JP2984001B2 - 遅延されたスイッチオフを有する低電圧制御された予備電子回路 - Google Patents

遅延されたスイッチオフを有する低電圧制御された予備電子回路

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/28Modifications for introducing a time delay before switching

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に、急なスイッチオフに影響を受けや
すい構成要素を含む電子ユーザ装置の接続を遮断または
スイッチオフするために用いられるタイプの、遅延され
たスイッチオフを有する低電圧制御された予備(または
待機)電子回路に関する。
知られているように、いわゆる予備ユニットを含む電
子スイッチ−オフ回路は、電子構成部分内を流れる電流
を遮断するために用いられ、前記予備回路は、前記構成
部分を含む装置がスイッチをオフされたときでさえ実用
上、電流の吸収なしに前記構成部分を働かせ続ける。
予備のスイッチ−オフ回路は二状態装置であり(すな
わち“オン”位置または“オフ”位置のいずれかにあり
得る)、かつ電圧制御されたものであってもよく、一般
的には予備スイッチング電圧は様々な技術に従って設定
される。たとえば、もし予備回路がTTLコンパチブルな
ら、スイッチ−オン電圧レベルが2.0Vより高くなければ
ならない一方、スイッチ−オフ電圧レベルは0.8Vより低
くなければならない。
予備回路の使用の一例は、遠隔制御を用いた無線受信
機またはテレビジョンセットのスイッチオフであり、無
線受信機またはテレビジョンセットは電源に接続された
ままであるがその電流吸収は実際には0である。
しかしながらこの場合、もし無線受信機またはテレビ
ジョンセットが急にスイッチをオフされ、不愉快な音響
効果を引き起こすなら問題が起こる。
この問題を解決するために、予備回路と遅延回路を組
合わせることが知られており、このようにして得られた
遅延回路は前記構成部分のスイッチ−オフ時間を延長す
る。このような予備回路および遅延回路の組合せは文献
において知られている(たとえば第1図を参照)。
既知の解決方法は、電源Vccピンと予備ピンを接続す
るスイッチング回路の使用を教示する。しかしながら、
この解決方法は2つの回路の使用を必要とし(予備回路
および前記予備回路をスイッチングするための回路)、
かつそれゆえより集積化の低下を伴う。そうでない場
合、もしスイッチング機能が集積化されるなら、遅延回
路は外部コンデンサC1に接続されなければならず、それ
によってこの端部に向かい合うピンを必要とし、これは
不利であるとみなされる。
異なる解決方法がSGSデータブックにおいて、特にSGS
によってTDA 7360と名付けられた集積化構成部分を参
照することによって述べられている。提案された解決方
法の典型的な実施例は第2図に表される。ブロック1お
よびブロック2は外部にある。(ブロックEを規定する
破線を参照)。CMOSまたはTTLコンパチブルのいずれか
である制御ブロック2はスイッチングブロック1の開成
および閉成を制御し、順にユーザ装置に含まれる電流源
(その1つは第2図のトランジスタQ0によって図で示さ
れる)の動作を制御し、ブロック1が“オン”位置にあ
るとき(すなわちスイッチが閉じている)、遅延段のト
ランジスタQ1(遅延段は抵抗器R,R1,R2、コンデンサC2
およびダイオードD1をも含む)はオンでありかつ出力電
圧Ioutは0ではない。コンデンサC2は、前記ユーザ回路
のしきい値電圧より大きいかまたはそれに等しい電圧Vc
に充電され、前記しきい値電圧は、電圧降下Ve(ベース
−エミッタ電圧トランジスタQ1)と、Vr(抵抗器Rにか
かる電圧)と、Vd(ダイオードD1にかかる電圧)との和
で与えられる。ブロック1がその“オフ”位置にあると
き(すなわち開成)、コンデンサC2は、R1・C2に等しい
時定数Tdで放電し(第3図参照)、それゆえVcは減少す
る(これもまた第3図に示される)。Vcが、Q1、Rおよ
びD1によって形成される回路のしきい値電圧より下に降
下すると、トランジスタQ1は“オフ”状態に切換わり、
それにより総電流源Q0の出力電流Ioutが0になるように
総電流源Q0のスイッチをオフする。遅延時間TDは第3図
に表わされる。
記述された既知の回路はいくつかの不利な点を有し、
その中で高スイッチ−オフしきい値電圧が言及されるか
もしれない。
この発明は目標は、大変低いしきい値を有する制御電
圧を必要とする(たとえば無線受信機またはテレビジョ
ンセットのための)電子スイッチ−オフ予備回路を提供
することによって上に述べた不利な点を排除することで
ある。
この発明の目的は、特別に設けられた外部手段に頼る
ことなく都合の良い遅延を達成する前記回路を提供する
ことである。
この発明の必然的な目的は、どのような外部手段を接
続するためにも必要とされるであろう追加の端子または
ピンを排除することによって大きさを減少させることで
ある。
これ以降明白になるであろう、この目標、述べられた
目的および他の目的は請求項1に従う電子スイッチ−オ
フ予備回路によって達成される。
この発明の特性および利点は、この発明に従って、添
付の図面において非限定的な例のみによって表された、
好ましいが排他的ではないスイッチ−オフ予備回路の実
施例の記述から明らかになるであろう。
第4図を参照すると、回路はマイクロプロセッサ3に
よって発生されかつCMOSコンパチブル制御ブロック4を
介して予備入力11において供給される電圧信号VSt−by
(第5図に示される)によってオンおよびオフにスイッ
チされてもよい、制御された定電流源G1を含む。
さらに、この発明に従う回路は、第2定電流源G2を含
み(ブロック5に含まれる)、前記第2電流源はG1と同
じ態様でかつG1と同時に制御ブロックまたは段4によっ
て制御される。G2(簡単な抵抗器によって実現されても
よい)は抵抗器RXおよびコンデンサCXの並列接続を含み
かつG2と接地との間に配列される遅延手段9を供給す
る。コンデンサCXは適切な手段を必要とせず、その代わ
りユーザ回路を接地に接続するためにユーザ回路に既に
存在するコンデンサが用いられてもよいことが強調され
なければならない。
前記回路はさらに、4つのトランジスタQ2、Q3、Q4
よびQ5を有利に含む電流ループ6を含み、その中におい
てトランジスタQ2およびQ3がPNPカレントミラーを形成
しかつトランジスタQ4およびQ5がNPNカレントミラーを
形成する。
詳細には、Q2はそのエミッタが電流Vcc(第1基準電
位ラインを規定する)に接続されかつそのベースはダイ
オード接続されるQ3のベースに接続される、すなわち、
Q3のエミッタがVccに接続される一方Q3はのベースおよ
びコレクタ端子が相互に短絡されている。さらに、Q2
コレクタはループの第1入力7およびQ4のベースに短絡
されるQ4のコレクタに接続され、Q4のベースは順にQ5
ベースに接続され、Q4のエミッタは遅延手段9に接続さ
れるループの第2入力8を規定する。Q5はさらにそのコ
レクタがQ3のコレクタ(およびループ回路6の出力10)
に接続されかつそのエミッタは接地に接続される(第2
基準電位ラインを規定する)。さらに、電流制御抵抗器
R5はQ5のコレクタと出力10の間に設けられてもよい。電
流ループ6の出力10はユーザ回路(図示されず)の複数
個の電流源に接続され、このような電流源は図において
トランジスタQ6によって図示される。さらに抵抗器R6
Q3のベース−コレクタ接続に設けられてもよく、このよ
うな抵抗器はループスイッチオフ電流を設定するために
有用である。
電流ループ6は実際、制御入力7、8上に存在する制
御信号に従って、可変利得を有する制御された電流源と
して動作するように実現される。特にループは、標準動
作の間必要な電流をソーストランジスタQ6を与え(G1
制御電圧VSt−byを与えられかつそれゆえオンでありル
ープ6を給電する)、かつ開成したループ電流利得(ル
ープがこれらの2つのトランジスタの間の接続点におい
て開いているとき、Q2およびQ4を流れる電流間の比とし
て規定される)を、入力7上に制御信号が存在しないと
き、1より低くするように実現され、かつ制御入力8上
の電圧VCXは、以下でより詳細に説明されるであろうよ
うに、数10分の1ミリボルトの値を有するプリセットし
きい値VXより低くなる。
詳細には、上の条件を満たすようなループの電流利得
を設定するための2つの方法がある。1つの方法は、カ
レントミラー(PNPおよびNPN)を適合可能にするためト
ランジスタQ2−Q5のエミッタ領域を適切に選択すること
にある。実際、もしVCX=0なら、ループの電流利得(A
i)は以下の式で与えられる。
特に、トランジスタQ2およびQ3が同じエミッタ領域を
有するようにトランジスタQ2およびQ3を実現しかつQ4
エミッタ領域をQ5のものの10倍にすることによって、上
に規定されたように電流利得Iiは10分の1に等しくな
り、それによって実際に動作においてもループのスイッ
チオフを保証する。
第2の方法は、トランジスタQ2−Q5のエミッタに直列
で異なる抵抗器を加えることによって、前記ループを構
成するトランジスタのエミッタを縮退させることであ
る。特に、第6図において解決方法が示され、異なる値
の抵抗器R3、R4は各々トランジスタQ4およびQ5のエミッ
タに直列に接続される。このような抵抗器はトランジス
タQ4およびQ5のベース−エミッタ降下を引き起こしか
つ、このようにしてそれらを流れる電流を異なるものに
する。抵抗R3およびR4を適切に選択することによって、
ループ6のオープンループ利得は、予備回路のより低い
しきい値VXにおいて1より低く設定されてもよい。
上の2つの方法はしかしながら互いを排除せず、かつ
スイッチオフの間のループの電流利得はトランジスタの
エミッタ領域を変化させかつエミッタ縮退抵抗器を同時
に挿入することによって設定されてもよい。
この発明に従う回路の動作は以下のとおりである。
オンにスイッチした後、速い過渡の後、電流源G1およ
びG2が“オン”状態(動作中)であるとき、コンデンサ
CXは抵抗器RXを介して電流源G2によって決定される電圧
によって充電され、このようにしてトランジスタQ4はそ
のエミッタにおける高い電位のためにその“オフ”状態
(動作していない)である。Q4が“オフ”であるとき、
G1によって発生された電流はトランジスタQ5のベースを
通って流れかつ前記トランジスタQ5およびトランジスタ
Q2およびQ3をスイッチオンする。電流源Q6はその結果
“オン”にスイッチされかつ電子回路に電流を与える。
前記電源G1およびG2がそれらの“オフ”状態に位置さ
れるとき、コンデンサCXは時定数TX(TXはRX・CXに等し
い、第5図を参照)で放電しかつこのようにして電圧V
CXは減少する(第5図を参照)。VCXがしきい値電圧VX
(トランジスタQ4におけるベース−エミッタ電圧降下が
このようなトランジスタのスイッチオンを引き起こすの
に十分な電圧に対応する)に到達するとき、Q4は導通し
始め、ループの平衡を失わせ、ループの電流利得は1よ
り小さくなりかつ電流源Q6に加えてループは安全に“オ
フ”位置にスイッチされる。
実際、遅延手段の電圧VCXがしきい値VXに達すると、
スイッチオフ信号はそれをスイッチオフするためにルー
プ6の第2制御入力8に供給される。
第5図に表わされるように、前記回路のスイッチ−オ
フ曲線は、 (1) 時定数RXCX (2) しきい値電圧VXのレベル の2つの要因に依存する。
前述の記述から理解されるかもしれないように、この
発明は前述の目的を達成する。実際この発明に従う予備
回路は、Q5のベース−エミッタ電圧降下とQ4のスイッチ
−オンベース−エミッタ電圧との差に起因する、大変低
いしきい値(10分の1ミリボルトのオーダ、または多く
とも100mV)を有する。
述べられた構造のため、コンデンサCXとして、既に存
在するコンデンサ、特に接地にユーザ回路を接続するた
めにそれ自身のピンを介してユーザ回路に接続されたも
の、が用いられてもよく、それゆえCXのためにさらにピ
ンを設ける必要はなく、それによってユーザ回路および
予備回路を含む集積回路の大きさを減少させる。
さらに、この発明に従う回路は、そのすべての構成部
分が可能ならばユーザ回路とともに単一チップ内に収容
されてもよく、遅延されたスイッチオフを有する予備機
能は集積回路の予備ピンから直接得られてもよいので、
外部手段または構成部分を必要としない。
示された解決方法は簡単でありかつより少ない費用で
簡単に集積化されるかもしれない。
この発明は多くの修正および変更の余地があり、すべ
てはこの発明の概念の範囲内に収まる。特に、1より低
いループ6のオープンループ利得が、上に示したような
異なる方法で得られてもよいことをさらに強調する。
さらに、すべての詳細は技術的に均等の他のもの置換
えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は先行技術に従う、外部遅延およびスイッチ−オ
フ手段を有する予備スイッチ−オフ回路の略図である。 第2図はSGSデータブックにおいて実例として述べられ
るそれ自体既知の装置の実施例を示す。 第3図は第2図に示される回路で得られる遅延時間を示
す。 第4図はこの発明に従う遅延手段の予備回路の図であ
る。 第5図は第4図に従う予備回路で得られる遅延時間を示
す。 第6図はこの発明に従う回路の異なる実施例の図であ
る。 図において、R、R1、R2、R3、R4、R5は抵抗、Q0、Q1
Q2、Q3、Q4、Q5、Q6はトランジスタである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−16963(JP,A) 実開 昭52−133147(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03K 17/28

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予備スイッチング信号を受ける予備入力と
    出力とを規定する電圧制御電流源(5)と、遅延された
    スイッチ−オフ信号を発生する遅延手段(9)とを含
    み、 前記電圧制御電流源(5)は、2つの制御入力(7,8)
    を有する電流ループ(6)に接続され、前記制御入力の
    一方(7)は前記予備入力(11)に接続されて、前記予
    備スイッチング信号を受けると前記電流ループ(6)を
    オンにスイッチングし、かつ、前記制御入力の他方
    (8)は前記遅延手段(9)に接続され、前記遅延手段
    (9)はまた前記予備入力(11)に接続されかつ、前記
    予備スイッチング信号を受けて前記遅延されたスイッチ
    −オフ信号を発生し、 前記電流ループは、前記予備スイッチング信号を受ける
    とオンにスイッチされかつ、前記予備スイッチング信号
    および前記遅延されたスイッチ−オフ信号がないときオ
    ンのままであり、 前記電流ループは前記第2制御入力(8)の前記遅延さ
    れたスイッチ−オフ信号によってオフにスイッチされ、 前記電流ループ(6)は、前記遅延されたスイッチ−オ
    フ信号を受けるとき、1より低いオープンループ電流利
    得を有することを特徴とする、遅延されたスイッチオフ
    を有する低電圧制御された予備電子回路。
  2. 【請求項2】前記電流ループ(6)は第1基準電位ライ
    ン(VCC)と第2基準電位ライン(接地)との間に直列
    に接続されかつ、上部カレントミラーおよび下部カレン
    トミラーを規定する、第1PNPおよび第2NPNカレントミラ
    ー手段(Q2−Q5)を含み、前記上部および前記下部カレ
    ントミラーの間の接続点は各々前記第1制御入力(7)
    および前記出力(10)を規定し、かつ下部カレントミラ
    ー(Q4,Q5)は前記遅延手段(9)に接続されかつ前記
    第2制御入力(8)を規定することを特徴とする、請求
    項1に記載の回路。
  3. 【請求項3】前記上部カレントミラーは、そのエミッタ
    端子が前記第1基準電位ライン(Vcc)に接続され、そ
    のコレクタ端子が前記第1制御入力(7)および前記下
    部カレントミラーに接続されるPNP型の第1トランジス
    タ(Q2)と、そのエミッタ端子が前記第1基準電位ライ
    ン(VCC)に接続され、そのベース端子が前記第1トラ
    ンジスタのベース端子に接続され、かつそのコレクタ端
    子が前記出力(10)および前記第2カレントミラーに接
    続される第2PNPトランジスタ(Q3)とを含み、前記第2
    カレントミラーは、そのコレクタ端子が前記第1トラン
    ジスタの前記コレクタ端子に接続されかつそのエミッタ
    端子が前記遅延回路(9)に接続される第3NPNトランジ
    スタ(Q4)と、そのコレクタ端子が前記第2トランジス
    タの前記コレクタ端子に接続され、そのベース端子が前
    記第3トランジスタのベース端子に接続され、かつその
    エミッタ端子が前記第2基準電位ライン(接地)に接続
    される第4NPNトランジスタ(Q5)とを含み、前記第2お
    よび第3トランジスタ(Q3,Q5)はダイオード接続され
    ることを特徴とする、請求項2に記載の回路。
  4. 【請求項4】前記トランジスタのエミッタ領域は、1よ
    り低い前記オープンループ利得を得るように選択される
    こと特徴とする、請求項3に記載の回路。
  5. 【請求項5】1より低い前記オープンループ利得は、異
    なる抵抗のエミッタ縮退抵抗器(R3,R4)を、前記トラ
    ンジスタ(Q4,Q5)のエミッタ端子と直列に配列するこ
    とによって得られることを特徴とする、請求項3に記載
    の回路。
  6. 【請求項6】前記第1基準電位ライン(Vcc)と前記電
    流ループ(6)の前記入力(7)との間に接続されかつ
    前記予備スイッチング信号によって制御される第1電圧
    制御電流源(G1)と、第1基準電位ライン(Vcc)と遅
    延手段(9)との間に接続されかつ前記予備スイッチン
    グ信号によって制御される第2電圧制御電流源(G2)に
    よって特徴付けられる、請求項1に記載の回路。
JP1132511A 1988-05-26 1989-05-25 遅延されたスイッチオフを有する低電圧制御された予備電子回路 Expired - Lifetime JP2984001B2 (ja)

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JPH0250519A JPH0250519A (ja) 1990-02-20
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