JPH10294658A - スイッチング回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープの記録再生回路において、再生時
に用いるプリアンプのリファレンス回路に影響を与える
ことがないスイッチング回路を提供する。 【解決手段】 スイッチング回路１１には、録音再生回
路が録音状態になると、コントローラから録音制御信号
としてハイの信号が供給される。すると、ｐチャネルＭ
ＯＳＦＥＴ２１がオフとなり、第１と第２の第１のｎチ
ャネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３もそれぞれオフとなる。
従って、リファレンス回路１０と録音再生ヘッド３のコ
イル４のコモン端子４ａの接続が切り放される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＯＳトランジス
タを用いたスイッチング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録及び再生が可能であるテープレコー
ダでは、磁気テープに信号の記録を行う録音ヘッドと磁
気テープから信号の再生を行う再生ヘッドが兼用となっ
ていて、消去ヘッドだけが別になっている２ヘッド方式
のものが知られている。このようなテープレコーダは、
記録時には、磁気ヘッドに例えば５０ボルト程度の高い
電圧の交流バイアス電流を供給して、記録信号に重畳さ
せて記録を行う。また、このテープレコーダは、再生時
には、磁気ヘッド及び再生用のプリアンプに直流基準電
圧を供給して信号を再生する。すなわち、記録及び再生
時に兼用して使用する磁気ヘッドには、交流バイアスを
供給する交流バイアス発振器と、直流基準電圧を供給す
るリファレンス回路とが接続されている。

【０００３】ところが、一般に、記録時に用いる交流バ
イアスの振幅は、再生時に用いるリファレンス回路の出
力電圧よりも著しく大きいものである。従って、この再
生時に用いるリファレンス回路を保護するために磁気ヘ
ッドとリファレンス回路とはスイッチング回路を介して
接続されており、記録時にはこのスイッチング回路によ
って磁気ヘッドとリファレンス回路とが切り放される。

【０００４】例えば、従来のテープレコーダでは、トラ
ンジスタ等から構成され、制御信号に応じて導通するス
イッチング回路が用いられている。

【０００５】具体的に、従来のスイッチング回路は、図
４に示すように、コントローラ等からの制御信号である
録音制御信号が抵抗１０３，１０４を介してベースに供
給される第１と第２のｐｎｐトランジスタ１０１，１０
２を有している。この第１と第２のｐｎｐトランジスタ
１０１，１０２は、エミッタが電源に接続されている。
そして、第１のｐｎｐトランジスタ１０１のコレクタは
抵抗１０５を介して第１のｎｐｎトランジスタ１０７の
ベースと接続され、第２のｐｎｐトランジスタ１０２の
コレクタは抵抗１０６を介して第２のｎｐｎトランジス
タ１０８のベースと接続されている。

【０００６】第１のｐｎｐトランジスタ１０７は、エミ
ッタが第２のｐｎｐトランジスタ１０８と共通であり、
コレクタが再生用のプリアンプのリファレンス回路に接
続されている。また、第２のｐｎｐトランジスタ１０７
は、再生ヘッドのコイルの交流バイアス発振器側（コモ
ン側）に接続されている。

【０００７】このような構成を有する従来のスイッチン
グ回路は、録音制御信号がハイ又はローと切り替わるこ
とにより、プリアンプのリファレンス回路と磁気ヘッド
のコモン側の導通が図られる。すなわち、録音制御信号
がローのとき、つまり、再生のモードのときには、第１
と第２のｐｎｐトランジスタ１０１，１０２がＯＮとな
り、第１と第２のｎｐｎトランジスタ１０７，１０８の
ベースに電源電圧が供給される。そして、第１と第２ｎ
ｐｎトランジスタ１０７，１０８がＯＮとなり、プリア
ンプのリファレンス回路と磁気ヘッドのコモン側との導
通が図られ、基準電圧が磁気ヘッドに供給される。

【０００８】また、録音制御信号がハイのとき、つま
り、録音のモードのときには、第１と第２のｐｎｐトラ
ンジスタ１０１，１０２がＯＦＦとなり、第１と第２の
ｎｐｎトランジスタ１０７，１０８のベースに電源電圧
が供給されない。そのため、第１と第２ｎｐｎトランジ
スタ１０７，１０８がＯＦＦとなり、プリアンプのリフ
ァレンス回路と磁気ヘッドのコモン側とが切り放され、
磁気ヘッドのコモン側に供給される交流バイアスがプリ
アンプに流れ込まない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来のスイッチング回路では、図５に示すように、
第１のｐｎｐトランジスタ１０１と第１のｎｐｎトラン
ジスタ１０７のベース電流がリファレンス回路側に流れ
込んでしまう。そのため、リファレンス回路のＤＣバラ
ンスを崩してしまうことになり、正常な基準電圧を供給
できず、再生時にノイズ等が生じてしまう。また、この
リファレンス回路は、再生用のプリアンプのみならず、
テープレコーダの他の回路にも基準電圧を供給している
場合は、その回路にも影響を与えてしまう。

【００１０】反対に、第１のｐｎｐトランジスタ１０１
と第１のｎｐｎトランジスタ１０７のベース電流を抑え
ることも考えられるが、この場合は、低いオン抵抗を得
ることができず、再生信号が歪んでしまう。

【００１１】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、再生時に用いるプリアンプのリファレン
ス回路に影響を与えることがないスイッチング回路を提
供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、切換用の制御電流が被切
換回路に流れ込んで、この被切換回路に影響を与えるこ
とがないスイッチング回路を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るスイッチング回路は、制御信号に応
じてオンオフするスイッチング素子と、ゲートが上記ス
イッチング素子を介して直流電源と接続される第１と第
２のＭＯＳトランジスタと、一端が上記第１と第２のＭ
ＯＳトランジスタのゲートに接続され、他端が上記第１
と第２のＭＯＳトランジスタのドレインに接続される抵
抗とを備え、上記制御信号に応じて上記第１と第２のＭ
ＯＳトランジスタのソース間が導通することを特徴とす
る。

【００１４】このスイッチング回路では、第１と第２の
ＭＯＳトランジスタのゲートに供給される電圧に応じ
て、第１と第２のソース間の導通がオンオフする。

【００１５】また、本発明のスイッチング回路は、上記
第１と第２のＭＯＳトランジスタのソースの一方が磁気
テープの記録及び再生ヘッドのコイルのバイアス供給側
の端子に接続され、他方が磁気テープの再生用の基準電
源に接続される磁気記録回路の基準電源の切り換え回路
として用いられることを特徴とする。

【００１６】このスイッチング回路では、第１と第２の
ＭＯＳトランジスタのゲートに供給される電圧に応じ
て、磁気テープの記録及び再生ヘッドのコイルのバイア
ス供給側の端子と磁気テープの再生用の基準電源の導通
がオンオフする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態である磁気テープの録音再生回路について、図面を参
照しながら説明する。

【００１８】図１は、本発明を適用した実施の形態であ
る磁気テープの録音再生回路のブロック構成図である。

【００１９】録音再生回路１は、磁気テープ２に音声信
号の録音再生を行う録音再生ヘッド３を備える。この録
音再生ヘッド３は、端子４ａと端子４ｂを設けたコイル
４を有している。

【００２０】録音再生回路１は、録音アンプ７を介して
音声信号が供給される録音イコライザ回路８を備える。
この録音イコライザ回路８は、カップリングコンデンサ
８ａを介して録音再生ヘッド３の端子４ｂに接続され
る。録音再生回路１は、ＡＣバイアス発振回路９と、リ
ファレンス回路１０とを備えている。ＡＣバイアス発振
回路９は、上述した録音再生ヘッド３のコイル４の端子
４ｂの他端となる端子４ａに接続される。なお、この端
子４ａを以下コモン端子４ａという。リファレンス回路
１０は、スイッチング回路１１を介して録音再生ヘッド
３のコイル４のコモン端子４ａに接続される。

【００２１】録音再生回路１は、再生信号を出力するプ
リアンプ１２を備えている。このプリアンプ１２には、
入力端に録音再生ヘッド３のコイル４の端子４ｂとリフ
ァレンス回路１０が接続される。

【００２２】また、録音再生回路１は、コントローラ１
３を備えている。コントローラ１３は、ＡＣバイアス発
振回路９と、スイッチング回路１１とに録音制御信号を
供給する。

【００２３】このような構成の記録再生回路１の音声信
号の録音動作及び再生動作について説明する。

【００２４】この記録再生回路１が磁気テープ２に音声
信号を記録する場合は、コントローラ１３は、録音制御
信号を例えばハイに設定し、ＡＣバイアス発振回路９
と、スイッチング回路１１とに供給する。

【００２５】スイッチング回路１１は、録音制御信号に
基づき、リファレンス回路１０と録音再生ヘッド３のコ
イル４のコモン端子４ａとの接続を切り放し、リファレ
ンス回路１０から出力される基準電圧を磁気ヘッド３に
供給しないようにする。なお、このスイッチング回路１
１の構成とその動作については、詳細を後述する。

【００２６】ＡＣバイアス発振回路９は、録音制御信号
に基づき、例えば、ピーク間電圧で３０〜５０ボルト程
度の正弦波信号をバイアス信号としてコモン端子４ａに
供給する。このバイアス信号の周波数は、例えば、記録
する音声信号の数倍程度の周波数であり、例えば５０ｋ
Ｈｚ〜１００ｋＨｚの周波数である。

【００２７】なお、録音再生回路１では、録音時におい
て前回記録している磁気信号を消去した後に次の新しい
録音を行うことから、磁気テープ２に対し例えば消去ヘ
ッドから飽和磁界をかけて直流消去を行う。また、録音
再生回路１では、この直流消去方式ではなく、交流消去
方式で、磁気テープ２の消磁を行っても良い。

【００２８】一方、録音時にマイクロフォンやライン入
力から供給された音声信号は、録音アンプ７に供給され
る。

【００２９】録音アンプ７は、音声信号を一定量増幅し
て、録音イコライザ８に供給する。録音イコライザ８
は、録音再生ヘッド３に供給する電流を周波数に依存せ
ず定電流とするため、磁気ヘッド２のコイル３のインピ
ーダンスに応じて音声信号の周波数補正を行う。周波数
補正がされた音声信号は、カップリングコンデンサ８ａ
を介して、端子４ｂに供給される。

【００３０】録音再生ヘッド３は、ＡＣバイアス発振回
路９から供給される交流バイアス信号に録音イコライザ
８から供給される音声信号を重畳して、磁気テープ２に
対して交流バイアス記録を行う。すなわち、録音再生ヘ
ッド３は、消去ヘッド５で既に記録してある信号を消去
した後の磁気テープ２に対して、音声信号の記録を行
う。

【００３１】ここで、音声信号が記録される磁気テープ
２が、上述したように、直流消去方式で飽和磁化されて
いる場合は、飽和磁化された分のＤＣ補正を行った信号
を磁気テープ２に記録しなければならない。

【００３２】つぎに、この記録再生回路１が磁気テープ
２から音声信号を再生する場合は、コントローラ１３
は、録音制御信号を例えばローに設定し、ＡＣバイアス
発振回路９と、スイッチング回路１１とに供給する。

【００３３】スイッチング回路１１は、録音制御信号に
基づき、リファレンス回路１０と録音再生ヘッド３のコ
イル４のコモン端子４ａとを導通させ、リファレンス回
路１０から出力される基準電圧を磁気ヘッド３に供給す
る。

【００３４】ＡＣバイアス発振回路９は、上述した交流
バイアス信号を発生させない。ここで、リファレンス回
路１０からの基準電圧がＡＣバイアス発振回路９に供給
されてしまうが、このＡＣバイアス発振回路９は、入力
インピーダンスが非常に高いので、再生動作には影響を
及ぼさない。

【００３５】録音再生ヘッド３は、コイル４にリファレ
ンス回路１０からの基準電圧が印加されている。そして
録音再生ヘッド３は、磁気テープ２に記録されている磁
気信号を電気信号に変換し、この再生信号をプリアンプ
１２に供給する。

【００３６】プリアンプ１２は、録音再生ヘッド３によ
り再生された再生信号を増幅して、再生出力をする。そ
して、この再生出力は、例えば、ノイズリダクション回
路等を介してスピーカ等から出力される。

【００３７】つぎに、上述したスイッチング回路１１の
構成とその動作について、図２を参照して説明する。

【００３８】スイッチング回路１１は、ゲートに録音制
御信号が供給され、ソースに電源電圧Ｖ_DDが供給される
ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１を有している。また、スイ
ッチング回路１１は、ゲートがｐチャネルＭＯＳＦＥＴ
２１のドレインと接続されドレインがリファレンス回路
１０と接続される第１のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２
と、ゲートがｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１のドレインと
接続されドレインが録音再生ヘッド３のコイル４のコモ
ン端子４ａと接続される第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
２３と、一端がｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１のドレイン
と接続され他端が第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
２２，２３のソースに接続される抵抗２４とを有してい
る。

【００３９】このような構成を有するスイッチング回路
１１には、録音再生回路１が録音状態になると、コント
ローラ１３から録音制御信号としてハイの信号が供給さ
れる。すると、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１がオフとな
り、第１と第２の第１のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２，
２３もそれぞれオフとなる。従って、リファレンス回路
１０と録音再生ヘッド３のコイル４のコモン端子４ａの
接続が切り放される。また、スイッチング回路１１に
は、録音再生回路１が再生状態になると、コントローラ
１３から録音制御信号としてローの信号が供給される。
すると、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１がオンとなり、第
１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３もそれぞ
れオンとなる。従って、リファレンス回路１０と録音再
生ヘッド３のコイル４のコモン端子４ａの導通が図られ
る。

【００４０】このスイッチング回路１１の第１と第２の
ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３のオン動作について
さらに詳細に動作の説明をする。

【００４１】第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２
２，２３のドレイン−ソース間には、寄生ダイオード２
２ａ，２３ｂが存在し、また、それぞれのソースには、
リファレンス回路からの電圧である例えば約０．８ボル
トの電位がかかっている。

【００４２】ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ２１がオンする
と、図３に示すように、例えば、２．５ボルト程度の電
源電圧Ｖ_DDが第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２
２，２３のゲートに供給される。次に第１と第２のｎチ
ャネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３のゲートソース間電圧Ｖ
_GSは、Ｖ_DD−（０．８＋Ｖ_F：寄生ダイオード２２ａ．
２３ａの順方向電圧）となる。そのため、抵抗２４が十
分大きければ、寄生ダイオード２２ａ，２３ａの順方向
電圧Ｖ_Fが小さくなるため、第１と第２のｎチャネルＭ
ＯＳＦＥＴ２２，２３をオンするのに十分なゲートソー
ス間電圧Ｖ_GSが発生する。従って、第１と第２のｎチャ
ネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３がオン状態で安定し、ソー
ス間の導通が図られる。

【００４３】ここで、上述の説明で抵抗２４が無限大の
ときすなわち開放のときは、寄生ダイオード２２ａ，２
３ａの順方向電圧Ｖ_Fが０となるため、オン動作をする
際には支障が無い。しかしながら、一般にＦＥＴのゲー
トソース間には、入力容量が存在するため（例えば７０
ｐＦ）、ゲートがオープンとなっても、この入力容量に
チャージされた電荷を消費するまでオフとならない。従
って、抵抗２４は、第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥ
Ｔ２２，２３のゲートソース間の入力容量を放電し、素
早くオフするために設けられている。この抵抗２４は、
数１００Ｋ〜数Ｍオーム程度（例えば１Ｍオーム）に設
定することができる。すなわち、第１と第２のｎチャネ
ルＭＯＳＦＥＴ２２，２３の入力容量と、設定する時定
数及び消費電力等に応じて抵抗値を定めれば良い。

【００４４】以上のように、このスイッチング回路１１
では、第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２，２３
に供給される電流が被切換回路側に影響を与えることが
なく、スイッチングをすることができる。また、このス
イッチング回路１１では、磁気テープ２の録音再生ヘッ
ド３のコイル４のコモン端子４ａとリファレンス回路１
０の導通がオンオフすることにより、リファレンス回路
１０にスイッチング回路１１からの録音制御電流等が流
れ込まず、歪の少ない良好な再生特性を得ることができ
る。また、リファレンス回路が供給されている他の回路
にも影響を与えることがない。

【００４５】また、このスイッチング回路１１は、簡易
な回路構成で実現できる。

【００４６】なお、上述したスイッチング回路１１のｐ
チャネルＭＯＳＦＥＴ２１は、ＭＯＳＦＥＴであること
に限られず、他のスイッチング素子であっても構わな
い、また、第１と第２のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ２２，
２３は、ｎチャネルであることに限られず、ｐチャネル
ＭＯＳＦＥＴであっても構わない。

【００４７】なお、実施の形態として磁気テープの録音
再生回路に適用したスイッチング回路について説明した
が、本発明のスイッチング回路は、この録音再生回路の
みならず、他のあらゆるスイッチング回路として適用で
きる。すなわち、被切換回路に第１と第２のｎチャネル
ＭＯＳＦＥＴ２２，２３のソースを接続し、制御信号に
より制御することにより、このソース間の導通を図るこ
とができる。この場合には、制御電流が被切換回路側に
流れ込まない良好なスイッチング回路が実現できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明に係るスイッチング回路では、第
１と第２のＭＯＳトランジスタのゲートに供給される電
圧に応じて第１と第２のソース間の導通がオンオフする
ことにより、この第１と第２のＭＯＳトランジスタのゲ
ートに供給される電流が被切換回路側に影響を与えな
い。

【００４９】また、本発明のスイッチング回路では、第
１と第２のＭＯＳトランジスタのゲートに供給される電
圧に応じて、磁気テープの記録及び再生ヘッドのコイル
のバイアス供給側の端子と磁気テープの再生用の基準電
源の導通がオンオフすることにより、基準電源に第１と
第２のＭＯＳトランジスタのゲートに供給される制御電
流が流れ込まず、歪の少ない良好な再生特性を得ること
ができる。また、基準電圧が供給されている他の回路に
も影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した録音再生回路のブロック構成
図である。

【図２】本発明の実施の形態のスイッチング回路の回路
図である。

【図３】上記スイッチング回路の第１と第２のｎチャネ
ルＭＯＳＦＥＴのゲートソース間にかかる電圧を説明す
るための回路図である。

【図４】従来のスイッチング回路の回路図である。

【図５】従来のスイッチング回路の回路図である。

【符号の説明】

１ 録音再生回路、２ 磁気テープ、３ 録音再生ヘッ
ド、４ コイル、４ａ，４ｂ 端子、７ 録音アンプ、
８ 録音イコライザ、９ ＡＣバイアス発振回路、１０
リファレンス回路、１１ スイッチング回路、１３
コントローラ、２１ ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ、第１の
ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ、２３ 第２のｎチャネルＭＯ
ＳＦＥＴ、２４ 抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号に応じてオンオフするスイッチ
   ング素子と、 ゲートが上記スイッチング素子を介して直流電源と接続
   される第１と第２のＭＯＳトランジスタと、 一端が上記第１と第２のＭＯＳトランジスタのゲートに
   接続され、他端が上記第１と第２のＭＯＳトランジスタ
   のドレインに接続される抵抗とを備え、 上記制御信号に応じて上記第１と第２のＭＯＳトランジ
   スタのソース間が導通することを特徴とするスイッチン
   グ回路。
2. 【請求項２】 上記第１と第２のＭＯＳトランジスタの
   ソースの一方が磁気テープの記録及び再生ヘッドのコイ
   ルのバイアス供給側の端子に接続され、他方が磁気テー
   プの再生用の基準電源に接続される磁気記録回路の基準
   電源の切り換え回路として用いられることを特徴とする
   請求項１に記載のスイッチング回路。