JPH02103702A - 記録電流増幅装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気記録装置等に備えられている記録電流
増幅＠置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の記録電流増幅装置を示すブロック図であ
る。図において、１は記録電流増幅装置Ｂの入力端子、
２は記録電流増幅装置Ｂの出力端子である。３は入力端
子１へ入ノｊされた信号の振幅を一定電圧範囲内に制限
する振幅制限回路である。振幅制限回路３の出力は、外
付端子４８に接続された結合用コンデンサ４と、電圧−
電流変換抵抗５の直列回路体を介し、電流増幅器６の入
力端子７に接続されている。電圧源８は電流増幅器６の
出力バイアス電流調整用抵抗９を介し、コンデンサ４と
抵抗５の共通接続点に接続されている。

１０は磁気記録ヘッドであり、出力端子２と電圧源１１
との間に接続されている。

第６図は、記録電流増幅装置口の出力電流１１の時間的
変化を示した図である。図において、Ｉ。は入力端子１
へ信号が与えられていない場合の出力端子２の出力゛電
流１１の電流値を示すものであり、以下の式で表わされ
る。

Ｒ９＋Ｒ５ Ａ：電流増幅器６の増幅率 Ｖ　：電圧源８の電圧 ■ｂ　：入力端子７の電圧 Ｒ９：抵抗９の抵抗値 Ｒ５；抵抗５の抵抗値 となる。

次に動作について説明する。入力端子１に、ある振幅を
持つ信号が入力されたとする。すると、振幅制限回路３
はその振幅を一定電圧範囲内に制限する。そして、振幅
の制限された信号が電圧電流変換抵抗５により電流に変
換され、電流増幅器６に与えられる。電流増幅器６は与
えられた電流を増幅し、出力端子２を介し磁気記録ヘッ
ド１０に与える。磁気記録ヘッド１０に与えられる電流
１１を第６図の実線で示している。磁気記録ヘッド１０
は与えられた電流値に応じた信号を記録媒体（ビデオテ
ープ等）に記録する。

ところで、記録電流増幅装置Ｂでは、消費電力を少なく
するため、かつ、入力信号の変化により出力電流１１が
負の値にならないように余裕をもたせ異常信号が記録媒
体に記録されることが４１いようにするため、抵抗９の
抵抗値Ｒ９を調整し、出力電流１１の最小値をＯ付近に
設定するようにしている（第６図参照）。

また、撮幅制御回路３の出力バイアス電圧ど電流増幅器
６の入力バイアス電圧は通常界なる。そのため、振幅制
御回路３の出力バイアス電圧と電流増幅器６の入力バイ
アス電圧が相互に影響し合い、出力電圧■１の基準が不
明確にならないよう結合用コンデンサ４を外付端子７１
ａに接続している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の記録電流増幅装置は、以」−のように構成されて
おり、結合用コンデンサ４を必要とする。

そして、結合用コンデンサ４の容量は通常大きく、ＩＣ
内部で構成できないような大ぎさとなる。そのため、回
路全体をＩＣ化した場合、前述したように結合用コンデ
ンサ４を接続するための外付端子４ａが必要となり端子
数が多くなるという問題点があった。また、消費電力を
少くするため、および出力電流１１が負の値にならない
よう余裕をもたせるため電流増幅器６の出力バイアス電
流調整用抵抗として抵抗９を設ける必要があり、素子数
が多くなるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、結合用コンデ勺を必要とせず、かつ電流増幅
器の出力バイアス電流を調整覆る必要がない記録電流増
幅装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る記録電流増幅装置は、信号が！３えられ
る入力端子と、前記入力端子からの信号の振幅を一定範
囲に制限する振幅制限回路と、前記振幅制限回路の出力
を受（）、該出力の電流を増幅する電流増幅器とを備え
、前記振幅制限回路の出力電圧の最大値あるいは最小値
を前記電流増幅回路の人力バイアス電圧と等しくなるに
う構成している。

〔作用〕

この発明においては、振幅制限回路の出力電圧の最小値
あるいは最大値を電流増副器の入力バイアス電圧と等し
くするよう構成している。このため振幅制限回路の出力
バイアス電圧と電流増幅回路の入力バイアス電圧が相互
に影響し合うことがなく、電流増幅器の出力電流の基準
が明確に決定される。従って、振幅制限回路と電流増幅
器を結合用コンデンサを介し接続する必要がない。また
、入力信号が変化しても電流増幅器の出力電流の最小値
はＯである。そのため、消費電力は最小に保たれており
、また前記出力電流が負になることはない。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図において、第５図に示した従来例との相違点【ま、振
幅制限回路３の出力電圧Ｖ１の最小電圧と電流増幅器６
の入力バイアス電圧Ｖ２とを等しくなるように構成した
こと（第２図参照）であり、このことより以下に説明す
るように構成の簡略化が可能となる。なお、この実施例
にお（プる電流増幅器６は、電流増幅器６内に流れ込む
電流を増幅するタイプである。

すなわち上記のように構成することにより、振幅制限回
路３の出力バイアス電圧と電流増幅器６の入力バイアス
電圧が相互に影響し合うことがなく、電流増幅器６の出
力電流の基準が不明確になることはない。そのため振幅
制限回路３と電流増幅回路６を結合用」ンデンザを介し
接続する必要がなくなる。また、上記のように構成する
ことにより、入力信号のレベルにかかわらず出力電流１
１の最小値はＯとなる（第３図参照）。従って、従来の
ように消費電力を小さくし、かつ出力電流■１が負とな
らないように調整するための抵抗９を設りる必要がない
。

第４図はこの発明に係る記録電流増幅装置Ｂに用いられ
ている振幅制限回路３及び電流増幅器６の一構成例を示
す回路図である。入力端子１はインバータ２０を介しト
ランジスタＱ１のベースに接続されている。トランジス
タＱ１のコレクタは電圧源Ｖｃｃに接続され、エミッタ
は定電流源３０を介し接地されている。トランジスタＱ
２はトランジスタＱ１と差動対を構成している。トラン
ジスタＱ２のコレクタは抵抗２１を介し電圧源Ｖ。０に
接続され、ベースは電圧源Ｅを介し接地されている。１
ヘランジスタＱ３は、ベースがトランジスタＱ２のコレ
クタに、コレクタが電圧源Ｖｃｃに各々接続され、エミ
ッタが抵抗２２とダイオードＤ１の直列接続体を介し接
地されている。

１〜ランジスタＱ４はダイオードＤ１とカレントミラー
を構成する。トランジスタＱ４は、ベースがダイオード
Ｄ１のアノードに、コレクタが抵抗２３を介し電圧源Ｖ
ｃｃに各々接続され、エミッタが接地されている。１ヘ
ランジスタＱ５は、ベースがトランジスタＱ４のコレク
タに、コレクタが電圧源Ｖ。０に各々接続され、エミッ
タが定電流源３１を介し接地されている。

トランジスタＱ６は、ベースが電圧−電流変換抵抗５を
介しｌ・ランジスタＱ５のエミッタに、コレクタが定電
流源３２を介し電圧源Ｖ。０に各々接続され、エミッタ
が接地されている。１〜ランジスタＱ７は、ベースが１
〜ランジスタＱ６のコレクタに、コレクタが定電流源３
３を介し電圧源Ｖ。０に各々接続され、エミッタが１〜
ランジスタＱ６のベースに接続されるとともに定電流源
３４を介し接地されている。電流振幅回路４０は電流増
幅率がＡで、その入力側がトランジスタＱ７のコレクタ
に、出力側が出力端子２に各々接続されている。

その他の構成は従来と同様である。

次に動作について説明する。まず入力端子１に′″１−
″が入力された場合について説明する。入力端子１に“
１−″が入ノ〕されると、トランジスタＱ１のベースに
はインバータ２０を介し゛”　ｌ−１”が入力される。

そのため、トランジスタＱ１．Ｑ２が各々ＯＮ、ＯＦＦ
する。トランジスタＱ２がＯＦＦするため、ｌ−ランジ
スタＱ３のベース電圧はＶ。。どなる。今、トランジス
タＱ３のエミッタ電圧をｖ　、トランジスタＱ３のベー
ス・エミッタ間電圧をＶＢＥｌｏとすると、 ｖ　　＝　ｖ　ｃｃ−ｖ　Ｂ、ｏ−（２）となる。トラ
ンジスタＱ３に流れる電流とダイオードＤ１に流れる電
流は等しい。従って、ダイオードＤ１のアノード・カソ
ード間電圧もｖＢ［１ｏと等しくなる。ここでトランジ
スタＱ３に流れる電流を１１ｏすると、 Ｒ２２：抵抗２２の抵抗値 となる。カレントミラーにより１〜ランジスタＱ４のコ
レクタ電流はほぼトランジスタＱ３に流れる電流に等し
い。従って、１〜ランジスタＱ５のベース電圧をＶ。と
すると、 Ｖ　　＝Ｖｏｏ−１１ｏ−Ｒ２３−（４）Ｒ２３：抵抗
２３の抵抗値 どなる。（４）式に（３）式を代入するととなる。今、
Ｒ２２＝Ｒ２３となるように抵抗を選ぶと、 ＶＣ＝　”　ｖＢＥＩＯ・・・（６） となる。トランジスタＱ５のベース・エミッタ間電圧を
ｖＢ［１２、ノードＸの電圧をｖｌとすると、Ｖｌ　＝
ＶＣ−ＶＢＦ１２　　　　　　　　　””）となる。（
７）式に（６）式を代入すると、Ｖｌ−２ｖＢ［１ｏ−
ｖＢ［１２°゛（８）となる。今、定電流源３１の電流
値を’１２とし、１１０＝　１１２となるように設定す
ると、ＶＢＥ１０＝　ＶＢ［１２となるので、（８）式
は ｖｌ　−ＶＢＥ１２　　　　　　　　　　　−（９）と
なる。

一方、電流増幅器６において、ｉ〜ランジスタＱ６のベ
ース・エミッタ間電圧をｖＢ［１３とすると、ノードＹ
の電圧Ｖ２は、 ｖ２−ＶＢＥ１３・・・（１０） どなる。ここで定電流１１ｉ３２の電流値を’１３とし
、１１２””　’　１３となるように設定すると、ＶＢ
Ｅ１２＝　ＶＢ「１３となり・ ｖ２−ｖＢＥ１２　　　　　　　　　　　・（１１）と
なる。（９）式、　（１１）式より Ｖｌ−Ｖ２　　　　　　　　　　　　　・・・（１２）
となる。（１２）式より、記録電流増幅装置Ｂへの入力
信号がＬ″のとき、振幅制限回路３の出力電圧と電流増
幅器６の入力電圧が一致している。従って、抵抗５に流
れる電流は０となり、記録電流増幅装置Ｂの出力電流１
１もＯとなる。

次に、入力端子１への入力信号がｌｌ　Ｈ１１の場合に
ついて説明する。入力端子１にＨ″が入力されると、ト
ランジスタＱ１のベースにはインバータ２０を介し″冒
−″が入力される。そのため、トランジスタＱ１．Ｑ２
が各々ＯＦＦ、ＯＮする。

そのため、定電流源３０の電流’１１が全て抵抗２１に
流れる。従って、トランジスタＱ３のエミッタ電圧Ｖａ
は、 Ｖ　　−ｖｃｃ　　１１１・Ｒ２１ＶＢＥＩＯ’　　・
・”３）Ｒ２１：抵抗２１の抵抗値 となる。ここでＶ　　′は、入力端子１に“ＨＩＩＢ［
１０ が入力された場合のトランジスタＱ３のベース・エミッ
タ間電圧である。また前述したように、トランジスタＱ
３のベース・エミッタ間電圧とダイオードＤ１のアノー
ド・カソード間電圧は等しいので、トランジスタＱ３に
流れる電流Ｉ　′はとなる。（１４）式に（１３）式を
代入すると、となる。前述したように、トランジスタＱ
４のコレクタ電流はほぼトランジスタＱ３に流れる電流
に等しい。従って、１−ランジスタＱ５のベース電圧Ｖ
。は、 Ｖ　　＝Ｖ　　−Ｉ　　’−Ｒ２３・（１６）ＣＣＣ１
０ となる。（１６）式に（１５）式を代入すると、・・・
（１７） となる。今、Ｒ２２−Ｒ２３となるように抵抗２２゜２
３を選ぶと、（１７）式は Ｖ　　＝１１１”Ｒ２１＋２ＶＢＥ１０’　　　　　・
’・（１８）となる。ノードＸの電圧Ｖ１を求めるため
、（７）式に（１８）式を代入すると、 Ｖ　　＝Ｉ　　−Ｒ→−２”　　　”　ＢＥ１２１　　
１１　　２１　　　　ＢＥｌｏ ・・・（１９） となる。

今、１１２−１１３となるように定電流源３１，３２を
選び、トランジスタＱ６のベース・エミッタ間電圧をＶ
　ＢＥ１３とすると、ノードＹの電圧Ｖ２は、Ｖ２　＝
　Ｖ　ＢＥ１３−Ｖ　ＢＥ１２　　　　　　　　°°°
（２°）となる。よって、抵抗５に流れる電流Ｉ２は、
どなる。

（２１）式に（１９）式。

（２０）式を代入すると、 Ｉ　　−Ｒ＋２（ｖＢ、１゜ ＶＢＥ１２） となる。ココテＩ　　−Ｒ））　２　（ＶＢ１１６とな
るように設定すると、（２２）式は・・・（２２） ｖＢＥ１２） となる。

よって、 入力端子１へＨＩＩ が入力され た場合、 記録電流増幅装置日の出力端子２に出力される出力電流
■１ は、 となる。上記出力電流１１の変化を第３図に示す。

そして、磁気記録ヘッド１０は出力電流■１の大きざに
応じた信号を記録媒体へ記録する。以上のように、入力
端子１に１１　Ｌ　ＩＩが入力された場合、ノードＸと
ノードＹの電圧が等しくなることにより、出力電流１１
はＯとなり、出力電流■１の大きさを決定する基準が明
確に決定されることになり従来のように結合用コンデン
サを設【プる必要がない。また、出力電流１１の最小電
流は０となるので、消費電力は常に最小になっており、
出力電流１１が負になることがないので、従来のように
電流増幅器６の出力バイアス電流調整用抵抗を設りる必
要もなくなる。

なお、上記実施例では電流増幅器６の入力バイアス電圧
を振幅制御回路３の出力電圧と等しくした場合について
説明したが、最大電圧としても上記実施例と同様の効果
が得られる。この場合、電流増幅器６を電流増幅器６外
に流れ出す電流を増幅するタイプのものにする必要があ
る。このようにすると、入力端子１にＩＩ　ＨＩＩが人
力されると出力電流１１が０となり、出力電流１１と出
力電圧Ｖ１との関係は、上記実施例と逆相になる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、電流増幅器の入力バイ
アス電圧を振幅制限回路の出力電圧の最小値あるいは最
大値と等しくなるように構成した。

従って、振幅制御回路の出力バイアス電圧と電流増幅器
の入力バイアス電圧の相違により、電流増幅器の出力電
流の基準が不明確になることがなく、従来のように電流
増幅器と振幅制限回路を結合用コンデンサで接続する必
要がない。その結果、結合用コンデンサを接続するため
の外付端子を設【プる必要がなく、ＩＣ化した場合に端
子数が減少するという効果がある。また、結合用コンデ
ンサーを用いる必要がないため回路の動作速度が速くな
り、低周波でも安定して動作できる。また、入力信号が
変化しても電流増幅器の出力電流の最小値はＯである。

そのため、従来のように、消費電力を少なくし、かつ入
力信号の変化に伴い電流増幅器の出力電流が負にならな
いように調整するだめの抵抗が不要となり、回路構成が
簡単になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る記録電流増幅装置の一実施例を
示すブロック図、第２図及び第３図は第１図に示した装
置の動作を説明するための図、第４図は第１図に示した
装置の具体的回路構成例を示す回路図、第５図は従来の
記録電流増幅装置を示すブロック図、第６図は第５図に
示した装置の動作を説明するための図である。 図において、１は入力端子、３は振幅制限回路、６は電
流増幅器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分をボす。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 手 続 補 正 土 （自発） ２、発明の名称 記録電流増幅装置 ３、補正をする者 代表者 岐 守 哉 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」 ６、補正の内容 （１）　　明細書第３頁下から１行目の「ビデオテープ
」を、「磁気テープ」に訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録されるべき信号が与えられる入力端子と、 前記入力端子からの信号の振幅を一定範囲に制限する振
   幅制限回路と、 前記振幅制限回路の出力を受け、該出力の電流を増幅す
   る電流増幅器とを備え、 前記振幅制限回路の出力電圧の最大値あるいは最小値を
   前記電流増幅回路の入力バイアス電圧と等しくしたこと
   を特徴とする記録電流増幅装置。