JPH02295219A

JPH02295219A - レベル・ゲーテッド・アナログｏｒ回路

Info

Publication number: JPH02295219A
Application number: JP2101533A
Authority: JP
Inventors: Isaac Michael Bell; アイザツク　マイケル　ベル
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1990-12-06
Also published as: AU5319990A; KR900017301A; EP0393947A3; CN1046649A; CA2010680A1; EP0393947A2; FI901811A0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く産業上の利用分野〉この発明は、テレビジョン受像機用のビデオ．スイッチ
ング回路の分野に関する。

〈発明の背景〉この明細書中で使用するテレビジョン受像機という用語
には、通常テレビ・セットと呼ばれる表示装置を持った
テレビジョン受像機と、ビデオカセット・レコーダ（　
ＶＣＲ　）及びビデオデイヌク・レコーダのような表示
装置を持たないテレビジョン受像機との双方が含まれる
ものとする。

最近のテレビジョン受像機には、その受像機に接続でき
る多数の信号源からビデオ信号及びオーディオ信号を選
択する信号ヌイツチング回路が含まれている場合が多い
。選択されたビデオ信号及びオーディオ信号は処理され
て最終的にそれぞれ表示ヌクリーン上で及びスピーカで
再生される。

テレビジョン受像機の信号スイッチは、これを通過する
信号に歪みを導入させないような高品質のものである必
要がある。更に重要なことは、これらのスイッチは、「
オフ」（非導通）状態にある時、その入力における信号
に対して高インピーダンスを呈するものでなければなら
ない。家電業界においては互に観争がはげしいために、
これらのスイッチも、また特に低価格テレビジョン受像
機用としては低価格であることが要求されている。

しかしながら、通常上記のように高品質であシ且ク「オ
フ」状態時に高インビーダンヌを呈するような特性を実
現しようとすれば、これらのテレビジョン信号スイッチ
は可成シ高価格のものになってしまう。例えば、最高級
品のテレビジョン受像機によく使用される高品質ヌイッ
チである東芝製のＴ　Ａ　７３８Ｐの価格は、ここに開
示する発明のスイッチング回路の約５倍もする。

スイッチ手段によって特定信号を選択する過程とは対照
的に、通常非付加的ミキサ即ちノン・アデイテイブ・ミ
キサ（　ＮＡＭ　）回路として周知のアナログ包含的（
インクルージプ）ＯＲ回路によってアナログ信号を組合
わせることはよく知られている。ＮＡＭ回路を開示して
いる代表的な特許としては、１９８６年４月１５日付け
でヨスト（　ＹｏＳｔ　）氏に与えられた米国特許第４
　，　５８３　，　１２１号がある。

通常型のＮＡＭ回路は特にスイッチング回路として使用
するのに適しているわけではない。それは、ＮＡＭ回路
が選択された信号を供給するのではなく、ＮＡＭ回路に
対する入力信号のうち大きい方の振幅に等しい振幅を持
った組合わされたアナログ出力信号を供給する為である
。

く発明の概要〉ＮＡＭ回路は、その１つの入力を順バイアスし残りの入
力を逆バイアスすることによってスイッチとして使用で
きることが判った。これは、第１及び第２の信号と第１
及び第２の互いに異なる大きさのバイアスレベルとを、
ＮＡＭ回路から成る後述のレベル・ゲーテツド・アナロ
グＯＲ回路のそれぞれの入力に供給することによシ達成
される。

大きい方のバイアスレベルを受信した入力はその受信に
よってその入力に供給された信号をＮＡＭ回路の出力に
送ることができ、小さい方のバイアスレベルを受信した
入力はその入力に供給された信号をＮＡＭ回路の出力に
送らないように構成される。

この発明の別の実施例では、上記東芝テレビジョン信号
スイッチに比べて遥かに簡単で従って通かに低価格のＣ
ＭＯＳスイッチング集積回路を利用して、ＮＡＭ回路か
ら成るレベル・ゲーテツド・アナログＯＲ回路の一方の
入力に選択された信号及びバイアヌ電圧を供給し、他方
の入力を実質的に低レベルに維持することが出来る。

ここでいう「レベル・ゲーテッド・アナログＯＲ回路」
とは、信号をそれぞれ受信する多数の入力を持つ回路で
、それらの受信入力信号のうちの１つが残シのものよシ
も高いバイアスレベルに在シ、その高いバイアスレベル
の入力信号に応答しテ出力｛１を発生し、低いバイアス
レベルの他の入力信号には応答しない回路である。

〈実施例の詳細な説明〉第１図には、２個のトランジヌタ四及びＱ２から成るＮ
ＡＭ回路１００が示されている。トランジスタＱ１及び
りの各コレクタ電極は互いに結合されて更に供給電圧源
、＋ＶＣａに結合され、また各エミッタ電極も互いに結
合されて更に１個のエミツタ抵抗Ｒ２の一方の端子に結
合されておク、このエミッタ抵抗Ｒ２の他方の端子は接
地点に戻されている。

多重ヌイツチユニット３０が、アナログ信号・バイアス
源１０及び２０とトランジスタＱ１及び咽のそれぞれの
ペース電極との間に配置されている。このスイッチユニ
ット３０としては、例えば米国ニュージャージー州サマ
ービノレのハリヌ拳セミコンダクタ社（　Ｈａｒｒ：Ｌ
ｓ　Ｓｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎ　）製ノＣＤ　４０１６　Ｂ型ＣＭＯＳクワッドスイ
ッチ装置を使用できる。このＣ　Ｄ　４０１６　Ｂ型装
置には、単一の集積回路内に４個の単極単投スイッチに
相当する電子素子が含まれているが、説明を簡潔にする
為そのうちの２個だけ（　ＳＷＩ、ＳＷ２）を示すこと
にする。これらのスイッチは、それぞれ別個の制御入力
端子Ｃ１及びＣ２を持っている。スイッチュニツ｝３０
のスイッチＳＷ１及びＳＷ２を制御するための互いに相
補関係にある制御信号Ｃ及びＣが、トランジスタＱ３、
抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５から成るインパータ回路によって
生成される。２進制御信号Ｃは制御入力端子Ｃ２に供給
されてスイッチＳＷ２を制御し、この信号Ｃと相補関係
にある制御信号ごは制御入力端子Ｃｌに供給されてヌイ
ツチＳＷ１を制御し、その結果、たとえばスイッチＳＷ
１が閉じればスイッチＳＷ２は開く。

動作時、アナログ信号・バイアス源１０及び２０は、第
１図ａに示されるようなバイアスされた信号を生成し、
それぞれスイッチュニツ｝３０の対応入力に供給するＯ
第ｌ図ａに示すアナログ信号は、その負のピークが○■
の基準点に対して少なくともＩ　ＶＢＥだけ正の電位と
なるようにＤＣレベル（ＶＢ工ＡＳ　　）に重畳されて
いる。このアナログ波形は、図には簡単化のため正弦波
として示したが、例えばオーディオ信号或いはビデオ信
号のような信号である。もし、２進制御信号Ｃが低レベ
ルにあれば相補関保にある制御信号では高レパルにあシ
、第１図に示すようにヌイツチＳＷＩは閉じヌイツチＳ
Ｗ２は開く。従って第１のアナログ信号・バイアヌ源１
０からの信号はヌイッチユニット３０の出力端子ＯＵＴ
ｌを介してトランジスタりのベースに供給され、これに
よシトランジスタ唄はエミツタホロワとして働きその出
力信号を出力端子４０に生成する。一方、スイッチＳＷ
２が開いている為、トランジヌタりにはそのベースに駆
動信号が供給されず、そのベースは抵抗Ｒ３によって接
地電位に保たれる。従って、トランジスタ四はそのエミ
ツタ電極に生じた信号とバイアスレベルによって逆バイ
アスされ、スイッチユニット３０の出力端子ＯＵＴ２を
介してそのベース電極に到来する可能性のある信号に対
して高インピーダンスを呈する。

具体的に云えば、トランジスタＱ１はエミツタ抵抗Ｒ２
の両端間にアナログ信号を生成し、このアナログ信号は
トランジスタ四のべーヌに入来する信号の再生されたも
のであるが、アナログ信号・バイアス源１０によって与
えられたＤＣレベルよりもＩＶＢＥ　（約０．７Ｖ）低
いＤＣレベルに加えられている。トランジスタＱ２は、
そのベース電極が０■レベルにナリエミツタ電極が”Ｂ
工ＡＳ　−　Ｉ　ＶＢＥのＤＣレベルになるため逆バイ
アヌされて非導通になる０即ち、有効な信号のバイアス
レベルによって非選択信号に関連する非作動トランジス
タはカットオフ状態にされる。第１図の構成を使用すれ
ば、２つの信号のうち１方が１つの低インピーダンス点
４０（即ちエミツタホロワ・トランジスタＱｌ或いはり
のエミツタ）に与えられる０上述の条件下で、トランジスタりは非導通であシ、その
高インピーダンスは開いたスイッチＳＷ２の高インピー
ダンヌと縦続〔直列〕接続された状態となる為、スイッ
チＳＷ，２を介して漏洩する可能性のある信号を更に減
少させることが出来る。前述したＣ　Ｄ　４０１６　Ｂ
の両個別ヌイッチのうち開路状態にあるスイッチの両接
点間で生ずる信号の漏洩（時に漏話と呼ばれる）の代表
値は約−４　６ｄｂである。第１図に示すように、トラ
ンジスタ・アレイであるＮＡＭ回路１００を付加すれば
、この漏話を更に約２ｏｄｂ低減することができ、従っ
てこのスイッチング構成は最高級品のテレビジョン受像
機に十分使用できる高い品質を持っていると云える。

第１図において、トランジスタ・ヌイツチ構成（ＮＡＭ
回路）　１００は少なくとも３つの目的を果す。第１に
、アナログ信号・バイアス源１０及び２０の出力信号を
回路点４０の単一の出力線に供給する。

第２に、スイッチユニット３０の比較的高いスイッチ・
インピーダンスを回路点４０における低インピ一ダンヌ
へとインピーダンス変換を行う。これによって、他の回
路からの漂遊干渉信号（例えば水平偏向回路からの水平
周波数パルス）を「ピック・アプ」する傾向が低下する
。第３に、スイッチユニット３０中の開路接点を通じて
生じる可能性のある信号の漏洩を更に低減するような分
離作用が付加される。

第２図には、アナログ信号・バイアス源１０及び２０と
して使用するのに適した回路が示されてぃる◇外部の信
号源（図示せず）が入力端子（ジャック）Ｊ１に結合さ
れている。このジャックＪｌは、接続器のプラグが差し
込まれていない時は入力線を接地点に（端子２及び３を
介して）短絡させる型である。抵抗２０１は成端抵抗で
あって、その代表的な値は例えば７５オームである。抵
抗２０３、ダイオードＤ２０１及びダイオードＤ２０３
は、静電的放電（ＥｌｎＳＤ）或いは高振幅の信号が与
えられた場合にこれらを制限する入力保護回路を形成し
ている。

同様に、ヌバーク・ギャグＳＧ１が静電的放電に対する
保護のために設けられている。入力アナログ信号は結合
キャパシタＣ２０１を介して増幅器２００に供給され、
増幅器２００はこの信号を反転し、増幅し、所定レベル
にクヲングする。増幅器２００は、トランジヌタＱ，２
０１、ベース・バイアス抵抗Ｒ２０５及びＲ２０７、＋
Ｖに結合されたエミッタ抵抗Ｒ２１２、接地点に結合さ
れた抵抗Ｒ２０８、及びコレクタ抵抗Ｒ２１０で構成さ
れている。抵抗Ｒ２０８は゛、電流がトランジスタＱ２
０１及び抵抗Ｒ２１０を迂回するような分路を形成し、
これによって増幅器２００の利得に影響を及ぼすことな
く出力端子２１０におけるＤＣ信号レベルに影響を与え
ることが出来る。

動作時、増ＩＩ器２００はトランジスタＱ２０１のベー
スに印加された信号を反転し入力信号の負方向の振れ（
エクスカーション）を正の供給電位にクランプする。従
って、入力信号は第１図のヌイツチ回路に適合するよう
に増幅されあるパイアヌ値に付加される。

第３図において第１図の素子と同じ膠照番号で示されて
いる素子は同じ機能を果すものであるから、その説明は
省略する。

第３図において、トランジスタりのベース電極は、第１
のアナログ信号・バイアス源１０によって生成されたア
ナログ信号を受信するように結合されている。このアナ
ログ信号・バイアス源１０には、例えば、くし形フィル
タ１２及びバイアス回路１４が含まれていてもよい。ト
ランジスタ唄は、このアナログ信号・バイアス源ｌＯに
含まれていてもよい。

このアナログ信号・バイアス源１０としては、例えばテ
イ−　デイ−’ｆ一社（　Ｔ　Ｄ　Ｋ　　Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ　）製のＣ　Ｆ　２６０１　Ｋ型くし形フィ
ルタのようなくし形フィルタユニットを使用できる。ト
ランジスタ四のベース電極は、抵抗Ｒ３及びＲ４から成
るバイアス回路に結合され、更に例えばＳ−ｖ工ＤＥＯ
ビデオ信号或いはクロミナンヌ信号の入力端子のような
ビデオ信号源或いはクロミナンス信号源である第２のア
ナログ信号・バイアス源２０にキ．ヤパンタＣ３０１を
介してＡＣ結合されておシ、この第２のアナログ信号・
バイアス源２０によって生成されたアナログ信号を受入
れる。

第３図の回路の動作を第３図ａ及び第３図ｂの波形を参
照しつつ説明する。第３図ａ及び第３図ｂには２つの入
力波形Ａ及びＢが示されているが、詳明を簡単化するた
め逆相の正弦波として示されている。実際には、これら
の信号は例えば互いに殆ど或いは全く位相関係を持たな
いテレビジョン・オーディオ信号或いはビデオ信号のよ
うな信号である。波形Ａの信号は約５ボルトのＤＣレベ
ルニ／＜イアスされ、第３図のトランジスタＱ１のベー
ス電極に供給される。波形Ｂの信号は約２ボルトＱＤＣ
レベルにバイアスされ、トランジスタＱ，２のベーヌ電
極に供給される。トランジスタりは順バイアスされ、第
３図ａに示す出力波形Ｃとしてエミツタ抵抗Ｒ２の両端
間にｌ　ＶＢＥ降下した信号を再生する。トランジスタ
りは、この波形Ｃがあらゆる点でトランジ，ヌタＱ２の
ベース電極に供給される波形Ｂよシも正方向に高いため
逆バイアスされる。

第３　図１）では、トランジスタＱｌのベース電極ニ供
給される波形Ａの信号は約５ボルトの一定ＤＣレベルに
バイアスされた状態を維持するが、波形Ｂ　ノ信号ｒｔ
ｉ約ａボルトのＤＣレベルにバイアスサれてトランジス
タ就のベース電極に供給される。

これによって、トフンジヌタＱ．２ハ導ＭＬてエミッタ
抵抗Ｒ２の両端間に第３図ｂの波形Ｃで示すような信号
を生成する。この波形Ｃの出力信号は約７．３ボルトの
ＤＣレベルにバイアスされておフ、従ってトランジヌタ
Ｑｌのベース電極に供給される波形Ａの信号よりも可成
如高いレベルであるため、トランジスタαは逆バイアス
さレル。

上述の第３図ａ及び第３図ｂの例では、トランジスタり
のべーヌ電極に供給される波形Ａの信号は約５ボルトの
ＤＣバイアスに固定され、トランジヌタＱ２のベース電
極に供給される波形Ｂの信号は約２ポ〃ト及び約８ポ〜
トのＤＣバイアスの間で切替えられる。第３図に戻ると
、トランジスタＱ２に対するバイアヌは抵抗Ｒ３及びＲ
４によって設定されるが、端子３１０から抵抗Ｒ３０５
を介して制御宕号ヲ受けるヌイツチング・トフンジヌタ
Ｑ３０３によって制御される。この制御信号は、アナロ
グ信号・バイアス源１０およびｚＯからの信号の一方を
選択するために制御器（図示せず）によって与えられる
。端子３１０に高レベル信号が生ずるとトランジヌタＱ
３０３は抵抗Ｒ３０３を介して導通し、トランジスタＱ
２のベース電極パイアヌｆＤｃＦＪ２ｔ：ルトに変える
。また端子３１０に低レベル信号が与えられると、トラ
ンジスタＱ，３０３は非導通になり、トランジスタＱ２
のベース電極バイアスはＤＣ約８ボルトになる。

上述シた例のトランジスタ・スイッチング構成（　ＮＡ
Ｍ回路）１０ｏはトランジスタを２個しか含んでいない
が、更に追加のトランジスタを同様に接続することもで
きる。従って、特許請求の範囲は２個のトランジスタを
使用した構成に限定されるものではない。

更に、本願の特許請求の範囲はパイポーラ・トランジス
タの使用に限定することを意図するものでもない。また
この発明を実施するのにＦＥＴを使用することも当然可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮＡＭ回路と直列に接続されたスイッチ構成か
ら成るこの発明の一実施例を一部グロツクでまた一部を
概略図の形で示す図、第１図ａは第１図の回路の入力と
して適した信号の波形を示す図、第２図は第１図の構成
に使用するのに適したアナログ信号・バイアス源の構成
を示す概略図、第３図はこの発明の別の実施例を一部ブ
ロックでまた一部を概略図の形で示す図、第３図ａ及び
第３図ｂは第３図の実施例を理解するのに役立つ波形を
示す図である。１０・・・第１のアナログ信号・バイアス源，　２０・
・・第２のアナログ信号・バイアス源、４０・・・共通
出力、１００・・・トランジスタ構成回路、り・・・第
１のトランジスタ、（ｂ−・第２のトランジスタ、ＳＷ
１・・・第１のスイッチ手段、Ｃ１・・・第ｌのスイッ
チ手段の制御端子、ＯＵＴＩ・・・第１のスイッチ手段
の出力端子，　ＳＷ２・・・第２のスイッチ手段、Ｃ２
・・・第２のスイッチ手段の制御端子、○ＵＴ２・・・
第２のスイッチ手段の出力端子０八カ二　カ入力エカ才３ｂ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定バイアスレベルをもつ第１のアナログ信号を
生成する第１のアナログ信号・バイアス源と；所定バイ
アスレベルをもつ第２のアナログ信号を生成する第２の
アナログ信号・バイアス源と；第１及び第２の入力端子
と共通出力端子とを有する非付加的ミキサを構成する第
１及び第２のトランジスタを含むトランジスタ構成回路
と；上記第１のアナログ信号・バイアス源に結合されて
いて上記所定バイアスレベルの第１のアナログ信号を受
入れる入力端子と、第１の制御信号を受入れる制御端子
及び上記非付加的ミキサの上記第１の入力端子に結合さ
れた出力端子を持ち、上記第１の制御信号に応じて上記
第１のアナログ信号を供給する第１のスイッチ手段と；上記第２のアナログ信号・バイアス源に結合されていて
上記所定バイアスレベルの第２のアナログ信号を受入れ
る入力端子と、上記第１の制御信号と相補関係にある第
２の制御信号を受入れる制御端子及び上記非付加的ミキ
サの上記第２の入力端子に結合された出力端子を持ち、
上記第２の制御信号に応じて上記第２のアナログ信号を
供給する第２のスイッチ手段と；を備え、上記第１及び第２のトランジスタのそれぞれの上記入力
は、それぞれのスイッチ手段が非導通である時基準レベ
ル点に結合され；上記第１のトランジスタは上記第１のスイッチ手段が非
導通である時非導通であり、上記第２のトランジスタは
上記第２のスイッチ手段が導通している時導通している
；ように構成されたレベル・ゲーテツド・アナログＯＲ
回路。