JP3582243B2 - 入力切換回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ステレオアンプ、テレビ、ビデオテープレコーダー等のＡＶ機器に用いる入力切換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＶ機器の扱う信号の数が増え、入力信号を選択する入力切換回路の必要性が高まる一方、機器の小型化を実現するためＩＣ内部に切換回路を構成する事が求められている。
【０００３】
従来のＩＣ内部の入力切換回路では、２種類の信号、すなわちＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する入力信号と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する入力信号を切り換えるとき、動作の中心（動作点）の電圧レベルを揃えるためにコンデンサーが必要であった。以下、図２によって、この従来の入力切換回路の一例の説明を行う。
【０００４】
図２は従来の入力切換回路の回路図を示すものである。図２において、１は回路を動かす電源、２はＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する信号入力部、３は信号入力部２から入力される信号を次段の第１の差動増幅器に伝えるトランジスター、４及び５はトランジスターで、このトランジスタ４及び５により第１の差動増幅器を構成する。６は２つの信号を切り換えるスイッチ、７は第１の差動増幅器を動かす定電流源、８は第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路の出力側のトランジスター、９は前記カレントミラー回路の入力側のトランジスター、１０は前記カレントミラー回路の出力信号を増幅するトランジスター、１１はトランジスター１０を動作させる定電流源、１２は出力信号を第１の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗、１３は出力の直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源、１４は本入力切換回路が切り換えた信号を外部に出力する出力端子、１５は直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する信号入力部、１６は信号入力部１５の直流電圧をカットするカップリング用コンデンサー、１７はカップリング用コンデンサー１６より伝えられた信号の直流電圧レベルをＧＮＤレベル（０Ｖ）にする抵抗、１８は信号入力部１５から入力される信号を第２の差動増幅器に伝えるトランジスター、１９及び２０はトランジスターで、このトランジスタ１９及び２０により第２の差動増幅器を構成する。
【０００５】
以上のように構成された従来の入力切換回路について、以下その動作を説明する。
【０００６】
まず、スイッチ６がＡ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部２から入力される信号は経路Ｓ１によってトランジスター３のベースに入力され、トランジスター３の働きによってエミッターから出力され経路Ｓ２によって差動増幅器のトランジスター４のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作し、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＡ側に接続されているため定電流は、経路Ｓ４によって差動増幅器であるトランジスター４に、Ｓ３によってトランジスター５に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター４とトランジスター５のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【０００７】
トランジスター４の出力電流は経路Ｓ７によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター５の出力電流は経路Ｓ８によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。また、トランジスター９のコレクターは、経路Ｓ９によってトランジスター９のベースに接続されると同時に、経路Ｓ１０によってトランジスター８のベースに接続されるため、カレントミラーの出力は、トランジスター８のコレクターから出力され、経路Ｓ１１によってトランジスター１０のベースに伝えられる。ここで定電流源１１の入力は経路Ｓ１４によって電源１に接続され、経路Ｓ１３によってトランジスター１０に接続されるため定電流動作を行い、トランジスター１０は増幅回路として動作する。
【０００８】
トランジスター１０の電流増幅作用によって、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される出力信号はＳ１５によって抵抗１２に伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ１６によって差動増幅器であるトランジスター５のベースに帰還される。この帰還のため、出力端子１４の信号電圧は、入力信号２と同じ大きさの信号となる。
【０００９】
ここで、Ｓ１７によって抵抗１２は定電流源１３に接続されているため、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧、
【００１０】
【数１】
【００１１】
が発生する。
次に、スイッチ６がＢ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部１５から入力される信号は、経路Ｓ１８によってコンデンサー１６に接続されて、コンデンサー１６の働きにより直流電圧レベルがカットされ０Ｖになって、経路Ｓ１９によりトランジスター１８のベースに入力される。トランジスター１８のベースはまた経路Ｓ２０により抵抗１７に接続されているため、０Ｖを中心とした増幅作用を行い、エミッターから出力され経路Ｓ２１によって差動増幅器のトランジスター１９のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＢ側に入っているため定電流は経路Ｓ２２によって差動増幅器であるトランジスター１９に、Ｓ２３によってトランジスター２０に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター１９とトランジスター２０のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【００１２】
トランジスター１９の出力電流は、経路Ｓ２４によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター２０の出力電流は経路Ｓ２５によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。以下、前述したスイッチ６がＡ側に接続されているときの動作と全く同じ動作により、入力信号１５は、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される信号はＳ１５によって抵抗１２に伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ２６によって差動増幅器であるトランジスター２０のベースに帰還される。また、スイッチ６がＡ側に接続されているときと同様に、出力端子１４には動作に必要な直流出力電圧、
【００１３】
【数２】
【００１４】
が発生する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の入力切換回路では、２種類の信号、すなわちＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する入力信号と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する入力信号を切り換えるとき、動作の中心（動作点）の電圧レベルを揃えるためにカップリング用コンデンサー１６が必要であった。これにより、ＩＣ内部では大きなコンデンサーが構成できないため、ＩＣの外に高価で実装スペースの大きなコンデンサーを配置することになり、コストアップにつながると共に装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、動作の中心となる直流電圧が違う作動増幅回路を切り換えることにより、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要な入力切換回路を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の入力切換回路は、グランドレベルを中心に信号電圧が変化する第１の信号入力部と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部と、前記第１の信号入力部の次段に設けられた第１のトランジスターと、第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスターと、前記第２の信号入力部の入力信号を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスターと、前記第１の信号入力部と第２の信号入力部の動作を切り換える第１のスイッチと、前記第１の差動増幅器を動作させる第１の定電流源と、前記第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスターと、前記カレントミラー回路の出力信号を増幅する第６のトランジスターと、前記第６のトランジスターを動作させる第２の定電流源と、前記第６のトランジスターの出力信号を外部に出力する出力端子と、前記出力端子より出力される出力信号を前記第１または第２の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗と、前記出力端子から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する第３の定電流源とを備え、前記第３の定電流源をカットする第２のスイッチを備えた構成を有している。
【００１８】
この構成によって、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要になるという作用を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、グランドレベルを中心に信号電圧が変化する第１の信号入力部と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部と、前記第１の信号入力部の次段に設けられた第１のトランジスターと、第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスターと、前記第２の信号入力部の入力信号を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスターと、前記第１の信号入力部と第２の信号入力部の動作を切り換える第１のスイッチと、前記第１の差動増幅器を動作させる第１の定電流源と、前記第１または第２の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスターと、前記カレントミラー回路の出力信号を増幅する第６のトランジスターと、前記第６のトランジスターを動作させる第２の定電流源と、前記第６のトランジスターの出力信号を外部に出力する出力端子と、前記出力端子より出力される出力信号を前記第１または第２の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗と、前記出力端子から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する第３の定電流源とを備え、前記第３の定電流源をオン／オフ制御する第２のスイッチを備えたものであり、この構成によって、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要になるという作用を有する。
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図１を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態の入力切換回路の構成を示す回路図である。図１において、１は回路を動かす電源、２はＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する信号入力部、３は信号入力部２を次段の第１の差動増幅器に伝える第１のトランジスター、４及び５は第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスター、６は２つの信号を切り換えるスイッチ、７は第１の差動増幅器を動作させる定電流源、８及び９は第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスター、１０はカレントミラー回路の出力を増幅する第６のトランジスター、１１は第６のトランジスター１０を動作させる定電流源、１４は本入力切換回路が切り換えた信号を外部に出力する出力端子、１２は出力端子１４から出力される出力信号を第１の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗、１３は出力の直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源、１５は直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部、１６及び１７は信号入力部１５を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスター、１８は出力端子１４から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源をカットするスイッチである。
【００２１】
以上のように構成された本実施の形態の入力切換回路について、以下その動作を説明する。
【００２２】
まず、スイッチ６がＡ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部２は経路Ｓ１によってトランジスター３のベースに入力され、トランジスター３の働きによってエミッターから出力され経路Ｓ２によって第１の差動増幅器のトランジスター４のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＡ側に接続されているため、定電流は経路Ｓ４によって第１の差動増幅器であるトランジスター４に、Ｓ３によってトランジスター５に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター４とトランジスター５のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生し、トランジスター４の出力電流は経路Ｓ７によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター５の出力電流は経路Ｓ８によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。
【００２３】
また、トランジスター９のコレクターは、経路Ｓ９によってトランジスター９のベースに接続されると同時に、経路Ｓ１０によってトランジスター８のベースに接続されるため、カレントミラーの出力は、トランジスター８のコレクターから出力され、経路Ｓ１１によってトランジスター１０のベースに伝えられる。
【００２４】
ここで定電流源１１の入力は経路Ｓ１４によって電源１に接続され、経路Ｓ１３によってトランジスター１０に接続されるため定電流動作を行い、トランジスター１０は増幅回路として動作する。トランジスター１０の電流増幅作用によって、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される出力信号はＳ１５によって抵抗１２にも伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ１６によって第１の差動増幅器であるトランジスター５のベースに帰還される。この帰還のため、出力端子１４の信号電圧は、入力信号２と同じ大きさの信号となる。
【００２５】
ここでＳ１７によって抵抗１２はスイッチ１８に接続され、スイッチ１８はオンして経路Ｓ１８によって定電流源１３に接続されている。このため、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧、
【００２６】
【数３】
【００２７】
が発生する。
次に、スイッチ６がＢ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部１５は経路Ｓ１９によって第２の差動増幅器のトランジスター１９のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＢ側に接続されているため、定電流は経路Ｓ２０によって第２の差動増幅器であるトランジスター１６に、Ｓ２１によってトランジスター１７に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター１６とトランジスター１７のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【００２８】
トランジスター１６の出力電流は、経路Ｓ２２によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター１７の出力電流は経路Ｓ２３によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。以下、前述のスイッチ６がＡ側に接続されているときの動作と全く同じ動作により、信号入力部１５から入力される信号は、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力信号はＳ１５によって抵抗１２にも伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ２４によって第２の差動増幅器であるトランジスター１７のベースに帰還される。ここでスイッチ６がＢ側に接続されている時、スイッチ１８はオフさせる。よって、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧として、信号入力部１５から入力される信号と同じ直流電圧が発生する。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、スイッチ６がＢ側に接続されている時、スイッチ１８をオフさせることにより、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧として、信号入力部１５から入力される信号と同じ直流電圧が発生するので、従来のようにカップリング用コンデンサを削除することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、動作の中心となる直流電圧が違う作動増幅回路を切り換えることにより、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要なため、極めて安価で小型の入力切換回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の入力切換回路の回路図
【図２】従来の入力切換回路の回路図
【符号の説明】
２ 第１の信号入力部
３ 第１のトランジスター
４ 第２のトランジスター
５ 第３のトランジスター
６ 第１のスイッチ
７ 第１の定電流源
８ 第４のトランジスター
９ 第５のトランジスター
１０ 第６のトランジスター
１１ 第２の定電流源
１２ 抵抗
１３ 第３の定電流源
１４ 出力端子
１５ 第２の信号入力部
１６ 第７のトランジスター
１７ 第８のトランジスター
１８ 第２のスイッチ
【発明が属する技術分野】
本発明は、ステレオアンプ、テレビ、ビデオテープレコーダー等のＡＶ機器に用いる入力切換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＶ機器の扱う信号の数が増え、入力信号を選択する入力切換回路の必要性が高まる一方、機器の小型化を実現するためＩＣ内部に切換回路を構成する事が求められている。
【０００３】
従来のＩＣ内部の入力切換回路では、２種類の信号、すなわちＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する入力信号と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する入力信号を切り換えるとき、動作の中心（動作点）の電圧レベルを揃えるためにコンデンサーが必要であった。以下、図２によって、この従来の入力切換回路の一例の説明を行う。
【０００４】
図２は従来の入力切換回路の回路図を示すものである。図２において、１は回路を動かす電源、２はＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する信号入力部、３は信号入力部２から入力される信号を次段の第１の差動増幅器に伝えるトランジスター、４及び５はトランジスターで、このトランジスタ４及び５により第１の差動増幅器を構成する。６は２つの信号を切り換えるスイッチ、７は第１の差動増幅器を動かす定電流源、８は第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路の出力側のトランジスター、９は前記カレントミラー回路の入力側のトランジスター、１０は前記カレントミラー回路の出力信号を増幅するトランジスター、１１はトランジスター１０を動作させる定電流源、１２は出力信号を第１の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗、１３は出力の直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源、１４は本入力切換回路が切り換えた信号を外部に出力する出力端子、１５は直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する信号入力部、１６は信号入力部１５の直流電圧をカットするカップリング用コンデンサー、１７はカップリング用コンデンサー１６より伝えられた信号の直流電圧レベルをＧＮＤレベル（０Ｖ）にする抵抗、１８は信号入力部１５から入力される信号を第２の差動増幅器に伝えるトランジスター、１９及び２０はトランジスターで、このトランジスタ１９及び２０により第２の差動増幅器を構成する。
【０００５】
以上のように構成された従来の入力切換回路について、以下その動作を説明する。
【０００６】
まず、スイッチ６がＡ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部２から入力される信号は経路Ｓ１によってトランジスター３のベースに入力され、トランジスター３の働きによってエミッターから出力され経路Ｓ２によって差動増幅器のトランジスター４のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作し、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＡ側に接続されているため定電流は、経路Ｓ４によって差動増幅器であるトランジスター４に、Ｓ３によってトランジスター５に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター４とトランジスター５のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【０００７】
トランジスター４の出力電流は経路Ｓ７によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター５の出力電流は経路Ｓ８によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。また、トランジスター９のコレクターは、経路Ｓ９によってトランジスター９のベースに接続されると同時に、経路Ｓ１０によってトランジスター８のベースに接続されるため、カレントミラーの出力は、トランジスター８のコレクターから出力され、経路Ｓ１１によってトランジスター１０のベースに伝えられる。ここで定電流源１１の入力は経路Ｓ１４によって電源１に接続され、経路Ｓ１３によってトランジスター１０に接続されるため定電流動作を行い、トランジスター１０は増幅回路として動作する。
【０００８】
トランジスター１０の電流増幅作用によって、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される出力信号はＳ１５によって抵抗１２に伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ１６によって差動増幅器であるトランジスター５のベースに帰還される。この帰還のため、出力端子１４の信号電圧は、入力信号２と同じ大きさの信号となる。
【０００９】
ここで、Ｓ１７によって抵抗１２は定電流源１３に接続されているため、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧、
【００１０】
【数１】
が発生する。
次に、スイッチ６がＢ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部１５から入力される信号は、経路Ｓ１８によってコンデンサー１６に接続されて、コンデンサー１６の働きにより直流電圧レベルがカットされ０Ｖになって、経路Ｓ１９によりトランジスター１８のベースに入力される。トランジスター１８のベースはまた経路Ｓ２０により抵抗１７に接続されているため、０Ｖを中心とした増幅作用を行い、エミッターから出力され経路Ｓ２１によって差動増幅器のトランジスター１９のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＢ側に入っているため定電流は経路Ｓ２２によって差動増幅器であるトランジスター１９に、Ｓ２３によってトランジスター２０に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター１９とトランジスター２０のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【００１２】
トランジスター１９の出力電流は、経路Ｓ２４によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター２０の出力電流は経路Ｓ２５によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。以下、前述したスイッチ６がＡ側に接続されているときの動作と全く同じ動作により、入力信号１５は、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される信号はＳ１５によって抵抗１２に伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ２６によって差動増幅器であるトランジスター２０のベースに帰還される。また、スイッチ６がＡ側に接続されているときと同様に、出力端子１４には動作に必要な直流出力電圧、
【００１３】
【数２】
が発生する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の入力切換回路では、２種類の信号、すなわちＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する入力信号と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する入力信号を切り換えるとき、動作の中心（動作点）の電圧レベルを揃えるためにカップリング用コンデンサー１６が必要であった。これにより、ＩＣ内部では大きなコンデンサーが構成できないため、ＩＣの外に高価で実装スペースの大きなコンデンサーを配置することになり、コストアップにつながると共に装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、動作の中心となる直流電圧が違う作動増幅回路を切り換えることにより、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要な入力切換回路を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の入力切換回路は、グランドレベルを中心に信号電圧が変化する第１の信号入力部と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部と、前記第１の信号入力部の次段に設けられた第１のトランジスターと、第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスターと、前記第２の信号入力部の入力信号を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスターと、前記第１の信号入力部と第２の信号入力部の動作を切り換える第１のスイッチと、前記第１の差動増幅器を動作させる第１の定電流源と、前記第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスターと、前記カレントミラー回路の出力信号を増幅する第６のトランジスターと、前記第６のトランジスターを動作させる第２の定電流源と、前記第６のトランジスターの出力信号を外部に出力する出力端子と、前記出力端子より出力される出力信号を前記第１または第２の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗と、前記出力端子から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する第３の定電流源とを備え、前記第３の定電流源をカットする第２のスイッチを備えた構成を有している。
【００１８】
この構成によって、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要になるという作用を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、グランドレベルを中心に信号電圧が変化する第１の信号入力部と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部と、前記第１の信号入力部の次段に設けられた第１のトランジスターと、第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスターと、前記第２の信号入力部の入力信号を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスターと、前記第１の信号入力部と第２の信号入力部の動作を切り換える第１のスイッチと、前記第１の差動増幅器を動作させる第１の定電流源と、前記第１または第２の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスターと、前記カレントミラー回路の出力信号を増幅する第６のトランジスターと、前記第６のトランジスターを動作させる第２の定電流源と、前記第６のトランジスターの出力信号を外部に出力する出力端子と、前記出力端子より出力される出力信号を前記第１または第２の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗と、前記出力端子から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する第３の定電流源とを備え、前記第３の定電流源をオン／オフ制御する第２のスイッチを備えたものであり、この構成によって、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要になるという作用を有する。
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図１を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態の入力切換回路の構成を示す回路図である。図１において、１は回路を動かす電源、２はＧＮＤレベル（０Ｖ）を中心に信号電圧が変化する信号入力部、３は信号入力部２を次段の第１の差動増幅器に伝える第１のトランジスター、４及び５は第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスター、６は２つの信号を切り換えるスイッチ、７は第１の差動増幅器を動作させる定電流源、８及び９は第１の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスター、１０はカレントミラー回路の出力を増幅する第６のトランジスター、１１は第６のトランジスター１０を動作させる定電流源、１４は本入力切換回路が切り換えた信号を外部に出力する出力端子、１２は出力端子１４から出力される出力信号を第１の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗、１３は出力の直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源、１５は直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部、１６及び１７は信号入力部１５を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスター、１８は出力端子１４から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する定電流源をカットするスイッチである。
【００２１】
以上のように構成された本実施の形態の入力切換回路について、以下その動作を説明する。
【００２２】
まず、スイッチ６がＡ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部２は経路Ｓ１によってトランジスター３のベースに入力され、トランジスター３の働きによってエミッターから出力され経路Ｓ２によって第１の差動増幅器のトランジスター４のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＡ側に接続されているため、定電流は経路Ｓ４によって第１の差動増幅器であるトランジスター４に、Ｓ３によってトランジスター５に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター４とトランジスター５のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生し、トランジスター４の出力電流は経路Ｓ７によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター５の出力電流は経路Ｓ８によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。
【００２３】
また、トランジスター９のコレクターは、経路Ｓ９によってトランジスター９のベースに接続されると同時に、経路Ｓ１０によってトランジスター８のベースに接続されるため、カレントミラーの出力は、トランジスター８のコレクターから出力され、経路Ｓ１１によってトランジスター１０のベースに伝えられる。
【００２４】
ここで定電流源１１の入力は経路Ｓ１４によって電源１に接続され、経路Ｓ１３によってトランジスター１０に接続されるため定電流動作を行い、トランジスター１０は増幅回路として動作する。トランジスター１０の電流増幅作用によって、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力端子１４から出力される出力信号はＳ１５によって抵抗１２にも伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ１６によって第１の差動増幅器であるトランジスター５のベースに帰還される。この帰還のため、出力端子１４の信号電圧は、入力信号２と同じ大きさの信号となる。
【００２５】
ここでＳ１７によって抵抗１２はスイッチ１８に接続され、スイッチ１８はオンして経路Ｓ１８によって定電流源１３に接続されている。このため、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧、
【００２６】
【数３】
が発生する。
次に、スイッチ６がＢ側に接続されているときの動作を説明する。信号入力部１５は経路Ｓ１９によって第２の差動増幅器のトランジスター１９のベースに入力される。ここで定電流源７の入力は経路Ｓ６によって電源１に接続されているため定電流動作を行い、経路Ｓ５によって定電流をスイッチ６に伝える。スイッチ６はＢ側に接続されているため、定電流は経路Ｓ２０によって第２の差動増幅器であるトランジスター１６に、Ｓ２１によってトランジスター１７に伝えられる。差動増幅器の原理によりトランジスター１６とトランジスター１７のコレクターからは、変化成分が逆相で大きさの等しい出力電流が発生する。
【００２８】
トランジスター１６の出力電流は、経路Ｓ２２によってカレントミラー回路のトランジスター８のコレクターに伝えられ、トランジスター１７の出力電流は経路Ｓ２３によって同じくカレントミラー回路のトランジスター９のコレクターに伝えられる。以下、前述のスイッチ６がＡ側に接続されているときの動作と全く同じ動作により、信号入力部１５から入力される信号は、Ｓ１２を通って出力端子１４に出力信号が出力される。出力信号はＳ１５によって抵抗１２にも伝えられ、抵抗１２を通った後、経路Ｓ２４によって第２の差動増幅器であるトランジスター１７のベースに帰還される。ここでスイッチ６がＢ側に接続されている時、スイッチ１８はオフさせる。よって、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧として、信号入力部１５から入力される信号と同じ直流電圧が発生する。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、スイッチ６がＢ側に接続されている時、スイッチ１８をオフさせることにより、出力端子１４には、動作に必要な直流出力電圧として、信号入力部１５から入力される信号と同じ直流電圧が発生するので、従来のようにカップリング用コンデンサを削除することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、動作の中心となる直流電圧が違う作動増幅回路を切り換えることにより、電圧レベルを揃えるためのカップリング用のコンデンサーが不要なため、極めて安価で小型の入力切換回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の入力切換回路の回路図
【図２】従来の入力切換回路の回路図
【符号の説明】
２ 第１の信号入力部
３ 第１のトランジスター
４ 第２のトランジスター
５ 第３のトランジスター
６ 第１のスイッチ
７ 第１の定電流源
８ 第４のトランジスター
９ 第５のトランジスター
１０ 第６のトランジスター
１１ 第２の定電流源
１２ 抵抗
１３ 第３の定電流源
１４ 出力端子
１５ 第２の信号入力部
１６ 第７のトランジスター
１７ 第８のトランジスター
１８ 第２のスイッチ
Claims (1)
- グランドレベルを中心に信号電圧が変化する第１の信号入力部と、直流電圧レベルを中心に信号電圧が変化する第２の信号入力部と、前記第１の信号入力部の次段に設けられた第１のトランジスターと、第１の差動増幅器を構成する第２及び第３のトランジスターと、前記第２の信号入力部の入力信号を増幅する第２の差動増幅器を構成する第７及び第８のトランジスターと、前記第１の信号入力部と第２の信号入力部の動作を切り換える第１のスイッチと、前記第１の差動増幅器を動作させる第１の定電流源と、前記第１または第２の差動増幅器の出力を合成するカレントミラー回路を構成する第４及び第５のトランジスターと、前記カレントミラー回路の出力信号を増幅する第６のトランジスターと、前記第６のトランジスターを動作させる第２の定電流源と、前記第６のトランジスターの出力信号を外部に出力する出力端子と、前記出力端子より出力される出力信号を前記第１または第２の差動増幅器の帰還側へ伝える抵抗と、前記出力端子から出力される直流電圧を最適な電圧に設定する第３の定電流源とを備え、前記第３の定電流源をオン／オフ制御する第２のスイッチを備えたことを特徴とする入力切換回路。
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| JP22090796A JP3582243B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 入力切換回路 |
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| JPH1065454A JPH1065454A (ja) | 1998-03-06 |
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| JPH1065454A (ja) | 1998-03-06 |
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