JPH03159305A - ９０度移相回路 - Google Patents
９０度移相回路Info
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- JPH03159305A JPH03159305A JP29785889A JP29785889A JPH03159305A JP H03159305 A JPH03159305 A JP H03159305A JP 29785889 A JP29785889 A JP 29785889A JP 29785889 A JP29785889 A JP 29785889A JP H03159305 A JPH03159305 A JP H03159305A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 31
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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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。
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、入力交流電圧を９０度位相をずらして出力す
る９０度移相回路に関するものである。
る９０度移相回路に関するものである。
そして該９０度移相回路は例えば振動型角速度検出装置
をはしめ種々の電気回路において広く採用されるもので
ある。
をはしめ種々の電気回路において広く採用されるもので
ある。
従来の９０度移相同路は、第４図に示すように１つのオ
ペアンプを利用したものが周知である。
ペアンプを利用したものが周知である。
ところがこのような移相回路は移相量が第５図のごとく
周波数に依存して大きく変化してしまう。
周波数に依存して大きく変化してしまう。
従ってこのような従来の移相の回路では、温度変化ある
いは経年劣化等によって周波数が変動すると、出力交流
電圧の位相が９０度よりずれてしまい回路の特性を悪化
させる原因となる。
いは経年劣化等によって周波数が変動すると、出力交流
電圧の位相が９０度よりずれてしまい回路の特性を悪化
させる原因となる。
従って本発明は、周波数が変動しても第５図において角
度θ，θ′が小さいすなわち、位相変動の小さい特性を
有する９０度移相同路を提供することを目的とする。
度θ，θ′が小さいすなわち、位相変動の小さい特性を
有する９０度移相同路を提供することを目的とする。
本発明は上記問題を解決するために、入力交流電圧を９
０度移相した出力交流電圧に変換するものにおいて、 入力交流電圧を近似的に９０度移相させる近似９０度移
相回路、 前記出力交流電圧を基準信号として前記入力交流電圧を
同期検波する同期検波回路、 該同期検波回路の検波出力と前記入力交流篭圧とを乗算
する乗算器および 該乗算器の出力と前記近似９０度移相回路の出力とを加
算して前記出力交流電圧を得る加算器を備えたものであ
る。
０度移相した出力交流電圧に変換するものにおいて、 入力交流電圧を近似的に９０度移相させる近似９０度移
相回路、 前記出力交流電圧を基準信号として前記入力交流電圧を
同期検波する同期検波回路、 該同期検波回路の検波出力と前記入力交流篭圧とを乗算
する乗算器および 該乗算器の出力と前記近似９０度移相回路の出力とを加
算して前記出力交流電圧を得る加算器を備えたものであ
る。
本発明は上述の構戒を有するため、その作動を説明する
と以下の通りである。
と以下の通りである。
便宜上第１図と、第３図のベクトル図を用いて説明する
と、入力交流電圧Ｖ，を理想的な状態で９０度移相させ
るためにこの９０度移相回路の出力信号を入力側にフィ
ードハックする系が設けられている。
と、入力交流電圧Ｖ，を理想的な状態で９０度移相させ
るためにこの９０度移相回路の出力信号を入力側にフィ
ードハックする系が設けられている。
今、理想的に９０度ずれた出力交流電圧Ｖ４からなんら
かの原因で位相がずれＶ４′のような出力が発生したと
仮定すると、このＶ４′を基準信号として入力交流電圧
Ｖ，を同期検波した出力は、■４′のヘクトル線上にそ
の長さが表示される直流電圧■５として表わされる。こ
の検波出力Ｖ，は第３図においては矢印でベトクル的に
表示されているが、直流の電圧であってこの矢印の長さ
が波高値に対応している。次にこのＶ，と入力交流電圧
■１とが乗算される。Ｖ１は交流電圧であるため直流電
圧と乗算するとその結果は矢印■３で示される交流電圧
となる。なお、交流電圧■，の極性に対して直流電圧Ｖ
，はマイナスの値を持つため交流電圧■３の極性はｖ１
と１８０度位相がずれている。
かの原因で位相がずれＶ４′のような出力が発生したと
仮定すると、このＶ４′を基準信号として入力交流電圧
Ｖ，を同期検波した出力は、■４′のヘクトル線上にそ
の長さが表示される直流電圧■５として表わされる。こ
の検波出力Ｖ，は第３図においては矢印でベトクル的に
表示されているが、直流の電圧であってこの矢印の長さ
が波高値に対応している。次にこのＶ，と入力交流電圧
■１とが乗算される。Ｖ１は交流電圧であるため直流電
圧と乗算するとその結果は矢印■３で示される交流電圧
となる。なお、交流電圧■，の極性に対して直流電圧Ｖ
，はマイナスの値を持つため交流電圧■３の極性はｖ１
と１８０度位相がずれている。
次に■１を近似的に９０度位相をずらした■２とＶ３と
を加算する。
を加算する。
このことは、位相を反転して考えればＶ３ ’とＶ４’
の加算でもあり、このようにすると加算出力として理想
的な９０度移相出力■４が得られる。
の加算でもあり、このようにすると加算出力として理想
的な９０度移相出力■４が得られる。
すなわち出力電圧がなんらかの原因で９０度からずれて
も、このずれを補正するようなフイードバンクが行われ
るのである。
も、このずれを補正するようなフイードバンクが行われ
るのである。
本発明においては、従来のような単純な９０度移相回路
の構成に加えてフィートパ・ンク系を用いて、９０度か
ら位相がずれた場合に、自動修正するフィードバック系
の回路を追加したから、製造時において個々の製品の特
性を合わせ込むための調整作業が不要となり、また製品
使用後の経年劣化や温度変動に起因する出力位相のずれ
を自動修正できるという効果があり、正確に９０度位相
がずれた出力を得ることができる。
の構成に加えてフィートパ・ンク系を用いて、９０度か
ら位相がずれた場合に、自動修正するフィードバック系
の回路を追加したから、製造時において個々の製品の特
性を合わせ込むための調整作業が不要となり、また製品
使用後の経年劣化や温度変動に起因する出力位相のずれ
を自動修正できるという効果があり、正確に９０度位相
がずれた出力を得ることができる。
以下本発明の回路を図面にもとづいて具体的に説明する
。
。
まず第６図の応用回路について説明する。この応用回路
は本発明の９０度移相回路を使用したものである。振動
型角速度検出装置を全体として第６図は構成するが、検
出装置本体である振動部材に設けられた３種類の圧電体
には参照電圧１と駆動電圧４と検知電圧５とが入出力さ
れる。参照電圧１は増幅器１０によって増幅され、移相
回路１１によって９０度位相がずらされ、更に９０度移
相信号３は自動ゲイン調整回路ｌ２に入力される。この
自動ゲイン調整回路ｌ２は第６図の場合は振幅制御回路
として機能している。
は本発明の９０度移相回路を使用したものである。振動
型角速度検出装置を全体として第６図は構成するが、検
出装置本体である振動部材に設けられた３種類の圧電体
には参照電圧１と駆動電圧４と検知電圧５とが入出力さ
れる。参照電圧１は増幅器１０によって増幅され、移相
回路１１によって９０度位相がずらされ、更に９０度移
相信号３は自動ゲイン調整回路ｌ２に入力される。この
自動ゲイン調整回路ｌ２は第６図の場合は振幅制御回路
として機能している。
次に自動ゲイン調整回路１２の出力は駆動電圧４として
使用され、一方自動ゲイン調整回路１２の出力の一端は
同期検波回路ｌ３に入力される。
使用され、一方自動ゲイン調整回路１２の出力の一端は
同期検波回路ｌ３に入力される。
そして同期検波された出力６はローパスフィルタ１４を
介して角速度信号を含む信号７として取り出される。
介して角速度信号を含む信号７として取り出される。
この第６図においてまず回路１０，１１，１２４，ｌで
示される系において角速度検出装置本体の振動片を振動
させる自動発振回路が構威されている点が重要である。
示される系において角速度検出装置本体の振動片を振動
させる自動発振回路が構威されている点が重要である。
駆動電圧４が圧電体に印加されても圧電体ならびに振動
部材が機械的に変位するまでには時間的な遅れが存在し
、これが駆動電圧と機械的変位との位相のずれとなる。
部材が機械的に変位するまでには時間的な遅れが存在し
、これが駆動電圧と機械的変位との位相のずれとなる。
また機械的変位とこの機械的変位によって発生する参照
電圧とは同相の関係となる。従って駆ｖＪ電圧４と参照
電圧１とは本来位相が自動発振における共振点つまり機
械的共振点では９０度ずれている。従ってこの９０度ず
れた参照電圧を再び９０度位相をずらしてもとの駆動電
圧としてフィードバックする必要があるのである。この
場合移相回路１１の特性が温度等の変動にともなって変
化すると理想的な自動発振が行われず、角速度検出装置
本体の振動系の機械的共振点が変動するという欠点を生
ずる。従って、移用回路１１は正確に９０度移相信号を
出力できるものが望まれる。
電圧とは同相の関係となる。従って駆ｖＪ電圧４と参照
電圧１とは本来位相が自動発振における共振点つまり機
械的共振点では９０度ずれている。従ってこの９０度ず
れた参照電圧を再び９０度位相をずらしてもとの駆動電
圧としてフィードバックする必要があるのである。この
場合移相回路１１の特性が温度等の変動にともなって変
化すると理想的な自動発振が行われず、角速度検出装置
本体の振動系の機械的共振点が変動するという欠点を生
ずる。従って、移用回路１１は正確に９０度移相信号を
出力できるものが望まれる。
なお、自動ゲイン調整回路１２は角速度検出装置本体の
振動系の振幅を一定にするためのものである。
振動系の振幅を一定にするためのものである。
以下第２図．第３図に基づいてさらに詳しく説明する。
第２図において入力交流電圧Ｖ，は第４図に示した従来
の９０度移相回路である近似９０度移相同路に入力され
、電圧■２が発生する。この■２のヘクトルは第３図に
示すように電圧ｖ１ とは正確に９０度の位相差をもっ
ていない電圧である。
の９０度移相回路である近似９０度移相同路に入力され
、電圧■２が発生する。この■２のヘクトルは第３図に
示すように電圧ｖ１ とは正確に９０度の位相差をもっ
ていない電圧である。
そして電圧■２は加算器２１に入力され、加算器２１か
ら出力交流電圧■４が出力される。２２・は同朋検波回
路であり、フィードハンク系の主要部を構成するもので
ある。
ら出力交流電圧■４が出力される。２２・は同朋検波回
路であり、フィードハンク系の主要部を構成するもので
ある。
次に、出力交流電圧■４は波形変換部をなすコンパレー
タ２３によって出力交流電圧と同相の矩形波に変換され
、トランジスタ２４に入力される。
タ２３によって出力交流電圧と同相の矩形波に変換され
、トランジスタ２４に入力される。
このトランジスタ２４とオペアンプ２５および抵抗２６
から２８は同期検波回路の主要部を構成するものである
。また抵抗２９．３０およびコンデンサ３１，３２およ
びオペアンプ２６でローバスフィルタ部が形威されてい
る。ＭＵＬは同期検波回路の出力と入力交流電圧■１と
乗算する乗算器第３図の関係は前述の説明で明らかであ
るが、概要を説明すれば出力交流電圧■４は入力交流電
圧Ｖ１と９０度ほぼ正確に位相がずれた交流雷圧である
。いま、温度等の変動により入力交流電圧■１の周波数
が第５図の横軸に示すように変動したとすると、従来の
曲線ａで示すように近似９０度移相回路２０の出力Ｖ２
はその位相が周波数にともなって大きく変動する。すな
わち、角度θ，θ′が比較的大きい。しかし本実施例に
おいては、出力交流電圧■４の位相が例えば第３図のよ
うに■４のごとく変化したとしても、この変化を打ち消
す電圧■３が乗算器から出力される。さらに、■，と■
２はＶ３ ’ ， Ｖ４ ’のごとく反転されて加算
器２１内で加算される。すなわちフィードハンク出力Ｖ
３′が出力され、位相のずれたＶ４’を■４にもどす働
きをする。従って、第５図に示すθθ′の角度は本発明
においては小さく設定でき、理想値ｂに近づいた周波数
特性を持つ９０度移相同路が構成できる。
から２８は同期検波回路の主要部を構成するものである
。また抵抗２９．３０およびコンデンサ３１，３２およ
びオペアンプ２６でローバスフィルタ部が形威されてい
る。ＭＵＬは同期検波回路の出力と入力交流電圧■１と
乗算する乗算器第３図の関係は前述の説明で明らかであ
るが、概要を説明すれば出力交流電圧■４は入力交流電
圧Ｖ１と９０度ほぼ正確に位相がずれた交流雷圧である
。いま、温度等の変動により入力交流電圧■１の周波数
が第５図の横軸に示すように変動したとすると、従来の
曲線ａで示すように近似９０度移相回路２０の出力Ｖ２
はその位相が周波数にともなって大きく変動する。すな
わち、角度θ，θ′が比較的大きい。しかし本実施例に
おいては、出力交流電圧■４の位相が例えば第３図のよ
うに■４のごとく変化したとしても、この変化を打ち消
す電圧■３が乗算器から出力される。さらに、■，と■
２はＶ３ ’ ， Ｖ４ ’のごとく反転されて加算
器２１内で加算される。すなわちフィードハンク出力Ｖ
３′が出力され、位相のずれたＶ４’を■４にもどす働
きをする。従って、第５図に示すθθ′の角度は本発明
においては小さく設定でき、理想値ｂに近づいた周波数
特性を持つ９０度移相同路が構成できる。
なお、近似９０度移相回路２０は周知のものであり、抵
抗４０．４１．４２およびコンデンサ４３およびオペア
ンプ４４を有する。
抗４０．４１．４２およびコンデンサ４３およびオペア
ンプ４４を有する。
また、加算器２１は抵抗４５，４６．４７およびオペア
ンプ４日を有し、この一実施例ではＶ２，■３の信号を
反転して加算しているが、近似９０度移相回路及び乗算
器から反転した出力が出る場合には、単に加算するだけ
でよいことはいうまでもない。
ンプ４日を有し、この一実施例ではＶ２，■３の信号を
反転して加算しているが、近似９０度移相回路及び乗算
器から反転した出力が出る場合には、単に加算するだけ
でよいことはいうまでもない。
第１図は本発明の概要を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示す電気回路図、第３図は前記第２図の
作動を示すベクトル図、第４図は従来の移相回路を示す
一部電気回路図、第５図は従来の特性を説明するための
周波数特性図、第６図は本発明になる９０度移相回路の
使用例を示す振動型角速度検出装置の電気回路図である
。 ■１・・・入力交流電圧，Ｖ４・・・出力交流電圧，２
０・・・近似９０度移相回路，２１・・・加算器，２２
・・・同期検波回路，２３・・・コンパレータ，ＭＵＬ
・・・乗算！Ｌ
明の一実施例を示す電気回路図、第３図は前記第２図の
作動を示すベクトル図、第４図は従来の移相回路を示す
一部電気回路図、第５図は従来の特性を説明するための
周波数特性図、第６図は本発明になる９０度移相回路の
使用例を示す振動型角速度検出装置の電気回路図である
。 ■１・・・入力交流電圧，Ｖ４・・・出力交流電圧，２
０・・・近似９０度移相回路，２１・・・加算器，２２
・・・同期検波回路，２３・・・コンパレータ，ＭＵＬ
・・・乗算！Ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力交流電圧を９０度移相した出力交流電圧に変換する
ものにおいて、 入力交流電圧を近似的に９０度移相させる近似９０度移
相回路、 前記出力交流電圧を基準信号として前記入力交流電圧を
同期検波する同期検波回路、 該同期検波回路の検波出力と前記入力交流電圧とを乗算
する乗算器および 該乗算器の出力と前記近似９０度移相回路の出力とを加
算して前記出力交流電圧を得る加算器を備えた９０度移
相回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297858A JP2645480B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ９０度移相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297858A JP2645480B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ９０度移相回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03159305A true JPH03159305A (ja) | 1991-07-09 |
| JP2645480B2 JP2645480B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17852059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1297858A Expired - Fee Related JP2645480B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ９０度移相回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645480B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05145374A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | ９０度移相器 |
| US5914623A (en) * | 1996-05-13 | 1999-06-22 | Nec Corporation | 90°-phase shifter |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58115915A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-09 | Sony Corp | ９０「あ」移相器 |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP1297858A patent/JP2645480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58115915A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-09 | Sony Corp | ９０「あ」移相器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05145374A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | ９０度移相器 |
| US5914623A (en) * | 1996-05-13 | 1999-06-22 | Nec Corporation | 90°-phase shifter |
| DE19720017B4 (de) * | 1996-05-13 | 2004-06-03 | NEC Compound Semiconductor Devices, Ltd., Kawasaki | 90°-Phasenschieber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2645480B2 (ja) | 1997-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |