JP3300514B2 - ピーククリップ回路 - Google Patents
ピーククリップ回路Info
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Description
コーダで使用されるテレビジョン信号生成用の高周波変
調器用集積回路に形成されるピーククリップ回路に係
り、特に電圧比較回路を用いたピーククリップ回路に関
する。
図5に示すような電圧比較回路が用いられていた。この
電圧比較回路は、入力信号Vinと基準電圧Vref が各ベ
ースに入力する差動対をなすPNPトランジスタP1、
P2と、この差動対トランジスタの各エミッタに共通に
接続された定電流源回路50とからなり、上記差動対ト
ランジスタの切換え特性を利用して入力信号Vinのピー
ククリップを行うものである。
回路の入出力特性は、図6に示すように、入力信号Vin
のレベルが上昇してクリップ点に達する手前から徐々に
クリップ動作が開始し、クリップ特性(クリップ電圧近
傍の電圧変化特性)が緩やかである。また、出力電圧V
out のレベルは、PNPトランジスタP1、P2のエミ
ッタ・ベース間電圧VEBだけ高い方へシフトしている。
クリップ回路」には、クリップ電圧近傍の入出力電圧の
リニアリティを良好にする技術が開示されている。ま
た、特開昭61−125220号の「スイッチング回
路」には、差動増幅器に正帰還をかけることにより、リ
ニアリティの良好な伝達特性を得る技術が開示されてい
る。
電圧比較回路のみからなるピーククリップ回路は、クリ
ップ特性が緩やかであるという問題があった。本発明は
上記の問題点を解決すべくなされたもので、クリップ特
性を急俊化でき、さらに、高周波特性を改善し得るピー
ククリップ回路を提供することを目的とする。
回路は、入力信号と基準電圧とを電圧比較する正帰還型
の電圧比較回路と、この電圧比較回路の比較出力により
制御され、非クリップ時とクリップ時とに対応して前記
入力信号または前記基準電圧を切換え選択して出力する
スイッチ回路とを具備し、前記正帰還型の電圧比較回路
は、入力信号がベースに入力し、コレクタが電源電位ノ
ードに接続された第1のNPNトランジスタと、上記第
1のNPNトランジスタのエミッタに一端が接続された
第1のレベルシフト素子と、上記第1のレベルシフト素
子の他端に接続された第1の定電流源回路とからなり、
上記入力信号をレベルシフトする第1のレベルシフト回
路と、基準電圧がベースに入力し、コレクタが電源電位
ノードに接続された第2のNPNトランジスタと、上記
第2のNPNトランジスタのエミッタに一端が接続され
た第2のレベルシフト素子と、上記第2のレベルシフト
素子の他端に接続された第2の定電流源回路とからな
り、上記基準電圧をレベルシフトする第2のレベルシフ
ト回路と、ベースが上記第1のレベルシフト素子の他端
に接続され、コレクタが上記第2のレベルシフト素子の
一端に接続された第3のNPNトランジスタと、ベース
が上記第2のレベルシフト素子の他端に接続され、コレ
クタが上記第1のレベルシフト素子の一端に接続され、
エミッタが上記第3のNPNトランジスタのエミッタに
共通に接続されて上記第3のNPNトランジスタととも
に差動対をなす第4のNPNトランジスタと、上記第3
および第4のNPNトランジスタの共通エミッタに接続
された第3の定電流源回路とを有して構成されている。
電圧比較回路により急俊に行われ、この急俊に変化する
電圧比較出力によりスイッチ回路が切換え選択されて入
力信号(非クリップ時)または基準電圧(クリップ時)
が出力するので、クリップ特性を急俊化することが可能
になる。
テラルPNPトランジスタを用いずに、NPNトランジ
スタのみにより電圧比較を行うように構成すれば、入力
信号に対する応答遅れによるクリップ点でのオーバーシ
ュートなどが発生しなくなり、高周波特性を改善でき、
良好なクリップ特性が得られる。
に説明する。図1は、本発明の一実施例に係るピークク
リップ回路のブロック構成を示している。
と基準電圧Vref とを電圧比較する正帰還型の電圧比較
回路11と、この電圧比較回路11の比較出力により制
御され、非クリップ時とクリップ時とに対応して前記入
力信号Vinまたは前記基準電圧Vref を切換え選択して
出力するスイッチ回路12とを具備する。
テープレコーダ用の高周波変調器用集積回路に形成さ
れ、例えばNTSC方式のテレビジョン複合映像信号に
より数百MHzの搬送波信号を振幅変調してテレビジョ
ン信号を生成する前に複合映像信号の振幅を制限するた
めに使用される。
号Vinと基準電圧Vref との電圧比較が正帰還型の電圧
比較回路11により急俊に行われ、この急俊に変化する
電圧比較出力によりスイッチ回路12が切換え選択さ
れ、非クリップ時には入力信号Vinが出力し、クリップ
時には基準電圧Vref が出力するので、クリップ特性を
急俊化することが可能になる。
力特性を示しており、図6に示したような従来のピーク
クリップ回路の入出力特性と比べて、クリップ特性が急
俊化しており、出力電圧Vout のレベルシフトが生じて
いないことが分る。
体例を示す回路図である。図3において、正帰還型の電
圧比較回路11は、入力信号Vinがベースに入力し、コ
レクタが電源電位(VCC)ノードに接続された第1のN
PNトランジスタN1を用いて入力信号Vinをレベルシ
フトする第1のレベルシフト回路31と、基準電圧源3
0から入力する基準電圧Vref がベースに入力し、コレ
クタがVCCノードに接続された第2のNPNトランジス
タN2を用いて基準電圧Vref をレベルシフトする第2
のレベルシフト回路32と、上記第1のレベルシフト回
路31によりレベルシフトされた入力信号と上記第2の
レベルシフト回路32によりレベルシフトされた基準電
圧とが各ベースに対応して入力し、各エミッタが共通に
接続され、各コレクタが対応して上記第2のレベルシフ
ト回路32および第1のレベルシフト回路31に接続さ
れた差動対をなす第3のNPNトランジスタN3および
第4のNPNトランジスタN4と、この差動対トランジ
スタN3およびN4の各エミッタに共通に接続された第
1の定電流源回路41とを具備する。
第1のNPNトランジスタN1と、この第1のNPNト
ランジスタN1のエミッタと前記第3のNPNトランジ
スタN3のベースとの間に順方向の向きに挿入されたレ
ベルシフト用の第1のダイオードD1と、この第1のダ
イオードD1のカソードと接地電位(GND)との間に
接続された第2の定電流源回路42とからなる。
は、前記第2のNPNトランジスタN2と、この第2の
NPNトランジスタN2のエミッタと前記第4のNPN
トランジスタN4のベースとの間に順方向の向きに挿入
されたレベルシフト用の第2のダイオードD2と、この
第2のダイオードD2のカソードとGNDとの間に接続
された第3の定電流源回路43とからなる。
1のエミッタに前記第4のNPNトランジスタN4のコ
レクタが接続され、上記第2のNPNトランジスタN2
のエミッタに前記第3のNPNトランジスタN3のコレ
クタが接続されている。
回路部21と、ボルテージフォロア部22とからなる。
上記スイッチ回路部21は、前記第4のNPNトランジ
スタN4のベース電位および前記第3のNPNトランジ
スタN3のベース電位が対応して各ベースに入力し、各
エミッタが共通に接続された差動対をなす第5のNPN
トランジスタN5および第6のNPNトランジスタN6
と、この差動対トランジスタN5およびN6の各エミッ
タに共通に接続された第4の定電流源回路44とからな
る。
入力信号Vinがベースに入力し、VCCノードと上記第5
のNPNトランジスタN5のコレクタとの間にコレクタ
・エミッタ間が接続された第7のNPNトランジスタN
7と、エミッタが上記第7のNPNトランジスタN7の
エミッタに共通に接続された第8のNPNトランジスタ
N8と、VCCノードと上記第8のNPNトランジスタN
8のコレクタとの間に接続された第5の定電流源回路4
5と、基準電圧Vref がベースに入力し、VCCノードと
前記第6のNPNトランジスタN6のコレクタとの間に
コレクタ・エミッタ間が接続された第9のNPNトラン
ジスタN9と、エミッタが上記第9のNPNトランジス
タN9のエミッタに共通に接続され、コレクタが前記第
8のNPNトランジスタN8のコレクタに共通に接続さ
れた第10のNPNトランジスタN10と、VCCノード
にコレクタが接続され、ベースが上記第8のNPNトラ
ンジスタN8および第10のNPNトランジスタN10
のコレクタ共通接続ノードに接続され、エミッタ(スイ
ッチ回路出力ノード)が上記第8のNPNトランジスタ
N8および第10のNPNトランジスタN10の各ベー
スに接続された第11のNPNトランジスタN11と、
この第11のNPNトランジスタN11のエミッタとG
NDとの間に接続された第6の定電流源回路46とから
なる。
説明する。いま、Vin、Vref のレベル関係がVin》V
ref あるいはVin《Vref の領域では、トランジスタN
3、N4の一方に第1の定電流源回路41の電流I1 の
全部が流れ、Vinが変化しても上記トランジスタN3、
N4の各コレクタ電流は変化しない。
付くように上昇してVin=Vref の付近になると、トラ
ンジスタN3のコレクタ電流IC3は増加し、トランジス
タN4のコレクタ電流IC4は減少する。ここで、トラン
ジスタN4のコレクタは、トランジスタN3の入力段で
ある第1のレベルシフト回路31のトランジスタN1の
エミッタに接続されているので、上記コレクタ電流IC4
の減少分をΔIC4で表わすと、トランジスタN1のエミ
ッタ電流IE1の変化分ΔIE1は、 ΔIE1=−ΔIC4 となる。つまり、トランジスタN1のエミッタ電流の変
化分ΔIE1が減少し、そのベース・エミッタ間電圧VBE
N1が減少する。
ス電位の変化には、前記Vinの変化分(増加分)に上記
VBEN1の変化分(減少分)が加算され、電圧比較動作に
正帰還がかかり、Vin=Vref の付近でも電圧比較動作
が急俊に行われる。
付くように下降してVin=Vref の付近になると、トラ
ンジスタN3のコレクタ電流IC3は減少し、トランジス
タN4のコレクタ電流IC4は増加する。このコレクタ電
流IC4の増加分をΔIC4で表わすと、トランジスタN1
のエミッタ電流の変化分ΔIE1は、 ΔIE1=+ΔIC4 となり、トランジスタN1のエミッタ電流の変化分ΔI
E1が増加し、そのベース・エミッタ間電圧VBEN1が増加
する。
ス電位の変化は、前記Vinの変化分(減少分)に上記V
BEN1の変化分(増加分)が加算され、電圧比較動作に正
帰還がかかり、電圧比較動作が急俊に行われる。
は、その順方向電圧降下により、入力信号のレベルシフ
トを行うと共にトランジスタN4の動作の飽和を防止す
る作用を有し、ダイオードD2は、その順方向電圧降下
により、基準電圧のレベルシフトを行うと共にトランジ
スタN3の動作の飽和を防止する作用を有する。
記トランジスタN3のベース電位VB3がトランジスタN
4のベース電位VB4より低い(VB3〈VB4)ので、スイ
ッチ回路部21においては、トランジスタN5がオン、
トランジスタN6がオフとなる。
いては、上記トランジスタN5を電流源とするトランジ
スタN7、N8およびトランジスタN11、第5の定電
流源回路45、第6の定電流源回路46により形成され
ているボルテージフォロア回路が動作する。この場合、
前記トランジスタN6を電流源とするトランジスタN
9、N10はオフ状態であり、第5の定電流源回路45
の電流I4 が第4の定電流源回路44の電流I3 の1/
2となるように設定されているものとすれば、トランジ
スタN7、N8の各ベース電位は等しくし、ボルテージ
フォロア部22の出力信号Vout のレベルはVinに等し
くなる。
前記トランジスタN3のベース電位VB3がトランジスタ
N4のベース電位VB4より高い(VB3〉VB4)ので、ス
イッチ回路部21においては、トランジスタN5がオ
フ、トランジスタN6がオンとなる。
いては、上記トランジスタN5を電流源とするトランジ
スタN7、N8はオフ状態であり、上記トランジスタN
6を電流源とするトランジスタN9、N10およびトラ
ンジスタN11、第5の定電流源回路45、第6の定電
流源回路46により形成されているボルテージフォロア
回路が動作する。この場合、第5の定電流源回路45の
電流I4 が第4の定電流源回路44の電流I3 の1/2
となるので、トランジスタN9、N10の各ベース電位
は等しくし、ボルテージフォロア部22の出力信号Vou
t のレベルはVref に等しくなる。
によれば、正帰還型の電圧比較回路として、集積回路製
造プロセスの関係で高周波特性が相対的に良くないラテ
ラルPNPトランジスタを用いずに、高周波特性が相対
的に良いNPNトランジスタのみによりレベルシフトお
よび電圧比較を行うようにしている。これにより、高周
波領域の入力信号Vin(例えばNTSC方式のテレビジ
ョン複合映像信号に含まれる3.58MHzのクロマ信
号)に対する応答遅れがなくなり、応答遅れによるクリ
ップ点でのオーバーシュートなどが発生しなくなり、高
周波特性を改善でき、図4中に実線で示すように良好な
クリップ特性が得られる。
例のピーククリップ回路によるクロマ信号に対するクリ
ップ時に発生するオーバーシュート特性を示している。
なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、図
1のブロック構成に対応する具体的な回路は種々の構成
が可能であり、テレビジョン複合映像信号以外の種々の
入力信号に対するピーククリップ動作が可能である。
回路によれば、クリップ特性を急俊化でき、さらに、高
周波特性を改善することができる。
示すブロック図。
図。
路図。
対するクリップ特性および従来例のクリップ特性を示す
図。
図。
図。
21…スイッチ回路部、22…ボルテージフォロア部、
30…基準電圧源、31…第1のレベルシフト回路、3
2…第2のレベルシフト回路、41〜46…定電流源回
路、N1〜N11…NPNトランジスタ、D1、D2…
ダイオード。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力信号と基準電圧とを電圧比較する正
帰還型の電圧比較回路と、 この電圧比較回路の比較出力により制御され、非クリッ
プ時とクリップ時とに対応して前記入力信号または前記
基準電圧を切換え選択して出力するスイッチ回路とを具
備し、 前記正帰還型の電圧比較回路は、 入力信号がベースに入力し、コレクタが電源電位ノード
に接続された第1のNPNトランジスタと、上記第1の
NPNトランジスタのエミッタに一端が接続された第1
のレベルシフト素子と、上記第1のレベルシフト素子の
他端に接続された第1の定電流源回路とからなり、上記
入力信号をレベルシフトする第1のレベルシフト回路
と、 基準電圧がベースに入力し、コレクタが電源電位ノード
に接続された第2のNPNトランジスタと、上記第2の
NPNトランジスタのエミッタに一端が接続された第2
のレベルシフト素子と、上記第2のレベルシフト素子の
他端に接続された第2の定電流源回路とからなり、上記
基準電圧をレベルシフトする第2のレベルシフト回路
と、 ベースが上記第1のレベルシフト素子の他端に接続さ
れ、コレクタが上記第2のレベルシフト素子の一端に接
続された第3のNPNトランジスタと、 ベースが上記第2のレベルシフト素子の他端に接続さ
れ、コレクタが上記第1のレベルシフト素子の一端に接
続され、エミッタが上記第3のNPNトランジスタのエ
ミッタに共通に接続されて上記第3のNPNトランジス
タとともに差動対をなす第4のNPNトランジスタと、 上記第3および第4のNPNトランジスタの共通エミッ
タに接続された第3の定電流源回路 とを有して構成されていること を特徴とするピーククリ
ップ回路。 - 【請求項2】 請求項1記載のピーククリップ回路にお
いて、 前記スイッチ回路は、 前記第2、第1のレベルシフト回路の第2、第1のレベ
ルシフト素子の他端の 電圧が各ベースに入力し、エミッ
タが共通に接続された差動対をなす第5、第6のNPN
トランジスタと、 上記第5、第6のNPNトランジスタの共通エミッタに
接続された第4の定電流源回路と、 ピーククリップされた信号が出力される出力端子と、 入力信号がベースに入力し、コレクタが電源電位ノード
に接続され、エミッタが上記第5のNPNトランジスタ
のコレクタに接続された第7のNPNトランジスタと、 上記出力端子の信号がベースに入力し、エミッタが上記
第5のNPNトランジスタのコレクタに接続された第8
のNPNトランジスタと、 基準電圧がベースに入力し、コレクタが電源電位ノード
に接続され、エミッタが上記第6のNPNトランジスタ
のコレクタに接続された第9のNPNトランジスタと、 上記出力端子の信号がベースに入力し、エミッタが上記
第6のNPNトランジスタのコレクタに接続された第1
0のNPNトランジスタと、 上記第8および第10のトランジスタの各コレクタに共
通に接続された第5の定電流源回路と、 ベースが上記第8および第10のトランジスタの共通コ
レクタと上記第5の定電流源回路との接続点に接続さ
れ、コレクタが電源電位ノードに接続され、エミッタが
上記出力端子に接続された第11のNPNトランジスタ
と、 上記出力端子に接続された第6の定電流源回路 とを具備することを特徴とするピーククリップ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00314694A JP3300514B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ピーククリップ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00314694A JP3300514B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ピーククリップ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07212157A JPH07212157A (ja) | 1995-08-11 |
JP3300514B2 true JP3300514B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=11549221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00314694A Expired - Lifetime JP3300514B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ピーククリップ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3300514B2 (ja) |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP00314694A patent/JP3300514B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07212157A (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
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