JPS59107615A - 信号漏洩低減回路 - 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、多チヤンネル増幅回路や多チヤンネル信号通
信回路に用いて好適な信号漏洩低減回路に関する。

ヌテレオ装置等において、Ｒチャンネルの信号とＬチャ
ンネルの信号とが漏洩して、互いに干渉し合うことがあ
る。この現象は、いわゆるクロストークと呼ばれている
ものであって、ステレオ増幅器等の如ｔ！複数の信号を
伝達する回路、或いは通信系にとって好ましくない。

上述の観点から、本発明者等は、本願発明に先立ち第１
図に示す増幅回路を検討した。この結果、クロストーク
の発生原因が明らかにされた。すなわち、演算増幅器の
形態で構成された増幅器ＡのｔＩ ０点の電圧レベル’（ｒ　１／２　Ｖｏｏに保持するた
めの基準電源ｖＲＥＦは、ｒｅｉるインピーダンスを有
している。インピーダンスｒ６け、ｒｅ＝−〇■ い。ガお、上式におけるーは、片チャンネルに対するイ
ンピーダンスを意味１．、　０．０２６　（Ｖ）Ｆｉ−
１ｑ （Ｋ：ボルツマン定数、Ｔ“絶体儒度、ｐ°重電荷によ
って決定される電圧、工０はトランジスタＱｔ　、Ｑ＊
　’（＋−流れる電流である。

従って、電流工０が１ｎｚＡであるとすれば、増幅器Ａ
の出力信号に対し、ｒθ＝１３０となる。

言わば、０点が１３Ωのｒｅ’（ｉ＝弁して接地される
ことになる。インピーダンスｒｅによって、上記となり
、増幅器Ａの増幅度が基池電源ｖＦｌｌｌのインピーダ
ンスｒθに影響される。そして、０点にてしまう。

この結果、増幅器Ｂの非反転入力端子を点線で示す如く
接地したとＬ７ても、増幅器Ｂの出力信号・ｖｏｕｔＡ
が表われてしまう。すなわち、増幅器Ｂにはまった〈出
力信号が現われないはづであるが、漏洩した増幅器Ａの
出力信号Ｖ。ｕｔＡがあたかも増幅器Ｂの出力信号Ｖ。

ｕｔＢのように表われる。

一方、増幅器Ａの非反転入力端子全接地し、増幅器Ｂに
入力信号Ｖｉ　ｎＢを供給しても、その出力信号Ｖ。ｕ
ｔＢが上記同様に増幅器Ａの出力端に漏洩する。従って
、増幅器Ａ、Ｂにそれぞれ入力信号ｖ１ｏＡ、ｖ１ｏＦ
ｌを供給した場合、基準電源ｖＲＥＦのインピーダンス
ｒｅのため、出力信号ｖｏｕｔＡ、　。１ｊｔＢがそれ
ぞれ０点に現われ、互いに干渉し合うようになる。

更に、現在の技術的動向の一つに電子回路の半導体集積
回路化がある。同一半導体基板上に多チヤンネル増幅器
と基準電源と構成した場合、基漁電沖のリード線等によ
って抵抗値（上記内部抵抗ｒｅに相当）が犬となる。こ
の場合、上記クロストークが更に悪化することが判明し
た。

依って、本発明の目的とするところは、株数の増幅器、
載いは複数の通信系の間における信号漏洩を防止し得る
信号漏洩低減回路を提供することにある。

以下、第２図を谷間して本発明の第１の実施例Ｉを述べ
る。なお、第２図は本発明全適用した多チヤンネル増幅
回路の回路図である。基準電源ｖ）ＩＥＦは簡略化して
図示しているが、実際には第１図に示す如き回路構成の
ものが使用され、インビーダンヌｒｅｋ有しているもの
とする。

増幅器Ａは、いわゆる演算増幅器の形態に１ｆＲ成され
、非反転入力端子に入力信号ｖｌｎＪｋが供給される。

出力端子Ｔ。ｕｔｌには、出力信号Ｖ。ｕｔＡで決定啓
れる。増幅器Ａ′は閉ループ電圧利得が１に設定され、
出力信号Ｖ。ｕｔＡ′け で決定される。十ｌｌｆ！（１）式からＲ，、Ｒ，、＋
Ｒ１゜ ・・・・・・（２） と変形できる。そ［て、Ｒ１！１　””　＋　４　　と
すれば、上記（２）式は、 となる。

この結果、増幅ｉＡに入力信号ｖ１ｎＡが供給されたと
き、第１図について述べた如き理由により、出力信号Ｖ
。ｕｔＡの信号漏洩分が０点に表われようとするが、出
力信号Ｖ。ｕｔＡ’が逆位相でおるため、抵抗Ｒ１１ｌ
を介して上配漏洩分が吸収されることになる。故に、抵
抗Ｒ１１１の抵抗値をＲ１！＝（Ｒｚ＋Ｒｔｍ　　）に
設定することにより、０点における出力信号Ｖ。ｕｔＡ
の信号漏洩分が、そのまま増幅器Ａ′の出力端へ吸収き
れることになる。従って、基準電源Ｖ□８７にインピー
ダンスｒ６が存在しても、０点にＶ。ｕｔｉの漏洩分が
殆んど表われない。

上述の回路動作が行われることによね、増幅器Ｂの非反
転入力端子を接地した場合、出力信号ｖｏｕ□、が出力
端子Ｔ。ｕｔｔ’に表われない。

一方、演嘗増幅器の形態に構成された増幅器Ｂの非反転
入力端子に入力信号ｖ１ｎＢが供給きれた場合、出力信
号ｖ。ｕｔＢは抵抗Ｒ１−′、Ｒ５２′に関連し、上記
出力信号Ｖ。ｕｔＡと同様に決定される。

また、増幅器Ｂ′は閉ループ電圧利得−１に構成され、
出力信号ｖ。ｕｔＢ′は抵抗Ｒ，，ｌ、Ｒ１パについて
上記（１）、（２）、（３）式同様にして決定される。

故に、抵抗ｆｉｔｓ’の抵抗値をＲ＋８’＝　（Ｒｚ’
＋Ｒ＋ｔ’　）に設定することにより、出力信号Ｖ　　
　が０点へｕｔＢ 信号漏洩が殆んどなく、まして出力端子Ｔ。ｕｔ＋へ漏
洩すること殆んどない。

ちなみＫ、本発明者等の実験によると、基準電源ｖＦＩ
ＥＦへの出力信号ｖ。ｕｔＡ、ｖｏｕｔＢの漏洩がほぼ
消滅するので、クロストーク化に７０ｄＢにすることが
できた。第１図に示す回路構成では、クロストーク比が
一５０ｄＢ程度であるから、本発明の信号漏洩低減回路
を適用することにより一２０ｄＢも減衰させ得ることに
なる。

次に、第３図を参照して本発明の第２の実施例１を述べ
る。第３図は本発明ケ適用し、た多チヤンネル増幅器の
回路図である。々お、基単電涙ｖＲＥアは簡略化して図
示１１．ているが、実際には第１図に示す如き回路構成
のものが使用され、インピーダンス”ｅｋ有しているも
のとする。

増Ｉｌｌ？ｉｌ器Ａｌ、Ｂｌ　は、いわゆる演算増幅器
の形態に＊ＦＮされ、増幅？５　Ａ　＋の非反転入力端
子（＋）には、例１えはステレオ信号であるＲチャンネ
ルの音声信号Ｖ、。、が入力される。また、増幅器Ｂ１
の非反転入力端子（＋）には、ステレオ信号であるＬチ
ャンネルの音声信号ｖｉｎＢが入力される。

増幅ＦＡ　Ａ　ｔの十出力端（ＯＵＴ）からは、入力信
号ｖ１□が正極性に増幅されて出力（正相出力）され、
−反転出力端（ｏｔｒＴ）からは負極性に増幅された出
力＠号（逆相出力）が表われる。増幅器Ｂ１の十出力端
ｒＯＵＴ）からは、入力信号ｖＬｎＢが正極性に増幅さ
れて出力（正相出力）され、−反転出力端（ＯＵＴ′）
からは負極性に増幅された出力信号（逆相出力）が表わ
れる。

抵抗ＲＩＩ　、Ｒ２１′の抵抗値は互いに等しく、抵抗
Ｒ１２、Ｒｌ　２’の抵抗値も互いに等１い。基準電源
ｖＲＥアは増幅器ＡＩ　、Ｂ　Ｉに共通の基量電源を供
給し、内部抵抗ｒθを有し、ている。

抵抗Ｒ２３、Ｒ１＊′け、各増＠器Ａ、、Ｂ、がら和ら
れる逆相出力によって、０点における正相出力の漏洩分
を相殺（又は消去）するためのものである。

増幅器へ１の正相出力の漏洩分け、抵抗Ｒ１１、Ｒ■に
介して０点に表われる。従って、抵抗Ｒ１ｍの抵抗値全
選択し、上記漏洩分を相殺する逆相出力を０点に供給す
れば、上記漏洩分は消去されることになる。

ここで、逆相出力と正相出力との電圧レベルの比をαと
する。抵抗Ｒ１３け、Ｆｊ＊ｓ　＝　（Ｒ，、＋Ｒ■）
α　で決定される。すなわち、αが仮りに１であるとす
れば、Ｒａｍ　＝　（Ｒｍ＋　＋Ｒ雪■）とすることに
よって、０点の漏洩分を相殺し得ることになる。

上記抵抗Ｒ１１Ｉの決定式は、抵抗Ｒ１３′についても
適用することができる。すなわち、Ｒ１１Ｍ””（Ｒｓ
＋’＋　Ｒｔ＊’　）αで決定される。この結果、基準
電源Ｖ□１！ｉ２に内部抵抗ｒ６が存在しても、増幅器
ＡＩ、Ｂ−の各正相出力の漏洩分が０点に殆んど表われ
ない次め、二つの正相出力が互因に干渉し７合うことが
ない。故に、クロストークが極めて良好になる。本発明
者の実験によれば第１図に示した回路構成に比較し７、
本発明を適用した回路構成では、クロストークに一２０
ｄＢ以上も減衰はせることができた。

以上の如く、基準電源を共用しても、その内部抵抗の有
無、或いは高低にかかわりなく２チャンネル増幅器間に
おけるりａヌトークを改善することができる。従って、
りａヌトーク改善のために、各増幅器毎に基準電源を設
ける必要がなく、各増幅器間について増幅度等のバ２ン
ヌをとり易い。

上記クロスシークの改善は、上述した実ｔＩｆＪ例の如
く２チヤンネル増幅器に限定されるものではなく、多チ
ヤンネル増幅器においても同様に行われる。

ところで、半導体集積回路におけるアーヌラインは、第
４図に示す如き構造によってプリント基板のアーヌバタ
ー／（何れも図示せず）に接続される。すなわち、ｌは
ケース、２は半導体チップ、３は金やアルミニウムで形
成づれ九リード線、４け外部接続ピンである。なお、外
部接続ピン４け多数設けられているが、その一部につい
てのみ図示する。

但りに、外部接続ピン４ａがアースパターンに接ｌ？Ｊ
これ、図示の如く接地されるものとする。この場合、半
導体チップ２のアース接続部（基準電源Ｖ□ＫＷの接地
側も含む）とアースパターンとの間には、多数の抵抗発
生要因がある。例えば、リード線３と外部接続ピン４ａ
との抵抗、半導体チップ２とリード線３との半田付けに
よる抵抗、更にリード線３と外部接続ピン４ａとの半田
付けによる抵抗等である。これらの抵抗はすべて直列に
接続されることになり、言わば上記インピーダンスｒθ
が増大することを意味する。従って、上記第１及び第２
の実施例で述べた信号漏洩防止回路を設けない場合、ク
ロストークが更に悪化する一因となる。

しかし、本発明の信号漏洩低減回路全般ければ、第４図
に示す如き構造の半導体集積回路装置ＩＣであっても、
複数の増幅器間のクロストークを大幅に改善することが
可能になる。

以上に本発明の実施ｆ！Ａ、ｌを述べたが、本発明は上
記に限定されるものでは決し、てなく、本発明の基本的
技術思想にもとづき種種の変形が可能である。

例えば、第１の実施例で示した信号漏洩防止回路では、
反転増幅５Ａ’、Ｂ′の各非反転入力端子（＋）をそれ
ぞれアーヌラインに接続してもよい。

更に、増幅器Ａ、Ｂの非反転入力端子（＋）につき、そ
れぞれ抵抗を介して０点に接続してよく、或いは抵抗を
介して接地してもよい。また、共通の基準電源Ｖ。７に
対し、２個の増幅回路Ａ、　Ｂしか設けていないが、更
に多数の増幅器を設けてもよい。また、本発明の信号漏
洩防止回路は、卑−の増幅回路に適用してもよい。

そして、上記第１及び第２の実施例で示した信号漏洩低
減回路は、極約て簡ｊｌ−６回路構成であるから、特に
多チヤンネル増幅器を内蔵した半導体集積回路に好適で
あり、各Ｓ′！！子機郡に適用することができる。

図面のｓ′１ｊＩｉｌな訃明 第１図は本標目発明に先立ち本発明者等によって検討で
れた多チヤンネル増幅回路の回路図、第２図は本発明の
信号漏洩低減回路の第１の実施例を示す多チヤンネル増
幅器の回路図、第３図は本発明の第２の実施例を示す多
チヤンネル増幅器の回路図、 第４図は本発明の応用例を示す半導体集積装置の一部切
欠き剰ネ１図である。　　　　　′Ａ、Ｂ、Ａ直、ＢＩ
・・・増幅器、Ａ′、Ｂ′・・・反転増幅器、Ｖ□２・
・・基準電源、ｒθ・・・基準電源のインピーダンス、
”ｉ［Ａ’　　ｉｎＢ”・入力信号、ｖＯｕｔＡ％　　
ｖＯｕｔＢ％　ｖＯｕｔＡ’、ｖｏｕｔＢ′、Ｏ１Ｔ’
Ｆ、ＯＵＴ・・・出力信号、Ｒ目、Ｒ，鵞、Ｒ１１１％
　Ｒ□、Ｒ１１ｘｋｓＲ１１’％ａｌｌ’％Ｒ’ｌＳ’
％ｌｌ’ｘＲ１１’、Ｒ１１’・・・抵抗、■０・・・
　半導体集積回路装置。

第　　３　図 第　　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号を増幅する第１の増幅手段；上記第１の増
   幅手段の出力信号に対［、逆位相の出力信号を得る第２
   の増幅手段：上記第１及び第２の増幅手段の各出力信号
   を基準電圧に重畳する信号伝達手段とをそれぞれ具備し
   ；上記第１の増幅手段の出力信号による上記基準電圧の
   変動が、上記第２の増幅手段の出力信号によシ消去され
   ることを特徴とする信号漏洩低減回路。 ２、　入力信号に対し正相出力と逆相出力とを得る増幅
   手段と、上記正相出力と上記逆相出力とを基量電圧に重
   畳する信号伝達手段とを設け、上記正相出力による上記
   基準電圧の変動が上記逆相出力によシ消去されるように
   構成した、特許請求の範囲の第１項に記載の信号漏洩低
   減回路。