JP2543971B2 - 広帯域の、高速ビデオ増幅器 - Google Patents
広帯域の、高速ビデオ増幅器Info
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- JP2543971B2 JP2543971B2 JP63504639A JP50463988A JP2543971B2 JP 2543971 B2 JP2543971 B2 JP 2543971B2 JP 63504639 A JP63504639 A JP 63504639A JP 50463988 A JP50463988 A JP 50463988A JP 2543971 B2 JP2543971 B2 JP 2543971B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/42—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
- H03F1/48—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth of aperiodic amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/148—Video amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は一般にビデオ増幅器の分野に関するものであ
り、特に、ハイブリッド型の、急速立上がり時間出力信
号をビデオ表示装置へ供給するために形成された広帯域
の、高電力ビデオ増幅器に関するものである。
り、特に、ハイブリッド型の、急速立上がり時間出力信
号をビデオ表示装置へ供給するために形成された広帯域
の、高電力ビデオ増幅器に関するものである。
背景の論議 ビデオ増幅器は高電圧の増幅された信号を、一般に比
較的高い容量負荷を増幅器へ与えるビデオ表示装置へ供
給するため使用される。約50乃至100MHzの帯域幅を有す
るこのビデオ増幅器は一般に約25乃至40ボルトのピーク
・ピークの電圧を有する出力信号を約15乃至25ピコファ
ラド（pF）の負荷へ供給する。このような状況下で、ビ
デオ増幅器によって供給された出力信号の立上がり時間
は一般に約４乃至８ナノ秒の範囲内である。
較的高い容量負荷を増幅器へ与えるビデオ表示装置へ供
給するため使用される。約50乃至100MHzの帯域幅を有す
るこのビデオ増幅器は一般に約25乃至40ボルトのピーク
・ピークの電圧を有する出力信号を約15乃至25ピコファ
ラド（pF）の負荷へ供給する。このような状況下で、ビ
デオ増幅器によって供給された出力信号の立上がり時間
は一般に約４乃至８ナノ秒の範囲内である。
しかしながら、新世代の、高解像度色の、1000乃至20
00ラインラスタのビデオ表示装置の実施条件に合う改良
されたビデオ増幅器の必要性が現在存在し、それは軍用
グラフィック、航空機管制制御表示装置および市販のCA
D/CAMシステムにおいて必要となる。これらの新世代ビ
デオ表示装置は一般に45乃至55ボルトのピーク・ピーク
で約１乃至３ナノ秒の非常に急速な増幅信号立上がり時
間を必要とし、そのとき約4pF乃至約15pFの負荷を駆動
する。約100MHz以上の増幅器帯域幅もまた一般にこのよ
うな新世代表示装置によって必要とされる。
00ラインラスタのビデオ表示装置の実施条件に合う改良
されたビデオ増幅器の必要性が現在存在し、それは軍用
グラフィック、航空機管制制御表示装置および市販のCA
D/CAMシステムにおいて必要となる。これらの新世代ビ
デオ表示装置は一般に45乃至55ボルトのピーク・ピーク
で約１乃至３ナノ秒の非常に急速な増幅信号立上がり時
間を必要とし、そのとき約4pF乃至約15pFの負荷を駆動
する。約100MHz以上の増幅器帯域幅もまた一般にこのよ
うな新世代表示装置によって必要とされる。
多くの現在市販されているビデオ増幅器の立上がり時
間はこのような新世代表示装置の立上がり時間の必要条
件に関して比較的遅いと思われ、それは主として増幅器
が動作することを要求される比較的高い容量負荷によっ
て生じる。これらの高容量負荷は一般に表示装置キャパ
シタンスだけでなく、例えば分配配線、相互接続および
回路カードキャパシタンス、部品間のキャパシタンスお
よびその他の増幅器出力回路網中の電気回路と関連する
寄生的キャパシタンスを含む。
間はこのような新世代表示装置の立上がり時間の必要条
件に関して比較的遅いと思われ、それは主として増幅器
が動作することを要求される比較的高い容量負荷によっ
て生じる。これらの高容量負荷は一般に表示装置キャパ
シタンスだけでなく、例えば分配配線、相互接続および
回路カードキャパシタンス、部品間のキャパシタンスお
よびその他の増幅器出力回路網中の電気回路と関連する
寄生的キャパシタンスを含む。
一般に現在市販されているビデオ増幅器によって与え
られる比較的遅い出力信号立上り時間によって、増幅器
出力信号立上がり時間と等しいかあるいはそれ以下のパ
ルス幅を有する非常に短時間の増幅器入力信号は“損失
（lost）”となり、関連する表示装置へ供給することが
できないということが認識される。ある信号情報は従っ
て失なわれ、関連する表示装置の解像度はもし出力信号
立上がり時間が急速であるなら可能であるより小さいも
のとなる。短期間信号のこのような損失は表示装置の特
性に悪影響を及ぼし、いずれにしても一般に最高解像度
ビデオ表示装置の必要条件に一致しない。
られる比較的遅い出力信号立上り時間によって、増幅器
出力信号立上がり時間と等しいかあるいはそれ以下のパ
ルス幅を有する非常に短時間の増幅器入力信号は“損失
（lost）”となり、関連する表示装置へ供給することが
できないということが認識される。ある信号情報は従っ
て失なわれ、関連する表示装置の解像度はもし出力信号
立上がり時間が急速であるなら可能であるより小さいも
のとなる。短期間信号のこのような損失は表示装置の特
性に悪影響を及ぼし、いずれにしても一般に最高解像度
ビデオ表示装置の必要条件に一致しない。
現在ほとんどのビデオ増幅器が、特に本発明の説明に
おいて以下に論議されるような、通常のソリッドステー
トカスケード増幅器、即ち、共通エミッタ−共通ベース
トランジスタ対を具備する増幅器を使用している。周波
数補償回路として知られるようなバリエーションがそれ
と関連する立上がりおよび立ち下がり時間を減少するた
め通常のカスコード増幅器へ加えられた。例えば、“エ
ミッタ補償”と呼ばれるカスコード増幅器の共通エミッ
タトランジスタのエミッタレグにおけるキャパシタンス
の付加は、増幅器において発生する高周波数電流を増加
するように機能する。ビデオパルスが増幅されるとき、
この技術は出力信号を方形にするように機能し、その関
連する立上がりおよび立ち下がり時間を減少させる。も
う１つのこのような技術は、負荷キャパシタンスと直列
およびまたは並列の出力インダクタンスの付加である。
おいて以下に論議されるような、通常のソリッドステー
トカスケード増幅器、即ち、共通エミッタ−共通ベース
トランジスタ対を具備する増幅器を使用している。周波
数補償回路として知られるようなバリエーションがそれ
と関連する立上がりおよび立ち下がり時間を減少するた
め通常のカスコード増幅器へ加えられた。例えば、“エ
ミッタ補償”と呼ばれるカスコード増幅器の共通エミッ
タトランジスタのエミッタレグにおけるキャパシタンス
の付加は、増幅器において発生する高周波数電流を増加
するように機能する。ビデオパルスが増幅されるとき、
この技術は出力信号を方形にするように機能し、その関
連する立上がりおよび立ち下がり時間を減少させる。も
う１つのこのような技術は、負荷キャパシタンスと直列
およびまたは並列の出力インダクタンスの付加である。
しかしながら補償回路に伴う特徴的な問題が存在す
る。例えば、このような回路は、立上がり時間を改善す
るけれどもオンおよびオフにするとき出力信号における
リンギングを生じる。このような信号リンギングは反復
的“ゴースト”ビデオ（例えば、表示された垂直線に続
くぼんやりとした垂直の縞）として表示装置中に現わ
れ、それはビデオ表示装置の鮮明さを減少し、表示装置
が情報を詰込まれるときオペレータの混乱を引起こす。
結果として、補償によって生じるリンギングを減少する
ために付加的回路が頻繁に必要とされる。その結果、広
い帯域幅動作は時として達成されない。
る。例えば、このような回路は、立上がり時間を改善す
るけれどもオンおよびオフにするとき出力信号における
リンギングを生じる。このような信号リンギングは反復
的“ゴースト”ビデオ（例えば、表示された垂直線に続
くぼんやりとした垂直の縞）として表示装置中に現わ
れ、それはビデオ表示装置の鮮明さを減少し、表示装置
が情報を詰込まれるときオペレータの混乱を引起こす。
結果として、補償によって生じるリンギングを減少する
ために付加的回路が頻繁に必要とされる。その結果、広
い帯域幅動作は時として達成されない。
前記のことから、単独であるいは現在の技術と結合し
て使用されるとき、今日の新しい高解像度表示装置にお
いて現在必要となる高増幅器速度を達成する増幅器補償
のための新しい手段の開発が必要である。ここに説明さ
れた発明は増幅器補償への新しいこのようなアプローチ
を実施する。
て使用されるとき、今日の新しい高解像度表示装置にお
いて現在必要となる高増幅器速度を達成する増幅器補償
のための新しい手段の開発が必要である。ここに説明さ
れた発明は増幅器補償への新しいこのようなアプローチ
を実施する。
発明の概要 本発明に従った広帯域の急速な立上がり時間および立
ち下がり時間のビデオ増幅器は、ビデオ信号入力および
増幅されたビデオ信号出力を有する主カスコード増幅器
と、この主カスコード増幅器へ結合された電流ブースト
手段とを含む。この電流ブースト手段は、入力ビデオ信
号が第１の方向で急激に変化するときは常に、増幅され
たビデオ信号の立上がり時間を電流ブースト手段のない
主カスコード増幅器によって与えられる立上がり時間よ
り短くするような方法で電流スパイクが主カスコード増
幅器の出力部分を横切る電流に加算するように構成され
る。電流ブースト手段は、入力ビデオ信号が第２の反対
の方向で急激に変化するときには常に、増幅されたビデ
オ信号の立ち下がり時間を電流ブースト手段のない主カ
スコード増幅器によって与えられる立ち下がり時間より
短くするような方法で電流スパイクを前記主カスコード
増幅器出力部分の電流から減算するように更に構成され
る。
ち下がり時間のビデオ増幅器は、ビデオ信号入力および
増幅されたビデオ信号出力を有する主カスコード増幅器
と、この主カスコード増幅器へ結合された電流ブースト
手段とを含む。この電流ブースト手段は、入力ビデオ信
号が第１の方向で急激に変化するときは常に、増幅され
たビデオ信号の立上がり時間を電流ブースト手段のない
主カスコード増幅器によって与えられる立上がり時間よ
り短くするような方法で電流スパイクが主カスコード増
幅器の出力部分を横切る電流に加算するように構成され
る。電流ブースト手段は、入力ビデオ信号が第２の反対
の方向で急激に変化するときには常に、増幅されたビデ
オ信号の立ち下がり時間を電流ブースト手段のない主カ
スコード増幅器によって与えられる立ち下がり時間より
短くするような方法で電流スパイクを前記主カスコード
増幅器出力部分の電流から減算するように更に構成され
る。
好ましい実施例に従うと、電流ブースト手段はビデオ
信号が急激に増加するとき電流スパイクを供給するため
の第１のカスコードブースト増幅器手段と、ビデオ信号
が急激に減少するとき電流スパイクを供給するための第
２のカスコードブースト増幅器手段とを含む。第１およ
び第２のカスコードブースト増幅器手段の入力はそれか
らの入力ビデオ信号を受信するように主カスコード増幅
器へ容量的に結合されることが望ましい。
信号が急激に増加するとき電流スパイクを供給するため
の第１のカスコードブースト増幅器手段と、ビデオ信号
が急激に減少するとき電流スパイクを供給するための第
２のカスコードブースト増幅器手段とを含む。第１およ
び第２のカスコードブースト増幅器手段の入力はそれか
らの入力ビデオ信号を受信するように主カスコード増幅
器へ容量的に結合されることが望ましい。
第１および第２のブースト増幅器手段の１つは主カス
コード増幅器の一部分を構成することが好ましい。更
に、電流ブースト手段はカスコード増幅器が増幅された
ビデオ信号を供給することができるように形成され、そ
の信号は少なくとも40ボルトのピーク間電圧を有し、ビ
デオ増幅器が少なくとも約25pfの容量負荷へ増幅された
信号を供給するとき約3.5ナノ秒以下の立上がりおよび
立ち下がり時間を有し、約20ボルトのピーク間電圧に対
して約14.5pfの容量負荷で約1.8ナノ秒以下の立上がり
および立ち下がり時間を与える。
コード増幅器の一部分を構成することが好ましい。更
に、電流ブースト手段はカスコード増幅器が増幅された
ビデオ信号を供給することができるように形成され、そ
の信号は少なくとも40ボルトのピーク間電圧を有し、ビ
デオ増幅器が少なくとも約25pfの容量負荷へ増幅された
信号を供給するとき約3.5ナノ秒以下の立上がりおよび
立ち下がり時間を有し、約20ボルトのピーク間電圧に対
して約14.5pfの容量負荷で約1.8ナノ秒以下の立上がり
および立ち下がり時間を与える。
図面の簡単な説明 本発明は以下の添付図面を参照して更に容易に理解さ
れる。
れる。
第１図はその通常形態を示す本発明の高速ビデオ増幅
器の簡潔化された構成の回路概略図である。
器の簡潔化された構成の回路概略図である。
第２図は特定の適用のための本発明の高速ビデオ増幅
器の例示の詳細な回路概略図である。
器の例示の詳細な回路概略図である。
第３図は第１図の増幅器と関連する様々な電圧および
電流信号を示す図であり、第３図（ａ）は典型的な方形
波電圧入力信号を示す。第３図（ｂ）は典型的な非補償
電圧出力信号を示す。第３図（ｃ）は第１図の増幅器の
電流ブースト部分に供給される電圧スパイク信号を示
す。第３図（ｄ）は第１図の増幅器の電流ブースト部分
をオンにすることによって供給される正の電流スパイク
信号を示す。第３図（ｅ）は第１図の増幅器の電流ブー
スト部分をオフにすることによって供給される負の電流
スパイク信号を示し、第３図（ｆ）は補償された電圧出
力信号を示す。
電流信号を示す図であり、第３図（ａ）は典型的な方形
波電圧入力信号を示す。第３図（ｂ）は典型的な非補償
電圧出力信号を示す。第３図（ｃ）は第１図の増幅器の
電流ブースト部分に供給される電圧スパイク信号を示
す。第３図（ｄ）は第１図の増幅器の電流ブースト部分
をオンにすることによって供給される正の電流スパイク
信号を示す。第３図（ｅ）は第１図の増幅器の電流ブー
スト部分をオフにすることによって供給される負の電流
スパイク信号を示し、第３図（ｆ）は補償された電圧出
力信号を示す。
好ましい実施例の説明 第１図において本発明に従った広帯域で急速な立上が
り時間の信号反転ビデオ増幅器10の１実施例の回路が示
されている。第１図に示された回路は第２図の更に詳細
な回路図の簡潔化されたものを表わし、簡潔化されたも
の（第１図）はここでは本発明が更に容易に理解される
ように本発明を記述し説明するために使用される。
り時間の信号反転ビデオ増幅器10の１実施例の回路が示
されている。第１図に示された回路は第２図の更に詳細
な回路図の簡潔化されたものを表わし、簡潔化されたも
の（第１図）はここでは本発明が更に容易に理解される
ように本発明を記述し説明するために使用される。
第１図において示されるように、増幅器10は一般に基
本的あるいは主増幅器手段12およびそれぞれ第１および
第２の電流ブースト回路または手段14および16を含む。
更に主増幅器手段12は通常の入力バッファ18および通常
のカスコード増幅器20を含む。ビデオ信号Vin（参照符
号22）が供給される入力バッファ18は第１図においてQ8
およびQ9として示されたNPN−PNPトランジスタの相補対
を含む（第２図において対応するトランジスタ符号と一
致する）。トランジスタQ8およびQ9のエミッタは共に接
続される。トランジスタQ8のコレクタは接地され、トラ
ンジスタQ9のコレクタは負の電圧源、例えば−15ボルト
へ接続される。入力信号VinはトランジスタQ8およびQ9
の両方のベースへ供給される。内部信号Vin′（参照符
号24）はトランジスタQ8およびQ9のエミッタ接合部分か
らライン30で主増幅器手段12に対して内部のポイント
“A"へ供給される。
本的あるいは主増幅器手段12およびそれぞれ第１および
第２の電流ブースト回路または手段14および16を含む。
更に主増幅器手段12は通常の入力バッファ18および通常
のカスコード増幅器20を含む。ビデオ信号Vin（参照符
号22）が供給される入力バッファ18は第１図においてQ8
およびQ9として示されたNPN−PNPトランジスタの相補対
を含む（第２図において対応するトランジスタ符号と一
致する）。トランジスタQ8およびQ9のエミッタは共に接
続される。トランジスタQ8のコレクタは接地され、トラ
ンジスタQ9のコレクタは負の電圧源、例えば−15ボルト
へ接続される。入力信号VinはトランジスタQ8およびQ9
の両方のベースへ供給される。内部信号Vin′（参照符
号24）はトランジスタQ8およびQ9のエミッタ接合部分か
らライン30で主増幅器手段12に対して内部のポイント
“A"へ供給される。
カスコード増幅器20はNPNトランジスタQ1と、並列に
接続され整合された一対のNPNトランジスタQ5およびQ14
を含む。２つの並列接続されたトランジスタQ5およびQ1
4の使用は一般に１つだけのトランジスタによって可能
であるより高い電力動作を可能にするための選択の問題
である。しかしながら、カスコード増幅器20の動作に関
する限り、２個のトランジスタQ5およびQ14は簡単な共
通ベースNPNトランジスタとして機能する。第１図に示
されるように、ライン30上の内部信号Vin′はベース抵
抗器RB1を経てトランジスタQ1のベースへ供給される。
トランジスタQ1のエミッタはエミッタ抵抗器RE1を経て
導線32によって−VEEへ接続される。トランジスタQ5お
よびQ14のコレクタは負荷抵抗器RLを経て、ライン34上
で、正の電圧、例えば＋65ボルトへ接続され、これらの
トランジスタのベースは接地されている。出力ライン36
はポイント“D"で負荷抵抗器RLとトランジスタQ5および
Q14のコレクタとの間に接続される。
接続され整合された一対のNPNトランジスタQ5およびQ14
を含む。２つの並列接続されたトランジスタQ5およびQ1
4の使用は一般に１つだけのトランジスタによって可能
であるより高い電力動作を可能にするための選択の問題
である。しかしながら、カスコード増幅器20の動作に関
する限り、２個のトランジスタQ5およびQ14は簡単な共
通ベースNPNトランジスタとして機能する。第１図に示
されるように、ライン30上の内部信号Vin′はベース抵
抗器RB1を経てトランジスタQ1のベースへ供給される。
トランジスタQ1のエミッタはエミッタ抵抗器RE1を経て
導線32によって−VEEへ接続される。トランジスタQ5お
よびQ14のコレクタは負荷抵抗器RLを経て、ライン34上
で、正の電圧、例えば＋65ボルトへ接続され、これらの
トランジスタのベースは接地されている。出力ライン36
はポイント“D"で負荷抵抗器RLとトランジスタQ5および
Q14のコレクタとの間に接続される。
第１図においてＣとして示されるキャパシタは出力ラ
イン36と地面との間に接続されるように示される。しか
しながら、キャパシタＣは増幅器10によって“示され
る”全キャパシタンスを表わし、それによって出力信号
を受信するため接続される装置の正常な負荷キャパシタ
ンスのみでなく内部キャパシタンスをも含む。
イン36と地面との間に接続されるように示される。しか
しながら、キャパシタＣは増幅器10によって“示され
る”全キャパシタンスを表わし、それによって出力信号
を受信するため接続される装置の正常な負荷キャパシタ
ンスのみでなく内部キャパシタンスをも含む。
前記説明から、増幅器手段12が通常のカスコード型ビ
デオ信号増幅器と同様であることが確認される。このよ
うな通常のカスコード増幅器は、本発明の第１および第
２の電流ブースト手段14および16がないとき、一般に第
３図（ｂ）において示され、参照符号40によって示され
る丸みのつけられた一般形の増幅された出力電圧波形を
供給する。このような出力信号40は比較的遅い立上がり
および立ち下がり時間（波形の10パーセンタおよび90パ
ーセントを使用して通常定められるような）を有してい
るが、一般に第１図に示されるように各ライン34と36に
おいて第１および第２のインダクタ子L1およびL2の追加
によって改良される。抵抗器R1およびR2（第１図におい
て破線で示されている）は各インダクタL1およびL2と並
列に加えられ、インダクタによって引起こされたリンギ
ングを減少させ付加的な出力信号の改良を行う。この様
なインダクタL1およびL2と並列抵抗器R1およびR2増幅器
10において有利に用いられても良い。
デオ信号増幅器と同様であることが確認される。このよ
うな通常のカスコード増幅器は、本発明の第１および第
２の電流ブースト手段14および16がないとき、一般に第
３図（ｂ）において示され、参照符号40によって示され
る丸みのつけられた一般形の増幅された出力電圧波形を
供給する。このような出力信号40は比較的遅い立上がり
および立ち下がり時間（波形の10パーセンタおよび90パ
ーセントを使用して通常定められるような）を有してい
るが、一般に第１図に示されるように各ライン34と36に
おいて第１および第２のインダクタ子L1およびL2の追加
によって改良される。抵抗器R1およびR2（第１図におい
て破線で示されている）は各インダクタL1およびL2と並
列に加えられ、インダクタによって引起こされたリンギ
ングを減少させ付加的な出力信号の改良を行う。この様
なインダクタL1およびL2と並列抵抗器R1およびR2増幅器
10において有利に用いられても良い。
増幅されたビデオ出力信号VOは、しかしながら、実質
的に更に改良され、関連する立上がりおよび立ち下がり
時間は、第１図および第３図（ｆ）において波形42によ
って示されるように、以下に説明される第１および第２
の電流ブースト回路14および16（第１図）を設けること
によって対応して減少される。
的に更に改良され、関連する立上がりおよび立ち下がり
時間は、第１図および第３図（ｆ）において波形42によ
って示されるように、以下に説明される第１および第２
の電流ブースト回路14および16（第１図）を設けること
によって対応して減少される。
第１図を参照すると、第１の電流ブースト回路14は２
つのPNPトランジスタQ3およびQ4を具備する第２のカス
コード増幅器を含むことが示されており、トランジスタ
Q3のコレクタはトランジスタQ4のエミッタへ接続されて
いる。トランジスタQ3のエミッタは抵抗器RE3を経て正
の電圧、例えば＋70ボルトへ接続される。トランジスタ
Q3はベースキャパシタCB3を経て主増幅器手段12のポイ
ント“A"へ（ライン44を経て）接続され、それによって
内部電圧信号VIN′を受信する。抵抗器RD3はトランジス
タQ3のベースのポイント“B"と＋70ボルト供給源との間
に接続される。ベース抵抗器RB3はポイント“B"とトラ
ンジスタQ4のベースとの間に接続される。トランジスタ
Q4のコレクタはライン46を経て、トランジスタQ5および
Q14のコレクタとインダクタL1との間に位置するライン3
4中のポイント“D"へ接続される。第１の電流ブースト
増幅器回路14の出力はライン46上でカスコード増幅器20
の出力へ供給される。
つのPNPトランジスタQ3およびQ4を具備する第２のカス
コード増幅器を含むことが示されており、トランジスタ
Q3のコレクタはトランジスタQ4のエミッタへ接続されて
いる。トランジスタQ3のエミッタは抵抗器RE3を経て正
の電圧、例えば＋70ボルトへ接続される。トランジスタ
Q3はベースキャパシタCB3を経て主増幅器手段12のポイ
ント“A"へ（ライン44を経て）接続され、それによって
内部電圧信号VIN′を受信する。抵抗器RD3はトランジス
タQ3のベースのポイント“B"と＋70ボルト供給源との間
に接続される。ベース抵抗器RB3はポイント“B"とトラ
ンジスタQ4のベースとの間に接続される。トランジスタ
Q4のコレクタはライン46を経て、トランジスタQ5および
Q14のコレクタとインダクタL1との間に位置するライン3
4中のポイント“D"へ接続される。第１の電流ブースト
増幅器回路14の出力はライン46上でカスコード増幅器20
の出力へ供給される。
第２の電流ブースト回路16はNPNトランジスタQ2を含
み、そのベースはベース抵抗器RB2を経て接地され、ラ
イン50によってキャパシタCB2を経てポイント“A"
（VIN′が供給される）へ接続される。トランジスタQ2
のエミッタは負の電圧、例えば−15ボルトへエミッタ抵
抗器RE2を経て接続される。トランジスタQ2のベースの
ポイント“C"は抵抗器RD2を経て−15ボルト源へ接続さ
れる。トランジスタQ2のコレクタはライン52を経てトラ
ンジスタQ1のコレクタとトランジスタQ5およびQ14のエ
ミッタとの間のポイント“E"へ接続される。この後者に
関して、第２の電流ブースト増幅器回路16はまた第３の
カスコード増幅器の一部分としてトランジスタQ5および
Q14の対を含むと考えられる。
み、そのベースはベース抵抗器RB2を経て接地され、ラ
イン50によってキャパシタCB2を経てポイント“A"
（VIN′が供給される）へ接続される。トランジスタQ2
のエミッタは負の電圧、例えば−15ボルトへエミッタ抵
抗器RE2を経て接続される。トランジスタQ2のベースの
ポイント“C"は抵抗器RD2を経て−15ボルト源へ接続さ
れる。トランジスタQ2のコレクタはライン52を経てトラ
ンジスタQ1のコレクタとトランジスタQ5およびQ14のエ
ミッタとの間のポイント“E"へ接続される。この後者に
関して、第２の電流ブースト増幅器回路16はまた第３の
カスコード増幅器の一部分としてトランジスタQ5および
Q14の対を含むと考えられる。
電流ブースト回路14および16の動作 第１図から、ポイント“A"で内部に供給されたVIN′
信号が、キャパシタCB3を経て、第１の電流ブースト回
路で、およびキャパシタCB2を経て第２の電流ブースト
回路“C"で、VIN′信号の前縁部での鋭い負方向電圧ス
パイクを、およびVIN′信号の後縁部での鋭い正方向電
圧スパイクを供給することがわかる。第１図および第３
図（ｃ）において示された生成された電圧スパイク信号
60はこのようにVIN′によってポイント“B"および“C"
の両方で供給される。
信号が、キャパシタCB3を経て、第１の電流ブースト回
路で、およびキャパシタCB2を経て第２の電流ブースト
回路“C"で、VIN′信号の前縁部での鋭い負方向電圧ス
パイクを、およびVIN′信号の後縁部での鋭い正方向電
圧スパイクを供給することがわかる。第１図および第３
図（ｃ）において示された生成された電圧スパイク信号
60はこのようにVIN′によってポイント“B"および“C"
の両方で供給される。
第１の電流ブースト増幅器回路14のポイント“B"での
信号60の負方向電圧スパイクは瞬時に第２のカスコード
増幅器を駆動し、それによって第１図および第３図
（ｄ）の正方向電流スパイク62を出力電圧Ｖのターンオ
ンの瞬時にカスコード増幅器20と関連するポイント“D"
へ出力させる。ポイント“B"での正方向電圧スパイクは
第１の電流ブースト増幅器回路14（以下に述べられたも
のを除いて）に動作的影響を及ぼさない。同様の方法
で、第２の電流ブースト増幅器回路16のポイント“C"で
の信号60の正方向電圧スパイクは瞬時に第３のカスコー
ド増幅器を駆動し、それによって第１図および第３図
（ｅ）の負方向電流スパイク64をＶのターンオフの瞬間
に第１のカスコード増幅器20のポイント“E"へ出力させ
る。ポイント“C"で負方向電圧スパイクは第２の電流ブ
ースト電流増幅器回路16（以下に説明されるものを除
く）に動作的影響を及ぼさない。
信号60の負方向電圧スパイクは瞬時に第２のカスコード
増幅器を駆動し、それによって第１図および第３図
（ｄ）の正方向電流スパイク62を出力電圧Ｖのターンオ
ンの瞬時にカスコード増幅器20と関連するポイント“D"
へ出力させる。ポイント“B"での正方向電圧スパイクは
第１の電流ブースト増幅器回路14（以下に述べられたも
のを除いて）に動作的影響を及ぼさない。同様の方法
で、第２の電流ブースト増幅器回路16のポイント“C"で
の信号60の正方向電圧スパイクは瞬時に第３のカスコー
ド増幅器を駆動し、それによって第１図および第３図
（ｅ）の負方向電流スパイク64をＶのターンオフの瞬間
に第１のカスコード増幅器20のポイント“E"へ出力させ
る。ポイント“C"で負方向電圧スパイクは第２の電流ブ
ースト電流増幅器回路16（以下に説明されるものを除
く）に動作的影響を及ぼさない。
カスコード増幅器20と関連するポイント“D"における
正方向電流スパイク62は増幅器立上がり時間を鋭くし、
ポイント“E"における負方向電流スパイク64は増幅器立
ち下がり時間を鋭くする。
正方向電流スパイク62は増幅器立上がり時間を鋭くし、
ポイント“E"における負方向電流スパイク64は増幅器立
ち下がり時間を鋭くする。
例示によって、第１および第２の電流ブースト増幅器
回路14および16と各々関連する結合キャパシタCB2およ
びCB3は33pfの値を有するとして第１図に示されてい
る。このような図面に示されたその他の部品はしかしな
がら第１図が部品の種類または値が示されている第２の
簡潔化されたものを表わしているので、いずれかの種類
または値に関しては示されていない。
回路14および16と各々関連する結合キャパシタCB2およ
びCB3は33pfの値を有するとして第１図に示されてい
る。このような図面に示されたその他の部品はしかしな
がら第１図が部品の種類または値が示されている第２の
簡潔化されたものを表わしているので、いずれかの種類
または値に関しては示されていない。
第２図に従ってハイブリッド電子形式で有利に構成さ
れる上述の増幅器10の実施例を電気的に概略的な形で示
す。参照のため、第１図に示された上述のポイント“A"
乃至“E"は第２図において同一の符号で示される。同様
に、第１図および第２図において使用されたトランジス
タ“Q"の符号も同じである。第２図に示された回路は電
気分野における当業者にとって自明なものと見なされ、
このような回路の詳細な説明をする有効な目的はない。
しかしながら、典型的な出力負荷が参照符号70によって
第２図に示されていることが認められる。
れる上述の増幅器10の実施例を電気的に概略的な形で示
す。参照のため、第１図に示された上述のポイント“A"
乃至“E"は第２図において同一の符号で示される。同様
に、第１図および第２図において使用されたトランジス
タ“Q"の符号も同じである。第２図に示された回路は電
気分野における当業者にとって自明なものと見なされ、
このような回路の詳細な説明をする有効な目的はない。
しかしながら、典型的な出力負荷が参照符号70によって
第２図に示されていることが認められる。
特定の例について説明を続けると、本発明はそれに制
限されるものではないが、第２図において示された増幅
器回路が、出力信号Ｖを供給するための能力を有し、約
3.5ナノ秒以下の立上がりおよび立ち下がり時間が約40
ボルトのピーク間出力信号に対して少なくとも約25pfの
負荷の駆動で得られる。このような回路はまた約20ボル
トのピーク間出力信号に対して約14.5pfの負荷の駆動で
約1.8ナノ秒の出力信号立上がり時間および立ち下がり
時間を与え、40ボルトのピーク間出力信号に対してその
ような時間でオンおよびオフにすることが期待される。
限されるものではないが、第２図において示された増幅
器回路が、出力信号Ｖを供給するための能力を有し、約
3.5ナノ秒以下の立上がりおよび立ち下がり時間が約40
ボルトのピーク間出力信号に対して少なくとも約25pfの
負荷の駆動で得られる。このような回路はまた約20ボル
トのピーク間出力信号に対して約14.5pfの負荷の駆動で
約1.8ナノ秒の出力信号立上がり時間および立ち下がり
時間を与え、40ボルトのピーク間出力信号に対してその
ような時間でオンおよびオフにすることが期待される。
第１の電流ブースト増幅器14が選択的にバイアスさ
れ、そのため、さらに負方向電流スパイクが入力ビデオ
信号が正に移行するとき供給され、および／または第２
の電流ブースト増幅器16が選択的にバイアスされ、その
ためさらに正方向電流スパイクが入力ビデオ信号が負に
移行するとき供給されることが認められる。このような
場合、正の電流スパイクは合体し、負の電流スパイクも
合体する。
れ、そのため、さらに負方向電流スパイクが入力ビデオ
信号が正に移行するとき供給され、および／または第２
の電流ブースト増幅器16が選択的にバイアスされ、その
ためさらに正方向電流スパイクが入力ビデオ信号が負に
移行するとき供給されることが認められる。このような
場合、正の電流スパイクは合体し、負の電流スパイクも
合体する。
第１図および第２図に示され上述されたような増幅器
10は信号反転増幅器であり、典型的なカスコード増幅器
である。この信号反転形態は（上述のように）、入力ビ
デオ信号が負に移行するとき正電流スパイク62をポイン
ト“D"へ供給するため第１の電流ブースト増幅器14を必
要とし、入力ビデオ信号が正に移行するとき負電流スパ
イク64をポイント“E"へ供給するため第２の電流ブース
ト増幅器16を必要とする。しかしながら、増幅器10を例
えば信号インバータを付加することによって修正し、増
幅器が信号反転型でないようにすることは本発明の範囲
に含まれる。このような場合、第１の電流ブースト増幅
器14は正の電流スパイク62を（負の代わりに）正に移行
する入力ビデオ信号に応答してポイント“D"へ供給し、
第２の電流ブースト増幅器16は（正の代わりに）負に移
行する入力ビデオ信号に応答してポイント“E"へ負の電
流スパイクを供給する。
10は信号反転増幅器であり、典型的なカスコード増幅器
である。この信号反転形態は（上述のように）、入力ビ
デオ信号が負に移行するとき正電流スパイク62をポイン
ト“D"へ供給するため第１の電流ブースト増幅器14を必
要とし、入力ビデオ信号が正に移行するとき負電流スパ
イク64をポイント“E"へ供給するため第２の電流ブース
ト増幅器16を必要とする。しかしながら、増幅器10を例
えば信号インバータを付加することによって修正し、増
幅器が信号反転型でないようにすることは本発明の範囲
に含まれる。このような場合、第１の電流ブースト増幅
器14は正の電流スパイク62を（負の代わりに）正に移行
する入力ビデオ信号に応答してポイント“D"へ供給し、
第２の電流ブースト増幅器16は（正の代わりに）負に移
行する入力ビデオ信号に応答してポイント“E"へ負の電
流スパイクを供給する。
ここでは、本発明が有利に使用される方法を説明する
ため、本発明に従った高速の、広帯域ビデオ増幅器の特
定の実施例が示されたけれども、本発明はそれに限定さ
れるものではない。従って、当業者にとって行われる変
更および修正は全て添附された請求の範囲に定義される
ような本発明の技術的範囲内であるとみなされる。
ため、本発明に従った高速の、広帯域ビデオ増幅器の特
定の実施例が示されたけれども、本発明はそれに限定さ
れるものではない。従って、当業者にとって行われる変
更および修正は全て添附された請求の範囲に定義される
ような本発明の技術的範囲内であるとみなされる。
フロントページの続き (72)発明者 カイン，ブラツドレイ・ビー アメリカ合衆国 カリフオルニア州 91789 ワルナツト，アムバーウツド・ ドライブ 101 (56)参考文献 特開 昭58−117705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−116156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−104211（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−109816（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】入力ビデオ信号を受けるビデオ入力部と、
増幅された出力ビデオ信号を生成するための１以上のト
ランジスタを具備するトランジスタ出力段（Q5,Q14）と
を備えている主カスコード増幅器（20）を具備している
ビデオ増幅器において、 高い周波数領域における前記主カスコード増幅器（20）
の利得を増加させることによって前記ビデオ信号出力の
立上り時間および立下り時間を減少させる１以上の電流
ブースト増幅器（14,16）を具備し、 この電流ブースト増幅器（14,16）の入力部（B,C）は主
カスコード増幅器（20）のビデオ信号入力部（Ａ）に容
量的に結合され、その出力部（D,E）は入力ビデオ信号
の転移時に前記トランジスタ出力段に電流スパイクを供
給するために主カスコード増幅器（20）のトランジスタ
出力段（Q5,Q14）に結合されていることを特徴とするビ
デオ増幅器。 - 【請求項２】前記１以上の電流ブースト増幅器（14,1
6）は２個の電流ブースト増幅器（14および16）を具備
し、そのそれぞれは入力部（B,C）が主カスコード増幅
器（20）のビデオ信号入力部（Ａ）に容量的に結合さ
れ、出力部（D,E）が主カスコード増幅器のトランジス
タ出力段（Q5,Q14）に結合されて入力ビデオ信号の転移
において前記トランジスタ出力段の入力部に電流スパイ
クを供給して前記ビデオ信号出力の立上り時間および立
下り時間を減少させている請求項１記載のビデオ増幅
器。 - 【請求項３】前記トランジスタ出力段は共通ベース接続
形態で結合された１対のトランジスタ（Q5,Q14）を具備
し、前記２個の電流ブースト増幅器の第１のもの（16）
の出力部は前記トランジスタ対のエミッタに結合され、
前記２個の電流ブースト増幅器の第２のもの（14）の出
力部は前記トランジスタ対のコレクタに結合されている
請求項２記載のビデオ増幅器。 - 【請求項４】前記トランジスタ出力段は共通ベース接続
形態の単一のトランジスタを具備し、前記２個の電流ブ
ースト増幅器の第１のものの出力部はこのトランジスタ
のエミッタに結合され、前記２個の電流ブースト増幅器
の第２のものの出力部は前記トランジスタのコレクタに
結合されている請求項２記載のビデオ増幅器。 - 【請求項５】前記電流ブースト増幅器の一方は共通エミ
ッタ増幅器（16）であり、他方はカスコード増幅器（1
4）である請求項２記載のビデオ増幅器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/037,913 US4758799A (en) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Broadband, high speed video amplifier |
| US037,913 | 1987-04-13 | ||
| US37,913 | 1987-04-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01503114A JPH01503114A (ja) | 1989-10-19 |
| JP2543971B2 true JP2543971B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=21897029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63504639A Expired - Lifetime JP2543971B2 (ja) | 1987-04-13 | 1988-03-15 | 広帯域の、高速ビデオ増幅器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4758799A (ja) |
| EP (1) | EP0309580B1 (ja) |
| JP (1) | JP2543971B2 (ja) |
| KR (1) | KR930002037B1 (ja) |
| CA (1) | CA1313575C (ja) |
| DE (1) | DE3854416T2 (ja) |
| DK (1) | DK168749B1 (ja) |
| EG (1) | EG18401A (ja) |
| IL (1) | IL85761A (ja) |
| WO (1) | WO1988008225A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5078476A (en) * | 1989-06-30 | 1992-01-07 | Goldstar Co. Ltd. | Automatic backlight on/off control apparatus for liquid crystal display television |
| US5451906A (en) * | 1994-05-03 | 1995-09-19 | Motorola, Inc. | Circuit for compensating an amplifier |
| US5446412A (en) * | 1994-05-19 | 1995-08-29 | Exar Corporation | Continuously linear pulse amplifier/line driver with large output swing |
| JP3453918B2 (ja) * | 1995-04-14 | 2003-10-06 | ソニー株式会社 | 広帯域増幅回路 |
| US5661436A (en) * | 1996-04-19 | 1997-08-26 | Eastman Kodak Company | High bandwidth video output amplifier circuit for high resolution cathode ray tube image displays |
| US6215355B1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-10 | Tropian, Inc. | Constant impedance for switchable amplifier with power control |
| US7936220B2 (en) * | 2008-12-12 | 2011-05-03 | Qualcomm, Incorporated | Techniques for improving amplifier linearity |
| US9899961B2 (en) * | 2015-02-15 | 2018-02-20 | Skyworks Solutions, Inc. | Enhanced amplifier efficiency through cascode current steering |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3678191A (en) * | 1968-11-12 | 1972-07-18 | Nasa | Crt blanking and brightness control circuit |
| US3573402A (en) * | 1969-03-25 | 1971-04-06 | Lorain Prod Corp | Bidirectional additive amplifier |
| US3733514A (en) * | 1971-03-19 | 1973-05-15 | Tektronix Inc | Wide band amplifier having two separate high and low frequency paths for driving capacitive load with large amplitude signal |
| JPS52116156A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-29 | Iwatsu Electric Co Ltd | Wide-band amplifier circuit |
| GB1582138A (en) * | 1976-07-19 | 1980-12-31 | Rca Corp | Video amplifier circuit |
| JPS5668073A (en) * | 1979-11-07 | 1981-06-08 | Canon Inc | Outline correcting device of video signal |
| US4419593A (en) * | 1981-06-29 | 1983-12-06 | Honeywell Inc. | Ultra fast driver circuit |
| JPS58117705A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Hitachi Ltd | 広帯域増幅器 |
-
1987
- 1987-04-13 US US07/037,913 patent/US4758799A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-15 KR KR1019880701646A patent/KR930002037B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-03-15 DE DE3854416T patent/DE3854416T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-15 WO PCT/US1988/000834 patent/WO1988008225A1/en active IP Right Grant
- 1988-03-15 JP JP63504639A patent/JP2543971B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-15 EP EP88905040A patent/EP0309580B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-16 IL IL85761A patent/IL85761A/xx not_active IP Right Cessation
- 1988-04-12 EG EG204/88A patent/EG18401A/xx active
- 1988-04-12 CA CA000563927A patent/CA1313575C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-12 DK DK690488A patent/DK168749B1/da not_active IP Right Cessation
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| JPH01503114A (ja) | 1989-10-19 |
| DK690488D0 (da) | 1988-12-12 |
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| WO1988008225A1 (en) | 1988-10-20 |
| DK168749B1 (da) | 1994-05-30 |
| EG18401A (en) | 1992-12-30 |
| DE3854416D1 (de) | 1995-10-12 |
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| CA1313575C (en) | 1993-02-09 |
| KR890700964A (ko) | 1989-04-28 |
| DK690488A (da) | 1988-12-12 |
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