JPS58161424A - スイツチング回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力信号を通過または遮断するスイッチング回
路に関し、入力信号と制御信号を共通の入力端子から入
力しても、制御信号がスイッチング回路の出力端子に出
力されないようにした、特に集積回路化に適したスイッ
チング回路を提供するものである。

集積回路においては、その端子数が制限されているだめ
、多くの機能を高集積化しようとする場合、その素子数
ではなく、その端子数から集積化が制限されることが多
い。この様な場合、入力端子は一つでも少ない方が望ま
しく、時には一つの端子から複数の信号を入力すること
が必要となる。

いま、集積回路の一つの入力端子から入力信号と制御信
号とを入力して、この制御信号により、入力端子の後段
に接続されたゲート回路を制御して、入力信号が出力端
子に出力されるのをスイッチングする場合を考える。一
般に、集積回路の入力端子は、内部に設けられた電圧源
から抵抗を介して適当力電位にバイアスされ、入力信号
は容量により直流を遮断して、この入力端子に結合され
ることが多い。この場合、入力端子は、入力信号源の出
力インピーダンスと集積回路の入力インピーダンスの和
と、この容量値との積で決る時定数を持つことになる。

今、この様な入力端子の直流電位が、バイアス電圧から
一定の電位以上ずれた時、これを検出して、この入力端
子の後段に結合され、−たゲート回路を制御することは
可能である。しかしながら、制御信号により、入力端子
の電位が、バイアス電位から前記一定電位だけずれる捷
での間、この変化がゲート回路の出力端子に出力される
ことを避けることは出来ない。この出力される制御信号
の最大レベルは、入力信号のダイナミックレンジそのも
のであり、その時間幅は制御信号の変化のスピードによ
る。従って、制御信号が出力されるのを少なくするだめ
には、制御信号を高速にする必要がある。ところで、集
積回路の入力端子の電位を、そのバイアス電位から、ゲ
ート回路が動作する電位まで、高速で変化させることは
ある程度可能である。しかし、逆に、集積回路の外部か
ら、入力端子の電位を、高速で、そのバイアス電位に戻
すことは、・入力端子が時定数を持っている故、非常に
難かしい。従って、スイッチング回路を動作させて、入
力信号を遮断しようとする時よりも、入力信号が通過出
来る様にする時の方が、制御信号がより多く、出力され
ることになる。第１図ａ　％　ｄはこれを説明するもの
で、ａは入力信号、ｂは制御信号、Ｃは集積回路入力端
子の波形、ｄは従来のスイッチング回路の出力波形であ
って、同図Ｃに示すＮ１は入力端子のバイアス電位、Ｒ
２はゲート回路を動作させる電位であって、入力端子の
電位がＲ２以下の時、出力信号は同図ｄに示すように、
入力信号が出力される時の平均電位Ｅ３となっているが
、入力端子の電位が、ＥｌとＲ２の間にある時、入力信
号だけでなく制御信号による変化も出力波形に出力され
る。

同図Ｃはまた制御信号が印加された瞬間、入力端子の電
位がＥｌからＲ２以下へ高速で変化し、制御信号がなく
なった時、入力端子における時定数でもってＥｌへ復帰
する様子を示し、同図ｄは後者の方がより幅広く出力さ
れる様子を示している。

本発明は後者の場合の様に、たとえ集積回路の入力端子
が、スイッチング回路を動作させる電位Ｅ２からバイア
ス電位Ｅ１マで、その時定数に従って除々に復帰する場
合でも、第１図ｅに示すように、その変化が出力端子に
出力され々い手段を提供するものである。以下、その一
実施例を第２図に示す図面に基づいて説明する。

第２図において、ｖｌ　は入力信号源、Ｒ１は入力信号
源の出力インピーダンスであって、入力信号は容量Ｃ１
を介して、集積回路等の入力端子Ｗｉｎに入力される。

まだ、ｖ２は制御信号源であって、抵抗Ｒ２を介し′て
トランジスタＴ１　のペースに結合され、そのトランジ
スタＴ１　　のエミッタは接地、コレクタは前記入力端
子Ｗｉｎに結合され、入力端子Ｗｉｎは制御信号により
、その直流電位が制御される。Ｅｌ　は集積回路等の内
部に設けられた安定な電圧源で、抵抗Ｒ３を介して入力
端子Ｗｉｎにバイアス電圧を供給し、トランジスタテ２
抵抗Ｒ４で構成されるエミッタホロア回路を駆動する。

トランジスタＴ３　、Ｔ４ｒ　　Ｔｓ　＋　　Ｔ６．　
　抵抗Ｒ５＋　Ｒ６＋　　Ｒ７、電圧比較回路を構成し
、抵抗５はその一端が前記電圧源Ｅ１に、他端はトラン
ジスタＴ３のコレクタに結合されている。今、トランジ
スタＴ３が導通している時、そのコレクタ電流により抵
抗Ｒ５に電圧降下が発生するが、この電圧降下がエミッ
タホロワトランジスタＴ４を常に導通させることが出来
るように抵抗Ｒ５１Ｒ６の値が選ばれているものとし、
まだ、各トランジスタのベース、エミッタ間電圧が、そ
の導通時、概略等しい故、これらをすべてＷａｘとし、
さらに電圧源Ｅ、の電圧を２．とすると、トランジスタ
Ｔ３のコレクタ電位は、その導通時、”ｊ−ＶＢＫその
遮断時、抵抗Ｒ５に電圧降下がないためＥｌとなる。こ
の電圧比較回路は、トランジスタＴ５の遮断時のコレク
タ電圧Ｅ１を第１の基準電圧。

導通時のコレクタ電圧Ｅ１　　　ｖｉｔｘを第２の基準
電圧とするもので、これら第１．第２の基準電圧はトラ
ンジスタテ５．抵抗Ｒ７で成るエミッタホロワ回路とト
ランジスタＴ６を介して、トランジスタＴ３のエミッタ
に加えられる。トランジスタＴ３゜Ｔ６　はエミッタ結
合の増幅器を構成し、そのベース電位の高い方が導通す
る。今、入力端子Ｗｉｎの電位がバイアス電圧Ｅ１であ
る時、トランジスタＴ５　のベース電位はＥ、　　−Ｖ
、、であって、仮にこの時、トランジスタＴ３　が導通
しているものとすると、そのコレクタ電位は１１　　Ｖ
ＢＸ、従ってトランジスタＴ６　のベース電位はに、−
２Ｖｎｘとなって、トランジスタＴ３が導通、トランジ
スタＴ６が遮断する状態に矛盾は々い。この状態におい
て、制御電圧源ｖ２に正の電圧が発生して、トランジス
タＴ１　が導通すると、入力端子Ｖ工ｎの電位は急速に
下がる。入力端子Ｖｉｎの電位Ｅ１よりＶＢＸだけ下が
ると、トランジスタＴ３　のベースを位はＥｌ−２ＶＢ
、となり、トランジスタＴ６　のベース電位と等しくな
り、トランジスタＴ３＋Ｔ６は共に導通する様になる。

この時、トランジスタＴ３のコレクタ電流が減少するた
め、抵抗Ｒ５の電圧降下が減って、コレクタ電位は上昇
、従って、トランジスタＴ６　のベース電位はＥ、−２
ＶＢから上昇し、トランジスタＴ３　は急速に遮断、ト
ランジスタＴ６は急速に完全導通して、トランジスタＴ
６のベース電位はに、　　−ｖＢ、となる。この状態で
、トランジスタＴ３　を再び導通させるためには、その
ベース電位をｇ、　　　ＶＢＫにする必要がある。

すなわち、入力端子ＷｉｎがＥｌ　に戻るまで、トラン
ジスタＴ３　　は遮断している。

トランジスタＴ７．　　Ｔ８　　抵抗Ｒ８はゲート回路
を構成し、トランジスタＴ７０ベースにトランジスタＴ
２　のエミッタが結合され、入力端子Ｗｉｎに入力され
た信号が伝達される。一方トラ／ジスタＴ８のベースに
はトランジスタテ９．抵抗Ｒ９で構成されるエミッタホ
ロワ回路を介して、電圧比較回路の出力であるトランジ
スタＴ３のコレクタ電位が伝達され、これらのいずれか
が、ゲート回路の出力であるトランジスタＴ、、Ｔ８の
エミッタから出力端子Ｖｏｕｔへ出力される。す々わち
、出力端子ＶＯｕｔには、トランジスタＴ３が導通時に
は入力端子Ｗｉｎに入力された入力信号がトランジスタ
Ｔ７．［より、平均電位Ｘ、　−２ＶＢ、で出力され、
トランジスタＴ３が遮断時には抵抗Ｒ５゜トランジスタ
Ｔ９　　を介して、トランジスタＴ８によりＥ、　−２
ＶＢ、なる直流電位が出力される。従って、スイッチン
グ回路が切り換ってもその平均電位は変らず、また、制
御信号がなくなっても、スイッチング回路が切り換わる
のは入力端子がそのバイアス電位になった時であるので
、制御信号は出力端子には現われない。

本発明の応用例としては、例えば磁気録画再生装置等の
再生映像信号と再生クロマ信号を混合し、出力する回路
において、クロマ信号の入力端子から制御信号を入力し
て、出力端子における電位を出力された映像信号の同期
信号レベルに固定することにより、磁気録画再生装置の
特殊再生時、すなわち、メチル、スロー、早送り１巻戻
し再生等において、再生映像信号に安定な同期信号を挿
入しようとする場合に利用することができる。この場合
、映像信号はクランプ回路で前記電圧源電圧Ｅ１にその
同期信号部分をクランプし、電圧源電圧ｘ１でバイアス
されたクロマ信号とを混合して、前記ゲート回路に入力
すると同時に、前記電圧源Ｅ１でバイアスされたクロマ
信号の入力端子を前記電圧比較回路に入力することによ
り、簡単に実現することができる。

以上のように、本発明によると、容量を介して入力信号
源が結合された時定数を有する入力端子に制御信号を同
時に入力しても、この制御信号が出力端子に現われない
ようにすることができる。

もちろん、制御信号が加わって、スイッチング回路が動
作して、入力信号を遮断する瞬間に細いパルスが出力さ
れるが、これは例えば入力信号としてクロマ信号の様に
数ＭＨｚの信号である場合、時定数として２μＳｅＧ程
度であれば十分で、この様な場合、上記パルス幅を０．
１μＳｅａ程度にすることができる。これは１ｏＭＨｚ
以上の周波数成分を持つ信号で、簡単な低域通過フィル
ムで減衰して、実質的に妨害を与えない様にすることが
できる。

また、前述の様に再生映像信号の特殊再生時、安定な同
期信号を挿入する場合には、この程度の妨害パルスは全
く問題がないが、もし本発明を適用しない場合には、挿
入した同期信号の後端に、制御信号による影響が現われ
、これをＴＶ受像機で再生した場合、同期が不安定にな
ることがある。

本発明はまた、スイッチング回路が切換ってもその直流
電位が変化しないスイッチング回路を提供するもので、
入力端子の電位と電圧比較回路の基準電位、およびその
出力電位を同一の電圧源から作り、かつゲート回路はそ
の入力信号の電位が大きい方（又は小さい方）を出力す
る様にしているので回路構成が非常に簡単で、しかも、
スイッチング回路が切換っても等しい電位を出力するこ
とができるという特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来および本発明のスイッチング回路の各部の
動作波形を説明する波形図、第２図は本発明の１実施例
のスイッチング回路の電気回路図である。 １・・・・・・入力信号源、２・・・・・・制御信号源
、Ｗｉｎ・・・・・・入力端子、ＶＯｕｔ・・・・・・
出力端子、Ｅｌ　　・・・・・・安定な電圧源、Ｃ１・
・・・・・容量、Ｒ１〜Ｒ９・・・・・・抵抗、Ｔ１〜
Ｔ９　　・・・・・・トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号源と３、制御信号源と、前記入力信号源と制御
   信号源からの入力信号と制御信号が入力される第１の入
   力端子と、その第１の入力端子を抵抗を介して一定電位
   にバイアスする電圧源と、その電圧源電圧を第１の基準
   電圧とし、その第１の基準電圧とは一定の電圧だけ異な
   る電圧を第２の基準電圧として前記第１の入力端子の電
   圧と比較する電圧比較回路と、その電圧比較回路出力端
   子および前記第１の入力端子がそれぞれ直流的に結合さ
   れる第２．第３の入力端子を有するゲート回路とから成
   り、前記入力信号源は容量を介して前記第１の入力端子
   に結合され、′前記制御信号源は前記第１の入力端子の
   直流電位を制御するように結合し、前記第１の入力端子
   の直流電位が前記制御信号により前記第１の基準電位か
   ら前記第２の基準電位を越えて変化した時、前記電圧比
   較回路は第１の基準電圧を出力し、前記第１の入力端子
   が前記第２の基準電圧を越えた電位から概略第１の基準
   電位に達した時、前記電圧比較回路は第２の基準電圧を
   出力し、前記ゲート回路は、その第２の入力端子と第３
   の入力端子の電位を比較して、前記電圧比較回路が第１
   の基準電圧を出力する時は前記ゲート回路の第２の入力
   端子における前記電圧比較回路出力端子を出力し前記電
   圧比較回路が第２の基準電圧を出力する時は前記ゲート
   回路の第３の入力端子における前記第１の入力端子に入
   力される入力信号を出力することを特徴とするスイッチ
   ング回路。