JPH06311005A - ２極性出力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】極性の異なる２種のトランジスタを１つのトラ
ンジスタを用いて駆動し、かつ電源電圧が変動しても回
路定数への影響がない出力回路を提供する。 【構成】第１の出力トランジスタＱ₂ はｐｎｐ形であっ
てコレクタに第１の出力端子Ｔ₁ が接続される。第２の
出力トランジスタＱ₃ はｎｐｎ形であってコレクタに第
２の出力端子Ｔ₂ が接続される。駆動用トランジスタＱ
₁ は、接地電位と定電圧との２値である論理信号がベー
スに入力され、コレクタが第１の出力トランジスタＱ₂
のベースに接続され、エミッタがエミッタ抵抗Ｒ₁ を介
して第２の出力トランジスタＱ₃ のベースに接続され
る。駆動用トランジスタＱ₁ のコレクタ−エミッタ間に
は定電流が流れるから、第１の出力トランジスタＱ₁ お
よび第２の出力トランジスタＱ₂ は定電流駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、論理信号の１入力に対
して２極性のオープンコレクタ出力が同時に得られる２
極性出力回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、受光光量の増減によって物体
の存否を検出する光電スイッチや、周囲電界ないし周囲
磁界の変化によって物体の近接を検出する近接スイッチ
などの出力段では、物体を検知したときにＨレベルにな
るオープンコレクタ出力と、物体を検知したときにＬレ
ベルになるオープンコレクタ出力とを備える２極性の出
力回路を採用したものがある。また、この種の出力回路
では接続される負荷回路の種類に応じて出力電圧を変化
させるものもある。

【０００３】この種の２極性出力回路は、図２に示す構
成を有している。すなわち、図２はこの種の出力回路１
を反射型の光電スイッチに用いたものであって、この光
電スイッチでは、投光回路２から監視空間に送出し、監
視空間からの入射光量を受光回路３で監視する構成を有
し、物体Ｓの存否に応じた受光回路３での受光光量の増
減に基づいて信号処理回路４において物体Ｓの存否を判
別するのである。信号処理回路４の出力は短絡保護回路
５を介して出力回路１に入力され、出力回路１への入力
値は接地電位と定電圧とによって２値が規定された論理
値になる。

【０００４】出力回路１は、ｎｐｎ形の駆動用トランジ
スタＱ₁ を備え、駆動用トランジスタＱ₁ のエミッタは
２個のエミッタ抵抗Ｒ₇ ，Ｒ₈ の直列回路を介して直流
電源の負極に接続される。また、駆動用トランジスタＱ
₁ のエミッタと直流電源の負極との間には２個のエミッ
タ抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ の直列回路も挿入されている。すなわ
ち、エミッタ抵抗Ｒ₇ ，Ｒ₈ の直列回路とエミッタ抵抗
Ｒ₁ ，Ｒ₂ の直列回路とは互いに並列接続される。駆動
用トランジスタＱ₁ のコレクタは直流電源の正極に接続
されている。ここに、直流電源の負極の電位が接地電位
になる。

【０００５】両エミッタ抵抗Ｒ₇ ，Ｒ₈ の接続点にはレ
ベルシフト用のｎｐｎ形のトランジスタＱ₅ のベースが
接続され、トランジスタＱ₅ は、コレクタが２個の抵抗
Ｒ₅，Ｒ₆ の直列回路を介して直流電源の正極に接続さ
れ、エミッタが直流電源の負極に接続される。抵抗
Ｒ₅ ，Ｒ₆ の接続点にはｐｎｐ形の第１の出力トランジ
スタＱ₂ のベースが接続され、第１の出力トランジスタ
Ｑ₂ は、エミッタが検出抵抗Ｒ₃ を介して直流電源の正
極に接続され、コレクタが第１の出力端子Ｔ₁ に接続さ
れる。さらに、エミッタ抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ の接続点にはｎ
ｐｎ形の第２の出力トランジスタＱ₃ のベースが接続さ
れ、第２の出力トランジスタＱ₃ は、エミッタが検出抵
抗Ｒ₄ を介して直流電源の負極に接続され、コレクタが
第２の出力端子Ｔ₂ に接続される。すなわち、第１の出
力トランジスタＱ₂ および第２の出力トランジスタＱ₃
は互いに極性の異なるオープンコレクタ出力になる。

【０００６】上述した構成では、駆動用トランジスタＱ
₁ のベースに定電圧であるＨレベルの論理信号が入力さ
れると、駆動用トランジスタＱ₁ がオンになる。このと
き、第２の出力トランジスタＱ₃ とトランジスタＱ₅ と
がオンになり、トランジスタＱ₅ がオンになることによ
って第１の出力トランジスタＱ₂ もオンになる。すなわ
ち、第１の出力トランジスタＱ₂ と第２の出力トランジ
スタＱ₃ とがオンになる。このとき、第１の出力端子Ｔ
₁ は直流電源の正極に接続されるからＨレベルとなり、
第１の出力端子Ｔ₁ に接続される負荷回路へは第１の出
力端子Ｔ₁ から電流Ｉ₁ が流れる。また、第２の出力端
子Ｔ₂ は直流電源の負極に接続されるからＬレベルとな
り、第２の出力端子Ｔ₂ に接続される負荷回路から第２
の出力端子Ｔ₂ に向かって電流Ｉ₂ が流れる。

【０００７】ところで、負荷回路の短絡などで過負荷に
なると第１の出力トランジスタＱ₂では検出抵抗Ｒ₃ の
両端電圧が増大し、抵抗Ｒ₉ を介してベースが接続され
たｐｎｐ形の検出用トランジスタＱ₄ がオンになる。検
出用トランジスタＱ₄ はエミッタが直流電源の正極に接
続され、コレクタが抵抗Ｒ₁₀を介して短絡検知回路６に
接続されている。また、第２の出力トランジスタＱ₃ で
は負荷回路からの電流Ｉ₂ が過剰になると検出抵抗Ｒ₄
の両端電圧が増大するのであって、第２の出力トランジ
スタＱ₃ と検出抵抗Ｒ₄ との接続点は抵抗Ｒ₁₁を介して
短絡検知回路６に接続されている。

【０００８】したがって、電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ のいずれかが
過剰になれば、抵抗Ｒ₁₀と抵抗Ｒ₁₁との接続点の電位が
上昇するから、短絡検知回路６ではこの電位の上昇を検
出して負荷回路の異常と判定し、短絡保護回路５を介し
て駆動用トランジスタＱ₁ をオフにする。このように短
絡検知回路６と短絡保護回路５とによって保護回路が構
成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
流Ｉ₁ ，Ｉ₂ は１００ｍＡ程度に設定されているが、上
述したように過負荷の状態を短絡検知回路６で検出する
には、２００〜３００ｍＡ程度の駆動が可能となるよう
に部品の仕様を設定しなければならない。しかも、トラ
ンジスタには図３に示すように、コレクタ電流Ｉ_C とコ
レクタ−エミッタ間電圧Ｖ_CEとの関係によって安全動作
領域（ＡＳＯ）（図３の斜線部）が規定されており、安
全動作領域の範囲を越えて動作させることはできない。

【００１０】電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ の最大値は、第１の出力ト
ランジスタＱ₂ および第２の出力トランジスタＱ₃ のベ
ース電流Ｉ_B2，Ｉ_B3および電流増幅率ｈｆｅ₂ ，ｈｆｅ
₃ を用いて、次式のように表すことができる。 Ｉ₁ ＝Ｉ_B2×ｈｆｅ₂ Ｉ₂ ＝Ｉ_B3×ｈｆｅ₃ ここにおいて、直流電源の電圧Ｖｃｃが、たとえば１２
〜２４Ｖの範囲で可変であり、電圧変動を±２０％程度
含むものとする。電圧Ｖｃｃが変化すれば抵抗Ｒ₆ の両
端電圧が変化するから、第１の出力トランジスタＱ₂ の
ベース電流が変動することになって、結果的に電流Ｉ₁
が変動することになる。ここで、電源電圧Ｖｃｃが設定
範囲の最低電圧に設定されているときに短絡検知回路６
で過負荷を検出しようとすれば、２００〜３００ｍＡは
流せるように定数を設定することが必要である。一方、
この条件で設定した定数に対して電源電圧Ｖｃｃを設定
範囲の最高電圧に設定すると、当然のことながら電流Ｉ
₁ が増大するから、この状態でも安全動作領域を逸脱す
るのを防止しようとすれば、第１の出力トランジスタＱ
₂ として大型のパワートランジスタが必要になり、結果
的にコスト高につながるという問題が生じる。一方、大
型のパワートランジスタを用いなければ定数の設定が困
難になる。

【００１１】また、図２に示した回路構成では、第１の
出力トランジスタＱ₂ は駆動用トランジスタＱ₁ および
レベルシフト用のトランジスタＱ₅ との２個のトランジ
スタを用いて駆動されるから、結果的に、各出力トラン
ジスタＱ₂ ，Ｑ₃ に対して駆動用に１個ずつトランジス
タが必要であることと等価であって、部品点数が多くな
り、広い実装スペースが必要になったりコスト高につな
がるという問題が生じる。

【００１２】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、極性の異なる２種のトランジスタを１つのト
ランジスタを用いて駆動することにより部品点数を削減
してコストの低減を図り、かつ電源電圧が変動しても出
力トランジスタのベース電流への影響がなく設計が容易
な２極性出力回路を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、接地電位と定電圧とで規定され
た論理信号がベースに入力されてオン・オフされる駆動
用トランジスタと、エミッタ−コレクタが直流電源の正
極と第１の出力端子との間に挿入されオープンコレクタ
出力となるｐｎｐ形の第１の出力トランジスタと、エミ
ッタ−コレクタが直流電源の負極と第２の出力端子との
間に挿入されオープンコレクタ出力となるｎｐｎ形の第
２の出力トランジスタとを備え、駆動用トランジスタの
エミッタ−コレクタとエミッタ抵抗との直列回路が第１
の出力トランジスタのベースと第２の出力トランジスタ
のベースとの間に挿入され、駆動用トランジスタがオン
になると第１の出力トランジスタと第２の出力トランジ
スタとがオンになることを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、駆動用トランジスタは
ｎｐｎ形であって、コレクタが第１の出力トランジスタ
のベースに接続され、エミッタが２個のエミッタ抵抗の
直列回路を介して直流電源の負極に接続され、両エミッ
タ抵抗の接続点が第２の出力トランジスタのベースに接
続されることを特徴とする。請求項３の発明は、第１の
出力トランジスタのエミッタと直流電源の正極との間に
挿入された第１の検出抵抗と、第１の出力トランジスタ
のエミッタにベースが接続され直流電源の正極と第２の
出力トランジスタのエミッタとの間にエミッタ−コレク
タが挿入されたｐｎｐ形の検出用トランジスタと、第２
の出力トランジスタのエミッタと直流電源の負極との間
に挿入された第２の検出抵抗と、第２の検出抵抗の電位
が規定電位を超えると過負荷と判定して駆動用トランジ
スタをオフにする保護回路とを付加して成ることを特徴
とする。

【００１５】

【作用】請求項１の発明によれば、駆動用トランジスタ
のコレクタ−エミッタとエミッタ抵抗との直列回路を第
１の出力トランジスタのベースと第２の出力トランジス
タのベースとの間に挿入していることによって、１個の
駆動用トランジスタを用いて他にトランジスタを用いる
ことなく第１の出力トランジスタと第２の出力トランジ
スタとの２個のトランジスタを駆動することができるの
であり、部品点数が従来よりも削減されることになる。
また、駆動用トランジスタのベースには定電圧が入力さ
れ、またトランジスタのベース−エミッタ間電圧は一定
であって、コレクタ−エミッタに流れる電流値は、ベー
ス電圧からベース−エミッタ間電圧（約０．６Ｖ）を減
算してエミッタ抵抗で除算した値になるから、結果的に
コレクタ−エミッタに流れる電流値は一定になる。すな
わち、第１の出力トランジスタおよび第２の出力トラン
ジスタのベース電流は定電流になるから、電源電圧が変
化しても出力電流に影響がなく、定数の設定が容易にな
るとともに、第１の出力トランジスタおよび第２の出力
トランジスタの電流増幅率の管理のみで誤差の少ない２
極性の出力を得ることができるのである。

【００１６】請求項２の発明は、望ましい実施態様であ
って、駆動用トランジスタをｎｐｎ形とし、駆動用トラ
ンジスタのコレクタを第１の出力トランジスタのベース
に接続し、駆動用トランジスタのエミッタを２個のエミ
ッタ抵抗の直列回路を介して直流電源の負極に接続し、
両エミッタ抵抗の接続点を第２の出力トランジスタのベ
ースに接続しているのであって、駆動用トランジスタと
して特性のばらつきが少なく安価なｎｐｎ形のトランジ
スタを用いることができるのである。

【００１７】請求項３の発明は、過負荷に対する保護を
行なう構成であって、第１の出力端子からの流出電流が
過剰になれば第１の検出抵抗の両端電圧が増大して検出
用トランジスタがオンになって第２の出力トランジスタ
のエミッタに接続された第２の検出抵抗の両端電圧を増
大させて保護回路を作動させ、駆動用トランジスタがオ
フになり、結果的に第１の出力トランジスタおよび第２
の出力トランジスタがオフになる。また、第２の出力端
子への流入電流が過剰になった場合にも同様に動作し、
第２の検出抵抗の両端電圧が増大することによって保護
回路が作動し、第１の出力トランジスタおよび第２の出
力トランジスタがオフになる。

【００１８】

【実施例】本実施例は図１に示すように、出力回路１の
構成のみが相違しているのであって、他の構成は図２に
示した従来構成と同様であるから、主として出力回路１
について説明する。ここに、短絡保護回路５および短絡
検知回路６は保護回路を構成し、投光回路２、受光回路
３、信号処理回路４、保護回路には、出力回路１に給電
する電源電圧Ｖｃｃが入力され定電圧を出力する電源回
路７によって給電されているものとする。したがって、
短絡保護回路５の出力は接地電位と定電圧とによって２
値が規定された論理値になる。

【００１９】出力回路１は、短絡保護回路５からの論理
値がベースに入力されるｎｐｎ形の駆動用トランジスタ
Ｑ₁ を有し、駆動用トランジスタＱ₁ は、コレクタがｐ
ｎｐ形の第１の出力トランジスタＱ₂ のベースに接続さ
れ、エミッタが２個のエミッタ抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ の直列回
路を介して直流電源の負極に接続され、両エミッタ抵抗
Ｒ₁ ，Ｒ₂ の接続点がｎｐｎ形の第２の出力トランジス
タＱ₃ のベースに接続される。第１の出力トランジスタ
Ｑ₂ のベースと直流電源の正極との間には抵抗Ｒ₁₂が接
続される。さらに、第１の出力トランジスタＱ₂ のエミ
ッタは第１の検出抵抗Ｒ₃ を介して直流電源の正極に接
続され、第２の出力トランジスタＱ₃ のエミッタは第２
の検出抵抗Ｒ₄ を介して直流電源の負極に接続される。
ここで、直流電源の負極が接地電位に設定されている。

【００２０】第１の出力トランジスタＱ₂ および第２の
出力トランジスタＱ₃ のコレクタはそれぞれ第１の出力
端子Ｔ₁ および第２の出力端子Ｔ₂ に接続され、第１の
出力端子Ｔ₁ と直流電源の正極との間にはツェナーダイ
オードＺＤ₁ が挿入され、第２の出力端子Ｔ₂ と直流電
源の負極との間にはツェナーダイオードＺＤ₂ が挿入さ
れている。これらのツェナーダイオードＺＤ₁ ，ＺＤ₂
は第１の出力トランジスタＱ₁ および第２の出力トラン
ジスタＱ₂ のコレクタ−エミッタ間電圧をそれぞれクラ
ンプすることによって第１の出力トランジスタＱ₁ およ
び第２の出力トランジスタＱ₂ を保護する。

【００２１】第１の出力トランジスタＱ₂ のエミッタに
は抵抗Ｒ₉ を介してｐｎｐ形の検出用トランジスタＱ₄
のベースが接続される。検出用トランジスタＱ₄ は、エ
ミッタが直流電源の正極に接続され、コレクタが抵抗Ｒ
₁₀を介して短絡検知回路６に接続されている。また、第
２の出力トランジスタＱ₂ のエミッタは抵抗Ｒ₁₁を介し
て短絡検知回路６に接続されている。したがって、検出
用トランジスタＱ₄ のコレクタ−エミッタと、検出抵抗
Ｒ₄ と抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁とは直列接続され、この直列回路
は直流電源の両極間に接続されることになる。また、２
個の抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の接続点が短絡検知回路６に接続さ
れるのである。

【００２２】以下に動作を説明する。この出力回路１で
は、駆動用トランジスタＱ₁ のベースへの入力が定電圧
であるＨレベルになると、駆動用トランジスタＱ₁ がオ
ンになる。このとき抵抗Ｒ₁₂−駆動用トランジスタＱ₁
−エミッタ抵抗Ｒ₁ −エミッタ抵抗Ｒ₂ という経路で電
流が流れ、第１の出力トランジスタＱ₂ および第２の出
力トランジスタＱ₃ がオンになる。したがって、第１の
出力端子Ｔ₁ と直流電源の負極との間にプルダウン抵抗
を接続すれば、駆動用トランジスタＱ₁ への入力がＨレ
ベルのときに第１の出力端子Ｔ₁ がＨレベルになり、駆
動用トランジスタＱ₁ への入力がＬレベルのときは第１
の出力端子Ｔ₁ がＬレベルになる。また、第２の出力端
子Ｔ₂ と直流電源の正極との間にプルアップ抵抗を接続
すれば、駆動用トランジスタＱ₂ への入力がＨレベルの
ときに第２の出力端子Ｔ₂ がＬレベルになり、駆動用ト
ランジスタＱ₂ への入力がＬレベルのときには第２の出
力端子Ｔ₂ がＨレベルになる。このように、第１の出力
端子Ｔ₁ と第２の出力端子Ｔ₂ とは相反する２極性の論
理信号を同時に出力することになる。

【００２３】ここで、駆動用トランジスタＱ₁ のオン時
にコレクタ−エミッタに流れる電流Ｉ₃ は、ベース電位
とベース−エミッタ間電圧との差の関数であって、駆動
用トランジスタＱ₁ のベース電位は短絡保護回路５の出
力が定電圧であることによって一定であり、かつベース
−エミッタ間電圧は約０．６Ｖで一定であるから、結果
的に電流Ｉ₃ は一定になる。すなわち、第１の出力トラ
ンジスタＱ₂ と第２の出力トランジスタＱ₃ とは定電流
で駆動されることになり、第１の出力端子Ｔ₁から流出
する電流Ｉ₁ および第２の出力端子Ｔ₂ へ流入する電流
Ｉ₂ は、直流電源の電圧が変化してもほぼ一定に保たれ
るのである。その結果、電流Ｉ₁ ，Ｉ₂には、第１の出
力トランジスタＱ₂ と第２のトランジスタＱ₃ との電流
増幅率のばらつき分の誤差しか発生しないのである。

【００２４】一方、第１の出力端子Ｔ₁ に接続された負
荷回路に短絡などが生じて過負荷になったとすると、検
出抵抗Ｒ₃ の両端電圧が増大して、第１の出力トランジ
スタＱ₂ のエミッタの電位を引き下げるから、検出用ト
ランジスタＱ₄ がオンになって、検出用トランジスタＱ
₄ −抵抗Ｒ₁₀−抵抗Ｒ₁₁−検出抵抗Ｒ₄ という経路で電
流が流れ、検出抵抗Ｒ₄ の両端電圧が上昇する。すなわ
ち、抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の接続点の電位が上昇するから、こ
の電位が短絡検知回路６に設定された規定の閾値を越え
ると短絡保護回路５が作動して駆動用トランジスタＱ₁
をオフにする。すなわち、第１の出力トランジスタＱ₁
および第２の出力トランジスタＱ₂ がオフになって過電
流による破損が防止されるのである。同様にして、第２
の出力端子Ｔ₂ に接続された負荷回路に短絡などが生じ
て過負荷になったとすると、検出抵抗Ｒ₄ の両端電圧が
上昇するから、短絡検知回路６を通して短絡保護回路５
が作動する。その後の動作は第１の出力端子Ｔ₁ に接続
された負荷回路の場合と同様である。

【００２５】上述の構成によって、第１の出力トランジ
スタＱ₂ と第２の出力トランジスタＱ₃ とで１つの駆動
用トランジスタＱ₁ を共用し、他にトランジスタを用い
ることなく第１の出力トランジスタＱ₂ と第２の出力ト
ランジスタＱ₃ とを駆動することができるのである。ま
た、第１の出力トランジスタＱ₂ と第２の出力トランジ
スタＱ₃ とが定電流で駆動されるから、電源電圧が変動
しても出力トランジスタＱ₂ ，Ｑ₃ のベース電流が変動
しないのであって、結果的に定数の設定が容易になるの
である。すなわち、従来のように大型のパワートランジ
スタを用いる必要もないのである。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明は、駆動用トランジスタ
のコレクタ−エミッタとエミッタ抵抗との直列回路を第
１の出力トランジスタのベースと第２の出力トランジス
タのベースとの間に挿入しているので、１個の駆動用ト
ランジスタを用いて他にトランジスタを用いることなく
第１の出力トランジスタと第２の出力トランジスタとの
２個のトランジスタを駆動することができ、部品点数が
従来よりも削減されるという利点がある。また、駆動用
トランジスタのベースには定電圧が入力され、またトラ
ンジスタのベース−エミッタ間電圧は一定であって、コ
レクタ−エミッタに流れる電流値は一定になるから、第
１の出力トランジスタおよび第２の出力トランジスタの
ベース電流は定電流になり、電源電圧が変化しても出力
電流に影響がなく、定数の設定が容易になるとともに、
第１の出力トランジスタおよび第２の出力トランジスタ
の電流増幅率の管理のみで誤差の少ない２極性の出力を
得ることができるという利点がある。

【００２７】請求項２の発明は、駆動用トランジスタを
ｎｐｎ形とし、駆動用トランジスタのコレクタを第１の
出力トランジスタのベースに接続し、駆動用トランジス
タのエミッタを２個のエミッタ抵抗の直列回路を介して
直流電源の負極に接続し、両エミッタ抵抗の接続点を第
２の出力トランジスタのベースに接続しているので、駆
動用トランジスタとして特性のばらつきが少なく安価な
ｎｐｎ形のトランジスタを用いることができるという効
果を奏する。

【００２８】請求項３の発明は、第１の出力端子からの
流出電流が過剰になれば第１の検出抵抗の両端電圧が増
大して検出用トランジスタがオンになるので、第２の出
力トランジスタのエミッタに接続された第２の検出抵抗
の両端電圧を増大させて保護回路を作動させることがで
き、駆動用トランジスタをオフにし、第１の出力トラン
ジスタおよび第２の出力トランジスタをオフにすること
ができる。また、第２の出力端子への流入電流が過剰に
なった場合にも同様に動作し、第２の検出抵抗の両端電
圧が増大することによって保護回路が作動し、第１の出
力トランジスタおよび第２の出力トランジスタがオフに
なるのである。このように簡単な回路構成で過負荷に対
する保護が可能になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す回路図である。

【図２】従来例を示す回路図である。

【図３】トランジスタの安全動作領域に関する説明図で
ある。

【符号の説明】

５ 短絡保護回路 ６ 短絡検知回路 Ｑ₁ 駆動用トランジスタ Ｑ₂ 第１の出力トランジスタ Ｑ₃ 第２の出力トランジスタ Ｑ₄ 検出用トランジスタ Ｒ₁ エミッタ抵抗 Ｒ₂ エミッタ抵抗 Ｒ₃ 第１の検出抵抗 Ｒ₄ 第２の検出抵抗 Ｔ₁ 第１の出力端子 Ｔ₂ 第２の出力端子

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】第１の出力トランジスタＱ₂ および第２の
出力トランジスタＱ₃ のコレクタはそれぞれ第１の出力
端子Ｔ₁ および第２の出力端子Ｔ₂ に接続され、第１の
出力端子Ｔ₁ と直流電源の正極との間にはツェナーダイ
オードＺＤ₁ が挿入され、第２の出力端子Ｔ₂ と直流電
源の負極との間にはツェナーダイオードＺＤ₂ が挿入さ
れている。これらのツェナーダイオードＺＤ₁ ，ＺＤ₂
は第１の出力トランジスタＱ₂ および第２の出力トラン
ジスタＱ₃ のコレクタ−エミッタ間電圧をそれぞれクラ
ンプすることによって第１の出力トランジスタＱ₂ およ
び第２の出力トランジスタＱ₃ を保護する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】第１の出力トランジスタＱ₂ のエミッタに
は抵抗Ｒ₉ を介してｐｎｐ形の検出用トランジスタＱ₄
のベースが接続される。検出用トランジスタＱ₄ は、エ
ミッタが直流電源の正極に接続され、コレクタが抵抗Ｒ
₁₀を介して短絡検知回路６に接続されている。また、第
２の出力トランジスタＱ₃ のエミッタは抵抗Ｒ₁₁を介し
て短絡検知回路６に接続されている。したがって、検出
用トランジスタＱ₄ のコレクタ−エミッタと、検出抵抗
Ｒ₄ と抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁とは直列接続され、この直列回路
は直流電源の両極間に接続されることになる。また、２
個の抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の接続点が短絡検知回路６に接続さ
れるのである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】ここで、駆動用トランジスタＱ₁ のオン時
にコレクタ−エミッタに流れる電流Ｉ₃ は、ベース電位
とベース−エミッタ間電圧との差の関数であって、駆動
用トランジスタＱ₁ のベース電位は短絡保護回路５の出
力が定電圧であることによって一定であり、かつベース
−エミッタ間電圧は約０．６Ｖで一定であるから、結果
的に電流Ｉ₃ は一定になる。すなわち、第１の出力トラ
ンジスタＱ₂ と第２の出力トランジスタＱ₃ とは定電流
で駆動されることになり、第１の出力端子Ｔ₁から流出
する最大電流Ｉ₁ および第２の出力端子Ｔ₂ へ流入する
最大電流Ｉ₂ は、直流電源の電圧が変化してもほぼ一定
に保たれるのである。その結果、最大電流Ｉ₁ ，Ｉ₂ に
は、第１の出力トランジスタＱ₂ と第２のトランジスタ
Ｑ₃ との電流増幅率のばらつき分の誤差しか発生しない
のである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】一方、第１の出力端子Ｔ₁ に接続された負
荷回路に短絡などが生じて過負荷になったとすると、検
出抵抗Ｒ₃ の両端電圧が増大して、第１の出力トランジ
スタＱ₂ のエミッタの電位を引き下げるから、検出用ト
ランジスタＱ₄ がオンになって、検出用トランジスタＱ
₄ −抵抗Ｒ₁₀−抵抗Ｒ₁₁−検出抵抗Ｒ₄ という経路で電
流が流れる。すなわち、抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の接続点の電位
が上昇するから、この電位が短絡検知回路６に設定され
た規定の閾値を越えると短絡保護回路５が作動して駆動
用トランジスタＱ₁ をオフにする。すなわち、第１の出
力トランジスタＱ₁ および第２の出力トランジスタＱ₂
がオフになって過電流による破損が防止されるのであ
る。同様にして、第２の出力端子Ｔ₂ に接続された負荷
回路に短絡などが生じて過負荷になったとすると、検出
抵抗Ｒ₄ の両端電圧が上昇するから、短絡検知回路６を
通して短絡保護回路５が作動する。その後の動作は第１
の出力端子Ｔ₁ に接続された負荷回路の場合と同様であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉安 利明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接地電位と定電圧とで規定された論理信
   号がベースに入力されてオン・オフされる駆動用トラン
   ジスタと、エミッタ−コレクタが直流電源の正極と第１
   の出力端子との間に挿入されオープンコレクタ出力とな
   るｐｎｐ形の第１の出力トランジスタと、エミッタ−コ
   レクタが直流電源の負極と第２の出力端子との間に挿入
   されオープンコレクタ出力となるｎｐｎ形の第２の出力
   トランジスタとを備え、駆動用トランジスタのエミッタ
   −コレクタとエミッタ抵抗との直列回路が第１の出力ト
   ランジスタのベースと第２の出力トランジスタのベース
   との間に挿入され、駆動用トランジスタがオンになると
   第１の出力トランジスタと第２の出力トランジスタとが
   オンになることを特徴とする２極性出力回路。
2. 【請求項２】 駆動用トランジスタはｎｐｎ形であっ
   て、コレクタが第１の出力トランジスタのベースに接続
   され、エミッタが２個のエミッタ抵抗の直列回路を介し
   て直流電源の負極に接続され、両エミッタ抵抗の接続点
   が第２の出力トランジスタのベースに接続されることを
   特徴とする請求項１記載の２極性出力回路。
3. 【請求項３】 第１の出力トランジスタのエミッタと直
   流電源の正極との間に挿入された第１の検出抵抗と、第
   １の出力トランジスタのエミッタにベースが接続され直
   流電源の正極と第２の出力トランジスタのエミッタとの
   間にエミッタ−コレクタが挿入されたｐｎｐ形の検出用
   トランジスタと、第２の出力トランジスタのエミッタと
   直流電源の負極との間に挿入された第２の検出抵抗と、
   第２の検出抵抗の電位が規定電位を超えると過負荷と判
   定して駆動用トランジスタをオフにする保護回路とを付
   加して成ることを特徴とする請求項１記載の２極性出力
   回路。