JPH04337973A - Gamma correction circuit - Google Patents
Gamma correction circuitInfo
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- JPH04337973A JPH04337973A JP3138662A JP13866291A JPH04337973A JP H04337973 A JPH04337973 A JP H04337973A JP 3138662 A JP3138662 A JP 3138662A JP 13866291 A JP13866291 A JP 13866291A JP H04337973 A JPH04337973 A JP H04337973A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は,ビデオ・カメラに用
いられるガンマ補正回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gamma correction circuit used in a video camera.
【0002】0002
【従来の技術】図10は従来のガンマ補正回路の一例を
示している。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows an example of a conventional gamma correction circuit.
【0003】図10に示すガンマ補正回路には差動増幅
回路50,折れ点設定回路64および68が含まれてい
る。The gamma correction circuit shown in FIG. 10 includes a differential amplifier circuit 50 and corner setting circuits 64 and 68.
【0004】差動増幅回路50は,トランジスタ51お
よび52,トランジスタ51および52にそれぞれ同じ
値の動作電流Ie を流す電流源53aおよび53b,
トランジスタ51のエミッタとトランジスタ52のエミ
ッタとの間に接続された抵抗Re ならびにトランジス
タ52のコレクタに接続された負荷抵抗Rc から構成
される。トランジスタ51のコレクタおよび負荷抵抗R
c には電源電圧Vccが与えられている。The differential amplifier circuit 50 includes transistors 51 and 52, current sources 53a and 53b, which flow the same operating current Ie through the transistors 51 and 52, respectively.
It consists of a resistor Re connected between the emitter of transistor 51 and the emitter of transistor 52 and a load resistor Rc connected to the collector of transistor 52. Collector of transistor 51 and load resistance R
A power supply voltage Vcc is applied to c.
【0005】折れ点設定回路64は,ベースとコレクタ
が接続されたトランジスタ61と,トランジスタ62と
,抵抗R8 と,電流源63とから構成される。トラン
ジスタ61のエミッタとトランジスタ62のエミッタと
が接続されており,これらのエミッタが接続された点に
電流源63が接続されている。抵抗R8 は差動増幅回
路50に含まれる負荷抵抗Rc とトランジスタ52の
コレクタとの接続点Aと,トランジスタ61のコレクタ
との間に接続されている。トランジスタ62のコレクタ
には電源電圧Vccが,ベースには第1の折れ点設定電
圧Vr1がそれぞれ与えられる。The bending point setting circuit 64 is composed of a transistor 61 whose base and collector are connected, a transistor 62, a resistor R8, and a current source 63. The emitter of the transistor 61 and the emitter of the transistor 62 are connected, and a current source 63 is connected to the point where these emitters are connected. The resistor R8 is connected between a connection point A between the load resistor Rc included in the differential amplifier circuit 50 and the collector of the transistor 52, and the collector of the transistor 61. The power supply voltage Vcc is applied to the collector of the transistor 62, and the first turning point setting voltage Vr1 is applied to the base.
【0006】折れ点設定回路68は,折れ点設定回路6
4と同じ構成であり,ベースとコレクタが接続されたト
ランジスタ65と,トランジスタ66と,抵抗R9 と
,電流源67とから構成される。トランジスタ65のエ
ミッタとトランジスタ66のエミッタとが接続されてお
り,これらのエミッタが接続された点に電流源67が接
続されている。抵抗R9 は接続点Aと,トランジスタ
65のコレクタとの間に接続されている。トランジスタ
66のコレクタには電源電圧Vccが,ベースには第2
の折れ点設定電圧Vr2がそれぞれ与えられる。第2の
折れ点設定電圧Vr2は第1の折れ点設定電圧Vr1よ
りも大きく設定されている(Vr1<Vr2)。[0006] The break point setting circuit 68 is a break point setting circuit 6
It has the same configuration as 4, and is composed of a transistor 65 whose base and collector are connected, a transistor 66, a resistor R9, and a current source 67. The emitter of the transistor 65 and the emitter of the transistor 66 are connected, and a current source 67 is connected to the point where these emitters are connected. Resistor R9 is connected between connection point A and the collector of transistor 65. The collector of the transistor 66 is connected to the power supply voltage Vcc, and the base is connected to the second voltage.
A bending point setting voltage Vr2 is given, respectively. The second turning point setting voltage Vr2 is set higher than the first turning point setting voltage Vr1 (Vr1<Vr2).
【0007】ガンマ補正回路の入力電圧VINは差動増
幅回路50に含まれる一方のトランジスタ51のベース
に与えられる。差動増幅回路50に含まれる他方のトラ
ンジスタ52のベースには差動増幅回路50の動作点を
定めるバイアス電圧が与えられる。The input voltage VIN of the gamma correction circuit is applied to the base of one transistor 51 included in the differential amplifier circuit 50. A bias voltage that determines the operating point of the differential amplifier circuit 50 is applied to the base of the other transistor 52 included in the differential amplifier circuit 50 .
【0008】差動増幅回路50の出力電圧が負荷抵抗R
c とトランジスタ52のコレクタとの接続点Aに現わ
れる。
接続点Aには出力端子30が接続されており,接続点A
の電圧VA がガンマ補正回路の出力電圧VOUT と
して出力される。The output voltage of the differential amplifier circuit 50 is
c appears at the connection point A between the collector of transistor 52 and the collector of transistor 52. The output terminal 30 is connected to the connection point A.
The voltage VA is output as the output voltage VOUT of the gamma correction circuit.
【0009】ガンマ補正回路の出力電圧VOUT が第
1の折れ点設定電圧Vr1より低いとき(VOUT <
Vr1<Vr2)には,折れ点設定回路64に含まれる
トランジスタ62がオンとなり,トランジスタ61はオ
フとなる。また折れ点設定回路68に含まれるトランジ
スタ66がオンとなり,トランジスタ65はオフとなる
ので,差動増幅回路50に折れ点設定回路64および6
8が接続されていない状態となる。したがって,ガンマ
補正回路の増幅度G0 は抵抗Rc および抵抗Re
の抵抗値をそれぞれRcおよびRe とすると,次式で
表わされる。When the output voltage VOUT of the gamma correction circuit is lower than the first turning point setting voltage Vr1 (VOUT <
When Vr1<Vr2), the transistor 62 included in the break point setting circuit 64 is turned on, and the transistor 61 is turned off. Further, since the transistor 66 included in the break point setting circuit 68 is turned on and the transistor 65 is turned off, the break point setting circuits 64 and 65 included in the differential amplifier circuit 50 are turned on.
8 is not connected. Therefore, the amplification degree G0 of the gamma correction circuit is the resistance Rc and the resistance Re
Letting the resistance values of Rc and Re be respectively expressed by the following equation.
【0010】0010
【数1】G0 =Rc /Re …式1[Math. 1] G0 = Rc / Re ... Formula 1
【0011
】ガンマ補正回路の出力電圧VOUT が第1の折れ点
設定電圧Vr1より高く,第2の折れ点設定電圧Vr2
よりも低いとき(Vr1<VOUT <Vr2)には,
折れ点設定回路64に含まれるトランジスタ62がオフ
となり,トランジスタ61がオンとなる。折れ点設定回
路68のトランジスタ66はオンで,トランジスタ65
はオフのまま保持されている。このときには抵抗R8
と負荷抵抗Rc とが並列に接続されたこととなる。こ
れらの抵抗R8 と負荷抵抗Rc との並列接続合成抵
抗が差動増幅回路50の新たな負荷抵抗となるので,こ
のときのガンマ補正回路の増幅度G1 は上記増幅度G
0 よりも小さくなる。0011
]The output voltage VOUT of the gamma correction circuit is higher than the first turning point setting voltage Vr1, and the second turning point setting voltage Vr2
(Vr1<VOUT<Vr2),
Transistor 62 included in bending point setting circuit 64 is turned off, and transistor 61 is turned on. Transistor 66 of break point setting circuit 68 is on, transistor 65
remains off. At this time, resistor R8
and the load resistance Rc are connected in parallel. Since the parallel-connected composite resistance of these resistors R8 and load resistor Rc becomes a new load resistance of the differential amplifier circuit 50, the amplification degree G1 of the gamma correction circuit at this time is equal to the above amplification degree G.
becomes smaller than 0.
【0012】ガンマ補正回路の増幅度G1 は抵抗R8
の抵抗値をR8 とすると次式で表わされる。The amplification degree G1 of the gamma correction circuit is determined by the resistance R8.
Letting the resistance value of R8 be R8, it is expressed by the following equation.
【0013】[0013]
【数2】G1 =Rc ・R8 /(Rc +R8 )
・Re …式2[Math. 2] G1 = Rc ・R8 / (Rc + R8)
・Re...Formula 2
【0014】さらに第2の折れ点設定電圧Vr2よりも
出力電圧VOUT の方が高いとき(Vr1<Vr2<
VOUT )には折れ点設定回路68のトランジスタ6
6がオフとなり,トランジスタ65がオンとなる。この
ときには抵抗R8 ,R9および負荷抵抗Rc が並列
に接続されたこととなる。
これらの抵抗R8 ,R9 および負荷抵抗Rc との
並列合成抵抗が差動増幅回路50の新たな負荷抵抗とな
るので,このときのガンマ補正回路の増幅度G2 は上
記増幅度G1 よりもさらに小さくなる。Furthermore, when the output voltage VOUT is higher than the second turning point setting voltage Vr2 (Vr1<Vr2<
VOUT) is the transistor 6 of the turning point setting circuit 68.
6 is turned off, and transistor 65 is turned on. At this time, the resistors R8 and R9 and the load resistor Rc are connected in parallel. Since the parallel combined resistance of these resistors R8 and R9 and the load resistance Rc becomes a new load resistance of the differential amplifier circuit 50, the amplification degree G2 of the gamma correction circuit at this time becomes even smaller than the above amplification degree G1. .
【0015】ガンマ補正回路の増幅度G2 は抵抗R9
の抵抗値をR9 とすると次式で表わされる。The amplification degree G2 of the gamma correction circuit is determined by the resistance R9.
Letting the resistance value of R9 be R9, it is expressed by the following equation.
【0016】[0016]
【数3】
G2 =(Rc ・R8 ・R9 )
/[(R8 ・R9 +Rc ・R9 ・R8
+Rc )・Re ] …式3[Math. 3] G2 = (Rc ・R8 ・R9)
/[(R8 ・R9 +Rc ・R9 ・R8
+Rc)・Re]...Formula 3
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】差動増幅回路50の出
力電圧VA は,差動増幅回路50に含まれる電流源5
3bの出力電流をIeとすると次式で表わされる。[Problem to be Solved by the Invention] The output voltage VA of the differential amplifier circuit 50 is determined by the current source 5 included in the differential amplifier circuit 50.
If the output current of 3b is Ie, it is expressed by the following equation.
【0018】[0018]
【数4】VA =Vcc−Rc ・Ie …式4[Math. 4] VA=Vcc-Rc・Ie...Formula 4
【
0019】差動増幅回路50の入力電圧VINとバイア
ス電圧の差電圧の最大値(最大入力振幅)をVI とす
ると,この差電圧VI は次式で表わされる。[
Assuming that the maximum value (maximum input amplitude) of the voltage difference between the input voltage VIN and the bias voltage of the differential amplifier circuit 50 is VI, this voltage difference VI is expressed by the following equation.
【0020】[0020]
【数5】VI =Re ・Ie …式5[Math. 5] VI = Re ・ Ie ... Equation 5
【0021
】式4に式1および式5を代入すると次式が得られる。0021
] By substituting equations 1 and 5 into equation 4, the following equation is obtained.
【0022】[0022]
【数6】VA =Vcc−G0 ・VI …式6[Math. 6] VA = Vcc-G0 ・VI ... Equation 6
【
0023】電源電圧Vccの大きさには制約があるので
,式6の右辺第2項G0 ・VI の大きさをあまり大
きくすることはできない。このために式1で表わされる
ガンマ補正回路の初期の増幅度G0 を高くすると差動
増幅回路50の最大入力振幅VI を小さくせざるを得
ない。したがって初期の増幅度G0 をあまり高くする
ことができなくなる。[
Since there are restrictions on the magnitude of the power supply voltage Vcc, the magnitude of the second term G0·VI on the right side of Equation 6 cannot be made too large. For this reason, if the initial amplification G0 of the gamma correction circuit expressed by Equation 1 is increased, the maximum input amplitude VI of the differential amplifier circuit 50 must be reduced. Therefore, the initial amplification degree G0 cannot be made too high.
【0024】また最大入力振幅VI を小さくすると折
れ点での誤差が顕著に現われガンマ補正回路の増幅度の
設定が極めて難しい。さらにガンマ補正回路のS/Nも
低下する。さらに折れ点設定回路64は電流源63の電
流変動の影響を受け,折れ点設定回路68は電流源67
の電流変動の影響を受けるので第1および第2の折れ点
設定点の精度がそれぞれ低下する。Furthermore, when the maximum input amplitude VI is reduced, errors at the bending point become noticeable, making it extremely difficult to set the amplification degree of the gamma correction circuit. Furthermore, the S/N of the gamma correction circuit also decreases. Further, the bending point setting circuit 64 is affected by the current fluctuation of the current source 63, and the bending point setting circuit 68 is affected by the current fluctuation of the current source 63.
The accuracy of the first and second knee setpoints is affected by current fluctuations, respectively.
【0025】このように図10に示す従来のガンマ補正
回路では,初期の増幅度G0 は最大入力振幅VI に
依存する。As described above, in the conventional gamma correction circuit shown in FIG. 10, the initial amplification G0 depends on the maximum input amplitude VI.
【0026】この発明は,ガンマ補正回路の初期の増幅
度が最大入力振幅に依存しないようにすることを目的と
する。An object of the present invention is to make the initial amplification degree of the gamma correction circuit independent of the maximum input amplitude.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】第1の発明(請求項1)
によるガンマ補正回路は,一方の入力端子に入力電圧が
与えられる差動増幅回路と,上記差動増幅回路の出力端
子と上記差動増幅回路の他方の入力端子に接続される第
1の帰還回路および第2の帰還回路と,上記差動増幅回
路の出力電圧が折れ点設定電圧よりも小さいときに上記
第2の帰還回路を上記第1の帰還回路から切離しておき
,上記差動増幅回路の出力電圧が折れ点設定電圧よりも
大きいときに上記第2の帰還回路を上記第1の帰還回路
に並列に接続するスイッチ回路とから負帰還増幅回路が
構成され,上記負帰還増幅回路の出力がガンマ補正回路
の出力となることを特徴とする。[Means for solving the problem] First invention (Claim 1)
The gamma correction circuit consists of a differential amplifier circuit to which an input voltage is applied to one input terminal, and a first feedback circuit connected to the output terminal of the differential amplifier circuit and the other input terminal of the differential amplifier circuit. and a second feedback circuit, and the second feedback circuit is disconnected from the first feedback circuit when the output voltage of the differential amplifier circuit is smaller than the turning point setting voltage, and the second feedback circuit is disconnected from the first feedback circuit. A negative feedback amplifier circuit is constituted by a switch circuit that connects the second feedback circuit in parallel with the first feedback circuit when the output voltage is higher than the set point voltage, and the output of the negative feedback amplifier circuit is It is characterized by being the output of the gamma correction circuit.
【0028】第2の発明(請求項3)よるガンマ補正回
路は,一方の入力端子に入力電圧が与えられる差動増幅
回路と,上記差動増幅回路の出力端子と上記差動増幅回
路の他方の入力端子に接続される第1の帰還回路および
複数の第2の帰還回路と,複数の異なる折れ点設定電圧
が与えられ,上記差動増幅回路の出力電圧が最も低い折
れ点設定電圧以下のときにすべての上記第2の帰還回路
を切離し,上記差動増幅回路の出力電圧が複数の折れ点
設定電圧を越えるごとに上記第1の帰還回路に並列に接
続される上記第2の帰還回路を1つずつ増加させるスイ
ッチ回路とから負帰還増幅回路が構成され,上記負帰還
増幅回路の出力がガンマ補正回路の出力となることを特
徴とする。The gamma correction circuit according to the second invention (claim 3) includes a differential amplifier circuit to which an input voltage is applied to one input terminal, and an output terminal of the differential amplifier circuit and the other of the differential amplifier circuit. A first feedback circuit and a plurality of second feedback circuits connected to the input terminal of the differential amplifier circuit are provided with a plurality of different corner point setting voltages, and the output voltage of the differential amplifier circuit is below the lowest corner point setting voltage. When all the second feedback circuits are disconnected, the second feedback circuit is connected in parallel to the first feedback circuit every time the output voltage of the differential amplifier circuit exceeds a plurality of set point voltages. A negative feedback amplifier circuit is constituted by a switch circuit that increases 1 by one, and the output of the negative feedback amplifier circuit is the output of the gamma correction circuit.
【0029】上記差動増幅回路の出力端子と上記第1の
帰還回路との間にエミッタ・フォロワ・トランジスタが
接続されていることが好ましい。Preferably, an emitter follower transistor is connected between the output terminal of the differential amplifier circuit and the first feedback circuit.
【0030】上記負帰還増幅回路の出力電圧と,基準電
圧と,クランプ・パルスとが与えられ,クランプ・パル
スが与えられている間上記負帰還増幅回路の出力電圧を
上記基準電圧に固定するクランプ回路を備えるとよい。The output voltage of the negative feedback amplifier circuit, a reference voltage, and a clamp pulse are applied, and a clamp fixes the output voltage of the negative feedback amplifier circuit to the reference voltage while the clamp pulse is applied. It is good to have a circuit.
【0031】また上記負帰還増幅回路の入力電圧または
出力電圧が所定の設定電圧を越えた範囲において,上記
入力電圧または出力電圧に1以下の係数を乗じるKne
e回路をさらに備えていることが好ましい。Furthermore, in a range where the input voltage or output voltage of the negative feedback amplifier circuit exceeds a predetermined set voltage, the input voltage or output voltage is multiplied by a coefficient of 1 or less.
Preferably, the device further includes an e-circuit.
【0032】上記Knee回路は,たとえば上記負帰還
増幅回路の出力電圧を分圧する分圧回路と,上記出力電
圧が上記設定電圧以下のときに上記負帰還増幅回路の出
力電圧をそのまま出力させ,上記設定電圧を越えたとき
に上記分圧回路の出力電圧を出力させるスイッチ回路と
から構成される。The Knee circuit includes, for example, a voltage divider circuit that divides the output voltage of the negative feedback amplifier circuit, and a voltage divider circuit that outputs the output voltage of the negative feedback amplifier circuit as it is when the output voltage is lower than the set voltage. and a switch circuit that outputs the output voltage of the voltage dividing circuit when the set voltage is exceeded.
【0033】また上記負帰還増幅回路は電圧負帰還増幅
回路または電流負帰還増幅回路である。Further, the negative feedback amplifier circuit is a voltage negative feedback amplifier circuit or a current negative feedback amplifier circuit.
【0034】[0034]
【作用】第1の発明によると,負帰還増幅回路の出力電
圧が折れ点設定電圧よりも小さいと第2の帰還回路は第
1の帰還回路から切離される。第2の帰還回路が第1の
帰還回路から切離されると負帰還回路の動作が行なわれ
,ガンマ補正回路の増幅度は第1の帰還回路の抵抗値と
第2の帰還回路の抵抗値とによって定まる。したがって
ガンマ補正回路の入力電圧は,第1の帰還抵抗の値と第
2の帰還抵抗の値とによって定まる増幅度により増幅さ
れる。According to the first invention, the second feedback circuit is disconnected from the first feedback circuit when the output voltage of the negative feedback amplifier circuit is smaller than the turning point setting voltage. When the second feedback circuit is disconnected from the first feedback circuit, the negative feedback circuit operates, and the amplification degree of the gamma correction circuit is determined by the resistance value of the first feedback circuit and the resistance value of the second feedback circuit. Determined by Therefore, the input voltage of the gamma correction circuit is amplified by the amplification degree determined by the value of the first feedback resistor and the value of the second feedback resistor.
【0035】帰還増幅回路の出力電圧の大きさが折れ点
設定電圧よりも大きいと,第2の帰還回路は上記第1の
帰還回路と並列にされる。負帰還増幅回路に第1の帰還
回路と第2の帰還回路が並列に接続されるので負帰還増
幅回路はボルテージ・フォロワとなる。したがってガン
マ補正回路の増幅度は1に変化する。When the magnitude of the output voltage of the feedback amplifier circuit is greater than the corner setting voltage, the second feedback circuit is placed in parallel with the first feedback circuit. Since the first feedback circuit and the second feedback circuit are connected in parallel to the negative feedback amplifier circuit, the negative feedback amplifier circuit becomes a voltage follower. Therefore, the amplification degree of the gamma correction circuit changes to 1.
【0036】第2の発明によると,差動増幅回路の出力
電圧が最も低い折れ点設定電圧よりも小さいとすべての
第2の帰還回路が第1の帰還回路から切離される。差動
増幅回路の出力電圧が複数の折れ点設定電圧を越えるご
とに上記第1の帰還回路に上記第2の帰還回路が1つず
つ増加される。上記第2の帰還回路が増加されるにした
がいガンマ補正回路の増幅度が変化する。According to the second invention, all the second feedback circuits are disconnected from the first feedback circuit when the output voltage of the differential amplifier circuit is smaller than the lowest set point voltage. Each time the output voltage of the differential amplifier circuit exceeds a plurality of set point voltages, the number of the second feedback circuits is added to the first feedback circuit by one. As the number of the second feedback circuits increases, the amplification degree of the gamma correction circuit changes.
【0037】[0037]
【発明の効果】第1の発明によると,ガンマ補正回路の
初期の増幅度は,第1の帰還回路の抵抗値および第2の
帰還回路の抵抗値によって定まる。したがって,ガンマ
補正回路の初期の増幅度は最大入力振幅の大きさには依
存しない。従来のガンマ補正回路と異なり,入力電圧と
初期の増幅度とが無関係なので比較的任意に初期の増幅
度を設定することができ,増幅度を高くすることができ
るようになる。また入力ダイナミック・レンジも広くす
ることができる。According to the first invention, the initial amplification degree of the gamma correction circuit is determined by the resistance value of the first feedback circuit and the resistance value of the second feedback circuit. Therefore, the initial amplification degree of the gamma correction circuit does not depend on the magnitude of the maximum input amplitude. Unlike conventional gamma correction circuits, the input voltage and the initial amplification degree are unrelated, so the initial amplification degree can be set relatively arbitrarily, making it possible to increase the amplification degree. It is also possible to widen the input dynamic range.
【0038】したがって,入力電圧を比較的大きくする
ことができるので,ガンマ補正回路のS/Nも向上する
。Therefore, since the input voltage can be made relatively large, the S/N ratio of the gamma correction circuit is also improved.
【0039】また,従来のガンマ補正回路と異なりガン
マ補正回路の増幅度は,第1の帰還回路の抵抗値および
第2の帰還回路の抵抗値によって定まり,電源電圧の影
響を受けないので電源電圧を低くすることができる。Furthermore, unlike the conventional gamma correction circuit, the amplification degree of the gamma correction circuit is determined by the resistance value of the first feedback circuit and the resistance value of the second feedback circuit, and is not affected by the power supply voltage. can be lowered.
【0040】さらに,折れ点設定値の精度はスイッチン
グ回路の精度によって定まるので,その精度が向上する
。Furthermore, since the accuracy of the set point value is determined by the accuracy of the switching circuit, the accuracy is improved.
【0041】第1の発明のガンマ補正回路をビデオ・カ
メラ等に利用したときには初期の増幅度を上げることが
できるので,低輝度の増幅度を上けることができ,再生
映像の再現性も向上する。When the gamma correction circuit of the first invention is used in a video camera, etc., the initial amplification degree can be increased, so the amplification degree of low luminance can be increased, and the reproducibility of reproduced images can also be improved. do.
【0042】第2の発明によると,負帰還増幅回路に第
2の帰還回路が複数接続されており,それらの第2の帰
還回路を差動増幅回路の出力電圧が複数の折れ点設定電
圧を越えるごとに第1の帰還回路に並列に接続される第
2の帰還回路を1つずつ増加させるスイッチング回路が
含まれているので,複数の折れ点を設定することのでき
るガンマ補正回路を得る。According to the second invention, a plurality of second feedback circuits are connected to the negative feedback amplifier circuit, and the output voltage of the differential amplifier circuit connects the second feedback circuits to a plurality of corner setting voltages. Since a switching circuit is included that increases the number of second feedback circuits connected in parallel to the first feedback circuit by one each time the circuit exceeds the number of points, a gamma correction circuit capable of setting a plurality of bending points is obtained.
【0043】したがってほぼ理想に近いγ曲線をもつガ
ンマ補正回路となる。Therefore, the gamma correction circuit has a gamma curve that is almost ideal.
【0044】また帰還増幅回路にKnee回路を接続す
ることにより,ガンマ補正回路の増幅度を1以下とする
ことができ,さらに理想に近いγ曲線をもつガンマ補正
回路が得られる。Furthermore, by connecting a Knee circuit to the feedback amplifier circuit, the amplification degree of the gamma correction circuit can be made less than 1, and a gamma correction circuit having a γ curve closer to the ideal can be obtained.
【0045】さらに負帰還増幅回路の出力電圧を所定期
間の間基準電圧に固定するクランプ回路をガンマ補正回
路に備えることにより,ガンマ補正回路の出力電圧を所
定期間の間基準電圧に固定することができるようになる
。例えばガンマ補正回路をビデオ・カメラ等に利用した
ときにはガンマ補正回路の出力電圧をペデスタル・レベ
ルに固定することができるようになり,ガンマ補正の折
れ点設定の精度を向上することができる。Furthermore, by providing the gamma correction circuit with a clamp circuit that fixes the output voltage of the negative feedback amplifier circuit to the reference voltage for a predetermined period, it is possible to fix the output voltage of the gamma correction circuit to the reference voltage for a predetermined period. become able to. For example, when the gamma correction circuit is used in a video camera, etc., the output voltage of the gamma correction circuit can be fixed at the pedestal level, and the accuracy of gamma correction turning point setting can be improved.
【0046】負帰還増幅回路は電圧負帰還増幅回路,電
流負帰還増幅回路などを用いることができるが,電流負
帰還増幅回路は利得帯域幅積(GB積)が一定という制
限が無いので負帰還増幅回路に電流負帰還増幅回路を用
いたときにはガンマ補正回路の周波数特性を広げること
ができるようになる。As the negative feedback amplifier circuit, a voltage negative feedback amplifier circuit, a current negative feedback amplifier circuit, etc. can be used. However, since the current negative feedback amplifier circuit is not limited to a constant gain bandwidth product (GB product), it is possible to use a negative feedback amplifier circuit. When a current negative feedback amplifier circuit is used as the amplifier circuit, the frequency characteristics of the gamma correction circuit can be expanded.
【0047】[0047]
【実施例】図1はこの発明の実施例を示すもので,折れ
点が1点のガンマ補正回路の回路図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit having one bending point.
【0048】ガンマ補正回路には差動増幅回路10,ト
ランジスタ11および12,トランジスタ13,電流源
5および6ならびにフィードバック・クランプ回路20
が含まれている。The gamma correction circuit includes a differential amplifier circuit 10, transistors 11 and 12, transistors 13, current sources 5 and 6, and a feedback clamp circuit 20.
It is included.
【0049】差動増幅回路10はトランジスタ11およ
び第1の帰還抵抗R1 により構成される第1の帰還回
路ならびにスイッチング回路としてのトランジスタ12
および第2の帰還抵抗R2 により構成される第2の帰
還回路を有している。これらの帰還回路は差動増幅回路
10の負入力端子に接続されている。The differential amplifier circuit 10 includes a first feedback circuit composed of a transistor 11 and a first feedback resistor R1, and a transistor 12 as a switching circuit.
and a second feedback circuit constituted by a second feedback resistor R2. These feedback circuits are connected to the negative input terminal of the differential amplifier circuit 10.
【0050】フィードバック・クランプ回路20には差
動増幅回路28,スイッチング素子26,コンデンサ2
5,バッファ29および電流源27が含まれている。The feedback clamp circuit 20 includes a differential amplifier circuit 28, a switching element 26, and a capacitor 2.
5, a buffer 29 and a current source 27 are included.
【0051】ガンマ補正回路の入力電圧VINは差動増
幅回路10の正入力端子に与えられる。差動増幅回路1
0の出力電圧VA はトランジスタ11および12のベ
ースに与えられる。トランジスタ11はエミッタ・フォ
ロワとされている。The input voltage VIN of the gamma correction circuit is applied to the positive input terminal of the differential amplifier circuit 10. Differential amplifier circuit 1
An output voltage VA of 0 is applied to the bases of transistors 11 and 12. Transistor 11 is an emitter follower.
【0052】トランジスタ12のエミッタとトランジス
タ13のエミッタが接続されており,かつトランジスタ
12のコレクタとトランジスタ13のコレクタが接続さ
れている。トランジスタ11,12および13のコレク
タにはそれぞれ電源電圧Vccが与えられている。トラ
ンジスタ13のベースには折れ点設定電圧V1 が与え
られている。The emitter of transistor 12 and the emitter of transistor 13 are connected, and the collector of transistor 12 and the collector of transistor 13 are connected. A power supply voltage Vcc is applied to the collectors of transistors 11, 12 and 13, respectively. A turning point setting voltage V1 is applied to the base of the transistor 13.
【0053】差動増幅回路10の出力電圧VA が折れ
点設定電圧V1 よりも小さいとき(VA <V1 )
はトランジスタ12はオフとなり,トランジスタ13は
オンとなる。したがって抵抗R2 は帰還回路として動
作しなくなる。またこのとき抵抗R2 とトランジスタ
13のエミッタとの接続点Bに電圧V1 −VBE(V
BEはトランジスタ13のベース−エミッタ間電圧)が
加わるので,差動増幅回路10は負帰還回路として動作
する。When the output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is smaller than the turning point setting voltage V1 (VA < V1)
In this case, transistor 12 is turned off and transistor 13 is turned on. Therefore, resistor R2 no longer operates as a feedback circuit. Also, at this time, a voltage V1 -VBE (V
BE is the base-emitter voltage of the transistor 13), so the differential amplifier circuit 10 operates as a negative feedback circuit.
【0054】この場合の増幅度g11は次式で表わされ
る。The amplification degree g11 in this case is expressed by the following equation.
【0055】[0055]
【数7】g11=1+R1 /R2 …式7[Math. 7] g11=1+R1/R2...Equation 7
【00
56】差動増幅回路10の出力電圧VA が折れ点設定
電圧V1 よりも大きくなる(V1 <VA )と,ト
ランジスタ12はオンとなり,トランジスタ13はオフ
となる。
このため差動増幅回路10は第1の帰還回路と第2の帰
還回路の2つの帰還回路を並列に有したこととなり,ボ
ルテージ・フォロワとして動作する。00
56. When the output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 becomes larger than the turning point setting voltage V1 (V1 < VA), the transistor 12 is turned on and the transistor 13 is turned off. Therefore, the differential amplifier circuit 10 has two feedback circuits in parallel, a first feedback circuit and a second feedback circuit, and operates as a voltage follower.
【0057】この場合の増幅度g12は次のように表わ
される。The amplification degree g12 in this case is expressed as follows.
【0058】[0058]
【数8】g12=1 …式8[Formula 8] g12=1...Formula 8
【0059】差動増幅回路10の出力電圧VA が折れ
点設定電圧V1 となる点を境に増幅度がg11からg
12に変わるガンマ補正回路を得る。The amplification degree changes from g11 to g at the point where the output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 reaches the turning point setting voltage V1.
12 to obtain a gamma correction circuit.
【0060】ガンマ補正回路の出力電圧VOUT はフ
ィードバック・クランプ回路20にも与えられる。クラ
ンプ・パルスCPがフイードバック・クランプ回路20
に与えられている期間の間,ガンマ補正回路の出力電圧
VOUT は所定電圧Vr に固定される。ガンマ補正
回路がビデオ・カメラに用いられるときはクランプ・パ
ルスCPは1水平走査期間ごとにフィードバック・クラ
ンプ回路20に与えられる。The output voltage VOUT of the gamma correction circuit is also applied to the feedback clamp circuit 20. Clamp pulse CP is feedback clamp circuit 20
During the period given to , the output voltage VOUT of the gamma correction circuit is fixed to a predetermined voltage Vr. When the gamma correction circuit is used in a video camera, a clamp pulse CP is applied to the feedback clamp circuit 20 every horizontal scanning period.
【0061】フィードバック・クランプ回路20に入力
するガンマ補正回路の出力電圧VOUT は差動増幅回
路28の負入力端子に与えられる。差動増幅回路28の
正入力端子には固定すべき所定電圧Vr が与えられる
。The output voltage VOUT of the gamma correction circuit input to the feedback clamp circuit 20 is applied to the negative input terminal of the differential amplifier circuit 28. A predetermined voltage Vr to be fixed is applied to the positive input terminal of the differential amplifier circuit 28.
【0062】スイッチング素子26にクランプ・パルス
が与えられるとスイッチング素子26がオンして,出力
電圧VOUT と固定すべき電圧Vr との差電圧に相
当する電荷がコンデンサに蓄積される。これよりバッフ
ァ29を介して電流源27に動作電圧が与えられ,電流
源27がオンとされ第1の帰還回路および第2の帰還回
路に電流が流れる。When a clamp pulse is applied to the switching element 26, the switching element 26 is turned on, and a charge corresponding to the voltage difference between the output voltage VOUT and the voltage to be fixed Vr is accumulated in the capacitor. As a result, an operating voltage is applied to the current source 27 via the buffer 29, the current source 27 is turned on, and current flows through the first feedback circuit and the second feedback circuit.
【0063】第1の帰還回路および第2の帰還回路に電
流が流れると出力電圧VOUT が上昇する。したがっ
て差動増幅回路28に入力するガンマ補正回路の出力電
圧VOUT と所定電圧Vr との電圧の差は徐々に小
さくなり,ガンマ補正回路の出力電圧VOUT が所定
電圧Vr と等しくなる。When current flows through the first feedback circuit and the second feedback circuit, the output voltage VOUT increases. Therefore, the difference between the output voltage VOUT of the gamma correction circuit input to the differential amplifier circuit 28 and the predetermined voltage Vr gradually decreases, and the output voltage VOUT of the gamma correction circuit becomes equal to the predetermined voltage Vr.
【0064】フィードバック・クランプ回路20によっ
て出力電圧VOUT を所定の基準電圧Vr に固定す
ることができるので,出力電圧VOUT に生じるオフ
セットを除去することができるようになる。Since the output voltage VOUT can be fixed to a predetermined reference voltage Vr by the feedback clamp circuit 20, it becomes possible to eliminate an offset occurring in the output voltage VOUT.
【0065】図2は図1に示すガンマ補正回路の具体的
な構成例を示す回路図である。図2に示す回路において
,図1に示すものと同一物には同一符号を付して説明を
省略する。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the configuration of the gamma correction circuit shown in FIG. In the circuit shown in FIG. 2, the same components as those shown in FIG.
【0066】差動増幅回路10はトランジスタ1および
2,電流源3および4ならびにコンデンサ5から構成さ
れる。トランジスタ1のエミッタとトランジスタ2のエ
ミッタとが接続され,これらのトランジスタ1および2
のエミッタは電流源3と接続されている。トランジスタ
1のベースにガンマ補正回路の入力電圧VINが与えら
れ,トランジスタ1のコレクタには電源電圧VCCが与
えられている。トランジスタ2のコレクタは電流源4と
コンデンサ5とから構成される並列回路が接続されてい
る。Differential amplifier circuit 10 is composed of transistors 1 and 2, current sources 3 and 4, and capacitor 5. The emitter of transistor 1 and the emitter of transistor 2 are connected, and these transistors 1 and 2
The emitter of is connected to the current source 3. The input voltage VIN of the gamma correction circuit is applied to the base of the transistor 1, and the power supply voltage VCC is applied to the collector of the transistor 1. A parallel circuit consisting of a current source 4 and a capacitor 5 is connected to the collector of the transistor 2.
【0067】図2に示すガンマ補正回路においては,ト
ランジスタ13のベース−エミッタ間の電圧降下を保証
して固定電圧Vr を発生するためにトランジスタ14
が含まれている。トランジスタ14のコレクタには電源
電圧Vccが与えられ,トランジスタ14のエミッタは
電流源7と接続されている。トランジスタ14のエミッ
タの電圧が固定電圧Vr として差動増幅回路28に与
えられる。In the gamma correction circuit shown in FIG. 2, the transistor 14 is used to ensure a voltage drop between the base and emitter of the transistor 13 and generate a fixed voltage Vr.
It is included. A power supply voltage Vcc is applied to the collector of the transistor 14, and the emitter of the transistor 14 is connected to the current source 7. The emitter voltage of the transistor 14 is applied to the differential amplifier circuit 28 as a fixed voltage Vr.
【0068】またガンマ補正回路には直列に接続された
抵抗r0 ,r1 およびr2 が含まれている。抵抗
r1 と抵抗r2 との間の接続点においてトランジス
タ13のベースが接続されている。トランジスタ13の
ベースに与えられる折れ点設定電圧V1は電源電圧Vc
cを抵抗r0 およびr1 と抵抗r2 とで分圧され
て作成される。The gamma correction circuit also includes resistors r0, r1 and r2 connected in series. The base of transistor 13 is connected at the connection point between resistor r1 and resistor r2. The turning point setting voltage V1 applied to the base of the transistor 13 is the power supply voltage Vc.
It is created by dividing voltage c by resistors r0 and r1 and resistor r2.
【0069】抵抗r0 と抵抗r1 との間の接続点に
発生する電圧をV0 とすると電圧V0 は固定電圧V
r を発生するトランジスタ14のベースに与えられる
。If the voltage generated at the connection point between resistor r0 and resistor r1 is V0, the voltage V0 is a fixed voltage V
is applied to the base of transistor 14 which generates r.
【0070】フィードバック・クランプ回路20に含ま
れる差動増幅回路28は,トランジスタ28aおよび2
8bならびにカレント・ミラー回路28cから構成され
ている。トランジスタ28aのエミッタとトランジスタ
28bのエミッタとが接続されている。トランジスタ2
8aのコレクタはカレント・ミラー回路28cを構成す
る一方のトランジスタのコレクタと接続されている。ト
ランジスタ28bのコレクタはカレント・ミラー回路2
8cを構成する他方のトランジスタのコレクタと接続さ
れている。The differential amplifier circuit 28 included in the feedback clamp circuit 20 includes transistors 28a and 2.
8b and a current mirror circuit 28c. The emitter of transistor 28a and the emitter of transistor 28b are connected. transistor 2
The collector of transistor 8a is connected to the collector of one transistor constituting current mirror circuit 28c. The collector of the transistor 28b is the current mirror circuit 2
It is connected to the collector of the other transistor constituting 8c.
【0071】スイッチング素子26にはトランジスタが
用いられている。このトランジスタ26のコレクタとト
ランジスタ28aのエミッタおよびトランジスタ28b
のエミッタとが接続されている。トランジスタ26のエ
ミッタには抵抗21を介して電源電圧Vccが与えられ
ている。A transistor is used as the switching element 26. The collector of this transistor 26, the emitter of the transistor 28a, and the transistor 28b
is connected to the emitter of A power supply voltage Vcc is applied to the emitter of the transistor 26 via a resistor 21.
【0072】電流源27はトランジスタ27aと,この
トランジスタ27aのエミッタに接続された抵抗27b
から構成されている。The current source 27 includes a transistor 27a and a resistor 27b connected to the emitter of the transistor 27a.
It consists of
【0073】差動増幅回路28の負入力端子に入力する
ガンマ補正回路の出力電圧VOUT はトランジスタ2
8bのベースに与えられ,差動増幅回路28の正入力端
子に入力する固定電圧Vr はトランジスタ28aのベ
ースに与えられる。The output voltage VOUT of the gamma correction circuit input to the negative input terminal of the differential amplifier circuit 28 is the output voltage VOUT of the transistor 2.
A fixed voltage Vr applied to the base of transistor 8b and input to the positive input terminal of differential amplifier circuit 28 is applied to the base of transistor 28a.
【0074】トランジスタ26のベースにクランプ・パ
ルスCPが与えられるとトランジスタ26はオンとなる
。固定電圧Vr がガンマ補正回路の出力電圧VOUT
よりも大きいと,トランジスタ28bがオンであり,
このトランジスタ28bに電流が流れる。トランジスタ
28bに流れる電流に応じてコンデンサ25に電荷が蓄
積され,動作電圧が生じる。コンデンサ25により生じ
た動作電圧はバッファ29を介して電流源27のトラン
ジスタ27aのベースに与えられ,トランジスタ27a
がオンとされる。When a clamp pulse CP is applied to the base of transistor 26, transistor 26 is turned on. The fixed voltage Vr is the output voltage VOUT of the gamma correction circuit.
If it is larger than , transistor 28b is on,
A current flows through this transistor 28b. Charge is accumulated in the capacitor 25 according to the current flowing through the transistor 28b, and an operating voltage is generated. The operating voltage generated by the capacitor 25 is applied to the base of the transistor 27a of the current source 27 via the buffer 29.
is turned on.
【0075】トランジスタ27aがオンとされると,抵
抗27bの抵抗値によって定まる電流がトランジスタ2
7aに流れ,ガンマ補正回路の出力電圧VOUT は固
定電圧Vr に固定される。When the transistor 27a is turned on, a current determined by the resistance value of the resistor 27b flows through the transistor 27a.
7a, and the output voltage VOUT of the gamma correction circuit is fixed at the fixed voltage Vr.
【0076】図2に示すガンマ補正回路では折れ点の設
定精度はトランジスタ12および13のベース−エミッ
タ間電圧の精度によって定まるので,高精度に折れ点を
設定できる。In the gamma correction circuit shown in FIG. 2, the setting accuracy of the break point is determined by the accuracy of the base-emitter voltages of the transistors 12 and 13, so the break point can be set with high precision.
【0077】図2に示す回路において電流源3の出力電
流を100 [μA],抵抗R1 を7.5[kΩ],
R2 を2.5 [kΩ],折れ点設定電圧V1 −V
0 を250 [mV]とした場合のガンマ補正回路の
入出力特性のグラフが図3(A),(B)に示されてい
る。図3(B)は(A)の一部を拡大したグラフである
。図3(A),(B)から分るように増幅度g11は4
,g12は1となり,従来のガンマ補正回路に比べ入力
ダイナミック・レンジを極めて広くとることができた。In the circuit shown in FIG. 2, the output current of the current source 3 is 100 [μA], the resistor R1 is 7.5 [kΩ],
R2 is 2.5 [kΩ], bending point setting voltage V1 -V
Graphs of the input/output characteristics of the gamma correction circuit when 0 is set to 250 [mV] are shown in FIGS. 3(A) and 3(B). FIG. 3(B) is a graph in which a part of FIG. 3(A) is enlarged. As can be seen from Figures 3(A) and (B), the amplification degree g11 is 4.
, g12 are 1, making it possible to obtain an extremely wide input dynamic range compared to conventional gamma correction circuits.
【0078】図4は他の実施例を示すもので,折れ点が
2点のガンマ補正回路の回路図である。図4に示す回路
においても図1および図2に示すものと同一物には同一
符号を付して説明を省略する。FIG. 4 shows another embodiment, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit having two bending points. In the circuit shown in FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
【0079】図4に示すガンマ補正回路にはトランジス
タ15および16が含まれている。トランジスタ15の
エミッタとトランジスタ16のエミッタとが接続されて
おり,これらのエミッタは電流源8と接続されている。
トランジスタ15のコレクタおよびトランジスタ16の
コレクタには電源電圧Vccが与えられている。トラン
ジスタ15のベースはトランジスタ12のベースと接続
されている。The gamma correction circuit shown in FIG. 4 includes transistors 15 and 16. The emitter of transistor 15 and the emitter of transistor 16 are connected, and these emitters are connected to current source 8. Power supply voltage Vcc is applied to the collector of transistor 15 and the collector of transistor 16. The base of transistor 15 is connected to the base of transistor 12.
【0080】トランジスタ15のエミッタが抵抗R3
を介してトランジスタ2のベースと接続されている。ト
ランジスタ15および抵抗R3 が差動増幅回路10の
第3の帰還回路を構成する。The emitter of transistor 15 is connected to resistor R3.
It is connected to the base of transistor 2 via. Transistor 15 and resistor R3 constitute a third feedback circuit of differential amplifier circuit 10.
【0081】図4に示すガンマ補正回路において,2つ
の折れ点を設定するために抵抗r1 ,r3 およびr
4 から構成される直列抵抗回路が含まれている。抵抗
r1 の一端には所定の電圧V0 が,抵抗r4 の一
端には電源電圧Vccがそれぞれ与えられている。また
抵抗r3 とr4 との接続点においてトランジスタ1
6のベースが接続されており,抵抗r1 とr3との接
続点においてトランジスタ13のベースが接続されてい
る。In the gamma correction circuit shown in FIG. 4, resistors r1, r3 and r
A series resistor circuit consisting of 4 is included. A predetermined voltage V0 is applied to one end of the resistor r1, and a power supply voltage Vcc is applied to one end of the resistor r4. Also, at the connection point between resistors r3 and r4, transistor 1
The bases of transistor 13 are connected to each other, and the base of transistor 13 is connected to the connection point between resistors r1 and r3.
【0082】第1の折れ点設定電圧V1 および第2の
折れ点設定電圧V2 はいずれも電源電圧Vccおよび
所定電圧Vの大きさならびに抵抗r1 ,r3 および
r4 の抵抗値によって定まり,第1の折れ点設定電圧
V1 は抵抗r1 と抵抗r3 およびr4 との分圧
により,第2の折れ点設定電圧V2 は抵抗r1 およ
びr2 と抵抗r4 との分圧によりそれぞれ定められ
る。第1の折れ点設定電圧V1 の値は第2の折れ点設
定電圧の値よりも低い。The first turning point setting voltage V1 and the second turning point setting voltage V2 are both determined by the magnitudes of the power supply voltage Vcc and the predetermined voltage V, and the resistance values of the resistors r1, r3 and r4. The point setting voltage V1 is determined by the voltage division between the resistors r1 and the resistors r3 and r4, and the second turning point setting voltage V2 is determined by the voltage division between the resistors r1 and r2 and the resistor r4. The value of the first corner setting voltage V1 is lower than the value of the second corner setting voltage.
【0083】差動増幅回路10の出力電圧VA が第1
の折れ点設定電圧V1 よりも低いとき(VA <V1
<V2 )には,トランジスタ12および15がオフ
,トランジスタ13および16がオンとなるのでガンマ
補正回路の第1の増幅度g21は次式で表わされる。The output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is the first
When the voltage is lower than the set voltage V1 (VA < V1
<V2), transistors 12 and 15 are off and transistors 13 and 16 are on, so the first amplification g21 of the gamma correction circuit is expressed by the following equation.
【0084】[0084]
【数9】g21=1+(R2 +R3 )・R1/R2
・R3 …式9[Equation 9] g21=1+(R2 +R3)・R1/R2
・R3...Formula 9
【0085】差動増幅回路10の出力電圧VA が第1
の折れ点設定電圧V1 よりも高く,第2の折れ点設定
電圧V2 よりも低いとき(V1 <VA <V2 )
にはトランジスタ12および16がオン,トランジスタ
13および15がオフとなるのでガンマ補正回路の第2
の増幅度g22は第1の増幅度g21よりも低くなり,
次式で表わされる。The output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is the first
higher than the second turning point setting voltage V1 and lower than the second turning point setting voltage V2 (V1 < VA < V2 )
Since transistors 12 and 16 are turned on and transistors 13 and 15 are turned off, the second gamma correction circuit
The amplification degree g22 of is lower than the first amplification degree g21,
It is expressed by the following formula.
【0086】[0086]
【数10】g22=1+R1 ・R2 /(R1+R2
)・R3 …式10[Formula 10] g22=1+R1 ・R2 /(R1+R2
)・R3...Formula 10
【0087】差動増幅回路10の出力電圧VA が第2
の折れ点設定電圧V2 よりも高いとき(V1 <V2
<VA )にはトランジスタ12および15がオン,
トランジスタ13および16がオフとなり,差動増幅回
路10はボルテージ・フォロワとなる。このときの第3
の増幅度g23は第2の増幅度g22よりもさらに低く
なり次式で表わされる。The output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is
When the voltage is higher than the set voltage V2 (V1 < V2
<VA), transistors 12 and 15 are on,
Transistors 13 and 16 are turned off, and differential amplifier circuit 10 becomes a voltage follower. The third at this time
The amplification degree g23 is even lower than the second amplification degree g22 and is expressed by the following equation.
【0088】[0088]
【数11】g23=1 …式11[Formula 11] g23=1...Formula 11
【0089】図4に示す回路において電流源3の出力電
流を100 [μA],抵抗R1 を14[kΩ],R
2 を4.5 [kΩ],R3 を3.5 [kΩ],
第1の折れ点設定電圧V1 −V0 を400 [mV
],第2の折れ点設定電圧V2 −V0 を700 [
mV]とした場合の入出力特性が図5に示されている。
図5から分るように,増幅度g21は8,g22は2,
g23は1となり,2種類の折れ点をもつガンマ補正回
路となる。In the circuit shown in FIG. 4, the output current of current source 3 is 100 [μA], the resistor R1 is 14 [kΩ], and R
2 to 4.5 [kΩ], R3 to 3.5 [kΩ],
The first turning point setting voltage V1 −V0 is set to 400 [mV
], the second turning point setting voltage V2 −V0 is set to 700 [
FIG. 5 shows the input/output characteristics when the voltage is set to [mV]. As can be seen from Fig. 5, the amplification degree g21 is 8, g22 is 2,
g23 becomes 1, resulting in a gamma correction circuit having two types of breaking points.
【0090】帰還回路を増やすことにより,変化させる
増幅度の種類をさらに増やすこともできる。By increasing the number of feedback circuits, it is possible to further increase the types of amplification degrees to be changed.
【0091】図6はさらに他の実施例を示すもので,折
れ点が2点のガンマ補正回路の回路図である。図6に示
すガンマ補正回路は増幅度を1以下とすることができる
。図6においても,図1および図2に示すものと同一物
には同一符号を付して説明を省略する。FIG. 6 shows still another embodiment, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit having two bending points. The gamma correction circuit shown in FIG. 6 can have an amplification degree of 1 or less. In FIG. 6 as well, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0092】図6に示すガンマ補正回路にはガンマ補正
回路の増幅度を1以下とするためのKnee回路35が
含まれている。Knee回路35は抵抗R5 およびR
6 ならびにトランジスタ36から構成される。またト
ランジスタ17が含まれており,このトランジスタ17
のベースはトランジスタ12のベースと接続され,エミ
ッタは電流源31を介して接地されている。トランジス
タ17のコレクタには電源電圧Vccが与えられている
。The gamma correction circuit shown in FIG. 6 includes a knee circuit 35 for setting the amplification degree of the gamma correction circuit to 1 or less. Knee circuit 35 includes resistors R5 and R
6 and a transistor 36. Also included is a transistor 17.
The base of the transistor 12 is connected to the base of the transistor 12, and the emitter is grounded via a current source 31. A power supply voltage Vcc is applied to the collector of the transistor 17.
【0093】さらに図6に示すガンマ補正回路において
はトランジスタ18およびベース−コレクタとが接続さ
れたトランジスタ19が含まれている。トランジスタ1
8のエミッタとトランジスタ19のエミッタとが接続さ
れている。トランジスタ19のコレクタが電流源9と接
続されている。トランジスタ19のコレクタと電流源9
との接続点においてトランジスタ36のベースが接続さ
れている。またトランジスタ18のベースは抵抗r3
とr4 との接続点に接続されている。Furthermore, the gamma correction circuit shown in FIG. 6 includes a transistor 18 and a transistor 19 whose base and collector are connected. transistor 1
The emitter of transistor 8 and the emitter of transistor 19 are connected. A collector of transistor 19 is connected to current source 9 . Collector of transistor 19 and current source 9
The base of the transistor 36 is connected at the connection point with the . Also, the base of the transistor 18 is a resistor r3.
It is connected to the connection point between and r4.
【0094】トランジスタ18はトランジスタ17のベ
ース−エミッタ間電圧VBEの電圧降下を保証するもの
で,トランジスタ19はトランジスタ36のベース−エ
ミッタ間電圧VBEの電圧降下を保証するものである。The transistor 18 guarantees a voltage drop in the base-emitter voltage VBE of the transistor 17, and the transistor 19 guarantees a voltage drop in the base-emitter voltage VBE of the transistor 36.
【0095】差動増幅回路10の出力電圧VA が第1
の折れ点設定電圧V1 よりも低いとき(VA <V1
<V2 )にはトランジスタ12がオフ,トランジス
タ13および17がオンとなるのでガンマ補正回路の第
1の増幅度g31は次式で表わされる。The output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is the first
When the voltage is lower than the set voltage V1 (VA < V1
<V2), the transistor 12 is turned off and the transistors 13 and 17 are turned on, so the first amplification degree g31 of the gamma correction circuit is expressed by the following equation.
【0096】[0096]
【数12】g31=1+R1 /R2 …式12[Formula 12] g31=1+R1/R2...Formula 12
【
0097】差動増幅回路10の出力電圧VA が第1の
折れ点設定電圧V1 よりも高く,第2の折れ点設定電
圧V2 よりも低いとき(V1 <VA <V2 )に
はトランジスタ12および17がオン,トランジスタ1
3がオフとなるのでガンマ補正回路はボルテージ・フォ
ロワとなる。このときの第2の増幅度g32は第1の増
幅度g31よりも低くなり次式で表わされる。[
When the output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is higher than the first turning point setting voltage V1 and lower than the second turning point setting voltage V2 (V1 < VA < V2), the transistors 12 and 17 are activated. On, transistor 1
3 is off, the gamma correction circuit becomes a voltage follower. The second amplification degree g32 at this time is lower than the first amplification degree g31 and is expressed by the following equation.
【0098】[0098]
【数13】g32=1 …式13[Formula 13] g32=1...Formula 13
【0099】差動増幅回路10の出力電圧VA が第2
の折れ点設定電圧V2 よりも高いとき(V1 <V2
<VA )にはトランジスタ12,17および36が
オン,トランジスタ13がオフとなり,Knee回路3
5の抵抗R5 およびR6 によりガンマ補正回路の出
力電圧VOUT は分圧されるのでガンマ補正回路の第
3の増幅度g33は第2の増幅度g32よりもさらに低
くなり次式で表わされるように1以下となる。The output voltage VA of the differential amplifier circuit 10 is
When the voltage is higher than the set voltage V2 (V1 < V2
<VA), transistors 12, 17, and 36 are turned on, transistor 13 is turned off, and the knee circuit 3 is turned on.
Since the output voltage VOUT of the gamma correction circuit is divided by the resistors R5 and R6 of 5, the third amplification degree g33 of the gamma correction circuit is lower than the second amplification degree g32, and becomes 1 as expressed by the following equation. The following is true.
【0100】[0100]
【数14】g33=R6 /(R5 +R6 ) …
式14[Formula 14] g33=R6/(R5 +R6)...
Formula 14
【0101】図6に示す回路においてはガンマ補
正回路の増幅度を1以下とすることができるので,理想
に近いγ曲線をもつガンマ補正回路となる。In the circuit shown in FIG. 6, the amplification degree of the gamma correction circuit can be set to 1 or less, so that the gamma correction circuit has a γ curve close to the ideal.
【0102】図6に示す回路においてはKnee回路3
5を差動増幅回路10の出力側に接続しているが,差動
増幅回路10の入力側に接続するようにしてもよい。In the circuit shown in FIG. 6, the knee circuit 3
5 is connected to the output side of the differential amplifier circuit 10, but it may be connected to the input side of the differential amplifier circuit 10.
【0103】図6に示す回路において,電流源3の出力
電流を200 [μA],電流源4,5,6および7の
出力電流を100 [μA],抵抗R1 を12[kΩ
],R2 を4[kΩ],R5 を5[kΩ],R6
を5[kΩ],第1の折れ点設定電圧V1 −V0 を
200 [mV],第2の折れ点設定電圧V2−V0
を350 [mV]とした場合の入出力特性が図7に示
されている。図7から分るように,増幅度g31は4,
g32は1,g33は0.5 となり,1以下の増幅度
を持つガンマ補正回路となる。In the circuit shown in FIG. 6, the output current of current source 3 is 200 [μA], the output current of current sources 4, 5, 6, and 7 is 100 [μA], and the resistor R1 is 12 [kΩ].
], R2 is 4 [kΩ], R5 is 5 [kΩ], R6
5 [kΩ], the first bending point setting voltage V1 - V0 is 200 [mV], the second turning point setting voltage V2 - V0
FIG. 7 shows the input/output characteristics when the voltage is set to 350 [mV]. As can be seen from Fig. 7, the amplification degree g31 is 4,
g32 is 1, g33 is 0.5, and the gamma correction circuit has an amplification degree of 1 or less.
【0104】図8はさらに他の実施例を示すもので,ガ
ンマ補正回路の回路図である。図8においても,図1お
よび図2に示すものと同一物には同一符号を付して説明
を省略する。FIG. 8 shows still another embodiment, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit. In FIG. 8 as well, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0105】図8に示すガンマ補正回路においては,差
動増幅回路に電流帰還増幅回路40が用いられている。In the gamma correction circuit shown in FIG. 8, a current feedback amplifier circuit 40 is used in the differential amplifier circuit.
【0106】電流帰還増幅回路40はカレント・ミラー
回路41,トランジスタ42および電流源32から構成
されている。The current feedback amplifier circuit 40 is composed of a current mirror circuit 41, a transistor 42, and a current source 32.
【0107】ガンマ補正回路の入力電圧VINはトラン
ジスタ42のベースに与えられる。電流帰還増幅回路4
0には電流電圧変換回路41が含まれている。この回路
41によってトランジスタ42に流れる電流が電圧に変
換されて電流帰還増幅回路40から出力され,トランジ
スタ11のベースに与えられる。The input voltage VIN of the gamma correction circuit is applied to the base of transistor 42. Current feedback amplifier circuit 4
0 includes a current-voltage conversion circuit 41. This circuit 41 converts the current flowing through the transistor 42 into a voltage, which is output from the current feedback amplifier circuit 40 and applied to the base of the transistor 11.
【0108】電流帰還増幅回路40の出力電圧VA が
折れ点設定電圧V1 以下か否かによって増幅度が変わ
るのは,図1または図2に示す回路と同じである。Similar to the circuit shown in FIG. 1 or 2, the degree of amplification changes depending on whether the output voltage VA of the current feedback amplifier circuit 40 is less than or equal to the set point voltage V1.
【0109】図8に示すガンマ補正回路においては,電
流帰還増幅回路40が用いられているので電圧帰還増幅
回路と異なり利得帯域幅積(GB積)が一定という制限
は無くなる。このために周波数特性を広くすることがで
きる。In the gamma correction circuit shown in FIG. 8, since the current feedback amplifier circuit 40 is used, unlike the voltage feedback amplifier circuit, there is no restriction that the gain bandwidth product (GB product) is constant. Therefore, the frequency characteristics can be widened.
【0110】図8に示す回路において抵抗R1 を10
[kΩ],R2 を2.5 [kΩ],折れ点設定電圧
V1 −V0 を250 [mV]とした場合の入出力
特性が図9に示されている。図9に示すように,図8の
回路によっても折れ点を有するガンマ補正特性が得られ
る。In the circuit shown in FIG. 8, the resistor R1 is set to 10
[kΩ], R2 is 2.5 [kΩ], and the set voltage V1 −V0 is 250 [mV]. The input/output characteristics are shown in FIG. As shown in FIG. 9, the circuit of FIG. 8 also provides a gamma correction characteristic with a break point.
【図1】この発明の実施例を示すもので,ガンマ補正回
路の回路図である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit.
【図2】図1に示すガンマ補正回路の構成例を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the gamma correction circuit shown in FIG. 1;
【図3】(A)および(B)は図2に示す回路の入出力
特性を示すグラフである。3A and 3B are graphs showing input/output characteristics of the circuit shown in FIG. 2;
【図4】この発明の他の実施例を示すもので,ガンマ補
正回路の回路図である。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit.
【図5】図4に示す回路の入出力特性を示すグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing input/output characteristics of the circuit shown in FIG. 4;
【図6】この発明のさらに他の実施例を示すもので,ガ
ンマ補正回路の回路図である。FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit.
【図7】図6に示す回路の入出力特性を示すグラフであ
る。FIG. 7 is a graph showing input/output characteristics of the circuit shown in FIG. 6;
【図8】この発明のさらに他の実施例を示すもので,ガ
ンマ補正回路の回路図である。FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a gamma correction circuit.
【図9】図8に示す回路の入出力特性を示すグラフであ
る。FIG. 9 is a graph showing input/output characteristics of the circuit shown in FIG. 8;
【図10】従来のガンマ補正回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional gamma correction circuit.
10 差動増幅回路
11〜13 トランジスタ
20 フィードバック・クランプ回路35 Kne
e回路
40 電流帰還増幅回路10 Differential amplifier circuits 11 to 13 Transistor 20 Feedback clamp circuit 35 Kne
e circuit 40 current feedback amplifier circuit
Claims (8)
る差動増幅回路と,上記差動増幅回路の出力端子と上記
差動増幅回路の他方の入力端子に接続される第1の帰還
回路および第2の帰還回路と,上記差動増幅回路の出力
電圧が折れ点設定電圧よりも小さいときに上記第2の帰
還回路を上記第1の帰還回路から切離しておき,上記差
動増幅回路の出力電圧が折れ点設定電圧よりも大きいと
きに上記第2の帰還回路を上記第1の帰還回路に並列に
接続するスイッチ回路とから負帰還増幅回路が構成され
,上記負帰還増幅回路の出力がガンマ補正回路の出力と
なる,ガンマ補正回路。1. A differential amplifier circuit to which an input voltage is applied to one input terminal, a first feedback circuit connected to an output terminal of the differential amplifier circuit and the other input terminal of the differential amplifier circuit, and When the output voltage of the second feedback circuit and the differential amplifier circuit is smaller than the turning point setting voltage, the second feedback circuit is disconnected from the first feedback circuit, and the output voltage of the differential amplifier circuit is disconnected from the first feedback circuit. A negative feedback amplifier circuit is constituted by a switch circuit that connects the second feedback circuit in parallel to the first feedback circuit when the voltage is higher than the set voltage, and the output of the negative feedback amplifier circuit is set to a gamma voltage. Gamma correction circuit that serves as the output of the correction circuit.
1の帰還回路との間にエミッタ・フォロワ・トランジス
タが接続されている,請求項1に記載のガンマ補正回路
。2. The gamma correction circuit according to claim 1, wherein an emitter follower transistor is connected between the output terminal of the differential amplifier circuit and the first feedback circuit.
る差動増幅回路と,上記差動増幅回路の出力端子と上記
差動増幅回路の他方の入力端子に接続される第1の帰還
回路および複数の第2の帰還回路と,複数の異なる折れ
点設定電圧が与えられ,上記差動増幅回路の出力電圧が
最も低い折れ点設定電圧以下のときにすべての上記第2
の帰還回路を切離し,上記差動増幅回路の出力電圧が複
数の折れ点設定電圧を越えるごとに上記第1の帰還回路
に並列に接続される上記第2の帰還回路を1つずつ増加
させるスイッチ回路とから負帰還増幅回路が構成され,
上記負帰還増幅回路の出力がガンマ補正回路の出力とな
る,ガンマ補正回路。3. A differential amplifier circuit to which an input voltage is applied to one input terminal, a first feedback circuit connected to an output terminal of the differential amplifier circuit and the other input terminal of the differential amplifier circuit, and A plurality of second feedback circuits and a plurality of different corner point setting voltages are provided, and when the output voltage of the differential amplifier circuit is less than or equal to the lowest corner point setting voltage, all the second feedback circuits are
a switch that disconnects the feedback circuit of the differential amplifier circuit and increases the number of the second feedback circuits connected in parallel to the first feedback circuit by one each time the output voltage of the differential amplifier circuit exceeds a plurality of set voltages; A negative feedback amplifier circuit is constructed from the circuit.
A gamma correction circuit in which the output of the negative feedback amplifier circuit is the output of the gamma correction circuit.
1の帰還回路との間にエミッタ・フォロワ・トランジス
タが接続されている,請求項3に記載のガンマ補正回路
。4. The gamma correction circuit according to claim 3, wherein an emitter follower transistor is connected between the output terminal of the differential amplifier circuit and the first feedback circuit.
準電圧と,クランプ・パルスとが与えられ,クランプ・
パルスが与えられている間上記負帰還増幅回路の出力電
圧を上記基準電圧に固定するクランプ回路を備えた請求
項1から4のうちいずれか1項に記載のガンマ補正回路
。5. The output voltage, the reference voltage, and the clamp pulse of the negative feedback amplifier circuit are provided, and the clamp pulse is applied to the negative feedback amplifier circuit.
5. The gamma correction circuit according to claim 1, further comprising a clamp circuit that fixes the output voltage of the negative feedback amplifier circuit to the reference voltage while a pulse is applied.
出力電圧が所定の設定電圧を越えた範囲において,上記
入力電圧または出力電圧に1以下の係数を乗じるKne
e回路をさらに備えている請求項1から5のうちいずれ
か1項に記載のガンマ補正回路。6. In a range where the input voltage or output voltage of the negative feedback amplifier circuit exceeds a predetermined set voltage, the input voltage or output voltage is multiplied by a coefficient of 1 or less.
The gamma correction circuit according to any one of claims 1 to 5, further comprising an e circuit.
回路の出力電圧を分圧する分圧回路と,上記出力電圧が
上記設定電圧以下のときに上記負帰還増幅回路の出力電
圧をそのまま出力させ,上記設定電圧を越えたときに上
記分圧回路の出力電圧を出力させるスイッチ回路とから
構成される請求項6に記載のガンマ補正回路。7. The Knee circuit includes a voltage dividing circuit that divides the output voltage of the negative feedback amplifier circuit, and outputs the output voltage of the negative feedback amplifier circuit as it is when the output voltage is equal to or lower than the set voltage, 7. The gamma correction circuit according to claim 6, further comprising a switch circuit that outputs the output voltage of the voltage dividing circuit when the voltage exceeds the set voltage.
回路または電流負帰還増幅回路である,請求項1または
2に記載のガンマ補正回路。8. The gamma correction circuit according to claim 1, wherein the negative feedback amplifier circuit is a voltage negative feedback amplifier circuit or a current negative feedback amplifier circuit.
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| JP3138662A JP2915620B2 (en) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Gamma correction circuit |
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|---|---|
| JPH04337973A true JPH04337973A (en) | 1992-11-25 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS53133321A (en) * | 1977-04-27 | 1978-11-21 | Hitachi Denshi Ltd | Gamma circuit |
| JPS59101557U (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | 三菱電機株式会社 | Video camera |
| JPH0197069A (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | Gamma-correcting circuit |
| JPH01105265U (en) * | 1987-12-29 | 1989-07-14 |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3138662A patent/JP2915620B2/en not_active Expired - Fee Related
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