JPH021636Y2

JPH021636Y2 -

Info

Publication number: JPH021636Y2
Application number: JP3260683U
Authority: JP
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1990-01-16
Also published as: JPS59138963U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はオーデイオ信号等の正弦波信号を整流
平滑して直流電圧を得る非線形積分回路に関し、
急激な振幅変化に対して追従する非線形積分回路
に係る。

本考案の非線形積分回路は信号抑圧伸長回路や
自動利得制御回路等に用いられ、電源電圧が1.8
乃至３ボルトの低電圧であつても十分な特性を得
る非線形積分回路に係り、且つシリコン半導体基
板に容易に形成が可能な非線形積分回路を提供す
るものである。

以下、従来の非線形積分回路に就いて第１図に
基づき説明する。１は半波整流回路、２は平滑回
路、３は可変抵抗素子として機能する電界効果型
トランジスタである。INは入力端子、Ａは増幅
器であり、整流回路１はダイオード４と抵抗５に
よつて形成され、平滑回路２は抵抗８と抵抗８の
両端に接続された平滑コンデンサ６，７から形成
され、抵抗８にダイオード９が並列に接続されて
いる。

オーデイオ信号等の正弦波信号が入力端子IN
から増幅器Ａを介し整流回路１、そして平滑回路
２へと入力される。第２図ａに示された正弦波信
号は入力端子INから供給され増幅された波形で
ある。第２図ｂが半波整流回路１からのリツプル
を含んだ出力波形である。第２図ｃが平滑回路２
によつて平滑された出力を示している。

さて、ダイオード９の機能に就いて説明する。
もし、ダイオード９が平滑回路２に付加されてい
ないとすると、第２図ａに示すように入力信号が
振幅の小さい状態から急激に大きな振幅イとなつ
た場合、平滑コンデンサ７への充電が抵抗８と平
滑コンデンサ７の時定数により遅延を生じ、第２
図ｃのロの点線で示すような出力波形となる。こ
のように斯る回路では急激な振幅の増大に応答で
きない欠点がある。しかし、ダイオード９を付加
することにより、第２図ａのイの如き、抵抗８の
端子間電圧がダイオード９のスレツシユホール
ド・レベル以上の急激な振幅の変化があるとダイ
オード９を介して急速に充電々流がコンデンサ７
に流れ込み、第２図ｃの実線ハで示したような出
力波形を得ることができる。

然し乍ら、電源電圧が1.8〜３ボルトの低い場
合、シリコン・ダイオードであつては問題とな
る。例えば、電源電圧が1.8ボルトであつて、0.9
ボルトの直流電位を有する基準電圧源に信号源を
重畳したとすると、シリコン・ダイオードの電圧
損失は約0.7ボルトであるので、有効な電源電圧
は1.1ボルトであり、信号源の振幅は僅かに±0.2
ボルトの余裕しかない。従つて、低電圧電源では
シリコン・ダイオードでは動作しないことは明ら
かであり、また、ゲルマンウム・ダイオードを使
用すればシリコン基板に集積回路化ができず、高
価となる欠点がある。

本考案は上述に鑑みなされたものであつて、入
力信号の振幅変動に対しても遅延を生じることな
く急峻に対応する非線形積分回路を提供すること
を主な目的とする。

また、シリコン半導体基板に容易に半導体集積
回路化が可能であつて、安価で然も、低電圧電源
で安定した特性を得る非線形積分回路を提供する
ことを目的とする。

更に、ダイオードの電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性
に相似した特性を有する疑似ダイオードを用いた
非線形積分回路を提供することを目的とする。

更にまた、他の目的は斯種の非線形積分回路を
信号伝送系に用いたオーデイオ機器相互に互換性
を与える非線形積分回路を提供することを目的と
する。

以下、本考案の非線形積分回路に就いて、第３
図及び第５図の実施例に基づき説明する。

第３図の非線形積分回路の増幅器Ａと半波整流
回路１と平滑回路２は第１図と同一の構成部分で
ある。本非線形積分回路は平滑回路２の抵抗８に
並列にシヨツトキ・ダイオード１１が接続されて
いる。抵抗８の一端P₁にシヨツトキ・ダイオー
ド１１のアノードが接続され、他端P₂にシヨツ
トキ・ダイオード１１のカソードが接続されてい
る。また、マルチエミツタを有するNPNトラン
ジスタ１２のコレクタがP₁点に接続され、その
共通接続されたエミツタがP₂点に接続されてい
る。また、NPNトランジスタ１２のベース・エ
ミツタ間にダイオード１３が接続されている。そ
して、平滑回路２のP₁点が増幅器A₁の入力端子
に接続され、その出力端子が誤差増幅器A₃の非
反転入力端子に接続され、且つP₂点が増幅器A₂
の入力端子に接続され、その出力端子が誤差増幅
器A₃の反転入力端子に接続される。誤差増幅器
A₃の出力端子は駆動回路１４に接続され、駆動
回路１４はトランジスタ２１と２２及び抵抗２３
から形成され、トランジスタ２２のコレクタが
NPNトランジスタ１２のベースに接続されてい
る。平滑回路２の出力は可変抵抗素子３に供給さ
れる。

疑似ダイオード１０はシヨツトキ・ダイオード
１１とNPNトランジスタ１２から形成され、シ
ヨツトキ・ダイオードはスレツシユホールド・レ
ベルが約0.3ボルトであり、シリコンダイオード
より電圧損失が少なく低電圧電源には有効であ
る。シヨツトキ・ダイオード１１のＶ−Ｉ特性は
微少電流領域では問題ないが比較的大電流領域で
は十分に順方向電流を流し得なくなり、シリコ
ン・ダイオードのＶ−Ｉ特性に相似しなくなる。
従つて、大電流を駆動する領域はNPNトランジ
スタ１２を用いることにより、シリコン・ダイオ
ードのＶ−Ｉ特性に相似させるものである。
NPNトランジスタ１２は抵抗８の両端子P₁，P₂
の電圧を夫々増幅器A₁，A₂を介して誤差増幅器
A₃にに入力し、P₁点とP₂点の電位差が誤差増幅
器A₃により誤差電流として出力され、その誤差
電流を駆動回路１４のトランジスタ２１のベース
に供給してトランジスタ２２をバイアスしてコレ
クタ電流をNPNトランジスタ１２のベースに流
し込む。このようにして、シヨツトキ・ダイオー
ド１１で十分特性を得ることのできない領域は
NPNトランジスタ１２によつて補うことにより
シリコン・ダイオードに相似したＶ−Ｉ特性を得
るものである。また、NPNトランジスタ１２に
付加されたダイオード１３は安定した電流増幅率
のNPNトランジスタを得る為に付加されたダイ
オードであり、必ずしも必要としない。また、
NPNトランジスタ１２によつても、必要なＶ−
Ｉ特性を得られない場合は、抵抗８に並列に数個
のNPNトランジスタを付加しても良い。或いは
PNPトランジスタによつても良い。

第４図は誤差増幅器A₃からの出力をカレント
ミラー回路１５と１６を介し疑似ダイオード１０
を駆動している。抵抗１７は電流制限抵抗であ
り、抵抗１８はバイアス抵抗である。疑似ダイオ
ード１０に含まれるNPNトランジスタのベース
に流れ込むベース電流をより精度よく制御する為
に誤差増幅器A₃の出力を二段のカレントミラー
回路１５，１６を介してNPNトランジスタに導
いている。

第５図は本考案の他の実施例であり、整流回路
１が全波整流回路によつて形成されている。差動
増幅器A₄から入力信号の位相と同相の出力と、
入力信号の位相と反対位相の出力を得、それらの
正の半サイクルによつて制御されたエミツタホロ
ワ接続されたトランジスタ１９，２０によつて全
波整流された出力を得ている。また、平滑回路２
の出力を増幅器A₅によつて可変抵抗素子３を制
御しても良い。尚、整流回路１や可変抵抗素子３
或いは駆動回路１４は本考案の概念を逸脱しない
範囲で公知の種々の回路が適応できる。そして、
このダイオードのＶ−Ｉ特性に相似した特性をも
ち、スレツシユホールド電圧の低い疑似ダイオー
ド１０を具えた平滑回路２、即ち非線形積分回路
は信号抑圧伸長回路等の種々の用途に利用でき
る。

本考案の非線形積分回路は電源電圧が３ボルト
以下の低い電源電圧であつても作動させることが
可能である。そして本考案の疑似ダイオードによ
つて容易にシリコンダイオードのＶ−Ｉ特性に相
似した特性を得ることが可能であり、斯種の非線
形積分回路を用いた信号処理回路との互換性を高
めることが可能であり、種々の効果を生み出す効
果的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の非線形積分回路の回路図、第２
図は非線形積分回路の動作を説明する為の図、第
３図は本考案の非線形積分回路の一実施例を示す
回路図、第４図及び第５図は本考案の他の実施例
を示す回路図である。１：整流回路、２：平滑回路、３：可変抵抗
器、１０：疑似ダイオード、１４：駆動回路、
A₁，A₂：増幅器、A₃：誤差増幅器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 入力信号を整流する整流回路と、該整流回路
に直列接続された抵抗と該整流回路が接続され
ている該抵抗の一端に接続された第１の平滑コ
ンデンサと該抵抗の他端に接続された第２の平
滑コンデンサとからなる平滑回路と、順方向に
接続され、該抵抗に対して並列接続された疑似
ダイオードと、該第１の平滑コンデンサの端子
間電圧が該第２の平滑コンデンサの端子間電圧
より大きいことを検出する誤差増幅器と、該誤
差増幅器からの誤差電圧に基づくバイアスを該
疑似ダイオードに供給する駆動回路とからな
り、バイアスされた該疑似ダイオードを介して
該第２の平滑コンデンサを急速に充電するよう
になされたことを特徴とする非線形積分回路。 (2) 前記疑似ダイオードが該抵抗に対して並列に
接続され、且つ、順方向に接続されたシヨツト
キ・ダイオードを含む実用新案登録請求の範囲
第１項記載の非線形積分回路。 (3) 前記疑似ダイオードが該抵抗に対して並列に
接続され、且つ、順方向に接続されたシヨツト
キ・ダイオードと、該誤差増幅器によるバイア
ス電流によつてバイアスされ該第２の平滑コン
デンサを充電するトランジスタとから構成され
てなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の非
線形積分回路。 (4) 前記整流回路が全波整流回路である実用新案
登録請求の範囲第１項記載の非線形積分回路。