JPH05227451A - 位相ロックループ回路 - Google Patents

位相ロックループ回路

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JPH05227451A
JPH05227451A JP4186025A JP18602592A JPH05227451A JP H05227451 A JPH05227451 A JP H05227451A JP 4186025 A JP4186025 A JP 4186025A JP 18602592 A JP18602592 A JP 18602592A JP H05227451 A JPH05227451 A JP H05227451A
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JP4186025A
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Ii Mashiyuu Aran
アラン・イー・マシュー
Deii Waadosara Edowaado
エドワード・ディー・ワードサラ
Esu Oobaaton Maikeru
マイケル・エス・オーバートン
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Tektronix Japan Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/091Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector using a sampling device

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  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ゲート発生器18は、電圧制御発振器12か
らのクロックに基づきゲート信号を発生する。エッジ積
分位相検出器16はゲート信号により制御される期間、
入力ビデオ信号の同期パルスのエッジを積分する。積分
回路の出力信号は、同期パルスのタイミング基準レベル
を表す基準信号と共に誤差増幅器20に供給され、電圧
制御発振器の周波数及び同期パルスのエッジに対するゲ
ート信号の位置を制御するための誤差信号を生成する。 【効果】 位相ロックループ回路のビデオ波形の変量の
対して即座に応答する性能を維持しつつ、ビデオ波形上
のノイズの影響によるジッタを減少できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位相ロックループ回
路、特に、入力信号中のタイミング変化に応答するため
にシステムの比較的に広い帯域幅を維持しつつ、入力信
号から取り出されるタイミング・システムのノイズによ
るジッタを最小にする位相ロックループ回路に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ラスタ
走査ビデオ・システムでは、ビデオ波形は、システムの
タイミングを生成するために使用する「同期信号」と呼
ぶ繰り返し基準成分を含んでいる。このタイミングを生
成するためには、局部発振器を同期信号成分に固定(ロ
ック)し、システム内の全ての処理がビデオ波形と既知
のタイミング関係で行われるようにする。通常、位相ロ
ックループ回路は、基準クロックの位相を同期信号成分
から得られる同期信号と比較して、2つの信号間の位相
が所定の値になるまで、基準クロックの周波数を調整す
る。通常、ビデオ信号は、同期分離回路に供給される。
同期分離回路は同期信号を取り出し、各パルスの前方エ
ッジがビデオ波形上のタイミング基準点に対応するパル
ス列を生成する。同期分離回路は、ビデオ波形を固定レ
ベルと比較し、ビデオ波形レベルが所定の方向で固定レ
ベルと交差するときに、取り出される同期信号のパルス
の前方エッジが生じる。ビデオ波形に含まれるノイズ
は、この交差点を不規則に変化させ、取り出された同期
信号にジッタが生じる。
【0003】取り出された同期信号は、ビデオ・システ
ム・クロック発生器が発生するクロック信号と共に位相
検出器に入力される。適当なクロック信号エッジ及び対
応する同期信号エッジ間の位相差は、誤差電圧に変換さ
れてシステム・クロック発生器に供給され、位相差が所
定値になるまでクロック周波数が調節される。ビデオ波
形に、取り出した同期信号にジッタを生じさせるノイズ
が存在すると、上述の様に、取り出した同期信号のパル
スの時間間隔が変化し、システム・クロック発生器が絶
えず調節され、位相ロックループ回路出力が入力信号に
対してジッタを有する。
【0004】ノイズによるこのジッタ効果を減少させる
ために、帯域が極めて低いループフィルタを位相ロック
ループ回路に挿入して、パルスの時間間隔の平均的変量
のみが位相ロックループ回路のタイミングに影響するよ
うにしている。しかし、低い帯域のループ・フィルタ
は、ジッタを効果的に減少させるが、基準同期信号の変
量に対する応答性を低減する。
【0005】したがって、本発明の目的は、ビデオ波形
の変量の対して即座に応答する性能を維持しつつ、ビデ
オ波形上のノイズによるジッタを減少させる位相ロック
ループ回路の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の位相ロ
ックループ回路は、ビデオ波形に含まれる同期パルスの
エッジを積分して、入力ビデオ波形のノイズによるジッ
タを減少させるエッジ積分位相検出器を有する。入力ビ
デオ信号は、緩衝増幅器を通過し、同期パルスのエッジ
即ちレベル遷移を積分回路に送るゲート制御されるサン
プリング回路に送られる。ゲート制御されるサンプリン
グ回路用のゲート信号は、システム・クロックから得ら
れる。積分回路の出力信号は、同期パルスのタイミング
基準レベルを表す基準信号と共に誤差増幅器に供給さ
れ、システム・クロックの周波数及び同期パルスのエッ
ジに対するゲート信号の位置を制御するために帰還され
る誤差信号を生成する。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の位相ロックループ回路を示
すブロック図である。位相ロックループ回路10は、シ
ステム・クロック信号CLOCKを発生する電圧制御発
振器(以下VCOという)12を含む。例えば、同期信
号成分を含むビデオ信号である繰り返し成分を有する入
力信号Aは、緩衝増幅器14へ供給され、緩衝増幅器1
4の出力信号は、エッジ積分位相検出器16に供給され
る。ゲート・ストローブ信号Bも、エッジ積分位相検出
器16に入力される。ゲート・ストローブ信号Bは、ク
ロック信号が供給されるゲート発生器18により生成さ
れる。入力信号は、ゲート・ストローブ信号Bの期間、
エッジ積分位相検出器16により積分される。エッジ積
分位相検出器16からの積分結果は実質的に直流信号で
あり、ループ・フィルタを含む誤差増幅器20へ供給さ
れる。この直流信号は、誤差増幅器20で、入力信号の
タイミング基準点の適切な電圧レベルに相当する基準電
圧REFと比較される。HDTV(ハイ・デフィニショ
ン・テレビジョン)ビデオ信号では、同期点の電圧レベ
ルは接地電位であり、NTSCビデオ信号では、同期点
の電圧レベルは−20IREである。誤差増幅器20の
出力信号は、VCO12に供給されて、その発生周波数
を調節する。同期信号エッジを積分することで、ノイズ
によるジッタを殆ど除去し、誤差増幅器20のループ・
フィルタは、従来のループ・フィルタより約50倍高い
帯域幅を有する。
【0008】図2は、本発明の回路の一部であるエッジ
積分位相検出器を示す回路図である。ゲート・ストロー
ブ信号B又はその逆極性信号/Bは、サンプリング回路
22に供給される。入力信号Aも、サンプリング回路2
2に供給される。サンプリング回路22の出力端子Cで
は、ゲート・ストローブ信号Bの期間に取り出される入
力信号Aの一部が積分回路24に送られる。適当であれ
ば、どの様な積分回路を使用してもよく、図2に示すR
C回路はその最も簡単な構成である。積分回路24は同
期点について積分するので、正及び負の部分が入力され
る。ロックするために、正及び負の部分が等しく、即
ち、ゲート・ストローブ信号Bは、同期点に対し中心合
わせされ、積分回路24の出力信号は基準レベルにあ
り、誤差増幅器20の出力信号はVCO12の周波数を
変化させない。
【0009】ゲート・ストローブ信号発生器18は、図
3に示すカウンタ26及びデコーダ28を有する。カウ
ンタ26は、VCO12からのクロック信号CLOCK
のパルスを計数する。カウンタ26からの計数値は、デ
コーダ28に供給される。デコーダ28は、計数値が入
力信号の形式により決まる所定値に達するときに、ゲー
ト・ストローブ信号Bの前方エッジを生成する。位相ロ
ックループ10がロックされると、ゲート・ストローブ
信号Bの前方エッジは、一方のレベルから他方のレベル
への同期エッジのレベル遷移の開始の直後に生じる。デ
コーダ28は、クロック信号CLOCKの所定パルス数
に相当するカウンタ26の計数値の期間、ゲート・スト
ローブ信号を持続させる。
【0010】図4は本発明の回路の動作を説明するため
のタイミング図である。HDTVビデオ信号Aは、立ち
上がりレベル遷移の中点で発生する同期点Xを有する3
レベル同期パターンを有する。ゲート・ストローブ信号
Bは、同期信号の部分Cが積分回路24を駆動するよう
にサンプリング回路22を動作状態にする。図示する例
では、ゲート・ストローブ信号Bは遅れているので、積
分回路24は等しくない正及び負の入力信号を受け取
る。積分回路24の出力信号は、入力信号の不均衡に比
例し、誤差増幅器20を介してVCO12を駆動し、ゲ
ート・ストローブ・タイミングを補正する。ゲート・ス
トローブ期間に生じるノイズは積分され、位相ロック・
ループ回路10のタイミングには殆ど影響しない。
【0011】特定のHDTVテレビジョンのアプリケー
ションでは、VCO12の周波数範囲は、68〜78M
Hzである。HDTVビデオ信号の同期エッジの立ち上
がり時間は約50nsであり、NTSCビデオ信号の同
期エッジの立ち下がり時間は約140nsである。ゲー
ト・ストローブ信号Bのストローブ・パルス幅は、好適
には同期エッジの遷移時間より短く、即ち、ストローブ
・パルス幅は、HDTVでは40nsであり、NTSC
では110nsである。しかし、誤差信号が実質的に同
期エッジ遷移の積分値であるように、ストローブ・パル
ス幅がレベル遷移で十分に満たされる限りは、ストロー
ブ・パルス幅はもっと長くしてもよい。サーチ・ディス
クロジャ、1990年8月号、633〜634ページに
記載される様な可変遅延回路をゲート・ストローブ信号
路に挿入し、入力信号に対するシステム・クロックCL
OCKの位相を変化させるために更に正確なタイミング
を生成してもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明の位相ロックループ回路によれ
ば、エッジ積分位相検出器は、入力信号内の繰り返し成
分のレベル遷移を積分し、その繰り返し成分に関係して
クロック発振器の位相を制御するための誤差信号を生成
する。これにより、位相ロックループ回路のビデオ波形
の変量の対して即座に応答する性能を維持しつつ、ビデ
オ波形上のノイズの影響によるジッタを減少できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位相ロックループ回路を示すブロック
図である。
【図2】図1の回路の一部であるエッジ積分位相検出器
を示す回路図である。
【図3】図1の回路の一部であるゲート・ストローブ回
路を示すブロック図である。
【図4】図1の回路の動作を説明するためのタイミング
図である。
【符号の説明】
12 電圧制御発振器 16 エッジ積分位相検出器 18 ストローブ・ゲート発生器 20 誤差増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・エス・オーバートン アメリカ合衆国オレゴン州97007 アロハ サウス・ウェスト ロサ・ロード 19020

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御信号により周波数が制御されるクロ
    ック信号を発振する発振手段と、 該発振手段からの上記クロック信号に基づいてゲート信
    号を発生するゲート発し手段と、 入力信号の繰り返しレベル遷移部分を上記ゲート信号に
    応答して積分する積分手段と、 該積分手段の出力信号を基準レベルと比較し、比較結果
    を上記制御信号として上記発振手段に供給する誤差検出
    手段とを具えることを特徴とする位相ロックループ回
    路。
JP4186025A 1991-06-19 1992-06-19 位相ロックル―プ回路 Expired - Fee Related JP2533824B2 (ja)

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JPH05227451A true JPH05227451A (ja) 1993-09-03
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CA2067593A1 (en) 1992-12-20
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DE69222474D1 (de) 1997-11-06
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EP0519739B1 (en) 1997-10-01

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