JPH0465598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は位相切換信号で位相を０度，180度と
切換える位相切換方法およびその回路、特に色信
号を周波数変調された輝度信号の低域に周波数変
換して記録する簡易型の磁気録画再生装置
（VTR）の色信号処理回路に応用可能な位相切換
方法およびその回路に関する。

従来例の構成とその問題点 回転２ヘツドの前記簡易型VTRにおいて色信
号のクロストークによる画質の劣化を改善する方
法として、片フイールドの期間のみライン毎に色
信号低域搬送波の位相を０度，180度と切換えて
記録する方法が考案され、実用化されている。こ
のための回路として位相切換回路が色信号処理回
路に用いられている。

前記方法においては、記録時には色信号搬送波
（周波数c，NTSC方式では約3.58MHz）を色信
号低域搬送波（周波数s，例えば約700KHz）へ、
再生時には色信号低域搬送波を色信号搬送波へ周
波数変換するために周波数が（c＋s）でかつ位
相切換入力信号（ライン周波数_Hの半分すなわ周
波数1/2_Hの信号）により位相が０度，180度と切
換わつた信号が必要となる。しかしながら（c＋
＋s）なる周波数（約4.3MHz）で位相が正確に
０度，180度である２つの信号を作成し切換える
のは容易ではない。なぜなら4.3MHzにおける位
相１度は時間では約0.6nsに相当し、電子回路の
信号伝搬経路の違いによる時間遅れが無視できな
いからである。そこで従来は周波数（c＋s）の
搬送波を、出力側に中間端子を有するトランスに
入力することにより、正確に位相がそれぞれ０
度，180度である２つの信号を得、位相切換入力
信号にて切換える位相切換回路により位相が０
度，180度と切換わつた周波数（c＋s）の前記
信号得る方法がある。しかしながらトランスを用
いているため半導体回路化ができない、小型化が
困難であるといつた問題点を有する。

充分低い周波数であれば、トランスを用いない
電子回路でも正確に０度，180度なる位相をもつ
信信号を作成できる。そこでまず低い周波数o
において位相切換信信号で位相切換えを行なつた
後周波数変換することにより、位相切換信信号で
位相を０度，180度と切換えた周波数（c＋s）
の前記信信号を得る方法がある。しかしながらこ
の方法にトランスを用いない従来の位相切換回路
を用いた場合は問題点を生じる。この問題点を説
明するため、まず従来の位相切換回路について説
明する。

第１図は従来の位相切換回路の構成図を示すも
のであり、１は基準クロツクの入力端子で、搬送
波の２倍または４倍の周波数のクロツクが入力さ
れる。２は位相切換入力信号端子、３は位相が０
度，180度の２相クロツクを発生する２相クロツ
ク発生回路、４は２相クロツクの１つを選択する
スイツチ回路、５はスイツチ回路４の伝搬遅延な
どによる位相誤差を除くための同期化回路、６は
出力端子である。

第２図は第１図の構成における各部の動作波形
を示している。第２図においてＡ，Ｂは２相クロ
ツク発生回路３の出力である２相クロツク出力で
あり、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは同期化回路５の出力波形
である。基準クロツクが搬送波の２倍の周波数の
場合、位相切換時の波形はＣまたはＤのようにな
り、基準クロツクが搬送波の４倍の周波数の場
合、位相切換時の波形はＣもしくはＤまたはＥも
しくはＦのようになる。第２図中のTa，Tb，
Tc，Tdは位相切換わり期間を示している。

第１図に示した従来の位相切換回路の具体回路
例を第３図に、その動作波形図を第４図に示し、
以下その動作を説明する。位相切換えの行なわれ
る搬送波の周波数をoとすると端子３７には周
波数2oの基準クロツクが入力され、フリツプフ
ロツプ３１で２分周されて出力Ｑ，よりそれぞ
れ０度，180度位相の搬送波が得られる。基準ク
ロツク、２相クロツクをそれぞれ第４図のＡ，
Ｂ，Ｃに示す。２分周するのは搬送波のデユーテ
イーサイクルを50％とし、フイルターで除去が困
難な不要成分である搬送波の２次成分すなわち周
波数2o成分を除くためである。

端子３８には位相切換信号が加えられ、入力が
“Hi”レベルの時、ANDゲート３３が開いて０
度位相の搬送波がORゲート３５に入力され、入
力が“Lo”レベルの時、インバータ３２を介し
てANDゲート３４が開いて180度位相の搬送波が
ORゲート３５に入力される。端子３８から加え
られる位相切換入力信号により位相切換え動作の
行なわれた搬送波がORゲート３５より出力さ
れ、Ｄ型フリツプフロツプ３６に入力される。フ
リツプフロツプ３６のクロツク入力端子には、入
力端子３７より入力された周波数2oの基準クロ
ツクが入力され、このクロツクによりORゲート
３５の出力が同期化されて出力される。位相切換
入力信号，ORゲート３５の出力，フリツプフロ
ツ３６の出力すなわち位相切換回路の出力の波形
を各々第４図のＤ，Ｅ，Ｆに示す。第４図のＦに
おいて、Ta，Tbで示した期間は、第２図中の位
相切換わり期間Ta，Tbに一致している。

周波数oで位相切換えを行なつた後に周波数
変換することにより、位相切換入力信号で位相を
０度，180度と切換えた周波数（c＋s）の前記
信号を得る前述した方法の構成図を第５図に示
し、この構成に従来の位相切換回路を用いた場合
における問題点を以下に説明する。周波数oはs
に等しく選んでも何ら不都合を生じないので
o＝sとして説明する。

第５図において、９は位相切換回路であり、
７，８は位相切換回路の入力端子で、それぞれ基
準クロツク，位相切換入力信号が加えられる。位
相切換回路９の出力は、周波数変換用の発振回路
（発振周波数c）１０の出力とともに平衡変調器
１１に加えられる。位相切換回路９の搬送波の周
波数はsであるから、平衡変調器１１は（c±
s）の周波数成分を出力する。必要な周波数成分
である（c＋s）を取り出すためのBPF１２が
平衡変調器１１の出力に接続されている。周波数
（c＋s）と（c−s）との周波数差が約1.4MHz
と比較的小さいためこのBPF１２は狭帯域で急
峻な特性を有するものが用いられる。第６図に一
例として（c＋s）成分を取り出すBPF１２の
周波数特性（斜線部）を示す。

BPF１２における入力信号の周波数とBPF１
２の通過帯域の中心周波数（c＋s）との差が大
きい程、出力の減衰量は大きい。今、位相切換わ
り期間におけるBPF１２の出力振幅を考える。
第２図に示した位相切換わり期間Ta，Tbにおい
ては、位相切換回路９の出力は波形から明らかな
ように周波数s成分が減少し、周波数1/2sが主
な周波数成分となり、平衡変調器１１の出力には
周波数（c±s）成分が減少し、周波数（c±1/
２s）成分が主となる。周波数（c＋1/2s）は
BPF１２の通過帯域の中心周波数（c＋s）に
対し1/2sだけ離れているので、第６図に示した
利得G_Aだけ周波数（c＋1/2s）成分の振幅が減
衰する。このため位相切換わり期間、BPF１２
の出力のエンベロープは大きな減衰を生じる。こ
の様子を第７図に示す。

同様に第２図に示した位相切換わり期間Tc，
Tdにおいては位相切換回路９の出力は波形から
明らかなように周波数s成分が減少し、周波数
2sが主な周波成分となり、平衡変調器１１の出
力には周波数（c±s）成分が減少し、周波数
（c±2s）成分が主となる。周波数（c＋2s）
はBPF１２の通過帯域の中心周波数（c＋s）
に対しsだけ離れているので第６図に示した利得
G_Bだけ（c＋2s）成分が減衰する。このため位
相切換わり期間、BPF１２の出力振幅は大きく
減衰する。この時のBPF１２の出力波形は第７
図に示す波形より、BPF１２の通過帯域の中心
周波数に対するずれが大きいので出力信号のエン
ベロープの減衰がより大きくなる。

この位相切換わり期間におけるBPF１２の出
力振幅の大きな変動，特に減衰は搬送波のＳ／Ｎ
を比劣化させ、次段の回路の動作を不安定にす
る、例えば次段の回路が平衡変調器であれば、搬
送波（キヤリア信号）のレベルが減衰した期間
に、その出力にキヤリアリークが発生する、とい
つた問題を生じる。

以上位相切換回路出力を周波数変換した後、必
要な周波数成分をBPFで得るVTRの色信号処理
回路における構成例で説明したが、一般に位相切
換回路出力を直接BPFに通して必要な周波数成
分を得る構成においてもトランスを用いない従来
の位相切換回路は同じ問題を生じることはc＝₀
と考えることにより明らかである。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
位相切換わり期間における出力のエンベロープの
変動を小さくし、次段の回路動作の安定性をそこ
なわないような位相反転信号を発生する位相切換
方法およびその回路を提供することを目的とす
る。

発明の構成 本発明は搬送波の位相を入力信号で０度，180
度と切換える際、位相切換わり点における波形を
前記搬送波の2/3倍の周波数のほぼ１サイクルの
波形とする位相切換方法およびその実施に適した
位相切換回路であり、位相切換わり点における波
形を搬送波の2/3倍の周波数のほぼ１サイクルと
することにより位相切換回路の出力を、搬送波周
波数を中心周波数とする狭帯域BPFに入力した
とき、BPF出力の位相切換わり期間における出
力のエンベロープの変動、特に減衰を小さく抑え
ることのできるものである。

実施例の説明 以下、本発明をその一実施例について、図面を
参照しながら説明する。第８図は本発明の一実施
例の構成図、第９図はその具体回路図であり、第
１０図はその動作波形図である。第８図におい
て、１４は基準クロツクの入力端子、１５は位相
切換入力信号の入力端子、１６は４相クロツク発
生回路、１７はゲートパルス発生回路、１８はス
イツチ回路、１９は同期化回路、２０は出力端子
である。詳細な動作説明は第９図で行なうのでこ
こでは簡単に動作説明を行なう。４相クロツク発
生回路１６は入力端子１４に入力される基準クロ
ツクを４分周して周波数sの90度ずつ位相のずれ
た４相のクロツク信号φ１，φ２，φ３，φ４を
発生する。ゲートパルス発生回路１７は位相切換
入力信号をφ２またはφ４で同期化して、φ１，
φ２，φ３，φ４を各々選択するゲートパルスを
発生する。スイツチ回路１８はゲートパルス発生
回路１７からのゲートパルスで入力の４相クロツ
ク信号のうちの一つを選択する。位相切換信号に
よりお互い反転位相関係にあるφ１とφ３とを切
換えるが、φ１からφ３に位相を切換える際、必
ずφ２を１サイクル期間選択し、さらにφ３から
φ１に位相を切換える際、必ずφ４を１サイクル
期間選択するようにゲートパルス発生回路１７は
ゲートパルスを発生する。これによりスイツチ回
路１８の出力は、φ１からφ３への位相切換わり
期間及びφ３からφ１への位相切換わり期間にお
ける波形が、クロツク信号の1.5倍の周期すなわ
ち周波数2/3sの信号の１サイクル波形となる。

第９図において５０，５１，５７，５８，５９
はＤ型フリツプフロツプで、５２，５３，５４，
５５，６０，６１，６２，６３はANDゲートで、
５６はORゲートである。１４は基準クロツクを
入力する入力端子、１５は位相切換入力信信号の
入力端子、２０は出力端子である。４相クロツク
発生回路１６はＤ型フリツプフロツプ５０，５１
で構成される４分周回路である。第１０図のＡに
基準クロツクの波形を、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに４相ク
ロツク信号φ１，φ２，φ３，φ４の波形を示
す。ゲートパルス発生回路１７はＤ型フリツプフ
ロツプ５８，５９及びANDゲート６０，６１，
６２，６３で構成される。端子１５に入力された
位相切換入力信号はクロツク信信号φ２でＤ型フ
リツプフロツプ５８に入力され、さらにＤ型フリ
ツプフロツプ５８のＱ出力はクロツク信号φ２で
Ｄ型フリツプフロツプ５９に入力される。この２
つのフリツプフロツプ５８，５９のＱ出力及び
出力をもとにゲート６０，６１，６２，６３でゲ
ートパルスを作成している。タイミング図である
第１０図のＦに位相切換入力信号を、Ｇ，Ｈにそ
れぞれフリツプフロツプ５８，５９のＱ出力を、
Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌにそれぞれゲート６０，６１，６
２，６３の出力を示す。ゲート６０，６１，５
２，６３の出力はそれぞれクロツク信号φ１，φ
２，φ３，φ４を選択するゲートパルスで、φ１
ゲートパルス、φ２ゲートパルス、φ３ゲートパ
ルス、φ４ゲートパルスと呼ぶことにする。同図
からわかるようにφ１ゲートパルスが出力された
後、次にφ３ゲートパルスが出力されるまでにク
ロツク信号φ２の１サイクル期間だけφ２ゲート
パルスが出力され、またφ３ゲートパルスが出力
された後、次にφ１ゲートパルスが出力されるま
でにクロツク信号φ２の１サイクル期間だけφ４
ゲートパルスが出力されるように構成されてい
る。スイツチ回路１８はゲート５２，５３，５
４，５５，５６で構成され、ゲートパルスにより
４相クロツク信号φ１，φ２，φ３，φ４の１つ
が選択されゲート５６から出力される。ゲート５
６の出力波形を第１０図のＭに示す。波形図に示
したクロツク信号φ１からφ３への切換わりの期
間Te及びクロツク信号φ３からφ１への切換わ
りの期間Tの波形が４相クロツク信号の周波数
sの2/3倍の周波数すなわち2/3sの信号の丁度１
サイクルの波形となつていることがわかる。スイ
ツチ回路出力は内部ゲートの伝搬遅延差による位
相誤差をもつ。そこでスイツチ回路出力を同期化
回路１９相当するフリツプフロツプ５７のＤ入力
端子に接続し、基準クロツクで読み込むことによ
り位相誤差を除去している。

フリツプフロツプ５７の出力が位相切換回路出
力である。第１０図のＮにこの出力波形を示す。
この出力波形の位相切換わり期間における周波数
成分はs成分が減少し、周波数2/3s成分が主と
なる。

今、本実施例の位相切換回路を第５図に示した
構成に用いた場合、第５図の平衡変調器１１の出
力の周波数成分は位相切換わり期間中（c±s）
成分が減少し、（c±2/3s）成分が主となる。周
波数（c±2/3s）はBPF１２の通過帯域の中心
周波数（c＋s）に対し1/3sだけ離れているの
で第６図に示した利得Gcだけ周波数（c＋2/3
s）成分の振幅が減衰する。しかしながら従来例
に示した場合よりも減衰を小さくできるため
BPF１２の出力のエンベロープの変動、特に減
衰を小さくできることがわかる。

以上のように本実施例によれば、搬送波の位相
を反転位相に切換える際に切換わり点における波
形を搬送波の周波数の2/3倍の周波数の１サイク
ルの波形とすることにより、位相切換回路出力を
BPFに入力した時のBPF出力のエンベロープ変
動、特に減衰を小さくすることができ、搬送波の
位相切換わり点におけるＳ／Ｎ比の劣化、次段の
回路動作の不安定さを改善できる。また、トラン
スを使用しないため集積回路化でき、回路を小型
化できる。

BPF１２の利得一周波数特性のバラツキすな
わち中心周波数のずれに対する許容差を大きくと
れるといつた利点をも有する。

発明の効果 本発明は、位相切換わり点における波形を搬送
波の周波数の2/3倍の周波数のほぼ１サイクルの
波形とすることにより搬送波のみを通過させる
BPFに位相切換回路出力を入力して得られる
BPFの位相切換わり点におけるエンベロープの
変動、特に減衰を小さくすることができ、位相切
換時の搬送波のＳ／Ｎ比、次段の回路動作の安定
度を改善でき、その効果は大きい。また、集積回
路化が容易で回路の小型化が容易であり、BPF
の中心周波数のバラツキに対する許容差を大きく
とることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相切換回路の構成図、第２図
Ａ〜Ｆは従来の位相切換回路の動作波形図、第３
図は従来の位相切換回路の一例の回路図、第４図
Ａ〜Ｆはその動作波形図、第５図は位相切換回路
の使用例の構成図、第６図はBPFの周波数特性
図、第７図はBPFの出力波形図、第８図は本発
明の一実施例における位相切換回路の構成図、第
９図は同詳細回路図、第１０図はその動作波形図
である。 ９…位相比較回路、１６…４相クロツク発生回
路、１７…ゲートパルス発生回路、１８…スイツ
チ回路、１９…同期化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 色信号を、周波数変調された輝度信号の低域
   に周波数変換して記録するに際して、低域搬送波
   の位相を一水平期間毎に０度と180度の間で切換
   えて、その得られた出力を周波数変換した後、必
   要な周波数成分を帯域通過フイルターにより選択
   して得た波形を用いて、前記色信号を低域に周波
   数変換する磁気録画再生方法において、前記搬送
   波の位相を位相切換入力信号で０度と180度の間
   で切換えるときの位相切換わり点における波形
   を、前記搬送波の2/3倍の周波数の１サイクルの
   波形とすることを特徴とする磁気録画再生方法。 ２ 色信号を、周波数変調された輝度信号の低域
   に周波数変換して記録するに際して、低域搬送波
   の位相を一水平期間毎に０度と180度の間で切換
   えて、その得られた出力を周波数変換した後、必
   要な周波数成分を帯域通過フイルターにより選択
   して得た波形を用いて、前記色信号を低域に周波
   数変換する磁気録画再生装置において、前記低域
   搬送波の位相を一水平期間毎に０度と180度の間
   で切換えるための位相切換回路が、前記搬送波の
   ４倍の周波数の基準クロツクを入力とし４分周し
   て位相が90度ずつ遅れたクロツク信号φ１，φ
   ２，φ３，φ４を発生するクロツク発生回路と、
   位相切換入力信号により反転位相関係にあるクロ
   ツク信号φ１，φ３を選択するゲートパルスを発
   生するとともに、クロツク信号φ１からクロツク
   信号φ３に切換える際にクロツク信号φ２を１サ
   イクル期間だけ選択し、クロツク信号φ３からク
   ロツク信号φ１に切換える際にクロツク信号φ４
   を１サイクル期間だけ選択するゲートパルスを発
   生するゲートパルス発生回路と、前記クロツク信
   号φ１，φ２，φ３，φ４の１つを前記ゲートパ
   ルス発生回路からのゲートパルスで切換えて出力
   するスイツチ回路と、前記スイツチ回路出力を入
   力とし前記基準クロツクで同期化して出力する同
   期化回路とを備えたことを特徴とする磁気録画再
   生装置。