(57)【要約】【課題】    オーディオアンプのミュート回路を提供する。【解決手段】オーディオアンプのミュート回路であって、第一対のMOSトランジスタからなり前記オーディオアンプの入力および出力を差動ペアの両ゲートとする第一差動アンプと、第二対のMOSトランジスタからなり前記第一差動アンプに接続する電流ミラー回路と、第三対のMOSトランジスタからなり前記電流ミラー回路に接続し前記オーディオアンプのバイアスおよび出力を差動ペアの両ゲートとする第二差動アンプと、前記第一差動アンプと第二差動アンプの起動および停止をそれぞれ制御する二つのMOSトランジスタスイッチ回路と、二つのインバータとを備え、消音信号が前記一のインバータにより前記一のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御し、該消音信号が前記二つのインバータにより前記他のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御することを特徴とするオーディオアンプのミュート回路。【選択図】  図２
2006180188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオアンプのミュート回路であって、
第一対のMOSトランジスタからなり、前記オーディオアンプの入力および出力を差動ペアの両ゲートとする第一差動アンプと、
第二対のMOSトランジスタからなり、前記第一差動アンプに接続する電流ミラー回路と、
第三対のMOSトランジスタからなり、前記電流ミラー回路に接続し、前記オーディオアンプのバイアスおよび出力を差動ペアの両ゲートとする第二差動アンプと、
前記第一差動アンプと第二差動アンプの起動および停止をそれぞれ制御する二つのMOSトランジスタスイッチ回路と、
二つのインバータとを備え、
消音信号が、前記一のインバータにより前記一のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御し、
該消音信号が、前記二つのインバータにより前記他のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御することを特徴とするオーディオアンプのミュート回路。
【請求項２】
前記二つのMOSトランジスタスイッチ回路は、それぞれ第一、第二および第三のMOSトランジスタを有し、
第一MOSトランジスタは、前記制御する第一差動アンプまたは第二差動アンプの差動ペアへの電源供給を行い、
第二および第三MOSトランジスタは、前記インバータによる前記消音信号の制御を受けて、第一MOSトランジスタによる前記電源供給を制御することを特徴とする請求項１記載のオーディオアンプのミュート回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二組の差動アンプおよびこれを制御するMOSトランジスタスイッチ回路を用いたオーディオアンプの消音（ミュート）回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なオーディオアンプのミュート回路を図５に示す。一組のCMOSスイッチM１及びM２が、オーディオアンプのオーディオ路径に加えられる。M１はNMOS、M２はPMOSである。オーディオ信号VinがCMOSスイッチM１及びM２のドレインに入力され、その後、CMOSスイッチM１及びM２のソースから、アンプOP４に入力されて、出力信号Voutを生成する。消音信号（ミュート信号）M0は、二つのインバータINV５とINV６を経て、それぞれ、M１、M２のゲートを制御し、図で示されるように、バイアススイッチM３を制御する。
【０００３】
消音信号M0が「１」（高電圧）である（即ち、消音機能を実行する）時、CMOSスイッチM１及びM２は開き、M３は導通する。この時、オーディオ信号Vinはブロックされ、固定バイアスVreferenceは、アンプOP４に入力され、これにより、消音効果を形成する。等価回路は、図６で示される。
【０００４】
一方、消音信号M0が「０」（低電圧）である（即ち、消音機能を用いない）時、CMOSスイッチM１及びM２は導通し、M３は開く。この時、オーディオ信号VinはスイッチM１及びM２を経て、アンプOP４に入力される。等価回路は、図７で示される。CMOSスイッチM１及びM２は抵抗Ronになり、M３は、オープンなので作用を生じず、アンプOP４の入力抵抗はRiなので、アンプOP４の入力信号Vi＝Vin×Ri／（Ron＋Ri）である。
【０００５】
図８は、CMOSスイッチM１及びM２の抵抗特性を示す。RM1は、スイッチM１の抵抗が、電圧に従って変化する特徴曲線を表す。RM2は、スイッチM２の抵抗が、電圧に従って変化する特徴曲線を表し、Ronは、入力信号が小さい時の電圧変化に従った、スイッチM１及びM２の合成抵抗の特徴曲線を表す。かかるCM OSスイッチM１、M２の設計によれば、同図に示すように、RM1、RM2、及びRonは電圧によって変化するためViがRonによって変化し、消音機能を用いない場合にVinの信号が電圧によって変形してしまうという問題点があった。
【０００６】
これに対し、先行文献１（特許文献１：特開２００１−１２７５６９号公報）においては、同文献中図４に示される上記従来技術について、MOSトランジスタを使用せず、オペアンプ、反転アンプおよび逆相電圧発生回路などを用いるというアプローチにより、低電源電圧でも動作可能なミュート回路を得ている。
【０００７】
一方で、MOSスイッチを用いた従来のミュート回路を改良し、電圧の変化によって抵抗Ronが変動し、入力信号が変形してしまうという上記の従来課題を解決する新たなミュート回路の登場が切望されていた。
【特許文献１】特開２００１−１２７５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明においては、電圧の大小によらずオーディオ信号を変形させない新たなオーディオアンプのミュート回路を提供することを目的とする。具体的には、CMOSスイッチの抵抗が導通時にはゼロ、断線時には無限大に近似できる理想的な状態となり、電圧の変化によるRonの変動が無視できるミュート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】
【０００９】
かかる目的に対し、本発明者は鋭意検討の末、差動ペア（differential  pair）を複製した二組の差動アンプ、および電流ミラー回路を、それぞれ一対のトランジスタスイッチにより制御するとともに、二組のMOSトランジスタスイッチ回路により前記差動アンプの起動と停止を制御することにより、MOSトランジスタスイッチ回路の抵抗が導通時にはゼロ、断線時には無限大に近似できる理想的な状態となるとの知見に基づき、オーディオアンプのミュート回路に関する本発明の完成に到った。
【００１０】
すなわち本発明によれば、
（１）オーディオアンプのミュート回路であって、
第一対のMOSトランジスタからなり、前記オーディオアンプの入力および出力を差動ペアの両ゲートとする第一差動アンプと、
第二対のMOSトランジスタからなり、前記第一差動アンプに接続する電流ミラー回路と、
第三対のMOSトランジスタからなり、前記電流ミラー回路に接続し、前記オーディオアンプのバイアスおよび出力を差動ペアの両ゲートとする第二差動アンプと、
前記第一差動アンプと第二差動アンプの起動および停止をそれぞれ制御する二つのMOSトランジスタスイッチ回路と、
二つのインバータとを備え、
消音信号が、前記一のインバータにより前記一のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御し、
該消音信号が、前記二つのインバータにより前記他のMOSトランジスタスイッチ回路の動作を制御することを特徴とするオーディオアンプのミュート回路。
によって上記の課題を解決することができる。
【００１１】
また本発明は、その具体的な実施の態様として以下の関連発明を含むものである。
（２）前記二つのMOSトランジスタスイッチ回路は、それぞれ第一、第二および第三のMOSトランジスタを有し、
第一MOSトランジスタは、前記制御する第一差動アンプまたは第二差動アンプの差動ペアへの電源供給を行い、
第二および第三MOSトランジスタは、前記インバータによる前記消音信号の制御を受けて、第一MOSトランジスタによる前記電源供給を制御することを特徴とする（１）記載のオーディオアンプのミュート回路。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるオーディオアンプのミュート回路を用いた場合は、電圧の変化によってRonが変化してしまうという従来技術の課題が解決され、通常時の音声出力の品質を低下させずに消音（ミュート）機能を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態または図面のみに限られるものではない。図１は、差動アンプの回路図である。PMOS  M４１とM４２は、一組の差動ペアを形成し、NMOS  M４３とM４４は、回路ミラーを形成する。オーディオ信号Vinは、M４２に入力され、M４１で出力信号を生成する。
【００１４】
図２は、図１で示される差動アンプ回路を利用したオーディオアンプのミュート回路の回路図である。図２を参照すると、二組の差動ペアDiff_１とDiff_２があり、共に、電流ミラー回路M４３、M４４と接続されている。Diff_１は、PMOS  M４１とM４２から構成され、Diff_２は、PMOS  M５１とM５２から構成される。Diff_１はVinとVoutと接続され、Diff_２はバイアスVre ferenceとVoutと接続される。
【００１５】
本発明は、二組の差動ペアDiff_１とDiff_２上方に、それぞれ、二組のスイッチ回路SW_１とSW_２を設けるとともに、図で示されるように、二つのインバータINV５とINV６により、消音信号M0は、スイッチ回路SW_１とSW_２を制御する。スイッチ回路SW_１とSW_２は、それぞれ、Diff_１とDiff_２を制御する。スイッチ回路SW_１は、PMOS  M５３、M５４、M５７から構成され、スイッチ回路SW_２は、PMOS  M５５、M５６、M５８から構成される。PMOS   M５７、M５８は、それぞれ、電源電圧VccをDiff_１とDiff_２に提供する。
【００１６】
すなわち、二組のMOSトランジスタスイッチ回路は、それぞれ三つのMOSトランジスタからなり、全部で６つのトランジスタ（第一乃至第六MOSトランジスタ）を有する。
【００１７】
一組目のMOSトランジスタスイッチ回路は、第一MOSトランジスタを仲介として、電源を第一差動アンプの差動ペアに提供すると共に、第二、第三MOSトランジスタは、消音信号のインバータによる制御を受けて、第一MOSトランジスタが、電源を該差動ペアに供給するのを制御する。
【００１８】
二組目のMOSトランジスタスイッチ回路は、第四MOSトランジスタを仲介として、電源を第二差動アンプの差動ペアに提供すると共に、第五、第六MOSトランジスタは、消音信号の二つのインバータによる制御を受けて、第四MOSトランジスタが、電源を該差動ペアに供給するのを制御する。
【００１９】
消音信号M0が「１」（高電位）時、M５３は導通し、M５４は断線する。よって、固定バイアスVbiasは、M５７のゲートに入力されないので、M５７は断線し、Vc cはDiff_１を作動させず、VinはVoutを生成しない。これにより、消音効果を達成する。更に、M５５が断線し、M５６が導通するので、Vbiasは、M５８のゲートに入力されて、M５８が導通し、VccがDiff_２に提供されて、Diff_２は作動する。このときの等価回路を図３に示す。かかる等価回路はオペアンプであり、その入力端はいかなる抵抗もなく、Vreferenceは入力端に入力されて、消音効果が達成される。
【００２０】
消音信号M0が「０」（低電位）時、M５３は断線し、M５４は導通する。よって、固定バイアスVbiasは、M５７のゲートに入力されて、M５７が導通し、VccはDiff_１を作動させ、VinはVoutを生成する。更に、M５５は導通し、M５６が断線して、よって、M５８は断線し、VccはDiff_２を作動させない。図４で示されるこの状態の等価回路はオペアンプで、その入力端はいかなる抵抗もない。SW_１とSW_２は共に、MOSスイッチ回路で組成されるので、導通時は抵抗がゼロに、断線時は抵抗が無限大と近似される。これにより従来技術の課題として上述した、CMOSスイッチM１、M２が、Vinとアンプの間に挿入されることにより電圧の変化によってRonが変化するという現象を回避することができる。
【００２１】
以上より、消音信号にて制御される本発明の消音回路は、同信号が「１」のときはオーディオ信号を遮断し、同信号が「０」のときはオーディオ信号をそのまま出力信号とする理想的なミュート機能を果たすものといえる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は従来のミュート回路が有する、入力信号の波形が変形するという課題を解決し、オーディオ出力の音声品質を向上する新たなミュート回路を提供するものである。したがって対象とするオーディオ製品は特に限定されるものではなく、幅広い応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】差動アンプ回路図である。
【図２】本発明にかかるオーディオアンプのミュート回路である。
【図３】消音信号が高電位である時の本発明にかかるオーディオアンプのミュート回路である。
【図４】消音信号が低電位である時の本発明にかかるオーディオアンプのミュート回路である。
【図５】従来のオーディオアンプのミュート回路を示した説明図である。
【図６】消音信号が高電位である時の従来のオーディオアンプのミュート回路である。
【図７】消音信号が低電位である時の従来のオーディオアンプのミュート回路である。
【図８】CMOSスイッチの抵抗特性を示す。
【符号の説明】
【００２４】
M１、２         CMOSスイッチ
INV５、６       インバータ
Diff_１、２     差動アンプ
OP４            アンプ
M４３、M４４    電流ミラー回路
SW_１、２       スイッチ回路
M0              消音（ミュート）信号
【図１】
2006180188.tif 000003
【図２】
2006180188.tif 000004
【図３】
2006180188.tif 000005
【図４】
2006180188.tif 000006
【図５】
2006180188.tif 000007
【図６】
2006180188.tif 000008
【図７】
2006180188.tif 000009
【図８】
2006180188.tif 000010