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Dokumentenidentifikation DE69420510T2 27.04.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0651585
Titel Steuerschaltung für analoge Schaltungen mit anzeigenden Signalen für die Kontrollspannungen und deren Art
Anmelder Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka, JP
Erfinder Ohsawa, Ikuo, Kiryu-City, Gunma, JP
Vertreter Glawe, Delfs, Moll & Partner, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69420510
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 25.10.1994
EP-Aktenzeichen 941168387
EP-Offenlegungsdatum 03.05.1995
EP date of grant 08.09.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2000
IPC-Hauptklasse H04N 9/00

Beschreibung[de]
Erfindungsgebiet:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für analoge Schaltungen und insbesondere eine Steuerschaltung zum Steuern einer Anzahl von analogen Schaltungen in einer analogen IC durch zwei unterschiedliche analoge Signale.

Beschreibung des Standes der Technik:

TV-Empfänger und Audio-Geräte können eine IC durch Steuersignale von einem Mikrocomputer für die Verarbeitung von Analogsignalen steuern. In einem TV-Empfänger können beispielsweise Befehle von einem TV-Zuschauer, die die Färbung, Farbdichte und andere in den Fernsehsignalen anzeigen, temporär von einem Mikrocomputer aufgenommen werden und dann von dem Mikrocomputer an eine Analog-IC angelegt werden.

In der Fig. 1 ist eine solche Steuerschaltung gezeigt. Sie umfasst einen Mikrocomputer 1 mit einer Anzahl von PWM- (Pulsbreitenmodulation)-Schaltungen 2 bis 4, die in diesem angeordnet sind und integrierenden Schaltungen 5 bis 7 zum Umwandeln der modulierten Impulse von den PWM-Schaltungen in Analogsignale, die ihrerseits anzusteuernde Schaltungen 9 bis 11 in einer Analog-IC 8 angelegt werden. Die Steuerschaltung gemäß Fig. 1 erfordert jedoch eine Steuerleitung für jede durchzuführende Steuerfunktion. Wenn die Anzahl der Anschlüsse im Mikrocomputer und der IC erhöht ist, wird die Verdrahtung einer derartigen Steuerschaltung unerwünscht kompliziert.

Um ein solches Problem zu überwinden, wurde ein Verfahren zur Zeitunterteilung digitaler Signale und Übertragen der geteilten digitalen Signale über Takt- und Datenleitungen geschaffen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist. Digitale Daten werden von einem Mikrocomputer 1 an eine Analog-IC 8 synchron mit Taktsignalen angelegt. Die Analog-IC 8 hat eine Adressensteuerschaltung 12 zum Dekodieren der hereinkommenden digitalen Daten und zum Entscheiden, auf welche zu steuernde Schaltung die Daten zu übertragen sind, so dass die digitalen Daten auf eine geeignete zu steuernde Schaltung verteilt werden. Die digitalen Daten werden durch D/A-Konversionsschaltungen 13 bis 15 in Analogsignale umgewandelt, bevor sie an die zu steuernden Schaltungen 9 bis 11 angelegt werden.

Das Verfahren gemäß Fig. 2 kann unterschiedliche Arten von Steuersignalen über nur zwei Signalleitungen übertragen. Das Verfahren gemäß Fig. 2 erfordert jedoch eine Anzahl von D/A-Konversionsschaltungen 13 bis 15 in der Analog-IC 8. Im allgemeinen hat eine Analog-IC viele D/A-Konversionsschaltungen, von denen jede auch so ausgebildet ist, dass sie eine steigende Anzahl von Elementen hat, wodurch das Problem entsteht, dass die Chipfläche steigt.

Andererseits ist der Mikrocomputer 1 durch eine MOSIC gebildet und daher tritt auch dann kein Problem auf, selbst wenn viele D/A-Konversionsschaltungen vorhanden sind. Es ist daher wünschenswert, dass ein Übertragungsvorgang zur Durchführung der D/A-Konversion im Mikrocomputer unter Verwendung von weniger Signalleitungen geschaffen wird.

Aus der GB-A-22 47 547 ist ein Mikrocomputer bekannt, der zwei D/A-Konverter hat, die jeweils einen Ausgang haben, der unterschiedliche Pegel einnehmen kann. Die Ausgänge dieser D/A-Konverter repräsentieren Zustände des Mikrocomputers, die beide dieselbe Art von Charakteristika repräsentieren.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mikrocomputer und eine Steuerschaltung für analoge Schaltungen zu schaffen, die ein Minimum an Signalleitungen und D/A-Konvertern für die Durchführung einer Steuerung von einer Anzahl von Schaltungen in einer Analog-IC benötigt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der anhängenden Patentansprüche gelöst.

In der beschriebenen Ausführungsform werden Steuerdaten an einen ersten D/A-Konverter eingegeben und Schaltdaten werden in einen zweiten D/A-Konverter eingegeben, so dass der Ausgang des ersten Konverters eine Spannung bestimmt, die von einer der Anzahl von Gleichstromhalteschaltungen gehalten wird. Zusätzlich steuert eine Schaltsteuerung die Funktion der entsprechenden Schaltungen. Auf diese Art und Weise bestimmt der Ausgang des zweiten D/A-Konverters, wo der Ausgang des ersten Konverters angelegt werden soll. In der beschriebenen Ausführungsform sind drei Gleichstromhalteschaltungen vorgesehen und der Ausgang des zweiten D/A- Konverters bezeichnet eine dieser Gleichstromhalteschaltungen.

In den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer Steuerschaltung für analoge Schaltungen gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Ansicht einer weiteren Steuerschaltung für analoge Schaltungen gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine Steuerschaltung für analoge Schaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 die Signalformen zur Illustrierung der Funktionsweise der Analogschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Schaltbild mit den Details der Vergleichs- /Schaltsteuerschaltung in der analogen Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 Details der Signalformen gemäß Fig. 4.

Fig. 3 zeigt eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem ersten D/A-Konverter 16 zum Erzeugen einer TV-Signalsteuerspannung, die auf eine zeitunterteilte Art und Weise in eine Anzahl von Pegeln variabel ist, einen zweiten D/A-Konverter 17 zum Erzeugen von Schaltsignalen, die jeweils für die Art der Steuerspannung indikativ sind, synchron mit der Zeitschaltung der Zeitunterteilung für die Steuerspannung, ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18, 19 und 20, jeweils zum Empfangen der Steuerspannung von dem ersten D/A-Konverter 16 und zum Anlegen einer Gleichspannung, die von der Gleichstromhalteschaltung selbst gehalten wird, an die entsprechende eine der ersten bis dritten zu steuernden Schaltungen 9, 10 und 11, einer Vergleichs-/Schaltsteuerschaltung 21 mit einer Anzahl von Komparatoren, die so arbeitet, dass sie den Pegel eines Schaltsignals von dem zweiten D/A-Konverter 17 unterscheidet und die entsprechende eine der Gleichstromhalteschaltungen betätigt, Filtern 22 und 23 zum Entfernen von Rauschen in den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Gleichstromhalteschaltungen 16 und 17, einer Ablenkschaltung 24 zum Anlegen von Vertikalimpulsen in den TV-Signalen an eine Vertikalausgangs-IC 25 und den Mikrocomputer 1, einer Braun'schen Röhre 27 mit einer Ablenkspule 26 zum Empfangen der Vertikalablenkimpulse von der Vertikalausgangs- IC 25 und ersten und zweiten Eingangsanschlüssen 38 und 39.

Fig. 4 zeigt die Signalform zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Ausführungsform. Der obere Teil in der Fig. 4 zeigt die unterschiedlichen Pegel des Ausgangssignals von dem zweiten D/A-Konverter 17, während der untere Teil derselben die unterschiedlichen Pegel des Ausgangssignals von dem ersten D/A-Konverter 16 zeigt. Die Horizontalachsen der Fig. 4 repräsentieren die Zeit und mit dem Ablauf der Zeit werden Färbung, Farbe und Kontrast in den TV-Signalen gesteuert.

Als Erstes wird die Färbung beschrieben. Der Pegel eines Färbungsschaltsignals, der durch den zweiten D/A-Konverter 17 erzeugt wird, ist auf irgendeinen Pegel innerhalb eines Bereiches zwischen 0,5 V und 1,0 V gesetzt. Bei dieser Ausführungsform ist er 0,75 V. Während einer Zeitspanne, in welcher das Färbungsschaltsignal von 0,75 V erzeugt wird, erzeugt der ersten D/A-Konverter 16 eine Steuerspannung von 2 V, die ihrerseits an die ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20 in der Analog-IC angelegt werden. Andererseits stellt die Vergleichs-/Schaltsteuerschaltung 21 aus dem Pegel des 0,75-V-Schaltsignals fest, dass die hereinkommende Steuerspannung ein Färbungssteuersignal ist und betätigt nur die erste Gleichstromhalteschaltung 18. Somit hält die erste Gleichstromhalteschaltung 18 die 2-V-Steuerspannung, die ihrerseits an die erste zu steuernde Schaltung 9 angelegt wird. Als Ergebnis kann die Färbung gemäß dieser Ausführungsform gesteuert werden.

Das System gemäß Fig. 3 führt mit dem Ablauf der Zeit eine Anzahl von Steuerungen durch. Im allgemeinen wird daher eine weitere Steuerung (beispielsweise für die Helligkeit) durchgeführt, bevor die erste Gleichstromhalteschaltung 18 die 2-V-Steuerspannung hält. Wenn der Pegel der einen Steuerspannung sich stark von dem der nächsten Steuerspannung unterscheidet, kann beim Übergang zwischen diesen zwei Steuerspannungen unter dem Einfluss der Zeitkonstante des Filters 22 Zeit erforderlich sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit die Zeitspanne, während der die ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20 daran gehindert sind, die Eingangsspannung zu halten; auf eine Grenze zwischen zwei zeitunterteilten Steuerungen gelegt. Da die nächste Steuerspannung von dem ersten D/A-Konverter 16 an die Stifte der Analog-IC 8 selbst während einer solchen Zeitspanne angelegt wird, kann die Steuerspannung nach Beendigung der Untersagungsperiode stabil hereingenommen werden. Bei der Färbungssteuerung erzeugt der zweite D/A- Konverter 17 eine Steuerspannung von 0,25 V, bevor die 0,75-V-Steuerspannung erzeugt wird, wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist. Wenn die 0,25-V-Steuerspannung an die Vergleichs-/Schaltsteuerschaltung 21 angelegt wird, untersagt die zuletzt genannte, dass die ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20 Eingänge hereinnehmen.

Fig. 5 ist ein Schaltbild, das Details der Vergleichs- /Schaltsteuerschaltung 21 aus Fig. 3 zeigt. Es wird nun angenommen, dass ein Schaltsignal mit 0,75 V an den Eingangsanschluss 24 während der Färbungssteuerzeitspanne aus Fig. 4 angelegt wird. Die Referenzspannungen 29 bis 32 der ersten bis vierten Komparatoren 25 bis 28 sind auf 0,5 V, 1 V, 1,5 V bzw. 2,0 V eingestellt. Somit ist nur der Ausgang des ersten Komparators 25 auf einem [H]-Pegel, während die Ausgänge aller anderen Komparatoren auf einem [L]-Pegel sind. Als Ergebnis erhält der Ausgangsanschluss 33 den [H]- Pegel, während dem nur der Schalter 34 der ersten Gleichstromhalteschaltung 18 geschlossen ist. Anders gesagt, die ersten und zweiten Komparatoren 25, 26 arbeiten zusammen mit einem Inverter 35 und einem UND-Gate 36, um einen Fensterkomparator zu bilden und detektieren, dass die Eingangsspannung zwischen 0,5 V und 1,0 V als [H]-Pegel ist.

Wenn ein Schaltsignal von 0,25 V an den Eingangsanschluss 24 angelegt wird, werden die Pegel der beiden Ausgangsanschlüsse 33 und 37 beide [L]-Pegel. Daher werden die ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20 bezüglich des Hereinnehmens von Signalen gestoppt.

Der Vorgang geht weiter zum Farbsteuerschritt. Ein Schaltsignal mit 1,25 V wird an den Eingangsanschluss 24, der in der Fig. 5 gezeigt ist, angelegt. Die Ausgangsanschlüsse 33 und 37 werden [L]-Pegel. Wenn dann ein Schaltsignal von 1,75 V an den Eingangsanschluss 24 angelegt wird, wird nur der Ausgangsanschluss 37 [H]-Pegel, so dass die zweite Gleichstromhalteschaltung 19 von Fig. 3 eine Steuerspannung von 3 V, wie in der Fig. 4 gezeigt, annimmt. Als ein Ergebnis kann die Farbsteuerspannung an die zweite zu steuernde Schaltung 10 angelegt werden. Die Kontraststeuerung kann auf ähnliche Art und Weise durchgeführt werden.

Die Übertragung eines Signals vom Mikrocomputer 1 auf die Analog-IC 8 sollte während einer Zeitspanne, in welcher ein TV-Bildschirmbild angezeigt wird, nicht durchgeführt werden. Dies ist deshalb der Fall, weil EMI-Rauschen von den Stiften die Bildsignale auf dem TV-Schirm nachteilig beeinflusst, da über die Stifte der IC gepulste Signale übertragen werden. Die ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20 in der Analog-IC 8 können nicht ihre Operationen sofort nach Beendigung der Gleichstrom-Hereinnahmezeitspanne stoppen, sondern werden die Ladungen in den geladenen Kondensator leicht entladen. Somit erscheint am Ausgang der Gleichstromhalteschaltungen ein Gleichstromsignal mit einem Gleichstrom-Offset. Ein derartiger Gleichstrom-Offset ändert den Grad der Steuerung bezogen auf die zu steuernden Schaltungen in der Analog-IC 8. Somit wird der Gleichstrom-Offset direkt die TV-Szene beeinflussen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher die Übertragung eines Signals nur während einer Zeitspanne durchgeführt, in welcher kein Bild in der TV-Szene angezeigt wird. Es tritt kein Problem auf, selbst wenn durch die IC-Stifte EMI-Rauschen erzeugt wird und weiter, selbst wenn im Anfangswert einer zu übertragenden Gleichspannung ein Offset erzeugt wird, tritt kein Problem auf, solange der Endwert derselben festliegt.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird nun beschrieben. Diese Ausführungsform führt die Übertragung eines Signals nur während der vertikalen Impulsperiode durch. Vertikalimpulse, die durch die Ablenkschaltung 24 in der Analog-IC 8 erzeugt werden, werden an die Vertikalausgangs-IC 25 und dann die Vertikalablenkspule 26 in der Braun'schen Röhre 27 angelegt. Die Vertikalimpulse werden auch vom Mikrocomputer 1 hereingenommen, der seinerseits diese als Trigger benutzt, um ein Schaltsignal und eine Steuerspannung, wie in der Fig. 4 gezeigt, zu erzeugen. Während der Vertikalimpulszeitspanne kann jede der ersten bis dritten Gleichstromhalteschaltungen 18 bis 20, falls notwendig, eine oder zwei oder mehr Steuerungen durchführen.

Fig. 6 zeigt die Details der in der Fig. 4 gezeigten Signalform. Der obere Teil der Fig. 6 repräsentiert ein Schaltsignal, während der untere Teil der Figur eine Steuerspannung anzeigt. Zum Zeitpunkt t1, da ein Vertikalimpuls seinen niedrigsten Pegel erreicht, erkennt der Mikrocomputer 1 die Ankunft des Vertikalimpulses. Zum Zeitpunkt t2 nach einer vorbestimmten Zeitspanne wird eine Steuerspannung zuerst erzeugt. Zum Zeitpunkt t3, zu welchem zu erwarten ist, dass die Steuerspannung stabilisiert ist, wird ein Schaltsignal auf die Vergleichs-/Schaltsteuerschaltung übertragen. Somit kann das System eine stabile Spannung (2 V) hereinnehmen. Zum Zeitpunkt t4 tritt das Schaltsignal in den Bereich der Färbung (von 0,5 V bis 1,0 V) ein, so dass die Spannung (2 V) vom System hereingenommen wird. Die Hereinnahmeoperation wird bis zum Zeitpunkt t5 fortgesetzt, zu dem der Bereich der Färbung überschritten ist. Zum Zeitpunkt t6 nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t5 wird der Übergang der Steuerspannung initiiert. Diese Zeitpunkte können vorab im Mikrocomputer 1 berechnet und programmiert sein, um ein stabilisiertes Übertragen der Steuerspannung durchführen zu können.

Eine derartige Übertragung kann ohne Vertikalimpulse durchgeführt werden. Wenn die Übertragung durch die Vertikalimpulse durchzuführen ist, ist es jedoch nur notwendig, die Endspannung zu bestimmen, die ohne Berücksichtigung der Reihenfolge von t3 und t4, wie in der Fig. 6 gezeigt, zu halten ist.

Wie vorstehend beschrieben, kann das System durch weniger Elemente ausgebildet werden, da der Mikrocomputer die D/A- Konverter enthält und die Vergleichs-/Schaltsteuerschaltung in der Analog-IC enthalten ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung können ferner jegliche nachteilige Beeinflussungen der TV-Szene verhindert werden, da die Übertragung der Steuerspannung nur während der Vertikalimpulszeitspanne durchgeführt wird.


Anspruch[de]

1. Steuerschaltung für analoge Schaltungen unter Verwendung einer externen Steuerspannung zum Steuern einer Anzahl von zu steuernden Schaltungen (9-11), mit:

einem ersten Eingangsanschluß (38), an welchen eine Steuerspannung auf zeitaufgeteilte Weise angelegt ist, deren Pegel während vorbestimmter Zeitperioden (TA) vorbestimmte Werte einnimmt;

einem zweiten Eingangsanschluß (39) zum Empfangen eines Schaltsignals synchron mit dem Zeitaufteilungs-Takt für die Steuerspannung, wobei der Pegel des Schaltsignals während einer vorbestimmten Zeitperiode (TA) die Art der Steuerspannung in der Periode (TA) anzeigt;

einer Anzahl von Gleichstrom-Halteschaltungen (18, 19, 20) jeweils zum Halten der durch den ersten Eingangsanschluß (38) daran angelegten Steuerspannung als eine Gleichspannung, und zum Anlegen der Gleichspannung an eine korrespondierende, zu steuernde Schaltung (9-11); und

eine Vergleichs/Schalt-Steuerschaltung (21), die eine Anzahl von Komparatoren (25-28) umfaßt, um zu bestimmen, an welche Gleichstromhalteschaltung (18-20) die Steuerspannung an dem ersten Eingangsanschluß (38) in Übereinstimmung mit dem Schaltsignal an dem zweiten Eingangsanschluß (39) zugeführt wird.

2. Steuersystem für analoge Schaltungen gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung für analoge Schaltungen gemäß Patentanspruch 1, weiterhin mit einem Mikrocomputer;

wobei der Mikrocomputer eine Steuerspannung von einem ersten D/A-(Digital/Analog)-Wandler (16) gemäß einem zeitaufgeteilten Zeitablauf ausgibt, wobei die Steuerspannung wäh rend vorbestimmter Zeitperioden (TA) vorbestimmte Pegel einnimmt, und

der Mikrocomputer ein Schaltsignal von einem zweiten D/A- Wandler (17) synchron mit dem Zeitaufteil-Takt der Steuerspannung abgibt, wobei der Pegel dieses Schaltsignals während einer vorbestimmten Zeitperiode (TA) die Art des Steuerspannungsausganges während der vorbestimmten Zeitperiode (TA) repräsentiert, wodurch das Ausgangssignal des zweiten D/A-Wandlers während der Zeitperioden (TA) mit dem Ausgangssignal des ersten D/A-Wandlers zeitkorreliert ist;

wobei der Ausgang des ersten D/A-Wandlers (16) in dem Mikrocomputer (1) an den ersten Eingangsanschluß (38) der Steuerschaltung für analoge Schaltungen (8) und der zweite D/A-Wandler (17) an den zweiten Eingangsanschluß (39) angeschlossen ist.

3. Steuersystem für analoge Schaltungen nach Anspruch 2, wobei ein Signal, das einen Pegel hat, welcher die Gleichstrom-Halteschaltungen (18-20) der Steuerschaltung für analoge Schaltungen (8) daran hindert, die Steuerspannung zu halten, zwischen den Zeitperioden (TA) in das Schaltsignal eingesetzt wird.

4. Steuersystem für analoge Schaltungen nach Anspruch 2, wobei die analog-integrierte Schaltung einen TV-Signal- Vertikalimpuls an den Mikrocomputer (1) anlegt, wobei der Mikrocomputer (1) die Steuerspannung und die korrespondierende Schaltspannung während einer Periode, in welcher der Vertikalimpuls angelegt ist an die Steuerschaltung der analogen Schaltung überträgt.







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