JPH1127070A - クランプ回路 - Google Patents

クランプ回路

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Publication number
JPH1127070A
JPH1127070A JP9178359A JP17835997A JPH1127070A JP H1127070 A JPH1127070 A JP H1127070A JP 9178359 A JP9178359 A JP 9178359A JP 17835997 A JP17835997 A JP 17835997A JP H1127070 A JPH1127070 A JP H1127070A
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JP
Japan
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transistor
clamp
potential
base
input signal
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JP9178359A
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English (en)
Inventor
Misao Furuya
操 古谷
清司 ▲高▼松
Seiji Takamatsu
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Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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  • Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号を所定のクランプレベルでクランプ
するクランプ回路に関し、正確、かつ、確実に入力信号
をクランプできるクランプ回路を提供することを目的と
する。 【解決手段】 入力信号がクランプ電位を越えたときに
オンして入力信号を前記クランプ電位に保持するクラン
プ用トランジスタQ11と、電源電圧に応じて定電流を発
生する定電流源121と、定電流源121とクランプ用
トランジスタQ11のベースとの間に接続された抵抗R11
と、定電流源121と抵抗R11との接続点にベースが接
続され、クランプ用トランジスタQ11のベースにコレク
タが接続され、クランプ用トランジスタQ11のベース電
位を制御するベース電位制御トランジスタQ12とを有す
る構成としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクランプ回路に係
り、特に、入力信号を所定のクランプレベルでクランプ
するクランプ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】テープレコーダにおいて、再生中に外部
からの静電気により磁気テープにノイズが録音されてし
まうことがある。これは、静電気により磁気ヘッドのコ
イルにノイズ電流が流れ、磁気ヘッドのコイルの両端に
高電圧が発生することに起因すると考えられる。
【0003】このため、磁気ヘッドのコイル両端に録音
が行われるほどの高電圧が発生しないようにクランプ回
路を設けノイズの録音を防止している。図4に従来のテ
ープレコーダのブロック構成図を示す。テープレコーダ
1は、磁気ヘッド3を磁気テープ2に摺動させて、磁気
的に情報を記録/再生する。記録信号は録音用アンプ4
により増幅されて磁気ヘッド3の一端に供給され、磁気
テープ2に記録される。また、磁気テープ2から磁気ヘ
ッド3により再生された再生信号は再生用アンプ5によ
り増幅されて出力段に供給される。
【0004】録音用アンプ4は、オペアンプ4a、抵抗
R1 ,R2 、スイッチSW1 から構成される。オペアン
プ4a、及び、抵抗R1 ,R2 により非反転増幅回路を
構成しており、この非反転増幅回路で増幅された記録信
号は、スイッチSW1 に供給される。スイッチSW1
は、2つの固定接点T1 ,T2 、及び、可動接点T3 か
ら構成される。オペアンプ4aの出力は、固定接点T1
に供給される。また、スイッチSW1 の固定接点T2
は、開放状態とされ、可動接点T3 が磁気ヘッド3の一
端に接続される。
【0005】スイッチSW1 は、記録時には可動接点T
3 が固定接点T1 に接続され、オペアンプ4aの出力を
磁気ヘッド3の一端に供給し、再生時には可動接点T3
が固定接点T2 に接続され、オペアンプ4aと磁気ヘッ
ド3とを切断する。再生用アンプ5は、オペアンプ5
a、抵抗R4 〜R6 、コンデンサC1 、C2から構成さ
れ、非反転増幅回路を構成している。
【0006】オペアンプ5aの反転入力端子は磁気ヘッ
ド3のコイルの一端に接続されるとともに、抵抗R2 を
介して中心電圧(1/2)Vccが印加され、中心電圧
(1/2)Vccに保持される。磁気ヘッド3で発生され
た信号は再生用アンプ5に供給されて、中心電圧(1/
2)Vccを中心に非反転増幅される。磁気ヘッド3のコ
イルの他端は、バイアス回路6に接続される。バイアス
回路6は、スイッチSW2 及び電流源6aから構成され
る。スイッチSW2 は、可動接点T4 が磁気ヘッド3の
他端に接続される。スイッチSW2 の固定接点T5 は、
電流源6aを介して接地されており、録音時に可動接点
T4 に接続される。また、スイッチSW2 の固定接点T
6 には、中心電圧(1/2)Vccが印加され、再生時に
可動接点T4 に接続される。
【0007】スイッチSW2 により録音時には電流源6
aにより磁気ヘッド3から所定の電流が引き込まれ、録
音用アンプ4から供給される録音信号は、所定の電流を
中心に極性が異ならされて磁気テープ2に記録される。
また、再生時には、磁気ヘッド3の他端に中心電圧(1
/2)Vccを印加して、磁気テープ2から再生した信号
を中心電圧(1/2)Vccを中心に再生して再生用アン
プ5に供給する。
【0008】また、磁気ヘッド3には、再生時に静電気
などにより発生したノイズが磁気テープ2に記録されな
いように磁気ヘッド2で発生する信号を所定の範囲内に
クランプするクランプ回路7が接続される。クランプ回
路7は、ショットキーダイオードD1 ,D2 、スイッチ
SW3 から構成される。ショットキーダイオードD1
は、カソードが磁気ヘッド3の一端に接続され、アノー
ドがスイッチSW3 を介して磁気ヘッド3の他端に接続
される。
【0009】また、ショットキーダイオードD2 は、ア
ノードが磁気ヘッド3の一端に接続され、他端がスイッ
チSW3 を介して磁気ヘッド3に接続される。スイッチ
SW3 は、可動接点T7 がショットキーダイオードD1
,D2 に接続され、固定接点T8 が磁気ヘッド3の他
端、固定接点T9 が開放状態とされている。可動接点T
7 は、録音時には固定接点T9 に接続され、ショットキ
ーダイオードD1 ,D2 の磁気ヘッド3への接続を切断
し、再生時には固定接点T8 に接続されて、ショットキ
ーダイオードD1 ,D2 を磁気ヘッド3に接続する。す
なわち、再生時にだけクランプがかかるように切換を行
う。
【0010】ショットキーダイオードD1 は、磁気ヘッ
ド3のコイルの他端から一端の方向が順方向となるよう
に接続されており、再生時に静電気などに起因して磁気
ヘッド3のコイルに他端から一端の方向にノイズが発生
すると、磁気ヘッド3のコイルを短絡状態として、ノイ
ズを吸収する。ショットキーダイオードD2 は、ショッ
トキーダイオードD1 とは逆に、磁気ヘッド3のコイル
の一端から他端の方向が順方向となるように接続されて
おり、再生時に静電気などに起因して磁気ヘッド3のコ
イルに一端から他端の方向にノイズが発生すると、磁気
ヘッド3のコイルを短絡状態として、ノイズを吸収す
る。
【0011】なお、磁気ヘッド3のコイルに発生する正
常な信号のレベルは、数十mVP-Pでショットキーダイ
オードD1 ,D2 の順方向飽和電圧より充分に小さいの
で、入力信号がクランプされることはない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のテー
プレコーダの再生回路では、磁気ヘッドの両端の間に接
続されたショットキーダイオードの順方向飽和電圧を用
いたクランプ回路が用いられていたため、ショットキー
ダイオードの特性によりクランプ電位が決まってしま
い、クランプ電位設定の自由度が低い等の問題点があっ
た。
【0013】本発明の上記の点に鑑みてなされたもの
で、正確、かつ、確実に入力信号をクランプできるクラ
ンプ回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、入
力信号をクランプするクランプ回路において、前記入力
信号がクランプ電位を越えたときにオンして前記入力信
号を前記クランプ電位に保持するクランプ用トランジス
タと、前記クランプ用トランジスタのベース電位を前記
入力信号が前記クランプ電位以内のときには、オフ電位
となり、前記入力信号が前記クランプ電位を越えたとき
には、オン電位となるように設定するベース電位設定手
段とを有することを特徴とする。
【0015】請求項1によれば、ベース電位設定手段に
よりクランプ用トランジスタのベース電位を入力信号が
所定のクランプ電位となったときにクランプ用トランジ
スタがオンするように設定することにより入力信号のク
ランプを行うことにより、ベース電位設定手段によりク
ランプ用トランジスタのベース電位を制御することによ
りクランプ電位を自由に設定できるので、クランプの範
囲の自由度を向上できる。
【0016】請求項2は、前記ベース電位設定手段を、
電源電圧に応じて定電流を発生する定電流源と、前記定
電流源と前記クランプ用トランジスタのベースとの間に
接続された抵抗と、前記定電流源と前記抵抗との接続点
にベースが接続され、前記クランプ用トランジスタのベ
ースにコレクタが接続され、前記クランプ用トランジス
タのベース電位を制御するベース電位制御トランジスタ
とを有する構成としたことを特徴とする。
【0017】請求項2によれば、ベース電位制御トラン
ジスタによりクランプ用トランジスタのオン電位を設定
し、定電流源及び抵抗によりクランプ電位を設定するこ
とにより、クランプ用トランジスタのベース電位を所定
のクランプ電位でオンするように設定でき、よって、ク
ランプ電位を自由に設定できるので、クランプの範囲の
自由度を向上できる。
【0018】請求項3は、前記クランプ用トランジスタ
のベースに接続され、前記入力信号に対するクランプの
要否を制御するクランプ制御信号に応じて前記クランプ
用トランジスタのベース電位を制御するクランプ制御手
段を有することを特徴とする。請求項3によれば、クラ
ンプ制御手段によりクランプの要否を制御するクランプ
制御信号に応じて前記クランプ用トランジスタのベース
電位を制御することにより入力信号に対するクランプの
要否を自由に設定、解除できる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例の回路構
成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。本実施例の再生回路10
0は、磁気ヘッド3の両端ではなく、磁気ヘッド3と再
生アンプ5との接続点と電源電位との間にクランプ回路
110を接続してなる。
【0020】クランプ回路110は、正極性方向のレベ
ルをクランプする負極性クランプ回路120、及び、負
極性方向のレベルをクランプする負極性クランプ回路1
30から構成される。まず、負極性クランプ回路120
について説明する。負極性クランプ回路120は、NP
NトランジスタQ11〜Q13、抵抗R11,R12、定電流源
121、スイッチSW11、定電圧源122から構成され
る。トランジスタQ11は、クランプ用トランジスタでエ
ミッタが磁気ヘッド3と再生アンプ5との接続点に接続
され、コレクタには電源電圧Vccが印加される。
【0021】トランジスタQ11のベースには、トランジ
スタQ12のコレクタが接続される。トランジスタQ12の
エミッタには1/2Vccが印加され、ベースは定電流源
121と抵抗R11との接続点に接続される。定電流源1
21は、一端が抵抗R11に接続され、他端に電源電圧V
ccが印加される。抵抗R11、及び、トランジスタQ12に
よりトランジスタQ11のベース電位が設定される。
【0022】また、トランジスタQ13はクランプ動作を
制御するトランジスタで、エミッタは接地され、コレク
タはトランジスタQ11のベースに接続される。ベース
は、ベース抵抗R12を介してスイッチSW11に接続され
る。スイッチSW11は可動接点T11が抵抗R12を介して
トランジスタQ13のベースに接続され、録音時に可動接
点T11が接続される固定接点T12は定電圧源122に接
続され、再生時に可動接点T11が接続される固定接点T
13は開放状態にされる。
【0023】ここで、負極性クランプ回路120のクラ
ンプ電位について説明する。再生時は、トランジスタQ
13はオフであり、定電流源121から供給される定電流
I0 は抵抗R11、トランジスタQ12を介して1/2Vcc
に流れる。このため、トランジスタQ11のベース電位V
B11 は、トランジスタQ12の順方向電圧をVF とする
と、 VB11 =(1/2)Vcc+VF −(R11×I0 ) ・・・(1) で表せる。
【0024】ここで、トランジスタQ11のエミッタ電位
を(1/2)Vccとすると、トランジスタQ11のベース
−エミッタ間電圧VBE11は、 VBE11=VB11 −(1/2)Vcc=VF −(R11×I0 ) ・・・(2) となる。このため、トランジスタQ11のベースには式
(2)で示される電圧VBE11だけしか印加されていない
ので、この状態では、トランジスタQ11はオフとなる。
【0025】このとき、外来のノイズ電流が磁気ヘッド
3のコイルに流れ、トランジスタQ11のエミッタ電位を
低下させたとする。トランジスタQ11のエミッタ電位が (1/2)Vcc−(I0 ×R11) ・・・(3) 以下になると、トランジスタQ11のベース−エミッタ間
電圧VBE11は、 VBE11=VB11 −{(1/2)Vcc−(R11×I0 )}=VF ・・・(4) となる。このため、トランジスタQ11がオンして、トラ
ンジスタQ11のエミッタ電位を (1/2)Vcc−(R11×I0 ) ・・・(5) にクランプする。
【0026】以上のようにして負極性クランプ回路12
0により負側が (1/2)Vcc−(R11×I0 ) でクランプされる。負極性クランプ回路の動作を図面と
ともに説明する。図2に本発明の一実施例の負極性クラ
ンプ回路の動作説明図を示す。図2(A)は磁気ヘッド
3と再生用アンプ5との接続点P0 の波形、図2(B)
はトランジスタQ11のスイッチング状態、図2(C)は
トランジスタQ13のスイッチング状態を示す。
【0027】時刻t1 で再生を行うべく、スイッチSW
11の可動接点T11を固定接点T13に接続すると、トラン
ジスタQ13のベースはローレベルになるので、図2
(C)に示すようにオフする。トランジスタQ13がオフ
すると、トランジスタQ11のベース電位が上昇し、式
(1)に示す所定のベース電位に設定される。
【0028】このとき、磁気ヘッド3と再生用アンプ5
との接続点P0 の信号が、図2(A)に示すように、式
(5)で示すクランプ電位以内であれば、トランジスタ
Q11はオフとなり、負極性クランプ回路120に影響さ
れることなく、再生アンプ5に供給され、また、磁気ヘ
ッド3に影響を与えることもない。また、時刻t2 で、
図2(A)に示すように磁気ヘッド3と再生用アンプ5
との接続点P0 のレベルがノイズなどにより式(5)に
示す所定のクランプ電位より低下すると、トランジスタ
Q11のエミッタ電位が低下するので、トランジスタQ11
のベース−エミッタ間電圧がオン電圧となり、トランジ
スタQ11がオンする。
【0029】トランジスタQ11がオンすると、磁気ヘッ
ド3と再生用アンプ5との接続点P0 には、電源電圧V
ccが印加され、図2(A)に示すように磁気ヘッド3と
再生用アンプ5との接続点P0 の電位が上昇し、所定の
レベル以下に低下しないように制御される。次に、図1
に戻って正極性クランプ回路130について説明する。
【0030】正極性クランプ回路130は、PNPトラ
ンジスタQ21〜Q23、抵抗R21,R22、定電流源13
1、スイッチSW12から構成される。トランジスタQ21
は、クランプ制御用トランジスタでエミッタが磁気ヘッ
ド3と再生アンプ5との接続点P0 に接続され、コレク
タは接地される。トランジスタQ21のベースには、トラ
ンジスタQ22のコレクタが接続され、トランジスタQ22
のコレクタ電位に応じてスイッチングされる。トランジ
スタQ22のエミッタには1/2Vccが印加され、ベース
は定電流源131と抵抗R21との接続点に接続される。
定電流源131は、一端が抵抗R21に接続され、他端は
接地される。トランジスタQ21のベース電位に応じてス
イッチングされ、トランジスタQ21のベース電位を制御
する。
【0031】また、トランジスタQ23はクランプ動作を
制御するトランジスタで、エミッタには電源電圧Vccが
印加され、コレクタはトランジスタQ21のベースに接続
される。トランジスタQ23のベースは、ベース抵抗R22
を介してスイッチSW12に接続される。スイッチSW12
は可動接点T21が抵抗R22を介してトランジスタQ23の
ベースに接続され、録音時に可動接点T21が接続される
固定接点T23は接地され、再生時に可動接点T21が接続
される固定接点T22は開放状態にされる。
【0032】ここで、正極性クランプ回路130のクラ
ンプ電位について説明する。再生時は、トランジスタQ
23はオフであり、定電流源131により定電流I0が抵
抗R21、トランジスタQ22から引き込まれ接地に流れ
る。このため、トランジスタQ21のベース電位VB21
は、トランジスタQ22の飽和電圧をVF とすると、 VB21 =(1/2)Vcc−VF −(R21×I0 ) ・・・(6) で表せる。
【0033】ここで、トランジスタQ21のエミッタ電位
を(1/2)Vccとすると、トランジスタQ21のベース
−エミッタ間電圧VBE11は、 VBE21=(1/2)Vcc−VB21 =VF +(R21×I0 ) ・・・(7) となる。このため、トランジスタQ21のベースには式
(2)で示される電圧VBE21だけしか印加されていない
ので、この状態では、トランジスタQ21はオフとなる。
【0034】このとき、外来のノイズ電流が磁気ヘッド
3のコイルに流れ、トランジスタQ21のエミッタ電位を
上昇させたとする。トランジスタQ21のエミッタ電位が (1/2)Vcc+(I0 ×R21) ・・・(8) 以下になると、トランジスタQ21のベース−エミッタ間
電圧VBE21は、 VBE21={(1/2)Vcc+(R21×I0 )}−VB21 =−VF ・・・(9) となる。このため、トランジスタQ21がオンして、トラ
ンジスタQ21のエミッタ電位を (1/2)Vcc+(R21×I0 ) ・・・(10) にクランプする。
【0035】以上のようにして正極性クランプ回路13
0により正側が (1/2)Vcc+(R21×I0 ) でクランプされる。負極性クランプ回路の動作を図面と
ともに説明する。図3に本発明の一実施例の正極性クラ
ンプ回路の動作説明図を示す。図3(A)は磁気ヘッド
3と再生用アンプ5との接続点P0 の波形、図3(B)
はトランジスタQ11のスイッチング状態、図3(C)は
トランジスタQ13のスイッチング状態を示す。
【0036】時刻t11で再生を行うべく、スイッチSW
21の可動接点T21を固定接点T23に接続すると、トラン
ジスタQ23のベースはハイレベルになるので、図3
(C)に示すようにトランジスタQ23はオフする。トラ
ンジスタQ23がオフすると、トランジスタQ21のベース
電位が低下し、式(6)に示す所定のベース電位に設定
される。
【0037】このとき、磁気ヘッド3と再生用アンプ5
との接続点P0 の信号が、図3(A)に示すように、式
(10)で示すクランプ電位以下であれば、トランジス
タQ21はオフとなり、正極性クランプ回路120に影響
されることなく、再生アンプ5に供給され、また、磁気
ヘッド3に影響を与えることもない。また、時刻t12
で、図3(A)に示すように磁気ヘッド3と再生用アン
プ5との接続点P0 のレベルがノイズなどにより式(1
0)に示す所定のクランプ電位より上昇すると、トラン
ジスタQ21のエミッタ電位が上昇するので、トランジス
タQ21のベース−エミッタ間電圧がオン電圧となり、ト
ランジスタQ21がオンする。
【0038】トランジスタQ21がオンすると、磁気ヘッ
ド3と再生用アンプ5との接続点P0 には、接地電位と
され、図3(A)に示すように磁気ヘッド3と再生用ア
ンプ5との接続点P0 の電位が低下されて、式(10)
に示される所定のクランプ電位以上に上昇しないように
制御される。以上のように、本実施例によれば、磁気ヘ
ッド3と再生用アンプ5との接続点P0 の信号を所定の
レベル{(1/2)Vcc+(R21×I0 )}、及び、
{(1/2)Vcc+(R21×I0 )}でクランプでき
る。よって、磁気ヘッド3のコイルにノイズが発生して
も、所定のレベル{(1/2)Vcc+(R21×I0 )}
以上、及び、{(1/2)Vcc+(R21×I0 )}以下
の成分は所定のレベル{(1/2)Vcc+(R21×I0
)}、及び、{(1/2)Vcc+(R21×I0 )}に
クランプされ、磁気ヘッド3により磁気テープ2にノイ
ズが書き込まれることはない。
【0039】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、ベース電位設定手段によりクランプ用トランジスタ
のベース電位を入力信号が所定のクランプ電位となった
ときにクランプ用トランジスタがオンするように設定す
ることにより入力信号のクランプを行うことにより、ベ
ース電位設定手段によりクランプ用トランジスタのベー
ス電位を制御することによりクランプ電位を自由に設定
できるので、クランプの範囲の自由度を向上できる等の
特長を有する。
【0040】請求項2によれば、ベース電位制御トラン
ジスタによりクランプ用トランジスタのオン電位を設定
し、定電流源及び抵抗によりクランプ電位を設定するこ
とにより、クランプ用トランジスタのベース電位を所定
のクランプ電位でオンするように設定でき、よって、ク
ランプ電位を自由に設定できるので、クランプの範囲の
自由度を向上できる等の特長を有する。
【0041】請求項3によれば、クランプ制御手段によ
りクランプの要否を制御するクランプ制御信号に応じて
前記クランプ用トランジスタのベース電位を制御するこ
とにより入力信号に対するクランプの要否を自由に設
定、解除できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図2】本発明の一実施例の負極性クランプ回路の動作
波形図である。
【図3】本発明の一実施例の正極性クランプ回路の動作
波形図である。
【図4】従来の一例の回路構成図である。
【符号の説明】
100 テープレコーダ 2 磁気テープ 3 磁気ヘッド 4 録音用アンプ 5 再生用アンプ 6 バイアス回路 110 クランプ回路 120 正極性クランプ回路 121、131 定電流源 122 定電圧源 130 負極性クランプ回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号をクランプするクランプ回路に
    おいて、 前記入力信号がクランプ電位を越えたときにオンして前
    記入力信号を前記クランプ電位に保持するクランプ用ト
    ランジスタと、 前記クランプ用トランジスタのベース電位を前記入力信
    号が前記クランプ電位以内のときには、オフ電位とな
    り、前記入力信号が前記クランプ電位を越えたときに
    は、オン電位となるように設定するベース電位設定手段
    とを有することを特徴とするクランプ回路。
  2. 【請求項2】 前記ベース電位設定手段は、電源電圧に
    応じて定電流を発生する定電流源と、 前記定電流源と前記クランプ用トランジスタのベースと
    の間に接続された抵抗と、 前記定電流源と前記抵抗との接続点にベースが接続さ
    れ、前記クランプ用トランジスタのベースにコレクタが
    接続され、前記クランプ用トランジスタのベース電位を
    制御するベース電位制御トランジスタとを有することを
    特徴とする請求項1記載のクランプ回路。
  3. 【請求項3】 前記クランプ用トランジスタのベースに
    接続され、前記入力信号に対するクランプの要否を制御
    するクランプ制御信号に応じて前記クランプ用トランジ
    スタのベース電位を制御するクランプ制御手段を有する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のクランプ回路。
JP9178359A 1997-07-03 1997-07-03 クランプ回路 Pending JPH1127070A (ja)

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