(57)【要約】【課題】本発明は、バイアス電位Ｖｒｅｆとリミッタ基準電位Ｖｏとの間のオフセットの発生を防止してミュートオフ／オンの切り替わり時のボツ音の発生を低減できるバイアス及びリミッタ回路を提供することを目的とする。【解決手段】音声信号を増幅するアンプのバイアス電位Ｖｒｅｆを生成してアンプ５０に供給すると共に、ミュートオン時に音声信号を前記バイアス電位と同電位に制限してアンプ５０に供給するバイアス及びリミッタ回路であって、所定のリミッタ基準電位Ｖｏをベース・エミッタ間電圧だけシフトして前記音声信号を制限する第１トランジスタＱＡ１９及び第２トランジスタＱＡ２７と、リミッタ基準電位Ｖｏをベース・エミッタ間電圧だけシフトしてバイアス電位Ｖｒｅｆを生成する第３トランジスタＱＢ１及び第４トランジスタＱＢ２を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を増幅するアンプのバイアス電位を生成して前記アンプに供給すると共に、ミュートオン時に前記音声信号を前記バイアス電位と同電位に制限して前記アンプに供給するバイアス及びリミッタ回路であって、
ミュートオン時に所定のリミッタ基準電位をベース・エミッタ間電圧だけシフトして前記音声信号を制限する第１トランジスタ及び第２トランジスタと、
前記リミッタ基準電位をベース・エミッタ間電圧だけシフトして前記バイアス電位を生成する第３トランジスタ及び第４トランジスタを
有することを特徴とするバイアス及びリミッタ回路。
【請求項２】
請求項１記載のバイアス及びリミッタ回路は、
ミュートオフ時に前記リミッタ基準電位より高い第１制限レベルを超える音声信号を制限すると共に、前記リミッタ基準電位より低い第２制限レベル未満の音声信号を制限する
ことを特徴とするバイアス及びリミッタ回路。
【請求項３】
請求項１または２記載のバイアス及びリミッタ回路において、
前記第１，第３トランジスタは、ｐｎｐトランジスタであり、
前記第２，第４トランジスタは、ｎｐｎトランジスタである
ことを特徴とするバイアス及びリミッタ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイアス及びリミッタ回路に関し、電源電圧の変動により発生するオフセットを低減するバイアス及びリミッタ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のバイアス及びリミッタ回路の一例の回路図を示す。同図中、バイアス回路１０内で、電源ＶｃｃとグランドＧＮＤ間には直列接続された抵抗ＲＡ０１，ＲＡ０２が接続され、この抵抗ＲＡ０１，ＲＡ０２とｐｎｐトランジスタＱＡ０１と抵抗ＲＡ０３で定電圧回路を構成している。
【０００３】
ここで得られた定電圧はｎｐｎトランジスタＱＡ０７のベースに供給され定電流が得られる。この定電流はｐｎｐトランジスタＱＡ０５，ＱＡ０６が構成するカレントミラー回路を経てトランジスタＱＡ０６に接続された抵抗ＲＡ０６ａ，ＲＡ０６ｂを流れることでバイアス電位Ｖｒｅｆが生成され、アンプ２０に供給される。
【０００４】
バイアス電位Ｖｒｅｆに応じた抵抗ＲＡ０６ａ，ＲＡ０６ｂの接続点の電位であるリミッタ基準電位Ｖｏはリミッタ回路１２内のｐｎｐトランジスタＱＡ０８のベースに供給され、トランジスタＱＡ０８と共に差動回路を構成するｐｎｐトランジスタＱＡ０９のベースには端子１４から直列接続された抵抗ＲＡ０７，ＲＡ０８を介して制御電圧ＶＯＬ（電圧３〜０．７Ｖ）が供給されている。また、トランジスタＱＡ０９のベースは抵抗ＲＡ０９及びコンデンサＣＡ０１を介してトランジスタＱＡ０９のコレクタに接続されている。
【０００５】
トランジスタＱＡ０９のコレクタにはｐｎｐトランジスタＱＡ１８のベースが接続されている。トランジスタＱＡ１８と共に差動回路を構成するｐｎｐトランジスタＱＡ１９のベースにはリミッタ基準電位Ｖｏが供給されている。トランジスタＱＡ１８，ＱＡ１９の共通エミッタにはｎｐｎトランジスタＱＡ２７のベースが接続されている。
【０００６】
抵抗ＲＡ０７，ＲＡ０８の接続点にはｎｐｎトランジスタＱＡ２１のベースが接続されている。トランジスタＱＡ２１と共に差動回路を構成するｎｐｎトランジスタＱＡ２２のベースにはリミッタ基準電位Ｖｏが供給されている。トランジスタＱＡ２１，ＱＡ２２の共通エミッタにはｐｎｐトランジスタＱＡ２８のベースが接続されている。また、定電流源１３，１４，１５は各差動回路に直接またはカレントミラー回路（トランジスタＱＡ２５，ＱＡ２６）を介して定電流Ｉ１を供給する。
【０００７】
トランジスタＱＡ２７のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、トランジスタＱＡ２７のエミッタはトランジスタＱＡ２８のエミッタに接続され、トランジスタＱＡ２８のコレクタはグランドＧＮＤに接続されている。トランジスタＱＡ２７，ＱＡ２８の共通エミッタには抵抗ＲＡ１０を介して音声信号源１６が接続されており、リミッタ回路１２は音声信号源１６が出力する音声信号の低レベル側と高レベル側それぞれのレベルを制限して端子１８からアンプ２０に供給する。
【０００８】
トランジスタＱＡ２７は音声信号の低レベル側を制限し、トランジスタＱＡ２８は音声信号の高レベル側を制限している。制御電圧ＶＯＬのレベルを大きくすると、リミッタ基準電位Ｖｏを中心として制限する低レベル側と高レベル側それぞれの絶対値レベル（リミット幅）が大きくなる。即ち、トランジスタＱＡ２７による低レベル側の制限レベルが低くなり、トランジスタＱＡ２８による高レベル側の制限レベルが高くなる。
【０００９】
アンプ２０は、端子１４から制御電圧ＶＯＬを供給されており、制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖを超える領域ではミュートオフとなり、リミッタ回路１２でレベル制限された音声信号を増幅して端子２２から後続回路に供給する。ミュートオフ時に制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖに近づくとアンプ２０に供給される音声信号は低レベル側と高レベル側共に略リミッタ基準電位Ｖｏ近傍の値に制限される。制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖとなってミュートオンとなると、アンプ２０は音声信号レベルを強制的にバイアス電位Ｖｒｅｆレベルにして端子２２から出力する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記回路では、バイアス電位Ｖｒｅｆと、トランジスタＱＡ２７のエミッタにおける低レベル側の制限レベルＶｏｂｉａｓ（制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖ近傍で音声信号は略リミッタ基準電位Ｖｏ）との差電圧Ｖｏｆｆｓｅｔは、トランジスタＱＡ１９のベース・エミッタ間電圧をＶｆ１とし，トランジスタＱＡ２７のベース・エミッタ間電圧をＶｆ２とし、抵抗ＲＡ０６ａの電圧降下をＶ１とすると、次式で表される。
【００１１】
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つまり、Ｖｆ１−Ｖｆ２＝Ｖ１のときにＶｏｆｆｓｅｔ＝０となり、Ｖｆ１−Ｖｆ２＝Ｖ１となるように、抵抗ＲＡ０６ａを設定している。これにより、リミッタ基準電位Ｖｏとバイアス電位Ｖｒｅｆとを一致させ、制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖから上昇してミュートオン（音声信号レベルはバイアス電位Ｖｒｅｆレベル）からミュートオフ（音声信号レベルはリミッタ基準電位Ｖｏ）に変化するとき、音声信号レベルが急変してボツ音が発生しないようにしている。
【００１２】
しかし、ｐｎｐトランジスタＱＡ１９のベース・エミッタ間電圧Ｖｆ１、ｎｐｎトランジスタＱＡ２７のベース・エミッタ間電圧Ｖｆ２、例えば拡散層で形成される抵抗ＲＡ０６ａの電圧降下Ｖ１それぞれは、各素子を形成する製造プロセスが異なり、それぞれ独立したバラツキを持っているために、上記バイアス電位Ｖｒｅｆとリミッタ基準電位Ｖｏとの間にオフセットが生じてしまう。
【００１３】
このため、図５（Ａ）に示すように、制御電圧ＶＯＬが３Ｖから低下してミュートオフからミュートオンに切り替わる際に、アンプ２０入力がリミッタ基準電位からバイアス電位Ｖｒｅｆに切り替わり、図５（Ｂ）に示すアンプ２０出力バイアスが不連続となり、切り替わり時にショックノイズが発生してボツ音が発生するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、バイアス電位Ｖｒｅｆとリミッタ基準電位Ｖｏとの間のオフセットの発生を防止してミュートオフ／オンの切り替わり時のボツ音の発生を低減できるバイアス及びリミッタ回路を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、音声信号を増幅するアンプのバイアス電位（Ｖｒｅｆ）を生成して前記アンプ（５０）に供給すると共に、ミュートオン時に前記音声信号を前記バイアス電位と同電位に制限して前記アンプ（５０）に供給するバイアス及びリミッタ回路であって、
ミュートオン時に所定のリミッタ基準電位（Ｖｏ）をベース・エミッタ間電圧だけシフトして前記音声信号を制限する第１トランジスタ（ＱＡ１９）及び第２トランジスタ（ＱＡ２７）と、
前記リミッタ基準電位（Ｖｏ）をベース・エミッタ間電圧だけシフトして前記バイアス電位（Ｖｒｅｆ）を生成する第３トランジスタ（ＱＢ１）及び第４トランジスタ（ＱＢ２）を有することにより、
製造プロセスのバラツキによるバイアス電位Ｖｒｅｆとリミッタ基準電位Ｖｏとの間のオフセットの発生を防止してミュートオフ／オンの切り替わり時のボツ音の発生を低減できる。
【００１６】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のバイアス及びリミッタ回路の一実施例の回路図を示す。同図中、バイアス回路３０で、電源ＶｃｃとグランドＧＮＤ間には直列接続された抵抗ＲＡ０１，ＲＡ０２が接続され、この抵抗ＲＡ０１，ＲＡ０２とｐｎｐトランジスタＱＡ０１と抵抗ＲＡ０３で定電圧回路を構成している。
【００１８】
ここで得られた定電圧はｎｐｎトランジスタＱＡ０７のベースに供給され定電流が得られる。この定電流はｐｎｐトランジスタＱＡ０５，ＱＡ０６が構成するカレントミラー回路を経てトランジスタＱＡ０６に接続された抵抗ＲＡ０６を流れることで、トランジスタＱＡ０６のコレクタにおいてリミッタ基準電位Ｖｏが生成される。
【００１９】
トランジスタＱＡ０６のコレクタにはｐｎｐトランジスタＱＢ１のベースが接続され、トランジスタＱＢ１のエミッタはｎｐｎトランジスタＱＢ２のベースに接続されると共に、定電流源３１を介して電源Ｖｃｃに接続されている。トランジスタＱＢ１のコレクタはグランドＧＮＤに接続されている。トランジスタＱＢ２のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは端子３３に接続されると共に、定電流源３２を介してグランドＧＮＤに接続されており、トランジスタＱＢ２のエミッタ電位はバイアス電位Ｖｒｅｆとして端子３３を介してアンプ５０に供給される。
【００２０】
ここで、トランジスタＱＢ１のベース・エミッタ間電圧をＶｆ３、トランジスタＱＢ２のベース・エミッタ間電圧をＶｆ４とすると、Ｖｒｅｆ＝Ｖｏ＋Ｖｆ３−Ｖｆ４と表される。
【００２１】
リミッタ基準電位Ｖｏはリミッタ回路３４内のｐｎｐトランジスタＱＡ０８のベースに供給され、トランジスタＱＡ０８と共に差動回路を構成するｐｎｐトランジスタＱＡ０９のベースには端子３６から直列接続された抵抗ＲＡ０７，ＲＡ０８を介して制御電圧ＶＯＬ（電圧３Ｖ〜０．７Ｖ）が供給されている。また、トランジスタＱＡ０９のベースは抵抗ＲＡ０９及びコンデンサＣＡ０１を介してトランジスタＱＡ０９のコレクタに接続されている。
【００２２】
トランジスタＱＡ０８，ＱＡ０９の共通エミッタは定電流源３７を介して電源Ｖｃｃに接続されている。トランジスタＱＡ０９のコレクタにはｐｎｐトランジスタＱＡ１８のベースが接続されている。トランジスタＱＡ１８と共に差動回路を構成するｐｎｐトランジスタＱＡ１９のベースにはリミッタ基準電位Ｖｏが供給されている。トランジスタＱＡ１８，ＱＡ１９の共通エミッタは定電流源３８を介して電源Ｖｃｃに接続されると共に、ｎｐｎトランジスタＱＡ２７のベースに接続されている。
【００２３】
抵抗ＲＡ０７，ＲＡ０８の接続点にはｎｐｎトランジスタＱＡ２１のベースが接続されている。トランジスタＱＡ２１と共に差動回路を構成するｎｐｎトランジスタＱＡ２２のベースにはリミッタ基準電位Ｖｏが供給されている。トランジスタＱＡ２１，ＱＡ２２の共通エミッタはｎｐｎトランジスタＱＡ２５のコレクタに接続され、トランジスタＱＡ２５のエミッタはグランドＧＮＤに接続され、トランジスタＱＡ２５はｎｐｎトランジスタＱＡ２６と共にカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱＡ２５のコレクタは定電流源３９を介して電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。
【００２４】
定電流源３２，３７，３８，３９はカレントミラー構成とされており、それぞれトランジスタＱＢ２、及びトランジスタＱＡ０８，ＱＡ０９、ＱＡ１８，ＱＡ１９が構成する差動回路、トランジスタＱＡ２５それぞれに定電流Ｉ１を供給する。
【００２５】
トランジスタＱＡ２７のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、トランジスタＱＡ２７のエミッタはトランジスタＱＡ２８のエミッタに接続され、トランジスタＱＡ２８のコレクタはグランドＧＮＤに接続されている。トランジスタＱＡ２７，ＱＡ２８の共通エミッタには抵抗ＲＡ１０を介して音声信号源４０が接続されており、リミッタ回路３４は音声信号源４０が出力する音声信号の低レベル側と高レベル側それぞれのレベルを制限して端子４２からアンプ５０に供給する。
【００２６】
トランジスタＱＡ２７は音声信号の低レベル側を制限し、トランジスタＱＡ２８は音声信号の高レベル側を制限している。制御電圧ＶＯＬのレベルを大きくすると、リミッタ基準電位Ｖｏを中心として制限する低レベル側と高レベル側それぞれの絶対値レベル（リミット幅）が大きくなる。即ち、トランジスタＱＡ２７による低レベル側の制限レベルが低くなり、トランジスタＱＡ２８による高レベル側の制限レベルが高くなる。
【００２７】
アンプ５０は、端子３６から制御電圧ＶＯＬを供給されており、制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖを超える領域ではミュートオフとなり、リミッタ回路３４でレベル制限された音声信号を増幅して端子５２から後続回路に供給する。ミュートオフ時に制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖに近づくとアンプ５０に供給される音声信号は低レベル側と高レベル側共に略リミッタ基準電位Ｖｏ近傍の値に制限される。制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖとなってミュートオンとなると、アンプ５０は音声信号レベルを強制的にバイアス電位Ｖｒｅｆレベルにして端子５２から出力する。
【００２８】
ここで、トランジスタＱＡ２７のエミッタにおける低レベル側の制限レベルＶｏｂｉａｓ（制御電圧ＶＯＬが０．７Ｖ近傍で音声信号は略リミッタ基準電位Ｖｏ）は、トランジスタＱＡ１９のベース・エミッタ間電圧をＶｆ１とし，トランジスタＱＡ２７のベース・エミッタ間電圧をＶｆ２とすると、次式で表される。
【００２９】
Ｖｏｂｉａｓ＝Ｖｏ＋Ｖｆ１−Ｖｆ２
また、前述のように、バイアス電位Ｖｒｅｆは次式で表される。
【００３０】
Ｖｒｅｆ＝Ｖｏ＋Ｖｆ３−Ｖｆ４
ｐｎｐトランジスタＱＡ１９，ＱＢ１は同一製造プロセスで形成されるため、これらのベース・エミッタ間電圧Ｖｆ１，Ｖｆ３は製造プロセスのバラツキによらず同一となる。また、ｎｐｎトランジスタＱＡ２７，ＱＢ２は同一製造プロセスで形成されるため、これらのベース・エミッタ間電圧Ｖｆ２，Ｖｆ４は製造プロセスのバラツキによらず同一となる。従って、バイアス電位ＶｒｅｆとＶｏｂｉａｓとの間の差電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを製造プロセスのバラツキによらず０とすることができる。
【００３１】
これにより、制御電圧ＶＯＬが３Ｖから低下してミュートオフ（音声信号レベルはリミッタ基準電位Ｖｏ）からミュートオン（音声信号レベルはバイアス電位Ｖｒｅｆレベル）に切り替わる際に、音声信号レベルは略連続したものとなり、ボツ音の発生を低減することができる。
【００３２】
図２には、本発明回路における制御電圧ＶＯＬとアンプ出力バイアスのシミュレート結果を示す。図３には従来回路における制御電圧ＶＯＬとアンプ出力バイアスのシミュレート結果を示す。上記図２、図３から明らかなように、本発明では制御電圧ＶＯＬがミュートオフからオンに切り替わる付近でのアンプ出力信号の変化が小さくなっている。
【００３３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、製造プロセスのバラツキによるバイアス電位Ｖｒｅｆとリミッタ基準電位Ｖｏとの間のオフセットの発生を防止してミュートオフ／オンの切り替わり時のボツ音の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバイアス及びリミッタ回路の一実施例の回路図である。
【図２】本発明回路における制御電圧ＶＯＬとアンプ出力信号のシミュレート結果を示す図である。
【図３】従来回路における制御電圧ＶＯＬとアンプ出力信号のシミュレート結果を示す図である。
【図４】従来のバイアス及びリミッタ回路の一例の回路図である。
【図５】従来回路の信号波形図である。
【符号の説明】
３０  バイアス回路
３２，３７，３８，３９  定電流源
３３，３６，４２，５２  端子
３４  リミッタ回路
５０  アンプ
ＱＡ０１〜ＱＡ２８，ＱＢ１，ＱＢ２  トランジスタ
ＲＡ０１〜ＲＡ１０，ＲＢ１  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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