JPH11154304A - 磁気再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、磁気再生装置に関し、例えばディジ
タル信号により磁気テープに記録されたビデオ信号を再
生するビデオテープレコーダに適用して、広帯域かつ十
分なＳ／Ｎ比により再生信号を増幅できるようにする。 【解決手段】電流帰還型演算増幅回路１１を用いてロー
タリトランスＴ１より出力される再生信号を増幅する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気再生装置に関
し、例えばディジタル信号により磁気テープに記録され
たビデオ信号を再生するビデオテープレコーダに適用す
ることができる。本発明は、電流帰還型演算増幅回路を
用いてロータリートランスより出力される再生信号を増
幅することにより、広帯域かつ十分なＳ／Ｎ比により再
生信号を増幅できるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオテープレコーダ等の磁気再
生装置においては、ロータリートランスの出力電流を電
流電圧変換して増幅することにより、磁気ヘッドより出
力される再生信号を増幅して処理するようになされてい
る。

【０００３】すなわち図１１は、この種のビデオテープ
レコーダに適用される再生信号の増幅回路を示す接続図
である。この増幅回路１は、ロータリートランスＴ１の
２次巻線出力をそれぞれ抵抗Ｒ１及びＲ２により接地
し、これによりロータリートランスＴ１の出力電流を抵
抗Ｒ１及びＲ２により電流電圧変換し、位相が１８０度
異なる再生信号ＲＦＡ、ＲＦＢを生成する。なおここで
抵抗Ｒ１及びＲ２は、例えば２．２〔Ω〕程度の、小さ
な抵抗値に選定され、これにより増幅回路１では、低域
側におけるカットオフ周波数の上昇を有効に回避する。

【０００４】演算増幅回路２は、電圧帰還型演算増幅器
により構成され、帰還抵抗Ｒ３、入力抵抗Ｒ４を接続し
た非反転増幅回路構成により、再生信号ＲＦＡを増幅す
る。また演算増幅回路３は、同様に、電圧帰還型演算増
幅器により構成され、帰還抵抗Ｒ５、入力抵抗Ｒ６を接
続した非反転増幅回路構成により、再生信号ＲＦＢを増
幅する。ここでこれら演算増幅回路２及び３は、電流電
圧変換抵抗Ｒ１及びＲ２に比して、入力抵抗Ｒ４及びＲ
６の抵抗値が十分に大きな値に選定され、また所望の利
得を確保できるように、入力抵抗Ｒ４及びＲ６に比して
帰還抵抗Ｒ３及びＲ５の抵抗値が選定される。

【０００５】続く演算増幅回路４は、同様に、電圧帰還
型演算増幅器により構成され、帰還抵抗Ｒ８、入力抵抗
Ｒ７〜Ｒ１１を接続した差動増幅回路構成により、演算
増幅回路２及び３より出力される再生信号ＲＦＡ及びＲ
ＦＢを差動増幅し、再生信号ＲＦを出力する。

【０００６】ビデオテープレコーダでは、この再生信号
を２値化してクロックを再生し、このクロックを基準に
して再生信号を処理することにより、磁気テープに記録
されたビデオ信号等を再生できるようになされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の増幅
回路の帯域をさらに拡大することができれば、その分、
磁気記録再生系の伝達特性を有効に利用して高密度にビ
デオ信号等を記録することができると考えられる。

【０００８】この図１１に示す増幅回路１においては、
入力抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値をさらに低減して、入力
インピーダンスを低減することにより、低域のカットオ
フ周波数を低下させて増幅回路１の帯域を広帯域化する
ことができる。

【０００９】ところが現在の増幅回路１においては、ロ
ータリートランスＴ１の２次側より見て入力インピーダ
ンスが５〔Ω〕（図１１においては、４．４〔Ω〕）程
度に設定されており、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値をこれ
以上低減すると、電流電圧変換処理して得られる再生信
号ＲＦＡ及びＲＦＢの信号レベルが低下し、その分十分
なＳ／Ｎ比を確保できなくなる。

【００１０】これに対してロータリートランスＴ１のイ
ンピーダンスを増大しても、等化的に抵抗Ｒ１及びＲ２
の抵抗値を低減したと同様の効果を得ることができ、増
幅回路１を広帯域化することができる。

【００１１】ところがロータリートランスＴ１において
は、現在、１０〔μＨ〕程度のものを使用しており、巻
溝に余裕が無い場合が多く、インピーダンスを十分に増
大できない。またインピーダンスを増大できたとして
も、その分、分布容量の増大により高域側の共振周波数
が低下し、この共振周波数が伝送帯域に含まれるように
なる。この場合、伝送帯域の高域側において、周波数特
性が乱れるようになる。

【００１２】このような増幅回路における低域側カット
オフ周波数を低下させる代わりに、増幅回路１の後段で
周波数特性を補正する方法も考えられるが、ロータリー
トランスのインピーダンスがばらつくことにより、低域
側カットオフ周波数がばらつく欠点がある。すなわちロ
ータリートランスが高透磁率の磁性材料が使用されてい
ることにより、その分ロータリートランスのインピーダ
ンスにおいては、温度により変化する。またロータリー
トランスに設けられたギャップによっても、インピーダ
ンスのばらつきを避け得ない。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、広帯域かつ十分なＳ／Ｎ比により再生信号を増幅し
て処理することができる磁気再生装置を提案しようとす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、電流帰還型演算増幅回路による反
転増幅回路により増幅回路を形成して、再生信号を増幅
する。

【００１５】電流帰還型演算増幅回路によれば、全帰還
でも安定に動作させることができ、負帰還量を増大して
安定に入力インピーダンスを低減することができる。こ
れにより電流帰還型演算増幅回路による反転増幅回路に
より増幅回路を形成して、再生信号を増幅すれば、入力
インピーダンスを低減して増幅することができ、入力イ
ンピーダンスを低減した分、十分なＳ／Ｎ比により低域
の周波数特性を向上して広帯域化することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１７】（１）第１の実施の形態 図１は、本発明の第１の実施の形態に係るビデオテープ
レコーダに適用される増幅回路を示す接続図である。こ
の増幅回路１０は、低利得用で、遅れ位相の少ない広帯
域の電流帰還型演算増幅器による演算増幅回路１１を用
いた反転増幅回路により再生信号ＲＦを増幅する。

【００１８】すなわち増幅回路１０においては、ロータ
リートランスＴ１の２次出力を抵抗Ｒ１２により終端
し、この抵抗Ｒ１２の両端をそれぞれ演算増幅回路１１
の反転入力端、非反転入力端に接続する。このとき非反
転入力端においては、コンデンサＣ１１を介してロータ
リートランスＴ１の２次出力を演算増幅回路１１に入力
し、ロータリートランスＴ１の２次出力、コンデンサＣ
１１側を抵抗Ｒ１１により接地する。また増幅回路１０
は、帰還抵抗Ｒ１５により演算増幅回路１１の出力端及
び反転入力端を接続し、接地抵抗Ｒ１４により演算増幅
回路１１の非反転入力端を接地する。

【００１９】これにより演算増幅回路１１は、帰還抵抗
Ｒ１５、接地抵抗Ｒ１１により直流動作点が設定され、
また直流帰還ループが形成されるようになされている。
ここで抵抗Ｒ１１及びＲ１２は、例えば２．２〔Ω〕及
び３３０〔Ω〕に設定され、また抵抗Ｒ１４及びＲ１５
は、例えば２２０〔Ω〕及び１００〔Ω〕に設定され
る。これにより演算増幅回路１１は、十分な直流帰還量
が与えられるようになされている。

【００２０】またこれに対して演算増幅回路１１は、コ
ンデンサＣ１１を介して交流帰還ループが形成されるよ
うになされ、接地抵抗Ｒ１４に並列に配置された接地コ
ンデンサＣ１２によりこの交流帰還ループにローパスフ
ィルタが構成されるようになされている。なおここでコ
ンデンサＣ１２は、例えば０．１〔μＦ〕に設定される
のに対して、コンデンサＣ１１は、低周波においても十
分に低インピーダンスの例えば１００〔μＦ〕に設定さ
れる。これにより演算増幅回路１１は、帰還ループに配
置したローパスフィルタによりコンデンサＣ１１の容量
を低減して、十分な交流帰還量が与えられるようになさ
れている。これらにより増幅回路１０では、極めて低イ
ンピーダンスによりロータリートランスＴ１の２次出力
を入力するようになされている。

【００２１】演算増幅回路１１は、出力端に抵抗Ｒ１６
が接続され、この抵抗Ｒ１６を介して再生信号ＲＦを出
力する。なおここで抵抗Ｒ１６は、例えば１００〔Ω〕
に設定される。

【００２２】以上の構成において、増幅回路１０におい
ては、低利得用で、遅れ位相の少ない広帯域の電流帰還
型演算増幅器による演算増幅回路１１において、十分な
帰還量により負帰還してロータリートランスＴ１の２次
出力を受けて増幅することにより、ロータリートランス
Ｔ１の２次出力を極めて低い入力インピーダンスにより
入力して増幅することになり、これによりＳ／Ｎ比の劣
化を有効に回避して低域の周波数特性を拡大することが
できる。実際上、十分に帰還量を確保すれば、帰還抵抗
Ｒ１５、演算増幅回路１１の利得Ａより、この演算増幅
回路１１による入力インピーダンスは、Ｒ１５／Ａによ
り表され、これにより極めて低い入力インピーダンスを
得ることができる。

【００２３】因みに、電圧帰還型演算増幅回路において
は、帰還量を増大させた低利得時、一般に動作が不安定
になり、周波数特性にピークを生じたり、発振したりす
る。ところが電流帰還型演算増幅回路によれば、帰還量
を増大させて低利得化した場合でも、この種の不安定な
状態を有効に回避することができる。

【００２４】このようにして再生信号を増幅するにつ
き、増幅回路１０においては、コンデンサＣ１１による
コンデンサ結合によりロータリートランスＴ１の２次出
力を演算増幅回路１１に供給し、帰還抵抗Ｒ１５、接地
抵抗Ｒ１１により直流動作点が設定され、これにより直
流動作点の変動が防止される。また帰還抵抗Ｒ１５、接
地抵抗Ｒ１１により直流帰還回路が形成され、この直流
帰還回路により十分な帰還量が与えられる。また演算増
幅回路１１の非反転入力端に接続された抵抗Ｒ１４、コ
ンデンサＣ１２により、交流帰還ループ中にローパスフ
ィルタが形成され、これにより結合コンデンサＣ１１の
容量を低減して十分な交流帰還量が与えられ、十分に低
域の周波数特性を向上することができる。

【００２５】図２は、伝達特性の測定に供した測定回路
の接続図である。この実施の形態ではこの測定回路によ
り、増幅回路１０の伝達特性を確認し、また入力インピ
ーダンスによる伝達特性の変化を確認した。

【００２６】すなわちこの図２の測定回路においては、
出力インピーダンスが５０〔Ω〕のシグナルジェネレー
タ（ＳＧ）より出力される基準信号をコンデンサＣ２
１、抵抗Ｒ２１を介してベース接地トランジスタＴＲ１
のエミッタに入力する。このエミッタには、コンデンサ
Ｃ２２により一端を接地した抵抗Ｒ２２によりバイアス
が供給される。

【００２７】この測定回路は、トランジスタＴＲ１のコ
レクタがロータリートランスＴ１の１次巻線を介して電
源ＶＣＣに接続され、これにより低インピーダンスによ
りシグナルジェネレータの基準信号を受け、この基準信
号により実際のビデオテープレコーダとほぼ同一の条件
でロータリートランスＴ１を駆動する。

【００２８】この測定回路により増幅回路１０の伝達特
性を測定したところ、図３及び図４において符号ＬＡに
より示すように、高周波数帯域においても、低周波数帯
域においても、平坦かつ十分な特性を確保できることを
確認することができた。なおこの図３及び図４において
符号ＬＢにより示す特性は、図１１について上述した従
来構成による特性であり、図２の測定回路における増幅
回路１０に代えて、図１１の増幅回路１の入力インピー
ダンスでなる４．４〔Ω〕の負荷を接続して等化的に伝
達特性を測定した。この場合、高周波数帯域において、
不自然なピークが発生していることが分かる（図３）。

【００２９】ところがこの実施の形態においては、この
ようなピークの発生をも有効に回避でき、これらにより
後段で周波数特性の補正の必要のないことが分かった。
また各周波数帯域において十分なＳ／Ｎ比を確保できる
ことも分かった。なおこの図４において、符号ＬＣによ
り示す特性は、この符号ＬＢに示す測定において、負荷
抵抗を０〔Ω〕に設定した場合であり、極端に入力イン
ピーダンスが小さい場合の特性である。

【００３０】これに対して図５及び図６は、同様の測定
回路により測定した、ロータリートランスＴ１の一次側
に接続する信号源のインピーダンスと、増幅回路の入力
インピーダンスとが変化した場合の関係を示す特性曲線
図である。符号ＬＤにより示す特性は、信号源の出力イ
ンピーダンスを５０〔Ω〕に、増幅回路の入力インピー
ダンスを５１〔Ω〕に設定した場合の特性であり、符号
ＬＥにより示す特性は、信号源の出力インピーダンスを
１００〔Ω〕に、増幅回路の入力インピーダンスを４．
４〔Ω〕に設定した場合の特性である。これらは何れも
現在のビデオテープレコーダに適用されている回路構
成、回路定数によるものであり、図３及び図４との対比
により何れの低域側において帯域が低下していることが
分かる。

【００３１】これに対して図７及び図８は、ロータリー
トランスＴ１の負荷インピーダンス（増幅回路の入力イ
ンピーダンス）による電圧特性の相違を示す特性曲線図
であり、それぞれ符号Ｌ０．５、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３によ
る特性は、ロータリートランスＴ１に０．５〔Ω〕、１
〔Ω〕、２〔Ω〕、３〔Ω〕の負荷を接続した場合の特
性である。これらにより、入力インピーダンスが０．５
〔Ω〕程度の増幅回路によれば、低域のカットオフ周波
数を図４について上述した増幅回路１０による周波数と
ほぼ等しい６〔ｋＨｚ〕程度に設定できることが分かっ
た。

【００３２】これにより図９に示すように、さらに負荷
抵抗を細かく変化させて同様に伝達特性を測定したとこ
ろ、この実施の形態に係る増幅回路１０においては、ほ
ぼ０．２２〔Ω〕に相当する入力インピーダンスを確保
できることが分かった。なおこの図９において符号Ｌ
０．２２、Ｌ０．３３、Ｌ０．５、Ｌ１は、それぞれロ
ータリートランスＴ１に０．２２〔Ω〕、０．３３
〔Ω〕、０．５〔Ω〕、１〔Ω〕の負荷抵抗を接続した
場合の特性である。

【００３３】以上の構成によれば、電流帰還型演算増幅
回路による反転増幅回路によりロータリートランスから
出力される再生信号を増幅することにより、極めて低い
入力インーダンスにより、また十分なＳ／Ｎ比により再
生信号を増幅することができ、これらにより広帯域かつ
十分なＳ／Ｎ比により再生信号を増幅することができ
る。

【００３４】また帰還利得、帰還ループの周波数特性を
選定して、低域のカットオフ周波数を種々に設定するこ
とができ、また低域のカットオフ周波数を十分に小さな
周波数に設定してロータリートランスのばらつきによる
特性のばらつきも有効に回避することができる。また後
段における周波数特性の補正も省略することができる。

【００３５】（２）第２の実施の形態 図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るビデオテー
プレコーダに適用される増幅回路を示す接続図である。
この増幅回路３０においては、多重帰還による反転増幅
回路により再生信号ＲＦを増幅する。なおこの図１０に
示す構成において、図１について上述した構成と同一の
構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省
略する。

【００３６】すなわちこの増幅回路３０は、抵抗Ｒ３６
と並列に、抵抗Ｒ３４、Ｒ３７、Ｒ３８による直列回路
が接続される。増幅回路３０は、この並列回路の一端が
ロータリートランスＴ１の一端に接続され、ロータリー
トランスＴ１の他端が接地される。また増幅回路３０
は、この並列回路の他端が演算増幅回路１１の出力端に
接続され、直列回路における抵抗Ｒ３７及びＲ３８の接
続中点がコンデンサＣ３３により接地され、抵抗Ｒ３４
及びＲ３７の接続中点が反転入力端に接続される。

【００３７】これによりこの実施の形態では、交流用の
帰還回路と、直流用の帰還回路とによる多重帰還により
反転増幅回路の帰還回路を構成し、小さな容量のコンデ
ンサＣ３３によっても交流帰還回路を形成できるように
なされている。なおここで抵抗Ｒ３４、Ｒ３６、Ｒ３
７、Ｒ３８は、それぞれ１００〔Ω〕、２２〔Ω〕、１
〔ｋΩ〕、１〔ｋΩ〕であり、コンデンサＣ３３は、
１．０〔μＦ〕である。

【００３８】図１０に示す構成によれば、多重帰還回路
により反転増幅回路を構成することにより、第１の実施
の形態と同様の効果に加えて、小容量のコンデンサＣ３
３により帰還回路を構成して全体構成を小型化すること
ができる。

【００３９】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、受動素子でなる抵抗
等により帰還回路を構成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、能動素子でなる反転増幅回路を用
いて帰還回路を構成してもよい。このようにすれば、さ
らに一段と帰還回路に配置するコンデンサの容量を低減
することができる。

【００４０】また上述の実施の形態においては、本発明
をビデオテープレコーダに適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えばディジタルテープレ
コーダ等、磁気テープを用いた磁気再生装置に広く適用
することができる。

【００４１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、電流帰還
型演算増幅回路を用いてロータリートランスより出力さ
れる再生信号を増幅することにより、広帯域かつ十分な
Ｓ／Ｎ比により再生信号を増幅することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るビデオテープ
レコーダに適用される増幅回路を示す接続図である。

【図２】図１の増幅回路の特性の測定に使用した測定回
路を示す接続図である。

【図３】図１の増幅回路の特性を示す特性曲線図であ
る。

【図４】図３の低域側の特性を示す特性曲線図である。

【図５】従来回路による特性を示す特性曲線図である。

【図６】図５の低域側の特性を示す特性曲線図である。

【図７】負荷を種々に変化させた場合の特性を示す特性
曲線図である。

【図８】図７の低域側の特性を示す特性曲線図である。

【図９】図７の特性よりさらに負荷を細かく変化させた
場合の低域側の特性を示す特性曲線図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るビデオテー
プレコーダに適用される増幅回路を示す接続図である。

【図１１】従来のビデオテープレコーダに適用される増
幅回路を示す接続図である。

【符号の説明】

１、１０、３０……増幅回路、２、３、４……電圧帰還
型演算増幅回路、１１……電流帰還型演算増幅回路、Ｃ
１１〜Ｃ３３……コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ３８……抵抗、
Ｔ１……ロータリートランス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータリートランスを介して磁気ヘッドよ
   り得られる再生信号を所定の増幅回路により増幅して処
   理する磁気再生装置において、 電流帰還型演算増幅回路による反転増幅回路により前記
   増幅回路を形成することを特徴とする磁気再生装置。
2. 【請求項２】前記増幅回路は、 直流帰還回路と交流帰還回路とを有することを特徴とす
   る請求項１に記載の磁気再生装置。
3. 【請求項３】前記増幅回路は、 前記電流帰還型演算増幅回路の非反転入力端にローパス
   フィルタを有することを特徴とする請求項１に記載の磁
   気再生装置。