[发明专利]取样数据相位锁定装置

说明书

本申请案为1988年9月26日所提交的249，022号申请案的部份继续申请，本发明涉及锁相信号产生电路。

传统上原来使用模拟电路的装置，改为数字电路的数目日益增多，其原因为a）数字电路在变量方面固有地比较稳定，及b）数字积成电路的进步使之在成本费用上具有竞争力。目前正使用数字处理的装置实例有电视装置，诸如接收机、盒式录像机等，以及音响装置，诸如，小磁盘唱机、数字声带唱机等。在上述各种装置中，往往需要产生其相位锁定于待处理信号的某一成份上的时钟信号。例如数字电视接收机往往设计成与色副载波同步工作。为便于这种同步，电视信号中包括有副载波频率的脉冲振荡群，此振荡群有适当的相位，且在每一视频行间隔的无效部份产生。

锁相于副载波频率上的时钟信号的产生可经由a）对脉冲群成份取样以产生大体上正交相位关系的脉冲群信号取样;b）累加各正交取样;以及c）产生出信号以控制电压控制振荡器形成决定取样间隔的时钟信号。一种这样的装置公开于授予彼德·福拉姆的美国专利第4，491，862号中，此项专利名称为“具有至少一数字积成电路以处理合成彩色信号的彩色电视机“（Color    Televison    Receiver    With    at    least    one    Digital    Integrated    Circuit    For    processing    the    Composite    Color    Signal）。此一福拉姆装置包括有一模数变换器（ADC），此变换器由压控振荡器（以下简称为VCO）调节按4倍副载波频率对视频信号取样。一旦该装置被锁相，交替取样即为正交关系。由ADC所产生之取样被分离为 与交替取样相应的两种成份，即R-Y信号和B-Y信号，这两种信号都调制在副载波频率上。每一成份的交替取样（正取样相位的R-Y取样及正取样相位的B-Y样本）在各累加器内累加，此累加器被调节为只按在脉冲群间隔期间所采取取样而工作。所累加的R-Y和B-Y取样的符号（极性）位耦合至转换电路。R-Y累加取样加至限值电路，此经限值的样本耦合至转换电路。累加取样的符号位指示由VCO产生的定时信号的相位，相对于B-Y分量相位，是大于+90°还是小于-90°。按照符号位的状态，由转换电路提供等于预定正值、预定负值或由限值电路所提供的累加R-Y值的输出值。转换电路的输出经低通滤波，转换为模拟信号，并加至VCO的控制输入端而形成一闭环锁相时钟脉冲发生器。

此福拉姆电路至少有两个缺点。第一，相位检测是信号幅度的函数，其检测精度随信号幅度的缩小而减小。第二，由于相位检测是幅度敏感的，如果色同步信号中包含有直流成份时，此系统难免有相位误差。而由于在ADC中有参数漂移或ADC的偏压不合适，常常引入直流成份。

本发明的目的是提供一种没有上述缺点的取样数据锁相装置。

本发明在一取样数据系统中实施，用以产生与施加信号有既定关系的信号。取样装置在由生成信号决定的时间对施加信号取样，以产生出大体为第一和第二正交相关成份信号取样。累加器在预定的时间间隔内累加此第一和第二正交信号。减法器电路产生出来自相继时间间隔的第一正交信号的累加取样之差异。响应于差异信号及累加信号之极性的装置产生所述信号。

图1为电视信号处理装置用的锁相时钟信号发生电路的方块图。

图2为实施本发明的相位检测器，部份为略图/部份为方块图，此检测器可用以取代图1电路的相位检测电路。

图3为波形图，说明图2电路所用信号的定时状况。

图4为相位说明图，有助于描述本发明的工作。

图5、图6和图7为本发明进一步实施例的部份方块图。

图8为实施本发明的另一相位检测装置，部份为略图/部份为方块图。

本发明将按照数字，例如，2互补二进位，硬件等来加以说明，但是，凡熟悉电路设计的技术人员将认为此装置可利用取样数据模拟分量予以实施。例如，凡使用ADC进行信号取样、用锁存器进行储存以及用加法器和减法器进行算术功能的数字装置，取样数据模拟装置可利用取样与锁存电路进行信号取样，用转换电容器储存元件进行信号储存，以及以相加和相减放大器进行算术功能。

在所说明的电路中，可能需要额外的延迟元件以使特定时钟信号作适当时间调整，这视设计人员选用的电路元件而定。为避免紊乱图中已将这些元件略去，但是，凡熟悉电路设计的技术人士将很容易明白什么时候需要这种延迟，什么时候将它纳入。在各图中，粗箭头表示多位并联连接器，而细箭头通常表示信号导线连接。