特集＊ディジタル時代のビデオ信号操作術第4章機器間のアナログ・ビデオ信号伝送を確実に行うためにビデオ用バッファ・アンプの機能と３V 動作 IC 武渕賢次/阿部仁美 Kenji Takebuchi/Hitomi Abe カラー・テレビが発売されて 40 年以上が経過し，各家庭にはさまざまな映像機器が普及しています．ビカメラの出力段から同軸ケーブルを通してテレビに送られています．図 4 − 2 は実際にディジタル・スチル・カメラで使デオ・テープ・レコーダ，ディジタル・ビデオ・カメラ，DVD，ディジタル・スチル・カメラなど，映像をテレビに映して楽しむ家電製品はたくさんあります．用されているビデオ・アンプ NJM2561 のブロック図です．アナログ・ビデオ信号を処理する NJM2561 は近年，映像機器はディジタル技術を駆使して製品化されていますが，テレビとの接続部においては依然と LPF，6 dB アンプおよび 75 Ωドライバで構成されています．本章では，映像機器出力部でアナログ・ビデしてアナログ・ビデオ信号が使われていることが多いです．テレビと映像機器間に信号の伝送ケーブルを接オ信号をどのように処理し，テレビに送出しているのかを説明します．続し，アナログ・ビデオ信号を伝えて映像を映し出しているのです．ディジタル・スチル・カメラ ● 映像機器の出力からテレビ入力までのアナログ・ビデオ信号の流れでは，アナログ・ビデオ信号は実際，どのように処 D-A コンバータ理され伝送されているのでしょうか．図 4 − 1 に近年急激に普及しているディジタル・スチル・カメラとテ同軸ケーブル 75Ω 抵抗 75Ω 抵抗ビデオ・アンプIC レビの接続概略図を示します．D − A コンバータによってアナログ・ビデオ信号が送出されます．このアナテレビログ・ビデオ信号を処理するのがビデオ・アンプ IC 図 4 − 1 ディジタル・スチル・カメラとテレビの接続概略図で，IC から出力された信号はディジタル・スチル・接続にはアナログ・ビデオ信号が使われていることが多い 3V 10μ 0.1μ 6 NJM2561 V＋ 0.1μ D-A コンバータや DSP からの入力（新日本無線） 6dB アンプ 75Ωドライバ 4 Vin Vout 2 LPF 75Ω 33μ 75Ω 3 Vsag GND 5 テレビへの出力 33μ Power Save 1 3V 図 4 − 2 ディジタル・スチル・カメラで使用されているビデオ・アンプ IC の応用回路例 2004 年 7 月号 165 アナログ・ビデオ信号をバッファ出力するときに必要になる回路るため，ビデオ・アンプの出力は 2 V P − P の信号レベルで出力しています．2 V P − P の信号が出力され，テビデオ信号を伝送する NJM2561 には LPF，6 dB アレビ側で 1 VP − P に終端されているわけです．以上のように，ビデオ・アンプの出力は 2 V P − P とンプおよびドライバの機能回路がありますが，なぜこする必要があります．図 4 − 2 で NJM2561 に 6 dB ののような機能が必要なのか考えてみましょう．ゲインがある理由は，ビデオ・アンプへの入力信号が 1 V P − P であることを考慮しているためです．ほかに ● ロー・パス・フィルタの必要性通常，ビデオ・アンプの前段にはシステム制御を行もビデオ・アンプに入力される信号によって 9 dB， 12 dB，16 dB といったバリエーションを備えたビデう DSP などがあります．図 4 − 3 に DSP 出力の周波数オ・アンプもあります．表 4 − 1 は電源電圧 3 V で動スペクトルを示します． DSP の駆動クロックは 27 MHz や 54 MHz で，映像作するビデオ・アンプを例示しますが，種々のゲイン・アンプがあることがわかります．帯域の側波帯として± 10 MHz 程度の折り返しノイズが発生します．このためビデオ信号の信号帯域（DC ● ドライバの必要性〜 4.5 MHz 程度）は通して，高域のノイズは除去するビデオ・アンプの出力には，75 Ωの送出抵抗と特ロー・パス・フィルタが必要となります．ビデオ・アンプの後段にはテレビが接続されますからロー・パ性インピーダンス 75 Ω系の同軸ケーブル，テレビに内蔵された 75 Ωの終端抵抗が接続され，負荷は計 150 ス・フィルタがない，またはロー・パス・フィルタの性能が悪いと，ノイズが除去されずテレビの映像がち Ωと非常に小さくなります．この負荷を駆動するためのドライバ（バッファ）がビデオ・アンプの機能としてらついてしまいます．はどうしても必要になります．ロー・パス・フィルタや 6 dB アンプおよびドライ ● 6 dB アンプの必要性バが必要とされる理由がおわかりいただけたでしょう同軸ケーブルに重畳しているビデオ信号を考えましょう．ビデオ信号とは，テレビなどで使用されているか．映像信号のことをいいます．映像信号にはコンポジット・ビデオ信号という輝度（明るさ）信号とカラー（色）表 4 − 1 電源電圧 3 V で動作するビデオ・アンプのいろいろ信号をミックスした信号があり，75 Ω抵抗で終端したとき図 4 − 4 のように 100 ％白からシンク・チップまでの 140 IRE を 1 VP − P にすると決められています．このような信号が映像機器から出力され，テレビに映し出されています．図 4 − 1 のディジタル・スチ型名ゲイン入力信号振幅 NJM2560 NJM2561 NJM2575 NJM2571A 6， 12， 16 dB ― 6 dB 1.0 VP − P 9 dB 0.7 VP − P NJM2562 ル・カメラの最終出力段でのビデオ信号は，75 Ωの NJM2573 送出抵抗と終端抵抗により抵抗分割され，テレビに入力される信号振幅がビデオ・アンプの出力振幅の半分 NJM2574 になります．テレビではちょうど 1 V P − P の入力信号を必要とす NJM2563 6 次 LPF 2 次 LPF 6 次 LPF 6 次 LPF 12 dB 0.5 VP − P NJM2578 NJM2576 備考 6 次 LPF，ゲイン選択スイッチ内蔵 3 次 LPF，3 回路入り 3 次 LPF 3 次 LPF，入力容量レス 16 dB 0.3 VP − P 6 次 LPF 3 次 LPF 100IRE DSPクロックゲイン折り返しノイズ 1VP-P ペデスタル・レベル 714mVP-P 0IRE 4.5MHz 17MHz 信号帯域 27MHz 周波数 37MHz ノイズ帯域図 4 − 3 DSP 出力の周波数スペクトルのイメージ 166 286mVP-P −40IRE カラー・バーストシンク・チップ図 4 − 4 コンポジット・ビデオ信号の波形例 2004 年 7 月号