(57)【要約】【課題】ＰＷＭ信号をアナログ電圧へ変換するＰＷＭ用出力回路において、スタンバイ時に出力電位を所望の値に固定でき、かつ、消費電流も抑えること。【解決手段】スタンバイ時にＰＷＭ用出力回路の入力を基準電位に固定、あるいは開放する手段と、出力を抵抗により基準電位に接続する手段を備えることを特徴とするＰＷＭ用出力回路。基準電位に接続された抵抗値を適切に選択することにより出力を所望の電位に固定できる。また、基準電位と出力に接続されている抵抗以外の回路はパワーダウンできるため、消費電流を削減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ信号を受けてアナログ電圧に変換するＰＷＭ用出力回路に関するもので、ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、スタンバイ時には入力と出力の間が抵抗のみによって直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の入力端子を基準電位Ｖ１に固定する手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ２に抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に基準電位Ｖ１と基準電位Ｖ２の分圧で出力に所望の電位が発生する値に設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【請求項２】
ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、スタンバイ時には入力と出力の間が抵抗によってのみ直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイ信号によりフィルタ回路への入力をＨｉｇｈインピーダンスにする手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ３に抵抗で接続する手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ４に抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に基準電位Ｖ３と基準電位Ｖ４の分圧で出力に所望の電位が発生する値に設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【請求項３】
ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、帰還抵抗により反転入力と出力が接続されているオペアンプを使用して構成されており、かつ、スタンバイ時には入力と出力が前記オペアンプの帰還抵抗を含む抵抗により接続されるフィルタ回路と、スタンバイの信号により前記オペアンプの反転入力を基準電位Ｖ５に抵抗で接続する手段と、スタンバイの信号により前記オペアンプの正転入力を基準電位Ｖ６に抵抗で接続する手段と、スタンバイ信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ７に抵抗で接続する手段と、スタンバイ信号により前記オペアンプの反転入力と前記フィルタ回路の出力抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に出力に所望の電位が発生し、オペアンプの反転入力と正転入力との電位が等しくなるように設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【請求項４】
ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、帰還抵抗により反転入力と出力が接続されているオペアンプを使用して構成されており、かつ、スタンバイ時には入力と出力の間が前記オペアンプの帰還抵抗を含む抵抗によってのみ直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイ信号によりフィルタ回路への入力をＨｉｇｈインピーダンスにする手段と、前記オペアンプの帰還抵抗の経路を基準電位Ｖ８に抵抗で接続する手段と、を備えていることを特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【請求項５】
ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、帰還抵抗により反転入力と出力が接続されているオペアンプを使用して構成されており、かつ、スタンバイ時には入力と出力の間が前記オペアンプの帰還抵抗を含む抵抗によってのみ直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイ信号によりフィルタ回路への入力をＨｉｇｈインピーダンスにする手段と、スタンバイ信号により前記オペアンプの帰還抵抗の経路を基準電位Ｖ８に抵抗で接続する手段と、を備えていることを特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ用出力回路に関するものであり、スタンバイモードにする際、あるいは、スタンバイから復帰する際に出力のレベルが変化することを抑えるＰＷＭ用出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ａｕｄｉｏ用Ｄ/Ａ変換器に使用されているＰＷＭ用出力回路として、図６のようなＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を抵抗（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）と、容量（１０）、（１１）、（１２）オペアンプ（１３）から構成されるローパスフィルタ（１４）でアナログ信号へ変換する回路が知られている。Ａｕｄｉｏ用途で使用する場合、後段にアンプ（１５）を通してスピーカー（１６）へ接続される。
【０００３】
ＰＷＭ用出力回路を搭載しているシステム全体が消費電流を抑えるモード（スタンバイ）に移行する場合、ＰＷＭ用出力回路もスタンバイ状態に移行することを求められるが、従来回路構成でＰＷＭ用出力回路全体をパワーダウンするとオペアンプ（１３）の出力がＨｉｇｈインピーダンスとなってしまい、ＰＷＭ用出力回路の出力（１７）の電圧はＰＷＭ信号生成回路（１）の出力に応じて、Ｈｉｇｈレベル、またはＬｏｗレベルの値を出力してしまう。
【０００４】
このように、ＰＷＭ用出力回路の出力（１７）がスタンバイにより、突然それまでと異なるレベルの電位を出力してしまうため、出力をスピーカー（１６）へ接続しているとスタンバイへの移行、スタンバイからの復帰の際にショック音が発生する。
【０００５】
従来回路では、他の回路をスタンバイする際にも、ＰＷＭ用出力回路のみスタンバイせず、ＰＷＭ信号生成回路（１）からＰＷＭ用出力回路へ出力（１７）電圧がパワーオン時と同じ無音レベルを保つような信号を入力することでショック音の発生を回避できる。
【特許文献１】特開２００１−２０３５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この場合には、ＰＷＭ用出力回路をパワーダウンしないため通常動作時と同程度の電流を消費してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１から請求項５に記載の本発明のＰＷＭ用出力回路は下記のような回路構成を用いる。
【０００８】
請求項１の回路構成は、ＰＷＭ信号を受けてアナログ電圧に変換するＰＷＭ用出力回路に関するもので、ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、スタンバイ時には入力と出力の間が抵抗のみによって直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の入力端子を基準電位Ｖ１に固定する手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ２に抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に基準電位Ｖ１と基準電位Ｖ２の分圧で出力に所望の電位が発生する値に設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【０００９】
請求項２の回路構成は、ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、スタンバイ時には入力と出力の間が抵抗によってのみ直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイ信号によりフィルタ回路への入力をＨｉｇｈインピーダンスにする手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ３に抵抗で接続する手段と、スタンバイの信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ４に抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に基準電位Ｖ３と基準電位Ｖ４の分圧で出力に所望の電位が発生する値に設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【００１０】
請求項３の回路構成は、ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、帰還抵抗により反転入力と出力が接続されているオペアンプを使用して構成されており、かつ、スタンバイ時には入力と出力が前記オペアンプの帰還抵抗を含む抵抗により接続されるフィルタ回路と、スタンバイの信号により前記オペアンプの反転入力を基準電位Ｖ５に抵抗で接続する手段と、スタンバイの信号により前記オペアンプの正転入力を基準電位Ｖ６に抵抗で接続する手段と、スタンバイ信号により前記フィルタ回路の出力を基準電位Ｖ７に抵抗で接続する手段と、スタンバイ信号により前記オペアンプの反転入力と前記フィルタ回路の出力抵抗で接続する手段と、を備え、使用している抵抗の抵抗値が、スタンバイ時に出力に所望の電位が発生し、オペアンプの反転入力と正転入力との電位が等しくなるように設定されていること、を特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【００１１】
請求項４の回路構成は、ＰＷＭ信号をアナログ電圧に変換する出力回路において、帰還抵抗により反転入力と出力が接続されているオペアンプを使用して構成されており、かつ、スタンバイ時には入力と出力の間が前記オペアンプの帰還抵抗を含む抵抗によってのみ直流的に接続されるフィルタ回路と、スタンバイ信号によりフィルタ回路への入力をＨｉｇｈインピーダンスにする手段と、前記オペアンプの帰還抵抗の経路を基準電位Ｖ８に抵抗で接続する手段と、を備えていることを特徴とするＰＷＭ用出力回路。
【００１２】
請求項５の回路構成は、第４の回路構成において、ＬＰＦの帰還抵抗の経路から所望の基準電位へ接続される抵抗をＰＷＭ用出力回路がスタンバイしていない場合には切り離す手段を有する回路構成である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＰＷＭ用出力回路は、上記の各構成を有することにより下記のような効果を得ることができる。
【００１４】
請求項１の回路構成を有することにより、抵抗値を適切に選ぶことにより、スタンバイ時に出力電位を所望の値にすることができ、かつ、所望の電位を出力するために使用する回路以外はパワーダウンできることにより、消費電流を抑えることができる。
【００１５】
請求項２の回路構成を有することにより、請求項１の回路の効果に加え、入力を基準電位に固定する手段を省くことができる。
【００１６】
請求項３の回路構成を有することにより、請求項１の効果に加え、オペアンプの差動入力を同電位に固定することができる。したがって、オペアンプの入力が異電位に長時間固定されることによるオペアンプ入力トランジスタの特性劣化を抑制することができる。
【００１７】
請求項４の回路構成を有することにより、請求項１の効果に加え、請求項１では出力電位を抵抗分割で生成していたために流れていた電流も削減できる。
【００１８】
請求項５の回路構成を有することにより、請求項４の回路構成による効果に加えて、帰還抵抗を大きく設定しなくてはならない場合に、帰還経路と基準電圧間の抵抗の影響によるゲインずれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の請求項１の回路構成のＰＷＭ用出力回路を示す。この回路はＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を出力（１７）の電圧へと変換するＬＰＦ回路（１４）と、ＬＰＦ回路の入力のうち、抵抗により出力へ接続される経路を持つ入力端子（１８）をスタンバイ時に基準電位Ｖ１（１９）へ固定する手段（２０）と、出力（１７）を基準電位Ｖ２（２１）へ接続する抵抗（２２）を少なくとも備えている。基準電位Ｖ１へ固定する手段は例えばスイッチ（２３）を使用することで実現できる。各抵抗の抵抗値と基準電位Ｖ１と基準電位Ｖ２は、スタンバイ時に基準電位Ｖ１（１９）と基準電位Ｖ２（２１）との間の電圧を抵抗分圧することにより、出力（１７）に所望の電位が発生するように選択される。なお、基準電位Ｖ２（２１）へ接続する抵抗（２２）の抵抗値が通常動作に影響のある値しか選択できない場合には、通常動作時には基準電位Ｖ２への接続を切断する手段を追加することもできる。以下の例ではＰＷＭ信号生成回路とＬＰＦ回路は差動構成をとり、入力等のノードを固定、あるいは切断する手段としてスイッチを使用するものとする。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は本発明の請求項２の回路構成のＰＷＭ用出力回路を示す。この回路はＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を出力（１７）電圧へと変換するＬＰＦ回路（１４）と、ＬＦＰ回路の入力のうち、抵抗により出力へと接続される経路を持つ入力端子１（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にできる手段（２４）と、出力を基準電位Ｖ３（２５）へ接続する抵抗（２６）と、基準電位Ｖ４（２７）へ接続する抵抗（２８）を少なくとも備えている。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段は例えばスイッチ（２９）を使用することで実現できる。入力端子（１８）の各抵抗の抵抗値と基準電位Ｖ３と基準電位Ｖ４は、スタンバイ時に基準電位Ｖ３とＶ４との間を抵抗分圧することにより、出力に所望の電位が発生するように選択する。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段はＰＷＭ信号生成回路（１）の出力がスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンスになるのであれば不要である。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は本発明の請求項３の回路構成のＰＷＭ用出力回路を示す。この回路はＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を出力（１７）電圧へと変換する差動ＬＰＦ回路（１４）と、差動ＬＰＦ回路のＰＷＭ信号入力端子１（１８）とＰＷＭ信号入力端子２（３０）をそれぞれ基準電位Ｖ５（３１）、基準電位Ｖ６（３２）に固定する手段（３３）と、スタンバイ時に差動ＬＰＦ内のオペアンプ（１３）の正転入力（３４）への接続がＨｉｇｈインピーダンス状態となる基準電位生成手段（３５）と、出力を基準電位Ｖ７（３６）へ接続する抵抗（３７）と、スタンバイ時に出力を基準電位生成手段の基準電位生成ノード（３８）へ抵抗（３９）で接続する手段（４０）を少なくとも備えている。各抵抗の抵抗値と基準電位Ｖ５と基準電位Ｖ６と基準電位Ｖ７は、スタンバイ時に出力（１７）に所望の電位が発生し、かつ、差動ＬＰＦ内のオペアンプの正転入力（３４）と反転入力（４１）が同電位になるように選択する。例として図３では、基準電位Ｖ５と基準電位Ｖ６へ固定する手段をスイッチ（４２）、（４３）で、基準電位生成手段の基準電位生成ノード（３８）へ抵抗（３９）で接続する手段（４０）としてスイッチ（４４）を使用し、基準電位生成手段（３５）はスタンバイ時にスイッチ（４５）、（４６）によりオペアンプの正転入力への接続がＨｉｇｈインピーダンスにされる。
【００２３】
（実施の形態４）
図４は本発明の請求項４の回路構成のＰＷＭ用出力回路を示す。この回路はＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を出力（１７）電圧へと変換するＬＰＦ（１４）と、ＬＦＰ回路の入力のうち、抵抗により出力へと接続される経路を持つ入力端子１（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にできる手段（４７）と、帰還抵抗（４８）、（４９）の経路から基準電位Ｖ８（５０）へ接続する抵抗（５１）と、を備えている。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段は例えばスイッチ（５２）を使用することで実現できる。各抵抗の抵抗値と基準電位Ｖ８は、スタンバイ時に出力に所望の電位が発生するように選択する。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段はＰＷＭ信号生成回路（１）の出力がスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンスになるのであれば不要である。
【００２４】
（実施の形態５）
図５は本発明の請求項５の回路構成のＰＷＭ用出力回路を示す。この回路はＰＷＭ信号生成回路（１）からのＰＷＭ信号を出力（１７）電圧へと変換するＬＰＦ（１４）と、ＬＦＰ回路の入力のうち、抵抗により出力へと接続される経路を持つ入力端子１（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にできる手段（５３）と、帰還抵抗（５４）、（５５）の経路から基準電位Ｖ９（５６）へ接続する抵抗（５７）と、基準電位Ｖ９へ接続する抵抗を例えばスイッチ（５８）により切断する手段（５９）を少なくとも備えている。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段は例えばスイッチ（６０）を使用することで実現できる。各抵抗の抵抗値と基準電位Ｖ９は、スタンバイ時に所望の電位が発生するように選択する。入力端子（１８）への入力をスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンス状態にする手段はＰＷＭ信号生成回路（１）の出力がスタンバイ時にＨｉｇｈインピーダンスになるのであれば不要である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかるＰＷＭ用出力回路は、スタンバイ時に消費する電流を抑えつつ、出力を任意の電位に固定できる手段を有し、Ａｕｄｉｏ用のＰＷＭ用出力回路等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による一実施例を説明する回路図
【図２】本発明による一実施例を説明する回路図
【図３】本発明による一実施例を説明する回路図
【図４】本発明による一実施例を説明する回路図
【図５】本発明による一実施例を説明する回路図
【図６】従来のＰＷＭ用出力回路の構成を説明する回路図
【符号の説明】
【００２７】
１    ＰＷＭ信号生成回路
１３    オペアンプ
１４    ローパスフィルタ
１６    スピーカー
１７    ＰＷＭ用出力回路の出力
【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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【図６】
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