JP2004343739A

JP2004343739A - テレビスイッチモジュール

Info

Publication number: JP2004343739A
Application number: JP2004128988A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Misawa; 篤志三澤; Masakazu Nishikawa; 正和西川; Kaori Yagata; かおり矢形; Mamoru Tateishi; 守立石
Original assignee: CYTECS KK; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: CYTECS KK; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2004-12-02
Also published as: US20080252792A1; KR100806990B1; CN1879292A; US7595845B2; CN100536317C; TW200537940A; WO2005104350A1; JP2004248323A; KR20060058727A; TWI258989B

Abstract

【課題】テレビの高周波信号の出力ラインを切換えるテレビスイッチモジュールにおいて、簡単な構成でもって、必要なアンプのみを動作させ、消費電力を低減する。
【解決手段】信号が入力される第１及び第２の入力ライン１１，２１と、信号を出力する第１及び第２の出力ライン１７，２７と、各入力ラインに介挿され、入力信号を各々増幅する第１及び第２のアンプ１２，２２と、各アンプの出力側に配置され、入力信号を分岐する分岐装置１３，２３と、分岐後のラインがそれぞれ接続される切換接点と共通接点とを有し、共通接点が各出力ラインに接続され、信号出力ラインを任意に切換える第１及び第２のリレースイッチ１６，２６と、これを切換え動作させるとともに各アンプへの電源供給を制御する電源・制御インターフェース３０とを備える。電源・制御インターフェース３０は、使用しない入力ラインに介挿されたアンプへの電源を供給せず停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ受像機に搭載されるテレビスイッチモジュールに係り、特に、その消費電力低減技術に関する。

従来から、ＣＡＴＶ（cable television）や地上波ＴＶ等の複数のライン入力信号を特定の出力端子に切換え出力するテレビスイッチモジュールが知られている（特許文献１参照）。この種のテレビスイッチモジュールは、一般に信号増幅用のアンプを内蔵しているが、特許文献１では、そのアンプの電力制御に関しての記述はない。

この種のアンプ内蔵のテレビスイッチモジュールを図６に示し、以下説明する。このテレビスイッチモジュールは、テレビの高周波信号が各々入力される２つの入力ライン１１，２１（INPUT1，INPUT2）と、入力信号を増幅するアンプ１２，２２（AMP1，AMP2）と、入力信号を分岐する分岐装置１３，２３と、その後に接続され信号出力ラインを任意に選択切換える２つのリレースイッチ１６，２６(SW1，SW2)と、２つの出力ライン１７，２７（OUTPUT1，OUTPUT2）と、リレースイッチ１６，２６を切換え動作するとともに、アンプ１２，２２に電源を供給する電源・制御インターフェース３０とを備える。リレースイッチ１６，２６は、分岐装置１３，２３による分岐後のライン１４，１５及び２４，２５がそれぞれ接続されるリレーの切換接点とリレーの共通接点とを有し、この共通接点が各出力ライン１７，２７に接続される。３１はリレー制御線であり、３２はアンプ１２，２２への電源供給線である。

このテレビスイッチモジュールは、リレースイッチ１６，２６で４種類の組み合わせを選択することにより、２つの入力ライン１１，２１を、２つの出力ライン１７，２７に選択切換え出力可能とするものである。例えば、入力ライン１１の信号を出力ライン１７へ出力する場合、入力高周波信号は、アンプ１２→リレースイッチ１６→出力ライン１７へ出力される。また、入力ライン２１の信号を出力ライン２７へ出力する場合、入力高周波信号は、アンプ２２→リレースイッチ２６→出力ライン２７へ出力される。入力ライン１１の信号を出力ライン２７へ出力する場合、入力高周波信号は、アンプ１２→リレースイッチ２６→出力ライン２７へ出力される。また、入力ライン２１の信号を出力ライン１７へ出力する場合、入力高周波信号は、アンプ２２→リレースイッチ１６→出力ライン１７へ出力される。これら選択経路の場合、アンプ１２及びアンプ２２には、ともに高周波信号が入力される。

他方、入力ライン１１又は入力ライン２１の信号を２つの出力ライン１７，２７へ出力する場合、入力ライン１１から入力された高周波信号は、アンプ１３→リレースイッチ１６及び２６→出力ライン１７及び２７へ、また、入力ライン２１から入力された高周波信号は、アンプ２３→リレースイッチ１６及び２６→出力ライン１７及び２７へ到達する。すなわち、入力ライン１１を出力ライン１７及び２７へ出力する場合、アンプ１２への高周波信号の入力はあるが、アンプ２２への高周波信号の入力はない。また、同様に、入力ライン２１を出力ライン１７及び２７へ出力する場合、アンプ２２への高周波信号の入力はあるが、アンプ１２への高周波信号の入力はない。
特開平７−１５７１５号公報

上記のように１つの入力から２つの出力をする場合、高周波信号が入力されるアンプのみを動作させる、すなわち高周波信号が入力されるアンプに対してのみ電源を供給することにより、消費電力が削減できることになる。しかしながら、従来の構成においては、常時、各々のアンプに電源を供給しており、必要以上の電力を消費していることになる。また、従来の構成では、増幅用トランジスタの電流安定化は、抵抗帰還回路による方法が一般に使用されており、増幅用トランジスタの直流電流増幅率のバラツキや変化等に対する電流安定度が不十分であった。このため、増幅用トランジスタの電流が必要以上に大きくなるものがあり、これも必要以上の電力を消費する原因となっていた。

本発明は、上記問題を解消するもので、簡単な構成でもって、必要なアンプのみを動作させ、消費電力を低減することが可能なテレビスイッチモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、テレビの高周波信号の出力ラインを切換えるテレビスイッチモジュールにおいて、テレビの高周波信号が各々入力される第１及び第２の入力ラインと、同信号の増幅後の信号を出力する第１及び第２の出力ラインと、前記各入力ラインに介挿され、入力信号を各々増幅する第１及び第２のアンプと、前記各アンプの出力側に配置され、入力信号を分岐する分岐装置と、前記分岐装置による分岐後のラインがそれぞれ接続されるリレーの切換接点と、リレーの共通接点とを有し、この共通接点が前記各出力ラインに接続され、信号出力ラインを任意に切換える第１及び第２のリレースイッチと、前記リレースイッチを切換え動作させるリレースイッチ制御手段と、前記各アンプへの電源供給を制御する電源制御手段と、備え、前記電源制御手段は、使用しない入力ラインに介挿されたアンプへの電源を供給せず停止させるものである。

また、前記第１及び第２のアンプへの電源を、前記出力ライン側から前記リレースイッチの接点を介して供給するものとすればよい。

また、前記アンプの増幅出力トランジスタにアクティブ電流安定回路を付加したものとすればよい。

また、前記アンプへの電源を、高周波信号が流れるラインからインダクタにより供給するものとすればよい。

本発明によれば、いずれか一方の入力ラインに入力された信号を２つの出力ラインへ出力する場合は、当該入力ラインにあるアンプ、すなわち必要なアンプのみに電力供給するので、テレビスイッチモジュールを低消費電力化が実現できる。

また、アンプへの電力供給をリレースイッチを介して高周波信号が通るラインに重畳して行うものとすれば、アンプへの電源スイッチと高周波経路のスイッチとを兼用でき、かつ、複雑な制御信号線の配線を省略でき、コストダウンが図れる。

また、アクティブ電流安定回路を付加した場合、消費電流はほぼ一定になる。

また、インダクタンスを介して高周波リレー回路に直流電流を重畳、分離することで、アンプに電源を供給することにより、動作不要のアンプの電流供給を停止する回路の構成が簡単になる。

以下、本発明の実施形態によるテレビスイッチモジュールについて図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるテレビスイッチモジュールの回路構成を示す。テレビスイッチモジュールは、テレビの高周波信号が各々入力される第１の入力ライン１１（INPUT1）及び第２の入力ライン２１（INPUT2）と、同信号を出力する第１の出力ライン１７（OUTPOT1）及び第２の出力ライン２７（OUTPUT2）と、各入力ライン１１，２１に介挿され、各入力ライン１１，２１に入力された信号を各々増幅する第１のアンプ１２（AMP1）及び第２のアンプ２２（AMP2）と、各アンプ出力信号を分岐する分岐装置１３，２３と、出力ラインを切換える第１のリレースイッチ１６（SW1）及び第２のリレースイッチ２６（SW2）と、第１及び第２のアンプ１２，２２への電源供給ライン３２をそれぞれ開閉する電源スイッチ３３（SW3）及び電源スイッチ３４（SW4）と、電源・制御インターフェース３０（リレースイッチ制御手段・電源制御手段）とを備える。

第１及び第２のリレースイッチ１６，２６は、リレー（RELAY）による機械的開閉スイッチである。分岐装置１３の分岐ライン１４，１５、及び分岐装置２３の分岐ライン２４，２５は、それぞれ２つのリレースイッチ１６，２６の各リレー（RELAY）の切換接点に接続され、各リレーの共通接点は、それぞれ第１の出力ライン１７及び第２の出力ライン２７とされる。ここに、３１は、リレーの制御信号線（第１及び第２のリレースイッチ１６，２６に対する制御信号線）である。３２はアンプ１２，２２への電源供給線、３５，３６は電源スイッチ３３及び電源スイッチ３４を開閉制御する電源制御信号線である。

電源・スイッチ制御インターフェース３０は、必要なアンプに対しては電源を供給するが、使用しないアンプに対しては電源を供給しない、つまり、電源を停止させるものである。従って、第１の入力ライン１１に入力された信号を第１及び第２の出力ライン１７，２７へ出力する場合は、第３のスイッチ３３のみをＯＮさせる。また、第２の入力ライン２１に入力された信号を同じく第１及び第２の出力ライン１７，２７へ出力する場合は、第４のスイッチ３４のみをＯＮさせる。

このように、入出力の組み合わせを決定するリレースイッチ１６，２６と連動して動作するアンプ１２，２２の電源スイッチ３３，３４が設けられている点が、本発明の１つの特徴である。

上記回路構成の具体的な動作を次に説明する。第１の入力ライン１１への入力を第１の出力ライン１７へ出力し、第２の入力ライン２１への入力を第２の出力ライン２７へそれぞれ出力する場合は、電源スイッチ３３，３４ともにＯＮ状態となり、アンプ１２，２２に電源を供給する。また、第１の入力ライン１１への入力を第２の出力ライン２７へ出力し、第２の入力ライン２１への入力を第１の出力ライン１７へ出力する場合も同様に、電源スイッチ３３，３４ともにＯＮ状態となり、アンプ１２，２２に電源を供給する。しかし、第１の入力ライン１１への入力を第１及び第２の出力ライン１７，２７へ出力する場合は、電源スイッチ３３のみをＯＮさせる。また、第２の入力ライン２１への入力を第１及び第２の出力ライン１７，２７へ出力する場合は、電源スイッチ３４のみをＯＮさせればよい。本構成のテレビスイッチモジュールにより、必要最低限の消費電力で運用することが可能になる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態によるテレビスイッチモジュールを示す。このテレビスイッチモジュールは、上記第１の実施形態におけるアンプへの電源スイッチ３３，３４の機能を、メカニカルな開閉スイッチであるリレースイッチ１６，２６でまかなうように、すなわち、高周波経路のスイッチと兼用するように構成したものである。具体的には、第１及び第２のアンプ１２，２２への電源を、高周波で電源供給ライン３２により高周波信号が通る出力ライン１７，２７に重畳し、リレースイッチ１６，２６を介して供給するようにした。

この実施形態は、高周波信号ラインに電源を重畳することがポイントであり、リレースイッチ１６，２６がメカニカルリレーである場合に実施することができる。メカニカルリレーの場合、高周波信号の他に、各アンプ１２，２２に供給する電源も重畳して通過させることが可能であるため、高周波信号ライン上に重畳された電源は、リレースイッチ１６，２６を介してアンプ１２，２２に供給される。

この実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、必要最低限の消費電力で運用することが可能になるとともに、個々のアンプ１２，２２に対して電源スイッチ（第１の実施形態の３３，３４）を用意する必要もなく、また電源スイッチ用の制御信号線（第１の実施形態の３５，３６）も必要ないため、電源スイッチのコストダウンと、配線が少なくなることによるレイアウトの簡単化も実現できる。

図３は、上記第１及び第２の実施形態で使用するアンプ１２，２２の１つの回路例を示す。このアンプ回路は、信号増幅トランジスタＴｒの電流増幅率のばらつきとは無関係に、消費電流を安定させることを可能とするものである。同トランジスタＴｒのベースがアンプ回路の入力端ＲＦｉｎであり、コレクタが出力端ＲＦｏｕｔであり、同トランジスタＴｒのコレクタとベースとの間にアクティブ電流安定化回路が接続されている。
電流安定化回路は、Ｖｃｃを電源とし、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、参照電圧Ｖｒｅｆ発生用の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２等を含む。トランジスタＴｒ２のベースには参照電圧Ｖｒｅｆが与えられ、トランジスタＴｒ１のエミッタがトランジスタＴｒのコレクタ（コレクタ電位Ｖｃ）に接続され、トランジスタＴｒ１のコレクタが抵抗Ｒ_Ｂを介して信号増幅トランジスタＴｒのベースに接続されている。

この電流安定化回路の動作原理を説明する。信号増幅トランジスタＴｒのコレクタ電位Ｖｃは、トランジスタＴｒ１のベース電位を基準電圧Ｖ’refとした場合、Ｖｃ＝Ｖ’ref＋Ｖｂｅ１と表すことができる。また、トランジスタＴｒ１のベース電位Ｖ’refは、Ｖ’ref＝Ｖref−Ｖｂｅ２（ここに、トランジスタＴｒ２のベース電位はＶref）で表すことができる。ここで、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２は２石を集積したトランジスタユニットであり、限りなくＶｂｅ１＝Ｖｂｅ２であるとすると、
Ｖｃ＝Ｖ’ref＋Ｖｂｅ１＝Ｖref−Ｖｂｅ２＋Ｖｂｅ１＝Ｖrefとなる。参照電圧Ｖrefは、抵抗Ｒ１とＲ２の精度により決定される。

従って、抵抗ＲＬ及びＲ１、Ｒ２の抵抗値を高精度なもの（一般に、ばらつきは少ない）ものに設定すれば、この電流安定化回路は、信号増幅トランジスタＴｒのコレクタ電位Ｖｃが参照電圧Ｖｒｅｆになるように動作する。かくして、抵抗ＲＬを流れる電流（Ｉ_Ｃ＋Ｉ_Ｂ）はほぼ一定になり、その結果、動作させるアンプのトランジスタの電流を必要最小に設定でき、バラツキにより不必要に消費電力を増大するのを防止できる。

アクティブ電流安定化回路は、エミッタ電流検出型も使用できる。その例を図４に示す。この電流安定化回路は、信号増幅トランジスタＴｒのエミッタ電流を検出して、その電流を一定に制御するもので、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４、ダイオードＤ１，Ｄ２を有する。ここに、トランジスタＴｒ３のベース電位Ｖ_Ｂは、Ｖ_Ｂ＝Ｖ_Ｄ＋Ｖｒｅｆであり、信号増幅トランジスタＴｒのエミッタ電位Ｖ_Ｅ（＝Ｖ_Ｂ−Ｖ_Ｄ）は、Ｖｒｅｆに近似値となり、エミッタ電流Ｉ_Ｅは、Ｖｒｅｆ／Ｒ_Ｅに近似値となり、一定値となる。

図５は、図２の実施形態構成に図３のアンプ回路を具体的に配置した回路を示す。ここでは、アンプ２２（AMP2）側を詳細に示しており、アンプ１２（AMP1）側については詳細図示を省略している。リレースイッチ１６，２６を介して供給される電源は、直流分を通過するバイアスティー４０の直列インダクタンスＬ成分を介して高周波ラインから分離され、アンプ２２（AMP2）に供給されるようにしている。インダクタンスを介して高周波リレー回路に直流電流を重畳、分離して、アンプに電源を供給することにより、動作不要のアンプへの電流供給を停止する回路の構成を簡単化することができる。

本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能であり、例えば、電流安定化回路の構成や、その電源供給の構成は任意の形態を採用可能である。また、電源供給のためのインダクタンスは、直列インダクタンスに代えて、フェライトピースのように、高周波では殆ど抵抗成分となる素子であってもよく、そのようなものを含む概念である。

本発明の第１の実施形態によるテレビスイッチモジュールの回路構成図。本発明の第２の実施形態によるテレビスイッチモジュールの回路構成図。第１及び第２の実施形態で使用するアンプの回路例を示す図。アンプの他の回路例を示す図。図２の実施形態に図３のアンプ回路を具体的に配置した回路図。従来のテレビスイッチモジュールの構成図。

符号の説明

１１第１の入力ライン
１２第１のアンプ
１３分岐装置
１６第１のリレースイッチ
１７第１の出力ライン
２１第２の入力ライン
２２第２のアンプ
２３分岐装置
２６第２のリレースイッチ
２７第２の出力ライン
３０電源・制御インターフェース（リレースイッチ制御手段・電源制御手段）
３１リレー制御信号線
３２電源供給ライン
３３電源スイッチ
３４電源スイッチ
３５，３６電源制御信号線
４０バイアスティー（インダクタンス）

Claims

テレビの高周波信号の出力ラインを切換えるテレビスイッチモジュールにおいて、
テレビの高周波信号が各々入力される第１及び第２の入力ラインと、
同信号の増幅後の信号を出力する第１及び第２の出力ラインと、
前記各入力ラインに介挿され、入力信号を各々増幅する第１及び第２のアンプと、
前記各アンプの出力側に配置され、入力信号を分岐する分岐装置と、
前記分岐装置による分岐後のラインがそれぞれ接続されるリレーの切換接点と、リレーの共通接点とを有し、この共通接点が前記各出力ラインに接続され、信号出力ラインを任意に切換える第１及び第２のリレースイッチと、
前記リレースイッチを切換え動作させるリレースイッチ制御手段と、
前記各アンプへの電源供給を制御する電源制御手段と、備え、
前記電源制御手段は、使用しない入力ラインに介挿されたアンプへの電源を供給せず停止させることを特徴とするテレビスイッチモジュール。
前記第１及び第２のアンプへの電源を、前記出力ライン側から前記リレースイッチの接点を介して供給することを特徴とする請求項１に記載のテレビスイッチモジュール。
前記アンプの増幅出力トランジスタにアクティブ電流安定回路を付加したことを特徴とする請求項１に記載のテレビスイッチモジュール。
前記アンプへの電源を、高周波信号が流れるラインからインダクタンスにより供給することを特徴とする請求項１に記載のテレビスイッチモジュール。