JPH06326565A - ランプ波形生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ランプ波形生成回路を構成する素子のばらつき
の影響を受けることなく、安定したランプ波形を生成す
る。 【構成】ランプ波形生成用のコンデンサＣ１と、コンデ
ンサに初期化用電圧Ｅ１を供給してランプ波形の出力電
圧を初期化する第１のスイッチ回路１２と、ランプ波形
生成期間にコンデンサに流す電流を設定するために設け
られ、電流量制御手段を備えた電流源回路２０と、電流
源回路の出力ノードとコンデンサとの間に接続され、ラ
ンプ波形生成期間のみオン状態に制御される第２のスイ
ッチ回路１４と、ランプ波形終了電圧設定用電圧Ｅ２と
ランプ波形出力電圧とを比較する電圧比較回路３０と、
電圧比較出力をホ−ルドして電流源回路の電流量制御手
段に帰還して電流源回路の電流量を制御するホ−ルド回
路４０とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器等に備えられ
ている各種駆動回路やパルス生成回路等に使用されるラ
ンプ波形生成回路に係り、特にコンデンサの放電動作を
利用したランプ波形生成回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来のランプ波形生成回路の構
成の一例を図４に示している。図４において、Ｅ１は直
流電源の電圧、ＳＷ１およびＳＷ２はスイッチ回路、Ｃ
１はコンデンサ、１０はランプ波形出力電圧、ＶＯＵＴ
は出力電圧、２１は定電流Ｉｏを流す定電流源である。

【０００３】図５は、図４の回路の動作を示す電圧波形
図である。図４の回路において、スイッチ回路ＳＷ１が
オンすることにより、出力電圧ＶＯＵＴが初期化されて
電圧Ｅ１に設定される。その後、スイッチ回路ＳＷ２が
ランプ波形期間だけオンすることにより、コンデンサＣ
１に蓄えられている電荷が定電流源２１によって放電さ
れ、出力電圧ＶＯＵＴが一定の割合で降下する。上記ス
イッチ回路ＳＷ２がオフした後、スイッチ回路ＳＷ１が
再びオンし、出力電圧ＶＯＵＴが再び初期化される。こ
のような動作の繰り返しによってランプ波形が生成され
る。

【０００４】上記動作において、スイッチ回路ＳＷ２が
オンである期間ｔ（オンした瞬間をｔ＝０とする。）の
出力電圧ＶＯＵＴは、次式で表わされる。 ＶＯＵＴ＝Ｅ１−（Ｉｏ／Ｃ１）ｔ ……（１） ところが、上記したような従来の回路では、コンデンサ
Ｃ１の容量のばらつきや定電流源２１の定電流Ｉｏのば
らつきによってランプ波形の傾きと振幅が左右される。
この様子を、図５中に１点鎖線および２点鎖線で示して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ランプ波形生成回路は、生成されるランプ波形の傾きと
振幅が、回路を構成する素子のばらつきの影響を受けて
大きくばらつくという問題があった。

【０００６】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、回路を構成する素子のばらつきの影響を受け
ることなく、安定したランプ波形を生成し得るランプ波
形生成回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のランプ波形生成
回路は、一端がランプ波形出力端子に接続され、他端が
基準電位に接続されたランプ波形生成用のコンデンサ
と、上記ランプ波形の初期電圧を設定するための第１の
電圧源と、この第１の電圧源の電圧を前記コンデンサに
供給して前記ランプ波形の出力電圧を初期化する第１の
スイッチ回路と、前記ランプ波形の生成期間に前記コン
デンサに流す電流を設定するために設けられ、電流量制
御手段を備えた電流源回路と、この電流源回路の出力ノ
ードと前記コンデンサとの間に接続され、前記ランプ波
形の生成期間のみオン状態に制御される第２のスイッチ
回路と、前記ランプ波形の終了電圧を設定するための第
２の電圧源と、この第２の電圧源の電圧と前記ランプ波
形の出力電圧とが入力し、両入力の電圧を比較する電圧
比較回路と、この電圧比較回路の比較出力をホ−ルド
し、ホ−ルド出力を前記電流源回路の電流量制御手段に
帰還して上記電流源回路の電流量を制御するホ−ルド回
路とを具備することを特徴とする。

【０００８】

【作用】第１のスイッチ回路をオンしてコンデンサを充
電（あるいは放電）させた後、第１のスイッチ回路をオ
フし、ランプ波形生成期間だけ第２のスイッチ回路をオ
ンしてコンデンサを電流源回路を介して放電（あるいは
充電）させることによって、コンデンサの端子電圧とし
てランプ波形が生成される。

【０００９】さらに、電圧比較回路によってランプ波形
の終了電圧を検出し、この検出結果をホ−ルド回路によ
り一定期間保存し、この保存した検出結果を電流源回路
に電流量制御入力として帰還し、上記電流源回路によっ
てコンデンサに流す電流量を制御する。

【００１０】これにより、次のランプ波形生成動作にお
いては、制御された電流源回路の電流によってランプ波
形が生成されるので、そのランプ波形出力の終了電圧と
第２の電圧源の電圧との差はさらに小さくなる。

【００１１】上記したようなランプ波形終了電圧の検出
と電流源回路の電流量の制御を定期的に繰り返す動作に
より、ランプ波形の終了電圧を一定に保つことができ、
安定した傾きと振幅のランプ波形を生成することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明のランプ波形生成回路の一
実施例を示すブロック図である。このランプ波形生成回
路は、図４に示した従来のランプ波形生成回路と比べ
て、電流源回路２０の構成と、ランプ波形の終了電圧を
設定するための電圧源１５、電圧比較回路３０、サンプ
ルホ−ルド回路４０が付加されている点が異なる。

【００１３】即ち、図１において、ランプ波形生成用の
コンデンサＣ１は、一端がランプ波形出力端子１０に接
続され、他端が基準電位（本例では接地電位ＧＮＤ）に
接続されている。

【００１４】第１の電圧源１１は、上記ランプ波形の初
期電圧を設定するために設けられている。第１のスイッ
チ回路１２は、上記第１の電圧源１１と前記コンデンサ
Ｃ１の一端との間に接続され、オン状態の時に第１の電
圧源１１の電圧Ｅ１を前記コンデンサＣ１の一端に供給
してランプ波形出力電圧ＶＯＵＴを初期化するためのも
のである。

【００１５】電流源回路２０は、前記ランプ波形の期間
における前記コンデンサＣ１の放電電流を流すために設
けられており、電流量制御手段を備えている。第２のス
イッチ回路１４は、上記電流源回路２０の出力ノードと
前記コンデンサＣ１の一端との間に接続され、前記ラン
プ波形の生成期間のみオン状態に制御される。

【００１６】第２の電圧源１５は、前記ランプ波形の終
了電圧を設定するために設けられている。電圧比較回路
３０は、上記第２の電圧源１５の電圧Ｅ２と前記ランプ
波形出力端子１０の電圧（ランプ波形出力電圧）ＶＯＵ
Ｔとが入力し、両入力の電圧を比較するためのものであ
る。

【００１７】サンプルホ−ルド回路４０は、上記電圧比
較回路３０の比較出力をホ−ルドし、ホ−ルド出力を前
記電流源回路２０の電流量制御手段に帰還してその電流
量を制御するためのものである。

【００１８】図１のランプ波形生成回路は、前述した図
４のランプ波形生成回路の動作と同様に、第１のスイッ
チ回路１２をオン状態に制御してコンデンサＣ１に電荷
をチャ−ジさせることにより出力電圧ＶＯＵＴを初期化
する。そして、上記第１のスイッチ回路１２をオフ状態
に制御した後、ランプ波形生成期間だけ第２のスイッチ
回路１４をオン状態に制御してコンデンサＣ１の電荷を
電流源回路２０を介して放電させることにより、ランプ
波形を有する出力電圧ＶＯＵＴを得る。

【００１９】ランプ期間の終了後に第２のスイッチ回路
１４をオフ状態に制御すると、ランプ波形出力電圧ＶＯ
ＵＴは変化しなくなり、この時のＶＯＵＴはランプ波形
終了電圧である。

【００２０】さらに、図１のランプ波形生成回路におい
ては、ランプ波形終了電圧を電圧比較回路３０によって
検出し、この検出結果をサンプルホ−ルド回路４０によ
り一定期間保存し、この保存された検出結果を電流源回
路２０に電流量制御入力として帰還し、上記電流源回路
２０によりコンデンサＣ１の放電電流量を制御する。こ
れにより、次のランプ波形生成動作においては、制御さ
れた電流源回路２０の電流によってランプ波形が生成さ
れるので、そのランプ波形の終了電圧と第２の電圧源１
５の電圧Ｅ２との差はさらに小さくなる。

【００２１】上記したようなランプ波形終了電圧の検出
動作と電流源回路２０の電流量の制御動作が定期的に繰
り返されるので、ランプ波形の終了電圧を一定に保つこ
とができ、安定した傾きと振幅のランプ波形を生成する
ことができる。

【００２２】図２は、図１のランプ波形生成回路の一具
体例を示す回路図である。図２において、第１のスイッ
チ回路１２は、差動対をなすＮＰＮトランジスタＱ３、
Ｑ４と、このトランジスタＱ３、Ｑ４のカレントミラー
負荷として電源電位ＶＣＣとの間に接続されたＰＮＰト
ランジスタＱ１、Ｑ２と、上記差動対をなすトランジス
タＱ３、Ｑ４のエミッタ共通ノードと接地電位ＧＮＤと
の間で直列に接続されたスイッチ回路ＳＷ１および定電
流源１３とからなる。

【００２３】この第１のスイッチ回路１２は、上記スイ
ッチ回路ＳＷ１が初期化パルスによってオン状態に制御
されている時に動作し、第１の電圧源１１の電圧Ｅ１を
コンデンサＣ１に伝達させる。

【００２４】第２のスイッチ回路１４はスイッチ回路Ｓ
Ｗ２からなり、ランプ期間だけオンするようにランプ生
成パルスにより制御される。電流源回路２０は、定電流
Ｉｏを流す定電流源２１にサンプルホ−ルド回路４０か
らの帰還電流ラインが接続されてなる。ここで、サンプ
ルホ−ルド回路４０からの帰還電流をＩFBで表わすと、
ランプ期間中にスイッチ回路ＳＷ２に流れる電流は（Ｉ
ｏ−ＩFB）となり、ランプ波形出力端子１０の電圧ＶＯ
ＵＴの傾きは、−（Ｉｏ−ＩFB）／Ｃ１となる。

【００２５】電圧比較回路３０は、差動対をなすＮＰＮ
トランジスタＱ５、Ｑ６と、このトランジスタＱ５、Ｑ
６の負荷としてＶＣＣとの間に接続されたＰＮＰトラン
ジスタＱ７、Ｑ８と、上記差動対をなすトランジスタＱ
５、Ｑ６の各エミッタにそれぞれ接続された抵抗Ｒ１、
Ｒ１と、この抵抗Ｒ１、Ｒ１の接続ノードと接地電位Ｇ
ＮＤとの間で直列に接続されたスイッチ回路ＳＷ３およ
び定電流源３１と、前記ＰＮＰトランジスタＱ７にカレ
ントミラー接続されたＰＮＰトランジスタＱ９と、前記
ＰＮＰトランジスタＱ８にカレントミラー接続されたＰ
ＮＰトランジスタＱ１０と、上記トランジスタＱ９、Ｑ
１０の負荷としてＧＮＤとの間に接続されたＮＰＮトラ
ンジスタＱ１１、Ｑ１２とからなる。

【００２６】上記スイッチ回路ＳＷ３は、第２のスイッ
チ回路１４がオフしてから第１のスイッチ回路１２がオ
ンするまでの間、つまり、前記ランプ生成パルスがオフ
になってから前記初期化パルスがオンになるまでの間に
供給されるサンプルホ−ルドパルスによりオン状態に制
御される。

【００２７】上記電圧比較回路３０は、スイッチ回路Ｓ
Ｗ３がオンの時のみ動作し、ランプ波形終了電圧と第２
の電圧源１５の電圧Ｅ２とを比較し、比較出力を次段の
サンプンホ−ルド回路４０に電流で供給する。

【００２８】サンプルホ−ルド回路４０は、上記電圧比
較回路３０のトランジスタＱ９のコレクタ出力電流を受
けて電圧に変換し、前記スイッチ回路ＳＷ３がオフにな
った後に再びオンするまでの間にわたって一時的に保持
するコンデンサＣ２と、このコンデンサＣ２の端子電圧
を電流に変換して前記電流源回路２０に帰還電流ＩFBと
して供給するためのダーリントン接続されたＰＮＰトラ
ンジスタＱ１３、Ｑ１４および抵抗Ｒ２とからなる。

【００２９】図３は、図２のランプ波形生成回路の各ス
イッチ回路の動作タイミングと生成されるランプ波形の
様子を示す波形図である。次に、図３を参照しながら、
図２のランプ波形生成回路の動作を説明する。

【００３０】初期化パルスによってスイッチ回路ＳＷ１
をオンしてコンデンサＣ１に電荷をチャ−ジさせる。ス
イッチ回路ＳＷ１をオフした後に、ランプ生成パルスに
よってランプ期間だけスイッチ回路ＳＷ２をオンして電
流源回路２０と接続してコンデンサＣ１の電荷を放電す
ることにより、ランプ波形出力電圧ＶＯＵＴとしてラン
プ波形を得る。

【００３１】ランプ期間が終了すると、スイッチ回路Ｓ
Ｗ２はオフとなり、ランプ波形出力電圧ＶＯＵＴは変化
しなくなり、この時の電圧ＶＯＵＴがランプ波形終了電
圧である。

【００３２】上記ランプ生成パルスがオフになってから
前記初期化パルスがオンになるまでの間に、サンプルホ
−ルドパルスによってスイッチ回路ＳＷ３をオンし、ラ
ンプ波形終了電圧と第２の電圧源１５の電圧Ｅ２とを比
較し、比較出力を次段のサンプンホ−ルド回路４０に電
流で供給する。

【００３３】この電流をコンデンサＣ２で受けて電圧に
変換し、前記スイッチ回路ＳＷ３がオフになった後に再
びオンするまでの間にわたって保持し、このコンデンサ
Ｃ２の端子電圧を電流に変換して前記電流源回路２０に
帰還電流ＩFBとして供給する。

【００３４】前記スイッチ回路ＳＷ３がオフした後、初
期化パルスにより再びスイッチ回路ＳＷ１がオンするこ
とにより、ランプ波形の１周期分が得られる。以後は、
前記したような動作を繰り返すことにより、サンプルホ
−ルド回路４０から電流源回路２０に帰還される電流量
によって、次の周期にスイッチ回路ＳＷ２に流れる電流
量が決定される。従って、ランプ波形終了電圧は徐々に
第２の電圧源１５の電圧Ｅ２に近づくので、ランプ波形
の傾きと振幅が一定となる。

【００３５】

【発明の効果】上述したように本発明のランプ波形生成
回路によれば、生成されるランプ波形の終了電圧を一定
に保つことができるので、回路を構成する素子のばらつ
きの影響に全く左右されない、傾きと振幅が極めて安定
したランプ波形を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るランプ波形生成回路
を示すブロック図。

【図２】図１のランプ波形生成回路の一具体例を示す回
路図。

【図３】図２の回路の動作例を示す波形図。

【図４】従来のランプ波形生成回路を示す回路図。

【図５】図４の回路の動作を示す波形図。

【符号の説明】

１０…ランプ波形出力端子、Ｃ１…ランプ波形生成用の
コンデンサ、１１…第１の電圧源、１２…第１のスイッ
チ回路、１３、２１、３１…定電流源、１４…第２のス
イッチ回路、１５…第２の電圧源、２０…電流源回路、
３０…電圧比較回路、４０…サンプルホ−ルド回路、Ｅ
１…第１の電圧源の電圧、Ｅ２…第２の電圧源の電圧。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端がランプ波形出力端子に接続され、
   他端が基準電位に接続されたランプ波形生成用のコンデ
   ンサと、 上記ランプ波形の初期電圧を設定するための第１の電圧
   源と、 ランプ波形初期化パルス信号が与えられることによりオ
   ン状態に制御され、上記第１の電圧源の電圧を前記コン
   デンサに供給して前記ランプ波形の出力電圧を初期化す
   るための第１のスイッチ回路と、 前記ランプ波形の生成期間に前記コンデンサに流す電流
   を設定するために設けられ、電流量制御手段を備えた電
   流源回路と、 この電流源回路の出力ノードと前記コンデンサとの間に
   接続され、前記ランプ波形の生成期間のみオン状態に制
   御される第２のスイッチ回路と、 前記ランプ波形の終了電圧を設定するための第２の電圧
   源と、 この第２の電圧源の電圧と前記ランプ波形の出力電圧と
   が入力し、両入力の電圧を比較する電圧比較回路と、 この電圧比較回路の比較出力をホ−ルドし、ホ−ルド出
   力を前記電流源回路の電流量制御手段に帰還して上記電
   流源回路の電流量を制御するホ−ルド回路とを具備する
   ことを特徴とするランプ波形生成回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載のランプ波形生成回路にお
   いて、 前記第２のスイッチ回路は、前記ランプ波形初期化パル
   ス信号の終了後に与えられるランプ波形生成パルス信号
   により一定期間オン状態に制御され、 電圧比較回路は、上記ランプ波形生成パルス信号の終了
   後で前記ランプ波形初期化パルス信号が与えられる前に
   与えられるサンプルパルス信号により一定期間電圧比較
   動作を行うように制御されることを特徴とするランプ波
   形生成回路。