JP3418506B2 - 出力負荷検出装置 - Google Patents
出力負荷検出装置Info
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Description
係り、より詳しくは、ディジタル/アナログ変換器の出
力端で負荷の大きさが変わったとき、この負荷の大きさ
を自動に感知し、負荷に流す電流の大きさを変更するこ
との出来る出力負荷検出装置に関する。
するために一般的に用いられるディジタル/アナログ変
換器は電流出力を基本にしている。このとき、出力負荷
は、75オーム(Ω)の抵抗素子とモニタとが並列に連
結された合成並列インピーダンス、すなわち37.5Ω
である場合と、75Ωの抵抗素子だけである場合とに区
分できる。
タが直接接続された場合であり、75Ω負荷となるのは
ローパスフィルタなどのようなアナログバッファ回路が
出力端子とモニタとの間に介挿された場合である。
においては、上記のような2種類の出力負荷に対してそ
れぞれ1Vp−pの電圧出力範囲を満たすように電流出
力を行なうようにする必要がある。
の構成を示す回路図である。ディジタル信号が入力され
るディジタル/アナログ変換器(DAC)1と、一定の
基準電圧を発生する基準電圧発生回路(Vref)2
と、この基準電圧が非反転入力端に入力される比較器
(CP)3と、比較器(CP)3の出力をゲート端に入
力されるトランジスタQ2と、トランジスタQ2のドレ
イン端と比較器(CP)3の反転入力端とが共通接続さ
れた一側端と、抵抗Rと、他側端とを有する接地される
電源Vddがドレイン端に印加され、ゲート端とソース
端とが共通にトランジスタQ2のソース端に接続される
トランジスタQ1とから構成されている。トランジスタ
Q1,Q2の共通接続点PはDAC1の制御端子Cに接
続されている。
ナログ信号に変換され出力負荷4に供給される。このと
き、基準電圧発生回路2で発生された電圧と抵抗Rとに
よって定まる定電流がトランジスタQ1に流れ、この電
流に比例してDAC1の出力電流が流れるように制御端
子Cに制御信号が印加される。即ち、トランジスタQ1
とDAC1内部の電流源とが電流ミラーの関係となるよ
う構成されており、トランジスタQ1の大きさに従い出
力電流の範囲が決まる。
たように、ビデオ信号用のディジタル/アナログ変換器
の出力負荷には1Vp−pの電圧出力の範囲を満たすよ
うに出力電流を供給しなければならず、しかも2種類の
出力負荷がある。このように、出力負荷の大きさが変わ
っても一定の出力電圧範囲を保持するためには電流の出
力範囲が変わらなければならない。従来のディジタル/
アナログ変換器では、75Ω,37.5Ωの各負荷に対
して、1つの負荷のみを考慮した基準電流を設定してビ
デオのディジタル/アナログ変換器が設計されていた。
従って、ディジタル/アナログ変換器の出力端の負荷の
大きさが変わる場合、それに対する基準電流を再設計し
て出力電流の範囲を変えなければならないという問題点
があった。
点を解決するためのものであって、ディジタル/アナロ
グ変換器の出力負荷の大きさを検出し、検出された負荷
の大きさに従い電流量を変更することにより、自動的に
1Vp−pのビデオの出力電圧の範囲を設定することの
出来る出力負荷検出装置を提供することを目的とする。
の本発明の出力負荷検出装置の構成は、制御端子に供給
される第1の制御信号に応じた出力電流を負荷に供給
し、出力電圧範囲を一定に保つよう動作するディジタル
/アナログ変換回路部と、前記負荷が所定値だけ変動す
るとこれを感知して、転換制御信号を出力する負荷変動
感知回路部と、前記転換制御信号を応答して、前記出力
電圧範囲を一定に保つよう前記第1の制御信号の大きさ
を転換させる負荷電流転換回路部とを有する。
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明
の好ましい実施の形態に従う出力負荷検出装置の詳細回
路図である。本実施の形態に従う出力負荷検出装置は、
ディジタル信号が入力され、このディジタル信号をアナ
ログ信号に変換するディジタル/アナログ変換回路部1
0と、ディジタル/アナログ変換回路部10の出力信号
が入力され、負荷の変動を感知する負荷変動感知回路部
20と、この負荷変動感知回路部20の出力信号が入力
されて一定の出力電圧を保持させるために制御信号をデ
ィジタル/アナログ回路部に出力する負荷電流転換回路
部30とからなる。
ディジタル信号が“1”入力端子に入力され、ハイレベ
ル“H”の電位信号が“0”入力端子に入力され、制御
信号がセレクト入力端子SELに入力されるマルチプレ
クサMUX21と、このマルチプレクサMUX21から
の出力信号が入力されるディジタル/アナログ変換器D
AC22とからなる。DAC22の出力は負荷Lに供給
される。
アナログ変換器DAC22の出力電圧が非反転入力端子
に入力され、基準電圧Vrefが反転入力端子に入力さ
れる比較器CP11と、制御信号がD入力端子にクロッ
ク信号がクロック入力端子にそれぞれ入力されるDフリ
ップフロップD12と、DフリップフロップD12の出
力端子Qとクロック入力端子CKとが連結され、比較器
CP11の出力端子がD入力端子に連結され、制御信号
がリセット入力端子RSに連結されるDフリップフロッ
プD13とからなる。
圧発生回路Vref36と、基準電圧発生回路Vref
36の出力電圧Vrefが非反転入力端子に入力される
比較器CP37と、比較器CP37の出力電圧がゲート
に連結され、比較器CP37の反転入力端子がソースに
連結されるトランジスタQ38と、トランジスタQ38
のソースと接地との間に連結される抵抗R39と、ソー
スが電源VDDとが連結され、ドレインがトランジスタQ
38のドレインと連結されるトランジスタQ31と、ソ
ースが電源VDDと連結され、ゲートがDフリップフロッ
プD13の出力端子と連結され、ドレインがトランジス
タQ31のゲートと連結されるトランジスタQ32と、
入力端子がトランジスタQ32のゲートと連結されるイ
ンバータINV35とゲートがインバータINV35の
出力端子と連結され、ソースがトランジスタQ31のゲ
ートと連結されるトランジスタQ33と、ソースが電源
VDDと連結され、ゲートとドレインとがトランジスタQ
33のドレインと共通に連結され、さらにトランジスタ
Q38のドレインとも連結されるトランジスタQ34と
からなる。
様に従う出力負荷検出装置は次のように動作する。ディ
ジタル/アナログ変換器DAC22の出力は電流出力を
基本にしている。この電流出力はトランジスタQ31,
Q34の活性状態の際の固有抵抗値により決まるので、
負荷変動に供なう出力電流の範囲を変更するためには、
トランジスタQ31,Q34の活性状態の際の固有抵抗
値を調節して電流量を調節する。基準電圧Vrefは通
常1.235Vに設定される。
P11の出力に関係なくDフリップフロップD13の出
力はローになってトランジスタQ32がターンオンにな
り、トランジスタQ31、Q33はターンオフになる。
トランジスタQ34をDAC出力が出力負荷37.5Ω
のときに、1Vp−pとなるように設定する。
P11の出力はDAC出力と基準電圧Vrefとを比較
し、出力負荷が37.5Ωのときはローレベルを出力
し、出力負荷が75Ωのときはハイレベルを出力する。
わると、出力負荷に従う比較器CP11の出力はDフリ
ップフロップD13にラッチされ、出力負荷が37.5
Ωのときは制御信号がロー状態のときと同様に、Dフリ
ップフロップD13の出力はローになり、トランジスタ
Q32がターンオンになり、トランジスタQ31、Q3
3はターンオフになってトランジスタQ34をDAC出
力が出力負荷37.5Ωのとき1Vp−pとなるように
設定する。
ップD13のハイレベル出力はトランジスタQ32をタ
ーンオフさせた後、トランジスタQ31、Q33をター
ンオンさせ、トランジスタQ31、Q34にDAC出力
が出力負荷75Ωのとき1Vp−pの電圧を維持するよ
うに設定する。
し、単に基準電流源となるトランジスタの大きさを変化
させることで、出力負荷に流れる電流を半分に減少して
結論的に一定の1Vp−pの電圧を保持するようにす
る。すなわち、トランジスタQ31,Q32,Q33,
Q34とインバータINV35は負荷電流転換回路とし
て動作する。また負荷電流転換回路部30内に過電流保
護回路を組込むことも可能である。この場合、負荷Lに
過電流が感知された場合、これを感知する回路を設け、
この感知回路の出力を制御信号として、例えばDAC2
2に制御端子に供給し、DAC出力を遮断するようにし
ても良い。
態において、初期電源電圧の印加時のパワーオンリセッ
ト回路のリセット信号や内部または外部制御信号により
出力負荷を検出し、その検出の結果で基準電源Vref
を制御して自動的に出力負荷に1Vp−pの一定の電圧
が発生するようにすることができ、活性状態の際のトラ
ンジスタQ31,Q34の固有抵抗値を調節して、外部
の抵抗値を変更することなく出力電流の範囲を変えられ
る出力負荷検出装置を提供できる。本発明は2段階の負
荷を能動的に制御するためのディジタル信号処理出力部
に広く用いることが出来る。
示す回路図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 デジタル入力信号及び第1の制御信号の
入力を受け、前記第1の制御信号に応じた出力電流を負
荷に供給して負荷電圧を一定に保つよう動作し、前記デ
ジタル入力信号をアナログ信号に変換する電流出力型デ
ジタル/アナログ変換回路部と、 前記デジタル/アナログ変換回路部からの第1の出力信
号の入力を受け、出力負荷の変動を感知する負荷変動感
知回路部と、 前記負荷変動感知回路部からの第2の出力信号の入力を
受け、前記出力負荷に一定の電圧を発生させる負荷電流
転換回路部とを含み、 前記デジタル/アナログ変換回路部は、 第2の制御信号をセレクト入力して、前記第2の制御信
号がハイ状態である場合には前記デジタル入力信号を選
択して正常的に動作させ、前記第2の制御信号がロー状
態である場合にはハイレベルの直流電圧を選択して前記
出力負荷に一定の電圧を発生させるマルチプレクサを含
み、 前記負荷変動感知回路部は、 前記第1の出力信号が非反転入力端子に、基準電圧が反
転入力端子に電気的に連結される比較器と、 第3の制御信号がD入力端子に、クロック信号がクロッ
ク入力端子に電気的に連結される第1のDフリップフロ
ップと、 前記第1のDフリップフロップの出力端子がクロック入
力端子に、前記比較器の出力端子がD入力端子に、前記
第3の制御信号がリセット入力端子に電気的に連結され
る第2のDフリップフロップとを含み、 前記第2のDフリップフロップは、前記第2の出力信号
を前記負荷電流転換回路部に出力する出力端子を備えた
ことを特徴とする出力負荷検出装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の出力負荷検出装置にお
いて、 前記負荷電流転換回路部は過電流保護回路を含み、 前記負荷に過電流が感知された場合、前記負荷に流れる
電流を遮断するため、前記過電流保護回路から前記デジ
タル/アナログ変換回路部に前記第2の制御信号を出力
することを特徴とする出力負荷検出装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の出力負荷検出装置にお
いて、 前記負荷電流転換回路は、 ソースが電源と連結され、ドレインが第5のトランジス
タのドレインと連結される第1のトランジスタと、 ソースが電源と連結され、ゲートが前記第2のDフリッ
プフロップの出力端子と連結され、ドレインが前記第1
のトランジスタのゲートと連結される第2のトランジス
タと、 入力端子が前記第2のトランジスタのゲートと連結され
るインバータと、 ゲートが前記インバータの出力端子と連結され、ソース
が前記第1のトランジスタのゲートと連結される第3の
トランジスタと、 ソースが電源と連結され、ゲートとドレインとが前記第
3のトランジスタのドレインと共通に連結され、ドレイ
ンが前記第5のトランジスタのドレインと連結される第
4のトランジスタとを含むことを特徴とする出力負荷検
出装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の出力負荷検出装置にお
いて、 前記第1のトランジスタと前記第4のトランジスタと
は、活性状態の際、前記双方の固有抵抗値を調節して一
定の第1の電流を提供し、前記第1の電流に比例する一
定の第2の電流を前記負荷に供給することを特徴とする
出力負荷検出装置。
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