(57)【要約】【課題】入力端子に接続される減衰部の抵抗値を低抵抗化可能にして低雑音化を図る。【解決手段】入力端子７に入力側が接続された減衰部１と、減衰部１の最大減衰端部に入力側が接続された減衰部２と、減衰部１の前記最大減衰端部に入力側が接続された減衰部３とを備える。減衰部１の出力側をスイッチＳ１を介して、減衰部２の出力側をスイッチＳ２を介して、減衰部３の出力側を減衰部４，５およびスイッチＳ３を介して、それぞれ高入力インピーダンスの出力バッファ６の入力側に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力側が接続された第１の減衰部と、該第１の減衰部の最大減衰端部に入力側が接続された第２の減衰部と、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に入力側が接続された第３の減衰部とを備え、前記第１の減衰部の出力側を第１のスイッチを介して、前記第２の減衰部の出力側を第２のスイッチを介して、前記第３の減衰部の出力側を第３のスイッチを介して、それぞれ高入力インピーダンスの出力バッファの入力側に接続したことを特徴とする電子ボリウム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ボリウムにおいて、
前記第１の減衰部は、入力端子に直列接続したＮ個の抵抗と、該Ｎ個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由するルートを選択するＮ個の第１群のスイッチとからなり、該第１群のスイッチの出力側が前記第１のスイッチに接続され、
前記第２の減衰部は、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に直列接続されたＭ個の抵抗と、該Ｍ個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由するルートを選択するＭ個の第２群のスイッチとからなり、該第２群のスイッチの出力が前記第２のスイッチに接続され、
前記第３の減衰部は、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に接続された第１の抵抗と第４のスイッチの第１の直列回路と、該第１の直列回路に直列接続された第２の抵抗と第５のスイッチの第２の直列回路とからなり、前記第１および第２の抵抗の抵抗値を同値とし、前記第４および第５のスイッチのオン抵抗を同値とし、前記第１および第２の直列回路の共通接続点が前記第３のスイッチに接続された、
ことを特徴とする電子ボリウム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチのもつオン抵抗による誤差成分を無くして精度の高い減衰量を実現することができるようにした電子ボリウムに関し、特に入力インピーダンスの低インピーダンス化を図って低雑音化を実現した電子ボリウムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に従来の電子ボリウムの構成のブロック図を示す（例えば、特許文献１参照）。図３において、１は第１の減衰部（減衰量Ａ１）、２Ａは第２の減衰部（減衰量Ａ２）、４は第４の減衰部（減衰量Ａ４）、５は第５の減衰部（減衰量Ａ５）、６は電圧ホロワ構成の出力バッファ、７は入力端子、８は出力端子である。Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はスイッチである。
【０００３】
この電子ボリウムでは、スイッチＳ１をオンさせスイッチＳ２，Ｓ３をオフさせたときは、減衰部１による減衰量Ａ１が実現できる。このとき出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ１には電流が流れず、そのスイッチＳ１のオン抵抗は回路に影響を与えない。次に、スイッチＳ２をオンさせ、スイッチＳ１，Ｓ３をオフさせたときは、減衰部１，２Ａの減衰量Ａ１，Ａ２を加えた減衰量を実現できる。このときも出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ２には電流が流れず、そのスイッチＳ２のオン抵抗は回路に影響を与えない。さらに、スイッチＳ３をオンさせ、スイッチＳ１，Ｓ２をオフさせたときは、減衰部４，５の減衰量Ａ４，Ａ５を加えた減衰量を実現できる。このときも出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ３には電流が流れず、そのスイッチＳ３のオン抵抗は回路に影響を与えない。
【０００４】
ここで、減衰部１の減衰量Ａ１を１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能、減衰部２の減衰量Ａ２を１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能、減衰部４の減衰量Ａ４を−１６ｄＢ、−２４ｄＢ、−３２ｄＢ、−４０ｄＢに切換可能、減衰部５の減衰量Ａ５を１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能に、それぞれ設定しておけば、１ｄＢステップで、０〜−４７ｄＢまで切換可能となる。
【０００５】
すなわち、スイッチＳ１のみをオンさせたきは、減衰部１の減衰量Ａ１を１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能となる。次に、スイッチＳ２のみをオンさせたときは、減衰部２Ａの減衰量Ａ２を切り替えることで、減衰部１の減衰量Ａ１の最大減衰量−８ｄＢを加算し−８〜−１５ｄＢが１ｄＢステップで切換可能となる。次に、スイッチＳ３のみをオンさせたときは、減衰部４の減衰量Ａ４を−１６ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−１６ｄＢ〜−２３ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となり、減衰部４の減衰量Ａ４を−２４ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−２４ｄＢ〜−３１ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となり、減衰部４の減衰量Ａ４を−３２ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−３２ｄＢ〜−３９ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となり、減衰部４の減衰量Ａ４を−４０ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−４０ｄＢ〜−４７ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となる。つまり、図３に示す電子ボリウムは、１ｄＢステップで０〜−４７ｄＢの減衰量を実現することができる。
【０００６】
図４は図３で説明した電子ボリウムの具体的回路図である。減衰部１は、９個の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１９と８個のスイッチＳ１１〜Ｓ１８からなり、スイッチＳ１１のみをオンすると０ｄＢ、スイッチＳ１２のみをオンすると−１ｄＢ、スイッチＳ１３のみをオンすると−２ｄＢ、・・・、スイッチＳ１８のみをオンすると−７ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【０００７】
減衰部２Ａは、８個の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８と８個のスイッチＳ２１〜Ｓ２８からなるが、前段の減衰部１の最大減衰量−８ｄＢが加算されるので、スイッチＳ２１のみをオンすると−８ｄＢ、スイッチＳ２２のみをオンすると−９ｄＢ、スイッチＳ２３のみをオンすると−１０ｄＢ、・・・、スイッチＳ２８のみをオンすると−１５ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【０００８】
減衰部４は、８個の抵抗Ｒ４１〜Ｒ４８、５個の抵抗Ｒ４０１〜Ｒ４０５、５個のスイッチＳ４１〜Ｓ４５からなる。抵抗Ｒ４０１〜Ｒ４０５の抵抗値は同値、スイッチＳ４１〜Ｓ４５のオン抵抗も同値であり、スイッチＳ４１とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４２とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４３とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４４とＳ４５のみがオンのいずれの場合も、減衰量は１／２、つまり−６ｄＢであり、スイッチＳ４１〜Ｓ４５のオン抵抗はキャンセルされ、高精度化が実現される。また、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３の共通ノードＮ１の減衰量は−１０ｄＢに、抵抗Ｒ４３，Ｒ４４，Ｒ４５の共通ノードＮ２の減衰量は−１８ｄＢに、抵抗Ｒ４５，Ｒ４６，Ｒ４７の共通ノードＮ３の減衰量は−２６ｄＢに、抵抗Ｒ４７，Ｒ４８，Ｒ４０４の共通ノードＮ４の減衰量は−３４ｄＢに、それぞれ設定されている。
【０００９】
したがって、スイッチＳ４１とＳ４５のみをオンさせたときは、ノードＮ１の減衰量−１０ｄＢにスイッチＳ４１，Ｓ４５の部分による減衰量−６ｄＢを加算した−１６ｄＢが実現できる。スイッチＳ４２とＳ４５のみをオンさせたときは、ノードＮ２の減衰量−１８ｄＢにスイッチＳ４２，Ｓ４５の部分による減衰量−６ｄＢを加算した−２４ｄＢが実現できる。スイッチＳ４３とＳ４５のみをオンさせたときは、ノードＮ３の減衰量−２６ｄＢにスイッチＳ４３，Ｓ４５の部分による減衰量−６ｄＢを加算した−３２ｄＢが実現できる。スイッチＳ４４とＳ４５のみをオンさせたときは、ノードＮ４の減衰量−３４ｄＢにスイッチＳ４４，Ｓ４５の部分による減衰量−６ｄＢを加算した−４０ｄＢが実現できる。
【００１０】
減衰部５は、８個の抵抗Ｒ５１〜Ｒ５８と８個のスイッチＳ５１〜Ｓ５８からなり、スイッチＳ５１のみをオンすると０ｄＢ、スイッチＳ５２のみをオンすると−１ｄＢ、スイッチＳ５３のみをオンすると−２ｄＢ、・・・、スイッチＳ６８のみをオンすると−７ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【００１１】
なお、図３および図４で説明した電子ボリウムは、減衰部２Ａを減衰部５と共通化することにより、図５に示すような具体的回路で実現することも行われる。この例では、減衰部５を減衰部２Ａとして機能させるときは、スイッチＳ４１〜Ｓ４５はオフに設定する必要がある。
【特許文献１】特開２００６−１５３７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、図３〜図５で説明した電子ボリウムは、入力端子７に対して減衰部１，４を並列に接続しているため、入力インピーダンスを低くしようとしても、減衰器１，４を構成する個々の抵抗の抵抗値を下げることができず、低雑音化が容易ではなかった。つまり、例えば、５０ｋΩの入力インピーダンスを得るためには、並列接続された減衰器１，４の入力抵抗値をそれぞれ１００ｋΩと高い値にしなければならなかった。
【００１３】
本発明の目的は、入力端子に接続される減衰部の抵抗値を低抵抗化可能にして低雑音化を図り、同時に減衰量の高精度化も実現した電子ボリウムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明の電子ボリウムは、入力端子に入力側が接続された第１の減衰部と、該第１の減衰部の最大減衰端部に入力側が接続された第２の減衰部と、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に入力側が接続された第３の減衰部とを備え、前記第１の減衰部の出力側を第１のスイッチを介して、前記第２の減衰部の出力側を第２のスイッチを介して、前記第３の減衰部の出力側を第３のスイッチを介して、それぞれ高入力インピーダンスの出力バッファの入力側に接続したことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の電子ボリウムにおいて、前記第１の減衰部は、入力端子に直列接続したＮ個の抵抗と、該Ｎ個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由するルートを選択するＮ個の第１群のスイッチとからなり、該第１群のスイッチの出力側が前記第１のスイッチに接続され、前記第２の減衰部は、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に直列接続されたＭ個の抵抗と、該Ｍ個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由するルートを選択するＭ個の第２群のスイッチとからなり、該第２群のスイッチの出力が前記第２のスイッチに接続され、前記第３の減衰部は、前記第１の減衰部の前記最大減衰端部に接続された第１の抵抗と第４のスイッチの第１の直列回路と、該第１の直列回路に直列接続された第２の抵抗と第５のスイッチの第２の直列回路とからなり、前記第１および第２の抵抗の抵抗値を同値とし、前記第４および第５のスイッチのオン抵抗を同値とし、前記第１および第２の直列回路の共通接続点が前記第３のスイッチに接続された、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力端子に接続された第１の減衰部の最大減衰端部に対して第２および第３の減衰部がそれぞれ直列接続されるので、それら第１、第２および第３の減衰部の入力抵抗を小さい値に設定可能であり、低雑音化が可能となる。また、第３の減衰部の第１および第２の抵抗の抵抗値を同値とし、第４および第５のスイッチのオン抵抗の値を同値とすることにより、その第４および第５のスイッチのオン抵抗の影響はキャンセルされ、精度の高い減衰量を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の１つの実施例の電子ボリウムの構成を示すブロック図である。本実施例では、入力端子７には第１の減衰部１のみを接続し、この第１の減衰部１の最大減衰端部に、第２の減衰部２および第３の減衰部３を接続し、この第３の減衰部３の後段に第４の減衰部４を接続し、この第４の減衰部４の後段に第５の減衰部５を接続している。他は図３で説明した構成と同じである。
【００１７】
第３の減衰部３は、同一抵抗値の抵抗Ｒ３１，Ｒ３２と、同一オン抵抗のスイッチＳ３１，Ｓ３２からなるので、その減衰量は固定の１／２、つまり−６ｄＢである。
【００１８】
本実施例の電子ボリウムでは、スイッチＳ１をオンさせスイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ３１，Ｓ３２をオフさせたときは、減衰部１による減衰量Ａ１が実現できる。このとき出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ１には電流が流れず、そのスイッチＳ１のオン抵抗は回路に影響を与えない。次に、スイッチＳ２をオンさせ、スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ３１，Ｓ３２をオフさせたときは、減衰部１，２の減衰量Ａ１，Ａ２を加えた減衰量を実現できる。このときも出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ２には電流が流れず、そのスイッチＳ２のオン抵抗は回路に影響を与えない。さらに、スイッチＳ３，Ｓ３１，Ｓ３２をオンさせ、スイッチＳ１，Ｓ２をオフさせると、減衰部１，３，４，５の減衰量Ａ１，Ａ３，Ａ４，Ａ５を加えた減衰量を実現できる。このときも出力バッファ６は入力インピーダンスが大きいのでスイッチＳ３には電流が流れず、そのスイッチＳ３のオン抵抗は回路に影響を与えない。
【００１９】
図２は図１で説明した電子ボリウムの具体的回路図である。減衰部１は、８個の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１８と８個のスイッチＳ１１〜Ｓ１８からなり、スイッチＳ１１のみをオンすると０ｄＢ、スイッチＳ１２のみをオンすると−１ｄＢ、スイッチＳ１３のみをオンすると−２ｄＢ、・・・、スイッチＳ１８のみをオンすると−７ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【００２０】
減衰部２は、８個の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８と８個のスイッチＳ２１〜Ｓ２８、および８個の抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２０８と８個のスイッチＳ２０１〜Ｓ２０８からなるが、前段の減衰部１の最大減衰量−８ｄＢが加算されるので、スイッチＳ２１のみをオンすると−８ｄＢ、スイッチＳ２２のみをオンすると−９ｄＢ、スイッチＳ２３のみをオンすると−１０ｄＢ、・・・、スイッチＳ２８のみをオンすると−１５ｄＢ、スイッチＳ２０１のみをオンすると−１６ｄＢ、スイッチＳ２０２のみをオンすると−１７ｄＢ、スイッチＳ２０３のみをオンすると−１８ｄＢ、・・・、スイッチＳ２０８のみをオンすると−２３ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【００２１】
減衰部４は、８個の抵抗Ｒ４１〜Ｒ４８、５個の抵抗Ｒ４０１〜Ｒ４０５、５個のスイッチＳ４１〜Ｓ４５からなる。抵抗Ｒ４０１〜Ｒ４０５の抵抗値は同値、スイッチＳ４１〜Ｓ４５のオン抵抗も同値であり、スイッチＳ４１とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４２とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４３とＳ４５のみがオン、スイッチＳ４４とＳ４５のみがオンのいずれの場合も、減衰量は１／２、つまり−６ｄＢであり、スイッチＳ４１〜Ｓ４５のオン抵抗はキャンセルされ、高精度化が実現される。また、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３の共通ノードＮ１の減衰量は−４ｄＢに、抵抗Ｒ４３，Ｒ４４，Ｒ４５の共通ノードＮ２の減衰量は−１２ｄＢに、抵抗Ｒ４５，Ｒ４６，Ｒ４７の共通ノードＮ３の減衰量は−２０ｄＢに、抵抗Ｒ４７，Ｒ４８，Ｒ４０４の共通ノードＮ４の減衰量は−２８ｄＢに、それぞれ設定されている。
【００２２】
したがって、スイッチＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ４５のみをオンさせたときは、減衰部１の減衰量−８ｄＢ、減衰部３の−６ｄＢ、ノードＮ１の減衰量−４ｄＢ、スイッチＳ４１，Ｓ４５の部分の減衰量−６ｄＢを加算した−２４ｄＢが実現できる。スイッチＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４２，Ｓ４５のみをオンさせたときは、減衰部１の減衰量−８ｄＢ、減衰部３の−６ｄＢ、ノードＮ２の減衰量−１２ｄＢ、スイッチＳ４２，Ｓ４５の部分の減衰量−６ｄＢを加算した−３２ｄＢが実現できる。スイッチＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４３，Ｓ４５のみをオンさせたときは、減衰部１の減衰量−８ｄＢ、減衰部３の−６ｄＢ、ノードＮ３の減衰量−２０ｄＢ、スイッチＳ４３，Ｓ４５の部分の減衰量−６ｄＢを加算した−４０ｄＢが実現できる。スイッチＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４４，Ｓ４５のみをオンさせたときは、減衰部１の減衰量−８ｄＢ、減衰部３の−６ｄＢ、ノードＮ４の減衰量−２８ｄＢにスイッチＳ４４，Ｓ４５の部分の減衰量−６ｄＢを加算した−４８ｄＢが実現できる。
【００２３】
減衰部５は、８個の抵抗Ｒ５１〜Ｒ５８と８個のスイッチＳ５１〜Ｓ５８からなり、スイッチＳ５１のみをオンすると０ｄＢ、スイッチＳ５２のみをオンすると−１ｄＢ、スイッチＳ５３のみをオンすると−２ｄＢ、・・・、スイッチＳ６８のみをオンすると−７ｄＢの減衰量を、それぞれ実現できる。
【００２４】
以上のように、減衰部１の減衰量Ａ１は１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能、減衰部２の減衰量Ａ２は１ｄＢステップで８〜−２３ｄＢに切換可能、減衰部３の減衰量Ａ３は固定の−６ｄＢ、減衰部４の減衰量Ａ４は−１０ｄＢ、−１８ｄＢ、−２６ｄＢ、−３４ｄＢに切換可能、減衰部５の減衰量Ａ５は１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能であるので、１ｄＢステップで、０〜−５５ｄＢまで切換可能となる。
【００２５】
すなわち、スイッチＳ１のみをオンさせたときは、減衰部１の減衰量Ａ１を１ｄＢステップで０〜−７ｄＢに切換可能となる。次に、スイッチＳ２のみをオンさせたときは、減衰部２の減衰量Ａ２を切り替えることで、減衰部１の減衰量Ａ１の最大減衰量が加算されるので−８〜−２３ｄＢが１ｄＢステップで切換可能となる。次に、スイッチＳ３，Ｓ３１，Ｓ３２のみをオンさせたときは、減衰部４の減衰量Ａ４を−４ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−２４ｄＢ〜−３１ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となる。また、減衰部４の減衰量Ａ４を−１２ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−３２ｄＢ〜−３９ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となる。また、減衰部４の減衰量Ａ４を−２０ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−４０ｄＢ〜−４７ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となる。また、減衰部４の減衰量Ａ４を−２８ｄＢに切り換えた状態で減衰部５の減衰量Ａ５を切り換えることで−４８ｄＢ〜−５５ｄＢが１ｄＢステップで切り換え可能となる。このように、図１に示す電子ボリウムは、１ｄＢステップで０〜−５５ｄＢの減衰量を実現することができる。
【００２６】
本実施例によれば、スイッチＳ１〜Ｓ３，Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２８，Ｓ２０１〜Ｓ２０８，Ｓ５１〜Ｓ５８は、出力バッファ７の入力インピーダンスが大きい非反転入力端子に対して接続されるので、その内部抵抗は動作に影響を与えない。また、スイッチＳ３１，Ｓ３２の内部抵抗を同値とし、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の値を同値とすることによって、その内部抵抗の影響がキャンセルされる。スイッチＳ４５とＳ４１〜Ｓ４４についても同様である。さらに、入力端子７には、減衰部１の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１８、減衰部２の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８，Ｒ２０１〜Ｒ２０８が、接地との間に直列接続されるので、それらの抵抗値を小さな値にすることによって、入力インピーダンスを小さくすることができ、低雑音化を図ることができる。ここで、スイッチＳ３１，Ｓ３２をオンしたときは、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２は、入力端子７ではなく、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８，Ｒ２０１〜Ｒ２０８に対して並列接続されるので、大きな影響はない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例の電子ボリウムの基本的なブロック図である。
【図２】図１の電子ボリウムの具体的回路の回路図である。
【図３】従来の電子ボリウムのブロック図である。
【図４】図３の電子ボリウムの具体的回路の回路図である。
【図５】図３の電子ボリウムの別の例の具体的回路の回路図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，２，２Ａ，３，４，５：減衰部
６：出力バッファ
７：入力端子
８：出力端子
【図１】
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【図２】
2010028243.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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