JPS6339169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、既知の位相同期ループを用いて構成
された振幅同期検波回路における特にループの位
相同期状態を検出する回路に関するものである。

位相同期状態検出回路（以下、同期検出回路と
略称する）は、電圧制御発振器を到来入力信号に
同期させるための位相同期ループの同期状態を検
知する目的で配置されるものであり、その検出出
力は、例えば受信出力のミユーテイング用や、イ
ンジケータ等の回路の駆動信号として用いられた
り、あるいは位相同期ループの周波数引き込み範
囲を拡大するために、このループのループフイル
タの時定数切換信号として用いられるなど種々に
利用される。

従来の同期検出回路は、第１図に示すように、
第１の位相比較器１０、低域ろ波器１１、電圧制
御発振器１３からなる位相同期ループと、第２の
位相比較器２０、低域ろ波器２２、レベル比較器
２３およびこのレベル比較器２３の基準電圧源
E₁とならなる同期検出回路とによつて構成され
ている。

上記の構成では、第２の位相比較器２０が前記
の位相同期ループの同期、非同期状態に応じて実
質的にそれぞれ振幅同期検波器および周波数変換
器のいずれかの作用を有することによつて生じる
出力信号電圧波形の違いを低域ろ波器２２により
異なる２つの略直流の信号電圧に変換して、それ
らの直流電圧の間に設定された基準電圧E₁でレ
ベル比較を行ない、その出力端に位相同期ループ
の同期状態に応じた２値の検出電圧を発生するも
のである。

ところが、かかる同期検出回路は到来入力信号
が振幅変調された信号に対してはその変調度によ
つて検出性能が劣化する欠点をもつている。例え
ば、テレビジヨン受信機のビデオ検波器へ位相同
期ループを応用する場合について説明すると、第
３図Ａに示すように位相同期ループが同期してい
る場合には通常は実線で示す如く第２の位相比較
器２０の出力直流バイアス電圧をE₀とし、この
レベルよりも負方向で変化するテレビジヨン信号
電圧がその出力端に得られる。負変調テレビジヨ
ン受信機では所定の信号処理回路によつて同期信
号Vsの先端の直流レベルがE₂に固定され、伝送
される画像信号Vcはその平均レベル、尖頭値レ
ベル等が画像の内容により変化する。画像信号に
対する変調度の制御が適切でない場合には、規定
された最大変調度を超えるいわゆる過変調が生
じ、従つて、この場合には破線で示すような信号
電圧Vc′となり平均の直流レベルはE₀の方向に移
動する。同図Ｂは位相同期ループが非同期状態に
あるときの信号電圧波形であり、到来入力信号と
略同一でその周波数が電圧制御発振器１３との差
周波数に変換されたものとなる。この場合には画
像信号の過変調に対しては、搬送波の位相が反転
するのみであり、平均の直流レベルは直流バイア
スレベルE₀と略等しくなる。

上述のように変調が極めて深い場合、さらには
過変調に至るような信号に対しては、２種類の信
号電圧の平均値の差が微少となり、レベル比較器
２３の動作マージンが極めて小さくなる欠点をも
つている。

さらに、ゴーストをともなうようなテレビジヨ
ン信号の受信条件のもとでは、その位相が希望信
号と180゜異なると前記の過変調状態と同様にして
バイアスレベルE₀よりも正の方向にも信号電圧
が発生して、同期状態での出力信号電圧の平均直
流レベルを高めてしまい、検出を不正確なものと
する欠点をもつている。

そこで本発明は、到来入力信号の変調度が規定
された最大変調度を超えるような場合においても
正確に位相同期状態を検出することのできる同期
検出回路を提供することを目的とするものであ
る。

本発明によれば、従来の回路と同様の第１の位
相比較器を含む位相同期ループと、第１の位相比
較器と略90゜の相対位相差が与えられている第２
の位相比較器とが配置され、この第２の位相比較
器の出力側に等価的に並列に配置されたパルス発
生回路と、この回路の出力パルスで制御されるゲ
ート回路とを少なくとも有している。上記のパル
ス発生回路は第２の位相比較器の到来入力信号の
中の振幅情報の増大する部分に対応して同期パル
ス群を発生させ、ゲート回路はこのパルス印加期
間中にのみその入力端子に印加された第２の位相
比較器の出力信号をその出力端子に伝達する。ゲ
ート回路の出力は直列に配置された低域ろ波器と
レベル比較器とによつて直流信号電圧に変換され
た後、基準の電圧と比較される構成を有してい
る。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。なお、第２図において、従来のもの
と同じ機能および動作をするものには第１図中と
同一符号を付して詳細な説明は省略する。第２図
においては位相比較器２０の出力端に直流結合さ
れたゲート回路２１を設け、その出力側に、低域
ろ波器２２および基準電圧源E₁′が供給されたレ
ベル比較器２３とを直列にして配置している。前
記のゲート回路２１は、並列に配置されその入力
端子が位相比較器２０の出力に結合されたパルス
発生回路２４からの出力パルスにより制御され
る。パルス発生回路２４は、例えば負変調テレビ
ジヨン受信機では水平あるいは垂直の同期信号部
分に対応したパルス群を発生するものであり、具
体的には水平・垂直偏向回路の駆動段信号あるい
は出力パルスが用いられるか、さらにはこれらの
回路を駆動するための同期分離回路の出力を直接
もしくは単安定マルチバイブレータ等の回路手段
で処理してパルス信号を発生するものである。ゲ
ート回路２１はこのパルス到来期間にのみ入力端
への到来信号を出力端へ伝達し、他の期間には所
定の直流バイアスレベルを発生する。

これを第３図を用いて説明すると、Ａに示すよ
うな信号電圧が位相比較器２０の出力端に得られ
る場合、すなわち位相同期ループが同期している
状態では、A′のようなパルス群によつて同期信
号Vsを含む帰線期間の信号電圧が低域ろ波器２
２にに伝達される。他の期間の信号電圧、すなわ
ち走査期間内の画像信号Vcおよび過変調によつ
て生じるVc′は本装置では第２の位相比較器２０
の出力端直流バイアスレベルE₀に全て固定され
る。

同様にして、位相同期ループが非同期の場合に
は、同図Ｂのようにその包絡線がテレビジヨン映
像信号波形をもつようなビート信号がゲート回路
２１の入力信号となるが、前記のパルス群により
走査期間以外のビート信号のみを伝達するので、
低域ろ波器２２には間欠ビート信号が印加され
る。

低域ろ波器２２はその到来入力信号の全平均値
の直流信号電圧を発生し、前記のビート信号に対
しては従来回路と同様にその平均直流レベルとし
てE₀を発生する。同期状態においては、低域ろ
波器２２の出力直流レベルはパルス群に対応する
帰線期間部分の負方向の信号電圧によつてE₀の
バイアスレベルよりも低くなり、この直流レベル
は走査期間の画像信号の内容に全く無関係な一定
のものとなる。従つて、画像の変調度が負変調の
テレビジヨン信号で規定されたレベルを超えて搬
送波の位相が反転するに至るような場合にも本検
出回路では安定にまた正確に位相同期ループの同
期状態を検出できる。

走査期間の間の到来入力信号の搬送波の位相が
瞬時あるいはある期間連続して反転するような実
用上の問題は、画像信号の変調度が過大となるこ
とよりはむしろ無線周波の伝送路で生じるいわゆ
るゴースト信号の発生の方が影響が大である。こ
れは希望信号に対して到達時間の異なる非希望信
号成分が約180゜異なる位相が到達した場合に走査
期間内の信号の搬送波位相が瞬時、あるいはある
期間連続して反転するために過変調と等価な状態
を発生する。このようなゴースト信号の影響は位
相比較器２０の出力がビート信号である場合のそ
の平均直流レベルには殆んど影響を及ぼさない
が、位相同期ループが同期している場合には、位
相比較器２０の出力信号電圧は第３図における直
流バイアスレベルE₀を超える正の方向にゴース
ト信号成分が発生し、従つてその平均直流レベル
をE₀に近づけるかあるいはE₀を超えるものとし
てしまう。しかし、本回路によれば、走査期間に
はゲート回路２１が入力端子の信号成分の伝達を
阻止するので、これらゴースト信号に対しても極
めて安定となる実用上の効果をもつている。

第４図は本発明の検出回路の他の実施例の要部
を示すものである。この実施例においては低域ろ
波器２２がパルス発生回路２４の出力パルスによ
つて制御される構成を示している。この場合、低
域ろ波器２２はパルスが印加される期間には前記
の第３図の実施例の場合と同様にその入力端子の
到来信号電圧を積分し、他の期間、いいかえれば
走査期間にはその積分値を保持するように回路が
制御される。

従つて、位相同期ループが同期している場合に
は第３図ＡのE₂のレベルに近いものが低域ろ波
器２２の出力直流レベルとなり、また非同期の場
合にはE₀のレベル、すなわち位相比較器２０の
出力端の直流バイアスレベルがそれぞれループの
状態に応じて低域ろ波器２２の出力端に得られ
る。レベル比較器２３は前記の２つのバイアス値
の間に設定された基準電源E₁′と低域ろ波器２２
の出力直流レベルとを比較し、その出力端にルー
プの状態に対応した２値の直流信号電圧を発生す
る。

上述のように、この第２の実施例によれば、レ
ベル比較器２３の入力直流信号電圧の差を大きく
することができるので、レベル比較器２３の動作
マージンが大きくとれ、従つて検出回路全体とし
て極めて安定に、また正確に動作するものが得ら
れる効果がある。もちろん、第１の実施例の場合
と同様にテレビジヨン信号では走査期間の中の画
像信号内容に対してはゲート回路２１の配置によ
り無関係にできるものである。

第５図は上述した実施例の回路の具体的な構成
例を示したものである。トランジスタ２１１およ
び２１２は位相比較器２０の走査期間の出力信号
のうち直流レベルE₀を超える方向の成分に対し
てのみ出力を発生するようなゲートを構成するも
のであり、端子T₁に印加されたパルスによりト
ランジスタ２１２が走査期間の間導通状態となり
トランジスタ２１１のエミツタ電極のバイアスの
最高レベルを抵抗２１３，２１４およびトランジ
スタ２１２の飽和電圧とによつて決定する。これ
らによつて与えられるトランジスタ２１１のエミ
ツタ電極のバイアスは第３図に示した位相比較器
２０の出力端の直流バイアスE₀よりもそのベー
ス・エミツタ電極間の接合電圧分だけ高いものと
される。抵抗２１５はスイツチングトランジスタ
２１２のベース電極と端子T₁とに直列に接続さ
れた電流制限用抵抗である。

エミツタ電極が共通接続されて抵抗２１８にて
接地されたトランジスタ２１６および２１７はト
ランジスタ２１１，２１４の第１ゲートと全く逆
方向の走査期間の振幅変化に対して第２ゲートを
構成するものであり、エミツタ電極の直流バイア
スの最低値は第１ゲートのバイアス固定レベルよ
りもトランジスタ２１６のベース・エミツタ電極
間の順方向接合電圧分のみ低いものとなり、これ
は位相比較器２０の出力端直流バイアスE₀と
略々等しくなる。

上述の第１および第２ゲートで構成したゲート
回路２１の出力信号はトランジスタ２１９，２２
０および２２４と抵抗２２１，２２２，２２５，
２２６、コンデンサ２２３からなる低域ろ波器２
１に供給される。トランジスタ２２４のベース電
極、すなわち端子T₂に一定の直流バイアスが供
給されるならば、第１の実施例として示して第２
図の具体構成に対応し、このとき低域ろ波器２１
はその入力信号電圧の全平均値を出力信号とす
る。端子T₂に前記の端子T₁のパルスと逆極性の
パルス群が供給されるならば、トランジスタ２２
４はパルスにより正のバイアスとなつている間の
みトランジスタ２２０を定電流源となるように制
御し、他の期間にはこれら両トランジスタはとも
に遮断状態となり、従つてトランジスタ２１９も
遮断し、コンデンサ２２３の端子電圧は次のパル
スが印加されるまで保持される。

第６図は他の実施例の具体的な構成例を示した
もので、前記と同様に端子T₁，T₂にともにパル
ス群が印加される場合のものであり、トランジス
タ２１１のエミツタ電極とスイツチトランジスタ
２１２のコレクタ電極とを直接結合してゲート回
路を構成したものである。

この具体回路例では、走査期間のトランジスタ
２１１のエミツタ電極のバイアスはトランジスタ
２１２の導通により約0.1乃至0.2V程度と十分に
低くなり、トランジスタ２１９′と抵抗２２２を
介してコンデンサ２２３を充電した帰線期間の間
の信号電圧はこの走査期間はトランジスタ２１
９′，２２４の遮断により保持される。スイツチ
ングトランジスタ２１２の導通によつて決定され
るトランジスタ２１１のエミツタ電極のバイアス
の最高レベルが帰線期間における最も低い直流電
位、例えば第３図のE₂のレベルよりも低いなら
ば十分であり、従つてトランジスタ２１２のコレ
クタ電極は抵抗を介してトランジスタ２１１，２
１９′のエミツタ電極とベース電極との共通接続
点に接続することももちろん可能である。

以上詳述したように、本発明の位相同期状態検
出回路によれば、到来入力信号のほぼ最大搬送波
の到来期間のみの積分信号電圧を基準電圧と比較
する構成であるから、振幅変調度と無関係に位相
同期状態を検出できる効果がある。特に、無線周
波での伝送系で生じる単一あるいは複数の反射信
号の位相が希望信号に対して180゜異なるような場
合においても検出回路が極めて安定に動作する等
の実用的な効果が大きく、テレビジヨン受信機な
どの振幅変調信号の受信機への応用に好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一例の位相同期状態検出回路の
ブロツク図、第２図および第４図は本発明の実施
例における位相同期状態検出回路のブロツク図、
第３図はその説明に用いるための信号電圧波形
図、第５図および第６図は同回路の具体的な構成
例の回路図である。 １０……第１の位相比較器、１１……低域ろ波
器、１３……電圧制御発振器、２０……第２の位
相比較器、２１……ゲート回路、２２……低域ろ
波器、２３……レベル比較器、２４……パルス発
生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 位相同期ループにより構成した振幅同期検波
   手段と、到来入力信号の同期信号成分に同期して
   水平走査周期のパルス信号を発生するパルス発生
   手段と、前記振幅同期検波手段の出力信号を供給
   したゲート手段と、このゲート手段の出力側に配
   置した低域ろ波手段と、この低域ろ波手段の出力
   信号と所定の基準電圧とを比較して比較出力を発
   生するレベル比較手段とを有し、少なくとも前記
   ゲート手段を前記パルス発生手段によつて制御
   し、そのパルス印加期間にのみ前記振幅検波手段
   からの入力信号を出力側へ伝達するようにしたこ
   とを特徴とする位相同期状態検出回路。 ２ ゲート手段を、実質的に入力信号の伝達を阻
   止する期間には振幅同期検波手段の出力端での直
   流バイアスレベルと実質的に等しい直流電圧をそ
   の出力端に生じるように構成してなる特許請求の
   範囲第１項記載の位相同期状態検出回路。 ３ 低域ろ波手段を、ゲート手段の出力信号電圧
   の略平均値を得るように構成し、位相同期ループ
   の同期状態と非同期状態とで異なる２値の略直流
   の信号電圧を生じかつレベル比較手段の基準電圧
   をそれらの略直流の信号電圧の中間値に設定して
   なる特許請求の範囲第１項記載の位相同期状態検
   出回路。 ４ ろ波手段を、パルス発生手段の出力によつて
   制御するようにし、パルス到来期間には入力信号
   電圧を積分した電圧を得て、他の期間には該信号
   電圧の積分電圧を保持するように構成してなる特
   許請求の範囲第３項記載の位相同期状態検出回
   路。