JPH03255712A

JPH03255712A - 電子ボリューム回路

Info

Publication number: JPH03255712A
Application number: JP2054037A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Funabashi; 船橋　裕之
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1991-11-14
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH071852B2

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】［産業上の利用分野コこの発明は、電子ボリューム回路に関し、詳しくは、プ
リアンプとパワーアンプとの間に挿入されるオーディオ
増幅回路の電子ボリュームにおいて、出力電流が大きく
変化してもその動作点が影響されず、信号歪みが発生し
難いようなＩＣ化に適した電子ボリュームに関する。

［従来の技術］音量調整には、従来、１■変抵抗器が使用されていたが
、近年では、テープレコーダやアンプ、ラジオカセット
レコーダ等の各種のオーディオ製品に電子アッテネータ
や電子ボリュームが用いられ、これらにより音量の調整
が行われている。

電子ボリュームは、通常、定電流回路、カレントミラー
回路、差動増幅器などで構成され、差動増幅器の電流バ
イアスを変化させることで電子ボリューム回路のｇ閣を
変化させ、もってプリアンプから得られる信号に対して
所定の減衰量を与え、そのことでパワーアンプで増幅す
るオーディオ信号の大きさを制御している。そして、こ
のような電子ボリューム回路の多くはＩＣ化されている
。

［解決しようとする課題］従来の電子ボリュームＩＣでは、ダイナミックレンジを
大きく採るために入力側に対数圧縮増幅回路を挿入して
一旦入力信号を圧縮して電流値を制御した後にその出力
段に対数伸長増幅回路を挿入して信号を元に戻すような
構成を採るものがある。　この種の電子ボリュームＩＣ
では、出力段の対数伸長増幅回路が最終段となっていて
、それがエミッタ接地形で負荷抵抗を介して出力を取出
すことがらｈパラメータの１／ｈｏｅ（ただし、１／　
ｈ　ｏｅ’＝　（１−αｏ）ｒｃ＋　α０は電流増幅率
。

ｒｃはコレクタ抵抗である。）の影響で電源電圧が変動
するとオフセットが発生し易い回路となっている。その
結果、入力信号が大きくなると、あるいは電子ボリュー
ム回路の減衰酸が小さく設定されると、その動作点が変
化して大きな電流が流れたときに信号がクリップされ、
信号歪みを発生する。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、大きな電流が流れても信号歪みが発生し難
い電子ボリューム回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］このような目的を達成するためのこの発明の電子ボリュ
ーム回路の構成は、電圧駆動の入力信号を前段から受け
て正負両位相の電流値に変換した出力をそれぞれ発生す
る差動増幅回路を有する電圧電流変換回路と、この電圧
電流変換回路のそれぞれの位相出力を直接又は信号圧縮
回路を介してそれぞれ受け、外部からの調整に応じて電
流値を調整した出力を発生する電流値調整回路と、この
電流値調整回路のそれぞれの位相出力又はそのいずれか
一方の位相出力を受けてその負荷抵抗に発生する一方の
位相信号をパワーアンプの信号入力として出力する第１
の増幅回路と、電流値調整回路のそれぞれの位相出力又
はそのいずれか他方の位相出力を受けて他方の位相信号
を前記パワーアンプの基準入力端に出力する第２の増幅
回路とを備えていて、負荷抵抗がパワーアンプの基準入
力に挿入された入力抵抗値に対して電源変動によるオフ
セットを打消す値に選択されているものである。

［作用］このように、電子ボリューム回路の最終段の増幅回路を
それぞれ正負の位相出力として２系統設け、オフセット
分の電流変化分を打消すために、第１の増幅回路の負荷
抵抗をパワーアンプ段の基準入力側に挿入された入力抵
抗値に対して電源変動によるオフセットを打消す値に選
択することで、オフセット変動に対する影響を排除する
ことができる。そこで、信号が大きいときや電子ボリュ
ーム回路の設定減衰量が小さく設定されたときにおいて
電子ボリューム回路に大きな信号電流が流れてもその出
力に信号歪みが発生し難い。

［実施例コ以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明を適用した電子ボリューム回路の一
実施例のブロック図である。

第１図において、１は、オーディオ増幅回路であって、
２は、そのプリアンプ、３は、その７Ｎ６ワーアンプで
ある。これらプリアンプ２と１＜ワーアンプ３の間に電
子ボリューム回路４が挿入されている。

パワーアンプ３は、オペアンプ等で構成される非反転型
の差動増幅器であって、抵抗Ｒ２が基準入力側に増幅率
を設定し、かつバイアスを決める抵抗として挿入され、
抵抗Ｒ３がこの基準入力側に出力側の電圧をフィードバ
ックさせするフィードバック抵抗となっていて、抵抗Ｒ
３，Ｒ２の分圧が（−）位相入力（基準入力側）に供給
されている。また、この（−）位相人力と信号入力側で
ある（１）位相入力側には、それぞれ電子ボリューム回
路４からそれぞれの入力に対応する位相信号が入力され
ている。

電子ボリューム４は、プリアンプ２からの信号を受けて
その信号の電圧値を電流値に変換する可変電圧−電流（
以下可変Ｖ−Ｉ）変換部４１と、対数圧縮部４２、対数
伸長部４３、そして電流出力部４４とで構成されている
。

この可変Ｖ−Ｉ変換部４１の内部は、プリアンプ２から
の信号を受けてＶ−Ｉ変換を行う差動アンプ４１０と、
そのそれぞれの位相入力に対応して挿入された入力差動
アンプ４１１，４１２、差動アンプ４１０のダイオード
接続の負荷トランジスタ４１３．４１４とを備えていて
、負荷トランジスタ４１３，４１４が次段の対数圧縮部
４２のトランジスタ４２１，４２２とそれぞれカレント
ミラー接続されている。また、差動アンプ４１０の各ト
ランジスタのエミッタ側は、エミッタ抵抗ＲＥ、ＲＥを
介してそれぞれ共通の可変電流源４１５に接続されてい
る。そして、この可変電流源４１５と後述する対数伸長
部４３の可変電流源４３５が外部から同時に制御される
ことで電子ボリュームの値が調整される。このことによ
り差動アンプ４１０と対数伸長部４３の差動アンプ４３
０の増幅率（ｇ腸）が変化して、プリアンプ２から出力
されるオーディオ信号か設定値に応じた減衰を受け、そ
れがパワーアンプ３に入力される。

ここでは、ダイナミックレンジを大きく採るために、差
動アンプ４１０と差動アンプ４３０の間に対数圧縮部４
２が設けられ、入力された信号は一４対数圧縮されて差
動アンプ４３０に加えられ、対数伸長部４３で圧縮され
た信号が伸長されて元に戻される。

対数圧縮部４２は、差動アンプ４１０の一方の位相出力
をそのダイオード接続の負荷トランジスタ４１３とカレ
ントミラー結合したトランジスタ４２１が受けてそのコ
レクタ側に挿入された負荷トランジスタ４２３を負荷と
して対数圧縮した一方の位相の信号を出力する。また、
他方の位相の信号は、差動アンプ４１０のダイオード負
荷トランジスタ４１４とカレントミラー結合したトラン
ジスタ４２２が受けてそのコレクタ側に挿入された負荷
トランジスタ４２４を負荷として対数圧縮した信号を出
力する。なお、対数圧縮は、各負荷トランジスタ４２３
，４２４のベースに定電圧を加えるトランジスタ４２５
とこのトランジスタのエミ’７タ側に接続された定電流
源４２６とからなる定電圧回路で各負荷トランジスタの
ベースが制御されることで行われる。

対数伸長部４３の差動アンプ４３０は、差動アンプを構
成するトランジスタ４３１，４３２と、それぞれのコレ
クタ側に挿入され、次段のトランジスタとカレントミラ
ー接続されたダイオード接続の負荷トランジスタ４３３
，４３４、ｌ−ランジスタ４３１，４３２のエミッタに
共通に接続されたｉ３Ｊ変電流源４３５とで構成されて
いる。そして、トランジスタ４２１，４２２のコレクタ
側から取出される対数圧縮されたそれぞれの位相出力を
トランジスタ４３１．４３２のベース入力としてそれぞ
れ受けてそれぞれの位相信号の電流値を対数伸長しつつ
電流変換する。

差動アンプ４３０の出力を受ける電流出力部４４は、第
１の電流出力回路４４０と第２の電流出力回路４４５と
を備えていて、第１の電流出力回路４４０は、ダイオー
ド接続の負荷トランジスタ４３３．４３４とそれぞれカ
レントミラー接続されたトランジスタ４４１，４４２で
双方の位相出力を受けて、これらトランジスタのコレク
タにそれぞれ挿入されたベース結合された負荷トランジ
スタ４４３，４４４を負荷としてトランジスタ４４１側
のコレクタに接続された負荷抵抗Ｒ１を介して出力を送
出する。第２の電流出力回路４４５は、これとは独立に
差動アンプ４３０の双方の位相出力をそれぞれダイオー
ド接続の負荷トランジスタ４３３．４３４とそれぞれカ
レントミラー接続されたトランジスタ４４６，４４７で
受けて、これらトランジスタのコレクタにそれぞれ挿入
されたベース結合された負荷トランジスタ４４８゜４４
９を負荷としてトランジスタ４４７側のコレクタからパ
ワーアンプ３のバイアス抵抗である抵抗Ｒ２を負荷とし
て出力を送出する。なお、トランジスタ４５１，４５２
は、それぞれ負荷トランジスタのベース電流補償回路と
なっている。

このようにそれぞれ位相の異なる出力を発生する電流出
力回路４４０と４４５を設けておけば、これらの出力は
、逆位相で発生してそれぞれの位相出力がパワーアンプ
３のそれぞれの位相入力に加えられることになる。こと
とき電源変動等により発生するオフセットは、第１．第
２の電流出力回路４４０，４４５の出力にそれぞれ同相
に発生する。すなわち、電流出力回路４４０と電流出力
回路４４５の増幅動作は、信号に対しては相互に逆位相
であって、オフセットによる影響が同相として加わる。

この関係からオフセットがな−い状態の電流出力回路４
４０の出力電流をＩｎとすると、電流出力回路４４５の
出力電流が−Ｉｏとなる。

従来と同様に、例えば、大電流が流れて電源電圧が変動
し、それによりオフセットが生じて電流出力回路４４０
の出力電流１．が１．＋ΔＩとなり、電流出力回路４４
５の出力電流が−ＩＯ＋ΔＩとなる。

ここで、パワーアンプ３の出力電圧をＶｏとし、抵抗Ｒ
１＋　Ｒ２＊　Ｒ３のそれぞれの抵抗値をｒｌ＋ｒ２．
ｒ３とすると、２＋（ＩＯ−ΔＩ）ｒ３・・・・・・■ となる。

このことから、オフセット電圧Ｖｏｆは、２となる。そこで、とすれば、パワーアンプ３の出力Ｖｏは、オフセット電
圧による影響がなくなる。

このとき、°■式から０式の出力電圧Ｖｏを求めると、
２Ｉｏ・ｒ３となり、パワーアンプ３の入力側に加わる
電流は、電源電圧が変動しない状態と変わらない。すな
わち、これによりオフセットがあってもそれに影響され
ない電子ボリューム回路となることが分かる。

以上説明してきたが、実施例では、Ｖ−Ｉ変換部と電流
出力部との間に対数伸長と同時に電流変換を行う対数伸
長部を設けているが、このは回路は、対数圧縮部を前に
設けなければ、通常の可変電流回路等の電流変換部であ
ってよい。また、電流出力部は、その出力段としてバッ
ファ等が設けられてもよい。さらに、各電流出力回路は
、その入力側に正負両方の位相を入力として受けている
が、これは、いずれかいずれか一方の位相をそれぞれ受
けるものであってもよい。

また、入力側のＶ−Ｉ変換部や電流変換部（対数圧縮部
）の回路構成は、−例であって、この発明は、このよう
な回路に限定されない。

［発明の効果コ以上の説明から理解できるように、この発明にあっては
、電子ボリューム回路の最終段の増幅回路をそれぞれ正
負の位相出力として２系統設け、オフセット分の電流変
化分を打消すために、第１の増幅回路の負荷抵抗をパワ
ーアンプ段の基準入力側に挿入された入力抵抗値に対し
て電源変動によるオフセットを打消す値に選択している
ので、電子ボリューム回路に大きな信号電流が流れても
その出力に信号歪みが発生し難い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した電子ボリューム回路の一
実施例のブロック図である。１・・・オーディオ増幅回路、２・・・プリアンプ、３
・・・パワーアンプ、４・・・電子ボリューム回路、４
１・・・可変電圧−電流変換部、４２・・・対数圧縮部、４３・・・対数伸長部、４４・
・・電流出力部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方が信号入力で、他方が基準入力の差動増幅回
路を入力段として有するパワーアンプに接続される電子
ボリューム回路において、電圧駆動の入力信号を前段か
ら受けて正負両位相の電流値に変換した出力をそれぞれ
発生する差動増幅回路を有する電圧電流変換回路と、こ
の電圧電流変換回路のそれぞれの位相出力を直接又は信
号圧縮回路を介してそれぞれ受け、外部からの調整に応
じて電流値を調整した出力を発生する電流値調整回路と
、この電流値調整回路のそれぞれの位相出力又はそのい
ずれか一方の位相出力を受けてその負荷抵抗に発生する
一方の位相信号を前記パワーアンプの信号入力として出
力する第１の増幅回路と、前記電流値調整回路のそれぞ
れの位相出力又はそのいずれか他方の位相出力を受けて
他方の位相信号を前記パワーアンプの基準入力側に出力
する第２の増幅回路とを備え、前記負荷抵抗が前記パワ
ーアンプの基準入力に挿入された入力抵抗値に対して電
源変動によるオフセットを打消す値に選択されているこ
とを特徴とする電子ボリューム回路。