JPS5834613A - 可変電子インピ−ダンス装置 - 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、磁気テープ記録再生装置の記録再生増幅器や
ノイズ抑制回路等に使用され得る可変電子インピーダン
ス装置ＫＩＩする。

従来の可変電子インピーダンス装置として、例えば特開
昭５２−１１６０５２号として開示されたものがある。

この種可変インピーダンス装置においては、＠に電源投
入直後において高周波信号が発生してラジオ受信機に前
書を与えたり、出力信号に歪が表わると％／−ｈ５事が
本願発明者の検討により明らかとされた。上述の如き欠
点は、かかる可変電子インピーダンス装置が電流帰遺濶
であるため電源投入直後に正帰還が行われ１発振現象の
ために発生するものと考えられる。

本発明は、上述の如き観点からなされたものであって、
その目的は電源電圧投入直後における不安定な動作を肪
止するようｋした可変電子インピーダンス装置を提供す
ることにある。

次に本発明を適用した電子インピーダンス装置の第１の
実施例を、第１１１１に付き説明する。なお、第１＠に
示す集積回路（以下において単ＫＩＯという、）Ｋは、
後述の如く電子インピーダンス装置と信号処ｌｌａ路と
が構１１ｔされているが、これらの組合せはＩＩ＃に＠
定１れるものではな−。

先ず、工０内に構成された電子インピーダンス装置ＢＩ
Ｄの回路構成に−）％／ｈて述べる。電子インピーダン
ス装置１１１Ｄは、高入力インピーダンス和なされた電
圧電流変換器３．可変利得電流増幅器４．可変定電流電
源６．定電流源７．更に所定ｆ’）バイアス電圧を得る
ためのトランジスタＱｓ　ｅ７番端子の電圧レベルに対
応してオン−オフ動作な行うようにな畜れたトランジス
タＱ＋ａ等によって構成されて論る。

上記電圧電流変換器３は、ＰＮＰ　）ランジスタＱ、　
、　Ｑｓと半導体拡散抵抗Ｒ，，，Ｒ□とによって構成
されている。そして、ＰＮＰ　）ランジスタＱ、　、　
Ｑ、の夫々のコレクタ電流の変化は、次段の可変利得電
流増幅器４、換言すればＮＰＮ）ランジスタＱ、、Ｑ、
によって検出される。ｔた、上記可変利得電流増幅器４
は、ダイオードＤ１゜Ｄ、とＮＰＮトランジスタＱａ　
ｔ　Ｑ４　ｅ　更にカレント建う−回路として接続され
たＰＮＰ　）ランジスタＱｓ　ｅ　Ｑｓ　ｅ　Ｑｙ　ｅ
半導体拡散抵抗Ｒ１，。

Ｒ２４によって構成されている。そして、上記電子イン
ピーダンス装置ＥＩＤの入力インピーダンスＺＩｆｉ、
換言すればトランジスタＱ、のベーストトランジスタＱ
ｓ　＝　Ｑｓの各コレクタとの接続点のインピーダンス
は、可変定電流源６を構成するトランジスタＱ、のコレ
クタ・エミッタ掻路を流れる定電流の電流値を割部する
ことＫよって変化し、この定電流の制御は３番端子にＲ
１，〜Ｒ１−どの抵抗が接続されるかｋよって行われる
ようｋなされている。

一万、バイアス回路ＢＯは、半導体拡散抵抗Ｒ□、Ｒ，
，，Ｒ，，、Ｒお、ＮＰＮ）ランジスタＱｏ、ＰＮＰト
ランジスタＱ１１．更にダイオードＤ、、Ｄ、、ツェナ
ーダイオードＤ、にょって構成され、所望のバイアス電
圧が得られるよ５になされている。そして、抵抗Ｒ，，
，Ｒ，□の回路接続点は、７番端子を介して外部キャパ
シタンスｏ鵞ｋＩＩ絖され、交流的に４ｉ１地されてい
る。ｉた、抵抗Ｒ，マ、Ｒ１，は、はぼ同一の抵抗値に
なされている。従って抵抗Ｒ□、Ｒ１，の接続点からは
、直流的にほぼ１／２ｖｃｃの基準電圧■ｌ□が得られ
、こノ基準電圧ｖＩＩＦはロー・パス・フィルターＬＰ
Ｆ（以下にお論て単にＬＰＦと−う。）の一端と、トラ
ンジスタＱ、のベースとに供Ｍされるよ５になされてい
る。

次匹で、１番端子から２番端子まで関には、信号処理回
路の一例が示されている。即ち、この信号処理回路は、
磁気チーブ鐘音再生装置に用＾られる増幅回路であって
、磁気テープの糧類、テープ走行速ｇＫ対応して周波数
特性の再生補償をなし得るように構成されている。以下
にその概略を述べると、１番端子には、例えば録音−再
生兼用ヘッド（図示せず）から再生信号■ｉｎが伝達さ
れ、この再生信号はメインパス１ｍ−１ｍ′とサイドパ
ス１ｓ−１，’とに伝達される。増幅尋人、は実質的に
フラットな周波数特性を有するものである。

また、メイン・パスに設けられた電圧−電流変換器Ｖ−
Ｉ　　　は、ＬＰＦと関連して周波数特性ｏｎｖ を補償するためのものであり、ＢＰ、は例えばエミツタ
７オロワ回路で構成されたバッファアンプである。そし
て、サイド・パスに設けられたＢＰ４ＰＢＦ、はそれぞ
れが例えばエミッタフォロワ回路で構成されたバッファ
アンプであり、これらの間に設けられた半導体拡散抵抗
Ｒ６が設けられ工いる。この抵抗Ｒ４は、電子インピー
ダンス装置ＥＩＤの入力インピーダンスｚｉｒ１と関連
して、このサイド・パス！、の利得を制御する。半導体
拡散抵抗Ｒ，，Ｒ，はほぼ同一の抵抗値であり、これら
抵抗Ｒ，，Ｒ，と例えばエミッタフォロワ回路で構成さ
れたバッファアンプＢＰ、とＫよって、アナログ加算回
路人８０が構成されている。

次に、上述の如く構成された電子インピーダンス装置の
回路動作を説明する。

先ず、電源電圧ｖｃｃが５番端子に供給された直後の回
路動作について述べる。

この場合、７番端子に発生する基準電圧■ＩＩＦは、抵
抗Ｒ１，を介してキャパシタンスＯ，に流れる電流の為
、１／２ｖｃｃ迄は上昇しない。即ち、両者の時定数に
対応して、トランジスタＱｌ　ｅ　Ｑｕのベース電圧が
次第に上昇するようになる。しかし、抵抗Ｒ１０，ダイ
オードＤ１．ツェナーダイオードＤ、には電流が流れる
ので、トランジスタＱＩｌの工Ｚｙりには、所定のニオ
ツタ電圧が得らし、トランジスタＱ、のベースにバイア
ス電圧として供給されようとする。

ところが、注目すべきはトランジスタＱｎの動作である
。上述したトランジスタＱｌｌのエミッタ電圧は、抵抗
Ｒ１，を介してトランジスタＱ＋ｓのエミνりに供給さ
れる。この時点では、トランジスタＱ、のペース電圧は
上述の如く低レベルであるから、このトランジスタＱｎ
がオン状ｌ１ｌｌＫなる。

従って、トランジスタＱ、はオン状態となってダイオー
ドＤ、、Ｄ、のカソードはほぼ接地電位となる。

一万、ダイオードＤ、、Ｄ、のアノード・カソード間の
′電圧とトランジスタＱ、、Ｑ、のベース・エミッタ間
の電圧ははぼ等しいので、トランジスタＱ、のコレクタ
は接地電位となってトランジスタＱ、はオフ状態となる
。

故に、トランジスタＱ、が上述の如くオフ状態であるか
ら、５番端子→３番端子→スイヅチＳｎ→抵抗Ｒ，、＝
−−−−’　Ｒ４ｎ−＋Ｇ　Ｎ　Ｄの径路に電流が流れ
ることがない。即ち、トランジスタＱ＋ｓがオンすルコ
トによって、トランジスタＱ、がオフ状態となり可質利
得電流増幅器４のトランジスタＱＭｅＱ４は非動作状９
になされる。この間、トランジスタＱ、ある論はＱ、を
流れる電流に変化が生じても、一方の電流変化が他方に
帰還されるような電気的な干渉が、少なくともトランジ
スタＱｓ　ｅＱ４を介して行われることがない。従って
、電子インピーダンス装置から、高周波信号、或いは電
気的ノイズ等が発生することがない。

次に、７番端子の基準電圧Ｖ□、がほぼ】／２ｖｃｃ迄
上昇した場合の回路動作を述べる。

基準電圧Ｖ□、が１／２■ｃｃ迄上昇すると、トランジ
スタＱ□のベース電圧が、そのエミッタ電圧よりも高レ
ベルになる。従って、トランジスタＱ１．はオフ状ｌＩ
Ｋなり、これにともなってトランジスタＱｏのエミッタ
電圧が、バイアス電圧としてトランジスタＱ、のベース
に供給される。この結果、５番端子→３番端子→スイッ
チ５．−＋抵抗Ｒｎ−４ＯＮＤに電流が流れるようにな
り、電子インピーダンス装置ＥＩＩＤが正常な動作を行
い得る状態になされる。即ち、トランジスタＱ、がオン
状ＩＩＩＫなることによって、トランジスタＱ、、Ｑ。

の各コレクタ電流の変化が、トランジスタＱ、。

Ｑ、によって検出される。そして、トランジスタＱ、の
コレクタ電流が変化すると、カレントミラー回路Ｑｓ　
、Ｑ＊の動作によってトランジスタＱ。

のベース電流が制御されるように動作する。このような
電子インピーダンス装置ＲＩＤの動作によって、入力イ
ンピーダンスｚｉｎが変化し工、サイド・バスｌ、−１
．’間の利得が制御される。

こ＼で電子インピーダンス装置ＥＩＤの入力インピーダ
ンス２・　Ｋついてみると、抵抗Ｒ，，，Ｒ１，。

ｎ が互いに等しい抵抗値に設定され℃いる場合。

２　　は ｎ で与えられる。但し、上記０〜０式においてｒｅ８はト
５７ジス４Ｑ、のベース・エミッタ接合抵抗、ｒｄＩは
ダイオードＤ、の交流抵尊、ｒｅ、はトランジスタＱ４
のベース・工きツタ接合交流抵抗、にはボルツマン定数
、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷、■。はトランジスタＱ
、。のコレクタ・工Ｚツタ径路に流れる定電流の半分の
値、Ｉ、１はかランジスタＱ、のコレクタ・工さツタ径
路に流れる定電流の半分の値である。そして、上記０〜
０式からＩ０ が得られる。上記交流抵抗ｒｅ、、　ｒｄ、は、抵抗Ｒ
１と比較すると無視できるような小さな値になる。従っ
て、上記０式は近位的に、 と変形される。また、ダイオードＤ、、Ｄ４の両肩ノミ
位差とトランジスタＱ＠　＊　Ｑｓｓのベース・エミッ
タ関電位差とは、実質的ＫＰＮ＠合順方向電圧Ｖ、に等
しくなる。従って、定電流源７としてのトランジスタＱ
ｌｅのコレクタ・エミッタ径路に流れる定電流２Ｉ０は
、 で与えられる。更に、スイッチ８ｎが閉じられている場
合に、可変電流源６としてのトランジスタＱ、のコレク
タ・エミッタ径路に流れる足載ｆＬ２Ｉｃは、 で与えられる。但し、■１はツェナーダイオードＺＤの
ツェナー電圧である。そして、上記■、■式を０式に代
入すると、 となる。抵抗Ｒ□、Ｒ１は、互ｍＫ等しい温度依存性と
互ｕＫ等しい製造グロセスによる偏差を有するとともに
、外部抵抗Ｒｎの抵抗値は極めて小さな温度依存性の精
密な抵抗値のものを選択できる。従って、上記入力イン
ピーダンスｚｈの温度依存性と誤差とを極めて小さな値
とすることが出来る。

故に本発明忙よれば、電源投入直後に可変インピーダン
ス装置の帰還動作が実質的に禁止されるため電源が投入
された直後の不安定な動作を防止させることが出来る上
に、不所望な高周波信号を発生することもなく、電気的
雑音等も発生しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本
発明を適用した可変電子インピーダンス装置とその応用
例を示す回路図である。 ＥＩＤ・・・電子インピーダンス装置、ＢＯ・・・バイ
アス回路、ｚｉｎ・・・入力インピーダンス、■□、・
・・基準電圧、Ｏ８・・・定電流源、Ｑ・・・トランジ
スタ、Ｄ・・・ダイオード、３・・・電圧−電流変換器
、４・・・可変利得電流増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号の電圧成分を検出し、これを電流信号の変
   化に変換する電圧−電流変換器と、この電圧−電流変換
   器の出力の変化分を検出して上記電圧−電流変換器に出
   力信号を帰還するよ５１ＣＬ光可変利得電流増幅器とを
   夫々具備する可変電子インピーダンス装置において、電
   源投入直後に可変電子インピーダンス装置の帰還動作が
   実質的に不能となるように構成したことを特徴とする可
   変電子インピーダンス装置。