JPH05191262A - 電圧レベル変換装置およびこれを使用したグリッド電圧形成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電圧レベル変換のための回路規模を簡略化す
る。 【構成】ＴＴＬ論理回路で構成された波形整形回路２０
と、その出力である矩形波信号ＧＰを、そのＴＴＬレベ
ルより高い電圧レベルに変換する電圧変換回路３０と、
波形整形回路２０を駆動する低電圧の第１の電源ＶBB
と、高電圧レベルを確保する高電圧の第２の電源ＶCCと
を有する。電圧変換回路３０に設けられた高耐圧のスイ
ッチングトランジスタＱ６が波形整形回路２０の終段ト
ランジスタ（Ｑ１，Ｑ２）とカスケード接続され、その
ベースに第１の電源ＶBBが印加され、スイッチングトラ
ンジスタＱ６のコレクタ側には第２の電源ＶCCが印加さ
れると共に、そのエミッタにＴＴＬレベルの矩形波信号
ＧＰが供給され、ＴＴＬレベルよりも高い電圧レベルに
変換されたグリッド電圧ＧＰ１がそのコレクタより得ら
れるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＴＴＬ構成の論理回
路を使用した電圧レベル変換装置およびこれを適用した
テレビジョン受像機の水平偏向回路に使用されるグリッ
ド電圧形成回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＴＬ構成の論理回路はＡＶ機器などで
波形整形やその他の信号処理のために多用されており、
この論理回路ではその出力レベルはＴＴＬレベル（３〜
５ボルト程度）の電圧レベルであるので、これよりも高
い電圧レベルの論理出力を得るためには電圧レベルの変
換処理が必要になる。

【０００３】例えば、テレビジョン受像機の水平偏向回
路から得られる水平パルス（水平周期の電圧）を波形整
形して陰極線管（図示しない）の第１グリッドＧ１にそ
の駆動電圧として供給するような場合には、グリッド電
圧形成回路に用いられる波形整形用の論理回路の出力は
ＴＴＬレベルで、これを７０ボルト程度に昇圧して供給
している。

【０００４】そのような場合に使用される水平偏向回路
の一例を図５に示す。この水平偏向回路１０にあって、
端子１１には水平同期信号が供給され、これが水平駆動
トランス１２を介して水平出力回路１３に供給される。
水平出力回路１３は水平駆動信号（水平駆動トランス１
２の出力）をスイッチングするスイッチングトランジス
タ１４を有し、その出力で水平偏向コイル１５が駆動さ
れる。

【０００５】水平偏向コイル１５に供給される水平偏向
信号の一部はさらに直列接続されたコンデンサ１６，１
７に供給されて容量分圧され、分圧された水平偏向信号
が水平パルスＨＰとして陰極線管に印加される。

【０００６】水平パルスＨＰはグリッド電圧ＧＰ１の形
成回路１８に供給される。これは、波形整形回路２０と
電圧変換回路３０で構成される。波形整形回路２０とし
ては上述したようにＴＴＬ構成の論理回路が使用され、
ここで波形のなまった図６Ａの水平パルスＨＰに対して
波形整形処理が施されて図６Ｂに示すような矩形波信号
ＧＰが形成される。

【０００７】波形整形回路２０はＴＴＬ構成であるた
め、これより得られる矩形波信号ＧＰの電圧レベルはＴ
ＴＬレベル（３〜５ボルトの間）となっている。一方、
陰極線管の第１グリッドＧ１に供給されるグリッド電圧
ＧＰ１は図６Ｃに示すように通常７０ボルト程度の電圧
レベルが必要になる。そのため、図５のように、波形整
形回路２０の後段には電圧変換回路３０が設けられて規
定レベルとなるように電圧レベルの変換処理が行なわれ
ると共に、矩形波信号と同相の信号が出力されるように
なされている。

【０００８】図７は電圧変換回路３０の具体例であっ
て、この図は特に波形整形回路２０としてプッシュプル
構成のＴＴＬ論理回路を使用したときの例である。同図
において、波形整形回路２０は終段部に設けられたプッ
シュプル構成の一対のトランジスタＱ１，Ｑ２のみを示
す。その接続点ｑにＴＴＬレベルの矩形波信号ＧＰが得
られ、これが出力端子２１側に導出される。

【０００９】端子２２はＴＴＬレベル（本例では５ボル
ト）を得るための電源（低電圧用の第１の電源）ＶBB用
の電源端子であり、端子２３はアース端子である。２５
は水平パルスＨＰが供給される入力端子である。

【００１０】電圧変換回路３０は図のように３個のトラ
ンジスタＱ３，Ｑ４，Ｑ５を有し、初段と段間のトラン
ジスタＱ３，Ｑ４の各コレクタは第１の電源ＶBBに接続
され、終段のトランジスタＱ５のコレクタは第２の電源
ＶCCに接続される。第２の電源ＶCCはＴＴＬ電圧よりも
高い電圧が供給される電源であって、本例では上述した
ように７０ボルト程度の電圧に設定されている。

【００１１】電圧変換回路３０を３個のトランジスタＱ
３，Ｑ４，Ｑ５で構成したのは、これに入力する矩形波
信号ＧＰと同相の信号がグリッド電圧ＧＰ１として出力
端子３３に得られるようにするためである。並列回路３
１、３２はそれぞれ抵抗器とコンデンサとで構成された
スピードアップ回路である。

【００１２】このようにトランジスタＱ４までは第１の
電源ＶBBによって駆動されるため、トランジスタＱ４の
エミッタ側はＴＴＬレベルの出力となる。しかし、終段
のトランジスタＱ５は第２の電源ＶCCで駆動されるか
ら、そのコレクタ出力の電圧レベルは第２の電源ＶCCま
で上昇する。したがって、そのコレクタ電圧はグランド
からＶCCまで振れ、結局端子３３には第２の電圧レベル
に変換され、しかも矩形波信号ＧＰと同相のグリッド電
圧ＧＰ１が得られることになる。

【００１３】図８はオープンコレクタ形の論理回路で構
成された波形整形回路２０を使用した場合であり、Ｑ
１′，Ｑ２′はオープンコレクタ構成の終段トランジス
タを示す。この場合においても図７と同様構成の電圧変
換回路３０が使用される。終段トランジスタＱ２′はオ
ープンコレクタであるため、そのコレクタ側には第１の
電源ＶBB が抵抗器３５を介して供給される構成となっ
ている。この構成でも図７と同様な電圧変換処理が行な
われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このようにＴＴＬレベ
ルの矩形波信号ＧＰの電圧レベル変換を行うと共に、こ
の矩形波信号ＧＰと同相の出力を得るためには、電圧変
換回路３０としてはどうしても３石のトランジスタ構成
を採らざるを得ず、結果的に電圧変換回路３０の回路規
模が増加してしまう。

【００１５】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、電圧レベル変換された同相出
力を得るときの電圧変換回路の回路規模を縮小できる電
圧レベル変換装置およびこれを使用したグリッド電圧形
成回路を提案するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、第１の発明においては、ＴＴＬ構成の論理回路と、
その論理出力を、そのＴＴＬレベルより高い電圧レベル
に変換する電圧変換回路と、上記論理回路を駆動する低
電圧の第１の電源と、上記高電圧レベルを確保する高電
圧の第２の電源とを有し、上記電圧変換回路に設けられ
た高耐圧のスイッチングトランジスタが上記論理回路の
終段トランジスタに対してカスケード接続され、そのベ
ースに上記第１の電源に関連した電圧が供給され、上記
スイッチングトランジスタのコレクタ側には第２の電源
が印加されると共に、そのエミッタにＴＴＬレベルの論
理出力が供給され、ＴＴＬレベルよりも高い電圧レベル
に変換された論理出力が上記コレクタより得られるよう
になされたことを特徴とするものである。

【００１７】第２の発明においては、水平出力回路から
得られた水平パルスが供給されるＴＴＬ論理回路で構成
された波形整形回路と、波形整形された矩形波信号を、
そのＴＴＬレベルより高い電圧レベルに変換する電圧変
換回路と、上記論理回路を駆動する低電圧の第１の電源
と、上記高電圧レベルを確保する高電圧の第２の電源と
を有し、上記電圧変換回路に設けられた高耐圧のスイッ
チングトランジスタが上記波形整形回路の終段トランジ
スタに対してカスケード接続され、そのベースに上記第
１の電源に関連した電圧が供給され、上記スイッチング
トランジスタのコレクタ側には第２の電源が印加される
と共に、そのエミッタにＴＴＬレベルの矩形波信号が供
給され、ＴＴＬレベルよりも高い電圧レベルに変換され
た矩形波信号がグリッド電圧として、上記コレクタより
得られるようになされたことを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】第１の発明について説明すると、図１におい
て、終段トランジスタ（Ｑ１，Ｑ２）とカスケード接続
された高耐圧のスイッチングトランジスタＱ６のベース
には、そのエミッタ側に供給されるＴＴＬレベルの矩形
波信号ＧＰによってこれがオン、オフ制御される程度の
ベース電圧が印加される。そのため、図のように第１の
電源ＶBBが分圧回路３５で分圧されてベースに印加され
る。

【００１９】スイッチングトランジスタＱ６のコレクタ
には第２の電源ＶCCが印加されている。そのため、コレ
クタ出力であるグリッド電圧ＧＰ１はＴＴＬレベル（Ｖ
ｃ）から第２の電源ＶCCまでその電圧レベルが振れ、こ
れで電圧レベルの変換処理が行なわれたことになる。そ
して、矩形波信号ＧＰがハイレベルのときトランジスタ
Ｑ６がカットオフし、ローレベルのときにオンするか
ら、グリッド電圧ＧＰ１は矩形波信号ＧＰと同相の信号
となる。

【００２０】このように電圧変換回路３０は１石のトラ
ンジスタで構成できるから、回路規模を縮小できる。

【００２１】

【実施例】続いて、この発明に係る電圧レベル変換装置
およびこれを使用したグリッド電圧形成回路の一例を上
述した水平偏向回路に適用した場合につき、図面を参照
して詳細に説明する。

【００２２】図１はこの発明に係る電圧レベル変換装置
を応用したグリッド電圧形成回路１８の一例であって、
これは図７の従来例に対応している。波形整形回路２０
は上述したようにＴＴＬ構成でその終段がプッシュプル
形の論理回路が使用されている。

【００２３】波形整形回路２０の電源端子２２には電圧
変換回路３０に設けられた第１の電源ＶBBがその駆動電
圧として供給される。その電圧値は５ボルトの場合を示
す。

【００２４】電圧変換回路３０は図のように１個の高耐
圧スイッチングトランジスタＱ６を有し、これが波形整
形回路２０の終段トランジスタ（Ｑ１，Ｑ２）に対して
カスケード接続されている。そして、そのベース側には
抵抗器Ｒ１，Ｒ２で構成された分圧回路３５が接続され
て第１の電源ＶBBの電圧が分圧されて供給される。

【００２５】カスケード構成であるためにトランジスタ
Ｑ６のエミッタ側には波形整形回路２０より出力された
矩形波信号ＧＰ（その電圧レベルは５ボルトＴＴＬレベ
ルである）が供給される。トランジスタＱ６のコレクタ
にはコレクタ抵抗器３４を介して第２の電源ＶCC（上例
と同じく７０ボルト）が印加される。そして、コレクタ
より出力端子３３が導出される。

【００２６】トランジスタＱ６はそのエミッタに供給さ
れる矩形波信号ＧＰがハイレベルのときカットオフし、
ローレベルのときオンするように分圧回路３５の分圧値
が設定される。

【００２７】したがって、矩形波信号ＧＰがハイレベル
であるときにはトランジスタＱ６がカットオフとなる結
果端子３３の電位は第２の電源ＶCCの電位まで上昇し、
矩形波信号ＧＰがローレベルであるときにはトランジス
タＱ６がオンしてそのエミッタ電位、つまりほぼゼロ電
位まで降下する。その結果、出力端子３３には矩形波信
号ＧＰと同位相で、０ボルトから７０ボルトまで振れる
振幅レベルにレベル変換されたグリッド電圧ＧＰ１が得
られる。

【００２８】図２はオープンコレクタ構成のＴＴＬ論理
回路を使用した波形整形回路２０を使用したときの具体
例であって、これは図８の従来例に対応する。この場合
でも、波形整形回路２０の電源端子２２には電圧変換回
路３０に設けられた第１の電源ＶBBがその駆動電圧とし
て供給される。

【００２９】電圧変換回路３０に設けられた高耐圧のス
イッチングトランジスタＱ６は波形整形回路２０の終段
トランジスタＱ２′とカスケード接続される。そして、
そのベースには抵抗器Ｒ１を介して第１の電源ＶBBが印
加される。

【００３０】カスケード構成であるために図１の場合と
同じくトランジスタＱ６のエミッタ側には矩形波信号Ｇ
Ｐが供給され、そのコレクタには第２の電源ＶCCが印加
される。そして、そのコレクタより出力端子３３が導出
される。

【００３１】この構成においても、トランジスタＱ６は
そのエミッタに供給される矩形波信号ＧＰがハイレベル
のときカットオフし、ローレベルのときオンするので、
出力端子３３の電位は矩形波信号ＧＰに同期して０ボル
トから７０ボルトまで変化する。その結果、高電圧レベ
ルである第２の電源ＶCCに電圧変換されたグリッド電圧
ＧＰ１が得られることになる。

【００３２】図３および図４はこの発明の他の例で、そ
れぞれにはトランジスタＱ６のエミッタ側に抵抗器４０
が接続され、この抵抗器４０を介して矩形波信号ＧＰが
トランジスタＱ６に供給されるようにした場合である。
この構成でも上述したと同様なグリッド電圧ＧＰ１を得
ることができる。

【００３３】なお、上述した例はこの発明を水平偏向回
路１０のグリッド電圧形成回路１８に適用した場合であ
るが、この発明はその他のＡＶ機器であってＴＴＬレベ
ルから所定の電圧まで電圧レベルの変換を必要とする電
圧レベル変換装置に適用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電圧レベ
ル変換装置およびこれを利用したグリッド電圧形成回路
では、ＴＴＬ論理回路の終段トランジスタとカスケード
接続される単一の高耐圧トランジスタを使用して入力信
号と同相の信号で、しかも電圧レベルが変換された出力
信号が得られるように構成したものである。

【００３５】これによれば、電圧変換回路の回路規模を
従来よりも大幅に縮小できるからその分大幅なコストダ
ウンを図れる特徴を有する。したがって、この発明は水
平偏向回路系のように電圧レベルの変換処理を必要とす
る処理回路などに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るグリッド電圧形成回路の一例を
示す系統図である。

【図２】この発明に係るグリッド電圧形成回路の他の例
を示す系統図である。

【図３】図１の変形例を示す系統図である。

【図４】図２の変形例を示す系統図である。

【図５】従来の電圧レベル変換装置の系統図である。

【図６】その動作説明に供する波形図である。

【図７】グリッド電圧形成回路の従来例を示す系統図で
ある。

【図８】グリッド電圧形成回路の他の従来例を示す系統
図である。

【符号の説明】

１３ 水平出力回路 １５ 水平偏向コイル １８ グリッド電圧形成回路 ２０ 波形整形回路（ＴＴＬ論理回路） ３０ 電圧変換回路 Ｑ６ スイッチングトランジスタ ２１ 出力端子 ２２ 電源端子

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】ＴＴＬ構成の論理回路はＡＶ機器などで
波形整形やその他の信号処理のために多用されており、
この論理回路ではその出力レベルはＴＴＬレベル（３〜
５ボルト程度）の電圧レベルであるので、この電圧を越
える出力を必要とする場合、その出力がオープンコレク
タ型となっているＴＴＬ論理回路のうち、オープンコレ
クタの耐圧を上げたＴＴＬ論理回路を使用することによ
って最大３０Ｖまでの出力を得られる。これよりも高い
電圧レベルの論理出力を得るためには電圧レベルの変換
処理が必要になる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＴＬ構成の論理回路と、 その論理出力を、そのＴＴＬレベルより高い電圧レベル
   に変換する電圧変換回路と、 上記論理回路を駆動する低電圧の第１の電源と、 上記高電圧レベルを確保する高電圧の第２の電源とを有
   し、 上記電圧変換回路に設けられた高耐圧のスイッチングト
   ランジスタが上記論理回路の終段トランジスタに対して
   カスケード接続され、そのベースに上記第１の電源に関
   連した電圧が供給され、 上記スイッチングトランジスタのコレクタ側には第２の
   電源が印加されると共に、そのエミッタにＴＴＬレベル
   の論理出力が供給され、 ＴＴＬレベルよりも高い電圧レベルに変換された論理出
   力が上記コレクタより得られるようになされたことを特
   徴とする電圧レベル変換装置。
2. 【請求項２】 水平出力回路から得られた水平パルスが
   供給されるＴＴＬ論理回路で構成された波形整形回路
   と、 波形整形された矩形波信号を、そのＴＴＬレベルより高
   い電圧レベルに変換する電圧変換回路と、 上記論理回路を駆動する低電圧の第１の電源と、 上記高電圧レベルを確保する高電圧の第２の電源とを有
   し、 上記電圧変換回路に設けられた高耐圧のスイッチングト
   ランジスタが上記波形整形回路の終段トランジスタに対
   してカスケード接続され、そのベースに上記第１の電源
   に関連した電圧が供給され、 上記スイッチングトランジスタのコレクタ側には第２の
   電源が印加されると共に、そのエミッタにＴＴＬレベル
   の矩形波信号が供給され、 ＴＴＬレベルよりも高い電圧レベルに変換された矩形波
   信号がグリッド電圧として、上記コレクタより得られる
   ようになされたことを特徴とするグリッド電圧形成回
   路。