TW424396B - Phase lock loop with selectable response - Google Patents

Description

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五、發明說明（l) 本發明通常係有關於影像顯示裝置的 、. 域，而更明確而言，係關於以多番>、τ水平掃插系統領 的水平率信號之同步與產生s 59頭率操作系統 在-影像顯示裝置中，歸福電路係同步 衍生自輸入影像信號的同步。因此，毛。 1H步π件或 頻率的一影像顯示裝置必須能夠同步二* 重水平掃描 1 j 7於尚級電視擇進i g 會ATSC的額定15. 7 34 kHz或高清晰戶 碎.隹t Γ

t ^ ^ 肖啊度之—標準清晰度NTSC 信號水平掃描頻率，”信號具有額定33, 6 7 〇 kHz的水平掃 描頻率與1 0 8 0條主動掃描線與交錯掃描（1〇8〇1)。除了同 步於廣播影像信號之外’該等裝置需要顯示電腦產生的^ 廣播影像信號，例如具有37, 88 0 kHz水平頻率的一超影像 圖形轉接器信號或SVGA。 ' 採用鎖相回路控制的水平頻率振盪器是眾所周知，並使 用在衫像顯示裝置。兩與三相鎖.回路亦眾所周知，而且是 Z ^於同步潛在衝突需求與掃描波形產生之間提供提供功 此刀離。在一雙回路結構中，一第—回路可以是一傳統鎖 相回路’其中一電壓控制振盪器會輸出，或一分開輸出是 '、衍生自要顯示影像信號的平線同步脈衝相比較。例如以 相，=率操作的該第二鎖相回路會將來自該第一回路的振 盪出與一水平率脈衝相比較，例如，衍生的一折回脈 Ϊ ^壓，不完全的電流的表示。來自該第二相位比較的錯 二弘，疋用來產生一寬調變的脈衝信號，其可決定該偏向 4出裝置的-初.始化是否關閉，而隨後折回初始化、或在一 垂直掃描週期中每條線的相位·二.

第5頁 為g古_ 五、發明說明（2) 第一鎖相回路反應可有效地運周於遭遇不良信號雜訊比 廣播影像信號的邊緣區域接收=此信號係建議該第一鎖相 回路的反應是相當低。因此，該第一回路具有一窄頻帶， 以便有效地將相位跳動減少。然而，既然一影像顯示裝置 需要與來自多重來源的信號及不同的水平頻率操作=該第 一鎖相回路反應係表示在減少相位跳動的一窄頻帶與一寬 頻帶之間的一妥協，快速的回路反應能夠迅速相位復原。 例如，一窄頻帶回路適合於低雜訊、非廣播電腦產生信號 的同步，然而能夠迅速相位復原的寬頻帶、快速回路反應 需用於錄放影機（V CR)播放信號的同步，其中1 0微秒鐘的 水平同步脈衝相位突然變化會發生在垂直排列間隔的開始 與結束之間。因此，在相對回路反應的折中可提供足夠的 弱信號效率，而不會明顯整個降低接收器效率=該第二鎖 相回路通常具有一較快的回路反應。因此，該第.二鎖相回 路可具有一較寬的頻帶，以允許它追蹤由於水平輸出電晶 體儲存體時間變化或高壓變壓器調整的影響而導致不完全 電流變化。此緊密追蹤可產生無線電波電流載入的一大量 獨立直而非彎曲光柵。 水平頻率信號產生的電壓控制振盪器使用已廣為人知。 已知採用多重輸入水平同步頻率操作的一振盪g ，及經由 具兩極可選擇分開的一向下計數器而達成同步；然而，當 輸入信號具有非整數水平掃描頻率的時候，簡單二等分或 雙倍的振盈器.向下計數率對於同步沒有幫助。此外，受制 於廣泛不同失真的輸入k 5虎需妻不同的處理特微’以提供

第6頁 424Ϊ96 撙 五、發明說明（3) 最佳化的顯示效率3 與來自不同來源的多重頻率及同步信號同步之水平振盪： 器同步衝突需求可有利地由一本發明配置解決。一水平頻； 率信號產生器可選擇性地操作在複數頻率=該產生器包含1 用以在複數水平頻率同步振盪的一受控制振盪器β該等同 步脈衝的一來源係耦合至一相位偵測器之輸入，該相位偵 測器具有耦合至該振盪器另一輸入。該相位偵測器可產生 表示在該等輸入之間相位差的一輸出信號。一處理器係耦 合至用以處理該輸出信號的相位偵測器及產生用以控制該 振盪器的一控制信號。該處理‘器增益係反應該等複數其. 選定的一些頻率而受控制。在進一步的本發明配置，一同 步電路包含一電壓控制振盪器，其可在複數頻率上產生一 水平頻率信號。一同步裝置可將該電壓控制振盪器同步於 水平同步脈衝的一來源。一主動_低通遽波器係搞合_至濾波 來自同步裝置電壓的該同步裝置，用以耦合同步該電壓控 制振盪器。該主動濾波器頻寬可反應該等複數其中一頻率 操作而改變。 圖1係採用具各種不同發明配置的三鎖相回路之一水平 頻率振盪器範例方塊圖。 圖2係圖1部份的一電路圖 > 並顯示一本發明切換的主動 ;慮波Is 3 圖3係顯示包括形成圖1部份之本發明特徵的電壓控制振 盈器= 圖4係形成圖1部分之本發明’苘關互鎖電路圖。

第7頁 42.4396 五、發明說明（4) 圖5 A係描述圖2的本發明切換主動濾波器之增益與頻率 特性比較圖式s 圖5 B係描述圖2的本發明切換主動濾波器的相位與頻率 特徵比較圖式。 採用三鎖相回路及以複數頻操作的一水平頻率振盪器與： 偏向放大器是在圖1顯示。在一第一鎖相回路10中，一輸 I 入影像顯示信號，例如一標準清晰度N T S C信號係輕合至一； 同步分離器S S，其中一在水平同步信號元件是分離的。稱： 為振盪器的一電壓控制具有32倍於NTSC水平頻率lFh的頻 丨 率，而且在標示（32的一計數器中除以32 =該分割的振盪 ： 器信號會柄合，而當作一相位偵測器PD的一輸入，而該第 二輸入係耦合至該分開同步元件。在分開的振盪器信號與i 該分開同步之間所產生的相位誤差是從相位偵測器PD耦 合，以便同步於32 Fh電壓控制振盪器》PLL 1 0的功能元件： 係形式一匯流排控制積體電路的部份，例如類型T A 1 2 7 6。 來自PLL1 0的標準清晰度水平同步元件係耦合至一同步源 選擇器開關S W1 5 ，該開關可在複數同步信號之間提供選 擇，而該等同步信號係耦合成分別與第二及第三控制水平 振盪器回路1 0 0和4丨0同步的輸入源。所描述的選擇器開關 SW1 5具有三個同步源，即是一標準清晰度NTSC同步信號、 例如AT SC 1 0 8 0 I的一高清晰度同步信號、及一電腦產生的 S V G A同步信號1然而，水平振盈器同步信號的同步選擇並 未限制於這些範例。同步開關SW1 5是受到開關信號1 5a的 控制，而該開關信號是由反應於1 一使用者控制命令的微控

五、發明說明（5) -- 制器8 0 0所產生，例如，如同由一遙控發射器RC所產生， 該遙控發射器可由無線裝置丨R與接收器丨RR 8 〇丨通信，其 可將該遙控資料輪入給微控制器8〇() β遙控RC允許顯示信 號源選擇，例如，改變在HD與讥之間的廣播電視通道，°或 使用可選擇的顯示器解析度來檢視電腦程式。 在圖1所描述的三鎖相振盪器可有利地受到控制，以提 供最佳化的效率’不僅使用不同頻率的輸入信號，而且使 用遭受時序混亂的信號。在NTSC信號的顯示過程中，回路 1 0、1 0 0和4 1 0可利用《然而，NTSC信號是起源於例如一廣 播源或一錄放影機。後者的來’源會遭受同步相位混亂，_ 此，此信號擾亂藉由由低通濾波器特徵的控制選擇而有利 地適合使用在PL L 1 0 0。例如ATS C或S VG A信號的高清晰度 信號輸入選擇會造成旁路P L L 1 0，以便將該同步系統減少 成兩個回路，例如P L L 1 〇 〇與P L· L· 41 0 »如此，微控制器 8 0 0需要控制反應使用者命令的輸入影像顯示選擇，以控 制反應該顯示選擇的同步源選擇、控制該振盈器頻率、該 振盪器除法器與鎖相振盪器低通濾波器特性。 來自開關1 5的選擇同步k號5係_合至相位偵測器5 〇的 —輸入’以促進該第二鎖相回路1 〇 〇的同步。谓測器$ 〇的 一第二輸入係提供衍生自電壓控制振盪器信號3 〇 1分割的 fs號4 0 1。該結果相位έ吳差#號1 1是低通渡波器，並應用 於控制V C 0 3 0 0 ’如此便達成Θ .步於具輸入影像顯示信號 水平同步。韻第三鎖相回路4 1 0可將來自電壓控制振盈器 VC0 3 0 0的一信號與一掃描相_ •信號Hr t相比較，例如衍生

O:\59\5_.PTO 第9頁 412:在 3 殳 6 ’__ '五、發明說明（6) 自一掃描放大器5 0 0所產生一掃描電流所產生脈衝的一水 平掃描。 水平振盪器3 0 0的中頻是藉由例如FC匯流排的控制匯流： 排4 2 0而決定’該匯流排可傳送單獨改變振堡器頻率與低 通渡波器特徵的資料子組。此外，一有利的保護電路6 〇 〇 > ;可避免電路因意外、錯誤、及經由電子互鎖的兩計數器 丨 4 1 5 A分割非意欲切換的損壞。 該等第二及第三水平振盪器回路與圊1的掃描放大器如 ； 下所示。如正脈衝範例的水平的一同步信號5是由來自 :PLL 1 0的開關1 5或衍生自複數'輸入顯示信號的同步信號所 丨選擇。同步信號5是運用在一相位偵測器50，其中該信號 ； :會與來自電壓控制振盪器V C 0 3 0 0的線鎖時脈信號l L C 3 Ο 1 : 分割所產生的一水平率信號4 0 1相比較。方塊4 0 〇係表示例 i如類型TDA9151的偏向處理積體電路1C 400。積體電路4〇〇 是例如由12 C匯流排4 2 0的匯流排所控制，並亦包括一相位 偵測器？1^3，及除法器415和415六。除法器415人是受到信·. '號4 0 2的控制，以分別提供4 32和8 64的分割率，藉此在額 ： 定lFh和2Fh的兩頻帶中產生水平率信號。控制信號402係 | 耦合問關4 1 2，其可插入或旁路除法器4 1 5 A，以便提供兩 分割荜=如此，電壓控制振盤器V C 0 3 0 0係工作在大約 1 3 . 6 Μ Η Z的單頻帶，但是同步於超過2 : 1的不同水平頻 :率3此非整數相關水平頻率的範例是NTSC信號，其中由 lFh所表示妁水.平頻率是1 5.734 kHz，而ATSC 1 0 8 0 1信號 :是具與2.14?[1或3 3,6 7 0 1^2的1^^(：信號有關的一水平頻率1

第10頁 丨五、發明說明（7) :向的。在NTS C衍生影像的顯示過程中，開關4丨2會選擇可 提供8 6 4 : 1的除法比的除法器4丨5 A 1該比可產生NTSC水平 :頻率lFh的頻率額定比。同樣用於具2Fh或較大水平頻率的 ;影像顯示，例如4了$(：1〇801信號，開關412可旁路造成432 '除法比的除法器4 1 5 A，該比率可產生兩倍於N T s c標準的 丨3 1 ‘ 4 6 8 k Hz水平頻率2 Fh。然而，該ATSC 1 〇 8 Ο I水平頻率 丨不是NTSC信號lFh的整數倍數，而實際是…％頻率的214 |倍。如此，若要同步於一108〇1，輸入信號或任何非2Fh同 i步率需要該VCO頻率改變成在（432產生同步於ATSC 10801 的）432、或該選定輸入信號率.的頻率。 I 虛線的鎖時脈信號401亦經由相位偵測器PLL3而耦合同 ;步於該第三回路4 1 〇，該相位偵測器可將時脈信號4 0 1與一 i掃描電流衍生脈衝Hrt 5 01。來自PLL3的一輸出信號4 0 3係 ;經由一驅動級4 5 0而耦合至一水平掃描級5 0 〇，該木平掃描 ；級可在例如一顯示裝置或—電子束偏向線圈產生一掃描相 !關電流。除了耦合至PLL3之外，掃描脈衝Hrt亦耦合保護 !電路600及X光保護電路690。 I 一保護電路6 0 0是在圖4顯示’該電路可提供有關於是否 有脈衝H r t 5 0 1的偵測所指示掃描電流的各種不同保護功 .能。電路方塊6 1 0可偵測是否有脈衝5 1 ，並產生一主動低 令斷’ SCAN-LOSS INTR. 61 5，其係耦合至微控制器 ；eCONT· 8 0 0。 ： 由電路6㈣所.提供的第二保護功能是要在出現脈衝50 1的 ：亦即掃描過程中禁止水平頻率·遘擇。水平頻率選擇資料是 412:43 9 6 五、發明說明（8) 從微控制器8 0 0由匯流排4 2 0搞合=來自該匯流排的控制資： 料會解多工，而頻率選擇資料是由DAC 7 0 0將數位轉換成 : 類比，以形成用以耦合至電路方塊650的切換信號1H_SW。 方塊650的電路允許信號1H_SW的邏輯狀態只在如果掃描放| 大器5 0 0不產生脈衝Hr 1:而可耦合用於頻率選擇。如此，水 平頻率的任何變化會禁止或連結，直到掃描相關脈衝停 止。 丨

在圖4的方塊610中，掃描衍生脈衝Hrt是由二極體D1整 | 流，並經由一電阻R2而將電容器C1正向充電至正電源供 I

I 應。電阻R2與電容器C1的接合'是連接在一 PNP電晶體Q1的1 [ 基極，結果當出現偏向相關脈衝的時候，跨在電容器C 1所： 發展成的正電街會使電晶體關閉。電晶體Q 1的射極係經由 二極體D2而耦合至一正電源供應，其可避免基-射極曾納 二極體崩潰，並確保跨在電容器C1的脈衝衍生電荷是大 約1 . 4伏特或較少的時候使電晶體Q1關閉。電晶體Q 1的集 極係經由串連電阻R 3和R 4而耦合至接地端。該等電阻的接 合係耦合至一NPN電晶體Q2的基極，該電晶體的射極接 地，而集極是經由一電阻R 7耦合，以形成一開集極輸出信 號=如此，當脈衝Hrt出現，電晶體Q1會關閉，接著將提 供輸出信號6 1 5的電晶體Q2關閉，掃描損失中斷，一開電 路。在未出現掃描相關脈的時候，例如一匯流排衍生控制 功能，電路故障或X光保護，跨在電容器C1所發展成的正 電荷是經由_電1且R 1和R 2的串聯組合而放電，如此，允許電 容器C 1向地電位充電。當跨電容器C 1上的電位是額定

第12頁 在m 9 6 “ ._* ~~ ~ * ^ ^____^^^— * :五、發明說明（9) 1 · 4伏特的時候，電晶體Q 1便會導通，而其集極端係假設 在二極體D2的陰極額定電位。如此，在電晶體qi集極的i i大約7伏特正電位經由電阻R 3和R 4所形成的電位除法器而 提供給電晶體Q 2的基極.，而使集極導通，並將信號6丨5輸 出給額定地電位。信號6 1 5是一中斷信號，當低位準的時 ；候，便會通知掃描電流未在顯示器或線圈出現的微控制器 I 800。 ! ! 圖4的電晶體Q1集極亦耦合至電路方塊65〇，其可允許或； 禁止由微控制器所引起的水平頻率變化，並經由匯流排 | 420而與一數位-類比轉換器DAC 7 0 0通信。該數位-類比 換器70 0會產生一類比控制信號1 H_s体，該信號具有兩個電： i壓值。當控制信號1H_SW是在額定零伏特（Vcesat)的時 ； !候，由處理器4 0 0的兩級所分割的會旁路，而除法器4 1 5會 :將VCO輸出信號LLC 301除以432，以便在等於或大於2Fh的丨 :較高頻帶水平頻率中產生一頻率。當控制信號1 H_S W是大| |約9 · 6伏特的時候’除以兩級4 1 5 A會選擇’其可產生8 6 4的！ ；組合除法。如此，該vco產生的線鎖時脈LLC 30 1會除以 I 8 6 4 ’以產生1 F h的額定頻率。電晶體Q 1的集極係經由串聯 I電阻R 5和R 6而耦合’以形成—接地的電位除法器《電阻R 5 和R6的接合係耦合至射極接地的一NPN電晶體Q3的基極。 電晶體Q3的集極係經甴一負載電阻R 8而連接至正的供應， 並經由一電阻R1 0亦耦合至一NPN 電晶體Q4的基極。電晶 | 體Q4的射極.係.耦合至在正供應與接地之間所形成的一電位； ;除法器接合，其中電阻R 9連接‘係連接至供應，而電阻R 11 !

第13胃 必2:43'9 6 ____— 一-----—--------------- :五，發明說明（10) 係連接至地端5因此’電晶體Q 4的射極是受到大約4伏特 的偏壓。因此，當基極電壓超過大約4 _ 7伏特而造成集極 假設為額定的射極電位，電晶體Q4便會導通。電晶體Q4的i 集極係直接連接至控制信號〗H_SW、及該觸發器輸入tr與I 積體電路U1輸入T Η的臨界輸入的接合，例如I ς.類型l M C 5 55。如此，隨著觸發器與限幅至4伏特的臨界輸入，從命丨 令或錯誤信號拾取所產生匯流排的在控制信號1 H — s W變化 可避免I_C. U1改變輸出狀態。當控制信號1H_SW&電壓值| 超過大約5. 3伏特的時候，積體電路U丨的臨界輸入會反 應’並造成lFh掃描頻率的選'擇。當該電壓值小於大約2. ! I j 的時候’ I. C . U I的觸發器輸入便會反應控制信號丨H_s w的！ 一負傳送’其可造成2Fh掃描的選擇。 1 電路650的操作如下所示。耦合至電路6丨〇的心七脈衝出 現可使電晶體Q1關閉，其集極係假設經由串聯電阻^ 3和R4 及串聯電阻R 5和R 6並聯的一額定地電位。因此，電晶體 :Q 3亦會關閉，其集極係假設經由電阻R 8的額定供應電壓。 此正電位可提供給電晶體q4的基極，其會使控制信號 1 H — SW與積體電路υ 1的接合導通至大約+ 4伏特的電位。隨 著+ 4伏特提供給〖c U 1的觸發器與臨界輸入，u 1可避免斥 應而改變控制信號1 H_Sff。如此’選擇水平頻率控制信號 I 2 0 2 / 4 0 2的目前狀態可維護，而當掃描脈衝H r t出現的時候 是不能夠改變》因此’水平頻率的任何變化便可避免’並 可避免水平普描級5 0 〇的故障。 在沒有掃描脈衝*電晶體Q 1 '合導通，而集極係假設該額

第14頁 ¢24.3 9 6

第15頁 ^4^3 9 6 五、發明說明（12) ：一低操作電壓。當U 1的輸出電路改變狀態的時候，I. C . U1的放電電路會變成不動作，亦即輸出信號SEL H. Freq :會反應2Fh操作模式的選擇而變成低位準。如此，2Fh的的 電源供應選擇與較高的水平頻率需要最初選取的2Fh掃描 頻率，而掃描是不動作° 如先前的描述，該等第二及第三鎖相回路的工作頻率可 i經由切換除法器41 5 a而以在2 : 1的比率改變。然而，若要； 達成在調諧相關頻率之外的VCO同步，例如，具2. 1 4Fh的 i 一 ATSC 1 0 8 0 1頻率，或具2. 4Fh水平頻率的SVGA 信號，其； !需要第二鎖相回路的VCO受到控制，以達成在一 NTSC水平 頻率的2. 1 4與2 . 4倍之間的一額定水平頻率。在電壓控制 1振盪器3 0 0中，一有利的頻率設定直流電位FREQ. SET 302 :可決定一振盪器頻率，其當分割的時候可產生一額定水平 頻率=該頻率設定直流電位是由·數位-類比轉換器產生， 並提供給一電壓可變電容器或形成振盪器頻率決定網路部 :份的變容二極體。該振盪器係經由一相位偵測器錯誤信號 ； i 1 i而同步於輸入信號同步，而該相位偵測器錯誤信號會過 濾，並提供給V C 0 3 0 0的頻率決定網路部份的感應器。簡 單地說1 一頻率設定直流是提供給系列調諧網路的變容二 極體端，而該相位誤差信號是在電感器端提供。如此，頻 率與相位控制信號是跨在頻率決定調諧電路上提供。 電壓控制振盪器300是在圖1描述，並在圖3以電路形式 . , -

‘顯示=有利地·控制振盪器3 0 0操作如下所述。圖1係顯示微： 控制器8 0 0及一記憶體（在圖令束顯示出）係例如經由一 12 C

第16頁 ^iZA3i9 & " ------------------------— --- 31、發明說明（13) 丨的資料匯流排4 2 0存取及輸出頻率設定資料。該pc匯流排 ;係連接至一數位同步處理器4〇〇，以提供各種不同控制功 能及數位-類比轉換器700，其可個別及將資料轉換成類比丨 ：電壓。數位-類比轉換器7 0 0可產生頻率切換控制信號 ί 1^_^#信號70 1及¥(：0頻率設定電壓卩1^5_3£了 302 9在圖 ‘ 3，該頻率設定電壓Freq. SET 3〇2是經由一電阻κ3而耦合i I至電阻R3、R4及一電容器C3，其連同電阻R1形式對地的低； 通濾波器。電阻R1和R 3係形成具電阻R 3頻率設定電壓的一 電位除法器’而該電組R3係連接至DAC 7 0 0參考電歷（VRef )。如此，類比電壓3 0 2是額定、二等分，而且參考為D AC參 考電壓（V re f )，該電壓係提供大約+ 3 . 8伏特偏壓電位的額： ：定電壓給變容二極體D1。電阻Rl、R3與電容器C3的接合係 ；經由一電阻R4而耦合至變容二極體D 1的陰極。如此，衍生 自電壓（Vref)的該額定直流電壓值加上來自41)〇 700的一 :育料決定頻率設定電壓3 〇 2是提供給該振盪器頻率決定網 路的變容二極體D1。該頻率設定電壓3〇2在iph與2Fh模式 是額定零伏特，而且當以例如SVGA選取的2. 4Fh操作的時 候，會上升到大約+7伏特。 VCO 3 0 〇的振盪器是由p np電晶體q 3形成該電晶體的射極 是經由一電阻R 7而連接至一正電源供應，而集極係經由— 龟阻R 8及一電谷器c 4的並聯組合而連接至地端。電晶體q 3 1的基極係經由一電阻R 6而連接至正電源供應，並經由一電 容器C 5而耦—合·至地端。該振盪器頻率是明顯由可調整的電 感為L1及變容二極體d 1與電容'.器C4的並聯組合所形成的

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424.3 9? S :五、發明說明（u) 一連串共振網路決定。電阻R4、二極體D1陰極與電容器 \ C 4的接合係經由電容器c 6而耦合至電晶體Q 3的基極。電晶 體Q3的集極係經由電容器C8而連接至電感器L1及如圖2的 ;R6組合’其可提供振盪器同步的處理相位誤差信號2(H ^ ί 因此’該頻率控制與該等相位同步信號係提供跨在由元件丨 :D 1、C 4、L 1所形成的連串共振網路。振盪器的最初調變可 ；藉著將DAC電壓3 0 2設定成額定0伏特達成，而一lFh、NTSC ! :水平同步信號係耦合至該相位偵測器5 〇，電感器L 1會被調： 整在工作範圍的相位偵測器錯誤信號中央。在另一振盪器 設定的方法中，一不可調整的電感器七丨可採用。lFh的水 | 平頻率同步信號係提供給相位偵測器5 〇，而D A C電壓3 0 2會 :經由匯流排而由微控制器改變，直到該相位偵測器錯誤信 號置中為止。相對於此置中電壓3 0 2值的資料值然後會儲 存在一未顯示的記憶體，若要決.定在2. 4Fh工作的頻率設 '定電壓，該立刻優先方法會以要將所儲存的回路置中的資 : 料值重複。 該振盈器輸出信號是從電阻R7的電晶體Q3射極取出，並 ;經由一輕合電容器C6而耦合至pNp電晶體Q4的射極。電晶 體Q4係構成一基極接地，且該基極是由一電容器c7構成分 路接地’並經由一電阻8丨1而連接至一正電源供應。電晶 體Q 4的集極係經由電阻R〇而連接至地端。如此，該振盪 為輸出信號會出現跨在電阻R丨0，並耦合至當作線鎖時脈 LLC 301的-同步.處理1C 4 0 0時脈。 在複數水平頻率之間的選擇.是.經由匯流排42 0的微控制

苐18頁

S 五、發明說明（15) « 8 0 0所耦合的一控制命令而啟動，並定址於 4 0 0 =控制命令LFSS可在κ 4〇〇中開始或停止^二處理IC 生，如此水平驅動輸出信號403可由如同描述的=與框產 41 2a結東。因此，在沒有水平驅動信號4 03，a兩出開關 -.....--- K平線掃描 接著水 5 0 0會停止以產生電流，結果脈衝Hr t不會再產 平關閉命令LFSS之後，該微控制器可將定址的:接著水 送至類比轉換器DAC 700。定址給DAC 700的第二列字组傳 係表示從D A C 7 〇 〇輸出的一水平頻率開關命令，&控制字組 控制信號1H —SW 701，及如所述的係耦合至& ’當作類比 該DAC亦接收一第二控制字，如所描述地，可產互鎖65 0。 頻率設定潛在F R EQ . SET 3 0 2。 生〜類比 關閉水平驅動4 〇 3，藉此結束脈衝H r t的產生， j H„_SW允許改變積體電路u丨的狀態。隨著從丨.c 控制信號 的抑制’該輸出信號SEL· H. FREQ. 4 0 2能夠改所接收 藉此選取一不同的除法器比率，而因此一不同的疋-狀態， 係用於該鎖相回路。因此，信號402係提供給同步^平頻率 4〇〇 ’造成除法器415A可插入或從除法器旁路，二處理器 成水乎驅動器4 5 0或水平掃描放大器5 〇 〇的損壞^ ^不。會造 器订在傳送水平頻率開關命令之前傳送水平關閉^ 2控制 要確保水平掃描放大器5〇 〇是靜止，而藉此 P令’為 J 〜尤電路損 壞=然而’保護電路6 0 0可藉由確保由信號4 0 2所選取水平 雜率只發生在沒有水平掃描脈衝H r t而提供進一步保護層 極。如此词·步處理器4 0 0與掃描放大器5 0 0可保護防止 vc〇 ........'" ' 除 法益變化，造成假信號㈡產生，例如，由A D C 7 0 〇

第19頁 么沒4396 ____ :五、發明說明（16) ' ^ ;或造成錯誤的電路功能、電源供應載入或陰極射線管 (CRT)電弧》 來自_ICϋl’SEL，H.FREQ.2 0 2 的輸出信號亦耦合至在 圖2所示之本發明的低通主動濾波器200，而功能如下所 述。在分開VCO的信號4〇】與輸入信號同步5之間的相位比 :較所造成的一相位誤差信號OERROR 11係耦合至輸入電阻 :R1。輸入電阻以是與電阻R2串聯至一積體電路放大器21〇 | = 一反向輸入端。電阻U和R2的接合係連接至開關S1的固： ;疋接觸1 F h。開關s 1的移動接觸係連接至電阻R 3與電容器： ;C3的並聯及電阻R4與電容器C4,並聯的接合。負回授是從^ | 大器210的輸出經由電容器C2及電阻R4與電容器^及電阻丨 R3與電容器C3的並聯網路串聯所形成的一頻率獨立網路而 i至反向輸入端。並聯網路R3、C3是連接在開關31電位器游 :，與放大器2 1 0的反向輸入之間·。當開關s丨選取位置丨F h的 i時候，電阻R2便會與並聯的電阻R3及電容器㈡相並聯，結 ΐ果新形成的並聯網路R2、R3、C3在放大器增益或頻率反應 的決定具有較小的影響。如此，當在1 Fh同步的時候，隨 I著開關位置lFh的選取，放大器增益是由輸入電阻以設 定，而頻率反應是由電容器C2與並聯網路r3、C3決定。當 顯示器以大於1 Fh的水平頻率工作的時候，開關S1便會選 取位置2Fh，而電阻R2會變成決定性增益決定元件，而頻 ：率反應會受到電容器C2與並聯網路R3、C3及R4、C4的串聯 i所控制。放-大器2 1 0的非反向輸入端會偏壓至大約2 . 5伏特 ,的正電位。

第20頁 412.4 3 9 6 五、發明說明（17) 來自放大器210的輸出係經由串聯的電阻r 5和R6耦合， 以形成一處理相位誤差信號PROC. Φ ERROR 20 1，用以耦合 同步於VC0 300。電阻R5和R6的接合是由一電容器C1耦合 至地端而形成一低通濾波器，以避免高頻雜訊的產生，例 如藉由切換模式’電源供應是從產生假VC〇相位調變操 作。電阻R5和R6的接合係連接至由MP電晶體qi與評[^電晶 體Q 2的射極所形成的一蜂對峰限制器或限幅器。電晶體q 1 的集極係連接至地端，而電晶體Q2的集極係經由電阻R9而 連接至一正電源供應。電晶體Q 2的基極係連接至串聯電阻 R1 0和R 7的接合。電阻R1 〇係連接至地端，而電阻υ是經. 一電阻R8而_連至進一步正電源供應。該等接合電阻R7和 R 8係連接至電晶體Q1的基極。因此，電阻R 7R 8和R 1 〇係 形成一潛在性除法器，其可決定在處理錯誤信號2〇 i受: 制的大約+ 0，3 v和+ 2 2伏特峰對聲限幅值。 在:鎖相回路中，所描述的相位偵測器輸出過濾的選 疋在靜電或鎖相穩定與動態或鎖相效率之間的妥協。例 如，需要同步於一電腦產生的SVGA信號，或可從一窄 VC0控制信號獲益’其可提供—高度相位穩定振盪器與水 平頻率。然而，如先前的描述，錄放影機播放同步信號勺 括在垂直同步與垂直遮沒間隔附近的突然水平同步相^; 化。若要避免或缓和，此相位變化的效果需要該回路 於電腦產生SVGA信號或廣播信號所需的頻寬，而這些作= 不會受到突-然的相位擾亂影響：有利的放大器21〇係一配置〜 成-主動低通濾波器’其中輸、.信號元件會經由決

第21頁 五、發明說明（18) 牛的串聯網路C2、C3、C4、及R3、R4而回授至反向輸入 端°有利的開關S1是反應一選定水平振盪器頻率而受控 市J ’以致於在開關位置丨Fh，電阻R2是與並聯組合R3、C3 相並聯’以形成與反向輸入串聯的阻抗。電阻R 2 ' R 3與C 3 的平聯組合會在濾波器增益或頻率反應上產生較小的影 響。在開關位置lFh，該濾波器增益是由網路C2、C1和R4 的阻抗決定’而該阻抗是除以輸入電阻R丨的值。清楚地， 當該回路工作頻率接近直流的時候，電容器C2的阻抗會變 大’而該回路增益會接近於如圖5A所述的上限情況。當工 作在1 F h之外的時候，水平頻率開關s丨會受控制而選取位 置2Fh °在開關位置2fh，濾波器增益是由回授網路R3、 C2、C1與R4的阻抗決定，而此阻抗會除以電阻以& Κ2的串 聯組合。既然電阻R2是明顯大於電阻!^，在2Fh的增益便 會相對減少到開關位置1 Fh的增益。如此，該主動濾波器 與頻寬會反應水平工作頻率的選擇而受不同的控制。 在2Fh或較高水平頻率的工作過程中，開關S1會選取2Fh 位置’結果在接近於直流頻率的增益是大約1 〇 dB，如同 在圖5振與頻率比較圖中的虛線表示。該增益然後會在 大約10 Hz降到零，並持續降到在大約丨〇〇 Hz的-2 OdB。 如此’當以2 Fh模式操作而開關S1是在2Fh位置的時候，該 零增益頻寬是大約1 〇 Hz。圖5B係顯示一虛線表示2Fh模式 之兩水平頻率的相位與頻率比較《當工作於lFh的NTSC頻 率之時’開-關.S.1會受控制，以選取1 F h位置，其可增加濾 波器增益及提供超過10kHz的二‘零增益頻寬。圊5A的參考

0:V59^9696.PTD 苐22頁 6' 五'發明說明（19) 係描述較大的低頻濾波器增益會比在較高水平頻率操作期 間所使用的lFh更會採用。此外*該濾波器可較在2Fh模式丨 所獲得的有一明顯較寬的錯誤信號頻帶。主動濾波器與頻i 率反應切換能以一單獨開關接觸激勵，其可提供節省印刷I 電路板面積，而結果可減少磁化率雜散場拾起與假相位不丨 穩定。在一鎖相回路的主動低通濾波器中的增益與頻寬的| 創造改變可促進迅速反應於在一水平頻率上的突然水平相 位改變，而在一第二水平頻率上提供強化相位穩定與免受 跳動影響。

第23頁

Claims (1)

1. 们4396 六、申請專利範圍 1. 一種在複數頻率選擇性操作之水平頻率信號產生器， 該產生器的特徵為： 一振盪器（300)，其可受控制用於複數水平頻率同步振 盪； 一同步脈衝（5 )源C S W1 5 ); 一相位偵測器（5 0 )，其具有耦合該振盪器（3 0 0 )及該來 i 源（S W1 5 )的輸入，並產生表示在該等輸入之間的一相位差 之輸出信號（11 ); 一處理器（2 0 0 )，其係耦合至該相位偵測器（5 0 )，用以 處理韻輸出信號（1 1 )並產生一 ·控制信號（2 0 1 )，闬以控制 該振盪器（3 0 0 )，該處理器增益係受反應該等複數所選定 ！ 頻率控制。 · 2. 如申請專利範圍第1項之水平頻率信號產生器，其特 -徵為該增益可在該等複數頻率的一最低頻率的該.攝盪器 (3 0 0 )操作過程中增加。 3. 如申請專利範圍第1項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該處理器（2 0 0 )具有一低通濾波器特徵。 4. 如申請專利範圍第3項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該低通濾波器頻寬係反應該等複數其中所選定的頻率 而受到控制。 5. 如申請專利範圍第1項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該振盪器（3 0 0 )可選擇性在第一及第二頻率操作，其 中該第二頻辜係實質兩倍於該第一頻率。 6. 如申請專利範圍第1項之t平頻率信號產生器，其特

   第24頁 六、申請專利範圍 徵為該振盪器（3 Ο Ο )可選擇性地以該第一頻率的整數倍操 作。 7. 如申請專利範圍第1項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該處理器（2 0 0 )係一主動低通濾波器。 8. 如申請專利範圍第7項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該主動低通濾波器增益係由一接觸對（S1 )控制。 9. 如申請專利範圍第7項之水平頻率信號產生器，其特 徵為該主動低通濾波器頻寬係反應該複數選定頻率而以數 量級改變。 10. —種同步電路，其特徵為： 一電壓控制振盪器（3 0 0 )，其可在複數頻率上產生一水 平頻率信號（4 0 1 ); 一水平同步脈衝（5 )源（SW1 5 ); 用以同-步於該電壓控制振盪器_( 3 0 0 )及該水平同步脈衝 (5)的裝置（50);及， 一主動低通濾波器（2 0 0 )，其係耦合至該同步裝置 (50)，用以濾波來自該同步裝置（50)的一電壓（1丨），用以 耦合同步於該電壓控制振盪器（3 0 0 )， 其中該主動濾波器頻寬係反應該複數頻率中之一頻率搡 作而改變。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之同步電路，其特徵為該主 動低通濾波器增益係反應一數位-類比轉換信號（7 0 1 )而改 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之：’同步電路，其特徵為該主

   第25頁 土2)4 3,9 序 六'申請專利範圍 動低通濾波器（2 0 0 )係反應一資料匯流排作^ ^ ^---- 1 3.如申請專利範圍第1 〇項之同步電路:楚而控制。 :動低通濾波器（2 0 0 )的一電壓增益係在該複^对徵為該主 :低頻率操作過程t增加。 t頻率之〜最 1 4. 一種用以在複數水平頻率操作之影 徵為： ，.肩不器，其特 一電壓控制振盪器（ 30 0 )，其係以複數頻率操作； 丨 一同步脈衝（SW1 5)來源； ” ’ I 一相位偵測器（5 0 )，其係耦合至該振盪器（3 〇 〇 )及該兔| :源（S W 1 5 )’用以產生表示在該等輸入之間相位差的一輸t j信號（1 1);及， 丨 一主動濾波器（200)，其係耦合至該輸出信號（11)，用，丨 以濾波該輸出信號（1 1 );及產生一電壓（2 〇 1 )，用以控制 :該振盪器（300)，其中該主動遽波器（200)受該複教頻率中i 1 I 之一第一頻率上第一增益值所控制，及該主動濾波器（2 0 0 丨）受該複數頻率中之一第二頻率上一第二增益值所控制。 ； 1 1 5.如申請專利範圍第1 4項之影像顯示器’其特徵為該 具有增益可選擇值的主動濾波器（2 0 0 )具有一低通頻率特 f 徵=

   第26頁 ;〇小396 六、·申請專利範圍 主動濾波器增益便會增加。 當該 為’ 徵時 特作 其操 ’率 器頻 示二 顯第 像該 影之 之中 項率 4 頻 第數 圍複 範該 利以 專0) 夫月 ο t 3 申C J 器 如 ί •盪 〇〇 振 該 谅 勤 9 主 器 波 少 減 會 便 益 該 為 徵 特 其 器 示 顯 像 影 之 項 8 1Ι-Χ 第 圍 範 利 專 請 申 如 -1二 wfj Η 二 圍 二 i 二 玄爭亥 =σ 」 古β 專之f之 中1中 率 α率 #'士#' 數20數 複 複 器 示 第 一 彡顯 該象第 定V 額Μ大 係δ侍 率；;率 亥 = ο U 為 培 。 徵 兩t倍 的h兩 率 /的 率

   第27頁