JP2503577Y2 - 電圧制御発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案はシュミットトリガ回路を用いた電圧制御発振
器に関するものである。

B.考案の概要 本考案は定電流源とコンデンサとを組み合わせ、コン
デンサの充放電を利用してシュミットトリガ回路から発
振出力を得る電圧制御発振器において、 コンデンサの一端側及び他端側をシュミットトリガ回
路の出力信号に基づいて定電流源に切り替え接続すると
共に、コンデンサの両端の差電圧をシュミットトリガ回
路に入力することによって、 組み立てが簡単であり、かつ発振精度を向上するよう
にしたものである。

C.従来の技術 第４図はシュミットトリガ回路を用いた電圧制御発振
器の従来例を示す図である。この回路においては、定電
流源１よりダイオードD₂を通じてコンデンサＣを充電
し、その充電電圧によりシュミットトリガ回路２をオン
にしてトランジスタQ₀をオンにし、これにより前記コン
デンサＣを一対のトランジスタQ₁，Q₂よりなるカレント
ミラーを通じて放電させ、コンデンサＣの放電に伴って
シュミットトリガ回路２がオフとなり、こうした充放電
が繰り返されることにより所定の発振出力を得ている。

ここでカレントミラーにおいては、定電流源１よりダ
イオードD₁を通じてバイアス用のトランジスタQ₁に基準
電流を流し込むと共にベースにも分流させると、トラン
ジスタQ₁のコレクタ電流が略基準電流に等しくなるよう
に自動的にバイアスされ、トランジスタQ₁のベース、エ
ミッタ間にはコレクタに基準電流を流す条件に対応した
電圧V_BEが生じる。この電圧V_BEが電流源のトランジスタ
Q₂をバイアスするのでトランジスタQ₂には基準電流と同
じ値の電流が流れて定電流特性が得られる。

D.考案が解決しようとする課題 第４図の回路では、特性の揃ったトランジスタにより
カレントミラーを構成しなければならないため、個別素
子により組み立てることが困難であり、素子間に特性の
差異がある場合には発振出力の誤差となって現れた。

本考案の目的は、このような課題を解決することにあ
る。

E.課題を解決するための手段 第１図は本考案の構成を示す回路図である。図中S₁〜
S₃は、コンデンサＣの接続状態を切り替えるためのスイ
ッチ部であり、各々スイッチ駆動部３よりの切り替え指
令により一斉に接点ａ側に切り替わるか、あるいは一斉
に接点ｂ側に切り替わる。スイッチ部S₂の接点ｂ及びス
イッチ部S₃の接点ａは各々基準電位例えばアース電位に
接続される。４は差動アンプであり、コンデンサＣの両
端電圧の差分を取り込み、その出力電圧をシュミットト
リガ回路２に入力電圧として与える。前記スイッチ駆動
部３は、シュミットトリガ回路２の出力レベルが「０」
のときにはスイッチ部S₁〜S₃の各接点をａ側に切り替え
るための切り替え指令を出力し、前記出力レベルが
「１」のときにはスイッチ部S₁〜S₃の各接点をｂ側に切
り替えるための切り替え指令を出力する。

F.作用 今スイッチ部S₁〜S₃の接点がａ側に切り替わっている
とすると、コンデンサＣの接続は第２図（Ａ）のような
モードとなる。即ちコンデンサＣの一端及び他端は定電
流源１及びアース電位に夫々接続される。この結果コン
デンサＣに矢印方向の電流が流れるため差動アンプ４の
出力電圧が上昇し、シュミットトリガ回路２のオン電圧
を越えるとシュミットトリガ回路２の出力レベルが
「１」となる。これによってスイッチ駆動部３からは切
り替え指令が出力され、スイッチ部S₁〜S₃を接点ｂ側に
切り替える。これによりコンデンサＣの接続モードは第
２図（Ｂ）に示すようになり矢印方向に電源が流れて差
動アンプ４の出力電圧が下降する。この出力電圧がシュ
ミットトリガ回路２のオフ電圧以下になるとシュミット
トリガ回路２の出力レベルが「０」になり、スイッチ駆
動部３を介してスイッチ部S₁〜S₃が接点ａ側に切り替わ
る。このような動作が繰り返されることにより所定の発
振出力が得られる。

G.実施例 第３図は本考案の実施例を示す図であり、この実施例
では、上記のスイッチ部S₁として２個のPNPトランジス
タQ₃，Q₄を用い、スイッチ部S₂，S₃として夫々NPNトラ
ンジスタQ₅，Q₆を用いている。スイッチ駆動部3₁は、シ
ュミットトリガ回路２の出力レベルが「０」のときにト
ランジスタQ₃，Q₄を夫々オン、オフとするための切り替
え指令を出力し、前記出力レベルが「１」のときにトラ
ンジスタQ₃，Q₄を夫々オフ、オンとするための切り替え
指令を出力する。スイッチ部3₂は、シュミットトリガ回
路２の出力レベルが「０」のときにトランジスタQ₅，Q₆
を夫々オフ、オンするための切り替え指令を出力し、前
記出力レベルが「１」のときにトランジスタQ₅，Q₆を夫
々オン、オフするための切り替え指令を出力する。

このような構成によれ、トランジスタQ₃〜Q₆の状態に
応じてコンデンサＣの接続状態は第２図（Ａ）、（Ｂ）
に示すモードの間で切り替わり、「F.作用」の項で述べ
たと同様の動作により所定の発振出力が得られる。

G.考案の効果 本考案によれば、コンデンサの一端側及び他端側をシ
ュミットトリガ回路の出力信号に基づいて定電流源に切
り替え接続すると共に、コンデンサの両端の差電圧をシ
ュミットトリガ回路に入力するようにしているため、カ
レントミラーを構成することなくスイッチ素子を単なる
電流スイッチとして用いることができるから、特性の揃
った素子同士を選択して組み込まなくて済み、組み立て
が簡単になる上、カレントミラーのスイッチ素子特性の
差に基づく発振出力の誤差が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を示す回路図、第２図はコンデンサの接
続モードを示す説明図、第３図は本考案の実施例を示す
回路図、第４図は従来例を示す回路図である。 １…定電流源、２…シュミットトリガ回路、３…スイッ
チ駆動部、４…差動アンプ、S₁〜S₃スイッチ部。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】定電流源と、コンデンサの一端及び他端を
   夫々前記定電流源及び基準電位に接続するモードと前記
   コンデンサの一端を定電流源から切り離して基準電位に
   接続しかつ他端を基準電位から切り離して前記定電流源
   に接続するモードとの間で切り替えを行うスイッチ部
   と、前記コンデンサの両端電圧の差分を取り出す差動ア
   ンプと、この差動アンプの出力電圧を入力電圧とするシ
   ュミットトリガ回路と、このシュミットトリガ回路の出
   力に基づいて前記スイッチ部に切り替え指令を出力する
   スイッチ駆動部とを有してなることを特徴とする電圧制
   御発振器。