JPS61174882A - クランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＶＴＲの同期分離回路に用いて好適なりラ
ンプ回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、ＶＴＲの同期分離回路に用いて好適なりラ
ンプ回路において、同期式のクランプ回路により同期信
号をクランプする構成とし、無信号時にはクランプ回路
の出力をスライス回路が動作できるレベルにし、無信号
時にスライス回路からクランプパルスを発生させること
により、信号入力時には直ちにクランプを行えるように
したものである。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のＶＴＲの同期分離回路の−例を示すも
のである。第３図において、５１が入力端子を示し、ビ
デオ信号が入力端子５１からローパスフィルタ５２を介
してクランプ回路５３に供給される。クランプ回路５３
により、ビデオ信号中の同期信号のシンクチップ部分が
所定のクランプレベルにクランプされる。クランプ回路
５３の出力がスライス回路５４に供給される。

スライス回路５４からは、入力レベルがスライスレベル
より低い時にパルスが発生される。スライスレベルは、
クランプ後のビデオ信号のシンクチップ部分のレベルよ
り高く、ビデオ信号の他の信号部分のレベルより低いレ
ベルに設定されている。従って、シンクチップ部分の信
号がスライス回路５４に供給されると、スライス回路５
４からパルスが発生され、これにより同期信号が分離さ
れる。分離された同期信号は、出力端子５５から取り出
される。

同期分離回路のクランプ回路としては、従来、第４図に
示すものが用いられていた。

第４図は、ダイオードクランプ回路と称されるクランプ
回路である。第４図において、６１，６２．６３がＮＰ
Ｎ形トランジスタである。トランジスタ６１のベースに
は、基準電源６５が接続されている。トランジスタ６１
のコレクタが電源端子６４に接続される。トランジスタ
６１のエミッタがコンデンサ６６を介して入力端子６７
に接続されると共に、トランジスタ６２のベースに接続
される。

トランジスタ６２のエミッタがトランジスタ６３のベー
スに接続され、トランジスタ６２のコレクタとトランジ
スタ６３のコレクタが共通接続され、トランジスタ６２
及び６３によりダーリントン接続のエミッタフォロワト
ランジスタが構成される。トランジスタ６２及び６３の
コレクタ共通接続点が電源端子６４に接続される。トラ
ンジスタ６３のエミッタが電流源６８を介して接地され
ると共に、トランジスタ６３のエミッタから出力端子６
９が導出される。

トランジスタ６１のベース・エミッタ間電圧をＶ１１１
１Ｅ＆＋＋基準電源６５の電圧を■１１とすると、トラ
ンジスタ６１のエミッタの電圧■ｌ□は、Ｖ１２＝Ｖｌ
ｌ−ＶｌｌＥ＆＋ となる。従って、入力端子６７から供給される信号レベ
ルが電圧■１□より低い時には、トランジスタ６１を流
れる電流によりコンデンサ６６が充電され、トランジス
タ６２のベースに加えられるレベルが電圧ＶＩ２まで引
き上げられる。入力端子６７から供給される信号レベル
が電圧ｖ１□より高い時には、トランジスタ６１がカッ
トオフする。このため、コンデンサ６６に蓄えられてい
た電荷がトランジスタ６２．６３のベース電流により徐
々に放電され、トランジスタ６２のベースに加えられる
信号レベルが徐々に下げられる。

ダイオードクランプ回路は、コンデンサ６６に対する充
電電流が太き（、放電電流が小さいため、クランプ電圧
よりも低いレベルの信号に対して瞬時にクランプがなさ
れ、クランプ電圧よりも高いレベルの信号に対する応答
は遅い。このようにして、入力端子６７から供給される
ビデオ信号の同期信号中のシンクチップレベルは、電圧
■Ｉ□にクランプされてトランジスタ６２に供給され、
出力端子６９から取り出される。

上述のダイオードクランプ回路を用いた場合、垂直ブラ
ンキング区間の等化パルス部分で、第５図Ｂに示すよう
に、信号レベルの変動が生じるという問題点があった。

この信号レベルの変動は、コンデンサ６６の容量が小さ
い場合に特に大きな変動となる。クランプ回路を集積回
路化する場合には、コンデンサ６６の容量を大きくする
ことは困難である。従って、この問題点は、クランプ回
路を集積化する場合に大きな問題となる。

垂直ブランキング区間の等化パルス部分で発生する信号
レベルの変動は、以下のように説明される。

前述のように、トランジスタ６１のエミッタの電圧ＶＩ
２は、 Ｖ＋＊＝Ｖｚ　　ＶｌｌＥ＆＋　　　　　　　・”・■
であり、トランジスタ６２のベースに加えられるレベル
は、電圧ＶＩ！にクランプされる。トランジスタ６１の
ベース・エミッタ間電圧■。６．は、Ｖ＊ｔ、ｂＩ＝　
　＜ｋＴ／　Ｑ）　　１Ｍ（Ｉ　ｃｂ＋　　／　Ｉ　、
　　）・・・・・・＠ で示される。０式において、ｑが電子の電荷、ｋがボル
ツマン定数、Ｔが絶対温度＋Ｉｅ６１がコレクタ電流、
Ｉｓが逆方向飽和電流である。従って０．０式より、ト
ランジスタ６１のベース・エミッタ間電圧ＶＩｌｔ６Ｉ
は、トランジスタ６１のコレクタ電流ｒｃｂＩ　により
変化し、これにより、電圧■１□が変化し、クランプさ
れるレベルが変化する。

コレクタ電流Ｉ　ｃ６１　は、第６図に示すように、コ
ンデンサ６６に対する充電電流１１と漏れ電流１２であ
る。コンデンサ６６に対する充電電流ｉ。

は、入力信号のデユーティ比（Ｔｇ　／ＴＩ　）より変
化する。

つまり、第７図に示すように、入力端子６７から供給さ
れる信号レベルがクランプ電圧Ｖ＋Ｚより高いレベルに
ある時間Ｔ１では、トランジスタ６】がカントオフし、
コンデンサ６６に蓄えられていた電荷が放電される。従
って、時間Ｔ、では、トランジスタ６２のベースに加え
られるレベルが第７図に示すように、ΔｖＡだけ下降す
る。この電圧ΔＶＡは、放電電流を１２．コンデンサ６
６の静電容量をＣとすると、 ΔＶＡ　”　（Ｉ　ｌ　／Ｃ＞　ＴＩ　　　　　・・・
・・・＠である。

入力端子６７から供給される信号レベルが電圧Ｖｔより
低いレベルとなる時間Ｔ２では、コンデンサ６６に充電
電流が流れ、トランジスタ６２のベースに加えられるレ
ベルが第７図に示すように、ΔＶ、たけ上昇する。この
電圧ΔＶ８は、充電電流を■２とすると、 ΔＶｍ　＝　（Ｉ　ｔ　／　Ｃ）　Ｔｚ　　　　　””
■である。時間Ｔ２では、電圧が下降した分だけ電圧が
上昇するので、 ΔｖＡモΔｖ３　　　　　　　　　・・・・・・■であ
る。従って、 （Ｉｔ　／Ｃ）ＴＩ　＝　（Ｉｔ　／Ｃ）Ｔｚｌ、ＴＩ
　＝１．Ｔ。

Ｉ　＋　／　Ｉ　ｔ　−Ｔｚ　／　Ｔｔ　　　　　””
＠となる。［相］式より、充電電流１．は、デユーティ
比Ｔ　ｚ　／　Ｔ　Ｉにより変化する。

垂直ブランキング区間では、第５図Ａに示すように、垂
直同期パルスの前後に、デユーティ比（’ｒｚ　／ＴＩ
　）の異なる等化パルスが３Ｈ分挿入されている。従っ
て、垂直ブランキング区間の等化パルスの部分でコンデ
ンサ６６に対する充電電流■２が変化する。このため、
垂直ブランキング区間の等化パルスの部分でクランプ電
圧■１２が変化し、信号レベルの変動が生じる。

コンデンサ６６の静電容量が大きい場合には、０式より
ΔＶＡが小さいため、垂直ブランキング区間の等化パル
スで発生する信号レベルの変化は問題とならない。しか
し、集積回路内で実現できるコンデンサの容量は、数百
ｐＦである。このようにコンデンサ６６の静電容量が小
さい場合には、この信号レベルの変動は大きな問題とな
る。

そこで、第８図に示すように、コンデンサ６６の一端を
スイッチ回路７０を介し電流源７２に接続し、スイッチ
回路７０に端子７１からクランプパルスを供給し、この
クランプパルスによりスイッチ回路７０を制御してクラ
ンプ動作を行わせる同期クランプ回路を用いることが考
えられる。このクランプパルスは、第３図におけるスラ
イス回路５４から取り出される同期信号により形成され
る。

ビデオ信号は、入力端子６７から供給される。

第３図におけるスライス回路５４からのクランプパルス
は、端子７１から供給される。このクランプパルスがロ
ーレベルの間は、スイッチ回路７０がオフしている。こ
のため、トランジスタ６１とコンデンサ６６とにより、
ダイオードクランプ回路の動作がなされている。

クランプパルスがハイレベルになるとスイッチ回路７０
がオンする。このため、コンデンサ６６の一端がスイッ
チ回路７０を介して電流源７２に接続される。これによ
り、入力信号が強力にクランプされ、出力端子６９から
取り出される。

つまり、トランジスタ７１のベースに加えられる電圧を
ｖｏ、トランジスタ７１のベース・エミッタ間電圧をＶ
０６．とすると、トランジスタ７１のエミッタの電圧Ｖ
＋Ｚは、 ＶＩ２＝Ｖｌｌ　　　ＶｌｌＥ６１ となる。入力端子６７から供給される信号レベルが電圧
■１□より低い時には、トランジスタ７１を流れる電流
によりコンデンサ６６が充電され、トランジスタ６２の
ベースに加えられる信号レベルが電圧Ｖ１□まで引き上
げられる。入力端子６７から供給される信号レベルが電
圧ｖ１□より高い時には、トランジスタ６１がカットオ
フする。このため、コンデンサ６６に蓄えられていた電
荷が電流源７２により放電され、トランジスタ６２のベ
ースに加えられる信号レベルが電圧ＶＩ２まで引き下げ
られる。このように、コンデンサ６６に対する放電電流
が電流源７２により流されるので、信号電圧を引き下げ
る方向についても応答が早く、トランジスタ６２のベー
スに加えられる信号レベルは電圧■１□にクランプされ
る。

電流源７２の電流値Ｉ、。は、コンデンサ６６の充電電
流に比べて十分大きい。従って、ハイレベルのクランプ
パルスが供給されている間にトランジスタ６１を流れる
電流は、電流源７２の電流値■１゜に略々等しく、一定
である。このため、前述の０式よりトランジスタ６１の
ベース・エミッタ間電圧ＶＢＥｂ、は一定であり、デユ
ーティ比が変化してもクランプ電圧ＶＩ２が変動するこ
とがない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第８図に示す従来の同期クランプ回路では、スイッチ回
路７０にクランプパルスを供給する必要がある。このク
ランプパルスは、第３図においてクランプ回路５３の出
力からスライス回路５４で形成される。つまり、スライ
ス回路５４にはスライスレベルが設定されていて、クラ
ンプ回路５３の出力がこのスライスレベルより低くなる
シンクチップ部分の出力に対応して同期信号が取り出さ
れ、クランプパルスが発生される。

第８図に示す従来の同期クランプ回路では、入力端子６
７からの信号が無信号になると、出力端子６９から取り
出される出力は、コンデンサ６６に蓄えられている電荷
によりスライスレベルより高（なり、同期信号が取り出
されず、クランプパルスが発生されない。このため、無
信号状態が続いた後に供給される入力信号に対して同期
クランプが行えないという問題点があった。

従って、この発明の目的は、無信号状態が続いた後に供
給される入力信号に対して確実にクランプ動作が行える
クランプ回路を提供することにある。

この発明の他の目的は、大容量のコンデンサを用いるこ
とがなく、集積化が容易なりランプ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、クランプされる入力信号が供給される入力
端子１６と、一端が入力端子１６に接続され他端がエミ
ッタフォロワトランジスタ１７゜１８を介して出力端子
２０に接続されたコンデンサ１５と、第１の基準電圧源
１３と他端との間に接続された抵抗１２とダイオード１
１とからなる直列回路と、ベースにクランプパルスが供
給され、コレクタが他端に接続されエミッタが第１の電
流ｓ２３に接続された第１のトランジスタ２１と、ベー
スが第２の基準電圧源２８に接続されエミッタが第１の
電流源２３に接続された第２のトランジスタ２２と、ベ
ースが第２の基準電圧源２８に接続されコレクタが抵抗
１２とダイオード１１の接続点に接続されエミッタが第
２の電流源２６に接続された第３のトランジスタ２４と
、ベースにクランプパルスが供給されエミッタが第２の
電流源２６に接続された第４のトランジスタ２５と、出
力端子１４と第１及び第４のトランジスタ２１゜２５の
ベースとの間に接続され入力信号中の同期信号に対応す
るクランプパルスを発生するスライス回路６とを有する
クランプ回路である。

〔作用〕

クランプパルスが供給され、トランジスタ２１がオンす
ると、コンデンサ１５の一端がトランジスタ２１を介し
て電流源２３に接続され、トランジスタ１１．コンデン
サ１５．電流源２３により入力信号が一定レベルにクラ
ンプされる。入力信号が無信号になると、トランジスタ
２４がオンし、抵抗１２．トランジスタ２４を介して電
流が流れる。これにより、出力レベルがクランプパルス
される。

〔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。第２図は、この発明がＶＴＲの同期分離回路に適
用された一例である。第２図において、１が入力端子を
示し、ビデオ信号が入力端子１からローパスフィルタ２
を介してクランプ回路３に供給される。クランプ回路３
には、スライス回路６により形成されたクランプパルス
が供給される。クランプ回路３により、ビデオ信号の同
期信号中のシンクチップ部分がクランプされる。

クランプ回路３の出力がリミッタ４．アンプ５を介して
スライス回路６に供給される。

スライス回路６には、スライスレベルが設定されている
。入力レベルがこのスライスレベルより低い時には、ス
ライス回路６からパルスが発生される。スライスレベル
は、クランプ後のビデオ信号のジンクチップ部分のレベ
ルより高く、ビデオ信号の他の信号部分より低（設定さ
れている。従って、シンクチップ部分の信号がスライス
回路６に供給されると、スライス回路６からパルスが発
生され、これにより同期信号が分離される。分離された
同期信号は、出力端子７から取り出されると共に、この
同期信号からクランプパルスが形成され、クランプパル
スがクランプ回路３に供給される。

クランプ回路３は、第１図に示すように構成される。第
１図において１１がＮＰＮ形トランジスタを示し、トラ
ンジスタ１１のベースが抵抗１２を介して基準電′ａ１
３に接続される。トランジスタ１１のコレクタが電源端
子１４に接続される。

トランジスタ１１のエミッタがコンデンサ１５を介して
入力端子１６に接続されると共に、トランジスタ１７の
ベース及びトランジスタ２１のコレクタに接続される。

トランジスタ１７のエミッタがトランジスタ１８のベー
スに接続され、トランジスタ１７のコレクタがトランジ
スタ１８のコレクタに接続され、トランジスタ１７及び
１８によりダーリントン接続のエミッタフォロワトラン
ジスタが構成される。

トランジスタ１７及び１８のコレクタが電源端子１４に
一接続される。トランジスタ１８のエミッタが電流源１
９を介して接地されると共に、トランジスタ１８のエミ
ッタから出力端子２０が導出される。

トランジスタ２１及び２２の互いのエミッタが共通接続
され、この共通接続点が電流値が１゜なる電流源２３を
介して接地される。トランジスタ２４及び２５の互いの
エミッタが共通接続され、この共通接続点が電流値が１
．なる電流源２６を介して接地される。トランジスタ２
１のベースとトランジスタ２５のベー、スが共通接続さ
れ、この接続点からクランプパルスが供給される端子２
７が導出される。トランジスタ２２のベースとトランジ
スタ２４のベースが共通接続され、この接続点に直流電
源２８が接続される。

トランジスタ２２のコレクタが電源端子１４に接続され
る。トランジスタ２４のコレクタがトランジスタ１１の
ベースと抵抗１２との接続点に接続される。トランジス
タ２５のコレクタが電Ｒ端子１４に接続される。

ビデオ信号は、入力端子１６から供給される。

第２図におけるスライス回路６からのクランプパルスは
、端子２７から供給される。このクランプパルスがロー
レベルの間は、トランジスタ２２及び２４がオンし、ト
ランジスタ２１及び２５がオフしている。このため、ト
ランジスタ１１とコンデンサエ５とにより、ダイオード
クランプ回路の動作がなされている。

クランプパルスがハイレベルになると、トランジスタ２
１及び２５がオンし、トランジスタ２２及び２４がオフ
する。このため、コンデンサ１５の一端がトランジスタ
２１を介して電流源２３に接続される。これにより、入
力信号が強力にクランプされ、出力端子２０から取り出
される。

つまり、トランジスタ１１のベースに加えられる電圧Ｖ
１．トランジスタ１１のベース・エミッタ間電圧をＶＢ
□とすると、トランジスタ１１のエミッタの電圧Ｖ２は
、 Ｖｚ　＝　Ｖ＋　−ＶＩＥＩ　　　　　　　　””■と
なる。入力端子１６から供給される信号レベルが電圧■
２より低い時には、トランジスタ１１を流れる電流によ
りコンデンサ１５が充電され、トランジスタ１７のベー
スに加えられる信号レベルが電圧Ｖ２まで引き上げられ
る。入力端子１６から供給される信号レベルが電圧Ｖ２
より高い時には、トランジスタ１１がカットオフする。

このため、コンデンサ１７に蓄えられていた電荷が電流
源２３により放電され、トランジスタ１７のベースに加
えられる信号レベルが電圧■２まで引き下げられる。こ
のように、コンデンサ１５に対する放電電流が電流源２
３により流されるので、信号電圧を引き下げる方向つい
ても応答が早く、トランジスタ１７のベースに加えられ
る信号レベルは電圧■２にクランプされる。

電流源２３の電流値■。は、コンデンサ１５の充電電流
に比べて十分大きい。従って、ハイレベルのクランプパ
ルスが供給されている間にトランジスタ１１を流れる電
流は、電流源２３の電流値Ｉ０に略々等しく、一定であ
る。このため、トランジスタ１１のベース・エミッタ間
電圧Ｖｌｌｔ＋　は一定であり、デユーティ比が変化し
てもクランプ電圧■２が変動することがない。

入力端子１６からの信号が無信号になると、同期信号が
検出されなくなる。このため、クランプパルスがローレ
ベルとなり、トランジスタ２２及び２４がオンする。こ
の時、トランジスタ２４がオンしているので、基準電源
１３から抵抗１２゜トランジスタ２４を介して電流が流
れる。従って、トランジスタ１１のエミッタの電圧ｖ２
　′は、Ｖ、’＝Ｖ、−ＩｔＲ−Ｖｓ＋ｔｉ”・・・”
■となる。０式において、Ｒが抵抗１２の抵抗値を示し
、■１．′がほとんど電流が流れない時のトランジスタ
１１のベース・エミッタ間電圧を示す。

前述の０式より、クランプパルスがハイレベルの時には
、トランジスタ１１のエミッタの電圧Ｖ２は、 Ｖｚ”Ｖ＋　　　ＶＩＩＥ＋ である。従って、Ｉ、　Ｒの値を適当に設定し、ｖ、＝
ｖ２　′ となるようにすれば、無信号時にトランジスタ１７のベ
ースに加えられるレベルとクランプパルスが供給された
時のトランジスタ１７のベースに加えられるレベルとが
一致する。従って、このように１．Ｒの値を設定すれば
、無信号時にスライス回路６からクランプパルスが発生
され、このクランプパルスによりトランジスタ２１がオ
ンするものとなる。これにより、無信号状態が続いても
、コンデンサ１５の一端がトランジスタ２１を介して電
流源２３に接続される。従って、無信号状態が続いた後
に供給される信号に対して、確実にクランプが行える。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、入力端子１６からの信号が無信号に
なると、出力端子２０から取り出される信号レベルがス
ライス回路６のスライスレベル以下となる。このため、
無信号状態においても、クランプパルスが発生される。

従って、無信号状態が続いた後に供給される信号に対し
ても、確実にクランプが行える。

また、　この発明に依れば、コンデンサ１５として小容
量のものを用いることができるので、集積化が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の接続図、第２図はこの発
明がＶＴＲの同期分離回路に適用された一例のブロック
図、第３図は従来のＶＴＲの同期分離回路の一例のブロ
ック図、第４図は従来のクランプ回路の一例のブロック
図、第５図は従来のクランプ回路の一例の説明に用いる
波形図、第６図は従来のクランプ回路の説明に用いる接
続図、第７図は従来のクランプ回路の一例の説明に用い
る波形図、第８図は従来のクランプ回路の他の例の接続
図である。 図面における主要な符号の説明 ６：スライス回路、１１：トランジスタ、１６：入力端
子、１７．１８：エミッタフォロワトランジスタ、２０
：出力端子、２１，２２，２４゜２５ニスイツチング用
のトランジスタ。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 −偵；施イ判り播きや−５０ 第１図 同期分＊　１ｔ＋　’誇１；迩−屑コ木ｈ−イ列第２図 第５図 １東／）同期クランプ回訃 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランプされる入力信号が供給される入力端子と、一端
   が該入力端子に接続され他端がエミッタフォロワトラン
   ジスタを介して出力端子に接続されたコンデンサと、第
   １の基準電圧源と上記他端との間に接続された抵抗とダ
   イオードとからなる直列回路と、ベースにクランプパル
   スが供給され、コレクタが上記他端に接続されエミッタ
   が第１の電流源に接続された第１のトランジスタと、ベ
   ースが第２の基準電圧源に接続されエミッタが上記第１
   の電流源に接続された第２のトランジスタと、ベースが
   上記第２の基準電圧源に接続されコレクタが上記抵抗と
   上記ダイオードの接続点に接続されエミッタが第２の電
   流源に接続された第３のトランジスタと、ベースに上記
   クランプパルスが供給されエミッタが上記第２の電流源
   に接続された第４のトランジスタと、上記出力端子と上
   記第１及び第４のトランジスタのベースとの間に接続さ
   れ上記入力信号中の同期信号に対応するクランプパルス
   を発生するスライス回路とを有するクランプ回路。