JPH01200707A - 電流ミラー回路および該回路を具えるビデオ出力増幅回路 - Google Patents

電流ミラー回路および該回路を具えるビデオ出力増幅回路

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JPH01200707A
JPH01200707A JP63310217A JP31021788A JPH01200707A JP H01200707 A JPH01200707 A JP H01200707A JP 63310217 A JP63310217 A JP 63310217A JP 31021788 A JP31021788 A JP 31021788A JP H01200707 A JPH01200707 A JP H01200707A
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
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    • H04N5/59—Control of contrast or brightness in dependence upon beam current of cathode ray tube

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力端子および出力端子が電流ミラー回路の入
力端子および出力端子にそれぞれ結合される電流ミラー
と、電流ミラー回路の入力端子にエミッタまたはソース
電極が結合されるトランジスタを含む第1単方向導通素
子および基準電流源から成るリミッタ回路とを具えてい
る電流ミラー回路に関するものである。
本発明は電流ミラー回路を具えているビデオ出力増幅回
路にも関するものである。
電流ミラー回路および上述したタイプのビデオ出力増幅
回路は欧州特許出願BP−八〇、 196.694号か
ら既知である。このような回路における電力消費−F+
− を制限するために、電流ミラー回路の入力端子を差動増
幅器の負帰還入力端子に接続し、この差動増幅器の出力
端子を単方向導通素子を介して前記帰還入力端子に接続
することにより電流ミラー回路の出力電流を制限するよ
うにする。差動増幅器の他方の入力端子は基準電圧に接
続し、この基準電圧は基準電流源によって供給される基
準電流を電流ミラーの人力インピーダンスと同様なイン
ピーダンスに流すことによって発生させる。電流値が大
き過ぎる場合に、差動増幅器および単方向導通素子(こ
れらはいずれば従来回路ではダイオードおよびトランジ
スタのベース−エミッタ接合またはゲート−ソース結合
とすることができる)は負帰還信号路を構成し、この信
号路が出力電流を基準電流によって決められる最大値に
持続させる。
出力電流は斯かる最大値に限定されるも、所定の信号波
形の場合に不所望な電力消費が依然見られる。
本発明の目的は、上述したような不所望な電力消費を低
減させるように適切に接続配置した電流ミラー回路およ
びビデオ出力増幅回路を提供することにある。
本発明は冒頭にて述べた種類の電流ミラー回路において
、前記トランジスタの制御電極を基準電流源と、前記電
流ミラーの他方の出力端子と、第2単方向導通素子を介
して基準電圧端子とに接続し、かつ、前記トランジスタ
のコレクタまたはドレイン電極を給電端子に結合させた
ことを特徴とする。
本発明は、電流ミラーの入力電流に関連すると共に電流
ミラーの他方の出力端子を経て流れる電流が基準電流に
等しくなる過渡瞬時にだけ高オーム素子が電流ミラーの
他方の出力端子に接続され、従って斯かる過渡瞬時に電
流ミラーの入力端子がその許容最大値に達するようにな
ると言う認識に基づいて成したものである。この結果、
電流ミラー回路の入力端子を経て流れる入力端子がなお
一層増大する場合に、電流ミラーの他方の出力端子に流
れる電流が基準電流よりも僅かに高くなるだけでもずぐ
にトランジスタの制御電極の電位が非常に高くなるため
、単方向導通素子は極必で迅速に導通状態に代わるよう
になる。
これがため、電流ミラー回路の出力電流をその最終値に
持たらずのに要する期間がかなり短くなり、幾つかの信
号波形の場合に生ずる電流ピークの振幅値が小さくなる
ために電力消費が少なくなる。最初に述べた単方向導通
素子におけるトランジスタの制御電極を他の第2の単方
向導通素子を介して基準電圧端子に接続するため、この
トランジスタの制御電極電位が低くなり過ぎることはな
いため、トランジスタを導通状態に切り換えるのに要す
る期間が長くなり過ぎることもなく、この結果、電流ミ
ラー回路の最初に述べた出力端子を経て流れる出力電流
をその最終値に持たらずのに要する期間は短いままとな
る。実際上、非導通状態における制御電極の電位がソー
ス電極の電位よりも(かなり)低い場合には、このトラ
ンジスタをターン・オンさせるのに要する期間が長くな
り、不都合である。
なお、欧州特許出願EP−A 0.116.982号の
第8図から、第1および第2増幅段を有している増幅回
路にリミック回路を用いることは既知であり、この場合
にはトランジスタT16の制御電極を基準電流源1、と
、別の単方向導通素子T17を介して基準電圧端子vR
とに結合させ、かつトランジスタT16のコレクタを給
電端子に結合させて、トランジスタT15によって供給
される電流が基準電流源によって決定される最大値より
も小さい場合にトランジスタT16をターン・オフさせ
、トランジスタT15によって供給される電流が基準電
流源によって決定される最大値よりも大きくなる場合に
トランジスタT16をターン・オンさせるも、トランジ
スタT16のエミッタは第2増幅段の入力に作用させ、
又特にトランジスタT15によって供給される電流が基
準電流に等しくなる際の過渡瞬時に抵抗15およびコン
デンサ16を有するRC回路網が用いられるたtに、電
流ミラーに基準電流と比較すべき電流を供給する他の出
力端子が用いられず、しかもトランジスタT1.5のコ
レクタに専ら高オームに接続される素子も用いられない
ため、この場 q− =8= 合には本発明による回路の上述したような効果は生じな
い。
前述した、または請求項にて述べたトランジスタをバイ
ポーラトランジスタとする場合には、制御電極とはその
トランジスタのベースのことである。また、トランジス
タをユニポーラトランジスタとする場合には、制御電極
とはそのトランジスタのゲートのことである。
本発明の好適例では、前記電流ミラーを第1゜第2およ
び第3トランジスタで構成し、これらトランジスタのエ
ミッタまたはソース電極を互いに結合させ、かつ、前記
第1.第2および第3トランジスタの制御電極も互いに
結合させ、第1トランジスタの制御電極を該第1トラン
ジスタのコレクタまたはトレイン電極に結合させ、前記
基準電圧端子を前記第1.第2および第3トランジスタ
のエミッタまたはソース電極に接続する。
さらに本発明の好適例では、前記電流ミラーを第1.第
2および第3トランジスクで構成し、これらトランジス
タのエミッタまたはソース電極を互いに結合させ、かつ
、前記第1.第2および第3トランジスタの制御電極も
互いに結合させ、前記基準電圧端子を前記第1.第2お
よび第3トランジスタの制御電極に結合させ、第2トラ
ンジスタのコレクタまたはドレイン電極を第1の別のト
ランジスタを介して電流ミラーの出力端子に結合させ、
第3トランジスタのコレクタまたはトレイン電極を電流
ミラーの前記他方の出力端子に結合させ、前記別のトラ
ンジスタのエミッタまたはソース電極を第2トランジス
タのコレクタまたはドレイン電極に結合させると共に前
記別のトランジスタのコレクタまたはトレイン電極を電
流ミラーの出力端子に結合させる。
上述したような2つの好適例によれば、所要の基準電圧
を何等追加の回路部品を必要とすることなく簡単に得る
ことができると言う利点がある。
以下図面につき本発明を説明する。
第1図は本発明によるビデオ出力増幅回路の一例を示す
回路図であり、この回路では入力端子4゜6を2個のト
ランジスタ5,7のベースに接続し、これら両トランジ
スタの相互接続したエミッタを電流源9を介して接地す
る。トランジスタ5のコレクタを電流ミラー11を介し
てトランジスタ13のベースに接続する。トランジスタ
13はトランジスタ15と共に相補形エミッタホロワ出
力段を構成する。これらトランジスタ13. 15の相
互接続したエミッタをビデオ出力増幅回路の出力端子1
7に接続する。トランジスタ13のベースを2個のダイ
オード25.26を介してトランジスタ15のベースと
、トランジスタ7のコレクタとに接続する。トランジス
タ13のコレクタを第1電流ミラー回路19の入力端子
1に接続する。トランジスタ15のコレクタをビーム電
流測定点21と、第2電流ミラー回路23の出力端子2
2とに接続する。この第2電流ミラー回路23の入力端
子24を第1電流ミラー回路19の出力端子2に接続す
る。第2電流ミラー回路23の共通端子27を接地する
。本発明によるビデオ出力増幅回路のこれまで説明した
部分は前述した欧州特許出願EP−A O,169,6
94号に記載されているような既知のビデオ出力増幅回
路に対応するものであり、この回路は零入力端子を出力
トランジスタを経て流すことができ、またこの零入力電
流はビーム電流の測定には影響を及ぼさない。
第1電流ミラー回路19は電流ミラー29と、単方向導
通素子D1、別の単方向導通素子D2および基準電流源
37を含むリミッタ回路とを具えている。電流ミラー2
9の入力端子31を第1電流ミラー回路19の入力端子
1に接続し、電流ミラー29の出力端子33を第1電流
ミラー回路19の出力端子2に接続し、電流ミラー29
の他方の出力端子35を基準電流#37を経て接地し、
この基準電流源には基準電流Lefを流す。電流ミラー
29の共通端子39を正の給電源に接続する。第1電流
ミラー回路19の入力端子1は単方向導通素子D1を構
成する電界効果トランジスタT4のソースにも接続し、
このトランジスタのトレインを正の給電端子に接続する
と共にゲートを基準電流源37と、別の単方向導通素子
D2を介して基準電圧端子41とに接続し、この端子4
1には基準電位V r e rを供給する。
第1電流ミラー回路19はつぎのように作動する。
=12− 電流ミラー29の入力端子31に流れる電流11 は、
この電流ミラー29によって反映されて、出力端子33
に流れる電流I2 と、電流ミラー29の別の出力端子
35に流れる電流■3とになる。電流I、の値が小さく
て、電流I3が基準電流LPfよりも小さくなる場合に
、別の単方向導通素子D2 (これは例えばダイオード
とすることができる)が導通する。この素子D2の導通
により供給される電流[02はI ref13 に等し
くなる。この場合に、トランジスタT4のゲート電位V
、4は基準電位VrQrから単方向導通素子D2間の電
圧VD2を差引いた電位に等しくなる。リミッタ回路を
正確に作動させるためには、電流ミラー29の入力端子
31に流れる電流11が、基準電流1refに依存する
その最大値1′rerに等しくなる際に、この電流ミラ
ー回路29の入力端子31に生ずる人力電位V31の値
に対して基準電位Lefの値を適切に選定する必要があ
る。以下この基準電位をどのようにして適切に選定する
必要があるかについて説明する。人力電位V31 はト
ランジスタT4のソース電位vS4 に等しいから、電
−1/]− 流I3が基準電流1 refよりも小さい限り、基準電
位V r e rを適当に選定する場合にn形電界効果
トランジスタT4のゲートソース電圧v、S4は、この
トランジスタのしきい値電圧VTN4よりも小さくなる
ため、このトランジスタT4はターン・オンしなくなる
。従って、このトランジスタにより供給される電流1゜
1が0となるため、電流11は第1電流ミラー回路19
の入力端子1に流れる入力端子11ゎに等しくなる。
入力端子1 in、従って電流11が増大する場合には
、電流I3もこの電流13が最終的に基準電流Netに
等しくなるまで増大する。この基準電流に等しくなる過
渡的な場合に、別の単方向導通素子D2は導通しており
、またVD2は電流1[+2が丁度Oに等しくならない
時までに生じている値にまで低下したことなる。この過
渡的瞬時にのみ高オーム素子が電流ミラー29の他方の
出力端子35に接続されるのであるから、第1電流ミラ
ー回路19の入力端子1を経て流れる入力端子がさらに
一層増大する場合に、トランジスタT4のケート電位V
、4 は、電流ミラー29の他の出力端子35に流れる
電流I3が基準電流Lefよりも僅かだけ高くなると直
ちに極めて大きくなり、従って単方向導通素子D1が極
めて迅速に導通状態に切り換わるようになる。これがた
め、出力電流I。をその最終値に持たらすのに要する期
間が非常に短くなり、この結果電流ピークが殆ど、なる
いは全く生じなくなるため、不所望な電力消費が極めて
少なくなる。この際、トランジスタT4によって供給さ
れる電流I。1は不足分1 ir+l ’ refを満
たすため、電流ミラー29の入力端子31に流れる電流
Ilはその最大値1’ ver に等しいままとなる。
電流ミラー29を同一寸法のトランジスタで構成する場
合には、斯かる最大値1’ refがIrefそのもの
に等しくなる。従って、電流ミラー回路29の出力端子
33を経て流れる電流I2、つまり第1電流ミラー回路
19の出力端子2を経て流れる出力電流I。は基準電流
1rerに依存する電流値ピ ref以上になることは
あり得ない。
電流ミラー29を同一寸法のトランジスタで構成する場
合には、この値I NrefもLafそのものに等しく
なる。
前述したように、基準電位・Lefを適当に選定すれば
、電流11が基準電流1refに依存する最大値1 ’
 raf よりも小さい限りトランジスタT4はターン
・オフし、従ってv、34はVTN4よりも小さくなる
。電流11がI ′ref  に等しくなると直ちにト
ランジスタT4のゲート電位V、4がこの過渡瞬時に極
めて迅速に増大するから、基準電位vrefを僅かに低
い値に選定して、電流ミラー29の他の出力端子35に
流れる電流13が基準電流Lefよりも大きくならない
限りは、トランジスタT4のゲート・ソース電圧v、S
4がそのしきい値電圧VTN4よりも小さくなって、ト
ランジスタT4がターン・オフするようにすることもで
きる。しかし、基準電圧V r e fの値を低く選定
すればする程、トランジスタT4をターン・オンさせる
のに要する時間がさらに大きくなる。従って電流ピーク
が再び生ずることになり、不所望な電力消費をまねくこ
とになる。
第1電流ミラー回路19をバイポーラトランジス−1フ
ー タで構成する場合には、バイポーラトランジスタに関連
する表現を用いて基準電圧vrgfを同様に適切に選定
することができる。
第2図では第1図に対応するものに同一参照番号を付し
て示してあり、電流ミラー29は3つのp形電界効果ト
ランジスタTI、 T2およびT3から成り、この電流
ミラー29の入力端子31をトランジスタT1のドレイ
ンに接続し、トランジスタTIのゲートおよびソースは
トランジスタT2およびT3のゲートおよびソースにそ
れぞれ接続する。トランジスタT1のゲートを、このト
ランジスタT1のドレインに接続して、トランジスタT
1を電流ミラー29の入力トランジスタとして作動させ
る。トランジスタT2のドレインを電流ミラー29の出
力端子33に接続する。
他方の単方向導通素子D2はn形の電界効果トランジス
タT5で構成し、このトランジスタのソースをトランジ
スタT4のゲートに接続し、トランジスタT5のゲート
を基準電圧端子41に、トランジスタT4のドレインを
正の給電端子に接続する。基準電圧端子41をトランジ
スタTI、 T2およびT3のソースに接続することか
ら、この第2図に示す回路ではこれらのトランジスタT
1〜T3のソースには適当に選定した基準電位LQfが
供給されることが判る。
電界効果トランジスタT5はp形のものとすることもで
きる。この場合には、トランジスタT5のドレインおよ
びゲートを相互接続し、この接続点をトランジスタT4
のゲートに接続すると共にトランジスタT5のソースを
基準電圧端子41に接続する。また、この場合には斯か
る基準電圧端子41をトランジスタTl、 T2および
T3のソースに接続して、これらのソースに適当に選定
した基準電位Lefを供給するようにする。
電流ミラー回路19の第2例を第3図に示してあり、こ
こに第1および第2図に示したものに対応するものには
同一参照符号を付して示してあり、この第3図の例では
基準電圧端子41をトランジスタTI、 T2および1
3のケートに接続するため、これらのトランジスタのケ
ート電位は基準電位Lefに等しくなり、従って、この
第3図に示す回路でも基準電位υ、、0.が適当に選定
されることが判る。
第2図の回路と比べると、電流ミラー29の入力端子3
1における人力電位V3+と、基準電位Letとの双方
は第3図に示す回路では1ゲート−ソース電圧分だけ低
下する。さらに第2図に示す回路とは異なり、電流ミラ
ー29のトランジスタT1およびT2から成る部分を「
ダブル ツイン」として形成して、トランジスタT3を
流れる電流I3が基準電流Irerよりも小さい限り出
力電流I。が入力端子1 ihに一層正確に追従するよ
うにする。この場合にはトランジスタT1のドレインを
トランジスタT6のソースに接続し、トランジスタT6
のドレインをこのトランジスタT6のゲートと、入力端
子1とに接続する。さらに、トランジスタT2のトレイ
ンはトランジスタT7のソースに接続し、トランジスタ
T7のドレインは出力端子2に接続し、I・ランジスタ
T7のゲートはトランジスタT6のゲートに接続する。
ウィルソン電流ミラーでは、トランジスタT1およびT
2のゲートをトランジスタT1のドレインの代わりにト
ランジスタT2のトレインに接続し、こ。
のような電流ミラーを用いることもできる。
=19− 第2および第3図に示したユニポーラトランジスタを有
する回路をバイポーラトランジスタで構成することもで
きることは明らかである。トランジスタT4のトレイン
は例えばダイオードを介して正の給電端子に接続するこ
とができる。電流ミラーの入力トランジスタT1を抵抗
と置き換えて、1 ’ refおよびI=refが最早
I、8.に等しくならないようにすることもできる。電
流11と12の同等性を高給る抵抗をトランジスタTl
、 T2およびT3のソース (またはエミソク)と電
流ミラー29の正給電端子に接続される共通端子39と
の間に配置することができる。電流11と13との同等
性を高めるために、トランジスタT3のドレインを第3
図の回路にて予備トランジスタを介して電流ミラー回路
19の他の出力端子35に接続することができる。この
予備トランジスタはp形の電界効果トランジスタとする
ことができ、このトランジスタのドレインを他の出力端
子35に接続し、またこのトランジスタのゲートをトラ
ンジスタT6およびT7のゲートに接続すると共に、上
記予備トランジスタのソースをトランジスタT3のドレ
インに接続する。基準電圧Lefは正の給電端子とトラ
ンジスタT5のゲートとの間に配置する抵抗によって発
生させることもでき、この抵抗にはその抵抗とトランジ
スタT5のゲートに接続した電流源によって決定される
固定電流が流れる。所要に応じ、第3図のトランジスタ
T6はその3つの端子を通し結線したものと置き換える
ことができる。第3図の回路にて基準電圧端子41をト
ランジスタTI、 T2およびT3のゲートに接続する
ことによって達成される基準電位Lefの1ゲート・ソ
ース電圧分の低下は、基準電圧端子41をトランジスタ
T5のトレインに接続すると共に基準電圧端子41を別
のトランジスタを介して正の給電端子に接続し、この別
のトランジスタのドレイン(コレクタ)をゲート (ベ
ース)に接続するようにしても達成することができる。
斯かる別のトランジスタはユニポーラでも、バイポーラ
でも良い。前記別のトランジスタをユニポーラトランジ
スタとする場合には、それはp形でもp形でも良い。本
発明は」二連した例のみに限定されるものでなく、幾多
の変更を加え得ること勿論である。本発明による電流ミ
ラー回路をビデオ出力増幅回路での好適な適用例につき
説明したが、本発明による回路は出力増幅器用の最大電
流保護回路として用いることもでき、この場合にはトラ
ンジスタT2を出力段のパワートランジスタとすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるビデオ出力増幅回路の一例を示す
回路図。 第2図は本発明による電流ミラー回路の第1例を示す回
路図; 第3図は同じく本発明による電流ミラー回路の第2例を
示す回路図である。 1・・第1電流ミラー回路入力端子 2・第2電流ミラー回路出力端子 4.6・ ビデオ出力増幅回路入力端子5.7・ トラ
ンジスタ 9・電流源 11・・電流ミラー (1,3,15)・・・相補形エミノタホーワ出力段1
7・・・ビデオ出力増幅回路出力端子19・・・第1電
流ミラー回路 21・・・第2電流ミラー回路 25、26・・・ダイオード  29・・・電流ミラー
37・・・基準電流源    41・・・基準電圧端子
01、 D2・・・単方向導通素子 T1〜T7・・・電界効果トランジスタ特許出願人  
エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンツアフリ
ケン 代理人弁理士 杉  村  暁  方

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力端子および出力端子が電流ミラー回路の入力端
    子および出力端子にそれぞれ結合される電流ミラーと、
    電流ミラー回路の入力端子にエミッタまたはソース電極
    が結合されるトランジスタを含む第1単方向導通素子お
    よび基準電流源から成るリミッタ回路とを具えている電
    流ミラー回路において、前記トランジスタの制御電極を
    基準電流源と、前記電流ミラーの他方の出力端子と、第
    2単方向導通素子を介して基準電圧端子とに接続し、か
    つ、前記トランジスタのコレクタまたはドレイン電極を
    給電端子に結合させたことを特徴とする電流ミラー回路
    。 2、前記電流ミラーを第1、第2および第3トランジス
    タで構成し、これらトランジスタのエミッタまたはソー
    ス電極を互いに結合させ、かつ、前記第1、第2および
    第3トランジスタの制御電極も互いに結合させ、第1ト
    ランジスタの制御電極を該第1トランジスタのコレクタ
    またはドレイン電極に結合させ、前記基準電圧端子を前
    記第1、第2および第3トランジスタのエミッタまたは
    ソース電極に接続したことを特徴とする請求項1に記載
    の電流ミラー回路。 3、前記電流ミラーを第1、第2および第3トランジス
    タで構成し、これらトランジスタのエミックまたはソー
    ス電極を互いに結合させ、かつ、前記第1、第2および
    第3トランジスタの制御電極も互いに結合させ、前記基
    準電圧端子を前記第1、第2および第3トランジスタの
    制御電極に結合させ、第2トランジスタのコレクタまた
    はドレイン電極を第1の別のトランジスタを介して電流
    ミラーの出力端子に結合させ、第3トランジスタのコレ
    クタまたはドレイン電極を電流ミラーの前記他方の出力
    端子に結合させ、前記別のトランジスタのエミッタまた
    はソース電極を第2トランジスタのコレクタまたはドレ
    イン電極に結合させると共に前記別のトランジスタのコ
    レクタまたはドレイン電極を電流ミラーの出力端子に結
    合させたことを特徴とする請求項1に記載の電流ミラー
    回路。 4、前記第1トランジスタのコレクタまたはドレイン電
    極を第2の別のトランジスタを介して電流ミラーの入力
    端子に結合させ、第1トランジスタのコレクタまたはド
    レイン電極を前記第2の別のトランジスタのエミッタま
    たはソース電極に結合させ、前記第2の別のトランジス
    タのコレクタまたはドレイン電極を電流ミラーの入力端
    子および前記第1の別のトランジスタの制御電極に結合
    させこことを特徴とする請求項3に記載の電流ミラー回
    路。 5、前記第2の単方向導通素子をトランジスタで構成し
    、該トランジスタの制御電極を基準電圧端子に結合させ
    ると共にエミッタまたはソース電極を前記第1単方向導
    通素子におけるトランジスタの制御電極に結合させたこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電流ミ
    ラー回路。 6、第1および第2出力トランジスタによって構成され
    る相補形エミッタまたはソース電極ホロワ出力段を具え
    、第1出力トランジスタのコレクタまたはドレイン電極
    を第1電流ミラー回路の入力端子に結合させ、かつ、第
    2出力トランジスタのコレクタまたはドレイン電極にビ
    ーム電流測定点を設けると共に該コレクタまたはドレイ
    ン電極を第2電流ミラー回路の出力端子に結合させ、該
    第2電流ミラー回の入力端子を第1電流ミラー回路の出
    力端子に結合させ、前記第1電流ミラー回路に入力端子
    および出力端子が該第1電流ミラー回路の入力端子およ
    び出力端子にそれぞれ結合される電流ミラーと、前記第
    1電流ミラー回路の入力端子にエミッタまたはソース電
    極が結合されるトランジスタを含む第1単方向導通素子
    および基準電流源を具えているリミッタ回路とを設けた
    ビデオ出力増幅回路において、前記トランジスタの制御
    電極を基準電流源と、前記電流ミラーの他の出力端子と
    、第2単方向導通素子を介して基準電圧端子とに接続し
    、かつ、前記トランジスタのコレクタまたはドレイン電
    極を給電端子に結合させたことを特徴とするビデオ出力
    増幅回路。
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