JP2764205B2 - ブートストラップ信号減衰回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は減衰器回路、特にブートストラッピングを用
いる減衰器回路に関する。 従来の技術 電界効果トランジスタ（FET）のような回路素子は、
信号減衰器で可変インピーダンスを与えるために用いら
れてきた。例えば、圧縮器および伸長器において信号振
幅を制御した形で制限することを要する雑音低減システ
ム用の制限器で用いられてきた。米国特許第4,498,055
号では、電界効果トランジスタは、コーナ周波数がトラ
ンジスタのゲートに対する制御信号の関数として変わ
る、滑動帯域（スライディング・バンド）形高周波シェ
ルフ応答を有する、高域フィルタを形成するためにコン
デンサと共に用いられる。この特殊な高域フィルタ回路
ではFETのドレイン−ソース路が信号を分路してアース
に限定する。 FETは、下方向に作動する低周波シェルフ応答を有す
る滑動帯域回路を形成するために誘導子と共に用いるこ
とができる。同様にFETは、滑動帯域減衰器とは対照的
に、周波数範囲が変化しない固定帯域減衰回路を形成す
るために抵抗器と共に用いてもよい。 FETのような回路素子は、雑音低減装置で用いる場合
には、素子のインピーダンスが線形、すなわち、信号内
に波形歪みをもたらさない信号振幅範囲内で作動するの
が望ましい。FETにとって、これはトランジスタのFETの
形に依存して或範囲内のドレイン−ソース電圧で作動さ
せ、FETのドレイン−ソース電流がソースおよびドレイ
ン間に印加される電圧に対して線形に変化するようにさ
せるべきであることを意味する。FETに印加されるドレ
イン−ソース電圧がこの様な範囲内にない場合には、ダ
イナミックレンジの圧縮または伸長を受ける信号波形に
歪みをもたらす。従って、上記の障害が緩和される、FE
Tのような素子を用いて減衰回路を提供するのが望まし
い。 この欠点を除去する一つの方法は、素子にかかる信号
の振巾を制限することである。しかしこれは信号対雑音
比（SN比）を低下させて好ましくない。したがってひず
みを避けてしかも良好なSN比を持つ減衰回路を得ること
が望ましい。 発明の概要 本発明は、素子間の信号振幅を低減させること、特に
素子をブートストラップさせることによって可変インピ
ーダンス回路素子を用いた減衰回路における歪みが低減
されるという認識に基づく。本発明の信号減衰回路は、
減衰された出力信号を得るために入力信号を減衰させる
可変インピーダンスと、入力信号が印加される第１端子
と、第２端子と、制御端子とを有する回路素子を含む。
さらに回路素子は、第１及び第２端子間電圧が処与の値
より小さい場合には、第１及び第２端子間の可変インピ
ーダンスが制御端子に印加される制御信号の処与の関数
として変化する。同信号減衰回路はまた入力信号からブ
ートストラップ信号を得る装置を含み、同装置では第１
及び第２端子間電圧が処与の値を越えて出力信号に歪み
を発生させるような入力信号状態がブートストラップ信
号によって示される。さらに信号減衰回路は第１及び第
２端子間電圧を低減させるために、ブートストラップ信
号が当該入力信号状態を示すときブートストラップ信号
に応答して第１端子における電圧の一部と等しいレベル
の電圧を第２端子にさらに印加するブートストラップ装
置を含む。 ブートストラッピングの副作用は、第１端子における
回路素子の実効インピーダンスが増大することである。
この変化を補償するために素子の制御端子に印加される
制御信号を改変させ、実効インピーダンスに対するブー
トストラッピングの影響を低下させることができる。従
って、本発明の好ましい実施例の信号減衰回路では、ブ
ートストラップ信号に応答して第１端子における電圧の
一部を第２端子に印加することにより素子の可変インピ
ーダンスに対する影響を低減させるために、回路素子の
制御端子に印加される制御信号を改変させる装置をさら
に含み、改変装置が第１信号を改変させ、素子の可変イ
ンピーダンスが改変されていない制御信号の処与の関数
として維持されるようにされる。 実施例 第１図は一定のブートストラッピングが行なわれた減
衰器の概略的回路図である。第１図に示すように減衰回
路（10）は減衰させるべき入力信号が印加される入力
（12）を持っている。この回路はまた固定インピーダン
ス素子（14）と可変インピーダンスの回路素子（16）も
持っている。素子（16）は２つの端子（18、20）と制御
端子（22）とを持っている。素子（16）の電流は、端子
（18、20）間の電圧差が素子（16）に特性的な所定値よ
り低いと素子にかかる電圧の線形（一次）関数として変
化する。 入力信号の振巾が大きいと、端子（18、20）間の電圧
差は素子（16）に対する所定値を越える。この場合には
端子（18、20）間のインピーダンスはもはや線形ではな
い。したがって波形がひずむ。このことが起こるのを防
止するために、端子（18）における電圧の一部を端子
（20）に印加して端子（18、20）間の電圧差を低減させ
る。前記一部が一定であるとき、上記の方式を固定ブー
トストラッピングと呼ぶ。 第１図は本発明を例示するための、固定ブートストラ
ッピング方式を用いた減衰器の概略回路図である。抵抗
器（32、34）を含む分圧器を用いて端子（20）に印加す
べき端子（18）における電圧の一部を選択する。２つの
バッファ（36、38）を用いて分圧器が素子（16）のイン
ピーダンス特性に影響を与えるのを防止する。所望なら
バッファ増巾器（36、38）は他の種々の望ましい結果を
得るために１以外の利得を持つことができる。したがっ
て分圧器は端子（18）における電圧の一部を端子（20）
に印加するが、この場合前記一部は抵抗器（32）の抵抗
と抵抗器（32、34）の抵抗の和との比率で与えられる。
第１図から明らかなように、このような一部は固定され
ている。 端子（18）における電圧の一部を端子（20）にフィー
ドバックすることにより、ブートストラッピングは回路
の信号取扱能力を増大させる。したがってより高い信号
レベルを入力に印加することができてその結果SN比が改
善される。しかし第１図におけるように固定ブートスト
ラッピングを用いると、素子（16）の実効インピーダン
スはブートストラッピングを必要としない信号状態にお
いてすら増大する。このことは回路および状況によって
不利であったり不利でなかったりする。 第２図は可変ブートストラッピングを適用してひずみ
を低減させる減衰回路の概略的回路図である。第２図の
減衰器は、分圧器の代りに可変インピーダンス素子（4
2）を用いてブートストラップされた電圧の一部を変え
る点を除いては第１図の減衰器に類似である。第１図お
よび第２図において同じ素子には同じ参照番号がつけて
ある。端子（18）における電圧は端子に印加される前に
素子（42）によって減衰されるが、素子（42）による減
衰は以下に高モード信号と呼ぶ第２制御信号によって制
御される。 多くの雑音低減装置においては、素子（16）はたいて
いの信号状態においてそれが線形に応答するように選ぶ
ことができる。言い換えると、たいていの信号状態にお
いてブートストラッピングは必要ない。可変ブートスト
ラッピングは、もっと複雑ではあるが、ブートストラッ
ピングは信号状態によってそれが必要なときだけ、すな
わち可変インピーダンス素子の信号レベルが高いときだ
け導入されるので、固定ブートストラッピングより有利
である。 第２図において、入力信号によって端子（18、20）間
の電圧差が所定値を越えないときは素子（42）は導通し
ない。入力信号の振巾によって素子（16）が非線形に動
作するときは、素子（42）は導通し始めて端子（18、2
0）間の電圧差を低減させるので、素子（16）は線形に
動作し続ける。素子（42）の導通は、減衰回路が大振巾
の信号状態において動作することを示す、以下に高モー
ド信号と呼ぶ第２制御信号によって制御される。高モー
ド信号の導出は以下に第３図を用いて説明する。 第３図は本発明の好ましい実施例である減衰回路の概
略的回路図である。第２および第３図で共通の素子には
同じ参照番号をつけてある。第３図に示すように、ブー
トストラッピングの大きさを制御する高モード信号は入
力信号からフィルタ（52）、整流器（54）、および平滑
回路（56）によって引き出される。フィルタ（52）は素
子（16）を非線形に動作させる信号成分だけを通過させ
る。または、可変インピーダンス素子（16）の高レベル
信号状態は高モード検出器（フィルタ（52）、整流器
（54）、および平滑回路（56））をこの素子の出力に接
続することによって検出することができる。素子（16）
がFETで素子（14）が誘導子の場合には、第３図の減衰
器（50）は下向きにスライドするスライディング・バン
ド型低周波シェルフ応答の低減フィルタである。２重路
圧縮器または伸長器に用いられたそのような減衰器に対
しては高レベル高周波信号だけが素子（16）に非線形に
動作させる。この場合にはフィルタ（52）は高域フィル
タである。そうすると高レベル高周波信号の存在は平滑
回路（56）の出力における大振巾高モード信号によって
示される。このようにして回路は素子（16）が非線形に
動作する信号状態を検出する検出器として働く。 ブートストラッピングによって起こされた素子（16）
の実効インピーダンスの増加を補償するために、実効イ
ンピーダンスを入力（24）に与えられた制御信号を変調
することにより低下させることができる。これは可変利
得素子を付加することにより行なうことができる。可変
利得素子は高モード信号で制御される。第３図に示すよ
うにこれは伝送特性が高モード信号によって制御される
可変利得素子（64）を、フィードバック作用が回路（5
0）のダイナミック特性を制御する整流器（62）および
平滑回路（63）の出力に設けることにより行なわれる。
したがって、入力信号の振巾が素子（16）を非線形に動
作させるようなものであるとき、この信号状態は高モー
ド信号を増大させる。これによって素子（42）は導通
し、ブートストラッピングを行なわせる。高モード信号
はまた素子（64）にその利得を増大させ、素子（16）に
印加される制御電圧を増大させる。制御端子（22）に印
加された電圧が増大するとき端子（18、20）間のインピ
ーダンスは減少する。これによって素子（16）の実際の
インピーダンスが減少し、したがって端子（18）におけ
る入力信号から見て実効インピーダンスも減少する。し
たがってブートストラッピングの素子（16）の実効イン
ピーダンスに対する望ましくない効果は補償される。 ブートストラッピングの望ましくない効果に対抗する
ためのゲート（22）における制御信号の昇圧をここでは
制御昇圧と呼ぶ。ブートストラッピングの大きさと制御
昇圧信号とは両方とも同じ高モード信号によって制御さ
れるので、２つの効果が相殺するようにブートストラッ
ピングの大きさと制御昇圧とを調節することができる。
その結果減衰器（50）は信号特性に対して透明である、
言い換えると減衰器（50）の減衰は適用されたブートス
トラッピングの大きさに無関係である。信号状態がブー
トストラッピングを必要としない時は、両減衰器（42、
64）の利得は低く、素子（16）および素子（14）はほと
んどひずみのない必要な低いインピーダンスを与えるこ
とができる。信号状態が上記のようにひずみを導入する
ようなものであるときは、ブートストラッピングと制御
昇圧との両方はひずみを除去するとともに素子（16）の
実効インピーダンスに対するこれらの効果は本質的に相
殺される。 ブートストラッピングと制御昇圧とは両方とも高モー
ド信号に支配されるので、それらの端子（18）における
インピーダンスに対する効果が相殺されるようにブート
ストラッピングの振巾と制御昇圧とを調節することが可
能である。適用された制御昇圧とブートストラッピング
とは両方とも高モード信号の関数である。端子（18）で
見て実効インピーダンスに対する制御昇圧とブートスト
ラッピングとの効果を相殺するためにはこれら２つの関
数は互いに相補的でなければならない。したがって、減
衰器（50）の構成要素はこれらの２つの関数が相補的に
なるように選択されなければならない。 ブートストラッピングと制御昇圧との効果はきわめて
低いインピーダンス条件下では相殺されないであろう。
FETのような可変インピーダンス素子の可能最小インピ
ーダンスはたとえば100オームの程度であろう。この数
値はブートストラッピングによって数100オームまで効
果的に高めることができる。幸いにも、きわめて低いイ
ンピーダンスが必要なときには、素子にかかる電圧は素
子によって導入される減衰によって低い。この場合、ブ
ートストラッピングと制御昇圧とは必要がなく、素子は
最低値を達成することができる。 上記においては制御端子における制御電圧をもっと正
にすることは可変インピーダンス素子の実効インピーダ
ンスを減少させる効果を持つとして説明した。本発明は
実効インピーダンスが制御端子における制御電圧がもっ
と正になったとき増大する可変インピーダンス素子を使
用する減衰器にも同じく適用できることを理解された
い。 第４図は本発明の好ましい実施例を示すための減衰回
路の概略的詳細回路図である。減衰器（100）は入力（1
2）における入力信号を減衰させるインピーダンス素子
（114、116）を含む。出力信号は回路の端子（26）に現
われる。第４図においてはインピーダンス素子（116）
はFETで、そのドレインは端子（118）、ソースは端子
（120）、ゲートは（122）である。ブートストラッピン
グ路はバッファ（136）、減衰器（137）、FET（42）お
よびバッファ（138）を含む。FET（116）のドレイン電
圧は減衰器（137）によって一定比だけ、FET（42）によ
ってそれのゲートに印加される高モード信号によって決
定される可変量だけ減衰される。 高モード信号はまたドレイン−ソース路が抵抗器（14
2）と並列のFET（140）のゲートにも印加される。これ
は制御昇圧回路である。（26）における出力信号は増巾
器および平滑回路（143）を通って抵抗器（142、144、1
46）で構成される制御昇圧分圧回路に供給される。FET
（140）が導通する場合には抵抗器（142）は分路されて
抵抗器（144、146）間の抵抗を低下させ、制御電圧に対
して制御利得を増大（損失低下）させる。変調された制
御電圧はそれから直流増巾器（148）と抵抗器（152）と
を通ってゲート（122）に印加されて上記のようにFET
（116）の実効インピーダンスに対するブートストラッ
ピングの効果を相殺する。出力（26）からゲート（12
2）までの制御昇圧路を通る高モード信号の利得制御と
ブートストラッピングの大きさを制御する高モード信号
の利得制御とはFET（116）の実効インピーダンスに対す
るそれらの効果が相殺されるように選ぶ。 ひずみを低減させるためには、交流に基づいて、FET
（116）のドレイン−ソース電圧の半分をそのゲート（1
22）に印加しなければならない、すなわちゲート電圧を
ドレイン電圧とソース電圧との中間に維持しなければな
らない。FET（116）のドレイン電圧は増巾器（136、15
4）を通ってノード（164）に現われる。FET（116）のソ
ース電圧はバッファ（156）を通ってノード（162）に現
われる。第４図に示すように、ノード（170）における
電圧はFET（116）のゲート（122）にフィードバックさ
れてひずみを軽減する。このような配置によってノード
（120）におけるFET（116）のソース電圧のブートスト
ラッピングによって起こされた変化はドレイン−ソース
電圧の半分のFET（116）のゲートへのフィードバックに
影響を与えない。 ブートストラッピングは“２重路”回路装置のような
ダイナミック・レインジを変える回路に有利に用いるこ
とができる。米国特許第3,846,719号、第3,903,485号、
第4,490,691号、およびRe第28,426号に詳述されている
ように、可聴雑音低減装置は２重路装置を用いると有利
である。“２重路”装置は圧縮または伸長特性がダイナ
ミック作用が本質的にない主路とダイナミック作用を持
つ１つまたはそれ以上の２次路または側路とを用いるこ
とによって達成される装置である。側路はその入力を主
路の入力または出力からとり、側路の出力は圧縮または
伸長を得るために主路と加算的または減算的に結合す
る。一般に側路は一種の限定または可変減衰を与え、そ
れが主路に接続されるやり方はそれが主路の信号成分を
上昇させる（圧縮を与える）か下降させる（伸長を与え
る）かを決定する。２重路回路装置はサンフランシスコ
のドルビ・ラバラトリズ（Dolby Laboratories）から発
売されライセンスされた雑音低減装置で、Ａ型、Ｂ型、
およびＣ型がある。 上記のように、FETのような装置を用いる減衰器は、
この装置にかかる電圧がこの装置に特性的な所定値より
低いと線形である。したがって、高レベル信号条件下に
おいては、ひずみを防止するために装置が線形に動作し
続けるように装置にかかる電圧が所定値を越えないこと
を確かめる必要がある。ドルビ・ラバラトリズによって
発売されライセンスされたＡ型、Ｂ型、およびＣ型雑音
低減装置においては、これらの装置は側路の信号に低レ
ベルしきい値から始まって高度の限定を与えるので、こ
れは本性的なことである。 米国特許第4,498,055号に説明されているように、低
レベルしきい値から始まって、加えられた高度の限定は
場合によってはＡ、Ｂ、およびＣ型の装置においては雑
音低減に損失を引き起こす。したがって、固定バンド雑
音低減回路においては、高レベルのストップバンド（拒
絶帯）信号の存在によってパス・バンド（通過帯域）に
おいて利得また損失の低減が起こる。スライディング・
バンド回路においては、高レベルのストップ・バンド信
号の存在によってスライディング・シェルフのコーナ周
波数の過剰なスライドが起こる。米国特許第4,498,055
号において出願人は高入力信号レベルのストップ・バン
ド信号成分の効果に対する圧縮器および伸長器の望まし
くない応答を低減させる変調制御と呼ぶ方式を詳述して
いる。この特許に詳述してあるように、固定バンド装置
に対して変調制御方式はストップ・バンドにおける限定
しきい値を高め、限定度を下げる。スライディング・バ
ンド装置に対しては、可変フィルタしゃ断周波数がひと
たび主信号周波数より約２ないし３オクターブ高くなる
と、変調制御方式はフィルタのスライディングをさらに
妨げる。 固定バンド装置およびスライディング・バンド装置の
両方において主信号路からの適当にろ波されたまたは周
波数で重みづけられた信号は整流され、或る場合には平
滑にされて、固定またはスライディング・バンド装置の
制御回路によって発生れた制御信号に対抗して供給され
る。したがって、変調制御方式が適用されたときは、増
大する入力信号レベルの関数として利得の大巾な低下ま
たは可変フィルタの低減されたスライディングが起こ
る。したがって変調制御の効果は高入力効果信号レベル
における側路でのストップ・バンド信号成分を増大させ
ることである。 上記のことから、変調制御によって与えられた低下さ
れた限定は側路でのストップ・バンド信号のレベルを高
める。これらの高レベルのストップ・バンド信号は側路
における減衰器にかかる電圧に線形動作用の所定の限界
を越えさせる。この場合、ブートストラッピングは信号
の制限を必要としないで側路の減衰器の線形動作を再び
確実にするために有利に用いることができる。 ブートストラッピングはＡ、Ｂ、およびＣ型装置に課
せられた厳しい制限に代ることができる。可変ブートス
トラッピングは特に望ましい代替法となる。ブートスト
ラッピングは減衰器を非線形範囲で動作させる高レベル
信号状態が検出されて初めて適用される。このような信
号状態が検出されてブートストラッピングが用いられる
と、減衰器にかかる電圧は上記所定値より小さい値にと
どまり、装置の線形動作が確保される。 第５図は本発明を例示するための、可変ブートストラ
ッピングと変調制御との両方を用いた２重路スライディ
ング・バンド圧縮回路の概略的回路図である。或る２重
路雑音低減装置においては、一方が信号の高周波成分を
扱うための、他方が低周波成分を扱うための２つの側路
または段を用いると有利である。したがって減衰回路
（50′）は圧縮回路（70）の低周波段を構成する。高周
波段（72）の出力と低周波段（50′）の出力とは加算器
（74）で加算され、その和信号は加算器（78）によって
主路（76）の出力に加算されて圧縮器の出力（80）とな
る。 第３図と第５図との比較から明らかなように、減衰回
路（50′）は構造が第３図の減衰器（50）と類似であ
る。これらの図で同じ構成要素には同じ参照番号がつけ
てある。上記の２重路回路装置についての米国特許から
周知のように、減衰器（50′）の側路の出力からインピ
ーダンス素子（16）の制御端子（22）へのフィードバッ
ク作用は圧縮回路（70）の低周波信号成分のダイナミッ
ク特性を制御する。減衰器（50′）においては高モード
信号は圧縮器（70）の入力よりその出力から導出される
のが好ましい。この違い以外には、可変利得素子（64）
に印加される高モード信号は第３図の場合と同様にして
導出される。 減衰器（50′）における制御信号は（26）におけるそ
の出力信号から引き出される。しかしながら、第３図に
関して上述したように制御信号は高モード信号によって
変更される前にまず変調制御回路（82）からの変調制御
信号によって低下される。回路（82）はストップ・バン
ド成分の信号レベルを表わす変調制御信号を導出する。
結合器（84）によって変調制御信号を制御信号から減算
し、それから差信号を平滑化することにより最終的に素
子（16）に印加される制御信号に対する高レベルのスト
ップ・バンド信号の効果は低下される。減衰器（50′）
が固定バンド型の回路のときには、パス・バンド信号成
分に適用された減衰はストップ・バンド信号による影響
が小さい。減衰器（50′）がスライディング・バンド回
路のときには、スライディング・シェルフは必要な以上
にはスライドしない。 制御信号は、変調制御信号によって低下された後で制
御端子（22）にフィードバックされる前に、第３図で説
明したのと同じようにしてフィードバック路における可
変利得素子（64）の導通を制御する高モード信号によっ
て変更される。第５図において素子（14）はジャイレー
タ回路で模擬できる指示器なので、回路（50′）は下向
きにスライドするスライディング・バンド型低周波シェ
ルフ応答を持つ低域フィルタである。変調制御信号は制
御回路（82）によって出力（80）から引き出される。制
御回路（82）において、入力信号は増巾され整流されて
変調制御信号となる。米国特許第4,498,055号に詳述さ
れ上に要約したように、制御回路（82）からの変調制御
信号は減衰器（50′）によって適用された制限度を低下
させる。これは素子（16）における信号レベルを上昇さ
せる効果を持つ。高レベル高周波信号条件下にこれは素
子（16）を非線形範囲において動作させる。ブートスト
ラッピングは、固定であっても可変であっても、上記の
ように可変ブートストラッピングが特に有利であるが、
線形動作に対して素子（16）にかかる電圧を所定の限界
より低くさせる。このようにしてブートストラッピング
と変調制御とは一緒に働いて圧縮器（70）の特性を改善
する。 第５図において、変調制御信号は圧縮器の出力信号か
ら引き出されるが、それはまた圧縮器の入力（12）から
も引き出すことができることも理解されたい。変調制御
信号を引き出すこのようなすべての方式は本発明の範囲
内にはいる。ブートストラッピングと変調制御とはまた
固定バンド回路の形の減衰器を用いる圧縮器および伸長
器にも、上向きにスライドする高周波シェルフ応答を持
つ高域フィルタにも適用することができる。それらすべ
てと類似の構成とは本発明の範囲にはいる。 第５図の回路（50′）のような圧縮器の低周波段にお
いては、低域フィルタ（68）は段の入力に置くことがで
きる。しかしながら以下に述べる理由でそれを可変利得
素子の後ろの第５図に示す位置に置くともっと有利であ
る。 或る信号条件下に回路（50′）は過渡ひずみを発生す
るであろう。また、素子（14）は高周波雑音を発生する
可能性のあるジャイレータ回路によって模擬される指示
器である。これらの理由でフィルタ（68）を第５図に示
す位置に置くのが望ましい。この位置に置かれたとき低
域フィルタ（68）は回路（50′）によって発生されたど
のような過渡的ひずみも減衰させ、ジャイレータ回路に
よって発生された高周波雑音を低減させる。行過ぎ抑制
が行なわれるときは、行過ぎ抑制は回路（50′）の入力
に置かれた低域フィルタに固有の遅延なしに発生させる
ことができる。しかし図示の位置に低域フィルタを置い
たときは、素子（16）のところに全く高い信号レベルが
現われるという副作用がある。この素子は、高レベル、
高周波信号は低域フィルタ（68）では減衰されないの
で、これらの信号を取り扱うことができなければならな
い。 第６図はブートストラッピングを有利に適用できる、
ダイナミック・レインジを変更する他の回路の概略的回
路図である。第６図の回路（200）は雑音低減装置で、
一方が入力（12）から出力（26a）へ、他方が入力（1
2）から出力が第１路に供給される２つの側路と、主路
（201）とを示す。入力（12）から出力（26a）への側路
はフィルタ（202）、インピーダンス素子（214）、およ
びバッファ（216）を含む。（26a）における出力は整流
器と平滑装置とを含む制御回路（217）を通って可変イ
ンピーダンス素子（218）にフィードバックされてその
インピーダンスを制御する。素子（218）は素子（214、
216）の間の側路に接続される。素子（214）がコンデン
サの場合には上記の装置はスライディング・バンド高域
フイルタを形成する。素子（214）が誘導子の場合には
上記の装置はスライディング・バンド低域フィルタを形
成する。入力（12）からの他方の側路は抵抗器（20
4）、および制御回路と固定バンド信号減衰器を形成す
る可変インピーダンス素子（206）とを通るフィードバ
ツク路を含む。 レベルと入力信号成分のスペクトル内容とが変るとき
は一方の側路から発生する圧縮作用は他方の側路からの
それに代えることができる。これは第２側路の出力を接
続して第１側路の出力を変えることによって行なわれ
る。これはたとえば第２側路の出力を第１側路の素子
（218）のノード（220）に接続することによりなすこと
ができる。ブートストラッピングは減衰器（226）と固
定バンド側路の減衰された出力をそれに加算する加算器
（228）とを通ってノード（220）に適用することができ
る。 第７図は本発明の好ましい実施例を示す、作用の置
換、ブートストラッピング、および制御昇圧のすべてを
適用した減衰器（300）の概略回路図である。回路（30
0）は圧伸雑音低減回路の側路を形成する。ここで側路
は入力（12）から出力（26）までである。入力（12）に
おける入力信号は回路素子（302、304）によって減衰さ
れる。第７図に示す素子（304）はFETである。FET（30
4）のドレイン電圧の一部はバッファ（306）、抵抗器
（308）、増巾器（312）、抵抗器（320）、およびバッ
ファ（324）を含む通路を通ってそのソースにフィード
バックされる。ドレイン電圧は分圧回路を形成する抵抗
器（308、310）によって減衰される。減衰されたドレイ
ン電圧は雑巾器（312）によって増巾される。 入力（12）から出力（26）への通路に並列の雑音低減
回路の他の側路から出力信号は入力（314）において回
路（300）に結合される。たとえば第６図および第７図
を参照して、第６図のノード（210）に現われる固定バ
ンド側路の出力（以下に作用置換信号と呼ぶ）は入力
（314）において回路（300）に結合されて作用置換を行
なう。ノード（316）におけるブートストラップ信号は
入力（314）における作用置換信号に加算される。これ
は抵抗器（320、322）を経てノード（318）において行
なわれ、和信号はバッファ（324）を経てFETのソースに
供給される。 FET（304）の、ソースにブートストラップされたドレ
イン電圧の割合は抵抗器（308、310）を含む分圧回路の
減衰と増巾器（312）の利得とによって一部は決定され
る。増巾器（312）の最大利得が分圧回路の減衰に近づ
くと、分圧値とFET（304）の全ドレイン電圧に近い値
（たとえば90％）との間のブートストラップ電圧はFET
のソースにブートストラップされる。増巾器（312）の
利得は抵抗器（332、334、336）およびFET（338）のド
レイン−ソース抵抗の値に依存する。 FET（338）のドレイン−ソース抵抗は減衰器（342）
および抵抗器（344、346、348）によって減衰された高
モード信号によって制御される。FET（304）が低インピ
ーダンスであることを要求されるときには、高モード信
号の振巾は小さく、FET（338）は阻止されるので、ブー
トストラッピングの大きさは無視できる程度のものであ
る。しかし信号状態によってブートストラッピングが必
要なときには十分の大きさの高モード信号がFET（338）
を導通させるので、増巾器（312）は十分な利得を持
つ。これによってドレイン電圧のかなり大きい部分がFE
T（304）のソースにブートストラップされることにな
る。 作用置換信号はFET（304）のソースにも供給されるの
で、ブートストラッピング信号を作用置換信号自身がブ
ートストラップされないように引き出す必要がある。入
力（314）における作用置換信号は抵抗器（352、354、3
56）を経てFET（338）のソースに結合される。抵抗器
（352、356）の値の比が抵抗器（308、310）の値の比に
関係があり、たとえば1/10であると、FET（304）のドレ
イン電圧の1/10がノード（360）に現われ、置換電圧の1
/10がノード（362）に現われる。それによって作用置換
信号がブートストラッピング作用から除外される。 言い換えると、入力（314）における作用置換電圧がF
ET（304）のソース電圧を上げてそのドレイン−ソース
電圧を下げると、FET（338）のソース電圧は同様の比率
で上げられる。これによってFET（338）への信号電流が
下がり、増巾器（312）の出力も下がる。このようにし
てブートストラッピングが作用置換に影響するのが防止
される。抵抗器（372、374）が同じ値なら、FET（304）
のドレインおよびソース間の電圧の中間の電圧がノード
（376）からFETのゲートに供給されてひずみを低減させ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を例示するための、固定ブートストラッ
ピングを適用してひずみを低減させる減衰回路の概略回
路図である。 第２図は本発明を例示する、可変ブートストラッピング
が適用された減衰器の概略回路図である。 第３図は本発明の好ましい実施例を例示する、可変ブー
トストラッピングが施され、減衰器の実効インピーダン
スに対するブートストラッピングの効果が補償される減
衰器の概略回路図である。 第４図は可変ブートストラッピングと制御昇圧とが施さ
れた、ダイナミック・レインジを変える回路の詳細概略
回路図である。 第５図は本発明の好ましい実施例を示す、可変ブートス
トラッピングと変調制御とを用いる２重路回路の概略回
路図である。 第６図は作用置換を用いダイナミック・レインジを変え
る回路の概略回路図である。 第７図は作用置換と可変ブートストラッピングとが施さ
れた、ダイナミック・レインジを変える回路の概略回路
図である。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．減衰された出力信号を得るために入力信号を減衰さ
   せる可変インピーダンス、該入力信号が印加される第１
   端子、第２端子及び制御端子を有する回路素子であっ
   て、該第１及び第２端子間電圧が処与の値より小さい場
   合には、該第１及び第２端子間の可変インピーダンスが
   該制御端子に印加される制御信号の処与の関数として変
   化する回路素子と、 該入力信号からブートストラップ信号を得る装置であっ
   て、該第１及び第２端子間電圧が前記処与の値を越えて
   該出力信号に歪みを発生させるような入力信号状態が該
   ブートストラップ信号によって示されるブートストラッ
   プ信号装置と、 該第１及び第２端子間電圧を低減させるために、該ブー
   トストラップ信号が前記入力信号状態を示すとき該ブー
   トストラップ信号に応答して該第１端子における電圧の
   一部と等しいレベルの電圧を該第２端子にさらに印加す
   るブートストラップ装置とから成る信号減衰回路。 ２．該ブートストラップ信号に応答して該第１端子にお
   ける電圧の一部を該第２端子に印加することによる該素
   子の可変インピーダンスに対する影響を低減させるため
   に、該回路素子の該制御端子に印加される該制御信号を
   改変させる装置をさらに含む、請求項１の回路。 ３．該改変装置が該第１信号を改変させ、前記素子の可
   変インピーダンスが該改変されていない制御信号の処与
   の関数として維持されるようにされる、請求項２の回
   路。 ４．前記ブートストラップ装置がさらなるインピーダン
   ス素子及び該第１及び第２端子間に接続される少なくと
   も１つの緩衝増幅器を含み、該第２端子に印加される該
   第１端子における電圧の一部を制御するために、該さら
   なるインピーダンス素子のインピーダンスが該ブートス
   トラップ信号に従って可変にされる、請求項１の回路。 ５．前記回路素子がドレイン及びソースをそれぞれ該第
   １及び第２端子とし、ゲートを該制御端子とする電界効
   果トランジスタである、請求項１の回路。 ６．歪みを低減させるために前記トランジスタのドレイ
   ン及びソース電圧間の中間電圧を該トランジスタのゲー
   トに印加する装置をさらに含む、請求項５の回路。 ７．前記ブートストラップ信号装置が該入力信号から得
   られる信号を濾波するフィルタ装置を含み、該第１及び
   第２端子間電圧が該処与の値を越えるようにさせる傾向
   がある信号成分のみが通過するようにされる、請求項１
   の回路。 ８．前記ブートストラップ信号装置が、フィルタ装置に
   よって通過される該信号成分を整流しかつ平滑する装置
   をさらに含む、請求項７の回路。