JPS5851611A - 可変抵抗回路 - 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】 この発＠は、可変抵抗口Ｉ８に関する。

この発明に先立って第１図に示すような可変抵抗回路が
考えられている。

この回路におい１、トランジスタＱｓのエミッタ動抵抗
なｒｅ’とし、ダイオードＤｓ　＃　Ｄｘ　等の動抵抗
なｒｄとし、トランジスタＱｓのエミッタ動抵抗をｒｅ
とすると、次式（１）により入力電圧信号端子■□、か
らゐた等価抵抗Ｒが求められる。

丁なわち、上記入力電圧Ｖ□ＮＩ了、トランジスタＱ、
を通してトランジスタＱ３のベースに印加されるから、
トランジスタＱ、のコレクタ電流は、ＶＩＮ／　Ｒ１１
＋ｒｅ’で求められる。したがって、トランジスタＱｓ
のベースに印加される電圧信号は。

ＩＮ −一−−−ＴＸ　２　ｒｄ　　で求められる。このこと
よ（ＲＩｉ、＋ｒｅ トランジスタＱ、のコレクタ電流、篇い換工れば、電流
ミラー回路を通して上記入力電圧信号端子ｅ 求められる。

ここで評価抵抗Ｒ／は、Ｖ１Ｎ／ｌであることより。

上記式（１１が求められる。

上記トランジスタＱ＠のエミッタ動１［ｒｅを制御電圧
ｖＣによりトランジスタＱ、で形成した可変電流で変化
させることによって、等価抵抗ＲｖｇＲ化させるもＣ）
である。

この可愛抵抗回路を、公知のドルビーＢＷノイズ・リダ
クシ嘗ンφシステム（ドルビーはドルビー研究所の登鍮
裔標）に用いた場合等におい１、信号圧１ｆ／ｆ号伸長
のためのサイド・ノ（ス上の信号を痰質的九零とし１．
上記信号圧縮／信号伸長動作を停止させるために、上記
可変抵抗回路の等価抵抗凡の抵抗値を小さくする必要が
ある。このために、トランジスタＱ１ｏが設けられてお
り、トランジスタＱ＋ｏの動作電流によってトランジス
タ信号伸長動作のために、４程度に設定されている。

−万、上記信号圧縮／信号伸長動作を停止させるために
は、等価抵抗凡の抵抗値を４０オ一ム１度ｆで小さくす
る必要がある。したがって、上記エミッタ動抵抗ｒｅの
抵抗値は、１０オ一ム程度！で小さくする必要がある。

このような小さな抵抗値とするため＃Ｃは、例えばトラ
ンジスタＱｓ［２ミリアンペア程度の比較的大きな電Ｒ
な流す必要があるために、消費電力が増大するという欠
点が生じる。また、上述のよう九比較的大きな電流を流
すと、トランジスタＱ＠＝　Ｑｓのオフセット電圧が無
視できな（なるという問題も生じる。

この発明の目的は、消費電流を増大させることなく、低
抵抗領域までの抵抗値が得られる可愛抵抗回路を提供す
ることＫある。

この発明の他の目的は、オフセット電圧の影響を軽減し
た可愛抵抗回路を提供することにある。

この発明のさらに他の目的は、以下の説明及び図面から
明らかになるであろう。

以下、この発明をｗｍ例とともに詳細に“説明する。

第２図は、この発明の一１ｉ！施例を示す回路図である
。

電圧信号■ＩＮと基準電圧ｖｒｅｆ　とは、それぞれト
ランジスタＱｅ　、Ｑａと、定電流源”０３１　ＩＯ２
とで構成された工ぽフタフォロワ回路を通して、差動ト
ランジスタＱｓ−Ｑａのベースに印加されている。これ
らの差動トランジスタＱｓ　、Ｑａの工ばツタは、エミ
ッタ抵抗Ｒ□、〜、を介して共通ＲＩｉ絖されている。

そして、これらのエミッタ抵抗−１８，２の共通接続点
に番工、定電流源工。、が設けられている。上記差動ト
ランジスタＱｓ　、　Ｑａのコレクタには、それぞれダ
イオードＤ、、Ｄ。

及びＤＩ　ｐ　Ｄ４が設けられている。これらのダイオ
ードＤ、ＤＩ及びり、、Ｄ４は、共通にダイオードＤｓ
　、ＤＩ　ｖｃｌｌ続され、交流的には接地されている
。

上記差動トランジスタＱｓ＝Ｑ・の共通接続された工電
ツタには、可変電流源としてのトランジスタＱ、が設け
られており、このトランジスタＱ・のベースには制御信
号ｖｃが印加されている。

上記差動トランジスタＱｓ　、Ｑａのコレクタには、ト
ランジスタＱ−，Ｑｓで構成された電流ミラー回路が設
けられており、その出力電流Ｉが上記電圧信号■□、が
印加されるトランジスタＱＩのペースに帰還されている
。

以上構成の可変抵抗回路において、この実施例では１等
価抵抗Ｒの低抵抗値を得るため虻、トランジスタＱ３−
Ｑ４のエミッタには、それぞれダイオードＤ、、Ｄ、を
通して定電流を選択的に供給するようにしている。また
、トランジスタＱｌ。

Ｑ６の共通エミッタには１選択的に定電流を流すトラン
ジスタＱｓｏが設けられている。

トランジスタＱ＋ｓＧ工、上記ダイオードＤ、　、　Ｄ
ａに選択的に定電流を供給するトランジスタである。

これらの定電流トランジスタＱ　ｇｏ　ｐ　Ｑ　ｕは、
次の制御回路で制御させられる。

差動トランジスタＱ＋ｓ、Ｑｕのエミッタには、それぞ
れエミッタ抵抗Ｒ１３１ＲＫ４が設けられており、差動
回路の相互コンダクタンス？ｍを小さくしている。そし
て、上記工ｉツ□り抵抗ＲＥ３ｊＲ１４の接続点には、
定電流源Ｉ６４が設けられている。

上記一方の差動トランジスタＱ　ｔ　＋のペースにはバ
イアス電圧Ｖ！ｌ、力馬印加され、他方の差動トランジ
スタＱ１ｆｆｉのペースＫ　ＧＷ　、ペース抵抗ＲＢを
介してバイアス電圧ｖＢ２が印加されている。これらの
バイアス電圧は”　！１１〈ｖＢ！に設定されることＫ
よって、トランジスタ（ｂｍがオン、Ｑｌ、がオフする
ようにされている。上記トランジスタＱｓｚのベースヲ
１．端子９に接続され、抵抗Ｒを通してスイッチＳＷが
設けられている。また、端子９には、コンデンサＣが設
けられている。

したがって、スイッチ８Ｗ−ＩＱＰＦ側にしたとき、上
記時定数と、差動回路の相互コンダクタンス）ｍを小さ
くすることとＫよって、差動トランジスタＱ。、Ｑｌ、
の定電流切換動作をゆるやかに行なっている。上記トラ
ンジスタＱｌｌのオンにより形成された定電流Ｉ０４は
、トランジスタＱｕ及びＱｌ４　＃　Ｑ＋ｓで構成され
た電流ミラー回路に伝えられる。トランジスタＱ＋ｓ〒
形成される定電流はそのまま上記ダイオードＤ、、Ｄ・
に供給される。

−万、トランジスタＱ、４で形成された定電流はトラン
ジスタＱ、・＃　Ｑｌ６で構成された電流ミラー回路に
伝えられ、上記差動トランジスタＱｓ　、Ｑ＠に定電流
が供給される。

この実施例においてハ、トランジスタＱｓ　（Ｑ４）の
エミッタ抵抗が、ダイオードＤｖ　（Ｄａ　）がオンし
たときには、交流的にダイオード°Ｄ、（Ｄ、）の動抵
抗ｒｄとエミッタ抵抗Ｒ１１（”ｔｔ　）か並列形１１
　Ｋｒｘることより、実質的にダイオードの動抵抗ｒｄ
Ｋなる。したがって、式（１）において、カッコで示し
た定数が約１と小さくすることがｆきる。

このことより、例えば、等価抵抗凡の抵抗値を４０オ一
ム１１度と小さくてる場合、トランジスタＱｓのエミッ
タ動抵抗ｒｅの抵抗値か４０オ一ム程度と大きくしてよ
い。

したがって、トランジスタＱ、ｏ　′Ｑ影形成る定電流
を０．５ミリアンペア程度と小さくできるから、低消費
電力化を図ることができる。なお、ダイオードＤ？等の
動作電流は、小さくて良〜・から実質的に無視ｔきるも
のである。このように、トランジスタＱｌ、Ｑ・の動作
電流が小さくできるため、そのオフセット電圧が小さく
抑えられ、オフセット電圧の影響が大幅に軽減できるこ
とになる。

また、上記制御回路は、ゆるやかに電流切り換え１行な
うものであるので、上記低抵抗値に切り換えるときの等
価抵抗凡の変化がゆるやかとなりポツプ音等の発生が防
止できる。

第３図は、この実施例における可変抵抗回路２３及び制
御回路２８を、切換可能型信号圧縮／信号伸長器に適用
した場合の一集施例を示すブロック図を示し、破線ＩＣ
内の部品はモノリシック半導体集積回路内に構成されて
いる。丸で囲まれた数字は、集積回路の端子番号を示し
ている。

入力端子Ｔ、と出力端子Ｔ！との間のメイン・７７４ｍ
上には結合回路１０１反転器１１が配置されている。入
力端子Ｔ１は入力結合容量ＣＩを介して集積回路の１番
端子に接続されている。入力増幅器２０はいわゆる演算
増幅器の形１ＩＩＫ構成され、非反転入力端子（＋）２
反転入力端子（−）。

出力端子を有している。この非反転入力端子（＋）は上
記１番端子に接続され、この出力端子は集積回路の３１
１端子として集積回路外部のモードスイッチＳＷの端子
Ｔ、に接続されるとともにメイン・パス−１１ｍに接続
されている。抵抗Ｒ，、Ｒ，から構成された負帰還回路
網２１が入力増幅器２０の出力端子と反転入力端子（−
）との間ＶＣ＠続されることにより、この入力増幅器２
０の電圧利得が設定される。

上記負帰還回路網２１の抵抗Ｒ，の一端は４番端子ＫＩ
Ｉ絖されたところの容量Ｃ，ｅｃよって交流的に接地さ
れている。基準電圧発生器２２は、この４番端子に直流
基準電圧Ｖ□、を供給する。１番端子と４番端子との間
には抵抗Ｒ１６，が接続されることによって、１番端子
に上記直流基準電圧■□、が供給される。従って、入力
増幅器２０の出力端子の直流電位も行ぼこの直流基準電
圧ｖｉｔｇｙに近いレベルとなる。

モードスイッチＳＷと出力端子Ｔ、との間のサイド・パ
スＪｓｊＫは可変フィルタ１２．信号増幅器１３．制御
増幅器１４．整流器・平滑回路１５゜オーパージ、−ト
・サプレッサ１６が配置されている。

可変フィルタ１２・は容量Ｃ４＃　ＣＩ　＃抵抗Ｒ，，
１゜Ｒ３゜、及び前記可変抵抗回路２３によって構成さ
れている。

モードスイッチ８Ｗは容量Ｃ，，ｃ、を介して集積回路
の５番端子に接続されている。この５誉端子には上記可
変抵抗回路２３が接続されている。

信号増幅器１３はいわゆる演算増幅器の形ＩＩＶＣ構成
され、非反転入力端子（＋）２反転入力端子（−）。

出力端子を有している。この非反転入力端子（＋）は５
番端子および可変抵抗回路２３に接続されている。抵抗
Ｒ，，Ｒ，から構成された負帰還回路網２４が信号増幅
器１３の出力端子と反転入力端子（−）との間に接続さ
れることにより、この信号増幅器１３の電圧利得か設定
されている。信号増幅器１３の出力端子の出力信号はオ
ーバージュートド・サプレッサ１６に供給される。

オーパージ、−ト・サプレッサ１６は抵抗Ｒ５゜クラン
プ・ダイオードＤ１．Ｄ、によって構成され、高レベル
の過渡信４Ｉによる不所望な変化の発生を防止する。

オーバーシェード・サプレッサ１６の出力信号はエミッ
タ・フォロワの形態忙構成されたバッファ２５を介して
結合回路１１のサイド・パス！Ｓに伝達される。

一方、制御増幅器１４はいわゆる演算増幅器の形態に構
成され、非反転入力端子（十）、＆転入方端子（−）、
出力端子を有している。この非反転入力端子（＋）は信
号増幅器１３の出力端子に接続さレテイる。抵抗Ｒ＠　
−Ｒｙ　＊　Ｒ＋ｏｓ　ｓ　容量Ｃｓ　ｓ　Ｃｔから構
成された負帰還＠、路網２６が接続されることにより、
この制御増幅器１４の電圧利得が設定されている。６番
端子は負帰還回路網２６の抵抗Ｒ１◎１．容量Ｃ，，Ｃ
マの半導体集積回路外部での接続のため配置されている
。制御増幅器１４の出力信号は整流器・平滑回路１５虻
伝達される。

整流器・平滑回路１５はダイオードＤ、から構成された
整流器１５ａを含み、容量”ａ　ｅ　”ｍｓ抵抗Ｒ８゜
、、Ｒ，、、、ダイオードＤ４から構成された平滑回路
１５ｂを含んでいる。ダイオードＤａｆ２いわゆるアタ
ック・タイムとリカバリ・タイムとを適切な値に調整す
る。７番端子および８番端子は平滑面Ｍ１！５ｂＦ）容
量Ｃａ　＊　”＠　＃抵抗Ｒ１０４ｙ　Ｒ１１１１の半
導体集積回路外部での接続のため配置されている。平滑
回路ｔＳａの出力電圧は電圧−電流変換器２７＃ｃ伝達
される。

この電圧−電流変換器２７は平滑回路１５ａの出力電圧
に和尚した制御信号電流８ｃをその出力に発生する。制
御信号８ｃの大きさに従って、可変フィルタ１２の可変
抵抗回路２３の抵抗値が制御される。

可変フィルタ１２．制御増幅器１４．整流器・平滑面１
８１５．電圧−電流変換器２７ｔＸモードスイッチ８Ｗ
ｌの共通端子Ｔ１における信号レベルの低下に従って可
変抵抗回路２３の抵抗値を制御するため、信号増幅器１
３とオーバー４−シェード・サプレッサ１６とを介して
サイド・パスノＳ［伝達される２００Ｈｚ以上の周波数
の信号成分のレベルが増加する。

結合回路１０はメイン・バスノロ上に配置された抵抗Ｒ
ａとサイド・パス！３上に配置された抵抗Ｒ，とにより
構成され、抵抗）Ｌ、と抵抗Ｒ・の共通接続点［はメイ
ン・７１１ｍ上の隼号成分とサイド・バス１３上の信号
成分・との加算成分の信号か得られる。

反転器１１はいわゆる演算増幅器の形態化構成され、非
反転入力端子（＋）１反転入力端子（−）。

出力端子を有している。非反転入力端子（＋）は４番端
子に接続され、反転入力端子（−）は上記Ｒ，，Ｒ・の
共通接続点に接続され、出力端子は２番端子に接続され
ている。反転器１１の出力端子と反転入力端子（−）と
の関に接続された抵抗Ｒ１（＋の抵抗値と上記抵抗Ｒ１
＃ＲＩの抵抗値とを適切に設定することにより２番端子
より得られる切換可能型信号圧縮器／信号伸長器の出力
信号のレベルを設定することが可能である。

モードスイッチＳＷ、が端子ＴｓＫ接続されている場合
は、その共通端子ＴｓＫｋ”Ｘメイン・バス４ｍ上の入
力増幅器２０の出力信号を伝達される。この場合メイン
・パスＪｍ上の信号成分とサイド・バス上の信号成分と
は加算されるので、この回路ブロックは工ンコー、ダと
して動作する。

一方、モードスイッチ８Ｗ１が端子Ｔ４に接続されてい
る場合は、その共通端子には反転器１１の出力信号か伝
達される。この場合、サイド・パス！Ｓ上の信号はメイ
ン・パスノｍ上の信号から減算されるの！、この回路ブ
ロックはデコーダとして動作する。

尚、９番端子は＠配制御回路２８に接続されている。９
番端子がスイッチによって接地電位に接続されると制御
回路２８は劾配説明したように、可変抵抗回路２３の抵
抗値を小さく（７て、サイド・バスＪｓ上の信号を減衰
（ミーート）させること和より、土配信号圧縮／４Ｈ号
伸長動作を停止させる。

また、１０番端子は電源電圧供給端子、１１番端子は壁
地端子である。

以上のように切換可能製信号圧縮／信号伸長器に前記−
施例を適用した場合ＶｃｔＸ、消費電力の低減、及びオ
フセットの低減が図られるとともに、信号圧Ｊｌ／信号
伸長動作停止時にポツプ音が発生しない。

この発明は、前記実施例に限定されない。

トランジスタＱ＋ｏを省略するものであって屯よい。こ
の場合には、弐〇）において、カッコ内の定数が約２値
に切り換えられること罠より、トランジスタＱ、のエミ
ッタ動抵抗ｒｅ［対する倍率が２段階に切り換えられる
。したがって、このことだけによっても、等ｍ抵抗凡の
可変抵抗範囲を拡大することができる。

この発明は、可変抵抗回路として広（利用できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に先立って考えられている可変抵抗
回路の一例を示す回路図、第２図は−１この発明の一実
施例を示す回路図、第３図は、その応用例を示す切換可
能型信号圧縮／信号伸長器のブロック図である。 −ｅｍ・・・メイン・バス、！ｓ・・・サイド・バス、
１０・・・結合器、１１・・・反転器、］２・・・可変
フィルタ、１３・・・信号増幅器、１４・・・制御増幅
器、１５・・・整ｍｓ・平滑回路、ＳＷ、・・・モード
スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電圧信号■ＩＮと基準電圧■ｒｅｆとをそれぞれ受
   ける第１導電型のトランジスタＱ＋　−Ｑｔで構成され
   たエミッタフォロワ回路と、これらのエミッタフォロワ
   回路を通した上記電圧信号■、Ｎ及び基準電圧■ｒｅｆ
   をそれぞれ受け、エミッタ抵抗Ｒ１１゜−８を介してそ
   のエミッタが共通接続されｙ：第２導電型の差動トラン
   ジスタＱｓ　ｊｏ、４と、上記エミッタ抵抗Ｒ，，，Ｒ
   Ｅ２の接続点に設けられた定電流源と、上記差動トラン
   ジスタＱｓ　＝　Ｑ４のコレクタにそれぞれ設けられ交
   流的負荷としてのダイオードと、上記差動トランジスタ
   Ｑａ　、Ｑ４のコレクタ信号を受ける第１導電型の差動
   トランジスタＱｓ＝Ｑ・と、これらの差動トランジスタ
   Ｑ、。 Ｑ、のコレクタに設けられ、第２導電のトランジスタＱ
   ？、Ｑ−で構成された電流ミラー回路と。 上記差動トランジスタＱｓ　、Ｑａの共通エミッタに設
   けられ制御電圧信号■ｃｖｃよって制御される可変電流
   源とを含み、上記差動トランジスタＱＩ。 Ｑ・及びトランジスタＱ？、Ｑ、で形成された電ｒＩｔ
   （１１号を上記電圧信号■０、を印加する入力端子に帰
   還した可変抵抗回路において、上記差動トランジスタＱ
   ＠＝Ｑ４のエミッタに向うダイオードを通して選択的に
   電流供給を行なう手段、又はこれとともに上記差動トラ
   ンジスタＱｓ　、Ｑｓの共通エミッタに選択的に動作す
   る定電流トランジスタ・ｋ設けたことを特徴とする可変
   抵抗回路。 ２、上記可習抵抗回路１１丁、切換可能型信号圧縮器／
   信号伸長器のサイド・パスに設けられた可変フィルタを
   構成し、上記選択的な電流供給及び選択的な定電流トラ
   ンジスタの動作によって、サイド・バス上の信号をミ爲
   −トさせるものであることをＩ￥Ｉ徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の可変抵抗回路。