JPH0625943B2 - 充放電回路 - Google Patents

充放電回路

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JPH0625943B2
JPH0625943B2 JP2891284A JP2891284A JPH0625943B2 JP H0625943 B2 JPH0625943 B2 JP H0625943B2 JP 2891284 A JP2891284 A JP 2891284A JP 2891284 A JP2891284 A JP 2891284A JP H0625943 B2 JPH0625943 B2 JP H0625943B2
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JP
Japan
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transistor
resistor
emitter
control voltage
collector
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JP2891284A
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一雄 今福
和美 河島
正明 藤田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/22Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電圧制御発振器に印加する制御電圧を発生す
るような場合に用いることのできる充放電回路に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 従来の充放電回路の一例を第1図に示す。
図において、端子Aは抵抗1を介してトランジスタ3の
ベースに接続され、そのコレクタは抵抗2を介して電源
に接続され、そのエミッタは抵抗4を介して接地される
とともにトランジスタ6のベースに接続されている。ト
ランジスタ6のエミッタは接地されており、コレクタは
抵抗5を介して電源に接続されるとともにトランジスタ
8のベースに接続されている。トランジスタ8のエミッ
タは接地され、コレクタは抵抗7を介して電源に接続さ
れるとともにトランジスタ11のベースとダイオード9
のアノードに接続されている。ダイオード9のカソード
は抵抗10を介して接地されている。トランジスタ11
のエミッタは抵抗12を介して接地され、そのコレクタ
はトランジスタ15のベースとトランジスタ14のコレ
クタに接続されている。トランジスタ14のエミッタは
抵抗13を介して最大制御電圧に接続され、そのベース
はトランジスタ17のベースとトランジスタ15のエミ
ッタに接続され、トランジスタ15のコレクタは接地さ
れている。トランジスタ17のエミッタは抵抗16を介
して最大制御電圧に接続されている。
また、端子Bは抵抗18を介してトランジスタ20のベ
ースに接続され、そのコレクタは抵抗19を介して電源
に接続され、そのエミッタは抵抗21を介して接地され
るとともにトランジスタ23のベースに接続されてい
る。トランジスタ23のエミッタは接地されており、コ
レクタは抵抗22を介して電源に接続されるとともにト
ランジスタ24のベースに接続されている。そのエミッ
タは接地され、コレクタは抵抗25を介して電源に接続
されると共にトランジスタ29のベースとダイオード2
6のアノードに接続され、そのカソードは抵抗27を介
して接地されている。トランジスタ29のエミッタは抵
抗28を介して接地され、そのコレクタはトランジスタ
17のコレクタと接続されるとともに端子Cに接続さ
れ、またコンデンサ30で接地されている。
次にこの回路の動作を説明する。
制御電圧上昇信号と降下信号は同時に入力されないもの
とする。
まず、端子Aより制御電圧上昇信号が入力されると、ト
ランジスタ3,6が導通し、トランジスタ8が非導通と
なり、ダイオード9と抵抗10,及びトランジスタ1
4,15,17および抵抗13,16より構成されるカ
レントミラー回路によって同一電流が抵抗13と16に
流れ、導通状態となったトランジスタ17を介してコン
デンサ30を充電し、端子Cより出力される制御電圧を
上昇させる。この時、トランジスタ29は非導通状態で
ある。次に端子Bに制御電圧降下信号が入力すると、ト
ランジスタ20,23が導通、トランジスタ24が非導
通となり、ダイオード26と抵抗27及びトランジスタ
29と抵抗28で構成される定電流回路によって一定の
放電電流がトランジスタ29と抵抗28を介して流れ、
コンデンサ30を放電し、端子Cより出力される制御電
圧を降下させる。この時トランジスタ17は非導通であ
る。
ところがこの回路をIC内に構成する場合、IC内で大
面積を占めるPNPトランジスタが3個も必要となり、
また定電流回路を設けることで素子数が増え、その面積
が大きくなるという欠点がある。
発明の目的 本発明は、上記の欠点を除去し、IC内でNPNトラン
ジスタよりも大面積をしめるPNPトランジスタの素子
数を減少し、任意の制御電圧の範囲内では定電流の充放
電電圧を出力することのできる充放電回路を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成 本発明においては、電圧制御発振器の制御電圧を上昇さ
せる信号が抵抗を介してベースに入った時導通状態とな
り、そのコレクタを直流電源電圧に接続したスイッチン
グトランジスタを設け、このトランジスタのエミッタ
に、抵抗を介してベースに入った時導通状態となり、エ
ミッタを接地し、ベースは抵抗を介して接地したトラン
ジスタを設けそのコレクタに、抵抗を介してベースに入
った時導通状態となり、そのエミッタを抵抗を介して最
大制御直流電源電圧に接続し、そのベースを抵抗を介し
て最大制御直流電源電圧に接続したPNPトランジスタ
を説け、そのコレクタをベースに接続するとともに抵抗
を介してエミッタに接続し、またそのエミッタをコレク
タに接続するとともに抵抗を介して最大制御直流電源電
圧に接続したトランジスタのエミッタと、電圧制御発振
器の制御電圧を下降させる信号が抵抗を介してベースに
入った時導通状態となり、そのコレクタを直流電源電圧
に接続したスイッチングトランジスタのエミッタに、抵
抗を介してベースに入ると共に抵抗を介して接地し、そ
のエミッタを接地しコレクタは抵抗を介して直流電源電
圧に接続したトランジスタのコレクタをベースに接続
し、そのエミッタを接地し、コレクタを抵抗を介して直
流電源電圧に接続したトランジスタのコレクタをベース
に抵抗を介して接続するとともにそのベースを抵抗を介
してアースし、エミッタを抵抗を介してアースしたトラ
ンジスタのコレクタとを接続したことを特徴とするもの
であり、IC内で大面積をしめるPNPトランジスタの
素子数を減少し、任意の制御電圧範囲内では定電流の充
放電電圧を出力することができるものである。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第2図において、端子Aより制御電圧上昇信号が入
力され、抵抗R1を介してトランジスタQ1のベースに接
続される。トランジスタQ1のコレクタはB電源に接続
され、エミッタは抵抗R2を介してトランジスタQ2のベ
ースに接続されている。トランジスタQ2のベースは抵
抗R3を介して接地されエミッタも接地されている。ト
ランジスタQ2のコレクタは抵抗R4を介してトランジス
タQ3のベースに接続され、Q3のベースは抵抗R5を介
して最大制御電圧に接続されている。トランジスタQ3
のエミッタはトランジスタQ4のコレクタに接続される
とともに抵抗R6を介して最大制御電圧に接続されてい
る。トランジスタQ3のコレクタはQ4のベースに接続さ
れるとともに抵抗R7を介してQ4のエミッタに接続され
ている。
また端子Bより制御電圧降下信号が入力され、抵抗R8
を介してトランジスタQ5のベースに接続される。トラ
ンジスタQ5のコレクタはB電源に接続され、エミッタ
は抵抗R9を介してトランジスタQ6のベースに接続され
ている。トランジスタQ6のベースは抵抗R10を介して
接地され、エミッタも接地されている。トランジスタQ
6のコレクタは抵抗R11を介してB電源に接続されると
共に、トランジスタQ7のベースに接続されている。Q7
のエミッタは接地されており、コレクタは抵抗R12を介
してB電源に接続されるとともに抵抗R13を介して接地
され、さらにトランジスタQ8のベースに接続されてい
る。トランジスタQ8のエミッタは抵抗R14を介して接
地されており、コレクタはトランジスタQ4のエミッタ
に接続されるとともにコンデンサC1を介して接地さ
れ、コンデンサC1の両端の電位差として制御電圧が出
力される。
次にこの回路の動作を説明する。端子Aから入力される
制御電圧上昇信号と端子Bから入力される制御電圧降下
信号は同時に入力されることはないものとする。
まず、充電方向つまり制御電圧上昇時の動作を説明す
る。端子Aより制御電圧上昇信号が入力され、トランジ
スタQ1が導通状態となる。Q1が導通することによりQ
2が導通し、トランジスタQ3のベースに抵抗R5とR4
よって最大制御電圧を分圧した電圧VB1が加わる。この
時、VB1となる。
これによりトランジスタQ4が導通状態となり抵抗R6
充電電流iuが流れ、トランジスタQ8は非導通状態であ
るから、iuによりコンデンサC1が充電されて制御電圧
Vが上昇する。この時の制御電圧と充電電流iuの関係
を第3図に示す。第3図におけるiumaxの値は、最大制
御電圧V1と抵抗R5,R4,R6によって決定される。制
御電圧VがVu以下の時は、トランジスタQ4のコレクタ
電位VC4はトランジスタQ3のエミッタ−ベース間電位
をVBE3とすると、(1)式より、 となる。
したがって、iumaxは、 となる。
制御電圧VがVu以上の時は V1−V=R6u ……(4) の関係で充電電流iuが流れる。
(4)式において、VにVu,iuにiumaxを代入すると、 V1−Vu=R6umaxu=V1−R6umax =V1−(V1−VC4) =VC4 となり、Vuは(2)式より決定される。
したがって、充電時においては、制御電圧VがVu以下
では充電電流iumaxによりコンデンサC1が充電されて
制御電圧Vが端子Cより出力される。またVがVu以上
の時には充電電流 によってC1が充電される。
次に、放電方向つまり制御電圧降下時の動作を説明す
る。端子Bより制御電圧降下信号が入力され、トランジ
スタQ5が導通状態となる。トランジスタQ5が導通状態
になることでトランジスタQ6が導通し、それによりト
ランジスタQ7が非導通となりトランジスタQ8のベース
に、抵抗R12とR13によってB電源を分圧した電圧VB8
が印加される。
この時、VB8は、 となる。
したがって、コンデンサC1に充電されていた電荷は、
トランジスタQ4が非導通状態であるから導通状態とな
ったトランジスタQ8を通り抵抗R14に流れる放電電流
dによって放電され、制御電圧Vは降下する。この時
の制御電圧と放電電流idの関係を第4図に示す。第4
図におけるidmaxの値は、B電源電圧と抵抗R12
13,R14によって決定される。制御電圧VがVd以上
の時は、第2図のトランジスタQ8のエミッタ電位VE8
は、トランジスタQ8のエミッタ−ベース間電位をVBE8
とすると、(5)式より、 となる。
したがって、idmaxとなる。
制御電圧VがVd以下の時は V=R14×id ……(8) の関係で放電電流idが流れる。
(8)式において、VにVd,idにidmaxを代入すると、 Vd=R14×idmax =VE8 となり、Vdは(6)式より決定される。
したがって、放電時においては、制御電圧VがVd以上
では放電電流idmaxによりコンデンサC1が放電されて
制御電圧Vが端子Cより出力される。
また、VがVd以下の時は、放電電流 によってC1が放電される。
すなわち、任意の制御電圧範囲内では、定電流回路設け
ることなく、一定電流によって、コンデンサC1の電荷
を充放電する事ができ、IC内で大面積を示すPNPト
ランジスタの使用は1個ですむので、小形化することが
できる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、IC内で大面積を占め
るPNPトランジスタの素子数を減少し、定電流回路を
設けることなく、任意の制御電圧範囲内では定電流の充
放電電流により制御電圧を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例における充放電回路の電気的結線図、第
2図は本発明の一実施例における充放電回路の電気的結
線図、第3図は本発明の一実施例である充放電回路にお
ける制御電圧と充電電流の関係を示す特性図、第4図は
本発明の一実施例である充放電回路における制御電圧と
放電電流の関係を示す特性図である。 R1〜R14……抵抗、C1……コンデンサ、Q1,Q2,Q
4,Q5,Q6,Q7,Q8……NPNトランジスタ、Q3
…PNPトランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御電圧上昇信号入力により導通状態とな
    るトランジスタのエミッタを接地し、そのコレクタを抵
    抗を介してPNPトランジスタのベースに接続し、この
    PNPトランジスタのベースを抵抗を介して最大制御電
    圧に接続し、そのPNPトランジスタのエミッタを抵抗
    を介して上記最大制御電圧に接続するとともに、このP
    NPトランジスタのコレクタをNPNトランジスタのベ
    ースに接続し、このNPNトランジスタのコレクタを上
    記PNPトランジスタのエミッタに接続し、このNPN
    トランジスタのエミッタを抵抗を介してそのベースに接
    続して形成される充電電流発生回路と、制御電圧降下信
    号により非導通状態となるトランジスタのエミッタを接
    地し、そのコレクタを抵抗を介して電源に接続するとと
    もに抵抗を介して接地し、このトランジスタのコレクタ
    をNPNトランジスタのベースに接続し、そのNPNト
    ランジスタのエミッタを抵抗を介して接地し、そのコレ
    クタを前記充電電流発生回路のNPNトランジスタのエ
    ミッタに接続して形成される放電電流発生回路と、前記
    充電電流発生回路と前記放電電流発生回路とに接続され
    たコンデンサとを有することを特徴とする充放電回路。
JP2891284A 1984-02-17 1984-02-17 充放電回路 Expired - Lifetime JPH0625943B2 (ja)

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JPS60173616A JPS60173616A (ja) 1985-09-07
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