JP2900394B2

JP2900394B2 - アイソレーション回路

Info

Publication number: JP2900394B2
Application number: JP7327289A
Authority: JP
Inventors: 明夫小泉; 弘伸大谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH02250511A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はアイソレーション回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、例えば車載用のオーディオ機器のアイソ
レーション回路において、コールド側の信号ラインにバ
ッファアンプを設けることにより、アイソレーション特
性を改善したものである。

〔従来の技術〕

車載用の電子機器、例えばカーコンポーネントにおい
ては、チューナ，カセットデッキ,CDプレーヤなどの信
号源と、パワーアンプとが分割され、信号源が車のダッ
シュボードないしその付近に設けられるとともに、パワ
ーアンプはトランクルームやシートの下などに設けられ
ている。

このため、その信号源とパワーアンプとの接続関係、
及びパワーアンプの初段は、例えば第３図のようにされ
ている。

すなわち、同図において、（１）は信号源、（２）は
パワーアンプ、（３）は信号ケーブル、（４）はスピー
カ、（５）はカーバッテリを示し、このバッテリ（５）
の電圧が、電源ライン（5A），（5B）を通じて信号源
（１）及びアンプ（２）にそれらの動作電圧として供給
される。

また、信号源（１）において、（11）は等価信号源を
示し、信号源（11）は不平衡型（アンバランス型）とさ
れている。すなわち、この信号源（11）からのオーディ
オ信号が一方の出力端子（プラス出力端子）t₁に接続さ
れたケーブル（３）のホット側信号ライン（3A）を通じ
てアンプ（２）の入力端子T₁に供給され、他方の出力端
子（マイナス出力端子）t₂はコールド側の電源ラインに
接続されると共にケーブル（３）のコールド側信号ライ
ン（3B）を通じてアンプ（２）の入力端子T₂に接続され
るようになっている。

そして、このアンプ（２）において、（21）は初段の
オペアンプ、（22）はドライブ段のオペアンプ、（23）
は出力段のアンプを示し、アンプ（21），（22）の入力
段は、差動アンプ（図示せず）により構成されて非反転
入力端及び反転入力端を有する。

また、素子R₃，R₄は、アンプ（21）に負帰還をかける
とともに、その利得を決定するための抵抗器、素子R₂は
アンプ（21）の非反転入力端と反転入力端との直流電位
を等しくするための抵抗器、素子R₁は、アンプ（21）の
非反転入力端及び反転入力端から信号源（１）側を見た
ときのインピーダンスを等しくするための抵抗器、素子
C₁は、端子T₂を電源ライン（5B）と等しい交流電位とす
るためのコンデンサである。

さらに、素子R₆，R₇は、アンプ（23）からアンプ（2
2）に所定量の負帰還をかけるための抵抗器、素子R
₅は、アンプ（22）の非反転入力端及び反転入力端から
前段側を見たときのインピーダンスを等しくするための
抵抗器で、一般に、R₅＝R₆である。また、ライン（2
A），（2B）はアンプ（２）のホット側及びコールド側
の電源ラインである。

したがって、ケーブル（３）を通じて端子T₁，T₂に供
給されたオーディオ信号は、アンプ（21）〜（23）によ
り順次増幅されてスピーカ（４）に供給される。

また、このとき、外部からケーブル（３）のライン
（3A），（3B）にノイズが飛び込んでも、この外部ノイ
ズはアンプ（22）の非反転入力端及び反転入力端に同相
で供給されるので、アンプ（22）において相殺され、ス
ピーカ（４）には供給されない。すなわち、このアンプ
（２）は、外部ノイズに対してS/Nが良い。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述のアンプ（２）においては、ケーブル
（３）が長くなると、外部ノイズ（同相成分）に対する
除去特性、すなわち、アイソレーション特性が低下して
しまう。

すなわち、アンプ（21）の出力インピーダンスは、ほ
ぼ０なので、アンプ（22）の非反転入力端から前段側を
見たインピーダンスは、抵抗器R₅により値R₅となる。こ
れに対して、アンプ（22）の反転入力端から前段側を見
たインピーダンスは、ケーブル（３）の持つインピーダ
ンスｒと、抵抗器R₆の値R₆との和（ｒ＋R₆）となる。

したがって、ケーブル（３）のライン（3A），（3B）
に外部ノイズが乗ったとき、この外部ノイズが同相同レ
ベルであってもアンプ（22）の非反転入力端及び反転入
力端においては異なったレベルとなるので、この外部ノ
イズはアンプ（22）において相殺されることなく、スピ
ーカ（４）からノイズ音として再生されてしまう。

第４図は、上述の信号源（１），ケーブル（３）及び
アンプ（２）におけるアイソレーション特性の測定例を
示すもので、ケーブル（３）が長くなるほどそのインピ
ーダンスｒが大きくなるので、アイソレーション特性が
悪くなっていくことがわかる。

そして、実際の車においては、上述のように、信号源
（１）はダッシュボードないしその付近に設けられ、ア
ンプ（２）はトランクルームやシートの下などに設けら
れるとともに、ケーブル（３）は外部から見えないよう
に配線されるので、ケーブル（３）はかなりの長さとな
り、アイソレーション特性は大きく低下してしまう。

この場合、ｒ＋R₆＝R₅となるように、抵抗値R₅，R₆を
調整すれば、アイソレーション特性の低下を妨げるはず
であるが、車種や信号源（１）及びアンプ（２）の設置
場所などによってケーブル（３）の長さや種類が異な
り、したがって、ケーブル（３）のインピーダンスｒは
まちまちであるとともに、抵抗値R₅はアンプ（22），
（23）の負帰還量を決定しているので、抵抗値R₅，R₆の
調整による方法には、限界がある。

しかも、ユーザがオプションで信号源（１）やアンプ
（２）を買い足したときには、ユーザが抵抗値R₅，R₆を
調整することになり、好ましくない。

さらに、外部ノイズがケーブル（３）に乗る点が、特
定の一点であれば、抵抗値R₅，R₆の調整で対処できるか
もしれないが、実際にはノイズの飛び込み個所を一点に
特定できないので、抵抗値R₅，R₆の調整による方法で
は、不充分である。

この発明は、以上のような問題点を解決しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明においては、１対の入力端子のう
ちのホット側の端子が、第１のバッファアンプを通じて
差動アンプの一方の入力端に接続され、上記１対の入力
端子のうちのコールド側の端子が、第２のバッファアン
プを通じて上記差動アンプの他方の入力端に接続され、
上記第１のバッファアンプは、上記コールド側の端子が
信号の基準電位点とされ、上記第２のバッファアンプ
は、コールド側の電源ラインが信号の基準電位点とさ
れ、上記１対の入力端子に供給された入力信号が、上記
差動アンプから増幅されて取り出されるアイソレーショ
ン回路とするものである。

〔作用〕

アンプ（22）の非反転入力端及び反転入力端から前段
側を見たときのインピーダンスが等しくなる。

〔実施例〕

第１図において第３図と同様に信号源（１）は不平衡
型とされて成り、アンプ（２）にはオペアンプ（24）が
設けられ、その非反転入力端は入力端子T₂に接続され、
その出力端と反転入力端との間に、負帰還用の抵抗器R
₁₄が接続されるとともに、その反転入力端とアンプ
（２）のコールド側の電源ライン（2B）との間に、負帰
還量設定用の抵抗器R₁₃が接続される。また、R₁₃＝R₃，
R₁₄＝R₄とされる。

さらに、アンプ（24）の出力端が抵抗器R₆を通じアン
プ（22）の反転入力端に接続される。また、R₅＝R₆とさ
れる。

このような構成によれば、端子T₁，T₂のオーディオ信
号は、アンプ（21），（24）を通じてアンプ（22）の非
反転入力端及び反転入力端に供給され、さらに、アンプ
（22），（23）を通じてスピーカ（４）に供給される。

そして、この場合、アンプ（21），（24）の出力イン
ピーダンスはほぼ０なので、アンプ（22）の非反転入力
端及び反転入力端から前段側を見たときのインピーダン
スは、値R₅及び値R₆となるとともに、R₅＝R₆である。

したがって、ケーブル（３）のライン（3A），（3B）
に飛び込んだノイズは、同相同レベルでアンプ（22）に
供給されるので、アンプ（22）において相殺され、後段
には供給されない。すなわち、アイソレーション特性が
改善される。しかも、無調整である。

また、この場合、ケーブル（３）のライン（3A），
（3B）のインピーダンスr,rが関係しないので、ケーブ
ル（３）として任意の種類のケーブルを任意の長さにわ
たって使用できるとともに、そのケーブル（３）がアイ
ソレーション特性に影響を与えることがない。

第２図は、第１図の回路のアイソレーション特性の測
定例を示すもので、この測定結果からも明らかなよう
に、ケーブル（３）の長さにかかわらずアイソレーショ
ン特性は良好である。

そして、このようにアイソレーション特性が良好にな
るので、アンプ（２）のプリント基板のパターン設計が
容易になる。

なお、上述においては、カーコンポーネントのチュー
ナなどにおけるパワーアンプの場合であるが、アイソレ
ーション回路であれば、例えば自動車電話にも、この発
明を適用できる。

また、抵抗器R₃を接続しない（R₁₃＝∞）とともに、R
₁₄＝０としてオペアンプ（24）をボルテージフォロワと
してもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、アンプ（24）によりアンプ（22）
の非反転入力端及び反転入力端から前段側を見たインピ
ーダンスが等しく、したがって、ケーブル（３）のライ
ン（3A），（3B）に飛び込んだノイズは、同相同レベル
でアンプ（22）に供給されるので、アンプ（22）におい
て相殺され、後段には供給されない。すなわち、アイソ
レーション特性が改善される。しかも、無調整である。

そして、このようにアイソレーション特性が良好にな
るので、アンプ（３）のプリント基板のパターン設計が
容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の接続図、第２図〜第４図はそ
の説明のための図である。（１）は信号源、（２）はアンプ、（３）はケーブルで
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03F 1/00 - 1/28 H03F 3/00 - 3/195 H03F 3/38 - 3/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】信号源の一方の出力端子に接続線を介して
接続されたホット側の端子が、第１のバッファアンプを
通じて差動アンプの一方の入力端に接続され、コールド側の電源ラインに接続された上記信号源の他方
の出力端子に接続線を介して接続されたコールド側の端
子が、第２のバッファアンプを通じて上記差動アンプの
他方の入力端に接続され、上記第１のバッファアンプは、上記コールド側の端子が
信号の基準電位点とされ、上記第２のバッファアンプは、上記コールド側の電源ラ
インが信号の基準電位点とされ、上記信号源から上記接続線を介して供給された入力信号
が、上記差動アンプから増幅されて取り出されるアイソ
レーション回路。
【請求項２】信号源の一方の出力端子に接続線を介して
接続されたホット側の端子が、第１のバッファアンプを
通じて差動アンプの一方の入力端に接続され、コールド側の電源ラインに接続された上記信号源の他方
の出力端子に接続線を介して接続されたコールド側の端
子が、第２のバッファアンプを通じて上記差動アンプの
他方の入力端に接続され、上記第１のバッファアンプは、上記コールド側の端子が
信号の基準電位点とされ、上記第２のバッファアンプは、ボルテージフォロワとさ
れ、上記信号源から上記接続線を介して供給された入力信号
が、上記差動アンプから増幅されて取り出されるアイソ
レーション回路。