专利名称：从彩色同步信号产生彩色副载波的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个从彩色同步信号产生出彩色副载波的和电路。这种PLL(锁相环路)电路主要包括一个相位比较级、一个受控振荡器和一个接在相位比较级的输入端与上述振荡器的调节输入端之间的滤波元件。上述的振荡器最好做成晶体振荡器。于是，晶体一般可作为一个外部元件接至一个特别是含有上述的相位比较级和可调振荡器的集成电路中。由于元件以及晶体的参数的离散性，经常还需作一定的调整。这种调整最好由与上述的晶体并行地接在集成电路外部的一个可调电容器来完成。
本发明的任务是建立一种能制成集成电路并且无需时可调振荡器进行调整的电路。
本发明的上述任务是这样实现的;即把起到相位比较级作用的A/D变换器的输出端通过一个数字PLL滤波器和一个∑△D/A变换器接至一个滤波电容。
要把取到相位比较作用的一个A/D变换器的数字输出电压转换成用于振荡器的模拟控制电压，可以由许多种可能的电路的未实施。但从本发明可以清楚地看出，把上面提到的PLL滤波器和特殊的D/A变换器组合起来的话，可以使整个彩色副载波PLL(锁相环路)实现一个惊人的大锁定范围。这个锁定范围是如此的大，以此于在即使考虑了元件特别是确定频率的晶体的所有误差之后，也无需对彩色副载波振荡器的频率作调整。具体地说，这意味着先有技术中所需的与晶体并行地接在集成电路外面的微调电容器可以省略掉。这将产生显著的价格优势，原因是微调电容(作为一个分立元件)、安装工作费用此外该电容的人工调整都可以节省。这样，在IC外部基本上只需要不带微调电容的晶体以及传导模拟调节电压的滤波电容。整个电路的其余部分可以以非常低的价格做在一个数字CMOS集成电路上。
数字PLL滤波器最好还附加地取到色同步信号触发级的作用，选通脉冲送至该滤波器的激励输入级。振荡器的输出电压最好通过一个分频电路之后加到D/A变换器的时钟输入端。A/D变换器的输出送至一个处理器，该处理器在其输出端提供三个数字色差信号，这二个信号被送至数字PLL滤波器的输入端。在数字滤波器中，最好是两个送入的色差信号中对应于色同步信号的电压值被进行详价。对二个分量都进行评价将提高PLL的锁定特性。
下面通过表示一个实施例的附图未详细描述本发明。附图中。
图1.是本发明的进行彩色副载波处理的集成电路的方框图，图2.是数字PLL滤波器的实施例的方框图，图3.是∑△D/A变换器的一个实施例的电路框图。
图1中，含有亮度信号和被调制了的彩色副载波的视频信号从集成电路16的1号端进入A/D转换器。与该A/D转换器2的时钟输入端相连的是VCXO晶体振汇器11的输出端，该VCXO晶体振荡器11产生一个频率为彩色副载频的四倍(4＊Fsc)的彩色副载波F4。确定振荡器11的频率的晶体14可以从外部接至12、13号端口。通过连顶线10上送出的模拟调节电压Ur可以对振荡器11进行两次调整。A/D变换器2的输出信号加至处理器3。在此，对信号进行解调，从而在输出端4，5上送出数字色差信号R-Y和B-Y，这些信号将被送入集成电路中的其它电路节进行进一步处理，这两个信号还被送至数字PLL滤波器6的输入端。另一方面，送入上述的数字PLL滤波器6的还有一个来自7号端口的色同步信号选通脉冲BGP(色同步门脉冲)。通过这样的触发，能使滤波器6只对对应于色同步信号的电压值进行评价。这样做是必要的，原因是在行扫描期间正负调制的彩色副载波是被图象内容调整了的，不适合于使振荡器11同步。PLL滤波器6计算出的值被送入∑△D/A变换器8中。此外，频率为2Fsc的时钟脉冲T2被送至变换器8的时钟输入端。这个时钟脉冲通过分频系数为2的分频电路15从彩色副载波F4得到。变换器8的输入信号是一个脉冲形状的电流，该电流根据1号端上的色同步信号和来自振荡器11的彩色副载波之间的相位差来对连接至P端的滤波电容Cf进行充电或放电。接下来，通过连接线10从端送来的模拟调节电压Ur送入振荡器11的调节输入端。
图2中示出了数字PLL滤波器6的详细方框图。在色同步信号期间，与色同步信号中的各分量对应的被解调了的色差信号(B-Y)和(R-Y)呈现在输入端IBY和IRY上。从外部送入的色同步信号的选通脉冲BGP的上升沿处于色同步信号的中内，并且是每行出现一次。寄存器R0和R1接收数字值IBY和IRY以备输出。原先存在于寄存器R0和R1中的值再被寄存器R2和R3接收。加法器A0计算出当前从IBY得到的值的前一行得到的值的和。在计算得到的值中，我们只对运算符号位BM感兴趣。这个符号位信号BM再前进至寄存器R4，异或门G0以及加法器A3的控制输入端5。如果当前计算到的运算符号BM与R4的输出端处的上一行的BM的值相等，则反相器G4的输出端为逻辑1，不然就为逻辑零。
加法器A1把当前从输入端IRY取到的值与上一行的值相加，其结果进入限幅电路G1。这种限幅电路最好做在一个ROM中。超过2＊＊K-1的正数字值将被该值取代。同样，低于2＊＊(-K)的值也被该值(2＊＊(-K)取代。其他所有的值都通过该限幅电路。其后得到的值RR送入寄存器R5和加法器A2和A3中。
加法器A2从RR的当前值中减去RR在一行中具有的值，该值存贮在寄存器R5中。开关G2可以做成多输入与门电路。在BE＝1时它通过计算得到的值，否则将把数值零送至输出端上。开关G2送出的结果被乘以2＊＊N。这相当于把二进制数字值向左侧移动N位，在技术上是通过在加法器A3中把连线移位后再连接而实现的。
如果BM指示出一个负运算符号，加法器A3则把它的二个输入值相加。如果BM指示着一个正运算符号，则把数字值RS从信号RR中减去。加法器A3的结果将进入限幅电路G3中。在每个选通脉冲BGP的形式流过整个电路。一段时间之后，寄存器R6的输入端上的值才会稳定。现在，使用相对于选通脉冲BGP已被延迟了的辅助时钟脉冲BGH，使结果存入寄存器R6中，并送至输出端D0上。正如图1所示，D0同时也是后面的∑△D/A变换器8的输入端。
图3中示出了与端口D0相连的变换器8的详细框图，变换器8被做成一个一阶数字∑△解调器。该∑△解调器的输入端D0是一根n位宽的数字总线。数字值被表示成2的补值。这里示出了一个例子n＝4，因此在输入端上可以有-8和+7之间的数值。第一步先进行运算符号位扩展V0。加法器A10把数值加至寄存器R11的符号扩展输出值上。加法器A10的和值中的低四位被反馈到寄存器R11的输入端。加法器A10的输出信号S3和S4通过门电路G10和G11互相组合在一起，并且输出至寄存器R12和R13后面的输出端U和D上。
寄存器R11、12、13在具有约8MHz的固定频率的不中断时钟脉冲T2的驱动下工作。数字电压11和D控制着开关S10和S11。端口P与这两个开关相连，此外还与晶体振荡器的高阻控制输入端OCV以及外部滤波电容Cf相连。电流源I0和I1由提供相等的标称电流的晶体管构成。
如果U＝1，D＝0，则是流源I0的电流通过处于图中“1”位置时的开关S10流入滤波电容Cf，使电容Cf上的电压Ur上升。另外还有一个电流从正电压源(+)通过处于“0”位的辅S11流入电流源I1中。这样，在这样情况下，这一支路并不影响电容Cf上的电压。这样，在与滤波电容Cf相连的端口P上就产生了用于对晶体振荡器11进行频率、相位调节的模拟调节电压Ur。
由图1、2和3表示的全部电路可以构成一块数字CMOS集成电路的一部分，该集成电路中还包括图1中未示出的用于进行信号处理的元件。就产生彩色副载波而言，只有晶体14和滤波电容Cf需要从集成电路外部接入。使用Cf进行的滤波时间常数应为200至300电视行。电容Cf与这换器8中实现的PI调节器一起产生一种积分作用。Cf的电容量数量级为1μF。这样，在图1中用来生成彩色副载波的PLL电路中，振荡器11形成了VCO，A/D变换器2，相位比较级以及第6、8级和Cf构成了一个滤波器，通过该滤波器可以从数字比较结果产生出用于振荡器11的模拟调节电压Ur。
权利要求
1.从色同步信号产生彩色副载波的电路，包括一个具有A/D变换器(2)的PLL电路，送入上述电路的有一个视频信号和用途时钟脉冲的一个VCXO晶体振荡器(11)的输出电压，该电路的输出端通过一个D/A变换器接至一个用于给振荡器(11)传导一个模拟调节电压(Ur)的滤波电容器(Cf)，其特征在于上述的输出端是通过一个数字PLL滤波器(6)和一个Σ△D/A变换器(8)与上述滤波电容(Cf)相连的。
2.根据权利要求1的电路，其特征在于在选通脉冲(BGP)送入激励端(7)中时，数字PLL滤波器(6)还额外地起着彩色同步信号触发级的作用。
3.根据权利要求1的电路，其特征在于上述振荡器(11)的输出电压通过一个分频器(15)之后才送入D/A变换器(5)的时钟输入端。
4.根据权利要求1的电路，其特征在于A/D变换器(2)的输出端与一个处理器(3)相连，该处理器(3)在输出端上输出二个数字色差信号(R-Y，B-Y)，这二个数字色差信号被送至数字PLL滤波器(6)的输入端。
5.根据权利要求4的电路，其特征在于上述的二个馈入数字色差信号(R-Y，B-Y)的对应于色同步信号的电压差在数字PLL滤波器(6)中被进行评价。
全文摘要
本发明是从色同步信号中产生出彩色副载波的电路。本发明的目标旨在设计一种可以方便地做成集成电路并且对可控彩色副载波振荡器(11)无需调节的电路。在本发明中，进行相位比较的一个A/D交换器(2)的输出端通过一个数字PLL滤波器(6)和一个∑ΔD/A变换器(8)连接到滤波电容(Cf)。本发明特别适用于电视机及录象机中使用的色度集成电路。
文档编号H04N9/45GK1065172SQ9210174
公开日1992年10月7日 申请日期1992年3月14日 优先权日1990年5月1日
发明者海里奇·斯科曼 申请人:德国汤姆森-勃朗特有限公司