用于自动跟踪和/或处理数据,特别是音频、电视和/或视频数据的电路设置和方法技术

技术编号:3418599 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了进一步改进通过至少一个锁相环(40)自动跟踪和/或处理数据,特别是音频、电视TV和/或视频数据的电路设置(100;102;104;106)和方法,其中通过至少一个鉴相器(44)检测相位信息,特别是在至少一个模拟输入信号(50;50’)的至少一个上升沿和/或下降沿到达后的相位信息,通过至少一个环路滤波器(30)确定至少一个增量(24),其中由鉴相器(44)输出的输出信号(56)被馈送到该环路滤波器,并且至少一个斜坡振荡器(46)被馈送由环路滤波器(30)输出的该增量(24),使得其中该电路设置(100;102;104;106)和用于操作该电路设置的方法可以很容易地适用于各种需要,提出,锁相环(40)基本上是数字的,其中,通过至少一个被馈送有至少一个系统时钟(52)的时间-数字转换器(42)可以将输入信号(50;50’),特别是输入信号(50;50’)的相位数字化,鉴相器(44)被馈送有输出信号(54),特别是时间-数字转换器(42)的额外相位信息,以及至少被馈送有斜坡振荡器(46)的第一输出信号(62a),特别是至少一个状态信号,并且至少一个鉴频器(48)被馈送有斜坡振荡器(46)的至少一个第二输出信号(64),特别是至少一个溢出脉冲,并输出频率信息(58)给环路滤波器(30),该环路滤波器还特别被分配给至少一个频率锁定环路(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,特别是音频、电视和/或视频数据的电路设置和方法
本专利技术涉及一种具有至少一个锁相环的电路设置,其包括-至少一个鉴相器,用于检测至少一个模拟输入信号的相位信息,特别是至少一个模拟输入信号的至少一个上升沿和/或下降沿到达之后的相位信息,-至少一个环路滤波器,由鉴相器输出的输出信号可以馈送到该环路滤波器,用于确定至少一个增量,和-至少一个斜坡振荡器,由环路滤波器输出的增量可以馈送到该斜坡振荡器。此外,本专利技术涉及一种通过至少一个锁相环自动跟踪和/或处理数据,特别是音频、电视和/或视频数据的方法,其中-通过至少一个鉴相器检测相位信息,特别是在至少一个模拟输入信号的至少一个上升沿和/或下降沿到达后的相位信息,-通过至少一个环路滤波器确定至少一个增量,其中由鉴相器输出的输出信号被馈送到该环路滤波器,和-至少一个斜坡振荡器被馈送有由环路滤波器输出的该增量。随着技术的进步,集成电路(所谓的集成电路IC)的结构正变得越来越小且越来越复杂。这样就开发出了在一个系统上实现越来越高的要求,并将越来越多的功能集中在一个集成电路上的可能性。由于发展这种复杂系统的成本非常高,因此,为了能够弥补所花费的成本而尽可能地能够在市场上出售这些产品是非常重要的。为此,人们努力使开发时间尽可能的短。用于缩短开发时间的出发点是一种尽可能灵活并可以普遍使用的数据库。在这一点上,对于大量应用来说,必须要产生具有一定频率比,并相对于输入信号具有恒定相位关系的时钟信号。为此,通常使用锁相环(所谓的锁相环PLL)。锁相环是一种用于产生具有一定精确度的具有所希望的频率和相位关系的特定电路;利用该精确度,电路根据电路的需要和控制状态来进行操作。通常锁相环PLL的应用领域是电视技术。为了使电视观众能够在他的电视机上看到清晰的电视图像,必须要使电视机显像管的偏转单元与频率和相位进行了校正的传输图像相同步;这是通过锁相环PLL来执行的。因此,锁相环PLL是一种控制系统,其目的是使振荡器与输入信号在频率和相位上都同步。在同步状态下,输入信号和振荡器信号之间的相位差为零或者恒定。在输入信号和振荡器信号彼此间出现相位偏移时,锁相环PLL重新调节振荡器,直到相位偏移再一次消失或恒定为止。在电视应用中,水平同步信号或线性同步信号(所谓的“hsync”信号)经常被作为得到时钟信号的参考信号,该时钟信号的频率是输入频率的倍数,例如2.048倍,或者是其一部分。如果要考虑的应用不是电视或视频应用,而是其它的应用,例如音频应用,则参考信号通常是可以被称作“hin”信号的普通信号因此,在音频应用中,所谓的“字选WS”信号经常是用于传输数据的位宽时钟的参考信号。这里,“字选WS”信号是在内部集成电路声音IIS模式(所谓的IIS模式或I2S模式)中在音频数据的串行传输中用于声道区分的信号;这意味着,“字选WS”信号通过高或低状态表示正在使用的是左侧声道还是右侧声道。过去,模拟锁相环PLL系统已经被用于电视应用和音频应用,利用该系统,对于输入频率在从大约15千赫到大约60千赫的范围内的情况,可以提供幅度小于300兆赫的时钟信号。对于新的超大规模集成电路VLSI处理,需要一种新的数字低频PLL,相比于模拟系统,其可以以更灵活的方式来使用。最近,人们主要采用的是数字PLL系统,例如,这是因为-模拟PLL系统不能(再)满足市场或消费者或顾客所需要的性能,-模拟系统对干扰,如“地面反跳”(=由于转换操作而导致产生的参考电压的波动)非常敏感,或者-数字PLL系统可以被做得更小而不会损失任何性能。因此,这给出了为什么锁相环系统的模拟部分应该尽可能多地被减少的原因,此外,通过模拟PLL系统,要克服巨大的困难才能得到所需要的性能,或者根本不能得到所需要的性能-不切断输入信号或切断输入信号,系统都保持在其最后的频率上,例如以引入监控模式;-当控制环路被打开,系统被转换到其额定频率上时(或者反之亦然),利用有限的且可适应的频率变化,应以整个时间内连续保持的平滑方式发生这种情况;如果电视机内的线性频率变化得太快,则超高压EHT也变得太大,并且电视机进入x射线保护切断模式;-(率减)时间常数和阻尼因子的独立转换;-应对结构状态进行测试;功能测试量应尽可能的少。数字锁相环系统已经广泛用于电视TV应用;例如,从文献EP0619653A1中可以了解上面所提到的类型的电路设置。在文献EP0619653A1中公开的连续时间振荡器具有基于门延迟的转换进行频率调整的机构。由于该机构,频率范围被局限到极小的百分比,这就是为什么需要提供进一步的控制环路的原因,通过该控制环路,系统不受过程扩展的约束,并且通过该控制环路,频率被调整到所希望的范围。当这种类型的连续时间振荡器工作在其上部的频率限制上时,例如可以是由连接导线而产生的寄生电容控制了开环的工作频率,也控制了实际的频率范围。这在集成电路IC的生产中带来问题。因此,频率范围可能太小,频率环不得不进行控制。在频率校正过程中,锁相环去耦合,也就是说,锁相环解开,并不得不再一次被耦合或跟踪;作为线路干扰这在屏幕上是很明显的。根据文献EP0619653A1的数字锁相环的实现方式已经提供了用于适应动态的机构。可以在耦合或跟踪状态下适应的参数包括时间常数,特别是率减时间常数、固有(环路)频率和/或阻尼。当系统确定相位差大于阈值时,使用可能最快的时间常数。这样增加了可以覆盖的整个频率范围的检测范围。然后,在规定的步骤中减小时间常数;这样导致产生较大的相位跳动以及频率的快速调制。在电视TV应用中,这导致损坏偏转晶体管并/或转换到x射线保护模式,这是因为高电压超过了x射线限制。在音频应用中,这导致在正常的工作模式中产生干扰和/或不寻常的且无法接受的噪声。最快的时间常数不能被适应。尽管原则上这可以实现,但参考频率内的变化仅可以间接地被覆盖。根据文献EP0619653A1的PLL设计的模拟部分非常大,并且只有在非常困难的条件下才可以适应更小的处理。在这一点上,在根据文献EP0619653A1的非常关键的PLL布局中,不仅存在将该布局转换到更小的处理的问题,还存在不得不减小电源的困难。为此,模拟PLL部分需要一种新的结构,并且很难提供一种至少提供与之前相同的抖动性能的结构(在数据传输中,“抖动”指的是相位波动,以及由此所产生的信号频率随时间的变化,其中,这些是数字信号在固定时间点的波动,该固定时间点例如,从一种信号幅度切换到另一种信号幅度的时刻;在所有频率下都可以发生抖动,并且,如果抖动导致定时扰乱则导通数据时钟可以导致数据丢失;但是此外,在视频时钟情况下,抖动还可以导致图像干扰,例如导致线象素偏移,由此导致出现拉长了的边缘;在音频应用中,抖动可以导致出现干扰信号,并导致产生较差的信噪比)。最后但不是最不重要的,根据文献EP0619653A1实现的PLL布局对所谓的“地面反跳”(=芯片内部的地电位的上升,其也使得高度集成板的测试更困难)现象非常敏感。在飞利浦(Philips)的型号为SAA4978和SAA4979的集成电路IC中(=第三代集成电路),仅使用了根据文献EP0619653A1的数字锁相环PLL的基本结构,由于上面提到的原因,由于在文献EP0619653A1的附图说明图14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个锁相环(40)的电路设置(100;102;104;106),包括:    -至少一个鉴相器(44),用于检测至少一个模拟输入信号(50;50’)的相位信息,特别是跟随在至少一个模拟输入信号(50;50’)的至少一个上升沿和/或下降沿到达之后的相位信息,    -至少一个环路滤波器(30),由鉴相器(44)输出的输出信号(56)可以馈送到该环路滤波器,用于确定至少一个增量(24),和    -至少一个斜坡振荡器(46),由环路滤波器(30)输出的增量(24)可以馈送到该斜坡振荡器,    其特征在于    -锁相环(40)实质上是数字的,由此,该锁相环可以具有至少一个时间-数字转换器(42),至少一个系统时钟(52)可以馈送到该时间-数字转换器,用于将输入信号(50;50’),特别是输入信号(50;50’)的相位数字化,    -鉴相器(44)可以被馈送输出信号,特别是时间-数字转换器(42)的额外相位信息,以及至少被馈送斜坡振荡器(46)的第一输出信号(62a),特别是至少一个状态信号,和    -至少一个鉴频器(48)至少可以被馈送斜坡振荡器(46)的第二输出信号(64),特别是至少一个溢出脉冲,并输出频率信息(58)给环路滤波器(30),该环路滤波器还可以被分配给至少一个频率锁定环路(10)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:U默尔曼A沙伊
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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