JPS61108216A - 振幅制限装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、周波数変調（以下、ＦＭ変調と称する）に
おける被変調波（以下、ＦＭ信号と称する）等の振幅制
限等に好適な振幅制限装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、磁気記録再生装置において、輝度信号を磁気テ
ープに記録する場合、輝度信号はプリエンファシス処理
によって高域成分を増幅された後、ＦＭ変調される。そ
して、輝度信号（変調信号）はこのＦＭ（Ｗ号（以下、
輝度ＦＭ信号と称する）として磁気テープに記録される
。

このようにして、輝度ＦＭ信号が記録された磁気テープ
から輝度信号を取シ出す場合は、磁気チーブから再生さ
れた輝度ＦＭ信号に対してＦＭ復調処理を施した後、こ
の復調出力に対してディエンファシス処理を施すことに
よシ取シ出している。

ここで、輝度信号のレベルが黒しペ′ルから白レベルに
急変する部分を考えると、この部分はプリエンファシス
処理によって大きく増幅されているため、ＦＭ変調後の
キャリア周波数は極めて高くなる。また、この部分は高
い周波数をもっているため、ＦＭ変調後の下側波の周波
数はキャリア周波数よシ十分低い周波数となっている。

このような部分を含む輝度ＦＭ信号が高域特性の劣化し
た記録再生伝送路を通ると、キャリア成分が減衰し、そ
のレベルが下側波成分のレベルよシも小さくなることが
ある。したがって、リミッタにこのような輝度ＦＭ信号
を通すと、上述したような黒レベルから白レベルに急変
する部分では、輝度ＦＭ信号のゼロクロス点が欠落する
。その結果、ＦＭ復調処理によって得られた輝度信号に
は、白し４ルの後方に黒レベルが遅を引く反転現象が現
れ、再生画像が著しく悪化する。

このような反転現象の発生を防止するものとして、例え
ば“ホームＶＴＲ入門”（コロナ社発行）の第１６１頁
には、第６図に示すようないわゆる２重振幅制限装置と
云われる振幅制限装置が記載されている。

第６図において、ハイノリフィルタ（ＨＰＦ　）１１、
ロウパスフィルタ（ＬＰＦ　）　Ｊ　２はそれぞれ第７
図に示すような周波数特性（ａ）　、　（ｂ）を有し、
再生された輝度ＦＭ信号を帯域分割する。すなワチ、ハ
イパスフィルタ１１は輝度ＦＭ信号から主に、キャリア
成分を抽出し、ロウノやスフィルタ１２は主に下側波成
分を抽出する。ハイノリフィルタ１１の出力はリミッタ
（ＬＩＭ　）　１３、ロウパスフィルタ１４、位相補償
回路を介して加算器１６に与えられる。ロウパスフィル
タ１２の出力は増幅器１７を介して加算器１６に与えら
れる。加算器１６は副入力を加算し、リミッタ１８に与
える。

ここで、ロウノでスフィルタ１４は、リミッタ１３にお
いて発生した輝度ＦＭ信号の高調波成分を減衰させるこ
とによシ、加算器１６でキャリア成分の基本波成分と下
側波成分のみの加算が実現されるようＫするものである
。また、位相補償回路１５はハイノリフィルタ１１、ロ
ウノやスフィルタ１２で生じた加算器１６の副入力の位
相誤差を除去し、副入力の位相を合わせるためのもので
ある。

このような構成においては、ハイパスフィルタ１１の出
力かリミッタ１３を通ることにより、このハイノリフィ
ルタ１１の出力に含まれる下側波成分の約半分が上側波
となるため、その分だけ、ローパスフィルタ１２からの
下側波成分の加算量を小さくすることができる。したが
って、リミッタ１８を通過する輝度ＦＭ信号は原輝度Ｆ
Ｍ信号（磁気テープから再生された輝度ＦＭ信号）に比
較して、キャリア成分のレベルに対する下側波成分のレ
ベルが小さく、その分上側波成分のレベルが大きくなっ
ているので、リミッタ１８において、ゼロクロス点が欠
落スる危険性が小さく、反転現象が発生しにくくなる。

〔背景技術の問題点〕

しかし、この第６図の振幅制限装置では、ハイノやスフ
ィルタ１１及びロウパスフィルタ１２のスロープ部分を
利用しているため、ハイパスフィルタ１ノ及びロウパス
フィルタ１２の出力レベルは、キャリア成分の周波数や
下側波成分の周波数が変わると変動する。この場合でも
、ハイパスフィルタ１ノの出力はリミッタ１３に通され
るため、加算器１６に入力する段階でのレベル変動はな
いが、ロウパスフィルタ１２の出力はレベル変動を持っ
たまま、加算器１６に入力される。したがって、加算器
１６の副入力の位相があっていない場合、加算器１６の
出力には、最大で９０°の位相差が生じる。加算器１６
の出力に位相変動が生じると、ＦＭ復調出力にノイズが
発生し、そのＳ／Ｎ比が著しく悪化する。

ここで、第６図において、点線で囲む部分を集積回路化
する場合を考えると、集積回路では、素子（特に、抵抗
や容量）の絶対値の変動によってロウパスフィルタ１４
や位相補償回路１５の伝送特性が大きく変動する。した
がって、この回路の集積回路化においては、加算器１６
の副入力の位相を合わせることが極めて困難であシ、復
調出力のＳ／Ｎ比の悪化をまぬがれない。

〔発明の目的〕

この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、素
子特性が変動しても帯域分割される６一 ２系統の信号の加算出力位相の変動を極めて小さくする
ことができる振幅制限装置を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

この発明は、例えば第１図の実施例で説明するならば、
入力ＦＭ信号を帯域分割するハイパスフィルタ２１とロ
ウノやスフィルタ２２の出力位相に１８００の位相差を
設定し、ハイ・臂スフィルタ２１の出力をリミッタ２３
に通したものとロウパスフィルタ２２の出力を減算処理
することによシ、ハイノぐスフィルタ２１の通過帯域の
成分とロウパスフィルタ２２０通過帯域の成分の加算処
理を実現するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。

図において、ハイパスフィルタ２１やロウパスフィルタ
２２は入力ＦＭ信号、例えば磁気テープから再生された
輝度ＦＭ信号を帯域分割するものである。このうち、ハ
イパスフィルタ２１は第２図に（、）として示すような
周波数特性を有し、入力輝度ＦＭ信号から主にキャリア
成分を抽出する。一方、ロウパスフィルタ１２は第２図
に（ｂ）として示すような周波数特性を有し、入力輝度
ＦＭ信号から主に下側波成分を抽出する。ハイノ母スフ
イルｆｉ２１、ロウパスフィルタ２２の出力はそれぞれ
ＩＪ　ミッタ２３、増幅器２４を通した後、減算器２５
で減算処理される。

この減算出力はロウパスフィルタ２６、リミッタ２７と
順次通される。そして、リミッタ２７の出力が振幅制限
作用を受けた輝度ＦＭ信号となシ、これがＦＭ復調され
ることになる。

このような構成において、ロウパスフィルタ２２の出力
位相（ａｒｃ　ＬＰＦ　）はハイパスフィルタ２１の出
力位相（＋ｌｒｇ　ＨＰＦ　）に対して第３図に示すよ
うに１８０°遅れるように設定されている（　ψ＝　ａ
ｒ舎ＨＰＦ　−ａｒｉ、、ＬＰＦ　＝　１８０°）。こ
の第３図のような位相特性を有するハイノクスフィルタ
２１及びロウパスフィルタ２２の一例を第４図に示す。

第４図はハイパスフィルタ２１及びロウパスフィルタ２
２を２次のフィルタで構成した例を示す。第４図におい
て、Ｃ，Ｒはそれぞれ容量値、抵抗値を示し、ｎは正の
実数を示す。第４図においては、クロスオーバー周波数
（ｆｃｎ　）　（第２図参照）は、ｎが十分大きいとす
れば（例えば１０以上）、 ｆｃｎ　”　　２ｎπＣＲ と表わされる。そして、クロスオー７４−周波数でのｒ
インは共に−６ｄＢとなる。

また、リミッタ２３は入出力間の伝送位相差が極めて小
さいものとされている。したがって、減算器２５では、
ハイパスフィルタ２１の出力とこれに対して位相が１８
０°遅れたロウパスフィルタ２２の出力を減算すること
になる。これは言い換えれば、減算器２５はハイノクス
フィルタ２ノから出力されるキャリア成分とロウパスフ
ィルタ２２から出力される下側波成分を位相差Ｏ０で加
算する加算処理を行うことに相当する。

この減算器２５の出力が与えられるロウパスフィルタ２
６は、減算器２５の出力からリミッタ２３で生じたキャ
リア成分の高調波成分を減衰し、キャリア成分の基本波
と下側波成分の加算出力（１８０’減算出力）を得てい
る。このようにして、高調波成分の除去された加算出力
をリミッタ２７に通すことによシ、振幅制限された輝度
ＦＭ信号を得ることができる。

なお、第１図のような構成においては、ロウノ＃　スフ
イルタ２６がロウノぐスフィルタ２２を通過した成分に
影響を与えるため、両ロウ）４？スフィルタ２２．２６
の総合特性（第２図に点線（ｃ）で示す）を帯域分割に
必要な特性に選ぶ必要がある。この場合、ロウパスフィ
ルタ２６を集積回路化すると、その特性が素子特性の変
動に大きく左右されるが、ロウノやスフィルタ２６の特
性が総合特性（ｃ）に与える影響は小さいので、このロ
ウパスフィルタ２６の特性の変動が装置の特性に与える
影響は小さい。

以上詳述したように、この実施例は、ハイノ４スフィル
タ２１の出力トロウノ臂スフイルタ２２の出力の加算処
理を、ノ１イノ！スフィルタ２１の出力位相とロウパス
フィルタ２２の出力位相とに１８０°の位相差を設定し
、両川力を減算処理することによシ実現したものである
。

このような構成においては、ハイパスフィルタ２１とロ
ウ７Ｊ？スフイルタ２２を集積回路の外付は回路として
構成するものとすれば、上記クロスオー・々−周波数（
ｆｃｎ）やダインのみならず、両者の出力位相差も精度
良（１８０’に設定することができる。したがって、従
来のような位相補償回路１５が不要となる。この位相補
償回路が不要になった分だけ、加算出力位相の変動を左
右する素子特性の変動の影響が小さくなる。

したがって、第１図において、破線で囲む部分を集積回
路化した場合、素子特性が変動したとしても、減算器２
５の出力、つまシキャリア成分と下側波成分の加算出力
の位相変動は極めて小さくなる。

ここで、リミッタ２３、増幅器２４、減算器２５、ロウ
パスフィルタ２６の集積回路の一例を第５図を用いて説
明する。

第５図において、２８．２９はそれぞれハイパスフィル
タ２１、ロウノぐスフィルタ２２の出力が印加されるピ
ンである。また端子３０．３１はロウ７Ｊ？スフイルタ
２６の出力端子である。

ここで、トランジスタＱｌ−Ｑ４、抵抗Ｒ１゜Ｒ２、電
流源１１〜■３はリミッタ２３を構成する。トランジス
タＱ５〜Ｑ８、抵抗Ｒ３，Ｒ４＋ＲＩＣＸ電流源Ｉ４−
エフ、電圧源ｖＢは増幅器２４を構成している。抵抗Ｒ
ＬＩ　＋　ＲＬ２　、コンデンサＣＬはロウノやスフィ
ルタ２６を構成する。また、このロウパスフィルタ２６
はリミッタ２３と増幅器２４の共通負荷となっておシ、
このロウパスフィルタ２６の両端に加算出力が得られる
ようになっている。

この第５図の回路では、リミッタ２３の出力と増幅器２
４の出力の減算処理を、共通負荷による電流減算（同相
入力と逆相入力の加算による減算）によって行っている
ため、極めて精度の良い減算処理が可能である。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、素子特性が変動しても、
帯域分割される２系統の信号の加算出力位相の変動を極
めて小さくすることができる振幅制限装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図・、第
２図は第１図に示すフィルタの特性を示す図、第３図は
第１図に示すハイＡ？スフィルタとロウパスフィルタの
位相特性を説明するための図、第４図は第１図に示すハ
イパスフィルタとロウパスフィルタの具体的構成の一例
を示す回路図、第５図は第１図に示すリミッタ、増幅器
、減算器、ロウパスフィルタの集積回路化の一例を示す
回路図、第６図は従来の振幅制限装置の構成を示す回路
図、第７図は第６図に示すハイパスフィルタとロウパス
フィルタの特性を示す図である。 ２１・・・ハイノぐスフィルタ、２２．２６・・・ロウ
パスフィルタ、２３．２７・・・リミッタ、２４・・・
増幅器、２５・・・減算器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ｒ　　　　　
　　　−’１ 本　　途 ′１−マ・＼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 共通の入力信号を帯域分割するとともに、 １８０°の出力位相差をもつように設定されたハイパス
   フィルタ及びロウパスフィルタと、上記ハイパスフィル
   タの出力を振幅制限する第１のリミッタと、 この第１のリミッタの出力と上記ローパスフィルタの出
   力を減算処理する減算手段と、 この減算手段の出力を振幅制限する第２のリミッタとを
   少なくとも具備した振幅制限装置。