JPS6133415B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジヨン受像機の選局回路に使
用されるパルス幅変換形のＤ／Ａ変換回路におい
てパルス列信号をアナログ信号に変換するために
用いられるようなローパスフイルターの改良に関
するものである。

テレビジヨン受像機の選局回路に最近使用され
ているＤ／Ａ変換方式では、同調電圧に相当する
デイジタル情報を13ビツト程度のメモリに記憶さ
せておき、チヤンネル選局時に、その13ビツトの
情報をメモリから読み出してそのデイジタル情報
に応じたパルス幅にしたパルス列信号すなわち繰
り返し周期は一定でそのデユーテイ比をデイジタ
ル情報に応じて変えたパルス列信号を作り出し、
その出力をローパスフイルターに加えてアナログ
信号に変換することにより同調回路の可変容量ダ
イオードに加えるべき同調電圧（Ｂ_T）を作成す
るものが用いられている。

このような選局回路に使用されるローパスフイ
ルターとして、従来には第１図に示す様な構成の
ものが使用されている。ここで１はパルス幅変換
されたパルス列信号の入力端子、２は反転増幅用
トランジスタで、抵抗３，４，５，６及びコンデ
ンサ７，８，９で多段ローパスフイルタを構成
し、トランジスタ１０，１１で高入力インピーダ
ンスで取り出し出力信号をコンデンサ１２を介し
てフイードバツクしてアクテイブフイルター構成
としている。１３はアナログ電圧に変換した出力
電圧の出力端子である。

ここで、選局回路におけるＤ／Ａ変換回路用の
ローパスフイルターとして必要な性能は、 １ 低い繰り返し周期（約1msec〜2msec）のパ
ルス入力でも出力リツプルを1mVp―ｐ以下に
すること、 ２ 出力電圧は約1Vから約30Vまでの広範囲をカ
バーすること、 ３ 温度維持を出力電圧のいかんにかかわらず、
±30mV以下とすること（−20℃〜＋60℃の範
囲）、 ４ 変換スピードを立上り時、立下り時ともに
40msec以下とすること、 等で、これらの項目について満足させる必要があ
る。

第１項を満足しない場合には、受信チヤンネル
を切換えたときに、画面にリツプル性のフリツカ
ーノイズが入つて見苦しくなる。これは、同調電
圧対周波数変化率の大きい受信バンドである
UHFバンドの受信時に著しい。

第２項を満足しない場合には、例えばUHFバ
ンドの上限に近いチヤンネルを受信できなくなつ
たり、下限が受信できなくなる。

第３項を満足しない場合には、温度が変化する
に従つて受信周波数が正規の周波数からずれるた
めに画像が受像できなくなつたり、ノイズの入つ
た画像になる。

第４項目を満足しない場合には、チヤンネル切
換時に画面がパラパラと流れて目ざわりになる。

以上の様に、４項目を満足しないと、テレビジ
ヨン受像機の性能を大きく劣化させる。このた
め、ローパスフイルタにおいて必要な４項目の性
能を満足させることが必要とされる。

ところが、第１図に示すような従来のものにお
いては、前記の必要項目のうちの第１，２項を満
足させようとすると第３，４項はある程度犠性に
せざるを得なかつた。例えば、第１図に示す回路
例では、第１，２項目を満足させれば、第３項は
±50mV（−20℃〜＋60℃）となり、第４項は
150msec〜200msec程度になつてしまつていた。

そこで、本発明はかかる必要な条件を全て満足
することのできるローパスフイルターを提供する
ことを目的とするもので、以下、本発明の一実施
例について図面を参照して詳細に説明する。

第２図はその一実施例の基本的な回路図を示
し、ここで、端子１４は＋33Vの電源電圧の供給
端子、端子１５はパルス幅変換（デユーテイ比変
換）されたパルス列信号の入力端子、端子１６は
アナログ電圧に変換された同調電圧（Ｂ_T）の出
力端子である。

本装置では、従来の第１図のものにおけるトラ
ンジスタに相当するトランジスタ１７の負荷を定
電流回路１８にして充電特性を直線的にすること
により、立上り特性を改善し、かつそのトランジ
スタ飽和電圧を小さくして温度依存性を小さくす
るとともに、トランジスタ１９とトランジスタ２
０とで相補償回路を構成し、それらの負荷の定電
流回路２１と定電流回路２２の電流値をほぼ等し
くして温度特性を向上させるようにしている。こ
こで、定電流回路２１と２２のかわりに抵抗値の
大きい抵抗を用いた場合にはその抵抗値の温度依
存性が大きくて安定性が悪いうえ、トランジスタ
１９，２０のｈ_feの温度特性とバランスさせるこ
ともできないので、全体としての温度特性も良好
にすることができない。定電流回路を用いれば、
その温度依存性を非常に小さくすることができ、
しかも、トランジスタ使用の定電流回路であれ
ば、トランジスタ１９，２１のｈ_feとバランスさ
せて安定化することができる。またトランジスタ
１９のｈ_feを制御することにより、温度補償特性
をさらに改良するようにしている。

一方、平滑特性を良くしてリツプルを軽減する
ために、コンデンサ２３によつて、多段ローパス
フイルタにフイード・バツク・ループを設けてア
クテイブフイルタ回路を構成している。さらに、
抵抗２５とコンデンサ２６とでローパスフイルタ
ーを構成して高調波成分を除去するようにすると
ともに、テレビ受像機における静電ノイズをも吸
収できるようにして、トランジスタ２０の破壊を
防止するようにしている。

なお、一点鎖線で囲んだ部分は集積回路素子２
７により構成する。

次に、このような回路のさらに詳細について第
３図を参照して説明する。

まず、入力端子１５にくり返し周期が一定、
（ここでは2msecとする）で、デユーテイ比が変
化するパルス信号が入力され、トランジスタ１７
で、これを反転増幅する。

この反転増幅回路の負荷はトランジスタ群２８
と抵抗２９とにより構成される定電流回路１８で
あり、その電流I₂はここでは1.2mAである。

ここで、この定電流回路１８に関して説明す
る。まず、抵抗３０が33KΩ、抵抗群３１がそれ
ぞれ400Ωであり、これによつてトランジスタ群
３２に流れる電流合計I₄が約1mAとなる。これを
トランジスタ群３２で構成するダイオードに
0.25mAづつ分流させ、抵抗３０とこれらのダイ
オードの交点をトランジスタ２２のベースに接続
するとともに、トランジスタ３３のベースに接続
する。ここで、抵抗群３１の各抵抗は400Ωであ
り、これらの抵抗群３１のそれぞれに流れる電流
は各0.25mAであるから、これらの抵抗群３１の
両端電圧は0.1Vになる。抵抗３４を1KΩに設定
しておくとトランジスタ３５の電流I₅は0.1mAと
なり、また抵抗３６を330Ωに設定しておくとト
ランジスタ３３の電流I₁は0.3mAとなる。ここ
で、トランジスタ３７のベース電流を無視し、抵
抗３８を1KΩに設定しておくと、その両端電圧
は0.3Vとなり、抵抗群２９は各1KΩに設定して
いるから、かつその各々の抵抗に流れる電流は
0.3mAとなり、合計の電流I₂は1.2mAとなる。ま
た抵抗３９を3.9KΩに設定しておくとトランジ
スタ４０の電流I₃は0.08mAとなる。

さて、トランジスタ１７の反転出力は、抵抗４
１から端子４２を介して抵抗４３〜４６およびコ
ンデンサ４７〜４９で構成した多段CR形の多段
ローパスフイルタ２４に入力し、その出力は、端
子５０から抵抗５１を介してPNPトランジスタ５
２のベースに供給する。これらの、抵抗４１と５
１は100Ω程度の静電破壊防止用の保護抵抗であ
る。トランジスタ５２のコレクタはNPNトラン
ジスタ５３のベースに接続し、その交点から抵抗
５４でアースに接続する。抵抗５４は3.3KΩの
ものを使用する。トランジスタ５２のエミツタと
トランジスタ５３のコレクタを接続し、定電流回
路２１の駆動用トランジスタ４０のコレクタに接
続される。この定電流値I₃は前記説明のように
0.08mAである。

この出力を発振防止用の1KΩの抵抗５５を介
してNPNトランジスタ２０のベースに入力す
る。トランジスタ２０のエミツタは定電流回路２
２の駆動用トランジスタ３５に接続していて、
0.1mAの定電流I₅の定電流負荷を持つエミツタフ
オロア回路にしてある。ここで、PNPトランジス
タのベース．エミツタ間の温度特性とNPNトラ
ンジスタのベース．エミツタ間の温度特性とを相
補償する様に構成する。このトランジスタ２０の
エミツタ出力を100Ωの保護抵抗５６を介して端
子５７より出力し、この出力を抵抗２５とコンデ
ンサ２６でもう一段平滑して出力端子１６から同
調電圧Ｂ_Tとして出力する。

さらに、リツプル分をさらに抑制するために、
コンデンサ２３を介して抵抗４５と抵抗４６の交
点にフイードバツクする様にして、アクテイブ．
フイルタを構成する。

このような構成において、入力端子１５から入
力するパルス列信号の波形図を第４図に示す。そ
の繰り返し周期は図に示す様に2msecの一定であ
り、正のパルスのパルス幅をｔとして、このパル
ス幅ｔがデイジタル情報に応じて変化させられ
る。そのパルス幅ｔと出力電圧Ｂ_Tとの関係を示
したものが第５図で、パルス幅ｔ対出力電圧Ｂ_T
の関係は図に示す様に直線になる。

さて、上記のような回路で電流値I₃とI₅の関係
を同一にすれば理想的には温度特性はフラツトに
なるはずであるが、実際にはエミツタ．フオロア
の１段目のトランジスタ１９のゲインと２段目の
トランジスタ２０のゲインとが一定にならないた
めに温度特性は第６図に示すＡのような特性を示
す。なお、第６図中のＢで示す△印の特性は端子
４における電源電圧＋Ｂの温度特性を示したもの
であり、この電源には固定電圧を供給しているの
であるが、ツエナーダイオード等で作り出した電
圧であり、そのツエナーダイオードも恒温そうに
入れて測定した最良のデータであるから、この回
路全体の温度特性としては、Ｂに示す特性と合わ
せたものが最も良いことがわかる。すなわち、こ
のローパスフイルタ装置の出力を使用する回路た
とえばチユーナも同じ電源電圧＋Ｂを用いている
ものであるので、ローパスフイルタ装置の出力電
圧の温度特性を電源電圧＋Ｂの温度特性と一致さ
せておけば、温度が変化したときにその使用回路
において両者の電圧の変化率が同じになり、実質
的に温度変化による影響をなくすることができる
からである。

そこで、電流I₃を電流I₅の約80％程度とし、抵
抗５４でトランジスタ１９のゲインを制御してた
とえば抵抗５４を3.3KΩにすると、そのときの
温度特性は第６図中のＣに○印で示すような特性
になり、端子１４の電源温度特性Ｂと一致させる
ことができる。ここで、抵抗５４を大きくして
5.6KΩにした場合はＤで示すような特性とな
り、高温での補正がかかりすぎていることがわか
る。これは高温でトランジスタ５２と５３のダー
リントン接続したもの19のｈ_feが極端に大きくな
るためで、抵抗５４をある程度小さくして、この
ゲインを落すことが必要である。このようにする
ことにより、理想的な温度特性を得ることができ
る。

次に、第７図にこのローパス．フイルターの応
答スピード特性を示す。破線で示したのは第１図
に示した従来のものの応答特性で、実線で示した
ものが第３図に示した本装置ものの応答特性であ
る。この特性図から明らかなように、立上り、立
下りともに40msec以内に入つていることがわか
る。立上り応を速くするために本装置では、トラ
ンジスタ１７の負荷の定電流回路１８の定電流I₂
を電源I₃に比べて充分に大きい約15倍とし、ここ
では1.2mAの定電流能力を持たせている。また、
トランジスタ１７には他のトランジスタと比較し
て飽和電圧が小さいものを使用する。

以上の様にして、本装置によれば、上記のよう
な必須項目の全てを満足するローパスフイルタを
構成することが可能となる。

しかも第２，３図に示した様に、６ピンのIC
化も可能である。

以上詳述した通り、本発明によれば、特にパル
ス幅変換形のＤ／Ａ変回路に用いて最適であり、
また、その他にも各種の平滑用に使用することの
できる有用なローパスフイルタ装置を得ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローパスフイルタ装置の回路
図、第２図および第３図は本発明の一実施例にお
けるローパスフイルタ装置の回路図、第４図，第
５図，第６図および第７図はその動作を説明する
ための波形図および特性図である。 １５…入力端子、１６…出力端子、１７，１
９，２０…トランジスタ、１８，２１，２２…定
電流回路、２３…コンデンサ、２４…フイルタ、
２５…抵抗、２６…コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デユーテイ比が変化するパルス信号をエミツ
   タを接地しコレクタ負荷として第１の定電流負荷
   を接続したNPN型トランジスタのベースに加え
   て反転増幅し、その第１のNPN型トランジスタ
   のコレクタ出力を、多段ローパスフイルタを介し
   て、コレクタを接地しエミツタ負荷として第２の
   定電流負荷を接続して第１のエミツタフオロア回
   路を構成したPNP型トランジスタのベースに加
   え、そのPNP型トランジスタのエミツタ出力を、
   コレクタを電源に接続しエミツタ負荷として第３
   の定電流負荷を接続して第２のエミツタフオロア
   回路を構成したNPN型トランジスタのベースに
   加え、その第２のエミツタフオロア回路のNPN
   型トランジスタのエミツタ出力をコンデンサを介
   して上記多段ローパスフイルタにフイードバツク
   させるようにするとともに、上記第２のエミツタ
   フオロア回路のNPN型トランジスタのエミツタ
   出力を別のローパスフイルタを介してアナログ出
   力とするようにし、かつ上記第２の定電流負荷の
   電流値を上記第３の定電流負荷の電流値とほぼ等
   しいかわずかに小さくしたことを特徴とするロー
   パスフイルタ装置。 ２ 第１のエミツタフオロア回路を構成するPNP
   型トランジスタとして、PNP型の第１のトランジ
   スタとNPN型の第２のトランジスタとをダーリ
   ントン接続したものを用い、上記NPN型の第２
   のトランジスタのベースを抵抗を介して接地する
   とともに、その第１のエミツタフオロア回路の第
   １の定電流負荷の電流値を第２のエミツタフオロ
   ア回路の第２の定電流負荷の電流値よりも小さく
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のローパスフイルタ装置。 ３ パルス信号を反転増幅するNPN型のトラン
   ジスタの第１の定電流負荷の定電流値を第１のエ
   ミツタフオロア回路の第２の定電流負荷の定電流
   値より充分に大きい値たとえば15倍程度としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のローパスフイルタ装置。