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
© Copyright 2024 Paperzz