JP2002511225A

JP2002511225A - ビデオ記録器／再生器装置

Info

Publication number: JP2002511225A
Application number: JP55267299A
Authority: JP
Inventors: トニスエッチウィッテンボガード; ペーターボークシュタイン; デアウェイストヘンドリカスエムファン
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2002-04-09
Also published as: KR20010013758A; CN1266585A; WO1999055085A2; WO1999055085A3; EP0990345A2

Abstract

(57)【要約】ビデオ記録器／再生器装置に、アンテナ入力端子（１）と、アンテナ出力端子（２）と、上記アンテナ入力端子に結合された入力端と上記アンテナ出力端子に結合された出力端とを有するスプリッタ回路（６）と、上記アンテナ入力端子に結合された入力端と記録／再生ユニットに結合された出力端とを有するチューナ回路（tuner）とが設けられている。変調器ユニットが設けられ、該ユニットは上記記録／再生ユニットの出力端に結合された入力端と、アンテナ出力端子（２）に結合された出力端とを有している。少なくともスプリッタ回路（６）に対する電源電圧を発生する電源電圧発生器手段（38）が設けられている。本発明によれば、スイッチング手段（４，８）が設けられ、該手段はアンテナ入力端子（１）に結合された第１端子と、アンテナ出力端子（２）に結合された第２端子とを有している。該スイッチング手段は、電源電圧発生器手段（38）がオフされることに応答して、その２つの端子間に内部接続を実現すると共に、前記電源電圧発生器手段がオンされることに応答して、その２つの端子間に開放接続を実現する。該スイッチング手段は、その第１及び第２の主電極が当該スイッチング手段の第１及び第２の端子に各々結合されたＦＥＴ（４）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】ビデオ記録器／再生器装置技術分野本発明は、 − アンテナ入力端子と、 − アンテナ出力端子と、 − 上記アンテナ入力端子に結合された入力端と上記アンテナ出力端子に結合された出力端とを有するスプリッタ回路と、 − 上記アンテナ入力端子に結合された入力端と出力端とを有するチューナ回路と、 − 上記チューナ回路の出力端に結合された入力端と出力端とを有する記録／再生ユニットと、 − 上記記録／再生ユニットの出力端に結合された入力端と前記アンテナ出力端子に結合された出力端とを有する変調器ユニットと、 − 少なくとも前記スプリッタ回路に対する電源電圧を発生する電源電圧発生器手段と、を備えるようなビデオ記録器／再生器装置に関する。また、本発明は斯かる装置に使用するためのスイッチング手段にも関する。背景技術米国特許第3,824,335号は、受動型スプリッタ回路を備えるビデオ記録器／再生器装置を開示している。しかしながら、今日のビデオ記録器／再生器装置は、スプリッタ回路が通常増幅器機能も有するという理由で、電源電圧を必要とするような能動型スプリッタ回路を利用している。従来のビデオ記録器／再生器装置（ＶＣＲ）の概略ブロック図が第１図に示されている。端子１は前記アンテナ入力端子であり、端子２はＴＶ装置へ結合するための前記アンテナ出力端子である。該ＶＣＲ装置が使用されていない（“待機”）場合は、ＴＶ装置におけるＴＶ信号の受信を保証するために、少なくとも広帯域スプリッタ増幅器６は常にオンされていなければならない。待機状態における電力消費は、当該ＶＣＲ装置の電源電圧をオフすることができれば低減することができるが、ＴＶ装置でのＴＶ信号の受信を保証するために特別な対策がとられなければならない。発明の開示本発明は、比較的低電力消費であるが、前記スプリッタ回路用の電源電圧がオフされていても前記アンテナ出力端子にアンテナ信号が供給されるのを保証するようなビデオ記録器／再生器装置を提供することを目的とする。したがって冒頭で規定したような装置は、当該ビデオ記録器／再生器装置が更に、前記アンテナ入力端子に結合された第１端子と、前記アンテナ出力端子に結合された第２端子とを有するスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は前記電源電圧発生器手段がオフされることに応答して、その２つの端子間に内部接続を実現すると共に、前記電源電圧発生器手段がオンされることに応答して、その２つの端子間に開放接続を実現するように構成され、該スイッチング手段は主電極が当該スイッチング手段の前記第１及び第２端子に結合されたＦＥＴ（４）を有していることを特徴としている。本発明は、以下のような認識に基づくものである。もし、ＦＥＴ(電界効果トランジスタ)、更に特定的にはデプレッション型シリコンMOSFETが、その線形領域内で使用されるなら、このＦＥＴは可変抵抗として使用することができる。その抵抗値は、該ＦＥＴのゲートとソースとの間のバイアス電圧と、ピンチオフ電圧とに依存する。もし、このバイアス電圧が上記ピンチオフ電圧よりも低い場合は、該ＦＥＴの抵抗は無限となる。もし、このバイアス電圧がピンチオフ電圧よりも遥かに高い場合は、該ＦＥＴの抵抗は低くなる。これにより、ＦＥＴはスイッチとして使用することができる。低ゲート−ソース電圧において該ＦＥＴはオフされ、高ゲート−ソース電圧においで該ＦＥＴはオンされる。ＦＥＴが比較的低容量で以て使用される場合は、このＦＥＴはＲＦ（無線周波数）スイッチとして使用することができる。このＲＦスイッチを用いれば、ＲＦ信号をオフ及びオンすることができる。新たに開発されたBF1107は、ＲＦ信号のスイッチングを意図する３極素子MOSFETである。ドレイン−ソース電圧が０ボルトに設定されると、このMOSFETは、その線形領域においてバイアスされる。このMOSFETは、約−３ボルトのピンチオフ電圧を有している。従って、このMOSFETは、ゲート−ソース電圧が０ボルトであると、オンされる。０ボルトのドレイン−ソース電圧と共に、このことは、全てのバイアス電圧が０ボルトであると、該MOSFETはオンされることを意味している。ゲート−ソース電圧が−３ボルトより低い値に設定されると、このMOSFETはオフされる。図面の簡単な説明本発明の、これら及び他の特徴は以下の図説において明らかになるであろう。斯かる図説において、第１図は、従来のビデオ記録器／再生器装置を示し、第２図は、ＦＥＴを備える本発明による装置を示し、第３図は、当該スイッチング回路の動作を測定するための試験回路を示し、第４図は、試験結果を示し、第５図は、上記スイッチング回路の一層入念な回路図を示し、第６図は、該スイッチング回路の更に入念な例を示し、第７図は、該スイッチング回路の改良例を示す。発明を実施するための最良の形態第２図は、アンテナ端子１と２との間にFET４の形態のスイッチが設けられた本発明によるＶＣＲ装置の概略実施例を示している。電力消費を低減するために、上記スイッチは、ＶＣＲ電源電圧がオフされている場合は導通状態で、ＶＣＲ電源電圧がオンされている場合は非導通状態でなければならない。スイッチング素子としては、MOSFET又はMESFETを使用することができる。好ましくは、デプレッション型のシリコンMOSFETの形態のスイッチが選択される。このMOSFETは、該MOSFETにおける全ての電源電圧が０の場合にオンされる。該 MOSFETは、ゲート−ソース電圧が負の値、即ち当該MOSFETのピンチオフ電圧よりも負である場合に、オフされる。当該ＶＣＲ装置の電源電圧がオンされる場合、該MOSFETスイッチはオフされなければならない。第２図の装置の一層入念な例においては、このことは、MOSFET ４のドレイン又はソースを抵抗Ｒ₃を介して電源電圧に接続すると共に、ゲートを接地点に接続し、且つ、MOSFET４と端子１及び２の一方との間にコンデンサＣ₁ を追加するか又は該MOSFETと両端子との間にコンデンサを追加することにより達成することができる。電源電圧が０に等しい場合、該MOSFETスイッチのドレイン−ゲート、ソース− ゲート電圧は０である。この状況では、アンテナ信号は該MOSFETスイッチを介してＴＶ装置に流れる。電源電圧が５Ｖ（一例として）に等しい場合は、該MOSFET スイッチのドレイン−及びソース電圧は５Ｖである。コンデンサＣ₁は、上記ドレイン及びソース電圧が等しくなることを保証する。ゲート電圧は０であり(ゲートは接地されている)、アンテナ信号は通常のようにＶＣＲを介して流れる。この回路構成においては、上記MOSFETが双方向スイッチとして作用することに更に注意すべきである。本用途に特に利用できる新たに開発されたデプレッション型のシリコンMOSFET は、BF1107 MOSFETである。このMOSFETは、安価であるというGaAs MOSFETより優れた固有の利点を有している。更に、該MOSFETの利点は低損失であるということである。該MOSFETの‘オン’状態においては、損失はＴＶ装置の画面上で見えるようになるノイズの増加を大部分決定するので、損失は低くなければならない。 ‘オフ’状態においては、変調器からの発振器信号がアンテナ入力端子において非常に小さく維持されねばならないので、絶縁が高くなくてはならない。上記BF 1107を受動型ループ経路用のスイッチとして適用する主たる利点は、このMOSFET が電流を使用しないということにある。オン状態においても使用せず、オフ状態においても使用しない。スイッチングは電圧のみによりなされる。ＲＦスイッチ４ BF1107の性能が、第３図に示す回路で測定された。この回路においては、絶縁及び損失が周波数の関数として測定された。オフされている場合のスイッチ４の絶縁特性を測定するためには、本回路では５ボルトに等しい電圧Ｖ_Sが第３図の回路の端子１０に印加されねばならない。導通状態における該スイッチの特性を測定するためには、０ボルトに等しい電圧が端子１０に印加されねばならない。スイッチ４のゲートは、一定の電位（接地）の点１２に接続されている。これらの測定の結果が第４図に示され、ここで、損失は第４図の左辺に沿ってプロットされ、絶縁は該図の右辺に沿ってプロットされている。第４図のグラフにおける曲線２２は損失の振る舞いを示し、曲線２０は絶縁を周波数の関数として示している。該試験回路における絶縁（MOSFETがオフされている）は、ゲート接地構成の該 MOSFETの帰還に加えてドレインとソースとの間の当該試験回路の寄生容量により主に決定される。この寄生容量は非常に小さくなければならない。該試験回路における損失（MOSFETがオンされている）は、低い周波数においては該MOSFETのＲ_DSon により決定され、高い周波数においては該MOSFETのＲ_DSon並びにドレイン− ゲート及びソース−ゲート容量により決定される。当該回路の寄生容量は該MOSF ETの上記容量よりも大幅に小さく維持されねばならない。第２図においては、ＶＣＲ装置における該スイッチの適用回路の原理のみが示されている。ＶＣＲにおける該スイッチング回路の実際の実施例においては、広帯域スプリッタ増幅器の入力端及び出力端が当該スイッチング回路の入力端及び出力端に接続される。前述したように、当該スイッチの‘オン’状態における損失は、該スイッチの入力端及び出力端における容量によっても決定される。第２図の回路において該MOSFETがオンされた場合、上記広帯域スプリッタ増幅器は依然として該ＲＦスイッチに接続されたままである。これは、高損失の結果となる。従って、該増幅器の存在の損失への影響を低減するための特別な対策が必要である。理論的には、これは、該増幅器の入力端及び出力端を当該スイッチから切断することにより達成することができる。実際には、この切断はダイオードの形態のスイッチを用いて実行することができる。この場合、該回路の原理は第５図に示される。第５図は、スイッチとして作用すると共にスイッチング回路８とスプリッタ回路６との間に接続された追加のダイオード３０及び３２を示している。第５図の上記２つのダイオードはスイッチング回路８がオンしている場合に低い抵抗を有さなければならず、また、これらは該スイッチング回路８がオン及びオフ位置の両方の場合において低容量を有さなければならない。このことは、ダイオード３０及び３２により実現することができる。ダイオード３０及び３２の正しい選択により、ダイオードが順方向にバイアスされた場合に上記抵抗は低くなり、ダイオードのバイアス電圧が０ボルトの場合に上記容量が小さくなる。適用することができるダイオードは、帯域切換ダイオード（例えば、BA792又はBA2 77）である。広帯域スプリッタ増幅器６の２つの増幅器段３４及び３６がダイオードスイッチ３０及び３２を各々介して接続される場合は、該スプリッタ回路６は、電源電圧Ｖ_Sが０ボルトに等しい場合にスイッチング回路８から“切断”され、電源電圧Ｖ_Sが５ボルトに等しい場合に“接続”される。 BF1107スイッチ４は、ＲＦスイッチとしての用途のために特別に開発された３極素子MOSFETである。該スイッチのオン状態及びオフ状態においては、当該MOSF ETを介して電流は流れない。該FETのＶＣＲ装置用のスイッチング回路８における利用の要件は：損失：典型的には２ｄＢ、最大で４ｄＢ絶縁：＞３０ｄＢである。このことは、第６図の回路においてBF1107を用いて達成することができる。第６図のスイッチング回路には、端子Ｖ_Sと“接地点”との間に挿入された減結合ダイオードＣ₃が更に設けられている。このスイッチング回路が適用されれば、当該ＶＣＲの電源電圧は該ＶＣＲの“待機”状態においてオフすることができる。この場合、ＴＶ装置へのＲＦ信号の経路は、該スイッチを経るもので、（電力を消費する）広帯域スプリッタ増幅器を経るものではない。本発明によるスイッチング回路は、従来のスイッチング回路よりも、少ない部品しか必要とせず、従って比較的安価であるといっ利点を有している。第７図は、第６図の回路の更なる改良を示している。MOSFET４のゲートと一定電位（接地）の点との間にダイオードＤ₁が結合され、更に、MOSFET４のゲートと電源端子Ｖ_Sとの間に抵抗Ｒ_dが結合されている。第７図の回路は、上記MOSFET の導通モードにおける損失が低減されるという点で、改善された動作を示す。以上、本発明をその好ましい実施例に関して説明したが、これらは限定するような例ではないということを理解されたい。かくして、請求項により規定されるように、当業者にとっては本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形例が明らかとなるであろう。更に、本発明は各々の及び全ての新規な特徴及び特徴の組合せに存する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ファンデアウェイストヘンドリカスエムオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６【要約の続き】スイッチング手段は、その第１及び第２の主電極が当該スイッチング手段の第１及び第２の端子に各々結合されたＦＥＴ（４）を有している。

Claims

【特許請求の範囲】１．ビデオ記録器／再生器装置であって、 − アンテナ入力端子と、 − アンテナ出力端子と、 − 前記アンテナ入力端子に結合された入力端と前記アンテナ出力端子に結合された出力端とを有するスプリッタ回路と、 − 前記アンテナ入力端子に結合された入力端と出力端とを有するチューナ回路と、 − 前記チューナ回路の出力端に結合された入力端と出力端とを有する記録／再生ユニットと、 − 前記記録／再生ユニットの出力端に結合された入力端と前記アンテナ出力端子に結合された出力端とを有する変調器ユニットと、 − 少なくとも前記スプリッタ回路に対する電源電圧を発生する電源電圧発生器手段と、を備えるようなビデオ記録器／再生器装置において、前記アンテナ入力端子に結合された第１端子と、前記アンテナ出力端子に結合された第２端子とを有するスイッチング手段を更に備え、該スイッチング手段は前記電源電圧発生器手段がオフされることに応答して前記第１端子と前記第２端子との間に内部接続を実現すると共に、前記電源電圧発生器手段がオンされることに応答して前記第１端子と前記第２端子との間に開放接続を実現するように構成され、前記スイッチング手段は主電極が当該スイッチング手段の前記第１及び第２端子に結合されたＦＥＴを有していることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。２．請求項１に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記ＦＥＴが前記電源電圧ではない一定電位点に接続された制御電極を有していることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。３．請求項１又は請求項２に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記スイッチング手段が前記電源電圧を入力する点と前記ＦＥＴの主電極との間に結合されたインピーダンスを有していることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。４．請求項３に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記インピーダンスが前記電源電圧を入力する前記点と前記ＦＥＴにおける前記主電極の一方との間に結合されることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。５．請求項３又は請求項４に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記スイッチング手段が前記電源電圧を入力する前記点と前記一定電位点との間に結合されるコンデンサを更に有していることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。６．請求項１ないし５の何れか一項に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記ＦＥＴにおける前記主電極の一方と前記スイッチング手段の第１端子との間に第２コンデンサが結合され、前記ＦＥＴにおける前記主電極の他方と前記スイッチング手段の前記第２端子との間に第３コンデンサが結合されていることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。７．請求項２に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記制御電極と前記一定電位点との間にダイオードが結合されていることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。８．請求項７に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記制御電極と前記電源電圧を入力する前記点との間に他のインピーダンスが結合されていることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。９．請求項１ないし８の何れか一項に記載のビデオ記録器／再生器装置において、前記ＦＥＴがデプレッション型のシリコンMOSFETであることを特徴とするビデオ記録器／再生器装置。１０．請求項１ないし９の何れか一項に記載のビデオ記録器／再生器装置に用いるスイッチング手段。