JPH06310997A - 三角波発生回路 - Google Patents
三角波発生回路Info
- Publication number
- JPH06310997A JPH06310997A JP5100848A JP10084893A JPH06310997A JP H06310997 A JPH06310997 A JP H06310997A JP 5100848 A JP5100848 A JP 5100848A JP 10084893 A JP10084893 A JP 10084893A JP H06310997 A JPH06310997 A JP H06310997A
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- JP
- Japan
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- triangular wave
- capacitor
- output
- ota
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速動作可能で、かつ直線性にすぐれた三角
波発生回路を実現できる。 【構成】 オペレーショナル・トランスコンダクタンス
・アンプＱ１によってコンデンサＣ２を一定の電流でチ
ャージ／ディスチャージする。これによって、Ｑ２の出
力電圧は上昇／下降を繰返し、三角波出力が得られる。
波発生回路を実現できる。 【構成】 オペレーショナル・トランスコンダクタンス
・アンプＱ１によってコンデンサＣ２を一定の電流でチ
ャージ／ディスチャージする。これによって、Ｑ２の出
力電圧は上昇／下降を繰返し、三角波出力が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速に三角波を発生さ
せる回路に関するものである。
せる回路に関するものである。
【０００２】特に、アナログ信号と三角波とをコンパレ
ータを用いて比較し、パルス幅変調を行う装置に用いら
れる三角波発生回路に関する。
ータを用いて比較し、パルス幅変調を行う装置に用いら
れる三角波発生回路に関する。
【０００３】
【従来の技術】三角波を発生させる回路としては、例え
ば図２に示すように抵抗とコンデンサからなる一次のロ
ーパスフィルタに矩形波を通し、三角波出力を得るもの
がある。
ば図２に示すように抵抗とコンデンサからなる一次のロ
ーパスフィルタに矩形波を通し、三角波出力を得るもの
がある。
【０００４】図２において、適当な振幅の矩形波が入力
端子から入力されると、トランジスタＱ２１はオン／オ
フ動作を繰り返し、その結果コンデンサＣ２１がチャー
ジ／ディスチャージされ、三角波が発生する。
端子から入力されると、トランジスタＱ２１はオン／オ
フ動作を繰り返し、その結果コンデンサＣ２１がチャー
ジ／ディスチャージされ、三角波が発生する。
【０００５】なお、同図において、Ｒ２１，Ｒ２２は入
力矩形波の振幅を適度に分圧する抵抗、Ｒ２３はトラン
ジスタＱ２１のコレクタ抵抗、Ｒ２４はコンデンサＣ２
１とともに一次のローパスフィルタを形成する抵抗、ト
ランジスタＱ２２は出力バッファ、Ｒ２５はトランジス
タＱ２２のエミッタ抵抗、Ｃ２２は出力の直流成分をカ
ットするカップリングコンデンサである。
力矩形波の振幅を適度に分圧する抵抗、Ｒ２３はトラン
ジスタＱ２１のコレクタ抵抗、Ｒ２４はコンデンサＣ２
１とともに一次のローパスフィルタを形成する抵抗、ト
ランジスタＱ２２は出力バッファ、Ｒ２５はトランジス
タＱ２２のエミッタ抵抗、Ｃ２２は出力の直流成分をカ
ットするカップリングコンデンサである。
【０００６】また、図３のような回路もよく用いられて
いる。同図において、入力矩形波は、オペアンプＱ３
１、抵抗Ｒ３１、コンデンサＣ３１から成る積分回路で
積分され、三角波出力となる。
いる。同図において、入力矩形波は、オペアンプＱ３
１、抵抗Ｒ３１、コンデンサＣ３１から成る積分回路で
積分され、三角波出力となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示した従来例では、抵抗とコンデンサから成るローパス
フィルタを用いているため、理想的な積分回路とは成ら
ず、出力三角波の直線性がよくないという欠点があっ
た。
示した従来例では、抵抗とコンデンサから成るローパス
フィルタを用いているため、理想的な積分回路とは成ら
ず、出力三角波の直線性がよくないという欠点があっ
た。
【０００８】また、図３に示した従来例では、直線性は
よいものの、オペアンプの周波数特性には限界があるた
め、数百キロヘルツを越える高速な三角波を得たい場合
には適さないという欠点があった。
よいものの、オペアンプの周波数特性には限界があるた
め、数百キロヘルツを越える高速な三角波を得たい場合
には適さないという欠点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたもので、オペレーショナル・トランスコンダ
クタンス・アンプ（以下ＯＴＡ）によりコンデンサをチ
ャージ／ディスチャージすることにより、高速動作可能
で、かつ直線性のよい三角波発生回路を実現するもので
ある。
てなされたもので、オペレーショナル・トランスコンダ
クタンス・アンプ（以下ＯＴＡ）によりコンデンサをチ
ャージ／ディスチャージすることにより、高速動作可能
で、かつ直線性のよい三角波発生回路を実現するもので
ある。
【００１０】
【実施例】（実施例１）図１は、本発明の特徴をもっと
もよく表す図面であり、同図において、Ｑ１はＯＴＡ、
Ｑ２は出力バッファ、Ｃ１は入力矩形波の直流成分をカ
ットするカップリングコンデンサ、Ｃ２はＱ１によって
チャージ／ディスチャージされるコンデンサ、Ｒ１，Ｒ
２は入力矩形波の振幅を分圧する抵抗である。
もよく表す図面であり、同図において、Ｑ１はＯＴＡ、
Ｑ２は出力バッファ、Ｃ１は入力矩形波の直流成分をカ
ットするカップリングコンデンサ、Ｃ２はＱ１によって
チャージ／ディスチャージされるコンデンサ、Ｒ１，Ｒ
２は入力矩形波の振幅を分圧する抵抗である。
【００１１】ＯＴＡという素子は、その名の通り電圧制
御電流源として動作し、自己バイアスされた両極性理想
トランジスタと考えることができる。すなわち、ＯＴＡ
のベース（Ｂ）電圧ＶＢとエミッタ（Ｅ）電圧ＶＥとの
差（ＶＢ−ＶＥ）に正確に比例する出力電流がコレクタ
（Ｃ）から両極性（ＯＴＡから流れ出す方向とＯＴＡに
流れ込む方向の両方が可能という意味）で得られる。
御電流源として動作し、自己バイアスされた両極性理想
トランジスタと考えることができる。すなわち、ＯＴＡ
のベース（Ｂ）電圧ＶＢとエミッタ（Ｅ）電圧ＶＥとの
差（ＶＢ−ＶＥ）に正確に比例する出力電流がコレクタ
（Ｃ）から両極性（ＯＴＡから流れ出す方向とＯＴＡに
流れ込む方向の両方が可能という意味）で得られる。
【００１２】ＯＴＡの伝達特性の一例を図４に示す。な
お、同図においては、コレクタ電流ＩＣはＯＴＡから流
れ出る方向を正としている。また、ＯＴＡはもともと広
帯域幅システム用の素子であり、数百メガヘルツの周波
数帯域を持つ高速素子が入手可能で、高速な三角波発生
回路に適している。
お、同図においては、コレクタ電流ＩＣはＯＴＡから流
れ出る方向を正としている。また、ＯＴＡはもともと広
帯域幅システム用の素子であり、数百メガヘルツの周波
数帯域を持つ高速素子が入手可能で、高速な三角波発生
回路に適している。
【００１３】さて、図１の回路の動作を、図５のタイミ
ングチャートを用いて説明する。
ングチャートを用いて説明する。
【００１４】図５に示すように、入力矩形波がハイレベ
ルの時は、ＯＴＡのベース電圧はエミッタ電圧（ゼロレ
ベル）より高くなり、コレクタからＶＢ−ＶＥに比例し
た一定電流が流れ出し、コンデンサＣ２がチャージさ
れ、出力電圧は上昇してゆく。逆に、入力矩形波がロー
レベルの時は、ＯＴＡのベース電圧がエミッタ電圧より
低くなり、コレクタにＶＢ−ＶＥに比例した一定電流が
流れ込み、コンデンサＣ２がディスチャージされ、出力
電圧が下降してゆく。
ルの時は、ＯＴＡのベース電圧はエミッタ電圧（ゼロレ
ベル）より高くなり、コレクタからＶＢ−ＶＥに比例し
た一定電流が流れ出し、コンデンサＣ２がチャージさ
れ、出力電圧は上昇してゆく。逆に、入力矩形波がロー
レベルの時は、ＯＴＡのベース電圧がエミッタ電圧より
低くなり、コレクタにＶＢ−ＶＥに比例した一定電流が
流れ込み、コンデンサＣ２がディスチャージされ、出力
電圧が下降してゆく。
【００１５】入力矩形波の直流成分はＣ１によりカット
されているから、ハイ／ローの両レベルにおけるＶＢ−
ＶＥの絶対値は等しく、ＯＴＡのコレクタから流れ出す
電流とコレクタに流れ込む電流の絶対値も等しい。コン
デンサＣ２を一定の電流でチャージ／ディスチャージす
るわけであるから、出力電圧は直線的に上昇／下降を繰
り返し、三角波出力が得られる。
されているから、ハイ／ローの両レベルにおけるＶＢ−
ＶＥの絶対値は等しく、ＯＴＡのコレクタから流れ出す
電流とコレクタに流れ込む電流の絶対値も等しい。コン
デンサＣ２を一定の電流でチャージ／ディスチャージす
るわけであるから、出力電圧は直線的に上昇／下降を繰
り返し、三角波出力が得られる。
【００１６】以上、説明したように、ＯＴＡを用いるこ
とにより、高速で直線性のよい三角波発生回路を実現で
きる。
とにより、高速で直線性のよい三角波発生回路を実現で
きる。
【００１７】（実施例２）実施例１の三角波発生回路で
は、入力の矩形波のデューティは正確に５０％である必
要があった。なぜなら、入力矩形波のデューティが５０
％でないとすると、コンデンサＣ２をチャージ／ディス
チャージする電荷量がアンバランスになり、出力三角波
は直流オフセット成分を持つようになり、しかもその直
流オフセット成分は時間とともに増大していく。直流オ
フセット成分が増大し、三角波のピークあるいはボトム
の電圧値が電源電圧を越えてしまうと、バッファＱ２の
出力は電源電圧値でクリップされるため、出力に得られ
る波形はもはや三角波ではなくなってしまう。
は、入力の矩形波のデューティは正確に５０％である必
要があった。なぜなら、入力矩形波のデューティが５０
％でないとすると、コンデンサＣ２をチャージ／ディス
チャージする電荷量がアンバランスになり、出力三角波
は直流オフセット成分を持つようになり、しかもその直
流オフセット成分は時間とともに増大していく。直流オ
フセット成分が増大し、三角波のピークあるいはボトム
の電圧値が電源電圧を越えてしまうと、バッファＱ２の
出力は電源電圧値でクリップされるため、出力に得られ
る波形はもはや三角波ではなくなってしまう。
【００１８】本実施例２は、上記のような点を考慮した
ものであり、入力矩形波のデューティが５０％から多少
ずれても、安定に三角波出力が得られるようにしたもの
である。本実施例における三角波発生回路を図６に示
す。
ものであり、入力矩形波のデューティが５０％から多少
ずれても、安定に三角波出力が得られるようにしたもの
である。本実施例における三角波発生回路を図６に示
す。
【００１９】図６に示すように、本実施例２の三角波発
生回路は実施例１の三角波発生回路（図１）に、オペア
ンプＱ６１、抵抗Ｒ６１、コンデンサＣ６１を追加し、
抵抗Ｒ２の接地されていた端子を前記オペアンプＱ６１
の出力端子へ接続したものである。図６において、追加
されたオペアンプＱ６１、抵抗Ｒ６１、コンデンサＣ６
１は積分回路を構成し、出力三角波を時間的に平均化し
た値（出力三角波の直流成分）を求め、それを抵抗Ｒ２
を介してフィードバックする。
生回路は実施例１の三角波発生回路（図１）に、オペア
ンプＱ６１、抵抗Ｒ６１、コンデンサＣ６１を追加し、
抵抗Ｒ２の接地されていた端子を前記オペアンプＱ６１
の出力端子へ接続したものである。図６において、追加
されたオペアンプＱ６１、抵抗Ｒ６１、コンデンサＣ６
１は積分回路を構成し、出力三角波を時間的に平均化し
た値（出力三角波の直流成分）を求め、それを抵抗Ｒ２
を介してフィードバックする。
【００２０】ここで、前記積分回路はオペアンプの反転
回路構成となっているので、前記フィードバックは負帰
還である。すなわち、前記出力三角波の直流成分が正に
なった時には、ＯＴＡのベース−エミッタ間電圧（ＶＢ
−ＶＥ）の負の方向に幾分オフセットさせ、ＯＴＡから
流れ出す電流を減少させるとともにＯＴＡに流れ込む電
流を増加させ、結果として出力三角波の直流成分を負の
方向に向かわせる。出力三角波の直流成分が負になった
時には、その全く逆の動作を行う。
回路構成となっているので、前記フィードバックは負帰
還である。すなわち、前記出力三角波の直流成分が正に
なった時には、ＯＴＡのベース−エミッタ間電圧（ＶＢ
−ＶＥ）の負の方向に幾分オフセットさせ、ＯＴＡから
流れ出す電流を減少させるとともにＯＴＡに流れ込む電
流を増加させ、結果として出力三角波の直流成分を負の
方向に向かわせる。出力三角波の直流成分が負になった
時には、その全く逆の動作を行う。
【００２１】以上のように負帰還をかけることにより出
力三角波の直流成分はほぼゼロに保たれ、入力矩形波の
デューティが５０％から多少ずれても安定に動作する三
角波発生回路が実現できた。なお、本実施例２において
は、出力三角波の時間的平均値を求めて負帰還をかけて
いるが、出力三角波のピークあるいはボトムの電圧値を
求めて負帰還をかけるようにしても、全く同様な効果が
得られる。
力三角波の直流成分はほぼゼロに保たれ、入力矩形波の
デューティが５０％から多少ずれても安定に動作する三
角波発生回路が実現できた。なお、本実施例２において
は、出力三角波の時間的平均値を求めて負帰還をかけて
いるが、出力三角波のピークあるいはボトムの電圧値を
求めて負帰還をかけるようにしても、全く同様な効果が
得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、ＯＴＡを用いることに
より、高速動作可能で、かつ直線性にすぐれた三角波発
生回路を実現できる。
より、高速動作可能で、かつ直線性にすぐれた三角波発
生回路を実現できる。
【図１】本発明の実施例１の三角波発生回路を示す回路
図である。
図である。
【図２】従来例１の三角波発生回路を示す回路図であ
る。
る。
【図３】従来例２の三角波発生回路を示す回路図であ
る。
る。
【図４】ＯＴＡの伝達特性の一例を表す図である。
【図５】実施例１の三角波発生回路の動作のタイミング
チャートを示す図である。
チャートを示す図である。
【図６】実施例２の三角波発生回路を示す回路図であ
る。
る。
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ Ｑ１ オペレーショナル・トランスコンダクタンス・ア
ンプ
ンプ
Claims (4)
- 【請求項１】 オペレーショナル・トランスコンダクタ
ンス・アンプによりコンデンサをチャージ／ディスチャ
ージして三角波を生成することを特徴とする三角波発生
回路。 - 【請求項２】 請求項１において、出力三角波の直流成
分を検出する手段を設け、当該検出出力により前記オペ
レーショナル・トランスコンダクタンス・アンプの入力
にフィードバックをかけることを特徴とする三角波発生
回路。 - 【請求項３】 請求項２において、前記直流成分を検出
する手段は、出力三角波の時間的平均値を求める積分回
路からなることを特徴とする三角波発生回路。 - 【請求項４】 請求項２において、前記直流成分を検出
する手段は、出力三角波のピークまたはボトムの電圧値
を求める回路からなることを特徴とする三角波発生回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100848A JPH06310997A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 三角波発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100848A JPH06310997A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 三角波発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310997A true JPH06310997A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14284747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5100848A Pending JPH06310997A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 三角波発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310997A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517443A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | アールジイビイ・システムズ・インコーポレーテッド | オーディオ帯域のノイズ成分が小さい三角波を生成するための方法および装置 |
| WO2012042748A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | 無線通信機 |
| CN111404516A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种对称电压三角波发生器及其实现方法 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP5100848A patent/JPH06310997A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517443A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | アールジイビイ・システムズ・インコーポレーテッド | オーディオ帯域のノイズ成分が小さい三角波を生成するための方法および装置 |
| JP2013211891A (ja) * | 2007-01-25 | 2013-10-10 | Rgb Systems Inc | オーディオ帯域のノイズ成分が小さい三角波を生成するための方法および装置 |
| WO2012042748A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | 無線通信機 |
| CN103155441A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 松下电器产业株式会社 | 无线通信机 |
| US9231730B2 (en) | 2010-09-30 | 2016-01-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radio communication device |
| CN111404516A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种对称电压三角波发生器及其实现方法 |
| CN111404516B (zh) * | 2020-03-27 | 2023-05-26 | 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) | 一种对称电压三角波发生器及其实现方法 |
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