JP2778105B2

JP2778105B2 - クランプ回路

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Publication number: JP2778105B2
Application number: JP1108777A
Authority: JP
Inventors: 研土屋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH02285864A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複合映像信号（コンポジットビデオ信号）
又は色差信号（コンポーネントビデオ信号）をクランプ
するクランプ回路に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、映像信号をクランプするクランプ回路にお
いて、映像信号が入力されるカップリングコンデンサ
と、カップリングコンデンサの出力レベルと所定の電圧
とを比較して矩形波を出力する比較回路と、クランプパ
ルスの有無を検出する検出回路と、クランプパルス無し
のときには、矩形波のデューティに応じてカップリング
コンデンサの出力電圧を制御するようにし、クランプパ
ルス有りのときにはクランプパルスが入力されている期
間の比較回路の出力電圧に基づいた電圧を保持し、この
電圧に応じてカップリングコンデンサの出力電圧を制御
する制御回路とを備え、カップリングコンデンサから所
定のレベルにクランプされた映像信号を取り出すように
したことにより、映像信号が複合映像信号であっても又
は色差信号であっても高精度にクランプできるクランプ
回路を提供するものである。

〔従来の技術〕

従来の映像信号のクランプを行うクランプ回路には、
例えばいわゆるセルフクランプ方式或いはいわゆるパル
スクランプ方式のクランプ回路が用いられている。

ここで、一般に、上記セルフクランプ方式のクランプ
回路は、入力映像信号をカップリングコンデンサ、アン
プを介して比較器に供給し、この比較器で上記入力映像
信号と所定の電圧レベルとを比較して、この比較結果に
基づいて切り換えられた電流を積分用コンデンサで充放
電することで、クランプ用の電圧を得てこの電圧をカッ
プリングコンデンサとアンプとの接続点等にフィードバ
ックすることで入力映像信号のクランプを行っている。

また、上記パルスクランプ方式のクランプ回路は、ク
ランプパルスを用い例えばトランジスタ等で構成された
スイッチを強制的にON,OFFして、クランプパルスの存在
する期間の電圧をクランプすることで入力映像信号のク
ランプを行っている。

上述のようなセルフクランプ方式のクランプ回路で
は、一般の複合映像信号（コンポジットビデオ信号）な
らば、NTSC方式、PAL方式、SECAM方式、HD方式等の殆ど
の映像信号のクランプが可能であり、また、クランプパ
ルスを必要とせず、したがって非同期信号であっても問
題なくクランプできる。

また、上記パルスクランプ方式のクランプ回路では、
如何なる映像信号でもクランプ可能であり、上記セルフ
クランプ方式よりも高速のクランプ動作が可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記セルフクランプ方式のクランプ回路にお
いては、コンポーネントビデオ信号の色差信号をクラン
プすることができない。また、積分方式なので動作が遅
く、時定数を小さくするといわゆるＶサグが発生する虞
れがある。

また、上記パルスクランプ方式のクランプ回路におい
ては、外部からのクランプパルスが必要である。

そこで、本発明は、上述のような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、入力映像信号が複合映像信号か又は色
差信号であっても、この複合映像信号又は色差信号を同
一の回路で高精度にクランプできるクランプ回路を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために提案されたも
のであり、第１図に示すように、複合映像信号又は色差
信号をクランプするクランプ回路において、上記複合映
像信号又は色差信号が入力されるカップリングコンデン
サ２と、上記カップリングコンデンサ２の出力レベルと
所定の電圧（ペデスタルレベル）とを比較し、矩形波を
出力する比較回路であるオペアンプ６と、クランプパル
スの入力の有無を検出するための検出回路（すなわち、
パルスモード切換回路8,積分回路9,モード検出回路10で
構成される）と、上記モード検出回路10の出力信号に応
答し、上記クランプパルスが入力されていないモードの
ときには、上記オペアンプ６から出力される矩形波のデ
ィーティに応じて上記カップリングコンデンサ２の出力
端の電圧を制御するようになされ、上記クランプパルス
が入力されているモードのときには上記オペアンプ６の
出力信号の上記クランプパルスが入力されている期間の
電圧に基づいた電圧を保持し、この保持された電圧に応
じて上記カップリングコンデンサ２の出力端の電圧を制
御するようになされた制御回路（すなわち、定電流回路
7,スイッチング回路11,モード切換回路12,パルスクラン
プ回路13,セルフクランプ回路14,コンデンサ15,エミッ
タホロワ回路16で構成される）とを備え、上記カップリ
ングコンデンサ２の出力端から所定のレベルにクランプ
された映像信号を取り出すようにしたことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

本発明によれば、クランプパルスが入力された場合と
入力されない場合でクランプ動作の切り換えを自動的に
行っており、クランプパルスを供給することで自動的に
パルスクランプ方式に切り換え、クランプパルスを供給
しなければセルフクランプ方式に切り換えられる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の一実施例回路を示すものである。す
なわち、第１図において、映像信号（複合映像信号又は
色差信号）が、当該クランプ回路の入力端子１に入力さ
れている。上記映像信号は、信号成分のみを伝送して直
流成分をカットするカップリングコンデンサ２を介して
エミッタホロワ回路等のアンプ３に供給される。当該ア
ンプ３で増幅された後の映像信号（複合映像信号又は色
差信号）は、比較回路としてのオペアンプ６の入力端子
6aに入力される。ここで、当該オペアンプ６のもう一方
の入力端子6bにいわゆる帰線消去レベルであるペデスタ
ルレベルが入力端子５を介して供給されている。

すなわち、上記オペアンプ６は、上記アンプ３を介し
た上記カップリングコンデンサ２の出力と、所定の電圧
すなわち上記ペデスタルレベルとを比較して矩形波を出
力するものである。

次に、上記オペアンプ６の非反転出力端子6cは、スイ
ッチング回路11のPNP形トランジスタ11bのベース端子と
接続され、反転出力端子6dはPNP形トランジスタ11aのベ
ース端子と接続されている。

上記トランジスタ11bのコレクタ端子は、積分又はサ
ンプルホールドを行うコンデンサ15と接続され、エミッ
タホロワ回路16の入力端子とも接続されている。当該エ
ミッタホロワ回路16の出力端子は、高インピーダンスの
抵抗17を介して上記カップリングコンデンサ２とアンプ
３の間に接続されている。

また、上記トランジスタ11bのコレクタ端子は、電圧
比が1:（1/8）のカレントミラー回路14の電流が1/8側の
NPN形トランジスタ14iのコレクタ端子と電圧比が1:1の
カレントミラー回路13のNPN形トランジスタ13aのコレク
タ端子とに接続されている。上記トランジスタ11aのコ
レクタ端子は、モード切換回路12のNPN形トランジスタ1
2aと12bの共通エミッタ端子と接続されている。ここ
で、上記モード切換回路12のトランジスタ12bのコレク
タ端子は上記1:（1/8）カレントミラー回路14のNPN形ト
ランジスタ14a〜14hのコレクタ端子と接続され、上記ト
ランジスタ12aのコレクタ端子は上記1:1カレントミラー
回路13のNPN形トランジスタ13a,13bのコレクタ端子とに
接続されている。なお、上記1:（1/8）カレントミラー
回路14のトランジスタ14a〜14hのコレクタ端子は、トラ
ンジスタ14a〜14iのベース端子に接続され、上記1:1カ
レントミラー回路13のトランジスタ13bのコレクタ端子
は、トランジスタ13a,13bのベース端子に接続されてい
る。また、上記トランジスタ13a,13b及び14a〜14iのエ
ミッタ端子は、端子21を介して負の電源−V_ccと接続さ
れている。

したがって、上記モード切換回路のトランジスタ12a
がONのとき、上記1:1カレントミラー回路13が動作状態
となり、スイッチング回路11のON,OFF動作に応じて、上
記コンデンサ15においては、充電時の端子電圧の傾きと
放電時の端子電圧の傾きが1:1となる。また、上記モー
ド切換回路のトランジスタ12bがONのとき、上記1:（1/
8）カレントミラー回路14が動作状態となり、スイッチ
ング回路11のON,OFF動作に応じて、上記コンデンサ15に
おいては、充電時の端子電圧の傾きと放電時の端子電圧
の傾きが1:（1/8）となる。

ところで、上記スイッチング回路11のトランジスタ11
a、11bの共通エミッタ端子は、定電流回路７と接続され
ており、当該定電流回路７は、抵抗7a及びスイッチング
用のPNP形トランジスタ7bで構成されている。ここで、
抵抗7aは端子19を介して正の電源＋V_ccと接続され、ト
ランジスタ7bのベース端子は端子20を介してバイアス電
圧が供給されている。また、上記抵抗7aとトランジスタ
7bのエミッタ端子との接続点は、パルスモード切換回路
８の出力端子と接続されている。

このパルスモード切換回路８は、パルス入力端子8aが
クランプパルス入力端子４と接続され、切換制御端子8b
が積分回路９の出力端子と接続されている。また、上記
入力端子４は、積分回路９の入力端子とも接続されてい
る。ここで、上記入力端子４を介してクランプパルスが
上記積分回路９に入力された時は、上記積分回路９から
クランプパルスが入力されたことを示す例えば所定レベ
ルの信号が上記パルスモード切換回路８の切換制御端子
8bに供給され、当該パルスモード切換回路８からはパル
ス入力端子8aに供給されたクランプパルスがそのまま出
力される。このクランプパルスが上記定電流回路７のト
ランジスタ7aのエミッタ端子に供給されて、このトラン
ジスタ7aは、上記クランプパルスに応じてON,OFF動作す
る。このことから、本実施例のクランプ回路は、上記ク
ランプパルス入力時に自動的にパルスクランプ方式のク
ランプ動作を行うパルスクランプモードで動作すること
になる。また、上記クランプパルスが無いときは、上記
積分回路９からの出力が無く、上記パルスモード切換回
路８からは、一定のレベル（“H"）の信号が出力され
て、上記定電流回路７のトランジスタ7aのエミッタ端子
に供給され、トランジスタ7aは常にONとなる。このこと
から本実施例のクランプ回路は、上記クランプパルスの
入力が無い時に、自動的にセルフクランプ方式の動作を
行うセルフクランプモードで動作することになる。

また、上記積分回路９の出力端子は、モード検出回路
10の入力端子とも接続され、上記積分回路９の出力信号
に基づいて、クランプパルスの有無を検出して信号を出
力する。すなわち、上記クランプパルスが有るときは、
当該モード検出回路10は出力端子10aから例えば“L"の
信号を出力し、前述したモード切換回路12のトランジス
タ12aがONとなる。これに対して、クランプパルスが無
いときは、当該モード検出回路10は出力端子10bから例
えば“L"の信号を出力し、前述したモード切換回路12の
トランジスタ12bがONとなる。

次に、上述のクランプ回路で複合映像信号と色差信号
がクランプされる様子を、第２図及び第３図に示す上記
複合映像信号と色差信号の波形を用いて以下に説明す
る。

第２図は、入力端子４にクランプパルスP_cが入力され
ていない上記セルフクランプモードの場合の複合映像信
号の波形を示すものである。これは、第１図のクランプ
回路においては、上記パルスモード切換回路８から一定
のレベル（“H"）の信号が出力されてトランジスタ7aが
ON状態にあると共に、上記モード切換回路12のトランジ
スタ12bがONとなり、上記1:（1/8）カレントミラー回路
14が動作状態となっている場合である。

ここで、この複合映像信号波形Ｓは、例えば第２図ａ
に示すような波形であり、この複合映像信号波形Ｓに対
する基準となるペデスタルレベルを第２図ａのレベルl₀
とするものである。しかし、上記基準ペデスタルレベル
L₀に対して上記複合映像信号波形Ｓの直流レベルが高く
なったような場合、すなわち、上記複合映像信号波形Ｓ
に対してペデスタルレベルが第２図ａのL_Aのように相対
的に低くなった場合、上記オペアンプ６の非反転出力端
子6cからは、第２図ｂに示すような矩形波の非反転出力
信号波形S_LAの信号が出力されることになる。当該非反
転出力信号は、上記トランジスタ11bのベース端子に供
給され、この非反転出力信号に基づいて上記トランジス
タ11bがON,OFF制御されて上記スイッチング回路11がス
イッチング動作し、上記コンデンサ15を充放電制御す
る。ここで、スイッチング回路11の各トランジスタ11a,
11bのコレクタ側では、1:（1/8）カレントミラー回路14
が動作状態になっているため、上記コンデンサ15の充放
電波形S_CAは、第２図ｄに示すように充電時に端子電圧
の傾きと放電時の端子電圧の傾きが1:（1/8）となる。

ここで、第２図b,dの状態においては、上述の場合、
コンデンサ15の充放電波形S_CAは、当該コンデンサ15の
充電時間に対する放電時間の比の値が８より大きくなっ
ており、このコンデンサ15が充放電を繰り返すうちに、
第２図ｄに示すように充電開始時のレベルに対して放電
終了時のレベルが下がっていってしまう。そのため、上
記エミッタホロワ回路16の出力は、直流レベルが徐々に
下がるものになる。すなわち、このエミッタホロワ回路
16の出力レベルが抵抗17を介して上記複合映像信号にフ
ィードバックされて該複合映像信号の直流レベルを下げ
ることになる。これはペデスタルレベルが該複合映像信
号に対して相対的に上がることに相当する。

また、上記複合映像信号波形Ｓの直流レベルが低くな
ったような場合、すなわち上記複合映像信号波形Ｓに対
して相対的にペデスタルレベルが第２図ａのL_Bのように
基準ペデスタルレベルL₀よりも相対的に高くなった場
合、上記オペアンプ６の非反転出力信号は、第２図ｃに
示すような波形S_LBの信号となる。このとき、上記コン
デンサ15の充放電波形S_CBは、第２図ｅに示すような波
形となる。すなわち、上記コンデンサ15の充放電波形S
_CBは、当該コンデンサ15の充電時間に対する放電時間の
比の値が８より小さくなっているため、このコンデンサ
15が充放電を繰り返すうちに、第２図ｅに示すように充
電開始時のレベルに対して放電終了時のレベルが上がっ
ていってしまう。そのため、上記エミッタホロワ回路16
の出力は、直流レベルが徐々に上がるものになる。すな
わち、このエミッタホロワ回路16の出力レベルが上記複
合映像信号にフィードバックされて該複合映像信号の直
流レベルを上げることになる。これは、ペデスタルレベ
ルが上記複合映像信号に対して相対的に下がることに相
当する。

以上説明したように、上記エミッタホロワ回路16から
のフィードバックにより、アンプ３への入力複合映像信
号のペデスタルレベルが一定の基準レベル（端子５のペ
デスタルレベル）に近づくように制御され、クランプ動
作が行われる。

次に、第３図は、上記入力端子４にクランプパルスP_C
が入力される上記パルスクランプモードの場合の色差信
号の波形を示すものである。このとき、第１図のクラン
プ回路においては、上記モード切換回路12のトランジス
タ12aがONとなり、上記1:1カレントミラー回路13が動作
状態となった場合であり、パルスモード切換回路８から
は上記入力クランプパルスP_Cがそのまま出力されてトラ
ンジスタ7bのエミッタ端子に供給されて、定電流回路７
がクランプパルスP_Cに応じてON,OFF制御される。すなわ
ち。上記クランプパルスP_Cが入力されているとき、当該
クランプ回路は、自動的にパルスクランプモードで動作
することになる。

ここで、この色差信号波形Ｃは、例えば第３図ａに示
すような波形であり、この色差信号波形Ｃの正規のペデ
スタルレベルは、第３図ａの基準ペデスタルレベルL₀と
なっている。しかし、上記色差信号波形Ｃの直流レベル
が高くなったような場合、すなわち、上記色差信号波形
Ｃに対してオペアンプ６の入力端子6bに供給されている
入力ペデスタルレベルが第３図ａのL_Aのように相対的に
低くなった場合、上記オペアンプ６の非反転出力信号波
形は、第３図ｂに示すような波形C_LAとなる。ここで、
上記定電流回路７は、上記クランプパルスP_Cに応じてO
N,OFF動作し、これに応じてスイッチング回路11への電
源供給がON,OFF制御されるため、スイッチング回路11は
クランプパルスP_Cの各パルス入力時にのみ動作を行うこ
とになる。したがって、第３図ｂと第３図ｃより、反転
出力が“H"で上記クランプパルスP_Cの各パルスが入力さ
れたときに、上記スイッチング回路11はトランジスタ11
bがOFFのスイッチング動作状態となり、このときコンデ
ンサ15は放電状態となり、次に反転出力が“H"で上記ク
ランプパルスP_Cの各パルスが入力されるまでその放電後
のレベルをホールドする。したがって、その波形は、第
３図ｅに示すような段階状の波形C_CAとなる。

この第３図ｅに示すように、上記コンデンサ15の端子
電圧の波形C_CAが段階状に徐々にレベルの下降していく
ものとなっているため、上記エミッタホロワ回路16の出
力は、直流レベルが徐々に下がるものになる。すなわ
ち、このエミッタホロワ回路16の出力レベルが上記色差
信号にフィードバックされて信号の直流レベルを下げる
ことになり、これは、オペアンプ６の入力端子6bへの入
力ペデスタルレベルが第３図ａの色差信号に対して相対
的に上がるようにみなせる。

また、上記色差信号波形Ｃの直流レベルが低くなった
ような場合、すなわち、上記色差信号波形Ｃに対して上
記オペアンプ入力ペデスタルレベルが第３図ａのL_Bのよ
うに相対的に高くなった場合、上記オペアンプ６の非反
転出力信号は、第３図ｃに示すような波形C_LBの信号と
なる。ここで、第３図ｃと第３図ｄより、クランプパル
スP_Cの各パルスが入力されたときに反転出力が“L"でス
イッチング回路11のトランジスタ11bがONとなるから、
コンデンサ15に充電が行われ、次に反転出力が“L"でク
ランプパルスP_Cの各パルスがくるときまでその充電後の
レベルをホールドする第３図ｆに示すような段階状の波
形C_CBとなる。

この第３図ｆに示すように、上記コンデンサ15の端子
電圧波形C_CBが、段階状に徐々にレベルの上昇していく
ため、上記エミッタホロワ回路16の出力は、直流レベル
が徐々に上がるものとなり、当該エミッタホロワ回路16
の出力レベルが上記色差信号にフィードバックされて信
号の直流レベルを上げることになる。

以上のようにして上記オペアンプ６から出力される非
反転出力信号に対して、クランプパルスの存在する期間
の電圧をクランプすることで入力色差信号のクランプ動
作が行われる。

上述のように、本実施例のクランプ回路においては、
クランプパルスが入力されているか入力されていないか
に応じて自動的に動作モードが切り換わっており、上記
オペアンプ６をセルフクランプモードとパルスクランプ
モードで共用しているため、両方式間でDC電圧のずれが
なくなる。また、コンデンサ15はセルフクランプモード
時には積分用に、パルスクランプモード時にはサンプル
ホールドに用いており、このようにパルスクランプモー
ドを用いることができるため積分時の時定数を小さくす
る必要がなくＶサグも発生しない。したがって、入力映
像信号が複合映像信号であっても又は色差信号であって
もクランプすることができる。

〔発明の効果〕

本発明においては、クランプパルスが入力された場合
と入力されない場合でクランプ動作の切り換えを自動的
に行っており、クランプパルスを供給することで自動的
にパルスクランプ方式に切り換え、クランプパルスを供
給しなければセルフクランプ方式に切り換えている。し
たがって、例えばモード切換専用端子等を設けることな
くクランプモードを切り換えることができ、入力映像信
号が複合映像信号か又は色差信号であっても、これら複
合映像信号又は色差信号を同一の回路で高精度にクラン
プできる。

このことから、例えばNTSC方式、PAL方式、SECA方
式、HD方式等の殆どの方式の、しかもコンポジット，コ
ンポーネントのいずれの映像信号でもクランプが可能で
ある。また、クランプパルスが無い場合すなわち非同期
信号であっても問題なくクランプできると同時に、高速
のクランプ動作を可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクランプ回路の一実施例を示す回路
図、第２図は実施例回路で処理される複合映像信号の回
路各部の波形を示す波形図、第３図は実施例回路で処理
される色差信号の回路各部の波形を示す波形図である。２……カップリングコンデンサ６……オペアンプ７……定電流回路８……パルスモード切換回路９……積分回路 10……モード検出回路 11……スイッチング回路 12……モード切換回路 13……1:1カレントミラー回路 14……1:（1/8）カレントミラー回路 15……コンデンサ 16……エミッタホロワ回路 17……高インピーダンス抵抗

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複合映像信号又は色差信号をクランプする
クランプ回路において、上記複合映像信号又は色差信号が入力されるカップリン
グコンデンサと、上記カップリングコンデンサの出力レベルと所定の電圧
とを比較し、矩形波を出力する比較回路と、クランプパルスの入力の有無を検出する検出回路と、上記検出回路の出力信号に応答し、上記クランプパルス
が入力されていないときには、上記比較回路から出力さ
れる矩形波のデューティに応じて上記カップリングコン
デンサの出力端の電圧を制御するようになされ、上記ク
ランプパルスが入力されているときには、上記比較回路
の出力信号の上記クランプパルスが入力されている期間
の電圧に基づいた電圧を保持し、この保持された電圧に
応じて上記カップリングコンデンサの出力端の電圧を制
御するようになされた制御回路とを備え、上記カップリングコンデンサの出力端から所定のレベル
にクランプされ映像信号を取り出すようにしたことを特
徴とするクランプ回路。