JPH03117912A - パルス発生回路 - 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〕 この発明は、トリガパルスの入力により動作するパルス
発生回路に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来のパルス発生回路の結線図であり、トリガ
入力端７１Ｎへのトリがパルスの人力によりモノマルチ
バイブレータ（以下単にモノマルチという）ＭＭが動作
し、外付けの抵抗ＲとコンデンサＣとの時定数回路の時
定数τ（−ＣＲ）で定まるパルス幅のパルスを出力端子
ＯＵＴに出力するようになっている。

さらに、この種のパルス発生回路の動作を詳述すると、
第４図（ａ）に示すように、入力端子ＩＮにローレベル
のトリガパルスが入力すると、同図（ｂ）に示すように
、トリがパルスの立上がりのタイミングでコンデンサＣ
が放電を開始し、コンデンサＣの充電電圧Ｖｃが時定数
τ（−ＣＲ）で減衰し、モノマルチＭＭの内部回路によ
り設定された高しきい電圧ｖＩ＋及び低しきい電圧Ｖ　
＋、に対し、充電電圧Ｖ。が高しきい電圧ｖ１１よりも
低く、かつ低しきい鎮圧Ｖ　＋、よりも高いときに、同
図（Ｃ）に示すように、モノマルチＭＭからハイレベル
のパルスが出力端子ＯＵＴに出力される。

このとき、モノマルチＭＭの出力パルスのパルス幅ｔＷ
及びトリガから出力パルスの立上りまでの時間ｔ　は、
時定数τと両しきい電圧Ｖ、Ｖｄ　　　　　　　　　　
　　　　　　１１１、とにより定まり、両しきい電圧Ｖ
　、■　は容Ｉｔ　　　　　　＋。

易には可変できないため、通常時定数τを可変すること
によりパルス幅ｔＷ及び時間ｔｄを可変制御している。

従って、時定数τを大きくすると、コンデンサＣの充電
電圧Ｖ。が第４図（ｂ）中に１点鎖線で示すように緩や
かに減衰し、充電電圧■。が高しきい電圧ＶＩ＋まで低
下してからさらに低しきい電圧Ｖ　ｂまて低下するのに
要する時間が長くなり、同図（ｄ）に示すように、モノ
マルチＭＭの出力パルスのパルス幅ｔＷが長くなり、ト
リガから出力パルスの立上がりまでの時間ｔｄも長くな
る。

次に、従来のパルス発生回路の他の例として、第３図と
同様の構成であるが、しきい電圧がＶＴの１つだけであ
り、トリガパルスの立上りからコンデンサＣの充電電圧
Ｖｃがしきい電圧ＶＴに低下するまでの間、ハイレベル
のパルスを出力するようにした点において相違するもの
がある。

このパルス発生回路では、第５図（ａ）に示ずトリガパ
ルスの立上がりのタイミングで、同図（ｂ）に示すよう
に、コンデンサＣの充電電圧ＶＣが時定数で（−ＣＲ）
で減衰し始め、トリガパルスの立上がりからコンデンサ
Ｃの端子電圧Ｖｃがしきい電圧Ｖ、に低下するまでの間
、同図（Ｃ）に示すように、モノマルチＭ　Ｍからハイ
レベルのパルスが出力される。

このとき、モノマルチＭＭの出力パルスのパルス幅ｔＷ
は時定数τの可変によって可変制御され、時定数τを大
きくすると、コンデンサＣの充電電圧Ｖｃが第５図（ｂ
）中に１点鎖線で示すように、緩やかに減衰し、同図（
ｄ）に示すように、モノマルチＭＭの出力パルスのパル
ス幅ｔＷが長くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来のパルス発生回路では、第４
図（ｃ）　、（ｄ）に示すように、時定数τを可変する
ことによってモノマルチＭＭの出力パルスのパルス幅ｔ
Ｗだけてなく、トリガから出力パルスの立上がりまでの
時間ｔａも変わるため、トリガパルスの立上がりを基阜
としたときに、出力パルスの中心位置が時定数τによっ
て変動し、出力パルスの中心位置を固定してパルス幅だ
けを可変する必要のある場合に、これに対応することが
できないという問題点かあった。

一方、第５図の場合も、モノマルチＭＭの出力パルスの
立上がりは時定数τに関係なくトリガパルスに同期して
いるが、出力パルスのパルス幅が時定数τを可変するこ
とによって変わるため、出力パルスの中心位置がやはり
時定数にτによって変動し、前記した問題点と同様の問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、出力パルスの中心位置を固定し、パルス幅を
可変できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るパルス発生回路は、電源と接地との間に
直列に設けられた第１可変定電流源、抵抗及び第２可変
定電流源と、正端子が前記第１可変定電流源と前記抵抗
との接続点に接続され負端子が接地された第１基準電源
と、一端かバッファアンプを介して前記抵抗と前記第２
可変定電流源との接続点に接続されたコンデンサと、前
記コンデンサに並列に接続されトリガパルスの人力の間
オンして前記コンデンサを短絡するスイッチング素子と
、前記電源と前記コンデンサの他端との間に並列に設け
られ前記コンデンサに充電電流を供給する定電流源及び
第３可変定電流源と、低しきい電圧及び高しきい電圧を
それぞれ発生する第２及び第３基準電源と、前記コンデ
ンサの他端側の充電１株圧と前記両しきい電圧それぞれ
とを比較する２個の比較器と、前記両比較器の出力によ
り前記充電電圧が前記両しきい電圧の間にあるときにパ
ルスを出力する出力部と、前記各可変定電流源を連動制
御する制御部とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、制御部により各可変定電流源の出
力電流を制御することによって、コンデンサの充電開始
電位及び充電電流が可変されるため、コンデンサの充電
電圧が両しきい電圧の中間値に等しくなるタイミング、
すなわちパルスの中心位置が各可変定電流源の出力電流
に関係なく固定されるとともに、コンデンサの充電電圧
が両しきい電圧の間にある時間、すなわち出力パルスの
パルス幅が各可変定電流源の出力電流に応じて可変され
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明によるパルス発生回路の一実施例を示
す結線図である。

第１図を参照して、第１．第２．第３可変定電流源１，
２．３が設けられ、これらの可変定電流ｒ７．１〜３が
可変抵抗４からなる制御部５によりそのバイアス電位が
可変制御され、各可変定電流源１〜３が連動制御され、
各可変定電流源１〜３の出力電流が同時に大きく、或い
は小さく可変される。

そして、正電源Ｖ。０と接地との間に第１可変定電流源
１．抵抗６及び第２可変定電流源２が直列に設けられ、
第１可変定電流源１と抵抗２との接続点Ａに第１基準電
源７の正端子が接続され、第１基準電源７の負端子が接
地されている。

さらに、抵抗６と第２可変定電流源２との接続点と、コ
ンデンサ８の一端との間にバッファアンプ９が設けられ
、コンデンサ８に並列に設けられたスイッチング素子で
あるＮＰＮ型トランジスタ１０が、トリガ端子１１を介
したベースへのハイレベルのトリガパルスの人力の間オ
ンし、トランジスタ１０のオンによりコンデンサ８の両
端が短絡され、バッファアンプ９及びトランジスター。

を介してコンデンサ８の他端側の電位が、第１基ｆｉｆ
ｌｉ源７による接続点Ａの基準電圧Ｖ　　がら抵「０「 抗６による電圧降下分を差引いた値となり、このときの
電位がコンデンサ８の充電開始電位となる。

すなわち、各可変定電流源１〜３の出力電流をΔＩとし
、抵抗６の抵抗値をＲとすると、充電開始電位は（Ｖ　
　−Δ！・Ｒ）となる。

ｅｖ つぎに、トリガ端子１１へのトリガパルスの人力が停＋
Ｌ　Ｌ、、トランジスターｏがオフすると、正電源Ｖ。

０とコンデンサ８の他端との間に並列に設けられた定電
流源１２及び第３可変定電流源３により、コンデンサ８
にそれぞれｌｏ及びΔＩの充電電流が供給される。

そして、第１．第２比較器１３．１４により、コンデン
サ８の他端例の充電電圧と、第２．第３括準電源１５．
１６によりそれぞれ発生される低しきい値電圧■　、高
しきい電圧Ｖ１１とが比較さ６ れ、充電電圧Ｖｃが低しきい電圧Ｖ　＋、より大きいと
きに第１比較器１′３の出力がハイレベルとなり、充電
電圧Ｖ。が高しきい電圧Ｖｌ］より小さいときに第２比
較器１４の出方がハイレベルとなり、出力部であるアン
ドゲート１７により両比較器１３゜１４の出力の論理積
がとられ、その結果コンデンサ８の充電に伴って充電電
圧Ｖ。が上昇し、充電電圧Ｖｃが低しきい電圧Ｖ　Ｉ、
と高しきい電圧ＶＩ＋の間にあるときにアンドゲート１
７の出力がハイレベルとなり、出力端″Ｆ１８にハイレ
ベルのパルスが出力される。

このとき、コンデンサ８の容量を０１充電開始電位をＶ
ｓｔ、充電電流を■とすると、Ｃ−（Ｖｏ−Ｖ８．）　
−Ｉ　ｔ　ｏ−（１）ただし、Ｖｏ−（Ｖ、＋Ｖ、、）
／２なる関係を満たすようにしておく。

いま、各可変定電流源１〜３の出力電圧Δ■が０のとき
、コンデンサ８の充電電流Ｉは定電流源１２のみの１゜
となり、コンデンサ８の充電開始電位ｖｓｔは”　ｒｃ
ｆとなるため、充電電圧Ｖ。は、（１）式より、 Ｖｏ−Ｖｒｅｒ−■。ｔｏ／ｃ　　　　・・・（２）と
なる。

つぎに、各可変定電流源１〜３の出力電流Δｌが０でな
いとき、コンデンサ８の充７’ＩＩｉ流Ｉは（ＩＯ＋Δ
Ｉ）となり、コンデンサ８の充電開始電位ＶＳｔはｖｒ
ｅｒ−から抵抗６による電圧時ド分ΔＶ（−ΔＩ−Ｒ）
を差引いた値となるため、充電電圧Ｖ。は、（１）式よ
り、 Ｖ−（Ｖ　　　　　−ΔＶ） Ｏｒｅｆ’ −（Ｉ　　＋ΔＩ）ｔｏ／Ｃ・＝（３）となり、（２）
　、　（３）式より ＡＶ−ΔＩ　ｔ　　／Ｃ−ΔＩ　−Ｒ−１４）となる。

従って、（４）式よりＲ−ｔｏ／Ｃの関係を保つことに
より、充電電流に関係なく、コンデンサ８の充電開始か
ら１０時間後にコンデンサ８の充電電圧Ｖ　は常にＶ。

になり、充電電流の可変により す、アンドゲート１７の出力パルスのパルス幅が、コン
デンサ８の充電電圧ＶｃがＶｏとなる位置を中心にして
可変する。

すなわち、第２図（ａ）に示すように、トリガ端子１１
にハイレベルのトリガパルスが人力すると、トリがパル
スの立上がりのタイミングでトランジスター０がオンし
てコンデンサ８の両端が短絡され、同図（ｂ）に示すよ
うに、コンデンサ８の充電電圧Ｖ。は充電開始電位とな
る。

そして、ΔＩ≠Ｏであれば、充電開始電位は（Ｖ　　−
ΔＩ−Ｒ）となるため、トリガパルスｒｃ「 の立ドがりのタイミングでトランジスター０がオフし、
コンデンサ８に（Ｉｏ＋Δ■）の充電電流か供給され、
第２図（ｂ）に示すようにコンデンサ８の充電電圧Ｖ　
が（Ｖ　　−Δ■・Ｒ）から直Ｃｒｅｆ’ 線的に上昇し、充電開始からｔ　時間後にＶ。−■　と
なり、充電電圧Ｖｃが低しきい電圧Ｖ１、より大きく高
しきい電圧ＶＩＩよりも小さいｔａ１時間、同図（Ｃ）
に示すようにアンドゲート１７からパルス幅ｔ　のハイ
レベルパルスが出力される。

一方、ΔＩ−０であれば、充電開始電位は”ｒｅｖとな
るため、コンデンサ８の充電電圧ＶｃはＶ、。ｒから上
昇し始め、このときの充電電流が定電流源１２によるＩ
。のみであるため、充電電圧Ｖ。の電圧上昇率は前記し
たΔＩ≠０の場合よりも小さくなり、第２図（ｂ）中に
１点鎖線で示すように充７１１４圧Ｖ。の傾きは実線の
場合よりも緩やかになる。

従って、ΔＩ−０のとき、コンデンサ８の充電゛電圧Ｖ
　が充電開始から１０時間後には、ΔＩ≠Ｏの場合と同
様１．：Ｖ　　（−Ｖ、、＋Ｖ、、／２）となるが、充
ｍ電圧Ｖ　がＶ　ｔより大きく、かつ”　Ｉ＋より小さ
い時間ｔ　がΔＩ≠０の場合のｔａｔより２ も長くなり、第２図（ｄ）に示すように、アンドゲート
１７からパルス幅ｔ　　　（＞　ｔ　ａｔ）のノ１イレ
ベ２ ルパルスが出力されろ。

このように、各可変定電流源１〜３の出力電流ΔＩを制
御部５によって連動制御することにより、アンドゲート
１７からの出力パルスのパルス幅を可変でき・、しかも
この出力パルスの中心位置をコンデンサ８の充電開始か
らｔ。時間後に固定することができるため、トリガパル
スの人力から一定時間後の時刻を中心にパルス幅が可変
のパルスを発生することが可能となる。

なお、この発明は、パーストゲートパルスの発生回路や
サンプリングパルス発生回路などにも適用することがで
きるのは勿論であり、この場合、パルスの中心位置が固
定でパルス幅が可変のパーストゲートパルス、サンプリ
ングパルスを得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各可変定電流源の出
力電流を制御部により可変制御することによって、コン
デンサの充電開始電位及び充電電流を可変し、出力パル
スの中心位置を固定できるとともに、この中心位置を基
準にパルス幅を調整することができるため、中心位置が
固定でパルス幅がｌ１ＴＡ、のパルスを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のパルス発生回路の一実施例の結線図
、第２図（ａ）〜（ｄ）は第１図の動作説明用の信号波
形図、第３図は従来のパルス発生回路の結線図、第４図
（ａ）〜（ｄ）は第３図の動作説明用の信号波形図、第
５図（ａ）〜（ｄ）は従来の他のパルス発生回路の動作
説明用の信号波形図である。 図において、１，２．３は第１．第２．第３可変定電流
源、５は制御部、６は抵抗、７，１５゜１６は第１．第
２．第３基亭電源、８はコンデンサ、９はバッファアン
プ、１０はトランジスタ、１２は定電流源、１３．１４
は第１．第２比較器、１７はアンドゲートである。 なお、各図中同一符号は同一または（１１当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源と接地との間に直列に設けられた第１可変定
   電流源、抵抗及び第２可変定電流源と、正端子が前記第
   １可変定電流源と前記抵抗との接続点に接続され負端子
   が接地された第１基準電源と、 一端がバッファアンプを介して前記抵抗と前記第２可変
   定電流源との接続点に接続されたコンデンサと、 前記コンデンサに並列に接続されトリガパルスの入力の
   間オンして前記コンデンサを短絡するスイッチング素子
   と、 前記電源と前記コンデンサの他端との間に並列に設けら
   れ前記コンデンサに充電電流を供給する定電流源及び第
   ３可変定電流源と、 低しきい電圧及び高しきい電圧をそれぞれ発生する第２
   及び第３基準電源と、 前記コンデンサの他端側の充電電圧と前記両しきい電圧
   それぞれとを比較する２個の比較器と、前記両比較器の
   出力により前記充電電圧が前記両しきい電圧の間にある
   ときにパルスを出力する出力部と、 前記各可変定電流源を連動制御する制御部とを備えたこ
   とを特徴とするパルス発生回路。