JPH08265606A - テレビジョン信号の振幅依存減衰用回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 予定可能の限度値以下の振幅値を第１利得率
で増幅した出力信号として、それ以上の振幅値では、限
度値以下の振幅部分を第１利得率で増幅した出力信号と
して供給し、限度値以上の振幅部分を第１利得率より小
さく選定した第２利得率で増幅した出力信号として供給
するテレビジョン信号の減衰用回路装置を所定の電流範
囲で実現する。 【解決手段】 テレビジョン信号を電流信号にして主分
岐路１および副分岐路２に印加する。当該信号を少なく
とも１個のトランジスタ３，５のエミッタに抵抗４，６
を介して印加するとともに、各トランジスタ３，５のベ
ースが直流電源７，８により基準電位に対してバイアス
され、主分岐路１のトランジスタ３のコレクタ電流が出
力信号を本質的に表わし、限度値が２個のトランジスタ
３，５のベース電位の差で予定可能、第２利得率が２個
の抵抗４，６の抵抗比で予定可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン信号
の振幅依存減衰用回路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述した種類の回路装置は、従来、テレ
ビジョン信号の予定可能の限度値以下の振幅値を第１利
得率で増幅した出力信号として供給し、前記限度値以上
の振幅値では、前記限度値以下の振幅部分を前記第１利
得率で増幅した出力信号として供給するとともに、前記
限度値以上の振幅部分を前記第１利得率より小さく選定
した第２利得率で増幅した出力信号として供給する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】テレビジョン技術に
は、極めて明るい画像部分に生ずる極めて高い信号振幅
を適切な回路で減衰させて、過大な電子ビーム電流によ
る画像のぼやけ、すなわち、表示スクリーンのぼやけを
防がねばならない、という問題がある。この問題の解決
には、原理的につぎの二つの可能性がある。 ａ）予定可能の限度値を超えると、信号振幅を固定値に
制限する。しかしながら、その場合には、限度値以上で
は輝度の差異が伝送されないので、最早、画像の輪郭が
認められなくなる、という条件がある。 ｂ）予定可能の限度値を超えると、信号振幅を予定可能
の割合で減衰させる。その結果、限度値以上の輝度の差
異はなお伝送されるので、尖鋭な画像が得られる。しか
しながら、従来は、この解決手段が電圧領域で実現さ
れ、ＲＧＢプロセッサの外で外部的に行なわれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、電流領
域で動作して、テレビジョン信号を電流として受取るよ
うにした冒頭に述べた種類の回路装置を提供することに
ある。

【０００５】本発明によれば、上述した目的は、前記テ
レビジョン信号を電流信号にして主分岐路および副分岐
路に供給し、当該主副の分岐路においては、当該信号を
少なくとも１個のトランジスタのエミッタに抵抗を介し
て印加するとともに、各トランジスタのベースが直流電
源により基準電位に対してバイアスされ、主分岐路のト
ランジスタのコレクタ電流が前記出力信号を本質的に表
わし、前記限度値が前記２個のトランジスタのベース電
位の差によって予定可能であり、前記第２利得率が前記
２個の抵抗の抵抗比によって予定可能であるようにする
ことによって達成される。

【０００６】この回路装置の基本的機能は、限度値を超
えたときに、信号電流の一部を主分岐路から副分岐路に
移して、主分岐路の信号電流を減衰させることにあり、
主分岐路および副分岐路におけるトランジスタ群のベー
スに印加する種々異なるバイアスによって達成される。
小信号振幅では、副分岐路中のトランジスタがオフにな
り、全信号電流が主分岐路を介して供給される。限度値
を超えたときには、副分岐路のトランジスタがオンに転
じ、信号電流は、主分岐路と副分岐路との抵抗群の抵抗
値の比率に応じて分割される。

【０００７】利得率は、出力信号中の増幅された形で利
用し得る限度値以上もしくは限度値以下の振幅部分の割
合いであり、１より小さいことも１より大きいこともあ
り得る。一般に、この利得率は、限度値以下の振幅値に
対してはほぼ１であり、限度値以上の振幅値に対しては
０と１との間にある。

【０００８】この回路装置を電流領域で実現することに
は、内部接合回路群が電流領域に位置しているＲＧＢプ
ロセッサ内に集積し得る、という利点がある。したがっ
て、不必要な電力の損失につながり、信号帯域幅を減少
させる余分の電流電圧変換器もしくは電圧電流変換器を
なしですますことができる。さらに、限度値を超えたと
きに信号電流の一部を副分岐路にそらすだけであるか
ら、この回路装置には余分の電流は不必要であり、この
回路装置に供給される信号電流全体に変化はない。

【０００９】本発明の好適な実施例によれば、副分岐路
のトランジスタのコレクタ電流の増大が主分岐路のトラ
ンジスタのベース電位を主分岐路のトランジスタのコレ
クタ電流が減少するように変化させるようにして主分岐
路のトランジスタのベース電位を副分岐路のトランジス
タのコレクタ電流に応じ制御する。

【００１０】限度値を超えたときに、副分岐路のトラン
ジスタは急にはオンに転じないので、限度値の近傍には
過渡領域が生ずる。この過渡領域は、副分岐路のトラン
ジスタのコレクタ電流を主分岐路のトランジスタのベー
ス電位の制御に用いることによって狭くすることができ
る。例えば、ＰＮＰトランジスタ群を用いた場合には、
副分岐路のトランジスタのコレクタ電流が主分岐路のト
ランジスタのベース電位を増大させる。したがって、主
分岐路の信号電流は減少し、副分岐路の信号電流はさら
に増大する。

【００１１】本発明の好適な実施例によれば、主分岐路
のトランジスタのベース電位が一定に維持されるととも
に、副分岐路のトランジスタのコレクタ電流の増大に際
し、副分岐路のトランジスタのコレクタ電流がベース電
位の変化に応じて増大するようにしてそのコレクタ電流
の増大がそのベース電位を変化させるように副分岐路の
トランジスタのベース電位を変化させる。

【００１２】主分岐路のトランジスタのベース電位が一
定していることには、このトランジスタのベースが交流
電流に対して低い抵抗値で基準電位に結合しているの
で、より広い帯域幅が得られる、という利点がある。狭
い過渡領域を実現するには、副分岐路のトランジスタの
ベース電位を自身のコレクタ電流によって制御すること
になる。例えば、ＰＮＰトランジスタ群を用いた場合に
は、副分岐路のトランジスタのコレクタ電流がそのベー
ス電位を低減させ、したがって、自己増幅効果により副
分岐路のコレクタ電流を増大させるようにしてこの回路
装置を構成する。

【００１３】本発明回路装置のさらに好適な実施例によ
れば、主分岐路のトランジスタのベース電位を副分岐路
のトランジスタのコレクタ電流に応じて制御するため
に、主分岐路のトランジスタのベースが副分岐路のトラ
ンジスタのコレクタに結合するとともに、副分岐路のト
ランジスタのコレクタが交流電流に対し抵抗を介して基
準電位に結合している。

【００１４】副分岐路のトランジスタにコレクタ電流が
流れるや否や、挿入されている抵抗に電流が流れること
により主分岐路のトランジスタのベースに所望の電位変
化が生ずる。この電位変化により、主分岐路の電流はさ
らに減少し、他方副分岐路の電流はさらに増大する。

【００１５】本発明回路装置のさらに好適な実施例によ
れば、副分岐路のトランジスタのコレクタがコレクタを
基準電位に結合させた第３トランジスタのエミッタに結
合するとともに、当該トランジスタのベースが基準電位
に対してバイアスされている。挿入されている抵抗は、
二つの利得率の間の過渡領域を狭くするという目的を本
質的に有するものであり、第２利得率の究極値に到達す
ると、挿入抵抗の機能は実際には余分のものとなるが、
第３のトランジスタにより、交流電流に対し、主分岐路
のトランジスタのコレクタ電位を基準電位に結合させ
て、挿入抵抗の作用を所要の振幅限度値から消去するこ
とができる。この振幅限度値は、第３トランジスタのベ
ースバイアスにより調整することができる。

【００１６】本発明回路装置のさらに好適な実施例によ
れば、主分岐路のトランジスタのベース電位を副分岐路
のトランジスタのコレクタ電流に応じて制御するため
に、主分岐路のトランジスタのベースが副分岐路のトラ
ンジスタのコレクタに結合するとともに、副分岐路のト
ランジスタのコレクタが交流電流に対しダイオードを介
して基準電位に結合している。

【００１７】副分岐路の入力抵抗は、副分岐路のトラン
ジスタのエミッタ抵抗の抵抗値と副分岐路のトランジス
タのベース・エミッタ間差抵抗との和から、副分岐路の
トランジスタのコレクタを交流電流に対し基準電位に結
合させるために設けた挿入抵抗の抵抗値を差引いて得ら
れる。限度値の領域では、副分岐路のトランジスタのコ
レクタ電流は、なお小さく、したがって、ベース・エミ
ッタ間差抵抗は極めて高く、エミッタ抵抗に対して支配
的である。副分岐路のトランジスタのコレクタを交流電
流に対し基準電位に結合させる抵抗を、副分岐路のトラ
ンジスタのベース・エミッタ間通路と同じ差抵抗を有す
るダイオードに置換すると、かかる二つの差抵抗は相互
に補償し合い、過渡領域はさらに狭くさえなる。

【００１８】本発明回路装置の好適な実施例によれば、
主分岐路のトランジスタのベース電位を一定にして、副
分岐路のトランジスタのコレクタ電流が出力信号を副分
岐路のトランジスタのベースに結合させた電流ミラー回
路の入力端に結合するとともに、当該トランジスタのベ
ースが基準電位に対し直流電源によりバイアスされてい
る。

【００１９】副分岐路のトランジスタのコレクタ電流の
そのベースへの帰還は、この場合、電流ミラー回路によ
って実現される。例えばＰＮＰトランジスタを用いた場
合には、ベース電位はこの帰還によって低減し、その結
果、コレクタ電流は再び増大する。したがって、限度値
周辺には、より狭い過渡領域が実現される。

【００２０】この実施例に対しては、直流電源を設け
て、電流ミラー回路に直流電流を供給する。

【００２１】実際のトランジスタは、不可避の寄生容量
につねにつきまとわれ、電流ミラー回路の電流が活動的
になるとその寄生容量が充電もしくは再充電されるの
で、電流ミラー回路が活動的になる率が低減される。こ
れを避けるために、電流ミラー回路には直流電源から直
流電流を供給して、寄生容量を充電し、電流ミラー回路
が活動的になる率を増大させる。

【００２２】本発明のこれらの特徴は、以下に図面を参
照して説明する実施例から明らかになるであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】

実施例 図１の第１実施例に示す回路装置は、本質的に２分岐
路、主分岐路１および副分岐路２からなっている。主分
岐路１は、エミッタに抵抗４を介して入力信号Ｆｅを受
けるＰＮＰトランジスタ３を含んでおり、その入力信号
Ｆｅは電流信号の形態のテレビジョン信号である。この
回路装置の出力信号Ｆａは、トランジスタ３のコレク
タ、例えば、ＮＰＮ電流ミラーもしくはギルバート・セ
ル（電子ポテンシオメータ）から取出される。副分岐路
２は、エミッタに抵抗６を介して入力信号Ｆｅを受ける
ＰＮＰトランジスタ５を含んでおり、トランジスタ５の
ベースは、直列接続した２個の直流電源７および８によ
り基準電位に対して正極性にバイアスされている。さら
に、トランジスタ３のベースは、トランジスタ５のコレ
クタと抵抗９を介した直流電源７および８の接続点とに
結合している。直流電源７および８は、トランジスタ５
のベース電位がトランジスタ３のベース電位より高くな
るような電圧値を有している。したがって、入力電流振
幅が小さいときには、トランジスタ３のみがオンにな
り、トランジスタ５はオフになっている。その結果、全
入力電源が主分岐路１を介してこの回路装置を出力端ま
で通過し、出力電流振幅と入力電流振幅との比は、この
実施例ではほぼ値１とする第１利得率で決まる。信号Ｆ
ｅの入力電流が増大すると、この回路装置の入力端にお
ける電位、したがって、トランジスタ５のエミッタにお
ける電位は上昇する。限度値を超えると、トランジスタ
５を制御するベース・エミッタ電圧が負極性になり、ト
ランジスタ５は徐々に導通性になる。その結果、この回
路装置に供給された電流の一部が副分岐路２にそらさ
れ、限度値以上の振幅部分が、第１利得率より小さい第
２利得率で、この回路装置の出力端に印加される。この
実施例においては、第２利得率は、抵抗４，６および９
の抵抗値に応じて０と１との間の値をとる。

【００２４】第１利得率と第２利得率との間の推移は唐
突ではなく、限度値周辺の過渡領域にある。これは、特
に、トランジスタ５のベース・エミッタ間差抵抗が低コ
レクタ電流の故にまだ極めて大きい、という事実に基づ
いている。この過渡領域を狭くするために、抵抗９を設
けてある。コレクタ電流が副分岐路２に流れるや否や、
トランジスタ３のベース電位は、抵抗９により電流の流
れに応じて上昇するので、主分岐路１の電流は減少し、
副分岐路２の電流はさらに増大する。トランジスタ５の
ベース・エミッタ間差抵抗が小さく、抵抗６および９に
対して無視し得るときに、第２利得率の値に到達する。
その際、副分岐路２の入力抵抗は、抵抗６の抵抗値から
抵抗９の抵抗値を差引いて定まり、信号Ｆｅの入力電流
は、抵抗４の抵抗値と抵抗６および抵抗９間の抵抗値差
との比に応じて分割される。

【００２５】抵抗６および抵抗９の抵抗値を決める際に
は、抵抗６の抵抗値を抵抗９の抵抗値より大きくすべき
であり、さもないと、副分岐路に負の入力抵抗が形成さ
れて、全入力電流が副分岐路にそれるようになることに
留意すべきである。

【００２６】図２には、図１に示した回路装置の理想化
した特性曲線を示す。この特性曲線は、この回路装置の
入力電流Ｆｅに依存した出力電流Ｆａを示している。限
度値Ｆｇ以下においては、入力電流Ｆｅが、特性曲線の
左側部分における傾斜に相当した第１利得率で増幅さ
れ、全入力電流Ｆｅが主分岐路１を通過し、副分岐路２
のトランジスタ５はオフになっている。

【００２７】限度値Ｆｇを超えた入力電流Ｆｅにおいて
は、入力電流の限度値Ｆｇ以下の部分は第１利得率で増
幅され、限度値Ｆｇ以上の部分は第２利得率で増幅され
る。第２利得率は特性曲線の右側部分の傾斜に相当する
ものである。今度は、トランジスタ３およびトランジス
タ５の両方がオンになり、入力電流は、抵抗４の抵抗値
と抵抗６および抵抗９の差抵抗値との比によって分割さ
れる。

【００２８】図３に示す本発明回路装置の第２実施例
は、図１に示した第１実施例と本質的に同一である。図
１の回路装置における抵抗９の実際の機能は、第１利得
率と第２利得率との間の過渡領域を狭くすることであ
る。第２利得率の値に到達すると、抵抗９の機能は余分
なものとなる。したがって、図３の実施例では、エミッ
タをトランジスタ３のベースに結合させたＰＮＰトラン
ジスタ１０を設けてあり、そのトランジスタ１０のコレ
クタは基準電位に結合しており、トランジスタ１０のベ
ースは、直流電源１１により基準電位に対して正極性に
バイアスされている。トランジスタ３のベース電位、し
たがって、トランジスタ１０のエミッタ電位がトランジ
スタ１０のベース電位を超えると、トランジスタ１０が
徐々に導電性になり、トランジスタ５のコレクタを基準
電位に結合させる。したがって、トランジスタ９は不活
動的になり、入力電流は、抵抗４と抵抗６との抵抗値の
比に応じて分割される。

【００２９】図４に示す本発明回路装置の第３実施例
は、図１に示した第１実施例と本質的に同一であり、そ
の回路装置と比較すると、抵抗９がダイオード１２に置
換されている。このダイオード１２は、トランジスタ５
のベース・エミッタ間通路と同じ特性を有しており、し
たがって、トランジスタ５のベース・エミッタ間差抵抗
を補償するので、副分岐路の入力抵抗は本質的に抵抗６
の抵抗値に等しくなる。

【００３０】図５に示す本発明回路装置の第４実施例
は、２分岐路、すなわち、主分岐路１３および副分岐路
１４を備えているが、これら主副の分岐路１３と１４と
は互いに結合してはいない。主分岐路１３はＰＮＰトラ
ンジスタ１５を含み、そのエミッタ抵抗１６を介して入
力信号を受ける。トランジスタ１５のベースは、直流電
源１７により、基準電位に対して正極性にバイアスされ
ている。この回路装置の出力信号Ｆａはトランジスタ１
５のコレクタから供給される。副分岐路１４はＰＮＰト
ランジスタ１８を含み、そのエミッタに抵抗１９を介し
て入力信号を受ける。トランジスタ１８のコレクタは、
ＰＮＰトランジスタ２０およびＮＰＮトランジスタ２１
を備えた電流ミラー回路に結合している。トランジスタ
２０のベースおよびコレクタは、トランジスタ２１のエ
ミッタともども、基準電位に結合している。さらに、ト
ランジスタ１８のコレクタはトランジスタ２０のエミッ
タに結合しており、トランジスタ２１のベースは、トラ
ンジスタ２１のコレクタがトランジスタ１８のベースに
結合しているのと同様に、トランジスタ１８のコレクタ
に結合している。

【００３１】さらに、エミッタをトランジスタ２１のコ
レクタに結合させたＮＰＮトランジスタ２２が設けられ
ており、このトランジスタ２２のコレクタおよびベース
は、直流電源２３および直流電源２４により、それぞ
れ、基準電位に対して正極性にバイアスされている。さ
らに、トランジスタ２０のエミッタにおける電流ミラー
は直流電源２５から直流電流を受ける。

【００３２】電流振幅が小さいときには、信号Ｆｅの全
入力電流が主分岐路１３に印加される。入力電流が増大
すると、トランジスタ１８のエミッタにおける電位が増
大し、このトランジスタ１８が徐々に導電性になる。ト
ランジスタ１８にコレクタ電流が流れるや否や、この電
流が、トランジスタ２０および２１からなる電流ミラー
を介してトランジスタ１８のベースに帰還される。した
がって、トランジスタ１８のベース電位が低減して、コ
レクタ電流が増大する。すなわち、これが自己増幅効果
である。トランジスタ２２は、直流電圧をベース・バイ
アスとしてトランジスタ１８のベースに結合させるため
のものである。

【００３３】電流ミラーのトランジスタ２０および２１
は、電流ミラーに電流が流れ込んだときに充電もしくは
再充電されて電流ミラーの始動率を低下させる寄生容量
につきまとわれている。したがって、電流ミラーには直
流電源２５から直流電流を供給して、その直流電流が、
電流ミラーが活動的になる始動率を増大させるようにし
てある。

【図面の簡単な説明】

【図１】主分岐路のトランジスタのベースが副分岐路の
トランジスタのコレクタに結合し、副分岐路のトランジ
スタのコレクタが交流電流に対し抵抗を介して基準電位
に結合した本発明回路装置の第１実施例を示す回路図で
ある。

【図２】図１の回路装置の理想化した特性曲線を示す特
性曲線図である。

【図３】第１実施例とは異なり、予定の振幅限度を超え
ると前記抵抗の機能が消滅する第２実施例を示す回路図
である。

【図４】第１実施例とは異なり、前記抵抗をダイオード
に置換した第３実施例を示す回路図である。

【図５】主分岐路と副分岐路とが相互に結合していない
本発明回路装置の第４実施例を示す回路図である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビジョン信号の予定可能の限度値以
   下の振幅値を第１利得率で増幅した出力信号として供給
   し、前記限度値以上の振幅値では、前記限度値以下の振
   幅部分を前記第１利得率で増幅した出力信号として供給
   するとともに、前記限度値以上の振幅部分を前記第１利
   得率より小さく選定した第２利得率で増幅した出力信号
   として供給するテレビジョン信号の振幅依存減衰用回路
   装置において、 前記テレビジョン信号を電流信号にして主分岐路（１；
   １３）および副分岐路（２；１４）に供給し、当該主副
   の分岐路においては、当該信号を少なくとも１個のトラ
   ンジスタ（３，５；１５，１８）のエミッタに抵抗
   （４，６；１６，１９）を介して印加するとともに、各
   トランジスタ（３，５；１５，１８）のベースが直流電
   源（７，８；１７，２４）により基準電位に対してバイ
   アスされ、主分岐路（１；１３）のトランジスタ（３；
   １５）のコレクタ電流が前記出力信号を本質的に表わ
   し、前記限度値が前記２個のトランジスタ（３，５；１
   ５，１８）のベース電位の差によって予定可能であり、
   前記第２利得率が前記２個の抵抗（４，６；１６，１
   ９）の抵抗比によって予定可能であるようにすることを
   特徴とする回路装置。
2. 【請求項２】 副分岐路（２）のトランジスタ（５）の
   コレクタ電流の増大が主分岐路（１）のトランジスタ
   （３）のベース電位を主分岐路（１）のトランジスタ
   （３）のコレクタ電流が減少するように変化させるよう
   にして主分岐路（１）のトランジスタ（３）のベース電
   位を副分岐路（２）のトランジスタ（５）のコレクタ電
   流に応じ制御することを特徴とする請求項１記載の回路
   装置。
3. 【請求項３】 主分岐路（１３）のトランジスタ（１
   ５）のベース電位が一定に維持されるとともに、副分岐
   路（１４）のトランジスタ（１８）のコレクタ電流の増
   大に際し、副分岐路（１４）のトランジスタ（１８）の
   コレクタ電流がベース電位の変化に応じて増大するよう
   にしてそのコレクタ電流の増大がそのベース電位を変化
   させるように副分岐路（１４）のトランジスタ（１８）
   のベース電位を変化させることを特徴とする請求項１記
   載の回路装置。
4. 【請求項４】 主分岐路（１）のトランジスタ（３）の
   ベースが副分岐路（２）のトランジスタ（５）のコレク
   タに結合するとともに、副分岐路（２）のトランジスタ
   （５）のコレクタが交流電流に対し抵抗（９）を介して
   基準電位に結合していることを特徴とする請求項２記載
   の回路装置。
5. 【請求項５】 副分岐路（２）のトランジスタ（５）の
   コレクタがコレクタを基準電位に結合させた第３トラン
   ジスタ（１０）のエミッタに結合するとともに、当該ト
   ランジスタ（１０）のベースが基準電位に対してバイア
   スされていることを特徴とする請求項４記載の回路装
   置。
6. 【請求項６】 主分岐路（１）のトランジスタ（３）の
   ベースが副分岐路（２）のトランジスタ（５）のコレク
   タに結合するとともに、副分岐路（２）のトランジスタ
   （５）のコレクタが交流電流に対しダイオード（１２）
   を介して基準電位に結合していることを特徴とする請求
   項２記載の回路装置。
7. 【請求項７】 副分岐路（１４）のトランジスタ（１
   ８）のコレクタ電流が出力信号を副分岐路（１４）のト
   ランジスタ（１８）のベースに結合させた電流ミラー回
   路の入力端に結合するとともに、当該トランジスタ（１
   ８）のベースが基準電位に対し直流電源（２４）により
   バイアスされていることを特徴とする請求項３記載の回
   路装置。
8. 【請求項８】 前記電流ミラー回路が第４トランジスタ
   （２０）および第５トランジスタ（２１）を有し、第４
   トランジスタ（２０）のベースおよびコレクタが基準電
   位に結合し、第４トランジスタ（２０）のエミッタおよ
   び第５トランジスタ（２１）のベースが副分岐路（１
   ４）のトランジスタ（１８）のコレクタに結合し、第５
   トランジスタ（２１）のエミッタが基準電位に結合する
   とともにそのコレクタが副分岐路（１４）のトランジス
   タ（１８）のベースに結合していることを特徴とする請
   求項７記載の回路装置。
9. 【請求項９】 直流電流を前記電流ミラー回路に供給す
   る直流電源（２５）を設けたことを特徴とする請求項７
   または８記載の回路装置。