JPH0865069A - 電子ボリューム回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路に使用される電子ボリューム
回路に関するものであり、電子ボリューム回路の接続確
認試験を短時間で実施しうるようにする改良である。 【構成】 分圧比を決める外部信号によって動作する分
圧スイッチ１１を有する分圧回路１と、クローズドルー
プの一部を構成するアナログ増幅器２とを有する電子ボ
リューム回路において、分圧回路１を経由してアナログ
増幅器２に入力される信号が入力され、信号のレベルに
対応してディジタル出力信号を外部に発する、アナログ
増幅器より応答の早い信号レベル発信手段３と、外部よ
り入力される切換信号によってクローズドループをオー
プンループに切り換える切換手段４とを有する電子ボリ
ューム回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に使用
される電子ボリューム回路に関する。特に、電子ボリュ
ーム回路の接続確認試験を短時間で実施しうるようにす
る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログ半導体集積回路に使用される、
分圧回路とクローズドループの一部を構成するアナログ
増幅器とを有する電子ボリューム回路の例を以下に示
す。

【０００３】図５参照 図５は反転型回路を用いた電子ボリューム回路の回路図
である。図５において、１は分圧器であり、２はアナロ
グ増幅器である。１１は分圧器１を構成する分圧スイッ
チであり、分圧比を決める信号によって切り換えられ、
分圧器１のタップ毎に設けられている。分圧器１の一端
は電子ボリューム回路の入力端子に接続され、他端は電
子ボリューム回路の出力端子に接続され、分圧器１のタ
ップから分圧スイッチ１１を介してアナログ増幅器２の
負入力端子に接続されている。アナログ増幅器２の正入
力端子は接地され、その出力端子は電子ボリューム回路
の出力端子に接続されている。

【０００４】それで、電子ボリューム回路の入力端子よ
り入力される電圧Ｖinは分圧器１の一部を経由してアナ
ログ増幅器２の負入力端子に入力される。そして、アナ
ログ増幅器２と分圧器１の残部とによりクローズドルー
プが構成され、電子ボリューム回路の出力端子の出力電
圧Ｖout は、分圧器１の残部を経由してアナログ増幅器
２の負入力端子に負帰還されている。このため、出力電
圧Ｖout は入力電圧Ｖinを入力回路の抵抗と負帰還回路
の抵抗との比率倍した電圧で、入力電圧Ｖinの極性を反
転した極性となる。分圧比を決める信号によってオンす
る分圧スイッチ１１が決まり、分圧比が変化し、出力電
圧が変化し、電子ボリュームとして動作する。

【０００５】図６参照 図６は非反転型回路を用いた電子ボリューム回路の回路
図である。図６において、分圧器１の一端は電子ボリュ
ーム回路の出力端子に接続され、他端は接地され、分圧
器１のタップは分圧スイッチ１１を介してアナログ増幅
器２の負入力端子に接続され、クローズドループを構成
している。そして、アナログ増幅器２の正端子は電子ボ
リューム回路の入力端子に接続されている。このため、
アナログ増幅器２の正及び負の入力端子の電圧は、共
に、電子ボリューム回路に印加される入力電圧Ｖinと共
に変動する。そして、電子ボリューム回路の出力端子に
現れる電圧Ｖout は入力端子に印加される電圧Ｖinと同
一極性で、分圧比倍した電圧になる。

【０００６】図７参照 図７はアッテネータ型を用いた電子ボリューム回路の回
路図である。図７において、分圧器１の一端は電子ボリ
ューム回路の入力端子に接続され、他端は接地され、分
圧器１のタップ電圧は分圧スイッチ１１を介してアナロ
グ増幅器２の正入力端子に入力されている。そして、電
子ボリューム回路の出力端子からアナログ増幅器２の負
入力端子に負帰還接続され、クローズドループを構成し
ている。この接続では、電子ボリューム回路の入力端子
に印加される電圧Ｖinは、分圧器１により分圧され、ア
ナログ増幅器２の正及び負の入力端子の電位は、共に、
この分圧された電位に追随して動き、同時に、出力端子
Ｖout も追随して動く。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、アナ
ログ半導体集積回路においても規模が拡大され、アナロ
グ回路の接続を確認するための試験時間が増大してい
る。アナログ回路の中でも、電子ボリューム回路の接続
確認試験は、入力端子に電圧Ｖinを入力し出力端子の電
圧Ｖout を観測する以外になく、動作が安定するまでの
セットリング時間を要するアナログ増幅器２を動作させ
ることが必要になる。そして、アナログ増幅器２のセッ
トリング時間を待つ以外にアナログ出力電圧を測定する
測定器の応答時間を待つ必要がある。その上、多数の分
圧スイッチ１１があるので、この接続の確認のために、
分圧スイッチ１１を切り換え、その度にアナログ増幅器
２を動作させ、セットリング時間と測定器の応答時間を
待ってから、接続を確認せざるを得ず、総試験時間は長
大となっていた。そこで、特に試験時間のかゝる電子ボ
リューム回路の接続確認時間の短縮が要求されるように
なった。

【０００８】本発明の目的は、この要求を満足させるこ
とにあり、接続確認時間を短縮することのできる電子ボ
リューム回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、分圧比を
決める外部信号によって動作する分圧スイッチ（１１）
を有する分圧回路（１）と、クローズドループの一部を
構成するアナログ増幅器（２）とを有する電子ボリュー
ム回路において、前記の分圧回路（１）を経由して前記
のアナログ増幅器（２）に入力される信号が入力され、
この信号のレベルに対応してディジタル出力信号を外部
に発する、前記のアナログ増幅器より応答の早い信号レ
ベル発信手段（３）と、外部より入力される切換信号に
よって前記のクローズドループをオープンループに切り
換える切換手段（４）とを有する電子ボリューム回路に
よって達成される。

【００１０】そして、前記の信号レベル発信手段（３）
はインバータであると簡易な回路で済むので半導体集積
回路に集積するのに都合がよい。

【００１１】

【作用】本発明に係る電子ボリューム回路は、分圧回路
１を経由してアナログ増幅器２に入力される信号が入力
され、この信号のレベルに対応してディジタル出力信号
を外部に発する信号レベル発信手段３と、クローズドル
ープをオープンループに切り換える切換手段４とを有し
ている。

【００１２】そこで、電子ボリューム回路の接続確認試
験を実施するときには、いずれかの分圧スイッチ１１を
オンしておき、切換手段４を切換えオープンループとす
れば、アナログ増幅器２には負帰還が作用せず、アナロ
グ増幅器２の正入力端子と負入力端子間の電圧を０にす
る働きがなくなる。このため、外部に出ている分圧回路
１の一端よりディジタル信号を入力し、信号レベル発信
手段３から出力されるディジタル信号Ｄout を観測する
ことにより行うことができる。例えば、分圧回路１の一
端の信号を“Ｈ”あるいは“Ｌ”と変化させれば、分圧
回路１を経由してアナログ増幅器２に入力される信号も
“Ｈ”あるいは“Ｌ”と変化する。そして、信号レベル
発信手段３はこの信号に素早く応答して、出力を“Ｈ”
あるいは“Ｌ”または“Ｈ”あるいは“Ｌ”と変化させ
る。この入出力を観測することにより、始めにセットし
た分圧スイッチ１１についての接続の確認を終える。

【００１３】すべての分圧スイッチ１１について確認を
終えた後、外部切換信号によって切換手段４を切換えク
ローズドループとし、いずれかの分圧スイッチ１１をオ
ンしておき、電子ボリューム回路の入力端子より電圧Ｖ
inを入力し、電子ボリューム回路の出力端子電圧Ｖout
を測定し、電子ボリューム回路の動作を確認することに
より、クローズドループの接続の確認ができる。以上の
操作により、電子ボリューム回路の接続確認を終了す
る。

【００１４】本発明に係る電子ボリューム回路によれ
ば、信号レベル発信手段３の出力はアナログ増幅器２と
比較して素早く応答し、アナログ増幅器２のセットリン
グ時間と称される応答時間や出力電圧を測定する測定器
の応答時間を待つ必要がないので、接続確認時間を大幅
に短縮することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る電子ボリューム回路についてさらに詳細に説明す
る。

【００１６】第１実施例 図１参照 図１は本発明の第１実施例に係る電子ボリューム回路の
回路図であり、反転型回路を用いた電子ボリューム回路
である。図１において、２は正入力端子（図１に＋と表
示）が接地されたアナログ増幅器であり、１は分圧器で
ある。１１は分圧器１を構成する分圧スイッチであり、
分圧器１に設けられているタップ毎に設けられており、
分圧比を決める信号によって切り換えられる。３は信号
レベル発信手段であり、分圧回路を経由してアナログ増
幅器２の負入力端子（図１に−と表示）に入力される信
号が入力され、この信号のレベルが“Ｈ”であるか
“Ｌ”であるかに応答して、“Ｈ”か“Ｌ”、または、
“Ｌ”か“Ｈ”の出力信号を外部に発する。そして、ア
ナログ増幅器２のセットリング時間と呼ばれる応答のた
めの時間に比較して早い応答をするようにされている。
４はアナログスイッチ等からなる切換手段であり、アナ
ログ増幅器２の出力端子と分圧器１との間に設けられて
いる。

【００１７】電子ボリューム回路として動作させると
き、切換手段４はオンされ、分圧スイッチ１１のいずれ
かがオンされる。切換手段４がオンされると、アナログ
増幅器２の出力電圧は分圧器１に印加され、分圧器１を
経由してアナログ増幅器２の負入力端子に負帰還され、
クローズドループが構成される。そして、電子ボリュー
ム回路の入力端子に入力される電圧Ｖinと出力端子の出
力電圧Ｖout との差電圧を、オンしている分圧スイッチ
１１によって決まる分圧比で分圧した電圧が、アナログ
増幅器２の負入力端子に入力される。そして、アナログ
増幅器２の負入力端子の電圧は、クローズドループが構
成されているので、正入力端子の電圧、すなわち、接地
電位と等しくなる。そこで、出力端子の出力電圧Ｖout
は、入力端子の入力電圧Ｖinと反対極性で、分圧器１の
入力側抵抗と負帰還側抵抗との比率倍した電圧となる。

【００１８】電子ボリューム回路の接続確認試験は、分
圧器１からアナログ増幅器２までの接続確認試験とクロ
ーズドループの接続確認試験とに別けて実施する。

【００１９】分圧器１からアナログ増幅器２までの接続
確認試験は、切換手段４を切換てオープンループとし、
分圧スイッチ１１を順次オンさせながら、電子ボリュー
ム回路の入力端子にディジタル信号を入力し、信号レベ
ル発信手段３の出力信号Ｄout を監視するディジタルフ
ァンクション試験を行う。信号レベル発信手段３への入
力信号、すなわち、アナログ増幅器２の負入力端子に印
加される信号は、アナログ増幅器２に負帰還がかかって
いないから、電子ボリューム回路の入力端子のディジタ
ル信号と連動して変化する。信号レベル発信手段３はこ
のディジタル信号に対応して、素早く出力する。アナロ
グ増幅器２では、応答時間より、先ず分解能やドリフト
が問題にされるのに対し、信号レベル発信手段３では、
出力が“Ｈ”か“Ｌ”かのディジタル動作になるため、
応答時間は短い。

【００２０】クローズドループの接続確認試験半導体集
積回路は、切換手段４を切換て、いずれかの分圧スイッ
チ１１をオンとして、従来と同じ接続試験を行う。この
時間は当然従来と同一の時間を要するが、試験する分圧
スイッチ１１の数が１で済む。このため、総確認試験時
間は大幅に減少する。

【００２１】上記において、オープンループの試験のと
き、入力信号は電子ボリューム回路の出力端子から入力
してもよい。分圧器の一端から入力すれば、入力端子か
ら入力しても、出力端子から入力しても、いずれであっ
てもオープンループとされているから動作は同一であ
る。

【００２２】信号レベル発信手段３として、インバータ
を使用することができる。インバータとすることによ
り、試験時にのみ必要で、通常動作時には不要となる信
号レベル発信手段３のために占有される半導体チップ上
の面積を微小とすることができる。

【００２３】切換手段４は、分圧回路１から信号レベル
発信手段３の入力端子に至る経路を除いて、クローズド
ループのいずれに設置されてもよい。しかし、切換手段
４のオン時の両端電圧を無視できるようにするため、ア
ナログ増幅器２の中間段以降から分圧器１に至るまでの
間に設けることが望ましい。例えば、アナログ増幅器２
の出力段の出力インピーダンスをハイインピーダンスに
することができるようにしてもよい。

【００２４】なお、オープンループの試験時に分圧スイ
ッチ１１のすべてがオフであると、信号レベル発信手段
３の入力レベルは不定となる。不定となることが問題で
あれば、図２のように、高抵抗で電源と接続してもよ
い。

【００２５】図２参照 図２は信号レベル発信手段３の入力端子の処理例を説明
する図であり、信号レベル発信手段３の入力端子を高抵
抗Ｒをもって接地している。入力端子が高抵抗Ｒで接地
されているため、分圧スイッチ１１のすべてがオフであ
っても、入力端子のレベルは“Ｌ”になる。図２と異な
り、信号レベル発信手段３の入力端子を高抵抗Ｒをもっ
て正の電源に接続すれば、分圧スイッチ１１のすべてが
オフのとき、入力端子のレベルを“Ｈ”にすることがで
きる。

【００２６】第２実施例 図３参照 図３は本発明の第２実施例に係る電子ボリューム回路の
回路図であり、非反転型回路を用いた電子ボリューム回
路である。電子ボリューム回路としての動作は既に説明
したとおりであるので省略する。

【００２７】分圧器１からアナログ増幅器２までの接続
確認試験は、切換手段４を切換てオープンループとし、
分圧スイッチ１１を順次オンさせながら、電子ボリュー
ム回路の出力端子にディジタル信号を入力し、信号レベ
ル発信手段３の出力信号Ｄout を監視するディジタルフ
ァンクション試験を行う。信号レベル発信手段３の動作
はディジタル動作になるため、アナログ増幅器２の動作
に比べ応答が早く、短時間で試験を終了する。

【００２８】クローズドループの接続確認試験は、従来
と同じようにして行う。この時間は当然従来と同一の時
間を要するが、１回で済むため、総確認試験時間は大幅
に減少する。

【００２９】第３実施例 図４参照 図４は本発明の第３実施例に係る電子ボリューム回路の
回路図であり、アッテネータ型を用いた電子ボリューム
回路である。電子ボリューム回路としての動作は既に説
明したとおりであるので省略する。

【００３０】接続確認試験は、試験のための信号を電子
ボリューム回路の入力端子から入力して行うことにな
る。信号レベル発信手段３の入力端に入力される信号
は、電子ボリューム回路としての動作時と同様分圧器１
により分圧された信号となり、第１実施例及び第２実施
例と異なり、“Ｈ”または“Ｌ”レベルとならない。こ
のため、信号レベル発信手段３はこの小さい信号のレベ
ルに対応してディジタル出力信号Ｄout を外部に発する
能力を必要とする。

【００３１】なお、接続確認試験時に切換手段４により
オープンループとする必要はない。

【００３２】そして、本第３実施例においても、分圧器
１からアナログ増幅器２までの接続確認試験にアナログ
増幅器２を使用せず、信号レベル発信手段３を使用して
試験するので、接続確認試験時間を大幅に減少させるこ
とができることに変わりはない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
ボリューム回路によれば、分圧回路を経由してアナログ
増幅器に入力される信号が入力され、この信号のレベル
に対応してディジタル出力信号を発する信号レベル発信
手段と、クローズドループをオープンループに切り換え
る切換手段とを有していて、分圧器の接続確認試験には
アナログ増幅器より応答の早い信号レベル発信手段を使
用して試験している。分圧器の接続確認試験は分圧スイ
ッチの数だけ繰り返し必要であり、分圧器の接続確認試
験時間が大幅に短縮できるので、従来と同様に時間のか
ゝるクローズドループにおける試験を１回行っても総試
験時間は大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電子ボリューム回路
の回路図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る電子ボリューム回路
の回路図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る電子ボリューム回路
の回路図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る電子ボリューム回路
の回路図である。

【図５】従来技術に係る反転型回路を用いた電子ボリュ
ーム回路の回路図である。

【図６】従来技術に係る非反転型回路を用いた電子ボリ
ューム回路の回路図である。

【図７】従来技術に係るアッテネータ型を用いた電子ボ
リューム回路の回路図である。

【符号の説明】

１ 分圧器 １１ 分圧スイッチ ２ アナログ増幅器 ３ 信号レベル発信手段 ４ 切換手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分圧比を決める外部信号によって動作す
   る分圧スイッチを有する分圧回路と、クローズドループ
   の一部を構成するアナログ増幅器とを有する電子ボリュ
   ーム回路において、 前記分圧回路を経由して前記アナログ増幅器に入力され
   る信号が入力され、該信号のレベルに対応してディジタ
   ル出力信号を外部に発する、前記アナログ増幅器より応
   答の早い信号レベル発信手段と、 外部より入力される切換信号によって前記クローズドル
   ープをオープンループに切り換える切換手段とを有する
   ことを特徴とする電子ボリューム回路。
2. 【請求項２】 前記信号レベル発信手段はインバータで
   あることを特徴とする請求項１記載の電子ボリューム回
   路。