JPH0225762A - 電位差検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電位差検出回路に係シ、特に絶対値検出回路に
関する。

〔従来の技術〕

従来２つの入力に加えられた電位差の絶対値を検出する
回路として第３図に示すような回路がある。同図におい
て、第１の入力端子ｌにベースが接続されたトランジス
タ６と第２の入力端子２にベースが接続されたトランジ
スタ７とのコレクタはそれぞれ電源端子３へ接続され、
トランジスタ６の工ｉ２夕は、ダイオード１０を介して
定電流源１５に接続され、トランジスタ７のエミッタは
ダイオード１１を介して定電流源１６に接続されている
。また、ダイオード１０と定電流源１５との接続点にベ
ースが接続されたトランジスタ８の工ばツタは、抵抗１
２を介してトランジスタ７のエミッタに接続され、同様
にダイオード１１と定電流源１６との接続点にベースが
接続されたトランジスタ９の工ばツタは抵抗１３を介し
てトランジスタ６の工ば、夕に接続されている０抵抗１
２と抵抗１３とは、トランジスタ８．９の電流設定のた
めに都合のよいものであるが、あえて必要としないもの
である。これらトランジスタ８．９のコレクタは共通接
続されておシ、出力端子４に接続されている。定電流源
１５．１６は、いずれも接地電位５に接続されている。

この構成において、第１の入力端子１と第２の入力端子
２にはそれぞれ第１および第２の人力信号が加えられる
。これら第１および第２の人力信号は、互いに比較され
るものでア）、アナログ的に変動する場合もあれば、デ
ィジタル的な信号の場合もあシ、一方が所定の基準電位
である場合もある〇 次に、第３図の電位差検出回路の動作を説明する◎第１
の入力端子１と第２の入力端子２との入力信号のあいだ
に電位差がない場合には、トランジスタ６とトランジス
タ７のエバツタ電位は等しい。今、定電流源１５と定電
流源１６の電流は等しく、かつ小さく選んでアシ、ダイ
オードｌＯとダイオード１１との接合面積は、トランジ
スタ８とトランジスタ９のベース拳エミッタ接合面積よ
シ、数倍大きく選んであるので、トランジスタ８とトラ
ンジスタ９のコレクタには抵抗１２および抵抗１３の値
およびトランジスタ８，９とダイオード１０，１１の接
合面積比で設定される電流が流れる◎この時、トランジ
スタ８．９はその動作がし中断する直前の状態に動作点
を定める。出力電流は、トランジスタ８，９のコレクタ
電流の加わったものとして出力端子４からとｐ出され、
出力′１圧は出力端子４と接地電位との間に接続された
抵抗１４に表われる。

トランジスタ８とトランジスタ９の動作点を前記のより
に足めれば、以下のように入力端子１と入力端子２に加
わる２つの人力信号の電位差の絶対値に比例する出力が
得られる・ 入力端子１と入力端子２との間に電位差がおシ、入力端
子１の電位が高い場合、トランジスタ６のエミッタ電位
はトランジスタ７のエミッタ電位よシ前記電位差分高い
。この電位差はトランジスタ９のコレクタ電流を増す方
向でめジ・トランジスタ８のコレクタ電流を減らす方向
である。このため、トランジスタ９のコレクタ電流は増
加し、トランジスタ８はし中断状態になる。したがって
、トランジスタ９のコレクタ電流の増加分が、入力端子
ｌと入力端子２との電位差として、出力端子４から取り
出される。

回路の対称性よシ、入力端子１と入力端子２との間の電
位差が逆転した場合、トランジスタ９がし中断状態とな
り、トランジスタ８のコレクタ電流の増加分が、出力端
子４から得られる。この様子を第４図（ａ）　、第４図
（ｂ）、第４図（Ｃ）に示す。これら第４図［ａ）乃至
第４図（Ｃ１は、横軸に入力端子１と入力端子２との電
位差を入力端子１の方が高い場合を正の方向にとって示
している。第４図ｆａ）では、縦軸にトランジスタ９の
コレクタ電流を示し、同図（ｂｌでは、縦軸にトランジ
スタ８のコレクタ電流を示し、同図（Ｃ）では出力端子
４に取り出される電流を示している。

このようにして出力端子４には入力端子１と入力端子２
との電位差の絶対値に比例した電流が取リ出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の電位差検出回路は、入力端子１と入力端
子２との電位差が小さい場合に、トランジスタ８とトラ
ンジスタ９がし中断状態ではないため、わずかな電流が
流れている。このため、入力端子１と入力端子２との電
位差がθ付近では、第４図ｔｃ）に示すように、その電
位差の絶対値に比例した出力電流が取り出せないという
問題点があった。

本発明の目的は、前記問題点が解決され、２つの入力端
子間の電位差が小さいときでも、その電位差の絶対値に
比例した出力が取り出せるようにした電位差検出回路を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電位差検出回路の構成は、第１および第２の入
力端子を備え、前記第１の入力端子に所定の導電形式を
もつ第１および、ｉｇ４のトランジスタのベースが接続
され、前記第２の入力端子に前記所定の導電形式をもつ
第２および第３のトランジスタのベースが接続され、前
記第１および第２のトランジスタのエミ、りは抵抗値の
互いに等しい第１および第２の抵抗をそれぞれ介して共
通接続され、さらに第１０定を流源を介して第１の基準
電位に接続され、前記第３および第４のトランジスタの
エミッタは前記Ｍｌおよび第２の抵抗と等しい抵抗直を
持つ第３および第４の抵抗をそれぞれ介して共通接続さ
れ、さらに第２の定電流源を介して帛ｌの基準電位に接
続され、前記第１および第２のトランジスタのコレクタ
ｒｉ第１のダイオードおよび第５のトランジスタで構成
されるカレン［ラー回路のそれぞれ入力端子および出力
端子に接続され、前記第３および第４のトランジスタの
コレクタは第２のダイオードおよび第６のトランジスタ
で構成されるカレントミラー回路のそれぞれ入力端子お
よび出力端子に接続され、前記第２および鶏４のトラン
ジスタのコレクタにそれぞれ７ノード側を接続した第３
および第４のダイオードのカンード側を共通接続し、こ
の共通接続点から出力を得る手段を設け、前記第２およ
び第４のトランジスタのコレクタにそれぞれカンード側
を接続した第５および第６のダイオードを設け、前記第
５および第６のダイオードのアノード側を共通接続して
、第２の基準電位まで導入する手段を設けたことを特徴
とする■ 〔実施例〕 次に図面を参照して詳細は説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の電位差検出回路を示す
回路図である。四囲において、本実施例の電位差検出回
路は、第１の入力端子２６にベースが接続されたトラン
ジスタ３７と第２の入力渇子２７にベースが接続された
トランジスタ３８の工ばツタは、それぞれ抵抗３３．３
４を介して定電流源５０に接続された差動形式となって
おシ、トランジスタ３７とトランジスタ３８のコレクタ
は、ダイオード４８とトランジスタ４９とで構成される
カレントミラー回路にそれぞれ接続されている。

同様に、第１の入力端子２６にベースが接続されたトラ
ンジスタ４０と第２の入力端子２７にベースが接続され
たトランジスタ３９の工ずッタハそれぞれ抵抗３５．３
６を介して定電流源５１に接続された差動形式となって
おシ、トランジスタ３９とトランジスタ４０のコレクタ
はダイオード４７とトランジスタ５０とで構成されるカ
レントミラー回路にそれぞれ接続されている。トランジ
スタ３８のコレクタには７ノード側を接続されたダイオ
ード４１．およびカンード側を接続されたダイオード４
３を有し、トランジスタ４０のコレクタには同様にアノ
ード側を接続されたダイオード４２およびカンード側を
接続されたダイオード４４を有し、ダイオード４１，４
２のカンード側を共通接続し、抵抗４６を通して基準電
位３１に接続し、ダイオード４３．４４のアノード側を
共通接続し、抵抗４５を通して基準電位３２に接続して
いる。

この構成において、入力端子２６と入力端子７とに加え
られる人力信号のあいだに電位差がない場合には、ダイ
オード４１，４２．および４３゜４４には、抵抗４６．
４５と基準電位３１．３２によシ決定される電流が流れ
るが、今、入力端子２６と入力端子２７に所定の等しい
直流域圧の人力信号が加えられたときに、ダイオード４
１乃至４４に電流が流れないように、基準電位３１．３
２を設定することが可能である。

このような状態で入力端子の一方、例えば、入力端子２
６の電位が入力端子２７の電位よりあがった場合、ダイ
オード４１には端子２９に向かって電流が流れ、ダイオ
ード４２はし中断状態のままであシ、端子２９には入力
端子の電位差の絶対値に比例した電流が得られる。回路
の対称性によシ、入力端子２６の電位が入力端子２７よ
シ下がった場合は、ダイオード４２に端子２９に向かう
電流が流れる。ダイオード４３、およびダイオード４４
は、ダイオード４１またはダイオード４２がし中断状態
のとき、カレントハラ−回路のトランジスタ４９または
トランジスタ５０が飽和するのをきけるために、おる電
位でクランプするためのものでおる◇ このようにして出力端子２９には、一方の入力端子に加
えられた電圧に対して他方の入力端子の電位差の絶対値
に比例した電流が得られる。また、２つの入力端子の電
位差が０付近でもその絶対値に比例した出力電流が得ら
れる。

第２図は本発明の第２の実施例の電位差検出回路を示す
回路図である。同図において、本実施例の電位差検出回
路が、前記第１の実施例と異なるところは、ダイオード
４１．４２と出力端子２９との間に、トランジスタ５５
のエミ、りとコレクタとが介在し、ダイオード４３．４
４は同トランジスタ５５に接続され、同トランジスタ５
５のペースが、ダイオード５３．５４．基準電位３１の
直列体に接続される。この直列体と定電流源５２とを直
列接続して、端子２８．３０間に接続される点である。

第１の実施例では、出力端子２９にはダイオード４１．
４２のカンード側が共通接続されたものが直接接続され
ていたが、本実施例では、出力電流をトランジスタ５５
で構成される定電流源の出力として取り出す構成となっ
ている。本実ｍ例では、出力端子２９に接続される負荷
により、ダイオード４１．４２が直接影響を受けないと
いう利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、比較すべき２つの人力
信号の電位差が小さいときでも、その電位差の絶対値に
比例した出力を流が得られる効果がある◎ ・・・・・・ダイオード、１２，１３，１４．３３，３
４゜３５＋３６ｔ４５．４６・・・用抵抗、１５．１６
゜５０．５１．５２・・・・・・定を流源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１および第２の入力端子にそれぞれ印加される電位の
   差の絶対値を出力として取り出す電位差検出回路におい
   て、前記第１の入力端子に所定の導電形式をもつ第１お
   よび第４のトランジスタのベースが接続され、前記第２
   の入力端子に前記所定の導電形式をもつ第２および第３
   のトランジスタのベースが接続され、前記第１および第
   ２のトランジスタのエミッタは抵抗値の互いに等しい第
   １および第２の抵抗をそれぞれ介して共通接続され、さ
   らに第１の定電流源を介して第１の基準電位に接続され
   、前記第３および第４のトランジスタのエミッタは前記
   第１および第２の抵抗と等しい抵抗値を持つ第３および
   第４の抵抗をそれぞれ介して共通接続され、さらに第２
   の定電流源を介して前記第１の基準電位に接続され、前
   記第１および第２のトランジスタのコレクタは、第１の
   ダイオードおよび第５のトランジスタで構成されるカレ
   ントミラー回路のそれぞれ入力端子および出力端子に接
   続され、前記第３および第４のトランジスタのコレクタ
   は第２のダイオードおよび第６のトランジスタで構成さ
   れるカレントミラー回路のそれぞれ入力端子および出力
   端子に接続され、前記第２および第４のトランジスタの
   コレクタにそれぞれアノード側を接続した第３および第
   ４のダイオードを設け、前記第３および第４のダイオー
   ドのカソード側を共通接続し、この共通接続点から前記
   出力を得る手段を設け、前記第２および第４のトランジ
   スタのコレクタにそれぞれカソード側を接続した第５お
   よび第６のダイオードを設け、前記第５および第６のダ
   イオードのアノード側を共通接続して第２の基準電位ま
   で導入する手段を設けたことを特徴とする電位差検出回
   路。