JPH06244718A - 電圧制御発振回路およびｃｒｔ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンデンサの充放電を利用した簡易なＩＣ化に
適した回路でありながら、調整が簡単な構成の電圧制御
発振回路およびＣＲＴ表示装置を実現する。 【構成】電圧制御発振回路２０の自走発振周波数が許容
範囲の中央値ｆ０になるような設計値の出力電流を生成
するカレントミラー回路２２は、トランジスタＴｒ１，
Ｔｒ２にマルチエミッタ形トランジスタが用いられ、こ
れらのエミッタラインに切断可能部位２２ａ〜２２ｄが
設けられ、１つを切断するとほぼ許容範囲の幅に対応し
た周波数だけ自走発振周波数が変化する。そして、ＩＣ
がパッケージングされる前に切断可能部位の切断によっ
て自走発振周波数が調整される。これにより、切断回数
が少なくて調整が簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電圧制御発振回路お
よびＣＲＴ表示装置に関し、詳しくは、オーディオ機器
や映像機器等の信号処理回路に用いられる電圧制御発振
回路の改良、およびこの電圧制御発振回路を有するＣＲ
Ｔ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴ表示装置は、偏向回路を有し、電
子ビームを掃引するための掃引信号を発生している。す
なわち、コンポジット映像信号から同期分離された水平
同期信号Ａに基づいてドライブパルスＥを生成し、これ
を掃引信号とする。水平同期信号Ａはジッタ等の変動が
多く、これを直接に掃引信号の基準タイミングとしたの
では、表示映像のちらつき等の不都合が発生する。そこ
で、かかる不都合を避けるべく、水平同期信号Ａに追従
しながらも変動の少ない発振信号を発生し、これを基準
信号として掃引信号を生成することが要請される。そし
て、通常、このような発振信号の発生には電圧制御発振
回路が用いられる。

【０００３】従来の電圧制御発振回路を用いたＣＲＴ表
示装置の偏向回路の例を図２と図３に示す。図２の例
は、水平同期信号よりもかなり高い周波数で電圧制御発
振回路（ＶＣＯ）を発振させ、水平同期信号Ａとの位相
比較によって発振周波数の定まる発振出力をデジタルの
カウンタでカウントダウンし、さらにこのカウント値か
らパルス発生回路３でドライブドライブパルスＥを生成
する。これは、高い周波数での安定した発振を得るため
に、電圧制御発振回路にセラミックス振動子や水晶発振
器が接続される。

【０００４】また、図３の例は、水平同期信号と同等の
周波数で電圧制御発振回路を発振させるものである。こ
の電圧制御発振回路は、コンデンサＣ１が接続され、こ
のコンデンサＣ１に対する充放電によって発生する充放
電電圧Ｃを波形整形してドライブパルスＥを生成する。
この電圧制御発振回路は、全てがアナログなので回路が
簡易なもので済むという利点があるのに対し、自走発振
周波数がばらつき易いという欠点がある。このため、こ
の電圧制御発振回路には、自走発振周波数を調整するた
めの調整回路が必要とされる。そして、この調整回路の
一部として接続された個別素子の可変抵抗器を操作する
ことにより、電圧制御発振回路の自走発振周波数が規格
で定められた水平同期信号の周波数になるように調整さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の電圧
制御発振回路およびＣＲＴ表示装置では、セラミックス
振動子や水晶発振器を使用する方式と、コンデンサを使
用する方式とが一般的である。しかし、前者は、セラミ
ックス振動子等が高価なため、部品原価に関するコスト
制約等の観点から採用できる場合が高級品に限られると
いう不都合がある。特に、ほとんどの回路がＩＣ化され
る今日では、高価な個別部品はコスト削減の障害とな
る。

【０００６】一方、後者は、かかる制約のない簡易な回
路であるが、上述の如く自走発振周波数の調整が必要で
ある。この調整は電圧制御発振回路を含めた周辺の回路
全体が組み上がってから行わざるを得ない。このことか
ら、調整作業は厄介であり、調整コストがかさんでしま
う。このため、簡易な回路の割には、最終コストがそれ
程には小さくならず、問題である。この発明の目的は、
このような従来技術の問題点を解決するものであって、
コンデンサの充放電を利用した簡易なＩＣ化に適した回
路でありながら、調整が簡単な構成の電圧制御発振回路
およびこれを有するＣＲＴ表示装置を実現することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明の電圧制御発振回路の構成は、制御電圧に応
じて出力信号の発振周波数が制御される電圧制御発振回
路において、一定値の入力電流を反転して出力電流を生
成するカレントミラー回路と、前記制御電圧を受けこの
制御電圧を前記カレントミラー回路の前記出力電流によ
り決定される変換比率で電流に変換することにより変換
電流を生成する電圧電流変換回路と、前記変換電流を受
けこの変換電流でコンデンサを充電又は放電することに
より前記出力信号としての発振信号を生成する充放電発
振回路と、を備え、前記カレントミラー回路は、設計上
前記出力電流が前記発振周波数についての自走発振周波
数を所定の許容範囲のほぼ中央に対応付けるように設定
され、１チップＩＣ内に集積化され、入力側トランジス
タと出力側トランジスタとの双方にマルチエミッタ形ト
ランジスタあるいは並列接続の複数のトランジスタが用
いられ、これらトランジスタのそれぞれは、少なくとも
１つのエミッタラインが前記ＩＣ内で切断可能であり、
前記エミッタラインの何れか１つを切断するとほぼ前記
許容範囲の幅に対応した周波数だけ前記自走発振周波数
が変化するように前記エミッタラインのそれぞれを流れ
る電流の値が設定されているものである。

【０００８】先の目的を達成するこの発明のＣＲＴ表示
装置の構成は、上記の電圧制御発振回路を有し、この電
圧制御発振回路の前記充放電発振回路の前記コンデンサ
の充放電電圧又はこれの増幅信号を掃引信号として用い
るものである。

【０００９】

【作用】このような構成のこの発明の電圧制御発振回路
およびＣＲＴ表示装置では、コンデンサの充放電を利用
した簡易な回路構成を採用し、さらにその調整回路とし
てトランジスタからなるカレントミラー回路を採用して
いる。よって、この回路はＩＣ化に適する。また、自走
発振周波数を調整するためのカレントミラー回路は、マ
ルチエミッタ形トランジスタ等のエミッタラインが切断
可能である。そして、この切断によって許容範囲の幅に
対応した周波数だけ自走発振周波数が変化する。そこ
で、ＩＣチップがパッケージングされる前に、このＩＣ
チップ内の回路における自走発振周波数を測定し、ばら
つきがひどくて許容範囲外のときには、その外れ方の程
度に応じた数だけエミッタラインを切断する。これによ
って、自走発振周波数が許容範囲内に収まるように調整
することができる。

【００１０】さらに、設計上は自走発振周波数が所定の
許容範囲のほぼ中央値に対応付けられている。このこと
から、複数のＩＣにおける自走発振周波数のばらつき
は、通常、許容範囲に収まるものの比率が最も高く、許
容範囲からの外れ方の程度の大きいものほど比率が少な
くなる。すなわち、調整の最も簡単な切断不要のものが
最も多く、調整工数のかかる切断数の多いものほど発生
頻度が少ない。したがって、製造した全製品についての
平均を見れば調整工数は少なくて済む。つまり、全体と
しての調整が簡単である。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の構成の電圧制御発振回路の
一実施例について、ＣＲＴ表示装置の偏向回路への適用
例を図１に示す。（ａ）は、偏向回路のブロック図であ
り、（ｂ）は、その中のＶＣＯすなわち電圧制御発振回
路のブロック図であり、（ｃ）は、その調整回路として
のカレントミラー回路であり、（ｄ）は、無調整のまま
の電圧制御発振回路における自走発振周波数のばらつき
を示す分布図である。ここで、１は、いわゆるＡＦＣの
機能を果たすための位相比較回路である。これは、パル
ス化されてフィードバックされた発振信号Ｃの位相と、
コンポジット映像信号から分離された水平同期信号Ａの
位相とを比較する。そして、これらの位相のずれの程度
に応じた値の制御電圧Ｂを生成し、電圧制御発振回路
（ＶＣＯ）２０に送出する。なお、詳細回路については
図示を割愛するが、通常ローパスフィルタがこれに内蔵
又は後置され、これによって、制御電圧Ｂは穏やかに変
化する。

【００１２】２０は、コンデンサＣ１への充放電を利用
した電圧制御発振回路（ＶＣＯ）である。その詳細を図
１（ｂ）に示すが、これは、制御電圧Ｂを受けこの制御
電圧Ｂを変換電流Ｂ’に変換する電圧電流変換回路すな
わちＶ／Ｉ変換回路２１と、変換電流Ｂ’を受けこの変
換電流Ｂ’でコンデンサＣ１を充電又は放電することに
より発振する充放電発振回路２３とからなる。充放電発
振回路２３からは、コンデンサの充放電電圧が鋸歯状波
であることからこの充放電電圧がそのまま発振信号Ｃと
して出力される。

【００１３】３は、パルス発生回路である。この発振信
号Ｃがパルス発生回路３によって波形整形されドライブ
パルスＥが生成される。そして、このドライブパルスＥ
が偏向回路の出力信号とされ、掃引信号としてＣＲＴの
電子ビームを掃引するために用いられる。また、発振信
号Ｃは、バッファー４を介して位相比較回路１へフィー
ドバックされる。これにより、発振信号Ｃひいてはドラ
イブパルスＥが水平同期信号に穏やかに追従し、タイミ
ング変動の少ない掃引信号が得られる。

【００１４】Ｖ／Ｉ変換回路２１は、ＩＣ化を考慮して
差動トランジスタ対２１ａを主体として構成され、その
動作電流Ｉを定電流回路２２が供給する。この定電流回
路２２の具体的な構成は、（ｃ）に図示するが、マルチ
エミッタ形のトランジスタＴｒ１を入力側トランジスタ
とし、やはりマルチエミッタ形のトランジスタＴｒ２を
出力側トランジスタとするカレントミラーが主体であ
る。なお、マルチエミッタ形のトランジスタに替えて並
列接続の複数のトランジスタを用いてもよい。このカレ
ントミラーは、定電流ｉを受け、これに対応した反転電
流Ｉを出力電流として生成する。この反転電流Ｉがその
まま差動トランジスタ対２１ａの動作電流Ｉとされる。
この定電流ｉと反転電流Ｉとは、設計上は、電圧制御発
振回路２０の自走発振周波数が所定の許容範囲のほぼ中
央すなわち後述のｆ０に対応付けられるように定められ
る。

【００１５】定電流回路２２におけるトランジスタＴｒ
１の２つのエミッタラインにはそれぞれレーザトリミン
グ可能な切断対象部位２２ｃ，２２ｄが設けられ、さら
にトランジスタＴｒ２の２つのエミッタラインにはそれ
ぞれレーザトリミング可能な切断対象部位２２ａ，２２
ｂが設けられている。切断対象部位２２ａや２２ｂが切
断されると、カレントミラーのミラー比が大きくなり、
反転電流Ｉすなわち動作電流Ｉも増大する。一方、切断
対象部位２２ｃや２２ｄが切断されると、カレントミラ
ーのミラー比が小さくなり、動作電流Ｉが減少する。つ
まり、切断対象部位２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの
切断によって、動作電流Ｉを変更することができる。

【００１６】また、Ｖ／Ｉ変換回路２１での電圧電流の
変換比率は動作電流Ｉによって制御可能であり、この変
換比率が変えられると電圧制御発振回路２０の自走発振
周波数も変化する。そこで、これらのことから、切断対
象部位２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを切断すること
で、定電流回路２２は電圧制御発振回路２０における自
走発振周波数に対する調整回路として機能する。したが
って、この電圧制御発振回路２０は、コンデンサＣ１を
除いて調整回路（２２）までもＩＣ化できる。また、パ
ッケージング前にレーザトリミング等によって調整が容
易に行える。かかる調整の済んだＩＣは、その後は、調
整不要の部品としての価値を発揮することができる。

【００１７】具体的に説明するために、自走発振周波数
の設計目標値をｆ０とし、自走発振周波数に対する許容
範囲を±αとする。かかる許容範囲に対しては、切断対
象部位２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの全てが未切断
の状態のとき、すなわち無調整のときの自走発振周波数
がｆ０に対応付けられるように電流ｉ等が設計される。
また、切断対象部位２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ何
れかが切断されるとほぼ２αだけ自走発振周波数が変化
するように設計上は各エミッタラインを流れる電流値が
定められる。すると、電圧制御発振回路２０における自
走発振周波数のばらつきは、（ｄ）に太線で示す分布の
如く、周波数ｆ０を中心とするガウス曲線にほぼ従う。

【００１８】この場合、切断による調整作業の不要な許
容範囲Ｒ（周波数ｆ０−α〜ｆ０＋α）が最も発生比率
の高い範囲となる。未調整時の自走発振周波数が範囲Ｑ
（周波数ｆ０−３α〜ｆ０−α）のときには、切断対象
部位２２ｃ，２２ｄの何れか一方を切断すればよい。こ
れにより、周波数が＋２α変化して、自走発振周波数を
許容範囲Ｒに収めることができる。逆に未調整時の自走
発振周波数が範囲Ｓ（周波数ｆ０＋α〜ｆ０＋３α）の
ときには、断対象部位２２ａ，２２ｂの何れか一方を切
断すればよい。これにより、周波数が−２α変化して、
やはり自走発振周波数を許容範囲Ｒに収めることができ
る。一回の切断で調整作業の完了する範囲Ｑ，Ｓが次に
比率の高い範囲となる。

【００１９】未調整時の自走発振周波数が範囲Ｐ（周波
数ｆ０−５α〜ｆ０−３α）のときには、切断対象部位
２２ｃ，２２ｄの両方を切断すればよい。これにより、
周波数が＋４α変化して、自走発振周波数を許容範囲Ｒ
に収めることができる。未調整時の自走発振周波数が範
囲Ｔ（周波数ｆ０＋３α〜ｆ０＋５α）のときには、や
はり断対象部位２２ａ，２２ｂの両方を切断すればよ
い。これにより、周波数が−４α変化して、自走発振周
波数を許容範囲Ｒに収めることができる。調整作業に複
数回の切断を要する範囲Ｐ，Ｔは、発生比率が低い範囲
となる。

【００２０】つまり、切断回数の少ないＩＣの比率が高
く、切断回数の多いＩＣの比率が低い。これによって、
製造されたＩＣ全てに要する切断回数の合計は、ほぼ最
小化される。したがって、調整作業に要する全体工数が
少なくて済む。なお、ＩＣ内のラインの切断は通常レー
ザを用いて行われ、これには、切断部位の一部が熔けて
飛散し他の部分に損傷を与えることがあるという短所も
あるが、切断個数が少なくて済む本発明はこの点に関し
ても有利である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明の構成の電圧制御発振回路およびＣＲＴ表示装置に
あっては、一定値の入力電流を反転して出力電流を生成
するカレントミラー回路と、この制御電圧をカレントミ
ラー回路の出力電流に応じた変換比率で電流に変換する
ことにより変換電流を生成する電圧電流変換回路と、こ
の変換電流でコンデンサを充電又は放電することにより
出力信号としての発振信号を生成する充放電発振回路
と、を備え、カレントミラー回路は、設計上その出力電
流が自走発振周波数を所定の許容範囲のほぼ中央に対応
付けるように設定され、１チップＩＣ内に集積化され、
入力側トランジスタと出力側トランジスタとの双方にマ
ルチエミッタ形トランジスタが用いられ、これらトラン
ジスタのそれぞれは、少なくとも１つのエミッタライン
が切断可能であり、エミッタラインの何れか１つを切断
するとほぼ許容範囲の幅に対応した周波数だけ自走発振
周波数が変化するようにエミッタラインのそれぞれを流
れる電流の値が設定されている。これにより、コンデン
サの充放電を利用した簡易なＩＣ化に適した回路であり
ながら、調整が簡単になる。その結果、調整工数をも含
めた全体のコストを低減することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の構成の電圧制御発振回路の
一実施例について、ＣＲＴ表示装置の偏向回路への適用
例を示す。（ａ）は、偏向回路のブロック図である。
（ｂ）は、その中の電圧制御発振回路のブロック図であ
る。（ｃ）は、その調整回路としてのカレントミラー回
路である。（ｄ）は、無調整のままの電圧制御発振回路
における自走発振周波数のばらすきを示す分布図であ
る。

【図２】図２は、従来の電圧制御発振回路を用いたＣＲ
Ｔ表示装置の偏向回路の例である。

【図３】図３は、従来の電圧制御発振回路を用いたＣＲ
Ｔ表示装置の偏向回路の他の例である。

【符号の説明】

１ 位相比較回路 ３ パワーアンプ ４ パルス発生回路 ２０ 電圧制御発振回路 ２１ Ｖ／Ｉ変換回路 ２１ａ 差動トランジスタ対 ２２ 定電流回路（カレントミラー回路） ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 切断対象部位 ２３ 充放電発振回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御電圧に応じて出力信号の発振周波数が
   制御される電圧制御発振回路において、 一定値の入力電流を反転して出力電流を生成するカレン
   トミラー回路と、前記制御電圧を受けこの制御電圧を前
   記カレントミラー回路の前記出力電流により決定される
   変換比率で電流に変換することにより変換電流を生成す
   る電圧電流変換回路と、前記変換電流を受けこの変換電
   流でコンデンサを充電又は放電することにより前記出力
   信号としての発振信号を生成する充放電発振回路と、を
   備え、 前記カレントミラー回路は、設計上前記出力電流が前記
   発振周波数についての自走発振周波数を所定の許容範囲
   のほぼ中央に対応付けるように設定され、１チップＩＣ
   内に集積化され、入力側トランジスタと出力側トランジ
   スタとの双方にマルチエミッタ形トランジスタあるいは
   並列接続の複数のトランジスタが用いられ、これらトラ
   ンジスタのそれぞれは、少なくとも１つのエミッタライ
   ンが前記ＩＣ内で切断可能であり、前記エミッタライン
   の何れか１つを切断するとほぼ前記許容範囲の幅に対応
   した周波数だけ前記自走発振周波数が変化するように前
   記エミッタラインのそれぞれを流れる電流の値が設定さ
   れていることを特徴とする電圧制御発振回路。
2. 【請求項２】請求項１記載の電圧制御発振回路を有し、
   この電圧制御発振回路の前記充放電発振回路の前記コン
   デンサの充放電電圧又はこれの増幅信号を掃引信号とし
   て用いることを特徴とするＣＲＴ表示装置。