JP2698201B2 - ビデオヘッドアンプ - Google Patents
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- H03F1/083—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements in transistor amplifiers
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、家庭用VTRに用いられるビデオヘッドアン
プに関するもので、特にIC化に好適なビデオヘッドアン
プに関する。
プに関するもので、特にIC化に好適なビデオヘッドアン
プに関する。
（ロ）従来の技術 第２図は、従来のIC化されたビデオヘッドアンプを示
すもので、ビデオヘッド（１）から得られる再生ビデオ
信号は、入力ピン（２）を介してIC内部に配置されたエ
ミッタ接地トランジスタ（３）のベースに印加される。
すると、該エミッタ接地トランジスタ（３）とカスコー
ド接続されたベース接地トランジスタ（４）のコレクタ
に増幅された再生ビデオ信号が得られる。増幅された該
再生ビデオ信号は、第１バッファトランジスタ（５）を
介して差動増幅器（６）を構成するトランジスタ（７）
及び（８）のベースに印加される。前記トランジスタ
（８）のベースには、前記第１バッファトランジスタ
（５）の出力再生ビデオ信号中の信号成分が抵抗（９）
及びコンデンサ（10）から成る平滑回路（11）で充分に
減衰させられ、その直流分のみが印加されるので、トラ
ンジスタ（７）のベースに印加された再生ビデオ信号
が、差動増幅器（６）で増幅されて出力端子（12）に導
出される。
すもので、ビデオヘッド（１）から得られる再生ビデオ
信号は、入力ピン（２）を介してIC内部に配置されたエ
ミッタ接地トランジスタ（３）のベースに印加される。
すると、該エミッタ接地トランジスタ（３）とカスコー
ド接続されたベース接地トランジスタ（４）のコレクタ
に増幅された再生ビデオ信号が得られる。増幅された該
再生ビデオ信号は、第１バッファトランジスタ（５）を
介して差動増幅器（６）を構成するトランジスタ（７）
及び（８）のベースに印加される。前記トランジスタ
（８）のベースには、前記第１バッファトランジスタ
（５）の出力再生ビデオ信号中の信号成分が抵抗（９）
及びコンデンサ（10）から成る平滑回路（11）で充分に
減衰させられ、その直流分のみが印加されるので、トラ
ンジスタ（７）のベースに印加された再生ビデオ信号
が、差動増幅器（６）で増幅されて出力端子（12）に導
出される。
一方、第１バッファトランジスタ（５）の出力再生ビ
デオ信号は、更に第２バッファトランジスタ（13）及び
帰還抵抗（14）を介してエミッタ接地トランジスタ
（３）のベースに負帰還される。該負帰還によれば直流
成分から交流信号成分まで全てそのまま帰還されるの
で、エミッタ接地トランジスタ（３）のベース入力イン
ピーダンスは、常に一定になり、第３図に示す如く平坦
な周波数特性で再生ビデオ信号を増幅することが出来
る。
デオ信号は、更に第２バッファトランジスタ（13）及び
帰還抵抗（14）を介してエミッタ接地トランジスタ
（３）のベースに負帰還される。該負帰還によれば直流
成分から交流信号成分まで全てそのまま帰還されるの
で、エミッタ接地トランジスタ（３）のベース入力イン
ピーダンスは、常に一定になり、第３図に示す如く平坦
な周波数特性で再生ビデオ信号を増幅することが出来
る。
尚、第２図の如きヘッドアンプは、例えば特開昭55−
153108号公報に記載されている。
153108号公報に記載されている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、第２図の回路においては平滑回路（1
1）としてICの外付けとなるコンデンサ（10）が必要と
なり、ICの外付部品及びピンが増加し、IC化に不適であ
るという問題があった。特に、第２図のビデオヘッドア
ンプは、４ヘッドのVTRに使用する場合、４個同じもの
を必要とし影響が大きくなる。第２図の如き構成では平
滑回路（11）が必ず必要となる。第１バッファトランジ
スタ（５）のエミッタ電圧は、エミッタ接地トランジス
タ（３）のVBE（ベース・エミッタ間電圧）、帰還抵抗
（14）の電圧降下、及び第２バッファトランジスタ（1
3）のVBEに応じて定まるが、電圧VBEはICの製造工程な
どにおけるバラツキの影響によって変動する。すると、
第１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電圧が、そ
れに応じて変動してしまうので、該変動にトランジスタ
（８）のバイアス電圧を追従させる必要がある。その為
に、平滑回路（11）は必ず必要となる。仮に、トランジ
スタ（８）のベースに固定バイアス電圧を印加すると、
前記変動によって、差動増幅器（６）にオフセットが生
じてしまい、微弱な再生ビデオ信号が歪みを持ってしま
うという問題が生ずる。
1）としてICの外付けとなるコンデンサ（10）が必要と
なり、ICの外付部品及びピンが増加し、IC化に不適であ
るという問題があった。特に、第２図のビデオヘッドア
ンプは、４ヘッドのVTRに使用する場合、４個同じもの
を必要とし影響が大きくなる。第２図の如き構成では平
滑回路（11）が必ず必要となる。第１バッファトランジ
スタ（５）のエミッタ電圧は、エミッタ接地トランジス
タ（３）のVBE（ベース・エミッタ間電圧）、帰還抵抗
（14）の電圧降下、及び第２バッファトランジスタ（1
3）のVBEに応じて定まるが、電圧VBEはICの製造工程な
どにおけるバラツキの影響によって変動する。すると、
第１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電圧が、そ
れに応じて変動してしまうので、該変動にトランジスタ
（８）のバイアス電圧を追従させる必要がある。その為
に、平滑回路（11）は必ず必要となる。仮に、トランジ
スタ（８）のベースに固定バイアス電圧を印加すると、
前記変動によって、差動増幅器（６）にオフセットが生
じてしまい、微弱な再生ビデオ信号が歪みを持ってしま
うという問題が生ずる。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、ビデオヘ
ッドから得られる再生ビデオ信号を増幅する増幅器と、
該増幅器の出力信号と基準電源の基準電圧との差を増幅
する差動増幅器と、前記増幅器の出力信号と前記基準電
源の基準電圧との比較を行ない、前記出力信号の周波数
が再生ビデオ信号の使用周波数帯域より低い場合には比
較出力信号を高い利得で増幅して出力し、前記出力信号
の周波数が再生ビデオ信号の使用周波数帯域以上の場合
には比較出力信号を前記利得より低い利得で増幅して出
力する帰還回路と、該帰還回路の出力信号を前記増幅器
の入力端に印加する帰還抵抗と、を備え、前記差動増幅
器より増幅された再生ビデオ信号を得るようにしたこと
を特徴とする。
ッドから得られる再生ビデオ信号を増幅する増幅器と、
該増幅器の出力信号と基準電源の基準電圧との差を増幅
する差動増幅器と、前記増幅器の出力信号と前記基準電
源の基準電圧との比較を行ない、前記出力信号の周波数
が再生ビデオ信号の使用周波数帯域より低い場合には比
較出力信号を高い利得で増幅して出力し、前記出力信号
の周波数が再生ビデオ信号の使用周波数帯域以上の場合
には比較出力信号を前記利得より低い利得で増幅して出
力する帰還回路と、該帰還回路の出力信号を前記増幅器
の入力端に印加する帰還抵抗と、を備え、前記差動増幅
器より増幅された再生ビデオ信号を得るようにしたこと
を特徴とする。
（ホ）作用 本発明に依れば、ベース接地トランジスタから得られ
る再生ビデオ信号と、基準電源の基準電圧とを比較し
て、その比較出力をエミッタ接地トランジスタのベース
に負帰還させている。その為、前記再生ビデオ信号の直
流レベルを前記基準電圧に等しくすることが出来る。そ
して、前記基準電源の基準電圧を、前記再生ビデオ信号
を増幅する差動増幅器のバイアス電圧として使用してい
る。その為、前記差動増幅器はオフセットを生ずること
無く、再生ビデオ信号を増幅することが出来る。
る再生ビデオ信号と、基準電源の基準電圧とを比較し
て、その比較出力をエミッタ接地トランジスタのベース
に負帰還させている。その為、前記再生ビデオ信号の直
流レベルを前記基準電圧に等しくすることが出来る。そ
して、前記基準電源の基準電圧を、前記再生ビデオ信号
を増幅する差動増幅器のバイアス電圧として使用してい
る。その為、前記差動増幅器はオフセットを生ずること
無く、再生ビデオ信号を増幅することが出来る。
（ヘ）実施例 第１図は、本発明の一実施例を示すもので、（15）は
基準電源、（16）は第１バッファトランジスタ（５）の
出力信号と前記基準電源（15）の基準電圧との比較を行
ない、前記出力信号の周波数に応じて比較出力信号のレ
ベルが変化する差動増幅器（17）と第３及び第４バッフ
ァトランジスタ（18）及び（19）とから成る帰還回路、
及び（20）は第２バッファトランジスタ（13）の出力信
号中の高周波成分を前記エミッタ接地トランジスタ
（３）のベースに帰還させるハイパスフィルタである。
基準電源、（16）は第１バッファトランジスタ（５）の
出力信号と前記基準電源（15）の基準電圧との比較を行
ない、前記出力信号の周波数に応じて比較出力信号のレ
ベルが変化する差動増幅器（17）と第３及び第４バッフ
ァトランジスタ（18）及び（19）とから成る帰還回路、
及び（20）は第２バッファトランジスタ（13）の出力信
号中の高周波成分を前記エミッタ接地トランジスタ
（３）のベースに帰還させるハイパスフィルタである。
尚、第１図において、第２図と同一の回路素子につい
ては同一の符号を付し、説明を省略する。
ては同一の符号を付し、説明を省略する。
まず、無信号状態について説明する。この状態では第
１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電圧即ち、ト
ランジスタ（７）のベース電圧と基準電源（15）の基準
電圧との比較が差動増幅器（17）を構成するトランジス
タ（21）及び（22）によって行なわれる。今、トランジ
スタ（21）のベース電圧がトランジスタ（22）のベース
電圧に比べ高いとすると、トランジスタ（22）のコレク
タ電圧が増加し、第３バッファトランジスタ（18）を介
して、第４バッファトランジスタ（19）のエミッタ電圧
が増加する。すると、前記エミッタ接地トランジスタ
（３）のベース電圧が増加し、ベース接地トランジスタ
（４）のコレクタ電圧が低下し、それに応じて第１バッ
ファトランジスタ（５）のエミッタ電圧も低下する。そ
の結果、第１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電
圧は、基準電源（15）の基準電圧に等しくなるように制
御される。即ち、負帰還ループが構成されている。基準
電源（15）の基準電圧は、トランジスタ（８）のベース
にも印加されている。その為、トランジスタ（７）及び
（８）のベース電圧は、直流的に常に等しくなりオフセ
ットを零にすることが出来る。
１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電圧即ち、ト
ランジスタ（７）のベース電圧と基準電源（15）の基準
電圧との比較が差動増幅器（17）を構成するトランジス
タ（21）及び（22）によって行なわれる。今、トランジ
スタ（21）のベース電圧がトランジスタ（22）のベース
電圧に比べ高いとすると、トランジスタ（22）のコレク
タ電圧が増加し、第３バッファトランジスタ（18）を介
して、第４バッファトランジスタ（19）のエミッタ電圧
が増加する。すると、前記エミッタ接地トランジスタ
（３）のベース電圧が増加し、ベース接地トランジスタ
（４）のコレクタ電圧が低下し、それに応じて第１バッ
ファトランジスタ（５）のエミッタ電圧も低下する。そ
の結果、第１バッファトランジスタ（５）のエミッタ電
圧は、基準電源（15）の基準電圧に等しくなるように制
御される。即ち、負帰還ループが構成されている。基準
電源（15）の基準電圧は、トランジスタ（８）のベース
にも印加されている。その為、トランジスタ（７）及び
（８）のベース電圧は、直流的に常に等しくなりオフセ
ットを零にすることが出来る。
従って、差動増幅器（６）は、第１バッファトランジ
スタ（５）からの交流信号を歪みなく増幅することが出
来る。
スタ（５）からの交流信号を歪みなく増幅することが出
来る。
次に、帰還回路（16）を構成する差動増幅器（17）の
負荷について説明する。前記エミッタ側の抵抗（23），
（24）及び（25）から成る合成抵抗REは、前記コレクタ
側に配置されている抵抗REは、抵抗ｒと等しい値に設定
されている。コンデンサC1の容量値は、50PF程度であり
充分IC内に収納可能なものである。
負荷について説明する。前記エミッタ側の抵抗（23），
（24）及び（25）から成る合成抵抗REは、前記コレクタ
側に配置されている抵抗REは、抵抗ｒと等しい値に設定
されている。コンデンサC1の容量値は、50PF程度であり
充分IC内に収納可能なものである。
ところで、再生ビデオ信号の使用周波数帯域は、第３
図に示す様に100KHzから10MHzの間であり、その範囲内
において、再生信号のレベルを一定にする必要がある。
本発明では、前記使用周波数帯域においては、再生信号
を一定の利得で再生し、前記使用周波数帯域より低い周
波数帯域においては、再生信号を低い利得で再生し、不
要信号の再生を防止している。
図に示す様に100KHzから10MHzの間であり、その範囲内
において、再生信号のレベルを一定にする必要がある。
本発明では、前記使用周波数帯域においては、再生信号
を一定の利得で再生し、前記使用周波数帯域より低い周
波数帯域においては、再生信号を低い利得で再生し、不
要信号の再生を防止している。
今、第１図の入力ピン（２）に100KHz以下の低い周波
数の再生信号が印加されたとすると、該再生信号と基準
電源（15）の基準電圧との比較が行なわれる。この時の
差動増幅器（17）の利得は、抵抗RC／合成抵抗REで定ま
るので、非常に高くなっている。その為、前記再生信号
と同相で大きく増幅された信号がトランジスタ（22）の
コレクタに発生し、第４バッファトランジスタ（19）の
エミッタに出力される。帰還抵抗（14）は、第２図のそ
れと同じものである。その為、第４バッファトランジス
タ（19）のエミッタに増幅された帰還信号が発生する
と、エミッタ接地トランジスタ（３）のベースに対する
負帰還量は大きくなり、その入力インピーダンスは、第
２図の場合に比べて大きく低下する。前記入力インピー
ダンスの低下に伴い、再生信号の再生レベルは第４図に
示す如く低下する。
数の再生信号が印加されたとすると、該再生信号と基準
電源（15）の基準電圧との比較が行なわれる。この時の
差動増幅器（17）の利得は、抵抗RC／合成抵抗REで定ま
るので、非常に高くなっている。その為、前記再生信号
と同相で大きく増幅された信号がトランジスタ（22）の
コレクタに発生し、第４バッファトランジスタ（19）の
エミッタに出力される。帰還抵抗（14）は、第２図のそ
れと同じものである。その為、第４バッファトランジス
タ（19）のエミッタに増幅された帰還信号が発生する
と、エミッタ接地トランジスタ（３）のベースに対する
負帰還量は大きくなり、その入力インピーダンスは、第
２図の場合に比べて大きく低下する。前記入力インピー
ダンスの低下に伴い、再生信号の再生レベルは第４図に
示す如く低下する。
尚、この時、ハイパスフィルタ（20）は、前記再生信
号を通過させず、動作に影響を与えない。
号を通過させず、動作に影響を与えない。
この状態から前記再生信号の周波数が徐々に上昇する
と、抵抗ｒ及びコンデンサC1の直列回路が、差動増幅器
（17）のコレクタ側の負荷として働き始めるので、差動
増幅器（17）の利得が低下する。すると、エミッタ接地
トランジスタ（３）のベースに加わる帰還信号のレベル
が低下し、その入力インピーダンスが徐々に増加するの
で、再生信号のレベルも第４図に示す如く、徐々に増加
する。そして、前記再生信号の周波数が更に増加し、使
用周波数帯域内に入るとトランジスタ（21）及び（22）
のコレクタ側のインピーダンスは、抵抗ｒのみで定ま
る。その為、差動増幅器（17）の利得は、１になり、そ
のままのレベルの再生信号が第４バッファトランジスタ
（19）のエミッタに得られる。第１図の帰還抵抗（14）
は、第２図のそれと同一であるので、この場合には第２
図と同一の動作となりエミッタ接地トランジスタ（３）
の入力インピーダンスを一定に出来る。入力インピーダ
ンスが一定になれば、再生信号のレベルも第４図に示す
如く一定にすることが出来る。この際、第１バッファト
ランジスタ（５）の出力直流電圧は、信号による影響を
受けない。
と、抵抗ｒ及びコンデンサC1の直列回路が、差動増幅器
（17）のコレクタ側の負荷として働き始めるので、差動
増幅器（17）の利得が低下する。すると、エミッタ接地
トランジスタ（３）のベースに加わる帰還信号のレベル
が低下し、その入力インピーダンスが徐々に増加するの
で、再生信号のレベルも第４図に示す如く、徐々に増加
する。そして、前記再生信号の周波数が更に増加し、使
用周波数帯域内に入るとトランジスタ（21）及び（22）
のコレクタ側のインピーダンスは、抵抗ｒのみで定ま
る。その為、差動増幅器（17）の利得は、１になり、そ
のままのレベルの再生信号が第４バッファトランジスタ
（19）のエミッタに得られる。第１図の帰還抵抗（14）
は、第２図のそれと同一であるので、この場合には第２
図と同一の動作となりエミッタ接地トランジスタ（３）
の入力インピーダンスを一定に出来る。入力インピーダ
ンスが一定になれば、再生信号のレベルも第４図に示す
如く一定にすることが出来る。この際、第１バッファト
ランジスタ（５）の出力直流電圧は、信号による影響を
受けない。
尚、ハイパスフィルタ（20）のコンデンサC2の容量も
数＋PFであり遮断周波数が高く、再生信号が使用周波数
帯域内にある場合には、信号をほとんど通過させない。
数＋PFであり遮断周波数が高く、再生信号が使用周波数
帯域内にある場合には、信号をほとんど通過させない。
従って、第１図の回路に依ればICの外付けとなる大容
量のコンデンサを使用せずに使用周波数帯域内の再生信
号を適切に増幅することが出来る。
量のコンデンサを使用せずに使用周波数帯域内の再生信
号を適切に増幅することが出来る。
第４図に示す如く、本発明においては使用周波数帯域
以下の再生信号は減衰させている。これは、その帯域に
発生する不要な再生信号（サーボ回路用の30HzのPGパル
ス等）を除去する為である。
以下の再生信号は減衰させている。これは、その帯域に
発生する不要な再生信号（サーボ回路用の30HzのPGパル
ス等）を除去する為である。
ところで、第１図の差動増幅器（17）にはPNPトラン
ジスタが使用されている。PNPトランジスタは、種類に
よって高周波信号に対する応答性が悪いものがあり、そ
の様な場合、帰還信号に位相回りが生じてしまい、第４
図の点線に示す如き再生レベルとなり、適切な負帰還が
行なえなくなる場合がある。そこで、本発明において
は、ハイパスフィルタ（20）を設け、再生信号の周波数
が所定値以上高くなると別ループで帰還を行なわせ高帯
域における補償をしている。そうすることによって、帰
還回路（16）にPNPトランジスタを使用したとしてもエ
ミッタ接地トランジスタ（３）の入力インピーダンスを
一定に確保することが出来る。
ジスタが使用されている。PNPトランジスタは、種類に
よって高周波信号に対する応答性が悪いものがあり、そ
の様な場合、帰還信号に位相回りが生じてしまい、第４
図の点線に示す如き再生レベルとなり、適切な負帰還が
行なえなくなる場合がある。そこで、本発明において
は、ハイパスフィルタ（20）を設け、再生信号の周波数
が所定値以上高くなると別ループで帰還を行なわせ高帯
域における補償をしている。そうすることによって、帰
還回路（16）にPNPトランジスタを使用したとしてもエ
ミッタ接地トランジスタ（３）の入力インピーダンスを
一定に確保することが出来る。
（ト）発明の効果 以上述べた如く、本発明に依ればICの外付部品やピン
の削減を行なうことが出来、IC化に好適なビデオヘッド
アンプを提供することが出来る。又、本発明に依れば、
使用周波数帯域以下の再生信号を、自動的に減衰させる
ことが出来るので不要な信号を再生しないという利点も
有する。
の削減を行なうことが出来、IC化に好適なビデオヘッド
アンプを提供することが出来る。又、本発明に依れば、
使用周波数帯域以下の再生信号を、自動的に減衰させる
ことが出来るので不要な信号を再生しないという利点も
有する。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は、
従来のビデオヘッドアンプを示す回路図、第３図は第２
図の説明に供する為の特性図、第４図は第１図の説明に
供する為の特性図である。 （３）…エミッタ接地トランジスタ、（４）…ベース接
地トランジスタ、（６）…差動増幅器、（15）…基準電
源、（16）…帰還回路、（17）…差動増幅器、（20）…
ハイパスフィルタ。
従来のビデオヘッドアンプを示す回路図、第３図は第２
図の説明に供する為の特性図、第４図は第１図の説明に
供する為の特性図である。 （３）…エミッタ接地トランジスタ、（４）…ベース接
地トランジスタ、（６）…差動増幅器、（15）…基準電
源、（16）…帰還回路、（17）…差動増幅器、（20）…
ハイパスフィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】ビデオヘッドから得られる再生ビデオ信号
を増幅する増幅器と、 該増幅器の出力信号と基準電源の基準電圧との差を増幅
する差動増幅器と、 前記増幅器の出力信号と前記基準電源の基準電圧との比
較を行ない、前記出力信号の周波数が再生ビデオ信号の
使用周波数帯域より低い場合には比較出力信号を高い利
得で増幅して出力し、前記出力信号の周波数が再生ビデ
オ信号の使用周波数帯域以上の場合には比較出力信号を
前記利得より低い利得で増幅して出力する帰還回路と、 該帰還回路の出力信号を前記増幅器の入力端に印加する
帰還抵抗と、 を備え、前記差動増幅器より増幅された再生ビデオ信号
を得るようにしたことを特徴とするビデオヘッドアン
プ。 - 【請求項２】前記増幅器の入力端と出力端との間に高周
波成分の信号を帰還させる為のハイパスフィルタを備え
るとともに前記帰還回路をPNPトランジスタから成る差
動増幅器で構成することを特徴とする請求項第１項記載
のビデオヘッドアンプ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/752,679 US5184090A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-28 | Head amplifier |
| JP2018634A JP2698201B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | ビデオヘッドアンプ |
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