JPH03187586A - ビデオ信号再生装置 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、変調された中間局［（工Ｆ）搬送波からビ
デオ信号を再生するための装置に、具体的には、所要の
ビデオ帯域の外側に位置する周波数を持つ検波器を具合
よく抑制できるように同期検波器を使用した、集積回路
化に適した、ビデオ信号再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

テレビジョン受像機の設計に関する最近一般の傾向とし
て、中でも工Ｆ増幅、同期ビデオ検波、ビデオ信号層＠
および自動制得制御などの受像機の諸機能部が共通の基
板上に配置された集積回路が使用されてｈる。その様な
集積回路中における同期ビデオ検波器として有利な形態
は、ＮＰＮ　）ヲンジスタのアレイを使用した信号乗算
器よシ成り、その典型的なプレイは、３組のトランジス
タ積重ね体を含みそのプレイ中の上段にあるトランジス
タのコレクタと付属動作ｍ源の正端子（Ｂ１）との間に
接続された負荷抵抗の両端間に検波器出力信号を発生す
るようなものである。その様な信号乗算器の使用の実例
については、１９７７年の「プイリツプス技術情報誌（
Ｐｈｉ、１ｊ−ｐｓ　Ｔｅｏｈｎｉｃａｌ工ｎｆｏｒ−
ｍａｔｉｏｎ　ｂｒｏｏｈｕｒｅ　）　Ｊ第０３４号の
「’Ｉ’ＤＡ２５４０とＴＤＡ　２５４１−ニュービジ
ョンエＦ工０８Ｊを参照されたい。

この検ｉ器の出力信号のレベルシフトと増幅とは、充分
な振れ（たとえば２・６ボ〃ト）とＢ中電位レベ〃から
離れた都合の良い電圧範囲（たとえば、３．１〜５．７
ボルト）位置とを有する出力ビデオ信号を集積回路（Ｉ
Ｃ）のビデオ信号出力端子に供給するように、この集積
回路のビデオ増幅器部によってう１く行なわれる。上記
の情報誌に記載されている集積回路によって例示される
方法では、上記の様なレベ〃シフト作用と増幅作用とは
、コレクタ負荷を電源の負端子（たとえば大地）に戻し
たペース接地形増幅器の構成をとるＰＮＰ　）ランジス
タを使用して具合良く行なわれる。

しかしビデオ信号増幅用としてＰＮＰ　）ランジスタを
その様に使用すると、それらトランジスタの周波数応答
特性に限界があること覧、そのＰＮＰ装置によるビデオ
通過帯域中の高周波数部が不都合に減衰（ロールオフ）
することの無い工Ｃを高い歩留うで得ることの困難さと
のために、重大な問題が生ずる。更に、装置によって生
ずる減衰が所要の通過帯域内で許容し得る動作を可能と
する様なものであったとしても、その速断点（すなわち
、減衰特性上で応答性が低周波数の応答に対し３ｄｂ低
下するような点）が、その工Ｃのビデオ回路の残部を実
際問題として非常に広帯域に設計して上記通過帯域内に
かける動作特性の妥協を除くことが必要となるように、
その通過帯域に充分近いことである。たとえば、上記の
様な広帯域設計の要求に合うように、検波器の負荷抵抗
の値は比較的小さなもの（たとえば１．３ＫＱ）とされ
、復調器の負荷回路に関係する遮断点が画像搬送中間周
波数より充分上方にあるようにされる。

上記のビデオ信号の生成と処理法の結果は、所望のビデ
オ信号と共に信号乗算器の出力に現われるビデオ帯域外
の周波数を有する種々の変調積の抑制が不充分になるこ
とである。その様な変調積の一つは画像搬送中間周波の
基本波自身の成分である。この成分の抑制が不充分であ
ると、たとえば工Ｆ増幅器の安定性に問題が生ずる可能
性がある。

これ以外のその様な変調積は１画像搬送中間周波数の偶
数高Ｉ！ｌｌ？ｌｌである。

米国では、たとえば、ｔｊｇ４高調波成分の抑制が不充
分であると、第８チヤンネ〃の受信中に表示される画像
に不快な妨害パターンが生ずることがある。検波器工Ｃ
に結合されている導体からのこの高調波（これは、＠８
チャンネルの放送に割当てられたＲＦ搬送波周波数より
１・７５ＭＨｚ高い周波数を持つ高調波）の放射はチュ
ーナ入力で拾われ、この放射を非常に低レベルに維持す
るよう充分な抑制を行なわない限す必然的に不都合な妨
害を生む。

この問題に関しては、このＩＣのビデオ信号出力端子に
与えられる第４高調波のレベ〃のみならず、たとえばＢ
＋導体に与えられるこの＠４高調波成分のレペ〃につい
ても注意しなければならない。

この発明の原理に従う改良されたビデオ信号再生装置は
、前述した在来技術のＰＮＰ増幅器を必要とせずに同期
検波器の出力の所要レベルシフトと増幅とを行ない得る
回路を使用することにより得られる。カスケード接続さ
れた複数の回路（ＮＰＮ都合よく遮断点が位置する減衰
（ロールオフ）特性を有するようにされて、所望のビデ
オ信号通過帯域外ではより強度の減衰を示すような総合
ビデオ応答性を形成している。検波器の負荷抵抗として
比較的大きな抵抗値を使用することにょｂその検波器負
荷回路は、Ｂ＋導体に対する不所鑓な信号成分の供給が
少くなっていると共にビデオ信号出力端子にかけるその
様な成分の抑制に寄与するという利点を有する減衰（ロ
ーＮオフ）生成回路の最初の一つとなる。能動フィルタ
の形に構成された減衰生成回路の一つによって、ビデオ
通過帯域の高域端内での応答の増強を実現し、同時に画
像搬送中間周波数の近くに都合よく位置する応答の谷を
得るような機会が与えられる。

この発明の一実施例によれば、上記の狭帯域特性の各検
波器負荷回路からのブッＶユデ〃・ビデオ出力は緩衝エ
ミツタホロワを介して各抵抗分圧器へ供給される。この
分圧器の出力はＮＰＮ差動増幅器の相補性の高入力に印
加される。シングルエンド型増幅器の出力は、同期正入
力信号を受入れるこの増幅器トランジスタのコレクタに
結合された負荷抵抗の両端間に発生する。この増幅器負
荷抵抗の抵抗値は充分に大きく、この増幅器負荷回路が
上述した減衰生成回路の一つとして働くことができるよ
うなものである。

能動フィルタは、この差動増幅器の出力に応動して上記
減衰生成回路の最終段として作動し、前述したビデオ通
過帯域の高域端内における応答の増強と画像搬送中間周
波数の近傍にしける応答の谷とに寄与する。この能動フ
ィルタの出力において所望のレベルシフトを得るに適し
た大きさを持ったこの能動フイＭりの直列抵抗を介して
電流を引出すように電流源トランジスタが配置されてい
る。

差動増幅器の各ＮＰＮ　）ヲンジスタは、無信号状態で
実質的に等しい導通度を呈するようにバイアスすること
が望ましい。信号が黒方向へ大きく振れたときに同期負
入力信号を受入れる増幅器トランジスタが遮断状態にな
ることを防止するために、との差動増幅器は筐たこの発
明の別の特徴に従って、帰還制御型の電流源装置を持っ
ている。この電流源装置は、同期角の駆動信号を受ける
増幅器トランジスタのエミッタに直接接続されたコレク
タ電極を持つ第１電流源トランジスタと、同期正の駆動
を受ける増幅器トランジスタのエミッタに直接接続され
たコレクタ電極を有する第２電流源トヲンジスタと１両
増幅器トランジスタのエミッタを相互に接続する抵抗と
を具えている。この第１電流源トランジスタのエミッタ
と、能動フイ〜りの出力からペース駆動を受ける帰還制
御型エミッタホロワ・トランジスタのエミッタとに、共
通の電流源抵抗から電流が供給される。信号が黒方向へ
大きな振れ（エクスカーション）ヲ示シている期間、同
期正駆動信号を受ける増幅器トランジスタを遮断状態に
ならぬよう維持するために必要な付加ｔｔ流が供給され
る。

〔発明の実施例〕

以下１図面を参照しつ覧詳細に説明する。

第１図において、ＮＰＮ　）ヲンジスタ３０．３１．３
４．４０．４１，４２．４３は、テレビジョン受像機の
同期ビデオ検波器として働く信号乗算器を構成している
。

トランジスタ３０と３１のエミッタ結合トランジスタ対
は、そのエミッタを抵抗３ｚと３３の直列体によって互
に接続されている。トランジスタ３４はトランジスタ３
０と３１のエミッタに対する電流源として働き、そのコ
レクタ電極が抵抗３２と３３の相互接続点に、エミッタ
電極が電流源抵抗３６を介して大地に。

１九ベース電極がバイアス電位供給端子Ｖａに結合され
ている。トランジスタ４０と４１は、＠２のエミッタ結
合トランジスタ対をなし、その互に掠続されたエミッタ
電極はトランジスタ３０のコレクタによって駆動される
。トランジスタ４ｚと４３は、第３のエミッタ結合トラ
ンジスタ対を形成しそれらのエミッタ電極は互に接続さ
れてＴｈ、９）ツンジスタ３１のコレクタによって駆動
される。

受像機の工Ｆ増幅器（図示せず）のデツＶユデＭ出力は
各工Ｆ入力端子工、工′に生じ、そこからＮＰＮトラン
ジスタ２０，２３を使用したエミッタホロワ回路を介し
て各トランジスタ３０．３１のそれぞれのベースニ供給
される。エミツタホロワ・トランジスタＱＯのエミッタ
電極は、抵抗２１を介して大地へ戻されまた（小さな値
の）抵抗２２を介してトランジスタ３０のベースへ結合
されて＞Ｂ、一方エミッタホロワ・トランジスタ２３の
エミッタ電極は抵抗２４を介して大地へ戻されると共に
（小さな値の）抵抗２５を介してトランジスタ３１０ベ
ースに結合されている。両トランジス４２０．２３のコ
レクタは動作電源の正端子（＋Ｖ）へ直接接続されてい
る。

プッシュデル形の基準搬送波が入力端子Ｒ％Ｒ′にそれ
ぞれ現われる。基準入力端子Ｒはトランジスタ４１と４
３のベースに直ｍａｐ続され、ｔた抵抗３６を通して大
地へ戻されている。基準入力端子Ｒ′はトランジスタ４
０　ト４２のベースへ直結されると共に抵抗３７を通し
て大地に接続されている。この基準搬送波は、たとえば
、受像機の工Ｆ増幅器の出力に応動する基準増幅器（図
示せず）から取出される。

この基準増幅器はたとえば前述したフィリップス技術情
報誌に記載されている形式のものである。

トランジスタ４０と４３の相互接続されたコレクタ電極
は第１の負荷抵抗４５を通して＋ｖＩＥ源端子圧端子す
れ、ｔた）ランジスタ４１と４２の互に接続されたコレ
クタは第２の負荷抵抗４６により−１−ｖ電源端子に接
続されている。正方向に延びる同期信号を持った第１極
性のビデオ信号が負荷抵抗４６の両端間ニ生シてＮＰＮ
エミッタホロワ・トランジスタ６１のベースに供給され
る。上記と反対の極性をもったビデオ信号（同期信号が
負方向に延びる）が負荷抵抗４６０両端間に発生してＮ
ＰＮエミツタホロホロトランジスタ５００ベースに結合
される１両エミッタホロワ・トランジスタ５０．５１の
コＶクタｔｉ＋ｖｍ源端子に直接接続されている。

同期正のビデオ信号用の分圧器は、トランジスタ５１の
エミッタと大地の間に直列接続された１対の抵抗５３．
５５で形成されている。同期負のビデオ信号用の整合分
圧器は、トランジスタ５０のエミッタと大地間に直列接
続された１対の抵抗５２．６４で形成されている。両分
圧器の出力はそれぞれＮＰＮトランジスタ５７．６９よ
り成る差動増幅器の相補的な入力に印加される。そして
トランジスタ５７０ベースは抵抗５３と５５の相互接続
点に生ずる同期正のビデオ信号によって駆動され、トラ
ンジスタ５９０ベースは抵抗５２と５４の相互接続点に
生ずる同期負のビデオ信号により駆動される形になる。

トランジスタ５７と５９のエミッタは抵抗５６によって
互に接続されている。

第１ＯＮＰＮ電流源トランジスタ６０は、そのコレクタ
電極が増幅器トランジスタ５９のエミッタに直接接続さ
れ、ベース電極がバイアス電位源端子ｖｂに結合され、
エミッタ電極が電流源抵抗６２により大地に接続されて
いる。第２のＮＰＮ　ＩＥ流源トランジスタ６１は、そ
のコレクタ電極が増幅器トランジスタ５７のエミツＩに
直結され、ベース電極が１＜　、（アス電位源端子ｖｂ
に結合され、エミッタ電極が抵抗６３によう大地に戻さ
れている・増幅器トランジスタ５９のコレクタ電極は＋
Ｖ電源端子に直接接続され、また増幅器トランジス４１
５７のコレクタ電極は負荷抵抗５８を介して＋Ｖ電源端
子に接続されている。

増幅器トランジスＪ５７のコレクタ電極は、抵抗７０と
順バイアスされたダイオード７１の直列組合せ回路を介
してＮＰＮエミッタホロワ・トランジスタ７２０ペース
電極に、またキャバＶり７３を介してトランジスタ７２
のエミッタ電極に接続されている。

トランジスタ７２のコレクタは＋Ｖ電源端子に直結され
ているが、そのエミッタは抵抗７７と直列になっりＮＰ
Ｎ　電流源トランジスタ７６のコレクターエミッタ電路
を介して大地に戻されている。付加的なＮＰＮ電流源ト
ランジスタ７４は、コレクタ電極がトランジスタ７Ｑの
ベースに接続され、工゛ミッタ電極が抵抗７５を通して
大地に接続されている。電流源トランジスタ７４と７６
のベースは何れもバイアス電位源端子ｖｂに結合されて
いる。

差動増幅器に対する帰還は、ベース電極をホロワ・トラ
ンジスタ７２のエミッタに直接接続シ、コレクタ電極を
＋Ｖ電源端子に直結し、エミッタ電極を抵抗７９を通し
て電流源トランジスＪ６０のエミ・ツタに接続されて、
エミッタホロワ形構成をとるＮＰＮ）ヲンジスタ７８に
よって行なわれる。

ホロワ・トランジスタ７２のエミッタはカスケード接続
された１対のエミッタホロワによってビデオ信号出力端
子Ｏに結合されている。ホロワ・トランジスタ？２のエ
ミツＩはＮＰＮエミツタホロツ・トランジスタ８００ペ
ースに直接接続されている。

トランジスタ８０のコレツＪｔ［は直接大地ＩＩｃ接続
され、エミッタ電極は抵抗８１を介して＋Ｖｔａ端子に
結合され、またＮＰＮエミッタホロホロトランジスタ８
２０ベースに直接接続されてｂる。トランジスタ８２の
コレクタ電極は抵抗８３を通して＋ｖｔＩＬ源端子に接
端子れ、またエミッタ電極は抵抗８５と直列のＮＰＮ　
ｉｌ流源トランジスタ８４のコレクターエミッタ電路を
通して大地に接続されている。電流源トランジスタ８４
のベースは抵抗８６ヲ介してバイアス電位源端子ｖｂＫ
接続されている。ビデオ信号出力端子０はトランジスタ
８２のエミッタ電極に直＃接続されている。

集積回路として構成した第１図の回路中の各素子の例示
的な値は下記の通うである。

抵抗　　　　２１，２４　　　　３．５ＫＱ２２．２５
１２　　Ω ３２．３３　　　　　ＺｏｏΩ ３５　　　　　　５５５Ω ３６．３７　　　　４　　ＫＱ ４５．４６　　　　５　　ＫＱ。

抵抗　　　　５Ｂ、５３ ＃　　　　　　　　　　５４．５５ ６ １　　　　　　　　　　５８ ａ ３ ０ キャパシタ　　　７３ 抵抗　　　　７５ ７ １　　　　　　　　　７９ １ ３ ５ ６ ２．９ＫＱ ５　　ＫＱ 　　　ＫＱ ４　　ＫＱ ６５０　Ω ２・２にΩ ４◆６１１ＣＱ 　　　ｐｆ ２．９にΩ Ｋｎ ３．４Ｋｉｌ１ ７、ａＫＱ ２７０　Ω ４００　Ω Ｎ０１ なお、以下に述べる各浮遊容量０１〜Ｃ４の値は一路構
成に依存するが、例えば、通常のバイボーフトヲンジス
タ集積ロ路製造工程を用いて製造された図示の凹路では
、約１〜３１１Ｆである。

検波器負荷抵抗４６．４６として例示した５紅助値を使
うと、これらの抵抗は付帯する浮遊容量（図にはキャパ
シタＣ１、Ｃ２で示されている）と共働して、はＳ：１
５〜ｇｏ　ＭＨｚの軛囲中（すなわち、たとえば０〜４
．５ＭＨ２の所要のビデオ信号通過帯域より上であるが
一例として４５．７５ＭＨｚの画像搬送中間周波数の＃
Ｉ２低調波より低い］に遮断点のある減衰ｔ−ｆｆ１す
るような周波数選択−路を構成する。遮断点のこれと同
様な位置付けが、たとえば４Ｋｉｌのｍｍｍ負負荷抵抗
５８その付帯浮遊容量（図のキャバＶりＣ３）との共働
によって浴底される周波数選択凹路で得られる。同じよ
うな遮断点の位置付けは、また、ｍ幅器出力回路の駆動
インピーダンスおよびトランジスタ７２のベースにかけ
る浮遊容量（図の０４）と共働する素子７０．７１．７
ｇ、７３により構成される能動フィルタによっても与え
られる０上述の検波器と壇幅器の周波数応答は、＃！３
図の曲＠Ａに示すように、ビデオ信号通過帯域の高域端
内でゆるやかに低下し、その帯域を超えると急速に低下
する。ｔた、上述の能動フィルタの周波数応答は、＃Ｉ
３図の曲線Ｂに示すように、ビデオ信号通過帯域の高域
端内でゆるやかな応答の山を、また画像搬送中間周波数
の近くに応答の谷を作る。

上述の例示的な素子のｔＸｔ有する１１図のビデって得
られるものであＦ）、　＃１２図には曲線Ｒ（セミログ
目盛で示すンのみが拡大して図示されている。ζ、の曲
線Ｒで示されるように、約３ａｄｂの応答の低下は４５
．７５ＭＨ２の位置で得られ、４５ｄｂよ少大きな応答
の低下が１１３３　ＭＨｚ　（４５，７５ＭＨ２（Ｆ）
第４高調波）の位置で得られる。所要のビデオ信号通過
帯域内の応答ははｙ平坦である。これは、第３図の曲線
Ａのビデオ信号通過帯域の高域端内でのゆるやかな低下
を曲線Ｂの同高域端内でのゆるやかな応答の山が補償し
たことによるものである。

また、ビデオ信号通過帯域外では、曲ＩＩＲは曲線Ａよ
りも更に急速に低下するが、これは曲線Ａと曲ＪＯＢの
和によるためである。なか、曲＠Ｒ中の光点（すなわち
谷ンは能動フィルタの呆する周波数応答曲線Ｂの谷によ
り形成されるものである。

このように曲＠Ｒは曲線Ａと曲線Ｂとの和によって形成
されるため、所要のビデオ信号通過帯域内において平坦
で、その帯域外においては急峻な低下を示す良好な応答
特性となる。

検波器負荷抵抗４５．４６のこの比較的大きな抵抗ｆＪ
Ｋ（７ｔとえば、５にムよ）は、図示の遮断点の位置付
けと共に、動作電源をこの集積回路に結合するＢ＋導体
に対する画像搬送周波数と１４高調波成分の供給を減少
する（よう広帯域の設計で生ずる供給量に比べて）のに
役立つ。この様々検波器負荷抵抗の値は、ｔた、無信号
時の検波器出力電位を＋Ｖ電位よｌｉかに離れた値にシ
フトし、検波器の利得を高めて（よｔ広帯域の設計のも
のに比べて）検波器出力により大きなビデオ信号の振れ
を生じさせる働きもする。増幅器の入力用の分圧器によ
って与えられるレベルシフトには或程度の信号振幅の損
失を伴なうが、この増幅器の電圧利得に関する要求は比
較的ゆるいもので、図示の遮断点位置に対して適肖する
増幅器負荷抵抗べよって容易に得られる。

能動フイＭりの抵抗’ｙｏｔ−通して電流源トランジス
タ７４に流れる電流は、増幅器の出力信号に成るレベル
シフトをもたらし、このレベルシフトは、ダイオード７
１と小ロブ・トランジスタ７２のベース−エミッタ電路
とにかける２ＶｂｏＷＬ圧降下と共働して、出力ビデオ
信号の振れをＶ中電位から離れた都合の良い範囲に変位
させる。−例をあげると、各検波器出力に白のピーク値
と同期信号のピーク閲が約１ボルトの信号の振れがある
と、このレベルシフトどその後の正味場幅作用とによっ
て端子Ｏには約５．５ボ〃ト（白ピーク）と２．５ボル
ト（同期信号のピーク）との間の正規ビデオ出力が生ず
る。

無信号状態では、差動増４Ｉ！器のトランジスタ５７と
５９には相等しい電流が流れる。ビデオ信号の黒方向へ
の振れがトランジスタ５９を遮断状態に追込むことが絶
対にないようにするため１次のような帰還動作が行なわ
れる。すなわち、トランジスタ５９のベース電圧が減少
すると、そのトランジスタの導通度は低下するが、その
代すにトランジスタ５７の導通度が上昇するめで、負荷
抵抗５８にかける出力電圧は低下する０これにより、て
、抵抗７９を流れる帰還電流は減少するので、その減少
分だけ電流源トランジスタ６０に流れる電流は増加して
、電流源抵抗６２に流れる電流を一定に維持しようとす
る。その結果、トランジスタ５９に流れる電流は増加し
て、そのトランジスタの導通度は上昇する。

このように、帰還電流の効果はトランジスタ５９のベー
スに供給される信号の効果を相殺するので、トランジス
タ５９の遮断は阻止される・な＞、１１１図の回路では
、同期信号のピークで（およびそれＪ：　Ｄ大＊ｖｈ値
で）トランジスタ６９が確実に導通状態にあるように、
充分な付７Ｊｌｔ流を取出すことができる。

【図面の簡単な説明】

＃１１図はこの発明の原理によるビデオ信号再生装置を
組込んだデジビジョン受像機の一部概要図、第２図は第
１図の装置の動作と特長脱明のため０３周波数応答特性
の線図、第３図は＃Ｉ２図の線図を説明するための図で
ある。 ３０．３１１３４．４０．４１．４２．４３・・・同期
ビデオ検波器、５７．５９．６０．６１・・・差動増幅
器、７２．７６・・・シングル・エンデッドビデオ信号
供給手段、７８．７９・・・バイアス信号供給手段、Ｏ
・・・ビデオ信号出力端子０ ４＜５里人　　ン１１　Ａ　　＠　　ＩＩＩ”　Ｚ　％
煤２菌 鴇 （２） 固５Ｌ梨 （ＭＨｚ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変調された画像搬送波を含む中間周波数入力から
   ビデオ信号を再生するためのビデオ信号再生装置であつ
   て、 上記変調された画像搬送波に応答して、第１及び第２の
   プツシユ・プル出力において第１及び第２のプッシユ・
   プルビデオ信号を生成する同期ビデオ検波器と； 上記第１及び第２のプッシユ・プルビデオ信号をそれぞ
   れ受信する第１及び第２の入力を有する差動増幅器と； 上記差動増幅器の出力側に結合されていて、上記プッシ
   ユ・プルビデオ信号から引出されるシングル・エンデツ
   ドビデオ信号をビデオ信号出力端子に供給する手段と； 上記差動増幅器の出力側に結合されていて、上記シング
   ル・エンデッドビデオ信号に従つて上記差動増幅器のバ
   イアスを変えるバイアス信号を上記差動増幅器のバイア
   ス点に供給するための手段と； を具備したビデオ信号再生装置。