JPH0448877A

JPH0448877A - 雑音除去回路

Info

Publication number: JPH0448877A
Application number: JP2157521A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takahashi; 聰高橋; Koji Kamogawa; 浩二鴨川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-02-18
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3014121B2; US5206548A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、主にテレビジョン受像機やＶＴＲ等の映像信
号処理に関するものであり、更に詳しくは９色差信号や
輝度信号の雑音低減を、雑音除去量や温度変化による出
力電圧オフセットや温度変化による雑音除去量の変化な
しで行うのに好適な雑音除去回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の雑音除去回路としては、実用新案出願公開昭５８
−１４９８３２号に記載のような構成が公知例として知
られている。

第７図は、この従来例の基本回路図であり、第８１！ｆ
は第７図の入出力特性図、第９図は第７１！Ｉの雑音除
去作用の説明図、第１Ｏ図は同従来回路の出力電圧の雑
音除去量依存性の説明図、第１１図は同従来回路の雑音
除去量の周囲温度依存性の説明図である。

従来の雑音除去回路は、第７図に示すように、ＮＰＮ　
トランジスタ３８のエミッタとＰＮＰ　トランジスタの
エミッタが接続されたプッシュプル型のエミッタホロワ
回路と１両トランジスタのベース間に直列接続された抵
抗５，６と、これらの抵抗のトランジスタのベース側に
接続され抵抗に電流を供給する電流源４，５と、プッシ
ュプル型エミッタホロワ回路の出力点■に接続されたコ
ンデンサ１７と、抵抗５，６の共通接続点である入力の
点からコンデンサ１７を充放電する電流路として設けら
れた抵抗８で構成となっていた。ここでＮＰＮトランジ
スタ２．抵抗３は入力のエミッタホロワ回路、ＰＮＰト
ランジスタ１８．抵抗１９は出力のエミッタホロワ回路
である。

この従来回路の雑音除去量は、トランジスタ３８゜３９
（１）ＶｓｘをそれぞれＶ！１Ｅ３８１　Ｖｎｚａｅｙ
抵抗５，６の抵抗値をＲ，、ＲＧ、電流源４，７の電流
値を１、、Ｉ、とすると、抵抗８．コンデンサ１７によ
るローパスフィルタのカットオフ周波数より十分高い周
波数の信号に対して、Φ側のトランジスタ３８がＯＮす
るスレッショルドレベルが（Ｖ　Ｂ　！２　ｓ−Ｒ，Ｉ
、）、θ側のトランジスタ３９がＯＮするスレッショル
ドレベルは−（Ｖｎｘａｓ−Ｒｓ　Ｌ）となり、雑音除
去量はこれらの和、すなわち、（Ｖｍｉ３ｇ　Ｒｓ　Ｉ□）　十（Ｖｍｚｓｅ　Ｒｓ　
Ｉｚ）（ただし、ｖ１０≧Ｒ５Ｉ　ｚ　＋　Ｖｓｔｘｅ
≧ＲｓＩｚ）となる。

第８図は、この従来回路の入出力特性を示したもので、
入カニミッタホロワを介した入力の点の波形（上図）は
、前述のΦ側、ｅ側のスレッショルドによってプッシュ
プル回路のトランジスタが０Ｎ１０ＦＦＬ、出力０点で
、下図のような波形が得られる。

第９図は、この雑音除去作用を具体的に説明したもので
１図のように雑音が重畳された立上り信号が入力された
場合、雑音レベルがΦのスレッショルドレベルを越えた
ときのみトランジスタ３ＢがＯＮＬ、ＯＦＦ’期間は抵
抗８．コンデンサＩ７によるローパス信号波形となるた
め、０点での出力波形は図中の出力波形となる。すなわ
ち、この方式では信号の立上り、立下り部でも雑音除去
作用がある。

しかし、この従来方式では、ＮＰＮトランジスタとＰＮ
Ｐ　トランジスタによりプッシュプル回路を構成してい
るため、ｅ側のスレッショルドレベルとｅ側のスレッシ
ョルドレベルが完全には対称とならず、そのトランジス
タの非対称性から雑音除去量によって、第１０図のよう
に０点の当方直流電圧が変化する。

したがって５この従来回路を、直流電圧変動に対する感
度が高い色差信号の雑音除去回路として使用した場合、
雑音除去量や回路の○Ｎ／○ＦＦでセットの白バランス
が変化してしまうという間顕が生じる。これは輝度信号
でも黒レベル変動の問題となる。

また、前述のように雑音除去量がトランジスタのＶ　Ｂ
　ｙ−に依存しているため、第１１図に示すように。

周囲温度により雑音除去量が変化するという問題もあっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕したがって、上記従来技術では、雑音除去量による出力
直流電圧変動に対する配慮がされておらず、映像信号の
雑音除去回路として用いた場合。

白バランス変動や黒レベル変動が生じ、セットの画質が
劣化するという問題があり、さらに温度特性補償も十分
ではなかった。

本発明の目的は、前述の従来技術の特徴であるところの
、立上り、立下り部まで含めた雑音除去特性を確保した
ままで、この雑音除去量による出力直流電圧変動を抑圧
し、雑音除去量の温度特性を補償することで、最適な映
像信号の雑音除去を行うことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的のうち、前者の雑音除去量による出力直流電圧
変動の軽減は、プッシュプル回路を、従来のＮＰＮトラ
ンジスタとＰＮＰトランジスタのエミッタカップル型か
ら、上下同一素子によりプッシュプル動作に対称性を持
たせた構成とすることで達成される。

また、後者の雑音除去量の温度特性は、雑音除去量に、
トランジスタ等の能動素子が関与しない構成とすること
で達成される。

〔作用〕

これらの目的達成に関連した作用を述べれば次の如くで
ある。

即ち、プッシュプル回路のブツシュ側が、ダイオードと
電流源により入力に対し出力がダイオードのＶ　Ｐ　１
個分高くレベルシフトされた電圧制御電圧源とその出力
にアノードが接続されたダイオードで、プル側がダイオ
ードを電流源により入力に対し出力がダイオードのＶ　
Ｆ　１個分低くレベルシフトされた電圧制御源とその出
力にカソードが接続されたダイオードにより構成される
とする。

この構成によりプッシュプル回路はブツシュ。

プル動作とも対称な動作となるため、雑音除去量を０か
ら徐々に大とした場合、すなわち、プッシュプル回路の
２人力と信号入力との関係が同電位から、信号入力に対
してブツシュ側入力がｅ側、プル側入力がｅ側となって
各出力ダイオードがオン状態からカットオフ状態と移行
した場合でも、面出力ダイオードの動作状態が同じとな
ることから、ブツシュ側呂カダイオードのカソードとプ
ル側出力ダイオードのアノードとの接続点であるプッシ
ュプル回路の出力は一定で変動することがない。

また、ブツシュ側、プル側ともそれぞれの動作時は電圧
制御電圧源の出力レベルシフトダイオードと出力ダイオ
ードにより入力と出力が同電位となるため、信号入力と
プッシュプル回路のそれぞれの入力との電位差の和が雑
音除去量となり、この電位差が、抵抗と温度補償された
電流源により合成されるとすれば、雑音除去量の温度特
性をＯとすることが可能となる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図により説明する。

第１図は、本発明第１項の一実施例の基本構成を示す回
路図であり、第２図はこの雑音除去作用の説明図、第３
図は第１図の回路の出力電圧の雑音除去量依存性の説明
図、第４図は同回路の雑音除去量の周囲温度依存性の説
明図である。

第１図において、第７図に示した従来回路例のそれと同
等のものについては同一の番号を付しである。

第１図において、まず信号人力１から入力された映像信
号は、ＮＰＮトランジスタ２と抵抗３から成るエミッタ
ホロワ回路によりインピーダンス変換され雑音除去回路
の入力（０点）に入力される。このエミッタホロワを介
して入力された信号は、抵抗６と電流源７．抵抗５と電
流源４によりレベルシフトされ、２入力端子制御電圧源
９，１４の一方の入力（−）にそれぞれ入力される。

ここで、２入力端子制御電圧源９は、もう一方の入力（
＋）にその出力からダイオード１０と電流源１１により
レベルシフトさ九た電圧が印加されることにより、入力
（−）に対し出力がダイオードのＶ、１個分高置位とな
り、さらにこの出力にアノードが接続されたダイオード
１５とにより、プッシュプル回路のブツシュ側（ａ部）
を構成しており、同様に２入力端子制御電流源１４は、
もう一方の入力（＋）にその出力からダイオード１３電
流源１２によりレベルシフトされた電圧が印加されるこ
とにより、入力（−）に対し出力がダイオードのＶＦ　
１個分低電位となり、さらにこの出力にカソードが接続
されたダイオード１６により、プッシュプル回路のプル
側を構成している。

したがって、第１図の基本構成では、プッシュプル回路
は、２個の２入力端子制御電圧源と４個のダイオードお
よび２個の電流源により構成されており１回路構成が上
下対称となっているため。

電流源１１．１２の電流値Ｉ、、Ｉ、が等しければ動作
も対称となる。

また、ダイオード１５のカソードとダイオード１６のア
ノードが接続点されたプッシュプル回路の出力（０点）
は、ダイオード１０と１５．ダイオード１３と１６それ
ぞれの電圧レベル補償により、ブツシュ側。

プル側のいかんにかかわらず、動作側の入力電圧となる
よう動作する。

さらに、プッシュプル回路の出力である０点にはコンデ
ンサ１７が、雑音除去回路の入力であるの点と出力であ
る０点の間には抵抗８が接続されており、プッシュプル
回路がオフ時、すなわちダイオード１５．１６が共にオ
フ時には、この抵抗８がコンデンサ１７の充放電電流路
として動作するため、このローパスフィルタ作用により
信号の雑音除去が行われる。

また、０点に接続されたＰＮＰ　トランジスタ１８と、
そのエミッタに接続された抵抗１９によるエミッタホロ
ワ回路は出力インピーダンス変換回路はである。

すなわち、この雑音除去回路は、抵抗８とコンデンサ１
７によるローパスフィルタのカットオフ周波数より十分
周波数が高い雑音に対しては、電流源４，７の電流値を
Ｉｌｔ　Ｉｃｅ抵抗５，６の値をＲ，、ＲＧとすると雑
音除去量は、Ｒｓ　＠Ｉｘ　＋　Ｒ１＃　Ｉ　ｚとなり、ローパスフィルタの効果が十分でない周波数の
雑音に対して０点の出力は、まずΦ側がローパスフィル
タを通過した信号と、入力が（ＲＧＩ２）だけレベルシ
フトしたブツシュ側（ａ部）の入力信号の大きい方が選
択され、ｅ側は同じくローパスフィルタ通過信号と入力
が（Ｒｓ・ｒｚ）だけレベルシフトしたプル側（ｂ部）
の入力信号の小さい方が選択される。

第２図は、この第１図の雑音除去作用の説明図で、雑音
が重畳された立上り信号の入出力特性を示したものであ
る。

上記の通り、出力はローパスフィルタ通過信号と入力が
（Ｒｓ・Ｌ）だけレベルシフトしたブツシュ回路（ａ部
）の入力信号の大きい方が選択され、図のような波形と
なる。すなわちこの動作は、変化が急峻で大きく、先の
２信号のレベル差が（Ｒｓ・Ｉｚ）のスレッショルドを
超える■２．■。

期間ではブツシュ回路（ａ部）の出力ダイオード１５が
オンし、他の期間ではローパスフィルタ効果により雑音
除去が行われることを示しており、従来回路の動作（第
９図）と同様、信号の立上り、立下りも含めた雑音除去
が可能となる。

第３図は、第１図の実施例の出力電圧の雑音除去量依存
性の説明図で、横軸に雑音除去量、すなわち（Ｒｓ・Ｉ
　、　＋　Ｒ，・Ｉｉ）を、縦軸に０点の出力電圧の変
化をとったものである。

第１図の実施例において、抵抗５，６の値とプッシュプ
ル回路中の電流源１１．１３の電流値がそれぞれ等しい
、すなわち、Ｒ，＝Ｒ，，Ｉ、＝Ｉ、で一定であるとす
ると、雑音除去量はＲ９・Ｉ工＋Ｒ６・工２より電流源４，７の電流値１１．Ｉ、のみに依存し、Ｉ
、＝Ｉ２とすることで雑音除去動作はΦ側、ｅ側とも対
称となる。ここで、１１＝Ｉ２＝Ｏとすると雑音除去量
はＯとなり、プッシュプル回路の面入力ともの点と同電
位となり、出力ダイオード１５゜１６には貫通電流ｌ３
（＝Ｌ）が流れ、０点の出力電圧は第３図に示す通り、
０点電圧と等しくなる。

次に、＠点電圧一定のままで、Ｉ、＝　Ｉ２をＯから徐
々に大としていくと、Ｒ９・１１＝ＲＧ−Ｉ２が大とな
り、プッシュプル回路の出力ダイオード１５゜１６の電
流値は小となっていき、しいてはＯｌすなわちカットオ
フ状態となる。しかし、この変化の段階でも１回路の対
称性よりダイオード１５．１６を流れる電流値は常に等
しいままで減少していくため、０点の出力電圧はＩ、＝
Ｉ、＝Ｏのときと同様に０点電圧のままで変動しない。

第４図は、第１図の実施例の雑音除去量の周囲温度依存
性の説明図で、横軸に周囲温度、縦軸に雑音除去量をと
ったものである。

第１図の実施例において、雑音除去量は、抵抗５．６お
よび電流源４，７の値のみにより決定されるため、抵抗
５，６が温度特性を持たない場合は、電流源４，７の電
流値の温度補償を行い温度特性をＯとすることで、また
、抵抗５，６が温度特性を持つ場合には、電流源４，７
に抵抗の温度特性の逆特性を持たせて補償することで、
雑音除去量の温度特性、すなわちａ　（Ｒｓ−Ｉ、＋Ｒ，−Ｉ、）／ａＴを第３図に示す
ようにＯとすることが可能である。

この電流源の温度特性による抵抗の温度特性の補償は、
電流源を構成する抵抗に被補償抵抗と同様の特性の抵抗
を使用することで比較的容易に実現できる。

したがって本実施例によれば、立上り、立下りの変化部
まで含めた信号の雑音除去が、雑音除去量による出力直
流電圧変動なしで適切に行うことができ、また、雑音除
去量を周囲温度によらず一定とできるため、使用温度保
証範囲が広いセットへ適用しても安定な特性を得ること
ができるという効果もある。

次に１本発明第２項の記載内容を第５図を用いて説明す
る。

これまで述べてきた本発明第１項においてはその構成に
一般的なダイオードを用いていたが、実際に回路を集積
化する際、つまりＩＣ化の際には（ａ）のようなＰＮ接
合のみのダイオードではなく、トランジスタを用いてダ
イオードの代用をすることが一般的で、（ｂ）のＮＰＮ
トランジスタのコレクタ・ベース間を短絡したタイプや
（ｃ）のＰＮＰトランジスタのコレクタ・ベース間を短
絡したタイプが主に用いられている。しかし。

（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３者には特性的には全く同等
とはいえないため、第１図の実施例で使用している４つ
のダイオード１０．１３．１５．１６に、複数の種類の
ダイオードを使用した場合、回路の対称性がくずれ、出
力直流電圧変動や周囲温度による雑音除去量変動が大と
なる。

そこで、これら４つのダイオードすべてを同一構造のダ
イオード（例えば（ｂ）のみ）として回路を構成するこ
ととすると１回路の対称性が保たれ特性が安定する。

したがって、本例によれば、ダイオードの構造が同一で
あればその種類の選択は自由であるため、集積化の際の
設計自由度が増し、またそのベア性の取り易さより、性
能向上の効果も期待できる。

また、第１図中の４つのダイオードは各１個で構成して
いるが、第５図（ｄ）のように任意のｎ個直列構成とし
ても同様の特性を得ることができる。

第６図は、第１図で示した本発明の基本構成例の点線で
囲んだプッシュプル回路（ａ部、ｂ部）を実際の回路に
置き換えた一実施例であり、第１図に示したものと同等
のものについては同一の番号を付し、プッシュプルに回
路のブツシュ側はａ部、プル側はｂ部として同様に点線
で囲んである。

この実施例では、まずａ部のブツシュ側は、エミッタ接
続されたＮＰＮ　トランジスタ２７．２８と電流源２９
の差動増ＩＩ！とその出力に接続されて能動負荷を構成
するＰＮＰトランジスタ２４，２５．抵抗２２、２３と
、その出力を一方の入力側（トランジスタ２８側）に帰
還するＮＰＮ）−ランジスタ２６と電流源１１により構
成され、トランジスタ２７のベースを入力、トランジス
タ２６のエミッタを出力とするボルテージホロワ回路の
帰還路にダイオード１０を挿入することにより、入力よ
り８カがダイオードのＶＦ分高電位とし、その出力であ
るトランジスタ２６のエミッタに出力ダイオード１５の
アノードを接続することにより構成している。すなわち
、ここでは第１図の２入力端子制御電圧源９を、ＮＰＮ
トランジスタ２６．２７．２８．　Ｐ　Ｎ　Ｐ　トラン
ジスタ２４゜２５、抵抗２２．２３および電流源２９に
より構成していることになる。

また、ｂ部のプル側は出力がＰＮＰトランジスタである
必要があるため、ａ部とトランジスタが逆極性（ＮＰＮ
＋ＰＮＰ、ＰＮＰ→ＮＰＮ）となり、第１図の２入力端
子制御電圧源１４はＰＮＰトランジスタ３１．３２．３
７．　Ｎ　Ｐ　Ｎ　トランジスタ３３゜３４、抵抗３５
．３６および電流源３ｏにより構成され、さらに出力で
あるトランジスタ３７のヱミッタ電位を入力に対してＶ
、１個分レベルシフトするために接続されたダイオード
１３と電流源１２および出力ダイオード１６により構成
されている。

したがって本実施例によれば、電圧制御電圧源を用いた
プッシュプル回路を比較的簡単な構成で実現できる。ま
た、この構成はＩ　’Ｃ化にも適している。

また、第１図、第６図において雑音除去部には抵抗８と
コンデンサ１７により１次のローパスフィルタを用いて
きたが、この部分を任意の次数のローパスフィルタに置
き換えることも可能であり、さらにコンデンサ１７への
充放電の電流路を抵抗８から電流源（プッシュプルタイ
プ）に変えても同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、立上り。

立下りの変化部まで含めた信号の雑音除去が、雑音除去
量による出力直流型圧変−動なしで適切に行うことがで
きるので、テレビ受信機等の色差信号の雑音除去に使用
した場合、雑音除去量を変化させたり、動作をオン／オ
フした際にもセットの白バランス変動がなぐ、また、同
様にテレビ受信機Ｖ　Ｔ、　Ｒ等の輝度信号の雑音除去
に使用した場合も、雑音除去量の変化を高速にダイナミ
ックに行っても従来のように黒レベルが変動することも
ないので、テレビ受信機やＶＴＲ等の映像機器の画質向
上に大きな効果がある。

また、雑音除去量を周囲温度によらず一定とできるため
、温度によらず、セットのＳ／Ｎ改善効果を一定とする
ことができる。

さらに、本発明は、第６図のように比較的簡単な構成で
実現でき、またＩＣ化にも適しているため、ＩＣ化によ
り特性の安定化とコスト低減の効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本回路構成図、第２図は第１図の基
本回路の雑音除去作用の説明図、第３図は同基本回路の
出力電圧の雑音除去量依存性の説明図、第４図は同基本
、回路の雑音除去量の周囲温度依存性の説明図、第５図
は、第１図、第６図に使用しているダイオードの実際の
回路図、第６図は第１図の基本回路の点線部を実際の回
路に置き換えた一実施例を示す回路図、第７図は従来の
雑音除去回路、第８図は第７図の入出力特性図、第９図
は第７図の雑音除去作用の説明図、第１ｏ図は同従来回
路の出力電圧の雑音除去量依存性の説明図、第１１図は
同従来回路の雑音除去量の周囲温度依存性の説明図であ
る。１・・信号入力、２　、２６．２７．２８．３３．３４
．３８・・・ＮＰＮＩ−ランジスタ、　３．５．６．８
．１９．２２゜２３、３５．３６・・・抵抗、４．７．
１１．１２．２９．３０・・・電流源、９，１４・・電
圧制御電圧源、１０．１３．１５．１５゜１６　　ダイ
オード、１７・・・コンデンサ、１８．２４．２５゜３
１、３２．３７・・・ＰＮＰ　トランジスタ、２１・・
信号出力。稟　２　図の劾４毛ＯＦＦ　　ｏＮ（ＩＦＦ（Ｍ　ＯＦＦ纂図纂４−図＊図美図纂図（ｃＬ）２θ 纂図稟図纂ｌθ 図

Claims

【特許請求の範囲】１、出力に第１のダイオードのアノード、一方の入力に
第１のダイオードのカソードおよびダイオードの順方向
電流供給用の第１の電流源が接続され、もう一方の入力
を信号入力とする第１の２入力電圧制御電圧源と、出力
に第２のダイオードのカソード、一方の入力に第２のダ
イオードのカソードおよびダイオードの順方向電流供給
用の第２の電流源が接続され、もう一方の入力を信号入
力とする第２の２入力電圧制御電圧源と、第１の電圧制
御電圧源の出力にアノードが接続された第３のダイオー
ドと、その第３のダイオードのカソードにアノードが、
第２の電圧制御電圧源の出力にカソードが接続された第
４のダイオードとから成り、第３のダイオードのカソー
ドと第４のダイオードのアノードの接続点を出力とする
プッシュプル回路と、前記第２の電圧制御電圧源の信号
入力と前記第１の電圧制御電圧源の信号入力との間に直
列接続した第１および第２の抵抗と、各信号入力と抵抗
との接続点に接続され、第１の抵抗から第２の抵抗方向
へ電流を供給し、雑音除去量を決定する第３、第４の電
流源と、前記プッシュプル回路の出力点に接続したコン
デンサとを備えて成り、前記第１および第２の抵抗の共
通接続点に入力信号を印加し、前記第３、第４のダイオ
ードのオフ時に前記コンデンサを入力信号により充放電
する電流路を設けてなることを特徴とする雑音除去回路
。２、請求項１に記載の雑音除去回路において、第１、第
２、第３、第４の４つのダイオードの構造を同一タイプ
とすることにより、出力電圧オフセットおよび温度依存
性を抑圧することを特徴とする雑音除去回路。