JPH01149512A - 自動周波数制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビジョンやビデオテープレコーダ等に利
用される自動周波数制御（以後ＡＦＣと記す）回路に関
するものである。

従来の技術 従来のＡＦＣ回路を第４図に示したブロック図を参照し
て説明する。まず、信号入力端子１が同期信号分離回路
２に接続され、信号入力端子１から入力されたテレビジ
ョン信号から同期信号のみが分離される。同期信号分離
回路２の出力端子３が位相比較回路４に接続され、分離
された同期信号は、位相比較回路４に入力される。また
、位相比較回路４の別の入力端子には、水平発振回路３
の出力端子６が接続され、水平発振回路５の発振波形が
位相比較回路４に入力される。そして、位相比較回路４
は、前記同期信号と水平発振波形の位相を比較して位相
のずれに相当する信号を発生させる。位相比較回路４の
出力端子７は低域通過フィルタ回路（以下、ＬＰＦと記
す）８に接続され、ＬＰＦ８の出力端子９はコンデンサ
１０に接続される。ＬＰＦ８は、位相比較回路４により
位相比較された出力信号を高周波成分を遮断して通過さ
せ、通過させた信号をコンデンサ１０を用いて時間的に
積分する。すなわち、位相比較回路４の出力が時間に対
して急激な変化をする信号であっても、コンデンサ８の
働きによって、ＬＰＦ８の出力端子９には時間的に積分
され、時間に対して平均されたゆるやかな変化を持つ出
力が得られる。次に、ＬＰＦ８の出力端子９は前記水平
発振回路５に接続される。これにより位相ずれに相当す
る電圧が水平発振回路に帰還され、水平発振周波数が同
期信号周波数に近づけられる。また、水平発振回路５に
は可変電圧を発生させることができる電圧設定回路１１
が接続されている。水平発振回路の発振周波数は出力端
子間を経て入力される電圧設定回路１１の電圧およびＬ
ＰＦ８からの出力端子９を経て入力される制御信号によ
って決定される。なお、１３は水平発振回路５から発振
信号を取り出す信号出力端子である。

発明が解決しようとする問題点 第４図に於て、電圧設定回路１１は、一般に水平発振回
路５の自走発振周波数の設定に用いられる。すなわち、
ＬＰＦ８からの出力信号がゼロの場合、水平発振回路５
の発振周波数は、電圧設定回路１１の電圧によって決定
される。水平発振回路１１の自走発振周波数が、同期分
離回路２に入力されるテレビジョン信号の同期信号周波
数と異なる場合は、水平発振回路５が同期信号に同期す
るためには、ＬＰＦ８から同期するための出力を得なけ
ればならない。

このため、入力テレビジョン信号の同期信号周波数と水
平発振回路５の自走発振周波数の差に相当した信号が位
相比較回路４に発生し、ＬＰＦ８を経て、水平発振回路
５に帰還される。水平発振回路５の自走発振周波数が、
同期信号と大きく異なる場合でも、位相比較回路４とＬ
ＰＦ８の出力ダイナミックレンジが充分な場合には、水
平発振回路５の発振周波数を同期信号にロックすること
ができる。しかし、電源電圧以上には出力ダイナミック
レンジをとることはできないために、水平発振回路５の
自走発振周波数は、一定範囲内に入っていないと位相同
期状態にすることはできない。従って、同期信号に位相
同期した安定な水平発振周波数を得るためには、水平発
振回路５の自走発振周波数は、同期信号を中心として一
定の範囲に入るように、電圧設定回路１１の出力電圧を
手動で調整されなければならない。更に、このＡＦＣ回
路を大量生産した場合に、位相比較回路４の出力電流値
、ＬＰＦ８の周波数特性および水平発振回路５に入力さ
れる電圧等により自走発振周波数にばらつきが生じる。

このばらつきの原因は、各回路に使用される抵抗の抵抗
値、コンデンサの静電容量値、コイルのインダクタンス
値にばらつきがあるためである。

従って、このようなばらつきを補正するためにも、電圧
設定回路１１によって、必ず水平発振回路５の自走発振
周波数が同期信号にほぼ等しくなるように手動で調整す
る必要がある。

以上説明してきたように、従来のＡＦＣ回路に於ては、
水平発振回路の自走発振周波数の手動調整が不可欠であ
り、この調整工程を入れることが回路の大量生産時に大
きな問題となっていた。

問題点を解決するための手段 本発明のＡＦＣ回路は、信号入力端子が同期信号分離回
路に接続され、同同期信号分離回路の出力端子と水平発
振回路の出力端子が位相比較回路の別々の入力端子に接
続され、同位相比較回路の出力端子が低域通過フィルタ
回路に接続され、同低域通過フィルタ回路の出力端子が
電圧比較回路の一方の入力端子、第１のコンデンサおよ
び前記水平発振回路に接続され、前記電圧比較回路の他
方の入力端子には基準電圧源が接続され、前記電圧比較
回路の出力端子が第２のコンデンサおよび前記水平発振
回路に接続され、前記水平発振回路の出力端子が信号出
力端子に接続されたものである。

作用 本発明のＡＦＣ回路によれば、電圧比較回路によりＬＰ
Ｆの出力電圧と基準電圧を比較し、ＬＰＦの出力電圧が
基準電圧に等しくなるように、水平発振回路に帰還をか
けることによって、自動的に水平発振回路の発振周波数
を同期信号周波数に近づけておくことができる。

実施例 本発明のＡＦＣ回路の一実施例を第１図に示したブロッ
ク図を参照して説明する。まず信号入力端子１が同期信
号分離回路２に接続され、信号入力端子１から入力され
たテレビジョン信号から同期信号のみが分離される。同
期信号分離回路２の出力端子３が位相比較回路４に接続
され、分離された同期信号は、位相比較回路４に入力さ
れる。

また、位相比較回路４の別の入力端子には水平発振回路
５の出力端子６が接続され、水平発振回路５の発振波形
が位相比較回路４に入力されて位相比較回路４は、前記
同期信号と水平発振波形の位相を比較する。位相比較回
路４の出力端子７はＬＰＦ８に接続され、ＬＰＦ８の出
力端子９はコンデンサ１０に接続される。ＬＰＦ８は位
相比較回路４により位相比較された出力信号を高周波成
分を遮断して通過させ、通過させた信号をコンデンサ１
０を用いて、時間的に積分する。ＬＰＦ８の出力端子９
が水平発振回路５に接続され、ＬＰＦ８の出力信号は水
平発振回路５に帰還される。また、ＬＰＦ８の出力端子
９は電圧比較回路１４の一方の入力端子に接続され、電
圧比較回路１４の他方の入力端子には基準電圧源１５が
接続され、電圧比較回路１４の出力端子１６は水平発振
回路５に接続され、コンデンサ１０の電圧と基準電圧を
比較して、比較結果を水平発振回路５に出力する。

なお、電圧比較回路１４の出力端子１６にはコンデンサ
１７が接続され、電圧比較回路１４の比較結果を時間的
に積分する。すなわち、電圧比較回路１４の比較結果が
、時間に対して急激な変化をする比較結果であっても、
コンデンサ１７の働きによって、比較結果は、時間に対
してゆるやかな変化を持つ信号に変換される。第１図に
示した本発明のＡＦＣ回路は、第４図に示した従来例と
比較して、電圧設定回路１１を除き、そのかわりに電圧
比較回路１４、コンデンサ１７および基準電圧源１５を
付加したことが異なる。

次に、本発明のＡＦＣ回路の動作波形を第２図に示し、
これを参照して回路動作を説明する。第２図に於て、ａ
は同期信号分離回路２の出力端子３０波形、ｂは水平発
振回路５の出力端子６０発振波形、Ｃは位相比較回路４
の出力端子７の波形、ｄはＬＰＦ８の出力端子９の波形
、ｅは電圧比較回路１４の出力端子１６の波形である。

なお、この動作波形図は、ＡＦＣ回路が水平発振回路５
の波形と同期信号の波形との位相が合った位相同期状態
（ロック状態）での波形を示したものである。すなわち
、水平発振回路５の出力波形すは、電圧ｖ０を中心に発
振しており、発振波形が低電位から高電位に変化する途
中で、電圧ｖ０と交差するタイミング時刻ｔ３゜は、同
期分離回路２の出力波形であるａの低電位（同期信号）
期間の中心と一致している。位相比較回路４は同期信号
期間中のみ動作し、それ以外の期間は動作を停止する。

更に位相比較回路４は、発振波形すの電圧が、電圧ｖ０
よりも低い時は正極性電流を出力し、発振波形の電圧が
電圧ｖ０よりも高い時は負極性電流を出力する。なお、
時間軸で示したｔｏおよびｔｄは、位相比較回路４の働
きを示すためのもので、ｊＯは位相比較回路４が正極性
電流（＋）を出力している期間であり、ｔｄは位相比較
回路４が負極性電流（−）を出力している期間である。

次に、位相比較回路４の出力はＬＰＦ８を通って積分さ
れるため、ＬＰＦ８の出力波形はｄに示したような波形
になる。ＡＦＣ回路がロック状態の時はｊｃ＝ｔｄとな
り、位相比較回路４の正極性出力電流と負極性出力電流
は等しくなり、同期信号と次の同期信号の間の１水平期
間（ＩＨ）でＬＰＦ８に流れる電荷の和はゼロとなる。

従って、ＬＰＦ８の出力波形ｄは、同期信号期間に充電
（１ｏ期間）および放電（ｔｄ刑期間を行うが、充電電
荷量と放電電荷量が等しいために、同期信号期間終了後
は同期信号期間前と同じ一定の直流電圧（Ｖｐｏ）を保
つことになる。このため、水平発振回路５には一定の電
圧（ｖｐｏ）が印加されるため、水平発振回路５から出
力される波形は固定されたものとなる。

また、このロック状態では、電圧比較回路１４から出力
される波形ｅは、基準電圧源から出力される基準電圧Ｖ
ｓとなる。

第３図は、ＡＦＣ回路が非同期状態の波形を示したもの
で、０は同期信号分離回路２の出力波形、ｐは水平発振
回路５の発振波形で、同期信号分離回路２の出力波形０
よりも位相が進んでいる状態を示したものである。また
、ｒは水平発振回路５の発振渡船で、同期信号分離回路
２の出力波形０よりも位相が遅れた状態を示したもので
ある。ｑは水平発振回路５の位相が進んだ発振波形ｐに
対する位相比較回路４より出力された波形を示し、Ｓは
水平発振回路５の位相が遅れた発振波形ｒに対する位相
比較回路４より出力された波形を示したものである。同
期信号波形０よりも水平発振波形ｐの位相が進んでいる
場合は、位相比較回路４の出力電流は負極性電流が多（
なり、その結果ＬＰＦ８の出力電圧は低下する。ＬＰＦ
８の出力電圧が低下すると、水平発振回路５の発振波形
は、位相が遅れるように制御される。一方、同期信号波
形０よりも水平発振源形ｒの位相が遅れている場合は、
位相比較回路４の出力電流は正極性電流が多くなり、Ｌ
ＰＦ８の出力電圧は上昇する。ＬＰＦ８の出力電圧が上
昇すると、水平発振回路５の発振波形は位相が進むよう
に制御される。このようにして、水平発振回路５の波形
と同期信号波形を位相比較することによって、同期信号
に位相同期した水平発振波形を得ることができる。

次に、電圧比較回路１４の動作について説明する。電圧
比較回路１４は、コンデンサ１０の電圧と基準電圧源１
５からの入力電圧を比較し、コンデンサ１０の電圧が基
準電圧源からの基準電圧１２に等しくなるように水平発
振回路５に帰還をかける。従って、水平発振回路５の自
走発振周波数が、同期信号周波数から大きくはずれてい
ても、電圧比較回路１４の働きによって、ＬＰＦ８に接
続されたコンデンサ１０の端子電圧は、電圧比較回路１
４に入力される基準電圧に制御され水平発振回路の自走
発振周波数は同期信号周波数に近づけられる。

従って、ＬＰＦ８から水平発振回路５に直接入力される
電圧も電圧比較回路１４に入力される基準電圧源１５の
入力電圧に制御される。

以上、説明したように、本発明のＡＦＣ回路は、電圧比
較回路により、自動的に水平発振回路の自走発振周波数
を同期信号周波数に太き（近づけておき、微妙な位相制
御をＬＰＦ８からの出力電圧を直接水平発振回路５に入
力される信号により行っている。

発明の効果 本発明のＡＦＣ回路によれば、水平発振回路の自走発振
周波数の調整が不必要となり、初期に自走発振周波数に
ばらつきが生じても、自動的に安定な位相同期された発
振波形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＡＦＣ回路の一実施例を示したブロッ
ク図、第２図はＡＦＣ回路の位相同期状態の動作波形図
、第３図はＡＦＣ回路の非位相同期状態の動作波形図、
第４図は従来のＡＦＣ回路のブロック図である。 １・・・・・・信号入力端子、２・・・・・・同期信号
分離回路、３・・・・・・同期信号分離回路の出力端子
、４・・・・・・位相比較回路、５・・・・・・水平発
振回路、６・・・・・・水平発振回路の出力端子、７・
・・・・・位相比較回路の出力端子、８・・・・・・低
域通過フィルタ回路（Ｌ　Ｐ　Ｆ　）　、−９・・・・
・・ＬＰＦの出力端子、１０．１７・・・・・・コンデ
ンサ、１３・・・・・・信号出力端子、１４・・・・・
・電圧比較回路、１５・・・・・・基準電圧源、１６・
・・・・・電圧比較回路の出力端子。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名Ｉ２１−　
　　リ　　　こ　　　）　　　リタ 区へ （ミ　　％　　　Ｌ　　　　吟 −＼Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼Ｉ　
　　　　　　　　′第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　信号入力端子が同期信号分離回路に接続され、同同期
   信号分離回路の出力端子と水平発振回路の出力端子が位
   相比較回路の別々の入力端子に接続され、同位相比較回
   路の出力端子が低域通過フィルタ回路に接続され、同低
   域通過フィルタ回路の出力端子が電圧比較回路の一方の
   入力端子、第１のコンデンサおよび前記水平発振回路に
   接続され、前記電圧比較回路の他方の入力端子には基準
   電圧源が接続され、前記電圧比較回路の出力端子が第２
   のコンデンサおよび前記水平発振回路に接続されたこと
   を特徴とする自動周波数制御回路。