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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Bildern und im
besonderen auf einen Ablenkkorrekturschaltkreis, der in einer Anzeigevorrichtung
benutzt wird, und auf einen Phasenregelschaltkreis, der in dem Ablenkkorrekturschaltkreis
benutzt wird.
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In jüngster Zeit tendieren die sich
im Gebrauch befindlichen Anzeigevorrichtungen, die an Computer gekoppelt
sind, dazu, breite Sichtbildschirme mit flachen Flächen zu
haben. Zusätzlich
ist es ein neuester Trend, daß Anzeigevorrichtungen
viele Arten von feinen Korrekturen auf dem Sichtbildschirm erfordern.
Der Ablenkkorrekurschaltkreis nach dem Stand der Technik ist jedoch
unfähig,
diese Erfordernisse zu befriedigen, weil ein komplexes Verarbeiten
solch feiner Korrekturen nötig
ist.
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Ein aus dem Stand der Technik bekannter Ablenkkorrekturschaltkreis
wird mit Bezug auf 1 beschrieben.
In dem Ablenkkorrekturschaltkreis nach dem Stand der Technik, der
durch die Numerierung 600 angezeigt wird, erzeugt ein analoger
Rechenschaltkreis 601 ein Verzerrungskorrektursignal 106 zur
Korrektur einer Verzerrung eines Bildes auf dem Sichtbildschirm.
Im praktischen werden Addition und Multiplikation durch Benutzung
elektrischer Ströme im
analogen Rechenschaltkreis 106 durchgeführt, um das Verzerrungskorrektursignal
zu erzeugen. Mit dieser Struktur kann der Verzerrungskorrekturschaltkreis 600 keine
komplexen Wellenformen verarbeiten wie beispielsweise Rechteckwellen
und biquadratische Wellen, trotz der Tatsache, daß die feine
Korrektur auf einem breiten Bildschirm komplexes Verarbeiten erfordert.
Des weiteren werden die Verarbeitungsergebnisse auf einfache Art
und Weise von äußeren Faktoren
beeinträchtigt,
und deshalb ist es schwierig, die Verzerrungen auf dem Sichtbildschirm genau
zu korrigieren.
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Aus
EP 0 821 489 A2 ist ein Phasenregelschaltkreis
bekannt, bei dem ein Ausgabesignal eines spannungsgesteuerten Oszillators
zu einer Phasenvergleichsschaltung zurückgekoppelt wird und ein Perioden
erkennender Schaltkreis zum Erkennen einer Periode des Eingabesignals
und ein Frequenzteilerschaltkreis zur Teilung der Frequenz des Ausgabesignals
des spannungsgesteuerten Oszillators gemäß der durch den Perioden erkennenden
Schaltkreis erkannte Periode in ein frequenzgeteiltes Signal vorgesehen
sind, um das frequenzgeteilte Signal an den spannungsgesteuerten
Oszillator zurückzukoppeln.
Daneben wird auch ein Ablenkkorrekturschaltkreis beschrieben, bei
dem ein Verzerrungskorrektursignal zur Korrektur von Verzerrungen
erzeugt wird.
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Aus
US
5,777,520 ist ein Schaltkreis bekannt, dem die Aufgabe
zugrundeliegt, schnelle Frequenzänderungen
im horizontalen Treibersignal zu vermeiden. Hierzu wird ein PLL-Schaltkreis
mit einem Phasenvergleichen, einem Filter, einem VCO und einem Frequenzteiler
verwendet. Der VCO kann in verschiedenen Oszillationsmodi arbeiten,
wobei jeder Modus einem definierten schmalen Frequenzbereich entspricht.
Ein Frequenzdetektor mißt
die Frequenz des Eingangssignals und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal
an den VCO weiter. Mit Hilfe dieses Signals kann ein Modus des VCO
selektiert werden, welcher der Frequenz des horizontalen Synchronisationssignals
entspricht. Innerhalb eines Modus ändert sich die Oszillationsfrequenz
des VCO in Abhängigkeit
von der Kontrollspannung nur in einem relativ schmalen Bereich.
Dadurch werden rapide Frequenzänderungen
des VCO-Ausgangssignals bei einem eingestellten Modus vermieden
und zwischen den Modi findet ein weicher Übergang statt.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ablenkkorrekturschaltkreis
bereitzustellen, mit dem Ziel, eine rapide Reaktion des Phasenregelschaltkreises
auf Frequenzschwankungen des angelegten horizontal synchronisierenden
Signals zu vermeiden, wobei jedoch die Beschränkung auf die unterschiedlichen
Modi des VCO gemäß
US 5,777,520 vermieden wird.
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Um diese Aufgabe zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung einen Ablenkkorrekturschaltkreis und eine
folgende Ablenkvorrichtung gemäß Anspruch
1 bzw. 5 bereit.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel
stellt die vorliegende Erfindung einen Ablenkkorrekturschaltkreis
zur Verfügung,
der mit einem Phasenregelschaltkreis ausgerüstet ist, um die Ausgabe eines spannungsgesteuerten
Oszillators an einem Phasenvergleichsschaltkreis zurückzukoppeln,
wobei der Ablenkkorrekturschaltkreis sich so verhält, daß er ein Verzerrungskorrektursignal
zur Korrektur von Verzerrungen auf dem Sichtbildschirm einer Anzeigevorrichtung
und ein horizontales Treibersignal zur Steuerung eines Scans über den
Sichtbildschirm als Reaktion auf ein von außen angelegtes horizontal synchronisierendes
Signal erzeugt werden. Dieser Ablenkkorrekturschaltkreis umfaßt einen
periodenerkennenden Schaltkreis zum Erkennen der Periode des horizontal
synchronisierenden Signals, einen Übertragungsverhalenschaltkreis
zur Teilung der Periode, die durch den periodenerkennenden Schaltkreis
erkannt wird, in Subperioden, wobei jede eine vorbestimmte Zeit
aufweist, und zur Erzeugung solcher Subperioden in regulären Zeitintervallen,
einen Frequenzteilerschaltkreis zur Unterteilung der Frequenz der
Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators gemäß der Subperioden, die vom Übertragungsverhalenschaltkreis
geliefert werden, und einen digitalen Signalprozessor zur Erzeugung
eines Verzerrungskorrektursignals gemäß der Ausgabe des spannungsgesteuerten
Oszillators.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel stellt
die vorliegende Erfindung einen Ablenkkorrekturschaltkreis zur Verfügung, der
mit einem Phasenregelschaltkreis ausgestattet ist, um die Ausgabe
eines spannungsgesteuerten Oszillators an einen Phasenvergleichsschaltkreis
rückzukoppeln,
wobei der Ablenkkorrekturschaltkreis sich so verhält, daß ein Verzerrungskorrektursignal
zur Korrektur von Verzerrungen auf dem Sichtbildschirm einer Anzeigevorrichtung
und ein horizontales Treibersignal zur Steuerung eines Scans über den
Sichtbildschirm als Reaktion auf ein von außen angelegtes horizontal synchronisierendes
Signal erzeugt werden. Dieser Ablenkkorrekturschaltkreis umfaßt einen
periodenerkennenden Schaltkreis zum Erkennen der Periode des horizontal
synchronisierenden Signals, einen digitalen Signalprozessor zur
Erzeugung eines Verzerrungskorrektursignals gemäß der Ausgabe des spannungsgesteuerten
Oszillators, zur Unterteilung der durch den periodenerkennenden
Schaltkreis erkannten Periode in Subperioden, wobei jede eine vorbestimmte
Zeit aufweist, und zur Erzeugung der Subperioden in regulären Zeitintervallen,
und einen Frequenzteilerschaltkreis zur Unterteilung der Frequenz der
Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators gemäß den durch den digitalen Signalprozessor
gelieferten Subperioden.
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Vorzugsweise werden diese Ablenkkorrekturschaltkreise
des weiteren ausgerüstet
mit einem Phasensteuerschaltkreis zur Erzeugung eines horizontalen
Treibersignals gemäß der Ausgabe
des spannungsgesteuerten Oszillators und gemäß der Ausgabe des Frequenzteilerschaltkreises.
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Des weiteren stellt die Erfindung
eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung,
die mit jeder der oben beschriebenen Ablenkkorrekturschaltkreise
ausgerüstet
ist.
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Andere Aufgaben und Merkmale der
Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung der gleichen auftauchen,
die folgt.
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1 ist
ein funktionelles Blockdiagramm eines Ablenkkorrekturschaltkreises 600 nach
dem Stand der Technik;
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2 ist
ein funktionelles Blockdiagramm eines digitalen Ablenkkorrekturschaltkreises 100 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Graph, in dem ein horizontales Treibersignal 105, welches
vom digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 100 erzeugt wird,
gegen ein horizontal synchronisierendes Signal 101 aufgetragen ist;
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4 ist
ein Graph, in dem ein horizontales Treibersignal, welches durch
den digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 600 erzeugt wird,
gegen ein horizontal synchronisierendes Signal 101 aufgetragen ist;
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5 ist
ein funktionelles Blockdiagramm eines digitalen Ablenkkorrekturschaltkreises 300 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist
ein Graph, in dem ein horizontales Treibersignal 105, welches
durch den digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 300 erzeugt
wird, gegen ein horizontal synchronisierendes Signal 101 aufgetragen
ist; und
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7 ist
ein funktionelles Blockdiagramm eines digitalen Ablenkkorrekturschaltkreises 500 gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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Zuerst wird das Konzept dieser Erfindung
beschrieben werden. Ein digitaler Ablenkkorrekturschaltkreis gemäß der vorliegenden
Erfindung korrigiert eine Bildverzerrung auf einem Sichtbildschirm einer
Anzeigevorrichtung, die an einen Computer gekoppelt ist. Dieser
digitale Ablenkkorrekturschaltkreis beinhaltet einen Phasenregelschaltkreis
(PLL) zur Erzeugung einer Sequenz von Referenztaktpulsen, die eine
Frequenz haben, die von Schwankungen befreit ist, und einen Schaltkreis
zur Linderung von Frequenzschwankungen, die in einem horizontalen
Treibersignal auftreten, die verursacht werden, falls die Frequenz
des angelegten horizontal synchronisierenden Signals variiert.
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Die Periode des von außen angelegten
horizontal synchronisierenden Signals wird durch einen periodenerkennenden
Schaltkreis erkannt. Ein Frequenzteilerschaltkreis wird auf einen
Frequenzteilungsfaktor eingestellt, der der Periode des angelegten
horizontal synchronisierenden Signals entspricht. Diese Struktur
ermöglicht
es, die Ansprechreichweite des spannungsgesteuerten Oszillators
(VCO) zu verengen und als Ergebnis dessen Schwankungen der Taktfrequenz
zu unterdrücken.
Die schwankungsunterdrückte
Taktfrequenz wird an einen digitalen Signalprozessor (DSP) geliefert,
um verarbeitet zu werden. Auf jeden Fall wird die Genauigkeit der
Verarbeitung verbessert, die von dem digitalen Signalprozessor (DSP)
durchgeführt
wird.
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Um eine rapide Reaktion des Phasenregelschaltkreises
auf die Frequenzschwankungen des angelegten horizontal synchronisierenden
Signals zu vermeiden, wird der Frequenzteilungsfaktor langsam durch
den Übertragungsverhalenschaltkreis
variiert. Eine solche langsame Variation des Frequenzteilungsfaktors
ist wirksam, um schnelle Wechsel der Frequenz des horizontalen Treiberpulses
vorzubeugen.
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Ein digitaler Ablenkkorrekturschaltkreis 100 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 2 beschrieben. Dieser dargestellte digitale
Ablenkkorrekturschaltkreis 100 besteht aus einem PLL-Schaltkreis 10,
einem DSP 4, einem periodenerkennenden Schaltkreis 6 und
einem Phasensteuerschaltkreis 7.
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Der PLL-Schaltkreis 10 umfaßt einen
Phasenvergleicher 1, einen Filter 2, einen spannungsgesteuerten
Oszillator (VCO) 3 und einen Frequenzteilerschaltkreis 5.
Der Phasenvergleicher 1 vergleicht ein horizontal synchronisierendes
Signal 101 mit einer Ausgabe 103, die von dem
Frequenzteilerschaltkreis 5 gesendet wird, und erzeugt
ein Fehlersignal, das der Phasendifferenz zwischen diesen entspricht. Der
Filter 2 filtert die höheren
Frequenzen des Fehlersignals heraus und versorgt mit diesem Signal
den VCO 3. Der periodenerkennende Schaltkreis 6 mißt die Periode
des horizontal synchronisierenden Signals 101. Der Frequenzteilerschaltkreis 5 wird
auf einen Frequenzteilungsfaktor 104 eingestellt, der der gemessenen
Periode entspricht. Der Frequenzteilerschaltkreis 5 teilt
die Frequenz der Ausgabe 102 des VCO 3 mit diesem
Frequenzteilungsfaktor in ein frequenzgeteiltes Signal, das als
die Ausgabe 103 erzeugt wird. Auf diese Weise wird der
PLL-Schaltkreis phasengeregelt, so daß das von außen angelegte horizontal
synchronisierende Signal 101 in Phase mit der Ausgabe 103 des
Frequenzteilerschaltkreises gebracht wird.
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Der DSP 4 erzeugt ein Verzerrungskorrektursignal 106,
das von der Anzeigevorrichtung benötigt wird, wobei das Ausgabetaktsignal 102 des
VCO 3 als Referenztaktsignal benutzt wird. Der Phasensteuerschaltkreis 7 steuert
die Phase und den Tastgrad des Ausgabesignals 103 des Frequenzteilerschaltkreises 5 relativ
zu dem horizontal synchronisierenden Signal 101, und erzeugt
ein horizontales Treibersignal 105.
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Der Betrieb des digitalen Ablenkkorrekturschaltkreises 100 wird
als nächstes
im Detail beschrieben. Der DSP 4 erzeugt das Verzerrungskorrektursignal 106 als
Reaktion auf das durch den VCO 3 gegebenen Ausgabetaktsignal 102.
Es wird angenommen, daß das
horizontal synchronisierende Signal 101 eine Periode hat,
die durch a(s) dargestellt wird, und daß der Meßfehler des periodenerkennenden
Schaltkreises eine maximale Periode hat, die durch b(s) dargestellt
wird. Das Verhältnis
aus dem maximalen Wert des Meßfehlers
und dem in den periodenerkennenden Schaltkreis eingegebenen horizontal
synchronisierenden Signal 101 wird durch b/a repräsentiert.
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Im besonderen ist es nur notwendig,
daß der PLL-Schaltkreis 10 auf
die eingegebene Frequenz bei einem Verhältnis b/a reagiert. Falls der
VCO 3 eine Ansprechreichweite hat, die diesem Verhältnis entspricht,
kann der PLL-Schaltkreis phasenregeln. Der PLL-Schaltkreis 10 nach
dem Stand der Technik, der in 1 veranschaulicht
ist, hat eine Ansprechreichweite im Zehnerprozentbereich. Bei der
vorliegenden Erfindung kann die Ansprechreichweite auf eine Reichweite
um 1 % verengt werden. Ähnlich kann
die Ansprechreichweite des VCO 3 auf 1 % oder weniger reduziert
werden. Dementsprechend können
Taktpulse, die weniger Frequenzschwankungen aufweisen, an den DSP 4 geliefert
werden, der durch Gebrauch des Taktsignals des VCO 3 Berechnungen
durchführt.
Eine gewünschte
Wellenform kann genauestens erzeugt werden.
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In dem zuvor erwähnten digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 100 aktualisiert
der periodenerkennende Schaltkreis 6 sofort auf den Frequenzteilungsfaktor,
auf den der Frequenzteilerschaltkreis 5 eingestellt ist,
falls die Periode des eingegebenen horizontal synchronisierenden
Signals 101 variiert. Deshalb folgt die Frequenz der Ausgabe 103 des
Frequenzteilerschaltkreises 5 dem horizontal synchronisierenden Signal
und variiert schnell. Dementsprechend, wie in 3 gezeigt, variiert die Frequenz des
horizontalen Treibersignals 105 ebenfalls schnell, welches
durch Gebrauch des schnell variierenden horizontal synchronisierenden
Signals erzeugt wird. Obige Schnelligkeit ist offensichtlich im
Vergleich zu 3 und 4, die das horizontale Treibersignal
eines Ablenkkorrekturschaltkreises 600 gemäß dem Stand der
Technik zeigen.
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In der Anzeigevorrichtung wird ein
hochspannungsresonanter Schaltkreis durch Gebrauch des horizontalen
Treibersignals 105 betrieben, um den Scan über den
Sichtbildschirm zu steuern. Wenn die Frequenz des horizontalen Treibersignals
schnell variiert, d.h. wenn die Kontinuität zwischen den H- und den L-Perioden
des horizontalen Treibersignals unterbrochen wird, erzeugt deshalb
der hochspannungsresonante Schaltkreis eine abnormale Spannung.
Im schlimmsten Fall wird die Anzeigevorrichtung zerstört.
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Ein digitaler Ablenkkorrekturschaltkreis 300, wie
in 5 gezeigt und der
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung gebildet wird, löst dieses
Problem. In dem digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 100 (2) wird die Ausgabe 104 des
periodenerkennenden Schaltkreises 6 direkt an den Frequenzteilerschaltkreis 5 angelegt.
Auf der anderen Seite ist der digitale Ablenkkorrekturschaltkreis 300,
wie in 5 veranschaulicht,
mit einem Übertragungsverhalenschaltkreis 8 ausgerüstet, an
den die Ausgabe 104 angelegt wird. Die Ausgabe 107 des Übertragungsverhalenschaltkreises 8 wird
an den Frequenzteilerschaltkreis 5 angelegt.
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Falls die Ausgabe 104 des
periodenerkennenden Schaltkreises 6, der das Ergebnis der
Erkennung anzeigt, schnell variiert, stellt der Übertragungsverhalenschaltkreis 8 den
Frequenzteilungsfaktor, auf den der Frequenzteilerschaltkreis 5 eingestellt
ist, fein ein.
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Ein Beispiel des Übertragungsverhaltens des Frequenzteilungsfaktors
auf Frequenzschwankungen des horizontal synchronisierenden Signals wird
unten angegeben. A ist der gegenwärtige Frequenzteilungsfaktor,
B ist der angestrebte Frequenzteilungsfaktor nach Frequenzschwankungen
und C ist der Variationsbetrag des Frequenzteilungsfaktors, der
durch das sofort variierende horizontale Treibersignal toleriert
wird.
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Bezüglich 6 wird, falls die Frequenz des eingegebenen
horizontal synchronisierenden Signals 101 nach unten variiert
(d.h. der Frequenzteilungsfaktor variiert von einem kleineren Wert
zu einem höheren
Wert), die Relation A = A + C festgelegt, falls die Bedingung B – A > C erfüllt ist.
Nach dem Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit wird der zuvor erwähnte Vergleich
wiederholt. Auf diese Weise werden Wiederholungsberechnungen durchgeführt. Die Beziehung
A = B wird festgelegt, falls die Bedingung B – A ≤ C gültig ist. Berechnungen werden
solange durchgeführt,
bis der angestrebte Frequenzteilungsfaktor erreicht ist. Der Variationsbetrag
der Frequenz kann durch zweckmäßiges Einstellen
der Wartezeit und des Wertes C gesteuert werden. Der Frequenzteilungsfaktor
kann also langsam, reagierend auf die Frequenz des horizontal synchronisierenden
Signals 101, variiert werden.
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Falls die Frequenz des horizontal
synchronisierenden Signals 101 von einem niedrigeren Wert zu
einem höheren
variiert, kann der Frequenzteilungsfaktor auf ähnliche Art und Weise langsam
variiert werden.
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Die dritte Ausführungsform ist auf die gleiche Weise
wie die zweite Ausführungsform
so gestaltet, daß schnelle
Variationen des horizontalen Treibersignals, das in der ersten Ausführungsform
benutzt wird, unterdrückt
werden. In der zweiten Ausführungsform
wird der Frequenzteilungsfaktor auf den der Frequenzteilerschaltkreis 5 eingestellt
ist, auf eine schrittweise Art variiert. Um dies durchzuführen, wird
der Übertragungsverhalenschaltkreis 8 zwischen
dem periodenerkennenden Schaltkreis 6 und dem Frequenzteilerschaltkreis 5 angeordnet.
Im digitalen Ablenkkorrekturschaltkreis 500 gemäß der dritten
Ausführungsform
führt der
DSP 4 diese Verarbeitung durch Zeitmultiplextechniken aus,
wie in 7 veranschaulicht,
anstelle eines bereitgestellten Übertragungsverhalenschaltkreises 8.
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Der Betrieb des Übertragungsverhalenschaltkreises 8 kann
mit einem allgemein gebräuchlichen
DSP durchgeführt
werden. Mit anderen Worten, der DSP kann auf eine ähnliche
Art und Weise wie der Übertragungsverhalenschaltkreis 8 betrieben werden,
wobei die Korrektursignale berechnet werden. Es ist also möglich, schnelle
Variationen des durch den periodenerkennenden Schaltkreis 6 bestimmten
Frequenzteilungsfaktor wie in der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung
zu verhindern.
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Ein erster Vorteil ist, daß es möglich ist,
die Frequenzansprechreichweite des VCO 3 zu verengen, indem
die Genauigkeit des Frequenzerkennungsschaltkreises 6 verstärkt wird.
Wenn die Reichweite eng wird, variiert das Ausgabetaktsignal des VCO 3 weniger.
Der DSP führt
die Verarbeitung durch Benutzung des Ausgabetaktsignals durch. Daraufhin
kann der Ablenkkorrekturschaltkreis dieser Erfindung genaue Berechnungen
durchführen.
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Ein zweiter Vorteil ist, daß das horizontale Treibersignal 105 nicht
schnell variiert, selbst wenn die Frequenz des horizontal synchronisierenden
Signals 101 schnell wechselt. Dies ist so, weil der DSP, der
als Übertragungsverhalenschaltkreis
betrieben werden kann, auf einen zweckmäßigen Variationsbetrag C des
Frequenzteilungsfaktors und auf die Wartezeit eingestellt werden
kann. Als Ergebnis kann der Schaltkreis gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung Schwankungen des horizontalen Treibersignals
innerhalb der Toleranzgrenzen jeder mit dem Schaltkreis verbundenen
Anzeigevorrichtung steuern.