JPH087561Y2

JPH087561Y2 - 切換増幅回路

Info

Publication number: JPH087561Y2
Application number: JP1986002856U
Authority: JP
Inventors: 公壽辻
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2001-01-13
Also published as: JPS62114526U

Description

【考案の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この考案は、複数の入力を切り換えて増幅し、その増
幅出力を取り出す切換増幅回路に係り、特に、切換え時
に生じる切換えノイズの抑制に関する。

【従来の技術】

一般に、テープレコーダやビデオテープレコーダなど
では、再生／録音（録画）モードに応じて入力信号を切
り換えて出力する切換増幅回路が設置されている。たと
えば、テープレコーダでは、この切換増幅回路に対して
信号源として磁気ヘッドが接続され、増幅すべきオーデ
ィオ信号が入力されるようになる。そして、このような切換増幅回路として、たとえば、
特開昭62-29308号「入力切換増幅回路」が提案されてい
る。この切換増幅回路では、第２図に示すように、入力部
に複数の入力段増幅部として、この場合２組の入力段増
幅部2A、2Bが設置されており、各入力段増幅部2A、2B
は、駆動電流の供給に応じて動作が切換え可能な増幅器
によって構成されている。そして、入力段増幅部2Aの非
反転入力端子（＋）に設置された第１の入力端子4aに
は、たとえば磁気ヘッドなどの第１の信号源、入力段増
幅部2Bの非反転入力端子（＋）に設置された第２の入力
端子4bには、たとえば磁気ヘッドなどの第２の信号源が
それぞれ接続され、各磁気ヘッドから入力信号V₁、V₂が
加えられる。各入力段増幅部2A、2Bには、その駆動を制御する駆動
電流切換回路６から駆動電流が供給される。駆動電流切
換回路６は、電源電圧V_CCの供給に応じて定電流I₀を発
生するとともに、発生した定電流I₀を、制御入力端子８
に加えられる切換信号SCに応じて入力段増幅部2A、2Bに
選択的に供給する。この結果、入力段増幅部2Aまたは2B
は選択的に動作状態に切り換えられる。そして、入力段増幅部2A、2Bの増幅出力は、出力段増
幅部10に供給されて増幅され、その出力V₀は、出力端子
12から取り出されるとともに、帰還回路14を介して各入
力段増幅部2A、2Bの主回路部として設置された差動増幅
器16の反転入力端子（−）に帰還されている。この切換増幅回路において、制御入力端子８に加えら
れる切換信号SCの電位レベル（H,L）をＨレベルにする
と、トランジスタ17が導通して、トランジスタ17に定電
流源18から定電流2I（即ち、定電流源24が発生する定電
流Ｉの２倍に設定された定電流）が流れ込み、トランジ
スタ20、22がカットオフ状態に移行する。このとき、定
電流源24からの定電流Ｉによってダイオード26、28、30
の直列回路には順方向降下電圧3V_Fが発生し、クランプ
回路を構成する差動回路32の第７のトランジスタ34のベ
ース電位が、第８のトランジスタ36に定電流源38および
ダイオード40、42で設定されるベース電位より高くなる
ため、トランジスタ34側がカットオフ状態となり、トラ
ンジスタ36が導通するので、第１の定電流源44から定電
流I₀がトランジスタ36、46、48、50を通じてトランジス
タ52に流れ、差動増幅器16のエミッタを共通化した第１
および第２のトランジスタ54、56に供給される。このと
き、入力段増幅部2Aが動作状態となる。また、制御入力端子８に加えられる切換信号SCの電位
レベルをＬレベルにすると、トランジスタ17が非導通と
なり、トランジスタ20に定電流源18で設定されている定
電流2Iが流れるため、トランジスタ22に定電流Ｉが流
れ、ダイオード28、30の順方向降下電圧2V_Fの発生が阻
止される。したがって、定電流源24からの定電流Ｉのみ
によってダイオード26に順方向降下電圧1V_Fが発生し、
クランプ回路を構成する差動回路32のトランジスタ34の
ベース電位がトランジスタ36のベース電位より低くなる
ため、トランジスタ36側がカットオフ状態となり、トラ
ンジスタ34が導通するので、定電流源44から定電流I₀が
トランジスタ34、58、60、62を通じてトランジスタ64に
流れ、差動増幅器16のエミッタを共通化した第４および
第５のトランジスタ66、68に供給される。このとき、入
力段増幅部2Aに代わって入力段増幅部2Bが動作状態とな
る。したがって、このような切換増幅回路では、入力段増
幅部2A、2Bの動作切換えによって、各入力端子4a、4bに
加えられる入力信号V₁、V₂を選択し、出力段増幅部10で
増幅した後、出力端子12から出力信号V₀として取り出す
ことができる。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この切換増幅回路では、入力段増幅部2A、
2Bの主回路部としての差動増幅器16のトランジスタ54ま
たは66のベース側にバイアス回路として第３のトランジ
スタ70または第６のトランジスタ72が設置されており、
このトランジスタ70または72のエミッタ側にトランジス
タ74または76からバイアス電流が供給されている。この
場合、トランジスタ74はトランジスタ52と同様に、トラ
ンジスタ50とカレントミラー回路を構成しており、ま
た、トランジスタ76もトランジスタ64と同様にトランジ
スタ62とカレントミラー回路を構成している。そして、入力段増幅部2A、2Bの切換えは、駆動電流切
換回路６の電流切換えによって行われるため、その切換
え途上で、入力段増幅部2A、2Bが同時に動作する領域が
存在している。このとき、各入力段増幅部2A、2Bに流れ込む動作電流
は、定電流源44の定電流I₀で規制されるため、トランジ
スタ74、76に流れるバイアス電流が1/2に減少して、そ
のベース・エミッタ間電圧が変動し、トランジスタ74、
76のベース電位が瞬間的に低下する。この場合、トラン
ジスタ56、68のベース電位は、帰還端子78に接続された
帰還回路14のキャパシタ80によって一定電位に保持され
ているため、各差動増幅器16のトランジスタ54、56のベ
ース電位間、または、トランジスタ66、68のベース電位
間には18mV程度の入力オフセットを生じる。このオフセ
ットは出力側に急激な電位変動を生じさせ、これが過渡
ノイズとして出力段増幅部10に加えられる結果、出力端
子12に不要な信号出力の原因となる。また、この切換増幅回路において、切換え時のショッ
クノイズを軽減するために設置されているクランプ回路
を構成する差動回路32は、入力側の交流インピーダンス
が低いため、同相分除去比（CMRR）が低く、切換え時、
リップル除去率（RR）の低下を来す。そこで、この考案は、このような切換増幅回路におい
て、信号切換え時の不要信号の発生を防止することによ
り、切換え時のリップル除去率（RR）の悪化を防止した
切換増幅回路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

即ち、この考案の切換増幅回路は、エミッタを共通化
した第１および第２のトランジスタ（54、56）から成る
差動対を備え、ベースに増幅すべき入力信号が加えられ
る前記第１のトランジスタのベースにエミッタが接続さ
れるとともにコレクタが接地された第３のトランジスタ
（70）が設置され、この第３のトランジスタのベースに
入力信号が加えられる第１の入力段増幅部（2A）と、エ
ミッタを共通化した第４および第５のトランジスタ（6
6、68）から成る差動対を備え、ベースに増幅すべき入
力信号が加えられる前記第４のトランジスタのベースに
エミッタが接続されるとともにコレクタが接地された第
６のトランジスタが設置され、この第６のトランジスタ
のベースに入力信号が加えられる第２の入力段増幅部
（2B）と、前記第１の入力段増幅部または前記第２の入
力増幅部から取り出された出力信号を増幅して取り出す
出力段増幅部（10）と、前記第１の入力段増幅部の前記
第１および第２のトランジスタ、前記第２の入力段増幅
部の前記第４および第５のトランジスタに供給すべき定
電流を発生する第１の定電流源にエミッタを共通にした
第７および第８のトランジスタ（34、36）からなる差動
対を接続し、前記第８のトランジスタのベースには一定
の基準電圧を加え、前記第７のトランジスタのベースに
は外部からの制御入力に応じて緩やかに立上りまたは降
下する電圧を加え、この電圧と前記基準電圧の大小関係
の成立および前記電圧の立上りまたは降下に応じて前記
第７のトランジスタまたは前記第８のトランジスタを緩
やかに導通状態または遮断状態に移行させることによ
り、前記第８のトランジスタに流れる前記定電流を電流
ミラー回路を通じて前記第１の入力段増幅部に動作電流
を流し、前記第７のトランジスタに流れる前記定電流を
電流ミラー回路を通じて前記第２の入力段増幅部に動作
電流を流すことにより、前記第１または第２の入力段増
幅部の動作を選択的に切り換える駆動電流切換回路
（６）を備えた切換増幅回路であって、前記第３のトラ
ンジスタのエミッタと電源ラインとの間に、前記第３の
トランジスタに前記駆動電流切換回路の前記第１の定電
流源とは独立して定電流を流し込む第２の定電流源（8
2）を設置し、前記第６のトランジスタのエミッタと電
源ラインとの間に、前記第６のトランジスタに前記駆動
電流切換回路の前記第１の定電流源とは独立して定電流
を流し込む第３の定電流源（84）を設置したことを特徴
とする。

【作用】

この考案の切換増幅回路では、入力段増幅部の差動増
幅器に対するバイアス回路に対し、主回路部とは別の電
流源から電流が付与されているので、切換え時の電位変
動が防止されて、不要信号の発生を未然に防止すること
ができる。

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。第１図は、この考案の切換増幅回路の実施例を示す。第１図において、この切換増幅回路は、第２図に示し
た切換増幅回路と基本的な構成は同一であって、第１お
よび第２の入力段増幅部2A、2Bの主回路部としての差動
増幅器16の非反転入力端子（＋）側に設置された第３お
よび第６のトランジスタ70、72のエミッタに対して、駆
動電流切換回路６の電流切換えとは無関係に一定の電流
を供給する電流源即ち、差動増幅器16側の電流源とは独
立した電流源として第２および第３の定電流源82、84を
設置したものである。したがって、定電流源82、84からは駆動電流切換回路
６の電流切換えとは無関係に定電流がトランジスタ70、
72のエミッタに供給されるので、各トランジスタ70、72
のベース・エミッタ間電圧が一定化され、トランジスタ
54、56間またはトランジスタ66、68間の入力オフセット
が抑制される。このため、入力段増幅部2A、2Bの動作切換え時に各入
力段増幅部2A、2Bが同時に動作状態になる領域が存在し
ても、動作切換えに伴う急激な直流電位の変動が抑制さ
れ、その結果、切換えによる過渡ノイズは生じない。しかも、駆動電流切換回路６では、差動回路32の第８
のトランジスタ36側には定電流源38およびダイオード4
0、42によって基準電圧、また、第７のトランジスタ34
のベースには定電流源24及びダイオード26、28、30によ
って電圧が加えられている。そして、ダイオード26、2
8、30の直列回路にはキャパシタが並列に接続され、ま
た、ダイオード28、30の直列回路にはトランジスタ22が
並列に接続されている。このトランジスタ22のベースに
はトランジスタ20のベース・コレクタが共通に接続さ
れ、トランジスタ20には定電流源18が直列に接続されて
いる。また、トランジスタ20、22のベース・エミッタ間
にはトランジスタ17が接続され、このトランジスタ17の
ベースには制御入力端子８を通して切換信号SCが加えら
れる。この切換信号SCのＨ、Ｌレベルの切換えによって
トランジスタ17が導通状態、遮断状態に移行し、この切
換え動作に応じてトランジスタ34側のベース電圧および
ベース電流が切り換えられる。ところで、トランジスタ34のベース側に接続された直
列回路を成すダイオード26、28、30にはキャパシタが並
列に接続されているとともに、定電流源24により定電流
が供給されていることから、切換信号SCに基づく動作切
換え時、キャパシタへの定電流による充電及び放電によ
る時定数が設定されている結果、トランジスタ34のベー
ス電圧は緩やかに立上りまたは降下する電圧が得られ
る。このため、トランジスタ34側のベース電圧とトラン
ジスタ36のベース側の基準電圧の大小関係の成立および
トランジスタ34のベース電圧の立上りまたは降下に応じ
てトランジスタ34またはトランジスタ36を緩やかに導通
状態または遮断状態に移行させることができ、この結
果、入力段増幅器2A、2Bに対する動作電流の切換えも緩
やかなものとなる。したがって、急激な動作切換え時の
切換えノイズの発生を確実に防止できる。また、この切換増幅回路において、切換え時のショッ
クノイズを軽減するために設置されているクランプ回路
を構成する差動回路32は、入力側の交流インピーダンス
が低いために同相分除去比（CMRR）が低いが、上記の通
り、駆動電流切換回路６の電流切換えとは無関係に一定
の電流を供給する電流源即ち、差動増幅器16側の電流源
とは独立した電流源として第２および第３の定電流源8
2、84が設置され、これらの定電流源82、84からトラジ
スタ70、72に定電流を供給するようにしたことにより、
入力段増幅部2A、2B側への切換え時の電位変動が防止さ
れる結果、従来のように、差動増幅器16側のリップル除
去率（RR）が低下を来すことがない。その理由は、以下
の通りである。動作切換え時のショックノイズを軽減するためのクラ
ンプ回路を構成する差動回路32は、駆動電流切換回路６
内のダイオード26、28、30にコンデンサが並列に接続さ
れている。このため、入力側の交流インピーダンスが低
くなる。そして、同相分除去比とは、１対以上の入力を
持つ回路の各入力端子に全く同相の入力信号を与えた場
合、その入力に対する出力における同相入力の除去比を
いう。CMRRは、Common Mode Rijection Ratioの略であ
る。この同相分除去比（CMRR）が低いのは、同相成分と
して、電源ラインに乗っているリップル成分（小さな信
号波）があり、駆動電流切換回路６内の定電流源24、4
4、38にも、このリップル成分が加わる。定電流源44に
よる影響は問題にならないが、定電流源24、38の影響
は、電源ラインからのリップル成分が増幅され、出力側
のトランジスタ58、46に加わる。そして、定電流源38の
リップル成分はダイオード40、42で電圧変換され、その
結果、出力側にこのリップル成分が増幅されて現わる。
ところで、動作切換時に定電流源44の電流値を最大とし
て、トランジスタ58、46にその電流が振り分けられる。
定電流源82、84を使わない従来の方式では、この電流振
り分け時の電流変化がトランジスタ70、72で電圧に変換
され、それが差動増幅器16で増幅されるが、これを防止
するため、定電流源82、84を設置した。これらの定電流
源82、84により、トランジスタ70、72のエミッタ電圧は
切換時に変動しないので、結果として防止されることと
なる。ところで、リップル除去率（RR）とは電源ラインに乗
っているリップル成分が出力側に生じない比率として、
出力とリップル成分の比で表す。RRは、Ripple Rijecti
on ratioの略であって、実施例の回路でRRが大きく悪化
するのは、動作切換時の一瞬であり、切換時以外では、
許容できる程度である。この動作切換時には、差動回路
32のRRが悪化するが、従来回路のように、RRの悪い電流
出力を基に入力トランジスタ70、72に電流を与えると、
差動増幅器16もRRが悪化する。これを防止するため、定
電流源82、84を使用している。この定電流源82、84を設
置したことにより、RRが改善されることになる。そし
て、このRRが問題となるのは、動作切換時であり、電源
ラインに乗っているリップル成分は、定電流源24、38に
も乗ってくる。トランジスタ34のベースにはコンデンサ
が接続されているので、交流インピーダンスが低く、即
ち、リップル成分に対してインピーダンスが低いので、
差動増幅器32は、定電流源24のリップル成分の影響を受
けないが、定電流源38の影響がある。差動回路32では、
このリップル成分が増幅され、従来のように、このリッ
プル成分が増幅された電流が入力側のトランジスタ70、
72に加えられると、差動増幅器16のPPが切換時に悪化す
ることになる。そこで、定電流源82、84を設置すると、
このような従来のRRの悪化を改善することができる。そして、トランジスタ70、72からなるバイアス回路に
定電流源82、84から定電流を常時供給しても、入力段増
幅部2A、2Bの主回路部を構成する差動増幅器16の動作切
換えには何等影響を与えることがなく、第２図に示す切
換増幅回路と同様に入力段増幅部2A、2Bの主回路部の差
動増幅器16を選択的に動作状態にして、選択された入力
信号の増幅出力を出力段増幅部10で増幅した後、出力端
子12から出力信号V₀として取り出すことができる。なお、実施例では、トランジスタ70、72にバイアス電
流を供給する電流源として定電流源82または84を設置し
たが、定電流源82、84に代えて抵抗素子を電流源として
用いても、同様にトランジスタ54、56間のベース電位、
または、トランジスタ66、68間のベース電位を一定にし
て入力オフセットの発生を防止することができる。

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、第１の入力
段増幅部に設置されたバイアス回路を成す第３のトラン
ジスタに第２の定電流源、第２の入力段増幅部に設置さ
れたバイアス回路を成す第６のトランジスタに第３の定
電流源を設置することにより第１および第２の入力段増
幅部の動作切換えに無関係に第３および第６のトランジ
スタに駆動電流切換回路側の第１の定電流源とは独立し
た定電流を供給したことにより、その動作切換時の電位
変動を防止して動作切換えに伴う不要信号の発生を確実
に抑制でき、しかも、駆動電流切換回路側では入力段増
幅部に選択的に動作電流を流す第７および第８のトラン
ジスタの動作切換えを第８のトランジスタのベースに基
準電圧を加え、第７のトランジスタのベース側の電圧を
外部からの切換入力によって緩やかに立上りまたは降下
する電圧を加えることにより、各ベース電圧間の大小関
係の成立、第７および第８のトランジスタのベース電圧
の立上りまたは降下に応じて第７または第８のトランジ
スタの導通または遮断状態への移行を緩やかにして第１
および第２の入力段増幅器に供給される動作電流の切換
えを緩やかにしたので、前記電位変動の抑制と相俟って
動作切換え時の不要信号の発生を確実に防止でき、その
結果、切換え時のリップル除去率（RR）の悪化を防止し
た切換増幅回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の切換増幅回路の実施例を示すブロッ
ク図、第２図は従来の切換増幅回路を示す回路図である。 2A……第１の入力段増幅部 2B……第２の入力段増幅部６……駆動電流切換回路 10……出力段増幅部 16……差動増幅器 32……差動回路 34……第７のトランジスタ 36……第８のトランジスタ 44……第１の定電流源 54……第１のトランジスタ 56……第２のトランジスタ 66……第４のトランジスタ 68……第５のトランジスタ 70……第３のトランジスタ 72……第６のトランジスタ 82……第２の定電流源 84……第３の定電流源

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エミッタを共通化した第１および第２のト
ランジスタから成る差動対を備え、ベースに増幅すべき
入力信号が加えられる前記第１のトランジスタのベース
にエミッタが接続されるとともにコレクタが接地された
第３のトランジスタが設置され、この第３のトランジス
タのベースに入力信号が加えられる第１の入力段増幅部
と、エミッタを共通化した第４および第５のトランジスタか
ら成る差動対を備え、ベースに増幅すべき入力信号が加
えられる前記第４のトランジスタのベースにエミッタが
接続されるとともにコレクタが接地された第６のトラン
ジスタが設置され、この第６のトランジスタのベースに
入力信号が加えられる第２の入力段増幅部と、前記第１の入力段増幅部または前記第２の入力段増幅部
から取り出された出力信号を増幅して取り出す出力段増
幅部と、前記第１の入力段増幅部の前記第１および第２のトラン
ジスタ、前記第２の入力段増幅部の前記第４および第５
のトランジスタに供給すべき定電流を発生する第１の定
電流源にエミッタを共通にした第７および第８のトラン
ジスタからなる差動対を接続し、前記第８のトランジス
タのベースには一定の基準電圧を加え、前記第７のトラ
ンジスタのベースには外部からの切換入力に応じて緩や
かに立上りまたは降下する電圧を加え、この電圧と前記
基準電圧の大小関係の成立および前記電圧の立上りまた
は降下に応じて前記第７のトランジスタまたは前記第８
のトランジスタを緩やかに導通状態または遮断状態に移
行させることにより、前記第８のトランジスタに流れる
前記定電流を電流ミラー回路を通じて前記第１の入力段
増幅部に動作電流を流し、前記第７のトランジスタに流
れる前記定電流を電流ミラー回路を通じて前記第２の入
力段増幅部に動作電流を流すことにより、前記第１また
は第２の入力段増幅部の動作を選択的に切り換える駆動
電流切換回路と、を備えた切換増幅回路であって、前記第３のトランジス
タのエミッタと電源ラインとの間に、前記第３のトラン
ジスタに前記駆動電流切換回路の前記第１の定電流源と
は独立して定電流を流し込む第２の定電流源を設置し、
前記第６のトランジスタのエミッタと電源ラインとの間
に、前記第６のトランジスタに前記駆動電流切換回路の
前記第１の定電流源とは独立して定電流を流し込む第３
の定電流源を設置したことを特徴とする切換増幅回路。