스를 포함할 것이기 때문이다.

AFT 동작모드에서, 마이크로프로세서(112)는 분배기(164)로부터 그전에 인가된 신호의 간격을 측정하여 클럭 신호 소스(116)에 의해 공급된 클럭 신호로부터 유도된 측정 간격과 비교를 한다. 그후 마이크로프로세서(112)는 분배기(164)의 출력 신호 주기가 측정간격과 일치하도록 접속부(118)와 적분기(120)를 통해 제어 국부 발진기(106)에 보정 신호를 인가한다. 그에따라 국부 발진기 신호는 결과적인 IF 캐리어가 그것의 공칭 보정치와 거의 일치되도록 제어되며, 따라서 AFT 보정을 제공한다.

캐리어 선택회로(134)의 출력이 각각의 멀티플라이어(142 및 156)을 위해 동시에 편리하고도 경제적으로 사용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 동조 회로(140)는 양호하게도 멀티플라이어(142)에 의한 비디오 신호의 동기적 복조를 위해 양호하게 필터링된 캐리어 표시 신호를 공급하도록 높은 Q를 나타낸다. 또한 상기와 같은 캐리어의 협대역 필터링은 AFT 신호를 유도하기 위해 적당히 필터링된 캐리어 표시 신호를 멀티플라이어(156)에 제공하는 역할을 한다. 협대역 필터링 때문에, 멀티플라이어(156)에 대한 캐리어 표시신호 입력은 과변조 또는 펄스 잡음으로 인한 IF 신호 손실효과로부터 상대적으로 제외된다. 높은 Q의 에너지 저장 특성, 협대역 공진 회로(140)는 비교적 방해를 받지 않은 캐리어 표시신호를 멀티플라이어(156)에 인가되게 하여, 단자(162)에서 결과적인 차주파수가 지속된 레벨을 가진 입력신호를 분배기(164)에 제공하며, 디지탈 AFT 기능이 비교적 과변조효과 및 충격잡음에 영향을 받지 않게 한다.

상술된 바와 같이, 보조 헤테로다인 신호의 주파수는 IF 캐리어 주파수와 비교하여 비교적 적은 차이로 IF 캐리어 주파수와 다르게 선택된다. 이것은 IF 캐리어 신호에 직접 응답하는 AFT 시스템과 비교했을때 동조 에러에 대한 AFT 제어신호의 증가된 주파수 감도를 가져온다. 상기는 다음 예에 의해 설명될 수 있을 것이다. 5KHz의 동조 에러가 있다고 가정하자. 그러면 IF 주파수는 45.75MHz±5MHz가 될 것이며, 이것은 0.01% 오차에 일치하게 될 것이다. 그리고 소스(158)에 의해 발생된 보조 헤테로다인 신호가 50.75MHz에 존재한다고 가정했을때, 단자(162)에서 5MHz의 차주파수를 가진 신호를 발생시키기 위해, 어떠한 동조 에러도 존재하지 않는다. 그러나 상기 동조 에러 때문에, 단자(162)에서 신호의 차주파수는 5MHz±5KHz로 되며, 이것은 0.1%의 에러를 나타낸다. 그러므로 상대 에러는 헤테로다이닝으로 인해 10배가 된다. 감소에 있어서 상기와 같은 개선은 디지탈적으로 신호를 처리하는 곳에서 중요하다. 사용된 실시예에서, 선택된 5MHz 주파수는 전형적으로 비디오 처리 회로에 사용된 신호의 범위를 충분히 벗어날 수 있을 정도로 높으며 따라서 아무런 간섭비트도 발생하지 않는다.

마이크로프로세서 동작에 대한 적합한 순서도가 제3도에 도시되어 있다. 순서도에서 00으로 표시된 바와같은 입력단계 다음으로, 구동기(164 : "IF 에러 파형"으로 순서도에 지칭됨)로부터 마이크로프로세서(112)에 인가된 신호-주기의 시작이 순서도 단계(01)에 대응하는 처리단계에서 검출된다. 주기시작이 일단 검출되면 타임이 주기 또는 측정 간격이 단계(02)에서 표시된 바와 같이 시작된다. 타이밍 주기는 클럭 신호 소스(116)에 의해 제공된 클럭 신호로부터 유도된다. IF 에러 파형 주기와 타이밍 주기중의 어느것이 먼저 완료되었느냐에 따라 타이밍 보정 신호 펄스가 단계(05) 또는 단계(06)에서 시작될 것이다. 상기 보정 펄스는 IF 에러 파형 주기와 타이밍 주기중의 다른 하나가 끝날때까지 계속될 것이며, 그것이 끝남에 따라 보정 펄스가 끝날 것이다. 제2도에 도시된 타이밍 관계의 표시는 처리의 도식적인 설명을 제공한다. 낮고 높은 동조 에러에 대응하는 파형이 제2도에 도시되어 있으며, 여기서 A는 보정 에러 파형 주기를 나타낸다. 보조 헤테로다인 신호가 IF 주파수보다 높은 주파수에 있다고 하면, 파형 B는 동조 에러가 높을때의 에러파형 즉, 차주파수가 아주 낮을때의 에러 파형을 나타낸다. 파형 C는 결과적인 대응 "하향동조(tune down)" 보정 신호를 나타낸다. 파형 D는 낮은 동조 에러에 대한 에러 파형 즉, 단자(162)에서 차주파수가 아주 높을때의 에러 파형을 나타내며 파형 E는 그에 따른 "상향동조(tune up)" 보정 신호를 나타낸다.

개략적으로 도시된 제4도에 있어서, 142는 비디오 처리 유닛(148)에 비디오 신호를 공급하기 위해 IF증폭기(108)로부터 IF 신호를 수신하여, 이 신호를 IF 캐리어필터(140)에 의해 유도되어 필터링된 캐리어 표시 신호와 조합시키는 동기적 검출기 기능을 하는 멀티플라이어이다. 일반적으로 156으로 표시된 회로부분은 제1도의 멀티플라이어(156)에 일치하며, 보조 헤테로다인 신호 소스(158)로부터의 신호와의 증배를 위해 IF 캐리어 필터(140)로부터 캐리어 표시 신호를 수신한다. 발생된 차주파수 신호는 AFC 제어회로(400)에 공급된다. 멀티플라이어(142,156)를 위해 도시된 회로는 필립스 부품 및 재료로 공급되는 NO. TDA 2541형과 같은 단일 집적회로에 포함되어 있다.

분명하게, 상술된 양호한 실시예에 따라 본 발명의 실행이 설명되어 있으며, 다음 청구범위에 규정된 바와같이 본 발명의 범주내에서 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

제어입력을 가지며, 국부 발진기 신호를 발생하기 위한 제어 가능 국부 발진기(LO)수단(106)과 ; 중간 주파수(IF) 신호를 처리하기 위한 IF 증폭기 수단(108)과 ; 상기 IF 주파수와 소정의 공칭 IF 주파수사이의 주파수 편차를 감소시키기 위해 상기 LO 수단을 자동적으로 제어하는 자동 미동조(AFT) 제어 수단(158,156,142,140,134,116,112)을 포함하는 수퍼헤테로다인 수신기를 미동조 시키는 장치에 있어서, 헤테로다이닝 신호를 공급하는 헤테로다인 발진기 수단(158) ; 상기 IF 증폭기에 결합되어 IF 캐리어 주파수에서 캐리어 표시 신호를 유도하는 캐리어 선택 필터수단(134,140) ; 상기 헤테로다인 발진기와 상기 캐리어 선택 필터 수단에 결합되어 상기 캐리어 표시 신호와 상기 보조 헤테로다이닝 신호사이의 차주파수에 비례하는 옵세 주파수 신호를 공급하는 신호 멀티플라이어 수단(142,156) ; 클럭 신호의 소스(116), 및 상기 멀티플라이어 수단에 결합되어 상기 오프셋 주파수 신호를 수신하고 상기 클럭신호의 소스에 결합되어 상기 주파수 편차를 감소시키기 위해 상기 제어가능 LO 수단 제어 입력에 상기 차주파수를 나타내는 제어신호를 인가하도록 상기 클럭 신호를 수신하는 제어 수단(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미동조 장치.
제1항에 있어서, 상기 캐리어 선택 필터수단(134,140)이 상기 IF 캐리어 주파수에서 비교적 낮은 감쇄를 나타내고 상기 IF 신호의 측파대 주파수에서는 비교적 높은 감쇄를 나타내는 협대역 필터 수단(140)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미동조 장치.
제2항에 있어서, 상기 보조 헤테로다이닝 신호의 주파수는 상기 차주파수 보다 충분히 큰 것을 특징으로 하는 미동조 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호 멀티플라이어 수단(142,156)이, 상기 캐리어 필터 수단(134,140)에 결합되어 기저대 비디오 신호를 공급하도록 상기 IF 신호의 진폭 변조를 검출하는 제1신호 멀티플라이어 수단(142), 및 상기 헤테로다인 발진기와 상기 캐리어 필터 수단에 결합되어 상기 캐리어 표시 신호와 상기 보조 헤테로다이닝 신호 사이의 차주파수에 비례하는 옵셋 주파수 신호를 공급하는 제2신호 멀티플라이어 수단(156)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미동조 장치.
제4항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 주파수 편차를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 마이크로프로세서 수단 및 이 마이크로프로세서 수단과 상기 LO 수단 제어 사이에 결합되어 상기 출력 신호를 적분하고 그에따라 상기 주파수 편차를 나타내는 상기 제어 신호를 공급하는 신호 적분 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미동조 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1및 제2신호 멀티플라이어 수단은 단일 집저회로에 설치되는 것을 특징으로 하는 미동조 장치.