[发明专利]自动环路控制的方法和装置

说明书

本发明涉及自动环路控制的方法和装置。

实现自动环路控制可以有两种方式。

第一种方式如在锁相环路(PLL)中应用例子，利用具有三态输出电平的边沿相位敏感式鉴相器(edges sensitive phase compatra-tor)给出的环路控制信号。这种鉴相器的工作原理示于图1a和图1b。在基准频率12和22的每一周期内，鉴相器的输出13和23在一段时间内为高电平15或低电平25，这取决于所测输入11和21与基准输入12和22之间的相位差的符号，其大小与所述相位差成比例。图1a中，所测输入信号导前于基准输入信号；图1b中，所测输入信号滞后于基准输入信号。

在环路控制电路中，一个外接的电容器经由一个电阻器充电或放电，形成一个低通滤波器。当鉴相器输出呈高阻抗时，有关的控制电压存储到该电容器上。由于静态相位误差等于零，故电阻、电容等效于起积分器的作用。若鉴相器的工作连续地进行，此种环路控制系统的性能是良好的。如果鉴相工作例如只在每一视频行中进行，则为了求得稳定性，响应时间必须很长。于是，对相位跳变的响应将变差。

第二种方式是提供出一个与测得的误差成比例的控制信号。在数字误差测量的情况下，这里需要有数字模拟转换功能。这可以例如应用数/模转换器(DAC)、脉中宽度调制(PWM)或脉冲密度调制(PDM)来实现。此种方案的缺点是缺乏积分作用。因此，这种锁相环路将存在有静态相位误差。

本发明的一个目的是要揭示一种能综合已知方法的优点且改善自动环路控制电路的方法。这个目的是通过采用本发明的自动环路控制方法来实现的，其中，输入信号由校正装置(AD)校正后的相应输出信号与基准信号之间的误差被计值，经由本地信号发生器(LSG)去控制所述的校正装置；其特征在于，所述的误差(ε_d)以数字形式测量出，用来控制缓冲装置(TB)，缓冲装置的输出可以切换到一个高阻抗值，并通过积分装置(EF)加给所述的本地信号发生器，其中，所述的切换是由脉冲密度调制装置(PDM)引起的。

本发明将一个三态缓冲器与以PDM速率切换的电平组合在一起，提供出平滑的环路控制信号。当相位差小于称作死区值的给定值时，缓冲器保持在高阻抗状态。来自数字误差测量的静态相位误差将为零。所以，环路直流增益可达到无限。在PLL的情况下，如果使用的鉴相器提供出数字控制字以代表相位误差ε_d(数字值)，则本发明能给出与上述第一种方案一样的环路性能。误差测量中的非线性可以由PDM作用来补偿或产生。

原理上，本发明的方法包含有：一个自动环路控制，其中，输入信号(301)由校正装置(AD)进行校正；有关输出信号(303)与基准信号(304)之间的相位误差，它被计值后经由本地信号发生器装置(LSG)去控制所述的校正装置(AD)，其中，所述的误差(ε_d)以数字形式测量出，并用来控制缓冲装置(TB)，缓冲装置(TB)的输出可切换到高阻抗状态，它通过积分装置(EF)到达所述的本地信号发生器装置(LSG)，而所述的切换由PDM作用引起的。

本发明的方法的附加实施例的诸多优点是由于其诸多特征得出的，所述的特征在于：在所述的脉冲密度调制装置(PDM)中，应用了一个扭转的母线；

在所述的积分装置(EF)中，包含有一个或多个电阻器和电容器；

所述的误差(ε_d，42)的正负符号对所述的缓冲器装置(TB)作为其一个输入信号；

所述输入信号的极性可以利用一个标志信号(41)予以倒相；

一个死区值(DZV)在所述的脉冲密度调制装置(PDM)内实现逻辑组合，用以控制所述的切换；

所述的输入信号由电视信号行组成，所述的误差ε_d是每一电视信号行测量一次；

所述的脉冲密度调制装置(PDM)包括有偏置、非一致增益、非线性功能或这些特性的组合。

本发明的另一个目的是公开一种利用本发明所述方法的一种装置。这个目的是通过采用本发明的电路装置来实现的。

原理上，本发明的电路装置包含有：输入信号(301)的校正装置(AD)；对所述校正装置的有关输出信号(303)与基准信号(304)之间的相位误差进行测量的误差测量装置(EM)，其中所述的误差(ε_d)以数字形式测量出，并用来控制缓冲装置(TB)，缓冲装置的输出可切换到高阻抗状态，它通过积分装置(EF)通到本地信号发生器装置(LSG)，而该本地信号发生器装置控制所述的校正装置，又其中所述的切换是由PDM装置(PDM)引起的。