KR940006172B1 - Image signal inter-frequency processing system - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 종래 중간주파 처리 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a conventional intermediate frequency processing system.
제 2 도는 본 발명 중간주파 처리 시스템의 구성도.2 is a block diagram of an intermediate frequency processing system of the present invention.
제 3 도는 제 2 도의 영상 자동이득제어부의 내부회로도.3 is an internal circuit diagram of the image automatic gain control unit of FIG.
제 4 도는 제 3 도의 시뮬레이션 결과도이다.4 is a simulation result diagram of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1,1' : 튜너부 2,2' : SAW 필터부1,1 ': Tuner part 2,2': SAW filter part
3,3' : IF엠프부 4,4' : 영상검파부3,3 ': IF amplifier part 4,4': Image detector part
5,55 : 영상증폭부 6,6' : 자동주파수동조부5,55: Image amplification part 6,6 ': Automatic frequency tuning part
7,7' : NSC부 8,8' : 자동위상조절부7,7 ': NSC part 8,8': automatic phase control part
9,9' : 저역필터부 10,10' : 전압조정발진부9,9 ': Low pass filter 10,10': Voltage adjust oscillator
11,11' : L.D부 12,12' : IF자동이득제어부11,11 ':
13,13' : RF자동이득제어부 14,14' : B/W NC부13,13 ': RF automatic gain control part 14,14': B / W NC part
66 : 영상자동이득제어부66: image automatic gain control unit
본 발명은 영상신호 처리 시스템의 AGC(Automatic Gain Control)회로에 의해 안정된 영상신호를 얻는 집적회로 시스템에 관한 것으로, 특히 칩외부의 핀수증가없이 내부적으로 영상증폭기의 이득을 제어할 수 있는 시스템을 구현하여 아주 약한 혹은 아주 강한 입력신호에 대해서도 안정된 영상신호를 출력하도록 AGC범위를 개선시킨 영상신호 중간주파 처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated circuit system that obtains a stable image signal by an AGC (Automatic Gain Control) circuit of an image signal processing system, and in particular, implements a system capable of controlling the gain of an image amplifier internally without increasing the number of pins outside the chip. The present invention relates to a video signal intermediate frequency processing system having an improved AGC range to output a stable video signal even for a weak or very strong input signal.
일반적인 영상 중간주파 증폭회로는 튜너회로에서의 영상중간주파신호(VIF)를 증폭하는 회로로서, 이 회로의 특성에 따라 수상기의 선택도 특성이 거의 결정되며, 또 수상기의 감도에 관계되는 이득도 이 영상중간주파 증폭회로에서 약 70db를 얻는 중요한 회로로서 3∼4단 증폭기로 구성된다.A typical video intermediate frequency amplification circuit is a circuit for amplifying a video intermediate frequency signal (VIF) in a tuner circuit, and the selectivity characteristic of the receiver is almost determined according to the characteristics of the circuit, and the gain related to the sensitivity of the receiver is also provided. It is an important circuit that obtains about 70db in the image intermediate frequency amplifier circuit and consists of 3 ~ 4 stage amplifiers.
여기서 각 채널의 전파는 반드시 같은 세기로 수상기에 들어온다고 볼 수 없으며, 또 그 전파경로의 기상상태에 따라 강해지기도 하고 약해지기도 하여 끊임없이 변동하게 된다.In this case, the propagation of each channel does not necessarily enter the receiver with the same intensity, and it is constantly and fluctuates depending on the weather conditions of the propagation path.
이러한 전파의 강약변화에 따라 화상의 콘트래스트가 변화하므로 그때마다 콘트래스트의 조정을 하지 않으면 안된다. 이것을 방지하기 위하여 고주과 증폭회로나 중간주파 증폭회로의 트랜지스터에 AGC전압을 가하여 전파가 강한 경우에는 증폭기의 증폭도를 내리고, 전파가 약하게 되면 증폭도를 올려주고 있다. 즉, 피드백(feedback)되는 영상출력 신호의 레벨에 비례하는 DC전압을 AGC회로에서 발생시켜 이를 IF증폭기(3단 증폭기로 구성)에 가하여 약 1mV∼200mV의 한정된 입력 레벨에 대해서는 항상 안정된 영상신호를 검파함으호써 고른 화면을 제공하였으나, 자동이득제어 범위를 벗어나는 아주 약한 또는 아주 강한 영상입력신호에 대해서는 안정된 영상신호를 출력하기가 어렵다.As the contrast of the image changes according to the intensity change of the radio wave, the contrast must be adjusted each time. To prevent this, the AGC voltage is applied to the transistors of the high frequency amplification circuit or the intermediate frequency amplification circuit to reduce the amplification of the amplifier when the radio wave is strong, and to increase the amplification degree when the radio wave is weak. That is, a DC voltage proportional to the level of the feedback video output signal is generated in the AGC circuit and applied to the IF amplifier (consisting of a three-stage amplifier) to always provide a stable video signal for a limited input level of about 1mV to 200mV. Although the detection provides an even screen, it is difficult to output a stable video signal for a very weak or very strong video input signal outside the automatic gain control range.
이와 같이 일정범위 이상의 입력신호에 대해서 AGC회로가 민감하게 반응하며 IF 3단 증폭기의 이득을 주도하는 소자의 모형화가 어려울 뿐만 아니라 AGC 범위와 주파수 특성을 개선시키는데 어려움이 따른다.As described above, the AGC circuit reacts sensitively to an input signal over a certain range, and it is difficult to model the device that drives the gain of the IF 3-stage amplifier, and also has difficulty in improving the AGC range and frequency characteristics.
따라서, 본 발명의 목적은 IF 신호처리용 시스템에서 자동이득제어범위를 벗어나는 입력영상신호에 대해 영상증폭부의 이득변화를 줄 수 있는 영상 자동이득제어부를 추가하여 IF 자동이득제어부와 함께 호환적인 기능을 수행시킴으로써 입력에 대한 민감성을 줄이고 자동이득제어 범위를 개선하여 안정된 영상출력 신호를 출력하며 IF증폭 이득을 줄여 영상신호의 주파수 특성을 개선하는 집적회로 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to add a video automatic gain control unit that can change the gain of the image amplification unit for an input video signal outside the automatic gain control range in the IF signal processing system to provide a compatible function with the IF automatic gain control unit. The present invention provides an integrated circuit system that improves the frequency characteristics of a video signal by reducing the sensitivity to the input, improving the automatic gain control range, outputting a stable video output signal, and reducing the IF amplification gain.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 영상신호 중간주파 처리시스템은 수신된 영상신호가 튜너부(1') 및 SAW 필터부(2')를 통해 IF엠프부(3')에서 증폭되고 NSC부(7') 및 자동위상조절부(8')에서 위상이 조정되어 저역필터부(9')를 통해 필터링되고, 전압조정발진부(10')에서 발진된 신호를 상기 자동위상조절부(8')와 영상검파부(4')의 멀티플라이어 상단에 입력시켜 영상중간 주파신호로부터 합성 영상신호를 꺼내고 증폭된 신호를 IF 자동이득제어부(12')에 궤환시켜 자동이득제어전압을 발생시켜 IF엠프부(3')의 이득을 조정함으로써 안정된 영상신호가 출력되도록 B/W NC부(14')에서 잡음성분을 제거함으로써 안정된 영상신호가 출력되는 중간주파처리 시스템에 있어서, 상기 B/W NC부(14')의 출력잡음이 제거된 종합영상신호를 입력으로 하여 이득조절이 가능하도록 출력을 발생시키는 영상자동이득제어부(66)와 상기 영상자동이득제어부(66)의 출력에 의해 입력신호를 증폭하는 영상증폭부(55)로 구성되어 안정된 영상신호를 제공하는 것을 특징으로 한다.In the video signal intermediate frequency processing system of the present invention for achieving the above object, the received video signal is amplified by the IF amplifier unit 3 'through the tuner unit 1' and the SAW filter unit 2 'and the NSC unit ( 7 ') and the automatic phase control unit 8', the phase is adjusted and filtered through the low pass filter unit 9 ', and the signal oscillated from the voltage adjusting oscillator 10' is output to the automatic phase control unit 8 '. And an input signal on the upper part of the multiplier of the image detector 4 'to take out the composite video signal from the image intermediate frequency signal, and return the amplified signal to the IF automatic gain control unit 12' to generate an automatic gain control voltage to generate an IF amplifier unit. In an intermediate frequency processing system in which a stable video signal is output by removing noise components from the B / W NC unit 14 'so that a stable video signal is output by adjusting the gain of (3'), the B / W NC unit ( It is possible to adjust the gain by inputting the composite video signal from which the output noise of 14 ') is removed. It composed of video amplifying section 55 for amplifying an input signal by the output of the image automatic gain control section 66 and the image automatic gain control unit (66) for generating an output characterized in that it provides a stable video signal.
이하 본 발명의 작용 및 효과를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도는 본 발명 중간주파처리시스템의 블럭 구성도로서, 안테나에 수신된 텔레비젼 전파중에서 수신하고자 하는 채널의 텔레비젼 전파를 튜너부(1')에서 선택증폭하여 영상신호는 45.7MHz, 음성신호는 41.25MHz의 중간주파 신호로 주파수 변환한다. 이때 상기 튜너부(1')의 국부발진회로의 발진주파수가 온도나 전원전압의 변동으로 변하게 되면, 수신화상이 흐려지기도하며 수신할 수 없게 되므로 항상 발진주파수를 일정하게 유지하기 위한 전압을 자동주파수동조부(6')에서 상기 튜너부(1')에 가한다.2 is a block diagram of an intermediate frequency processing system according to the present invention. The tuner unit 1 'selectively amplifies the television radio of a channel to be received among the television radio waves received by the antenna so that the video signal is 45.7 MHz and the audio signal is 41.25. Frequency conversion to MHz frequency signal. At this time, if the oscillation frequency of the local oscillator circuit of the tuner 1 'is changed due to a change in temperature or power supply voltage, the reception image may be blurred and cannot be received. The tuner 6 'is applied to the tuner 1'.
상기 튜너부(1')를 통과한 영상신호는 리지움탄 타레이트의 단결정 압전기판에 빗형전극을 설치하여 전극에 가하는 전압을 변화시켜서 빗형전극의 간격이나 폭을 조정함으로써 특정한 주파수의 전파만을 기판면상으로 전파시키는 SAW 필터부(2')를 통해 IF엠프부(3')의 3단 증폭기로 인가되어 증폭된다. 상기 IF엠프부(3')에서 증폭된 신호를 NSC부(Nyquist Slope Cancelling ; 7')에서는 상기 SAW 필터부(2')의 주파수 특성 그래프로 변조된 TV신호가 IF엠프부(3')를 통과하면서 생긴 위상변화를 제거하고, 자동위상조절부(8')에서 증폭된 신호의 위상을 조정하여 저역필터부(9)를 통해 필터링한후 발진주파수를 전압으로 제어하는 전압조정발진부(10')에서 발진되는 발진출력을 상기 자동위상조절부(8')와 영상검파부(4')에 가한다. 영상검파부(4')에서는 영상중간주파신호에서 합성영상신호를 꺼내고 영상증폭부(55)에서 증폭시킨다. 상기 영상증폭부(55)에서 증폭된 신호를 IF자동이득제어부(12')에서 신호가 큰 경우에는 증폭도를 내리고 신호가 약한 경우에는 증폭도를 올려 안정된 영상신호가 되도록하며 B/W NC부(Block/White Noise Cancelling ; 14')에서 펄스성잡음이 제거되어 색신호, 동기신호 및 휘도신호 복조회로로 출력된다. B/W NC부(14')의 출력을 입력으로 하는 영상자동이득제어부(66)에서는 수신된 입력전압레벨에 따른 각각의 출력을 영상증폭부(55)에 보낸다.The image signal passing through the tuner 1 'is provided with a comb-shaped electrode on a single crystal piezoelectric plate of lithium tartarate to change the voltage applied to the electrode, thereby adjusting the spacing or width of the comb-shaped electrode, thereby providing a substrate with a specific frequency propagation. The amplification is applied to the three stage amplifier of the IF amplifier part 3 'via the SAW filter part 2' which propagates in a plane. In the NSC unit (Nyquist Slope Canceling; 7 '), the TV signal modulated by the frequency characteristic graph of the SAW filter unit 2' is converted to the IF amplifier unit 3 '. The voltage adjusting oscillator 10 'that removes the phase change caused by the passage, adjusts the phase of the signal amplified by the automatic phase control unit 8', filters through the low pass filter unit 9, and controls the oscillation frequency to voltage. The oscillation output generated by the oscillator is applied to the automatic phase control unit 8 'and the image detector 4'. The image detector 4 'extracts the composite image signal from the image intermediate frequency signal and amplifies the image amplifier 55. If the signal amplified by the image amplifier 55 is large by the IF automatic gain control unit 12 ', the amplification degree is lowered when the signal is weak, and when the signal is weak, the amplification degree is raised to be a stable image signal, and the B / W NC block / White Noise Canceling; 14 '), the pulse noise is removed and output to the color signal, synchronization signal, and luminance signal demodulation circuit. The image automatic gain control unit 66, which receives the output of the B / W NC unit 14 ', sends each output according to the received input voltage level to the image amplifier 55.
제 3 도를 참조로하여 그 동작을 살펴보면, 수신된 IF엠프부(3)의 입력신호전압이 아주 미약한 신호(1mV미만)이면 종래의 시스템에서의 영상증폭부(5)의 출력신호 레벨이 아주 낮아지고 IF자동이득제어부(12)의 출력이 IF엠프이득을 최대 AGC영역을 벗어난 입력으로 하여도 안정된 영상신호가 나타나지 않는다. 그러나, 본 발명은 영상신호출력레벨이 IF엠프부(3)의 이득을 최대로 하여도 영상자동이득제어부(66)의 트랜지스터(Q1, Q2)가 온, 트랜지스터 (Q2, Q4)가 오프되어 트랜지스터(Q8)를 온, 트랜지스터(Q7)을 오프시키면 제 4도의 I부분에 해당되는 상기 영상자동이득제어부(66)의 출력이 하이레벨로 되어 영상증폭부(55)의 이득을 샹기 IF자동이득제어부(12')로 제어하여 안정된 화면을 출력시킬 수 있을 정도의 X값으로 높여줌으로써 입력에 대한 민감성을 개선시킬 수 있어 미약한 신호에 대해서도 깨끗한 화면을 얻을 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, when the input signal voltage of the received IF amplifier unit 3 is a very weak signal (less than 1 mV), the output signal level of the image amplifier 5 in the conventional system is increased. Even if the output is very low and the output of the IF automatic
여기서 V3>V2>V1이며 V3의 값은 회로의 입력전압과 안정된 영상신호가 출력될때의 기준전압 사이의 값이며, V2의 값은 입력전압보다 낮다. 또한 제 4 도에서 A는 IF AGC전압으로서, IF AGC전압이 큰것은 입력신호가 미약하다는 것을 의미하며, 이때 제 3 도의 회로에서는 약 2∼4V정도의 하이레벨신호가 출력되어 영상증폭부의 이득을 X로 높여준다.Where V 3 > V 2 > V 1 and the value of V 3 is the value between the input voltage of the circuit and the reference voltage when the stable video signal is output, and the value of V 2 is lower than the input voltage. In FIG. 4, A is an IF AGC voltage, and a large IF AGC voltage means that an input signal is weak. In this circuit, a high level signal of about 2 to 4 V is output from the circuit of FIG. Increase it to X.
또한, 수신된 입력신호전압이 자동이득제어 범위내에 있으면 트랜지스터(Q1, Q4)는 온, 트랜지스터(Q2, Q3)는 오프되고 트랜지스터(Q7, Q8)는 오프되어 제 4 도의 II부분에 해당하여 영상자동이득제어부(66)의 동작을 중지시키고 IF자동이득제어부(12')의 기능만을 수행하여 안정된 영상출력신호를 얻는다.In addition, when the received input signal voltage is within the automatic gain control range, the transistors Q 1 and Q 4 are turned on, the transistors Q 2 and Q 3 are turned off, and the transistors Q 7 and Q 8 are turned off to show the In operation II, the operation of the image automatic gain control unit 66 is stopped and only the function of the IF automatic gain control unit 12 'is performed to obtain a stable image output signal.
한편, IF엠프에 영상출력을 포화시킬 수 있는 입력신호 즉, 비디오 출력신호가 동기신호의 팁(Tip)에서 무너지기 시작할때의 입력신호의 레벨이 들어오면 트랜지스터(Q1, Q3)는 오프되고 트랜지스터(Q2, Q4, Q7)는 온되며 트랜지스터(Q4)는 오프되어 제 4 도의 III부분에 해당하여 영상자동이득제어부(66)의 출력은 영상증폭기(55)의 이득을 Z값으로 낮추어 줌으로써 자동이득제어 범위를 개선하고 화면의 포화입력레벨을 상당히 높여준다.On the other hand, the transistors Q 1 and Q 3 are turned off when an input signal capable of saturating the image output to the IF amplifier, that is, the level of the input signal when the video output signal starts to collapse at the tip of the synchronization signal. Transistors Q 2 , Q 4 , and Q 7 are turned on, and transistor Q 4 is turned off, which corresponds to part III in FIG. 4, and the output of the image automatic gain control unit 66 increases the gain of the image amplifier 55. Lowering the value improves the auto gain control range and significantly increases the saturation input level of the screen.
이와 같이 작용하는 본 발명은 IF신호처리용 시스템의 이득제어를 IF엠프블럭에서 처리하였던 방법에 AGC 범위를 벗어나는 영상입력신호에 대해서 영상 엠프단에 이득의 변화를 줄일 수 있는 영상 AGC 블럭을 추가하여 IF AGC와 함께 호환적인 기능을 수행시킴으로써 입력에 대한 민감성 및 AGC범위의 개선과 함께 IF엠프이득을 줄일 수 있어 주파수 특성 개선효과로 고품질의 IF수신용 집적회로를 실현할 수 있으며 외부부품이나 핀수의 증가없이 잡음이 억압되므로 브이씨알이나 C/TV 및 ID TV, ED TV에 채용시 고화질, 고음질을 얻을 수 있는 장점이 있다.The present invention which acts as described above adds an image AGC block which can reduce the change of gain in the image amplifier stage for the image input signal outside the AGC range to the method where the gain control of the IF signal processing system is processed in the IF amplifier block. By performing the function compatible with IF AGC, it can reduce the IF amplifier gain along with the improvement of sensitivity and AGC range of input, and it is possible to realize high-quality IF receiving integrated circuit by improving the frequency characteristics and increase the number of external components or pins. Since noise is suppressed without high noise, high quality and high sound quality can be obtained when adopted in V-Cal, C / TV, ID TV and ED TV.
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