JPS60219805A - スライス回路の定電圧源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号処理回路等に用いられるスライス回
路の動作条件を決定する定電圧源回路に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 従来より、ダイオードやトランジスタの非線形性を利用
した回路は、数多くあり、なかでも、１２号の一部を削
除する目的のスライス回路に、非線形性はよく用いられ
る。

特Ｋ、非線形特性を利用する場合に、トランジスタが導
通しない条件を積極的に利用し、信号の一部を削除する
スライス回路がある。

以下、図面を参照しながら、従来のスライス回路につい
て説明を行なう。

第１図は、スライス回路を用いて、映像信号の雑音除去
を行なう回路のブロック図である。

１は入力端子、２Ｖｉ低域通過フィルター、３は高域通
過フィルター、４はスライス回路、６は加算回路、６は
出力端子である。まず、第２ｕ（ａ）のような雑音を含
む映倫信号が入力端子１に入力され、２．３のフィルタ
ーで低域成分と高域成分に分離される。高域成分は、第
２図の（ｂ）に示すように、ノイズ成分を含むので、ス
ライス回路４によって、スライスレベルＶ以下の雑音を
含む小振幅信号が除去される（第２図（Ｃ））。このよ
うに、小振幅信号とともに雑音を除去された高域成分は
、加算器６で、低域成分と加算されて出力される。以上
のような構成で雑音除去が行なわれる。

ところで、第１図の構成で、スライス回路は、雑音除去
とともに、高域成分も取り除かれるので、スライスレベ
ルの決定は画質決定の上で、極めて重要なものである。

そこで、実際のスライス回路について第３図を参照して
説明する。

第３図において、１は入力端子、７は入力信号を電流と
して出力する電流変換回路、８け、了と極性が逆の電流
を出力する電流変換回路、９，１゜はエミッタより信号
を入力してコレクタから出力を取り出すトランジスタ、
１１．１２は負荷抵抗、１３　、１４Ｆｉ電圧源、１６
は、電流加算回路であり、そのうち１６，１アは、トラ
ンジスタ９，１０の電流を加算するだめのカレントミラ
ーを構成するＰＮＰのトランジスタ、１８は電源端子、
１９は出力端子である。

以上のように構成されたスライス回路について以下その
動作について説明する。

入力端子１に、例えば、第４図（ａ）のような信号が入
力されると、電流出力回路７．８によって、（ｂ）　、
　（Ｃ）のように互いに極性が逆の電流となり、トラン
ジスタ９，１０のエミッタへ入力される。エミッタでは
、この流入する電流と負荷抵抗１１あるいは１２と電圧
源１３とによって、トランジスタ９，１０のエミッタ電
圧が決まる。そのときトランジスタ９．１０のベース電
圧に対するエミッタ電圧によってトランジスタ９，１ｏ
の動作が決定されるので、ここでは、入力電流が負の一
部レベル以下において、トランジスタタないし１０が導
通するように電圧源１３．１４の電圧を設定しておく０
そうすることで、トランジスタ９のコレクタより、第４
図ｄのように、負の半波でしかも、交流中心近傍の一部
レベルを除かれた信号が出力することになる。一方、ト
ランジスタ１ｏでは、極性が逆の電流が入力されるので
、第４図ｅのような信号が得られる。このような二つの
電流出力を、片方の極性を逆にして、他方の出力に加算
することで、交流中心近傍がスライスされた出力（第４
図のｆ）を得る。第３図では、トランジスタ１６．１７
で構成したカレントミラーで反転加算回路１５を構成し
、トランジスタ１ｏの出力を反転している。

さて、前述したような、入力′ＦＬ流が負の一部レベル
よりも低いときに、トランジスタ９，１Ｑが導通するた
めＫは、電圧源１３．１４の電圧ｖ１３゜ｖ１４を例え
ば、次のように設定すれば良い。

今、回路の対称性から、トランジスタ９についてだけ考
えた場合、エミッタに流入する電流をＩｉｎ、抵抗１１
の抵抗値をＲ１１、トランジスタ９が導通し始める動作
開始ベース・エミッタ間゛ＩＬ圧を■。わとおくと、ベ
ースエミ、り間電圧ｖＢＥ９がｖＢＥ９＝”１４−（ｖ
ｌａ−１１ｎＲ３）ｊｖｏｎ　”　””（’）を満たす
時、トランジスタ９が動作し始める。そこで、エミッタ
に流入する電流が負の一部レベルよりも低いときにトラ
ンジスタ９が動作するようＫｖ１４−■１３−ｖｏｎ−
■ａ（ｖａ＝正の定′亀圧）　・（２）と設定すれば、
（１）式は（り式により−ｖａ≧工１ｎＲａ　”’　”
’　””　−−−−−−−−（ａｌとなる。この式より
、入力電流が、負の値−ｖａ／Ｒ３よりも小さいときに
トランジスタ９を動作させて、φ 出力が得られることがわかる。

すなわち、スライス動作を決定するためには、（２）式
のように電圧源１４と１３の電圧差を■。。と一定電圧
■。の差に設定すれば良い。

しかるに、トランジスタの動作開始電圧Ｖ。ｎは一般に Ｔ：絶対温度　ｋ：ボルツマン定数 ｑ：単位電荷　Ｉｓ：飽和電流　ＩＥ：エミッタ電流で
表わされるので、式（２）には、温度の項を含むことＫ
なり、設定条件に温度変化による誤差が生じる。ところ
が、スライス回路では、雑音除去を効率良く行なうこと
と、雑音除去に伴なう高域成分の損失を最小限になるよ
うにスライスレベルを設定する。そのため、スライスレ
ベルが、上記のように設定条件によって変化してしまう
と、最適画質が得られなくなり、大きな支障となる。

１だ、動作開始電圧Ｖ。ｎは、トランジスタによって、
飽和電流等が異なるので、電圧源１３．１４の電圧値の
設定は、誤差を生じないようにトランジスタのバラツキ
を考慮しなければならない。

さらに、トランジスタの動作開始電圧は、リーク電流程
度の微小電流で定まっており、この値を満足するように
Ｖ。ｎを考慮して電圧源１３と１４の電圧差を定めるこ
とが望まれる。

発明の目的 本発明は上記欠点Ｋｆ！み、温度変化や素子のバラツキ
に対して、影響されない安定なスライスレベルを決定す
ることのできるスライス回路の定電圧源回路を提供する
ものである。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明のスライス回路の定
電圧源回路は、ＮＰＮのトランジスタとＰＮＰのトラン
ジスタのエミッタを共通とし、プッシュプルを構成する
。

さらに、ブツシュグルを構成するＮＰＮのトランジスタ
のペースに電圧源と、第１のダイオードのアノードを接
続し、第１のダイオードのカソードに第２のダイオード
を直列に接続し、第２のダイオードのカソードに、ブツ
シュグルを構成するＰＮＰ　トランジスタのペースと、
電流源を接続して、ブツシュグル構成のトランジスタの
動作電圧を与えるように構成している。

この構成によって、供給する電圧Ｋ、トランジスタの動
作開始電圧に相当する項を加え、温度や素子のバラツキ
を補償して、安定なスライスレベルを設定することとな
る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第６図は本発明の一実施例におけるスライス回路の定電
圧源回路を示すものである。第６図において、１は入力
端子、７，８は電流変換回路、９゜１０はトランジスタ
、１１．１２は負荷抵抗、１４は電圧源、１６は電流加
算回路、１６．１７はトランジスタ、１８は電源端子、
１９は出力端子で、以」二は第３図の構成と同じもので
ある。

２０．２１は、プッシュプルを構成するＮＰＮのトラン
ジスタ、２２．２３Ｖｉ、プノンユプルを構成するＰＮ
Ｐのトランジスタ、２４．２６は２０゜２１．２２．２
３のトランジスタにバイアスを与えるダイオード、２６
は、２４．２５のダイオードの動作電圧を決めると同時
にトランジスタ２０〜２３の定常電流を決める電流源で
、２７は、２０゜２１のトランジスタのペースと２４の
ダイオードに電圧を供給する電圧源である。

以上のように構成された定電圧源回路について、以下、
その動作を説明する。

１ず、電圧源１４の電圧ｖ１４と電圧源２７の電圧ｖ２
□の関係を次のように設定しておく■２□−ｖ１４−ｖ
β　（■β２０の定電圧）・・・・（６）次に、この条
件下でトランジスタ９，１０の動作を考えた場合Ｋ、入
力端子１に入力された信号は、アおよび８の電流変換回
路で互いに逆相の電流として出力され゛、それぞれトラ
７ジスタ９，１０のエミッタへ入力される。今、回路の
対称性からトランジスタ９について考える。トランジス
タ９の動作開始のベース・エミッタ間電圧をＶ。ｎ９と
し、トランジスタ２１０ベース・エミッタｆＭＪ　ｆｉ
ｌ　下型圧を■ＢＥ２１とおき、トランジスタ２１のエ
ミッタと抵抗１１の接点に流入する電流を工ｉｎとする
と、トランジスタ９の動作条件は、トランジスタ９のベ
ース・エミッタ間電圧を考えて ｖ１４−（■１ｎ−Ｒ１１＋ｖ２７−■ＢＥ２１　）≧
ｖｏｎ９・・−・（６）を得る。この式に（６）式を代
入して整理すると、−（ｖβ＋（ｖＯｎ９−■ＢＥ２１
））／Ｒ１，≧工ｉ。−−−（７）となり、電流値が、
左辺の項より小さくなるとトランジスタが動作するとい
う動作条件を表わす式％式％ さて、トランジスタ２１のベース・エミッタ間電圧は、
トランジスタ２１を流れる電流によって決まるが、その
電流値は、電流源２６の値と等しい。そこで、電流源２
６の値を、トランジスタ９の動作開始電圧を決定してい
る微小電流値に相当するよう設定し、又、トランジスタ
２１と９のトランジスタ素子の緒特性を揃えるように、
トランジスタを選ぶことで、 ■ＢＥ２１　＋ｖｏｎ９　”’　”’　”’　”’　”
’　”’　”’　”　”’　”（８）となる。したがっ
て、式（ηの動作条件から、式（８）によってトランジ
スタ９の動作開始電圧の項がなくなり、条件式に温度に
よる誤差、および、トランジスタのバラツキによる誤差
が含まれなくなる。

このことは、トランジスタ１ｏについても同様であり、
トランジスタ１ｏと２０と９と２１の緒特性を揃えて用
いることで、動作条件から、トランジスタ１０の動作開
始電圧の項が削除できる。

特に、トランジスタの緒特性を揃えることは、ＩＣなど
集積回路では容易であり、有効な手段となる。

このようＫして、トランジスタ９ないし１ｏから出力さ
れた電流は、トランジスタ１８．１７のカレント・ミラ
ーによって一方の極性を逆にして他方へ加算され、出力
端子１９ｉＣ出力される。この例では、トランジスタ１
０の出力を反転した場合を示した。

以上のように本実施例によれば、電圧源の電圧をプッシ
ュプル構成のトランジスタのベースに供給し、しかもそ
のトランジスタの動作電流を微小に設定することで、ス
ライス回路の動作条件が、温度や素子のバラツキに影響
をうけＫ＜＜なシ、スライスレベルの安定したスライス
回路となる。

なお、抵抗１１．１２に電圧をそれぞれトランジスタ２
０．２２及びトランジスタ２１．２３で供給しているが
、トランジスタ２０，２２だけで抵抗１１．１２に電圧
を供給してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、スライス回路の動作条件を決定
している電圧源のうち、トランジスタのエミッタに接続
された抵抗の一端に電圧を与える電圧源を、電圧源から
ＮＰＮ　）ランジスタを介して、しかも、そのＮＰＮ　
）ランジスタを含んだグツシュプルの構成とし、さらに
そのＮＰＮ　）ランジスタを微小電流で動作するように
電流源を設定し、エミッタから電圧を供給するよう構成
することで、スライスレベルの設定が、温度や動作する
トランジスタ素子のバラツキに影響されず、安定したス
ライスレベルとなるスライス回路となり、その実用的効
果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスライス回路を含む雑音除去回路のブロック図
、第２図はスライス回路によって雑音が除去される様子
を示した波形図、第３図は従来のスライス回路を示す回
路図、第４図はスライス回路としての動作した場合の各
部の波形を示す波形図、第５図は本発明の１実施例にお
けるスライス回路の定電圧源回路を示す図である。 ９１１ｏ１２ｏ＋２１＋２２＋２３　トランジスタ、１
３，１４．２７・−電圧源、２４．２６・・・ダイオー
ド、１１．１２　・抵抗。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　１１か１名第
　１　図 ２ （ａ′’　（ｂＪ　（Ｃ） 第　４　図 （］（ｂＪ（ｃン （ｄ’　（ｅｌ　（＋ｒ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エミッタより信号を入力し、コレクタよシ信号を
   出力する第１と第２のトランジスタと、第１と第２のト
   ランジスタのベースに電圧を供給する第１の電圧源と、
   第１と第２のトランジスタの各エミッタに一端か接続さ
   れｆＣ第１と第２の抵抗とによって構成されるスライス
   回路を構成し、前記第１の抵抗の他端にエミッタが共通
   に接続されたＮＰＨの第３のトランジスタとＰＮＰの第
   ４のトランジスタと、 前記第２の抵抗の他端にエミッタが共通に接続されたＮ
   ＰＮの第５のトランジスタとＰＮＰの第６のトランジス
   タと、 第３と第６のトランジスタのベースに、アノードが接続
   された第１のダイオードと、第３と第６のトランジスタ
   のベースと第１のダイオードのアノードとの接続点に接
   続された第２の電圧源と、第１のダイオードのカソード
   にアノードが接続され、カソードが第４と第６のトラン
   ジスタのベースＫＪ＆続された第２のダイオードと、第
   ２のダイオードのカソードと第４と第６のトランジスタ
   のベースの共通点に電流源が接続された構成であるスラ
   イス回路の定電圧源回路。
2. （２）第６のトランジスタの代わりに第３のトランジス
   タを用い、第６のトランジスタの代わりに第４のトラン
   ジスタを用いて、第１と第２の抵抗に共通に電圧を供給
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスラ
   イス回路の定電源回路。