JPH051653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、信号振幅及び位相検出装置、特に、
周期信号がその最大振幅の50％になる点（以下
「振幅50％点」という。）の位相を決定する装置に
関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

信号処理及び測定装置においては、周期信号の
波形上の特定点を認識し、その特定点に発振器の
出力信号の位相を同期させる必要のあることが多
い。例えばテレビジヨン信号の特性を測定する場
合、ベクトル、スコープを使つて映像信号の或る
部分の振幅及び位相の他の部分のものと比較する
とき、映像信号の水平同期パルスの振幅50％点に
位相ロツクした基準信号を発生したいことがあ
る。これは、一般的には同期分離回路を用いて行
なわれている。同期分離回路は、水平同期パルス
のみを表わす信号を発生し、同期分離回路の出力
と位相ロツクされた信号を発生する位相ロツク・
ループ回路のような回路が次段に接続されてい
る。

上述した処理方法の一例はレイチ社製730−Ｎ
型SC／Ｈ位相メータに用いられており、それに、
副搬送波信号を水平同期パルスに位相ロツクする
ものである。同期パルスの最大部分（以下「同期
チツプ」という。）は既知の値にクランプされ、
同期パルスが所定の振幅をもつものと仮定され、
同期パルスの振幅50％点は、同期信号を所定の振
幅の50％に等しい基準レベルと比較することによ
り検出されている。しかし、振幅50％点を検出す
るこの処理方法は、実際の信号振幅及び温度によ
つて影響を受ける欠点がある。特に映像信号の位
相を決定するのに使用する場合には、水平同期パ
ルスと垂直期間パルスを識別するためにパルス発
生段が必要となり、したがつて装置を複雑にし、
温度の影響を増すという欠点がある。

同期分離回路の他の例は、テクトロニツクス社
のグラス・バレー・グループ製の3258型SC／Ｈ
位相メータに用いられている。この例では、一方
のサンプル・ホールド回路が映像信号の第１の同
期成分の同期チツプの電圧を決定し、他方の回路
がバツク・ポーチ電圧を決定している。抵抗分圧
器が50％の振幅値を設定し、この振幅値が次に受
ける同期パルス波形の50％点を検出するために映
像信号と比較されている。しかし、この処理方法
も、同期パルスの振幅及び温度の変動に影響され
る欠点がある。

波形の振幅50％点を検出しその点に信号を同期
させるための装置においては、できるだけ簡単な
構成で50％点を正確に認識する回路を用いること
が望ましい。このような特性をもつゲート制御位
相検出器及び位相ロツク・ループ回路は、1982年
２月16日発行のクロスビーによる米国特許第
4316150号に開示されている。

したがつて、固定した信号振幅に依存せず良好
な温度安定性をもつ振幅50％点位相検出器が望ま
れる。映像信号に対して使用する場合、このよう
な回路はまた、水平同期パルスの形状に或る程度
の前縁歪があつても検出が精確でなければならな
い。上述のクロスビー特許に開示された回路と組
合わせて所望の特性が得られるような付加回路を
用いることは、特に望ましいことである。

したがつて、本発明の目的は、周期信号の所定
部分の振幅50％点を検出するための新規な装置を
提供することである。

本発明の更に他の目的は、固定した信号振幅す
なわち位置によらない振幅50％点検出装置を提供
することである。

本発明の別の目的は、良好な温度安定性をもつ
50％振幅点位相検出装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明によれば、ゲート制御位相検出器及び位
相ロツク・ループ装置と組合わせて用いることが
できる新規な直流振幅（位置）調整回路を設ける
ことにより、従来の振幅50％点位相検出装置の欠
点を改善しうる。この回路は、例えば、広帯域複
合映像水平同期パルスがその最大振幅の50％点に
ある瞬間を検出し、その50％点に位相ロツクした
基準信号を発生するために用いて好適である。

差動増幅器を設け、これに周期信号（例えば広
帯域映像信号）及び後述の誤差信号を供給する。
この差動増幅器は、周期信号を表わす反転及び非
反転出力信号の両方を発生する。差動増幅器の出
力信号の相対位置は、上記の誤差信号によつて調
節する。

２つのサンプル・ホールド回路を設け、これに
より、差動増幅器の反転出力の電圧を周期信号の
所定位置の最大振幅（複合映像信号の場合、同期
チツプ）時にサンプルし、非反転出力の電圧を周
期信号の別の部分の最大振幅（複合映像信号の場
合、バツク・ポーチ）時にサンプルする。これら
２つの振幅位置は、周期信号（複合映像信号の場
合、水平同期パルス）の選択した部分の振幅の対
向ピーク値を表わす。これら２つの電圧の差を検
出し、これを２つのサンプル・ホールド出力が等
しくなるまで差動増幅器への誤差信号入力を調整
するのに用いる。したがつて、差動増幅器の反転
出力信号の最大値は、選択した信号部分の範囲内
で非反転信号の最大値に等しく保たれ、これら２
つの値はその部分の２つの振幅のピーク値を表わ
す。

この処理のため、差動増幅器及びサンプル・ホ
ールド回路の特性に影響を及ぼす温度変化は、後
述の誤差検出器の入力における共通モード・リジ
エクシヨンにより相殺される。

位相検出器には、クロスビーの米国特許に示さ
れるものと同様な差動増幅器より入力を受けるも
のを用いる。位相検出器に供給される差動増幅器
の反転及び非反転信号は、周期入力信号（例えば
同期パルス）の選択した部分の振幅50％点で互い
に交差する。50％振幅点は両波形の振幅差の変化
が最大となる点であり、位相検出器の出力はこの
点で反転する。この反転スイツチング動作は、２
つの入力信号の変化速度のため高速で行なわれ
る。位相検出器で反転信号及び非反転信号を比較
すること及び広帯域複合映像信号の同期チツプ及
びバツクポーチでこれらの信号をサンプルするこ
とを組合わせると、50％振幅点の検出が信号振幅
の変化及び前縁歪に影響されなくなる。

位相検出器の出力は波されたあと電圧制御発
振器（以下「VCO」という。）を駆動し、入力周
期信号の位相を表わす基準信号を発生させること
ができる。VCOの出力は必要な周波数に応じて
分周し、これを位相ロツク・ループの差動増幅器
のゲートを開閉するのに用いて、入力信号雑音並
びに位相の基準となる信号部分の前後で入力信号
に起きる現象の影響を除去する。広帯域映像信号
という特別の場合では、水平同期パルス周波数に
等しい速度で且つ同期パルスの前縁のみで位相ロ
ツク・ループに対し差動増幅器入力をゲートする
ことにより、垂直期間パルスには応答しないよう
にすることができる。ゲート幅を同期パルス幅以
下にすれば、同期パルスの後縁の影響を除去し、
他のスプリアス信号の影響を最小にしうる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による振幅50％点位相検出装
置の好適な実施例を示すブロツク図である。第２
図は、同実施例における差動増幅器の反転・非反
転出力信号及び位相検出器へのゲート信号を示す
波形図である。

第１図に示す装置は、周期信号を第１入力端子
１２を介して差動増幅器１０に供給し、この信号
の振幅の50％点を検出し、この点に位相同期した
基準信号を発生するものである。差動増幅器１０
は、非反転出力端子１４及び反転出力端子１６を
有し、更に誤差信号であるバイアス信号が供給さ
れる第２入力端子１８を有する。入力端子１８の
誤差信号を変化させると、出力端子１４及び１６
の信号の相対位置が調節される。

差動増幅器１０の反転出力端子１６は、第１の
サンプル・ホールド回路２２の信号入力端子２０
に接続する。サンプル・ホールド回路２２は、入
力信号２４によりトリガされ、入力信号の所定部
分に対応する時間内に反転信号の最大振幅の電圧
レベルをサンプルし、トリガ信号により決まる期
間その値を保持する（本明細書で使用する用語
「レベル」とは、実際のサンプル・ホールド回路
の性能の範囲内における或る基準に対する信号の
ほぼ瞬間的な大きさをいう。）。第２図に示すよう
な複合映像信号の場合、反転映像信号２６の最大
振幅は同期チツプ３０の中心部分にある。

同様に、差動増幅器１０の非反転出力端子１４
は、第２のサンプル・ホールド回路３４の信号入
力端子３２に接続する。この第２のサンプル・ホ
ールド回路３４は、入力信号３６によりトリガさ
れ、非反転出力信号の最大振幅の電圧レベルをサ
ンプルし、トリガ信号により決まる期間このサン
プル値を保持する。複合映像信号の場合、第２図
に示すように、サンプルは非反転信号２８のバツ
ク・ポーチ３８で行なう。２個のサンプル・ホー
ルド回路のトリガ・タイミングは、当業者に周知
の従来の手段により、例えば水平同期パルスの前
縁の検出に続いて所定時間後にトリガ信号を発生
することにより、決めることができる。

サンプル・ホールド回路２２及び３４の出力信
号すなわち保持電圧値は、誤差検出器１４の入力
端子４０及び４２にそれぞれ供給する。誤差検出
器４４は、その入力端子間の電圧差を検出し、低
域通過フイルタ（以下「LPF」という。）４６を
介しその値を誤差信号として差動増幅器１０の入
力端子１８に帰還させる。その結果、差動増幅器
１０のバイアスが補正され、サンプリング時にお
ける非反転出力端子１４と反転出力端子１６の出
力信号の位置が等しくなるように調整される。

差動増幅器１０、サンプル・ホールド回路２２
及び３４、誤差検出器４４及びLPF４６は、所
望の特性に応じて当業者に周知の種々の回路から
選ぶことができる。しかし、サンプル・ホールド
回路２２及び３４は、同じ形式のものがよく、周
囲条件からの影響が同じになるように、同一環境
内に置くのがよい。このような条件の下では、例
えば温度や供給電圧による回路特性の変化は、共
通モード・リジエクシヨンを受けて除去されるこ
とになる。

非反転出力端子１４及び反転出力端子１６は、
更に差動位相検出回路５２の差動入力端子４８及
び５０にそれぞれ接続する。本実施例では、この
検出回路は、それぞれベースに差動入力信号を受
ける１対のバイポーラ・トランジスタ５４及び５
６を有し、各コレクタをカレント・ミラー回路５
８の入力端子５７及び出力端子５９にそれぞれ接
続し、各エミツタを切換え可能な定電流源６０に
共通接続する。この回路の動作は、上述したクロ
スビーの特許明細書に充分に説明されている。

この例では、非反転信号が減少し反転信号が上
昇するにつれて、カレント・ミラー回路５８によ
り駆動される位相検出器５２の出力端子６２は、
第２図において、参照符号６５で示すように、コ
ンデンサ６４から電荷を放電させる。振幅50％の
点では、この動作は、第２図において参照符号６
７で示すように、出力端子６２の信号がコンデン
サ６４を充電するように反転する。第２図に示す
ように、ゲート期間Ｐのみ位相検出器を動作さ
せ、ゲートの中心が50％交差点に合つていれば、
充電期間は放電期間に等しくなる。

コンデンサ６４はLPF６６の一部であり、
LPF６６の出力端子をVCO７０の入力端子６８
に接続する。VCO７０は、周波数₁の基準信号
を出力端子７２に供給する。本実施例では、この
基準信号は分周器７６の入力端子７４にも供給さ
れる。分周器７６の出力端子７８は電流源６０の
入力端子８２に周波数₂のゲート・パルス８０を
供給する（第２図参照）。コンデンサ６４の平均
電圧が変化すると、ゲート・パルス８０の位相が
ずれ、それにより50％交差点を中心とする放電及
び充電時間が調節され、VCO７０の出力信号７
２は50％振幅点と同位相になる。

用途に応じて、VCO７０の出力信号７２は１
出力信号として供給してもよく、分周器７６を用
いるとすれば、その出力信号７８を別の出力信号
として供給してもよい。しかし、分周器は、２つ
の異なる周波数の出力信号を供給するために好都
合ではあるが、本発明の思想には関係ない。どん
な場合でも、出力信号を複合映像信号の水平同期
パルスに位相ロツクするときは、ゲート・パルス
の幅は、同期パルスの幅より狭くすべきである。

以上、本発明の好適な実施例を説明したが、本
発明の構成は、特許請求の範囲の記載によつて限
定されるだけであり、上述の実施例に限定される
ものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、例えば複合映像信号に含まれ
る同期パルスの如き周期信号の振幅50％点を検出
する場合に、周期信号を差動増幅器に供給して反
転及び非反転信号を発生し、それぞれの最大振幅
サンプル値の差に基いて差動増幅器の直流レベル
を制御し、位相検出器により反転及び非反転信号
の振幅が等しくなる点を検出するので、振幅及び
温度の変化に影響されることなく、正確に振幅50
％点を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振幅50％点位相検出装置
の好適な実施例を示すブロツク図、第２図は第１
図の装置の動作を説明するための波形図である。 図中、１０は差動増幅器、２２及び３４はそれ
ぞれ第１及び第２のサンプル・ホールド回路、４
４は誤差検出器、５２は位相検出器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周期的入力信号が供給される差動増幅器と、 該差動増幅器の１対の差動出力信号のそれぞれ
   の所定部分の最大振幅をサンプルし保持する第１
   及び第２のサンプル・ホールド回路と、 これら第１及び第２のサンプル・ホールド回路
   のサンプル値の差を誤差として検出し、該誤差に
   より上記差動増幅器の直流レベルを制御して上記
   所定部分の最大振幅をほぼ等しくするための誤差
   検出器と、 上記差動増幅器の１対の差動出力信号が供給さ
   れ、該１対の差動出力信号の振幅を比較して該振
   幅が等しくなる時点を表わす信号を出力する位相
   検出器と を具えた振幅50％点位相検出装置。