JPH0336152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は信号検出回路に関し、特に微小電流信
号を検出する場合に適用して好適ならしめたもの
である。

従来例えばカラーテレビジヨン受像機、ビデオ
テープレコーダ（VTR）のカラーキラー回路に
おいて、第１図に示すように電流信号源１として
のカラーバースト検波回路の出力端に得られる微
小電流検出出力i_Sを電流−電圧変換回路２によつ
て直流電圧V_putに変換し、この直流電圧V_putを電
圧比較回路３に与えて基準電圧V_thのレベルを越
えたとき検出出力CKを送出する構成の信号検出
回路が用いられている。

電流−電圧変換回路２は直流電源V_cc及び接地
間に直列に接続された２つの電流−電圧変換用抵
抗Ｒ１及びＲ２と、その接地側抵抗Ｒ２に並列に
接続されたコンデンサＣ１とを有し、電流検出出
力i_Sを抵抗Ｒ１及びＲ２を並列に通じて接地に流
すことにより抵抗Ｒ１及びＲ２の接続点Ｐ１に降
下電圧 V_put＝R1R2・i_S …(1) を発生させ、この降下電圧V_putを電圧比較回路３
の反転比較入力端に与える。

しかるに電圧比較回路３の非反転基準入力端に
は基準電圧V_thがスレシヨルド電圧として与えら
れ、電流−電圧変換回路２の直流電圧V_putがスレ
シヨルド電圧V_thより小さくなつたとき、電流信
号源１においてバースト信号が検出されていない
と判断して論理「Ｈ」のカラーキラー信号CKを
信号検出回路の検出信号として送出するようにな
されている。

なお直流電源V_ccから抵抗Ｒ１及びＲ２により
分圧されて得られる直流バイアスが電圧比較回路
３の比較入力端に供給される。

第１図の従来の構成において、電流信号源１の
検出出力i_Sは微小電流であるため電流−電圧変換
回路２から電圧比較回路３を動作させるに必要な
程度のゲインをもつ降下電圧V_putを出力するため
には直流−電圧変換用抵抗Ｒ１及びＲ２を大きい
値に選定する必要がある。しかしこの構成の信号
検出回路をIC上に形成しようとする場合には抵
抗Ｒ１及びＲ２の値を大きくするにつき限度があ
るため実際の回路上電圧比較回路３を安定に動作
させるのに十分なゲインを得ることが困難であ
る。特に電圧比較回路３のスレシヨルド電圧V_th
の値は電流−電圧変換回路２の出力電圧V_putに見
合つた値にしなければならないが、このようにす
ると実際上微小レベルでかつ安定性の良い基準電
圧V_thを得ることは困難である。

本考案は以上の点を考慮してなされたもので、
微小電流検出出力をコンデンサに充電してその両
端電圧に基づいて電圧比較回路に対する比較入力
を作るようにすることにより、高抵抗を必要とし
ないで十分大きなゲインの比較入力を得ることが
できるようにしようとするものである。

以下図面について本考案をカラーキラー回路に
適用した場合の一実施例を詳述するに、第２図は
本考案に依る信号検出回路の原理構成を示す。電
流信号入力源１１としてのカラーバースト検波回
路の出力は電流−電圧変換用コンデンサＣ１１及
び定電流源１２でなる並列回路の非接地側端の信
号ライン１３に接続され、電流信号入力源１１の
検出電流i_Sが定電流源１２を流れる電流I_Oより大
きいとき実線矢印で示すように、検出電流i_Sが定
電流源１２を流れる電流I_OとコンデンサＣ１１を
充電する電流i_S−I_Oとに分流する。これに対して
検出電流i_Sが定電流源１２を流れる電流I_Oより小
さいときは点線矢印で示すように、検出電流i_Sと
コンデンサＣ１１から放電される電流I_O−i_Sとの
和の電流I_Oが定電流源１２に流れる。

コンデンサＣ１１の非接地側端の信号ライン１
３の電圧V_putはスレシヨルド電圧V_thを基準電圧
として受けている電圧比較回路１４の反転比較入
力端に与えられ、電圧V_putがスレシヨルド電圧
V_thより小さくなつたとき電圧比較回路１４から
論理「Ｈ」レベルの検出出力CKを発生してこれ
をカラーキラー信号として送出するようになされ
ている。

またコンデンサＣ１１の非接地側端の信号ライ
ン１３はPNPトランジスタ１５のエミツタ−コ
レクタを通じて接地されると共に、NPN トラ
ンジスタ１６のエミツタ−コレクタを通じて電圧
源V_ccに接続されている。一方のトランジスタ１
５のベースには基準電圧源V₁が接続され、検出
電流i_Sがi_S＞I_OでコンデンサＣ１１に充電電流i_S−
I_Oが流れているとき、コンデンサＣ１１の充電電
圧V_putが上昇して行つてトランジスタ１５をオン
動作させ、これによりコンデンサＣ１１の端子電
圧従つて比較入力信号V_putを V_put＝V₁＋V_BE …(2) にクランプするようになされている。なお(2)式に
おいてV_BEはトランジスタ１５のベース−エミツ
タ内部降下電圧である。かくしてトランジスタ１
５及び基準電圧源V₁は充電時に動作する第１の
クランプ回路１７を形成している。

これに対して他方のトランジスタ１６のベース
には基準電圧源V₂が接続され（V₂＜V₁に選定さ
れている）、検出電流i_Sがi_S＜I_OでコンデンサＣ１
１から放電電流I_O−i_Sが流出しているとき、コン
デンサＣ１１の端子電圧V_putが下降して行つてト
ランジスタ１６をオン動作させ、これによりコン
デンサＣ１１の端子電圧従つて比較入力信号V_put
を V_put＝V₂−V_BE …(3) にクランプするようになされている。なお(3)式に
おいてV_BEはトランジスタ１６のベース−エミツ
タ内部降下電圧である。かくしてトランジスタ１
６及び基準電圧源V₂は放電時に動作する第２の
クランプ回路１８を形成している。

第２図の構成において、電流信号入力源１１か
ら検出電流出力i_Sが得られると、その値が定電流
源１２の電流I_Oより大きいか否かによつてi_S＞I_O
のときコンデンサＣ１１が充電され、i_S＜I_Oのと
き放電され、これによりコンデンサＣ１１の端子
電圧V_putは、 V_put＝１／jωC・i_S …(4) で決まる値になる。従つてこの(4)式の端子電圧
V_putがスレシヨルド電圧V_thより大きければ電圧
比較回路１４は検出動作をせず論理「Ｌ」の出力
を送出し、これに対して端子電圧V_putがスレシヨ
ルド電圧V_thより小さくなれば電圧比較回路１４
が検出動作をして論理「Ｈ」レベルの検出出力
CKを送出する。

ところで(4)式において直流ゲインを考えると、
ω＝０のとき端子電圧V_putは無限大になることか
ら、直流ゲインは無限大であると考えられる。こ
れにより端子電圧V_putがコンデンサＣ１１の充電
又は放電動作に応じて上昇又は下降すれば、クラ
ンプ回路１５又は１６が動作して(2)式又は(3)式で
表わされる値にクランプした状態で安定すること
になる。

このようにして第２図の構成に依れば、コンデ
ンサＣ１１の端子電圧従つて電圧比較回路１４の
比較入力V_putは必要に応じて適宜の値に選定でき
る基準電圧V₁及びV₂の値で決まり、かくして検
出すべき微小電流を必要に応じて十分大きな値に
変換して検出することができる。そしてかくする
につき第１図の従来の場合のように大きい値の電
流−電圧変換用抵抗Ｒ１及びＲ２を用意する必要
性をなくし得る。

第３図は第２図の具体的実施例を示すもので、
この場合カラーキラー回路は第２図との対応部分
に同一符号を附して示すように次の構成をもつ。
電流信号入力源１１はカラーバースト検波回路と
してクロマ信号Ｓ１と、色副搬送波の周波数
（3.58〔ＭHz〕）をもつ同期発振信号Ｓ２（例えば
別途用意された3.58〔ＭHz〕水晶電圧制御発振器
から得られる）とを掛算入力として受ける掛算回
路２１を有する。掛算回路２１は差動増幅器で構
成され、その正相側出力トランジスタ２２及び逆
相側出力トランジスタ２３をカーレントミラー接
続することにより逆相側出力トランジスタ２３か
ら位相検波された検出電流信号i_Sを信号ラインに
送出するようになされている。

ここで掛算回路２１の定電流用トランジスタ２
４のベースは定電圧ダイオード２５の非アース側
端に接続され、かくして定電圧ダイオード２５か
ら定電圧が与えられたとき駆動電流を掛算回路２
１に与えて位相検波動作を行うようになされてい
る。

一方検出電流信号i_Sが与えられる信号ライン１
３には同様に定電圧ダイオード２５の非アース側
端に接続された定電流用トランジスタ２７をもつ
定電流源１２が接続され、これにより掛算回路２
１が動作したときこれと同期して定電流源１２が
動作するようになされている。

しかるに定電圧ダイオード２５はアノードをス
イツチ回路２９、抵抗３０を順次通じて電源V_cc
に接続されると共にカソードを抵抗３１を通じて
接地され、スイツチ回路２９がバーストフラグＳ
３によつてオン動作したとき定電圧制御出力を上
述の定電流用トランジスタ２４及び２７のベース
に与え、これによりカラーキラー回路に与えられ
るビデオ信号のうちバースト信号が到来するタイ
ミングで位相検波動作をさせることにより検出電
流信号i_Sを形成すると共に、定電流源１２への電
流I_Oとの差電流i_S−I_Oを信号ライン１３に接続さ
れたコンデンサＣ１１に流すようになされてい
る。

信号ライン１３は第１及び第２のクランプ回路
１７及び１８のトランジスタ１５及び１６のエミ
ツタに接続されている。この実施例の場合、基準
電圧源３３として２つの直流電源３４及び３５を
直列に接続した構成をもつ。

第３図の構成によれば、第２図の原理構成につ
いて上述したと同様にしてコンデンサＣ１１から
必要に応じて任意のゲインの比較入力信号V_putを
電圧比較回路１４に与えることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示し、水晶電圧
制御発振器が180゜位相ずれの状態にミスロツクさ
れた場合この位相ロツク状態を検出して正しい位
相に位相ロツクさせ得るようにしたものである。
この場合電流信号入力源１１の検出電流信号i_Sの
信号ライン１３とコンデンサＣ１１及び定電流源
１２の並列回路との間に位相反転検出回路４１が
介挿されている。

位相反転検出回路４１は信号ライン１３及び接
地間に接続された補助コンデンサ４２を有し、こ
の補助コンデンサ４２に並列に抵抗４３、逆流阻
止用ダイオード４４、補助電圧源４５でなる直列
回路が接続され、この並列回路の非接地側が逆流
阻止用ダイオード４６を通じてコンデンサＣ１１
及び定電流源１２の並列回路に接続されている。

第４図の構成において、水晶電圧制御発振器が
ミスロツクしていなければ掛算回路２１から流出
する検出電流信号i_Sによつて位相反転検出回路４
１の補助コンデンサ４２が充電され、その端子電
圧V_aが電流−電圧変換用コンデンサＣ１１の端
子電圧V_putより高くなるとダイオード４６を通じ
てコンデンサ４２の充電電圧がコンデンサＣ１１
に移される。これによりコンデンサＣ１１は第３
図について上述したと同様に動作して電圧比較回
路１４からカラーキラー信号となる検出出力CK
の送出動作をする。

これに対して水晶電圧制御発振器がミスロツク
されると、同期発振信号Ｓ２の位相がクロマ信号
Ｓ１に対して逆相となるので点線矢印で示すよう
に検出電流信号i_Sの流れる方向が逆転して掛算回
路２１に流入するようになる。この逆流電流i_Sは
位相反転検出回路４１の補助コンデンサ４２から
流出する。このとき補助コンデンサ４２の端子電
圧V_aは低下してダイオード４６がオフ動作し、
電流−電圧変換用コンデンサＣ１１には検出電流
信号i_Sが流れなくなることによりその端子電圧
V_putは第２のクランプ回路１８によつてクランプ
された状態になる。このとき補助コンデンサ４２
の端子電圧V_aはダイオード４４、抵抗４３を通
じて補助電圧源４５の電圧に基づいて電圧比較回
路４７の基準電圧V_thaより低い値に維持され、こ
れにより電圧比較回路４７から論理「Ｈ」レベル
の反転検出信号RVが送出されて同期発振信号Ｓ
２が正しい位相にロツクし直される。

かくすると、検出電流信号i_Sは掛算回路２１か
ら流出する方向になり、再びダイオード４６がオ
ン動作して第３図について上述したと同様のコン
デンサＣ１１によるカラーキラー信号CKの発生
動作が実行され、従つて第４図の場合にも第３図
の場合と同様の効果を得ることができる。

以上のように本考案に依れば、電流信号入力源
１１から流出する検出電流i_Sを電流−電圧変換用
コンデンサＣ１１に充電すると共に、その端子電
圧V_putの上限及び下限を第１及び第２のクランプ
回路１７及び１８によつてクランプするように
し、このクランプ電圧のレベルの切り換わりに基
づいて検出電流信号i_Sの変動を確実に検出でき
る。かくするにつきコンデンサＣ１１の直流ゲイ
ンが原理的に無限大であることを利用してたとえ
検出電流信号i_Sが微小電流であつても必要に応じ
て十分大きい電圧出力を得ることができ、従つて
従来のように電流−電圧変換用抵抗を設けないで
済むと共に基準電圧V_thも安定なものを容易に実
現でき、これにより容易にIC上に構成できる信
号検出回路を実現し得る。

なお上述においては本考案をカラーテレビジヨ
ン受信機、VTRのカラーキラー回路に適用した
場合の実施例について述べたが、これに限らず要
するに微小電流を検出する場合に広く適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の信号検出回路を示す接続図、第
２図は本考案に依る信号検出回路の原理構成を示
す接続図、第３図は本考案に依る信号検出回路の
一実施例を示す接続図、第４図は本考案の他の実
施例を示す接続図である。 １……電流信号源、２……電流−電圧変換回
路、３……電圧比較回路、１１……電流信号入力
源、１２……定電流源、１４……電圧比較回路、
１５，１６……第１，第２のクランプ回路、２１
……掛算回路、２２，２３……正相，逆相出力ト
ランジスタ、２５……定電圧ダイオード、３３…
…基準電圧源、４１……位相反転検出回路、Ｃ１
１……電流−電圧変換用コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電流信号入力源の出力端子と接地との間に接続
   され、上記電流信号入力源の検出電流信号を充電
   するコンデンサと、 上記コンデンサと並列に上記電流信号入力源の
   出力端子と接地との間に接続された定電流源と、 上記コンデンサの出力端子に接続され、上記出
   力端子の端子電圧が上昇して行くとき当該端子電
   圧を第１のクランクレベルにクランプする第１の
   クランプ回路と、 上記コンデンサの出力端子に接続され、上記出
   力端子の端子電圧が下降して行くとき当該端子電
   圧を上記第１のクランプレベルより低い第２のク
   ランプレベルにクランプする第２のクランプ回路
   と、 上記端子電圧のレベルが所定値を越えたとき検
   出出力を送出する電圧比較回路と を具えることを特徴とする信号検出回路。