JPH0760987B2

JPH0760987B2 - 周波数特性調整回路

Info

Publication number: JPH0760987B2
Application number: JP61129423A
Authority: JP
Inventors: 隆本多; 督也福田; 紀之山下; 仁毅三宅
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS62285508A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えばVTRのシャープネス制御に用いて好
適な周波数特性調整回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、例えばVTRのシャープネス制御に用いて好
適な周波数特性調整回路において、入力信号が正相の入
力端子に供給され、出力信号が逆相の入力端子に供給さ
れる第1,第２の増幅器と、第２の増幅器の正相出力が正
相の入力端子に供給され、出力信号が逆相の入力端子に
供給される第３の増幅器と、入力−出力間に挿入される
第１のコンデンサと、第２の増幅器の正相出力と接地間
に設けられたコンデンサと、第１の増幅器の相互コンダ
クタンスを制御する制御回路とを設けることにより、位
相特性及び遅延特性が変化することなく、任意の周波数
のゲインが可変できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

VTRのシャープネス制御は、高域成分例えば2M Hzの周波
数成分のゲインを制御する周波数特性調整回路により、
再生ビデオ信号中の例えば2M Hzの周波数成分のゲイン
を持ち上げることによりなされている。すなわち、再生
ビデオ信号中の高域成分を持ち上げると、ビデオ信号の
エッジ部が強調され、輪郭が強調される。

このように、ビデオ信号中の任意の周波数例えば2M Hz
のゲインを制御する周波数特性調整回路は、従来、第５
図に示すように構成されていた。

第５図において151が中心周波数f₀が例えば2M Hzのバン
ドパスフィルタである。入力端子152からのビデオ信号
が加算回路153に供給されると共に、バンドパスフィル
タ151に供給される。バンドパスフィルタ151でビデオ信
号の中から2M Hzの周波数成分の信号が取り出される。
バンドパスフィルタ151の出力が可変ゲインのアンプ154
に供給される。アンプ154のゲインは、端子155からの制
御信号により可変される。アンプ154の出力が加算回路1
53に供給される。加算回路153で入力端子152からのビデ
オ信号と、バンドパスフィルタ151で取り出され、アン
プ154でゲイン調整がなされた例えば2M Hzの周波数成分
の信号とが加算される。加算回路153の出力が出力端子1
56から取り出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来の周波数特性調整回路では、そのゲイン特性
のみならず、その遅延特性及び位相特性が変化する。遅
延特性及び位相特性が変化してしまうと、リンギングが
現れ、画面が乱れるという問題が生じる。そこで、この
遅延特性及び位相特性を、例えば特願昭60−9266号明細
書で示されるようなイコライザでもって、補償する必要
がある。

ところが、上述の従来の周波数特性調整回路では、その
ゲイン特性を変化させると、これとともに遅延特性及び
位相特性が変化してしまう。このため、その変化に応じ
て位相補償を行わなければならず、上述のような一定の
特性のイコライザではその補償を行うことができない。

したがってこの発明の目的は、位相特性及び遅延特性が
変化することなく、任意の周波数のゲインが可変できる
周波数特性調整回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、入力信号が正相の入力端子に供給され、出
力信号が逆相の入力端子に供給される第1,第２の増幅器
と、第２の増幅器の正相出力が正相の入力端子に供給さ
れ、出力信号が逆相の入力端子に供給される第３の増幅
器と、入力−出力間に挿入される第１のコンデンサと、
第２の増幅器の正相出力と接地間に設けられたコンデン
サと、第１の増幅器の相互コンダクタンスを制御する制
御回路とを有する周波数特性調整回路である。

〔作用〕

アンプ1,アンプ2,アンプ3,コンデンサ6,コンデンサ７か
らなる回路の伝達関数は、となる。この伝達関数は、バンドパスフィルタの特性の
伝達関数とイコライザの伝達関数の和である。ここで、
アンプ１の相互コンダクタンス（1/r₃）を変化させる
と、バンドパスフィルタの中心周波数のゲインが変化す
る。この時、イコライザの遅延特性もこれに応じて変化
する。その結果、出力の遅延特性及び位相特性は殆ど変
化しない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この一実施例の説明は、以下の順序に従ってなさ
れる。

a.基本構成 b.具体構成 a.基本構成第１図において1,2,3が夫々差動回路を基本構成とする
アンプである。アンプ１は、gm制御回路４の出力によ
り、その相互コンダクタンスgmを任意に設定できるよう
になされている。

アンプ１及びアンプ２の非反転入力端子が入力端子５に
接続され、アンプ1,アンプ2,アンプ３の反転入力端子が
出力端子８に接続される。アンプ１の反転出力端子が出
力端子８に接続される。アンプ２の非反転出力端子がア
ンプ３の非反転入力端子に接続され、アンプ３の非反転
出力端子が出力端子８に接続される。入力端子５と出力
端子８との間にコンデンサ６が接続される。アンプ２の
非反転出力端子と接地間にコンデンサ７が接続される。

gm制御回路４は、その電流値によりアンプ１の相互コン
ダクタンスgmを設定する構成とされている。gm制御回路
４には、可変電流回路９が接続される。この可変電流回
路９の電流を可変させることにより、アンプ１の相互コ
ンダクタンスgmが任意に設定される。

この一実施例は、このように、アンプ１の相互コンダク
タンスgmを変化させることにより、任意の周波数のゲイ
ンが可変される。そして、このように周波数特性を可変
した際にも、遅延特性が殆ど変化しない。このことにつ
いて、以下に説明する。

第１図に示すこの発明の一実施例の伝達関数を求めると
以下のようになる。

第１図において、アンプ１の相互コンダクタンスgmを1/
r₃とし、アンプ２の相互コンダクタンスgmを1/r₂とし、
アンプ３の相互コンダクタンスgmを1/r₁とし、コンデン
サ６のキャパシタンスをc₁とし、コンデンサ７のキャパ
シタンスをc₂とする。入力信号をVin、出力信号をV_oと
し、中間点Ｙの信号V_yとすると、となる。したがって、式より、伝達関数Ｈがとして求められる。

一般に、二次の伝達関数は、で示されるので、Ｑ及びω_０は、式，式より、として求められる。

ただし、r₁＜r₃とする。

ここで、式を変形すると、となる。

式は、式と、式との和で表現されている。式は、ゲインが一定のイ
コライザの特性を示している。式は、バンドパスフィ
ルタの特性を示している。したがって、この一実施例
は、イコライザの特性とバンドパスフィルタの特性を合
わせた特性を有している。

r₃＝2r₁とおくとすると、式は０になる。したがっ
て、この時には、イコライザだけの特性を持つ。

r₃を大きくとると、式が負の値をとる。この時には、
中心周波数でディップが生じる。

r₃を小さくとると、式で求められる値が大きくなり、
中心周波数でのピークが大になる。

このように、周波数特性は、アンプ１の相互コンダクタ
ンスgm（gm＝1/r₃）を変化させることにより、設定され
る。

つまり、この周波数特性調整及び位相補償回路は、第２
図に等価ブロック図で示すように、入力信号Vinをイコ
ライザ12及びバンドパスフィルタ13に供給し、イコライ
ザ12の出力とバンドパスフィルタ13の出力とを加算器14
で加算したのと等価である。バンドパスフィルタ13の周
波数特性を変化させるために、端子15に制御信号を供給
してアンプ１の相互コンダクタンス1/r₃を変化させる
と、バンドパスフィルタ13の遅延特性が変化する。この
時、アンプ１の相互コンダクタンス1/r₃を変化させる
と、イコライザ12の遅延特性がバンドパスフィルタ13の
遅延特性を補償するように変化する。その結果、出力の
遅延特性は、常に殆ど変化しない。

以下、具体的な数値を代入し、夫々の場合の特性を示
し、遅延特性及び位相特性が略々一定であることを示
す。第３図Ａ〜第３図Ｆは、下表で示す場合の夫々の特
性を示すものである。回路のＱは、r₁,r₂,r₃により決ま
り、中心周波数f₀は、r₁とr₂により決まる。この例で
は、r₁は3468Ω、r₂は、31050Ω、中心周波数f₀は2M Hz
としている。

第３図Ａ〜第３図Ｆに示すグラフから明らかなように、
遅延特性及び位相特性は、アンプ１の相互コンダクタン
スgm（＝1/r₃）を変化させ、中心周波数f₀のゲインをど
のように変化させても略々一定である。

b.具体構成第４図はこの発明の一実施例の具体構成である。

第４図において51,52,53が夫々差動回路を基本構成とす
るアンプである。これらのアンプ51〜53は、変形ギルバ
ート形のものである。これらのアンプ51,52,53は、前述
の第１図におけるアンプ1,2,3と夫々に対応している。
また、第４図におけるコンデンサ54及び55が第１図にお
けるコンデンサ６及び７に夫々対応している。

アンプ51は、互いにエミッタが共通接続されたトランジ
スタ56及び57から構成される。トランジスタ56及び57の
エミッタが電流源としてのトランジスタ58,59のコレク
タに接続され、トランジスタ58,59のエミッタが抵抗60
を介して接地端子50に接続される。

トランジスタ56のコレクタが電流源としてのPNP形トラ
ンジスタ61のコレクタに接続されると共に、コンデンサ
54の一端に接続される。トランジスタ61のエミッタが抵
抗62を介して＋Vccの電源端子49に接続される。トラン
ジスタ57のコレクタが電源端子49に接続される。

トランジスタ61のベースがトランジスタ63のベースに共
通接続され、この接続点がgm制御及び可変電流回路120
の出力端子に接続される。トランジスタ63のエミッタが
抵抗65を介して電源端子49に接続される。トランジスタ
63のコレクタがトランジスタ66のコレクタに接続される
と共に、トランジスタ67のベースに接続される。トラン
ジスタ66のエミッタが抵抗68を介して接地端子50に接続
される。トランジスタ67のコレクタが電源端子49に接続
される。トランジスタ67のエミッタが抵抗69を介して接
地端子50に接続されると共に、トランジスタ67のエミッ
タとトランジスタ66のベースが共通接続され、この接続
点がトランジスタ58及び59のベースに接続される。

gm制御及び可変電流回路120は、端子121からの制御電圧
を電圧−電流変換し、この制御電圧に基づく電流を形成
するものである。このgm制御及び可変電流回路120で形
成された電流に応じて、カレントミラー回路により、ト
ランジスタ63を流れる電流及びトランジスタ61を流れる
電流が決められる。また、トランジスタ63を流れる電流
により、トランジスタ66を流れる電流が決められ、これ
とカレントミラー接続されたトランジスタ58,59を流れ
る電流が決められる。したがって、端子121に供給する
制御電圧を可変させると、トランジスタ61を流れる電流
及びトランジスタ58,59を流れる電流が変化する。

トランジスタ56のベースが抵抗70を介してトランジスタ
71のエミッタに接続されると共に、ダイオード77を介し
て電流源として動作するトランジスタ78のコレクタに接
続される。トランジスタ78のエミッタが抵抗79を介して
接地端子50に接続される。トランジスタ71のコレクタが
電源端子49に接続される。トランジスタ71のベースがコ
ンデンサ54の他端に接続されると共に、PNP形トランジ
スタ72のエミッタに接続される。トランジスタ72のエミ
ッタが電流源としてのトランジスタ73のコレクタに接続
される。トランジスタ73のエミッタが抵抗74を介して電
源端子49に接続される。トランジスタ72のベースが入力
端子122に接続され、トランジスタ72のコレクタが接地
端子50に接続される。

アンプ51の非反転入力は、トランジスタ56のベースに供
給される。この入力は、エミッタフォロワトランジスタ
72,エミッタフォロワトランジスタ71を介して供給され
る。トランジスタ73は、エミッタフォロワトランジスタ
72を駆動する。トランジスタ78は、エミッタフォロワト
ランジスタ71を駆動する。アンプ51の反転入力は、トラ
ンジスタ57のベースに供給される。アンプ56の反転出力
は、トランジスタ56のコレクタから取り出される。トラ
ンジスタ61は、能動負荷として動作する。

アンプ52は、互いにエミッタが共通接続されたトランジ
スタ81及び82から構成される。トランジスタ81及び82の
エミッタが電流源としてのトランジスタ83のコレクタに
接続される。トランジスタ83のエミッタが抵抗84を介し
て接地端子50に接続される。トランジスタ83のベースが
端子85に接続される。

トランジスタ81のコレクタが電源端子49に接続される。
トランジスタ82のコレクタが電流源としてのPNP形トラ
ンジスタ86のコレクタに接続されると共に、トランジス
タ87のベースに接続される。トランジスタ87のベースと
接地間にコンデンサ55が接続される。トランジスタ86の
エミッタが抵抗88を介して電源端子49に接続される。

トランジスタ81のベースがトランジスタ56のベースに接
続される。トランジスタ82のベースが抵抗89を介してト
ランジスタ90のエミッタに接続されると共に、ダイオー
ド91を介してトランジスタ78のコレクタに接続される。
トランジスタ90のコレクタが電源端子49に接続される。
トランジスタ90のベースが出力端子92に接続される。

アンプ52の非反転入力は、トランジスタ81のベースに供
給される。トランジスタ81のベースは、トランジスタ56
のベースと共通接続されているので、この入力は、アン
プ51と同様に、エミッタフォロワトランジスタ72,エミ
ッタフォロワトランジスタ71を介して供給される。アン
プ52の反転入力は、トランジスタ82のベースに供給され
る。この入力は、エミッタフォロワトランジスタ90を介
して供給される。アンプ52の非反転出力は、トランジス
タ82のコレクタから取り出される。トランジスタ86は、
能動負荷として動作する。

アンプ53は、互いのエミッタが共通接続されたトランジ
スタ93,94から構成される。トランジスタ93及び94のエ
ミッタが電流源として動作するトランジスタ95,96のコ
レクタに接続される。トランジスタ95,96のエミッタが
抵抗97を介して接地端子50に接続される。トランジスタ
95及び96のベースが端子85に接続される。

トランジスタ93のコレクタが電源端子49に接続される。
トランジスタ94のコレクタが電流源として動作するPNP
形トランジスタ98のコレクタに接続されると共に、出力
端子92に接続される。トランジスタ98のエミッタが抵抗
99を介して電源端子49に接続される。

トランジスタ93のベースが抵抗100を介してトランジス
タ87のエミッタに接続されると共に、ダイオード101を
介して電流源としてのトランジスタ102のコレクタに接
続される。トランジスタ102のエミッタが抵抗103を介し
て接地端子50に接続される。トランジスタ94のベースが
抵抗104を介してトランジスタ105のエミッタに接続され
ると共に、ダイオード106を介してトランジスタ102のコ
レクタに接続される。トランジスタ105のコレクタが電
源端子49に接続される。トランジスタ105のベースが出
力端子92に接続される。

アンプ53の非反転入力は、トランジスタ93のベースに供
給される。この入力は、エミッタフォロワトランジスタ
87を介して供給される。アンプ53の反転入力は、トラン
ジスタ94のベースに供給される。この入力は、エミッタ
フォロワトランジスタ105を介して供給される。アンプ5
3の非反転出力は、トランジスタ94のコレクタから取り
出される。トランジスタ98は、能動負荷として動作す
る。

端子85がトランジスタ107のベースに接続され、トラン
ジスタ107のエミッタが抵抗108を介して接地端子50に接
続される。トランジスタ107のコレクタがトランジスタ1
09のコレクタに接続されると共に、トランジスタ110の
ベースに接続される。トランジスタ109のエミッタが抵
抗111を介して電源端子49に接続される。トランジスタ1
09のベースがトランジスタ73,トランジスタ86,トランジ
スタ98のベースと共通接続される。トランジスタ110の
エミッタが抵抗112を介して電源端子49に接続されると
共に、トランジスタ109のベースに接続される。トラン
ジスタ110のコレクタが接地端子50に接続される。

端子85に直流電圧Vr₁例えば0.9Vが供給される。これに
より、定電流源として動作するトランジスタ83,トラン
ジスタ95,96,トランジスタ107が駆動される。そして、
トランジスタ107を流れる電流により、トランジスタ10
9,110が駆動され、トランジスタ109,110とカレントミラ
ー接続されたトランジスタ73,86,98が駆動される。

トランジスタ78,102のベースがトランジスタ113のベー
スに接続される。トランジスタ113のエミッタが抵抗114
を介して接地端子50に接続される。トランジスタ113の
コレクタが抵抗115を介して端子106に接続されると共
に、トランジスタ118のベースに接続される。トランジ
スタ118のエミッタが抵抗117を介して接地端子50に接続
されると共に、トランジスタ113のベースに接続され
る。トランジスタ118のコレクタが電源端子49に接続さ
れる。

端子116に直流電圧Vr₂例えば（4.2V−V_BE）が供給され
る（V_BE＝ベース・エミッタ間電圧）。この直流電圧に
より抵抗115に電流が流れ、これにより、トランジスタ1
13及びトランジスタ118が駆動される。そして、トラン
ジスタ113を流れる電流により、これとカレントミラー
接続されたトランジスタ78,トランジスタ102が駆動され
る。

エミッタフォロワトランジスタ72のベースから導出され
た入力端子122に入力信号が供給される。この入力信号
は、トランジスタ72のエミッタからエミッタフォロワト
ランジスタ71を介してアンプ51の非反転入力端子である
トランジスタ56のベースに供給されると共に、アンプ52
の非反転入力端子であるトランジスタ81のベースに供給
される。出力端子92からの出力信号は、エミッタフォロ
ワトランジスタ105を介してアンプ53の反転入力端子で
あるトランジスタ94のベースに供給されると共に、エミ
ッタフォロワトランジスタ90を介してアンプ52の反転入
力端子であるトランジスタ82のベース及びアンプ51の反
転入力端子であるトランジスタ57のベースに供給され
る。アンプ51の反転出力端子であるトランジスタ56のコ
レクタとエミッタフォロワトランジスタ72のエミッタと
の間にはコンデンサ54が接続され、トランジスタ56のコ
レクタの出力が出力端子92に出力される。アンプ52の非
反転出力端子であるトランジスタ82のコレクタの出力
は、エミッタフォロワトランジスタ87を介してアンプ３
の非反転入力端子であるトランジスタ93のベースに供給
される。トランジスタ82のコレクタと接地間には、コン
デンサ55が接続される。アンプ53の非反転出力端子であ
るトランジスタ94のコレクタの出力は、出力端子92に供
給される。

したがって、これらのアンプ51,52,53及びコンデンサ5
4,55からなる回路構成は、第１図に示す構成と同様であ
る。

アンプ51の相互コンダクタンスgmは、トランジスタ61を
流れる電流及びトランジスタ58,59を流れる電流を制御
することによりなされる。この電流は、端子120からの
制御電圧に応じて、gm制御及び可変電流回路121で形成
される電流により制御される。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、位相特性及び遅延特性を殆ど変化さ
せることなく、任意の周波数のゲインを可変させること
ができる。また、低域の位相，遅延特性は、ゲイン特性
変化により変化しない。したがって、リンギングが発生
し、画面が乱れることがない。

また、この発明に依れば、アンプとコンデンサだけで構
成できるので、集積回路化が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の基本構成を示すブロック
図、第２図はこの発明の一実施例の説明に用いる等価ブ
ロック図、第３図はこの発明の一実施例の説明に用いる
グラフ、第４図はこの発明の一実施例の具体構成を示す
接続図、第５図は従来の周波数特性調整回路のブロック
図である。図面における主要な符号の説明 1,2,3:アンプ、6,7:コンデンサ、4:gm制御回路、9:可変
電流回路。

フロントページの続き (72)発明者三宅仁毅東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献特開昭61−170113（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正相入力端子と反転入力端子と反転出力端
子とを有し、その正相入力端子とその反転出力端子との
間に第１のコンデンサが設けられた第１の増幅器と、上記第１の増幅器の相互コンダクタンスを可変させるコ
ンダクタンス制御回路と、正相入力端子と反転入力端子と正相出力端子とを有し、
その正相出力端子と接地間に第２のコンデンサが設けら
れた第２の増幅器と、正相入力端子と反転入力端子と正相出力端子とを有し、
上記第２の増幅器の正相出力端子と上記第２のコンデン
サとの接続点の出力がその正相入力端子に供給される第
３の増幅器とからなり、入力端子からの入力信号を上記第１の増幅器の正相入力
端子に供給し、上記第１の増幅器の反転出力端子からの
出力信号を出力端子に供給すると共に、上記入力端子からの入力信号を上記第２の増幅器の正相
入力端子に供給し、上記第２の増幅器の正相出力端子と
上記第２のコンデンサとの接続点の出力信号を上記第３
の増幅器の正相入力端子に供給し、上記第３の増幅器の
正相出力端子からの出力信号を上記出力端子に供給し、上記出力端子からの出力信号を上記第１、第２、及び第
３の増幅器の反転入力端子に帰還し、上記コンダクタンス制御回路により上記第１の増幅器の
相互コンダクタンスを可変させて、所定周波数の利得を
調整すると共に微調整時の位相補償を行うようにした周
波数特性調整回路。