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Dokumentenidentifikation DE4243960C2 18.12.1997
Titel Frequenzdiskriminator
Anmelder Samsung Electron Devices Co., Ltd., Kyonggi, KR
Erfinder Kang, Keehyun, Pusan, KR
Vertreter Wilhelms, Kilian & Partner, 81541 München
DE-Anmeldedatum 23.12.1992
DE-Aktenzeichen 4243960
Offenlegungstag 16.12.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.12.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse G09G 1/04
IPC-Nebenklasse H04N 3/27   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Frequenzdiskriminator zum Erkennen der Frequenz des Horizontalsynchronsignals eines Monitors mit mehreren Betriebsarten.

Im allgemeinen ist das Format eines am Monitor angezeigten Bildes je nach der Betriebsart, beispielsweise der Betriebsart des Videographikbetriebes VGA, der Betriebsart des Supervideographikbetriebes, der Betriebsart IBM 8514A usw. verschieden.

Beim Videographikbetrieb gibt es nämlich wenigstens drei Formate 640 × 350, 640 × 400 und 640 × 480. Beim Super- Videographikbetrieb gibt es das Format 800 × 600. Bei der Betriebsart IBM 8514A gibt es das Format 1024 × 768.

Bei einem Monitor mit verschiedenen Bildschirmbetriebsarten muß zur automatischen Steuerung des Bildschirmrasters und beliebiger anderer Einstellzustandsgrößen nach Maßgabe einer Änderung der Betriebsart die Frequenz des anliegenden Horizontalsynchronsignals erkannt werden. Ein technisches Verfahren zum Erkennen der Frequenz eines anliegenden Signales, beispielsweise der oben beschriebenen Art, ist in der KR-OS 89-8733 beschrieben.

Wenn bei der dort beschriebenen Schaltung ein Ausgangssignal eines Zählers zum Zählen der Frequenz der anliegenden Versorgungsspannung mit dem eines Zählers zum Zählen einer Bezugsfrequenz verglichen wird und die Frequenz der anliegenden Versorgungsspannung über 55 Hz liegt, dann wird ein Signal mit hohem Pegel ausgegeben. Wenn die Frequenz der anliegenden Versorgungsspannung unter 55 Hz liegt, dann wird ein Signal mit niedrigem Pegel ausgegeben, wodurch eine Unterscheidung hinsichtlich der Tatsache erzielt werden kann, daß die Frequenz der anliegenden Versorgungsspannung 50 Hz oder 60 Hz beträgt.

Die oben beschriebene Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß aufgrund der Tatsache, daß das einzige Ergebnis eine Unterscheidung ist, ob die Frequenz des Eingangssignals größer oder kleiner als die Bezugsfrequenz ist, diese Schaltung nur bei zwei Verschiedenen Frequenzsignalen und nicht bei mehreren verschiedenen Frequenzsignalen eingesetzt werden kann. Dieser Nachteil führt dazu, daß die verschiedenartigen Frequenzsignale, die an einem Monitor mit verschiedenen Betriebsarten liegen, nicht unterschieden werden können.

Die obige herkömmliche Diskriminatorschaltung für die Frequenz der Versorgungsspannung verwendet darüber hinaus ein sinuswellenförmiges Signal als Eingangssignal, so daß es schwierig ist, das an einem Monitor mit mehreren Betriebsarten liegende Impulssignal als Eingangssignal zu verwenden.

Eine weitere herkömmliche Frequenzdiskriminatorschaltung verwendet eine Frequenz/Spannungs-Wandlerschaltung. Eine Ausgangsspannung, die sich nach Maßgabe der Eingangssignale ändert, wird durch die Frequenz/Spannungs-Wandlerschaltung erhalten und an einen Eingang eines Komparators gelegt, an dessen anderem Eingang eine davon verschiedene Bezugsspannung liegt. Die Frequenz des Eingangssignals wird über das Ausgangssignal des Komparators unterschieden oder erkannt.

Da sich bei den herkömmlichen Verfahren die Steigung der Frequenz/Spannungs-Kennlinie der Frequenz/Spannungs- Wandlerschaltung ändert, muß jedoch die Bezugsspannung jedes Komparators gesteuert werden. In diesem Fall sollten viele Steuerbauteile bei der Herstellung der Frequenzdiskriminatoreinrichtung zusätzlich vorgesehen sein und tritt gleichfalls eine Alterung auf.

Aus der DE 38 42 266 C2 ist weiterhin eine vertikale Vorsteuerschaltung für eine Schnittstelle eines Monitors mit Mehrfachsynchronisierung bekannt, die ein mit der vertikalen Vorsteuerschaltung verbundenes Computersystem oder einen damit verbundenen Adapter mit dem Monitor korreliert.

Die DE 39 24 921 A1 beschreibt weiterhin eine Schaltung zur Erzeugung von Pegelhaltungsimpulsen, die in einer DC- Signalwiederherstellungsschaltung enthalten ist und Pegelhaltungsimpulse erzeugt, um DC-Komponenten in zusammengesetzten Videosignalen wiederherzustellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Frequenzdiskriminator der eingangsgenannten Art zu schaffen, der verschiedene Frequenzen der Horizontalsynchronsignale unterscheiden kann, die am Monitor für die verschiedenen Betriebsarten liegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Frequenzdiskriminators ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in einem Blockschaltbild das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Frequenzdiskriminators für das Horizontalsynchronsignal eines Monitors mit mehreren Betriebsarten und

Fig. 2 das Schaltbild einer Phasenkomparatoreinrichtung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Frequenzdiskriminators für ein Horizontalsynchronsignal.

In Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines Frequenzdiskriminators zum Erkennen der Frequenz des Horizontalsynchronsignals eines Monitors mit mehreren Betriebsarten dargestellt. Der in Fig. 1 dargestellte Frequenzdiskriminator ist aus n Filterkondensatoren C11-C1n, die Rauschsignale in Form von Gleichstromanteilen herausfiltern und eingangsseitig zusammengeschaltet mit der Horizontalsynchronsignalleitung verbunden sind, und aus einem ersten bis n-ten Phasenkomparator aufgebaut, deren Eingang jeweils mit dem anderen Anschluß der Filterkondensatoren C11-C1n verbunden ist. Die Ausgänge des ersten bis n-ten Phasenkomparators dienen als Ausgangssignalleitungen out11-out1n.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer Phasenkomparatoreinrichtung des Frequenzdiskriminators. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Phasenkomparator einen Phasendetektor 21, an dem das Horizontalsynchronsignal IN liegt, aus dem der Gleichstromsiggnalanteil durch die Filterkondensatoren C11-C1n entfernt ist, einen Tiefpaßfilterkondensator C22, der zwischen einen Ausgang des Phasendetektors 21 und Masse geschaltet ist, einen Verstärker 24, dessen Eingang mit einem Knotenpunkt zwischen dem Phasendetektor 21 und dem Filterkondensator C22 verbunden ist, einen Widerstand R22, der zwischen einen Spannungsversorgungsanschluß Vcc und den Eingang des Verstärkers 24 geschaltet ist, einen stromgesteuerten Oszillator 22, dessen Schwingungsfrequenzsteueranschluß mit dem Ausgang des Verstärkers 24 verbunden ist, einen Detektor 23 für eine um 90° verschobene Phase, an dem das Horizontalsynchronsignal IN liegt und dessen Eingang mit dem Ausgang des Oszillators 22 verbunden ist, einen Widerstand R23, der zwischen den Spannungsversorgungsanschluß Vcc und den Ausgang des Detektors 23 geschaltet ist, einen Ausgangsfilterkondensator C23, der zwischen dem Ausgang des Detektors 23 und Masse liegt, und einen Komparator 25 auf, dessen nicht invertierender Eingang mit dem Ausgang des Detektors 23 verbunden ist und an dessen invertierendem Eingang ein Bezugsspannungssignal Vref liegt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des obigen Ausführungsbeispiel des Frequenzdiskriminators beschrieben.

Zunächst wird anhand von Fig. 1 die Arbeit des Frequenzdiskriminators selbst erläutert.

Wenn ein Horizontalsynchronsignal Fin an einem Monitor mit verschiedenen Bildschirmbetriebsarten liegt, dann wird der Gleichstromanteil des Horizontalsynchronsignals Fin durch die Filterkondensatoren C11-C1n herausgefiltert, um den reinen Signalanteil IN an den ersten bis n-ten Phasenkomparator 11 bis 1n zu legen. Das Horizontalsynchronsignal IN ohne den Gleichstromanteil am ersten bis n-ten Phasenkomparator 11 bis 1n wird mit einer Schwingungsfrequenz verglichen, die je nach Betriebsart in den Phasenkomparatoren 11-1n eingestellt ist. Wenn die Frequenz des Eingangssignals IN gleich einer der Mittenfrequenzen ist, die im ersten bis n-ten Phasenkomparator 11-1n eingestellt sind, dann wird ein Kennsignal mit niedrigem Pegel vom entsprechenden Phasenkomparator ausgegeben, während ein Kennsignal mit hohem Pegel von den anderen Phasenkomparatoren ausgegeben wird.

Wenn die Schwingungsfrequenz, die im ersten bis n-ten Phasenkomparator 11-1n eingestellt sind, so gewählt sind, daß sie verschiedene Werte haben, so daß nur eine Schwingungsfrequenz gleich der Frequenz des Horizontalsynchronsignals Fin sein kann, das am ersten bis n-ten Phasenkomparator 11-1n liegt, kann nur ein Phasenkomparator ein Kennsignal mit niedrigem Pegel ausgeben. In dieser Weise kann die Frequenz des anliegenden Horizontalsynchronsignals Fin erkannt werden.

Die Arbeitsweise des Phasenkomparators wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben.

Das Horizontalsynchronsignal IN ohne Gleichstromanteil, das am Phasenkomparator liegt, liegt am Phasendetektor 21 und am Detektor 23 für eine Phasenverschiebung von 90° im Phasenkomparator. Das Schwingungsfrequenzsignal, das durch das Zeitkonstantenelement aus Widerstand R21 und Kondensator C21 bestimmt ist, wird durch den Oszillator 22 erzeugt und an den Phasendetektor 21 und den Detektor 23 gelegt.

Der Phasendetektor 21 vergleicht das gefilterte horizontale Synchronsignal IN mit der Phase einer Überlagerungsfrequenz, die vom Oszillator 22 kommt, um ein Signal des Phasenunterschiedes auszugeben. Das Signal für den Phasenunterschied geht durch ein Tiefpaßfilter aus dem Kondensator C22 und dem Widerstand R22 und liegt am Verstärker 24.

Der Steueranschluß des Oszillators 22, dessen Schwingungsfrequenz über einen Gleichstrom gesteuert wird, wird mit dem im Verstärker 24 verstärkten Signal versorgt, so daß der Oszillator 22 immer ein konstantes Schwingungsausgangssignal (Rechteck- oder Dreieckwelle) erzeugt.

Das Schwingungsfrequenzsignal vom Oszillator 22 wird mit dem gefilterten Horizontalsynchronsignal IN im Detektor 23 kombiniert, so daß das Ausgangssignal des Detektors 23 die addierten und subtrahierten Frequenzanteile des gefilterten Horizontalsynchronsignals IN und des Schwingungsfrequenzsignals enthält.

Der addierte Frequenzanteil wird vom Ausgangssignal des Detektors 23 durch den Ausgangsfilterkondensator C23 entfernt und das subtrahierte Frequenzsignal liegt am Komparator 25.

Das subtrahierte Frequenzsignal am Komparator 25 wird mit dem Bezugsspannungssignal Vrf verglichen und das Ergebnis wird verstärkt und ausgegeben. Wenn nämlich das subtrahierte Frequenzsignal kleiner als die Bezugsspannung ist und beide Signale kaum einen Phasenunterschied haben, dann ist das Ausgangssignal des Komparators 25 ein Signal mit niedrigem Pegel. Wenn das subtrahierte Frequenzsignal größer als die Bezugsspannung ist und ein merklicher Phasenunterschied dazwischen besteht, dann ist das Ausgangssignal des Komparators 25 ein Signal mit hohem Pegel.

Die Frequenz des Frequenzsignals Fin am Phasenkomparator kann somit über den Zeitkonstantenwiderstand R21, der mit dem Oszillator 22 verbunden ist, den Kondensator C21, den Ausgangsfilterkondensator C23 und das Bezugsspannungssignal Vref unterschieden oder erkannt werden.

Wie es oben beschrieben wurde, kann der Frequenzdiskriminator verschiedene Synchronsignalfrequenzen eines Monitors mit mehreren Betriebsarten erkennen.


Anspruch[de]
  1. 1. Frequenzdiskriminator zum Erkennen der Frequenz des Horizontalsynchronsignals eines Monitors mit mehreren Betriebsarten, gekennzeichnet durch

    mehrere Filterkondensatoren (C11-C1n), die eingangsseitig zusammengeschaltet mit der Horizontalsynchronsignalleitung verbunden sind und Störsignale in Form von Gleichstromanteilen des Horizontalsynchronsignals herausfiltern, und

    mehrere Phasenkomparatoreinrichtungen (11-1n), von denen jede jeweils mit einem der Filterkondensatoren (C11-C1n) verbunden ist, um eine zugehörige Überlagerungsfrequenz, die für jede Betriebsart durch die jeweilige Phasenkomparatoreinrichtung verschieden festgelegt ist, mit der Frequenz des anliegenden Horizontalsynchronsignals zu vergleichen und bei Übereinstimmung ein Kennsignal auszugeben.
  2. 2. Frequenzdiskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasenkomparatoreinrichtung (11-1n)

    einen Phasendetektor (21), der den Phasenunterschied zwischen dem Signal mit der Überlagerungsfrequenz und dem Horizontalsynchronsignal ohne den herausgefilterten Gleichstromsignalanteil erfaßt,

    einen Tiefpaßfilterkondensator (C22), der zwischen dem Ausgang des Phasendetektors (21) und Masse liegt,

    einen Verstärker (24), dessen Eingang mit einem Knotenpunkt zwischen dem Phasendetektor (21) und dem Tiefpaßfilterkondensator (C22) verbunden ist,

    einen Widerstand (R22), der zwischen einen Spannungsversorgungsanschluß und den Eingang des Verstärkers (24) geschaltet ist,

    einen stromgesteuerten Oszillator (22), der eine konstante Schwingungsfrequenz als Überlagerungsfrequenz unter der Steuerung des Ausgangssignals des Verstärkers (24) erzeugt, wobei der Steueranschluß des stromgesteuerten Oszillators (22) mit dem Ausgang des Verstärkers (24) verbunden ist,

    einen Detektor (23) für eine Phasenverschiebung von 90°, der das Horizontalsynchronsignal und die Überlagerungsfrequenz des stromgesteuerten Oszillators (22) mischt und addierte und subtrahierte Signale ausgibt,

    einen Widerstand (R23), der zwischen den Spannungsversorgungsanschluß und den Ausgang des Detektors (23) für eine Phasenverschiebung von 90° geschaltet ist,

    einen Ausgangsfilterkondensator (C23), der zwischen dem Ausgang des Detektors (23) für eine Phasenverschiebung von 90° und Masse liegt, und

    einen Komparator (25) umfaßt, dessen nicht invertierender Eingang mit dem Ausgang des Detektors (23) für eine Phasenverschiebung von 90° verbunden ist und an dessen invertierendem Eingang ein Bezugsspannungssignal liegt.






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