JPS59171B2 - 電子切替回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも２つ以上の入力信号を電子的に選
択し、１つの入力信号のみを出力するようになした電子
切替回路に関するものである。

第１図に従来の電子切替回路の一例を示す。

この例の構成は、ベース端子が抵抗１５を介してバイア
ス電源２６に接続され、かつコンデンサ２２を介して第
１の入力端子１に接続されトランジスタ６と、ベース端
子が帰還端子３１に接続されたトランジスタ７とからな
る第１の差動対とベース端子が抵抗１６を介して前記バ
イアス電源２６に接続され、かつコンデンサ２３を介し
て第２の入力端子２に接続されたトランジスタ９とベー
ス端子が前記帰還端子３１に接続されたトランジスタ８
とからなる第２０差動対とを設置し、まだベース端子が
制御端子４に接続されたトランジスタ１０とベース端子
がバイアス電源２７に接続されたトランジスタ１１およ
び前記トランジスタ１０゜１１０エミツタを共通に接続
した定電流源２８からなる第３の差動対を設置している
。

そして前記第３０差動対の出力端子つまり、前記トラン
ジスタ１０．１１のコレクタを、前記第１．第２の差動
対の定電流源となるように接続されている。

また、前記第１．第２０差動対を構成するトランジスタ
６．７．８及び９の各コレクタ端子は、トランジスタ６
．９のコレクタ端子が互に接続されると共に、ベース端
子とコレクタ端子が互に接続されエミッタ端子が抵抗１
７を介して電源端子５に接続されたトランジスタ（トラ
ンジスタ６に対して反導電型トランジスタ）１２のコレ
クタに接続され、一方のトランジスタ７．８のコレクタ
端子は、上記と同様に互に接続されると共に、ベース端
子が前記トランジスタ１２のコレクタに接続され、エミ
ッタ端子が抵抗１′３を介して電源端子５に接続され、
かつ、ベース・コレクタ端子間にコンデンサ２４を接続
したトランジスタ（トランジスタ１２と同導電型トラン
ジスタ）１３のコレクタに接続され、そしてこの１ラン
ジスタ１３のコレクタ端子が、トランジスタ１４及び定
電流源２９からなるエミッタフォロワを介して出力端子
３に接続されている。

まだ前記出力端子３は、抵抗１９゜２０．２１およびコ
ンデンサ２５からなる帰還回路３０を介して、前記帰還
端子３１に接続されているものである。

次に、この回路の動作について述べる。

この回路では、制御端子４に印加される制御電圧によっ
て、第３０差動対を構成するトランジスタ１０゜１１０
コレクタ電流、つまり、前記第１．第２０差動対の定電
流量を可変して、前記第１．第２の差動対の利得を相補
的に可変し、入力端子１，２に印加された２つの入力信
号の内一方のみを、出力端子３に出力するものである。

例えば、制御端子４にバイアス電源２７の電圧より充分
大なる制御電圧を印加すれば、差動増巾器の特性で周知
の如り、トランジスタ１０のみに、定電流が流れ、トラ
ンジスタ１１のコレクタ電流は零となる。

このため、トランジスタ８，９からなる第２の差動対の
入力端子２に印加される入力信号および帰還端子３１に
印加される帰還信号に対して、トランジスタ８，９のコ
レクタ電流は、遮断状態つまり、利得が零となる。

言いかえれば、トランジスタ８゜９からなる第２の差動
対はその機能を停止する。

一方、トランジスタ６．７からなる第１０差動対は、定
電流源２８の電流量を定電流とする周知の差動増巾器と
して動作する。

このとき、前記第１０差動対、抵抗１７とトランジスタ
１２および抵抗１８とトランジスタ１３の差動対の負荷
、トランジスタ１４と定電流源２９からなるエミッタフ
ォロワおよび帰還回路３０は、周知の差動型負帰還増巾
器を構成する。

かつて、入力端子１に印加された入力信号のみが帰還回
路３０で決められる利得に増巾され、出力端子３に出力
される。

また、制御端子４にバイア名電源２７の電圧より充分小
々る制御電圧を印加すれば、第１の差動対は、その機能
を停止し、第２０差動対が動作し、前述と同様に入力端
子２に印加された入力信号のみが、出力端子３に出力さ
れる。

この回路において、制御端子４の制御電圧により、選択
すべき出力信号を切替えだ時の過渡状態の３の出力端子
電圧は、第２図に示すように、過渡期間電圧変動を生ず
る。

これは、以下に述べる理由によるものである。

まず、制御端子４の制御電圧がバイアス電源２７の電圧
より充分小なるとき、つまり、トランジスター０がＯＦ
Ｆ状態で入力端子２′７）入力信号が出力端子３に出力
されている時、トランジスタ６．７には、電流が流れ表
いので、トランジスタ６０ベース電圧は、バイアス電源
２６の電圧ＶＢとなっている。

一方、トランジスタ８，９には、それぞれ電流源２８の
電流量■。

の１／２づつが流れているので、抵抗１６には、トラン
ジスタ９のコレクタ電流の直流電流増巾率ｈＦＥ分の１
つまり、ベース電流が流れている。

このとき、抵抗１６の両端の電位差をΔｖＢとすれば、
トランジスタ９０ベース電圧は、■ −ΔｖＢとなって
いる。

次に、制御端子４の制御電圧がバイアス電源２７の電圧
より充分大と変わったときは、トランジスター０はＯＮ
状態となり、入力端子１の入力信号が出力端子３に出力
される。

この時、回路的には対称であるのでトランジスタ６と９
とのベース電圧は前述とは逆転し、トランジスタ６０ベ
ース電圧はｖＢ−ΔＶＢ１ トランジスタ９０ベース電
圧はＶＢとなる。

このようにトランジスター０がＯＦＦからＯＮあるはい
ＯＮからＯＦＦに変化した時、トランジスタ６．９のベ
ース端電圧は、コンデンサ２２と抵抗１５およびコンデ
ンサ２３と抵抗１６０時定数で変化する。

これらの様子を第２図のａｙｂに示している。

次に出力端子３の出力電圧について着目すると、トラン
ジスター０がＯＦＦ状態の時は前述したように、トラン
ジスタ８，９からなる第２の差動対が動作しているので
、出力端子３の電圧は、トランジスタ９のベース電圧に
追従した電圧となり、一方トランシスター０がＯＮ状態
の時はトランジスタ６、°７からなる第１０差動対が動
作しているので、出力端子３の電圧は、トランジスタ６
のべ−スミ圧に追従した電圧となる。

トランジスター０がＯＦＦからＯＮ状態に変化する場合
、出力端子３の追従すべき電圧は、トランジスタ９０ベ
ース電圧（Ｖ、−ΔｖＢ ）から、トランジスター０が
ＯＦＦからＯＮになった直後のトランジスタ６のベース
電圧（ＶＢ）に急激に変化し、その後トランジスタ６０
ベース電圧は、コンデンサ２２と抵抗１５の時定数で変
化し、（ｖ８−ΔＶＢ）まで至る。

トランジスタ６或いは９のベース電圧が（ＶＢ−ΔｖＢ
）のとき、出力端子３の電圧をＶ。

Ｖ帰還回路３０の帰還量をβとすれば、トランジスター
０がＯＦＦからＯＮになった直後の出力端子３の電圧は
、Ｖｏ＋ΔＶ８ ・−となシ、その後、前β 述の時定数で変化し定常状態で■。

どなる。トランジスター０がＯＮからＯＦＦ状態に変化
する場合も同様である。

これらの様子を、第２図のＣに示している。

なお、説明の便宜上、トランジスタ６、７、８及び９の
特性、コンデンサ２２，２３０値および抵抗１５．１６
の値は、等しいものとした。

この電子切替回路は、従来の２人力１出力のメカニカル
スイッチと増巾回路に相当すべき回路であるので、従来
のメカニカルスイッチ方式では発生しなかった出力端子
の電圧変動を、電子化することにより発生することは大
きな欠点であり、特にこの出力端子の電圧変動は、耳ざ
わりな不要音となる。

よって、この電圧変動を零あるいは微小にしなければな
らない。

本発明は、上記した背景にて生まれたもので出力端子の
電圧変動をなくした電子切替回路を提供することを目的
とする。

本発明は、従来回路の２つの入力端のバイアス抵抗に流
れるトランジスタのベース電流の導通、遮断による入力
端の電圧変化を、上記トランジスタとは、それぞれ相補
的に導通、遮断するトランジスタのベース端を、それぞ
れの入力端に接続−バイアス抵抗に流れるベース電流を
、常に一定として入力端の切替による変動をなくシ、出
力端の電圧変動をなくしたものである。

第３図に本発明の一実施例を示す。

第３図において第１図と同一機能を有するものは、同一
番号を付した。

この実施例は、第１図の従来技術の回路例に対して、コ
レクタ端を電源端子５に、またベース端を上記トランジ
スタ６のベース端に接続したトランジスタ３２とコレク
タ端を同じく電源端子５に、またベース端を上記トラン
ジスタ９０ベース端に接続したトランジスタ３３と、ベ
ース端を制御端子４またコレクタ端を上記トランジスタ
３３のエミッタ端に接続したトランジスタ３４とベース
端をバイアス電源２７にまだコレクタ端を上記トランジ
スタ３２のエミッタ端に接続したトランジスタ３５及び
上記トランジスタ３４゜３５０エミツタ端を共通にして
接続した定電流源３６からなる第４０差動対を設置しで
付加したものである。

本発明回路の基本動作については、前述の従来例と等し
いので、ここでは省略するが、この実施例では、制御端
子４にバイアス電源２７の電圧より充分大なる制御電圧
を印加した時、つまシ、入力端子１に印加される入力信
号を出力端子３に出カシた時、トランジスター０のコレ
クタ電流は、定電流源２８の電流■。

、またトランジスタ３４のコレクタ電流は、定電流源３
６の電流■ｏ／２となる。

この時、トランジスタ６．７のコレクタＯ 電流は等しく一となり、またトランジスタ３３のコレク
タ電流は、トランジスタ３４のコレクタ電流と等しく、
■０／２となる。

また、トランジスター１，３５のコレクタ電流は零なの
で、トランジスタ８，９及び３２のコレクタ電流は、零
となる。

よって、抵抗１５には、トランジスタ６０ベース電流が
、まだ抵抗１６には、トランジスタ３３０ベース電流が
流れる。

前述したように、トランジスタ６と３３のコレクタ電流
は等しい■０／２が流れるので、トランジスタ６と３３
の直流電流増巾率ｈＦＥが等しければ、抵抗１５と１６
には、等しい電流■０／２ｈＦＰ、が流れる。

逆に、制御端子４にバイアス電流２７の電圧より充分小
なる制御電圧を印加した時、つまり、入力端子２に印加
される入力信号を出力端子３に出力した時、回路的に対
称であるので、前述で、コレクタ電流が零であったトラ
ンジスタ８，９゜３２．３５のコレクタ電流はＩＯ／２
と々す、トランジスター１のコレクタ電流は、■ｏ
となる。

よって抵抗１５には、トランジスタ３２０ベース電流が
、また抵抗１６には、トランジスタ９０ベース電流が流
れる。

上記ベース電流は、トランジス２夕３２と９の直流電流
増巾率を前述のトランジスタ６．３３０それと等しくす
れば、工０／２ｈとなる。

以上のように、抵抗１５．１６に流れる電流は、制御端
子４０制御電圧に無関係に等しいので、トランジスタ６
のベース電圧、およびトランジスタ９のベース電圧は、
従来回路のような変動は、生じなく、かつ、抵抗１５．
１６の値を等しくすれば、両者のベース電圧は等しい。

よって、２つの入力信号の選択的な、切替時の出力端子
３の電圧変動は、生じないものである。

この説明において、トランジスタ６．９，３２゜３３の
ｈＦＦｌｔｈ等しくすればとして述べたがＮ ｈＦＢに
差があれば出力電圧変動が生じるのは、明らかである。

しかし、モノリシックＩ ＣＩｃおいては同一チップ内
の２つのトランジスタのｈｌの相対比は約１０係以内で
あり、抵抗の値の相対比は約±２係以内に設定可能であ
る。

よって、従来の補償回路のない場合に対して、入力端電
圧の変動つまり、出力端電圧の変動を約１／１ｏ以下に
することができる。

なお、上記実施例ではトランジスタ３２．３３に流れる
電流値が■。

／２となる如く設定し、つまりトランジスタ６，９に流
れる電流値に等しく々るように設定しているが、これは
必ず■０／２に設定しなければならないというものでは
なく、許容砲囲内で多少異っていても初期目的は十分達
成し得る。

本発明によれば、２つの入力信号の選択的切替時の出力
端電圧の変動を従来技術に対して約１／１゜以下に改善
することができ、きわめて切替特性の良好な電子切替回
路を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電子切替回路の一例を示す回路図で、
第２図は、第１図の各端子の電圧変動を示した波形図で
、第３図は、本発明の電子切替回路の一実施例回路図で
ある。 １．２・・・入力端子、３・・・出力端子、４・・・制
御端子、５・・・電源端子、６〜１４．３２〜３５・・
件うンジスタ、１５〜２１・・・抵抗、２２〜２５・・
・＝＋ｙデンサ、２６，２７・・・バイアス電源、２８
，２９゜３６・・・定電流源、３０・・・帰還回路、３
１・・・帰還端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも独立に信号入力端子を備え各々差動構成
   された第１及び第２のトランジスタを有する２組の差動
   増巾器と、第１の電流値■。 を出力する第１の定電流源と、該第１の定電流源を上記
   ２組の差動増巾器に選択的に結合し、任意の組の差動増
   巾器を動作せしめる制御手段と、該制御手段により選択
   された任意の組の差動増巾器に印加された入力信号を出
   力するようになした電子切替回路において、上記２つの
   差動増巾器の各々の第１のトランジスタのベースに接続
   されたベースを有し、該トランジスタがＯＮの時０ＦＦ
   Ｌ、ＯＦＦの時ＯＮする２つの第３のトランジスタと、
   該第３のトランジスタに結合され、該第３のトランジス
   タがＯＮの時上記差動増巾器の第１のトランジスタに流
   れる電流値■Ｏ／２と同一または近似の第２の電流値（
   ＝：＝ＩＯ／２）を出力する第２０定電流源を設けたこ
   とを特徴とする電子切替回路。 ２、特許請求の範囲第１項の電子切替回路の出力を後置
   増巾器の入力端子に接続すると共にとの増巾器の出力端
   子を新たに出力端子としこの出力端子より、上記各差動
   増巾器の各々の第２のトランジスタのベースにそれぞれ
   負帰還したことを特徴とする電子切替回路。