專利名稱：基準(zhǔn)信號發(fā)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及獲得與輸入的色同步信號同步的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，特別涉及相對于多種電視制式可以產(chǎn)生頻率不同的多個(gè)基準(zhǔn)信號即色解調(diào)基準(zhǔn)副載波的電路。
作為多種電視制式，有眾所周知NTSC、PAL、SECAM三種制式，特別是世界上廣泛使用著NTSC制式和PAL制式。而且，PAL制式還分為PAL-N制式和PAL-M制式。在四種制式、NTSC、PAL-N、PAL-M及PAL中使用的基準(zhǔn)副載波的頻率分別為3.579545MHz、3.582056MHz、3.575611MHz、4.433619MHz。
作為以往的基準(zhǔn)載波產(chǎn)生電路，廣泛使用著如圖8所示的采用PLL(相位控制環(huán))的APC(自動(dòng)相位控制)方式的電路。
在圖8中，電壓控制振蕩器(VCXO)1輸出由外加石英振子2的諧振頻率(例如，3.58MHz)大致決定的穩(wěn)定頻率fref的振蕩輸出信號。在以下的說明中，把頻率fref的振蕩輸出信號簡單地記為振蕩輸出信號fref。同樣，對于其它信號名稱和其頻率關(guān)系也同樣，在不必進(jìn)行區(qū)別的情況下，可用合適的其中一個(gè)來表現(xiàn)。
色同步選通電路3從色度信號輸入Cin中取出色同步信號fsc。振蕩輸出信號fref和色同步信號fsc被輸入給APC電路4的相位比較器4a，從相位比較器4a中輸出兩信號的相位比較輸出信號Δfsc。在用低通濾波器(LPF)4b平滑相位比較輸出信號Δfsc后，將其反饋給電壓控制振蕩器1的控制端子。
利用該反饋的信號電壓控制電壓控制振蕩器1。其結(jié)果，電壓控制振蕩器1的振蕩輸出信號ffre受到控制，以便達(dá)到與色同步信號fsc同一頻率、同一相位。因此，可獲得與色同步信號fsc相同穩(wěn)定性的連續(xù)振蕩信號fref作為基準(zhǔn)副載波信號fcw。
由于未使用線圈和電容器，所以上述APC方式的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路在機(jī)械穩(wěn)定性、相對于溫度變化的穩(wěn)定性方面良好，同時(shí)適合集成電路化。此外，采用石英的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路產(chǎn)生的振蕩輸出信號的固有頻率波動(dòng)非常小，電壓控制端子的頻率可變范圍約為±500Hz。因此，如果輸入色度信號，那么可瞬間獲得與色同步信號同一頻率、同一相位的連續(xù)振蕩信號。
但是，如上所述，由于頻率可變范圍窄，所以為了產(chǎn)生多個(gè)不同頻率的基準(zhǔn)載波，就需要對應(yīng)于各個(gè)頻率的多個(gè)石英振子。
另一方面，在使用有寬的可變范圍的電壓控制振蕩器(例如，RC振蕩器)，產(chǎn)生多個(gè)不同頻率基準(zhǔn)載波的情況下，從固有頻率至獲得與色同步信號同一頻率、同一相位的振蕩信號的時(shí)間，即APC到達(dá)鎖定的時(shí)間變長。此外，會(huì)導(dǎo)致在僅偏離目標(biāo)振蕩頻率附近的水平頻率部分的頻率上的鎖定，產(chǎn)生被稱為邊帶鎖定的現(xiàn)象。
為避免這種現(xiàn)象，必須抑制振蕩頻率的波動(dòng)，使頻率可變范圍變窄，但難以與產(chǎn)生多個(gè)不同頻率的基準(zhǔn)載波兼容。此外，RC振蕩器難以集成電路化。這是因?yàn)槿绻M(jìn)行集成電路化，那么電阻R和電容器C的偏差變化變大的緣故。
例如在特公昭63-28521號公報(bào)中記載了為了產(chǎn)生對應(yīng)于上述多種電視制式的多個(gè)不同頻率的基準(zhǔn)載波，按照各自的頻率制備多種外加的石英振子，并交替使用的現(xiàn)有技術(shù)。
此外，在使用PLL的APC電路中，如果低通濾波器4b的通過帶寬變窄，那么還存在達(dá)到同步的時(shí)間變長，穩(wěn)定性變差的問題。在特開昭63-82084號公報(bào)中記載了通過擴(kuò)寬低通濾波器的帶寬提高穩(wěn)定性，同時(shí)提高振蕩頻率精度的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有例。在該現(xiàn)有例中，在兩個(gè)電壓控制振蕩電路中分別設(shè)置石英振子，通過形成雙重環(huán)路的PLL，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。
但是，在上述兩種以往技術(shù)中，存在電路復(fù)雜、電路空間增大、成本上升的缺點(diǎn)。特別在嚴(yán)格要求成本低、小型化等的民用機(jī)器中難以采用這些結(jié)構(gòu)。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，該基準(zhǔn)信號發(fā)生電路可用比較簡單的電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間，降低成本，同時(shí)根據(jù)不同頻率的多個(gè)色同步信號，可有選擇地穩(wěn)定地產(chǎn)生多個(gè)基準(zhǔn)信號。
用于解決上述課題的本發(fā)明的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路的主要結(jié)構(gòu)部分包括通過外加石英振子生成穩(wěn)定振蕩頻率的第一電壓控制振蕩器，和可以在比第一電壓控制振蕩器更寬的范圍內(nèi)改變振蕩頻率的第二電壓控制振蕩器(例如，多諧振蕩器型的電壓控制型RC振蕩器)。
本發(fā)明第一方案的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路附加上述主要結(jié)構(gòu)部分，并且還配置下列部分把第一電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行m分頻的第一分頻器，把第二電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行n分頻的第二分頻器，把第一和第二分頻器的輸出信號進(jìn)行相位比較的第一相位比較器，平滑第一相位比較器的輸出信號輸入到第二電壓控制振蕩器的控制端子形成反饋控制的路徑的第一低通濾波器，把第二電壓控制振蕩器的輸出信號與色同步信號進(jìn)行相位比較的第二相位比較器，和平滑第二相位比較器的輸出信號輸入到第一電壓控制振蕩器的控制端子并形成反饋控制的路徑的第二低通濾波器。從第二電壓控制振蕩器的輸出信號中可獲得期望頻率的連續(xù)基準(zhǔn)頻率信號。
最好還配置使從第二相位比較器向第一電壓控制振蕩器的反饋控制僅在色同步信號的有效期間有效，同時(shí)使從第一相位比較器向第二電壓控制振蕩器的反饋控制僅在色同步信號的有效期間之外的期間有效的裝置。從而利用兩個(gè)反饋環(huán)使控制穩(wěn)定。
此外，其構(gòu)成最好使從第一相位比較器向第二電壓控制振蕩器的反饋控制僅在預(yù)定期間有效，和占空率可變。利用使直至PLL的鎖定發(fā)生的預(yù)定期間充分長(增大占空率)，擴(kuò)大電壓控制振蕩器的頻率可變范圍，盡快達(dá)到期望的頻率，同時(shí)縮短達(dá)到期望頻率后的預(yù)定期間，可以抑制頻率的變動(dòng)。
此外，最好還配有從色度信號中取出色同步信號的色同步選通電路。提供給該色同步選通電路的控制信號和使從上述第二相位比較器向第一電壓控制振蕩器的反饋控制僅在色同步信號有效期間內(nèi)有效的控制信號，可以使用相同的信號。
最好還配有使第一電壓控制振蕩器的輸出信號頻率增大至α倍的倍增器，和使第二電壓控制振蕩器的輸出信號頻率減至1/α倍的第三分頻器，同時(shí)其構(gòu)成可使第一電壓控制振蕩器的輸出信號經(jīng)所述倍增器輸入給第一分頻器，第二電壓控制振蕩器的輸出信號經(jīng)倍增器輸入給第二相位比較器，同時(shí)作為基準(zhǔn)信號輸出。通過采用倍增器，可以使用頻率較低價(jià)格便宜的通用石英振子。
作為具體的設(shè)計(jì)數(shù)值例，α的值為4，第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率約為4.43MHz，在輸入3.575611MHz(PAL-M制式)的色同步信號時(shí)，最好把作為第一和第二分頻器的分頻數(shù)的m和n的值設(shè)定為186和150，在輸入3.579545MHz(NTSC制式)的色同步信號時(shí)，最好把m和n的值設(shè)定為218和176，在輸入3.582056MHz(PAL-N制式)的色同步信號時(shí)，最好把m和n的值設(shè)定為177和143。而且，輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，如果把第一電壓控制振蕩器的輸出信號直接輸入給第二相位比較器，那么作為以往的APC電路進(jìn)行動(dòng)作。
在不使用把第一電壓控制振蕩器的輸出信號的頻率增大到α倍的倍增器的情況下，第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率約為17.7MHz，在輸入3.575611MHz的色同步信號時(shí)，最好把作為第一和第二分頻器的分頻數(shù)的m和n的值設(shè)定為186和150，在輸入3.579545MHz的色同步信號時(shí)，最好把m和n的值設(shè)定為218和176，在輸入3.582056MHz的色同步信號時(shí)，最好把m和n的值設(shè)定為177和143，而在輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，最好把m和n的值同時(shí)設(shè)定為200。
本發(fā)明第二方案的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路附加上述主要結(jié)構(gòu)部分，并且還配置把第二電壓控制振蕩器的輸出信號與所述色同步信號進(jìn)行相位比較的相位比較器，平滑相位比較器的輸出信號并反饋給所述第二電壓控制振蕩器的控制端子的低通濾波器，計(jì)時(shí)與第一電壓控制振蕩器的輸出信號周期的m倍相當(dāng)?shù)牡谝粫r(shí)間的第一計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)與第二電壓控制振蕩器的輸出信號周期的n倍相當(dāng)?shù)牡诙r(shí)間的第二計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)與第二電壓控制振蕩器的輸出信號周期的p倍相當(dāng)?shù)谋鹊诙r(shí)間長的第三時(shí)間的第三計(jì)數(shù)器，和如果第二和第三時(shí)間同時(shí)比第一時(shí)間短，那么就減小第二電壓控制振蕩器的頻率，而如果第二和第三時(shí)間同時(shí)比第一時(shí)間長，那么就增大第二電壓控制振蕩器的頻率，在第二和第三時(shí)間期間有所述第一時(shí)間的情況下，將維持第二電壓控制振蕩器頻率的電壓提供給所述第二電壓控制振蕩器的控制端子的控制裝置。從第二電壓控制振蕩器的輸出信號中可獲得基準(zhǔn)信號。該結(jié)構(gòu)也和第一結(jié)構(gòu)同樣，同時(shí)使用穩(wěn)定性良好的頻率可變范圍窄的石英振蕩器(第一電壓控制振蕩器)和使可變范圍比較寬的第二電壓控制振蕩器。而且，還組合使用計(jì)數(shù)器等的數(shù)字控制，與多個(gè)頻率的色同步信號對應(yīng)。
最好第一計(jì)數(shù)器輸入第一電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)m個(gè)周期就輸出第一信號，第二計(jì)數(shù)器輸入第二電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)n個(gè)脈沖就輸出第二信號，第三計(jì)數(shù)器輸入第二電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)比n大的p個(gè)脈沖就輸出第三信號，根據(jù)來自第一信號的稍微延遲的信號復(fù)位第二和第三計(jì)數(shù)器，控制裝置包括依據(jù)第一信號鎖存第二和第三信號的第一和第二鎖存電路，和把解碼第一和第二鎖存電路的輸出信號所獲得的信號重疊在低通濾波器的輸入信號上的解碼器。
此外，在該結(jié)構(gòu)中還配有從色度信號中取出色同步信號的色同步選通電路，而且，最好配有使從相位比較器向第二電壓控制振蕩器的反饋控制僅在色同步信號有效期間有效的裝置。
此外，為了使基準(zhǔn)信號輸出的振蕩頻率范圍變窄，最好還配有使第二電壓控制振蕩器的輸出信號的頻率減小至1/α倍的分頻器。在這種情況下，第二電壓控制振蕩器的輸出信號經(jīng)分頻器輸入給相位比較器，同時(shí)被作為基準(zhǔn)信號輸出。
也就是說，基準(zhǔn)信號輸出的頻率fcw變?yōu)閒cw=fA/α(但是，fA為第二電壓控制振蕩器的輸出信號的頻率)，m、n、p的值滿足下式如果將n/fA＜m/fREF＜p/fA變形，則成為(1/α)(n/m)fREF＜fcw＜(1/α)(p/m)fREF式中，n和p僅變化一個(gè)時(shí)的頻率變化量為fREF/αm。因此，如果α變大，那么可以使頻率的變化量變小。
作為第二結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)值，第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率約為4.43MHz,α的值為4，在輸入3.575611MHz的色同步信號時(shí)，最好把作為第二和第三計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)的n和p的值設(shè)定為6610和6603，在輸入3.579545MHz的色同步信號時(shí)，最好把m和p的值設(shè)定為6617和6610，在輸入3.582056MHz的色同步信號時(shí)，最好把m和p的值設(shè)定為6622和6616。而且，輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，最好把第一電壓控制振蕩器的輸出信號直接輸入給相位比較器。
圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的方框圖。
圖2是表示圖1的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的APC電路具體例的電路圖。
圖3是表示圖1的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的各信號的波形圖。
圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的方框圖。
圖5是表示圖4的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的各信號的波形圖。
圖6是表示圖4的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的電壓和電流轉(zhuǎn)換器具體例的電路圖。
圖7是表示圖4的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的變形例的方框圖。
圖8是表示以往的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的方框圖。圖1中，電壓控制振蕩器(VCXO)11輸出大致依據(jù)外加石英振子12的諧振頻率決定的穩(wěn)定的頻率的振蕩輸出信號fref。作為一例，使用4.433619MHz的石英振子12。
在用倍增器13使振蕩輸出信號fref變?yōu)樗谋额l率的信號后，用第一分頻器(CD1)14進(jìn)行m分頻。因此，第一分頻器14的輸出信號變?yōu)?fref/m。
除第一電壓控制振蕩器(VCXO)11外，本實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路還配有第二電壓控制振蕩器(CVCO)15。該振蕩器15未使用石英振子，是頻率可變范圍比第一電壓控制振蕩器11更寬的電壓控制型RC振蕩器，例如由多諧振蕩器電路構(gòu)成。用第二分頻器(CD2)16將該振蕩器15的輸出fA進(jìn)行n分頻。因此，第二分頻器16的輸出信號頻率變?yōu)閒A/n。
把第一分頻器14的輸出信號4fref/m和第二分頻器16的輸出信號fA/n輸入給構(gòu)成第一APC電路17的第一相位比較器17a，從相位比較器17a中輸出兩信號的相位比較輸出信號。把該輸出信號通過后述的第一和第二開關(guān)SW1、SW2用第一低通濾波器(LPF)17b進(jìn)行平滑后，反饋給第二電壓控制振蕩器15的控制端子。
利用該反饋的信號電壓控制第二電壓控制振蕩器15。其結(jié)果，使第二電壓控制振蕩器15的振蕩輸出信號fA被控制，以便輸入給第一相位比較器17a的兩個(gè)信號4fref/m和fA/n變?yōu)橥活l率、同一相位。就是說，相對于頻率，4fref/m=fA/n(1)的關(guān)系成立，假設(shè)設(shè)定m=n，則4fref=fA(2)
可獲得fref的四倍頻率信號fA，作為第二電壓控制振蕩器15的振蕩輸出信號。而且，通過調(diào)整m和n的值，可以從第二電壓控制振蕩器15中獲得期望頻率的振蕩輸出信號。對此，將在后面詳細(xì)敘述。
實(shí)際上，如圖1所示，在把第二電壓控制振蕩器15的輸出信號fA用第三分頻器18分頻至1/4頻率后，可作為基準(zhǔn)信號fcw(=fA/4)輸出。此外，把該信號fA/4輸入給構(gòu)成第二APC電路19的第二相位比較器19a。
另一方面，用色同步選通電路20從色度信號輸入Cin中取出色同步信號fsc，輸入給第二相位比較器19a。相位比較器19a比較輸入的兩個(gè)信號fA/4和fsc的相位，輸出相位比較信號Δfsc。該信號Δfsc通過后述的第三開關(guān)SW3用第二低通濾波器(LPF)19b進(jìn)行平滑后，反饋給第一電壓控制振蕩器11的控制端子。
在色同步信號fsc與信號fA/4之間存在相位偏差的情況下，由于用低通濾波器19b平滑對應(yīng)該偏差的相位比較器19a的輸出信號Δfsc，并作為控制電壓反饋給第一電壓控制振蕩器11的控制端子，所以其振蕩輸出信號fref被首先校正。其結(jié)果，利用第一APC電路17修正第二電壓控制振蕩器15的振蕩輸出fA。這樣，利用包括第一和第二APC電路17、19的雙重反饋電路，可獲得作為基準(zhǔn)副載波信號fcw的調(diào)整過的信號fA/4，以便達(dá)到與色同步信號fsc同一頻率、同一相位。
圖2表示APC電路的具體例。按實(shí)例示出第一APC電路19，但對于第二APC電路17來說，也可以用同樣的電路構(gòu)成。開關(guān)SW3的具體電路可省略，但在相位比較器19a和低通濾波器19b之間，最好插入使用晶體管等的開關(guān)電路。
相位比較器19a由眾所周知的雙重平衡連接差動(dòng)增幅電路構(gòu)成，輸出與色同步信號fsc和信號fA/4的積相對應(yīng)的信號。如果用低通濾波器19b平滑該信號，那么可獲得與色同步信號fsc和信號fA/4的相位差相對應(yīng)的正或負(fù)的電壓信號。在相位差為零的情況下，該電壓變?yōu)榱恪?br> 下面，參照表示各信號波形的圖3，更詳細(xì)地說明本實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的動(dòng)作。
圖3表示從左向右為時(shí)間軸時(shí)的各信號的大致波形。從上依次說明。最上面的波形是色度信號輸入Cin的實(shí)例。在它下面的波形是用色同步選通電路20從色度信號Cin中取出的色同步信號fsc。再在其下示出第一電壓控制振蕩器11的輸出信號fref。然后在其下面示出把該信號fref用倍增器13擴(kuò)大4倍頻率后，用分頻器14減小至1/m頻率的分頻信號4fref/m的波形。再有，振蕩器11的輸出信號fref為正弦波，但通過倍增器13和分頻器14實(shí)施波形整形后變?yōu)榫匦尾āＴ谄湎旅?，示出把第二電壓控制振蕩?5的輸出信號fA用第二分頻器16分頻至1/n頻率的信號fA/n的波形。在圖3中，描繪出信號fA/n與信號4fref/m相比處于以60度左右相位超前的狀態(tài)。
在其下面示出用相位比較器17a比較這兩個(gè)信號fA/n和4fref/m所獲得的信號，即比較輸出。該比較輸出是具有相位差部分寬度的正脈沖。
在其下面的波形是色同步脈沖BGP。把該信號作為控制信號提供給色同步選通電路20和第二APC電路19的開關(guān)SW3。此外，其反相信號(/BGP)用于第一APC電路17的第一開關(guān)SW1的控制。由此，使包括第二APC電路19的反饋環(huán)在色同步脈沖BGP為高電平期間即僅在色同步信號有效的期間有效，使包括第一APC電路17的反饋環(huán)在色同步脈沖BGP為低電平期間即僅在色同步信號有效的期間之外的期間有效。因此，如圖3所示，SW1的輸出信號變?yōu)槠渖系谋容^輸出和BGP反相信號的邏輯積。
在SW1輸出信號的下面示出WINDOW信號。該信號用于在第一APC電路17內(nèi)控制與第一開關(guān)SW1串聯(lián)連接的第二開關(guān)。由此，使包含第一APC電路17的反饋環(huán)僅在WINDOW信號為高電平期間有效。因此，如圖3所示，SW2的輸出信號變?yōu)槠渖系腟W1輸出信號與WINDOW信號的邏輯積。而且，通過改變WINDOW信號的H電平期間(即占空率)，改變環(huán)增益。作為一實(shí)例，通過把直至進(jìn)行PLL鎖定的占空率設(shè)定為1/2，把環(huán)增益設(shè)定得比較高，使第二電壓控制振蕩器15的頻率可變范圍增寬，而在盡快達(dá)到期望頻率方面，在達(dá)到期望頻率后，通過把占空率下降至1/4，把環(huán)增益設(shè)定得比較小，可以抑制頻率的變動(dòng)。
WINDOW信號與4fref/m同步，是相位與脈寬不同的信號，能在生成分頻器14的輸出信號4fref/m的過程中生成，也就是說，如適當(dāng)?shù)馗淖內(nèi)〕龇诸l器14的輸出的位置，能獲得WINDOW信號。
下面，說明使用本實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路，與不同頻率的多個(gè)色同步信號fsc對應(yīng)時(shí)的具體例。如上所述，本實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一和第二分頻器14、16的分頻數(shù)m和n，可以與多個(gè)色同步信號頻率fsc對應(yīng)。
如上述式(1)所示，包括第一APC電路17的PLL環(huán)按滿足4fref/m=fA/n的關(guān)系動(dòng)作。另一方面，基準(zhǔn)載波輸出信號fcw等于fA/4，由于控制該信號，以便與色同步信號fsc相等，所以從式(1)和fA/4=fsc中可得到下式(3)。
fref=(m/n)fsc(3)根據(jù)該式，相對于具體的多個(gè)色同步信號頻率fsc，第一電壓控制振蕩器11的輸出頻率fref的變化在第一電壓控制發(fā)射電路的輸出頻率可變范圍內(nèi)(約±500Hz)，為了使該范圍盡量變小，最好求出m和n的值。作為一例，表1表示對應(yīng)于四個(gè)電視制式，即對應(yīng)PAL-M、NTSC、PAL-N和PAL的四種頻率3.575611MHz、3.579545MHz、3.582056MHz和4.433619MHz的色同步信號的實(shí)例。
表1
如上所述，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定m和n的值，可以獲得與多個(gè)頻率的色同步信號對應(yīng)的多種基準(zhǔn)載波輸出信號fcw。但是，在輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，也可以把第一電壓控制振蕩器11的輸出信號fref直接輸入給第二相位比較器19a。這種情況下，第二電壓控制振蕩器15和第一APC電路17不動(dòng)作。
圖1的電路中，倍增器13的倍數(shù)不必一定限定為4，同樣地，第三分頻器18的分頻數(shù)也不必限定為1/4。一般來說，如果倍增器13的倍數(shù)為α，分頻器18的分頻數(shù)為β，那么倍增器13的輸出頻率變?yōu)棣痢ref，分頻器18的輸出頻率變?yōu)棣隆A。因此，上述關(guān)系式(1)被轉(zhuǎn)換成下式(4)。
α·fref/m=fA/n(4)此外，由于β·fA=fsc，所以從該式和式(4)中可得到下面的式(5)。
fref=(1/αβ)(m/n)fsc(5)按式(5)，在α和1/β相等(圖1的電路中同時(shí)為4)的情況下，變?yōu)樯鲜鍪?3)。
這里，第2電壓控制振蕩器15的諧振頻率fA根據(jù)式(4)表示為fA=(α/m)fref·n。因此，作為第2電壓控制振蕩器15在與第1電壓控制振蕩器11的諧振頻率fref的關(guān)系中，采用具有包括由m、n、α的組合決定的諧振頻率這樣的諧振頻率可變范圍的頻率。而且，該可變范圍要選擇得考慮到溫度變化、電路元件偏差、電源變動(dòng)等，即使在最惡劣的條件下，也能滿足要求。
使用倍增器13和第三分頻器18的原因是在通常比較低的頻率下廣泛使用便宜的石英振子12的緣故，但在使用帶有色同步信號頻率α倍的諧振頻率的石英振子的情況下，就不需要倍增器13。
(實(shí)施例2)圖4表示本發(fā)明第二實(shí)施例的基準(zhǔn)載波發(fā)生電路的方框圖。圖4中，第一電壓控制振蕩器(VCXO)31輸出大致由外加石英振子32的諧振頻率決定的穩(wěn)定頻率fref的振蕩輸出信號。作為一例，使用4.433619MHz的石英振子12。把電壓控制振蕩器31的振蕩輸出信號fref輸入給第一計(jì)數(shù)器33。該計(jì)數(shù)器33計(jì)數(shù)m個(gè)振蕩輸出信號fref的周期，輸出第一信號。即從計(jì)數(shù)開始，如果經(jīng)過與m/fref相當(dāng)?shù)牡谝粫r(shí)間，那么計(jì)數(shù)器輸出從L電平轉(zhuǎn)換為H電平。
此外，除第一電壓控制振蕩器(VCXO)31外，還配有第二電壓控制振蕩器(CVCO)34。該振蕩器34是未使用石英振子的頻率可變范圍寬的電壓控制型RC振蕩器，例如由多諧振蕩器電路構(gòu)成。把該振蕩器34的輸出fA輸入給第二和第三計(jì)數(shù)器35、36。第二計(jì)數(shù)器35把第二振蕩輸出信號fA的周期計(jì)數(shù)n個(gè)后輸出第二信號。就是說，從計(jì)數(shù)開始，如果經(jīng)過與n/fA相當(dāng)?shù)牡诙r(shí)間，那么計(jì)數(shù)器輸出從L電平轉(zhuǎn)換為H電平。第三計(jì)數(shù)器36把第二振蕩輸出信號fA的周期計(jì)數(shù)p個(gè)后輸出第三脈沖信號。就是說，從計(jì)數(shù)開始，如果經(jīng)過與p/fA相當(dāng)?shù)牡谌龝r(shí)間，那么計(jì)數(shù)器輸出從L電平轉(zhuǎn)換為H電平。但是，把p設(shè)定得大于n值。
利用稍微延遲從第一計(jì)數(shù)器33輸出的第一信號的信號復(fù)位第二計(jì)數(shù)器35和第三計(jì)數(shù)器36。因此，在第二時(shí)間n/fA和第三時(shí)間p/fA比第一時(shí)間m/fref長的情況下，不同時(shí)輸出第二和第三信號(計(jì)數(shù)器輸出不轉(zhuǎn)換)。在第二時(shí)間n/fA和第三時(shí)間p/fA之間存在第一時(shí)間m/fref情況下，輸出第二脈沖信號，但不輸出第三脈沖信號。在第二時(shí)間n/fA和第三時(shí)間p/fA比第一時(shí)間m/fref短的情況下，輸出第二和第三信號兩者。
用第一鎖存電路37鎖存從第二計(jì)數(shù)器35輸出的第二脈沖，用第二鎖存電路38鎖存從第三計(jì)數(shù)器36輸出的第三脈沖。在第一和第二鎖存電路37、38中輸入作為鎖存電路定時(shí)信號且從第一計(jì)數(shù)器33輸出的第一信號。其結(jié)果，通過例如用2個(gè)門脈沖的反轉(zhuǎn)時(shí)間稍微延遲第一信號的信號，在第二和第三計(jì)數(shù)器35、36復(fù)位前的計(jì)數(shù)器輸出信號被保存在第一和第二鎖存電路37、38中，并被輸出。
因此，根據(jù)第一和第二鎖存電路37、38的輸出信號，如果反饋控制提供給第二電壓控制振蕩器34的控制端子的電壓，那么可以控制第二電壓控制振蕩器34的輸出信號fA，以便在第二時(shí)間n/fA和第三時(shí)間p/fA之間插入第一時(shí)間m/fref。進(jìn)行這種動(dòng)作的裝置是譯碼器39及電流和電壓轉(zhuǎn)換器(V/I)40。下面詳細(xì)說明它們的操作。
在把第二電壓控制振蕩器34的輸出信號fA用分頻器41分頻為1/4頻率后，作為基準(zhǔn)信號fcw(=fA/4)輸出。此外，把該信號fA/4輸入給構(gòu)成APC電路42的相位比較器42a。
另一方面，用色同步選通電路43從色度信號輸入Cin中取出色同步信號fsc，輸入給相位比較器42a。相位比較器42a比較輸入的兩個(gè)信號fA/4和fsc的相位，輸出相位比較信號Δfsc。該信號Δfsc通過開關(guān)SW用低通濾波器(LPF)42b進(jìn)行平滑后，反饋給第二電壓控制振蕩器34的控制端子。因此，第二電壓控制振蕩器34進(jìn)行PLL控制，以便使和基準(zhǔn)副載波輸出信號fcw相等的信號fA/4的相位變得與色同步信號fsc的相位相等。
上述譯碼器39及電壓和電流轉(zhuǎn)換器40包括在反饋環(huán)中，因此，控制第二電壓控制振蕩器34的反饋環(huán)的一部分與上面的APC電路42兼用，以便在被第二計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)的第二時(shí)間n/fA和被第三計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)的第三時(shí)間p/fA之間，插入用第一計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)的第一時(shí)間m/fref。也就是說，如圖4所示，把譯碼器39的輸出信號輸入給電壓和電流轉(zhuǎn)換器40，把其輸出信號重疊在APC電路42的低通濾波器的輸入信號上。
圖5表示第一和第二電壓控制振蕩器31、34的振蕩輸出信號fref、fA，第一、第二和第三計(jì)數(shù)器33、35、36的輸出信號，第一和第二鎖存電路37、38的輸出信號，以及譯碼器39的輸出A、B的波形例。該圖中，示出在第二時(shí)間n/fA和第三時(shí)間p/fA之間插入第一時(shí)間m/fref的情況。
由圖5可知，在第二時(shí)間n/fA的經(jīng)過時(shí)刻，第二計(jì)數(shù)器輸出從L電平轉(zhuǎn)換為H電平。在第一時(shí)間m/fref的經(jīng)過時(shí)刻，第一計(jì)數(shù)器輸出變?yōu)镠電平，在該定時(shí)中，第二計(jì)數(shù)器的輸出信號被第一鎖存電路鎖存。經(jīng)稍微延遲后，第二計(jì)數(shù)器被復(fù)位，同時(shí)第一計(jì)數(shù)器自身也被復(fù)位。第三計(jì)數(shù)器經(jīng)計(jì)數(shù)上升，輸出從L電平轉(zhuǎn)換為H電平，如圖5中虛線所示，第三時(shí)間p/fA是經(jīng)過時(shí)間，但實(shí)際上，由于在其之前在第二計(jì)數(shù)器和第一計(jì)數(shù)器本身被復(fù)位的定時(shí)中第三計(jì)數(shù)器也被復(fù)位，所以第三計(jì)數(shù)器的輸出不轉(zhuǎn)換，仍為原來的L電平。因此，第二鎖存電路的輸出信號仍為L電平。
但是，例如，在頻率fA變得比期望頻率高，第三時(shí)間p/fA比第一時(shí)間m/fref更早經(jīng)過情況下，如上所述，第二、第三兩個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出轉(zhuǎn)換，第一和第二鎖存電路輸出同時(shí)變?yōu)镠電平。相反地，在頻率fA變得比期望頻率低，第二時(shí)間n/fA比第一時(shí)間m/fref晚經(jīng)過情況下，第二、第三兩個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出仍為L電平，第一和第二鎖存電路的輸出同時(shí)變?yōu)長電平。
根據(jù)第一鎖存電路和第二鎖存電路的輸出信號，譯碼器39將表2所示那樣的兩個(gè)譯碼器輸出A、B提供給電壓和電流轉(zhuǎn)換器(V/I)40。
表2
此外，電壓和電流轉(zhuǎn)換器40由例如圖6所示的電路構(gòu)成，如果輸入譯碼器輸出A、B，那么可獲得對應(yīng)其組合的表3那樣的電流輸出。
表3
表3中，流入電流輸出是在頻率fA下降方向的電流輸出，而流出的電流輸出是在頻率fA上升方向的電流輸出。
在圖5的實(shí)例中，第一鎖存電路的輸出為H電平，第二鎖存電路的輸出為L電平時(shí)，譯碼器輸出A、B同時(shí)變?yōu)镠電平。這種情況下，頻率fA在適當(dāng)范圍內(nèi)，電壓和電流轉(zhuǎn)換器40的輸出變?yōu)榱恪Ｔ诘谝缓偷诙i存電路輸出同時(shí)為H電平的情況下，由于頻率fA比上限頻率高，譯碼器輸出A變?yōu)镠電平，譯碼器輸出B變?yōu)長電平，所以電壓和電流轉(zhuǎn)換器40的輸出變?yōu)槭诡l率fA下降的方向的引入的電流輸出。相反，在第一和第二鎖存電路輸出同時(shí)為L電平的情況下，由于頻率fA比下限頻率低，譯碼器輸出A為L電平，譯碼器輸出B為H電平，所以電壓和電流轉(zhuǎn)換器40的輸出變?yōu)榘杨l率fA升高的方向的電流輸出。
因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一計(jì)數(shù)器33的計(jì)數(shù)m、第二計(jì)數(shù)器35的計(jì)數(shù)n和第三計(jì)數(shù)器36的計(jì)數(shù)p，可以將頻率fA控制在期望的范圍內(nèi)。例如，通過象表4那樣設(shè)定m、n、p的值，相對于不同的三種色同步頻率fsc(MHz)，大致以各自的頻率fsc為中心，設(shè)定頻率fA/4的良好的控制范圍fosc1～fosc2(MHz)。第一電壓控制振蕩器31的輸出頻率fref為4.433619MHz時(shí)，使用m和p的值求出fosc1。同樣地，使用m和n值求出fosc2。
表4<
>這樣，把第二電壓控制振蕩器34的輸出信號fA分頻至1/4的fA/4被控制在fosc1～fosc2的范圍內(nèi)，而且，通過APC電路使fA/4的頻率和相位與色同步信號fsc的頻率和相位一致后，作為基準(zhǔn)副載波信號fcw輸出。
在本實(shí)施例中，在輸入4.433619MHz的色同步信號(PAL制式)時(shí)，可以把第一電壓控制振蕩器31的輸出信號fref直接輸入給APC電路42的相位比較器42a。實(shí)際上，如圖7所示，在圖4的電路上追加三個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2～SW4和兩個(gè)旁路線51、52，在輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，開關(guān)SW2～SW4可轉(zhuǎn)換到與圖7狀態(tài)相反的一側(cè)。
由此，第一電壓控制振蕩器31的輸出信號fref通過旁路線51和開關(guān)SW2直接輸入給相位比較器42a，低通濾波器42b的輸出通過SW3和旁路線52反饋給第一電壓控制振蕩器31的控制端子。此時(shí)，用SW4切斷與電壓控制振蕩器31的控制端子連接的基準(zhǔn)電壓源。
在以上實(shí)施例的說明中省略了對分頻器的m、n值或計(jì)數(shù)器的m、n、p值的變更的具體記載，但用通常的結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)。例如，準(zhǔn)備各個(gè)組合的電路，可以用來轉(zhuǎn)換它們。轉(zhuǎn)換既可以判斷接收信號后自動(dòng)轉(zhuǎn)換，也可以由使用者手動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，也可以兩者兼用。在自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，通常使用的方法，例如可以使用限制器電路進(jìn)行輸入信號的頻率檢測。
權(quán)利要求
1．一種基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，該電路可獲得與輸入的色同步信號同步的基準(zhǔn)信號，它包括備有控制端子，按照提供給上述控制端子的信號變化輸出信號的諧振頻率的第一和第二電壓控制振蕩器，把所述第一電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行m分頻的第一分頻器，把所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號進(jìn)行n分頻的第二分頻器，進(jìn)行所述第一和第二分頻器的輸出信號相位比較的第一相位比較器，將平滑了所述第一相位比較器的輸出信號后的信號，輸入到所述第二電壓控制振蕩器的控制端子并形成反饋控制路徑的第一低通濾波器，進(jìn)行所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號和所述色同步信號的相位比較的第二相位比較器，和將平滑了所述第二相位比較器的輸出信號后的信號，輸入到所述第一電壓控制振蕩器的控制端子并形成反饋控制路徑的第二低通濾波器，從所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號中可獲得所述基準(zhǔn)信號。
2．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，所述第二電壓控制振蕩器的諧振頻率比將作為上述n值和m值之比n/m乘以上述第一電壓控制振蕩器的諧振頻率后的值在更廣闊的范圍內(nèi)。
3．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，從所述第二相位比較器向所述第一電壓控制振蕩器的反饋控制僅在色同步信號的有效期間有效，同時(shí)從所述第一相位比較器向所述第二電壓控制振蕩器的反饋控制只在上述色同步信號的有效期間以外的期間有效。
4．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，從上述第一相位比較器向上述第二電壓控制振蕩器的反饋控制只在規(guī)定期間有效，而且占空比是可變的。
5．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，還備有從色度信號取出上述色同步信號的色同步選通電路。
6．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于還包括用以將上述第一電壓控制振蕩器的輸出信號的頻率倍增α倍的倍增器和將上述第二電壓控制振蕩器的輸出信號的頻率分頻為1/α倍的第三分頻器，上述第二電壓控制振蕩器的輸出信號經(jīng)上述第3分頻器輸入到上述第二相位比較器，同時(shí)上述第二電壓控制器的輸出信號作為上述基準(zhǔn)信號輸出。
7．如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，上述第二電壓控制振蕩器的諧振頻率比將作為上述n值和上述m值之比的n/m乘以使上述第一電壓控制振蕩器的諧振頻率倍增α倍后的值所得到的值在更廣闊的范圍內(nèi)。
8．如權(quán)利要求6所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，所述α的值為4，所述第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率為約4.43MHz，在輸入3.575611MHz的色同步信號時(shí)，把所述第一和第二分頻器的分頻數(shù)m和n的值設(shè)定為186和150，在輸入3.579545MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和n的值設(shè)定為218和176，在輸入3.582056MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和n的值設(shè)定為177和143，而且，輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，把所述第一電壓控制振蕩器的輸出信號直接輸入給所述第二相位比較器。
9.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，所述第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率為約17.7MHz，在輸入3.57561iMHz的色同步信號時(shí)，把所述第一和第二分頻器的分頻數(shù)m和n的值設(shè)定為186和150，在輸入3.579545MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和n的值設(shè)定為218和176，在輸入3.582056MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和n的值設(shè)定為177和143，而且，輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和n的值同時(shí)設(shè)定為200。
10．一種基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，該電路可獲得與輸入的色同步信號同一頻率和同一相位的連續(xù)基準(zhǔn)信號，它包括使用石英振子的第一電壓控制振蕩器，備有控制端子，能按照提供給上述控制端子的信號改變輸出信號的振蕩頻率的第二電壓控制振蕩器，把所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號與所述色同步信號進(jìn)行相位比較的相位比較器，平滑所述相位比較器的輸出信號，輸入到所述第二電壓控制振蕩器的控制端子并形成反饋路徑的低通濾波器，計(jì)時(shí)與所述第一電壓控制振蕩器的輸出信號周期的m倍相當(dāng)?shù)牡谝粫r(shí)間的第一計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)與所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號周期的n倍相當(dāng)?shù)牡诙r(shí)間的第二計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)與所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號周期的p倍相當(dāng)，比所述第二時(shí)間長的第三時(shí)間的第三計(jì)數(shù)器，和如果所述第二和第三時(shí)間同時(shí)比所述第一時(shí)間短，那么所述第二電壓控制振蕩器的頻率下降，而如果所述第二和第三時(shí)間同時(shí)比所述第一時(shí)間長，那么所述第二電壓控制振蕩器的頻率上升，并且在所述第二和第三時(shí)間期間存在所述第一時(shí)間的情況下，把維持所述第二電壓控制振蕩器頻率的電壓提供給所述第二電壓控制振蕩器的控制端子的控制裝置，從所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號中可獲得所述基準(zhǔn)信號。
11．如權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù)器輸入所述第一電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)m個(gè)周期就輸出第一信號，所述第二計(jì)數(shù)器輸入第二電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)n個(gè)脈沖就輸出第二信號，所述第三計(jì)數(shù)器輸入所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號，如果計(jì)數(shù)比所述n大的p個(gè)脈沖就輸出第三信號，所述第二和第三計(jì)數(shù)器根據(jù)自第一信號的稍微延遲的信號復(fù)位，所述控制裝置包括依據(jù)所述第一信號鎖存上述第二和第三信號的第一和第二鎖存電路，和把解碼所述第一和第二鎖存電路的輸出信號所獲得的信號重疊在所述低通濾波器的輸入信號上的解碼器。
12．如權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，還包括使從所述相位比較器向所述第二電壓控制振蕩器的反饋控制僅在所述色同步信號有效期間有效的裝置。
13．如權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，還包括從色度信號取出所述色同步信號的色同步選通電路。
14．如權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，還包括把所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號頻率減小至1/α倍的分頻器，所述第二電壓控制振蕩器的輸出信號經(jīng)所述分頻器輸入給所述相位比較器，同時(shí)作為所述基準(zhǔn)信號輸出。
15．如權(quán)利要求10所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，其特征在于，所述第一電壓控制振蕩器的中心振蕩頻率為約4.43MHz，所述α的值為4，所述m的值為2048，在輸入3.575611MHz的色同步信號時(shí)，把所述第二和第三計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)n和p的值設(shè)定為6610和6603，在輸入3.579545MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和p的值設(shè)定為6617和6610，在輸入3.582056MHz的色同步信號時(shí)，把所述m和p的值設(shè)定為6622和6616，而且，輸入4.433619MHz的色同步信號時(shí)，把所述第一電壓控制振蕩器的輸出信號直接輸入給所述相位比較器。
全文摘要
提供一種可節(jié)省空間,低成本,同時(shí)可從多種色同步信號中穩(wěn)定產(chǎn)生多個(gè)基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路。該電路包括:第一振蕩器11,第二振蕩器15,第一分頻器14,第二分頻器16,第一相位比較器17a,第一低通濾波器17b,第二相位比較器19a,第二低通濾波器19b,從第二電壓控制振蕩器15的輸出信號中可獲得期望頻率的連續(xù)基準(zhǔn)頻率信號。
文檔編號H04N9/45GK1236268SQ9910670
公開日1999年11月24日 申請日期1999年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月14日
發(fā)明者岡本直樹, 衣笠教英 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社