JP4033284B2 - DC clamp circuit - Google Patents
DC clamp circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP4033284B2 JP4033284B2 JP2000377912A JP2000377912A JP4033284B2 JP 4033284 B2 JP4033284 B2 JP 4033284B2 JP 2000377912 A JP2000377912 A JP 2000377912A JP 2000377912 A JP2000377912 A JP 2000377912A JP 4033284 B2 JP4033284 B2 JP 4033284B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- signal
- clamp circuit
- conversion
- counting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 35
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 102100024061 Integrator complex subunit 1 Human genes 0.000 description 4
- 101710092857 Integrator complex subunit 1 Proteins 0.000 description 4
- 102100033265 Integrator complex subunit 2 Human genes 0.000 description 4
- 108050002021 Integrator complex subunit 2 Proteins 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号などのように、直流分を含む一画面単位のアナログ信号をA/D変換する際に、そのアナログ信号の直流レベルを所定レベルに固定する直流クランプ回路に関し、そのクランプ回路のループの帯域が、一画面単位内で変化するような直流クランプ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、図6(A)に示すようなビデオ信号をA/D変換器でA/D変換する場合には、直流クランプ回路により、ビデオ信号中の直流レベルを一定値にクランプする必要がある。このクランプには、そのビデオ信号に基づいて生成される図6(B)に示すようなクランプパルスが使用される。このように直流レベルがクランプされたビデオ信号は、A/D変換器のダイナミックレンジに収まるように増幅されたのち、A/D変換器でA/D変換される。
【0003】
このような直流クランプ回路では、ビデオ信号のDCレベル(直流レベル)の変動がないことが望まれるとともに、何らかの原因でそのDCレベルに変動があった場合には、ある帯域で再収束することが必要になる。これを実現した従来技術としては、アメリカ特許(USpatent)4473846号公報に記載の発明、同特許4970594号公報に記載の発明などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの従来発明では、何らかの原因で直流レベルに変動があった場合の再クランプにおいては、ある一定の帯域で収束させることを論じており、クランプパルス毎に帯域をダイナミックに変化させるような工夫には至っていない。
【0005】
実際に、このようなクランプ回路を含んだビデオ信号A/D変換器のA/D変換結果を表示装置の画面として見た場合、クランプパルス毎(1ライン毎)の情報が何ラインか集まって一画面として認識され(静止画)、さらにその一画面が時間軸上で変化して動画として認識されるので、その際、上記クランプ回路の帯域は、画質という面で非常に重要な要素となってくる。
【0006】
例えば、クランプ回路の帯域が大きい(収束が速い)と、ライン毎のノイズが表示画面に現れてしまい、いわゆる横筋ノイズが発生してしまう。逆に、このクランプ回路の帯域が小さい(収束が遅い)と、何らかの要因で直流レベルに変動があった場合の再収束の時間がかかり、その引き込みの過程が表示画面に現れ、パカツキノイズが発生してしまうようになる。
【0007】
また、この直流レベルの変動は、ビデオ信号源そのものによるものではなく、クランプ回路や増幅器を含んだビデオ信号A/D変換器そのものが発生させている場合がほとんどである。例えば、ビデオ信号源のレベル変動に伴って、ビデオ信号A/D変換器が持つ増幅率を変化させたときがその代用的な例であり、この場合には、増幅率が変化したことで、A/D変換器へのクランプレベル値が変動し、クランプ回路で再収束させる必要が発生する。
【0008】
そこで、本発明の目的は、直流分を含むアナログ信号のA/D変換における直流クランプ回路の帯域を、一画面内で、クランプパスル毎に変化させることにより、横筋ノイズやパカツキノイズを発生させることない直流クランプ回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項1〜請求項5に記載の各発明は以下のように構成した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、直流分を含む入力アナログ信号とこの入力アナログ信号をクランプするための帰還信号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力を増幅するとともに,外部から増幅率の設定が可能な増幅手段と、この増幅手段の出力をA/D変換してこれを出力信号として出力するA/D変換手段と、このA/D変換手段の出力を所定値と比較する比較手段と、この比較手段の出力をイネーブル信号の出力期間中に積分して前記加算手段に前記帰還信号として帰還させる積分手段と、前記増幅手段の増幅率の設定の際に初期化され、前記イネーブル信号を計数する計数手段と、この計数手段の出力に応じて前記積分手段の積分定数を可変する積分定数可変手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の直流クランプ回路において、前記積分定数可変手段は、前記積分手段の積分用抵抗の抵抗値を前記計数手段の出力に応じて可変するようになっていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、直流分を含む入力アナログ信号とこの入力アナログ信号をクランプするための帰還信号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力を増幅するとともに,外部から増幅率の設定が可能な増幅手段と、この増幅手段の出力をA/D変換してこれを出力信号として出力するA/D変換手段と、このA/D変換手段の出力を所定値と比較する比較手段と、この比較手段の出力をD/A変換するD/A変換手段と、このD/A変換手段の出力をイネーブル信号の出力期間中に積分して前記加算手段に前記帰還信号として帰還させる積分手段と、前記増幅手段の増幅率の設定の際に初期化され、前記イネーブル信号を計数する計数手段と、この計数手段の出力に応じて前記D/A変換手段の出力レベルを可変する出力レベル可変手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の直流クランプ回路において、前記出力レベル可変手段は、前記計数手段の出力に応じて前記D/A変換手段に供給するD/A変換のための基準レベルを変更する基準レベル変更手段からなることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の直流クランプ回路において、前記基準レベル変更手段は、複数の基準電圧を選択する複数のスイッチを有し、この複数のスイッチのうちの1つを前記計数手段の出力に応じて閉状態とし、これにより前記複数の基準電圧のうちの1つを前記D/A変換手段に供給するようになっていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項3に記載の直流クランプ回路において、前記出力レベル可変手段は、前記計数手段の出力に応じて前記D/A変換手段に入力されるデジタル信号をビットシフトするビットシフタ手段からなることを特徴とするものである。
【0012】
このように、請求項1および請求項2に係る各発明によれば、積分手段の積分定数を計数手段の出力に応じて可変できるようにした。このため、例えば、計数手段の初期化を増幅手段の増幅率を変化させたタイミングで行ってイネーブル信号の計数を開始し、このときに、その積分定数を大きく(ループの帯域を大きく)させ、その後、計数手段の計数が所定値になったときには、その積分定数を小さく(ループの帯域を小さく)させるように変化させれば、直流分を含むアナログ信号のA/D変換における直流クランプ回路の帯域を、クランプパルス毎に変化させることになる。
【0013】
従って、請求項1および請求項2に係る各発明によれば、A/D変換手段からのA/D変換結果を表示画面上で観測した場合に、クランプループが速すぎるときに発生する横筋ノイズや、それが遅すぎるときに発生するパカツキノイズの両者を抑制することができ、最適のループ帯域を選択できる。
また、請求項3〜請求項6に係る各発明によれば、D/A変換手段の出力レベルを計数手段の出力に応じて可変できるようにした。このため、例えば、計数手段の初期化を増幅手段の増幅率を変化させたタイミングで行ってイネーブル信号の計数を開始し、このときに、そのD/A変換手段の出力レベルを大きく(ループの帯域を大きく)させ、その後、計数手段の計数が所定値になったときには、その出力レベルを小さく(ループの帯域を小さく)させるように変化させれば、上記と同様の作用、および効果が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の直流クランプ回路の第1実施形態の全体の構成を示すブロック図である。
この第1実施形態にかかる直流クランプ回路は、図1に示すように、加算手段である加算器1と、増幅手段である増幅回路2と、A/D変換手段であるA/D変換器3と、比較手段である比較器4と、D/A変換器5と、スイッチ6と、積分手段である積分器7と、計数手段であるカウンタ8とを備えている。
【0015】
さらに、この第1実施形態にかかる直流クランプ回路は、増幅回路2の増幅率を増幅率設定信号S1によって任意に設定でき、かつ、その増幅率の設定のタイミングでカウンタ8がリセットされて計数値(カウント値)が初期化されるようになっている。
加算器1は、ビデオ信号のように直流分を含むアナログ信号と、積分器7から出力されてそのアナログ信号をクランプするための帰還信号とを加算し、その加算値を増幅回路2に出力するようになっている。増幅回路2は、加算器1から出力される加算信号を増幅してA/D変換器3に出力するようになっている。
【0016】
A/D変換器3は、増幅回路2からのアナログ形態の出力信号を所定のビットからなるデジタル信号にA/D変換し、このA/D変換されたデジタル信号を出力信号として出力端子に出力すると同時に、比較器4に出力するようになっている。比較器4は、A/D変換器3から出力されるデジタル信号をデジタル形態の所定の設定値と比較し、その比較に応じたデジタル信号を出力するようになっている。
【0017】
ここで、その所定の設定値は、後述のクランプループの形成時に、アナログ信号に含まれる直流分のA/D変換値(A/D変換器3の出力)をいくらに設定するかによって決定される値である。
D/A変換器5は、比較器4からのデジタル形態の信号をアナログ信号にD/A変換して積分器7に出力するようになっている。スイッチ6は、D/A変換器5の出力側と積分器7の入力側との間に設けられ、イネーブル信号S2によりその接点が開閉自在になっている。
【0018】
積分器7は、イネーブル信号S2によりスイッチ6の接点が閉状態のときに、D/A変換器5からの出力信号を積分し、その積分値を加算器1に上記の帰還信号として出力するようになっている。また、この積分器7は、その積分定数がカウンタ8の計数出力である積分定数制御信号S3により可変できるようになっている。
【0019】
カウンタ8は、上記の増幅器2の増幅率の設定時に増幅率設定信号S1によってリセットがかかって計数値が初期化され、その後、上記のイネーブル信号S2を計数(カウント)するようになっている。このカウンタ8の計数出力は、上記の積分器7の積分定数を可変する積分定数制御信号S3として用いられる。
次に、このような構成からなる第1実施形態の直流クランプ回路の動作について、図1を参照して説明する。
【0020】
いま、スイッチ6を開閉するイネーブル信号S2が「H」レベルとすると、スイッチ6が閉状態となってクランプループを形成される。このときに、加算器1にビデオ信号のように直流分を含むアナログ信号が入力されると、そのアナログ信号と積分器7から出力されそのアナログ信号をクランプするための帰還信号とが加算器1で加算され、この加算信号は増幅回路2に出力される。
【0021】
増幅回路2では、その加算信号が増幅されてA/D変換器3に出力される。A/D変換器3では、増幅回路2の出力が所定ビットのデジタル信号にA/D変換され、そのデジタル信号が出力信号として出力端子に出力されると同時に、比較器4に出力される。
比較器4では、そのデジタル信号が設定値と比較され、その比較結果がデジタル信号でD/A変換器5に出力される。D/A変換器5では、そのデジタル信号がアナログ信号にD/A変換される。スイッチ6は、クランプループの形成時にはその接点が閉状態になるので、その閉状態の期間にD/A変換器5から出力されるアナログ信号が積分器7で積分される。この積分器7の出力信号は、加算器1に帰還信号として帰還される。
【0022】
このような動作により、クランプループが形成されるイネーブル信号S2が「H」レベルの期間には、比較器4の設定値とA/D変換器3のA/D変換値との差が零になっていき、積分器7の出力が所定値に収束されていく。
次に、上記のクランプの収束が完了した後、何らかの原因で、増幅回路2の増幅率を変化させる必要が生じた場合、増幅率設定信号S1によって増幅回路2の増幅率を変化させる。その後、再び、スイッチ6を開閉するイネーブル信号S2が「H」レベルとすると、スイッチ6が閉状態となってクランクループが形成され、入力アナログ信号と、増幅回路2の増幅率を変化させる前にクランクループの収束が完了していた積分器7の出力とを加算器1は加算し、増幅回路2に出力される。このとき、入力アナログ信号の直流分には変化がないとすると、増幅回路2への出力値は、増幅率を変化させる前と変わらない。
【0023】
ところが、増幅回路2の増幅率は変化しているため、A/D変換器3への出力値は、増幅率を変化させる前とは変わっている。増幅回路2の出力をA/D変換するA/D変換器3のデジタル出力値は、増幅率を変化させる前は、設定値と同じになるように収束が完了していたため、増幅率の変化後は設定値との間に差が生じ、前述のように、再び設定値との差が零となるように積分器7の出力が変化し、クランクループが再収束されていく。
【0024】
一方、増幅回路2の増幅率を増幅率設定信号S1によって変化させたことをトリガとして、カウンタ8をリセット(初期化)させ、その後、カウンタ値をクランクループを形成させるイネーブル信号S2で変化させる。さらに、このカウンタ8の出力を積分定数制御信号S3として、積分器7の積分定数を変化させる。例えば、カウンタ8が初期化されていれば、積分器7の積分定数が最大となるようにし、その後、計数ごとに積分定数が小さくなるようにすると、増幅回路2の増幅率を変化させた直後がクランクループの帯域が最大となり、その後、イネーブル信号が入力されるたびに徐々にクランクループの帯域が減少していくような回路を形成できる。
【0025】
その結果、増幅回路2の増幅率を変化させた直後のクランクループの再収束に伴うパカツキノイズは、ループの高速性のために解消され、かつ、ループの高速性による横筋のノイズは、その後のループが低速化されたことにより解消される。
次に、積分器7の積分定数を可変制御する具体的な構成について、図2を参照して説明する。
【0026】
積分器7は、図2に示すように、演算増幅器(オペアンプ)11、コンデンサC1、抵抗R1、抵抗R2、スイッチSW1、アナログ信号の入力端子12、デジタル信号の出力端子13などにより構成されている。コンデンサC1、抵抗R1、R2の各値が、後述のように、この積分器7の積分定数を決める要素となっている。
【0027】
さらに具体的には、入力端子12と演算増幅器11の負側入力端子の間には抵抗R1が接続され、演算増幅器11の負側入力端子と出力端子との間にはコンデンサC1が接続されている。演算増幅器11の正側入力端子は、接地されている。抵抗R1の両端には、抵抗R2とスイッチとSW1とを直列接続した直列回路が並列に接続されている。スイッチSW1は、カウンタ8の出力に応じてその接点が開閉できるようになっている。
【0028】
カウンタ8Aは、増幅率設定信号S1により初期化され、その後のイネーブル信号S2を計数し、その計数値がNに達すると、オーバフロー信号S4を発生するようになっている。オーバフロー信号S4は、スイッチSW1の接点の開閉信号としてスイッチSW1に供給されるようになっている。
次に、このような構成からなる図2の回路の動作例について説明する。
【0029】
いま、カウンタ8Aが増幅率設定信号S1により初期化されると、イネーブル信号S2の計数を開始する。この計数を開始したのち、その計数値がNに達するまでの期間は、カウンタ8Aはオーバフロー信号S4を発生しない。このときにスイッチSW1の状態を閉じるものとすれば、積分器7の積分定数Int1は次の(1)式のようになる。
【0030】
Int1=C1×(R1+R2)/(R1+R2)…(1)
その後、カウンタ8Aの計数値がNに達してオーバフロー信号を発生し、このときに、スイッチSW1の状態を開くものとすれば、積分器7の積分定数Int2は次の(2)式のようになる。
Int2=C1×R1…(2)
積分定数Int1、Int2を比較すると、Int1<Int2であり、これにより、カウンタ8Aの計数値Nの前後で積分器7の積分定数の値を減少(変化)できることがわかる。
【0031】
なお、カウンタ8Aの構成を、オーバフロー信号を発生する設定値Nをプログラマブルに設定できるようにしたり、またはオーバフロー信号をその設定値N以内で何段階かに分けて発生するようにし、これに合わせて、図2に示す抵抗R2とスイッチSW1の直列回路に相当する直列回路を抵抗R1に並列接続して追加し、スイッチを段階的に開閉できるようにすれば、積分器7の積分定数をさらに細かく制御できる。
【0032】
次に、本発明の第2実施形態にかかる直流クランプ回路について、図3を参照して説明する。
この第2実施形態にかかる直流クランプ回路は、図1のD/A変換器5を図3に示すD/A変換器5Aに、図1の積分器7を図3に示す積分器7Aにそれぞれ置き換えたものであり、D/A変換器5Aは、カウンタ8からの出力レベル制御信号S5によって出力状態が変化するようになっており、積分器7Aは、逆にカウンタ8からの信号によっては出力状態が変化しないようになっている。
【0033】
この第2実施形態の他の部分の構成は図1の第1実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明は省略し、その構成が異なる積分器7AとD/A変換器5Aの構成について詳述する。
積分器7Aは、図2の積分器7の構成要素のうち抵抗R2とスイッチSW1の直列回路を省略した構成となっている。
【0034】
D/A変換器5Aは、図4に示すように、図1のD/A変換器5に相当し比較器4からのデジタル出力をD/A変換するD/A変換部21の他に、そのD/A変換部21に外部から供給するD/A変換に必要な基準レベル(基準電圧)を選択する選択回路22を含んでいる。
選択回路22は、図4に示すように、第1の基準電圧V1を選択するスイッチSW2と、第2の基準電圧V2を選択するスイッチSW3とを備えている。そして、スイッチSW2は、その接点がカウンタ8Aからのオーバフロー信号S4に応じて開閉し、スイッチSW3は、その接点はカウンタ8Aからのオーバフロー信号S4をインバータ23で反転した信号により開閉するようになっている。従って、スイッちSW2、SW3は、オーバフロー信号S4の有無により、一方が閉状態のときに他方が開状態になる。
【0035】
次に、このような構成からなる第2実施形態の動作の一例について、図面を参照して説明する。
この第2実施形態において、スイッチ6が閉じてクランプループが形成され、クランプの収束が完了するまでの動作は、第1実施形態の動作と基本的に同様であるので、その説明は省略し、図4に示すD/A変換器5Aとカウンタ8Aの動作について説明する。
【0036】
図4において、D/A変換部21に供給される基準電圧V1と基準電圧V2の大きさの関係を、V1>V2とする。
いま、カウンタ8Aは、増幅率設定信号S1により初期化されると、イネーブル信号S2の計数を開始するが、その計数値がNに達するまでの期間は、カウンタ8Aはオーバフロー信号S4を発生しない。このときには、スイッチSW2が閉状態となり、スイッチSW3が開状態となり、D/A変換部21には基準電圧V1が供給される。
【0037】
その後、カウンタ8Aの計数値がNに達してオーバフロー信号S4を発生すると、スイッチSW2が開状態となり、スイッチSW3が閉状態となり、D/A変換部21には基準電圧V2が供給される。
従って、D/A変換部21は、カウンタ8Aの初期化後から計数値がNになるまでの期間は基準電圧V1を取り込み、計数値がNになったのちは基準電圧V2を取り込み、これによりD/A変換を行う。このため、D/A変換部21は、同一のデジタル入力であっても、その計数値がNに達するまでのアナログ出力を、その計数値がNに達したのちのアナログ出力よりも大きくでき、これは第1実施形態の積分器7の積分定数を可変することに相当する。
【0038】
なお、カウンタ8Aの構成を、オーバフロー信号を発生する設定値Nをプログラマブルに設定できるようにしたり、またはオーバフロー信号をその設定値N以内で何段階かに分けて発生するようにし、これに合わせて、図4に示す基準電圧とスイッチを追加し、その基準電圧を段階的に変化させるようにすれば、D/A変換部21に供給する基準電圧をさらに細かく制御できる。
【0039】
以上説明したように、この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
次に、D/A変換器の他の構成例について、図5を参照して説明する。
このD/A変換器5Bは、図5に示すように、比較器4からのMビットのデジタル入力信号を入力して(M+L)ビットのデジタル出力信号を出力するビットシフタ31と、ビットシフタ31からの(M+L)ビットのデジタル出力信号をD/A変換する(M+L)ビットD/A変換部32とからなり、ビットシフタ31によりLビット分のデータシフトが発生するようになっている。
【0040】
ビットシフタ31は、カウンタ8Aからのオーバーフロー信号S4によりその出力が後述のように制御されるようになっている。
次に、このように構成されるD/A変換器5Bの動作例について、図5を参照して説明する。
カウンタ8Aは、増幅率設定信号S1により初期化されると、イネーブル信号S2の計数を開始するが、その計数値がNに達するまでの期間は、カウンタ8Aはオーバフロー信号S4を発生しない。このときには、ビットシフタ31は、Mビットの入力デジタル信号を、(M+L)ビットのデジタル出力のMSB(最上位ビット)側のMビットに出力する。このとき、LSB(最下位ビット)側のLビットはゼロが出力される。
【0041】
その後、カウンタ8Aの計数値がNに達してオーバフロー信号S4を発生すると、これにより、ビットシフタ31は、Mビットの入力デジタル信号を、(M+L)ビットのデジタル出力のLSB側のMビットに出力し、MSB側のLビットはゼロを出力する。
このような動作により、カウンタ8Aの計数値が設定値Nの前後で、Lビット分のデータシフトが起こり、結果的に、D/A変換器5Bのアナログ出力レベルは、同一のデジタル入力値に対して、1/2L (2のL乗分の1)だけ出力レベルが減少することになる。つまり、図4のD/A変換器5Aの場合のように基準電圧を可変した場合と同様となり、同様の効果が得られる。
【0042】
なお、図5において、カウンタ8Aの構成をプログラマブルにしたり、ビットシフタ31もそのビットシフト分を可変にすれば、D/A変換器5Bの出力をさらに細かく制御できる。
【0043】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、A/D変換手段から出力されるA/D変換結果を表示画面上で観測した場合に、クランプループが速すぎるときに発生する横筋ノイズや、それが遅すぎるときに発生するパカツキノイズの両者を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる直流クランプ回路の全体の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す積分器とカウンタの具体的な構成例を示す回路図である。
【図3】本発明の第2実施形態にかかる直流クランプ回路の全体の構成を示すブロック図である。
【図4】図3に示すD/A変換器の具体的な構成例を示す回路図である。
【図5】図3に示すD/A変換器の他の具体的な構成例を示す回路図である。
【図6】従来技術を説明するための波形図である。
【符号の説明】
C1 コンデンサ
R1、R2 抵抗
SW1〜SW3 スイッチ
1 加算器
2 増幅回路
3 A/D変換器
4 比較器
5、5A、5B D/A変換器
5A D/A変換器
7 積分器
8、8A カウンタ
11 演算増幅器
21 D/A変換部
22 選択回路
23 インバータ
31 ビットシフタ
32 (M+L)ビットD/A変換部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a DC clamp circuit that fixes a DC level of an analog signal to a predetermined level when A / D converting an analog signal including a DC component such as a video signal, and the clamp circuit. The present invention relates to a direct current clamp circuit in which the loop band of the above changes within one screen unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a video signal as shown in FIG. 6A is A / D converted by an A / D converter, it is necessary to clamp the DC level in the video signal to a constant value by a DC clamp circuit. For this clamping, a clamping pulse as shown in FIG. 6B generated based on the video signal is used. The video signal whose DC level is clamped in this way is amplified so as to be within the dynamic range of the A / D converter and then A / D converted by the A / D converter.
[0003]
In such a DC clamp circuit, it is desired that there is no fluctuation in the DC level (DC level) of the video signal, and if there is a fluctuation in the DC level for some reason, it can be reconverged in a certain band. I need it. As a prior art for realizing this, an invention described in US Pat. No. 4,473,846, an invention described in Japanese Patent No. 4970594, and the like are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these conventional inventions, it is discussed that the re-clamping when the DC level fluctuates for some reason causes convergence in a certain band, and the band is dynamically changed for each clamp pulse. It has not been devised.
[0005]
Actually, when the A / D conversion result of the video signal A / D converter including such a clamp circuit is viewed as a screen of the display device, several lines of information for each clamp pulse (each line) are collected. Since it is recognized as a single screen (still image), and that single screen changes on the time axis and is recognized as a moving image, the band of the clamp circuit is a very important factor in terms of image quality. Come.
[0006]
For example, if the band of the clamp circuit is large (fast convergence), noise for each line appears on the display screen, and so-called horizontal stripe noise occurs. On the other hand, if the band of this clamp circuit is small (slow convergence), it takes time to reconverge if the DC level fluctuates for some reason, and the pull-in process appears on the display screen, which causes cracking noise. It will end up.
[0007]
The fluctuation of the direct current level is not caused by the video signal source itself, but is mostly generated by the video signal A / D converter itself including a clamp circuit and an amplifier. For example, when the amplification factor of the video signal A / D converter is changed in accordance with the fluctuation of the level of the video signal source, an alternative example is that, in this case, the amplification factor has changed, The clamp level value to the A / D converter fluctuates and needs to be reconverged by the clamp circuit.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to generate no horizontal stripe noise or flicker noise by changing the band of a DC clamp circuit in A / D conversion of an analog signal including a DC component for each clamp pulse within one screen. It is to provide a direct current clamp circuit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, each invention described in claims 1 to 5 is configured as follows.
That is, the invention described in claim 1 adds an input analog signal including a direct current component and a feedback signal for clamping the input analog signal, amplifies the output of the addition means, and externally. Amplifying means capable of setting an amplification factor, A / D converting means for A / D converting the output of the amplifying means and outputting this as an output signal, and comparing the output of the A / D converting means with a predetermined value Initializing at the time of setting the amplification factor of the amplifying means, the integrating means for integrating the output of the comparing means during the output period of the enable signal and feeding back to the adding means as the feedback signal, It is characterized by comprising counting means for counting the enable signal and integration constant varying means for varying the integration constant of the integrating means in accordance with the output of the counting means.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the DC clamp circuit according to the first aspect, the integral constant varying unit varies the resistance value of the integrating resistor of the integrating unit according to the output of the counting unit. It is characterized by becoming.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an adding means for adding an input analog signal including a direct current component and a feedback signal for clamping the input analog signal, an output of the adding means, and an amplification factor from the outside. Amplifying means capable of setting the output, A / D converting means for A / D converting the output of the amplifying means and outputting this as an output signal, and comparison for comparing the output of the A / D converting means with a predetermined value Means, D / A converting means for D / A converting the output of the comparing means, and integrating the output of the D / A converting means during the output period of the enable signal and feeding back to the adding means as the feedback signal. An integrating means, a counting means that is initialized when setting the amplification factor of the amplifying means, and counts the enable signal, and an output that varies the output level of the D / A converting means according to the output of the counting means level It is characterized in that it comprises a variable means.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the DC clamp circuit according to the third aspect, the output level varying means is for D / A conversion supplied to the D / A converting means in accordance with the output of the counting means. It is characterized by comprising reference level changing means for changing the reference level.
According to a fifth aspect of the present invention, in the DC clamp circuit according to the fourth aspect, the reference level changing means includes a plurality of switches for selecting a plurality of reference voltages, and one of the plurality of switches. Is closed according to the output of the counting means, whereby one of the plurality of reference voltages is supplied to the D / A conversion means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the DC clamp circuit according to the third aspect, the output level variable means bit shifts a digital signal input to the D / A conversion means in accordance with the output of the counting means. It is characterized by comprising a bit shifter means.
[0012]
Thus, according to the inventions according to claims 1 and 2, the integration constant of the integrating means can be varied according to the output of the counting means. For this reason, for example, the counting means is initialized at the timing when the amplification factor of the amplifying means is changed, and counting of the enable signal is started. At this time, the integral constant is increased (the loop band is increased), Thereafter, when the count of the counting means reaches a predetermined value, if the integration constant is changed so as to be reduced (the loop band is reduced), the DC clamp circuit in the A / D conversion of the analog signal including the DC component is changed. The band is changed for each clamp pulse.
[0013]
Therefore, according to each of the inventions according to claim 1 and claim 2, when the A / D conversion result from the A / D conversion means is observed on the display screen, the horizontal stripe noise generated when the clamp loop is too fast. In addition, it is possible to suppress both of the flicker noise that occurs when it is too slow, and the optimum loop band can be selected.
Further, according to the inventions according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the DC clamp circuit of the present invention.
As shown in FIG. 1, the DC clamp circuit according to the first embodiment includes an adder 1 as an adding means, an amplifier circuit 2 as an amplifying means, and an A /
[0015]
Further, in the DC clamp circuit according to the first embodiment, the amplification factor of the amplifier circuit 2 can be arbitrarily set by the amplification factor setting signal S1, and the
The adder 1 adds an analog signal including a direct current component such as a video signal and a feedback signal output from the integrator 7 to clamp the analog signal, and outputs the added value to the amplifier circuit 2. It is like that. The amplifier circuit 2 amplifies the addition signal output from the adder 1 and outputs the amplified signal to the A /
[0016]
The A / D converter 3 A / D converts the analog output signal from the amplifier circuit 2 into a digital signal composed of predetermined bits, and outputs the A / D converted digital signal to the output terminal as an output signal. At the same time, it is output to the comparator 4. The comparator 4 compares the digital signal output from the A /
[0017]
Here, the predetermined set value is determined by how much the A / D conversion value (output of the A / D converter 3) for the direct current included in the analog signal is set when a clamp loop described later is formed. Value.
The D / A converter 5 D / A converts the digital signal from the comparator 4 into an analog signal and outputs the analog signal to the integrator 7. The switch 6 is provided between the output side of the D / A converter 5 and the input side of the integrator 7, and its contact can be opened and closed by an enable signal S2.
[0018]
The integrator 7 integrates the output signal from the D / A converter 5 when the contact of the switch 6 is closed by the enable signal S2, and outputs the integrated value to the adder 1 as the feedback signal. It has become. Further, the integrator 7 can be varied by an integral constant control signal S3 that is the count output of the
[0019]
The
Next, the operation of the DC clamp circuit according to the first embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.
[0020]
Now, when the enable signal S2 for opening and closing the switch 6 is set to the “H” level, the switch 6 is closed and a clamp loop is formed. At this time, when an analog signal including a direct current component is input to the adder 1 like a video signal, the analog signal and a feedback signal output from the integrator 7 for clamping the analog signal are added to the adder 1. The added signal is output to the amplifier circuit 2.
[0021]
In the amplifier circuit 2, the added signal is amplified and output to the A /
In the comparator 4, the digital signal is compared with a set value, and the comparison result is output to the D / A converter 5 as a digital signal. In the D / A converter 5, the digital signal is D / A converted into an analog signal. Since the contact of the switch 6 is closed when the clamp loop is formed, the analog signal output from the D / A converter 5 is integrated by the integrator 7 during the closed state. The output signal of the integrator 7 is fed back to the adder 1 as a feedback signal.
[0022]
By such an operation, the difference between the set value of the comparator 4 and the A / D conversion value of the A /
Next, when it is necessary to change the amplification factor of the amplifier circuit 2 for some reason after the completion of the clamp convergence, the amplification factor of the amplifier circuit 2 is changed by the amplification factor setting signal S1. After that, when the enable signal S2 for opening and closing the switch 6 is set to the “H” level again, the switch 6 is closed to form a crank loop, and before the input analog signal and the amplification factor of the amplifier circuit 2 are changed. The adder 1 adds the output of the integrator 7 which has completed the convergence of the crank loop, and outputs the result to the amplifier circuit 2. At this time, if there is no change in the DC component of the input analog signal, the output value to the amplifier circuit 2 is the same as before the gain is changed.
[0023]
However, since the amplification factor of the amplifier circuit 2 has changed, the output value to the A /
[0024]
On the other hand, the
[0025]
As a result, the noise caused by re-convergence of the crank loop immediately after changing the amplification factor of the amplifier circuit 2 is eliminated due to the high speed of the loop, and the noise of the horizontal stripe due to the high speed of the loop Is solved by slowing down.
Next, a specific configuration for variably controlling the integration constant of the integrator 7 will be described with reference to FIG.
[0026]
As shown in FIG. 2, the integrator 7 includes an operational amplifier (op-amp) 11, a capacitor C1, a resistor R1, a resistor R2, a switch SW1, an analog
[0027]
More specifically, a resistor R1 is connected between the
[0028]
The
Next, an operation example of the circuit of FIG. 2 having such a configuration will be described.
[0029]
Now, when the
[0030]
Int1 = C1 × (R1 + R2) / (R1 + R2) (1)
Thereafter, if the count value of the
Int2 = C1 × R1 (2)
Comparing the integration constants Int1 and Int2, it can be seen that Int1 <Int2, and thereby the value of the integration constant of the integrator 7 can be decreased (changed) before and after the count value N of the
[0031]
The configuration of the
[0032]
Next, a DC clamp circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The DC clamp circuit according to the second embodiment includes a D / A converter 5 shown in FIG. 1 as a D /
[0033]
Since the structure of the other parts of the second embodiment is the same as that of the first embodiment of FIG. 1, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and integrators 7A and D having different structures are used. The configuration of the /
The integrator 7A has a configuration in which the series circuit of the resistor R2 and the switch SW1 is omitted from the components of the integrator 7 in FIG.
[0034]
As shown in FIG. 4, the D /
As shown in FIG. 4, the selection circuit 22 includes a switch SW2 that selects the first reference voltage V1 and a switch SW3 that selects the second reference voltage V2. The switch SW2 has its contact point opened / closed in response to the overflow signal S4 from the
[0035]
Next, an example of operation | movement of 2nd Embodiment which consists of such a structure is demonstrated with reference to drawings.
In the second embodiment, the operation until the switch 6 is closed and the clamp loop is formed and the convergence of the clamp is completed is basically the same as the operation of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The operation of the D /
[0036]
In FIG. 4, the relationship between the magnitudes of the reference voltage V1 and the reference voltage V2 supplied to the D /
Now, when the
[0037]
Thereafter, when the count value of the
Therefore, the D /
[0038]
The configuration of the
[0039]
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
Next, another configuration example of the D / A converter will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the D /
[0040]
The output of the bit shifter 31 is controlled as described later by the overflow signal S4 from the
Next, an operation example of the D /
When the
[0041]
Thereafter, when the count value of the
By such an operation, a data shift of L bits occurs before and after the count value of the
[0042]
In FIG. 5, if the configuration of the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the A / D conversion result output from the A / D conversion means is observed on the display screen, the horizontal stripe noise generated when the clamp loop is too fast, It is possible to suppress both flicker noises that occur when the time is too slow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a DC clamp circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of an integrator and a counter shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a DC clamp circuit according to a second embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the D / A converter shown in FIG. 3. FIG.
5 is a circuit diagram showing another specific configuration example of the D / A converter shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the prior art.
[Explanation of symbols]
C1 Capacitors R1, R2 Resistors SW1 to SW3 Switch 1 Adder 2 Amplifying circuit 3 A / D converter 4
Claims (6)
この加算手段の出力を増幅するとともに,外部から増幅率の設定が可能な増幅手段と、
この増幅手段の出力をA/D変換してこれを出力信号として出力するA/D変換手段と、
このA/D変換手段の出力を所定値と比較する比較手段と、
この比較手段の出力をイネーブル信号の出力期間中に積分して前記加算手段に前記帰還信号として帰還させる積分手段と、
前記増幅手段の増幅率の設定の際に初期化され、前記イネーブル信号を計数する計数手段と、
この計数手段の出力に応じて前記積分手段の積分定数を可変する積分定数可変手段と、
を備えたことを特徴とする直流クランプ回路。An adding means for adding an input analog signal including a DC component and a feedback signal for clamping the input analog signal;
Amplifying means capable of amplifying the output of the adding means and setting an amplification factor from the outside;
A / D conversion means for A / D converting the output of the amplification means and outputting it as an output signal;
Comparison means for comparing the output of the A / D conversion means with a predetermined value;
Integrating means for integrating the output of the comparing means during the output period of the enable signal and feeding back to the adding means as the feedback signal;
Counting means that is initialized when setting the amplification factor of the amplification means and counts the enable signal;
Integration constant variable means for changing the integration constant of the integration means in accordance with the output of the counting means;
A direct current clamp circuit comprising:
この加算手段の出力を増幅するとともに,外部から増幅率の設定が可能な増幅手段と、
この増幅手段の出力をA/D変換してこれを出力信号として出力するA/D変換手段と、
このA/D変換手段の出力を所定値と比較する比較手段と、
この比較手段の出力をD/A変換するD/A変換手段と、
このD/A変換手段の出力をイネーブル信号の出力期間中に積分して前記加算手段に前記帰還信号として帰還させる積分手段と、
前記増幅手段の増幅率の設定の際に初期化され、前記イネーブル信号を計数する計数手段と、
この計数手段の出力に応じて前記D/A変換手段の出力レベルを可変する出力レベル可変手段と、
を備えたことを特徴とする直流クランプ回路。An adding means for adding an input analog signal including a DC component and a feedback signal for clamping the input analog signal;
Amplifying means capable of amplifying the output of the adding means and setting an amplification factor from the outside;
A / D conversion means for A / D converting the output of the amplification means and outputting it as an output signal;
Comparison means for comparing the output of the A / D conversion means with a predetermined value;
D / A conversion means for D / A converting the output of the comparison means;
Integrating means for integrating the output of the D / A converting means during the output period of the enable signal and causing the adding means to feed back as the feedback signal;
Counting means that is initialized when setting the amplification factor of the amplification means and counts the enable signal;
Output level varying means for varying the output level of the D / A converting means according to the output of the counting means;
A direct current clamp circuit comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000377912A JP4033284B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | DC clamp circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000377912A JP4033284B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | DC clamp circuit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002185819A JP2002185819A (en) | 2002-06-28 |
JP2002185819A5 JP2002185819A5 (en) | 2005-09-22 |
JP4033284B2 true JP4033284B2 (en) | 2008-01-16 |
Family
ID=18846571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000377912A Expired - Fee Related JP4033284B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | DC clamp circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4033284B2 (en) |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377912A patent/JP4033284B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002185819A (en) | 2002-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3580555B2 (en) | Hearing aid device | |
JP3653171B2 (en) | Variable gain amplifier | |
JP4636926B2 (en) | Multi-bit ΔΣ modulation type DA converter | |
JP4384747B2 (en) | Black level adjustment device for video camera | |
JP3134403B2 (en) | Digital / analog converter | |
JPWO2007055114A1 (en) | Correlated double sampling circuit and sample hold circuit | |
TWI245494B (en) | Video signal processing system including analog to digital converter and related method for calibrating analog to digital converter | |
JP5721489B2 (en) | AD conversion circuit, photoelectric conversion device, imaging system, and driving method of AD conversion circuit | |
JP6545998B2 (en) | Audio circuit, automotive audio device using the same, audio component device, electronic device | |
JP2001044770A (en) | Amplifier circuit | |
JP4899271B2 (en) | Analog control method, analog control device, AGC, and AGC control method | |
EP0910172A1 (en) | Analog/digital conversion device | |
JP4033284B2 (en) | DC clamp circuit | |
WO2019016280A1 (en) | Circuit and method for driving an audio amplifier | |
JP2010226454A (en) | Gain control circuit and electronic volume circuit having the same | |
US10797715B2 (en) | Filtering method and filter | |
JPH0537819A (en) | Amplitude control circuit | |
JPH0484520A (en) | A/d converter | |
JP3088234B2 (en) | Adaptive Clamp Circuit for Video Signal Receiver | |
JP4446791B2 (en) | Calibration apparatus and calibration method in DA converter system | |
JPH0595239A (en) | Level control circuit | |
JP4014825B2 (en) | Signal DC voltage stabilization circuit | |
JP2006325262A (en) | Limiter controller and limiter control method | |
TW201842734A (en) | Method and circuit for inter-symbol interference compensation and modulator thereof | |
JP3921733B2 (en) | Input signal controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050420 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050420 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070402 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071017 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |