JPH0766660A

JPH0766660A - 位相特性の温度補償回路

Info

Publication number: JPH0766660A
Application number: JP21247693A
Authority: JP
Inventors: Eiji Moro; 栄治茂呂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】負極性のサ−ミスタを用いて、簡単な回路構
成で、常温での位相変化が小さく、かつ、正逆両方向の
位相補償効果が実現できる、位相特性の温度補償回路を
実現する。【構成】コイル４，６およびコンデンサ７の並列共振
特性を利用した位相補正回路において、共振特性に関与
しているコイル４，６あるいはコンデンサ７の少なくと
も一方と直列にサ−ミスタ５を挿入した。【効果】コイル４に直列に挿入したサ−ミスタ５の抵
抗値が変化するとＬＣ共振周波数が変化して位相シフト
量に温度変化を持たせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号処理装置に
おける映像信号のＹ／Ｃ分離やＹ信号またはＣ信号のＳ
／Ｎ改善回路として用いられるくし形フィルタ等の位相
特性の温度依存性を補正するのに好適な、並列共振回路
を用いた位相特性の温度補償回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号処理装置における映像信号の
Ｙ／Ｃ分離やＹ信号またはＣ信号のＳ／Ｎ改善回路とし
て用いられるくし形フィルタ回路として、入力映像信号
Ｖと該入力映像信号Ｖを１水平期間遅延した信号Ｖｄと
を演算処理して入力映像信号ＶからＹ信号とＣ信号を分
離するＹ／Ｃ分離回路があり、このような回路は、別冊
エレクトロニクスライフ「入門ＡＶ電子回路」（日本放
送出版協会編、第１１８〜１２７頁「５．４フィルタ回
路」）に示されている。このようなＹ／Ｃ分離回路で
は、入力映像信号Ｖを１水平期間遅延させて遅延信号Ｖ
ｄを得るための遅延回路としてガラス遅延線等を使用し
ていることから、温度に依存してその位相がシフトし、
その結果、該Ｙ／Ｃ分離回路は、温度に依存してそのく
し形フィルタ周波数がシフトするという特性を有してい
る。

【０００３】例えば、信号を一定時間遅延させる遅延回
路または周波数軸領域で使うフィルタの群遅延（位相）
等価回路として従来から用いられている、全域通過フィ
ルタを用いた位相補正回路の代表的な例を図６に示す。
この回路は、直流電源２５でバイアスされるとともに入
力端子２に接続された入力信号源１と、他の直流電源２
４と、入力端子２にベースが接続されたＮＰＮトランジ
スタ２６、該トランジスタ２６のコレクタ抵抗２７、該
トランジスタ２６のエミッタ抵抗２８からなる反転増幅
回路と、該トランジスタ２６のコレクタに接続されたコ
ンデンサ２９と、前記トランジスタ２６のエミッタに接
続された抵抗３０と、前記コンデンサ２９と前記抵抗３
０にベースが接続されたＰＮＰトランジスタ３１、該ト
ランジスタ３１のエミッタ抵抗３２からなるエミッタホ
ロア回路とが接続されて構成され、前記ＰＮＰトランジ
スタ３１のエミッタに出力端子９が接続される。トラン
ジスタ２６は反転増幅回路であるから、該トランジスタ
のエミッタには入力と同相同振幅の信号が得られ、コレ
クタには入力と逆相同振幅の信号が得られている。それ
ぞれの信号を、コンデンサ２９および抵抗３０を通した
後加算してトランジスタ３１に入力し出力信号を得てい
る。

【０００４】入力電圧をＶｉ、加算された出力電圧をＶ
ｏ、コンデンサ２９の容量をＣ、抵抗３０の抵抗値をＲ
とすると、この回路の入出力伝達関数は、

【数１】となり、従ってゲインは、

【数２】となり、周波数に無関係に１（０ｄＢ）になる。

【０００５】そして、この回路の群遅延時間Ｔｄは、

【数３】となる。

【０００６】図７に、図６に示した全域通過フィルタ回
路の特性図を示す。この図は、コンデンサ２９の容量Ｃ
を１００ｐＦ、抵抗３０の抵抗値Ｒをそれぞれ２５０Ω
(特性１)，５００Ω(特性２)，１ｋΩ(特性３)と設定し
たときのＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅ
ｓｉｇｎ）解析結果である。この図から明らかなよう
に、全域通過フィルタ回路の抵抗３０の抵抗値が大きく
なるにつれて、ゲインはほとんど変化しないが、位相が
遅れる特性を示している。すなわち、この特性を利用す
ることによって、各種回路の位相特性を補正することが
できる。そして、この回路の抵抗３０にサ−ミスタを用
いれば、温度変化と共に信号の位相を変化させることが
可能となり、各種回路の温度特性とサーミスタの温度特
性を合わせ込むことで、各種回路の位相特性の温度補償
回路として用いることが可能である。

【０００７】上記従来技術を、例えば、ＮＴＳＣ方式ビ
デオ信号処理系の色信号処理回路に適用したとき、図７
に示すように、全域通過フィルタ回路の色信号の中心周
波数３．５８ＭＨｚにおける位相遅れ量は、特性１の場
合約６０°、特性２の場合約１００°、特性３の場合約
１４０°となる。

【０００８】しかしながら、例えば、全域通過フィルタ
の特性２が常温の設定状態になるように設計した全域通
過フィルタ回路を色信号処理回路に挿入すると、色信号
の本来の位相に対して、常温にて約１００°の位相遅れ
が生じてしまい、この位相を戻すためには、別途遅れ位
相を戻すための固定位相シフト回路がさらに必要になっ
てくる。すなわち、色信号処理回路にこの全域通過フィ
ルタを用いた位相特性の温度補償回路を使用した場合に
は、常温での位相シフトが大きいことが第一の問題点と
なり、位相シフトを修正するために回路構成が複雑とな
ることが、第二の問題点となる。

【０００９】また、図６の全域通過フィルタ回路で抵抗
３０にサーミスタを用いた場合には、抵抗３０に用いる
サ−ミスタの温度依存性が負特性の場合、低温になるに
つれて抵抗３０の抵抗値が増大するので、低温になるに
つれて位相遅れ量が大きくなる特性は容易に作り出せる
が、低温になるにつれて位相遅れ量が小さくなる逆の極
性の補償回路を作ることはできない。サ−ミスタの温度
依存性が正特性のものを用いれば問題は解決するが、現
実には、温度依存性が正特性のサーミスタは、負特性の
サ−ミスタよりも特性ばらつきが大きいとか価格が高い
等の問題があり、位相特性の温度補償回路に用いるには
好ましくない。すなわち、負特性のサーミスタを用いて
低温になるにつれて位相遅れ量が小さくなる特性を安価
にかつ簡単な構成で得られないことが、第三の問題点で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点に鑑み、
本発明は、コイルおよびコンデンサの並列共振特性を利
用した位相補正回路において、常温での位相シフトが大
きくなく、簡単な構成で安価な位相特性の温度補償回路
を提供することを目的とする。また、本発明は、コイル
およびコンデンサの並列共振特性を利用した位相補正回
路において、負特性のサーミスタを用いて、高温になる
につれて位相遅れ量が大きくなる温度補償回路を提供す
る。さらに、本発明は、コイルおよびコンデンサの並列
共振特性を利用した位相補正回路において、負の特性の
サーミスタを用いて両極性の位相特性の温度補償回路を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、コイルとコンデンサの並列共振回路に
おいて生じる位相回りを効果的に利用するとともに、該
共振特性に関与しているコイルあるいはコンデンサの少
なくとも一方と直列にサ−ミスタを挿入した。

【００１２】

【作用】コイルとコンデンサとの並列共振回路の位相回
りは、共振周波数において０°であるという特性を有す
ることから、本発明は、信号の中心周波数付近にこの共
振周波数を合わせることで、第一の問題点が解決され
る。並列共振回路の上記特性を利用することから、本発
明の基本構成要素は、コイルとコンデンサとの並列共振
回路およびサ−ミスタだけであり、回路構成が非常に簡
略に実現でき、第二の問題点が解決される。並列共振回
路においては、コイルに直列にサ−ミスタを挿入した場
合とコンデンサに直列にサ−ミスタを挿入した場合とで
は、温度補償の極性を逆にすることができる。よって、
負特性のサ−ミスタだけを用いて正逆両方の極性の温度
補償を実現でき、第三の問題点が解決される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を、ＮＴＳＣ方式ビデオ信号処
理系の色信号処理系のフィルタに対して適用した例を説
明する。図１は、本発明の一実施例である、並列共振回
路を示し、コイル４とコイル６およびコンデンサ７とが
並列に接続されて構成された並列共振回路が、ビデオ信
号の色信号としての入力信号１の端子２にマッチング抵
抗３を介して接続されて構成されている。さらに、コイ
ル４にはサーミスタ５が直列に接続されており、抵抗３
の一端に出力端子９が設けられ図示しない色信号処理回
路に出力されている。また、前記共振回路には並列にマ
ッチング抵抗８が接続されている。この共振回路の共振
周波数は、通常、常温で色信号の中心周波数（３．５８
ＭＨｚ）となるように設定される。

【００１４】図２は、図１に示した共振回路のゲインと
位相特性を示す図である。図２Ａは、該並列回路の周波
数−ゲイン特性を示し、図２Ｂは、同じく周波数−位相
特性を示す。該並列共振回路の特性を支配する回路定数
を、それぞれ、マッチング抵抗３およびマッチング抵抗
８の抵抗値を６８０Ω、コイル４およびコイル６のイン
ダクタンスを２０μＨ、コンデンサ７の容量を１５０ｐ
Ｆとし、コイル４に直列に挿入する抵抗５の抵抗値をそ
れぞれ１００Ω（特性１）、５００Ω（特性２）、２．
５ｋΩ（特性３）と変化させた場合のＣＡＤ解析結果で
ある。

【００１５】この回路では、抵抗５の抵抗値が大きくな
るにつれて、位相が遅れる特性を有する。いま，抵抗５
の抵抗値５００Ωのとき、３．５８ＭＨｚでの位相の進
み遅れはなく（０ｄｅｇ）、抵抗値１００Ωのとき、同
周波数での位相はおよそ２０ｄｅｇ進み、抵抗値が２．
５ＫΩのとき、同周波数での位相はおよそ１５ｄｅｇ遅
れる。

【００１６】ここで、抵抗５として抵抗値が高温時に１
００Ωとなり、常温時に５００Ωであり、低温時に２．
５ｋΩとなる負特性のサ−ミスタを用いると、各々の位
相特性は、順に高温時は特性１に、常温時は特性２に、
低温時は特性３に相当する。高温時にはサーミスタ５の
抵抗値は小さくなる（特性１）ので、並列共振周波数を
決めるコイルのインダクタンスは、コイル６とコイル４
の並列インピ−ダンス値に近くなり、図２Ａに示す特性
１のように、共振周波数は高い方へシフトする。このと
き、色信号の位相は、図２Ｂに示す特性１のように進み
方向にシフトする。

【００１７】また、逆に、低温時にはサーミスタ５の抵
抗値は大きくなる（特性３）ので、並列共振周波数を決
めるコイルのインダクタンスは、コイル６のみのインピ
−ダンス値に近くなり、図２Ａに示す特性３のように共
振周波数は低い方へシフトする。このとき、色信号の位
相は、図２Ｂに示す特性３のように遅れ方向にシフトす
る。並列共振回路の位相回りを利用したこの方法によれ
ば、図２Ｂの特性２のように示すように、常温における
共振周波数での色信号の位相シフト量をゼロ近くに設定
することができる。

【００１８】図１に示す第１の実施例では、コイル４と
コイル６の２つのコイルを用いているが、目標とする補
償特性によっては、コイル６を用いなくてもコイル４と
サーミスタ５の直列回路とコンデンサ７のインピーダン
ス値の設定如何によって、当然にその特性を実現するこ
とができる。

【００１９】図３は、本発明の他の実施例である。破線
で囲まれた部分１０は、ビデオ信号処理系の色信号処理
等において用いられるくし形フィルタの構成要素であ
る、ガラス遅延線を等価回路で表現したものである。ガ
ラス遅延線に代表されるような超音波遅延線は、電気回
路とのインタ−フェ−スとして、電気信号と物理的振動
とを相互に変換する入力用トランスデュ−サおよび出力
用トランスデューサがガラスを介して対向して設けられ
ている。各トランスデュ−サは、入力容量１３と入力抵
抗１４が並列に、出力容量１６と出力抵抗１５が並列に
接続された電気的な等価回路として、それぞれ表現する
ことができる。このようなトランスデューサを使用する
ときには、入力端子１１には、入力マッチング素子とし
ての抵抗３およびコイル４またはコイル６が、トランス
デューサに並列に接続されている。このトランスデュー
サ回路に入力マッチング用コイルを接続することで、コ
イル４と抵抗５とコイル６と入力容量１３で並列共振回
路を構成している。ここで、抵抗５にサ−ミスタを用い
ると、トランスデュ−サの入力側等価回路を含めた入力
部回路は、前述の図１の並列共振回路を用いた位相の温
度補償回路と同一構成となり、図１の実施例と同様に、
良好な位相の温度補償効果が実現できる。

【００２０】コイル４とサ−ミスタ抵抗５は、図３にお
いては、入力側マッチング部に設けているが、出力側マ
ッチング部も同様な並列共振回路を構成しているので、
これを出力側に設けて同様の効果を実現することも可能
である。本実施例が適用される色信号処理回路のビデオ
信号の色信号帯域は、３．５８ＭＨｚ±５００ＫＨｚの
狭帯域信号であり、本発明によって実現されるＢＰＦ特
性は、帯域外の不要信号の除去等の働きがあり好ましい
ものである。

【００２１】図４は、本発明の第３の実施例を示す。図
１に示す第１の実施例では、コイルと直列にサ−ミスタ
を挿入して位相の温度補償効果を実現していたが、本実
施例では、並列共振回路の一部を構成するコンデンサ２
１とコンデンサ２３の一方のコンデンサ２１に直列にサ
−ミスタ５を挿入して、位相の温度補償効果を実現して
いる。

【００２２】図５に、図４の第３の実施例の位相特性の
温度補償回路の特性図を示す。本実施例においては、特
性を支配する回路定数を、抵抗３および抵抗８の抵抗値
を６８０Ωとし、コイル２３のインダクタンスを１５μ
Ｈとし、コンデンサ２１およびコンデンサ２２の容量を
それぞれ９５ｐＦに設定し、さらに、抵抗５の抵抗値を
それぞれ１００Ω（特性１）、５００Ω（特性２）、
２．５ｋΩ（特性３）としたときのＣＡＤ解析結果であ
る。抵抗５の抵抗値が大きくなるにつれて、位相が進む
特性を示している。この特性は、温度補償の極性が、図
１の回路と逆であり、目標とする特性に応じて、両者の
うちの好ましい回路構成を選んで用いることができる。
さらに、この図１と図４の回路構成はコンデンサとコイ
ルの位置を入れ替えただけの構成であるので、極性の異
なる温度補償回路を得るときにも、コンデンサとコイル
の位置を入れ替えれば、それぞれの極性の回路を実現で
きるので、回路が載置される基板パタンを共通化できる
というメリットを得ることもできる。

【００２３】図１に示される第１実施例のサーミスタを
正特性を有するサーミスタとすることによって、図４に
示される第３の実施例の回路と同様の特性を得ることが
できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、並列共振回路の位相回りを利
用するとともに共振特性に関与するコンデンサまたはコ
イルに直列に温度によって抵抗値が変化する素子である
サーミスタを接続したので、常温での位相シフト量を少
なくするという第一の効果、簡略で安価な回路構成にて
位相補正回路を実現することが可能であるという第二の
効果、負特性のサ−ミスタを用いて位相進み位相遅れの
正逆両極性の温度補償が実現できるという第三の効果、
そして、温度補償の極性を正逆入れ替えても基板パタン
は共通化できるという第四の効果を有する、位相特性の
温度補償回路を実現することができる。さらに、図３に
示した第２の実施例では、トランスデューサ１０自体が
容量成分を有し、使用に当たってマッチング用のインダ
クタンス成分を用いるので、このことによってＬＣ共振
回路が構成されているので、マッチング用インダクタン
スに単にサーミスタを付加するだけで、位相の温度補償
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例になる並列共振回路図。

【図２】第１実施例の周波数−位相特性図。

【図３】本発明の第２実施例になる並列共振回路図。

【図４】本発明の第３実施例になる並列共振回路図。

【図５】第３実施例の周波数−位相特性図。

【図６】従来の全域通過フィルタの回路図。

【図７】従来の全域フィルタ回路の周波数−位相特性
図。

【符号の説明】

１入力信号源２入力端子３、８、２０、２７、２８、３２抵抗４、６、１９、２３コイル５、３０サ−ミスタ抵抗７、２１、２２、２９コンデンサ９出力端子１０ガラス遅延線１１、１２ガラス遅延線入力端子１３入力等価容量１４入力等価抵抗１５出力等価抵抗１６出力等価容量１７、１８ガラス遅延線出力端子２４、２５直流電圧源２６ＮＰＮトランジスタ３１ＰＮＰトランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルおよびコンデンサの並列共振特性
を利用した位相補正回路において、該共振特性に関与し
ている該コイルあるいは該コンデンサの少なくとも一方
と直列にサ−ミスタを挿入したことを特徴とする位相特
性の温度補償回路。
【請求項２】該並列共振特性の常温での共振周波数
を、位相補正回路を通過する信号の帯域のほぼ中央の周
波数に設定した請求項１記載の位相特性の温度補償回
路。
【請求項３】該並列共振特性の常温での共振周波数
を、位相補正回路を通過する信号の帯域のほぼ中央の周
波数において該位相補正回路の入出力信号間の位相差が
ゼロ付近になるように設定した請求項１記載の位相特性
の温度補償回路。
【請求項４】入出力インピ−ダンスが、等価的に抵抗
とコンデンサの並列回路で表される回路素子において、
インピ−ダンスマッチングをとるために入力あるいは出
力に接続されたコイルと直列にサ−ミスタを挿入したこ
とを特徴とする位相特性の温度補償回路。
【請求項５】該回路素子が、超音波遅延線の入出力部
における信号変換に用いられるトランスデューサである
請求項４記載の位相特性の温度補償回路。
【請求項６】該超音波遅延線を用いて、くし形フィル
タを構成した請求項５記載の位相特性の温度補償回路。
【請求項７】該くし形フィルタを、ビデオ信号処理装
置の色信号処理系に用いた請求項６記載の位相特性の温
度補償回路。