NL8006540A - Schakeling voor opwekking van een met een ingangs- signaal synchroon, frequentiegeregeld signaal. - Google Patents

Description

ca/m>./gev. xis/. . ^ -1-

Titel: Schakeling voor opwekking van een met een ingangssignaal synchroon, frequentiegeregeld signaal.

De uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor opwekking van een met een ingangssignaal synchroon, frequentiegeregeld signaal, en meer in het bijzonder op een dergelijke schakeling voor toepassing bij een automatische 5 faseregelschakeling van het signaalweergeefstelsel van een videobandapparaat.

Bij een videobandapparaat van het type, waarbij de draaggolfgemoduleerde kleurinformatiesignaalcomponent of chromasignaalcomponent van het kleurenvideosignaal naar een 10 draaggolfsignaal van lagere frequentie wordt omgezet, vervolgens op een bijvoorbeeld aan frequentiemodulatie onderworpen luminantiesignaalcomponent word gesuperponeerd en vervolgens op een magneetband wordt opgenomen of geregistreerd, behoort tot het signaalweergeefstelsel een frequentie-omzet-15 schakeling, welke dient voor frequentieheromzetting van de chromasignaalcomponent naar de oorspronkelijke draaggolffre-quentiewaarde; deze frequentieheromzetting geschiedt door middel van een hulpdraaggolfsignaal.

Dit voor de frequentieheromzetting dienende hulp-20 draaggolfsignaal wordt bijvoorbeeld verschaft door een automatische faseregelschakeling 10 van het type volgens figuur 1 van de bijbehorende tekening. Daarbij wordt via een ingangsaansluiting 1 een kleursalvosignaal Sg van 3,58 MHz toegevoerd, dat is afgescheiden van de door uitlezing van de 25 videomagneetband verkregen chromasignaalcomponent, welke voorafgaande aan de signaalopname aan frequentie-omzetting naar een lagere draaggolfsignaalfrequentie was onderworpen, zoals in de vorige alinea is uiteengezet. Dit kleursalvosignaal Sg wordt tezamen met een van een referentie-oscillator 2 afkoms-30 tig referentiesignaal SR met een frequentie van 3,58 MHz toegevoerd aan een fasevergelijkingsschakeling 3, waarvan het vergelijkingsuitgangssignaal door een laagdoorlaatfilter 4 wordt gevoerd voor omzetting in een regelspanning Vc welke «006540 -2- aan een spanningsgeregelde oscillator 5 wordt toegevoerd. De oscillator 5 geeft in reactie op de regelspanning een signaal van een bepaalde frequentie, dat wil zeggen 3, 58 MHz plus een "jitter"-componentfrequentie, af.

5 Het van de oscillator 5 afkomstige signaal en een van een met automatische frequentieregeling werkende oscillator 8 afkomstig oscillatiesignaal S_, dat bij de hier be-

Xj schreven uitvoeringsvorm een frequentie van 688 KHz heeft, worden toegevoerd aan een frequentie-omzetschakeling 6 voor 10 frequentie-omzetting tot, respectievelijk afgifte van, een draaggolfsignaal Sc van voorafbepaalde frequentie (4,27 MHz, dat via een aansluiting 7 als frequentieheromzetsignaal voor frequentieheromzetting van de uitgelezen chromasignaalcompo-nent (688 KHz) aan een voor de desbetreffende frequentieher-15 omzetting dienende schakeling van de kleurinformatiebewer-kingsschakeling van het signaalweergeefstelsel van het video-bandapparaat wordt toegevoerd.

Bij een op dergelijke wijze uitgevoerde, automatische faseregelschakeling 10 worden voor de referentie-20 oscillator 2 en de spanningsgeregelde oscillator 5 respectievelijk quartselementen 2a en 5a gebruikt. In geval van de toepassing van het quartselement 5a bij de spanningsgeregelde oscillator 5 dient voor de regelgevoeligheid van de oscillator in het algemeen een lage waarde te worden gekozen. Als gevolg 25 daarvan levert snelle kleurtintschakeringscorrectie (hue correction) naar de oorspronkelijke kleurtintschakering problemen op wanneer de fase van het uitgelezen kleurinformatie-signaal aanzienlijke variaties laat zien.

Daar staat tegenover, dat een oscillator van het 30 relaxatietyp*, welke zonder quartselement werkt, een betrekkelijk hoge regelgevoeligheid vertoont en frequentievariaties van enige tientallen KHz kan uitvoeren. In verband daarmede zal men kunnen overwegen, voor de spanningsgeregelde oscillator een dergelijke oscillator van het relaxatietype toe te 35 passen. In dat geval doen zich echter frequentiestabiliteits-problemen voor, welke kunnen worden veroorzaakt door een spreiding in de impedantiewaarden van de, tezamen het oscille- 80 0 6 5 4 0 • * -3- » rende element van de relaxatie-oscillator of dergelijke voor vormende capaciteit en weerstand, de temperatuurgevoeligheid van de oscillatorschakeling, enz.? dit kan zo ver gaan, dat de oscillatiefrequentie van een dergelijke relaxatie-oscilla-5 tor met een bedrag van enige 100 KHz schommelt. Een dergelijke oscillator met een in aanzienlijke mate schommelende uitgangs-frequentie kan echter niet als variabele, spanningsgeregelde oscillator 5 worden toegepast.

De uitvinding stelt zich ten doel, een schakeling 10 voor opwekking van een frequentiegeregeld signaal te verschaffen, welke vrij is van de hiervoor genoemde nadelen.

Meer in het bijzonder stelt de uitvinding zich ten doel, een dergelijke opwekschakeling te verschaffen, welke tot compensatie van het in het uitgangssignaal van een spannings-15 geregelde oscillator van variabele frequentie optredende fre-quentieverloop in staat is.

Daartoe verschaft de uitvinding een schakeling voor opwekking van een met een ingangssignaal synchroon, frequentiegeregeld signaal.

20 Volgens de uitvinding omvat een dergelijke opwek schakeling een oscillator van variabele frequentie voor afgifte van een frequentiegeregeld signaal, een tenminste met de uitgang van deze oscillator gekoppelde fasevergelijkingsscha-keling voor regeling van de oscillator met een op de fase-25 variatie van een ingangssignaal gebaseerde regelspanning, een frequentieverschildetector voor detectie van een frequentieverschil tussen het frequentiegeregelde signaal en een refe-rentiesignaal van althans tenminste nagenoeg de zelfde frequentie als het frequentiegeregelde signaal, benevens een verge-30 lijkingsschakeling voor vergelijking van de regelspanning met het uitgangssignaal van de frequentieverschildetector en voor levering van een aanvullende regelspanning aan de oscillator van variabele frequentie.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu 35 volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: η Λ Λ Ct K /. n -4- figuur 1 een blokschema van een automatische faseregelschakeling van bekend type, figuur 2 een principe blokschema van een oscilla-tieschakeling van variabele frequentie volgens een uitvoe-. 5 ringsvorm van de uitvinding, figuur 3 de uitgangskarakteristiek van een tot de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 behorende detector, figuur 4 een blokschema van een tot de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 behorende frequentieverschildetec-10 tor, figuur 5A-5J enige golfvormen ter verduidelijking van de werking van de frequentieverschildetector volgens figuur 4, figuur 6 en 7 blokschema’s van optelschakelingen, 15 welke bij de frequentieverschildetector volgens figuur 4 kunnen worden toegepast.

figuur 8A-8H enige golfvormen ter verduidelijking van de werking van de frequentieverschildetector volgens ' figuur 4, 20 figuur 9 een blokschema van een frequentieverschil detector volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding,.

figuur 10A-10E, 11A-11I, 12A-12M en 13A-13L enige golfvormen ter verduidelijking van de werking van de frequen-25 tieverschildetector volgens figuur 9 en figuur 14 een blokschema van nog een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding van een oscillatieschake-ling van variabele frequentie.

Bij wijze van voorbeeld zal de onderhavige uit-30 vinding worden toegelicht voor het geval van toepassing van de uitvinding bij een videobandapparaat met een signaalopneem-stelsel van in het voorgaande beschreven type.

Figuur 2 toont het principe blokschema van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding van een oscillatiescha-35 keling van variabele frequentie. Bij deze uitvoeringsvorm wordt als oscillator 5 van variabele frequentie niet een met een quartselement werkende oscillator, doch een 8006540 t · -5- relaxatie-oscillator, zoals een emitter-gekoppelde multivibrator, of een variabele oscillator met een keramisch filter gebruikt; het regelbereik van de variabele oscillator 5 wordt zodanig gekozen, dat de maximale oscillatiefrequentiewaarde 5 niet hoger dan + 15 KHz ligt, bijvoorbeeld + 10 KHz; de oscillatiefrequentie wordt gevarieerd door een aan de oscillator toegevoerde regelspanning Vc· In het blokschema volgens figuur 2 zijn de met die volgens figuur 1 overeenkomende componenten weer met respectievelijk dezelfde verwijzingssym-10 bolen aangeduid.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 vindt toepassing plaats van een frequentieverschildetector 20 voor detectie van het frequentieverschil tussen het van de referen-tie-oscillator 2 afkomstige referentiesignaal SR en het oscil-15 latie-uitgangssignaal SQ van de variabele oscillator 5. De frequentieverschildetector 20 geeft een detectie-uitgangssignaal VD af, dat binnen een ruim gebied evenredig met het gedetecteerde frequentieverschil Af is, zoals de karakteristiek volgens figuur 3 laat zien. Het detectie-uitgangssignaal VQ en de 2Ό door het laagdoorlaatfilter 4 afgegeven regelspanning V^, worden toegevoerd aan een verschilversterker 21 met een hoge versterkingsfactor, waarvan het uitgangsverschilsignaal. Vy via een laagdoorlaatfilter 22 als gevoeligheidsregelsignaal aan een versterker 23 wordt toegevoerd. De uitgangsspanning 25 νχ van de versterker 23 wordt aan een opteller 24 toegevoerd voor optelling bij de reeds genoemde regelspanning Vc tot een voor de variabele oscillator 5 bestemde regelspanning.

Indien de oscillatieschakeling 10 van variabele frequentie, welke als automatische faseregelschakeling dient, 30 op de wijze volgens figuur 2 wordt uitgevoerd, kan de relarie tussen de oscillatiefrequentie f^. van de variabele oscillator 5 en de regelspanningen en door de hierna volgende vergelijking (1) worden weergegeven, terwijl de relatie tussen het detectie-uitgangssignaal VQ van de frequentieverschildetec-35 tor 20 en het frequentieverschil ^f door de hierna volgende vergelijking (2) wordt weergegeven.

és Λ Λ C C L Λ -6- fV = fR + K1VV + K2VX + fe (1) vD = K3 Af = K3 (fv - fR ) (2) , waarin 5 K1 de modulatiegevoeligheid van de variable oscillator 5 voor de regelspanning Vc is; 1&2 de regelgevoeligheid van de variabele oscillator 5 voor de regelspanning νχ is (K^> )? K3 de demodulatiegevoeligheid van de frequentiedetectie- 10 schakeling 20 is; en f de door frequentieverloop veroorzaakte frequentiefout is.

Uit de vergelijking (1) kan voor de regelspanning Vq worden afgeleid 15 VC - τς- (fP - £r - K2vx - fe> <3>

Het uitgangsverschilsignaal Vy kan worden weergegeven door:

Vy + K4 (Vc - VD) (4), waarin de versterkingsfactor van de verschilversteker 21 is, ' 20 Door substitutie van de vergelijkingen (2) en (3) in de vergelijking (4) wordt nu de volgende vergelijking verkregen: Vï = K4 (KT - K3> ‘fV - fR> - + fe> <5> · 1 K1 25 Indien voor de modulatiegevoeligheid en demodula tiegevoeligheid K3 zodanige waarden worden gekozen, dat wordt voldaan aan de volgende vergelijking . K3 = 1 (6), dan krijgt de vergelijking (5) de volgende gedaante:

30 - K

Vï - - K7 (K2Vx + fe> (7) .

Aangezien in het gelijkspanningsgebied νχ = Vy geldt, kan de regelspanning νχ worden weergegeven door: 35 vx Kj + KjK4 · fe ftn n fi ü ί n -7-

Wanneer voor de versterkingsfactor K4 van de ver-schilversterker 21 een voldoende grote waarde wordt gekozen, kan de vergelijking (8) worden herschreven tot: 5 T* = · TT- · f· <9)

Door substitutie van de vergelijking (9) in de vergelijking (1) wordt dan verkregen:

fV fR + K1VC + K2(- Τζ · fe> + fe 10 fR + K1VC

In deze vergelijking (10) komt een door verloop van de oscillatiefrequentie fv veroorzaakte frequentieschommeling niet voor.

Wanneer niet geheel aan de vergelijking (6) wordt voldaan, of wanneer een kleine variatie optreedt, zal de variabele oscillator 5 een stabiele werking gaan vertonen bij een frequentie, welke enigszins van de centrale frequentiewaarde 3,58 MHz afwijkt.

Indien de variabele oscillator 5 zodanig wordt ge-20 regeld, dat het op het frequentieverschil Af tussen het oscil- 7 latie-uitgangssignaal SQ van de variabele oscillator 5 en het referentieuitgangssignaal SR gebaseerde detectie-uitgangs-signaal νβ gelijk aan de regelspanning wordt gemaakt, kunnen de door verloop van de variabele oscillator 5 veroorzaakte 25 oscillatiefrequentieschommelingen fv worden geelimineerd.

Indien bij een constante regelspanning Vc de oscillatiefrequentie fv als gevolg van verloop een een frequentieschommeling ter grootte Δfv ondergaat, zal het detectie-uitgangssignaal VQ met een met A f^ evenredig bedrag Δ fQ 30 toenemen. Als gevolg daarvan zal het uitgangsverschilsignaal νγ met een bedrag Λνγ afnemen. Als gevolg daarvan zal ook de regelspanning νχ met een bedrag ter grootte Δίχ afnemen, zodat de resulterende schommeling Δ fv van de oscillatiefrequentie fy. gelijk nul wordt. Indien onder die omstandigheden 35 een variatie van de regelspanning wordt teweeg gebracht, zal de oscillatiefrequentie f„ evenredig met deze variatie worden geregeld, zoals uit de vergelijking (10) naar voren -8- komt.

Wanneer de regelspanning Vc daarentegen wissel-spanningscomponenten van hogere frequentie dan de responsie-snelheid van de detectieschakeling 20 bevat, zal het uitgangs-5 signaal νγ van de verschilversterker 21 niet gelijk nul worden. Indien in dat geval de tijdsconstante van het laagdoorlaat-filter 22 voldoende groot is gekozen, zal echter geen storing van de regeling van de variabele oscillator 5 optreden.

De regelspanning νχ wordt dan zodanig geregeld, dat de gemid-10 delde waarde van de regelspanningVc komt samen te vallen met die van het detectie-uitgangssignaal VD, waardoor wordt zeker gesteld, dat de oscillatiefrequentie f^. onder alle omstandigheden gelijk aan de referentiefrequentie fR blijft.

Indien de frequentieverschildetectieschakeling 20 15 welke het zo juist genoemde frequentieverschil onderzoekt, op de wijze volgens figuur 4 is uitgevoerd, kan een detectie-uitgangssignaal VQ volgens de karakteristiek in figuur 3 worden verkregen.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 wordt het 20 van de oscillator 5 afkomstige oscillatie-uitgangssignaal Sq volgens figuur 5B toegevoerd aan de stelaansluiting S van een flip-flop 30, terwijl het referentie-uitgangssignaal SR volgens figuur 5A aan de terugstelaanslulting R van de flipflop wordt toegevoerd? deze laatstgenoemde geeft een uit-25 gangsimpuls Pa van de gedaante volgens figuur 5C af, welke aan afvlakking wordt onderworpen door een laagdoorlaatfilter 31. Het uitgangssignaal P^ volgens figuur 5D van het laagdoor-filter 31 wordt toegevoerd aan een differentiërende schakeling 32 voor differentiatie tot een differentiatie-uitgangsimpuls 30 p volgens figuur 5Ξ. Zoals uit figuur 5E naar voren komt, zal de differentiatie-uitgangsimpuls Pc van de differentiërende schakeling 32 een afhankelijk van de relatie tussen de oscillatiefrequentie fv en de referentiefrequentie fR verschillende polariteit vertonen.

35 De differentiatie-uitgangsimpuls P wordt toege- voerd aan een eerste afsnijdschakeling 33A, waarvoor een positief afsnijdniveau Lj, is gekozen, en voorts aan een twee- 80 0 6 5 4 0 -9- de afsnijdschakeling 33B, waarvoor een negatief afsnijdniveau I»2 is gekozen. De eerste afsnijdschakeling 33A geeft een eerste afsnijduitgangssignaal volgens figuur 5 af, terwijl de tweede afsnijdschakeling 33B een tweede afsnijduitgangssignaal 5 P£2 volgens figuur 5G afgeeft. Deze afsnijduitgangssignalen

P^ en worden respectievelijk toegevoerd aan monostabiele multivibratoren 34A en 34B, waarvan de impulsvormige uitgangssignalen Pel en Pe2 een voorafbepaalde impulsbreedte hebben, zoals uit respectievelijk de figuren 5H en 51 naar voren 10 komt; deze impulsvormige uitgangssignalen worden aan een optel-schakeling 35 toegevoerd voor optelling. Indien de referentie-‘ niveau*s van de impulsvormige uitgangssignalen PQl en p £ beide de waarde Eq hebben, zoals de figuren 5H en 51 laten zien, zal het door de optelling verkregen uitgangssignaal van 15 de optelschakeling 35 de gedaante Pf volgens figuur 5J

hebben. Indien dit uitgangssignaal P^ aan afvlakking door een laagdoorlaatfilter 36 wordt onderworpen, zal het filter een gelijkspanningsuitgangssignaal VD afgeven, waarvan de waarde overeenkomt met het verschil tussen de oscillatiefreguentie 20 fy en referentiefrequentie fR; dit gelijkspanningsuitgangssignaal νβ is in figuur 5J met een gebroken lijn weergegeven. Bij toepassing van een detectieschakeling 20 volgens figuur 4 is het mogelijk, een uitgangskarakteristiek van de gedaante volgens figuur 3 te verkrijgen.

25 In sommige gevallen kunnen de multivibratoren 34A

en 34B volgens figuur 4 worden weggelaten.

De figuren 6 en 7 tonen praktische uitvoeringsvorm men van de optelschakeling 35.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 6 is sprake 30 van een stroombronschakeling. Daarbij is een paar eenheids-stroombronnen 40 en 41 parallel geschakeld en aan hun ene aansluiting met een uitgangsaansluiting 35a verbonden. Voor besturing van de stroombronnen 40 en 41 dient een decodeer-eenheid 43, welke een paar impulsvormige uitgangssignalen 35 P j en P 2 krijgt toegevoerd en welke respectievelijke stuursignalen aan de stroombronnen 40 en 41 afgeeft.

Teneinde zeker te stellen, dat het detectie-uit- 80 0 6 5 4 0 -10- gangs signaal VD een maximale waarde krijgt wanneer fR > fv', doch een minimale waarde wanneer fR < fv, dat wil zeggen in het geval van figuur 5, is het voldoende de decodeereenheid zodanig uit te voeren, dat de beide stroombronnen 40 en 41 5 worden ingeschakeld wanneer fR > fv, beide worden uitgeschakeld wanneer fR < f^. , slechts ëën van beide worden ingeschakeld wanneer f_ = f_7.

De in figuur 7 weergegeven uitvoeringsvorm van de optelschakeling 35 is uitgevoerd als een spanningsbronschake-10 ling. Daarbij vindt toepassing plaats van een referentiespan-ningsbron 50 voor afgifte van drie spanningswaarden van bijvoorbeeld 4V, 6V en 8V, en van een schakeleenheid 51. Deze laatstgenoemde wordt bij voorkeur bestuurd door het uitgangssignaal van een besturingsschakeling 55, welke bestaat uit 15 een flip-flop 56, een OF-poortschakeling 57 en een decodeereenheid 58, zoals figuur 7 laat zien. Een voorbeeld van de schakellogica is in de volgende tabel opgenomen.

Tabel 1 20 fR, fv ’ Μχ ! M2 Pf(volt) 0 0 6

25 fR ^ fV I

1 ' 0 ! 4 i ; . ; _ | o ; ï 6 { fR > fv i i | 30 KV: | ill! 8 1 · i __i_i

Zoals bekend is, kan de flip-flop 30 van de schake-35 ling volgens figuur 4 echter onder bepaalde omstandigheden een foutieve werking vertonen. Zoals figuur 8A laat zien, zal namelijk, wanneer het faseverschil tussen het 8006540 -11- oscillatie-uitgangssignaal en het referentiesignaal groter dan 360° wordt, een zaagtandgolfvormig uitgangssignaal P^ van omgekeerde polariteit verschijnen. Indien "jitter" en storing optreden, wanneer het faseverschil dicht bij 0° ligt, zal de 5 amplitude of grootte van het zaagtandgolfvormige uitgangssignaal reeds bij een kleine variatie van het faseverschil gaan schommelen, zoals figuur 8B laat zien. Bij. toepassing van een zaagtandgolfvormig uitgangssignaal P^ met onregelmatige niveauvariaties zal de variabele oscillator 5 derhalve functie-10 storingen vertonen. Figuur 8D en 8E tonen de uitgangssignalen van respectievelijk de afsnijdschakelingen 33A en 33B, terwijl figuur 8F het. onregelmatige uitgangssignaal P^ van de optel-schakeling 35 laat zien.

Figuur 9 toont een andere uitvoeringsvorm van de 15 frequentieverschildetector 20, waarbij de zojuist genoemde funtiestoringen niet optreden. Bij deze uitvoeringsvorm vindt toepassing plaats van een fasestroomschakeling, die de door stoorsignalen of “jitter" veroorzaakte, polariteitomkering van het zaagtandgolfvormige signaal verhindert, wanneer het fase-2Q verschil tussen de beide signalen Sv en SR gelijk 0° of 360° wordt. De hier beschreven uitvoeringsvorm van de frequentieverschildetector 20 is voorts voorzien van een spanningsverge-lijkingsschakeling 70 van verbeterd type, welke compensatie uitvoert van door een fasesprong van het zaagtandgolfvormige 25 signaal veroorzaakte onregelmatigheden in het differentiatie-uitgangssignaal P .

C

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 9 omvat de fasesprongschakeling een faseverschuiver 61 voor faseverschui-ving over 90° en een schakeleenheid 62. Het van de referentie-30 oscillator 2 afkomstige referentiesignaal SR wordt eerst toegevoerd aan de ene vaste aansluiting a van de schakeleenheid 62 en in de tweede plaats aan de faseverschuiver 61, waarvan het over 90° in fase verschoven uitgangssignaal aan de andere vaste aansluiting b van de schakeleenheid 62 wordt toegevoerd.

35 Het beweegbare contact c van de schakeleenheid is verbonden met de instelaansluiting S van de flip-flop 30. Zoals nog meer in details zal worden beschreven, wordt de werking van de 80 0 6 5 4 0 -12- schakeleenheid 62 bestuurd door het uitgangssignaal van de spanningsvergelijkingsschakeling 70.

De laatstgenoemde bevat in principe twee vergelij-kingsschakelingen 68 en 69. Het van de differentiërende scha-5 ' keling 32· afkomstige differantiatie-uitgangssignaal P (zie

O

figuur 10B) wordt toegevoerd aan de positieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 68 en aan de negatieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 69. Het van de gelijkspannings-bronnen E^ en Εβ afkomstige, hoge referentieniveau Lp wordt daarentegen aan de negatieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 68 toegevoerd, terwijl het van de gelijkspannings-bron Εβ afkomstige, lage referentieniveau L2 aan de positieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 69 wordt toegevoerd. De uitgangssignalen S^ en Sc2 (zie figuur IOC) van respectie-velijk de vergelijkingsschakelingen 68 en 69 worden toegevoerd aan respectievelijk de terugstelaansluiting R en de instelaan-sluiting S van de flip-flop 71 en voorts aan de OF-poortschake-ling 72, waarvan het uitgangssignaal SQR wordt toegevoerd aan de herstartbare monostabiele multivibrator 73. Daarbij wordt 20 opgemerkt, dat het uitgangssignaal SF1 van de flip-flop 71 een aanwijzing verschaft, welke van de beide signalen Sy en SR de hoogste frequentie heeft, terwijl het uitgangssignaal SM van de multivibrator 73 een aanwijzing verschaft van de tijdstippen, waarop de signalen Scl en Sc2 verschijnen. De 25 aldus verkregen signalen SF1 en SM worden toegevoerd aan een logische schakeling 74, welke in reactie op de zojuist genoemde ingangssignalen het impulsvormige uitgangssignaal volgens figuur 5J afgeeft. Aan de spanningsvergelijkingsscha-keling 70 is voorts een schakeling 80 voor wijziging van het 30 referentieniveau toegevoegd; deze wijzigingsschakeling 80 omvat een flip-flop 63 van het T-type, welke door het signaal wordt gestart, en een paar trapezegolfvormige generatoren 64 en 65, welke de respectievelijke uitgangssignalen SF2 en van de flip-flop 63 omzetten in respectievelijke trapeze-35 golfvormige uitgangssignalen Sp2 en Sp2, welke respectievelijk aan de negatieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 68 en de positieve aansluiting van de vergelijkingsschakeling 8006540 -13- 69 worden toegevoerd voor wijziging van respectievelijk de referentieniveau's 1^ en

Bij de in figuur 9 weergegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de fase van het referentie-uitgangs-5 signaal SR aan een faseverschuiving van 90° onderworpen door de faseverschuiver 61, welke als een fasevertragingsschake-ling is uitgevoerd. Daarbij wordt als schakelimpuls de uit-gangsimpuls volgens figuur 10E van de met het uitgangssignaal Sj^ gevoede flip-flop 63 van het T-type gebruikt.

10 Zoals figuur 10D reageert de multivibrator 73 op een variatie van het zaagtandgolfvormige signaal volgens figuur 10A door afgifte van het uitgangssignaal SM, waarvan de stijgtijd wordt gedetecteerd door de flip-flop 63. Indien de fase van het referentiesignaal SR onder de inwerking van 15 de impuls over 90° wordt verschoven, wordt het faseverschil Δ0 tussen het oscillatie-uitgangssignaal Sy en het referentiesignaal SR noodzakelijkerwijs gelijk 270° of 90° gemaakt. Zelfs in geval van "jitter" of andere stoorsignalen vindt derhalve eliminatie van de in figuur 8B weergegeven 20 signaalniveauschommelingen plaats, waardoor een foutieve werking van de variabele oscillator 5 wordt verhinderd.

Wanneer bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 9 de impuls de waarde "1" heeft, wordt de schakeleenheid 62 naar zijn in figuur 9 weergegeven schakeltoestand overgebracht. 25 Wanneer wordt gedetecteerd, dat het faseverschil .0° of 360° wordt, en vervolgens de fase van het referentiesignaal SR over 90° wordt verschoven, zal het faseverschil tussen het oscillatie-uitgangssignaal Sy en het door de schakeleenheid 62 doorgelaten referentie-uitgangssignaal SR de 30 waarde 270 of 90 krijgen, zulks afhankelijk van de fase van het referentie-uitgangssignaal SR. Daarbij wordt een dif-ferentiatie-uitgangsimpuls SD volgens figuur 11B verkregen. Aangezien de positieve differentiatiê-uitgangsimpuls in geval van een faseverschil van 90° groter is dan in geval van een 35 faseverschil van 270°, kan zich de mogelijkheid voordoen, dat de positieve differentiatie-uitgangsimpuls boven het eerste referentieniveau komt. Wanneer dit het geval is, wordt het 80 0 6 5 4 0 -14- eerste vergelijkingsuitgangssignaal S , (zie figuur 11C) ver-kregen. Uit het uitgangssignaal SF1 van de flip-flop 71 (zie figuur 11E) en het uitgangssignaal Sw van de multivibrator 73 (zie figuur 11F) wordt derhalve een impulsvorraig uitgangs-5 signaal Pc volgens figuur 11G verkregen. De variabele oscillator 5 kan dan op soortgelijke wijze als hiervoor beschreven een functiestoring vertonen.

Indien de positieve differentiatie-uitgangsimpuls daarentegen niet het eerste referentieniveau Lj overschrijdt, IQ zal het uitgangssignaal van de flip-flop 71 daarentegen de gedaante volgens figuur 11H hebben. Daarbij wordt derhalve door de uitgangsimpuls P volgens figuur 111 een normale besturing verricht.

In verband daarmede is bij de uitvoeringsvorm vol-gens figuur 9 een speciale maatregel getroffen om een door de faseverschuiving van 90° veroorzaakte storing te verhinderen. Daartoe wordt een positief aan inversie onderworpen uitgangssignaal SF2 (zie figuur 12G) van de flip-flop 63 toegevoerd aan de eerste trapezegolfvormige generator 64, welke dan 20 een trapezegolfvormig uitgangssignaal Sp2 afgeeft, waarvan het schuine signaaldeel slechts met het stijgende deel van het uitgangssignaal Sp2 overeenkomt, zoals figuur 12H laat zien. Dit uitgangssignaal Sp2 wordt toegevoerd aan een differentiërende schakeling 66 ter verkrijging van een differentiatie-25 uitgangsimpuls Ρ^2 volgens figuur 121, welke op het eerste detectieniveau L·^ wordt gesuperponeerd en in die vorm aan de spanningsvergelijkingsschakeling 68 wordt toegevoerd. In de differentiatie-uitgangsimpuls P^2 vormt het bij het stijgende deel van het trapezegolfvormige uitgangssignaal Sp2 behorende 30 signaaldeel een scherpe positieve impuls, terwijl het overige variërende signaaldeel slechts de gedaante van een kleine negatieve impuls heeft. Deze schakeling differentieert derhalve zodanig, dat de negatieve impulsen worden onderdrukt.

Zoals in het voorgaande is opgemerkt, wordt de 35 differentiatie-uitgangsimpuls P^2 met een piekwaarde van X a gesuperponeerd op het eerste referentieniveau · Het referentieniveau wordt daardoor in de nabijheid van de positieve 80 0 6 5 4 0 -15- impuls SQ met een betrekkelijk grote piekwaarde in bovenwaartse richting verschoven, zoals figuur 12M laat zien, zodat het eerste vergelijkingsuitgangssignaal SC1 niet door de positieve impuls Sq wordt, opgewekt. Als gevolg daarvan ondergaat het 5 uitgangssignaal SF1 van de flip-flop 71 geen inversie, zoals figuur 11H laat zien, waardoor enige functiestoring van de variabele oscillator 5 wordt voorkomen.

Het inversie-uitgangssignaal SF3 van de flip-flop 63 (zie figuur 12J) wordt toegevoerd aan de tweede trapeze-10 golfvormige generator 65, waarvan het trapezegolfvormige uitgangssignaal Sp3 zijn schuine deel laat zien bij het stijgende deel van het uitgangssignaal Sp3, zoals uit figuur 12K naar voren komt. De trapezegolfvormige uitgangssignaal Sps wordt toegevoerd aan een differentiërende schakeling 67 15 voor afgifte van een differentiatie-uitgangsimpuls P^g met onderdrukte positieve impulswaarde, zoals figuur 12L laat zien. De aldus verkregen impuls P^g wordt op het tweede referentieniveau Lg gesuperponeerd en in die vorm aan de tweede spanningsvergelijkingsschakeling 69 toegevoerd. Zoals 20 figuur 12M laat zien, wordt het referentieniveau Lg daardoor zodanig gewijzigd, dat het nabij een deel met negatieve impulswaarde verandert, hetgeen echter geen probleem bij de detectie van de differentiatie-uitgangsimpuls SD vormt.

Wanneer fR 4 fv, krijgen de uitgangssignalen de 25 gedaante volgens figuur 13. In dat geval kan het verschijnen van een tweede vergelijkingsuitgangssignaal S^, dat tot een functiestoring kan leiden, worden tegengegaan door de superpositie van de differentiatie-uitgangsimpuls P^g op het tweede referentieniveau Lg. Daar deze werking geheel met die vol-30 gens figuur 12 overeenkomt, volgt hiervan geen gedetailleerde beschrijving.

Figuur 14 toont een andere uitvoeringsvorm van de variabele oscillatieschakeling 10 volgens figuur 2. Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 14 wordt het van de oscillator 35 5 afkomstige oscillatie-uitgangssignaal rechtstreeks met het ingangssignaal SB vergeleken. Een dergelijk type oscillatieschakeling wordt bij voorkeur toegepast in de automatische 8006540 -16- faseregelschakeling van een videobandapparaat. Daarbij wordt het van de chrominantiecomponent afgescheiden kleursalvo-signaal als ingangssignaal sD aan de fasevergelijkingsschake-ling 3 toegevoerd.

5 De uitvinding beperkt zich uiteraard niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen; verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

80 0 6 5 4 0

Claims (15)

1. Schakeling voor opwekking van een met een in-5 gangssignaal synchroon, frequentiegeregeld signaal door middel van een automatische faseregelschakeling met een regelbare oscillator van variabele frequentie voor afgifte van het frequentiegeregelde signaal en een fasevergelijkingsscha-keling voor afgifte van een op faseveranderingen van het 10 ingangssignaal gebaseerde regelspanning voor de regelbare oscillator van variabele frequentie, gekenmerkt door: a een frequentieverschildeteetieschakeling voor detectie van een frequentieverschil tussen het frequen-15 tiegeregelde signaal en een van een referentie- oscillator afkomstig referentiesignaal, en door b een vergelijkingsschakeling voor vergelijking van de uitgangssignalen van de fasevergelijkingsscha-keling en de frequentieverschildetectieschakeling 20 en voor afgifte van een met de genoemde regelspan ning te mengen, aanvullende regelspanning.

2. Schakeling volgens conclusie l,met het k e n m e r k, dat de frequentieverschildetectieschakeling 25 de volgende componenten omvat: een schakeling voor opwekking en afgifte van een verschilsignaal, waarvan de frequentie overeenkomt met het gedetecteerde frequentieverschil? een schakeling voor differentiatie van het verschilsignaal tot een differentiatie-uitgangssignaai; een niveauvergelijkings-30 schakeling voor niveauvergelijking van het differentiatie-uitgangssignaai met een eerste en een tweede referentieniveau, welke niveauvergelijkingsschakeling respectievelijk een eerste en een tweede uitgangssignaal afgeeft wanneer het differentiatie-uitgangssignaai respectievelijk hoger dan het 35 eerste referentieniveau of lager dan het tweede referentieniveau ligt; en een schakeling voor combinatie van het -18- eerste en het tweede vergelijkingsuitgangssignaal tot een met het gedetecteerde frequentieverschil evenredig gelijk-spanningsuitgangssignaal.

3. Schakeling, volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de verschilsignaalopwekschakeling is voorzien van een flip-flop met een instel- en een terugstelaan-sluiting, waaraan respectievelijk het frequentiegerelde signaal het referentiesignaal worden toegevoerd, en van een 10 laagdoorlaatfilter voor golfvormcorrectie van het uitgangssignaal van de flip-flop tot het differentiatie-uitgangs-signaal. *

4. Schakeling volgens conclusie 3, m e t het 15 kenmerk, dat de verschilsignaalopwekschakeling is voorzien van een faseverschuiver voor faseverschuiving van het referentiesignaal over een voorafbepaalde fasehoek wanneer het faseverschil tussen de frequentiegeregelde oscillator en het referentiesignaal gelijk 0° of 360° wordt. 20 /

5. Schakeling volgens conclusie 4, g e k eUn in e r k t door een faseverschuiver voor faseverschuiving van het referentiesignaal over 90° en door een schakeleenheid voor overschakeling tussen de uitgangssignalen van de refe- 25 rentieoscillator en de faseverschuiver, van welke schakeleenheid het uitgangssignaal aan de instelaansluiting van de flip-flop wordt toegevoerd.

6. Schakeling volgens conclusie 2, m e t h e t 30. e n m e r k, dat de niveauvergeligkingsschakeling is voorzien van een eerste afsnijdschakeling, waarvan het afsnijd-niveau op het eerste referentieniveau ligt, en van een tweede afsnijdschakeling, waarvan het afsnijdniveau op het tweede referentieniveau ligt. 35

7. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de niveauvergelijkingsschakeling een 80 0 6 5 4 0 -19- eerste en een tweede verschilversterker voor opwekking en afgifte van respectievelijk het eerste en het tweede uitgangssignaal omvat, waarbij het differentiatie-uitgangssignaal aan de positieve aansluiting van de eerste verschilversterker 5 en de negatieve aansluiting van de tweede verschilversterker wordt toegevoerd, terwijl het eerste en het tweede referen-tieniveau respectievelijk aan de negatieve aansluiting van de eerste verschilversterker en de positieve aansluiting van de tweede verschilversterker worden toegevoerd. 10

8. Schakeling volgens conclusie 6 en 7,met het kenmerk, dat de combineerschakeling een decodeereenheid omvat,waaraan het eerste en het tweede ingangssignaal worden toegevoerd, benevens een door het uitgangssignaal van ^ de decodeereenheid gestuurde spanningsopwekschakeling voer opwekking en afgifte van een gelijkspanning in drie niveau's in reactie op het verschijnen van het eerste en het tweede uitgangssignaal. 2Q

-9. Schakeling volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de spanningsopwekschakeling een paar constante stroombronnen omvat, welke door de decodeereenheid zodanig worden bestuurd, dat zij bij toevoer van het eerste uitgangssignaal aan de.decodeereenheid beide geleidend zijn, 25 bij niet-toevoer van beide uitgangssignalen ëën van beiden geleidend zijn, en bij toevoer van het tweede uitgangssignaal geen van beiden geleidend zijn. Λ

10. Schakeling volgens conclusie 8, m e t het 30 kenmerk, dat de spanningsopwekschakeling is voorzien van spanningsbronnen voor afgifte van een spanning in drie trappen en van een daarmee gevoede schakelaar voor afgifte van de hoogste spanning bij toevoer van het eerste uitgangssignaal aan de decodeereenheid, de middelste spanning bij 35 niet-toevoer van een uitgangssignaal aan de decodeereenheid en de laagste spanning bij toevoer van het tweede uitgangssignaal aan de decodeereenheid. 8006540 -20-

11. Schakeling volgens conclusie 6 em 7. met het kenmerk, dat de combineerschakeling is voorzien van een met het eerste en het tweede uitgangssignaal gevoede schakeling voor afgifte van een aanwijssignaal, dat de aan- 5 wezigheid van het eerste of het tweede uitgangssignaal aanwijst, en van een met het eerste en het tweede uitgangssignaal gevoede schakeling voor afgifte van een tweede aanwijssignaal, dat de aanwezigheid van het eerste en het tweede uitgangssignaal aanwijst. 10

12. Schakeling volgens conclusie 11, m e t het kenmerk, dat de eerste schakeling voor afgifte van een aanwijssignaal wordt gevormd door een tweede flip-flop met een instel- en een terugstelaansluiting, waaraan respectieve- 15 lijk het tweede uitgangssignaal en het eerste uitgangssignaal worden toegevoerd.

13. Schakeling volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de schakeling voor afgifte van het tweede 20 aanwijssignaal uit een OF-poortschakeling bestaat, waaraan het eerste het tweede uitgangssignaal worden toegevoerd.

14. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de niveauvergelijkingsschakeling is voor- 25 zien van een wijzigingsschakeling voor zodanige wijziging van het eerste en het tweede referentieniveau, dat het eerste referentieniveau hoger komt te liggen gedurende een vooraf-bepaald interval na detectie, dat het differentiatie-uitgangs-signaal lager dan het tweede referentieniveau ligt, en dat 30 het tweede leferentieniveau hoger komt te liggen gedurende een voorafbepaald interval na detectie, dat het differentia-tie-uitgangssignaal hoger dan het eerste referentieniveau ligt.

15. Schakeling volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de wijzingsschakeling is voorzien van een derder flip-flop, welke door het eerste en het tweede 80 0 6 5 4 0 -21- uitgangssignaal wordt gestart voor afgifte van een paar rechthoekgolfvormige signalen van onderling tegengestelde fase, een paar met deze signalen gevoede trapezegolfvormige generatoren, een paar differentiërende schakeling voor dif-5 ferentiatie van de door de generatoren afgegeven uitgangssignalen, en van een optelschakeling voor optelling van de differentiatie-uitgangssignalen van de differentiërende schakelinge bij respectievelijk het eerste en het tweede referentieniveau. 10 80 0 6 5 4 0