JP3453918B2 - 広帯域増幅回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示用陰極線管に
よって映像信号に基づく画像を表示する表示装置におけ
る映像信号の増幅等に使用される、トランジスタが用い
られて構成される広帯域増幅回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示面部を有した画像表示用陰極線管を
備え、その画像表示用陰極線管に映像信号を供給して、
画像表示用陰極線管における表示面部に映像信号に基づ
く画像を得る表示装置にあっては、画像表示用陰極線管
に供給される映像信号を増幅する映像信号増幅回路が使
用される。このような映像信号増幅回路は、電子回路の
集積化技術が現在ほど進展していなかった過去において
は、多数の独立したトランジスタが用いられて成る、所
謂、ディスクリート構成をもって形成されるのが一般的
であった。

【０００３】ディスクリート構成をもって形成される映
像信号増幅回路にあっては、比較的高度で多彩な機能が
盛り込まれることになると、その構成が極めて大規模な
ものとなってしまい、また、それに伴ってコストの高騰
がまねかれるという不都合がみられた。そこで、電子回
路の集積化技術が著しく進化した近年においては、画像
表示用陰極線管を備えた表示装置等に用いられる映像信
号増幅回路は、半導体集積回路として構成されることが
多く、それにより一層の機能の向上とコストの低減とが
図られている。

【０００４】映像信号増幅回路が半導体集積回路として
構成される場合、特に重要視される事柄は、良好な周波
数特性と過渡応答特性とを具えることである。因みに、
現在において実用に供される映像信号増幅回路に要求さ
れる周波数特性は、例えば、出力信号の振幅を４Ｖｐ−
ｐ（４ボルトピークツーピーク）としたもとで、周波数
１５０〜２００ＭＨｚにおいて−３ｄＢポイントがある
ことになり、それゆえ、直流信号成分から周波数を１５
０〜２００ＭＨｚとする信号成分に対して充分な増幅作
用が得られることである。そして、映像信号増幅回路に
とって、良好な周波数特性と過渡応答特性とを具えるた
めには、その出力段が高速かつ広帯域に亙る信号処理を
行えるものとされることが不可欠である。

【０００５】従来提案されている映像信号増幅回路にあ
っては、その出力段が、例えば、図６あるいは図７に示
される如くに、トランジスタのエミッタに電流源あるい
は実質的に電流源の役割を果たす抵抗素子が接続されて
構成されるエミッタフォロワ回路とされることが多い。
図６に示される映像信号増幅回路の出力段の例にあって
は、コレクタが電源電圧供給部＋Ｂに接続されたＮＰＮ
型トランジスタ１１Ａのエミッタが電流源１２を介して
接地されており、トランジスタ１１Ａのエミッタと電流
源１２との接続点に、キャパシタンス系の負荷１３が接
続されている。そして、トランジスタ１１Ａのベースに
設けられた入力端子１４から、入力映像信号Ｓｖが供給
され、トランジスタ１１Ａのエミッタに出力映像信号Ｓ
ｏが得られる。

【０００６】斯かるもとで、トランジスタ１１Ａのエミ
ッタに電流源１２に並列に付随することになる寄生容量
をＣｓ，キャパシタンス系の負荷１３の容量をＣＬ、及
び、出力映像信号Ｓｏの振幅をＶｏとすると、電流源１
２に要求される電流値Ｉｏは、 Io＝( CL＋ Cs ) × Vo/T ・・・・・（１） となる。但し、Ｔは、入力映像信号Ｓｖにおける電圧の
ステップ変化に応答する出力映像信号Ｓｏにおける電圧
の立上りもしくは立下り時間である。

【０００７】ここで、実際の例に則して、例えば、ＣＬ
＝１２ｐＦ，Ｃｓ＝１０ｐＦとしたもとで、出力映像信
号Ｓｏの振幅Ｖｏを４Ｖｐ−ｐとするとき、周波数１４
０ＭＨｚにおいて−３ｄＢポイントがあるようにするた
めには、Ｔ＝２．５ｎＳであることが要求される。従っ
て、電流値Ｉｏについては、式（１）から、Ｉｏ＝３
５．２ｍＡとなる。

【０００８】また、図７に示される映像信号増幅回路の
出力段の例にあっては、コレクタが電源電圧供給部＋Ｂ
に接続されたＮＰＮ型トランジスタ１１Ｂのエミッタが
抵抗素子１５を介して接地されており、トランジスタ１
１Ｂのエミッタと抵抗素子１５との接続点に、キャパシ
タンス系の負荷１３が接続されている。そして、トラン
ジスタ１１Ｂのベースに設けられた入力端子１４から、
入力映像信号Ｓｖが供給され、トランジスタ１１Ｂのエ
ミッタに出力映像信号Ｓｏが得られる。

【０００９】斯かるもとで、トランジスタ１１Ｂのエミ
ッタに抵抗素子１５に並列に付随することになる寄生容
量をＣｓ，キャパシタンス系の負荷１３の容量をＣＬ、
及び、出力映像信号Ｓｏの振幅をＶｏとすると、抵抗素
子１５に流れることが要求される電流値Ｉｒは、 Ir＝（ CL ＋ Cs ）×Vo/T ・・・・・（２） となる。但し、Ｔは、入力映像信号Ｓｖにおける電圧の
ステップ変化に応答する出力映像信号Ｓｏにおける電圧
の立上りもしくは立下り時間である。

【００１０】この場合においても、実際の例に則して、
例えば、ＣＬ＝１２ｐＦ，Ｃｓ＝１０ｐＦとしたもと
で、出力映像信号Ｓｏの振幅Ｖｏを４Ｖｐ−ｐとすると
き、周波数１４０ＭＨｚにおいて−３ｄＢポイントがあ
るようにするためには、Ｔ＝２．５ｎＳであることが要
求され、従って、電流値Ｉｒについては、式（２）か
ら、Ｉｒ＝３５．２ｍＡとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、図６
に示される映像信号増幅回路の出力段の例における電流
源１２に供給される電流値Ｉｏ、あるいは、図７に示さ
れる映像信号増幅回路の出力段の例における抵抗素子１
５に流れることが要求される電流値Ｉｒは、例えば、３
５．２ｍＡとされることになる。電流値Ｉｏは定電流の
値であり、また、電流値Ｉｒも実質的に定電流の値であ
る。従って、図６に示される映像信号増幅回路の出力段
の例、あるいは、図７に示される映像信号増幅回路の出
力段の例においては、電源電圧供給部＋Ｂの電圧値が比
較的低い、例えば、９Ｖであるとしても、消費電力Ｗｏ
は、Ｗｏ＝３５．２ｍＡ×９Ｖ≒３１７ｍＷとなる。

【００１２】このようにして求められる消費電力Ｗｏに
ついての３１７ｍＷという値は、半導体集積回路にとっ
ては比較的大なる消費電力値であり、実装に際しては、
回路パッケージが高い放熱能力を具えたものとされるこ
とが要求され、斯かる要求が満足されない場合には、映
像信号増幅回路に発熱による障害が生じる虞がある。

【００１３】そこで、消費電力の低減を図るべく、映像
信号増幅回路の出力段を、例えば、図８に示される如く
に、一対の相補性トランジスタを用いて構成することも
考えられる。図８に示される映像信号増幅回路の出力段
の例にあっては、コレクタが電源電圧供給部＋Ｂに接続
されたＮＰＮ型トランジスタ１１Ｃと、そのトランジス
タ１１Ｃのコレクタ−エミッタ通路に直列接続されたエ
ミッタ−コレクタ通路を有するＰＮＰ型トランジスタ１
６と、が用いられている。

【００１４】トランジスタ１６のコレクタは接地されて
おり、トランジスタ１１Ｃのベースとトランジスタ１６
のベースとの間には、バイアス電圧源１７が接続されて
いる。そして、トランジスタ１１Ｃのエミッタとトラン
ジスタ１６のエミッタとの接続点に、キャパシタンス系
の負荷１３が接続されている。そして、トランジスタ１
１Ｃ及びトランジスタ１６がＢ級増幅動作を行うように
されたもとで、トランジスタ１１Ｃのベースに設けられ
た入力端子１４から、入力映像信号Ｓｖが供給されて、
トランジスタ１１Ｃのエミッタに出力映像信号Ｓｏが得
られる。

【００１５】斯かる場合には、トランジスタ１１Ｃのコ
レクタ−エミッタ通路及びトランジスタ１６のエミッタ
−コレクタ通路の夫々を流れるアイドリング電流は、例
えば、数１００μＡで済むことになり、図６に示される
映像信号増幅回路の出力段の例を構成するＮＰＮ型トラ
ンジスタ１１Ａを流れるアイドリング電流、あるいは、
図７に示される映像信号増幅回路の出力段の例を構成す
るＮＰＮ型トランジスタ１１Ｂを流れるアイドリング電
流に比して著しく小とされる。従って、図８に示される
映像信号増幅回路の出力段の例が実現される場合には、
消費電力の低減が効果的に図られることになる。

【００１６】しかしながら、一つの相補性トランジスタ
であるＮＰＮ型トランジスタ１１ＣとＰＮＰ型トランジ
スタ１６とを用意するに際して、ＰＮＰ型トランジスタ
１６をＮＰＮ型トランジスタ１１Ｃと同等の性能を具え
たものとして得ることは、現在の半導体技術をもってし
ても極めて困難であり、トランジスタ１６として使用で
きるＰＮＰ型トランジスタは、遮断周波数（Ｆｔ）が低
く、例えば、周波数が１００ＭＨｚを越える信号成分に
対しては、出力インピーダンスの上昇をまねいて、適正
に動作しないものとなってしまう。即ち、適正に動作す
ることができるトランジスタ１６として使用できるだけ
の性能を具えたＰＮＰ型トランジスタを得ることは困難
であり、それゆえ、図８に示される映像信号増幅回路の
出力段の例を実現することは、実際上困難とされる。

【００１７】斯かる点に鑑み、本発明は、画像表示用陰
極線管により映像信号に基づく画像を表示する表示装置
に用いられる映像信号増幅部の出力段を形成する場合等
において要求される、広い周波数帯域に亙る信号成分に
対しての増幅動作を適正に行うことができる優れた周波
数特性と過渡応答特性とを具え、しかも、消費電力の低
減が効果的に図られる、半導体集積回路として得ること
ができる広帯域増幅回路を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る広帯域増幅回路は、第１から第８まで
の８個のトランジスタ、即ち、入力端子からの入力信号
がベースに供給される第１のトランジスタ，第１のトラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ通路に第１のインピーダ
ンス部を介して直列接続された、ダイオード接続構成を
とる第２のトランジスタ，第２のトランジスタとでカレ
ントミラー部を形成し、コレクタが抵抗素子を介して電
源の一端に接続される第３のトランジスタ，第３のトラ
ンジスタのコレクタと抵抗素子との接続点にベースが接
続された第４のトランジスタ，第４のトランジスタのコ
レクタ−エミッタ通路に直列接続されたコレクタ−エミ
ッタ通路を有する第５のトランジスタ，入力信号がベー
スに供給される第６のトランジスタ，第６のトランジス
タのコレクタ−エミッタ通路に抵抗素子及びキャパシタ
ンス素子を含む第２のインピーダンス部を介して直列接
続され、第５のトランジスタとでカレントミラー部を形
成する、ダイオード接続構成をとる第７のトランジス
タ、及び、第２のインピーダンス部の一端と電源の一端
との間に接続されるコレクタ−エミッタ通路を有し、ベ
ースにバイアス電圧源が接続される第８のトランジスタ
を有し、さらに、第２のインピーダンス部の他端と電源
の他端との間に接続される抵抗素子と、第４のトランジ
スタのエミッタと第５のトランジスタのコレクタとの接
続点から導出される出力端子とを含んで構成される。

【００１９】

【作用】このように構成される本発明に係る広帯域増幅
回路においては、入力端子からの入力信号に対して、基
本的には、第１から第４までの４個のトランジスタが反
転増幅を行うべく動作し、出力端子に、入力信号が増幅
されるとともに極性反転されて得られる出力信号が送出
される。そして、入力端子を通じて第１のトランジスタ
のベースに供給される入力信号が立ち下がるときには、
第４のトランジスタのエミッタから導出された出力端子
に得られる出力信号が立ち上げられる。それにより、出
力端子に接続される負荷に駆動電流が供給される。この
とき、入力信号がベースに供給される第６のトランジス
タは、そのコレクタ−エミッタ通路を流れる電流が低減
される、もしくは、流れないことになる状態とされ、第
２のインピーダンス部に含まれたキャパシタンス素子か
らの放電電流が、第８のトランジスタのコレクタ−エミ
ッタ通路及び第２のインピーダンス部の他端と電源の他
端との間に接続される抵抗素子を通じて流れ、第５のト
ランジスタのコレクタ−エミッタ通路には電流がほとん
ど流れない。即ち、第２のインピーダンス部に含まれた
キャパシタンス素子の放電が迅速に行われ、第５から第
８までのトランジスタは、出力端子に接続される負荷に
対して別段の影響を及ぼさない。

【００２０】一方、入力端子を通じて第１のトランジス
タのベースに供給される入力信号が立ち上がるときに
は、第４のトランジスタのエミッタから導出された出力
端子に得られる出力信号が立ち下げられる。また、この
とき、入力信号がベースに供給される第６のトランジス
タは、そのコレクタ−エミッタ通路を比較的大なる電流
が流れ、第２のインピーダンス部に含まれたキャパシタ
ンス素子に対する充電電流が第７のトランジスタを通じ
て流れる。それに伴って、第５のトランジスタのコレク
タ−エミッタ通路を通じる電流が流れ、斯かる電流によ
り、出力端子に接続される負荷が駆動されることにな
る。即ち、出力端子に得られる出力信号が立ち下げられ
るにあたって、電圧の立下り時間の長時間化が回避され
ることになる。

【００２１】このようにして、第８のトランジスタのコ
レクタ−エミッタ通路と、第２のインピーダンス部の他
端と電源の他端との間に接続される抵抗素子とは、第２
のインピーダンス部に含まれたキャパシタンス素子に対
する放電電流路を形成しているのであり、それにより、
第２のインピーダンス部に含まれたキャパシタンス素子
についての放電時間が短縮されて、第５のトランジスタ
のコレクタ−エミッタ通路を流れる電流が、入力端子か
らの入力信号の周波数が比較的高い場合にも、迅速に対
応できるものとされる。

【００２２】さらに、第５のトランジスタのコレクタ−
エミッタ通路を流れる電流は、或る上限周波数の信号成
分についてまで出力端子に接続された負荷を駆動すると
したとき、負荷の駆動に必要とされる電流の最大値に対
応するように設定されることが要されるのではなく、負
荷の駆動に必要とされる電流に応じたものに設定するこ
とができるものとなるので、消費電力の低減が効果的に
図られることになる。

【００２３】

【実施例】図２は、本発明に係る広帯域増幅回路の一例
が適用される、画像表示用陰極線管により映像信号に基
づく画像を表示する表示装置に用いられる映像信号増幅
部の例を示す。この映像信号増幅部は、映像信号入力端
子２１を通じて映像信号ＳＶが供給される入力段部２２
と入力段部２２から得られる映像信号ＳＶＡが供給され
る出力段部２３とから成る、縦続２段構成をとるものと
されている。

【００２４】入力段部２２には、それに付随せしめられ
た制御部２４からの制御信号ＣＣが供給され、入力段部
２２においては、映像信号入力端子２１からの映像信号
ＳＶが、制御部２４からの制御信号ＣＣに従った制御が
行われるもとで増幅される。そして、出力段部２３にお
いて、映像信号ＳＶが入力段部２２において増幅されて
得られる映像信号ＳＶＡがさらに増幅され、出力映像信
号ＳＶＯとして映像信号出力端子２５に送出される。

【００２５】このような映像信号増幅部に対して、本発
明に係る広帯域増幅回路の一例が、出力段部２３を形成
するものとして適用される。図１は、斯かる映像信号増
幅部における出力段部２３を形成するものとされた本発
明に係る広帯域増幅回路の一例を示す。

【００２６】図１に示される本発明に係る広帯域増幅回
路の一例にあっては、映像信号ＳＶＡが供給される入力
端子３１に各々のベースが接続されたＮＰＮ型トランジ
スタ３２及びＮＰＮ型トランジスタ３３が備えられてい
る。これらのトランジスタ３２及び３３の夫々のコレク
タは、電源の一端を形成する電源電圧供給部＋Ｂに接続
されている。

【００２７】トランジスタ３２のエミッタには、キャパ
シタンス素子３５及び抵抗素子３６の直列接続とそれに
対して並列に接続された抵抗素子３７とを含むインピー
ダンス部３８が接続されている。また、ダイオード接続
構成をとるＮＰＮ型トランジスタ３９が、インピーダン
ス部３８を介してトランジスタ３２のコレクタ−エミッ
タ通路に直列接続されており、トランジスタ３９のエミ
ッタは、抵抗素子４０を介して、電源の他端を形成する
接地電位点に接続されている。

【００２８】相互接続されたトランジスタ３９のベース
及びコレクタにベースが接続されたＮＰＮ型トランジス
タ４１が配されている。トランジスタ４１のコレクタ
は、抵抗素子４２を介して電源電圧供給部＋Ｂに接続さ
れており、また、トランジスタ４１のエミッタは、抵抗
素子４３を介して接地電位点に接続されていて、トラン
ジスタ４１はダイオード接続構成をとるトランジスタ３
９とでカレントミラー部を形成している。

【００２９】トランジスタ４１のコレクタと抵抗素子４
２との接続点には、ＮＰＮ型トランジスタ４５のベース
が接続されている。トランジスタ４５のコレクタは、電
源電圧供給部＋Ｂに接続されている。そして、トランジ
スタ４５のコレクタ−エミッタ通路に直列接続されたコ
レクタ−エミッタ通路を有するＮＰＮ型トランジスタ４
６が配されており、このトランジスタ４６のエミッタは
抵抗素子４７を介して接地電位点に接続されている。

【００３０】一方、トランジスタ３３のエミッタには、
キャパシタンス素子４８及び抵抗素子４９の直列接続と
それに対して並列に接続された抵抗素子５０とを含むイ
ンピーダンス部５１が接続されている。また、ダイオー
ド接続構成をとるＮＰＮ型トランジスタ５２が、インピ
ーダンス部５１を介してトランジスタ３３のコレクタ−
エミッタ通路に直列接続されており、トランジスタ５２
のエミッタは、抵抗素子５３を介して接地電位点に接続
されている。そして、相互接続されたトランジスタ５２
のベース及びコレクタがトランジスタ４６のベースに接
続されていて、ダイオード接続構成をとるトランジスタ
５２はトランジスタ４６とでカレントミラー部を形成し
ている。トランジスタ３３のエミッタと接地電位点との
間には、抵抗素子５４も接続されている。

【００３１】さらに、インピーダンス部５１の一端と電
源電圧供給部＋Ｂとの間に接続されたコレクタ−エミッ
タ通路を有したＮＰＮ型トランジスタ５５が配されてお
り、トランジスタ５５のベースと接地電位点との間に
は、バイアス電圧源５６が接続されている。そして、ト
ランジスタ４５のエミッタとトランジスタ４６のコレク
タとの接続点から、出力端子として、出力映像信号ＳＶ
Ｏが得られる映像信号出力端子２５が導出されている。

【００３２】上述の８個のトランジスタ３２，３３，３
９，４１，４５，４６，５２及び５５を含む各回路素子
は、例えば、共通の半導体基板上に配されて、半導体集
積回路を形成するものとされる。

【００３３】このような構成のもとで、基本的には、入
力端子３１からの映像信号ＳＶＡに対して、４個のトラ
ンジスタ３２，３９，４１及び４５が反転増幅を行うべ
く動作し、映像信号出力端子２５に、映像信号ＳＶＡが
増幅されるとともに極性反転されて得られる出力映像信
号ＳＶＯが送出される。

【００３４】その際、入力端子３１を通じてトランジス
タ３２のベースに供給される映像信号ＳＶＡが立ち下が
るときには、トランジスタ３２のコレクタ−エミッタ通
路，インピーダンス部３８，トランジスタ３９及び抵抗
素子４０を通じて流れる電流が減少する、もしくは、流
れなくなる状態となり、それに伴って、抵抗素子４２，
トランジスタ３９とでカレントミラー部を形成するトラ
ンジスタ４１のコレクタ−エミッタ通路及び抵抗素子４
３を通じて流れる電流が減少する、もしくは、流れなく
なる状態とされる。従って、抵抗素子４３を通じて流れ
る電流が減少する、もしくは、流れなくなる状態とされ
ることになり、トランジスタ４５のベースに加えられる
電圧が上昇して、トランジスタ４５のエミッタの電圧も
上昇し、映像信号出力端子２５に得られる出力映像信号
ＳＶＯが立ち上げられる。それにより、映像信号出力端
子２５に接続される負荷に、立ち上げられた出力映像信
号ＳＶＯに基づく駆動電流が供給される。

【００３５】このとき、入力端子３１を通じた映像信号
ＳＶＡがベースに供給されるトランジスタ３３のコレク
タ−エミッタ通路を流れる電流も、映像信号ＳＶＡの立
下りに応じて減少する、もしくは、流れなくなる状態と
なる。そして、インピーダンス部５１に含まれたキャパ
シタンス素子４８が放電状態とされて、キャパシタンス
素子４８の放電電流が、トランジスタ５５のコレクタ−
エミッタ通路，抵抗素子４９，キャパシタンス素子４８
及び抵抗素子５４を通じて流れ、トランジスタ４６のコ
レクタ−エミッタ通路を通じる電流はほとんど流れな
い。従って、インピーダンス部５１に含まれたキャパシ
タンス素子４８の放電が、トランジスタ５５のコレクタ
−エミッタ通路及び抵抗素子５４を含んで形成される放
電電流路が形成されることによって極めて迅速に行われ
ることになり、トランジスタ３３，５２，４６及び５５
は、映像信号出力端子２５に接続される負荷に対して別
段の影響を及ぼさない。

【００３６】一方、入力端子３１を通じてトランジスタ
３２のベースに供給される映像信号ＳＶＡが立ち上がる
ときには、トランジスタ３２のコレクタ−エミッタ通
路，インピーダンス部３８，トランジスタ３９及び抵抗
素子４０を通じて流れる電流が増大する、もしくは、流
れ出す状態となり、それに伴って、トランジスタ３９と
でカレントミラー部を形成するトランジスタ４１のコレ
クタ−エミッタ通路及び抵抗素子４３を通じて流れる電
流が増大する、もしくは、流れ出す状態とされる。従っ
て、抵抗素子４３を通じて流れる電流が増大する、もし
くは、流れ出す状態とされることになり、抵抗素子４２
における電圧降下が増大し、もしくは、発生して、トラ
ンジスタ４５のベースに加えられる電圧が低下し、トラ
ンジスタ４５のエミッタの電圧も低下し、映像信号出力
端子２５に得られる出力映像信号ＳＶＯが立ち下げられ
る。

【００３７】また、このとき、入力端子３１を通じた映
像信号ＳＶＡがベースに供給されるトランジスタ３３の
コレクタ−エミッタ通路，インピーダンス部５１，トラ
ンジスタ５２及び抵抗素子５３を通じて流れる電流も、
映像信号ＳＶＡの立上りに応じて増大する、もしくは、
流れ出す状態となる。それに伴って、トランジスタ５２
とでカレントミラー部を形成するトランジスタ４６のコ
レクタ−エミッタ通路及び抵抗素子４７を通じて流れる
電流が増大する、もしくは、流れ出す状態とされる。こ
のようにして、トランジスタ４６のコレクタ−エミッタ
通路及び抵抗素子４７を通じて流れる電流は、映像信号
出力端子２５に接続される負荷を流れることになる。従
って、映像信号出力端子２５に接続される負荷に、トラ
ンジスタ４６のコレクタ−エミッタ通路を通じて流れる
電流に基づく駆動電流が供給されることになり、それに
よって、映像信号出力端子２５に得られる出力映像信号
ＳＶＯが立ち下げられるにあたり、その電圧の立下り時
間が長時間化される事態が回避される。

【００３８】さらに、斯かる際においてトランジスタ３
３のコレクタ−エミッタ通路，インピーダンス部５１，
トランジスタ５２及び抵抗素子５３を通じて流れる電流
により、インピーダンス部５１に含まれるキャパシタン
ス素子４８が充電される。そのとき、キャパシタンス素
子４８は、トランジスタ５５のコレクタ−エミッタ通路
及び抵抗素子５４を含んで形成される放電電流路が形成
されることによって極めて迅速な放電が行われた状態に
あるので、トランジスタ３３のコレクタ−エミッタ通路
を通じて流れる電流によるキャパシタンス素子４８の充
電が、迅速かつ適正に行われることになる。

【００３９】このようなもとで、トランジスタ３３のエ
ミッタ電圧ＶＥ３の値をＶＶ３，トランジスタ５２のコ
レクタ−エミッタ間電圧の値をＶＴ２，抵抗素子４９，
５０及び５３の抵抗値を夫々Ｒ４９，Ｒ５０及びＲ５
３，キャパシタンス素子４８の容量値をＣ４８とする
と、トランジスタ５２を流れる電流ＩＴ２の値ＩＡ２
は、 IA2 ＝( VV3 − VT2 )／( Z ＋ R53 ) 但し、Z ＝ R50・（1+ jωC48 ・R49)／( 1+ jωC48 ・
R49+ jωC48 ・R50 ) としてあらわされる。抵抗素子５０の抵抗値Ｒ５０は、
トランジスタ５２を流れる電流における直流分を低減さ
せるべく、比較的大なる値（例えば、１０ＫΩ程度）に
選定される。

【００４０】また、カレントミラー部を形成するトラン
ジスタ５２とトランジスタ４６との電流比を１：Ｎとす
ると、トランジスタ４６のコレクタ−エミッタ通路を流
れる電流ＩＴ６の値ＩＡ６は、 IA6 ＝ N・IA2 ＝ N・( VV3 − VT2 )／( Z ＋ R53 ) としてあらわされる。トランジスタ５２のコレクタ−エ
ミッタ間電圧の値ＶＴ２は、トランジスタ５２がダイオ
ード接続構成をとるものであることからして、約０．７
Ｖであるので、電流ＩＴ６の値ＩＡ６は、 IA6 ≒ N・( VV3 − 0.7 )／( Z ＋ R53 ) ・・・・・（３） とあらわされる。

【００４１】ここで、トランジスタ５５及び抵抗素子５
４が接続されていず、トランジスタ５５のコレクタ−エ
ミッタ通路及び抵抗素子５４を含んで形成される、キャ
パシタンス素子４８に対する放電電流路が設けられてい
ないと仮定し、斯かる場合について考察してみる。

【００４２】入力端子３１を通じてトランジスタ３３の
ベースに供給される映像信号ＳＶＡの立上り及び立下り
変化によって、トランジスタ３３のエミッタ電圧ＶＥ３
が図３のＡに示される如くに変化するものとなるとする
と、トランジスタ３３のエミッタ電流ＩＥ３は、図３の
Ｂに示される如くに流れる。そして、このとき、キャパ
シタンス素子４８を流れる充放電電流ＩＣは、図３のＣ
に示される如くに、エミッタ電圧ＶＥ３の立上りに応じ
て流れる正方向の充電電流とエミッタ電圧ＶＥ３の立下
りに応じて流れる負方向の放電電流とを含むものとな
る。負方向の放電電流は、抵抗素子５０及び４９を通じ
て流れることになるが、抵抗素子５０の抵抗値Ｒ５０が
比較的大に設定されることにより、比較的小なる振幅を
もって比較的長い時間に亙って流れることになる。そし
て、充放電電流ＩＣの振幅は、正方向の充電電流の波形
面積と負方向の放電電流の波形面積が等しくなる状態で
安定化する。

【００４３】それにより、トランジスタ４６のコレクタ
−エミッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、図３のＤに示さ
れる如く、エミッタ電圧ＶＥ３の立上りに応じて流れる
正方向電流とエミッタ電圧ＶＥ３の立下りに応じて流れ
る負方向電流とを含むものとなり、その正方向電流の振
幅がキャパシタンス素子４８を流れる充電電流の振幅変
化に応じて変化するとともに、その充電電流の振幅の安
定化に伴って安定化する。従って、入力端子３１を通じ
てトランジスタ３２及び３３の夫々のベースに供給され
る映像信号ＳＶＡが比較的高い周波数を有するもとであ
るとき、トランジスタ４６のコレクタ−エミッタ通路を
流れる電流ＩＴ６における正方向電流は、比較的小なる
振幅しかとれなくなり、そのため、映像信号出力端子２
５に得られる出力映像信号ＳＶＯが立ち下げられると
き、映像信号出力端子２５に接続される負荷に対して
の、トランジスタ４６のコレクタ−エミッタ通路を通じ
た充分な駆動電流の供給が行われなくなってしまう虞が
生じる。

【００４４】それに対して、実際には、トランジスタ５
５及び抵抗素子５４が接続されていて、キャパシタンス
素子４８に対する放電電流路がトランジスタ５５のコレ
クタ−エミッタ通路及び抵抗素子５４を含んで形成され
ているので、入力端子３１を通じてトランジスタ３２及
び３３の夫々のベースに供給される映像信号ＳＶＡの立
上り及び立下り変化によって、トランジスタ３３のエミ
ッタ電圧ＶＥ３が図４のＡに示される如くに変化するも
のとなるとすると、トランジスタ３３のエミッタ電流Ｉ
Ｅ３が、図４のＢに示される如くに流れ、このとき、キ
ャパシタンス素子４８を流れる充放電電流ＩＣは、図４
のＣに示される如くに、エミッタ電圧ＶＥ３の立上りに
応じて流れる正方向の充電電流とエミッタ電圧ＶＥ３の
立下りに応じて流れる負方向の放電電流とを、比較的大
とされる一定の振幅をとるものとして含むものとなる。

【００４５】斯かる際、トランジスタ５５のコレクタ−
エミッタ通路を通じる電流ＩＴ５が、キャパシタンス素
子４８を流れる充放電流として、図４のＤに示される如
くに流れる。そして、トランジスタ４６のコレクタ−エ
ミッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、図４のＥに示される
如くに、エミッタ電圧ＶＥ３の立上りに応じて流れる正
方向電流とエミッタ電圧ＶＥ３の立下りに応じて流れる
負方向電流とを含み、その正方向電流の振幅がキャパシ
タンス素子４８を流れる充電電流ＩＣの振幅に応じて、
比較的大なる一定の振幅をとるものとなる。従って、入
力端子３１を通じてトランジスタ３２及び３３の夫々の
ベースに供給される映像信号ＳＶＡが比較的高い周波数
を有するもとにあっても、トランジスタ４６のコレクタ
−エミッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、比較的大なる振
幅をとることができ、それにより、映像信号出力端子２
５に得られる出力映像信号ＳＶＯが立ち下げられると
き、映像信号出力端子２５に接続される負荷に、トラン
ジスタ４６のコレクタ−エミッタ通路を通じて充分な駆
動電流が供給されることになる。

【００４６】図５は、映像信号出力端子２５に所定のキ
ャパシタンス負荷が接続された場合における、入力端子
３１を通じてトランジスタ３２及び３３の夫々のベース
に供給される映像信号ＳＶＡの周波数とトランジスタ４
６のコレクタ−エミッタ通路を流れる電流ＩＴ６の値と
の関係を示す。この図５にあっては、横軸に映像信号Ｓ
ＶＡの周波数ＦＶがとられるとともに、縦軸に電流値Ｉ
Ａがとられていて、映像信号ＳＶＡの周波数と電流ＩＴ
６の値との関係は実線により示される如くにあらわされ
る。また、図５における一点鎖線は、映像信号出力端子
２５に接続されたキャパシタンス負荷を駆動するに最低
限必要とされる最小駆動電流値ＩＡＮをあらわしてい
る。

【００４７】なお、図５により示される状況にあって
は、映像信号出力端子２５に接続されたキャパシタンス
負荷を駆動できる映像信号ＳＶＡの上限周波数がＦＶｕ
に設定されており、キャパシタンス素子４８が実質的に
関与する映像信号ＳＶＡの下限周波数がＦＶｃとされて
いる。

【００４８】図５に示される如く、トランジスタ４６の
コレクタ−エミッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、映像信
号ＳＶＡの周波数が下限周波数ＦＶｃ以下である場合に
は、最小駆動電流値ＩＡＮより大であるが、比較的低い
略一定の電流値ＩＡｉをとるようにされる。この電流値
ＩＡｉは、キャパシタンス素子４８が実質的に関与しな
いことからして、前述の式（３）の関係において、Ｚを
抵抗素子５０の抵抗値Ｒ５０により置き換えることによ
り求められる関係 IA6 ≒ N・( VV3 − 0.7 )／( R50 ＋ R53 ) に従って設定される。そして、この電流値ＩＡｉをとる
電流ＩＴ６は、トランジスタ４６のコレクタ−エミッタ
通路におけるアイドリング電流である。

【００４９】また、トランジスタ４６のコレクタ−エミ
ッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、映像信号ＳＶＡの周波
数が下限周波数ＦＶｃより高く上限周波数ＦＶｕ以下で
ある場合には、最小駆動電流値ＩＡＮより若干大となる
電流値をとるようにされる。斯かる電流ＩＴ６の電流値
は、キャパシタンス素子４８が実質的に関与する状態に
あることからして、前述の式（３）の関係に従って設定
され、映像信号ＳＶＡの上限周波数ＦＶｕに対応して最
大電流値ＩＡｕをとる。

【００５０】このようにして、映像信号出力端子２５に
接続された負荷を駆動すべくトランジスタ４６のコレク
タ−エミッタ通路を流れる電流ＩＴ６は、或る上限周波
数を有する映像信号ＳＶＡについてまで映像信号出力端
子２５に接続された負荷を駆動するものとされるもと
で、その負荷の駆動に必要とされる電流の最大値に対応
するように設定されることが要されるのではなく、負荷
の駆動に必要とされる電流に応じたものに設定すること
ができるものとなる。従って、例えば、前述の図６に示
される映像信号増幅回路の出力段における電流源１２に
要求される電流値Ｉｏ、あるいは、前述の図７に示され
る映像信号増幅回路の出力段における抵抗素子１５に流
れることが要求される電流値Ｉｒが、負荷の駆動に必要
とされる電流の最大値に対応するように設定されるもの
であるのに比して、電流ＩＴ６は著しく低減されること
になり、それにより、図１に示される例にあっては、消
費電力の低減が効果的に図られることになる。

【００５１】なお、上述の図１に示される例は、映像信
号増幅部における出力段部を形成するものとされている
が、本発明に係る広帯域増幅回路は、斯かる例に限られ
るものではなく、映像信号以外の信号をも扱うことがで
きて、種々の用途に用いることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る広帯域増幅回路にあっては、“課題を解決するため
の手段”の項に述べられている如くに第１から第８まで
のトランジスタを含んで構成され、基本的には、入力端
子からの入力信号に対して、第１から第４までの４個の
トランジスタが反転増幅を行うべく動作し、出力端子
に、入力信号が増幅されるとともに極性反転されて得ら
れる出力信号が送出される。そして、入力端子を通じて
第１のトランジスタのベースに供給される入力信号が立
ち下がるときには、第４のトランジスタのエミッタから
導出された出力端子に得られる出力信号が立ち上げら
れ、それにより、出力端子に接続される負荷に駆動電流
が供給される。このとき、入力信号がベースに供給され
る第６のトランジスタは、そのコレクタ−エミッタ通路
を流れる電流が低減される、もしくは、流れないことに
なる状態とされ、第６のトランジスタのエミッタに接続
されたインピーダンス部に含まれたキャパシタンス素子
からの放電電流が、第８のトランジスタのコレクタ−エ
ミッタ通路及び第６のトランジスタのエミッタに接続さ
れたインピーダンス部の他端と電源の他端との間に接続
される抵抗素子を通じて流れ、キャパシタンス素子の放
電が迅速に行われる。

【００５３】一方、入力端子を通じて第１のトランジス
タのベースに供給される入力信号が立ち上がるときに
は、第４のトランジスタのエミッタから導出された出力
端子に得られる出力信号が立ち下げられる。このとき、
入力信号がベースに供給される第６のトランジスタは、
そのコレクタ−エミッタ通路を比較的大なる電流が流れ
て、第６のトランジスタのエミッタに接続されたインピ
ーダンス部に含まれたキャパシタンス素子に対する充電
電流が第７のトランジスタを通じて流れ、それに伴っ
て、第５のトランジスタのコレクタ−エミッタ通路を通
じる電流が流れて、斯かる電流により、出力端子に接続
される負荷が駆動される。それにより、出力端子に得ら
れる出力信号が立ち下げられるにあたって、電圧の立下
り時間の長時間化が回避されることになる。

【００５４】このようにして、第８のトランジスタのコ
レクタ−エミッタ通路と、第６のトランジスタのエミッ
タと電源の他端との間に接続される抵抗素子とは、第６
のトランジスタのエミッタに接続されたインピーダンス
部に含まれるキャパシタンス素子に対する放電電流路を
形成しているのであり、それにより、キャパシタンス素
子についての放電時間が短縮されて、第５のトランジス
タのコレクタ−エミッタ通路を流れる電流が、出力端子
からの入力信号の周波数が比較的高い場合にも、迅速に
対応できるものとされる。

【００５５】さらに、第５のトランジスタのコレクタ−
エミッタ通路を流れる電流は、或る上限周波数の信号成
分についてまで出力端子に接続された負荷を駆動すると
したとき、負荷の駆動に必要とされる電流の最大値に対
応するように設定されることが要されるのではなく、負
荷の駆動に必要とされる電流に応じたものに設定するこ
とができるものとなるので、消費電力の低減が効果的に
図られることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る広帯域増幅回路の一例を示す回路
接続図である。

【図２】図１に示される例が適用される映像信号増幅部
の例を示すブロック構成図である。

【図３】図１に示される例についての動作説明に供され
る波形図である。

【図４】図１に示される例についての動作説明に供され
る波形図である。

【図５】図１に示される例についての動作説明に供され
る特性図である。

【図６】従来提案されている映像信号増幅回路の出力段
の例を示す回路接続図である。

【図７】従来提案されている映像信号増幅回路の出力段
の他の例を示す回路接続図である。

【図８】消費電力の低減を意図したもとで考えられる映
像信号増幅回路の出力段を示す回路接続図である。

【符号の説明】

２５ 映像信号出力端子 ３１ 入力端子 ３２，３３，３９，４１，４５，４６，５２，５５
ＮＰＮ型トランジスタ ３５，４８ キャパシタンス素子 ３６，３７，４０，４２，４３，４７，４９，５０，５
３，５４ 抵抗素子 ３８，５１ インピーダンス部 ５６ バイアス電圧源

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力端子からの入力信号がベースに供給さ
   れる第１のトランジスタと、 該第１のトランジスタのコレクタ−エミッタ通路に第１
   のインピーダンス部を介して直列接続された、ダイオー
   ド接続構成をとる第２のトランジスタと、 該第２のトランジスタとでカレントミラー部を形成し、
   コレクタが抵抗素子を介して電源の一端に接続される第
   ３のトランジスタと、 該第３のトランジスタのコレクタと上記抵抗素子との接
   続点にベースが接続された第４のトランジスタと、 該第４のトランジスタのコレクタ−エミッタ通路に直列
   接続されたコレクタ−エミッタ通路を有する第５のトラ
   ンジスタと、 上記入力信号がベースに供給される第６のトランジスタ
   と、 該第６のトランジスタのコレクタ−エミッタ通路に抵抗
   素子及びキャパシタンス素子を含む第２のインピーダン
   ス部を介して直列接続され、上記第５のトランジスタと
   でカレントミラー部を形成する、ダイオード接続構成を
   とる第７のトランジスタと、 上記第２のインピーダンス部の一端と上記電源の一端と
   の間に接続されるコレクタ−エミッタ通路を有し、ベー
   スにバイアス電圧源が接続される第８のトランジスタ
   と、 上記第２のインピーダンス部の他端と電源の他端との間
   に接続される抵抗素子と、 上記第４のトランジスタのエミッタと上記第５のトラン
   ジスタのコレクタとの接続点から導出される出力端子
   と、を含んで構成される広帯域増幅回路。
2. 【請求項２】第１から第８までのトランジスタのいずれ
   もがＮＰＮ型トランジスタとされることを特徴とする請
   求項１記載の広帯域増幅回路。
3. 【請求項３】第１から第８までのトランジスタ、及び、
   第２のインピーダンス部の他端と電源の他端との間に接
   続される抵抗素子が、半導体集積回路を形成することを
   特徴とする請求項１または２記載の広帯域増幅回路。
4. 【請求項４】第１のトランジスタ，第４のトランジスタ
   及び第６のトランジスタの夫々のコレクタが直接的に電
   源の一端に接続されることを特徴とする請求項１，２ま
   たは３記載の広帯域増幅回路。
5. 【請求項５】第２のインピーダンス部における抵抗素子
   及びキャパシタンス素子が、上記第２のインピーダンス
   部の一端及び他端間に並列的に接続されていることを特
   徴とする請求項１，２，３または４記載の広帯域増幅回
   路。
6. 【請求項６】入力端子からの入力信号が映像信号とされ
   ることを特徴とする請求項１記載の広帯域増幅回路。