JPH0325269Y2 - - Google Patents
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- JPH0325269Y2 JPH0325269Y2 JP4862983U JP4862983U JPH0325269Y2 JP H0325269 Y2 JPH0325269 Y2 JP H0325269Y2 JP 4862983 U JP4862983 U JP 4862983U JP 4862983 U JP4862983 U JP 4862983U JP H0325269 Y2 JPH0325269 Y2 JP H0325269Y2
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- Japan
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- voltage
- operational amplifier
- circuit
- transistor
- ammeters
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は電圧−電流変換装置に係り、特に直流
電圧を遠方に設けられた多数個の直流電流計に表
示するために用いられる電圧−電流変換装置の改
良に関する。
電圧を遠方に設けられた多数個の直流電流計に表
示するために用いられる電圧−電流変換装置の改
良に関する。
直流電圧を遠方に設けられた直流電圧計に表示
する場合に、リード線が長くなると電圧降下が大
きくなつて正確な電圧値を表示できない。この対
策として、例えば上記メータに直流電流計を用い
て、前記直流電圧を直流電流に変感した出力でメ
ータを駆動することがある。
する場合に、リード線が長くなると電圧降下が大
きくなつて正確な電圧値を表示できない。この対
策として、例えば上記メータに直流電流計を用い
て、前記直流電圧を直流電流に変感した出力でメ
ータを駆動することがある。
第１図に示す回路は上記直流電圧を直流電流に
変換する手段として、オペアンプ（演算増幅回
路）と該アンプの出力で駆動されるトランジスタ
とを用い、この変換された直流電流によつて、多
数個の前記直流電流計を駆動する回路である。す
なわち、同図において、直流電圧V1は非反転オ
ペアンプIC2の（＋）入力端子に供給される。Ｑ
はトランジスタで、このトランジスタＱのベース
はオペアンプIC2の出力端子に接続され、コレク
タとオペアンプIC2（＋）電源Vccとの間には直流
電流計やそれ以外の負荷L1，L2…Loを接続し、
エミツタは抵抗R5を介して接地すると共に、該
エミツタにはオペアンプIC2の（−）入力端子を
接続する。なお、VEEはオペアンプIC2の（−）
電源であり、ダイオードＤはオペアンプIC2の出
力が負となつた場合のトランジスタＱの逆バイア
ス防止用である。
変換する手段として、オペアンプ（演算増幅回
路）と該アンプの出力で駆動されるトランジスタ
とを用い、この変換された直流電流によつて、多
数個の前記直流電流計を駆動する回路である。す
なわち、同図において、直流電圧V1は非反転オ
ペアンプIC2の（＋）入力端子に供給される。Ｑ
はトランジスタで、このトランジスタＱのベース
はオペアンプIC2の出力端子に接続され、コレク
タとオペアンプIC2（＋）電源Vccとの間には直流
電流計やそれ以外の負荷L1，L2…Loを接続し、
エミツタは抵抗R5を介して接地すると共に、該
エミツタにはオペアンプIC2の（−）入力端子を
接続する。なお、VEEはオペアンプIC2の（−）
電源であり、ダイオードＤはオペアンプIC2の出
力が負となつた場合のトランジスタＱの逆バイア
ス防止用である。
上記構成において、オペアンプIC2は非反転増
幅器であるから入力インピーダンスは極めて大き
い。上記直流電圧V1はオペアンプIC2で増幅さ
れ、トランジスタＱのベースに入力されトランジ
スタＱは動作される。これにより該トランジスタ
のコレクタ回路には電流が流れ、そのコレクタ回
路に接続されている直流電流計L1，L2…Loには
前記直流電圧V1に比例した直流電流が流れてそ
の値が表示される。
幅器であるから入力インピーダンスは極めて大き
い。上記直流電圧V1はオペアンプIC2で増幅さ
れ、トランジスタＱのベースに入力されトランジ
スタＱは動作される。これにより該トランジスタ
のコレクタ回路には電流が流れ、そのコレクタ回
路に接続されている直流電流計L1，L2…Loには
前記直流電圧V1に比例した直流電流が流れてそ
の値が表示される。
ここで直流電流計L1，L2……Loにおけるフル
スケール時の降下電圧をVL1・VL2……VLoとすれ
ば、 VL1＋VL2＋……＋VLo＜＋VCC−V5 ……(1) を満足する必要がある。ただし、V5はオペアン
プIc2の（−）入力端子にフイードバツクされる
電圧である。
スケール時の降下電圧をVL1・VL2……VLoとすれ
ば、 VL1＋VL2＋……＋VLo＜＋VCC−V5 ……(1) を満足する必要がある。ただし、V5はオペアン
プIc2の（−）入力端子にフイードバツクされる
電圧である。
いま、一例として、VCC＝15V，VEE＝−15V，
VL1＝VL2＝……＝VLo＝5V，V5＝2Vとすれば、
(1)式を満足するｎの数値はｎ＝２，すなわち直流
電流計の数は２個に限定される。ただし、直流電
流計Loはデマンドメータのように10mA，5Vの
電圧を必要とするものとする。
VL1＝VL2＝……＝VLo＝5V，V5＝2Vとすれば、
(1)式を満足するｎの数値はｎ＝２，すなわち直流
電流計の数は２個に限定される。ただし、直流電
流計Loはデマンドメータのように10mA，5Vの
電圧を必要とするものとする。
直流電流計をさらに多数個必要とする場合に
は、第１図に示した回路を２組並列接続すれば、
４個の直流電流計を用いることができる。しか
し、この回路構成には次に問題点がある。
は、第１図に示した回路を２組並列接続すれば、
４個の直流電流計を用いることができる。しか
し、この回路構成には次に問題点がある。
(1) ２組の各回路の出力電流は、夫々の回路の抵
抗R5によつて決まるので、使用される抵抗R5
の抵抗値に差異があると、出力電流にも差異が
生じ、各組の直流電流計の指示が一致しなくな
つてしまうおそれがある。
抗R5によつて決まるので、使用される抵抗R5
の抵抗値に差異があると、出力電流にも差異が
生じ、各組の直流電流計の指示が一致しなくな
つてしまうおそれがある。
(2) ２組の回路が並列に接続されるので、直流電
流計への本器からの接続線数が少くとも３本必
要となり、第１図の回路１組を使用した場合よ
りも接続線が１本余分に必要となる。
流計への本器からの接続線数が少くとも３本必
要となり、第１図の回路１組を使用した場合よ
りも接続線が１本余分に必要となる。
(3) ２組の回路が並列接続されるので、電源の消
費電力が増加してしまう。
費電力が増加してしまう。
(4) 並列接続した２組の各回路の（＋）電源，
（−）電源がツエナダイオードを用いた定電圧
電源回路から供給される場合には、２組の回路
を並列接続したことによつて、１個だけの回路
を使用した場合に比べて、（＋）電圧側のツエ
ナダイオードの通電電流と（−）電圧側のツエ
ナダイオードの通電電流との比が大きくなり、
定電圧特性が劣化するおそれがある。
（−）電源がツエナダイオードを用いた定電圧
電源回路から供給される場合には、２組の回路
を並列接続したことによつて、１個だけの回路
を使用した場合に比べて、（＋）電圧側のツエ
ナダイオードの通電電流と（−）電圧側のツエ
ナダイオードの通電電流との比が大きくなり、
定電圧特性が劣化するおそれがある。
本考案は上記欠点を解決するためになされたも
ので、その目的は直流電圧を遠方に設けた出来る
だけ多数個の直流電流計に、誤差なく、簡単な接
続で、表示できるようにする電圧−電流変換装置
を提供することにある。
ので、その目的は直流電圧を遠方に設けた出来る
だけ多数個の直流電流計に、誤差なく、簡単な接
続で、表示できるようにする電圧−電流変換装置
を提供することにある。
以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。第２図は本考案の実施例の基本回路であつ
て、オペアンプを理想アンプとした場合である。
する。第２図は本考案の実施例の基本回路であつ
て、オペアンプを理想アンプとした場合である。
同図において、第１図と同一部分および同一機
能には同一符号を付与する。オペアンプIC1は公
知の同相加算回路である。すなわち、直流電圧
V1は抵抗R1を介してオペアンプIC1の（＋）入力
端子に供給されると共に、（＋）入力端子は抵抗
R2を介して（−）電源VEE端子に接続される。オ
ペアンプIC1の（−）入力端子は抵抗R4を介して
該オペアンプIC1の出力端子に接続されると共に、
抵抗R3を介して接地される。オペアンプIC2とト
ランジスタＱとは第１図に示された電圧−電流変
換回路と同一な回路構成を有する。すなわち、オ
ペアンプIC2の（＋）入力端子にはオペアンプIC1
の出力端子が接続される。トランジスタＱのベー
スはオペアンプIC2の出力端子に接続され、オペ
アンプIC2の（＋）電源VCCとトランジスタＱの
コレクタとの間には直流電流計とそれ以外の負荷
L1・L2…Loが接続され、エミツタは抵抗R5を介
して（−）電源VEEに接続されると共に、該エミ
ツタはオペアンプIC2の（−）入力端子に接続さ
れる。なお、ダイオードＤはオペアンプIC2の出
力が負となつたときのトランジスタＱの逆バイア
ス防止用である。
能には同一符号を付与する。オペアンプIC1は公
知の同相加算回路である。すなわち、直流電圧
V1は抵抗R1を介してオペアンプIC1の（＋）入力
端子に供給されると共に、（＋）入力端子は抵抗
R2を介して（−）電源VEE端子に接続される。オ
ペアンプIC1の（−）入力端子は抵抗R4を介して
該オペアンプIC1の出力端子に接続されると共に、
抵抗R3を介して接地される。オペアンプIC2とト
ランジスタＱとは第１図に示された電圧−電流変
換回路と同一な回路構成を有する。すなわち、オ
ペアンプIC2の（＋）入力端子にはオペアンプIC1
の出力端子が接続される。トランジスタＱのベー
スはオペアンプIC2の出力端子に接続され、オペ
アンプIC2の（＋）電源VCCとトランジスタＱの
コレクタとの間には直流電流計とそれ以外の負荷
L1・L2…Loが接続され、エミツタは抵抗R5を介
して（−）電源VEEに接続されると共に、該エミ
ツタはオペアンプIC2の（−）入力端子に接続さ
れる。なお、ダイオードＤはオペアンプIC2の出
力が負となつたときのトランジスタＱの逆バイア
ス防止用である。
上記回路において、オペアンプIC1，IC2は理想
オペアンプであるとR1＝R2，R3＝R4の場合に
は、オペアンプIC1の出力電圧は V4＝V1＋VEE ……(2) となり、抵抗R5の降下電圧V5は VR5＝V5−VEE ……(3) となる。担し、V5はオペアンプIC2の（−）入力
端子へのフイードバツク電圧である。また、オペ
アンプIC1，IC2が飽和していない場合には V5＝V4 ……(4) であるから、(2)，(3)，(4)から、 VR5＝V4−VEE＝（V1＋VEE）−VEE＝V1
……(5) となる。すなわち、第２図に示した回路は第１図
の回路と同様にトランジスタＱの主回路（以下コ
レクタ回路と称す）には入力直流電圧V1に比例
した直流電流が流れる、所謂電圧−電流変換回路
である。
オペアンプであるとR1＝R2，R3＝R4の場合に
は、オペアンプIC1の出力電圧は V4＝V1＋VEE ……(2) となり、抵抗R5の降下電圧V5は VR5＝V5−VEE ……(3) となる。担し、V5はオペアンプIC2の（−）入力
端子へのフイードバツク電圧である。また、オペ
アンプIC1，IC2が飽和していない場合には V5＝V4 ……(4) であるから、(2)，(3)，(4)から、 VR5＝V4−VEE＝（V1＋VEE）−VEE＝V1
……(5) となる。すなわち、第２図に示した回路は第１図
の回路と同様にトランジスタＱの主回路（以下コ
レクタ回路と称す）には入力直流電圧V1に比例
した直流電流が流れる、所謂電圧−電流変換回路
である。
本実施例の回路では、下記の式が満足するの
で、VL1＋VL2＋……VLo＜VCC−VEE−VR5 ……(6) 第１図の場合と同様に、 VCC＝15V VEE＝−15V、 VL1＝VL2＝……VLo＝5V，VR5＝2V とすれば、ｎ＝５，すなわち、第２図に示した回
路は直流電流計５個まで駆動することができる。
で、VL1＋VL2＋……VLo＜VCC−VEE−VR5 ……(6) 第１図の場合と同様に、 VCC＝15V VEE＝−15V、 VL1＝VL2＝……VLo＝5V，VR5＝2V とすれば、ｎ＝５，すなわち、第２図に示した回
路は直流電流計５個まで駆動することができる。
しかるに、同相加算回路IC1が理想アンプでな
く、現実のオペアンプにおいては入力電圧範囲あ
るいは出力電圧範囲は、（−）電源VEEまでは保
証されていなく、VEE＋2V位が限度のものが多
い。
く、現実のオペアンプにおいては入力電圧範囲あ
るいは出力電圧範囲は、（−）電源VEEまでは保
証されていなく、VEE＋2V位が限度のものが多
い。
このため、入力直流電圧V1が零のときでもオ
ペアンプIC2の出力がVEE＋2V程度となつて、ト
ランジスタＱは導通し、直流電流計L1…Loの指
示が零とならないという問題が生じる。
ペアンプIC2の出力がVEE＋2V程度となつて、ト
ランジスタＱは導通し、直流電流計L1…Loの指
示が零とならないという問題が生じる。
第３図に示す回路は上記問題点の解決を図つた
本考案の一実施例である。第４図と第３図との相
異点は、オペアンプIC1の（＋）入力端子に一端
を接続した抵抗R2の他端R2aと、トランジスタＱ
のエミツタに一端を接続した抵抗R5の他端R5aと
がツエナーダイオード（またはバリスタ）ZDを
介して（−）電源VEEに接続して構成されたこと
にある。
本考案の一実施例である。第４図と第３図との相
異点は、オペアンプIC1の（＋）入力端子に一端
を接続した抵抗R2の他端R2aと、トランジスタＱ
のエミツタに一端を接続した抵抗R5の他端R5aと
がツエナーダイオード（またはバリスタ）ZDを
介して（−）電源VEEに接続して構成されたこと
にある。
そして、上記ツエナーダイオードZDとしては、
その降下電圧によつて、オペアンプ下限側の出力
電圧VELが（−）電源電圧VEEとトランジスタＱ
のベース−エミツタ間の降下電圧VBEとの和より
やや大きくなるものを選定する。具体的な数値例
で示すと、 VEL＝VEE＋2V，VBE＝0.65V とするならば、ツエナーダイオードZDの降下電
圧VZDは VEL−VEE＝1.35V ツエナーダイオードZDとしては、その降下電
圧が1.35Vよりやや大きいものを選定する。
その降下電圧によつて、オペアンプ下限側の出力
電圧VELが（−）電源電圧VEEとトランジスタＱ
のベース−エミツタ間の降下電圧VBEとの和より
やや大きくなるものを選定する。具体的な数値例
で示すと、 VEL＝VEE＋2V，VBE＝0.65V とするならば、ツエナーダイオードZDの降下電
圧VZDは VEL−VEE＝1.35V ツエナーダイオードZDとしては、その降下電
圧が1.35Vよりやや大きいものを選定する。
第３図の回路では、下記の関係式が成り立つ。
V4＝V1＋（VEE＋VZD） ……(7)
VR5＝V5＋（VEE＋VZD） ……(8)
オペアンプIC1，IC2が飽和していないとすれ
ば、 V5＝V4 ……(9) (7)，(8)，(9)式から、 VR5＝V1＋（VEE＋VZD）−（VEE＋VZD）＝V1 となつて、第３図の回路は第１図の回路と同様に
トランジスタＱのコレクタ回路には入力直流電流
V1に比例した直流電流が流れる電圧−電流変換
回路とある。
ば、 V5＝V4 ……(9) (7)，(8)，(9)式から、 VR5＝V1＋（VEE＋VZD）−（VEE＋VZD）＝V1 となつて、第３図の回路は第１図の回路と同様に
トランジスタＱのコレクタ回路には入力直流電流
V1に比例した直流電流が流れる電圧−電流変換
回路とある。
また、第３図では下記(10)式が成り立つ。
VL1＋VL2＋……＋VLo＜VCC−VEE−VZD−
VR5 ……(10) 第１図の場合と同様に具体的数値によつて直流
電流計の個数を算出すると、 VL1＝VL2＝……VLo＝5V，VCC＝15V， VEE＝−15V，VZD＝2V，VR5＝2V，とすれ
ば、ｎ＝５となり、直流電流計は５個まで取り付
けられる。
VR5 ……(10) 第１図の場合と同様に具体的数値によつて直流
電流計の個数を算出すると、 VL1＝VL2＝……VLo＝5V，VCC＝15V， VEE＝−15V，VZD＝2V，VR5＝2V，とすれ
ば、ｎ＝５となり、直流電流計は５個まで取り付
けられる。
しかも、本実施例は５個の電流計を直列に接続
するものであり、オペアンプのフイードバツク用
抵抗R5も１個しか使用しないので、第１図に示
された従来方式の回路の欠点を解消できる。
するものであり、オペアンプのフイードバツク用
抵抗R5も１個しか使用しないので、第１図に示
された従来方式の回路の欠点を解消できる。
また、第３図において、抵抗R5≪抵抗R4の場
合には、オペアンプIC2を省略した第４図の回路
を用いても、第３図と同様な効果を奏する。
合には、オペアンプIC2を省略した第４図の回路
を用いても、第３図と同様な効果を奏する。
なお、第３図および第４図において、直流電流
計Loと（＋）電源VCCとの接続を切り離し、上記
直流電流計Loと別個の（＋）電源V′CCとを接続し
ても、同様な効果を奏する。
計Loと（＋）電源VCCとの接続を切り離し、上記
直流電流計Loと別個の（＋）電源V′CCとを接続し
ても、同様な効果を奏する。
以上説明したように、本考案は直流の電圧−電
流変換手段として、非反転オペアンプと該オペア
ンプの出力で駆動されるトランジスタ回路とを用
い、該トランジスタのコレクタ回路に複数個の直
流電流計を挿入し、前記変換手段の前段に同相加
算回路を設けて構成したので、前記直流電流計の
個数が従来方式よりも増加させることができる効
果を生じる。しかも、この複数の直流電流計は直
列接続されて、同一の直流値を表示するので、直
流電流計が増加しても、本器との接続線が増加す
ることがない。従つて、本考案は直流電圧を遠方
に設けた出来るだけ多数個の直流電流計に誤差な
く、簡単な接続でその数値を表示できる実用上重
要な効果を奏する。
流変換手段として、非反転オペアンプと該オペア
ンプの出力で駆動されるトランジスタ回路とを用
い、該トランジスタのコレクタ回路に複数個の直
流電流計を挿入し、前記変換手段の前段に同相加
算回路を設けて構成したので、前記直流電流計の
個数が従来方式よりも増加させることができる効
果を生じる。しかも、この複数の直流電流計は直
列接続されて、同一の直流値を表示するので、直
流電流計が増加しても、本器との接続線が増加す
ることがない。従つて、本考案は直流電圧を遠方
に設けた出来るだけ多数個の直流電流計に誤差な
く、簡単な接続でその数値を表示できる実用上重
要な効果を奏する。
第１図は従来の直流電圧−電流変換回路図、第
２図は本考案の一実施例を示す回路図、第３図は
本考案の具体的な実施例を示す回路図、第４図は
本考案の具体的な他の実施例を示す回路図であ
る。 V1……入力直流電圧、IC1……同相加算回路、
IC2……非反転演算増幅器、Ｑ……トランジスタ、
R1，R2，R3，R4，R5……抵抗、L1，L2……Lo…
…直流電流計とその他の負荷、ZD……ツエナー
ダイオード、VCC……（＋）電源、VEE……（−）
電源。
２図は本考案の一実施例を示す回路図、第３図は
本考案の具体的な実施例を示す回路図、第４図は
本考案の具体的な他の実施例を示す回路図であ
る。 V1……入力直流電圧、IC1……同相加算回路、
IC2……非反転演算増幅器、Ｑ……トランジスタ、
R1，R2，R3，R4，R5……抵抗、L1，L2……Lo…
…直流電流計とその他の負荷、ZD……ツエナー
ダイオード、VCC……（＋）電源、VEE……（−）
電源。
Claims (1)
- 入力直流電圧を非反転の演算増幅器で増幅し、
その増幅出力でトランジスタを駆動し、該トラン
ジスタの主回路に挿入された複数個の直流電流計
に前記入力直流電圧に比例した直流電流を指示す
る変換装置において、前記演算増幅器の前段に同
相加算回路を設けて構成したことを特徴とする電
圧−電流変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4862983U JPS59155699U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電圧−電流変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4862983U JPS59155699U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電圧−電流変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155699U JPS59155699U (ja) | 1984-10-19 |
| JPH0325269Y2 true JPH0325269Y2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=30179156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4862983U Granted JPS59155699U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電圧−電流変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155699U (ja) |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP4862983U patent/JPS59155699U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59155699U (ja) | 1984-10-19 |
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