JPS5843947B2 - ガンマカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度補償を施したカンマ補正回路に関する。

カンマ補正回路はカラーテレビジョンカメラなどに使用
される。

すなわち、カラー受像管においては、発光出力がグリッ
ド信号電圧に対して完全に比例すれば理想的であるが実
際には発光出力の変化は直線的ではなく、グリッド信号
電圧の約２．２乗に比例する。

したがって、カメラの出力をそのまま受像管に加えると
画面の輝度はもちろん色相や彩度も大幅に異なってくる
。

このため、カラーテレビジョンカメラの信号は受像管に
加える前に、出力信号電圧が入力信号電圧の１／２．２
乗となるような回路に通し、総合特性が直線的になるよ
うに補正する必要がある。

このような回路がガンマ補正回路と呼ばれている。

第１図は従来使用されているカンマ補正回路の一例を示
す図である。

入力映像信号Ｅｉを増幅するトランジスタＴＲ１のコレ
クタは負荷抵抗Ｒ８を介して正電源ＥＢに接続される一
方、抵抗Ｒ１，Ｒ２の一端に接続される。

抵抗Ｒ１，Ｒ２の他端はダイオードＤ１．Ｄ２のアノー
ドにそれぞれ接続され、ダイオードＤ１．Ｄ２のカソー
ドにはその導通開始電圧を決定する制御電圧Ｅ１．Ｅ２
（但しＥ１＼Ｅ２）がそれぞれ印加される。

すなわち、抵抗Ｒ１，Ｒ２はダイオードＤ１．Ｄ２の導
通動作によって負荷抵抗Ｒ８に対して並列に入るように
なっており、これによりトランジスタＴＲ１で構成され
る増幅器の増幅度が変化する。

したがって、Ｒ１，Ｒ２とＥｌ。Ｒ２の値を適当に選ぶ
ことによりたとえば第２図に示すような所望のガンマ特
性を折線近似で得ることができる。

しかしながら、このような回路では周囲の温度変化によ
ってガンマ特性が大幅に変化してしまう欠点がある。

これはダイオードの温度特性な起因する。

すなわち、第３図の電圧−電流特性をみて分るように、
ダイオードの順方向障壁電圧は温度がＴ、→Ｔ２→Ｔ３
の如く上がっていくと小さくなり温度が下がれば大きく
なる。

その結果、カンマ特性は温度によって初めの設定より変
化する。

すなわち、温度が上がれば第２図に示した折線近似曲線
の折点が入力信号電圧Ｅｉの小さな方向に移動すること
になる。

このようにガンマ特性が変化すると、受像管で再現され
る画面の状態もそれに応じて変化することになり、操体
画像を正しく再現できなくなる。

これを防ぐため、従来では（１）ダイオードを恒温槽に
収納する。

あるいは（２）増幅器の増幅度を上げて取扱う映像信号
を大きくし、ダイオードの変化分を児かけ上小さくする
、などの手段が講じられている。

しかし、（１）の方法では動作が正常となるまでに時間
が必要であり、しかも保温のための電力が必要で、装置
も大型化し、実用的でない。

また、（２）の方法では最大電力容量が増大し、集積回
路化する上で不利となる欠点がある。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、その目
的は温度変化に対して安定なガンマ特性を得られ、かつ
構成が簡単で電力容量が小さく集積回路化も容易なガン
マ補正回路を提供するにある。

本発明はこの目的を遠戚するために、ガンマ特性を与え
る半導体非線形素子の温度特性をこれと同様な温度特性
を有する半導体エミッタフォロア回路によって補償する
ようにしたことを特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す図で、特に集積回路化
する場合に好適な回路構成の一例である。

図において端子１より正極性の映像信号Ｅｉがコンデン
サＣ１を通しトランジスタＴＲ５のベースに加えられる
。

また端子２より正のクランプパルスがコンデンサＣ２を
通してトランジスタＴＲ４のベースに加えられる。

トランジスタＴＲ４はクランプ用のスイッチングトラン
ジスタでクランプパルスが加えられた時だけ導通し、ト
ランジスタＴＲ５のベース電圧を所定の電圧に固定する
。

スイッチング期間は通常映像信号のブランキング期間に
行われ、入力映像信号Ｅｉは上記の動作により直流再生
される。

この直流再生された映像信号はトランジスタＴＲ，、Ｔ
Ｒ６と定電流源１とから成る差動増幅回路で増幅される
。

増幅された出力映像信号Ｅ。はこの増幅回路の出力端つ
まりトランジスタＴＲ６のコレクタから取り出される。

なおトランジスタＴＲ６のコレクタと電源ＥＢ間には負
荷抵抗Ｒ６が接続されている。

なお電源ＥＢは温度変化に対して十分安定化された電源
である。

一方トランジスタＴＲ，のコレクタにはガンマ特性を与
える抵抗−半導体非線回路が接続されている。

すなわちこの抵抗−半導体非線形回路は、コレクタとベ
ースとを直結してダイオードとして動作するようにした
所謂ダイオード接続の３個のｎｐｎ トランジスタＴＲ
７、ＴＲ８，ＴＲ０を同−極性方向に相互に直列接続し
て成り、その一端であるトランジスタＴＲ７のコレクタ
が抵抗Ｒ５を介して前記差動増幅回路の出力端である前
記トランジスタＴＲ６のコレクタに接続されている。

また上記抵抗−半導体非線形回路の他端であるトランジ
スタＴＲ９のエミッタは３個のｎｐｎ トランジスタＴ
Ｒ１ｏ、ＴＲ１□、 ＴＲ１□をカスケード接続して構
成されたエミッタフォロア回路の出力端つまりトランジ
スタＴＲ１ｏのエミッタに接続されている。

つまりダイオード接続されたトランジスタＴＲ７〜ＴＲ
０のＰＮ接合の向きとトランジスタＴＲ１゜〜ＴＲ１２
のＰＮ接合の向きとは互いに逆になるよう接続されてい
る。

なお上記トランジスタＴＲ，。〜ＴＲ１２の各エミッタ
はそれぞれ抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８シ介して接地されてい
る。

そしてこのエミッタフォロア回路の入力端であるトラン
ジスタＴＲ１□のベースには電源ＥＢを適当に分圧して
得た制御電圧Ｂ３が供給される。

このように構成したガンマ補正回路においては、５１Ｊ
御電圧Ｅ３の印加によりトランジスタＴＲ７〜ＴＲ９）
５導通したときこのトランジスタＴＲ７〜ＴＲ９お１び
抵抗Ｒ３が負荷抵抗Ｒ６に並列的に入り、これこよりガ
ンマ特性を得ることができる。

この場合、特に本発明によると、ダイオード接尾された
トランジスタＴＲ７〜ＴＲ０を従来回路のＬうに単にス
イッチング素子として用いるのではＳく、その導通状態
のインピーダンス特性を利用しているので、従来回路の
折線近似のガンマ曲線に比べてよりなめらかな曲線とす
ることができる。

すなわち第６図に示すように１個のダイオードの電圧電
流特性は曲線１１のようになるのに対し、ダイオードを
３個直列接続した場合は曲線１２のようにその曲線部が
拡大された特性となる。

ダイオードの電圧電流特性の曲線部では、入力信号が増
大するにつれてダイオードの抵抗分は曲線の傾斜に相当
するため非直線的に減少する。

従って本発明のカンマ補正回路では入力信号が増大する
につれて、トランジスタＴＲ７〜ＴＲ０の直列抵抗を含
む負荷が非直線的に減少し、ガンマ補正回路の出力Ｅ。

はこの負荷の変化に応じて非直線的に変化する。

つまり本発明によると従来のような折線近似に比べより
なめらかなガンマ曲線を得ることができる。

ガンマ特性を変化させたい場合には抵抗Ｒ５を変えるか
、制御信号Ｅ３を変化させればよい。

またダイオード接続トランジスタの数を多くすればその
インピーダンス変化範囲が大きくなり、よりなめらかな
曲線を得ることができる。

そして、上記のような構成によれば、ガンマ特性を周囲
温度に関係なく一定なものとすることができる。

すなわちトランジスタＴＲ７〜ＴＲ，はそのＶＢＥ（ベ
ース・エミッタ間電圧）が温度変化に応じて変化する。

この変化のようすを第５図に示す。すなわち、ＶＢＢは
温度上昇とともに小さくなり、温度下降により大きくな
るので、制御信号Ｅ３の電圧を一定にしておけば、ＶＢ
Ｅは温度−上昇と共にベース電圧に近づき、温度下降と
共にベース電圧より離れていくことになる。

ところが、前記構成によればトランジスタＴＲ１゜〜Ｔ
Ｒ０２のエミッタ電圧はトランジスタＴＲ７〜ＴＲｇに
対して逆方向電圧として与えられるため、周囲温度が上
昇した場合のトランジスタＴＲ７〜ＴＲ９のＶＢＥの下
降はその導通開始電圧が小さくなるように作用するのに
対し、トランジスタＴＲ１ｏ〜ＴＲ１２のＶＢＥの下降
は導通開始電圧を大きくするように作用する。

温度が下降した場合には、これと全く逆になる。

したがって、温度変化によるトランジスタＴＲ７〜ＴＲ
９のＶＢＥの変化はトランジスタＴＲ１ｏ−ＴＲ１２か
らなるエミッタフォロア回路のＶＢＥの変化によって相
殺され、ＴＲ７〜ＴＲ９の導通開始電圧を一定に保つこ
とができるので、周囲温度にかかわらず一定なガンマ特
性が得られる。

また、上記の如く温度補償回路として用いられるエミッ
タフォロア回路は、その出力インピーダンスが非常に低
いという特性を有する。

これにより抵抗−半導体非線形回路に接続された抵抗Ｒ
６がダイオードＴＲ７〜ＴＲ０の導通に伴い、前記差動
増幅器の負荷抵抗の一部に入ることによるガンマ特性の
直線化が防がれる。

すなわち、所望のなめらかなガンマ特性は、前述したよ
うに抵抗−半導体非線形回路を構成するダイオードＴＲ
７〜ＴＲ９および抵抗Ｒ６が負荷抵抗Ｒｏに並列的に入
ることにより得られるものである。

しかしながらトランジスタＴＲ７のエミツク端と接続す
る温度補償回路の出力インピーダンスが高い場合には、
ダイオードＴＲ７〜ＴＲ９の導通に伴い、ダイオードＴ
Ｒ７〜ＴＲ０および抵抗Ｒ６に加えて抵抗Ｒ６までが負
荷抵抗Ｒ８と並列的に入ることになる。

このとき、負荷抵抗Ｒ８と並列的に接続される抵抗は、
抵抗Ｒ６によるものが支配的になってしまい、ダイオー
ドＴＲ７〜ＴＲ，の直列抵抗を含む負荷の入力映像信号
に対する非直線的変化は効を奏さず、この結果、ガンマ
特性は直線的なものとなってしまうのである。

この点、本発明では温度補償回路として出力インピーダ
ンスの低いエミッタフォロア回路を用いているため、上
記のような問題点はなく、ガンで特性の温度ドリフトを
防止すると共に所望のガンマ特性を確実に得ることがで
きる。

以上のように、本発明のカンマ補正回路によれば簡単な
手段によって完全な温度補償が行なわれるとともに、従
来に比べてなめらかなガンマ曲線を得ることができるの
で、受信管において撮偉画偉を常に正しく再現すること
ができる。

また、本発明によれば映信信号レベルをそれ程高くする
必要がないため、最大電力容量が小さくてすみ、集積回
路化が容易となる。

マタ、前記エミッタフォロア回路の特性は、前記抵抗−
半導体非線形回路の温度ドリフトを相殺するために、こ
の非線形回路の特性と同一でなければならない。

この要望を満たす方法は種々あるが、本発明では抵抗−
半導体非線形回路を構成するトランジスタＴＲ７〜ＴＲ
０の個数とエミッタフォロア回路を構成するトランジス
タＴＲ１ｏ−ＴＲ１２の個数とを同一としている。

これにより、上記トランジスタＴＲ７〜ＴＲ１２の特性
を全て同一とすれば、上記の要望を満たすことができる
。

この場合、本発明のガンマ補正回路の集積回路化を考え
たとき、同一特性のトランジスタを複数個同時に形成す
ることは容易である。

この点においても、本発明のガンマ補正回路は集積化に
適していると言える。

なお以上の各実施例ではｎｐｎトランジスタを使用した
がｐｎｐ トランジスタを用いても同様に本発明を実施
できることはもちろんである。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来使用されているガンマ回路の一例を示す回
路構成図、第２図はカンマ回路の一般的な入力−出力特
性を示す図、第３図はダイオードの温度変化に対する電
圧−電流特性を示す図、第４図は本発明の一実施例を示
す回路構成図、第５図はトランジスタのＶＢＥの温度特
性を示す図、第６図は１個のダイオードおよび３個直列
接続したダイオードの電圧電流特性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人力映像信号を増幅する増幅器と、この増幅器の出
   力端に負荷抵抗を介して接続される電源と、ダイオード
   接続された複数個のトランジスタを同一方向に直列接続
   するとともに抵抗を直列接続してなりその一端側が前記
   増幅器の出力端に接続される抵抗−半導体非線形回路と
   、前記ダイオード接続されたトランジスタと同数のトラ
   ンジスタをカスケード接続してなり各トランジスタのコ
   レクタが前記電源に接続され、入力端から出力端への方
   向が前記抵抗−半導体非線形回路の前記一端から他端へ
   の方向と一致し、かつ出力端である最終段のトランジス
   タのエミッタは抵抗を介して接地されるとともに前記抵
   抗−半導体非線形回路の前記他端側に接続されるエミッ
   タフォロア回路と、このエミッタフォロア回路の入力端
   に制御電圧を印加する手段とを備えたことを特徴とする
   ガンマ補正回路。