(57)【要約】  【課題】  スイッチのオン抵抗による誤差を削減する。  【解決手段】  信号入力端子１に入力側が接続された第１の減衰部２の出力側を第１のスイッチＳａを介して出力バッファ６の入力側に接続し、信号入力端子１に入力側が接続された第３の減衰部４の出力側を第３のスイッチＳｃを介して第２の減衰部３の入力側に接続し、第２の減衰部３の出力側を第２のスイッチＳｂを介して出力バッファ６の入力側に接続し、第４の減衰部５の出力側を第４のスイッチＳｄを介して第２の減衰部３の入力側に接続する。第３と第４の減衰部４，５の減衰量を同一にし且つ第３と第４のスイッチＳｃ，Ｓｄのオン抵抗を同一値にする。【選択図】  図１
2005184055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力端子に入力側が接続された第１の減衰部と、
第２の減衰部と
前記信号入力端子に入力側が接続された第３の減衰部と、
第４の減衰部と、
信号出力端子に出力側が接続された出力バッファと、
該出力バッファの入力側と前記第１の減衰部の出力側との間に接続された第１のスイッチと、
前記出力バッファの入力側と前記第２の減衰部の出力側との間に接続された第２のスイッチと、
前記第３の減衰部の出力側と前記第２の減衰部の入力側の間に接続された第３のスイッチと、
前記第４の減衰部の出力側と前記第２の減衰部の入力側の間に接続された第４のスイッチとを具備し、
前記第３のスイッチと前記第４のスイッチを同一のオン抵抗に設定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の減衰部を前記信号入力端子と接地間に直列接続した複数の抵抗からなる第１の抵抗群により実現し、
前記第１のスイッチを該第１の抵抗群の各抵抗に一端が接続され他端が共通接続された複数のスイッチからなる第１のスイッチ群により実現し、
前記第２の減衰部を前記第３のスイッチと接地間に直列接続した複数の抵抗からなる第２の抵抗群により実現し、
前記第２のスイッチを、該第２の抵抗群の各抵抗に一端が接続され他端が共通接続された第２のスイッチ群により実現した、
ことを特徴とする電子ボリウム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子ボリウムにおいて、
前記第３の減衰部と前記第４の減衰部を同一の減衰量に設定したことを特徴とする電子ボリウム。
【請求項４】
請求項１、２又は３のいずれか１つに記載の電子ボリウムにおいて、
前記信号入力端子と前記第３の減衰部の入力側との間、又は前記第２の減衰部の入力側と前記第３および第４のスイッチとの間に、第５の減衰部を接続し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キャンセルし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するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子ボリウムとして、重み付け方式を採用した図４に示す構成の回路がある。図４において、５１は信号入力端子、５２は信号ラインと接地間に接続した同一値の４個の抵抗Ｒ５１〜Ｒ５４からなる抵抗群、５３は抵抗Ｒ５１〜Ｒ５４に接続した４個のスイッチＳ５１〜Ｓ５４からなるスイッチ群、５４は信号ラインと接地間に接続した同一値の８個の抵抗Ｒ５５〜Ｒ６２からなる抵抗群、５５はその抵抗Ｒ５５〜Ｒ６２に接続した８個のスイッチＳ５５〜Ｓ６２からなるスイッチ群、５６は電圧ホロワ構成の出力バッファ、５７は信号出力端子である。
【０００３】
この電子ボリウムでは、スイッチ群５３のスイッチＳ５１〜Ｓ５４のいずれか１つを選択してオンさせることにより、抵抗群５２において１ｄＢステップで−１〜−４ｄＢの減衰量を実現することができる。また、スイッチ群５５のスイッチＳ５５〜Ｓ６２のいずれか１つを選択してオンさせることにより、抵抗群５４において４ｄＢステップで−４〜−３２ｄＢの減衰量を実現することができる。したがって、スイッチ群５３と５５で１個ずつオンするスイッチを組み合わせることによって、１ｄＢステップで０〜−３６ｄＢの減衰量を実現することができる。このような重み付け方式の電子ボリウムとして例えば特許文献１に記載がある。
【特許文献１】特開平１１−１７７３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、図４の電子ボリウムでは、スイッチＳ５１とＳ５５をオンさせて減衰量０をに実現する場合には抵抗Ｒ５１〜Ｒ６２が関係しないので問題がないものの、それ以外のスイッチの組合せでは、スイッチのオン抵抗による誤差が大きくなる。例えば、スイッチＳ５２とＳ５６をオンさせたときは、図５に示すような等価回路となり、スイッチＳ５２のオン抵抗ｒ５２が抵抗分割比に影響を与えるので、抵抗Ｒ５１〜Ｒ６２で決まる減衰量とは違った減衰量になってしまう。ただし、スイッチ群５５では出力バッファ５６の入力インピーダンスが大きく電流が流れないので、スイッチＳ５６のオン抵抗ｒ２６が影響を与えることはない。
【０００５】
このように、図４の電子ボリウムは、信号入力端子５１の側のスイッチ群５３の各スイッチＳ５１〜Ｓ５４のオン抵抗によって減衰量が設計値からずれるという問題があった。そこで、このスイッチＳ５１〜Ｓ５４のオン抵抗を削減すべく、そのスイッチを構成するＭＯＳトランジスタのサイズを大きくする必要が生じ、電子ボリウムが大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、スイッチのオン抵抗をキャンセルすることにより、上記した問題を解決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】
【０００７】
請求項１にかかる発明の電子は、信号入力端子に入力側が接続された第１の減衰部と、第２の減衰部と、前記信号入力端子に入力側が接続された第３の減衰部と、第４の減衰部と、信号出力端子に出力側が接続された出力バッファと、該出力バッファの入力側と前記第１の減衰部の出力側との間に接続された第１のスイッチと、前記出力バッファの入力側と前記第２の減衰部の出力側との間に接続された第２のスイッチと、前記第３の減衰部の出力側と前記第２の減衰部の入力側の間に接続された第３のスイッチと、前記第４の減衰部の出力側と前記第２の減衰部の入力側の間に接続された第４のスイッチとを具備し、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチを同一のオン抵抗に設定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の減衰部を前記信号入力端子と接地間に直列接続した複数の抵抗からなる第１の抵抗群により実現し、前記第１のスイッチを該第１の抵抗群の各抵抗に一端が接続され他端が共通接続された複数のスイッチからなる第１のスイッチ群により実現し、前記第２の減衰部を前記第３のスイッチと接地間に直列接続した複数の抵抗からなる第２の抵抗群により実現し、前記第２のスイッチを、該第２の抵抗群の各抵抗に一端が接続され他端が共通接続された第２のスイッチ群により実現した、ことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の電子ボリウムにおいて、前記第３の減衰部と前記第４の減衰部を同一の減衰量に設定したことを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１、２又は３のいずれか１つに記載の電子ボリウムにおいて、前記信号入力端子と前記第３の減衰部の入力側との間、又は前記第２の減衰部の入力側と前記第３および第４のスイッチとの間に、第５の減衰部を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、抵抗分割比に影響を与えるスイッチのオン抵抗がキャンセルされるので、精度の高い減衰量を実現することができるばかりか、そのスイッチを構成するＭＯＳトランジスタのサイズを大きくする必要もないので電子ボリウム全体を小型化することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の電子ボリウムの原理を説明するためのブロック図である。１は信号入力端子、２は第１の減衰部（減衰量Ａ１）、３は第２の減衰部（減衰量Ａ２）、４は第３の減衰部（減衰量Ａ３）、５は第４の減衰部（減衰量Ａ３）、６は電圧ホロワ構成の出力バッファ、７は信号出力端子、Ｓａ，Ｓｂは第１，第２のスイッチ、Ｓｃ，Ｓｄは同一のオン抵抗の第３，第４のスイッチである。
【００１０】
ここでは、スイッチＳａをオンさせ他のスイッチＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄをオフさせたときは減衰部２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Ｓａには電流が流れず、そのスイッチＳａのオン抵抗は回路に影響を与えない。
【００１１】
次に、スイッチＳｂ，Ｓｃ，ＳｄをオンさせスイッチＳａをオフさせたときは、減衰部４と５によりＡ３／２の減衰量（−６ｄＢ）が得られ、これに減衰部３の減衰量Ａ２が加算されて、「Ａ３／２＋Ａ２」の減衰量が得られる。このとき、スイッチＳｃ，Ｓｄは同一のオン抵抗であり、しかも減衰部４と５の減衰量も同じＡ３であるので、スイッチＳｃ，Ｓｄのオン抵抗がどのような値（但し同一値）であっても、減衰量が−６ｄＢから変化しない。また、スイッチＳｂは前記スイッチＳａと同様に電流が流れず回路に影響を与えない。
【００１２】
以上により、スイッチＳｃ，Ｓｄのオン抵抗はキャンセルされたことになり、そのオン抵抗が回路に影響を与えることはない。また、そのオン抵抗を特別小さくする必要もないので、それを構成するＭＯＳトランジスタのサイズを特別小さくする必要もない。
【実施例１】
【００１３】
図２は電子ボリウムの具体的な構成を示す実施例１の回路図である。１１は信号入力端子、１２は抵抗Ｒ１〜Ｒ１６を信号ラインと接地間に直列接続した抵抗群（図１の第１の減衰部２相当）、１３はスイッチＳ１〜Ｓ１６からなるスイッチ群（図１の第１のスイッチＳａ相当）、１４は抵抗Ｒ１７〜Ｒ３２を信号ラインと接地間に直列接続した抵抗群（図１の第２の減衰部３相当）、１５はスイッチＳ１７〜Ｓ３２からなるスイッチ群（図１の第２のスイッチＳｂ相当）、１６は抵抗Ｒ３３とＲ３４からなる抵抗群（第５の減衰部）、１７は同一値の抵抗Ｒ３５（図１の第３の減衰部４相当）、Ｒ３６（図１の第４の減衰部５相当）と同一のオン抵抗のスイッチＳ３３（図１のスイッチＳｃ相当），Ｓ３４（図１のスイッチＳｄ相当）からなる抵抗スイッチ群、１８は電圧ホロワ構成の出力バッファ、１９は信号出力端子である。
【００１４】
この電子ボリウムでは、スイッチ群１３のスイッチＳ１〜Ｓ１６のいずれか１つを選択してオンさせることにより、抵抗群１２において１ｄＢステップで−１〜−１６ｄＢの減衰量を実現することができる。また、抵抗群１６では抵抗Ｒ３３とＲ３４により固定的に−１０ｄＢの減衰量を実現することができる。さらに、抵抗スイッチ群１７では抵抗Ｒ３５，Ｒ３６が同一値で且つスイッチＳ３３，Ｓ３４が同一のオン抵抗であるので、そのスイッチＳ３３，Ｓ３４をオンさせることにより固定的に−６ｄＢの減衰量を実現することができる。さらに、スイッチ群１５のスイッチＳ１７〜Ｓ３２のいずれか１つを選択してオンさせることにより、抵抗群１４において１ｄＢステップで−１〜−１６ｄＢの減衰量を実現することができる。
【００１５】
したがって、この電子ボリウムによって−１〜−１６ｄＢの減衰量を実現するときには、抵抗スイッチ群１７のスイッチＳ３３，Ｓ３４はオフさせておき、スイッチ群１３の各スイッチＳ１〜Ｓ１６を選択的にオンをさせればよい。そして、−１７〜−３２ｄＢの減衰量を実現するときには、スイッチ群１３の各スイッチＳ１〜Ｓ１６をオフし、抵抗スイッチ群１７のスイッチＳ３３，Ｓ３４をオンさせて、スイッチ群１５の各スイッチＳ１７〜Ｓ３２を選択的にオンをさせればよい。
【００１６】
以上により、この実施例１においても、抵抗スイッチ群１７において、スイッチＳ３３，Ｓ３４のオン抵抗がキャンセルされる。
【実施例２】
【００１７】
図３は電子ボリウムの具体的な構成を示す実施例２の回路図であり、−１〜−４８ｄＢの減衰量を実現したものである。実施例１とは、抵抗群１６Ａ、抵抗スイッチ群１７Ａを追加した点が異なる。ここでは、抵抗群１６Ａの抵抗Ｒ３７〜Ｒ４０により固定的に−２６ｄＢの減衰量を実現すると共に、抵抗スイッチ群１７Ａの同一値の抵抗Ｒ４１，Ｒ４２、同一のオン抵抗のスイッチＳ３５，Ｓ３６によって、固定的に−６ｄＢの減衰量を実現するようにしている。
【００１８】
この電子ボリウムでは、−１〜−１６ｄＢの減衰量は抵抗群１２とスイッチ群１３により実現し、−１７〜−３２ｄＢの減衰量は抵抗群１４、スイッチ群１５、抵抗群１６、抵抗スイッチ群１７により実現するが、これに加えて、−３３〜−４８ｄＢの減衰量は抵抗群１４、スイッチ群１５、抵抗群１６Ａ、抵抗スイッチ群１７Ａにより実現する。
【００１９】
以上により、この実施例２においても、抵抗スイッチ群１７において、スイッチＳ３３，Ｓ３４のオン抵抗がキャンセルされ、抵抗スイッチ群１７Ａにおいて、スイッチＳ３５，Ｓ３６のオン抵抗がキャンセルされる。
【実施例３】
【００２０】
なお、実施例１，２では−１０ｄＢの減衰量を実現する抵抗群１６（あるいは１６Ａ）を信号入力端子１１の側に接続し、その後段に−６ｄＢの減衰量を実現する抵抗スイッチ群１７（あるいは１７Ａ）を接続しているが、この接続順序を逆にする、すなわち、信号入力端子１１の側に抵抗スイッチ群１７（あるいは１７Ａ）を接続し、その後段に抵抗群１６（あるいは１６Ａ）を接続すれば、抵抗群１２とスイッチ群１３により−１〜−１６ｄＢの減衰量を実現する際に抵抗群１６（あるいは１６Ａ）が信号入力端子１１から分離されるので、抵抗群１６（あるいは１６Ａ）の影響を完全に排除でき、好ましい。
【００２１】
また、実施例１，２の抵抗スイッチ群１７，１７Ａでは、抵抗Ｒ３５とＲ３６あるいは抵抗Ｒ４１とＲ４２を同一の抵抗値に設定し、同一のオン抵抗のスイッチＳ３３とＳ３４あるいはＳ３５とＳ３６により、スイッチのオン抵抗を完全にキャンセルするようにしたが、誤差に余裕がある場合には、抵抗Ｒ３５とＲ３６あるいは抵抗Ｒ４１とＲ４２は必ずしも同一抵抗値にする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電子ボリウムの基本的なブロック図である。
【図２】実施例１の電子ボリウムの回路図である。
【図３】実施例２の電子ボリウムの回路図である。
【図４】従来の電子ボリウムの回路図である。
【図５】図４の動作説明用の回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１，１１：信号入力端子
２〜５：減衰部
６，１８：出力バッファ
７，１９：信号出力端子
１２，１４，１６，１６Ａ：抵抗群
１３，１５：スイッチ群
１７，１７Ａ：抵抗スイッチ群
【図１】
2005184055.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005184055.tif 000006
【図５】
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