JPH11127572A - スイッチング・レギュレータ及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング・ノイズの影響を低減する。 【解決手段】 制御回路２０の出力する制御信号ＣＴＬ
により、負荷回路１８は負荷回路信号周波数を切り替
え、発振回路２２は、三角波の発振周波数を切り替え
る。スイッチ駆動回路２４は、発振回路２２の出力から
電圧比較回路１６の出力に従った持続期間のスイッチン
グ・パルスを形成して、スイッチ・整流回路１２に印加
する。スイッチ・整流回路１２は、スイッチング・パル
スに従い電源電池１０の出力電圧をスイッチングし、整
流して出力する。分圧回路１４は回路１２の出力電圧を
分圧し、電圧比較回路１６は分圧回路１４の出力電圧を
基準電圧と比較し、その差電圧をスイッチ駆動回路２４
に印加する。制御回路２０は、負荷回路１８の負荷回路
信号周波数にスイッチング・ノイズ周波数帯が重ならな
いように発振回路２２の発振周波数を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングレギ
ュレータ及びそれを電源とする磁気記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のスイッチング・レギュレータで
は、スイッチング周波数は固定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例のスイッチング
・レギュレータでは、スイッチング周波数が固定されて
いるので、以下のような欠点があった。即ち、例えば、
８ミリ・ビデオ記録装置では、クロマ信号を低域変換す
る場合に、隣接クロストークを低減する目的でチャンネ
ル１（ＣＨ１）とチャンネル２（ＣＨ２）をｆＨ／２
（ｆＨ：水平同期信号周波数）でオフセットしており、
インターリーブ関係にしている。他方、スイッチング・
レギュレータのスイッチング周波数は、回路のばらつき
及び温度特性を考慮して幅を持たせてあり、仮にＣＨ１
で低域クロマ信号とうまくインターリーブしていても、
ＣＨ２では低域クロマ信号と重なってしまうことがあ
る。

【０００４】低域クロマ信号と重なるとクロマビートが
発生しやすくなるので、クロマビートを防ぐためにスイ
ッチング・ノイズ・レベルをかなり抑えなければならな
い。電源ラインのスイッチングノイズを抑えるために
は、スイッチング・ノイズ除去回路の定数を大きくしな
ければならず、部品の大型化とコストの上昇を招く。磁
気ヘッドに直接飛び込むスイッチング・ノイズを抑える
ためには、磁気シールド部品を追加しなければならず、
これもコストの上昇を招くし、スイッチング・レギュレ
ータと磁気ヘッドの距離を離さなけばならず、構造上の
制約を受け、小型化を妨げる一因になっている。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、部
品の小型化とコストダウンを実現できるスイッチング・
レギュレータを提示することを目的とする。

【０００６】本発明はまた、磁気記録装置又は磁気再生
装置（総称して、磁気記録再生装置という。）に適した
スイッチング・レギュレータを提示することを目的とす
る。

【０００７】本発明は更に、これらのスイッチング・レ
ギュレータを電源装置として使用する磁気記録再生装置
を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスイッチン
グ・レギュレータでは、スイッチング周波数を切り替え
自在とした。スイッチング周波数を負荷回路の信号周波
数に応じて切り替えることで、負荷回路の信号周波数に
対してスイッチング周波数をずらし、スイッチング・ノ
イズの影響を抑制できる。この結果、ノイズ除去回路の
定数を小さくでき、小型化とコストダウンを図ることが
できる。

【０００９】本発明に係る磁気記録再生装置は、複数個
の磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、スイ
ッチング周波数をヘッドスイッチングパルスで切り替え
るスイッチング・レギュレータを電源装置とすることを
特徴とする。

【００１０】これにより、電源ラインのスイッチングノ
イズの影響を抑えられるので、電源ノイズ除去回路の定
数を小さくでき、磁気記録再生装置を小型化でき、コス
トダウンできる。磁気ヘッドに直接飛び込むスイッチン
グノイズの影響を抑えられるので、磁気シールド部品の
点数を削減でき、磁気ヘッドの近くにスイッチング・レ
ギュレータを配置できる。これもまた、コストダウンと
小型化に寄与する。

【００１１】スイッチング・レギュレータのスイッチン
グ周波数の周波数調整と周波数切換えを同一制御信号で
行うことにより、周波数調整部品と周波数切り換え部品
を共用でき、部品点数を削減できると共に、コストを低
減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。１０は電源電池、１２は電源電池１０
の出力電圧をスイッチング及び整流するスイッチ・整流
回路、１４はスイッチ・整流回路１２の出力電圧を分圧
する分圧回路、１６は分圧回路１４の出力電圧を所定の
基準電圧Ｖｒｅｆと比較する比較回路である。

【００１４】１８は負荷回路、２０は負荷回路１８への
電源供給とスイッチング周波数を制御する制御回路（マ
イクロコンピュータ）、２２は制御回路２０からの制御
信号ＣＴＬに従った周波数で発振する三角波発振回路、
２４は、発振回路２２から出力される三角波と電圧比較
回路１６の比較結果に応じたタイミングのスイッチング
信号をスイッチ・整流回路１２に供給するスイッチ駆動
回路である。制御回路２０はまた、スイッチ駆動回路２
４がスイッチング信号をスイッチ・整流回路１２に供給
するか否かを制御する。

【００１５】スイッチ・整流回路１２、分圧回路１４、
電圧比較回路１６及びスイッチ駆動回路２４からなる破
線で囲んだ部分２６が、スイッチング・レギュレータの
１チャンネル分を示している。

【００１６】図２は、本実施例のタイミング・チャート
を示す。図２（１）は、発振回路２２の出力波形３０
と、電圧比較回路１６の出力レベル３２，３４を示し、
同（２）は電圧比較回路１６の出力がレベル３２である
ときに、スイッチ駆動回路２４からスイッチ・整流回路
１２に印加されるスイッチング信号３６、同（３）は電
圧比較回路１６の出力がレベル３４であるときに、スイ
ッチ駆動回路２４からスイッチ・整流回路１２に印加さ
れるスイッチング信号３８をそれぞれ示す。横軸は時間
である。

【００１７】本実施例の動作を説明する。発振回路２２
は、制御回路２０からの制御信号ＣＴＬに従い、例え
ば、図２（１）に示すような三角波を出力し、スイッチ
駆動回路２４は、電圧比較回路２６の出力電圧が例えば
レベル３２のとき、図２（２）に示すようなタイミング
のスイッチング信号３６を生成し、スイッチ・整流回路
１２に印加する。スイッチ・整流回路１２は、スイッチ
駆動回路２４から供給されるスイッチング信号に従って
電源電池１０の出力電圧をスイッチングし、更に整流し
て負荷回路１８に印加する。

【００１８】分圧回路１４はスイッチ・整流回路１２の
出力電圧を所定の分圧比で分圧し、電圧比較回路１６は
分圧回路１４の出力電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、
その差を示す電圧（例えば、図２（１）のレベル３２，
３４等）をスイッチ駆動回路２４に供給する。分圧回路
１４の分圧比と基準電圧Ｖｒｅｆは、スイッチ・整流回
路１２の出力電圧が所望の基準出力電圧になるように設
定されている。

【００１９】例えば、スイッチ・整流回路１２の出力電
圧が所望値より低くなって、電圧比較回路１６の出力が
レベル３２からレベル３４に変化したとすると、スイッ
チ駆動回路２４は、図２（３）に示すように、Ｈ期間の
長くなったスイッチング信号３８を生成してスイッチ・
整流回路１２に供給する。スイッチ・整流回路１２は、
Ｈ期間の長いスイッチング信号３８により、その出力電
圧が増大する。このようにして、スイッチ・整流回路１
２の出力電圧が所望値に帰還制御される。

【００２０】ここまでは、スイッチング・レギュレータ
の出力電圧を所望値に帰還制御する一般的な動作である
が、本実施例では、負荷回路１８は、図３に示すよう
に、制御回路２０から出力される制御信号ＣＴＬにより
負荷回路信号周波数が変化しているとする。図３（１）
は制御信号が“Ｈ”のとき、同（２）は制御信号が
“Ｌ”のときであり、どちらも、縦軸は信号の強さ、横
軸は負荷回路信号周波数をそれぞれ示す。

【００２１】このように制御状態に応じて負荷回路信号
周波数が変化するような負荷回路１８に対して、本実施
例では、負荷回路信号周波数の変化に連動して、発振回
路２２の発振周波数を切り換える。具体的には、図４に
示すように、制御信号ＣＴＬの“Ｈ”及び“Ｌ”に応じ
て、負荷回路信号周波数の間にスイッチング・ノイズ周
波数が入るように、発振回路２２の発振周波数を切り換
える。図４（１）は制御信号ＣＴＬが“Ｈ”の場合、同
（２）は制御信号ＣＴＬが“Ｌ”の場合であり、どちら
も、縦軸は信号の強さ、横軸は負荷回路信号周波数をそ
れぞれ示す。

【００２２】本実施例では、このように負荷回路１８の
信号周波数に応じてスイッチング周波数をずらすこと
で、負荷回路信号に対するスイッチング・ノイズの影響
を抑制できる。この結果、スイッチング・ノイズを除去
するための特別の回路が不要になると共に、電源ノイズ
除去回路の定数を小さくでき、スイッチング・レギュレ
ータの小型化とコストダウンを図ることが出来る。

【００２３】図５は、図１に示す実施例を適用した８ミ
リ方式の磁気記録再生装置の実施例の概略構成ブロック
図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してあ
る。４０は、記録時には入力輝度信号を磁気記録用のＦ
Ｍ信号に変換し、再生時にはＦＭ信号を輝度信号に変換
する輝度信号処理回路、４２は、記録時には入力色信号
を低域クロマ信号に変換し、再生時には低域クロマ信号
を色信号に変換する色信号処理回路である。輝度信号処
理回路４０及び色信号処理回路４２がビデオ信号処理回
路４４を構成する。４６はヘッド・アンプ、４８，５０
は磁気ヘッド、５２は磁気テープである。

【００２４】図５に示す実施例の動作を説明する。記録
時には、輝度信号処理回路４０が輝度信号をＦＭ変調
し、色信号処理回路４２が色信号を低域クロマ信号に周
波数変換し、これらの出力は、ヘッドアンプ４６により
所定レベルまで増幅され、磁気ヘッド４８，５０により
磁気記録媒体５２に記録される。再生時には、磁気記録
媒体５２から磁気ヘッド４８，５０により再生された信
号は、ヘッドアンプ４６により増幅され、再生ＦＭ輝度
信号は輝度信号処理回路４０に、再生低域クロマ信号は
色信号処理回路４２に印加される。輝度信号処理回路４
０は再生ＦＭ輝度信号をＦＭ復調して再生輝度信号を出
力し、色信号処理回路４２は再生低域クロマ信号を周波
数変換して再生クロマ信号を出力する。両出力は混合さ
れて（又は別々に）、映像モニタに印加される。

【００２５】また、制御回路２０はビデオ信号処理回路
４４及びヘッドアンプ４６にヘッドスイチングパルスを
供給している。このヘッド・スイッチング・パルスに応
じて、号処理回路４２は、低域クロマ信号をＣＨ１とＣ
Ｈ２でｆｈ／２のオフセットをつけてインターリーブさ
せ、ヘッドアンプ４６は、磁気ヘッド１４を切り換えて
いる。

【００２６】従来のスイッチング・レギュレータを使用
している場合、例えば、ＣＨ１に対してスイッチング・
ノイズ周波数帯が低域クロマ信号の信号周波数に干渉し
ないようにスイッチング・レギュレータの発振周波数が
決定されている場合、図６に示すように、ＣＨ２に対し
ては、スイッチング・ノイズ周波数帯が低域クロマ信号
の信号周波数に重なってしまう。

【００２７】これに対し、本実施例のスイッチング・レ
ギュレータを使用すると、図７に示すように、ＣＨ１及
びＣＨ２のどちらに対しても、スイッチングノイズ周波
数帯がそれぞれの信号周波数に重ならないようにでき
る。具体的には、ヘッド・スイッチング・パルスを発振
回路２２にも供給して、ヘッド毎にスイッチング周波数
を切り換えさせる。

【００２８】このように、ヘッド・スイッチング・パル
スによりスイッチング周波数を切り換えることで、低域
クロマ信号とスイッチングノイズ周波数帯をずらし、低
域クロマ信号に対するスイッチングノイズの影響を抑圧
する。この結果、電源ノイズ除去回路の定数を小さくで
き、スイッチングレギュレータの小型化とコストダウン
を図ることができる。また、磁気ヘッドに直接飛び込む
スイッチングノイズの影響も抑制できるので、磁気シー
ルド部品の点数を削減でき、磁気ヘッドの近くにスイッ
チング・レギュレータを配置することも可能になり、磁
気記録再生装置の小型化とコストダウンを図れる。

【００２９】図８は、図１に示す実施例を適用した磁気
記録再生装置の別の実施例の概略構成ブロック図を示
す。図１及び図５に示す実施例と同じ構成要素には同じ
符号を付してある。発振回路６０には、コンデンサ６２
と抵抗６４が外付けされ、制御回路６８の制御出力が抵
抗６６，６４により分圧されて発振回路６０に印加され
るようになっている。発振回路６０が、図５に示す実施
例の発振回路２２の代わりに使用される。コンデンサ６
２、抵抗６４，６６及び制御回路６８の制御出力電圧に
より発振回路６０の発振周波数が決定される。

【００３０】制御回路６８の制御出力電圧のＤＣ電圧値
を変化させ、抵抗６６を介して発振回路６０のタイミン
グ電流を調整することにより、ＣＨ１とＣＨ２で図７の
ような関係になるようにスイッチング周波数を調整す
る。以後、ＣＨ１とＣＨ２でスイッチング周波数を切り
替える。

【００３１】この実施例では、スイッチング周波数の周
波数調整と周波数切り換えを同一の制御信号で行ない、
周波数調整部品と周波数切り換え部品を共用するので、
スイッチング・レギュレータの部品点数を削減でき、コ
ストを低減できる。

【００３２】発振回路６０の発振周波数を外部制御する
構成は、図８に示す構成に限定されず、その他の一般的
な回路構成を使用できることはいうまでもない。図９
は、そのような変更例の一例を示す。発振回路６０の発
振周波数を決定する抵抗として、抵抗７０と、これに並
列に、抵抗７２とＮチャンネルＭＯＳ型ＦＥＴ７４を直
列接続したものを接続する。制御回路６８のヘッド・ス
イッチング・パルスに同期して変化する制御電圧出力を
ＦＥＴ７４のゲートに印加する。ＮチャンネルＭＯＳ型
ＦＥＴ７４の代わりにＰチャンネル接合型ＦＥＴでもよ
いことは明らかである。

【００３３】図９に示す構成では、制御回路６８の制御
出力電圧値を変化させることでＭＯＳ型ＦＥＴ７４の抵
抗値を変化させ、ＣＨ１とＣＨ２で図７のような関係に
なるようにスイッチング周波数を調整する。

【００３４】図９に示す構成でも、図８の場合と同様
に、スイッチング周波数の周波数調整と周波数切り換え
を同一の制御信号で行ない、周波数調整部品と周波数切
り換え部品を共用するので、スイッチング・レギュレー
タの部品点数を削減でき、コストを低減できる。

【００３５】図１０は、コンデンサの容量により発振周
波数を切り換える構成例を示す。発振回路６０の発振周
波数を決定する抵抗として一定の抵抗７６を接続し、容
量としてコンデンサ７８を接続し、これに並列にコンデ
ンサ８０とバリキャップダイオード８２の直列回路を接
続する。制御回路６８のヘッド・スイッチング・パルス
に同期する制御出力電圧を抵抗８４を介して、コンデン
サ８０とバリキャップ・ダイオード８２の接続点に印加
する。制御回路６８の制御出力電圧値によりバリキャッ
プ・ダイオード８２の容量値を変化させて発振回路６０
に外部接続される容量値を変化させることができ、従っ
て、発振周波数を外部制御できる。抵抗８４の抵抗値
は、制御回路６８の制御電圧出力から見た負荷インピー
ダンスの容量変化を無視できるほどの大きな値になって
いる。コンデンサ８０は、ＤＣ電圧をカットする機能も
果たす。

【００３６】図１０に示す構成でも、制御回路６８の制
御出力電圧値を変化させることでコンデンサ７８，８０
及びバリキャップ・ダイオード８２の合成容量値を変化
させ、ＣＨ１とＣＨ２で図７のような関係になるように
スイッチング周波数を調整する。

【００３７】図１０に示す構成でも、図８及び図９の場
合と同様に、スイッチング周波数の周波数調整と周波数
切り換えを同一の制御信号で行ない、周波数調整部品と
周波数切り換え部品を共用するので、スイッチング・レ
ギュレータの部品点数を削減でき、コストを低減でき
る。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、スイッチング周波数を切り換える
ことで負荷回路信号周波数とスイッチングノイズ周波数
帯をずらし、負荷回路信号に対するスイッチングノイズ
の影響を低減できる。この結果、ノイズ除去用の回路部
品の定数を小さくでき、小型化とコストダウンを図るこ
とができる。

【００３９】このようなスイッチング・レギュレータを
磁気記録再生装置に適用して、ヘッド・スイッチング・
パルスに同期してスイッチング周波数を切り換えること
で、磁気記録再生信号とスイッチングノイズ周波数帯を
ずらし、磁気記録再生信号に対する電源スイッチングノ
イズの影響を低減できる。この結果、ノイズ除去用の回
路部品の定数を小さくでき、磁気記録再生装置の小型化
とコストダウンを図ることができる。更には、磁気ヘッ
ドに直接飛び込むスイッチング・ノイズの影響を低減で
きるので、磁気シールド部品の点数を削減でき、磁気ヘ
ッドの近くにスイッチングレギュレータを配置できるの
で、これも、コストダウンと小型化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスイッチング・レギュレータの
一実施例の概略構成ブロック図である。

【図２】 本実施例の波形図である。

【図３】 制御信号による負荷回路信号周波数の配置を
示す図である。

【図４】 本実施例における負荷回路信号周波数とスイ
ッチングノイズ周波数帯の関係を示す図である。

【図５】 本発明に係る磁気記録再生装置の第１実施例
の概略構成ブロック図である。

【図６】 従来例での８ミリビデオ記録方式の低域クロ
マ信号とスイッチングノイズ周波数帯の関係を示す図で
ある。

【図７】 図５に示す実施例における低域クロマ信号と
スイッチングノイズ周波数帯の関係を示す図である。

【図８】 本発明に係る磁気記録再生装置の第２実施例
の概略構成ブロック図である。

【図９】 本発明に係る磁気記録再生装置の第３実施例
の概略構成ブロック図である。

【図１０】 本発明に係る磁気記録再生装置の第４実施
例の概略構成ブロック図である。

【符号の説明】

１０：電源電池 １２：スイッチ・整流回路 １４：分圧回路 １６：比較回路 １８：負荷回路 ２０：制御回路（マイクロコンピュータ） ２２：三角波発振回路 ２４：スイッチ駆動回路 ４０：輝度信号処理回路 ４２：色信号処理回路 ４４：ビデオ信号処理回路 ４６：ヘッド・アンプ ４８，５０：磁気ヘッド ５２：磁気テープ ６０：発振回路 ６２：コンデンサ ６４，６６：抵抗 ６８：制御回路 ７０，７２：抵抗 ７４：ＮチャンネルＭＯＳ型ＦＥＴ ７６：抵抗 ７８，８０：コンデンサ ８２：バリキャップダイオード ８４：抵抗

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング周波数が切り替え自在であ
   ることを特徴とするスイッチング・レギュレータ。
2. 【請求項２】 複数個の磁気ヘッドを有する磁気記録再
   生装置であって、スイッチング周波数をヘッドスイッチ
   ングパルスで切り替えるスイッチング・レギュレータを
   電源装置とすることを特徴とする磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】 当該スイッチング・レギュレータのスイ
   ッチング周波数の周波数調整と周波数切換えを同一制御
   信号で行う請求項２に記載の磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】 発振周波数を変更自在な発振手段と、 当該発振手段の出力からスイッチング・パルスを形成す
   るスイッチング・パルス形成手段と、 当該スイッチング・パルスに従い直流電源電圧をスイッ
   チングし、更に整流するスイッチ・整流手段と、 当該スイッチング・パルスのパルス持続期間を制御する
   ことにより、当該スイッチ・整流手段の出力電圧を所定
   値に制御する電圧制御手段と、 当該発振手段の発振周波数を制御する制御手段とからな
   ることを特徴とするスイッチング・レギュレータ。