JPH0733459Y2 - 磁気テープ記録再生装置のモード切り替え等のための積分回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、一般にマルチトラックレコーダと呼ばれる多
トラックの磁気テープ式記録再生装置又はこれに類似な
磁気テープ装置における記録バイアス又は消去電流の切
り替え制御に好適な積分回路に関する。

［従来の技術］ オーディオ磁気テープ記録再生装置の記録バイアス及び
消去電流は、一般に交流バイアスが使われている。記録
モードに入る時は、スイッチング時における急激な立ち
上がりによるクリック音の混入を防ぐため、滑らかな立
ち上がりが要求される。これを実現する為に、従来では
コンデンサや演算増幅器（オペアンプ）による積分回路
を用いて記録バイアス及び消去電流発生回路（発振回
路）の制御を行っている。

［考案が解決しようとする課題］ マルチトラックレコーダと呼ばれる多チャンネルのオー
ディオ磁気テープ録音再生装置は、パンチイン・パンチ
アウトという機能を有している。この装置を使用して楽
曲のある小節部分を録音し直したいときに、再生しなが
ら録音し直したい部分でパンチイン操作を行うと瞬時に
録音モードに切り替わる。またパンチアウト操作を行う
と再び瞬時に再生モードに切り替わる。この様に瞬時に
再生から録音、録音から再生に切替えを要求される機能
では切り替わる時のタイムラグ（時間遅れ）が長いと、
楽曲の録音ではパンチイン・パンチアウトを行った小節
の最初の部分と終りの部分がとぎれて実用的でない。

モード切り替え時のクリック雑音を防ぐためには積分出
力電圧の傾きをゆるやかにすればタイムラグが長くな
り、一方、積分出力電圧の傾きを急にすればクリック音
の防止が困難になる。

今、マルチトラックレコーダについて述べたが、他の電
気回路におけるモード切り替え動作においても、過渡状
態を制御したいことがある。

ところで、モード切り替等のための信号の立上り及び立
下りに傾斜を持たせるために積分回路を使用すること、
及び傾きの制御のために積分回路の定数を切り替えるこ
とが考えられる。しかし、積分出力電圧の傾きを自動的
に且つ簡単な回路で容易に切り替えることができる回路
はまだ提案されていない。そこで、本考案の目的は積分
電圧の傾きを自動的に且つ簡単な回路で容易に切り替え
ることができる積分回路を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本考案は、第１の電圧レベル
から第２の電圧レベルにステップ状に変化する信号を発
生する信号発生回路と、演算増幅器と、前記信号発生回
路と前記演算増幅器の一方の入力端子との間に接続され
た第１の抵抗と、前記演算増幅器の他方の入力端子に基
準電圧又はグランド電位を与える手段と、前記演算増幅
器の一方の入力端子と出力端子との間に接続された第１
のコンデンサと、一端が前記演算増幅器の一方の入力端
子に接続された第２のコンデンサと、前記第２のコンデ
ンサの他端と前記演算増幅器の出力端子との間に接続さ
れた第２の抵抗と、一端が前記第２のコンデンサの他端
に接続されたツエナーダイオードと、前記ツエナーダイ
オードの他端に所定電圧又はグランド電位を与える手段
とから成る積分回路に係わるものである。

［考案の作用及び効果］ 本考案においては、ツエナーダイオードが出力電圧に応
答して自動的にオン・オフ動し、第２のコンデンサの充
電又は放電が制御されるので、積分出力電圧の傾きを簡
単に制御することができる。

［第１の実施例］ 次に本考案の第１の実施例に係わる多トラック磁気テー
プ記録再生装置の消去切り替え回路を第１図及び第２図
によって説明する。

第１図の磁気テープ記録再生装置は、一対のリール１、
２の間を走行する磁気テープ３に接触する消去用磁気ヘ
ッド４を備えている。この磁気ヘッド４には、駆動増幅
器６を介してバイアス発振器７が接続されている。磁気
ヘッド４は多チャンネルヘッドである。また、この磁気
ヘッド４に一定の間隔を有して多チャンネルの記録再生
兼用磁気ヘッド（図示せず）が設けられている。

駆動増幅器６の電源端子はスイッチ素子としてのトラン
ジスタ８を介して＋Va（15ボルト）の電源端子９に接続
されている。

トランジスタ８をステップ状に変化する電圧で制御する
と、消去電流の切り替えが急激に行われるためにクリッ
ク雑音が記録されるおそれがある。従って、モード切り
替え信号発生回路10とトランジスタ８との間に演算増幅
器11を含む積分回路が接続されている。

積分回路を構成する演算増幅器（オペアンプ）11の一方
の入力端子（反転入力端子）とモード切り替え信号発生
回路10との間には抵抗値Ｒの入力抵抗（第１の抵抗）12
が接続されている。演算増幅器11の一方の入力端子と出
力端子との間には第１のコンデンサ13と第２のコンデン
サ14との並列回路が接続されている。第２のコンデンサ
14の一端は演算増幅器11の一方の入力端子に直接に接続
されているが、他端は抵抗値Rbの出力電圧検出用抵抗
（第２の抵抗）15を介して演算増幅器11の出力端子に接
続されている。第２のコンデンサ14の他端とグランド
（0V端子）との間にはツエナーダイオード16が接続され
ている。第２のコンデンサ14と第２の抵抗15とツエナー
ダイオード16とを含む点線で囲んで示す部分が本考案に
関係する傾き制御回路17である。なお、抵抗15及びツエ
ナーダイオード16を第２のコンデンサ14の制御手段と呼
ぶことができる。

演算増幅器11の他方の入力端子（非反転入力端子）は抵
抗18、19と電源端子20とから成る基準電圧を与える手段
に接続されている。即ち、＋Vbの電源端子20とグランド
（0V）との間に同一抵抗値Raの２つの抵抗18、19が接続
され、この電圧分割点に非反転入力端子が接続されてい
る。従って、非反転入力端子にはVb/2の基準電圧が与え
られる。

演算増幅器11の一対の電源端子の一方は＋Va（この実施
例ではVa＝Vb＝15ボルト）の電源端子21に接続され、他
方はグランド（0V）に接続されている。

［動作］ 次に、第１図のＡ、Ｂ、Ｃ点の電圧波形を示す第２図
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を参照して第１図の回路の動作を説
明する。

第１図から傾き制御回路17を除去した積分回路は周知の
回路である。周知の回路ではモード切り替え信号発生回
路10の出力がステップ状に変化すると、コンデンサ13が
定電流充電又は定電流放電し、出力電圧は一定の傾きを
有して変化する。

一方、本考案に従う傾き制御回路17を備えた積分回路で
は、積分出力電圧の傾斜期間の途中でツエナーダイオー
ド16がオンになり、第２のコンデンサ14の電圧が固定さ
れるため、第１のコンデンサ13のみの積分動作に移行
し、積分傾斜電圧の傾きが変化する。

上記動作を更に詳しく説明すると、第２図のt₀時点以前
では第２図（Ａ）に示すようにモード切り替え信号が電
圧＋Vbにあるために、演算増幅器11の出力電圧は０ボル
トである。従って、第１及び第２のコンデンサ13、14は
左端側が正となる極性で＋Vbボルト（例えば15V）に充
電されている。

t₀時点でモード切り替え信号が＋Vb（第１の電圧レベ
ル）から０ボルト（第２の電圧レベル）に転換すると、
第１及び第２のコンデンサ13、14の電荷は入力抵抗12を
通って信号発生回路10のグランドに放電する。これによ
り、コンデンサ13、14の電圧即ち演算増幅器11の一方の
入力端子の電圧は第２図（Ｂ）に示すように徐々に低下
する。演算増幅器11は一対の入力端子の電圧が等しい時
に正常に動作する。従って、反転入力端子の電圧（Ｂ点
の電圧）が基準電圧Vb/2になるt₁時点までは演算増幅器
11の出力端子の電圧の変化が発生しない。

Ｂ点の電圧が第２図（Ｂ）に示すようにt₁時点でVb/2に
なると、一対の入力端子の電圧が同一のイマジナル・シ
ョート状態となり、演算増幅器11の特性で両入力電圧は
常にVb/2に保持される。t₁時点から入力抵抗12に流れる
電流ＩはＡ点の電圧がVb/2に固定されているために一定
値（Vb/2R）になる。また、t₁〜t₂の第１及び第２のコ
ンデンサ13、14が並列接続されている時間T₂の出力電圧
の傾きは次式で示すことができる。

［Vb/2R（C₁＋C₂）Va］Va ＝Vb/2R（C₁＋C₂） ここで、C₁、C₂は第１及び第２のコンデンサ13、14の容
量である。また、抵抗15の値Rbは入力抵抗Ｒに比べて大
幅に小さいので無視されている。

出力電圧の上昇によって第２のコンデンサ14の右端即ち
ツエナーダイオード16のカソードの電圧がt₂時点でツエ
ナー電圧Vzに達すると、ツエナーダイオード16が降伏
し、第２のコンデンサ14の右端はツエナー電圧Vzに固定
される。この結果、第２のコンデンサ14に電流が流れな
くなる。t₁からt₂までの時間T₂は次式で示すことができ
る。

T₂＝［2R（C₁＋C₂）Va/Vb］Vz/Va ＝2R（C₁＋C₂）Vz/Va t₂時点から第２のコンデンサ14に電流が流れなくなり、
第１のコンデンサ13にのみ電流が流れ、第１のコンデン
サ13の充電電流が増加する。この結果、第２図（Ｃ）に
示すように出力電圧の傾きが急になり、出力電圧は急速
に飽和状態に達する。t₂時点から飽和時点t₃までの時間
T₃は次式で示すことができる。

T₃＝2RC（Va/Vb）（Va−Vz）/Va ＝2RC₁（Va−Vz）/Vb また、T₃における電圧増加の傾きは次式で示すことがで
きる。

（Vb/2RC₁Va）Va ＝Vb/2RC₁ t₃時点で出力電圧が電圧＋Vaにラッチされると、第２図
（Ｂ）に示すようにＢ点の電圧は第２図（Ａ）のモード
切り替え信号と同一の０ボルトになる。

その後、t₄時点でモード切り替え信号が０ボルトから＋
Vbボルトに転換すると、t₀〜t₃期間と逆の積分動作が発
生する。即ち、第１のコンデンサ13はその右端側が正と
なるようにVaに充電され、第２のコンデンサ14はその右
端側が正となるようにVzに充電された状態から動作が開
始する。t₄時点ではＢ点の電圧が基準電圧Vb/2よりも低
いので、積分動作は直ちに開始しない。第１及び第２の
コンデンサ13、14がモード切り替え信号によって充電さ
れてt₅時点でＢ点の電圧が基準電圧Vb/2に達すると、演
算増幅器11が動作を開始し、出力電圧は第２図（Ｃ）の
t₅〜t₆期間に示すように徐々に低くなる。この時、第２
のコンデンサ14の電圧はツエナーダイオード16によって
固定されているので、電圧の傾きに無関係である。従っ
て、t₅〜t₆期間の出力電圧の傾きはt₂〜t₃期間の傾きの
逆になり、次式で示すことができる。

（−Vb/2RC₁Va）Va ＝Vb/2RC₁ t₆時点になると、ツエナーダイオード16がオフに転換す
るため、第２のコンデンサ14にも電流が流れる。この結
果、t₆〜t₇期間の出力電圧の傾きはt₁〜t₂期間と逆にな
り、次式で示すことができる。

［−Vb/2R（C₁＋C₂）Va］Va ＝−Vb/2R（C₁＋C₂） 従って、t₁〜t₃の立上りの波形とt₅〜t₇の立上りの波形
は対称になる。

演算増幅器11の出力電圧が第２図（Ｃ）に示すように変
化すると、トランジスタ８も第２図（Ｃ）の電圧に対応
した導通状態になり、駆動増幅器６に徐々に変化する電
源電圧が与えられ、交流バイアスの振幅も第２図（Ｃ）
の出力電圧に対応して徐々に立上り且つ立下る。

第２図（Ｃ）のt₁〜t₂に示すようにゆるい傾きで立上る
ことによってクリック音の記録が防止され、t₂〜t₃に示
すように急に立上げることによってタイムラグが少なく
なる。なお、積分出力電圧はツエナーダイオード16のツ
エナー電圧Vz及びRC時定数によって変化するので、理想
的な傾きを容易に得ることができる。

［第２の実施例］ 次に、第３図及び第４図を参照して第２の実施例に係わ
るモード切り替え用積分回路を説明する。但し、第３図
において、第１図と実質的に同一の部分には同一の符号
を付してその説明を省略する。

この実施例では第２のコンデンサ14の右端と＋Vaの電源
端子22との間にツエナーダイオード16が接続されてい
る。即ち、ツエナーダイオード16のアノードが第２のコ
ンデンサ14の右端に接続され、カソードが電源端子22に
接続されている。第４図のt₁〜t₂期間では、出力電圧が
ツエナーダイオード16のツエナー電圧Vzよりも低いため
にツエナーダイオード16が導通し、第２のコンデンサ14
の右端は＋Va−Vzに固定されている。従って、第２のコ
ンデンサ14には電流が流れず、第１のコンデンサ13のみ
に電流が流れる。従って、次式で示す比較的急な傾きで
出力電圧が上昇する。

（Vb/2RC₁Va）Va ＝Vb/2RC₁ 出力電圧がt₂時点で＋Va−Vzよりも高くなると、ツエナ
ーダイオード16がオフになり、第２のコンデンサ14に電
流が流れ始める。t₂〜t₃期間は次式で示す比較的ゆるい
傾きになる。

［Vb/Va 2R（C₁＋C₂）Va］Va ＝Vb/2R（C₁＋C₂） ［第３の実施例］ 第５図は第３の実施例のモード切り替え制御の積分回路
を示す。第５図の回路は演算増幅器11の一対の入力端子
間にダイオード23、24を有する。この他は第１図と同一
であるので、同一箇所に同一の符号を付してその説明を
省略する。このダイオードは、第２図のt₀〜t₁及びt₄〜
t₅を短くする働きを有する。即ち、第２図のt₀時点でモ
ード切り替え信号が＋Vbから0Vに転換すると、コンデン
サ13、14の電荷がダイオード23と抵抗19とを介しても放
出され、Ｒ＞Raの場合にはＢ点の電圧が急速に基準電圧
＋Vb/2に近づく。

また、第２図のt₄〜t₅期間では電源端子20と抵抗18とダ
イオード24と第１のコンデンサ13とから成るコンデンサ
の充電回路が形成するため、Ｂ点の電圧は急速に基準電
圧＋Vb/2になる。

［変形例］ 本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。

（１）演算増幅器11の一方の電源端子に＋Vaを印加し、
他方の電源端子に−Vaを印加してもよい。この場合には
第１図でツエナーダイオード16にも−Vaを印加する。ま
た、ツエナーダイオード16に対する印加電圧を例えば演
算増幅器11の電源電圧Va以下の種々の値に設定し得る。

（２）モード切り替え信号を＋Vbと０ボルトの信号とせ
ずに、＋Vbと−Vbとの信号としてもよい。

（３）演算増幅器11の非反転入力端子に加える基準電圧
をグランド電位（０ボルト）等にすることができる。

（４）第５図のダイオード23、24のいずれか一方を必要
に応じて省いてもよい。また、ダイオード23、24に直列
に抵抗を接続して時間T₁を調整してもよい。

（５）消去の切り替えに限らず、記録バイアス電流の切
り替え等にも適用可能である。

（６）第３図の演算増幅器11の一対の入力端子間にも第
５図と同様にダイオード23、24を接続してもよい。

（７）第５図から傾き制御回路17を省いてもよい。この
場合にもダイオード23、24によるタイムラグを低減する
効果は得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例に係わる磁気テープ記録
再生装置の消去切り替え回路を示すブロック図、 第２図は第１図のＡ、Ｂ、Ｃ点の状態を示す電圧波形
図、 第３図は第２の実施例に係わる磁気テープ記録再生装置
の消去切り替え回路を示すブロック図、 第４図は第３図のＡ、Ｂ、Ｃ点の状態を示す電圧波形
図、 第５図は第３の実施例の磁気テープ記録再生装置の消去
切り替え回路を示すブロック図である。 10……モード切り替え信号発生回路、11……演算増幅
器、12……入力抵抗、13……第１のコンデンサ、14……
第２のコンデンサ、15……抵抗、16……ツエナーダイオ
ード、17……傾き制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに
   ステップ状に変化する信号を発生する信号発生回路と、 演算増幅器と、 前記信号発生回路と前記演算増幅器の一方の入力端子と
   の間に接続された第１の抵抗と、 前記演算増幅器の他方の入力端子に基準電圧又はグラン
   ド電位を与える手段と、 前記演算増幅器の一方の入力端子と出力端子との間に接
   続された第１のコンデンサと、 一端が前記演算増幅器の一方の入力端子に接続された第
   ２のコンデンサと、 前記第２のコンデンサの他端と前記演算増幅器の出力端
   子との間に接続された第２の抵抗と、 一端が前記第２のコンデンサの他端に接続されたツエナ
   ーダイオードと、 前記ツエナーダイオードの他端に所定電圧又はグランド
   電位を与える手段と から成る積分回路。