JPH05129915A - 漏話防止多入力単一出力アナログスイツチ回路 - Google Patents
漏話防止多入力単一出力アナログスイツチ回路Info
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Abstract
路を提供する。 【構成】 アナログ信号入力部と共同負荷の間で、論理
制御部の制御下で第1基準電圧源及び定電流源のバイア
ス状態により、入力された信号のうち一つを選択増幅出
力する第1選択スイッチ部と、差動増幅器を含むアナロ
グスイッチ回路に第2基準電圧源と第2選択スイッチ部
を付加し、選択された入力端と選択されていない入力端
間の連結回路を遮断し、互いの漏話を防止する。 【効果】 スイッチ切換時バイアス変動により起こるパ
ルス性雑音を防止する。
Description
択された一つの入力だけを出力するアナログスイッチ回
路に関するもので、特に各種電気電子製品に用いられる
色々な機能スイッチのうちある一つの機能スイッチを選
択したとき、選択されていない他の機能スイッチ側の回
線から願わない入力が出力端に現れることを防止するの
に適合なアナログスイッチに関するものである。
音声信号を一つの機能選択装置を通じて他方の出力装置
に送られるように配線処理をしている。例えば、家庭
で、テレビ,ビデオ,オーディオセット等のような家電
製品があるとき、これらの音声を聞くためにはそれぞれ
の該当スピーカーが必要である。こうなると、経済的に
空間的に効率的でないので、これらの音声を一つのスピ
ーカーを通じて聞けるように、これらのうち一つを選択
してくれる多入力単一出力アナログスイッチ回路が必要
であった。即ち、テレビジョンセットの機能スイッチを
選択すると、テレビジョンセットから送出される音声だ
けがスピーカーに出力され、オーディオセットの機能ス
イッチを選択するとオーディオセットから送出される音
声だけがスピーカーに出力されるようにする多入力単一
出力アナログスイッチ回路が要求された。
路は、図1に図示されている。図1でその動作状態を見
てみると、まず論理制御部5の出力信号により選択スイ
ッチ部4の第1のスイッチS1が選択されたと仮定して
みよう。このとき、入力部1の第1入力端IN1に所定
のアナログ信号が入り、差動増幅部2の第1差動増幅器
A1の非反転端子に印加されると、第1差動増幅器A1
はこれを増幅し、それの出力に接続された共通負荷3を
通じて出力端8に送出する。だが、第1のスイッチS1
が選択されている状態で、第1入力端IN1にアナログ
信号が入力されたとき、第2入力端IN2にもほかのア
ナログ信号が入れば、このほかきアナログ信号は、抵抗
部6のバイアス抵抗RB1,RB2を通じて第1差動増
幅器A1の非反転端子に印加され、共通負荷3を経由
し、出力端8に現れる。言い換えると、第1入力端IN
1にアナログ入力信号が入力されず、第2入力端IN2
に他のアナログ入力信号が入力される場合、他のアナロ
グ入力信号は選択されていない機能スイッチ側に接続さ
れた回線と、選択された機能スイッチに連結された差動
増幅器を通じて出力端に伝達され、漏話現象が発生する
ことになる。図1で、まだ説明されていない図示符号
“Vrefl”は差動増幅部2の基準電圧源、“Ri
1”は前記基準電圧源の内部抵抗、“1”は差動増幅器
2のバイアス電源になる電流源、“RB1〜RB5”は
第1ないし第5バイアス抵抗、“A1〜A5”は第1な
いし第5差動増幅器、“S1〜S5”は第1ないし第5
スイッチ、“IN1〜IN5”は第1ないし第5入力端
である。
を実際に集積回路に具現した例を示したものである。
エミッタ同士連結されているトランジスター対(Q1,
Q2),(Q4,Q5),(Q7,Q8),(Q10,
Q11),(Q13,Q14)からそれぞれ形成された
多数の差動増幅器A1,A2,A3,A4,A5があ
る。これら差動増幅器A1 〜A5は選択スイッチ部4を
なすスイッチトランジスターQ3,Q6,Q9,Q1
2,Q15を制御する論理制御部5の出力信号によりイ
ネーブル又はディスエイブルにされる。即ち、スイッチ
トランジスターQ3,Q6,Q9,Q12,Q15には
定電流源1が共通に連結されており、論理制御部5がス
イッチトランジスターQ3,Q6,Q9,Q12,Q1
5のうち一つのスイッチトランジスターを選択すると、
定電流源1からの電流が選択されたスイッチトランジス
ターのスイッチング動作によりイネーブルされた差動増
幅器の該当トランジスターのエミッタに流れる。例え
ば、使用者の選択による論理制御部5の出力信号により
選択スイッチ部4のスイッチトランジスターQ3がター
ンオンされると、第1差動増幅器A1が動作することに
なる。一方、残りのスイッチトランジスターQ6,Q
9,Q12,Q15はターンオンされ、第2ないし第5
の差動増幅器(A2ないしA5)は動作をしない。
が駆動される間だけトランジスターQ1,Q2も動作す
ることになるので、このとき入力部1の第1入力端IN
1にアナログ信号が入ると、第1差動増幅器A1はこれ
を増幅し、出力端8に出力される。このとき、入力部1
の第2入力端IN2に他のアナログ信号が入り、このア
ナログ信号がバイアス抵抗RB2,RB1を通じて増幅
トランジスターQ2のベースに印加されると仮定する
と、第1入力端IN1からのアナログ信号と共に共通負
荷3を通じて出力端8から出力されるので漏話が発生す
ることになる。
計算することにする。
れ、残りのスイッチS2,S3,S4,S5がオフにさ
れた状態で、第1入力端IN1にアナログ信号が入ら
ず、第2入力端IN2にだけアナログ信号が入るとする
と、このとき発生される漏話量は下記の式1のようにな
る。
Vi2は第2入力端にに印加されるアナログ入力電圧で
あり、Ri1は第1基準電圧源Vref1の内部抵抗で
ある。
ログスイッチの場合、願わないアナログ入力信号は出力
端8に現れてはいけないが、前述した構成を持つアナロ
グスイッチでは漏話現象が発生する。このような現象は
第1スイッチS1に接続された差動増幅器A1にアナロ
グ入力信号が入るとき、第1スイッチS1以外の他のス
イッチ選択時にも同一に起こる。
ためには、基準電圧源Vref1の内部抵抗Ri1を0
にするか、実際に0に減少させるか、又は各差動増幅器
のバイアス電圧をそれぞれ独立の基準電圧源から供給さ
れるように作らなければならないが、現実的には具現す
ることがとても難しい。
増幅部にバイアス電圧を供給するための第1基準電圧以
外に第2基準電圧源をもう一つ追加し、この第1,第2
基準電圧源と差動増幅部との間に接続される第2選択ス
イッチ部を追加させ、この第2選択スイッチのスイッチ
動作により、イネーブルされた差動増幅器と、選択され
ていない入力端の連結経路を遮断し、互いに漏話が発生
することを防止するようにする漏話防止機能を持つ多入
力単一出力アナログスイッチ回路を提供するところにあ
る。
に、本発明は各種のアナログ信号を受信する多数の入力
端を持つ入力部と、前記入力部に接続される多数の差動
増幅器を持ち、受信されたアナログ信号を増幅する差動
増幅部と、前記差動増幅部に接続され、前記差動増幅器
のうち一つだけをイネーブルさせ受信されたアナログ信
号のうち、該当アナログ信号をイネーブルされた差動増
幅器を通じて出力端に出力されるようにスイッチング動
作を行う第1選択スイッチ部と、前記差動増幅器に第1
基準バイアス電圧を供給する第1基準電圧源と、それの
出力信号で前記第1選択スイッチ部を制御する論理制御
部と、前記差動増幅部のバイアス電源になる正電流源
と、前記差動増幅器の出力に接続され、前記差動増幅器
の出力を前記出力端を通じて出力する共通負荷を含む多
入力単一出力アナログスイッチ回路において、前記差動
増幅部に第2基準バイアス電圧を供給する第2基準電圧
源と、多数のスイッチング対を持ち、前記第1,第2基
準電圧源と前記差動増幅部間に置かれ、前記論理制御部
の出力信号により前記差動増幅器に前記第1及び第2基
準電圧源からのバイアス電圧を選択的に供給するように
スイッチング動作を行う第2選択スイッチ部を更に含
み、前記イネーブルされた差動増幅器を通じて願わない
信号が出力端から出力されないようにすることを特徴と
する漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ回路を提
供するところを特徴とする。特に、望ましくは、前記第
2基準電圧源の電位レベルは、前記第1基準電圧源の電
位レベルと同じことを特徴とする。
発明による漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ回
路は、前記第1選択スイッチ部により前記差動増幅器の
うちある一つがイネーブルされたとき、前記イネーブル
された差動増幅器に接続される前記第2選択スイッチ部
のスイッチ対のうち一つのスイッチはオンにされ、前記
第1基準電圧源に電気的に接続され、もう一つのスイッ
チはオフにされ、前記第2基準電圧源に電気的に接続さ
れず、各ディスエイブルされた差動増幅器に連結された
前記第2選択スイッチ部の各スイッチ対の一つのスイッ
チはターンオフされ、前記第1基準電圧源に電気的に接
続されず、もう一つのスイッチはオンにされ、第2基準
電圧源に電気的に接続されるように構成される。
と、本発明の漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ
回路は、前記第2選択スイッチ部のスイッチ対のうち一
つのスイッチは、それのコレクターが前記第1基準電圧
源に接続され、それのベースはそれのコレクターに接続
され、それのエミッタが差動増幅部に接続される第1ス
イッチトランジスターと、それのコレクターが第1スイ
ッチトランジスターのベースに接続され、それのエミッ
タが抵抗を通じて接地され、それのベースが前記論理制
御部に接続される第2スイッチトランジスターから構成
される。
と、本発明の漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ
回路は、前記第2選択スイッチ部のスイッチ対のうちも
う一つのスイッチは、それのコレクターが前記第2基準
電圧源に接続され、それのベースはそれのコレクターに
接続され、それのエミッタが前記差動増幅部に接続され
る第3スイッチトランジスターと、それのコレクターが
第3スイッチトランジスターのベースに接続され、それ
のエミッタが抵抗を通じて接地され、それのベースが前
記論理制御部に接続される第4スイッチトランジスター
から構成される。
多入力単一出力アナログスイッチ回路は願わない入力信
号がイネーブルされた差動増幅器を通じて出力端に現れ
ることを防止できる。
スイッチ回路によると、スイッチ切換時バイアス変動に
より起こるパルス性雑音を防止できる。
施例を詳しく叙述することにより、本発明の目的及び長
所が明らかになるであろう。
の全体的な構成は、従来のアナログスイッチ回路と同じ
であるが、本発明のアナログスイッチ回路では2個の基
準電圧源Vref1,Vref2を用いるし、2個の基
準電圧源Vref1,Vref2が独立的に各差動増幅
器A1,A2,A3,A4,A5にバイアス電圧を供給
するように制御する第2の選択制御部7が付加されてい
ることが異なる。
の選択スイッチ部7の動作を見てみると、第1差動増幅
器A1に接続され、ある一つのスイッチ対S11,S1
12では第1基準電圧源Vref1に連結されたスイッ
チS11はオンにされ、第2基準電圧源Vref2に連
結されたスイッチS12はオフにされる反面、差動増幅
器A1に接続されていない残りのスイッチ対(S21,
S22),(S31,S32),(S41,S42),
(S51,S52)では、第1基準電圧源Vref1に
接続されたスイッチS21,S31,S41,S51は
オフにされ、第2基準電圧源Vref2に連結されたス
イッチS22,S32,S42,S52はオンにされ
る。
てアナログ信号が第1差動増幅器A1の非反転端子に印
加されると、第1差動増幅器A1はこれを増幅し、共通
負荷3を通じて出力端8に送出する。このとき、第2入
力端IN2でも他のアナログ信号が入ると仮定すると、
第2差動増幅器A2に接続されているスイッチ対S2
1,S22のうち第1基準電圧源Vref1に連結され
たスイッチS21はオフにされ、第2基準電圧源Vre
f2に接続されたスイッチS22はオンにされているの
で互いに電気的に接続されず、第2アナログ信号は第1
差動増幅器A1の非反転端子に印加されない。
路を詳しく図示したものである。
2選択スイッチ部7を形成し、抵抗R3〜R22は差動
増幅器2に対するバイアス抵抗である。更に、第1差動
増幅器A1に接続されている一対のスイッチS11,S
12はトランジスターQ22〜Q25から構成され、第
2差動増幅器A2に接続されている一対のスイッチS2
1,S22はトランジスターQ26〜Q29から構成さ
れ、第3差動増幅器A3に接続されている一対のスイッ
チS31,S32はトランジスターQ30〜Q33から
構成され、第4差動増幅器A4に接続されている一対の
スイッチS41,し42はトランジスターQ34〜Q3
7から構成され、第5差動増幅器A5に接続されている
一対のスイッチS51,S52はトランジスターQ38
〜Q41から構成される。
く説明すると、次のようになる。
第1選択スイッチ部4内のスイッチS1に該当する第3
トランジスターQ3がターンオンされると、第1差動増
幅器A1はイネーブルされる。即ち、電流源1が前記第
1差動増幅器A1を構成する第1及び第2トランジスタ
ーQ1,Q2のエミッタに流れる。一方、同じ時間に論
理制御部5の出力信号により、第1差動増幅器A1に接
続されている図3のスイッチ対S11,S12のうち、
第11スイッチS11はオンにされ、第12スイッチS
12はオフにされ、即ち、図4の24及び第25トラン
ジスターQ24,Q25はターンオンされ、第1差動増
幅器A1は第1基準電圧源Vref1からバイアス電圧
を供給される反面、第2,3,4及び5差動増幅器A2
〜A5にそれぞれ接続されている一対のスイッチ(S2
1,S22),(S31,S32),(S41,S4
2),(S51,S52)は、第1差動増幅器A1に接
続されている一対のスイッチS11,S12の動作と反
対に動作し、第2,3,4及び5差動増幅器A2〜A5
はそれぞれ第2基準電圧源Vref2からバイアス電圧
を供給される。言い換えると、トランジスターQ28,
Q29,Q32,Q33,Q36,Q37,Q40,Q
41はオンにされ、トランジスターQ26,Q27,Q
30,Q31,Q34,Q35,Q38,Q39はオフ
にされる。
アナログ信号が入力されると仮定すると、このアナログ
信号は第1差動増幅器A1をなし増幅トランジスターQ
2のベースを通じて出力端8に出力される。また、第2
入力端IN2に他のアナログ信号が入っても、このアナ
ログ信号は増幅トランジスターQ2のベースに印加され
る経路が遮断されているので、出力端8に現れない。
されることを防止できる。言い換えると、イネーブルさ
れた差動増幅器は第1基準電圧源Vref1に接続さ
れ、ディスエイブルされた差動増幅器は第2基準電圧源
Vref2に接続され、選択されていない入力がイネー
ブルされた差動増幅器に入力されず、前述で説明した漏
話公式1により各入力部のバイアス抵抗と基準電圧の内
部抵抗の比により計算される漏話が発生されない。
は、第1選択スイッチ部により選択されていない各入力
端に接続された差動増幅器に第2基準電圧源から電圧が
引続き供給され、所定の駆動電圧を維持させることによ
り、スイッチ切換時バイアス電圧変動により起こるパル
ス性雑音を防止する。言い換えると、第1選択スイッチ
部により選択されていない入力端は、第1基準電圧源V
ref1とその選択されていない入力端に接続された差
動増幅器の間の連結スイッチがオフにされている。した
がって、本発明によるアナログスイッチ回路においての
ように、第2基準電圧源Vref2と選択された差動増
幅器を連結するスイッチがオフにされているとすれば、
第2基準電圧源からのバイアス電圧は選択された差動増
幅器に供給されない。
していない)が連結されたならば、このキャパシターの
充電電圧は低くなる。このような状態で、すぐ前に選択
されていない入力端がその次に選択されると、既に放電
されたキャパシターにより充電時間が必要になり、これ
により時間が遅延され、パルス性雑音も発生することに
なるが、これはディスエイブルされた差動増幅器に第2
基準電圧源Vref2からバイアス電圧を引続き供給さ
れるようにすることにより解決される。
従来のアナログスイッチに対する性能を比較したグラフ
を図示したものである。実線Aは従来の漏話の量を表示
したもので、破線Bは本発明による漏話の量を表示した
ものである。
ッチ回路で漏話される量が、本発明のアナログスイッチ
から漏話される量より明らかに多く、これらを比較して
みると、1KHzの周波数では従来のアナログスイッチ
回路での約1/500に比べて、本発明のアナログスイ
ッチ回路では約1/107 程度しか願わない入力信号が
出力端にほぼ出ない。
てみると、従来のアナログスイッチ回路では、寄生キャ
パシタンスによる漏話の量が選択されてない入力端から
来る漏話の量より相対的にかなり微細なので周波数の影
響を受けないが、本発明のアナログスイッチ回路では、
周波数が増加することにより寄生キャパシタンスによる
願わない信号、即ち雑音性パルスが更に多くなるので、
周波数の増加に比例し漏話の量も増加することになる。
の回路図である。
グスイッチ回路の一実施例の回路図である。
ログスイッチに対する性能比較グラフ図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 各種のアナログ信号を受信する多数の入
力端を持つ入力部と、 前記入力部に接続される多数の差動増幅器を持ち、受信
されたアナログ信号を増幅する差動増幅部と、 前記差動増幅部に接続され、前記差動増幅器のうち一つ
だけをイネーブルさせ受信されたアナログ信号のうち、
該当アナログ信号をイネーブルされた差動増幅器を通じ
て出力端に出力されるようにスイッチング動作を行う第
1選択スイッチ部と、 前記差動増幅器に第1基準バイアス電圧を供給する第1
基準電圧源と、 それの出力信号で前記第1選択スイッチ部を制御する論
理制御部と、 前記差動増幅部のバイアス電源になる正電流源と、 前記差動増幅器の出力に接続され、前記差動増幅器の出
力を前記出力端を通じて出力する共通負荷を含む多入力
単一出力アナログスイッチ回路において、 前記差動増幅部に第2基準バイアス電圧を供給する第2
基準電圧源と、 多数のスイッチング対を持ち、前記第1,第2基準電圧
源と前記差動増幅部間に置かれ、前記論理制御部の出力
信号により前記差動増幅器に前記第1及び第2基準電圧
源からのバイアス電圧を選択的に供給するようにスイッ
チング動作を行う第2選択スイッチ部を更に含み、前記
イネーブルされた差動増幅器を通じて願わない信号が出
力端から出力されないようにすることを特徴とする漏話
防止多入力単一出力アナログスイッチ回路。 - 【請求項2】 前記第2基準電圧源の電位レベルは、前
記第1基準電圧源の電位レベルと同一であることを特徴
とする請求項1記載の漏話防止多入力単一出力アナログ
スイッチ回路。 - 【請求項3】 前記第2選択スイッチ部の多数のスイッ
チ対は、前記第1選択スイッチ部により前記差動増幅器
のうちある一つがイネーブルされたとき、前記イネーブ
ルされた差動増幅器に接続される前記第2選択スイッチ
部のスイッチ対のうち一つのスイッチはオンにされ、前
記第1基準電圧源電気的に接続され、もう一つのスイッ
チはオフにされ、前記第2基準電圧源に電気的に接続さ
れず、各ディスエイブルされた差動増幅器に連結された
前記第2選択スイッチ部のスイッチ対内での一つのスイ
ッチはターンオフされ、前記第1,第2基準電圧源に電
気的に接続されず、もう一つのスイッチはオンにされ、
第2基準電圧源に電気的に接続されることを特徴とする
請求項1記載の漏話防止多入力単一出力アナログスイッ
チ回路。 - 【請求項4】 前記第2選択スイッチ部のスイッチ対の
うち一つのスイッチはそれのコレクターが戦記第1基準
電圧源に接続され、それのベースはそれのコレクターに
接続され、それのエミッタが差動増幅部に接続される第
1スイッチングトランジスターと、それのコレクターが
第1スイッチングトランジスターのベースに接続され、
それのエミッタが抵抗を通じて接地され、それのベース
が前記論理制御部に接続される第2スイッチングトラン
ジスターから構成される請求項1ないし3のいずれか1
項に記載の漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ回
路。 - 【請求項5】 前記第2選択スイッチ部のスイッチ対の
うちもう一つのスイッチは、それのコレクターが前記第
2基準電圧源に接続され、それのベースはそれのコレク
ターに接続され、それのエミッタが前記差動増幅部に接
続される第3スイッチングトランジスターのベースに接
続され、それのエミッタが抵抗を通じて接地され、それ
のベースが論理制御部に接続される第4スイッチングト
ランジスターから構成される請求項1ないし3のいずれ
か1項に記載の漏話防止多入力単一出力アナログスイッ
チ回路。 - 【請求項6】 請求項5の前記第2選択スイッチ部のス
イッチ対のうちもう一つのスイッチは、それのコレクタ
ーが前記第2基準電圧源に接続され、それのベースはそ
れのコレクターに接続され、それのエミッタが前記差動
増幅器に接続される第3スイッチングトランジスター
と、それのコレクターが第3スイッチングトランジスタ
ーのベースに接続され、それのエミッタが抵抗を通じて
接地され、それのベースが論理制御部に接続される第4
スイッチングトランジスターから構成される請求項4記
載の漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ回路。 - 【請求項7】 前記第2選択スイッチ部の多数のスイッ
チ対は、前記第1選択スイッチ部により前記差動増幅器
のうちいずれか一つがイネーブルされたとき、前記イネ
ーブルされた差動増幅器に接続される前記第2選択スイ
ッチ部のスイッチ対のうち一つのスイッチはオンにさ
れ、前記第1基準電圧源に電気的に接続され、もう一つ
のスイッチはオフにされ、前記第2基準電圧源に電気的
に接続されず、各ディスエイブルされた差動増幅器に連
結された前記第2選択スイッチ部のスイッチ対内での一
つのスイッチはターンオフされ、前記第1,第2基準電
圧源に電気的に接続されることを特徴とする請求項2記
載の漏話防止多入力単一出力アナログスイッチ回路。 - 【請求項8】 前記第2スイッチ部のスイッチ対のうち
一つのスイッチは、それのコレクターが前記第1基準電
圧源に接続され、それのベースはそれのコレクターが前
記第1基準電圧源に接続され、それのベースはそれのコ
レクターに接続され、それのエミッタが差動増幅部に接
続される第1スイッチングトランジスターと、それのコ
レクターが第1スイッチングトランジスターのベースに
接続され、それのエミッタが抵抗を通じて接地され、そ
れのベースが前記論理制御部に接続される第2スイッチ
ングトランジスターから構成される請求項1,2又は7
のいずれか1項に記載の漏話防止多入力単一出力アナロ
グスイッチ回路。 - 【請求項9】 前記第2選択スイッチ部のスイッチ対の
うちもう一つのスイッチは、それのコレクターが前記第
2基準電圧源に接続され、それのベースはそれのコレク
ターに接続され、それのエミッタが前記差動増幅部に接
続される第3スイッチングトランジスターと、それのコ
レクターが第3スイッチングトランジスターのベースに
接続され、それのエミッタが抵抗を通じて接地され、そ
れのベースが論理制御部に接続される第4スイッチング
トランジスターから構成される請求項1,2又は7のい
ずれか1項に記載の漏話防止多入力単一出力アナログス
イッチ回路。 - 【請求項10】 前記第2選択スイッチ部のスイッチ対
のうちもう一つのスイッチは、それのコレクターが前記
第2基準電圧源に接続され、それのベースはそれのコレ
クターに接続され、それのエミッタが前記差動増幅部に
接続される第3スイッチングトランジスターと、それの
コレクターが第3スイッチングトランジスターのベース
に接続され、それのエミッタが抵抗を通じて接地され、
それのベースが論理制御部に接続される第4スイッチン
グトランジスターから構成される請求項8記載の漏話防
止多入力単一出力アナログスイッチ回路。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1991-011215 | 1991-07-02 | ||
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