JPH0122398Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、交流入力をこれに対応した直流出力
に変換するトランスデユーサに係り、特に拡大さ
れた直流出力を取り出すことのできる拡大出力付
きのトランスデユーサに関するものである。

指示電気計器などにおいては、入力の一部を拡
大して指示させるようにしたものが知られている
が、このような指示電気計器における拡大指示手
段は、一般にツエナーダイオードによる折線化で
行つているが、ツエナーダイオードによる拡大回
路は折線特性、安定性等に乏しい欠点がある。

本考案は、演算増幅器とダイオードによつて拡
大出力特性を持せるようにしたもので、直線性、
安定性共に優れた構成の簡単なトランスデユーサ
を提供するものである。

第１図は本考案に係るトランスデユーサの一実
施例の回路図である。図において、ｅは被変換の
交流入力、Ｔは変成器、RMSは交流・直流変換
回路である。交流・直流変換回路RMSには実公
昭55−21104号で示されるような抵坑ラダー方式
により被変換入力ｅをその実効値に対応した直流
信号に変換する実効値変換回路が望しいが、特に
限定するものではない。

EOは拡大出力回路、VIは電圧・電流変換回路
である。拡大出力回路EOにおいて、Ａは高ゲイ
ンの演算増幅器、Ｄ１，Ｄ２はダイオード、Ｒ１
〜Ｒ７は抵坑素子、VSは基準電圧源である。交
流・直流変換回路RMSの出力端は抵坑素子Ｒ１，
Ｒ２で分圧され、その分圧電圧Vaが演算増幅器
Ａの非反転入力端子に加えられる。演算増幅器Ａ
の反転入力端子は抵坑素子Ｒ３を介してコモンに
接続されると共に、抵坑素子Ｒ４を介して基準電
圧源＋VSに接続され、またダイオードＤ１を介
して演算増幅器Ａの出力端子に接続され、更に抵
坑素子Ｒ５の一端に接続されている。ダイオード
Ｄ２のアノード電極は演算増幅器Ａの出力端子に
接続され、カソード電極は抵抗素子Ｒ５の他端に
接続され、その接続点は抵坑素子Ｒ６とＲ７より
なる分圧回路を介して電圧・電流変換回路VIの
入力端に接続されている。電圧・電流変換回路
VIの出力端より被変換入力ｅに対応した直流の
電流Ｉが取り出される。

このような構成に係る本考案のトランスデユー
サの動作を説明すると次の如くなる。なお、第２
図は本考案に係るトランスデユーサの入、出力特
性を示すものであるが、先ず、入力電圧ｅの値が
Ｏ〜Ｘに示す小さい範囲について第１図回路の動
作を説明する。

被変換入力ｅは変成器Ｔを介して交流・直流変
換回路RMSで直流電圧に変換されたのち、拡大
出力回路EOに加えられる。拡大出力回路EOに加
えられた交流・直流変換回路RMSの出力は抵坑
素子Ｒ１，Ｒ２で分圧され、その分圧電圧Vaが
演算増幅器Ａの非反転入力端子に加えられる。演
算増幅器Ａのイマージナル・シヨートにより反転
入力端子に接続されているｂ点の電圧Vbは分圧
電圧Vaに等しいものである。抵坑素子Ｒ４には
基準電圧源＋VSとｂ点の電圧との差に応じた電
流が流れ、この電流は抵坑素子Ｒ３および抵坑素
子Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７の直列回路を流れる。この場
合、演算増幅器Ａの出力電圧は負の極性になつて
いるので、ダイオードＤ１がON、ダイオードＤ
２がOFFになつている。よつて、抵坑素子Ｒ６
とＲ７よりなる分圧回路の分圧点ｃの電圧Vcは Vc＝Va×R3／（R5＋R6＋R7） …(1) で表わされる。

第(1)式で表わされる電圧Vcは電圧・電流変換
回路VIによつて直流の電流Ｉに変換され、その
変換出力は出力端子OUTよに取り出される。第
(1)式において、Vaは被変換入力ｅに対応するも
のである。したがつて、出力端子OUTより取り
出される直流電流Ｉは被変換入力ｅに対応したも
のとなる。基準電圧源VSを抵坑素子Ｒ４と（R3
R5＋R6＋R7）とで分圧した値の電圧が、電圧
Vaに等しくなるまで、入力ｅと出力Vcの関係は
第(1)式で示される。これは、第２図ではＯ−Ｘの
範囲で示される。

被変換入力ｅがＸ点を越えると、演算増幅器Ａ
の出力電圧は正の極性となる。その結果、ダイオ
ードＤ１はOFFとなり、ダイオードＤ２はONと
なる。その為、演算増幅器Ａの帰還回路には抵坑
素子Ｒ５が挿入接続されて演算増幅器Ａの利得は
（１＋R5／R3R5）となり、演算増幅器Ａの出
力電圧は（１＋R5／R3R5）×Vaとなる。この
電圧が抵坑素子Ｒ６とＲ７で分圧されるが、その
分圧点ｃの電圧Vcは下式(2)で表わされる。

Vc＝（１＋R5／R3R4）×R7／ （R6＋R7）×Va …(2) 第(2)式で表わされる電圧Vcが電圧・電流変換
回路VIで電流Ｉに変換され、出力端子OUTより
取り出される。第(2)式から明らかなように、電圧
Vaはこれに利得（R5／R3R5）が乗ぜられる
ので、入力ｅに対して出力Vc（Ｉ）の特性は第２
図のＸ〜で示す如く、拡大されたものとなる。

このようにして、本考案の回路においては被変
換の交流入力ｅの一部を拡大した直流出力Ｉとし
て取り出すことのできるトランスデユーサを得る
ことができる。

従来のこの種のトランスデユーサは、交流・直
流変換回路RMSと電圧・電流変換回路VIとを第
３図に示すバツフア・アンプBAで結合するよう
にしている。この回路は当然拡大出力の機能は無
い。このような従来のトランスデユーサに比較し
て、本考案のトランスデユーサはダイオード及び
抵坑素子を付加しただけの簡単な回路で拡大出力
が取り出されるトランスデユーサを得ることがで
きる。また、基準電圧源VSが安定であば指示電
気計器で行われているようなツエナーダイオード
を用いて構成した拡大出力回路より、直線性、温
度得性の優れたものとなる。更に、本考案におい
ては、抵坑素子Ｒ１〜Ｒ５の値を選定することに
より、折線の特性を任意に設定することができる
特徴もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るトランスデユーサの一実
施例の回路図、第２図は第１図の特性を説明する
ための図、第３図は従来のトランスデユーサの要
部の回路図である。 RMS……交流・直流変換回路、Ａ……演算増
幅器、Ｒ１〜Ｒ７……抵坑素子、Ｄ１，Ｄ２……
ダイオード、VI……電圧・電流変換回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被変換の交流入力を直流電圧に変換する交流・
   直流変換回路と、直流電圧を電流に変換して出力
   とし取り出す電圧・電流変換回路との間に下記(イ)
   の構成要件からなる拡大出力回路を設けてなるト
   ランスデユーサ。 (イ) 前記交流・直流変換回路の出力が第１の分圧
   回路を介してその非反転入力端子に接続された
   演算増幅器、基準電圧源、演算増幅器の反転入
   力端子と基準電圧源との間に接続された第１の
   抵坑素子、演算増幅器の反転入力端子とコモン
   間に接続された第２の抵坑素子、演算増幅器の
   反転入力端子と出力端子との間に接続された第
   １のダイオード、演算増幅器の反転入力端子に
   一端が接続された第３の抵坑素子、第３の抵坑
   素子の他端と演算増幅器の出力端子との間に接
   続された第２のダイオード、第３の抵坑素子と
   第２のダイオードの接続点に生じる電圧を電
   圧・電流変換回路に送出する第２の分圧回路。