JPS6326595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はVTRの記録再生系に用いられる周
波数変換用キヤリヤなどの位相反転用として使用
して好適な２出力型の位相反転回路に係る。

カラー映像信号のうちカラー信号を低域信号に
変換し、これを例えばFM変調された輝度信号に
重畳して記録するようにしたVTRでは、カラー
信号の記録系及び再生系にカラー信号を周波数変
換するための回路が設けられている。この回路と
は周知のように、記録系では色副搬送波が3.58M
Hzのカラー信号を例えば688kHzのカラー信号に
低域変換するための周波数変換回路であり、再生
系ではこの低域変換カラー信号をもとの3.58MHz
の色副搬送波のカラー信号に変換するための周波
数変換回路であつて、これらの回路にはいずれも
周波数変換用のキヤリヤ（周波数は4.27MHz）が
抽入される。

さて、このような記録再生方式で、１フイール
ド１トラツクの、いわゆるベータフオーマツトを
採るVTRでは、トラツク間クロストークを除去
するため、１フイールド毎に、この周波数変換用
のキヤリヤを１水平周期毎に位相反転した上で周
波数変換回路に抽入しているが、この位相反転回
路より出力される非反転キヤリヤと反転キヤリヤ
とはレベルが等しくしかも正確に180゜の位相差を
もつたものでなければならない。

なぜならば、位相差が180゜よりずれた場合、キ
ヤリヤの周波数スペクトラムは、nf_H間隔（ｎは
整数、f_Hは水平周波数）のスペクトラム以外に、
これらスペクトラムの丁度中間にあたる、1/2
（2n＋１）f_Hのところにもスペクトラムをもつこ
とになり、これによつてクロストーク信号以外の
不要成分が周波数変換後のカラー信号中に混入し
てしまうからである。

そのため、正確に180゜の位相差をもつ反転キヤ
リヤが得られるように位相反転回路を構成しなけ
ればならない。従来では、第１図あるいは第２図
で示すように位相反転用としてトランスＴが使用
され、１次コイルTpにはキヤリヤ源２が接続さ
れ、２次コイルTsの中点は接地される。中点に
より分割された２次コイルTs₁とTs₂のターン数
が等しければ、一方の２次コイルTs₁に得られる
非反転キヤリヤに対し、他方の２次コイルTs₂に
得られる反転キヤリヤはその位相が正確に180゜異
るから、これにより目的とする位相差をもつキヤ
リヤが得られる。３はスイツチング回路である。

しかし、このようにトランスＴを使用するもの
では、この位相反転回路をIC化する場合、トラ
ンスＴを外付けしなければならず、しかもIC回
路の入力ピン数も最低２本、第２図の実施例では
３本必要とするなど、トランスＴの使用がIC化
の隘路となつている。

そこでこの発明はトランスを使用しないでも出
力レベル差が僅少で、しかも正確に180゜の位相差
をもつキヤリヤが得られるようにしたもので、こ
の発明の構成によれば位相反転回路のIC化が極
めて容易になるなどの特徴を有する。

続いて、この発明の一例を上述したVTRに使
用される周波数変換用キヤリヤの位相反転回路に
適用した場合につき、第３図以下を参照して説明
する。

この発明に係る位相反転回路１は第３図にその
一例を示すように、単一入力に対し、互いの位相
差がほぼ180゜となり、かつレベルのほぼ等しい交
流的な２信号を差動的に出力するような第１の回
路、例えば単一入力の差動アンプ１０を有し、こ
の差動アンプ１０にキヤリヤ源２から得られた
4.27MHzのキヤリヤSoが供給される。これより出
力された２出力S₁、S₂の各出力レベルをE₁、E₂、
位相をφ₁、φ₂とすれば、上述の条件により、 ｜E₁｜≒｜E₂｜ φ₁≒−φ₂ ……(1) となる。勿論、出力レベルE₁、E₂が完全に等
しく、φ₁とφ₂の位相差が正確に180゜となるような
２出力S₁、S₂がこの差動アンプ１０より出力され
るように構成できればよいが、現在の技術では(1)
式のようなレベルと位相関係をもつ出力しか得る
ことができない。

それは次の理由による。例えば、第４図のよう
に構成された差動アンプ１０では、抵抗器R₁〜
R₄のバラツキによつて出力レベルの誤差が生じ、
また破線図示のような浮遊容量によつて出力S₁、
S₂相互間の周波数特性や位相特性の差異が生じ
て、φ₁−φ₂＝180゜なる位相関係を保つことができ
なくなるからである。

このように出力レベルと位相が(1)式の関係にあ
る２つの出力S₁、S₂は相対なる一対の差動アンプ
２０，３０に、夫々互に逆向き極性入力として供
給されて差動的に増幅される。一対の差動アンプ
２０，３０はいずれも非常に精度よく作られたも
のが使用され、従つて各差動アンプ２０，３０の
位相誤差Δφ₃、Δφ₄も極くわずかに抑えられてお
り、また夫々の利得G₃、G₄は等しくなされてい
る。このような条件は回路をIC化すれば容易に
実現できる。

このように、一方の出力S₁を差動アンプ２０で
は＋側に、他方の差動アンプ３０では−側に供給
し、他方の出力S₂も差動アンプ２０では−側に、
他方の差動アンプ３０では＋側に供給して互に逆
向き極性の状態で差動増幅すれば、差動出力S₃、
S₄の出力レベルE₃、E₄と位相φ₃、φ₄の関係は(2)、
(3)式のようになる。

E₃＝G₃（E₁−E₂） φ₃＝φ₁−φ₂＋Δφ₃ ……(2) E₄＝G₄（E₂−E₁） φ₄＝φ₂−φ₁＋Δφ₄ ……(3) 従つて、R₁≠R₂、I₁≠I₂であり、そしてこの電
流I₁、I₂の位相が相異しても利得G₃、G₄が等しけ
れば、出力レベルE₃とE₄のレベル差は殆んどな
くなり、そして位相誤差も、Δφ₃≒Δφ₄で、その
値が僅かであるから、 φ₃≒φ₁−φ₂ ……(4) φ₄≒φ₂＝−（φ₁−φ₂）＝−φ₃ ……(5) となつて、出力位相φ₃とφ₄とを180゜の位相差に保
つことができる。

第５図は位相反転回路１の具体例であつて、差
動アンプ２０はトランジスタQ₃とQ₄で構成され、
差動アンプ３０はトランジスタQ₅とQ₆で構成さ
れ、そして、トランジスタQ₁のコレクタに得ら
れる出力S₁（E₁、φ₁）がトランジスタQ₃とQ₆に供
給され、トランジスタQ₂のコレクタに得られる
出力S₂（E₂、φ₂）がトランジスタQ₄とQ₅に供給さ
れる。

トランジスタQ₁、Q₂を流れる電流をI₁、I₂とすれ
ば、E₁はR₁I₁で与えられ、E₂はR₂I₂で与えられる。

差動アンプ２０と３０の電流源は電流値がI₀の
共通な電流源４０が使用され、夫々のエミツタ電
流通路にはスイツチング回路３を構成するスイツ
チング用のトランジスタQ₇、Q₈が接続され、一
方のトランジスタQ₇には基準電圧Vsが供給され、
他方のトランジスタQ₈には所望のスイツチング
パルスSpが供給される。スイツチングパルスSp
はあるフイールドでは水平周期で反転するパルス
であり、次のフイールドではそのフイールド期間
中一定なパルスである。

差動アンプ２０の出力、すなわちトランジスタ
Q₄のコレクタに得られる出力S₃と、他方の差動
アンプ３０の出力、すなわちトランジスタQ₆の
コレクタに得られる出力S₄とは共通負荷R_Lに供
給され、従つて、トランジスタQ₈がオフのとき
は出力S₃が共通負荷R_Lにあらわれ、オンのとき
にはスイツチングされて他方の出力S₄が共通負荷
R_Lにあらわれる。

第５図の具体例は出力S₃、S₄を電圧として取出
した場合である。第６図は出力S₃、S₄を電流とし
て取出す場合の具体例で、差動アンプ１０のトラ
ンジスタQ₁、Q₂の各コレクタに接続されたトラ
ンジスタQ₉、Q₁₀によつてコレクタの出力S₁、S₂
が電流I₁、I₂に変換される。そして、差動アンプ
２０，３０のトランジスタQ₃、Q₆の各コレクタ
にもトランジスタQ₁₁、Q₁₂（Q₁₁は図のようにダ
イオードでもよい）が接続され、従つて、出力端
子５０には電流出力S₃、S₄が得られる。

この場合においても、トランジスタQ₃、Q₄の
各コレクタ電流I₃、I₄（トランジスタQ₇がオンの
とき）は I₃＝KI₁ I₄＝KI₂ ……(6) 但し、Ｋ＝I₀／I₁＋I₂ であり、同じくトランジスタQ₈がオンのときの
トランジスタQ₅、Q₆の各コレクタ電流I₅、I₆は I₅＝KI₂ I₆＝KI₁ ……(7) である。従つて、出力端子５０には次のような電
流出力S₃、S₄が得られる。

S₃＝Ｋ（I₁−I₂）：Q₇オン時 S₄＝Ｋ（I₂−I₁）：Q₈オン時 ……(8) 一般に、R₁≠R₂であり、I₁≠I₂であり、電流位
相も相異するが、差動出力としているので、電流
出力S₃、S₄の間のレベル差は殆んどない。第９図
は第３図をさらに改良したもので、差動アンプ２
０，３０の出力S₃、S₄は連動して切換えられる一
対のスイツチ７０，８０を介して終段の差動アン
プ９０に供給される。

従つて、差動アンプ９０の利得をG₅、出力S₅
のうちレベルをE₅、位相をφ₅とすると、ある水
平周期のときのスイツチが図の切換状態のときの
出力信号S₅のレベルE₅及び位相φ₅は夫々次のよ
うになる。

E₅＝G₅（E₃−E₄） ＝G₅（G₃＋G₄）（E₁−E₂） ……(9) φ₅＝φ₃−φ₄＝（φ₁＝φ₂＋Δφ₃） −（φ₂−φ₁＋Δφ₄）＝２（φ₁−φ₂） ……(10) （∵Δφ₃＝Δφ₄） そして、図とは異る切換状態のときの出力信号
S₅′のレベルE₅′及び位相φ₅′は夫々次のようにな
る。

E₅′＝G₅（E₄−E₃） ＝G₅（G₃＋G₄）（E₂−E₁） ……(11) φ₅′＝φ₄−φ₃ ＝（φ₂−φ₁＋Δφ₄）−（φ₁−φ₂＋Δφ₃） ＝２（φ₂−φ₁）＝−２（φ₁−φ₂）＝−φ₅……(12
) (9)〜（12）式から明らかなように、 ｜E₅｜＝｜E₅′｜ φ₅′＝−φ₅ ……（13） このように、差動アンプ９０を利用すれば、系
の途中に設けられた一対の差動アンプ２０，３０
の特性のバラツキによらず、常にレベルが等し
く、位相が180゜異なる出力信号S₅、S₅′を得るこ
ができる。

以上説明したようにこの発明の構成によれば、
トランスＴを使用しないでも、出力レベル差が殆
んどない出力、例えば非反転出力（非反転キヤリ
ヤ）S₃と反転出力（反転キヤリヤ）S₄とが得られ
ると共に、これら出力S₃、S₄間の位相差が正確に
180゜となるため、クロストーク信号以外の不要成
分を除去できる。従つて、周波数変換後のカラー
信号中にこの不要成分が混入せず、良質のカラー
画面を再生できる。

また、この発明によれば、差動アンプ１０〜３
０だけで位相反転回路１を構成できるため、IC
化が容易になると共に、差動アンプ１０は単一入
力であるため、入力ピン数の削減を図ることがで
きる。

なお、上述した実施例ではクロストークを除去
するため周波数変換用のキヤリヤに対し、位相反
転を行つたが、この目的実現のためにはキヤリヤ
の代りに周波数変換する前のカラー信号または周
波数変換後のカラー信号に対し位相反転操作を付
与してもよいから、そのような場合にもこの発明
に係る位相反転回路を利用できるし、VTR以外
でも２出力を必要とする回路であつて、出力レベ
ルが等しく逆相関係の出力を得ようとする場合に
は、この発明を適用することができる。

また、上述の例では(1)式のような関係の２出力
を得る回路として差動アンプ１０を使用したが、
第７図あるいは第８図に示すような回路を使用し
てもよい。第８図において、６０はインバータで
ある。

また、第５図においては１個の共通負荷R_Lを
接続して２出力S₃、S₄を得るようにしているが、
トランジスタQ₅にも負荷を接続し、夫々に得ら
れる差動出力を得るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はVTRに使用されている位
相反転回路の従来例を示す接続図、第３図はこの
発明の一例を示す接続図、第４図は差動アンプの
接続図、第５図及び第６図は夫々第３図の具体例
を示す接続図、第７図及び第８図は回路１０の他
の例を示す接続図、第９図は第３図の更に他の実
施例を示す接続図である。 １０は単一入力で２出力を得る回路、２０，３
０は差動アンプ、２はキヤリヤ源、３はスイツチ
ング回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レベルがほぼ等しく、位相がほぼ180℃相異
   する２つの出力を得る単一入力型の第１の回路
   と、この２つの出力を互に逆向きの極性で入力さ
   せて差動的に増幅する利得の等しい一対の差動ア
   ンプからなり、これら差動アンプよりレベルが等
   しく、位相が180°相異する反転出力と非反転出力
   を得るようにした２出力型の位相反転回路。