JPH0224272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は信号発生回路、特に三角波発生回路に
関する。

〔従来技術〕

第５図に、従来用いられているこの種の信号発
生回路の構成例を示す。同図において、演算増幅
器１とコンデンサ２とからなる積分器の出力V_put
として得られる三角波の振幅（e_H−e_L）は、演算
増幅器３の出力の最大・最小値V_H，V_Lとで決ま
るが、この出力V_H，V_Lは電源電圧の影響で変化
するため、安定した振幅は得られず、周期も安定
しなかつた。第６図は、この場合の各部の波形を
示し、図中１点鎖線が演算増幅器３の出力、２点
鎖線が非反転入力V_A、実線が演算増幅器１の出
力を示す。なお、第５図において、４，５および
６は抵抗である。

〔考案の目的および構成〕

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、安定した振幅と電源電圧の変動
によらず一定した周期の三角波が得られる信号発
生回路を提供することにある。

このような目的を達成するために、本考案は、
基準電圧発生回路の出力を分圧する第１の分圧器
の出力を非反転入力とする第１の演算増幅器およ
びこの第１の演算増幅器の出力端子と反転入力端
子間に接続されたコンデンサからなる積分器と、
この積分器の入力と出力間を分圧する第２の分圧
器と、第１の分圧器の出力を反転入力としかつ第
２の分圧器の出力を非反転入力とする第２の演算
増幅器からなる比較器とを設け、比較器の出力に
よりスイツチを制御して基準電圧発生回路と第１
の演算増幅器の反転入力端子との接続を断続する
ようにしたものである。以下、図示する実施例を
用いて本考案を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例を示す回路図であ
る。同図において１１は基準電圧電源であり、
V_rはその電圧を示す。１２は演算増幅器で、コ
ンデンサ１３とともに積分器を構成している。１
４は比較器を構成する演算増幅器、また１５，１
６および１７，１８はそれぞれ、第１の分圧器お
よび第２の分圧器を構成する抵抗、１９は抵抗を
示す。また、r₁〜r₄はそれぞれ抵抗１５〜１８の
抵抗値、R₀は抵抗１９の抵抗値を示す。

ここで、比較器を構成する演算増幅器１４の出
力によつてただ１個のスイツチ３０が制御され、
演算増幅器１２の反転入力に、基準電圧電源１１
と共通端子側とを切換接続する構成をとつてい
る。また、第２図ａ，ｂは第１図中Ａ点および端
子Ｂにおける波形を示し、e_Hは演算増幅器１４の
出力が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに転じる
時、すなわちスイツチ３０が図示と反対状態に切
換えられる時の演算増幅器１２の出力電圧、e_Lは
上記出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルへ転じ
る時の演算増幅器１２の出力電圧である。

今、スイツチ３０が図示の状態であり演算増幅
器１２の反転入力が“Ｈ”レベルにあるとき、そ
の出力は減少していくが、当該出力、つまり演算
増幅器１４の非反転入力が“Ｌ”レベルの電圧e_L
より低くなると、その出力によりスイツチ３０が
図示の状態から反対側に切換わる。そして、演算
増幅器１２の反転入力が“Ｌ”レベルの間は、そ
の出力は増大していき、“Ｈ”レベルの電圧e_Hよ
りも高くなると、演算増幅器１４の出力によりス
イツチ３０は再び図示の状態に復旧する。

ここで、 r₁／（r₁＋r₂）＝k₁ r₄／（r₃＋r₄）＝k₂ として、 e_Hについて、 （Ｏ−e_H）k₂＋e_H＝k₁V_r e_Lについて、 （V_r−e_L）k₂＋e_L＝k₁V_r が成立し、これらを整理して、 e_H＝k₁／１−k₂V_r …(1) e_L＝k₁−k₂／１−k₂V_r＝（１−１−k₁／１−k₂）V_r…
(2) が得られる。V_rは基準電源から得ているため、
安定した振幅（e_H−e_L）を得ることができる。

したがつて、第２図ａに示した演算増幅器１２
の入力側のＡ点の波形に対し、その出力として端
子Ｂに同図ｂに示したような三角波が得られる
が、ここで、コンデンサ１３の容量値をC₀とし、
端子電圧をＶとして、充放電時に流れる電流を
ｉ、充放電時間をｔとした場合、 C₀V＝it …(3) の関係が成立する。

ここで、第２図ａにおける時間t₁，t₂を(3)式を
使つて求める。今、スイツチ３０が図示と反対の
状態にあるとき、抵抗１９の抵抗値をR₀とすれ
ば演算増幅器１２の電流は（k₁V_r）／R₀となる。
したがつて、(3)式から、 （k₁V_r）／R₀t₁＝C₀（e_H−e_L） …(4) また、スイツチ３０が図示の状態にあるとき、
演算増幅器１２の電流は（V_r−k₁V_r）／R₀とな
る。したがつて、(3)式から、 （V_r−k₁V_r）／R₀t₂＝C₀（e_H−e_L） …(5) (4)式および(5)式から、 t₁＝C₀R₀k₂／k₁（１−k₂） …(6) t₂＝C₀R₀k₂／（１−k₁）（１−k₂） …(7) となり、V_rによらず一定の周期が得られる。

ところで、(3)式および(4)式から、 e_H−e_L＝k₁／１−k₂V_r−k₁−k₂／１−k₂V_r ＝k₂／１−k₂V_r …(8) したがつて、k₂だけで振幅が決定される。さら
にk₁でバイアス分を決定でき、設定が容易であ
る。なお、第１図の実施例でk₁＝k₂であれば、 e_H＝r₃／r₄V_r e_L＝Ｏ となる。

このようにして得られた三角波を、例えば第３
図に示すようなアナログ信号e_ioとともに演算増
幅器４０からなる比較器に入力すれば、第４図ｂ
に示すようデユーテイ比ｔ／T₁がアナログ入力
信号e_ioに完全に比例したパルスが得られ、アナ
ログ信号／パルス幅変換が実現できる。なお、第
３図において４１は例えば第１図において示した
ような三角波発生回路である。また、第４図ａ
中、実線イが上記三角波発生回路の出力、ロがア
ナログ信号e_ioを示す。このようなパルス信号は、
例えばフオトカプラ等によつて簡単に絶縁して接
地点の異なる場所に転送でき、そこで再びアナロ
グ信号に変換することにより、絶縁されたアナロ
グ信号を容易に得ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、基準電
圧発生回路の出力を分圧する第１の分圧器の出力
を非反転入力とする第１の演算増幅器およびこの
第１の演算増幅器の出力端子と反転入力端子間に
接続されたコンデンサからなる積分器と、この積
分器の入力と出力間を分圧する第２の分圧器と、
第１の分圧器の出力を反転入力としかつ第２の分
圧器の出力を非反転入力とする第２の演算増幅器
からなる比較器とを設け、比較器の出力によりス
イツチを制御して基準電圧発生回路と第１の演算
増幅器の反転入力端子との接続を断続するように
したことにより、周期および振幅のきわめて安定
した三角波信号が得られ、デユーテイ比の安定し
たパルス信号を得る場合等に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図は波形図、第３図は本考案の応用例を示す回路
図、第４図は波形図、第５図は従来例を示す回路
図、第６図は波形図である。 １１……基準電圧電源、１２……積分器を構成
する演算増幅器、１３……コンデンサ、１４……
比較器を構成する演算増幅器、１５，１６……第
１の分圧器を構成する抵抗、１７，１８……第２
の分圧器を構成する抵抗、１９……抵抗、３０…
…スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 基準電圧発生回路と、 この基準電圧発生回路の出力を分圧する第１の
   分圧器と、 第１の分圧器の出力を非反転入力とする第１の
   演算増幅器および第１の演算増幅器の出力端子と
   反転入力端子間に接続されたコンデンサからなる
   積分器と、 この積分器の入力と出力間を分圧する第２の分
   圧器と、 前記第１の分圧器の出力を反転入力としかつ前
   記第２の分圧器の出力を非反転入力とする第２の
   演算増幅器からなる比較器と、 この比較器の出力により制御されて基準電圧発
   生回路と第１の演算増幅器の反転入力端子との接
   続を断続するスイツチと を備えたことを特徴とする信号発出回路。