система горизонтального отклонения

Формула изобретения

1. Генератор синхроимпульсов для горизонтальной отклоняющей системы, содержащий первый контур фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), генерирующий первый тактирующий сигнал на первой частоте 1f_H горизонтальной синхронизации, соответствующей горизонтальному синхронизирующему компоненту в видеосигнале, средство для получения из первого тактирующего сигнала второго тактирующего сигнала, имеющего вторую частоту 2f_H, кратную первой частоте 1f_H, второй контур ФАПЧ для приема второго тактирующего сигнала и сигнала обратной связи, соответствующего второй частоте 2f_H, полученного из импульсов обратного хода выходного каскада горизонтального отклонения, и включающий управляемый напряжением генератор для генерирования сглаженного корректированного сигнала горизонтальной синхронизации на второй частоте 2f_H, и выходной каскад горизонтального отклонения, соединенный со вторым контуром ФАПЧ, для синхронизированной горизонтальной развертки, в соответствии со второй частотой 2f_H, отличающийся тем, что второй контур ФАПЧ имеет характеристический отклик контура, предохраняющий управляемый напряжением генератор второго контура ФАПЧ от изменения частоты с быстротой уровня изменения второго тактирующего сигнала, выходной каскад горизонтального отклонения генерирует ток горизонтальной развертки и поставляет 2f_H сигнал обратного хода на схему регулировки фазы корректированного сигнала второй частоты 2f_H относительно некорректированного сигнала второй частоты 2f_H, выход которой является входом второго контура ФАПЧ для приема сигнала обратной связи.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что входом второго контура ФАПЧ является вход фазового компаратора, вторым входом которого является выход схемы задержки, а выход фазового компаратора является входом фильтра нижних частот, который предохраняет управляемый напряжением генератор от изменяющейся второй частоты 2f_H так быстро, как изменяется сигнал ошибки из-за асимметрии первого тактирующего сигнала в пределах второго тактирующего сигнала.

3. Генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что сумма периодов последовательных импульсов второго тактирующего сигнала в каждом периоде импульсов первого тактирующего сигнала является постоянной.

4. Генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что схемой регулировки фазы корректированного сигнала второй частоты 2f_H относительно некорректированного сигнала второй частоты 2f_H является схема задержки.

5. Генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что схемой регулировки фазы корректированного сигнала второй частоты 2f_H относительно некорректированного сигнала второй частоты 2f_H является управляемая схема задержки генератора пилообразного напряжения, генерирующего сигнал обратной связи, реагирующего на импульсы обратного хода из выходного каскада горизонтального отклонения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится, в общем, к области систем горизонтального отклонения для телевизионного устройства, В частности, это изобретение относится к генерированию горизонтальных синхронизирующих сигналов, полезных в системах, отображающих видеосигналы на уровне выше, чем основной или стандартный уровень горизонтальной развертки.

Телевизионное устройство требует, чтобы схемы, генерирующие растровую развертку, были синхронизированы с отображаемым видеосигналом. Стандартные NTSC видеосигналы, например, отображаются последовательными полями чересстрочной развертки, при каждом поле, генерирующемся посредством операции растровой развертки на базовом или стандартном уровне горизонтальной развертки, приблизительно, в 15734 Гц.

Базовый уровень развертки для видеосигналов обозначается по-разному: как f_H, 1f_H и 1H. Реальная частота 1f_H сигнала будет изменяться согласно различным видеостандартам. В соответствии со стремлением улучшить качество изображения телевизионного аппарата, системы развивались для отображения видеосигналов с использованием простой строчной развертки, не используя чересстрочный метод. Простая строчная развертка требует, чтобы каждый показываемый кадр сканировался в тот же период времени, который предназначен для сканирования одного из двух полей чересстрочного формата. Соответственно, частота горизонтальной развертки должна быть вдвое больше, чем перемежающихся видеосигналов. Уровень развертки для таких дисплеев с простой строчной разверткой обозначается по-разному: как 2f_H и 2Н. Частота развертки 2f_H согласно стандартам Соединенных Штатов, например, равна приблизительно 31468 Гц. Подобная ситуация возникает, когда видеосигнал с более высокой частотой горизонтальной развертки, как при телевизионном вещании или передаче телевизионных программ по кабельной сети, например 2f_H, должен отображаться на 4f_H или других кратных уровнях.

Проблема, которая может встретиться при генерировании второго сигнала горизонтальной синхронизации, например при 2f_H, из первого сигнала горизонтальной синхронизации, например при 1f_H, в видеосигнале, заключается в обеспечении достаточно точной симметрии второго сигнала синхронизации в пределах периода первого сигнала синхронизации. Период второго сигнала может изменяться из-за дрожания фронтов импульсов в первом сигнале. Если симметрия сигнала синхронизации 2F_H, например, не является точной в пределах любого 1f_H периода, например 2f_H, строка развертки будет начинаться в разный момент времени при каждой другой линии растра.

Это может вызвать эффект расщепления растра, как показано, например, на фиг.8. Растр 2 имеет первое множество чередующихся линий развертки, формирующих часть R изображения, которая отклоняется вправо, и второе множество чередующихся линий развертки, формирующих часть L изображения, которая отклоняется влево. Соседние импульсы обратного хода имеют различную амплитуду из-за различных токов отклоняющей системы, протекающих от пика до пика в течение периодов соседних строк развертки. Различные токи отклоняющей системы от пика до пика протекают в течение периодов соседних строк развертки, потому что периоды соседних строк развертки имеют различную длину.

Величина разности развертки между соседними линиями будет зависеть от величины разности периодов и эффективности общей энергии восстановления отклоняющей схемы. Эффект расщепления растра на фиг.8 преувеличен, на нем линии развертки части L начинаются раньше, чем линии развертки части R. Однако разность времени между периодами соседних строк развертки порядка только 100 наносекунд может вызвать неприемлемую величину расщепления растра.

Системы с контуром фазовой автоматической подстройки частоты широко известны и используются в телевизионном устройстве. Действительно, системы с контуром двойной фазовой автоматической подстройки частоты созданы для получения точных сигналов 1f_H синхронизации. В такой форме первый контур фазовой автоматической подстройки частоты является обычным контуром фазовой автоматической подстройки частоты, в котором выход управляемого напряжением генератора или выход цифрового генератора через счетчик-делитель сравнивается и, следовательно, подстраивается, с входным импульсом горизонтальной синхронизации, выделенным из видеосигнала, который должен быть обработан и отображен на электронно-лучевой трубке.

Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты, который также работает на 1f_H уровне, сравнивается с тем же самым выходом генератора первого контура с 1f_H уровневым импульсом, представляющим напряжение обратного хода через отклоняющую систему, используемую для генерирования тока 1f_H развертки. Напряжение ошибки от второго фазового сравнения используется для генерирования модулирующего сигнала ширины импульса, который определяет инициализацию включения 1f_H выходного устройства и, следовательно, инициализацию строки обратного хода, или фазу каждой линии в пределах вертикального поля. Одно устройство тактирования кадра может обеспечить постоянное отношение импульс/пауза между модулирующим выходным сигналом ширины импульса и 1f_H выходным переключающим транзистором.

Отклик контура первого контура фазовой автоматической подстройки частоты обычно является относительно медленным. Соответственно, первый контур фазовой автоматической подстройки частоты обычно имеет узкую полосу пропускания для оптимизации уменьшения фазового дрожания при снижении интенсивности входного RF сигнала, что очевидно в областях приема окантовки. Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты в общем имеет более быстрый отклик контура. Соответственно, второй контур фазовой автоматической подстройки частоты имеет более широкую полосу пропускания, допускающую второй контур фазовой автоматической подстройки частоты к очень тесным колебаниям слежения в токе растровой развертки благодаря колебаниям времени памяти горизонтального выходного транзистора и эффектам настройки высоковольтного преобразователя, приводя, в результате, к прямому неискаженному растру в условиях нагрузки тока луча.

Единственное значительное исключение в этом режиме работы относится к тем компромиссам, необходимым в первом контуре фазовой автоматической подстройки частоты для сигналов адаптации от кассетных видеомагнитофонов и тому подобного, в которых ступенчатые изменения до 10 микросекунд в фазе иногда встречаются. Компромисс в отношении контурных откликов может быть сделан для обеспечения адекватной эксплуатации слабого сигнала без значительного общего ухудшения работы приемника.

Асимметрия в первый сигнал синхронизации, например при 1f_H, может быть введена по причине самого характера контура фазовой автоматической подстройки частоты, используемого в системе синхронизации, которая требует, чтобы первый, или 1f_H сигнал тактирования был использован в качестве сигнала обратной связи для устройства сравнения фаз в контуре фазовой автоматической подстройки частоты. Асимметрия корректировалась в прошлом, например, специальными схемами обработки сигнала, связанными с работой первого контура фазовой автоматической подстройки частоты и/или схемой для преобразования сигнала 1f_H тактирования в 2f_H сигнал тактирования или синхронизации. Это может быть дорого и может вызвать нежелательные задержки в распространении синхронизирующей информации через схемы отклонения.

Целью настоящего изобретения является разработка горизонтальной отклоняющей системы, имеющей схемы точной синхронизации для использования при отображении видеосигналов на многократном уровне развертки, где асимметрия происходит от периодических возмущений синхронизирующего/тактирующего сигнала. В соответствии с этой целью изобретения, первый контур фазовой подстройки частоты генерирует первый тактирующий сигнал на частоте первой горизонтальной синхронизации, соответствующей горизонтальной синхронизирующей компоненте в видеосигнале. Схема конвертера выделяет из первого тактирующего сигнала второй тактирующий сигнал, имеющий вторую частоту, кратную первой частоте, и подверженный изменению в частоте на уровне, соответствующем первой частоте.

Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты принимает второй тактирующий сигнал и сигнал обратной связи в соответствии со второй частотой и включает в себя управляемый напряжением генератор для генерирования сглаженного горизонтальной синхронизации сигнала на второй частоте. Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты имеет характеристику отклика контура, предохраняющую управляемый напряжением генератор от изменяющейся частоты с такой же быстротой, как и уровень изменения второго тактирующего сигнала. Каскад отклонения горизонтального выхода может быть соединен со вторым контуром фазовой автоматической подстройки частоты для синхронизированной горизонтальной развертки в соответствии со второй частотой.

Два контура автоматической фазовой подстройки частоты соединены в тандем вместе с конвертером или умножителем частоты. Не требуется дополнительных схем обработки сигналов для коррекции симметрии тактирующего сигнала, генерируемого первым контуром фазовой автоматической подстройки частоты, или симметрии тактирующего сигнала кратного уровня, полученного посредством конвертера.

В иллюстративном варианте осуществления первый контур фазовой автоматической подстройки частоты работает на частоте первой горизонтальной развертки, например 1f_H, а второй контур фазовой автоматической подстройки частоты, включая управляемый напряжением генератор, работает на частоте второй горизонтальной развертки 2f_H, которая кратна первой частоте. Первый контур фазовой автоматической подстройки частоты синхронизирует 1f_H выход управляемого напряжением генератора или выход генератора через счетчик-делитель с синхронизирующим сигналом входного 1f_H видеосигнала. Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты синхронизирует развертку растра с 2f_H видеосигналом от 2f_H системы ускоренной видеообработки.

Симметрия второго тактирующего сигнала в пределах периода первого тактирующего сигнала не должна быть точной. Скорее, второй контур фазовой автоматической подстройки частоты характеризуется работой контура, которая усредняет ошибки асимметрии благодаря отклонениям первого тактирующего сигнала от пятидесятипроцентного рабочего цикла. Следовательно, второй контур фазовой автоматической подстройки частоты обеспечивает коррекцию асимметрии, и в то же время подстраивает каскад отклонения горизонтального выхода под генерируемый второй синхронизирующий сигнал. Второй синхронизирующий сигнал и схема горизонтального отклонения имеют одну и ту же частоту и фиксированное фазное отношение.

Отклик второго контура фазовой автоматической подстройки частоты достаточно медленный, чтобы подавить любую компоненту первого тактирующего сигнала, но достаточно быстрый для слежения за сигналами типа сигналов кассетного видеомагнитофона, когда эти сигналы дадут отклик, во-первых, от первого контура и, во-вторых, от второго контура. Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты имеет фильтр низших частот, который предохраняет его управляемый напряжением генератор от изменяющейся частоты так быстро, как изменяется сигнал ошибки из-за асимметрии некорректированного второго тактирующего сигнала.

Сигнал ошибки изменяется на уровне первого тактирующего сигнала. В системе от 1f_H до 2f_H, например, управляемый напряжением генератор 2f_H не откликается быстро на изменение частоты некорректированного тактирующего сигнала 2f_H от конвертера, который изменяется на 1f_H уровне. В то время, когда 2f_H управляемый напряжением генератор немного увеличивает частоту, например, чувствительный к сигналу управления коррекцией ошибки, сигнал управления ошибки пытается уменьшить частоту. Это имеет эффект приведения сигнала ошибки ближе к среднему значению, которое приводит к сглаженному 2f_H уровню. Искажения растра корректируются за счет быстрых свойств второго контура фазовой автоматической подстройки частоты.

Другой целью изобретения является разработка схемы сглаживания для коррекции ошибок асимметрии в системах синхронизации многократного уровня из-за периодических возмущений в синхронизирующем или тактирующем сигнале. В соответствии с этой целью изобретения, источник сигнала генерирует первый тактирующий сигнал на первой частоте, подверженной периодическому изменению по частоте на уровне, соответствующем второй более низкой частоте. Контур фазовой автоматической подстройки частоты для приема первого тактирующего сигнала и сигнала обратной связи в соответствии с первой частотой включает в себя управляемый генератор для генерирования сглаженного сигнала горизонтальной синхронизации на первой частоте.

Контур фазовой автоматической подстройки частоты имеет характеристический отклик контура, предохраняющий управляемый генератор от изменяющейся частоты так быстро, как изменяется уровень первого тактирующего сигнала. Каскад отклонения горизонтального выхода может быть соединен с контуром фазовой автоматической подстройки частоты для синхронизированной горизонтальной развертки в соответствии с первой частотой. Ошибки корректируются посредством работы фильтра низких частот в контуре фазовой автоматической подстройки частоты, адаптированном для подавления любых компонент сигнала в соответствии со второй частотой.

Второй контур фазовой автоматической подстройки частоты может генерировать второй тактирующий сигнал в соответствии со второй частотой, синхронизированной с горизонтальной синхронизирующей компонентой видеосигнала. Фильтр нижних частот предохраняет генератор от изменяющейся частоты так же быстро, как изменяется сигнал ошибки из-за асимметрии первого тактирующего сигнала в пределах периода второго тактирующего сигнала. В результате, сигнал ошибки стремится к среднему значению, которое сглаживает выход генератора. Первая частота кратна второй указанной частоте, например четной кратности.

На чертежах:

Фиг. 1 - блок-схема системы горизонтального отклонения в соответствии с этим изобретением, имеющая синхронизирующие схемы для генерирования тактирующих сигналов, чтобы отображать 1f_H видеосигналы на 2f_H уровне горизонтальной развертки.

Фиг. 2(а), 2(b), 2(с), 2(d) и 2(е) - формы сигналов, полезные для объяснения асимметрии, присущей схеме, показанной на фиг.1.

Фиг. 3 - схема конвертера аналоговых сигналов от 1f_H до 2f_H, пригодного для использования в системе синхронизации, показанной на фиг.1.

Фиг. 4 - блок-схема системы горизонтального отклонения в соответствии с изобретением, имеющей синхронизирующие схемы для генерирования тактирующих сигналов, чтобы отображать видеовыход с простой строчной разверткой, и включающей в себя конвертер цифрового сигнала от 1f_H до 2f_H.

Фиг. 5(а), 5(b), 5(с), 5(d), 5(e) и 5(f) - формы сигналов, полезные для объяснения асимметрии, присущей цифровой схеме, изображенной на фиг.4.

Фиг. 6(а), 6(b), 6(с) и 6(d) - формы сигналов, полезные для объяснения ручной фазовой регулировки между 1f_H и 2f_H синхронизирующими сигналами для схемы, показанной на фиг.4 и 7.

Фиг. 7 - схема, показывающая второй контур автоматической подстройки частоты с фиг.4 более подробно.

Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая расщепление растра из-за асимметрии 2f_H синхронизирующего сигнала в пределах периода 1f_H синхронизирующего сигнала.

Система синхронизации для отображения 1f_H видеосигналов на 2f_H уровне развертки показана в форме блок-схемы на фиг.1 и в общем обозначена позицией 10. Аналоговая схема 12, например, включает в себя схему 14 выделения сигналов синхронизации, фазовый компаратор 16 и управляемый напряжением генератор 18, имеющий выходной сигнал уровня 1f_H. Управляемый напряжением генератор обозначен 1f_H VCO. 1f_H видеосигнал является входом на линии 11 в схему 14 выделения сигналов синхронизации. 1f_H видеосигнал может быть стандартным NTSC чересстрочным видеосигналом.

Схема 14 выделения сигналов синхронизации подает импульсы горизонтальной синхронизации на линию 13 в качестве входа в фазовый компаратор 16 и импульсы вертикальной синхронизации на другую выходную линию, не показано. Выход фазового компаратора 16 на линию 15 является входом в фильтр 20 низких частот, обозначенный LPF. Управляющий сигнал ошибки, генерируемый фазовым компаратором 16 на линии 15 интегрируется фильтром нижних частот 20 для создания управляющего сигнала ошибки для управляемого напряжением генератора 18.

Выход управляемого напряжением генератора 18 на линию 17 является тактирующим сигналом 1f_H частоты. 1f_H тактирующий сигнал на линии 17 является входом в от 1f_H - до - 2f_H конвертер 22. 1f_H тактирующий сигнал на линии 17 подается обратно на линию 19 в качестве второго входа в фазовый компаратор 16. Фазовый компаратор 16, управляемый напряжением генератор 18 и линия 19 образуют первый контур фазовой автоматической подстройки частоты, генерирующий выходной сигнал 1f_H уровня. 1f_H тактирующий сигнал на линии 17 является подстроенным по фазе с синхронизирующими сигналами 1f_H видеовхода на линии 11.

От 1f_H - до - 2f_H конвертер 22 генерирует тактирующий сигнал 2f_H уровня на линии 23 из 1f_H тактирующего сигнала на линии 17. 2f_H тактирующий сигнал на линии 23 является некорректированным тактирующим сигналом, обозначенным 2f_H-REF (Очевидно здесь и далее REF - частота опорного сигнала). Работа 1f_H до 2f_H конвертера 22 более подробно объясняется в связи с фиг.3.

2f_H тактирующий сигнал на линии 23 будет симметричным только тогда, когда 1f_H тактирующий сигнал на линии 17 будет иметь совершенный или почти совершенный, пятидесятипроцентный рабочий цикл, и в 1f_H до 2f_H конвертере 22 будут использоваться части с жесткими допусками. На практике рабочий цикл 1f_H сигнала может проявить неприемлемое отклонение от пятидесятипроцентного рабочего цикла из-за 1f_H дрожания.

Термин 1f_H дрожание используется здесь для ссылки на 1f_H циклическое изменение выхода фильтра 20 нижних частот, которое является сигналом коррекции ошибки для управляемого напряжением генератора 18, на 1f_H уровне. 1f_H синхронизирующие импульсы, показанные на фиг.2(а), выделяются из 1f_H видеосигнала посредством схемы 14 выделения сигналов синхронизации. Сигнал ошибки или управляемое напряжение, показанное на фиг.2(b) является типичным проявлением возможного 1f_H дрожания. Дрожание может быть вызвано обратной подачей 1f_H тактирующего сигнала на фазовый компаратор.

Управляющий сигнал ошибки постепенно уменьшается в течение большей части 1/f_H периода, что заставляет частоту 1f_H VCO постепенно уменьшаться в течение каждого 1/f_H периода, 1f_H сигнал, вырабатываемый управляемым напряжением генератором, показанный на фиг.2(с), является подстроенным по фазе под синхронизирующие импульсы. Частота управляемого напряжением генератора изменяется для отслеживания 1f_H синхронизирующих импульсов. 2f_H тактирующий сигнал, который получен из 1f_H сигнала, имеет два импульса на каждый период 1f_H сигнала, как показано на фиг.2(d).

Первый показанный 2f_H импульс имеет период t_A и следующий последовательный 2f_H импульс имеет период t_B. Из-за типичных изменений в управляющем сигнале для 1f_H VCO, периоды t_A и t_B не могут быть равны. Как показано на фиг. 2(с), например, t_A короче, чем t_B. Следовательно импульсы обратного хода, которые происходят от некорректированного 2f_H-REF сигнала, имеют большие амплитуды в течение чередующихся периодов t_B, чем в течение чередующихся периодов t_A, как показано на фиг.2(е). Чередующаяся последовательность импульсов обратного хода, имеющих различные амплитуды Y₁ и Y₂ приводит к двум множествам чередующихся строк обратного хода, имеющих различные начальные точки, как иллюстрируется фиг.8. Некорректированный тактирующий сигнал 2f_H-REF на линии 23 может проявить неприемлемую асимметрию, которая может привести к расщеплению растра.

Второй блок 24 фазовой автоматической подстройки частоты образуется схемой телевизионного горизонтального блока обработки, которая может быть воплощена промышленным типом CA1391. Функции в CA1391 включают в себя фазовый компаратор 26, генератор 28, Vcc регулятор напряжения и предварительное задающее устройство.

2f_H-REF тактирующий сигнал на линии 23, который, как отмечалось, может быть подвержен неблагоприятному воздействию дрожания в 1f_H тактирующем сигнале на линии 17, является входом на фазовый компаратор 26 блока 24. Выход фазового компаратора 26 на линию 25 является входом в фильтр 30 нижних частот. Управляемый напряжением генератор 28 генерирует выходной сигнал 2f_H уровня. Управляющий сигнал ошибки, генерируемый фазовым компаратором 26, интегрируется фильтром 30 нижних частот. Выход управляемого напряжением генератора 28 на линию 27 обеспечивает КОРРЕКТИРОВАННЫЙ 2f_H сигнал для схемы 32 горизонтального выхода.

Горизонтальная выходная схема 32 генерирует ток горизонтальной развертки и поставляет 2f_H импульсы ОБРАТНОГО ХОДА на линию 33. Импульсы обратного хода являются входом на схему 34 задержки для регулировки фазы КОРРЕКТИРОВАННОГО 2f_H сигнала относительно некорректированного 2f_H-REF тактирующего сигнала. Некорректированный 2f_H-REF сигнал имеет фиксированное фазное отношение с 1f_H тактирующим сигналом через от 1f_H до 2f_H конвертер 22. Выход схемы 34 задержки на линию 35 является вторым входом на фазовый компаратор 26.

Работа второго блока 24 фазовой автоматической подстройки частоты такова, чтобы усреднять период и частотные колебания импульсов в 2f_H-REF тактирующем сигнале, вызванных дрожанием 1f_H тактирующего сигнала. В частности, устанавливаются временные константы фильтров нижних частот соответствующих блоков фазовой автоматической подстройки частоты для обеспечения 1f_H первого блока фазовой автоматической подстройки частоты более медленным откликом блока, чем у 2f_H второго блока фазовой автоматической подстройки частоты. 1f_H контур является относительно медленным, т.е., имеющим узкую полосу пропускания, чтобы оптимизировать подавление фазового дрожания при уменьшении силы RF сигнала, которое может быть очевидно в областях приема окантовки.

2f_H второй блок ФАПУ является в типичном случае быстрее, т.е. имеющим более широкую полосу пропускания, чтобы оптимизировать отслеживание колебаний в токе растровой развертки из-за колебаний времени памяти транзистора горизонтального выхода и эффектов настройки высоковольтного преобразователя. Результатом является прямой неискаженный растр при всех условиях нагрузки тока луча. Исключение для этого режима работы делается относительно компромиссов, необходимых в 1f_H контуре для адаптации сигналов от кассетных видеомагнитофонов и тому подобного, в которых случаются иногда ступенчатые колебания до 10 микросекунд. Компромисс может быть сделан для эксплуатации слабого сигнала без значительного ухудшения функционирования приемника.

Если асимметрия 2f_H импульсов в пределах данного 1f_H периода такова, что первый из двух импульсов в данном 1f_H периоде имеет частоту, которая слишком высока, то следующий импульс будет иметь частоту, которая слишком низка, и наоборот. Обратимся к фиг.2(с), t_A+t_B является постоянным, равным 1f_H периоду. Колебания 2f_H-REF сигнала будут всегда сказываться в последующих сигналах ошибки противоположного знака для каждого 1f_H периода. Это будет верно, за исключением тех моментов, когда не случается ошибки асимметрии и нет напряжения ошибки в данный 1f_H период.

Фильтр нижних частот 2f_H контура не позволит 2f_H управляемому напряжением генератору изменять частоту так быстро, как происходят изменения в управляющем сигнале ошибки, происходящие в результате колебаний в некорректированном 2f_H-REF тактирующем сигнале, которые происходят на 1f_H уровне. В течение времени, когда 2f_H управляемый напряжением генератор немного уменьшает частоту, например, в ответ на увеличение в частоте 2f_H-REF тактирующего сигнала в течение периода t_A, сигнал ошибки изменяет чувствительность к увеличению частоты в отклике для последующего уменьшения в частоте 2f_H-REF сигнала в течение последующего периода t_B того же самого 1f_H периода. Это дает эффект приведения управляющего сигнала ошибки ближе к среднему значению, которое приводит к сглаженному 2f_H ЗАПУСКАЮЩЕМУ сигналу.

Соответственно, КОРРЕКТИРОВАННЫЕ 2f_H синхронизирующие сигналы на линии 27 являются достаточно симметричными в пределах периода 1f_H тактирующего сигнала для предотвращения расщепления растра. Заявленный более широко, второй блок фазовой автоматической подстройки частоты не только эффективен для подстройки КОРРЕКТИРОВАННОГО 2f_H сигнала под 1f_H синхронизирующий сигнал, второй контур фазовой автоматической подстройки частоты эффективен для усреднения ошибок тактирования в некорректированном 2f_H-REF сигнале из-за 1f_H дрожания. Ошибки тактирования не могут быть скорректированы посредством применения фазового управляющего контура, который не включает в себя генератор.

Фиг. 3 иллюстрирует соответствующую 1f_H до 2f_H схему 22 конвертера, которая может быть использована в схеме, показанной на фиг.1. Схема 22 генерирует 2f_H тактирующий сигнал на линии 23, отзывающийся на 1f_H сигнал тактирования на линии 17. Положительные импульсы 2f_H-REF выходного сигнала на линии 23 генерируются, когда транзистор Q14 проводит. Инвертированный выходной сигнал имеется на коллекторе транзистора Q15. Проводимость транзистора Q14 управляется двумя парами транзисторных переключателей, Q10 и Q11, с одной стороны, и Q12 и Q13, с другой стороны.

1f_H тактирующий сигнал емкостно подключен к схеме конвертера 22 через конденсатор С2. Действие конденсатора С2 заключается в преобразовании каждого нарастающего фронта 1f_H тактирующего сигнала в положительный импульс, и каждого его среза в отрицательный импульс, как показано формой сигнала на линии 21. В отсутствие таких импульсов уровень напряжения на базе транзистора Q12 будет Vcc/2 из-за действия делителя напряжения, образованного резисторами R12 и R13. Vcc может быть +16 вольт, например. Статическое напряжение на эмиттерах транзисторов Q12 и Q13 будет Vcc/2-Vbe, по причине конфигурации транзистора Q12 в виде эмиттерного повторителя. Анод диода D11 будет также под Vcc/2, а катод диода D11 будет, следовательно под Vcc/2-Vbe, каковое напряжение появляется на базе транзистора Q13. Соответственно, в статическом состоянии транзистор Q12 включен, а транзистор Q13 выключен. База транзистора Q11 будет под Vcc/2-Vbe из-за падения напряжения на диоде D10. База транзистора Q10, которая является также линией 21, будет под Vcc/2. Эмиттеры транзисторов Q10 и Q11 будут под Vcc/2-Vbe. Соответственно, в том же самом статическом состоянии, транзистор Q10 будет включен и транзистор Q11 будет выключен. Всякий раз, когда положительный пичок напряжения увеличивает уровень напряжения на аноде диода D11 до Vcc/2, напряжение на базе транзистора Q13 будет возрастать до Vсс/2 и при достаточной величине включать транзистор Q13. В то же время транзистор Q12 будет выключен. Когда транзистор Q13 включен, база транзистора Q14 будет шунтирована на землю и транзистор Q14 будет включен. Когда транзистор Q14 включается, на коллекторе транзистора Q14 запустится положительный импульс 2f_H уровня. Когда положительный пик напряжения на линии 17 заканчивается, добавочное напряжение на конденсаторе С2 будет рассеиваться за временную константу, определенную значениями резистора R14 и конденсатора С2. Когда конденсатор С2 достаточно разряжен, транзистор Q13 выключится и транзистор Q12 включится. Когда транзистор Q13 выключается, транзистор Q14 выключается и 2f_H импульс заканчивается. Когда отрицательный пик напряжения понижает напряжение на линии 22 до Vcc/2-Vbe, транзистор Q11 включится, а транзистор Q10 выключится. Когда транзистор Q11 включается, транзистор Q10 будет выключен. Когда транзистор Q11 включается, транзистор Q14 включается и создает другой положительный 2f_H импульс. Когда отрицательный пик напряжения заканчивается и заряд на конденсаторе C2 разряжается, транзистор Q11 выключается, а транзистор Q10 включится. Когда транзистор Q11 выключается, транзистор Q14 выключается и оканчивает положительный импульс. Хотя ширина 2f_H-REF импульсов на линии 23 будет подвержена некоторым колебаниям, эти колебания несущественны, так как фазовый компаратор 26 интегральной схемы типа 1391 является чувствительным к фронту. Необходимо лишь, чтобы ширина импульса импульсов 2f_H-REF была больше, чем приблизительно половина полученного импульса строки обратного хода, который является другим входом на фазовый компаратор. Эта минимальная ширина может быть обеспечена надлежащим выбором конденсатора С2 и резистора R14. В то же время ширина импульса будет сохраняться такой малой, как необходимо, чтобы поддержать быструю реакцию переключения в схеме конвертера.

Система синхронизации для всей 2f_H системы синхронизации отклонения показана на блок-схеме фиг. 4 и в общем обозначена позицией 40, 1-чип (аналоговая схема) 12, показанный на фиг.1, реализован как 1-чип промышленного типа ТА8360. 1f_H видеосигнал на линии 11 является входом в схему 14 выделения сигналов синхронизации. Схема 14 выделения сигналов синхронизации создает импульсы вертикальной синхронизации на линии 43 и 1f_H импульсы горизонтальной синхронизации на линии 13. 1f_H синхронизирующие сигналы на линии 13. показанные на фиг.5(а), являются входами на фазовый компаратор 16. Выход фазового компаратора 16 на линию 15, показанный на. фиг.5(b), является входом управляющего сигнала ошибки на фильтр 20^" нижних частот.

Частотная характеристика фильтра нижних частот в ТА8360, например, в первую очередь, определяется внешними тактирующими компонентами. Соответственно, блок 20^" показан штриховыми линиями. Внешние элементы могут быть последовательной RC-цепью, имеющей конденсатор 10 микрофарад и резистор 3К, подключенный между конденсатором и землей. Управляемый напряжением генератор 48 работает на 32f_Н уровне, зависящем от керамической резонирующей схемы 50. Номинальный 32f_H тактирующий сигнал на линии 49, показанный на фиг.5(с), является входом на схему 52 деления на 32.

Выход схемы деления на 32 на линию 17 является 1f_H запускающим сигналом, показанным на фиг. 5(d), 1f_H сигнал является входом на линии 55 на другой вход фазового компаратора 16, который может отразиться в управляющем напряжении ошибки фиг.6(b) неблагоприятно модифицированном 1f_H пульсацией, как показано. В случае, когда ширина 1f_H импульсов, поступающих назад на фазовый компаратор 16, слишком велика, ширина импульсов может быть уменьшена, например, последовательно подключенным конденсатором 54. 32f_H выход резонирующей схемы 50 также действует внешне на 1-чипе, на линии 51.

Управляющая схема 56 простой строчной развертки также обеспечивает некоторое число управляющих функций. 32f_H выход резонирующей схемы 50 на линии 51 и 1f_H и выход на линии 17 являются входами на схему 58 деления на 16. 32f_H сигнал обеспечивает вход СИНХРОНИЗАЦИИ для схемы 56. Выход схемы деления на 16 является тактирующим сигналом на частоте 2f_H, двойной по отношению к 1f_H уровню выхода схемы деления на 32. 1f_H тактирующий сигнал на линии 17 обеспечивает синхронизирующий сигнал ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ для установки в начальное состояние счетчика схемы 58 деления на 16 и синхронизации схемы 58 с 1f_H сигналом на линии 17.

Выход схемы 58 деления на 16 на линии 59 является входом в схему 60 ширины импульсов. Схема 60 ширины импульсов обеспечивает ширину импульсов в некорректированном 2f_H-REF сигнале на линии 61, достаточную для гарантирования надлежащей работы фазового компаратора 64 в интегральной схеме 62 контура фазовой автоматической подстройки частоты CA1391 типа.

В случае схемы, показанной на фиг.1, 2f_H-REF сигнал является симметричным в той степени, в какой начальный рабочий цикл является пятидесятипроцентным. Действие 1f_H пульсации на управляющее напряжение ошибки для 32f_H VCO отражено в форме сигнала фиг.5(b). Управляющее напряжение ошибки периодически падает в течение каждого 1f_H периода. Соответственно, в течение каждого 1f_H периода периодически падает выходная частота f_VCO 32f_H VCO. Когда частота падает, ширина 1/f_VCO импульсов увеличивается. Схема 58 делителя удваивает частоту 1f_H сигнала, который имеет период 32 выходных импульса 32f_H VCO, делением периода пополам, т.е., на два периода по шестнадцать импульсов.

Однако из-за падения 1f_H VCO частоты и из-за периодического увеличения ширины импульсов, совокупная ширина первых шестнадцати импульсов, _A меньше, чем, совокупная ширина следующих шестнадцати импульсов, t_B. Когда длительность t_A не равна длительности t_B, 2f_H-REF тактирующий сигнал не симметричен в пределах периода 1f_H сигнала, не выдерживающего точность цифрового делителя. Эта асимметрия может вызвать импульсы обратного хода переменных амплитуд Y₁ и Y2, как показано на фиг.5(f), которые являются аналогичными импульсам обратного хода, показанным на фиг.2(е), и которые могут вызвать расщепление растра. 2f_H-REF сигнал, генерируемый цифровой схемой, следовательно, также должен рассматриваться как некорректированный сигнал, который требует дальнейшей обработки.

Управляющий сигнал ошибки фазового компаратора 64 на линии 65 является входом в фильтр 63 нижних частот. Выход фильтра 63 нижних частот являются управляющим входом в управляемый напряжением генератор 66, который работает на 2f_H уровне и обозначен 2f_H VCO. Рабочая частота генератора типа 1391 и частотный отклик фильтра нижних частот определяются внешними тактирующими компонентами, как показано более подробно на фиг.7. Соответственно, блок 63 показан штриховыми линиями.

Частотная характеристика фильтра 63 нижних частот определяется последовательной RC-цепью, образованной, например, конденсатором С53 в 1,5 микрофарад и резистором R68 2К. Выход управляемого напряжением генератора 66 на линии 69 обеспечивает 2f_H сигнал в форме 2f_H импульсов ОБРАТНОГО ХОДА. 2f_H импульсы ОБРАТНОГО ХОДА являются входами в генератор 70 пилообразного напряжения, который является объектом ручной задержки фазы посредством ручной схемы 72 задержки. Выход генератора 70 пилообразного напряжения на линии 71 подключен по переменному току конденсатором С56 к другому входу фазового компаратора 64 линией 73.

Формы сигналов фиг. 6(а)-6(d) иллюстрируют относительные положения фаз 1f_H и 2f_H-REF тактирующих сигналов, генерируемых в схеме фиг.4. Фиг.6(а) иллюстрирует 1f_H СИНХРОНИЗИРУЮЩИЕ импульсы, выделяемые схемой 14 выделения синхронизирующих импульсов и подаваемые на фазовый компаратор 16 на линии 13.

Фиг.6(b) показывает 1f_H выход схемы 52 деления на 32 на линии 53. Следовательно, первый контур фазовой автоматической подстройки частоты является ответственным за поддержание относительной фазы переднего фронта 1f_H импульсов и средней точки, например, 1f_H СИНХРОНИЗИРУЮЩИХ импульсов. Эта ориентация может регулироваться посредством схемы задержки или фильтра, показанной как конденсатор 54. Как иллюстрируется на фиг.6(а) и 6(b), схема 54 задержки не включает какую-либо задержку.

Фиг. 6(с) иллюстрирует 2f_H-REF сигнал, генерируемый схемой 60 ширины импульса на линии 61, которая является одним из входов в фазовый компаратор 64 второго контура 62 фазовой автоматической подстройки частоты. Как и в случае схемы фиг.1, второй контур 62 фазовой автоматической подстройки частоты фиг. 4 эффективен для подстройки КОРРЕКТИРОВАННОГО 2f_H сигнала под 1f_H синхронизирующий сигнал и эффективен для усреднения асимметричных ошибок тактирования в некорректированном 2f_H-REF сигнале из-за 1f_H дрожания.

Фиг. 6(d) показывает 2f_H импульсы ОБРАТНОГО ХОДА на линии 69, которые являются входом в генератор 70 пилообразного напряжения. Схема 72 ручного управления для генератора 70 пилообразного напряжения обеспечивает регулировку разности в фазах между КОРРЕКТИРОВАННЫМИ 2f_H импульсами и 2f_H-REF импульсами.

Электрическая схема части блок-схемы, показанной на фиг.4, показана на фиг. 7. Схема 62 контура фазовой автоматической подстройки частоты реализована в виде интегральной схемы промышленного типа CA1391. Схема 62 содержит генератор 66, фазовый детектор 64, предварительное задающее устройство 84, выходное задающее устройство 86 фазового детектора и регулятор 87 напряжения Vcc. Генератор 66 - RC типа с контактом 7, используемым для управляющей частоты. Внешний конденсатор С51 соединяет контакт 7 с землей, и заряды через внешнее сопротивление R62 распределяются между контактами 6 и 7. Когда напряжение на контакте 7 превышает внутреннее потенциальное смещение, конденсатор С51 разряжается через внутренний резистор. Проводимость вызывает генерирование запускающего импульса, который оканчивается, когда, конденсатор достаточно разрядится.

Цикл разряда зависит от пилообразного сигнала на контакте 4. Идущие отрицательно синхронизирующие импульсы на контакте 3 сравниваются по фазе с пилообразной формой сигнала на контакте 4, который получают из импульсов обратного хода по строке. Если нет разности фаз между синхронизирующим сигналом и пилообразной формы сигналом, выходной ток цели на контакте 5 отсутствует. Когда происходит смещение фаз, ток течет или в, или из, контакта 5 для корректировки частоты. Рабочий щит или отношение импульс/пауза устройства 84 предварительной установки могут регулироваться заданием потенциала на контакте 6. В схеме фиг. 7 это определяется делителем напряжения, образованным резисторами R63 и R64. Потенциометр R37, подключенный к контакту 7 через резистор R72, может использоваться для ручной регулировки частоты генератора 66.

Схема 70 генерирования пилообразного напряжения включает в себя транзистор Q4, резистор R55 и конденсатор C50. Пилообразный сигнал, генерируемый на конденсаторе C50, подключен по переменному току к контакту 4 через конденсатор C56. Транзистор Q2 и потенциометр R20 образуют вручную управляемую схему 72 задержки, которая изменяет ток, необходимый для заряда конденсатора С50 пилообразного напряжения. Изменение времени, необходимого для заряда конденсатора C50 обеспечивает переменную задержку приблизительно от 0-2 микросекунд в соответствующей фазе 2f_H-REF импульсов и КОРРЕКТИРОВАННЫХ 2f_H импульсов.

КОРРЕКТИРОВАННЫЙ 2f_H выход устройства 84 предварительной установки на линии 67 является входом в схему двухтактного задающего устройства, включающую транзисторы Q5 и Q6, которая выдает 2f_H ЗАДАЮЩИЙ выходной сигнал на горизонтальную выходную схему.