JPH0553317U - 増幅器電源電圧切り換え回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増幅器の出力端に現われるスパイク・ノイズ
を低減した増幅器電源電圧切り換え回路を提供する。 【構成】 複数の電源を切り換え接続する増幅器電源電
圧切り換え回路において、電源を切り換える複数の半導
体スイッチング素子を具備し、電源切り換え時の電源電
圧立ち上がり特性を指数関数特性とする半導体スイッチ
ング素子駆動回路を具備せしめた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、増幅器電源電圧切り換え回路に関し、特に増幅器の出力電圧に応 じて電源電圧を自動的に切り換える増幅器電源電圧切り換え回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

増幅器電源電圧切り換え回路の従来例を図１を参照して説明する。 図１において、Ｅ₁₁は出力電圧Ｖ₁₁の電源であり、Ｅ₁₂は出力電圧Ｖ_T12 の電 源である。Ａ₁₁は増幅器であり、電源Ｅ₁₁或いはＥ₁₂が切り換え接続されて、電 圧Ｖ_T11 或いはＶ_T12 が印加されるものである。Ｑ₁₁、Ｑ₁₃は導通して電源Ｅ₁₁ を増幅器Ａ₁₁に切り換え接続する切り換え回路を構成する半導体スイッチング素 子である。同様に、Ｑ₁₂、Ｑ₁₄は導通して電源Ｅ₁₂を増幅器Ａ₁₁に切り換え接続 する切り換え回路を構成する半導体スイッチング素子である。Ｃ₁₁およびＣ₁₂は 、共に、電源切り換え時における増幅器Ａ₁₁の電源電圧ＶＣ₁₁の立ち上がり、お よび立ち下がりの勾配を緩やかにするための帰還コンデンサである。ＣＮＴ₁₁お よびＣＮＴ₁₂は電源Ｅ₁₁或いは電源Ｅ₁₂を選択する選択信号である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図１において、電源がＶ_T11 からＶ_T12 に切り替わる場合の増幅器Ａ₁₁の電源 電圧Ｖ_CC1 は、 Ｖ_CC1 ＝（Ｖ_T12 ＋Ｖ_gS2 ）ｔ／Ｒ_g12 ・Ｃ₁₂＋Ｖ_T11 但し、Ｖ_T12 ＞Ｖ_T11 、Ｖ_gS2 はＱ₁₂のゲート・ソース電圧、ダイオード順方向 電圧およびＱ₂ 導通抵抗は無視する。Ｖ_CC1 は時間ｔの一次関数となる。

【０００４】 ところで、図１におけるが如き増幅器Ａ₁₁は、図２に示される如く、Ｖ_CC端子 とＶ₀ 端子との間にトランジスタ或いはＦＥＴが２段直列に接続されたたもので ある場合が多い。この場合、時間ｔの一次関数である図３（ａ）に示されるＶ_{CC 1} を時間ｔについて２回微分した図３（ｃ）に示される形状の波形が増幅器Ａ₁₁ の出力端Ｖ₀ にスパイク・ノイズとして現われることとなる。なお、図３（ａ） におけるａは、Ｑ₁₂のドレイン・ソ−ス間電圧が低下して飽和領域となり、立ち 上がりが遅くなった領域を示す。

【０００５】 この考案は、この様なスパイク・ノイズを発生しない増幅器電源電圧切り換え 回路を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

複数の電源を切り換え接続する増幅器電源電圧切り換え回路に、電源を切り換 える複数の半導体スイッチング素子および電源切り換え時の電源電圧立ち上がり 特性を指数関数特性とする半導体スイッチング素子駆動回路を具備せしめた。

【０００７】

【実施例】

この考案の実施例を図４を参照して説明する。 図４において、Ｅ_T1は出力電圧Ｖ_T1の電源であり、Ｅ_T2は出力電圧Ｖ_T2の電源 である。Ａ₁ は増幅器であり、電源Ｅ_T1或いはＥ_T2が切り換え接続されて、電圧 Ｖ_T1或いはＶ_T2が印加されるものである。Ｑ₁ 、Ｑ₃ 、Ｑ₅ は導通して電源Ｅ_T1 を増幅器Ａ₁ に切り換え接続する切り換え回路を構成する半導体スイッチング素 子である。同様に、Ｑ₂ 、Ｑ₄ 、Ｑ₆ は導通して電源Ｅ_T2を増幅器Ａ₁ に切り換 え接続する切り換え回路を構成する半導体スイッチング素子である。Ｃ₁ および Ｃ₂ は、共に、電源切り換え時における増幅器Ａ₁ の電源電圧Ｖ_CCの立ち上がり 、および立ち下がりの勾配を緩やかにするための帰還コンデンサである。ＣＮＴ ₁ およびＣＮＴ₂ は電源Ｅ_T1或いは電源Ｅ_T2を選択する選択信号である。抵抗Ｒ ₅ およびダイオードＤ₃ は半導体スイッチング素子Ｑ₂ であるＦＥＴのドレイン 電圧をＶ_T1から立ち上げるためのものである。増幅器電源電圧切り換え動作は、 増幅器Ａ₁ の出力レンジ或いは出力電圧に対応した選択信号ＣＮＴ₁ 或いはＣＮ Ｔ₂ により電源Ｅ_T1或いはＥ_T2を選択することにより実施される。

【０００８】 ここで、図４において電源をＶ_T1からＶ_T2に切り換える場合の電源電圧Ｖ_CCの 立ち上がりについて説明する。なお、簡単のために、この説明に直接関係ないダ イオード順方向電圧、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧およびベース・ エミッタ間電圧は無視する。 選択信号ＣＮＴ₂ により半導体スイッチング素子Ｑ₄ が導通したときの増幅器 Ａ₁ の電源電圧Ｖ_CCの立ち上がり波形は、帰還コンデンサＣ₂ の容量とその放電 電流とにより下記の如くに決まる。

【０００９】 ｄＶ_CC／ｄｔ＝Ｉ_C2／Ｃ₂ （１） ここで、 Ｉ_C2＝Ｉ_g2＋Ｖ_gS2 ／Ｒ_gS2 （２） Ｉ_g2は、半導体スイッチング素子Ｑ₂ のドレイン電圧をＲ₃ 、Ｒ₄ および半導体 スイッチング素子Ｑ₆ により正帰還していることにより、 Ｉ_g2＝αＲ₄ Ｖ_CC／（Ｒ₃ ＋Ｒ₄ ）Ｒ_e −αＶ_BE6 ／Ｒ_e （３） ここで、素子Ｑ₆ のベース接地電流増幅率α＝１、Ｖ_BE6 ／Ｒ_e ≪Ｖ_gS2 ／Ｒ_{g S2} として、式（３）を式（２）に代入すると、 Ｉ_C2＝Ｒ₄ Ｖ_CC／（Ｒ₃ ＋Ｒ₄ ）Ｒ_e −Ｖ_gS2 ／Ｒ_gS2 （４） となる。

【００１０】 式（４）を式（１）に代入してＶ_CCを求めると、

【００１１】

【数１】

【００１２】

【考案の効果】

電源電圧Ｖ_CCの波形とその時間ｔについての微分波形は図５に示す通りのもの である。図５（ａ）において、ｔ_s で示される区間は半導体スイッチング素子Ｑ ₂ のソース・ドレイン間電圧が低下して飽和領域となるために立ち上がりが緩や かになった区間である。結局、図５（ｃ）がこの考案の増幅器電源電圧切り換え 回路により電源を切り換えた場合の増幅器Ａ₁ の出力端Ｖ₀ に現われるスパイク ・ノイズを示すものである。これは図３（ｃ）に示される従来の増幅器電源電圧 切り換え回路によるスパイク・ノイズと比較して遥かに低減されたものとなって いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】増幅器電源電圧切り換え回路の従来例を示す
図。

【図２】増幅器の出力段を示す図。

【図３】増幅器電源電圧切り換え回路の従来例による電
源電圧切り換え時の電源電圧の変化とその微分波形を示
す図。

【図４】この考案の増幅器電源電圧切り換え回路を示す
図。

【図５】この考案の増幅器電源電圧切り換え回路による
電源電圧切り換え時の電源電圧の変化とその微分波形を
示す図。

【符号の説明】

Ｖ_T1 電源 Ｖ_T2 電源 Ａ₁ 増幅器 Ｑ₁ 半導体スイッチング素子 Ｑ₂ 半導体スイッチング素子 Ｃ₁ 帰還コンデンサ Ｃ₂ 帰還コンデンサ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年９月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電源を切り換え接続する増幅器電
   源電圧切り換え回路において、電源を切り換える複数の
   半導体スイッチング素子を具備し、電源切り換え時の電
   源電圧立ち上がり特性を指数関数特性とする半導体スイ
   ッチング素子駆動回路を具備することを特徴とする増幅
   器電源電圧切り換え回路。