JPH0537813A - クランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスパーサル信号が重畳された映像信号より
このディスパーサル成分を取り除く際に発生したサグを
減少させて、出力される映像信号の歪を減少させる。 【構成】ディスパーサル信号が重畳された映像信号が入
力される入力端子ＩＮと、入力端子ＩＮに接続され、映
像信号が入力されるコンデンサＣと、入力端子ＩＮに接
続され、映像信号の同期信号部分を検出して、この同期
信号を時間軸方向に圧縮して、クランプパルスとして出
力するクランプパルス発生回路ＣＰＧと、コンデンサＣ
とクランプパルス発生回路ＣＰＧに接続され、クランプ
パルスによって導通するトランジスタＱ₁₁を有する電圧
供給回路であって、同期信号が出力されている期間内に
トランジスタＱ₁₁が導通して、前記コンデンサを放電さ
せて、前記コンデンサに入力された前記映像信号に前記
ディスパーサル信号の成分を相殺するような直流電圧を
重畳する電圧制御回路と、前記電圧制御回路に接続さ
れ、映像信号を出力する出力端子とを具備することを特
徴とするクランプ回路。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送受信機に用い
られる映像信号のクランプ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信衛星を用いた衛星放送受信システム
では、映像信号をＦＭ復調する方式が採用されている。
このとき、映像信号を地上局に送信すると映像信号の同
期信号部と及びペディスタル信号部に対応する周波数に
エネルギーが集中してしまい、同じ周波数を使用してい
る通信回路に混信してしまう。そのため、衛星から送信
される映像信号は、エネルギー拡散の目的で、ディスパ
ーサル信号を重畳された状態で送信されてくる。ディス
パーサル信号処理の過程を説明するために、図３に波形
図を示し、これを参照する。

【０００３】（ａ）は映像信号の原信号の波形である。
（ｂ）は、ディスパーサル信号（三角波）の波形であ
る。ディスパーサル信号の周波数は、フィールド周波数
の１／２である。（ｃ）は、（ａ）と（ｂ）の波形を混
合した後の波形である。尚、（ａ），（ｂ），（ｃ）の
各波形は水平周期におけるものである。

【０００４】次にこのディスパーサル処理後の波形
（ｃ）を、原信号の波形に戻すための従来技術によるク
ランプ回路について説明するために、図４に回路図を示
し、これを参照する。図４の回路は、トランジスタＱ₄₁
〜Ｑ₄₃，抵抗Ｒ₄₁，Ｒ₄₂，コンデンサＣ，定電圧源Ｗ，
電源端子Ｖ_cc，入力端子ＩＮ，出力端子ＯＵＴからな
る。

【０００５】クランプ回路の入力端子ＩＮは、コンデン
サＣを介して、差動増幅器の一部を構成するＰＮＰ型の
トランジスタＱ₄₁のベースに接続されている。トランジ
スタＱ₄₁はＰＮＰ型のトランジスタＱ₄₂と相互にエミッ
タを接続し、抵抗Ｒ₁₁を介して、基準電位点に接続され
ている。そして、抵抗Ｒ₄₁と、トランジスタＱ₄₁，Ｑ₄₂
のエミッタの間には出力端子ＯＵＴが接続されている。
また、トランジスタＱ₄₁のコレクタは、電源端子Ｖ_ccと
接続されており、トランジスタＱ₄₂のコレクタは、抵抗
Ｒ₄₂を介して、電源端子Ｖccに接続されている。また、
トランジスタＱ₄₂のベースは、定電圧源Ｗを介して基準
電位点に接続されている。

【０００６】また、ＰＮＰ型のトランジスタＱ₄₃のベー
スは抵抗Ｒ₄₂と、トランジスタＱ₄₂のコレクタとの間に
接続されており、Ｑ₄₃のエミッタは電源端子Ｖ_ccに接続
されており、Ｑ₄₃のコレクタは、コンデンサＣと、トラ
ンジスタＱ₄₁のベースの間に接続されている。次に従来
回路の入力端子ＩＮに入力される映像信号について説明
する。入力端子ＩＮには、ディスパーサル処理後の映像
信号 図５に入力端子ＩＮに入力される映像信号の波形
を示す。図中においてＤＦはディスパーサル信号の１周
期を示す。Ｆ₁ ，Ｆ₂ はフィールド期間を示す。

【０００７】図に示す映像信号の波形は、フィールドＦ
₁ においては、右上がりの波形を示し、次のフィールド
期間では、右下りの波形を示す。デイスパーサル信号が
映像信号に重畳される期間は２フィールド毎である。更
に、詳細に説明するために、フィールド期間Ｆ₁ ，Ｆ₂
内の水平期間の映像信号波形図を示す。（ａ）に示す波
形は、フィールド期間Ｆ１内の映像信号のものであり、
（ｂ）に示す波形は、フィールド期間Ｆ₂ 内の映像信号
のものである。（ａ），（ｂ）映像信号におけるＴ_a1〜
Ｔ_a3及び，Ｔ_a1〜Ｔ_a3は、水平同期信号を示すものであ
る。ここで、回路の動作について説明する。

【０００８】入力端子ＩＮにはまず、図６の（ａ）に示
す映像信号が入力される。入力端子ＩＮより入力された
映像信号は、コンデンサＣを介して、トランジスタＱ₄₁
のベースに入力される。

【０００９】トランジスタＱ₄₁のベースには、まず、水
平同期信号Ｔ_a1が入力される。トランジスタＱ₄₁のベー
ス電圧は同期信号Ｔ_a1によってレベルダウンされるた
め、Ｑ41の導通度は低下する。一方、トランジスタＱ₄₁
とともに、差動増幅器を構成するトランジスタＱ₄₂は、
エミッタ電位が低下し、順方向バイアスがかかり、導通
する。トランジスタＱ₄₂が導通することにより、抵抗Ｒ
₄₂に電流が流れ電圧降下が発生し、トランジスタＱ₄₃の
ベース電位が低下して、Ｑ₄₃が導通する。トランジスタ
Ｑ₄₃が導通すると、電流がコンデンサＣに流れ込み、コ
ンデンサＣが充電される。コンデンサＣが充電されるこ
とにより、トランジスタＱ₄₁のベース電位が上昇し、ト
ランジスタＱ₄₁の導通度が高まる。

【００１０】トランジスタＱ₄₁が導通するとトランジス
タＱ₄₂の導通度が低下しはじめるので、Ｑ₄₂のコレクタ
電位が上昇し、Ｑ₄₂のコレクタにエミッタを接続したト
ランジスタＱ₄₃の導通度が低下し、Ｑ₄₃のコレクタ電流
が減少し、コンデンサＣの充電動作は停止する。

【００１１】このとき、トランジスタＱ₄₁，Ｑ₄₂それぞ
れのベース・エミッタ間電圧が等しくなると、出力端子
ＯＵＴから出力される映像信号の同期信号部分のレベル
は、定電圧源Ｗとほぼ同じレベル（正確には、トランジ
スタＱ₄₁，Ｑ₄₂のベース・エミッタ間電圧のレベルを低
下させたレベル）にクランプされる。

【００１２】また、入力端子ＩＮに入力される信号が、
同期信号部分以外のところでは、トランジスタＱ₄₁が導
通し、Ｑ₄₁のエミッタから流れ出す電流が増すので、ト
ランジスタＱ₄₂のベース・エミッタ間に逆バイアスがか
かり、Ｑ₄₂は完全非導通状態になる。このとき、トラン
ジスタＱ₄₁のベースには、コンデンサＣから、放電され
る電流が流れる。トランジスタＱ₄₁のベース電位は、コ
ンデンサＣの放電により、徐々に低下していく。このと
きのトランジスタＱ₄₁のベース電流量は非常に小さく、
コンデンサＣの放電時定数は非常に大きくなる。

【００１３】図６の（ａ）の波形図に示す同期信号Ｔ_a1
及び、Ｔa2の電位の差分をΔＶａとし、コンデンサＣの
放電によるトランジスタＱ₄₁のベース電位の変化量を、
ΔＶｃとすると、本回路では、ΔＶａ≦ΔＶｃとなるよ
うにコンデンサＣの容量を設定しておく。

【００１４】入力端子ＩＮに入力される映像信号の波形
が図６の（ａ）に示す波形のようであると、コンデンサ
Ｃの放電効果により出力端子ＯＵＴから出力される映像
信号の同期信号部分のレベルは一定レベル（ほぼ定電圧
源Ｗと同じレベル）にクランプされ、同期信号部分から
は、ディスパーサル成分が除去され、図７の（ａ）のよ
うな波形となる。

【００１５】入力端子ＩＮに入力される映像信号の波形
が、図６の（ｂ）のような波形であると、出力端子ＯＵ
Ｔから出力される信号の波形は、図７の（ｂ）に示すよ
うな波形となる。

【００１６】図７の（ｂ）に示す信号の波形の同期信号
部分は、一定レベルにクランプされるが、同期信号部分
以外の信号レベルは、時定数の大きいコンデンサＣの放
電の影響により、図６の（ｂ）の波形図に示すΔＶａ加
えて、前記のトランジスタＱ₄₁のベース電位の変化量Δ
Ｖｃと、ほぼ同じレベルの低下が生じてしまう。これを
サグという。衛星から送信される映像信号にラインロー
テーション方式のスクランブル処理がかけられていると
き、地上の受信局でこのスクランブルを解除する際、こ
のサグの影響で、映像信号が歪んでいるので正常な状態
の波形に復元できない。

【００１７】予め、映像信号に加えられるディスパーサ
ル信号の振幅が大きいと、その分、コンデンサＣの容量
を大きくしなければならないので、出力される映像信号
のサグの量もコンデンサＣの容量に比例して大きくなっ
てしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のクランプ回路で
は、映像信号に重畳されたディスパーサル成分を取り除
こうとすると、入力された映像信号にサグという成分が
生じてしまい、映像信号が歪んでしまう。特に映像信号
にスクランブル処理をかけている場合は、映像信号を復
元しようとしても正常には復元されない。

【００１９】本発明の目的は、映像信号に重畳されたデ
ィスパーサル成分を取り除く際に発生するサグ成分を低
減させて、出力される映像信号の歪を低減するクランプ
回路を提供することにある。 ［発明の構成］

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のクランプ回路は、ディスパーサル信号が重
畳された映像信号が入力される入力端子と、前記入力端
子に接続され、前記映像信号が入力されるコンデンサ
と、

【００２１】前記入力端子に接続され、前記映像信号の
同期信号部分を検出して、この同期信号を時間軸方向に
圧縮して、クランプパルスとして出力するクランプパル
ス発生回路と、

【００２２】前記コンデンサと前記クランプパルス発生
回路に接続され、前記クランプパルスによって導通する
能動的導通素子を有する電圧供給回路であって、前記同
期信号が出力されている期間内に前記能動的導通素子を
導通させ、前記コンデンサを放電させることにより、前
記コンデンサに入力された前記映像信号に前記ディスパ
ーサル信号の成分を相殺するような直流電圧を重畳する
電圧制御回路と、前記電圧制御回路に接続され、映像信
号を出力する出力端子とを具備することを特徴とする。

【００２３】

【作用】ディスパーサル信号が重畳された映像信号の同
期信号を時間軸方向に圧縮し、クランプパルスとして出
力させ、このクランプパルスを基に重畳されたディスパ
ーサル信号の成分を相殺するように変化し、前記同期信
号が出力されている期間内に所定地に集束する直流電圧
を映像信号に重畳することにより、映像信号に重畳され
たディスパーサル成分を取り除く際に発生するサグを低
減させて、出力される映像信号の歪を低減させる。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例について説明するために、図
１に回路図を示し、これを参照する。

【００２５】図１の回路は、入力端子ＩＮ，出力端子Ｏ
ＵＴ，電源端子Ｖ_cc，トランジスタＱ₁₁〜Ｑ₁₄，抵抗Ｒ
₁₁〜Ｒ₁₃，コンデンサＣ，クランプパルス発生回路ＣＰ
Ｇとからなる。入力端子ＩＮは、コンデンサＣの一端
と、クランプパルス発生回路ＯＰＧとに、接続されてい
る。クランプパルス発生回路ＣＰＧは、トランジスタＱ
₁₁のベースと接続されている。トランジスタＱ₁₁のエミ
ッタは、基準電位点にコレクタは、抵抗Ｒ₁₁を介して、
トランジスタＱ₁₄のコレクタに接続されている。コンデ
ンサＣの他端は、抵抗Ｒ₁₁とトランジスタＱ₁₄のコレク
タとの間に接続されている。また、抵抗Ｒ₁₁とトランジ
スタＱ₁₄のコレクタとの間には、トランジスタＱ₁₂のベ
ースが接続されている。トランジスタＱ₁₂と、トランジ
スタＱ₁₃とは、エミッタを相互に接続し、これらのエミ
ッタは抵抗Ｒ₁₃を介して、基準電位点に接続されてい
る。出力端子ＯＵＴはトランジスタＱ₁₂，Ｑ₁₃のエミッ
タと、抵抗Ｒ₁₃の間に接続されている。トランジスタＱ
₁₂のコレクタは、電源端子Ｖ_ccに接続されている。

【００２６】トランジスタＱ₁₃のベーススは、定電圧源
Ｗを介して基準電位点に接続されており、Ｑ₁₃のコレク
タは抵抗Ｒ₁₂を介して、電源端子Ｖ_ccに接続されてい
る。トランジスタＱ₁₂，Ｑ₁₃は、差動増幅器を構成して
いる。トランジスタＱ₁₄のベースは、抵抗Ｒ₁₂と、トラ
ンジスタＱ₁₃のコレクタの間に接続されており、エミッ
タは電源端子Ｖ_ccに接続されている。次に本回路の動作
について説明するために、図２に本回路における各部の
信号波形を示し、これを参照する。

【００２７】図２の（ａ），（ｃ）に示す波形におい
て、Ｔ_a1，Ｔ_a2，Ｔ_a3は水平同期信号を表し、（ｂ）に
示す波形において、Ｃ_p1，Ｃ_p2，Ｃ_p3はクランプパルス
を表し、、（ｃ）´に示す波形において、Ｔ_b1，Ｔ_b2，
Ｔ_b3は水平同期信号を表す。（ａ）は、映像信号にディ
スパーサル信号を重畳した信号であり、図６の（ａ）に
示す波形と同様に右上がりである。

【００２８】入力端子ＩＮには、図２の（ａ）の波形が
入力される。このとき、映像信号は、コンデンサＣを経
てトランジスタＱ₁₂のベースと、クランプパルス発生回
路ＣＰＧとに入力される。

【００２９】トランジスタＱ₁₂のベースと、クランプパ
ルス発生回路ＣＰＧとには、まず、映像信号の同期信号
部分が入力される。このとき、クランプパルス発生回路
ＣＰＧは、同期信号を反転し、時間軸方向に圧縮して、
クランプパルスとして出力する。

【００３０】出力されたクランプパルスは、トランジス
タＱ₁₁のベースに入力される。このとき、トランジスタ
Ｑ₁₁は導通状態になり、抵抗Ｒ₁₁に電流が流れて、トラ
ンジスタＱ₁₂のベース電位が低下し、トランジスタＱ₁₂
とあいまって差動増幅器を構成するもう一方のトランジ
スタＱ₁₃が導通し、Ｑ₁₃のコレクタ電位が低下する。ト
ランジスタＱ₁₃のコレクタ電位が低下すると、トランジ
スタＱ₁₄のベース電位が低下するので、Ｑ₁₄が導通す
る。トランジスタＱ₁₄が導通すると、コンデンサＣに電
流が流れ、コンデンサＣは、トランジスタＱ₁₂のベース
電位を上昇するように充電される。トランジスタＱ₁₂の
ベース電位が上昇すると、トランジスタＱ₁₃は、導通状
態から非導通状態に向い、Ｑ₁₃のコレクタ電位が低下
し、トランジスタＱ₁₄が導通しなくなり、コンデンサＣ
へ流れる電流が流れなくなる。

【００３１】このときから、コンデンサＣの放電が始ま
る。コンデンサＣの放電により流れ出した電流は、極め
て小さい抵抗値を有する抵抗Ｒ₁₁を経て流れる。抵抗Ｒ
₁₁の抵抗値が小さいため、コンデンサＣより流れる電流
は、クランプパルスによって導通したトランジスタＱ₁₁
を経て、瞬時に基準電位点まで流れる。

【００３２】コンデンサＣが放電すると、抵抗Ｒ₁₁によ
り、トランジスタＱ₁₂のベース電圧が、定電圧源Ｗと等
しくなり、出力端子ＯＵＴより出力される映像信号の波
形は、同期信号が所定値にクランプされる。なお、クラ
ンプパルスが出力されてからコンデンサＣが放電を終了
するまでの動作は同期期間内に行われる。

【００３３】入力端子ＩＮから入力された映像信号が同
期信号部分からそれ以外の部分に変わったとき、クラン
プパルスが出力されていないので、トランジスタＱ₁₁は
非導通状態であり、映像信号はトランジスタＱ₁₂を経て
出力端子ＯＵＴより出力される。

【００３４】出力端子ＯＵＴから出力される信号は、図
２の（ｃ）のようになる。（ｃ）の波形は、同期信号部
分よりディスパーサル信号の波形成分が取り除かれい
て、所定値にクランプされている。

【００３５】また、同期信号部分以外の映像信号は、基
準レベルが所定値に均一化される。また、入力端子ＩＮ
に図６の（ｂ）に示す波形の信号が入力されたときは、
出力端子ＯＵＴから出力される波形は図２の（ｃ）´の
ようになる。

【００３６】図２の（ｃ），（ｃ）´の波形には、ディ
スパーサル成分を取り除くときに発生していたサグ成分
が発生しない。これは、コンデンサＣの放電が同期信号
期間内に終了して、トランジスタＱ₁₂のベース電位が定
電圧源Ｗに固定されるためである。

【００３７】ところで、映像信号に重畳されるディスパ
ーサル信号の振幅が大きいときは、コンデンサＣの容量
を大きくして、抵抗Ｒ₁₁の抵抗値を更に小さくすれば、
コンデンサＣの放電を同期期間内に終了させることがで
き、サグ成分の影響が出力される映像信号に生じること
がない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、ディスパーサル成分が重畳された映像信号に、デイ
スパーサル成分を相殺するように変化し、前記同期信号
が出力されている同期期間内に所定値に収束する直流電
圧が、映像信号に重畳されるので、ディスパーサル成分
を取り除く際に発生するサグを低減させて、出力される
映像信号の歪を低減するクランプ回路を提供することが
でき、映像信号にスクランブル処理をかけている場合で
も、正常な復元が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるクランプ回路の回路図。

【図２】図１に示す回路各部の波形図。

【図３】映像信号のディスパーサル処理を説明するため
の図。

【図４】従来のクランプ回路の回路図。

【図５】ディスパーサル処理後の映像信号の波形図。

【図６】ディスパーサル処理後の映像信号の波形図。

【図７】図４の回路の出力信号の波形図。

【符号の説明】

ＣＰＧ…クランプパルス発生回路 Ｑ₁₁，Ｑ₁₂，Ｑ₁₃，Ｑ₁₄…トランジスタ Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃…抵抗 Ｃ…コンデンサ Ｗ…定電圧源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスパーサル信号が重畳された映像信
   号が入力される入力端子と、 前記入力端子に接続され、前記映像信号が入力されるコ
   ンデンサと、 前記入力端子に接続され、前記映像信号の同期信号部分
   を検出して、この同期信号を時間軸方向に圧縮して、ク
   ランプパルスとして出力するクランプパルス発生回路
   と、 前記コンデンサと前記クランプパルス発生回路に接続さ
   れ、前記クランプパルスによって導通する能動的導通素
   子を有する電圧供給回路であって、前記同期信号が出力
   されている期間内に前記能動的導通素子を導通させ、前
   記コンデンサを放電させることにより、前記コンデンサ
   に入力された前記映像信号に前記ディスパーサル信号の
   成分を相殺するような直流電圧を重畳する電圧制御回路
   と、 前記電圧制御回路に接続され、映像信号を出力する出力
   端子とを具備することを特徴とするクランプ回路。