专利名称：正弦值产生电路、相移电路、色调调整电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及对输入信号θ获得输出信号Sinθ的正弦值产生电路，特别涉及由双极型晶体管构成的正弦值产生电路。
本发明还涉及电视机等中使用的相移电路，特别涉及由双极型晶体管构成的相移电路。
本发明还涉及电视接收机等中使用的色调调整电路(TINT adjustmentcircuit)，特别涉及由双极型晶体管构成的色调调整电路。
背景技术：
一般来说，观看者可以用电位器等从外部自由地调整电视机的色度信号的色调(TINT)。在调整色调(TINT)中，也可以使色度信号的解调轴(x轴、y轴)沿某个方向旋转。在旋转解调轴中也可以改变附加在解调电路上的3.58MHz的色载波的相位。
图6表示用于改变3.58MHz的色载波的相位的色调调整电路。在图6中，假设在输入端子1上施加色载波，在端子2上施加水平同步脉冲。
色同步信号分离电路3根据所述水平同步脉冲从输入端子1输入的色载波中仅提取色同步信号。提取出的色同步信号通过CW(连续波)发生电路4被变换成色同步信号的连续波。
该连续波通过相移电路5施加在色度信号的解调电路6上。在解调电路6中，从端子7施加色度信号，将B-Y色差信号和R-Y色差信号这两者解调在端子8、9上。由于对这两个信号进行解调，所以需要两种连续波，相移电路5将用于B-Y色差信号和用于R-Y色差信号的两个连续波供给解调电路6。
如果观看者用电位器来改变相移电路5的相移量，那么根据上述原理，可以自由地调整色度信号的色调(TINT)。
但是，在上述电路中，对于通过解调电路6的信号可进行相位控制，而对于不通过解调电路6的信号不能进行相位控制。即，对于需要调制的色度信号可以进行色调调整，而对于解调后的色度信号不能进行色调调整。
但是，近来，如果将DVD播放机和电视机连接，那么在从外部将分量信号(Y、Cb、Cr)施加到电视机上，但这样的信号是已经实施了色度解调的状态的信号，在上述现有的电路中不能进行色调调整。
发明内容
在本申请披露的发明中，主要内容如下。
本发明的正弦值产生电路包括在发射极被连接到一起的基极间施加输入信号θ的第1和第2差动晶体管；以及与所述连接在一起的发射极连接的电流源；其特征在于，产生与输出信号Sinθ和-Sinθ近似的电流作为所述第1和第2差动晶体管的集电极电流。
根据这样的结构，可以用简单的电路结构来实现正弦值产生电路。
本发明的相移电路使坐标上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)，它包括产生与输入信号θ对应的输出信号Sinθ和-Sinθ的正弦值产生电路；产生与输入信号θ对应的输出信号Cosθ的余弦值产生电路；进行所述输入信号x和所述输出信号Cosθ的乘法的第1乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Sinθ的乘法的第2乘法电路；进行所述输入信号x和所述输出信号-Sinθ的乘法的第3乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Cosθ的乘法的第4乘法电路；对所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法的第1加法电路；以及对所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法的第2加法电路；其特征在于，通过所述第1和第2加法电路可获得相移了θ相位的输出信号(X，Y)。
根据这样的结构，利用坐标变换，可以简单地构成用于色调调整的相移电路。此外，正弦值产生电路、余弦值产生电路的优选实施形态如下。
正弦值产生电路包括将输入信号θ施加在发射极被连接到一起的基极间的第1和第2差动晶体管；以及与所述连接在一起的发射极连接的电流源；其特征在于，产生与输出信号Sinθ和-Sinθ近似的电流作为所述第1和第2差动晶体管的集电极电流。
余弦值产生电路的特征在于包括按照输入信号θ来产生输出信号Sin(θ/2)的Sin(θ/2)产生电路；产生将该Sin(θ/2)产生电路的输出信号平方的Sin2(θ/2)的平方电路；将该平方电路的输出信号放大两倍的放大电路；以及从1中减去该放大电路的输出信号的减法电路。
此外，正弦值产生电路、余弦值产生电路、第1至第4乘法电路的特征在于采用双极型晶体管的差动放大器的结构。
本发明的色调调整电路包括将电视信号中的色度信号按照载波进行解调的色度信号解调电路；以及将从该色度解调电路输出的第1色差信号和第2色差信号进行相移的相移电路；其特征在于，根据所述相移电路的相移量来进行色调调整。
所述相移电路使坐标上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)，该相移电路包括产生与输入信号θ对应的输出信号Sinθ和-Sinθ的正弦值产生电路；产生与输入信号θ对应的输出信号Cosθ的余弦值产生电路；进行所述输入信号x和所述输出信号Cosθ的乘法的第1乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Sinθ的乘法的第2乘法电路；进行所述输入信号x和所述输出信号-Sinθ的乘法的第3乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Cosθ的乘法的第4乘法电路；对所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法的第1加法电路；以及对所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法的第2加法电路；其特征在于，施加色调调整电压作为输入信号θ，提供色差信号作为以坐标表示为(x，y)的输入信号，通过所述第1和第2加法电路可获得相移了θ相位的色差信号。
根据这样的结构，所述相移电路可以仅使用正弦值产生电路、余弦值产生电路、四个乘法电路简单地构成。
图1是本发明实施例的色度信号的解调电路的方框图。
图2是本发明实施例的正弦值产生电路图。
图3是本发明实施例的相移电路的方框图。
图4是表示图3的正弦值产生电路43、Sin(θ/2)发生电路44的具体电路例的电路图。
图5是表示图3的平方电路45、第1乘法电路54至第4乘法电路55的具体电路例的电路图。
图6是现有例的色度信号的解调电路方框图。
具体实施例方式
下面，参照图1来说明本发明的实施例。ACC(auto color control；自动色彩控制)电路10自动调整来自输入端子11的复合色度信号的电平。BPA(band pass amplifier；带通放大器)12从该ACC电路10输出的复合色度信号中分离并提取色度信号和色同步信号。
PLL(phase locked loop；锁相环)电路13内置相位比较电路、LPF(Lowpass filter；低通滤波器)、VCO(voltage controlled oscillator；电压控制振荡器)，产生与所述色同步信号同步的连续波cw。
相移电路14根据该PLL电路13的输出信号产生用于解调的两种载波(其中，不进行可变相移)。解调电路15对BPA12分离提取出的色度信号按照相移电路14产生的两个载波进行解调，产生B-Y信号和R-Y信号。
DVD(Digital Video Disc；数字视频盘)16产生作为图像信号源的B-Y信号和R-Y信号。开关17、18可切换图像信号源。
TINT电路19(用于色调调整的相移电路)按照观看者控制的来自外部的用于TINT调整的控制电压来改变来自开关17、18的B-Y信号和R-Y信号的相位。将用于TINT调整的控制电压施加在用于TINT调整的控制端子20上。
下面，说明上述结构的色度信号的解调电路的工作情况。从输入端子11输入的复合色度信号，其电平由ACC电路10自动调整。电平被自动调整过的复合色度信号由BPA12分离成色度信号和色同步信号。PLL电路13内置相位比较电路、LPF、VCO，产生与所述色同步信号同步的连续波cw。
该连续波cw由相移电路14变换为用于解调的两种载波，并施加在解调电路15上。于是，解调电路15从色度信号中得到色差信号B-Y信号和R-Y信号，分别施加在开关17、18上。
另一方面，在开关17、18上还施加来自DVD16的色差信号B-Y信号和R-Y信号，按照开关17、18的选择状态将其中一个信号施加在TINT电路19上。
TINT电路19进行输入信号的相移，由此可进行色调调整。在图1所示的系统中，对于解调过的信号、即色差信号进行相移，所以也可以对来自DVD16的信号进行色调调整。
下面，说明TINT电路19的原理。为了将坐标轴上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)，根据坐标变换公式，按下式(1)所示的关系对输入信号进行变换就可以。
式1XY=cosθsinθ-sinθcosθxy=cosθ·x+sinθ·y-sinθ·x+cosθ·y---(1)]]>即，在电路上，也可以形成X＝x·Cosθ+y·Sinθ＝-x·Sinθ+y·Cosθ的关系式。但是，Sin函数和Cos函数的关系如式(2)所示。
式2sin2θ=1-cos2θ2---(2)]]>从式(2)可导出以下所示的式(3)、式(4)，所以最终Cosθ用式(5)表示。因此，如果获得Sin(θ/2)，那么显然可以形成Cosθ。
式32sin2θ-1＝-cos2θ…(3)式4cos2θ＝1-2sin2θ …(4)式5cosθ=1-2sin2(θ2)---(5)]]>因此，如果从输入信号θ中可以形成输出信号Sin(θ)，那么使表示为(x，y)的输入信号旋转θ，可获得变换为输出信号(X，Y)的相移电路、即TINT电路。
下面，说明从输入信号θ形成输出信号Sinθ的电路。图2表示通过差动放大器由输入信号θ可以形成大致等价于输出信号Sinθ的输出。在图2中的输入端子30、31间，施加作为输入信号的θ，按照该输入信号θ，电流源32的恒定电流10作为电流Ic1和电流Ic2流向晶体管33、34的集电极。
于是，根据一般的差动放大器的输入输出的关系、指数函数和tanh的关系，电流Ic1和电流Ic2可以如式(6)、(7)那样来表示。
式6IC1=αI02{1+tanhλ2θ}---(6)]]>式7IC2=αI02{1-tanhλ2θ}---(7)]]>其中，λ=qKt]]>，K玻尔兹曼常数；t绝对温度；q电子的电荷；α电流比这里，如果着眼于式(6)、(7)的tanh，那么可知Sin和tanh成为比较接近的值。如果将tanhθ进行数学上泰勒展开，那么可用式(8)表示。如果将Sinθ进行数学上泰勒展开，那么可用式(9)表示。这里，θ是弧度单位，但实际上在TINT中相移的量是0.7或0.8左右的比较小的值。因此，可知式(8)和式(9)的θ的三次方的系数稍有不同，但非常接近。
式8tanhθ=θ-13θ3+215θ5---(8)]]>式9sinθ=θ-13×2θ3+1120θ5---(9)]]>于是，式(6)和式(7)通过式(10)和式(11)来近似。式(10)和式(11)所示的‘1’表示不依赖于输入信号的固定电流、即直流分量。
式10IC1=αI02{1+sinλ2θ}---(10)]]>式11IC2=αI02{1-sinλ2θ}---(11)]]>因此，根据式(10)和式(11)可知，图2的差动放大器可以根据使用方法(相移量少)由输入信号θ形成大致等价于输出信号Sinθ的输出。
图3表示利用图2的差动放大器将坐标轴上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)的电路。在图3的输入端子40上施加信号x(相当于色差信号B-Y)，在输入端子41上施加信号y(相当于色差信号R-Y)，在控制端子42上施加TINT调整用的信号θ。
图3的正弦值产生电路43可以由图2的差动放大器构成。或者，就获得Cosθ来说，也可以将式5用电路来构成。如图3所示，用于获得Cosθ的电路可以由半角正弦值产生电路44、将半角正弦值产生电路44的输出信号进行平方来产生Sin2(θ/2)的平方电路45、使该平方电路45的输出信号放大两倍的放大电路46、从1(直流分量发生器48的输出信号)中减去该放大电路46的输出信号的减法电路47、以及产生正和负的输出信号的放大器49来构成。
通过这些电路，在端子50至端子53中可获得Sinθ、-Sinθ、Cosθ、-Cosθ。
因此，施加在第1乘法电路54和第4乘法电路55上的Cosθ可以由端子52获得。此外，施加在第2乘法电路56和第3乘法电路57上的Sinθ和-Sinθ可以由端子50、51获得。
由此，在第1乘法电路54的输出端上可获得x·Cosθ，在第2乘法电路56的输出端上可获得y·Sinθ。在第3乘法电路57的输出端上可获得-x·Sinθ。而且，在第4乘法电路55的输出端上可获得y·Cosθ。然后，第1乘法电路54的输出和第2乘法电路56的输出由第1加法器58进行加法，第3乘法电路57的输出和第4乘法电路55的输出由第2加法器59进行加法。
这样，根据图3的电路，由于形成X＝x·Cosθ+y·Sinθ和Y＝-x·Sinθ+y·Cosθ这样的关系，所以使坐标轴上表示为(x，y)的输入信号相移θ，可以变换成输出信号(X，Y)。
图4是表示图3的正弦值产生电路43、半角正弦值产生电路44的具体例的电路图。在图4中，在端子60、61之间施加信号θ，施加在由差动晶体管62、63构成的差动放大器64和由差动晶体管65、66构成的差动放大器67上。差动放大器64的工作原理与图2所示的差动放大器的原理相同，在端子68、69上可获得Sinθ和-Sinθ。
差动放大器67的晶体管65、66的发射极上连接着二极管70、71。通过该二极管70、71的作用，在端子72、73上可获得Sin(θ/2)和-Sin(θ/2)。
在图3中，平方电路45、第1乘法电路54至第4乘法电路55可以由图5所示的乘法电路构成。在图5中，在输入端子80、81上施加一个输入信号，在输入端子82、83上施加另一个输入信号，并进行两信号的乘法。
由晶体管84、85构成的差动放大器86和由晶体管87、88构成的差动放大器88组成乘法电路的本体，将来自晶体管的基极的信号和来自发射极侧的信号进行乘法。
然后，乘法结果的一部分作为电流产生在晶体管84的集电极上，乘法结果的另一部分作为电流产生在晶体管88的集电极上。晶体管84的集电极电流在晶体管90、91中使其电流极性反向并输出。
此外，晶体管88的集电极电流在晶体管92、93、晶体管94、95中使电流极性反向并输出。其结果，在输出端子96上产生直流分量抵消的乘法结果(y·Sinθ)。
根据本发明，可以用简单的电路结构来实现正弦值产生电路。
此外，仅使用正弦值产生电路、Cosθ产生电路、四个乘法电路，就可以简单地构成利用坐标变换的相移电路。
此外，正弦值产生电路、Cosθ产生电路和乘法电路可以由双极型晶体管和电阻构成，所以可以提供适合于集成电路化的相移电路。
本发明的相移电路特别适合于将来自色度信号解调电路的第1色差信号和第2色差信号进行相移的相移电路，根据该相移电路的相移量来进行色调调整，也可以从DVD播放机等的外部对分量信号(Y、Cb、Cr)简单地进行电视机的色调调整。
权利要求
1.一种正弦值产生电路，包括在发射极被连接到一起的基极间施加输入信号θ的第1和第2差动晶体管；以及与所述连接在一起的发射极连接的电流源；其特征在于，产生与输出信号Sinθ和-Sinθ近似的电流作为所述第1和第2差动晶体管的集电极电流。
2.如权利要求1所述的正弦值产生电路，其特征在于，所述输入信号θ在±0.8弧度以下。
3.一种相移电路，使坐标上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)，它包括产生与输入信号θ对应的输出信号Sinθ和-Sinθ的正弦值产生电路；产生与输入信号θ对应的输出信号Cosθ的余弦值产生电路；进行所述输入信号x和所述输出信号Cosθ的乘法的第1乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Sinθ的乘法的第2乘法电路；进行所述输入信号x和所述输出信号-Sinθ的乘法的第3乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Cosθ的乘法的第4乘法电路；对所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法的第1加法电路；以及对所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法的第2加法电路；其特征在于，通过所述第1和第2加法电路可获得相移了θ相位的输出信号(X，Y)。
4.如权利要求3所述的相移电路，所述正弦值产生电路包括将输入信号θ施加在发射极被连接到一起的基极间的第1和第2差动晶体管；以及与所述连接在一起的发射极连接的电流源；其特征在于，产生与输出信号Sinθ和-Sinθ近似的电流作为所述第1和第2差动晶体管的集电极电流。
5.如权利要求3所述的相移电路，其特征在于，所述余弦值产生电路包括按照输入信号θ来产生输出信号Sin(θ/2)的Sin(θ/2)产生电路；产生将该Sin(θ/2)产生电路的输出信号平方的Sin2(θ/2)的平方电路；将该平方电路的输出信号放大两倍的放大电路；以及从直流分量中减去该放大电路的输出信号的减法电路。
6.如权利要求3所述的相移电路，其特征在于，所述正弦值产生电路、所述余弦值产生电路、所述第1至第4乘法电路采用双极型晶体管的差动放大器。
7.一种色调调整电路，包括将电视信号中的色度信号按照载波进行解调的色度信号解调电路；以及将从该色度解调电路输出的第1色差信号和第2色差信号进行相移的相移电路；其特征在于，根据所述相移电路的相移量来进行色调调整。
8.如权利要求7所述的色调调整电路，所述相移电路使坐标上表示为(x，y)的输入信号相移θ相位，变换成输出信号(X，Y)，该相移电路包括产生与输入信号θ对应的输出信号Sinθ和-Sinθ的正弦值产生电路；产生与输入信号θ对应的输出信号Cosθ的余弦值产生电路；进行所述输入信号x和所述输出信号Cosθ的乘法的第1乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Sinθ的乘法的第2乘法电路；进行所述输入信号x和所述输出信号-Sinθ的乘法的第3乘法电路；进行所述输入信号y和所述输出信号Cosθ的乘法的第4乘法电路；对所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法的第1加法电路；以及对所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法的第2加法电路；其特征在于，施加色相调整电压作为所述输入信号，提供色差信号作为以坐标(x，y)表示的输入信号，通过所述第1和第2加法电路可获得相移了θ相位的色差信号。
9.一种色调调整电路，包括将电视信号的色度信号按照载波进行解调的色度解调电路；产生与用于色调调整的输入信号θ对应的输出信号Sinθ和-Sinθ的正弦值产生电路；产生与用于色调调整的输入信号θ对应的输出信号Cosθ的余弦值产生电路；进行来自所述色度信号解调电路的第1色差信号x和所述余弦值产生电路的输出信号Cosθ的乘法的第1乘法电路；进行来自所述色度信号解调电路的第2色差信号y和所述正弦值产生电路的输出信号sinθ的乘法的第2乘法电路；进行来自所述色度信号解调电路的第1色差信号x和所述输出信号-sinθ的乘法的第3乘法电路；进行来自所述色度信号解调电路的第2色差信号y和所述输出信号Cosθ的乘法的第4乘法电路；将所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法，获得x·Cosθ+y·Sinθ的第1加法电路；以及将所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法，获得-x·Sinθ+y·Cosθ的第2加法电路；其特征在于，通过所述第1和第2加法电路可获得相移了θ相位的色差信号。
10.如权利要求8、权利要求9所述的色调调整电路，其特征在于，所述正弦值产生电路、所述余弦值产生电路、所述第1至第4乘法电路采用双极型晶体管的差动放大器。
全文摘要
一种装置,可以对需要调制的色度信号进行移相调整,可以对解调的色度信号进行移相调整。该装置包括:产生与输入信号θ对应的输出信号Sinθ和－Sinθ的Sinθ产生电路(43);产生与输入信号θ对应的输出信号Cosθ的Cosθ产生电路(44、45、46、47、48);第1乘法电路(54);第2乘法电路(56);第3乘法电路(57);第4乘法电路(55);对所述第1和第2乘法电路的输出信号进行加法运算的第1加法器(58);以及对所述第3和第4乘法电路的输出信号进行加法运算的第2加法器(59)。
文档编号H04N9/64GK1385958SQ02118900
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月9日 优先权日2001年5月11日
发明者植木敬次郎 申请人:三洋电机株式会社