JP2003078395A - 正弦波発生回路及びこの正弦波発生回路を用いた振動子の駆動装置 - Google Patents
正弦波発生回路及びこの正弦波発生回路を用いた振動子の駆動装置Info
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化の影響を受けない精度の高い正弦波
発生回路を提供する。 【解決手段】 制御信号Ｄ３のみをＯＮすると、トラン
ジスタＱ２７がＯＮに切り換わりコンデンサＣが充電さ
れ、さらに制御信号Ｄ４をＯＮにすると、トランジスタ
Ｑ３７がＯＮに切り換わりコンデンサＣが充電される。
また制御信号Ｄ１のみをＯＮすると、トランジスタＱ７
がＯＮに切り換わりコンデンサＣが放電し、さらに制御
信号Ｄ２をＯＮにすると、トランジスタＱ１７がＯＮに
切り換わりコンデンサＣが放電する。前記制御信号Ｄ１
ないしＤ６を所定のタイミングで切り換えると、正弦波
出力Ｖｏを生成できるようになる。この際、前記充放電
電流の大きさを、温度センサ３の出力およびエミッタ面
積比の異なるトランジスタＱ６、Ｑ１６、Ｑ２６および
Ｑ３６で設定する構成としたことにより、温度変動の影
響を受け難い精度の高い正弦波を生成することが可能と
なる。
発生回路を提供する。 【解決手段】 制御信号Ｄ３のみをＯＮすると、トラン
ジスタＱ２７がＯＮに切り換わりコンデンサＣが充電さ
れ、さらに制御信号Ｄ４をＯＮにすると、トランジスタ
Ｑ３７がＯＮに切り換わりコンデンサＣが充電される。
また制御信号Ｄ１のみをＯＮすると、トランジスタＱ７
がＯＮに切り換わりコンデンサＣが放電し、さらに制御
信号Ｄ２をＯＮにすると、トランジスタＱ１７がＯＮに
切り換わりコンデンサＣが放電する。前記制御信号Ｄ１
ないしＤ６を所定のタイミングで切り換えると、正弦波
出力Ｖｏを生成できるようになる。この際、前記充放電
電流の大きさを、温度センサ３の出力およびエミッタ面
積比の異なるトランジスタＱ６、Ｑ１６、Ｑ２６および
Ｑ３６で設定する構成としたことにより、温度変動の影
響を受け難い精度の高い正弦波を生成することが可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば角速度センサ
などの振動子を駆動するための駆動信号を生成する正弦
波発生回路に係わり、特に温度変化の影響を受けずに精
度の高い正弦波を生成できるようにした正弦波発生回路
及びこの回路を用いた振動子の駆動装置に関する。
などの振動子を駆動するための駆動信号を生成する正弦
波発生回路に係わり、特に温度変化の影響を受けずに精
度の高い正弦波を生成できるようにした正弦波発生回路
及びこの回路を用いた振動子の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５Ａは従来の第１の正弦波発生回路を
示す回路構成図、同図Ｂは位相遅れの様子を示す図、図
５は従来の第２の正弦波発生回路における正弦波の生成
方法の概念を示し、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は入力信号、Ｖo
は正弦波出力を示す図である。
示す回路構成図、同図Ｂは位相遅れの様子を示す図、図
５は従来の第２の正弦波発生回路における正弦波の生成
方法の概念を示し、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は入力信号、Ｖo
は正弦波出力を示す図である。
【０００３】図５Ａに示す正弦波発生回路は、演算増幅
手段Ａ１に抵抗Ｒａ，ＲｂおよびコンデンサＣａ，Ｃｂ
を付加したいわゆる電圧ソース型のローパス・フィルタ
として構成されている。前記正弦波発生回路では、演算
増幅手段Ａ１の非反転側の入力端子に矩形波状の基準信
号Ｖｓが与えられると出力端子からは正弦波状の出力信
号Ｖｏが出力される。
手段Ａ１に抵抗Ｒａ，ＲｂおよびコンデンサＣａ，Ｃｂ
を付加したいわゆる電圧ソース型のローパス・フィルタ
として構成されている。前記正弦波発生回路では、演算
増幅手段Ａ１の非反転側の入力端子に矩形波状の基準信
号Ｖｓが与えられると出力端子からは正弦波状の出力信
号Ｖｏが出力される。
【０００４】一方、図６に示すものでは、元となる矩形
波信号Ｖ１と、正方向のパルスについて源信号の立ち上
り時刻および立ち下がり時刻の両端から一定の時間だけ
パルス幅を狭めた第１の基準信号Ｖ２と、同様に負方向
のパルス幅を狭めた第２の基準信号Ｖ３の３種類の矩形
波が用意され、これらを公知の加算回路（図示せず）で
加算することにより、階段状の擬似的な正弦波出力Ｖo
を生成するというものである。
波信号Ｖ１と、正方向のパルスについて源信号の立ち上
り時刻および立ち下がり時刻の両端から一定の時間だけ
パルス幅を狭めた第１の基準信号Ｖ２と、同様に負方向
のパルス幅を狭めた第２の基準信号Ｖ３の３種類の矩形
波が用意され、これらを公知の加算回路（図示せず）で
加算することにより、階段状の擬似的な正弦波出力Ｖo
を生成するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図５に示
す正弦波発生回路では、ローパスフィルタが抵抗とコン
デンサとで構成されている。このため、回路周辺の温度
が変化すると抵抗の大きさが変動し、出力信号Ｖｏに波
形の崩れが生じたり、または図５Ｂに示すように温度変
化後の出力信号Ｖｏ′が、常温時の出力信号Ｖｏに対し
て位相の遅れが生じるという問題がある。特に位相差検
出型の角速度センサでは、基準信号と出力信号との間の
位相差に対する許容精度の幅が狭く、振動子の駆動信号
生成用の正弦波発生回路としては適するものではないと
いう問題がある。
す正弦波発生回路では、ローパスフィルタが抵抗とコン
デンサとで構成されている。このため、回路周辺の温度
が変化すると抵抗の大きさが変動し、出力信号Ｖｏに波
形の崩れが生じたり、または図５Ｂに示すように温度変
化後の出力信号Ｖｏ′が、常温時の出力信号Ｖｏに対し
て位相の遅れが生じるという問題がある。特に位相差検
出型の角速度センサでは、基準信号と出力信号との間の
位相差に対する許容精度の幅が狭く、振動子の駆動信号
生成用の正弦波発生回路としては適するものではないと
いう問題がある。
【０００６】また上記図６に示すものでは、複数の矩形
波を加算して正弦波出力を疑似的な階段状の波形として
生成するものである。しかし、矩形波には立上がりエッ
ジと立下がりエッジとが必ず存在し、これらは分解能を
高めるほど多くなるという性質のものである。そして、
前記各エッジにおいてヒゲ状の高調波成分からなるノイ
ズＮが発生し、他の回路部門にノイズＮによる悪影響を
及ぼしやすいという問題がある。
波を加算して正弦波出力を疑似的な階段状の波形として
生成するものである。しかし、矩形波には立上がりエッ
ジと立下がりエッジとが必ず存在し、これらは分解能を
高めるほど多くなるという性質のものである。そして、
前記各エッジにおいてヒゲ状の高調波成分からなるノイ
ズＮが発生し、他の回路部門にノイズＮによる悪影響を
及ぼしやすいという問題がある。
【０００７】また図６の方法で生成した出力信号を図５
のローパスフィルタに通すと、前記高調波成分を除去で
きるようになる。しかしながら、上述の温度変化に対す
る位相遅れの問題は解消されない。
のローパスフィルタに通すと、前記高調波成分を除去で
きるようになる。しかしながら、上述の温度変化に対す
る位相遅れの問題は解消されない。
【０００８】本発明は上記従来の問題を解決するための
ものであり、温度変動に対する影響を受けない正弦波発
生回路を提供することを目的としている。
ものであり、温度変動に対する影響を受けない正弦波発
生回路を提供することを目的としている。
【０００９】さらに本発明は、上記正弦波発生回路を用
いた振動子の駆動装置を提供することを目的としてい
る。
いた振動子の駆動装置を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、充放電を行う
コンデンサと、前記コンデンサに所定の充電電流を与え
る充電部と、前記コンデンサから放電電流を放出させる
放電部と、前記充電電流の大きさを調整する充電電流調
整部と、前記放電電流の大きさを調整する放電電流調整
部と、前記コンデンサの電位が正弦波形状の出力信号と
なるように前記複数の電流調整部に制御信号を与える制
御信号生成手段と、を有する正弦波発生装置において、
前記充電電流の大きさ及び放電電流の大きさが、前記両
電流調整部に設けられたトランジスタのエミッタ電流比
により決定されることを特徴とするものである。
コンデンサと、前記コンデンサに所定の充電電流を与え
る充電部と、前記コンデンサから放電電流を放出させる
放電部と、前記充電電流の大きさを調整する充電電流調
整部と、前記放電電流の大きさを調整する放電電流調整
部と、前記コンデンサの電位が正弦波形状の出力信号と
なるように前記複数の電流調整部に制御信号を与える制
御信号生成手段と、を有する正弦波発生装置において、
前記充電電流の大きさ及び放電電流の大きさが、前記両
電流調整部に設けられたトランジスタのエミッタ電流比
により決定されることを特徴とするものである。
【００１１】本発明では、充電電流と放電電流の大きさ
を組み合せてコンデンサの充放電を行なうことにより、
コンデンサの電位の勾配を調整して疑似的な正弦波を生
成するものである。前記コンデンサの充電電流および放
電電流の大きさが、トランジスタのエミッタ電流比、す
なわち前記カレントミラー回路を構成するトランジスタ
のエミッタ面積比やエミッタに接続される抵抗比で決定
される回路構成としたことにより、温度の影響を受ける
ことなく精度の高い充電電流および放電電流を生成でき
る。よって、温度変化に対するコンデンサの電位の勾配
の変動を防止することが可能となるため、精度の高い正
弦波を生成することができる。
を組み合せてコンデンサの充放電を行なうことにより、
コンデンサの電位の勾配を調整して疑似的な正弦波を生
成するものである。前記コンデンサの充電電流および放
電電流の大きさが、トランジスタのエミッタ電流比、す
なわち前記カレントミラー回路を構成するトランジスタ
のエミッタ面積比やエミッタに接続される抵抗比で決定
される回路構成としたことにより、温度の影響を受ける
ことなく精度の高い充電電流および放電電流を生成でき
る。よって、温度変化に対するコンデンサの電位の勾配
の変動を防止することが可能となるため、精度の高い正
弦波を生成することができる。
【００１２】例えば、前記両電流調整部がカレントミラ
ー回路からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比
が、前記各カレントミラー回路の入力側と出力側に設け
られたトランジスタの数又はＩＣ内のトランジスタのｐ
ｎ接合部分のエミッタ面積比である。
ー回路からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比
が、前記各カレントミラー回路の入力側と出力側に設け
られたトランジスタの数又はＩＣ内のトランジスタのｐ
ｎ接合部分のエミッタ面積比である。
【００１３】さらには前記両電流調整部がカレントミラ
ー回路からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比
が、前記トランジスタのエミッタに接続される抵抗の比
により決定されるものである。
ー回路からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比
が、前記トランジスタのエミッタに接続される抵抗の比
により決定されるものである。
【００１４】上記において、前記各カレントミラー回路
の入力側のトランジスタには、温度センサの出力に応じ
た定電流が与えられるものが好ましく、さらには温度セ
ンサの出力が、トランジスタのベース−エミッタ間電圧
であるものが好ましい。
の入力側のトランジスタには、温度センサの出力に応じ
た定電流が与えられるものが好ましく、さらには温度セ
ンサの出力が、トランジスタのベース−エミッタ間電圧
であるものが好ましい。
【００１５】上記構成ではトランジスタ自体に流れる電
流の温度変動を防止できるようになる。このため、カレ
ントミラー回路で生成される充電電流および放電電流の
温度変動を小さくできる。
流の温度変動を防止できるようになる。このため、カレ
ントミラー回路で生成される充電電流および放電電流の
温度変動を小さくできる。
【００１６】例えば、角速度が与えられたときに互いに
位相の異なる出力信号を出力する振動子と、前記出力信
号の振幅極性に応じ前記両出力信号を二値信号に変換す
る二値化手段と、前記両二値信号間の位相差を比較して
差信号に対応するパルス信号を出力する位相差検出部
と、前記パルス信号から制御電圧を生成するローパスフ
ィルタと、前記制御電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器と、この電圧制御発振器から出力された基準
信号を分周して所定周波数の分周信号を生成する分周手
段と、前記分周信号から正弦波形状の前記振動子の駆動
信号を生成するドライブ手段と、からなる振動子の駆動
装置において、前記正弦波発生回路が、前記ドライブ手
段内に設けられており、前記分周手段から出力される分
周信号を基準に制御信号を生成し、この制御信号から前
記正弦波形状の駆動信号が生成されるものである。
位相の異なる出力信号を出力する振動子と、前記出力信
号の振幅極性に応じ前記両出力信号を二値信号に変換す
る二値化手段と、前記両二値信号間の位相差を比較して
差信号に対応するパルス信号を出力する位相差検出部
と、前記パルス信号から制御電圧を生成するローパスフ
ィルタと、前記制御電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器と、この電圧制御発振器から出力された基準
信号を分周して所定周波数の分周信号を生成する分周手
段と、前記分周信号から正弦波形状の前記振動子の駆動
信号を生成するドライブ手段と、からなる振動子の駆動
装置において、前記正弦波発生回路が、前記ドライブ手
段内に設けられており、前記分周手段から出力される分
周信号を基準に制御信号を生成し、この制御信号から前
記正弦波形状の駆動信号が生成されるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１８】図１は、本発明における正弦波発生回路を
示す回路構成図、図２は制御信号と正弦波出力信号との
タイミングチャート図である。
示す回路構成図、図２は制御信号と正弦波出力信号との
タイミングチャート図である。
【００１９】図１に示す正弦波発生回路は、主として放
電部１、充電部２、温度センサ３、充放電用のコンデン
サＣ、クランプ手段４、バッファ手段５、可変電流源Ｉ
varおよび制御信号生成手段２０などから構成されてい
る。
電部１、充電部２、温度センサ３、充放電用のコンデン
サＣ、クランプ手段４、バッファ手段５、可変電流源Ｉ
varおよび制御信号生成手段２０などから構成されてい
る。
【００２０】前記放電部１はカレントミラー回路Ｋ１、
Ｋ２および放電電流調整部ＤＣ１、ＤＣ２とから構成さ
れている。また前記カレントミラー回路Ｋ１はトランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４およびＱ５とから構成さ
れ、前記カレントミラー回路Ｋ２はトランジスタＱ１
１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４およびＱ１５とから構成さ
れている。なお、カレントミラー回路Ｋ１ではトランジ
スタＱ１，Ｑ３およびトランジスタＱ６が入力側、トラ
ンジスタＱ２，Ｑ４が出力側のトランジスタであり、カ
レントミラー回路Ｋ２ではトランジスタＱ１１，Ｑ１３
およびトランジスタＱ１６が入力側、トランジスタＱ１
２，Ｑ１４が出力側である。
Ｋ２および放電電流調整部ＤＣ１、ＤＣ２とから構成さ
れている。また前記カレントミラー回路Ｋ１はトランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４およびＱ５とから構成さ
れ、前記カレントミラー回路Ｋ２はトランジスタＱ１
１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４およびＱ１５とから構成さ
れている。なお、カレントミラー回路Ｋ１ではトランジ
スタＱ１，Ｑ３およびトランジスタＱ６が入力側、トラ
ンジスタＱ２，Ｑ４が出力側のトランジスタであり、カ
レントミラー回路Ｋ２ではトランジスタＱ１１，Ｑ１３
およびトランジスタＱ１６が入力側、トランジスタＱ１
２，Ｑ１４が出力側である。
【００２１】また放電電流調整部ＤＣ１はトランジスタ
Ｑ６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミラー回
路から、放電電流調整部ＤＣ２はトランジスタＱ１６と
トランジスタＱ６０とからなるカレントミラー回路から
それぞれ構成されている。前記トランジスタＱ６，Ｑ１
６は、例えばＩＣ回路内のｐｎ接合部分のエミッタ面積
を前記トランジスタＱ６０の１／４，２／４に設定され
ている。あるいは、図１に示すように複数のトランジス
タの各共通端子どうしを互いに並列接続することによ
り、４ケからなるトランジスタＱ６０に対しトランジス
タを１ケ又は２ケとして、実質的にエミッタ面積比を１
／４，２／４とする構成であってもよい。
Ｑ６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミラー回
路から、放電電流調整部ＤＣ２はトランジスタＱ１６と
トランジスタＱ６０とからなるカレントミラー回路から
それぞれ構成されている。前記トランジスタＱ６，Ｑ１
６は、例えばＩＣ回路内のｐｎ接合部分のエミッタ面積
を前記トランジスタＱ６０の１／４，２／４に設定され
ている。あるいは、図１に示すように複数のトランジス
タの各共通端子どうしを互いに並列接続することによ
り、４ケからなるトランジスタＱ６０に対しトランジス
タを１ケ又は２ケとして、実質的にエミッタ面積比を１
／４，２／４とする構成であってもよい。
【００２２】なお、前記トランジスタＱ６０に対するト
ランジスタＱ６，Ｑ１６のエミッタ面積比は、１／４や
２／４に限られるものではなく、必要に応じて任意の組
み合わせが可能である。
ランジスタＱ６，Ｑ１６のエミッタ面積比は、１／４や
２／４に限られるものではなく、必要に応じて任意の組
み合わせが可能である。
【００２３】前記カレントミラー回路Ｋ１のトランジス
タＱ５およびカレントミラー回路Ｋ２のトランジスタＱ
１５の各コレクタ端子は、後述する制御信号生成手段２
０の後段に設けられた信号切換え用のトランジスタＱ７
およびＱ１７のコレクタ端子にそれぞれ接続されてい
る。なお、前記トランジスタＱ７およびＱ１７のベース
端子には、それぞれ制御信号Ｄ１，Ｄ２が入力される。
タＱ５およびカレントミラー回路Ｋ２のトランジスタＱ
１５の各コレクタ端子は、後述する制御信号生成手段２
０の後段に設けられた信号切換え用のトランジスタＱ７
およびＱ１７のコレクタ端子にそれぞれ接続されてい
る。なお、前記トランジスタＱ７およびＱ１７のベース
端子には、それぞれ制御信号Ｄ１，Ｄ２が入力される。
【００２４】前記カレントミラー回路Ｋ１，Ｋ２では、
入力側に電流Ｉ１，Ｉ１１が流れると、その出力部にも
同じ大きさのエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２がそれぞれ流れ
る。
入力側に電流Ｉ１，Ｉ１１が流れると、その出力部にも
同じ大きさのエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２がそれぞれ流れ
る。
【００２５】充電部２は、前記放電部１とほぼ同様の構
成である。すなわち、充電部２は、カレントミラー回路
Ｋ３およびＫ４と、充電電流調整部ＣＣ１およびＣＣ２
とから構成されている。前記カレントミラー回路Ｋ３は
トランジスタＱ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４およびＱ
２５から構成され、カレントミラー回路Ｋ４はトランジ
スタＱ３１，Ｑ３２，Ｑ３３，Ｑ３４およびＱ３５から
構成されている。なお、カレントミラー回路Ｋ３ではト
ランジスタＱ２１，Ｑ２３，Ｑ２６が入力側、トランジ
スタＱ２２，Ｑ２４が出力側のトランジスタであり、カ
レントミラー回路Ｋ４ではトランジスタＱ３１，Ｑ３
３，Ｑ３６が入力側、トランジスタＱ３２，Ｑ３４が出
力側である。
成である。すなわち、充電部２は、カレントミラー回路
Ｋ３およびＫ４と、充電電流調整部ＣＣ１およびＣＣ２
とから構成されている。前記カレントミラー回路Ｋ３は
トランジスタＱ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４およびＱ
２５から構成され、カレントミラー回路Ｋ４はトランジ
スタＱ３１，Ｑ３２，Ｑ３３，Ｑ３４およびＱ３５から
構成されている。なお、カレントミラー回路Ｋ３ではト
ランジスタＱ２１，Ｑ２３，Ｑ２６が入力側、トランジ
スタＱ２２，Ｑ２４が出力側のトランジスタであり、カ
レントミラー回路Ｋ４ではトランジスタＱ３１，Ｑ３
３，Ｑ３６が入力側、トランジスタＱ３２，Ｑ３４が出
力側である。
【００２６】前記充電電流調整部ＣＣ１はトランジスタ
Ｑ２６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミラー
回路で構成され、前記充電電流調整部ＣＣ２はトランジ
スタＱ３６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミ
ラー回路から構成されている。
Ｑ２６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミラー
回路で構成され、前記充電電流調整部ＣＣ２はトランジ
スタＱ３６とトランジスタＱ６０とからなるカレントミ
ラー回路から構成されている。
【００２７】前記トランジスタＱ２６，Ｑ３６は、上記
放電電流調整部ＤＣ１，ＤＣ２同様に、ＩＣ回路内のｐ
ｎ接合部分のエミッタ面積を前記トランジスタＱ６０の
１／４，２／４に設定したものである。あるいは、図１
に示すように複数のトランジスタの共通端子どうしを互
いに並列接続することにより、４ケからなるトランジス
タＱ６０に対しトランジスタを１ケ又は２ケとすること
により、実質的にエミッタ面積比を１／４，２／４とす
る構成であってもよい。なお、前記トランジスタＱ６０
に対するトランジスタＱ２６，Ｑ３６のエミッタ面積比
は、１／４や２／４に限られるものではなく、必要に応
じて任意の組み合わせが可能である。
放電電流調整部ＤＣ１，ＤＣ２同様に、ＩＣ回路内のｐ
ｎ接合部分のエミッタ面積を前記トランジスタＱ６０の
１／４，２／４に設定したものである。あるいは、図１
に示すように複数のトランジスタの共通端子どうしを互
いに並列接続することにより、４ケからなるトランジス
タＱ６０に対しトランジスタを１ケ又は２ケとすること
により、実質的にエミッタ面積比を１／４，２／４とす
る構成であってもよい。なお、前記トランジスタＱ６０
に対するトランジスタＱ２６，Ｑ３６のエミッタ面積比
は、１／４や２／４に限られるものではなく、必要に応
じて任意の組み合わせが可能である。
【００２８】前記カレントミラー回路Ｋ３のトランジス
タＱ２５およびカレントミラー回路Ｋ４のトランジスタ
Ｑ３５の各コレクタ端子は、後述する制御信号生成手段
２０の後段に設けられた信号切換え用のトランジスタＱ
２７およびＱ３７のコレクタ端子にそれぞれ接続されて
いる。前記トランジスタＱ２７およびＱ３７のベース端
子には、それぞれ制御信号Ｄ３，Ｄ４が入力される。
タＱ２５およびカレントミラー回路Ｋ４のトランジスタ
Ｑ３５の各コレクタ端子は、後述する制御信号生成手段
２０の後段に設けられた信号切換え用のトランジスタＱ
２７およびＱ３７のコレクタ端子にそれぞれ接続されて
いる。前記トランジスタＱ２７およびＱ３７のベース端
子には、それぞれ制御信号Ｄ３，Ｄ４が入力される。
【００２９】前記カレントミラー回路Ｋ３，Ｋ４では、
入力側に定電流Ｉ２１，Ｉ３１が流れると、その出力部
にも同じ大きさのエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２がそれぞ
れ流れる。
入力側に定電流Ｉ２１，Ｉ３１が流れると、その出力部
にも同じ大きさのエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２がそれぞ
れ流れる。
【００３０】なお、信号切換え用のトランジスタＱ７，
Ｑ１７，Ｑ２７およびＱ３７のコレクタ端子（トランジ
スタＱ５，Ｑ１５，Ｑ２５及びＱ３５のコレクタ端子）
には、プルアップ手段が接続されている。前記プルアッ
プ手段は、トランジスタＱ７１，Ｑ７２，Ｑ７３および
Ｑ７４とから構成される入力側のトランジスタと、トラ
ンジスタＱ７５からなる出力側のトランジスタとから構
成されたカレントミラー回路Ｋ６である。カレントミラ
ー回路Ｋ６の出力側には定電流源６が設けられている。
そして、入力側の各トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ２７
およびＱ３７の各ベース端子にＨレベル信号が与えら
れ、各トランジスタがＯＮ状態に設定されられると、こ
れらに対応するトランジスタＱ５，Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ
３５のコレクタ電流を各トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ
２７およびＱ３７で引き込むことができるようになって
いる。
Ｑ１７，Ｑ２７およびＱ３７のコレクタ端子（トランジ
スタＱ５，Ｑ１５，Ｑ２５及びＱ３５のコレクタ端子）
には、プルアップ手段が接続されている。前記プルアッ
プ手段は、トランジスタＱ７１，Ｑ７２，Ｑ７３および
Ｑ７４とから構成される入力側のトランジスタと、トラ
ンジスタＱ７５からなる出力側のトランジスタとから構
成されたカレントミラー回路Ｋ６である。カレントミラ
ー回路Ｋ６の出力側には定電流源６が設けられている。
そして、入力側の各トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ２７
およびＱ３７の各ベース端子にＨレベル信号が与えら
れ、各トランジスタがＯＮ状態に設定されられると、こ
れらに対応するトランジスタＱ５，Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ
３５のコレクタ電流を各トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ
２７およびＱ３７で引き込むことができるようになって
いる。
【００３１】可変電流源Ｉvarの出力端子が接続されて
いる。前記可変電流源Ｉvarは、基本的には温度変化の
影響を受けずに一定の電流を安定して供給可能な定電流
源であり、その入力電圧に応じた定電流を流すことが可
能な電流源である。可変電流源Ｉvarに入力される信号
としては温度センサ３の出力などであり、例えばトラン
ジスタのベース−エミッタ間電圧を利用することができ
る。このような温度センサ３を使用すると、温度変化に
応じて前記放電電流調整部ＤＣ１，ＤＣ２および充電電
流調整部ＣＣ１，ＣＣ２を構成するカレントミラー回路
の入力側のトランジスタＱ６０に流れ込む電流Ｉ0を温
度に応じて増減調整することができる。よって、各トラ
ンジスタＱ６，Ｑ１６，Ｑ２６およびＱ３６に流れる定
電流Ｉ１，Ｉ１１，Ｉ２１およびＩ３１の温度変動を防
止できるようになる。このため、カレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の出力側に流れるエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２、
およびカレントミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出力側に流れる
エミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２の温度変動も抑制できる。
いる。前記可変電流源Ｉvarは、基本的には温度変化の
影響を受けずに一定の電流を安定して供給可能な定電流
源であり、その入力電圧に応じた定電流を流すことが可
能な電流源である。可変電流源Ｉvarに入力される信号
としては温度センサ３の出力などであり、例えばトラン
ジスタのベース−エミッタ間電圧を利用することができ
る。このような温度センサ３を使用すると、温度変化に
応じて前記放電電流調整部ＤＣ１，ＤＣ２および充電電
流調整部ＣＣ１，ＣＣ２を構成するカレントミラー回路
の入力側のトランジスタＱ６０に流れ込む電流Ｉ0を温
度に応じて増減調整することができる。よって、各トラ
ンジスタＱ６，Ｑ１６，Ｑ２６およびＱ３６に流れる定
電流Ｉ１，Ｉ１１，Ｉ２１およびＩ３１の温度変動を防
止できるようになる。このため、カレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の出力側に流れるエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２、
およびカレントミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出力側に流れる
エミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２の温度変動も抑制できる。
【００３２】また正弦波発生回路には、コンデンサＣの
充電電流ＩCおよび放電電流ＩDの調整を行うカレントミ
ラー回路Ｋ５設けられている。前記カレントミラー回路
Ｋ５はトランジスタＱ４１，Ｑ４２およびＱ４３とから
構成されている。前記トランジスタＱ４２とトランジス
タＱ４３のベース端子どうしが接続され、この接続部に
トランジスタＱ４１のエミッタ端子が接続されている。
また前記トランジスタＱ４２のコレクタ端子とトランジ
スタＱ４１のベース端子とが接続され、トランジスタＱ
４３のコレクタ端子とグランドとの間にコンデンサＣが
設けられている。なお、トランジスタＱ４１のコレクタ
端子は電源Ｖccに接続されている。
充電電流ＩCおよび放電電流ＩDの調整を行うカレントミ
ラー回路Ｋ５設けられている。前記カレントミラー回路
Ｋ５はトランジスタＱ４１，Ｑ４２およびＱ４３とから
構成されている。前記トランジスタＱ４２とトランジス
タＱ４３のベース端子どうしが接続され、この接続部に
トランジスタＱ４１のエミッタ端子が接続されている。
また前記トランジスタＱ４２のコレクタ端子とトランジ
スタＱ４１のベース端子とが接続され、トランジスタＱ
４３のコレクタ端子とグランドとの間にコンデンサＣが
設けられている。なお、トランジスタＱ４１のコレクタ
端子は電源Ｖccに接続されている。
【００３３】前記トランジスタＱ４２のコレクタ端子
（トランジスタＱ４１のベース端子）には、前記放電部
１のカレントミラー回路Ｋ１，Ｋ２の出力部のトランジ
スタＱ４，Ｑ１４のコレクタ端子がそれぞれ接続されて
いる。よって、前記放電部１のカレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の出力部に流れるエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２
が、カレントミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４２に流
れ込むことが可能とされている。
（トランジスタＱ４１のベース端子）には、前記放電部
１のカレントミラー回路Ｋ１，Ｋ２の出力部のトランジ
スタＱ４，Ｑ１４のコレクタ端子がそれぞれ接続されて
いる。よって、前記放電部１のカレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の出力部に流れるエミッタ電流Ｉ２，Ｉ１２
が、カレントミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４２に流
れ込むことが可能とされている。
【００３４】またトランジスタＱ４３のコレクタ端子
（コンデンサＣの端子）には、前記充電部２のカレント
ミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出力部のトランジスタＱ２４，
Ｑ３４のコレクタ端子がそれぞれ接続されている。よっ
て、前記放電部２のカレントミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出
力部に流れるエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２が、カレント
ミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４３およびコンデンサ
Ｃに流れ込むことが可能とされている。
（コンデンサＣの端子）には、前記充電部２のカレント
ミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出力部のトランジスタＱ２４，
Ｑ３４のコレクタ端子がそれぞれ接続されている。よっ
て、前記放電部２のカレントミラー回路Ｋ３，Ｋ４の出
力部に流れるエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２が、カレント
ミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４３およびコンデンサ
Ｃに流れ込むことが可能とされている。
【００３５】カレントミラー回路Ｋ５では、トランジス
タＱ４２にコレクタ電流が流れると、トランジスタＱ４
３にも同じ大きさのコレクタ電流が流れる。
タＱ４２にコレクタ電流が流れると、トランジスタＱ４
３にも同じ大きさのコレクタ電流が流れる。
【００３６】また前記トランジスタＱ４３のコレクタ端
子（コンデンサＣ）には、クランプ手段４およびバッフ
ァ手段５が接続されている。前記クランプ手段４は、ト
ランジスタＱ５１とＱ５２とから構成されている。前記
トランジスタＱ５１とＱ５２は、それぞれＮＰＮ型およ
びＰＮＰ型のトランジスタからなり、各コレクタ端子ど
うし及びエミッタ端子どうしが互いに接続され、一方の
接続点４ａには下限電圧源Ｖminに接続され、他方の接
続点４ｂは抵抗Ｒ１１を介して前記トランジスタＱ４３
のコレクタ端子（コンデンサＣ）に接続されている。ま
たトランジスタＱ５１とＱ５２の各ベース端子には、後
述の制御信号生成手段２０に接続され、それぞれ制御信
号Ｄ５，Ｄ６が入力される。
子（コンデンサＣ）には、クランプ手段４およびバッフ
ァ手段５が接続されている。前記クランプ手段４は、ト
ランジスタＱ５１とＱ５２とから構成されている。前記
トランジスタＱ５１とＱ５２は、それぞれＮＰＮ型およ
びＰＮＰ型のトランジスタからなり、各コレクタ端子ど
うし及びエミッタ端子どうしが互いに接続され、一方の
接続点４ａには下限電圧源Ｖminに接続され、他方の接
続点４ｂは抵抗Ｒ１１を介して前記トランジスタＱ４３
のコレクタ端子（コンデンサＣ）に接続されている。ま
たトランジスタＱ５１とＱ５２の各ベース端子には、後
述の制御信号生成手段２０に接続され、それぞれ制御信
号Ｄ５，Ｄ６が入力される。
【００３７】前記バッファ手段５は、高入力および低出
力インピーダンスを有するものであればよく、一般的に
演算増幅器を使用した電圧フォロアなどから構成されて
いる。そして、このバッファ手段５の出力端子OUTから
正弦波状の出力信号Ｖｏが出力される。なお、前記下限
電圧源Ｖminは、この正弦波発生回路の出力である正弦
波出力信号の下限側の電圧値である。
力インピーダンスを有するものであればよく、一般的に
演算増幅器を使用した電圧フォロアなどから構成されて
いる。そして、このバッファ手段５の出力端子OUTから
正弦波状の出力信号Ｖｏが出力される。なお、前記下限
電圧源Ｖminは、この正弦波発生回路の出力である正弦
波出力信号の下限側の電圧値である。
【００３８】制御信号生成手段２０は、図示しない複数
のフリップフロップや論理回路を組みあわせて構成され
ている。そして、図２に示すようにある基準信号Ｖsに
対して所定のタイミングからなる各制御信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６を生成する。前記制御
信号生成手段２０において生成された各制御信号Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６は、前記トランジス
タＱ７，Ｑ１７，Ｑ２７，Ｑ３７，Ｑ５１およびＱ５２
のベース端子にそれぞれ与えられる。
のフリップフロップや論理回路を組みあわせて構成され
ている。そして、図２に示すようにある基準信号Ｖsに
対して所定のタイミングからなる各制御信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６を生成する。前記制御
信号生成手段２０において生成された各制御信号Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６は、前記トランジス
タＱ７，Ｑ１７，Ｑ２７，Ｑ３７，Ｑ５１およびＱ５２
のベース端子にそれぞれ与えられる。
【００３９】以下、本発明の動作と正弦波の生成過程に
ついて説明する。 （充電時）先ず、時刻ｔ０では、制御信号Ｄ５において
正論理のパルス信号が出力され、制御信号Ｄ６において
は負論理のパルス信号が出力される。これによりクラン
プ手段４のトランジスタＱ５１およびＱ５２が同時にＯ
Ｎ状態に設定される。
ついて説明する。 （充電時）先ず、時刻ｔ０では、制御信号Ｄ５において
正論理のパルス信号が出力され、制御信号Ｄ６において
は負論理のパルス信号が出力される。これによりクラン
プ手段４のトランジスタＱ５１およびＱ５２が同時にＯ
Ｎ状態に設定される。
【００４０】前記クランプ手段４の接続点４ａには、下
限電圧源Ｖminが接続されている。よって、前記コンデ
ンサＣの電位Ｖｃが前記下限電圧源Ｖminの電圧よりも
高い場合（Ｖｃ＞Ｖmin）には、コンデンサＣから抵抗
Ｒ１１およびトランジスタＱ５１を介して下限電圧源Ｖ
minの方向に放電電流ＩD1が流れるため、、コンデンサ
Ｃの電位を下限電圧源Ｖminに設定される。また前記コ
ンデンサＣの電位Ｖｃが前記下限電圧源Ｖminの電圧よ
りも低い場合（Ｖｃ＜Ｖmin）には、下限電圧源Ｖminか
らトランジスタＱ２５および抵抗Ｒ８を介してコンデン
サＣの方向に充電電流ＩC1が流れるため、コンデンサＣ
の電位を下限電圧源Ｖminに設定される。すなわち、正
弦波出力Ｖｏの負方向の極値（電位Ｖｃ）が、下限電圧
源Ｖminよりも高い状態および低い状態のいずれにおい
ても、常に正弦波出力Ｖｏの負方向の極値を下限電圧源
Ｖminに設定することが可能とされている。
限電圧源Ｖminが接続されている。よって、前記コンデ
ンサＣの電位Ｖｃが前記下限電圧源Ｖminの電圧よりも
高い場合（Ｖｃ＞Ｖmin）には、コンデンサＣから抵抗
Ｒ１１およびトランジスタＱ５１を介して下限電圧源Ｖ
minの方向に放電電流ＩD1が流れるため、、コンデンサ
Ｃの電位を下限電圧源Ｖminに設定される。また前記コ
ンデンサＣの電位Ｖｃが前記下限電圧源Ｖminの電圧よ
りも低い場合（Ｖｃ＜Ｖmin）には、下限電圧源Ｖminか
らトランジスタＱ２５および抵抗Ｒ８を介してコンデン
サＣの方向に充電電流ＩC1が流れるため、コンデンサＣ
の電位を下限電圧源Ｖminに設定される。すなわち、正
弦波出力Ｖｏの負方向の極値（電位Ｖｃ）が、下限電圧
源Ｖminよりも高い状態および低い状態のいずれにおい
ても、常に正弦波出力Ｖｏの負方向の極値を下限電圧源
Ｖminに設定することが可能とされている。
【００４１】また時刻t０では、制御信号Ｄ１，Ｄ２、
Ｄ３およびＤ４がＬレベル信号に設定されているため、
トランジスタＱ７，Ｑ１７、Ｑ２７およびＱ３７はすべ
てＯＦＦ状態である。よって、放電部１および充電部２
はともにＯＦＦ状態にあり、充電電流ＩCおよび放電電
流ＩDはともに遮断状態にある。このため、正弦波出力
Ｖｏは、下限電圧源Ｖminを基準に振幅として生成する
ことができ、常に正弦波出力Ｖｏを一定のダイナミック
レンジ内に納めることが可能となる。なお、前記放電電
流ＩD1又は充電電流ＩC1が流れるのときの時定数は、コ
ンデンサＣの容量と抵抗Ｒ１１との積Ｃ・Ｒ１１となる
ため、抵抗Ｒ１１を適度な大きさに設定しておくことに
より、瞬時にコンデンサＣの電位を下限電圧源Ｖminに
設定することが可能である。
Ｄ３およびＤ４がＬレベル信号に設定されているため、
トランジスタＱ７，Ｑ１７、Ｑ２７およびＱ３７はすべ
てＯＦＦ状態である。よって、放電部１および充電部２
はともにＯＦＦ状態にあり、充電電流ＩCおよび放電電
流ＩDはともに遮断状態にある。このため、正弦波出力
Ｖｏは、下限電圧源Ｖminを基準に振幅として生成する
ことができ、常に正弦波出力Ｖｏを一定のダイナミック
レンジ内に納めることが可能となる。なお、前記放電電
流ＩD1又は充電電流ＩC1が流れるのときの時定数は、コ
ンデンサＣの容量と抵抗Ｒ１１との積Ｃ・Ｒ１１となる
ため、抵抗Ｒ１１を適度な大きさに設定しておくことに
より、瞬時にコンデンサＣの電位を下限電圧源Ｖminに
設定することが可能である。
【００４２】次に、時刻ｔ１で、制御信号生成手段２０
が制御信号Ｄ３のみをＨレベル信号に切り換える。これ
により、トランジスタＱ２７のみがＯＮ状態に設定さ
れ、トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ３７はＯＦＦ状態が
維持される。よって、充電部２のカレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の各トランジスタがＯＦＦの状態に設定され、
充電部２のカレントミラー回路Ｋ３のトランジスタＱ２
５，Ｑ２１，Ｑ２３，Ｑ２６に定電流Ｉ２１が流れる。
このとき、定電流Ｉ２１の大きさは、温度センサ３によ
って設定された可変電流源Ｉvarから充電電流調整部Ｃ
Ｃ１のを構成するカレントミラー回路のトランジスタＱ
２６とトランジスタＱ６０とのエミッタ面積比によって
決定される。充電電流調整部ＣＣ１では、前記トランジ
スタＱ６０に対するトランジスタＱ２６のエミッタ面積
比は４：１であるので、トランジスタＱ２６にはトラン
ジスタＱ６０に流れる電流Ｉ0の１／４倍の定電流Ｉ２
１（＝１／４×Ｉ0）が流れる。
が制御信号Ｄ３のみをＨレベル信号に切り換える。これ
により、トランジスタＱ２７のみがＯＮ状態に設定さ
れ、トランジスタＱ７，Ｑ１７，Ｑ３７はＯＦＦ状態が
維持される。よって、充電部２のカレントミラー回路Ｋ
１，Ｋ２の各トランジスタがＯＦＦの状態に設定され、
充電部２のカレントミラー回路Ｋ３のトランジスタＱ２
５，Ｑ２１，Ｑ２３，Ｑ２６に定電流Ｉ２１が流れる。
このとき、定電流Ｉ２１の大きさは、温度センサ３によ
って設定された可変電流源Ｉvarから充電電流調整部Ｃ
Ｃ１のを構成するカレントミラー回路のトランジスタＱ
２６とトランジスタＱ６０とのエミッタ面積比によって
決定される。充電電流調整部ＣＣ１では、前記トランジ
スタＱ６０に対するトランジスタＱ２６のエミッタ面積
比は４：１であるので、トランジスタＱ２６にはトラン
ジスタＱ６０に流れる電流Ｉ0の１／４倍の定電流Ｉ２
１（＝１／４×Ｉ0）が流れる。
【００４３】またこのときには、放電部１では前記定電
流Ｉ１，Ｉ２が流れないため、カレントミラー回路Ｋ５
の全てのトランジスタＱ４１，Ｑ４２およびＱ４３がＯ
ＦＦ状態に設定される。またクランプ手段４のトランジ
スタＱ５１およびＱ５２もＯＦＦ状態に設定される。よ
って、前記エミッタ電流Ｉ２２は、全てコンデンサＣに
充電電流ＩCとして流れ込み、コンデンサＣを充電しは
じめる。このため、図２の正弦波出力Ｖｏに示すよう
に、時刻ｔ１から徐々にコンデンサＣの電位が上昇しは
じめる。
流Ｉ１，Ｉ２が流れないため、カレントミラー回路Ｋ５
の全てのトランジスタＱ４１，Ｑ４２およびＱ４３がＯ
ＦＦ状態に設定される。またクランプ手段４のトランジ
スタＱ５１およびＱ５２もＯＦＦ状態に設定される。よ
って、前記エミッタ電流Ｉ２２は、全てコンデンサＣに
充電電流ＩCとして流れ込み、コンデンサＣを充電しは
じめる。このため、図２の正弦波出力Ｖｏに示すよう
に、時刻ｔ１から徐々にコンデンサＣの電位が上昇しは
じめる。
【００４４】ここで図２に示される時刻ｔ１以降の正弦
波出力Ｖｏの勾配θ１は、コンデンサＣの静電容量と単
位時間当たりの充電電流ＩC（充電電流の勾配）の大き
さにより定まるが、前記充電電流ＩCはカレントミラー
回路Ｋ３のエミッタ電流Ｉ２２であるので、上記のよう
に温度センサ３の出力によって決定することができる。
そして、このような状態は次に制御信号Ｄ４が切り換わ
る時刻ｔ２まで維持される。
波出力Ｖｏの勾配θ１は、コンデンサＣの静電容量と単
位時間当たりの充電電流ＩC（充電電流の勾配）の大き
さにより定まるが、前記充電電流ＩCはカレントミラー
回路Ｋ３のエミッタ電流Ｉ２２であるので、上記のよう
に温度センサ３の出力によって決定することができる。
そして、このような状態は次に制御信号Ｄ４が切り換わ
る時刻ｔ２まで維持される。
【００４５】時刻ｔ２では、制御信号Ｄ４がＨレベル信
号に切り換わるため、トランジスタＱ２７とトランジス
タＱ３７がともにＯＮ状態に設定させられる。よって、
充電部２のカレントミラー回路Ｋ４のトランジスタＱ３
５のコレクタ電流がトランジスタＱ３７に引き込まれ、
入力側に定電流Ｉ３１が流れ、これと等量のエミッタ電
流Ｉ３２が出力側に流れる（Ｉ３１＝Ｉ３２）。
号に切り換わるため、トランジスタＱ２７とトランジス
タＱ３７がともにＯＮ状態に設定させられる。よって、
充電部２のカレントミラー回路Ｋ４のトランジスタＱ３
５のコレクタ電流がトランジスタＱ３７に引き込まれ、
入力側に定電流Ｉ３１が流れ、これと等量のエミッタ電
流Ｉ３２が出力側に流れる（Ｉ３１＝Ｉ３２）。
【００４６】前記定電流Ｉ３１の大きさは、トランジス
タＱ３６（充電電流調整部ＣＣ２）とトランジスタＱ６
０とからなるカレントミラー回路のエミッタ面積比によ
って決定される。すなわち、前記トランジスタＱ６０に
対するトランジスタＱ３６とのエミッタ面積比は４：２
であるので、トランジスタＱ３６にはカレントミラー回
路Ｋ３に比べ２倍の定電流Ｉ３１（＝２／４×Ｉ0）が
流れる。そして、コンデンサＣの充電電流ＩCは、前記
カレントミラー回路Ｋ３のエミッタ電流Ｉ２２とカレン
トミラー回路Ｋ４のエミッタ電流Ｉ３２とを加算した電
流であり、これは制御信号Ｄ３のみを与えた場合の電流
（１／４×Ｉ0）の３倍の大きさの電流である（ＩC＝Ｉ
２２＋Ｉ３２＝３／４×Ｉ0）。
タＱ３６（充電電流調整部ＣＣ２）とトランジスタＱ６
０とからなるカレントミラー回路のエミッタ面積比によ
って決定される。すなわち、前記トランジスタＱ６０に
対するトランジスタＱ３６とのエミッタ面積比は４：２
であるので、トランジスタＱ３６にはカレントミラー回
路Ｋ３に比べ２倍の定電流Ｉ３１（＝２／４×Ｉ0）が
流れる。そして、コンデンサＣの充電電流ＩCは、前記
カレントミラー回路Ｋ３のエミッタ電流Ｉ２２とカレン
トミラー回路Ｋ４のエミッタ電流Ｉ３２とを加算した電
流であり、これは制御信号Ｄ３のみを与えた場合の電流
（１／４×Ｉ0）の３倍の大きさの電流である（ＩC＝Ｉ
２２＋Ｉ３２＝３／４×Ｉ0）。
【００４７】よって、コンデンサＣは３倍の充電電流Ｉ
Cで充電されるため、時刻ｔ２以降の正弦波出力Ｖｏの
勾配θ２を時刻ｔ１−ｔ２間の勾配θ１に比べ３倍程度
大きく設定することができる（θ２＞θ１）。そして、
正弦波出力Ｖｏは、次に制御信号Ｄ４がＬレベルに切り
換わる時刻ｔ３まで前記勾配θ２に基づいて生成され、
時刻ｔ２−ｔ３の間では、コンデンサＣの電位が勾配θ
２にしたがって上昇する。
Cで充電されるため、時刻ｔ２以降の正弦波出力Ｖｏの
勾配θ２を時刻ｔ１−ｔ２間の勾配θ１に比べ３倍程度
大きく設定することができる（θ２＞θ１）。そして、
正弦波出力Ｖｏは、次に制御信号Ｄ４がＬレベルに切り
換わる時刻ｔ３まで前記勾配θ２に基づいて生成され、
時刻ｔ２−ｔ３の間では、コンデンサＣの電位が勾配θ
２にしたがって上昇する。
【００４８】時刻ｔ３では、制御信号Ｄ４のみがＬレベ
ル信号に切り換えられ、制御信号Ｄ３はＨレベル信号が
維持される。よって、トランジスタＱ２７がＯＮ状態、
トランジスタＱ３７がＯＦＦ状態に設定され、この状態
は時刻ｔ１−ｔ２間の場合と同様となるので正弦波出力
Ｖｏの勾配をθ１に設定できる。そして、正弦波出力Ｖ
ｏは、次の時刻ｔ４まで前記勾配θ１に基づいて生成さ
れる。よって、時刻ｔ３−ｔ４の間では、コンデンサＣ
の電位が勾配θ１にしたがって上昇する。
ル信号に切り換えられ、制御信号Ｄ３はＨレベル信号が
維持される。よって、トランジスタＱ２７がＯＮ状態、
トランジスタＱ３７がＯＦＦ状態に設定され、この状態
は時刻ｔ１−ｔ２間の場合と同様となるので正弦波出力
Ｖｏの勾配をθ１に設定できる。そして、正弦波出力Ｖ
ｏは、次の時刻ｔ４まで前記勾配θ１に基づいて生成さ
れる。よって、時刻ｔ３−ｔ４の間では、コンデンサＣ
の電位が勾配θ１にしたがって上昇する。
【００４９】次に時刻ｔ４では、制御信号Ｄ３がＬレベ
ル信号に切り換えられる。このため、トランジスタＱ２
７及びＱ３７がともにＯＦＦ状態に切り換えられ、カレ
ントミラー回路Ｋ３及びｋ４のエミッタ電流Ｉ２２及び
Ｉ３２が遮断させられる。よって、コンデンサＣに流れ
込む充電電流ＩC（エミッタ電流Ｉ２２）がカットされ
るため、コンデンサＣの電位ＶCは正弦波出力Ｖｏの最
大値であるＶmax[Ｖ]に設定される。
ル信号に切り換えられる。このため、トランジスタＱ２
７及びＱ３７がともにＯＦＦ状態に切り換えられ、カレ
ントミラー回路Ｋ３及びｋ４のエミッタ電流Ｉ２２及び
Ｉ３２が遮断させられる。よって、コンデンサＣに流れ
込む充電電流ＩC（エミッタ電流Ｉ２２）がカットされ
るため、コンデンサＣの電位ＶCは正弦波出力Ｖｏの最
大値であるＶmax[Ｖ]に設定される。
【００５０】（放電時）時刻ｔ５において、制御信号Ｄ
１がＬレベル信号からＨレベル信号に切り換えられる。
このＨレベル信号が放電部１のトランジスタＱ７のベー
ス端子に与えられて、トランジスタＱ７がＯＮ状態に切
り換えられる。よって、トランジスタＱ５がＯＮ状態に
設定されるため、カレントミラー回路Ｋ１の入力側のト
ランジスタＱ１，Ｑ３およびＱ６に定電流Ｉ１が流れ
る。
１がＬレベル信号からＨレベル信号に切り換えられる。
このＨレベル信号が放電部１のトランジスタＱ７のベー
ス端子に与えられて、トランジスタＱ７がＯＮ状態に切
り換えられる。よって、トランジスタＱ５がＯＮ状態に
設定されるため、カレントミラー回路Ｋ１の入力側のト
ランジスタＱ１，Ｑ３およびＱ６に定電流Ｉ１が流れ
る。
【００５１】なお、定電流Ｉ１の大きさは、温度センサ
３と可変電流源Ｉvarにより設定され、放電電流調整部
ＤＣ１を構成するカレントミラー回路の入力側のトラン
ジスタＱ６０に与えられる。ここで、前記放電電流調整
部ＤＣ１のカレントミラー回路の入力側（Ｑ６０）と出
力側（Ｑ６）のエミッタ面積比は４：１であるため、ト
ランジスタＱ６０に流れる電流をＩ0とすると、出力側
のトランジスタＱ６に流れる電流Ｉ１はＩ１＝１／４×
Ｉ0である。
３と可変電流源Ｉvarにより設定され、放電電流調整部
ＤＣ１を構成するカレントミラー回路の入力側のトラン
ジスタＱ６０に与えられる。ここで、前記放電電流調整
部ＤＣ１のカレントミラー回路の入力側（Ｑ６０）と出
力側（Ｑ６）のエミッタ面積比は４：１であるため、ト
ランジスタＱ６０に流れる電流をＩ0とすると、出力側
のトランジスタＱ６に流れる電流Ｉ１はＩ１＝１／４×
Ｉ0である。
【００５２】またカレントミラー回路Ｋ１では、出力側
のトランジスタＱ２、Ｑ４にエミッタ電流Ｉ２が流れる
が、このエミッタ電流Ｉ２の大きさは前記定電流Ｉ１と
同じ大きさである（Ｉ２＝Ｉ１＝１／４×Ｉ0）。
のトランジスタＱ２、Ｑ４にエミッタ電流Ｉ２が流れる
が、このエミッタ電流Ｉ２の大きさは前記定電流Ｉ１と
同じ大きさである（Ｉ２＝Ｉ１＝１／４×Ｉ0）。
【００５３】なお、このときカレントミラー回路Ｋ２で
は、制御信号Ｄ２がＬレベル信号であるため、トランジ
スタＱ１７がＯＦＦ状態である。よって、カレントミラ
ー回路Ｋ２全体がＯＦＦ状態にあり、定電流Ｉ１１およ
びエミッタ電流Ｉ１２はともに０である。よって、カレ
ントミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４２には、カレン
トミラー回路Ｋ１のエミッタ電流Ｉ２のみが流れる。
は、制御信号Ｄ２がＬレベル信号であるため、トランジ
スタＱ１７がＯＦＦ状態である。よって、カレントミラ
ー回路Ｋ２全体がＯＦＦ状態にあり、定電流Ｉ１１およ
びエミッタ電流Ｉ１２はともに０である。よって、カレ
ントミラー回路Ｋ５のトランジスタＱ４２には、カレン
トミラー回路Ｋ１のエミッタ電流Ｉ２のみが流れる。
【００５４】またこのとき、トランジスタＱ２７，Ｑ３
７に与えられる制御信号Ｄ３およびＤ４もＬレベル信号
であるため、充電部２全体もＯＦＦ状態にある。よっ
て、充電部２のカレントミラー回路Ｋ３およびＫ４の出
力部に流れるエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２も０であり、
コンデンサＣに充電電流Ｉｃは流れない状態にある。
７に与えられる制御信号Ｄ３およびＤ４もＬレベル信号
であるため、充電部２全体もＯＦＦ状態にある。よっ
て、充電部２のカレントミラー回路Ｋ３およびＫ４の出
力部に流れるエミッタ電流Ｉ２２，Ｉ３２も０であり、
コンデンサＣに充電電流Ｉｃは流れない状態にある。
【００５５】前記カレントミラー回路Ｋ５では、前記エ
ミッタ電流Ｉ２が流れてトランジスタＱ４１がＯＮ状態
となるため、トランジスタＱ４３のベース端子にベース
電流Ｉｂが流れ込みトランジスタＱ４３がＯＮ状態に設
定される。ところが、上述の通り充電電流ＩｃはＩｃ＝
０であるため、コンデンサＣに蓄積されていた電荷が、
前記トランジスタＱ４３を介して放出され、コンデンサ
ＣからトランジスタＱ４３の方向に放電電流ＩDが流れ
る。よって、時刻ｔ５から徐々にコンデンサＣの電位が
下降し始めるため、図２に示すように正弦波出力Ｖｏが
下降し始める。
ミッタ電流Ｉ２が流れてトランジスタＱ４１がＯＮ状態
となるため、トランジスタＱ４３のベース端子にベース
電流Ｉｂが流れ込みトランジスタＱ４３がＯＮ状態に設
定される。ところが、上述の通り充電電流ＩｃはＩｃ＝
０であるため、コンデンサＣに蓄積されていた電荷が、
前記トランジスタＱ４３を介して放出され、コンデンサ
ＣからトランジスタＱ４３の方向に放電電流ＩDが流れ
る。よって、時刻ｔ５から徐々にコンデンサＣの電位が
下降し始めるため、図２に示すように正弦波出力Ｖｏが
下降し始める。
【００５６】ここで正弦波出力Ｖｏの勾配（コンデンサ
の電位の勾配）θ３は、コンデンサＣの静電容量と単位
時間当たりの放電電流ＩD（放電電流の勾配）の大きさ
により定まるが、前記放電電流ＩDはトランジスタＱ４
３に流れ込むベース電流Ｉbの大きさに比例する。また
ベース電流Ｉb自体は、トランジスタＱ４１に流れ込む
ベース電流の大きさ、すなわち放電部１から出力される
エミッタ電流Ｉ２の大きさに依存する。さらにエミッタ
電流Ｉ２の大きさは、エミッタ電流Ｉ２の大きさを決定
するカレントミラー回路Ｋ１の入力側に流れる定電流Ｉ
１、さらには定電流Ｉ１の大きさを決定する放電電流調
整部ＤＣ１のカレントミラー回路の入力側のトランジス
タＱ６０と出力側のトランジスタＱ６のエミッタ面積比
によって決定される。しかも放電電流調整部ＤＣ１のカ
レントミラー回路の入力側に流れる定電流Ｉ0は、可変
電流源Ｉvar、すなわち温度センサ３の出力により決定
できる。
の電位の勾配）θ３は、コンデンサＣの静電容量と単位
時間当たりの放電電流ＩD（放電電流の勾配）の大きさ
により定まるが、前記放電電流ＩDはトランジスタＱ４
３に流れ込むベース電流Ｉbの大きさに比例する。また
ベース電流Ｉb自体は、トランジスタＱ４１に流れ込む
ベース電流の大きさ、すなわち放電部１から出力される
エミッタ電流Ｉ２の大きさに依存する。さらにエミッタ
電流Ｉ２の大きさは、エミッタ電流Ｉ２の大きさを決定
するカレントミラー回路Ｋ１の入力側に流れる定電流Ｉ
１、さらには定電流Ｉ１の大きさを決定する放電電流調
整部ＤＣ１のカレントミラー回路の入力側のトランジス
タＱ６０と出力側のトランジスタＱ６のエミッタ面積比
によって決定される。しかも放電電流調整部ＤＣ１のカ
レントミラー回路の入力側に流れる定電流Ｉ0は、可変
電流源Ｉvar、すなわち温度センサ３の出力により決定
できる。
【００５７】つまり、前記正弦波出力Ｖｏの勾配θ３
は、温度センサ３の出力で決定することができ、従来の
ように電流調整用の抵抗ＲとコンデンサＣの時定数ＲＣ
によって決定される構成ではない。よって、前記抵抗Ｒ
の大きさが温度変化に伴って変動した場合であっても、
放電電流ＩDが温度センサ３の出力以外の影響を受けて
温度変動するのを防止することが可能である。なお、前
記正弦波出力Ｖｏの勾配θ３は、次に制御信号Ｄ２が切
り換わる時刻ｔ６まで維持される。よって、時刻ｔ５−
ｔ６間では、正弦波出力Ｖｏが勾配θ３にしたがうもの
となる。
は、温度センサ３の出力で決定することができ、従来の
ように電流調整用の抵抗ＲとコンデンサＣの時定数ＲＣ
によって決定される構成ではない。よって、前記抵抗Ｒ
の大きさが温度変化に伴って変動した場合であっても、
放電電流ＩDが温度センサ３の出力以外の影響を受けて
温度変動するのを防止することが可能である。なお、前
記正弦波出力Ｖｏの勾配θ３は、次に制御信号Ｄ２が切
り換わる時刻ｔ６まで維持される。よって、時刻ｔ５−
ｔ６間では、正弦波出力Ｖｏが勾配θ３にしたがうもの
となる。
【００５８】次に時刻ｔ６において、制御信号Ｄ１に続
いて制御信号Ｄ２がＨレベル信号に切り換えられると、
トランジスタＱ１７がＯＮ状態に切り換えられる。これ
により、トランジスタＱ１５のコレクタ電流がトランジ
スタＱ１７に引き込まれるため、カレントミラー回路Ｋ
２の入力側に定電流Ｉ１１が流れ、出力側にこれと同じ
大きさのエミッタ電流Ｉ１２が流れる（Ｉ１１＝Ｉ１
２）。この際、入力側の定電流Ｉ１１の大きさは、放電
電流調整部ＤＣ２を構成するカレントミラー回路の入力
側のトランジスタＱ６０と出力側のトランジスタＱ１６
とのエミッタ面積比により決定される。すなわち、トラ
ンジスタＱ６０に流れる電流をＩ0とすると、トランジ
スタＱ１６側に流れる電流値は、２／４×Ｉ0である。
そして、カレントミラー回路Ｋ５の入力部のトランジス
タＱ４２には、前記出力電流Ｉ１１とエミッタ電流Ｉ１
２とを加算した定電流が流れるが、これは制御信号Ｄ１
のみを与えた場合の電流（１／４×Ｉ0）の３倍の大き
さの電流である（Ｉ２＋Ｉ１２＝３／４×Ｉ0）。
いて制御信号Ｄ２がＨレベル信号に切り換えられると、
トランジスタＱ１７がＯＮ状態に切り換えられる。これ
により、トランジスタＱ１５のコレクタ電流がトランジ
スタＱ１７に引き込まれるため、カレントミラー回路Ｋ
２の入力側に定電流Ｉ１１が流れ、出力側にこれと同じ
大きさのエミッタ電流Ｉ１２が流れる（Ｉ１１＝Ｉ１
２）。この際、入力側の定電流Ｉ１１の大きさは、放電
電流調整部ＤＣ２を構成するカレントミラー回路の入力
側のトランジスタＱ６０と出力側のトランジスタＱ１６
とのエミッタ面積比により決定される。すなわち、トラ
ンジスタＱ６０に流れる電流をＩ0とすると、トランジ
スタＱ１６側に流れる電流値は、２／４×Ｉ0である。
そして、カレントミラー回路Ｋ５の入力部のトランジス
タＱ４２には、前記出力電流Ｉ１１とエミッタ電流Ｉ１
２とを加算した定電流が流れるが、これは制御信号Ｄ１
のみを与えた場合の電流（１／４×Ｉ0）の３倍の大き
さの電流である（Ｉ２＋Ｉ１２＝３／４×Ｉ0）。
【００５９】よって、カレントミラー回路Ｋ５の出力側
のトランジスタＱ４３にも３倍のベース電流Ｉｂが流す
ことができるため、コンデンサＣの放電電流ＩDを３倍
の大きさに設定できる。このため、コンデンサＣの電位
の勾配θ４を前記勾配θ３の３倍の傾きに設定すること
ができる。すなわち、図２に示すように、時刻ｔ６以後
の正弦波出力Ｖｏの勾配θ４を前記勾配θ３に比べ３倍
程度大きく設定することができる。なお、前記勾配θ４
の状態は次に制御信号Ｄ２がＬレベルに切り換わる時刻
ｔ７まで維持される。
のトランジスタＱ４３にも３倍のベース電流Ｉｂが流す
ことができるため、コンデンサＣの放電電流ＩDを３倍
の大きさに設定できる。このため、コンデンサＣの電位
の勾配θ４を前記勾配θ３の３倍の傾きに設定すること
ができる。すなわち、図２に示すように、時刻ｔ６以後
の正弦波出力Ｖｏの勾配θ４を前記勾配θ３に比べ３倍
程度大きく設定することができる。なお、前記勾配θ４
の状態は次に制御信号Ｄ２がＬレベルに切り換わる時刻
ｔ７まで維持される。
【００６０】次に時刻ｔ７において、制御信号Ｄ２がＬ
レベル信号に切り換えられると、前記トランジスタＱ１
７がＯＦＦ状態に設定される。よって、前記時刻ｔ５−
ｔ６間同様の状態に設定されるため、正弦波出力Ｖｏの
勾配をθ３に戻すことができ、この状態が時刻ｔ８まで
維持される。よって、時刻ｔ７−ｔ８の間では、コンデ
ンサＣの電位が勾配θ３にしたがうものとなる。
レベル信号に切り換えられると、前記トランジスタＱ１
７がＯＦＦ状態に設定される。よって、前記時刻ｔ５−
ｔ６間同様の状態に設定されるため、正弦波出力Ｖｏの
勾配をθ３に戻すことができ、この状態が時刻ｔ８まで
維持される。よって、時刻ｔ７−ｔ８の間では、コンデ
ンサＣの電位が勾配θ３にしたがうものとなる。
【００６１】そして、時刻ｔ８では、前記時刻ｔ０同様
に、正論理のパルス信号が制御信号Ｄ５として出力さ
れ、負論理のパルス信号が制御信号Ｄ６として出力され
る。これにより、正弦波出力Ｖｏが下限電圧源Ｖminに
設定される。
に、正論理のパルス信号が制御信号Ｄ５として出力さ
れ、負論理のパルス信号が制御信号Ｄ６として出力され
る。これにより、正弦波出力Ｖｏが下限電圧源Ｖminに
設定される。
【００６２】上記正弦波発生回路では、正弦波出力Ｖｏ
を、制御信号生成手段２０による時間軸が正確な各制御
信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６によって
生成することができる。しかも、前記充・放電電流の大
きさが、時定数ＣＲで決定される構成ではないため、温
度変動に対する影響を受けにくい正弦波出力Ｖｏを生成
できる。すなわち、正弦波出力Ｖｏを、基準となる制御
信号に対して位相遅れのない波形とすることができる。
を、制御信号生成手段２０による時間軸が正確な各制御
信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６によって
生成することができる。しかも、前記充・放電電流の大
きさが、時定数ＣＲで決定される構成ではないため、温
度変動に対する影響を受けにくい正弦波出力Ｖｏを生成
できる。すなわち、正弦波出力Ｖｏを、基準となる制御
信号に対して位相遅れのない波形とすることができる。
【００６３】上記においては、前記放電電流調整部ＤＣ
１のトランジスタＱ６と充電電流調整部ＣＣ１のトラン
ジスタＱ２６のトランジスタＱ６０に対するエミッタ面
積が等しく、且つ放電電流調整部ＤＣ１のトランジスタ
Ｑ１６と充電電流調整部ＣＣ１のトランジスタＱ３６の
トランジスタＱ６０に対するエミッタ面積が等しいもの
が好ましい。このように設定すると、充電時および放電
時の充放電電流の勾配、すなわち正弦波出力Ｖｏの勾配
θ１とθ３および勾配θ２とθ４を等しくすることがで
きるため、均整のとれた正弦波を生成することが可能と
なる。
１のトランジスタＱ６と充電電流調整部ＣＣ１のトラン
ジスタＱ２６のトランジスタＱ６０に対するエミッタ面
積が等しく、且つ放電電流調整部ＤＣ１のトランジスタ
Ｑ１６と充電電流調整部ＣＣ１のトランジスタＱ３６の
トランジスタＱ６０に対するエミッタ面積が等しいもの
が好ましい。このように設定すると、充電時および放電
時の充放電電流の勾配、すなわち正弦波出力Ｖｏの勾配
θ１とθ３および勾配θ２とθ４を等しくすることがで
きるため、均整のとれた正弦波を生成することが可能と
なる。
【００６４】上記のように生成された正弦波出力Ｖｏ
は、バッファ手段５を介して外部に出力される。そし
て、前記正弦波出力Ｖｏは、必要に応じ増幅手段を介し
て信号増幅がなされ、例えば角速度センサの振動子を駆
動するドライブ信号として使用される。
は、バッファ手段５を介して外部に出力される。そし
て、前記正弦波出力Ｖｏは、必要に応じ増幅手段を介し
て信号増幅がなされ、例えば角速度センサの振動子を駆
動するドライブ信号として使用される。
【００６５】図３は本発明における他の正弦波発生回路
を示す回路構成図である。図３に示す正弦波発生回路
は、図１に示した正弦波発生回路において各カレントミ
ラー回路を構成しているトランジスタＱ６０，Ｑ６，Ｑ
１６，Ｑ２６およびＱ３６のエミッタ端子とグランド間
に抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４およびＲ２５を
挿入した回路構成である。
を示す回路構成図である。図３に示す正弦波発生回路
は、図１に示した正弦波発生回路において各カレントミ
ラー回路を構成しているトランジスタＱ６０，Ｑ６，Ｑ
１６，Ｑ２６およびＱ３６のエミッタ端子とグランド間
に抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４およびＲ２５を
挿入した回路構成である。
【００６６】図３に示すに正弦波発生回路おいては、前
記抵抗Ｒ２１に対する抵抗Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４およ
びＲ２５の各抵抗比によって前記コンデンサの充電電流
および放電電流の大きさを決定することができる。つま
り、トランジスタの出力電流はトランジスタのエミッタ
電圧によって算出できる。
記抵抗Ｒ２１に対する抵抗Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４およ
びＲ２５の各抵抗比によって前記コンデンサの充電電流
および放電電流の大きさを決定することができる。つま
り、トランジスタの出力電流はトランジスタのエミッタ
電圧によって算出できる。
【００６７】通常、各カレントミラー回路を構成するト
ランジスタのベース・エミッタ間電圧Ｖbeで同一である
から、各エミッタにそれぞれ抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２
３，Ｒ２４およびＲ２５を挿入すると、各カレントミラ
ー回路Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を構成する出力側のトラ
ンジスタのエミッタ電流比（Ｉ２：Ｉ１２：Ｉ２２：Ｉ
３２）は前記抵抗比で設定でき、この抵抗比によってコ
ンデンサーの充電電流および放電電流を設定できる。特
に、抵抗の温度特性の変化率がトランジスタのベース・
エミッタ間電圧Ｖbeの温度特性の変化率よりも小さい場
合、すなわちトランジスタのエミッタ電圧がベース・エ
ミッタ間電圧Ｖbeに支配されている場合に有効である。
ランジスタのベース・エミッタ間電圧Ｖbeで同一である
から、各エミッタにそれぞれ抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２
３，Ｒ２４およびＲ２５を挿入すると、各カレントミラ
ー回路Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を構成する出力側のトラ
ンジスタのエミッタ電流比（Ｉ２：Ｉ１２：Ｉ２２：Ｉ
３２）は前記抵抗比で設定でき、この抵抗比によってコ
ンデンサーの充電電流および放電電流を設定できる。特
に、抵抗の温度特性の変化率がトランジスタのベース・
エミッタ間電圧Ｖbeの温度特性の変化率よりも小さい場
合、すなわちトランジスタのエミッタ電圧がベース・エ
ミッタ間電圧Ｖbeに支配されている場合に有効である。
【００６８】なお、各カレントミラー回路の入力側に流
れる電流が等しくなるように各抵抗のバランスをとった
状態で前記カレントミラー回路をＩＣ化した場合、ＩＣ
化された抵抗の温度特性は同一であるため、カレントミ
ラー回路に接続された抵抗の温度特性はキャンセルさ
れ、抵抗比は変化せず、その結果カレントミラー回路の
出力電流比は変化しない。よって、温度変化があって
も、コンデンサーの充電電流および放電電流の大きさを
精度良く設定することができる。
れる電流が等しくなるように各抵抗のバランスをとった
状態で前記カレントミラー回路をＩＣ化した場合、ＩＣ
化された抵抗の温度特性は同一であるため、カレントミ
ラー回路に接続された抵抗の温度特性はキャンセルさ
れ、抵抗比は変化せず、その結果カレントミラー回路の
出力電流比は変化しない。よって、温度変化があって
も、コンデンサーの充電電流および放電電流の大きさを
精度良く設定することができる。
【００６９】このため、上記構成ではトランジスタ自体
に流れる電流の温度変動を防止できるようになる。よっ
て、カレントミラー回路で生成される充電電流および放
電電流の温度変動を小さくできる。
に流れる電流の温度変動を防止できるようになる。よっ
て、カレントミラー回路で生成される充電電流および放
電電流の温度変動を小さくできる。
【００７０】よって、図３に示す正弦波発生回路におい
ても図１の正弦波発生回路同様に精度の高い正弦波を生
成することが可能である。
ても図１の正弦波発生回路同様に精度の高い正弦波を生
成することが可能である。
【００７１】図４は上記正弦波発生回路の実施形態とし
て、角速度センサ用の振動子の駆動装置の構成を示すブ
ロック図である。
て、角速度センサ用の振動子の駆動装置の構成を示すブ
ロック図である。
【００７２】図４に示す角速度センサでは、感知手段
（センサ）としての振動子５１と、この振動子５１を所
定の駆動周波数からなるドライブ信号ＳＤで振動駆動さ
せるための駆動制御部５０、振動子５１から出力される
角速度の検出を行なうための検出制御部などから構成さ
れている。
（センサ）としての振動子５１と、この振動子５１を所
定の駆動周波数からなるドライブ信号ＳＤで振動駆動さ
せるための駆動制御部５０、振動子５１から出力される
角速度の検出を行なうための検出制御部などから構成さ
れている。
【００７３】前記振動子５１は、例えば圧電型の振動子
又は静電容量型の振動子などであり、長手方向に延びる
振動子５１の一方の先端には分岐形成された複数の振動
脚（例えば３脚）を有するものである。各振動脚の一方
（Ｙ１側）の面内には、長手方向（Ｚ方向）に延びる入
力電極ａがそれぞれ形成されており、他方（Ｙ２側）の
面内には一対の出力電極ｃ，ｄが形成されている。前記
振動子５１では、各振動脚の各入力電極aに前記ドライ
ブ信号ＳＤがドライブ手段５７より与えられると、振動
脚が並ぶ方向（Ｘ方向）に各振動脚が振動駆動させられ
る。この状態で前記振動子５１が、長軸Ｏを中心とする
軸回りに置かれると、回転の大きさに応じて生じるコリ
オリ力により前記振動子５１が振動方向（Ｘ方向）と直
交方向（Ｙ方向）に撓み変形させられる。この変形によ
り、振動子５１に形成されている他方の面に形成された
一対の出力電極ｃ，ｄからそれぞれ位相の異なる出力信
号Ｓｃ，Ｓｄが前記コリオリ力の大きさに応じ出力され
る。
又は静電容量型の振動子などであり、長手方向に延びる
振動子５１の一方の先端には分岐形成された複数の振動
脚（例えば３脚）を有するものである。各振動脚の一方
（Ｙ１側）の面内には、長手方向（Ｚ方向）に延びる入
力電極ａがそれぞれ形成されており、他方（Ｙ２側）の
面内には一対の出力電極ｃ，ｄが形成されている。前記
振動子５１では、各振動脚の各入力電極aに前記ドライ
ブ信号ＳＤがドライブ手段５７より与えられると、振動
脚が並ぶ方向（Ｘ方向）に各振動脚が振動駆動させられ
る。この状態で前記振動子５１が、長軸Ｏを中心とする
軸回りに置かれると、回転の大きさに応じて生じるコリ
オリ力により前記振動子５１が振動方向（Ｘ方向）と直
交方向（Ｙ方向）に撓み変形させられる。この変形によ
り、振動子５１に形成されている他方の面に形成された
一対の出力電極ｃ，ｄからそれぞれ位相の異なる出力信
号Ｓｃ，Ｓｄが前記コリオリ力の大きさに応じ出力され
る。
【００７４】上記駆動制御部５０では、振動子５１が二
値化手段５２と、位相検出部５３、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）５４，ＶＣＯ（電圧制御発振器）５５、分周
器５６とからなるＰＬＬ（フェーズロックループ）とド
ライブ手段５７により駆動される。前記ドライブ手段５
７から振動子５１に正弦波状のドライブ信号ＳＤが与え
られると、振動子５１の検出電極ｃ，ｄからも正弦波状
の出力信号Ｓｃ，Ｓｄが出力される。そして、前記振動
子５１が回転系に置かれると、前記出力信号ＳｃとＳｄ
との間には回転により生じたコリオリ力に相当する位相
差が発生する。
値化手段５２と、位相検出部５３、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）５４，ＶＣＯ（電圧制御発振器）５５、分周
器５６とからなるＰＬＬ（フェーズロックループ）とド
ライブ手段５７により駆動される。前記ドライブ手段５
７から振動子５１に正弦波状のドライブ信号ＳＤが与え
られると、振動子５１の検出電極ｃ，ｄからも正弦波状
の出力信号Ｓｃ，Ｓｄが出力される。そして、前記振動
子５１が回転系に置かれると、前記出力信号ＳｃとＳｄ
との間には回転により生じたコリオリ力に相当する位相
差が発生する。
【００７５】前記二値化手段５２では、振動子５１の出
力信号（正弦波出力）Ｓｃ，Ｓｄが所定のスレッショル
ド電圧を基準に二値信号Ｄｃ，Ｄｄに変換される。
力信号（正弦波出力）Ｓｃ，Ｓｄが所定のスレッショル
ド電圧を基準に二値信号Ｄｃ，Ｄｄに変換される。
【００７６】位相差検出部５３では、前記二値信号Ｄ
ｃ，ＤｄとＶＣＯ５５から出力される基準信号Ｖｓを分
周器５６で分周した分周信号Ｖｒとがそれぞれ位相比較
され、位相差をパルス状の差信号として出力する。前記
パルス状の差信号は、ＬＰＦ５４において直流化（積分
と高周波成分の遮断）され、ＶＣＯ制御電圧としてＶＣ
Ｏ５５の制御端子（図示せず）に与えられる。ＶＣＯ５
５は、一定の自走周波数を持ち、前記ＶＣＯ制御電圧が
与えられると、前記ＶＣＯ制御電圧に応じた発振周波数
を調整し、前記二値信号Ｄｃ，Ｄｄの位相差に相当する
時間幅の中点にロックする基準信号Ｖｓを出力する。こ
れにより、振動子５１への入力信号であるドライブ信号
ＳＤが、常に振動子５１の正弦波状の出力信号（出力信
号ＳｃとＳｄの位相差に相当する時間幅の中点）にロッ
クするように駆動される。
ｃ，ＤｄとＶＣＯ５５から出力される基準信号Ｖｓを分
周器５６で分周した分周信号Ｖｒとがそれぞれ位相比較
され、位相差をパルス状の差信号として出力する。前記
パルス状の差信号は、ＬＰＦ５４において直流化（積分
と高周波成分の遮断）され、ＶＣＯ制御電圧としてＶＣ
Ｏ５５の制御端子（図示せず）に与えられる。ＶＣＯ５
５は、一定の自走周波数を持ち、前記ＶＣＯ制御電圧が
与えられると、前記ＶＣＯ制御電圧に応じた発振周波数
を調整し、前記二値信号Ｄｃ，Ｄｄの位相差に相当する
時間幅の中点にロックする基準信号Ｖｓを出力する。こ
れにより、振動子５１への入力信号であるドライブ信号
ＳＤが、常に振動子５１の正弦波状の出力信号（出力信
号ＳｃとＳｄの位相差に相当する時間幅の中点）にロッ
クするように駆動される。
【００７７】前記分周器５６は、ＶＣＯ５５の発振周波
数を振動子５１の駆動周波数まで分周した分周信号Ｖｒ
を生成する。また前記ドライブ手段５７には上記図１に
示す正弦波発生回路および信号増幅部（図示せず）など
が設けられている。
数を振動子５１の駆動周波数まで分周した分周信号Ｖｒ
を生成する。また前記ドライブ手段５７には上記図１に
示す正弦波発生回路および信号増幅部（図示せず）など
が設けられている。
【００７８】前記分周器５６から出力された分周信号Ｖ
ｒは、ドライブ手段５７内の制御信号生成手段２０に与
えられる。前記制御信号生成手段２０では、前記分周信
号Ｖｒから前記制御信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５
およびＤ６を生成する。そして、上述のように正弦波発
生回路が正弦波出力Ｖｏを生成し、前記信号増幅部が前
記正弦波出力Ｖｏを増幅することによって振動子５１を
駆動するドライブ信号ＳＤが生成される。
ｒは、ドライブ手段５７内の制御信号生成手段２０に与
えられる。前記制御信号生成手段２０では、前記分周信
号Ｖｒから前記制御信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５
およびＤ６を生成する。そして、上述のように正弦波発
生回路が正弦波出力Ｖｏを生成し、前記信号増幅部が前
記正弦波出力Ｖｏを増幅することによって振動子５１を
駆動するドライブ信号ＳＤが生成される。
【００７９】前記正弦波出力Ｖｏを増幅したドライブ信
号ＳＤは、温度変動の影響の少ない精度の高い信号であ
るため、振動子５１の出力信号Ｓｃ，Ｓｄ間に生じる位
相差に相当する時間幅を確実に検出することができるよ
うになる。そして、この位相差に相当する時間を積分平
滑することにより、精度の高い角速度出力を得ることが
できることが可能となる。 なお、上記においては正弦
波を生成する実施形態を示したが、制御信号生成手段の
制御信号を様々に組み合せることにより、その他の波形
（例えば三角波、台形波など）を任意の波形に生成する
ことも可能である。
号ＳＤは、温度変動の影響の少ない精度の高い信号であ
るため、振動子５１の出力信号Ｓｃ，Ｓｄ間に生じる位
相差に相当する時間幅を確実に検出することができるよ
うになる。そして、この位相差に相当する時間を積分平
滑することにより、精度の高い角速度出力を得ることが
できることが可能となる。 なお、上記においては正弦
波を生成する実施形態を示したが、制御信号生成手段の
制御信号を様々に組み合せることにより、その他の波形
（例えば三角波、台形波など）を任意の波形に生成する
ことも可能である。
【００８０】さらに、前記制御信号生成手段をマイコン
制御で構成してもよい。この場合、ソフトウエアによ
り、任意に各制御信号を生成することが可能である。
制御で構成してもよい。この場合、ソフトウエアによ
り、任意に各制御信号を生成することが可能である。
【００８１】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、温度変化
の影響を小さくした精度の高い正弦波を生成することが
できる。
の影響を小さくした精度の高い正弦波を生成することが
できる。
【００８２】さらに角速度センサに上記正弦波発生回路
を使用することにより、振動子を高い精度で駆動するこ
とができる。よって、精度の高い角速度を得ることが可
能となる。
を使用することにより、振動子を高い精度で駆動するこ
とができる。よって、精度の高い角速度を得ることが可
能となる。
【図１】本発明における正弦波発生回路を示す回路構成
図、
図、
【図２】制御信号と正弦波出力信号とのタイミングチャ
ート図、
ート図、
【図３】本発明における他の正弦波発生回路を示す回路
構成図、
構成図、
【図４】正弦波発生回路の実施形態として、角速度セン
サ用の振動子の駆動装置の構成を示すブロック図、
サ用の振動子の駆動装置の構成を示すブロック図、
【図５】Ａは従来の第１の正弦波発生回路を示す回路構
成図、同図Ｂは位相遅れの様子を示す図、
成図、同図Ｂは位相遅れの様子を示す図、
【図６】従来の第２の正弦波発生回路における正弦波の
生成方法の概念を示し、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は入力信号、
Ｖoは正弦波出力を示す図、
生成方法の概念を示し、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は入力信号、
Ｖoは正弦波出力を示す図、
１ 放電部
２ 充電部
３ 温度センサ
４ クランプ手段
２０ 制御信号生成手段
Ｃ 充放電用のコンデンサ、
ＣＣ１、ＣＣ２ 充電電流調整部
ＤＣ１、ＤＣ２ 放電電流調整部
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５、Ｄ６ 制御信号
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５ カレントミラー回路
Ｉ２，Ｉ１２，Ｉ２２，Ｉ３２ エミッタ電流
Ｉvar 可変電流源
Ｑ トランジスタ
Ｒ 抵抗
Ｖo 正弦波出力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高井 大輔
東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ
ス電気株式会社内
(72)発明者 鈴木 裕久
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 西村 正明
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 2F105 BB09 CD02 CD06 CD11
5J049 AA11 AA12 AA19 AA23
5J081 AA08 BB04 CC17 DD03 DD09
EE03 EE04 EE20 FF09 FF10
FF12 FF17 FF23 FF25 FF26
GG05 HH06 KK02 KK22 KK24
LL05 MM01 MM03
Claims (6)
- 【請求項１】 充放電を行うコンデンサと、前記コンデ
ンサに所定の充電電流を与える充電部と、前記コンデン
サから放電電流を放出させる放電部と、前記充電電流の
大きさを調整する充電電流調整部と、前記放電電流の大
きさを調整する放電電流調整部と、前記コンデンサの電
位が正弦波形状の出力信号となるように前記複数の電流
調整部に制御信号を与える制御信号生成手段と、を有す
る正弦波発生装置において、 前記充電電流及び放電電流の大きさが、前記両電流調整
部に設けられたトランジスタのエミッタ電流比により決
定されることを特徴とする正弦波発生回路。 - 【請求項２】 前記両電流調整部がカレントミラー回路
からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比が、前記
各カレントミラー回路の入力側と出力側に設けられたト
ランジスタの数又はＩＣ内のトランジスタのｐｎ接合部
分のエミッタ面積比である請求項１記載の正弦波発生回
路。 - 【請求項３】 前記両電流調整部がカレントミラー回路
からなり、前記トランジスタのエミッタ電流比が、前記
トランジスタのエミッタに接続される抵抗の比により決
定される請求項１記載の正弦波発生回路。 - 【請求項４】 前記各カレントミラー回路の入力側のト
ランジスタには、温度センサの出力に応じた定電流が与
えられる請求項１ないし３のいずれかに記載の正弦波発
生回路。 - 【請求項５】 温度センサの出力が、トランジスタのベ
ース−エミッタ間電圧である請求項４記載の正弦波発生
回路。 - 【請求項６】 角速度が与えられたときに互いに位相の
異なる出力信号を出力する振動子と、前記出力信号の振
幅極性に応じ前記両出力信号を二値信号に変換する二値
化手段と、前記両二値信号間の位相差を比較して差信号
に対応するパルス信号を出力する位相差検出部と、前記
パルス信号から制御電圧を生成するローパスフィルタ
と、前記制御電圧に応じた周波数で発振する電圧制御発
振器と、この電圧制御発振器から出力された基準信号を
分周して所定周波数の分周信号を生成する分周手段と、
前記分周信号から正弦波形状の前記振動子の駆動信号を
生成するドライブ手段と、からなる振動子の駆動装置に
おいて、 前記正弦波発生回路が前記ドライブ手段に設けられてお
り、前記分周手段から出力される分周信号を基準に制御
信号を生成し、この制御信号から前記正弦波形状の駆動
信号が生成されるものである請求項１ないし５のいずれ
かに記載の正弦波発生回路を用いた振動子の駆動装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001266794A JP4857408B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 正弦波発生回路 |
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| JP2003078395A true JP2003078395A (ja) | 2003-03-14 |
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-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001266794A patent/JP4857408B2/ja not_active Expired - Fee Related
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