JPH0541220U

JPH0541220U - リミツタ回路

Info

Publication number: JPH0541220U
Application number: JP9734791U
Authority: JP
Inventors: 崇浩野澤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】変動の抑制された安定した振幅制限特性を得
る。【構成】電源電圧は、ツェナダイオードＺＤを中心と
した安定化電圧発生回路５０の作用によって良好に安定
化され、更に温度補償回路４０を介してリミッタ動作用
のダイオードＤＡ，ＤＢに印加される。このとき、温度
補償回路４０のトランジスタＱ１，Ｑ２のベース−エミ
ッタ間電圧がダイオードＤＡ，ＤＢの順方向降下電圧の
温度変動に対応して変動するため、両者がキャンセルさ
れて温度変動は良好に抑制される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はリミッタ回路にかかり、特に、その温度特性の安定化に対する改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

リミッタ回路は、過大レベルの出力防止，振幅制限，波形整形などを行うために、多くの電子機器において広範囲に使用されている。図３（Ａ）には、従来のリミッタ回路１０が示されている。同図において、入力端子Ｔ１に入力された信号は増幅器１２で増幅された後出力抵抗Ｒ１に供給され、更に出力抵抗Ｒ１から出力ライン１４を経て出力端子Ｔ２に導かれる。ここで、出力ライン１４と基準電位としてのアースとの間には、２つのダイオードＤ１，Ｄ２が逆並列に接続されている。

【０００３】出力ライン１４の信号が、アース電位よりダイオードＤ１の順方向降下電圧Ｖ _d 以上の高いレベルになろうとすると、このダイオードＤ１が導通して＋Ｖ_d以下に信号レベルが抑えられる。逆に、出力ライン１４の信号レベルが、アース電位よりダイオードＤ２の順方向降下電圧Ｖ_d以下の低いレベルになろうとすると、このダイオードＤ２が導通して−Ｖ_d以上に信号レベルが抑えられる。

【０００４】このため、増幅器１２の出力信号波形が同図（Ｂ）の点線で示すように変化したとすると、出力端子Ｔ２のリミッタ出力波形は実線で示すようになり、±Ｖ_d の範囲内に振幅が制限されることになる。

【０００５】次に、図４（Ａ）には、他の従来のリミッタ回路２０が示されている。この例では、プラス電源Ｖ１とマイナス電源Ｖ２が各々用意される。そして、出力ライン１４とプラス電源Ｖ１との間には、そのアノードが出力ライン１４側に，カソードがプラス電源Ｖ１側となるようにダイオードＤ３が接続されている。また、出力ライン１４とマイナス電源Ｖ２との間には、そのカソードが出力ライン１４側に，アノードがマイナス電源Ｖ２側となるようにダイオードＤ４が接続されている。

【０００６】出力ライン１４の信号が（Ｖ１＋Ｖ_d）を上回ろうとすると、ダイオードＤ３が導通して（Ｖ１＋Ｖ_d）以下に信号レベルが抑えられる。逆に、出力ライン１４の信号レベルが（Ｖ２−Ｖ_d）を下回ろうとすると、ダイオードＤ４が導通して（Ｖ２−Ｖ_d）以上に信号レベルが抑えられる。

【０００７】このため、増幅器１２の出力信号波形が同図（Ｂ）の点線で示すように変化したとすると、出力端子Ｔ２のリミッタ出力波形は実線で示すようになり、上限リミットレベル（Ｖ１＋Ｖ_d）と下限リミットレベル（Ｖ２−Ｖ_d）の範囲内に振幅が制限されることになる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ダイオードＤ１〜Ｄ４の順方向降下電圧Ｖ_dは、約−２［ｍＶ／℃ ］の割合で変化する温度特性を持っている。このため、温度が変化するとＶ_dも変動することになる。

【０００９】従って、所定の基準温度に対してリミットレベルを定めたとしても、温度が基準温度からｔ℃上昇するとリミットレベルが矢印Ｆ１方向に２・ｔ［ｍＶ］変化し、温度が基準温度からｔ℃下降するとリミットレベルが矢印Ｆ２方向に２・ｔ［ｍＶ］変化する。このため、特性が不安定となって、実質的に振幅制限がかからなくなったり、振幅制限がかかり過ぎて所望のリミッタ波形を得ることができないという不都合が生ずる。

【００１０】また、図４のリミッタ回路２０では、プラス電源Ｖ１，マイナス電源Ｖ２の変動によってもリミットレベルが影響を受けることになり、特性は一層不安定となる。本考案はこれらの点に着目したもので、温度変化に対して安定した特性を得ることができるリミッタ回路を提供することを、その目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、振幅制限の対象となる信号の出力ラインと基準電圧との間にダイオードを接続して振幅制限を行うリミッタ回路において、前記基準電圧を安定化して出力する安定化電圧発生回路と、前記ダイオードの温度特性に相当する温度特性を備えた制御素子を介して前記安定化電圧発生回路の出力電圧を補償出力する温度補償回路とを備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、安定化電圧発生回路によって安定化された電圧が温度補償回路の制御素子を介してダイオードに印加される。このとき、ダイオードに温度特性による変動が生ずると、制御素子にも同様の変動が生じて両者が打ち消されるようになり、温度補償が行われた良好なリミッタ動作が行われる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案によるリミッタ回路の一実施例を、添付図面を参照しながら説明する。なお、上述した従来技術と同様又は相当する構成部分には同一の符号を用いることとする。図１には、本実施例にかかるリミッタ回路３０の構成が示されている。同図において、入力信号の増幅を行う増幅器１２の出力側には、直流カット用のコンデンサＣ１を介して出力抵抗Ｒ１が接続されている。そして、この出力抵抗Ｒ１の出力側の出力ライン１４が出力端子Ｔ２に接続されている。この出力ライン１４には、ダイオードＤＡのアノード側とダイオードＤＢのカソード側が各々接続されており、ダイオードＤＡのカソード側とダイオードＤＢのアノード側は、温度補償回路４０を介して安定化電圧発生回路５０に接続されている。

【００１４】次に、安定化電圧発生回路５０について説明する。同図において、基準電圧を与えるプラスの電源＋Ｖ_ccとマイナスの電源−Ｖ_ccとの間には、抵抗Ｒ２，ツェナダイオードＺＤ，抵抗Ｒ３がその順で直列に接続されている。また、ツェナダイオードＺＤのカソード−アノード間には、抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５による直列回路が並列に接続されている。これらのうち、ツェナダイオードＺＤには、ツェナ電圧のバラツキが少なく温度特性の良好な素子が用いられている。一般には、ツェナ電圧が５Ｖ前後の素子の温度特性が良好である。また、各抵抗Ｒ２〜Ｒ５にも、同様にバラツキの小さいものが用いられている。これにより、同図のＰａ−Ｐｂ間にバラツキや温度変化による変動の小さい安定した電圧が発生するようになっている。

【００１５】次に、温度補償回路４０について説明する。同図において、電源＋Ｖ_cc, −Ｖ _cc の間には、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１，抵抗Ｒ６，抵抗Ｒ７，ＰＮＰ型のトランジスタＱ２が各々直列に接続されている。電源＋Ｖ_ccには、トランジスタＱ１のコレクタが接続されており、電源−Ｖ_ccにはトランジスタＱ２のコレクタが接続されている。また、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ間に抵抗Ｒ６，Ｒ７が直列に接続されている。これらのトランジスタＱ１，Ｑ２が、温度補償を行う制御素子として作用する。

【００１６】トランジスタＱ１のベースは安定化電圧発生回路５０の接続点Ｐａと接続されており、トランジスタＱ２のベースは接続点Ｐｂと接続されている。また、抵抗Ｒ６，Ｒ７間の接続点ＰｃとコンデンサＣ１の出力側との間には、バイアス抵抗Ｒ８が接続されている。そして、トランジスタＱ１のエミッタがリミッタ動作を行うダイオードＤＡのカソードに接続されており、これによってダイオードＤＡに補償電圧ＶＡが印加されるようになっている。また、トランジスタＱ２のエミッタが同様にリミッタ動作を行うダイオードＤＢのアノードに接続されており、これによってダイオードＤＢに補償電圧ＶＢが印加されるようになっている。

【００１７】次に、以上のように構成された実施例の動作について、図２の波形図を参照しながら説明する。まず、上述したように、安定化電圧発生回路５０のＰａ−Ｐｂ間には、変動の小さい安定した電圧が発生する。そして、これらの電圧がトランジスタＱ１，Ｑ２のベースに各々供給される。ここで、トランジスタＱ１のベース電圧（Ｐａの電圧）をＶ_B1，エミッタ電圧をＶ_E1，ベース−エミッタ間電圧をＶ_BE1とし、トランジスタＱ２のベース電圧（Ｐｂの電圧）をＶ_B2，エミッタ電圧をＶ_E2，ベース−エミッタ間電圧をＶ_BE2 とすると、Ｖ_E1＝Ｖ_B1−Ｖ_BE1 Ｖ_E2＝Ｖ_B2＋Ｖ_BE2 ………………………（１）となる。

【００１８】また、トランジスタＱ１のエミッタ電圧Ｖ_E1が補償電圧ＶＡ，トランジスタＱ２のエミッタ電圧Ｖ_E2が補償電圧ＶＢであり、ダイオードＤＡ，ＤＢの順方向降下電圧がＶ_dであるとすると、ダイオードＤＡによる上側リミットレベルＬ_hとダイオードＤＢによる下側リミットレベルＬ_lは、それぞれ、Ｌ_h＝Ｖ_E1＋Ｖ_d＝Ｖ_B1−Ｖ_BE1＋Ｖ_d Ｌ_l＝Ｖ_E2−Ｖ_d＝Ｖ_B2＋Ｖ_BE2−Ｖ_d …………（２）となる。

【００１９】ここで、トランジスタＱ１，Ｑ２のベース−エミッタ間電圧Ｖ_BE1，Ｖ_BE2はダイオードＤＡ，ＤＢの順方向降下電圧Ｖ_dと同じく約０．７Ｖであり、かつ、− ２ｍＶ／℃で変化する温度特性を持っている。従って、Ｌ_h≒Ｖ_B1 Ｌ_l≒Ｖ_B2 ……………………………………（３）となり、ダイオードＤＡ，ＤＢの温度特性はトランジスタＱ１，Ｑ２のベース− エミッタ間電圧Ｖ_BEの温度特性で打ち消されることになる。

【００２０】このため、振幅制限幅ＬＷ＝（Ｌ_h−Ｌ_l）は、図２に示すように、ＬＷ＝Ｖ_B1−Ｖ_B2 ……………………………（４）となる。すなわち、安定化電圧発生回路５０によってＰａ−Ｐｂ間に安定して得られる電圧の差となり、リミッタレベルは安定したものとなる。

【００２１】次に、温度補償回路４０において、抵抗Ｒ６，Ｒ７の値を等しくすると、接続点Ｐｃの電圧，すなわち出力ライン１４の直流レベルＶ_Cは、Ｖ_C＝（Ｖ_E1＋Ｖ_E2）／２＝（Ｖ_B1−Ｖ_BE1＋Ｖ_B2＋Ｖ_BE2）／２＝（Ｖ_B1＋Ｖ_B2）／２となり、接続点Ｐａ，Ｐｂ間の電圧の中点の電圧（リミット幅ＬＷの中央の電圧）となる。また、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧Ｖ_BE1とトランジスタＱ２のベース−エミッタ間電圧Ｖ_BE2が減算されているので、温度変化によってＶ_Cが変動することはない。

【００２２】他方、接続点Ｐｃは、バイアス抵抗Ｒ８を介して出力抵抗Ｒ１の入力側と接続されており、増幅器１２の出力の直流成分がコンデンサＣ１でカットされている。このため、増幅器１２から出力される信号波形が図２の点線の如く変化したとすると、リミッタ回路３０によるリミッタ波形は実線のようになり、信号波形が上下対象に良好に振幅制限されることになる。

【００２３】このように、本実施例によれば、安定化電圧発生回路５０及び温度補償回路４０によって、ダイオードＤＡ，ＤＢに温度補償された安定した基準電圧が印加されるので、温度変化などの変動要因に対するリミットレベルの変動が良好に抑制され、安定したリミッタ特性が得られる。

【００２４】なお、本考案は、何ら上記実施例に限定されるものではなく、たとえば次のようなものも含まれる。（１）前記実施例では、信号波形の上下両方をリミットする場合であるが、いずれか片側だけリミットするような場合にも本考案は同様に適用可能である。（２）回路構成も、同様の作用を奏するように種々設計変更が可能である。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によるリミッタ回路によれば、基準電圧を安定化電圧発生回路によって安定化するとともに、これとダイオードとの間に温度補償回路を設け、これによって温度変化によるダイオードの特性変動を打ち消すようにしたので、電源変動や温度変化によるリミッタレベルの変動が抑制されて良好で安定したリミッタ特性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例にかかるリミッタ回路の構成
図である。

【図２】前記実施例における動作波形例を示す説明図で
ある。

【図３】従来のリミッタ回路の一例を示す説明図であ
る。

【図４】従来のリミッタ回路の一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１２…増幅器、１４…出力ライン、３０…リミッタ回
路、４０…温度補償回路、５０…安定化電圧発生回路、
Ｃ１…直流カットコンデンサ、ＤＡ，ＤＢ…ダイオー
ド、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ…接続点、Ｑ１，Ｑ２…トランジ
スタ（制御素子）、Ｒ１〜Ｒ８…抵抗、Ｔ１，Ｔ２…端
子、ＶＡ，ＶＢ…補償電圧、＋Ｖ_cc，−Ｖ_cc…電源、Ｚ
Ｄ…ツェナダイオード。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】振幅制限の対象となる信号の出力ライン
と基準電圧との間にダイオードを接続して振幅制限を行
うリミッタ回路において、前記基準電圧を安定化して出
力する安定化電圧発生回路と、前記ダイオードの温度特
性に相当する温度特性を備えた制御素子を介して前記安
定化電圧発生回路の出力電圧を補償出力する温度補償回
路とを備えたことを特徴とするリミッタ回路。