JPS61212169A - 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〕 本発明は、たとえばビデオ信号の直流分全再生するため
に用いら九るクランプ回路に関し、特にスイクチトキャ
パシタ全使用しｔものに関する。

〔発明の概要〕

本発明はある直流レベル全盲する信号を所定の直流レベ
ルに固定するクランプ回路において、所定期間に入力信
号により小容量の第１のコンデンサに蓄積さｎ７’ｑ電
荷を、該所定期間以外の残余の期間に該第１のコンデン
サよりも十分容量の大きな第２のコンデンサに転送する
ことにより、大きな時定数を得て回路全体の集積回路化
が図几ると共にノイズに強く正確なりランプ動作を行え
るようにしｔものである。

〔従来の技術〕

ある直流レベルを有する入力信号音、必要とする一定の
直流レベルに固定する之めのクランプ回路は、たとえば
ビデオ信号の直流分再生回路として用いら几ている。こ
のようなりランプ回路の一例を第６図に示す０このクラ
ンプ回路では、スイッチング用のトランジスタ１０１０
ベースに供給されるｌ水平期間αＨ〕毎のクランプパル
スに応じてクランプ動作が行わ九、ビデオ信号である入
力信号Ｖ！のベディスタルレベル（基底レベル）が直流
電源１０２によって与えられるクランプ電位Ｅｃｏ　に
固定されるようになっている。すなわち、入力信号Ｖ！
がベディスタルレベルにあるペディスタル期間において
、トランジスタ１０１がオン状態とさ几出力信号ＶＯは
クランプ電位Ｅｃ。

一定となる。ま几、コンデンサ１０３には、エミッタフ
ォロワのトランジスタｆ０４を介して供給される入力信
号Ｖｌ　（ペディスクルレベル）とクランプ電位Ｅｃｏ
との差電圧Ｖｄｏに応じた電荷が蓄積される。一方、映
像信号の存在する有効期間を含む上記ベディスタル期間
以外の残余の期間においては、入力信号Ｖｌは上記トラ
ンジスタ１０４およびコンデン？１０３ｆｆｉ介して出
力信号Ｖ。

として出力される。この時、コンデン？１０３には上記
差電圧Ｖｄｏに応じ比電荷が蓄積さ九ているため、出力
信号ＶＯはクランプ電位Ｅｃｏでクランプさｎ７’２も
のとなる。このような動作が繰り返し行わｎクランプ動
作が達成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、実際には、ビデオ信号はノイズ成分を含んで
いるのが常であり、ベディスタル部が高Ｓ／Ｎ比である
ことは極めてま几である。回路内ノイズもペディスタル
部に混入することがある。

従って、上述し之従来のクランプ回路では、ペディスタ
ル部に存在するノイズ成分も工水千期間（ＩＨ）毎にコ
ンデンサ１０３に保持さ九てしまい画面上ではノイズの
程度に応じ几横線が発生して画質を著しく劣化させてし
まう虞几がある。このため、通常、トランジスタ１０１
のコレクタ［相］エミッタ間の抵抗分Ｒとコンデンｔ１
０３の容量Ｃとで決定さ九る時定数ＲＣ″を大きく設定
することにより、たとえば３００Ｈｚ以下の周波数成分
のみに追従するようにして、ノイズの保持状態が画面上
では目立たないようにしている。時定数ＲＣを大きぐす
るには、抵抗分Ｒあるいは容量Ｃのいず几か全大きくす
ることが考えられるが、抵抗分Ｒ？大きくすることは周
波数特性上好ましくないため、容量Ｃｔ−大きくするこ
とになる。クランプの強さを考慮すると、たとえば０．
１μＦ程度の容量Ｃ全盲するコンデンサが必要となる。

しかしながら、このような大容量のコンデンサを集積回
路内に形成することは不可能であり、クランプ回路全体
を集積回路化しようとするとコンデンサ１０３のみ外付
部品となってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は上述しｔ従来の問題点に鑑みて提案さ
几たものであり、ノイズに強くかつ集積回路化可能なり
ランプ回路全提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述し九目的を達成するために、本発明に係るクランプ
回路は、入力信号が供給される小容量の第１のコンデン
サと、この第１のコンデンサにスイッチ手段全弁して並
列接続さＡ几該コンデンサよりも十分容量の大きな第２
のコンデンサと全備え、入力信号を上記第１のコンデン
サにより所定期間保持し、該所定期間以外の残余の期間
に上記スイッチ手段を導通させ上記第１のコンデンサと
上記第２のコンデンサと全電気的接続状態となし、上記
第２のコンデンサより出力信号金得るようにしたことを
特徴としている。

〔作用〕

本発明によ几ば、第１および第２のコンデンサとスイッ
チ手段によってスイッチトキャバシタが構成さ几、大容
量のコンデンサ全周いなくても大きな時定数を得ること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係るクランプ回路の実施例について図面
を用いて詳細に説明する。

第１図は第１の実施例のクランプ回路を示す回路図であ
る。このクランプ回路および後述する第２、第３の実施
例の各クランプ回路は、いず九もスイッチトキャパシタ
を用いたものである。そこで、まず、スイッチトキャバ
シタにおける時定数について第２図を参照しながら説明
する。スイッチ丁は所定のクロック信号にＬシ切換制御
さ九る工うになっている。図示の如くスイッチ１の選択
端子１ａが被選択端子１ｂ側に接続さｆしている期間で
は、ｔとえば略一定レベルの入力信号に応じた電荷かコ
ンテン？２に蓄積さ九、スイッチ１の選択端子１ａが被
選択端子１ｃ側に接続されると、コンデンサ２に蓄積さ
几てぃた電荷が該スイッチ１？介してコンデンサ３に転
送さ几、各コンテンｆ２，３にそれぞ九容量に見合った
電荷が分配さｎる。このような動作が繰り返し行われる
ことにより、出力信号のレベルは入力信号に追従して徐
々に変化していく。この時の時定数は、スイッチ１のス
イッチング周期とコンテン？２，３の容量比に応じて決
定される。上記スイッチング周期を一定とすると、入力
側のコンテンｔ２の容量に比べ出力側のコンデンサ３の
容量が大きい程時定数は大きな値となる。よって、各コ
ンデンサ２，３は容量のそｎぞれ小さいものであっても
、容量比音大きくすることによって大きな時定数が得ら
九る。換言すると、大きな時定数を得るのに１大容量の
コンデンサ全周いなくて済むということである０ 続いて、第１の実施例のクランプ回路について、第１図
全参照しながら説明する。第１図において、信号入力端
子１１はバッファ用のトランジスタ１２のゲートに接続
さ几ており、該トランジスタ１２のンースは定電流源用
のトランジスタ１３のドレインに接続さ九ている。上記
トランジスタ１２０ソースには小容量のコンテン？１４
の一端が接、続さ几ており、このコンデンサ１４よりも
十分容量の大きなコンテン？１５がスイッチング用のト
ランジスタ１６に介してコンデンサ１４に並列に接続さ
几ている。まｔ、コンデン丈１４の他端は、スイッチン
グ用のトランジスタ１７全介してクランプ電位Ｅｃ、ｉ
与えるＹ１流電源１８に接続されていると共に、信号出
力端子１９に接続さｎている。

上記スイッチング用のトランジスタ１７，１６の各ゲー
トには、たとえば第３図に示すような各クロック信号φ
、φがそ几ぞ几供給されるようになっている。この各ク
ロック信号φ、φの周期はいず几も人力信号Ｖｒ（ビデ
オ信号）の１水平期間（ＩＨ）であり、クランプパルス
に相描するクロック信号φが入力信号Ｖｒのベデイスタ
ル部と同期している。なお、時定数がたとえば１／３０
０ｓｅｃ程度となるように、コンデンサ１４およびコン
デンサ１５の各容量は、たとえば０．０５ｐＦおよび１
ｐＦ程度とすｎば良い。これにより、入力信号Ｖｌの３
００　Ｈｚ以下の変動にのみ追従しｔクランプ動作が行
える。

クロック信号φが高レベルである期間Ｔ、においては、
トランジスタ１７がオン状態となり、出力信号ＶＯはク
ランプ電位Ｅｃｌ　　に固定さｎる。

また、コンデンサ１４には、トランジスタ１２？介して
供給されるベディスクルレベルにある入力信号■１とク
ランプ電位Ｅｃｌ　　との差電圧Ｖｄ。

に応じた電荷が蓄積される。一方、上記期間Ｔ１以外の
残余の期間すなわちクロック信号φが高レベルである期
間Ｔ２においては、トランジスタ１６がオン状態となり
、入力信号Ｖｌはトランジスタ１２およびコンデンサ１
４．１５の並列回路全弁して出力信号Ｖｏとして出力さ
れる。この時、コンデンサ丁４とコンデンサ１５とがト
ランジスタ１６により電気的に接続され、各コンデンサ
１４．１５にそｎぞ几容量に見合つｔ電荷が分配される
。ここで、前述し几ように、入力信号Ｖｒ（ビデオ信号
）は通常ノイズ成分金倉んでいる之め、上記期間Ｔ里に
おいてコンデンサ１４に蓄積される差電圧Ｖｄ、　　は
ｌ水平期間（ＩＨ）毎に値が若干異なるものとなる。こ
のｔめ、上記コンデンサ１５の両端電圧は上記差電圧Ｖ
ｄ１　の平均値となる。よって、この期間Ｔ２において
は、入力信号Ｖｌの映像信号部が上記差電圧Ｖｄ、　　
の平均領分だけレベルシフトさ几、波形歪のない出力信
号ｖ。

を得ることができる。ま交、入力信号Ｖｌのベデイスタ
ル部にノイズ成分が存在しても、このノイズ成分によっ
て出力信号Ｖｏの映像信号部が影響全長ぼされることは
なぐ、正確なりランプ動作が行わ几る。これは、コンデ
ンサ１４により上記ノイズ成分が保持さ九ても、コンデ
ンサ１５の両端電圧は大きく変化することはなく、゛お
よそ上記差電圧Ｖｄ１　の平均値に保た九続けるからで
ある。

なお、この実施例においては、入力信号Ｖｒの３００Ｈ
ｚ以下の緩やかなレベル変動に対しては、コンデンサ１
５０両端電圧はこ九に追従して変化する。

次に、第２の実施例のクランプ回路について、第４図全
参照しながら説明する。第４図において、信号入力端子
２１はバッファ用のトランジスタ２２のゲートに接続さ
几ており、該トランジスタ２２０ンースは定電流源２３
に接続さ九ている０ま７ｔ、　上記トランジスタ２２の
ソースはスイッチング用のトランジスタ２４を介して小
容量のコンテンｔ２５に接続さ几ている。コンテン？２
５はスイッチング用のトランジスタ２６を介して該コン
テンｆ２５よシも十分容量の大きなコンテン″＋ｊ２７
に接続さ几ている。このコンデンサ２７は差動増幅器２
８の反転入力端子に接続さｎており、該差動増幅器２８
の非反転入力端子は上記トランジスタ２２のソースに接
続さ九ている。また、上記差動増幅器２８の出力端子は
信号出力端子２９に接続されている。上記スイッチング
用のトランジスタ２４．２６の各ゲートには、第１の実
施例と同様に、第３図に示したような各クロック信号φ
、φがそ九ぞ几供給される。

クロック信号φが高レベルである期間Ｔ、においては、
トランジスタ２４がオン状態となり、コンテンｔ２５に
はペディスクルレペルにある入力信号■！に応じ之電荷
が蓄積される。一方、クロック信号φが高レベルである
期間Ｔ２においては、トランジスタ２６がオン状態とな
シ、コンデンサ２５とコンテンｆ２７とが該トランジス
タ２Ｇにより電気的に接続さｎ１各コンデンサ２５．２
７にそｎぞ几容量に見合った電荷が分配さ九る。上記コ
ンデンサ２７の両端電圧は、入力信号Ｖ１のベデイスタ
ルレベルの平均値となシ、たとえば３００　Ｈｚ以下の
緩やかな変動が検出さｎたものとなる。そして、このコ
ンテン９２７の両端電圧と入力信号■１との差電圧に応
じた出力信号ＶＯが差動増幅器２８から出力さｎる。ま
几、入力信号ＶＩのベデイスタル部にノイズ成分が存在
しても、このノイズ成分によって出力信号ＶＯの映像信
号部が影響を及ぼさｎるようなことはなく、正確なりラ
ンプ動作が行わ几る。これは、コンデンサ２５にｘＤ上
記ノイズ成分が保持さ几ても、コンデンサ２７の両端電
圧は大きく変化することはなくおよそ上記入力信号Ｖ１
のペディスタルレベルの平均値に保たれ続けるからであ
る。

次に、第３の実施例のクランプ回路について、第５図を
参照しながら説明する。このクランプ回路は、いわゆる
フイードバクククランプ回路である。第５図において、
信号入力端子３１は加算器３２′ｆｃ介して直流結合の
増幅器３３に接続さ几ている。上記増幅器３３の出力側
は比較器３４に接続さ九ていると共に、信号出力端子３
５に接続さｎている。上記比較器３４には該比較器３４
全動作させるための定電流源３６とスイッチ３７の直列
回路が接続さ九ていると共に、クランプ電位ＥｃＢを与
える直流電源３８が接続されている。ま几、上記比較器
３４には小容量のコンテン？３９と、スイッチ４０およ
びコンデンサ３９よりも十分容量の大きなコンデンサ４
１から成る直列回路とが工列に接続さ几ていると共に、
スイッチ４２を介して加算器３２に接続さ几ている。上
記スイッチ３７およびスイッチ４０．４２は第３図に示
したようなりロック信号φおよびφによってそ几ぞ几制
御される。

クロック信号φが高レベルである期間Ｔ□においては、
図示の如くスイッチ３７が閉成され、増幅器３３から供
給される入力信号Ｖ！のベディスタル部に相描する信号
とクランプ電位Ｅｃ３　　との差電圧Ｖｄ、が比較器３
４から出力さ几、この差電圧ｖｄ３に応じｔ電荷がコン
テンｆ３９に蓄積される。ま之、出力信号ＶＯはクラン
プ電位Ｅｃ３に固定される。なお、この期間Ｔ１におい
て、スイッチ４０．４２は開成さ几ている。一方、クロ
ック信号φが高レベルである期間Ｔ２においては、スイ
ッチ４０．４２が閉成さ几、コンデンサ３９とコンデン
サ４１とがスイッチ４０により電気的に接続さ九ること
により、各コンデンサ３９，４１にそれぞれ容量に見合
った電荷が分配さｎる。

上記コンデンサ４１の両端電圧は上記差電圧Ｖｄ。

の平均値となる。そして、このコンデンサ４１の両端に
発生した電圧がスイッチ４０．４２’ｅ介して加算器３
２に帰還さｎ１人力信号Ｖ、の映像信号部が該コンデン
サ４１の両端電圧分だけレベルシフトさｎ、クランプ電
位Ｅｃ３でフラングさｆ′した出力信号ＶＯが得ら几る
ようになっている。また、入力信号Ｖ！のベデイスタル
部にノイズ成分が存在しても、このノイズ成分により出
力信号ｖｏの映像信号部が影響企及ぼさ九るようなこと
はなく、正確なりランプ動作が行わ九る。

上述し之ように、スイッチトキャバシタ全用い友第１〜
第３の実施例の各クランプ回路によｎば、ノイズの影響
金堂けず正確なりランプ動作全行うことができる。また
、大きな時定数全得るのに大容量のコンテン−４１用い
なくても済む九め、クランプ回路全体金集積回路化する
ことができる０〔発明の効果〕 、上述した実施例の説明から明らかなように、本発明に
係るり２ンプ回路は、小容量の第１のコンデンサと該コ
ンデンサよりも十分容量の大きな第２のコンデンサと全
備えたスイッチトキャバシタ全用いたものであり、大容
量のコンデン′ｊ′全用いなくても大きな時定数金得る
ことができる。よって、クランプ回路全体を集積回路化
することができる。ま之、ノイズに強く正確なりランプ
動作全行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクランプ回路の第１の実施例を示
す回路図、第２図は本発明に適用さ２″Ｌ、之スイッチ
トキャバシタを示す回路図、第３図は入力信号と各クロ
ック信号の一例を示す波形図、第４図は本発明に係るク
ランプ回路の第２の実施例を示す回路図、第５図は同じ
く第３の実施例を示す回路図である。 第６図は従来のクランプ回路の一例を示す回路図である
。 １４．１５，２５，２７，３９，４１　・・・　コンデ
ンサ １６．２６・・・　トランジスタ 辱０・・・スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号が供給される小容量の第１のコンデンサと、 この第１のコンデンサにスイッチ手段を介して並列接続
   された該コンデンサよりも十分容量の大きな第２のコン
   デンサとを備え、 入力信号を上記第１のコンデンサにより所定期間保持し
   、該所定期間以外の残余の期間に上記スイッチ手段を導
   通させ上記第１のコンデンサと上記第２のコンデンサと
   を電気的接続状態となし、上記第２のコンデンサより出
   力信号を得るようにしたことを特徴とするクランプ回路
   。