JPH0410276B2 - - Google Patents

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JPH0410276B2
JPH0410276B2 JP59193304A JP19330484A JPH0410276B2 JP H0410276 B2 JPH0410276 B2 JP H0410276B2 JP 59193304 A JP59193304 A JP 59193304A JP 19330484 A JP19330484 A JP 19330484A JP H0410276 B2 JPH0410276 B2 JP H0410276B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は同相成分除去比を改善した差動増幅装
置に係り、例えば固体撮像素子を用いた内視鏡に
おいて高周波切開切除具と併用する場合に、この
切開切除具からの雑音を相殺するに適した差動増
幅装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a differential amplifier device with an improved common-mode component rejection ratio, and is suitable for use in conjunction with a high-frequency cutting and cutting tool, for example, in an endoscope using a solid-state image sensor. , relates to a differential amplification device suitable for canceling out noise from this cutting tool.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

近年、電荷結合素子(CCD)、バケツリレー素
子(BBD)およびMOS型センサ等を、内視鏡の
特に挿入部先端に固体撮像素子として用いる研究
が盛んに試みられている。
In recent years, much research has been conducted to use charge-coupled devices (CCDs), bucket brigade devices (BBDs), MOS sensors, and the like as solid-state imaging devices, especially at the tip of the insertion section of endoscopes.

ところで、この種の内視鏡の高周波切開切除具
(以下高周波メスという)と併用する場合、この
メスからの高周波電流が固体撮像素子で得られる
映像信号に電磁的に重畳し、デイスプレイされる
画像が不鮮明になるという問題が知られている。
By the way, when this type of endoscope is used in conjunction with a high-frequency incision and excision tool (hereinafter referred to as a high-frequency scalpel), the high-frequency current from the scalpel is electromagnetically superimposed on the video signal obtained by the solid-state image sensor, resulting in an image being displayed. There is a known problem that the image becomes unclear.

すなわち、高周波メスを駆動する高周波電流の
周波数は被検体(人体)に影響しない値に設定さ
れるもので、この周波数は一般に300〔KHz〕以上
が適当とされている。一方、固体撮像素子にて得
られる映像信号はカラー信号の場合、例えば4.3
〔MHz〕の周波数帯域を有し、この低域成分と高
周波電流の周波帯とが重なり合つたクロストーク
を生ずる訳である。そして、このような現象が発
生すると、画像が不鮮明となつて甚だしい場合に
は、手術、検査等内視鏡操作を中止しなければな
らない。
That is, the frequency of the high-frequency current that drives the high-frequency scalpel is set to a value that does not affect the subject (human body), and it is generally considered appropriate for this frequency to be 300 [KHz] or higher. On the other hand, in the case of a color signal, the video signal obtained by a solid-state image sensor is, for example, 4.3
It has a frequency band of [MHz], and this low-frequency component and the frequency band of the high-frequency current overlap, resulting in crosstalk. When such a phenomenon occurs, the image becomes unclear, and in severe cases, endoscopic operations such as surgeries and examinations must be stopped.

このような外来雑音を防止する場合、普通シー
ルド対等が施されるが、内視鏡の挿入部が極めて
長くシールドするだけでは十分に雑音の混入を阻
止することができなかつた。
In order to prevent such external noise, a shield is usually applied, but simply shielding the insertion portion of the endoscope for a very long time has not been able to sufficiently prevent the noise from entering.

このような雑音の対策を施した内視鏡として、
従来、特開昭58−69530号公報及び特開昭58−
69528号公報のように、高周波電流が流れる部分
をシールドし、かつ映像信号の帯域を避けるよう
に高周波電流の周波数を高くしたり、高周波電流
の帯域を避けるようにしたものが提唱されている
が、これらはいずれも画像信号の雑音となる高周
波電流を映像信号から積極的に除去しようとする
ものではなかつた。
As an endoscope that takes measures against such noise,
Previously, JP-A-58-69530 and JP-A-58-
As in Publication No. 69528, it has been proposed that the part where the high frequency current flows is shielded, and the frequency of the high frequency current is increased to avoid the video signal band, or the high frequency current band is avoided. However, none of these attempts to actively remove high-frequency currents, which cause noise in the image signal, from the video signal.

一方、上記のような雑音を回路的手段にて除去
しようとして本件出願人は昭和58年9月5日に特
願昭58−163598号で電子スコープの雑音防止装置
と題する発明をすでに出願している。
On the other hand, in an attempt to eliminate the above-mentioned noise by circuit means, the applicant has already applied for an invention titled Noise Prevention Device for Electronic Scope in Japanese Patent Application No. 163598-1988 on September 5, 1981. There is.

この出願の内容を第5図を参照して簡単に説明
すると、符号1は内視鏡の挿入部を示し、その先
端部に設けられた固体撮像素子2の出力は、不平
衡入力−平衡出力型増幅器3を介して2重2線シ
ールドケーブル4に導入される。このケーブル4
の挿入部終端側は差動増幅器5の第1および第2
の入力端にそれぞれ接続され、この差動増幅器5
の出力は図示しないビデオプロセス増幅回路に供
給される。
Briefly explaining the content of this application with reference to FIG. 5, reference numeral 1 indicates the insertion section of the endoscope, and the output of the solid-state image sensor 2 provided at the tip thereof is unbalanced input - balanced output. The signal is introduced into a dual double-wire shielded cable 4 via a type amplifier 3. This cable 4
The terminal end of the insertion part is connected to the first and second terminals of the differential amplifier 5.
are respectively connected to the input terminals of the differential amplifier 5.
The output of is supplied to a video process amplifier circuit (not shown).

このようにケーブル4の終端側に差動増幅器5
を設けることにより、ケーブル4の各第1および
第2信号ライン41,42に出現する信号S1,S2
映像信号成分が逆相で雑音成分が同相で導びかれ
る。次段の差動増幅器5の目的は、逆相成分を差
動増幅し、同相成分を相殺することにあるから、
同相で入力される高周波メスからの雑音は出力に
生じないことになるのである。
In this way, a differential amplifier 5 is installed at the end of the cable 4.
By providing the signals S 1 and S 2 appearing on each of the first and second signal lines 4 1 and 4 2 of the cable 4, the video signal components are led in opposite phase and the noise components are in the same phase. The purpose of the next stage differential amplifier 5 is to differentially amplify the anti-phase component and cancel the common-mode component.
Noise from the high-frequency scalpel input in the same phase will not appear in the output.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

第6図は上記のような目的で用いられる差動増
幅器5の具体的回路構成を示し、トランジスタ
TR1およびTR2で差動増幅器を構成し、その各ベ
ースへ第5図で示したシールドケーブル4からの
信号S1,S2が供給される。差動増幅トランジスタ
TR1,TR2の各コレクタは夫々負荷抵抗R1およ
びR2を介して+Vなる電圧を供給する第1電圧
源に接続される一方、各エミツタはそれぞれ直線
性改善用抵抗R3およびR4の一部並びに抵抗R5
よびR4の一部を介してトランジスタTR3のコレ
クタに接続される。尚、抵抗R4は可変摺動抵抗
である。上記トランジスタTR3のエミツタは抵抗
R6を介して−Vなる電圧を供給する第2電圧源
に接続されている。このトランジスタTR3は、差
動増幅器の電流源であつて、第2電圧源からの−
Vが抵抗R7を介して印加されている。尚、この
ベースは所定値の抵抗を対接地点間に有してい
る。
FIG. 6 shows a specific circuit configuration of the differential amplifier 5 used for the above purpose.
TR 1 and TR 2 constitute a differential amplifier, and signals S 1 and S 2 from the shielded cable 4 shown in FIG. 5 are supplied to each base of the differential amplifier. differential amplification transistor
The collectors of TR 1 and TR 2 are connected to a first voltage source that supplies +V via load resistors R 1 and R 2 , respectively, while the emitters of each are connected to linearity improving resistors R 3 and R 4 , respectively. and a portion of resistors R 5 and R 4 to the collector of transistor TR 3 . Note that the resistance R 4 is a variable sliding resistance. The emitter of the transistor TR 3 above is a resistor.
It is connected via R6 to a second voltage source that provides a voltage of -V. This transistor TR 3 is a current source of the differential amplifier, and is a current source for the differential amplifier, and is a current source for the differential amplifier, and is a current source for the differential amplifier, and is a current source for the differential amplifier, and is a current source for the differential amplifier.
V is applied through resistor R7 . Incidentally, this base has a resistance of a predetermined value between the opposite ground point.

このような構成において、すでに述べたように
差動増幅器は、同相等振幅入力では出力を相殺
し、逆相入力を出力しようとするものであるか
ら、その性能の目安として逆相成分の差動利得
と、同相成分の同相利得との比が大きいもの程内
視鏡の雑音防止に適している。この比はCMRR
(Common Mode Rejection Ratio)と称され、
差動増幅トランジスタTR1,TR2の特性(特に交
流電流増幅率hfe)が揃い、且つ、電流源トラン
ジスタTR3の出力インピーダンスが大きい程良好
とされている。
In such a configuration, as mentioned above, the differential amplifier attempts to cancel the output with the in-phase equal amplitude input and output the anti-phase input, so as a measure of its performance, the difference The larger the ratio of the gain to the in-phase gain of the in-phase component is, the more suitable it is for preventing noise in an endoscope. This ratio is CMRR
(Common Mode Rejection Ratio)
It is said that the better the characteristics of the differential amplifying transistors TR 1 and TR 2 (particularly the AC current amplification factor hfe) are the same, and the larger the output impedance of the current source transistor TR 3 is, the better.

ところが、これらの条件が理想的であつても
CMRRの値には限界がある。その理由の主なも
のとしては、温度ドリフト等による入力電圧の変
化を挙げることができる。この入力電圧が変化す
ると各差動トランジスタTR1,TR2のコレクタ・
エミツタ間電圧VCEとエミツタからの電流IEの変
化が起き、電流増幅率hfeがそれにつれて変化し
CMRRを小さくしてしまう。つまりトランジス
タTR1とTR2で増幅された信号成分はそれぞれ逆
相で出力されるため、入力信号の振幅が変化する
と、トランジスタTR1のVCE1、IE1およびトラン
ジスタTR2のVCE2、IE2が変化し、差動増幅器の
増幅率のバランスが取れなくなり、信号に重畳さ
れた同相雑音成分をキヤンセルすることができな
くなるのである。
However, even if these conditions are ideal,
There are limits to the value of CMRR. The main reason for this is changes in input voltage due to temperature drift and the like. When this input voltage changes, the collectors of each differential transistor TR 1 and TR 2
A change occurs in the emitter voltage V CE and the current I E from the emitter, and the current amplification factor hfe changes accordingly.
This will reduce CMRR. In other words, the signal components amplified by transistors TR 1 and TR 2 are output in opposite phases, so when the amplitude of the input signal changes, V CE1 and I E1 of transistor TR 1 and V CE2 and I E2 of transistor TR 2 changes, the amplification factor of the differential amplifier becomes unbalanced, and it becomes impossible to cancel the common mode noise component superimposed on the signal.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
同相成分で導びかれる高周波メス等の雑音源から
の雑音を相殺するようにした差動増幅器におい
て、同相成分除去比(CMRR)を改善すること
を目的とする差動増幅装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and
To provide a differential amplifier device that aims to improve the common mode component rejection ratio (CMRR) in a differential amplifier designed to cancel out noise from a noise source such as a high frequency scalpel guided by a common mode component. be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため本発明による差動増幅
装置は、差動増幅後の出力に残存的に含まれる雑
音成分を入力に減算用雑音として帰還するように
したものであつて、入力される信号を互いに逆相
の第1および第2の信号として導出し、これら各
信号に同相で重畳した雑音のうち差動増幅段で除
去しきれない成分を帰還信号として形成し、この
信号で前記第1および第2の信号に重畳した雑音
を減算することにより上記差動増幅段のCMRR
を改善したものである。
In order to achieve the above object, a differential amplifier according to the present invention is configured to feed back noise components remaining in the output after differential amplification to the input as subtraction noise, and is configured to feed back the noise component remaining in the output after differential amplification to the input signal. are derived as first and second signals having opposite phases to each other, and of the noise superimposed on these signals in the same phase, the component that cannot be removed by the differential amplification stage is formed as a feedback signal, and this signal is used to generate the first and second signals. The CMRR of the differential amplifier stage is calculated by subtracting the noise superimposed on the second signal.
This is an improved version of .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図示の実施例について詳述す
る。第1図および第2図は本発明の第1実施例に
係り、第1図は本発明を固体撮像素子を用いた内
視鏡に適用した構成図であり、第2図は本発明の
動作を説明するための波形図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to illustrated embodiments. 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram in which the present invention is applied to an endoscope using a solid-state image sensor, and FIG. 2 is a diagram showing the operation of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining.

第1図において、符号11は内視鏡の挿入部を
示し、この挿入部の先端観察面には対物レンズ1
2および拡散レンズ13が設けられている。これ
ら対物レンズ12および拡散レンズ13の所定位
置にはそれぞれCCD14およびライトガイドテ
ーブル15の出射面が配置され、ライトガイドテ
ーブル15は挿入部11内に延々と導びかれて図
示しない入射端において照明手段からの光が入射
されるようになつている。これにより、照明手段
からの光はライトガイドテーブル15を伝達して
出射端より出射し、拡散レンズ13にて配光され
て被写体を照明することができる。この被写体か
らの反射光は対物レンズ12を介してCCD14
の撮像面に結像される。CCD14は、この撮像
面の像を電荷として蓄積し、これを図示せぬ駆動
回路からの信号によつて所定の間隔で読み出す。
In FIG. 1, reference numeral 11 indicates an insertion section of the endoscope, and an objective lens 1 is provided on the observation surface at the distal end of this insertion section.
2 and a diffusing lens 13 are provided. A CCD 14 and an exit surface of a light guide table 15 are arranged at predetermined positions of the objective lens 12 and the diffuser lens 13, respectively, and the light guide table 15 is guided endlessly into the insertion section 11 and has illumination means at an entrance end (not shown). It is designed so that light from the Thereby, the light from the illumination means is transmitted through the light guide table 15 and emitted from the output end, and is distributed by the diffusion lens 13 to illuminate the subject. The reflected light from this object passes through the objective lens 12 to the CCD 14.
The image is formed on the imaging plane. The CCD 14 accumulates the image on the imaging surface as a charge, and reads it out at predetermined intervals in response to a signal from a drive circuit (not shown).

こうして、CCD14から読み出された映像信
号は第1入力端が接地点に接続された差動増幅型
ヘツドアンプ16の第2入力端に導入される。こ
のヘツドアンプ16の差動出力は2重2線シール
ドケーブル17の各一端に導入され他端側に導出
される。このケーブル17は、2本の信号線17
,172自体がシールドケーブルで、更にこれら
を被覆するシールド部材が設けられた構造を有し
ている。
In this way, the video signal read out from the CCD 14 is introduced into the second input terminal of the differential amplification type head amplifier 16 whose first input terminal is connected to the ground point. The differential output of the head amplifier 16 is introduced into each one end of the double, two-wire shielded cable 17 and led out to the other end. This cable 17 has two signal lines 17
1 and 17 2 themselves are shielded cables, and have a structure in which a shielding member is further provided to cover them.

このケーブル17は、ヘツドアンプ16で形成
される互いに逆位相の第1、第2映像信号を内視
鏡の操作部側又は外部に導出し、その各他端は第
1および第2の減算器18,19の各第1入力端
に接続される。これら各減算器18,19の各第
2入力端には後述する加算器からの帰還信号が導
入され、各減算器18,19はこの帰還信号と各
第1、第2映像信号との減算を行うことができ
る。これら第1、第2減算器18,19の出力は
次段の差動増幅器20の差動入力端に供給され
る。この差動増幅器20は、一方の差動出力端に
現われる信号を図示せぬビデオプロセス増幅回路
に導入するための出力端子21に導びくときに、
各出力を加算器22の第1および第2入力端にそ
れぞれ供給している。この加算器22は、差動増
幅器20からの差動信号を加算して帰還信号S3
形成し、この信号S3を前記第1および第2減算器
18,19の各第2入力端に共通に導入してい
る。
This cable 17 leads out the first and second video signals, which are in opposite phases to each other and are formed by the head amplifier 16, to the operating section side of the endoscope or to the outside, and the other ends of the cable 17 are connected to the first and second subtracters 18. , 19. A feedback signal from an adder, which will be described later, is introduced into the second input terminal of each of these subtracters 18 and 19, and each subtracter 18 and 19 subtracts this feedback signal from each of the first and second video signals. It can be carried out. The outputs of these first and second subtracters 18 and 19 are supplied to differential input terminals of a differential amplifier 20 at the next stage. When this differential amplifier 20 leads a signal appearing at one differential output terminal to an output terminal 21 for introducing it into a video process amplifier circuit (not shown),
Each output is supplied to the first and second input terminals of adder 22, respectively. This adder 22 adds the differential signals from the differential amplifier 20 to form a feedback signal S3 , and applies this signal S3 to each second input terminal of the first and second subtracters 18, 19. It is commonly introduced.

このように構成された差動増幅装置によれば、
差動増幅構成のヘツドアンプ16の出力波形は第
2図a,bに示すように互いに逆位相となる。ま
た、内視鏡の挿入部におけるケーブル17に到来
する高周波メスからの雑音の波形は、同図P1
P2に示すように互いに同位相で重畳する。この
ように雑音波形P1,P2が重畳した第1および第
2の映像信号は、第1および第2減算器18,1
9の各第1入力端に入力されて第2入力端の帰還
信号と減算される。この帰還信号は、差動増幅器
20で差動増幅した後の差動出力同士を加算した
ものであるため、差動増幅器20で除去しきれな
かつた各同相の雑音成分の加算出力となる。した
がつて、各減算器18,19は実質的には差動増
幅される前の第1および第2の映像信号のうちそ
の雑音に対してのみ減算作用し、差動増幅器20
のCMRRでは除去しきれないレベルだけ雑音の
レベルを落して差動増幅器20に供給するのであ
る。つまり、本発明は雑音に対してのみ帰還作用
が働くことになる。
According to the differential amplifier configured in this way,
The output waveforms of the head amplifier 16 having a differential amplification configuration are in opposite phases to each other as shown in FIGS. 2a and 2b. In addition, the waveforms of the noise from the high-frequency scalpel arriving at the cable 17 in the insertion section of the endoscope are shown in the figure P 1 ,
As shown in P 2 , they are superimposed on each other in the same phase. The first and second video signals on which the noise waveforms P 1 and P 2 are superimposed in this way are sent to the first and second subtracters 18 and 1.
9, and is subtracted from the feedback signal at the second input terminal. Since this feedback signal is the sum of the differential outputs after differential amplification by the differential amplifier 20, it becomes the summed output of each in-phase noise component that could not be completely removed by the differential amplifier 20. Therefore, each of the subtracters 18 and 19 subtracts only the noise of the first and second video signals before being differentially amplified, and the differential amplifier 20
The noise level is lowered by a level that cannot be removed by the CMRR of 1, and is then supplied to the differential amplifier 20. In other words, the present invention has a feedback effect only on noise.

今、信号に重畳された外来雑音のみに注目して
その振幅をυiとし、差動増幅器20の同相利得を
β倍とし、差動増幅器20で同相除去しきれなか
つた雑音成分をυ0(第2図c参照)とし、加算器
22の利得をα倍とし、各減算器18,19の利
得を1倍とすれば加算器22の出力はυi−αυ0
表わされる。そして、差動増幅器20の雑音出力
υ0は υ0=(υi−αυ0)β …………(1) となり、これを整理すると υ0=β/1+αβυi …………(2) となる。したがつて、CMRRは同相利得β分の
差動利得υ0/υiより1/1+αβとなる。これは、差
動 利得を1とすると、従来回路ではCMRRが1/βで あるが、本発明により1/1+αβに改善されたこと になる。
Now, focusing only on the external noise superimposed on the signal, its amplitude is set to υ i , the common mode gain of the differential amplifier 20 is set to β times, and the noise component that cannot be completely removed in common mode by the differential amplifier 20 is set to υ 0 ( (see FIG. 2c), the gain of the adder 22 is set to α times, and the gain of each subtractor 18, 19 is set to 1 time, then the output of the adder 22 is expressed as υ i −αυ 0 . Then, the noise output υ 0 of the differential amplifier 20 is υ 0 = (υ i − αυ 0 ) β …………(1), and rearranging this, υ 0 = β/1 + αβυ i …………(2) becomes. Therefore, CMRR becomes 1/1+αβ from the differential gain υ 0i corresponding to the common mode gain β. This means that when the differential gain is 1, the CMRR is 1/β in the conventional circuit, but it has been improved to 1/1+αβ by the present invention.

また、周囲温度の変化により差動増幅器20の
入力電圧が変化してβの値が大きくなつても、α
の値をα≫βとすることにより、CMRRの値に
は殆んど変化がないものである。
Furthermore, even if the input voltage of the differential amplifier 20 changes due to a change in ambient temperature and the value of β increases, α
By setting the value of α≫β, there is almost no change in the value of CMRR.

第3図はCMRRを縦軸、βを横軸にとつた
CMRRの特性図を示し、温度ドリフトによりβ
の値が変動しても、CMRR値の変化範囲は+1/α 〜−1/αであることを示している。
Figure 3 shows CMRR on the vertical axis and β on the horizontal axis.
A characteristic diagram of CMRR is shown, and β due to temperature drift is shown.
This shows that even if the value of CMRR changes, the range of change in the CMRR value is +1/α to -1/α.

尚、映像信号に関しては加算器22で除去され
てしまうので帰還信号には含まれない。
Note that the video signal is removed by the adder 22, so it is not included in the feedback signal.

次に、本発明の第2実施例を第4図を参照して
説明する。この実施例は本発明をトランジスタ回
路にて構成したもので、前実施例に比較して各減
算器を差動増幅器の電流源で兼用し構成を簡潔に
してある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is implemented using a transistor circuit, and compared to the previous embodiment, each subtracter is also used as a current source of a differential amplifier, making the structure simpler.

第4図において、各端子TP1,TP2,TP3
TP4はシールドケーブル17からの第1および第
2の映像信号が導入される不平衡入力端子であ
り、TP2,TP4は接地点に接続され、TP1,TP2
は、それぞれ抵抗R11および結合コンデンサC1
びに抵抗R12および結合コンデンサC2のラグ接続
を介して各一端が接地点に接続された抵抗R13
R14の各他端に接続されている。尚、前記結合コ
ンデンサC1,C2は並列に電界コンデンサC3,C4
を有している。前記抵抗R13,R14の各他端に現
われる信号は、それぞれ抵抗R15およびR16を介
して差動対をなすトランジスタTR11,TR12の各
ベースに夫々導入される。これらトランジスタ
TR11,TR12の各コレクタは夫々負荷抵抗R17
R18を介して第1の電源ラインL1に接続され、エ
ミツタは夫々抵抗R19,R20およびR21,R22の各
直列接続を介して電流源トランジスタTR13のコ
レクタに接続されている。尚、これら各直列接続
の交点には摺動抵抗R23が介装されると共に、こ
の抵抗R23の摺動端は、抵抗R20とR22との交点を
介して前記トランジスタTR13のコレクタに接続
される。このトランジスタTR13はベースが抵抗
R24並びに抵抗R25、コンデンサC5および電解コ
ンデンサC6から成る並列接続を介して接地点に
接続されると共に、これら並列接続と抵抗R24
の交点に抵抗R26を介して第2の電源ラインL2
らの電圧が印加されている。また、トランジスタ
TR13のエミツタは、抵抗R27を介して第2の電源
ラインL2に接続されると共に抵抗R28並びにコン
デンサC7および電解コンデンサC8からなる並列
接続を介して一端が第2の電源ラインL2に接続
された抵抗R29の両端電圧が供給されるようにな
つている。この抵抗R29はエミツタホロワトラン
ジスタTR14の負荷抵抗である。このエミツタホ
ロワトランジスタTR14はコレクタが電源ライン
L1に接続され、ベースは抵抗R30を介して加算器
を成す差動対トランジスタTR15,TR16のコレク
タからの信号を受けるように構成され、これらト
ランジスタTR15,TR16の各コレクタは、抵抗
R31を介して接地点に接続されている。また、ト
ランジスタTR15,TR16の各エミツタは夫々抵抗
R32,R33を介して電源ラインL1に接続され、各
ベースは夫々抵抗R34,R35を介して前記差動対
トランジスタTR11,TR12のコレクタからの信号
が差動入力される。しかして、加算器用差動対ト
ランジスタTR15,TR16の一方のトランジスタ
TR16はバツフア素子として機能し、そのエミツ
タから抵抗R30を介して出力用エミツタホロワト
ランジスタTR17のベースに供給される。このト
ランジスタTR17はエミツタが電源ラインL1に接
続される一方、エミツタが抵抗R37を介して接地
点に接続される。このトランジスタTR17のエミ
ツタより出力信号が取得される。
In FIG. 4, each terminal TP 1 , TP 2 , TP 3 ,
TP 4 is an unbalanced input terminal into which the first and second video signals from the shielded cable 17 are introduced, TP 2 and TP 4 are connected to the ground point, and TP 1 and TP 2
are resistors R 13 , each connected at one end to ground via the lug connections of resistor R 11 and coupling capacitor C 1 and resistor R 12 and coupling capacitor C 2 , respectively;
Connected to each other end of R14 . The coupling capacitors C 1 and C 2 are connected in parallel to the electrolytic capacitors C 3 and C 4
have. Signals appearing at the other ends of the resistors R 13 and R 14 are respectively introduced into the bases of the transistors TR 11 and TR 12 forming a differential pair via resistors R 15 and R 16 , respectively. these transistors
Each collector of TR 11 and TR 12 has a load resistance R 17 ,
It is connected to the first power supply line L1 via R18 , and its emitter is connected to the collector of the current source transistor TR13 via the series connection of resistors R19 , R20 and R21 , R22, respectively. . A sliding resistor R 23 is interposed at the intersection of each of these series connections, and the sliding end of this resistor R 23 is connected to the collector of the transistor TR 13 via the intersection of resistors R 20 and R 22 . connected to. This transistor TR 13 has a resistor at its base.
R24 , a resistor R25 , a capacitor C5 , and an electrolytic capacitor C6 . Voltage from power line L 2 is applied. Also, transistor
The emitter of TR 13 is connected to the second power supply line L 2 through a resistor R 27 , and one end is connected to the second power supply line L 2 through a parallel connection consisting of a resistor R 28 and a capacitor C 7 and an electrolytic capacitor C 8 . The voltage across the resistor R 29 connected to L 2 is supplied. This resistor R29 is the load resistance of the emitter follower transistor TR14 . The collector of this emitter follower transistor TR 14 is the power line.
L1 , and its base is configured to receive a signal from the collectors of differential pair transistors TR15 and TR16 forming an adder through a resistor R30 , and the collectors of each of these transistors TR15 and TR16 are connected to ,resistance
Connected to ground via R 31 . In addition, each emitter of transistors TR 15 and TR 16 is connected to a resistor.
It is connected to the power supply line L 1 via R 32 and R 33 , and the signals from the collectors of the differential pair transistors TR 11 and TR 12 are differentially input to each base via resistors R 34 and R 35 , respectively. . Therefore, one transistor of the adder differential pair transistors TR 15 and TR 16
TR16 functions as a buffer element and is supplied from its emitter to the base of an output emitter follower transistor TR17 via a resistor R30 . The emitter of this transistor TR17 is connected to the power supply line L1 , and the emitter is connected to a ground point via a resistor R37 . An output signal is obtained from the emitter of this transistor TR17 .

尚、各電源ラインL1,L2には夫々交流阻止用
コイルL3,L4を介して電圧源±Vが印加される
と共に平滑コンデンサC9〜C15が対接地点間に接
続されている。
In addition, a voltage source ±V is applied to each power supply line L 1 and L 2 via AC blocking coils L 3 and L 4 , respectively, and smoothing capacitors C 9 to C 15 are connected between the ground and the ground. There is.

上記のような構成によれば、ケーブル17から
の信号は、直接差動対トランジスタTR11,TR12
のベースに供給される。そして、第1図の減算器
18,19に相当するものは、電流源トランジス
タTR13である。すなわち、トランジスタTR13
エミツタホロワトランジスタTR14のエミツタか
らの帰還信号S3をコンデンサC7および抵抗R26
介してエミツタに受け、これによる電流変化を差
動対トランジスタTR11,TR12のコレクタ電流に
重畳している。かくして、トランジスタTR11
TR12は、自己のCMR作用によつて除去しきれな
い同相成分だけ各コレクタ電流が減じられ、これ
による差動出力はバツフアトランジスタTR15
TR16を介して出力トランジスタTR17のベースに
供給され、抵抗R37の両端電圧として取り出され
る。
According to the above configuration, the signal from the cable 17 is directly transmitted to the differential pair transistors TR 11 and TR 12
supplied to the base of The current source transistor TR13 corresponds to the subtracters 18 and 19 in FIG. That is, the transistor TR 13 receives the feedback signal S 3 from the emitter of the emitter follower transistor TR 14 via the capacitor C 7 and the resistor R 26 , and the resulting current change is transmitted to the differential pair transistors TR 11 and TR 12 . is superimposed on the collector current of Thus, transistor TR 11 ,
In TR 12 , each collector current is reduced by the common mode component that cannot be removed due to its own CMR action, and the resulting differential output is generated by the buffer transistors TR 15 ,
It is supplied to the base of the output transistor TR 17 via TR 16 , and taken out as the voltage across resistor R 37 .

尚、前述した特願昭58−163598号公報には、不
平衡出力のヘツドアンプを用い、シールドケーブ
ル17の一方の端部でこのヘツドアンプからの信
号を受け、他方の端部は接地するようにした実施
例が示されているが、本発明はこのような構成の
内視鏡に適用することも可能である。また、本発
明は内視鏡への用途に限定するものではなく、例
えば固体撮像素子を用いたビデオカメラは広くは
オーデイオ回路、計測回路等にも適用することが
できる。
Furthermore, in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 163598/1983, a head amplifier with an unbalanced output is used, and one end of the shielded cable 17 receives a signal from this head amplifier, and the other end is grounded. Although an embodiment is shown, the present invention can also be applied to an endoscope having such a configuration. Furthermore, the present invention is not limited to application to endoscopes, and can be broadly applied to, for example, video cameras using solid-state image sensors, audio circuits, measurement circuits, and the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、差動増幅
器の出力に現われる雑音成分を入力に帰還させ、
入力に含まれる雑音が上記帰還分だけ減算された
信号を差動増幅するようにしたので、同相成分と
して重畳する高周波メスからの雑音を確実に除去
できるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, the noise component appearing in the output of the differential amplifier is fed back to the input,
Since the signal from which the noise contained in the input is subtracted by the feedback amount is differentially amplified, it is possible to reliably remove the noise from the high frequency scalpel superimposed as an in-phase component.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る差動増幅装置の第1実施
例を示す構成図、第2図は本発明の動作を説明す
るための動作波形図、第3図は同相成分除去比特
性を示す特性図、第4図は本発明の第2実施例を
示す回路図、第5図は従来の固体撮像素子の出力
に重畳した雑音を除去する構成の一例を示す構成
図、第6図は第5図に用いられる差動増幅器の一
例を示す回路図である。 14…固体撮像素子、16…ヘツドアンプ、1
7…2重2線シールドケーブル、18,19…減
算器、20…差動増幅器、22…加算器、TR11
〜TR17…トランジスタ、R11〜R37…抵抗、C1
C15…コンデンサ。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a differential amplifier according to the present invention, FIG. 2 is an operating waveform diagram for explaining the operation of the present invention, and FIG. 3 is a common-mode component rejection ratio characteristic. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a configuration for removing noise superimposed on the output of a conventional solid-state image sensor, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. 5 is a circuit diagram showing an example of a differential amplifier used in FIG. 5. FIG. 14...Solid-state image sensor, 16...Head amplifier, 1
7...Double 2-wire shielded cable, 18, 19...Subtractor, 20...Differential amplifier, 22...Adder, TR 11
~ TR17 ...Transistor, R11 ~ R37 ...Resistor, C1 ~
C 15 ...Capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 位相反転成分を主成分とし同相成分を含む第
1および第2の信号が一方の入力端に供給され、
他方の入力端に上記第1および第2の信号から同
相成分を減算するための帰還信号が供給される第
1および第2のアナログ減算手段と、これら第1
および第2の減算手段からの信号が差動的に導入
される差動増幅器手段と、この増幅手段の差動出
力が供給され、該出力同士を加算して、上記同相
成分のうち差動増幅手段で除去できない残存成分
を上記帰還信号として得るアナログ加算手段と、
上記差動増幅手段の差動出力のうち一方を増幅し
て出力信号とする出力手段とを具備したことを特
徴とする差動増幅装置。 2 位相反転成分を主成分とし同相成分を含む第
1および第2の信号がベースに供給され、コレク
タがそれぞれ負荷抵抗を介して第1電圧源に接続
される第1および第2の差動対トランジスタから
成る差動増幅器と、前記差動増幅器からの差動出
力が供給され、該出力同士を加算して上記同相成
分のうち上記差動増幅器で除去できない残存成分
を帰還信号として形成するアナログ加算手段と、
上記差動増幅器の各エミツタと第2電圧源との間
に介装されていて、かつ上記帰還信号が出力電流
に重畳されるようにして上記差動増幅器の出力よ
り上記残存成分を除去する電流源と、上記差動増
幅器の差動出力のうち一方を増幅して出力信号と
する出力手段とを具備したことを特徴とする差動
増幅装置。
[Claims] 1. First and second signals having a phase inversion component as a main component and including an in-phase component are supplied to one input terminal,
first and second analog subtracting means, the other input terminal of which is supplied with a feedback signal for subtracting the in-phase component from the first and second signals;
and differential amplifier means into which the signal from the second subtracting means is differentially introduced, and the differential output of this amplifying means is supplied, and the outputs are added together to differentially amplify the in-phase component. analog addition means for obtaining residual components that cannot be removed by the means as the feedback signal;
A differential amplifying device comprising output means for amplifying one of the differential outputs of the differential amplifying means and outputting the amplified signal as an output signal. 2. First and second differential pairs whose bases are supplied with first and second signals whose main component is a phase inversion component and which includes an in-phase component, and whose collectors are respectively connected to the first voltage source via a load resistance. A differential amplifier consisting of a transistor and a differential output from the differential amplifier are supplied, and the outputs are added together to form a residual component that cannot be removed by the differential amplifier among the in-phase components as a feedback signal. means and
A current that is interposed between each emitter of the differential amplifier and a second voltage source, and that removes the residual component from the output of the differential amplifier so that the feedback signal is superimposed on the output current. What is claimed is: 1. A differential amplifier device comprising: a source; and output means for amplifying one of the differential outputs of the differential amplifier to produce an output signal.
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