JPS6029241Y2 - 信号選択切換回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はオーディオ信号などを切換える装置に使用し
て好適な信号選択切換回路に関するものである。

従来、オーディオ信号などのアナログ信号を切換え制御
するのに最も一般的な方法としてはリレーが使用される
。

第１図はリレーを用いた従来の信号選択切換回路の回路
図である。

増幅器１の出力回路は並列３系列に別れ、各回路にリレ
ー接点２ａｔ ２ｂｔ ２Ｃがそれぞれ直列に接続さ
れる。

このリレー接点２ａ＊ ２ｂｙ ２ｃはリレーコイ
ル３ａ、３ｈ、３Ｃの動作によってオン・オフされ、さ
らにリレーコイル３ａ、３ｂ、３ｃには切換スイッチ４
によって選択的に電源５から電流が供給される。

入力端子６から入力された信号は増幅器１で増幅された
後、選択された出力端子？ａｙ １ｂｑ ７ｃのいずれ
かに出力される。

このような回路においては、リレーコイルを動作させる
ための電力が必要であり、またリレー接点によって回路
のオン・オフを行うので接点材料、接点構造、あるいは
取り扱う電力により雑音を発生したり、信号に歪を生じ
たりする欠点があった。

このような点を改良するためにリレー接点のかわりに半
導体スイッチを用いた回路が提案されている。

第２図は電界効果型トランジスタ（以下ＦＥＴと略称す
る）を用いた信号選択切換回路の回路図である。

第１図と同一部品には同番号を付しである。

増幅器１の並列３系列の各出力回路にはＦＥＴ８ ａ、
８ ｂ、８ ｃのソース・ドレインがそれぞれ接続
される。

さらにＦＥＴ８ａ、８ｂ、８Ｃのゲートには切換スイッ
チ４によって選択的にＢ電源からゲート電圧が印加され
、これにより各ソース・ドレイン間を導通させるように
なっている。

入力端子６から入力された信号は増幅器１で増幅された
後、選択された出力端子？ａ、７ｂ。

７ｃのいずれかに出力される。

この回路においては、機械接点によって起る問題はなく
なるが、ＦＥＴのソース・ドレイン間は、一般に導通抵
抗が大きく信号が減衰してしまうこと、また非直線性を
有するために歪力状きくなることなどの問題があった。

ＦＥＴのかわりにトランジスタを用いることもできるが
、この場合は、コレクタ・エミッタ間のオン時の直流オ
フセット電圧が大きいこと、および非直線歪があること
などの問題があり、また、ダイオードを用いた場合はア
ノード・カソード間のオン時の抵抗が大きいこと、非直
線歪が大きいこと、およびバイパスのためのオフセット
電圧が大きいことなどの問題があった。

また相補形ＭＯ３ＩＣ（Ｃ−ＭＯＳ）アナログスイッチ
を用いた場合も同様にオン時の抵抗が大きくかつ非直線
歪も大きいなどの問題があった。

特に半導体スイッチを用いた回路においては、一般に非
直線歪が生じ易く、この影響が大きかった。

このような各問題があると、信号を通過させた際に切換
時にクリック音を生じたり、歪が増したり、またＳ／Ｎ
が劣化するなどの原因となり、高忠実度の信号伝達がで
きなくなるという欠点があった。

この考案は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、信号を雑音や歪がなく高忠実度に切
換えることができる信号選択切換回路を提供することに
ある。

この目的を遠戚するために、この考案は非反転入力端が
接地された増幅器の反転入力端の入力回路に直列に接続
された第１のスイッチ装置を含んで第１の負帰還回路を
構成し、さらにこれに並列に第２のスイッチを含んで第
２の負帰還回路を構成し、第１のスイッチ装置と第２の
スイッチ装置は互いに逆動作をするようにさせて相補切
換えするようにしたものである。

以下、この考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第３図はこの考案に係る信号選択切換回路の一実施例の
回路図である。

増幅器１０の反転入力端と入力端子１６との間の入力回
路には、半導体素子からなる第１のスイッチ装置１２が
直列に接続され、増幅器１０の出力端とスイッチ装置１
２の入力端との間には帰還概括Ｂ１が接続され、増幅器
１０にはスイッチ装置１２を含んで負帰還回路が構成さ
れる。

なお、１１は増幅器１０の出力端に接続された出力端子
である。

増幅器１０の非反転入力端は抵抗を介して接地されてい
る。

一方、増幅器１０の出力端と反転入力端との間には半導
体素子からなる第２のスイッチ装置１３と帰還概括Ｒ２
の直列回路が接続され、増幅器１０には前記第１の負帰
還回路に並列状にスイッチ装置１３を含む第２の負帰還
回路が構成される。

このスイッチ装置１２および１３はド１ランジスタＱ□
およびＱ２からなる差動回路によって互いに逆動作する
ように相補切換えの制御がなされる。

すなわち、スイッチ１４がオンしているときＢ電源から
のベース電流によりトランジスタＱ□が導通状態になり
、このコレクタ電流によりエミッタ抵抗Ｒ３に生ずる電
囲差によってトランジスタＱ２は非導通状態になる。

この場合には、スイッチ装置１２はオフ状態になりスイ
ッチ装置１３はオン状態となるため、増幅器１０で増幅
された信号は出力端子１１には出てこない。

次にスイッチ１４がオフになると電源１５がトランジス
タＱ２のベースに接続されるので、トランジスタＱ２は
大きなベース電流が流れて導通状態になり、このコレク
タ電流によりＱｌのエミッタ電位が上昇してトランジス
タＱ１は非導通状態となる。

この場合には、スイッチ装置１２はオン状態となりスイ
ッチ装置１３はオフ状態となるため、入力端子１６から
入り増幅器１０の反転入力端に入力された信号は増幅器
１０で増幅された後、スイッチ装置１２を経て出力端子
１１から出力される。

このとき、スイッチ装置１２を含んで負帰還回路が形成
されているので、スイッチ装置１２で発生する雑音や歪
は十分に除去される。

またスイッチ装置１２がオフ状態に切換っても、スイッ
チ装置１３を含む負帰還回路が同時に形成され、常に負
帰還回路が形成されていることになるので、増幅器４０
の帰還回路がはずれて動作点の移動によるラッチアップ
によりクリック音が発威生するような現象は起らなくな
る。

さらに、増幅器１０の入力側をスイッチ装置１２でオン
・オフして出力をオン・オフしており、かつスイッチ装
置１２がオフのとき、増幅器１０をスイッチ装置１３の
オンによってループゲイン１に保つとともに、出力電圧
を基準電位（例えばＯｖ）に保つことができる。

また、増幅器１０の入力側仮装接地点へのオン・オフを
行なう構成であるため、スイッチ装置１２．１３にはオ
ン・オフにかかわらず電流が流れず歪が発生しなくなる
。

第４図は他の実施例の回路図である。

図において、第３図と同一部品には同番号を付し説明は
省略する。

増幅器１０の反転入力端から入力端子１６ａｔ １６
ｂ、１６ｃに３個の並列系列の入力回路が形成され、各
入力回路には直列にスイッチ装置１２ａ、１２ｂ、１２
ｃがそれぞれ接続される。

そして、帰還抵抗Ｒ１ａ、ｇ Ｒｌｌｕ Ｒ１ｃを介し
てスイッチ装置１２ａｖ １２ｂｗ １２ｃを含む
負帰還回路がそれぞれ並列に構成される。

スイッチ装置１２ａ＊ １２ｂｙ １２ｃはＨ電源
から切換スイッチ１７を経て選択的に供給される。

゛Ｈ９９レベルの信号によってオン状態に制御され、ス
イッチ装置１３はレベルシフタ回路１８ａによって制御
されるようになっている。

図の状態では、スイッチ装置１２ａがオンになり、スイ
ッチ装置１２ｂ、１２ｃはオフになっており、入力端子
１６ａからの信号のみが出力される。

第５図に、スイッチ装置のオン・オフ動作のタイムチャ
ートを示す。

図中、ａ、 ｂ、 ｃおよびｄは、それぞれスイッ
チ装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１３の各オン・オ
フ状態を示し、図ｅは第４図のｅ点の電位の波形を示す
。

このようにスイッチ装置がすべてオフ状態になることは
なくなる。

なお、レベルシフタ１８ａのかわりに切換スイッチ１７
と連動する切換スイッチを設け、この切換スイッチによ
りスイッチ装置１３をスイッチ装置１２ａ、１２ｂ、１
２ｃと相補切換えすることもできる。

このようにこの考案に係る信号選択切換回路によると、
スイッチ装置を負帰還回路に含ませ、しかももう一つの
スイッチ装置による負帰還回路を接続して常に増幅器に
負帰還回路が形成されるようになしたことにより、クリ
ックやスイッチ装置の雑音、歪などを防止でき、高忠実
度に信号を切換え得る効果がある。

しかして、各種オーディオ信号等の切換えや、ミーティ
ング制御等に用いて好適である。

特にスイッチ装置の一端が増幅器の仮想接地点に接続さ
れているため、スイッチ装置のオフ状態では当然である
がオン状態でも電圧印加がなく電流も流れないので、非
直線歪が発生せず、きわめて低歪になすことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の信号選択切換回路の回路図
、第３図はこの考案に係る信号選択切換回路の一実施例
の回路図、第４図は他の実施例の回路図、第５図は第４
図の実施例のスイッチ装置のオン・オフ状態のタイムチ
ャートである。 １０・・・・・・増幅器、１１・・・・・・出力端子、
１２・・・・・・第１のスイッチ装置、１３・・・・・
・第２のスイッチ装置、１４・・・・・・スイッチ、１
５・・・・・・を源、１６・・・・・・入力端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 反転入力端、非反転入力端および出力端を有し、非反転
   入力端が接地された増幅器と、この増幅器の反転力端の
   入力回路に直列に接続された第１のスイッチ装置と、前
   記増幅器の出力端と前記第１のスイッチ装置の入力端と
   の間に接続された第１の負帰還回路と、前記増幅器の出
   力端と反転入力端との間に形成された第２の負帰還回路
   に直列に接続された第２のスイッチ装置と、前記第１の
   スイッチ装置と第２のスイッチ装置を互いに逆動作する
   ように切換える相補切換装置とを具備した信号選択切換
   回路。