JP2004235793A - 出力選択装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非反転入力端子に信号を入力する演算増幅器OP1と、複数の出力端子OUT1〜OUTnと、外部信号ch1〜chnに応じて演算増幅器OP1の出力信号を出力端子OUT1〜OUTn各々に伝達するか否かを各出力端子毎に切り換えるアナログスイッチSW1A〜SWnAと、演算増幅器OP1の出力信号が伝達される出力端子が入力する信号を外部信号ch1〜chnに応じて演算増幅器OP1の反転入力端子に帰還するアナログスイッチSW1B〜SWnBと、ミュート時に演算増幅器OP1の出力をその反転入力端子に帰還するアナログスイッチS1とを備える出力選択装置。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、演算増幅器の出力信号を複数の出力端子に選択出力する出力選択装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の出力選択装置の一構成例を図3に示す。図3の出力選択装置は、入力端子INと、アナログスイッチSW1〜SWn(nは2以上の自然数)と、出力端子OUT1〜OUTnとを備えている。出力端子OUT1〜OUTnに1対1対応で信号処理装置1〜nが接続される。入力端子INにソース信号が入力される。選択信号φ1〜φnにより、n個のアナログスイッチSW1〜SWnのいずれかが導通する。導通しないアナログスイッチに接続されている信号処理装置へは前記ソース信号が伝達されず、導通したアナログスイッチに接続されている信号処理装置へのみ前記ソース信号が伝達される。
【0003】
従来の出力選択装置の他の構成を図4に示す。図4の出力選択装置は、図3の出力選択装置にバッファアンプB1を新たに設けた構成である。
【0004】
図3及び図4の出力選択装置では、アナログスイッチSW1〜SWnのオン状態でのインピーダンスが大きい場合、入力端子INに入力されるソース信号のレベルと導通したアナログスイッチに接続されている出力端子に出力される信号のレベルとの間に誤差が生じてしまう。したがって、図3及び図4の出力選択装置では、アナログスイッチSW1〜SWnのオン状態でのインピーダンスを小さくして入力−出力間の信号レベルの変動を抑えるために、アナログスイッチSW1〜SWnのサイズを非常に大きくしなければならず、アナログスイッチSW1〜SWnを形成するICチップの製造コストが非常に高くなってしまうという問題があった。
【0005】
また、アナログスイッチのサイズを大きくせずに入力−出力間の信号レベルの変動を抑えるために、図5に示すようにアナログスイッチSWnと出力端子OUTnとの間にバッファアンプBUFnを設ける構成も考えられるが、バッファアンプの数が出力の数だけ必要となり、回路規模が大きなり、これらの回路を形成するICチップの小型化・低コスト化が図れなくなってしまうという問題が生じてしまう。
【0006】
上記問題を解決する従来の出力選択装置である半導体集積回路を図6に示す。なお、図6に示す出力選択装置は特許文献1に開示されている。図6の出力選択装置は、入力端子INと、演算増幅器OP1と、アナログスイッチSW1A〜SWnA(nは2以上の自然数)と、アナログスイッチSW1B〜SWnBと、出力端子OUT1〜OUTnとを備えている。
【0007】
入力端子INが演算増幅器OP1の非反転入力端子に接続される。演算増幅器OP1の出力端子が、スイッチSWnAを介して出力端子OUTnに接続される。また、演算増幅器OP1の反転入力端子が、スイッチSWnBを介してスイッチSWnAと出力端子OUTnとの共通接続点に接続される。そして、出力端子OUT1〜OUTnに1対1対応で信号処理装置1〜nが接続される。
【0008】
入力端子INにソース信号が入力される。選択信号φ1〜φnにより、n組のアナログスイッチ(SW1AとSW1B、SW2AとSW2B、…、SWnAとSWnB)のいずれか1組が導通し、演算増幅器OP1のフィードバックループを形成する。演算増幅器OP1の出力信号が、導通したアナログスイッチに接続されている出力端子へ伝達されるとともに、演算増幅器OP1の反転入力端子にフィードバックされるので、アナログスイッチSW1A〜SWnAのオン状態でのインピーダンスにかかわらず入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる。また、フィードバック用のアナログスイッチSW1B〜SWnBは小さく形成できるので、コストの増加はほとんどない。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−112244号公報 (段落0025−段落0034、第1図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6の出力選択装置は、全てのアナログスイッチがOFFの時演算増幅器OP1をバイアスするようになっていないので、必ず一組のアナログスイッチをONにしなければならず、ミュートを可能とするためには信号処理装置側に別途ミュートスイッチを設ける必要があった。また、複数の信号処理装置に同時に信号を伝達しないようにしていた。
【0011】
本発明は、上記の問題点に鑑み、コストの増加を招くことなく、入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができ、かつミュートや複数出力が可能な出力選択装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る出力選択装置においては、非反転入力端子に信号を入力する演算増幅器と、複数の出力端子と、外部信号に応じて前記演算増幅器の出力信号を前記出力端子各々に伝達するか否かを各出力端子毎に切り換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号が伝達される出力端子が入力する信号を前記演算増幅器の反転入力端子に帰還する第1フィードバック手段と、前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号がどの出力端子にも出力されない時に前記演算増幅器の出力をその反転入力端子に帰還する第2フィードバック手段と、を備える構成とする。
【0013】
本発明に係る出力選択装置は、第1フィードバック手段を備えているので、コストの増加を招くことなく、入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる。また、演算増幅器の出力信号が伝達される出力端子が1つもないようにスイッチ手段を動作させる外部信号を本発明に係る出力選択装置に入力するだけで、本発明に係る出力選択装置においてミュートが可能となる。
【0014】
本発明に係る出力選択装置は、演算増幅器の出力信号がどの出力端子にも出力されない時に演算増幅器の出力をその反転入力端子に帰還する第2フィードバック手段を備えているので、ミュート時でも演算増幅器に帰還がかかり演算増幅器の出力バイアス電位を単独出力時や複数出力時の演算増幅器の出力バイアス電位と同一にすることができ、ミュートから単独出力や複数出力に移行する際に演算増幅器の出力バイアス電位の変動が原因となって生じるいわゆるボツ音の発生を防止することができる。
【0015】
また、演算増幅器の出力信号が複数の出力端子に伝達されるようにスイッチ手段を動作させる外部信号を本発明に係る出力選択装置に入力することで、本発明に係る出力選択装置において複数出力が可能となる。
【0016】
また、スイッチ手段及び第1フィードバック手段をそれぞれ複数のスイッチによって構成した場合、その複数のスイッチと演算増幅器との間の共通インピーダンスをなくすようにすることが望ましい。このように共通インピーダンスをなくすことで、出力選択装置が複数出力をおこなっている場合でも導通状態になっているスイッチそれぞれがみかけ上独立して演算増幅器に接続していることになり、出力選択装置から複数出力される信号の歪み率を出力選択装置から単独出力される信号の歪み率と同等にすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る出力選択装置の一構成例を図1に示す。図1の出力選択装置は、入力端子INと、演算増幅器OP1と、アナログスイッチS1と、アナログスイッチSW1A〜SWnA(nは2以上の自然数)と、アナログスイッチSW1B〜SWnBと、出力端子OUT1〜OUTnとを備えている。
【0018】
入力端子INが演算増幅器OP1の非反転入力端子に接続される。演算増幅器OP1の出力端子が、スイッチSWnA(nは1以上の自然数)を介して出力端子OUTnに接続される。また、演算増幅器OP1の出力端子がアナログスイッチS1を介して演算増幅器OP1の反転入力端子に接続される。さらに、演算増幅器OP1の反転入力端子が、スイッチSWnBを介してスイッチSWnAと出力端子OUTnとの共通接続点に接続される。そして、出力端子OUT1〜OUTnに1対1対応で信号処理装置1〜nが接続される。
【0019】
入力端子INにソース信号が入力される。選択信号ch1〜chnにより、n組のアナログスイッチ(SW1AとSW1B、SW2AとSW2B、…、SWnAとSWnB)のオン/オフが制御される。選択信号がHighレベルで有ればその選択信号によって制御されるアナログスイッチはオン状態となり、選択信号がLowレベルで有ればその選択信号によって制御されるアナログスイッチはオフ状態となる。
【0020】
選択信号ch1〜chnのうち少なくとも1つがHighレベルであれば、制御信号ctlはLowレベルとなり、アナログスイッチS1はオフ状態となる。一方、選択信号ch1〜chn全てがLowレベルであれば、制御信号ctlはHighレベルとなり、アナログスイッチS1はオン状態となる。
【0021】
選択信号ch1〜chnによって少なくとも1組のアナログスイッチがオン状態である場合は、演算増幅器OP1の出力信号が、導通したアナログスイッチに接続されている出力端子へ伝達されるとともに、演算増幅器OP1の反転入力端子にフィードバックされるので、入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる。
【0022】
例えば選択信号ch1がHighレベルであって選択信号ch2〜chnがLowレベルである場合、信号処理装置1へのみ演算増幅器OP1の出力信号が伝達される。この場合、出力選択装置は単独出力を行うことになる。
【0023】
また、例えば選択信号ch1及びch2がHighレベルであって選択信号ch3〜chnがLowレベルである場合、信号処理装置1及び2に演算増幅器OP1の出力信号が伝達される。この場合、出力選択装置は複数出力を行うことになる。なお、図1に示すように、アナログスイッチSW1A〜SWnAを演算増幅器OP1の出力端子に一点接続し、アナログスイッチSW1B〜SWnBを演算増幅器OP1の反転端子に一点接続して、演算増幅器とアナログスイッチとの間の共通インピーダンスをなくすようにすることが望ましい。このように共通インピーダンスをなくすことで、出力選択装置が複数出力をおこなっている場合でも導通状態になっているアナログスイッチそれぞれがみかけ上独立して演算増幅器OP1に接続していることになり、出力選択装置から複数出力される信号の歪み率を出力選択装置から単独出力される信号の歪み率と同等にすることができる。
【0024】
また、選択信号ch1〜chn全てがLowレベルで有る場合、信号処理装置1〜nのいずれにも演算増幅器OP1の出力信号が伝達されない。この場合、出力選択装置はミュートを行うことになる。そして、上述した通り、選択信号ch1〜chn全てがLowレベルで有る場合、制御信号ctlがHighレベルになってアナログスイッチS1がオン状態になるので、ミュート時でも演算増幅器OP1に帰還がかかりミュート時の演算増幅器OP1の出力バイアス電位を単独出力時や複数出力時の演算増幅器OP1の出力バイアス電位と同一にすることができる。これにより、ミュートから単独出力や複数出力に移行する際に演算増幅器OP1の出力バイアス電位の変動が原因となって生じるいわゆるボツ音の発生を防止することができる。
【0025】
なお、フィードバック用アナログスイッチSW1B〜SWnB及びミュート時の出力バイアス電位設定用アナログスイッチS1は小さく形成できるので、コストの増加はほとんどない。
【0026】
続いて、本発明に係る出力選択装置の他の構成例を図2に示す。なお、図2において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図2の出力選択装置は、図1の出力選択装置においてアナログスイッチS1を抵抗R1に置き換えた構成である。
【0027】
抵抗R1を設けることで、ミュート時でも演算増幅器OP1に帰還がかかりミュート時の演算増幅器OP1の出力バイアス電位を単独出力時や複数出力時の演算増幅器OP1の出力バイアス電位と同一にすることができる。これにより、ミュートから単独出力や複数出力に移行する際に演算増幅器OP1の出力バイアス電位の変動が原因となって生じるいわゆるボツ音の発生を防止することができる。
【0028】
なお、抵抗R1の抵抗値は数十kΩ以上にすることが望ましい。このように抵抗R1を高インピーダンスにすることで、単独出力時や複数出力時に抵抗R1が見えなくなる。これにより、単独出力時や複数出力時に演算増幅器OP1の出力信号が歪むことを防止することができる。また、抵抗R1は安価であるので、コストの増加はほとんどない。
【0029】
【発明の効果】
上記で説明した通り本発明に係る出力選択装置は、非反転入力端子に信号を入力する演算増幅器と、複数の出力端子と、外部信号に応じて前記演算増幅器の出力信号を前記出力端子各々に伝達するか否かを各出力端子毎に切り換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号が伝達される出力端子が入力する信号を前記演算増幅器の反転入力端子に帰還する第1フィードバック手段と、前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号がどの出力端子にも出力されない時に前記演算増幅器の出力をその反転入力端子に帰還する第2フィードバック手段と、を備える構成としている。
【0030】
本発明に係る出力選択装置は、第1フィードバック手段を備えているので、コストの増加を招くことなく、入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる。また、演算増幅器の出力信号が伝達される出力端子が1つもないようにスイッチ手段を動作させる外部信号を本発明に係る出力選択装置に入力することで、本発明に係る出力選択装置においてミュートが可能となる。そして、本発明に係る出力選択装置は、第2フィードバック手段を備えているので、ミュート時でも演算増幅器に帰還がかかり演算増幅器の出力バイアス電位を単独出力時や複数出力時の演算増幅器の出力バイアス電位と同一にすることができ、ミュートから単独出力や複数出力に移行する際に演算増幅器の出力バイアス電位の変動が原因となって生じるいわゆるボツ音の発生を防止することができる。また、演算増幅器の出力信号が複数の出力端子に伝達されるようにスイッチ手段を動作させる外部信号を本発明に係る出力選択装置に入力することで、本発明に係る出力選択装置において複数出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る出力選択装置の一構成例を示す図である。
【図2】本発明に係る出力選択装置の他の構成例を示す図である。
【図3】従来の出力選択装置の一構成例を示す図である。
【図4】従来の出力選択装置の他の構成例を示す図である。
【図5】入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる従来の出力選択装置の一構成例を示す図である。
【図6】入力−出力間の信号レベルの変動を抑えることができる従来の出力選択装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1〜n 信号処理装置
ch1〜chn 選択信号
ctl 制御信号
IN 入力端子
OP1 演算増幅器
OUT1〜OUTn 出力端子
R1 抵抗
S1、SW1A〜SWnA、SW1B〜SWnB アナログスイッチ
Claims (1)
- 非反転入力端子に信号を入力する演算増幅器と、
複数の出力端子と、
外部信号に応じて前記演算増幅器の出力信号を前記出力端子各々に伝達するか否かを各出力端子毎に切り換えるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号が伝達される出力端子が入力する信号を前記演算増幅器の反転入力端子に帰還する第1フィードバック手段と、
前記スイッチ手段によって前記演算増幅器の出力信号がどの出力端子にも出力されない時に前記演算増幅器の出力をその反転入力端子に帰還する第2フィードバック手段と、を備えることを特徴とする出力選択装置。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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-
2003
- 2003-01-29 JP JP2003019854A patent/JP2004235793A/ja active Pending
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