JPH05227454A - 利得制御回路 - Google Patents

利得制御回路

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JPH05227454A
JPH05227454A JP9224892A JP2489292A JPH05227454A JP H05227454 A JPH05227454 A JP H05227454A JP 9224892 A JP9224892 A JP 9224892A JP 2489292 A JP2489292 A JP 2489292A JP H05227454 A JPH05227454 A JP H05227454A
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JP
Japan
Prior art keywords
gain control
transistor
output
potential
input terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP9224892A
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English (en)
Inventor
Kazuo Akiyama
一男 秋山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 増幅器利得の変化にかかわらず、出力映像信
号のシンクチップ電位が一定値に保持される利得制御回
路の提供を目的とする。 【構成】 入力端子1はコンデンサ8を介して利得制御
増幅器2の入力端に接続され、利得制御増幅器2の出力
端には出力端子4と比較器3の反転入力端が接続され
る。そして、比較器3は、非反転入力端に接続された基
準電圧源5の電位と、利得制御増幅器2の出力電圧を比
較して、比較した誤差信号を増幅して、その出力電流を
利得制御増幅器2の入力端に負帰還する構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号を適切な出力振
幅に調整する利得制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来から知られている、利得制
御回路の代表的な例である。
【0003】図3において、47,56のNPNトラン
ジスタと、定電流源48,57と、抵抗(R1)52
は、差動アンプを構成し、定電圧源(Vdc)45を中
心とした映像信号などの入力信号が、入力信号源44か
らトランジスタ47のベースに入力される。トランジス
タ47と56のコレクタは、それぞれトランジスタ46
と51のエミッタ共通接続点,トランジスタ55と58
のエミッタ共通接続点に接続され、そしてトランジスタ
46のベースはトランジスタ58のベースに接続され、
利得制御回路65に接続される。またトランジスタ51
のベースは、トランジスタ55のベースに接続され、利
得制御回路65に接続される。トランジスタ51のコレ
クタは、トランジスタ50,54と抵抗(R2)49,
(R3)53で形成される、カレントミラー回路のトラ
ンジスタ50のコレクタ・ベースに接続され、トランジ
スタ51に流れるコレクタ電流と同じ電流がトランジス
タ54のコレクタに流れる。トランジスタ54と55は
接続されて、トランジスタ58のエミッタに接続され
る。トランジスタ60のベースには定電圧源(V1)6
4が接続され、トランジスタ60のコレクタには、差動
アンプ回路の負荷抵抗に相当する抵抗(R4)62が接
続されて、出力端子61となる。また、利得制御回路6
5は制御端子66に接続される。
【0004】この図3の回路動作について説明する。信
号源44がトランジスタ47に供給されると、トランジ
スタ47のコレクタ電流I47は次のようになる。
【0005】 I47=I0+VIN/R1 (hfe=∞のとき) ここで、 VIN:入力信号源44の振幅 同様に、トランジスタ56に流れるコレクタ電流I56は
次のようになる。
【0006】I56=I0−VIN/R1 そして、トランジスタ46と51のベース電位差によっ
て、トランジスタ46と51に流れるトランジスタ47
のコレクタ電流I47の分流比が決定され、トランジスタ
51のベース電位が上がれば、トランジスタ51に流れ
る電流が多くなる。
【0007】今、仮に、トランジスタ46,51のコレ
クタ電流の分流比を I46:I51=(1−k):k ただし、 0<k<1 とすると、トランジスタ51のコレクタ電流I51は、次
のようになる。
【0008】I51=kI47=k(I0+VIN/R1) また同様に、トランジスタ55のコレクタ電流I55は、
次のようになる。
【0009】I55=kI56=k(I0−VIN/R1) トランジスタ51のコレクタ電流I51は、トランジスタ
50と54のカレントミラー回路によってトランジスタ
54のコレクタ電流I54と同じとなるので、トランジス
タ60に流れ込む電流は、I54とI55の差電流(ΔI)
に相当するから、次のようになる。
【0010】ΔI=I54−I55=2kVIN/R1 したがって、トランジスタ60のコレクタ電流I60は、
定電流源59(I1)と差電流(ΔI)によって次のよ
うになる。
【0011】 I60=I1+ΔI=I1+2kVIN/R1 したがって、出力端子61に出力される電圧V61は、 V61=R4・I60 ここで、 R4:抵抗62 故に、V61=R4(I1+2kVIN/R1) したがって図3に示す利得制御増幅回路の利得Gは、 G=2kR4/R1 になる。以上から、制御端子66の制御電圧(VCON)
によって、トランジスタ46,58のベース電位と、ト
ランジスタ51,55のベース電位の電位差が変わり、
4個のトランジスタのコレクタ電流の分流比が変わるこ
とで、利得が変化する。今、仮に、制御端子66の制御
電圧VCONが高くなると、トランジスタ46と58のベ
ース電位が上がり、利得が高くなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、映像信号のようなシンクチップの電位に
クランプされた信号が入力される場合には、図4に示す
ように、利得制御電圧VCONの電位が変化すると、出力
端でのシンクチップの電位が変動する。つまり、利得の
小さい場合には、シンクチップの電位が上がり、また利
得の大きい場合には、シンクチップの電位が下がる。こ
のため、ICにした場合には、IC内部でDC直結で次
段の増幅器に伝達すると、その電位変動が次段の増幅器
のリニア動作範囲すなわち入力ダイナミックレンジを越
える場合が生じ、利得制御増幅器の出力信号が次段の増
幅器で増幅できない。そのため、一度、ICの外部端子
と外部容量を用いて増幅器の段間を容量結合する必要が
あるという問題点を有していた。
【0013】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、シンクチップがクランプされた映像信号が入力され
たときに、制御電圧VCONによって出力振幅を変えても
利得制御増幅器GCAの出力のシンクチップの電位を一
定にする利得制御回路の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の利得制御増幅器は、映像信号が利得制御増幅
器に入力され、その利得制御増幅器出力信号が出力端子
と比較器の第1の入力端子に供給され、比較器の第2の
入力端子は基準電圧源に接続され、比較器の出力を利得
制御増幅器の入力端子に負帰還し、映像信号のシンクチ
ップの電位が基準電圧源と同電位になるように、利得制
御増幅器の入力端子のDC電位を制御する構成を有す
る。
【0015】
【作用】本発明は上記した構成によって、利得制御増幅
器の出力端における映像信号の最低電位であるシンクチ
ップの電位と、基準電圧源の基準電圧とを比較器で比較
して比較器の出力電流を利得制御増幅器の入力端に負帰
還するので、シンクチップの方が低いときには、比較器
の出力電流が入力端子のコンデンサを充電して、入力端
のDC電位が上がり、定常状態においては、シンクチッ
プ電位が、基準電圧に等しくなり、出力の映像信号は基
準電圧にクランプされ、したがって、利得制御端子の電
圧を変えて出力振幅を変化させても、シンクチップのD
C電位は基準電圧に等しくなるように作用する。
【0016】
【実施例】以下に、本発明の利得制御回路について、図
面を参照しながら説明する。
【0017】図1は、本発明の利得制御回路にかかわる
一実施例のブロック図である。図1において、1は映像
信号の入力端子、2は映像信号の出力レベルが一定にな
るように利得を制御して増幅する利得制御増幅器、3は
比較器、4は出力端子、5は基準電圧源、6は利得制御
端子、8はコンデンサである。
【0018】入力端子1はコンデンサ8を介して利得制
御増幅器2の入力端に接続され、利得制御増幅器2の出
力端には出力端子4と比較器3の反転入力端が接続され
る。比較器3は、比較器3の非反転入力端に接続された
基準電圧源5の電位と、利得制御増幅器2の出力電圧を
比較して、比較した誤差信号を増幅し、出力電流を利得
制御増幅器2の入力端に負帰還するよう構成されてい
る。
【0019】このような構成において、映像信号はコン
デンサ8を介して入力され利得制御増幅器2に供給され
ると、利得制御増幅器2で増幅され、利得制御端子6の
電圧によって出力信号レベルを所定の振幅に調整するこ
とができる。利得制御増幅器2の出力端における映像信
号の最低電位であるシンクチップの電位と、基準電圧源
5の基準電圧とを比較器3で比較して比較器3の出力電
流を利得制御増幅器2の入力端に負帰還すると、シンク
チップの方が低いときには、比較器の出力電流が入力端
子のコンデンサを充電して、入力端のDC電位が上が
る。定常状態においては、シンクチップ電位が、基準電
圧に等しくなり、出力の映像信号は基準電圧にクランプ
される。したがって、利得制御端子6の電圧を変えて出
力振幅を変化させても、シンクチップのDC電位は5の
基準電圧と等しくなる。
【0020】図2に、本発明の利得制御回路にかかわる
具体的な一実施例を示す。映像信号などの入力信号源7
が、コンデンサ8を通してNPNトランジスタ9と、電
流源10で構成されるバッファのベースとクランプ回路
の比較器の出力電流用のPNPトランジスタ38のコレ
クタに接続される。トランジスタ9のエミッタはNPN
トランジスタ12,21と定電流源13,22と抵抗
(R1)17で形成される、差動アンプのトランジスタ
12のベースに接続される。トランジスタ21のベース
にはNPNトランジスタ24と電流源25で構成される
バッファのエミッタに接続され、そのベースが、定電圧
源(Vdc)26に接続される。トランジスタ12と2
1のコレクタは、それぞれNPNトランジスタ11と1
6のエミッタ,トランジスタ20と23のエミッタに接
続されている。トランジスタ16のベースはトランジス
タ20のベースに接続され、利得制御回路42に接続さ
れる。また、トランジスタ11のベースは、トランジス
タ23のベースに接続され、利得制御回路42に接続さ
れている。トランジスタ16のコレクタは、PNPトラ
ンジスタ15,19と抵抗(R2)14,(R3)18
で構成されるカレントミラー回路に接続され、カレント
ミラー回路はトランジスタ15のコレクタ,ベースに流
れる電流をミラー反転し、それと同じ電流がトランジス
タ19のコレクタに流れる。トランジスタ19と20の
コレクタは共通接続されて、トランジスタ28のエミッ
タと定電流源(I1)27に接続される。トランジスタ
28のベースには、定電圧源30(V1)が接続され、
トランジスタ28のコレクタには、差動アンプ回路の負
荷抵抗(R4)29が接続されて、出力端子31とNP
Nトランジスタ33と36,抵抗32と35,電流源3
4,PNPトランジスタ38と40,電流源39で構成
される比較器のトランジスタ33のベースに出力端子信
号を供給する。トランジスタ36のベースには基準電圧
(VREF)37が供給され、比較器の出力電流が、ト
ランジスタ38のコレクタから入力端子のトランジスタ
9のベースに電流帰還によって供給される。利得制御電
圧は制御端子43から制御回路42に供給される。
【0021】この図3の定常状態での回路動作について
説明する。定常状態ではシンクチップの電位は基準電圧
に等しい電位の入力端子に入力信号が入力され、トラン
ジスタ12のベースに供給されると、そのコレクタ電流
I12Cは次のようになる。
【0022】 I12C=I0+VIN/R1 (hfe=∞のとき) ここで、 VIN:入力信号源7の振幅 同様にトランジスタ21に流れるコレクタ電流は次のよ
うになる。
【0023】I21C=I0−VIN/R1 そして、トランジスタ12のコレクタ電流I12Cのトラ
ンジスタ11と16への分流比は、トランジスタ11と
16のベース電位差によって、決定され、トランジスタ
16のベース電位が上がれば、トランジスタ16に流れ
る電流が多くなる。
【0024】今、仮に、トランジスタ11と16のコレ
クタ電流の分流比を I11C:I16C=(1−k):k ただし、 0<k<1 とすると、トランジスタ16のコレクタ電流I16Cは、
次のようになる。
【0025】I16C=kI12C=k(I0+VIN/R1) また同様に、トランジスタ20のコレクタ電流I20C
は、次のようになる。
【0026】I20C=kI21C=k(I0−VIN/R1) そして、トランジスタ16のコレクタ電流I16Cは、ト
ランジスタ15と19のカレントミラー回路によって、
トランジスタ19のコレクタ電流I19Cと同じとなるの
で、トランジスタ28に流れ込む電流は、I19CとI20C
の差電流(ΔI)に相当するから、次のようになる。
【0027】ΔI=I19C−I20C=2kVIN/R1 したがって、トランジスタ28のコレクタ電流I28C
は、定電流源(I1)27と差電流(ΔI)によって次
のようになる。
【0028】 I28C=I1+ΔI=I1+2kVIN/R1 したがって、出力端子31の出力電圧V31は、 V31=R4・I28C ここで、 R4:抵抗29 故に、 V31=R4(I1+2kVIN/R1)。 したがって、図1に示す利得制御増幅器の利得Gは、 G=2kR4/R1 になる。以上のように、制御端子43の制御電圧(VCO
N)によって、トランジスタ11と23のベース電位と
トランジスタ16と20のベース電位の電位差が変わ
り、4個のトランジスタのコレクタ電流の分流比が変わ
ることで、利得が変化する。今、仮に、制御端子43の
制御電圧VCONが高くなると、トランジスタ11と23
のベース電位が上がり、利得が高くなると出力映像信号
のシンクチップ電位が下がろうとするが、出力信号の最
低信号であるシンクチップ電位が33〜40で構成され
る比較器の基準電圧よりも下がると、利得制御増幅器の
入力端であるトランジスタ9のベースとコンデンサ8と
の共通接続点に電流が負帰還され、コンデンサの充電電
圧が上がり、利得制御増幅器の入力端でのシンクチップ
電位が上がって、利得制御増幅器の出力端でのシンクチ
ップの電位も上がる。そして、平衡状態ではシンクチッ
プの電位が基準電圧37に等しくなるように、DCレベ
ルの動作点が制御される。
【0029】このように本実施例によると、比較器を設
け、基準電圧と出力電圧を比較し、比較結果を利得制御
増幅器の入力端にフィードバックして、シンクチップ電
位を一定にするように動作する。
【0030】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によると、利得制御電圧が変化しても、映像信号のシン
クチップのDC電位を所定レベルを維持しながら、映像
信号のレベルが一定になるような利得制御ができ、ま
た、利得制御増幅器から出力された映像信号は一定値に
クランプされるので、利得制御増幅器の出力電圧と次段
増幅器の入力バイアス点との調節が容易となるので、次
段増幅器との直結接続が可能となり、ICのピン数を削
減できることから、ICの高集積化が図れる利得制御回
路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における利得制御回路のブロ
ック図
【図2】本発明の一実施例における利得制御回路の回路
【図3】従来の利得制御回路の回路図
【図4】従来の利得制御回路のDC伝達特性図
【符号の説明】
1 入力端子 2 利得制御増幅器 3 比較器 4 出力端子 5 基準電圧源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号が利得制御増幅器に入力され、
    前記利得制御増幅器の出力信号が出力端子と比較器の第
    1の入力端子に供給され、前記比較器の第2の入力端子
    は基準電圧源に接続され、前記比較器の出力を前記利得
    制御増幅器の入力端子に負帰還した利得制御回路。
JP9224892A 1992-02-12 1992-02-12 利得制御回路 Pending JPH05227454A (ja)

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JP9224892A JPH05227454A (ja) 1992-02-12 1992-02-12 利得制御回路

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JP9224892A JPH05227454A (ja) 1992-02-12 1992-02-12 利得制御回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08321970A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Nec Corp テレビジョンカメラ装置の黒レベル補正回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08321970A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Nec Corp テレビジョンカメラ装置の黒レベル補正回路

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