JPH067397B2 - クランプ回路 - Google Patents
クランプ回路Info
- Publication number
- JPH067397B2 JPH067397B2 JP7111485A JP7111485A JPH067397B2 JP H067397 B2 JPH067397 B2 JP H067397B2 JP 7111485 A JP7111485 A JP 7111485A JP 7111485 A JP7111485 A JP 7111485A JP H067397 B2 JPH067397 B2 JP H067397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- output
- voltage
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は,入力信号の最低または最高ピークを所定の
基準レベルにシフトさせるクランプ回路に関する。
基準レベルにシフトさせるクランプ回路に関する。
入力信号のレベルが急激に変動した場合,通常のクラン
プ回路はこれに速やかに追従し得ず,出力信号がクラン
プ状態からはずれてしまい,入力信号のピークが基準レ
ベルにクランプされるまでに比較的長い時間を要してい
た。
プ回路はこれに速やかに追従し得ず,出力信号がクラン
プ状態からはずれてしまい,入力信号のピークが基準レ
ベルにクランプされるまでに比較的長い時間を要してい
た。
発明の概要 この発明は、入力信号の急激なレベル変動のために非ク
ランプ状態になってしまったとしても,クランプ状態に
すみやかに復帰するクランプ回路を提供することにあ
る。
ランプ状態になってしまったとしても,クランプ状態に
すみやかに復帰するクランプ回路を提供することにあ
る。
この発明によるクランプ回路は,一方の入力側に基準電
圧が入力される差動増幅回路,入力端子と上記差動増幅
回路の他方の入力側との間に接続されたクランプ・コン
デンサおよびその充電もしくは放電回路,差動増幅回路
の出力を上記他方の入力側に導く帰還回路,クランプ・
コンデンサの充電もしくは放電回路に設けられたスイッ
チング素子,ならびに差動増幅回路の出力が所定の限界
値を超えたことを検出し上記スイッチング素子を制御す
る比較回路を備えていることを特徴とする。
圧が入力される差動増幅回路,入力端子と上記差動増幅
回路の他方の入力側との間に接続されたクランプ・コン
デンサおよびその充電もしくは放電回路,差動増幅回路
の出力を上記他方の入力側に導く帰還回路,クランプ・
コンデンサの充電もしくは放電回路に設けられたスイッ
チング素子,ならびに差動増幅回路の出力が所定の限界
値を超えたことを検出し上記スイッチング素子を制御す
る比較回路を備えていることを特徴とする。
以上の構成により次のような動作が行なわれる。入力信
号の最低ピークを基準電圧にクランプする回路において
は,差動増幅回路の出力電圧が限界電圧(基準電圧より
も高い)を超えたことが検出されると,クランプ・コン
デンサの電荷が強制的に放電され,出力電圧が一定電圧
を超えないように制御される。入力信号の最高ピークを
基準電圧にクランプする回路においては,出力電圧が限
界電圧(基準電圧よりも低い)より小さくなったことが
検知されると,クランプ・コンデンサが強制的に充電さ
れ,出力電圧が一定電圧を下らないように制御される。
このようにして,入力信号が急激に変動して出力電圧が
一定限界を超えようとするときには出力電圧はこの一定
限界電圧に保持されるので,クランプすべきピーク・レ
ベルが基準電圧から大きく離れることが防止され,非ク
ランプ状態からクランプ状態への移行時間が短縮化され
る。
号の最低ピークを基準電圧にクランプする回路において
は,差動増幅回路の出力電圧が限界電圧(基準電圧より
も高い)を超えたことが検出されると,クランプ・コン
デンサの電荷が強制的に放電され,出力電圧が一定電圧
を超えないように制御される。入力信号の最高ピークを
基準電圧にクランプする回路においては,出力電圧が限
界電圧(基準電圧よりも低い)より小さくなったことが
検知されると,クランプ・コンデンサが強制的に充電さ
れ,出力電圧が一定電圧を下らないように制御される。
このようにして,入力信号が急激に変動して出力電圧が
一定限界を超えようとするときには出力電圧はこの一定
限界電圧に保持されるので,クランプすべきピーク・レ
ベルが基準電圧から大きく離れることが防止され,非ク
ランプ状態からクランプ状態への移行時間が短縮化され
る。
実施例の説明 以下に,この発明によるクランプ回路が光無線式AEテ
レメータ装置において用いられた場合について詳しく説
明する。
レメータ装置において用いられた場合について詳しく説
明する。
(1)光無線式AEテレメータ装置の概要 工作機械における工具の摩耗,折損その他の異常を,切
削加工および折損時に発生するアコーステック・エミッ
ション(以下AEという)を利用して,監視,自動検出
するシステムがある。光無線式AEテレメータ装置は,
このようなシステムにおいて,AEセンサから得られる
AE信号の特定周波数成分を送信器から光信号の形態で
変調,送信し,これを受信器側で受信し,復調すること
により,元の特定周波数成分を再現するものである。
削加工および折損時に発生するアコーステック・エミッ
ション(以下AEという)を利用して,監視,自動検出
するシステムがある。光無線式AEテレメータ装置は,
このようなシステムにおいて,AEセンサから得られる
AE信号の特定周波数成分を送信器から光信号の形態で
変調,送信し,これを受信器側で受信し,復調すること
により,元の特定周波数成分を再現するものである。
第1図は,光無線式AEテレメータ装置の電気的構成の
概要を,第2図は第1図の各ブロックの出力信号の波形
をそれぞれ示している。
概要を,第2図は第1図の各ブロックの出力信号の波形
をそれぞれ示している。
工作機械の工具またはワークの近傍にAEセンサ11が配
置されている。AEセンサ11から出力されるAE信号a
は増幅機能をもつ狭帯域通過フィルタ12に送られる。A
E信号のパワー・スペクトラムにおいて,正常な切削加
工時には50KHz付近にピークが現われ、工具の摩耗,折
損時には100〜300KHz付近にピークが現われることが多
くの実験結果より分っている。フィルタ12は100〜300KH
z付近に中心周波数をもつものである。このようにし
て,工具の異常の有無,程度を表わす周波数成分bがフ
ィルタ12を通過し,エンベロープ検波回路13に入力す
る。この検波回路13は信号bを整流,増幅し,さらにそ
のエンベロープをとるものである。検波回路13の出力信
号cの波形が工具の異常診断を行なう上で必要なすべて
の情報を含んでいる。
置されている。AEセンサ11から出力されるAE信号a
は増幅機能をもつ狭帯域通過フィルタ12に送られる。A
E信号のパワー・スペクトラムにおいて,正常な切削加
工時には50KHz付近にピークが現われ、工具の摩耗,折
損時には100〜300KHz付近にピークが現われることが多
くの実験結果より分っている。フィルタ12は100〜300KH
z付近に中心周波数をもつものである。このようにし
て,工具の異常の有無,程度を表わす周波数成分bがフ
ィルタ12を通過し,エンベロープ検波回路13に入力す
る。この検波回路13は信号bを整流,増幅し,さらにそ
のエンベロープをとるものである。検波回路13の出力信
号cの波形が工具の異常診断を行なう上で必要なすべて
の情報を含んでいる。
パルス発進回路14は,信号cの波形に含まれる情報を破
壊しない程度に低い周波数(たとえば100Hz程度)でか
つ同様に考慮されたパルス幅をもつパルスdを発生する
ものである。このパルスdは信号cとともに合成回路15
に入力する。合成回路15はパルス信号dによってオン,
オフ制御される一種のスイッチング回路であり,信号c
の表わすエンベロープを,パルスdのパルス幅の間,零
レベルに落す働きをする。これにより,信号cの零レベ
ルが明確化される。
壊しない程度に低い周波数(たとえば100Hz程度)でか
つ同様に考慮されたパルス幅をもつパルスdを発生する
ものである。このパルスdは信号cとともに合成回路15
に入力する。合成回路15はパルス信号dによってオン,
オフ制御される一種のスイッチング回路であり,信号c
の表わすエンベロープを,パルスdのパルス幅の間,零
レベルに落す働きをする。これにより,信号cの零レベ
ルが明確化される。
合成回路15の出力信号eはFM変調回路16において適当
な周波数の搬送波を用いて周波数変調され,発光ダイオ
ードおよびその駆動回路17に入力する。信号eで変調さ
れた搬送波を表わす光信号が発光ダイオードから空中に
放射される。
な周波数の搬送波を用いて周波数変調され,発光ダイオ
ードおよびその駆動回路17に入力する。信号eで変調さ
れた搬送波を表わす光信号が発光ダイオードから空中に
放射される。
送信器10は以上に述べた回路12〜17から構成され,これ
らの回路には電池,たとえばリチウム電池により電源が
供給される。
らの回路には電池,たとえばリチウム電池により電源が
供給される。
AEセンサが複数個設けられている場合には、各AEセ
ンサ11に対して送信器10がそれぞれ用意される。これら
複数の送信器10における搬送波の周波数はそれぞれ異な
っている。
ンサ11に対して送信器10がそれぞれ用意される。これら
複数の送信器10における搬送波の周波数はそれぞれ異な
っている。
受信側の装置は,複数の受信ヘッド21とこれらの受信ヘ
ッド21の受信信号を処理する受信器20とから構成されて
いる。受信ヘッド21は,発光ダイオード17から送信され
る光信号を受信し電気信号に変換するフォトダイオード
・アレイ22と,このフォトダイオード・アレイ22の出力
信号の増幅回路23とから成る。複数の受信ヘッド21の受
信信号は受信器20の加算回路24で加算される。相互に周
波数の異なる搬送波を用いた複数の送信器10からの光信
号を同時に受信している場合には,加算回路24の出力信
号が中間周波数変換回路25でそれぞれ中間周波数に変換
されることにより,複数の送信器10の送信信号が相互に
分離される。
ッド21の受信信号を処理する受信器20とから構成されて
いる。受信ヘッド21は,発光ダイオード17から送信され
る光信号を受信し電気信号に変換するフォトダイオード
・アレイ22と,このフォトダイオード・アレイ22の出力
信号の増幅回路23とから成る。複数の受信ヘッド21の受
信信号は受信器20の加算回路24で加算される。相互に周
波数の異なる搬送波を用いた複数の送信器10からの光信
号を同時に受信している場合には,加算回路24の出力信
号が中間周波数変換回路25でそれぞれ中間周波数に変換
されることにより,複数の送信器10の送信信号が相互に
分離される。
分離された各受信信号は周波数復調回路26でそれぞれ復
調される。温度変化等により搬送波周波数がドリフトし
ている場合等においては,復調された信号fにオフセッ
トが加わり,その零レベルが,エンベロープを表わす信
号cの零レベルと必ずしも一致しないときがある。信号
cの零レベルは信号eからも分るようにパルス成分の最
低ピーク値として明確化されている。そこで、クランプ
回路27で,復調された信号fに含まれているパルスのピ
ーク(最低レベル)が受信器20の零レベルに一致するよ
うに信号fがクランプ(レベル・シフト)される。この
ようにしてエンベロープ信号の零レベルが正しく再現さ
れる。増幅機能をもつ低域通過フィルタ28で,クランプ
された後の信号gから零レベルを表わすパルス成分が除
去され,エンベロープ信号cが信号hとして再現され
る。
調される。温度変化等により搬送波周波数がドリフトし
ている場合等においては,復調された信号fにオフセッ
トが加わり,その零レベルが,エンベロープを表わす信
号cの零レベルと必ずしも一致しないときがある。信号
cの零レベルは信号eからも分るようにパルス成分の最
低ピーク値として明確化されている。そこで、クランプ
回路27で,復調された信号fに含まれているパルスのピ
ーク(最低レベル)が受信器20の零レベルに一致するよ
うに信号fがクランプ(レベル・シフト)される。この
ようにしてエンベロープ信号の零レベルが正しく再現さ
れる。増幅機能をもつ低域通過フィルタ28で,クランプ
された後の信号gから零レベルを表わすパルス成分が除
去され,エンベロープ信号cが信号hとして再現され
る。
上述のようにエンベロープ信号cの波形は工具の異常診
断を行なう上で必要なすべての情報を含んでおり,受信
器20側でこの波形が正しく再現されなければならない。
ところが,搬送波における周波数ドリフト等に帰因して
復調後の信号fに直流成分が加算されてしまうことがあ
る。合成回路15においてエンベロープ信号cに零レベル
を明確化するためのパルス信号dを合成し,復調後,信
号fをクランプ回路27でクランプし零レベルを再現して
いるので,エンベロープ信号の振幅が正しく再現され
る。
断を行なう上で必要なすべての情報を含んでおり,受信
器20側でこの波形が正しく再現されなければならない。
ところが,搬送波における周波数ドリフト等に帰因して
復調後の信号fに直流成分が加算されてしまうことがあ
る。合成回路15においてエンベロープ信号cに零レベル
を明確化するためのパルス信号dを合成し,復調後,信
号fをクランプ回路27でクランプし零レベルを再現して
いるので,エンベロープ信号の振幅が正しく再現され
る。
このように構成することにより,たとえばFM変調にお
いて復調をPLL(フェイズ・ロックト・ループ)を用い
て行なう場合に,被復調波信号の周波数と電圧(流)制
御発振回路の自己発振周波数とにずれがあってもその調
整が不要となるとともに,変復調回路を特に精密に構成
する必要もなくなる。
いて復調をPLL(フェイズ・ロックト・ループ)を用い
て行なう場合に,被復調波信号の周波数と電圧(流)制
御発振回路の自己発振周波数とにずれがあってもその調
整が不要となるとともに,変復調回路を特に精密に構成
する必要もなくなる。
(2)クランプ回路における問題点 第3図はクランプ回路(第1図,符号27)の具体的構
成の一例を示している。第3図の入力信号Vinは第1
図の信号fに相当し,出力信号Voutは信号gに相当
する。電圧信号源34はクランプのための基準レベル±V
Rを与えるもので,第1図の実施例ではこの基準レベル
は零に設定されている。第3図の回路における入,出力
信号Vin,Voutの波形が第4図に示されている。
成の一例を示している。第3図の入力信号Vinは第1
図の信号fに相当し,出力信号Voutは信号gに相当
する。電圧信号源34はクランプのための基準レベル±V
Rを与えるもので,第1図の実施例ではこの基準レベル
は零に設定されている。第3図の回路における入,出力
信号Vin,Voutの波形が第4図に示されている。
このクランプ回路は演算増巾器OP1を含んでいる。こ
の演算増巾器OP1の反転入力側にクランプ・コンデン
サC11を介して入力端子が接続されているとともに,こ
の反転入力側は抵抗R11を介して接地されている。演算
増巾器OP1の非反転入力側には基準電圧源34が接続さ
れている。演算増巾器OP1の出力はダイオードD1を
介して反転入力側にフィードバックされ,この反転入力
側が出力端子につながっている。
の演算増巾器OP1の反転入力側にクランプ・コンデン
サC11を介して入力端子が接続されているとともに,こ
の反転入力側は抵抗R11を介して接地されている。演算
増巾器OP1の非反転入力側には基準電圧源34が接続さ
れている。演算増巾器OP1の出力はダイオードD1を
介して反転入力側にフィードバックされ,この反転入力
側が出力端子につながっている。
コンデンサC11に蓄えられている電荷は零,このコンデ
ンサC11の両端間の電位差も零とする。このときV
out=Vinである。Vout>VRであるから演算
増巾器OP1の出力は電圧VR以下となり,ダイオード
D1に電流は流れない。
ンサC11の両端間の電位差も零とする。このときV
out=Vinである。Vout>VRであるから演算
増巾器OP1の出力は電圧VR以下となり,ダイオード
D1に電流は流れない。
時刻t1で入力信号Vinが電圧VR以下に立下りその
最低ピークとなる。コンデンサC11の両端間の電位差は
零であるからVout=Vin<VRとなり,演算増巾
器OP1の出力電圧はVR以上となってダイオードD1
が導通する。ダイオードD1を流れる電流によってコン
デンサC11が充電され,出力Voutは急上昇してい
く。Vout=VRになると演算増巾器OP1の出力は
電圧VR以下に立下るのでダイオードD1がオフとな
り,コンデンサC11への充電が停止する。したがって,
出力電圧Voutは基準レベルVRにクランプされる。
最低ピークとなる。コンデンサC11の両端間の電位差は
零であるからVout=Vin<VRとなり,演算増巾
器OP1の出力電圧はVR以上となってダイオードD1
が導通する。ダイオードD1を流れる電流によってコン
デンサC11が充電され,出力Voutは急上昇してい
く。Vout=VRになると演算増巾器OP1の出力は
電圧VR以下に立下るのでダイオードD1がオフとな
り,コンデンサC11への充電が停止する。したがって,
出力電圧Voutは基準レベルVRにクランプされる。
入力電圧Vinがその最低レベルからレベルVRを超え
て立上ると出力電圧Voutもこれに追従して立上り,
Vout=Vinとなる。
て立上ると出力電圧Voutもこれに追従して立上り,
Vout=Vinとなる。
入力電圧Vinが最初に最低ピークに立下り(時刻
t1)その後ダイオードD1がオンからオフに移行した
時点から次に最低ピークに立下る時刻t2までの間,ダ
イオードD1はオフの状態に保持され,この間にコンデ
ンサC11の電荷は抵抗R11を通してゆっくりと放電され
る。この間の放電によるコンデンサC11の両端間の電位
差の変化分をΔVqとする。
t1)その後ダイオードD1がオンからオフに移行した
時点から次に最低ピークに立下る時刻t2までの間,ダ
イオードD1はオフの状態に保持され,この間にコンデ
ンサC11の電荷は抵抗R11を通してゆっくりと放電され
る。この間の放電によるコンデンサC11の両端間の電位
差の変化分をΔVqとする。
入力信号Vinが基準レベルVR以下に再び立下った時
刻t2において,コンデンサC11の電位は放電によって
ΔVqだけ低下しているから,Vout=VR−ΔVq
となる。Vout<VRであるから再びダイオードD1
が導通し,Vout=VRになるまでコンデンサC11が
充電される。
刻t2において,コンデンサC11の電位は放電によって
ΔVqだけ低下しているから,Vout=VR−ΔVq
となる。Vout<VRであるから再びダイオードD1
が導通し,Vout=VRになるまでコンデンサC11が
充電される。
このようにして,入力信号Vinの最低ピークが常に基
準レベルVRにクランプされる。
準レベルVRにクランプされる。
第3図の回路では,時刻t1における入力信号Vinの
最低ピーク値と時刻t2における同信号の最低ピーク値
との差(変動分)が+ΔVq以下であれば,Vout=
VRのクランプ作用が正常に達成される。
最低ピーク値と時刻t2における同信号の最低ピーク値
との差(変動分)が+ΔVq以下であれば,Vout=
VRのクランプ作用が正常に達成される。
AEテレメータ装置の通常の使用状態においては上記の
正常なクランプ動作が確実に行なわれる。
正常なクランプ動作が確実に行なわれる。
ところが,何らかの異常が発生することにより,入力信
号Vinの最低ピーク値が上昇してしまうとクランプ作
用に支障をきたすことがある。たとえば第4図に示され
ているように,時刻t3における入力信号Vinの最低
ピーク値が時刻t2のそれに比べて+ΔVだけ変動した
とする。前回(時刻t2)のクランプ時にVout=V
Rにクランプされていたとすれば,時刻t3における出
力はVout=VR−ΔVq+ΔVとなる。ΔV>ΔV
qであるとVout>VRとなり,ダイオードD1はオ
フの状態に保たれ,Voutは基準レベルVRにクラン
プされなくなってしまう。
号Vinの最低ピーク値が上昇してしまうとクランプ作
用に支障をきたすことがある。たとえば第4図に示され
ているように,時刻t3における入力信号Vinの最低
ピーク値が時刻t2のそれに比べて+ΔVだけ変動した
とする。前回(時刻t2)のクランプ時にVout=V
Rにクランプされていたとすれば,時刻t3における出
力はVout=VR−ΔVq+ΔVとなる。ΔV>ΔV
qであるとVout>VRとなり,ダイオードD1はオ
フの状態に保たれ,Voutは基準レベルVRにクラン
プされなくなってしまう。
このように,第3図の回路は入力信号Vinのピーク値
が著しく変動したときにはクランプ状態からはずれてし
まうという問題が起こりうる。第1図に示されるクラン
プ回路27の目的は,入力信号のピーク値を基準レベル
(たとえば零電位)に一致させることによって直流信号
の基準レベルの再現を図ることにあるので,クランプ回
路が正常に動作しなければ直流信号の基準レベルを失う
こととなり,早急にクランプ状態に戻す必要がある。
が著しく変動したときにはクランプ状態からはずれてし
まうという問題が起こりうる。第1図に示されるクラン
プ回路27の目的は,入力信号のピーク値を基準レベル
(たとえば零電位)に一致させることによって直流信号
の基準レベルの再現を図ることにあるので,クランプ回
路が正常に動作しなければ直流信号の基準レベルを失う
こととなり,早急にクランプ状態に戻す必要がある。
(3)改良されたクランプ回路(その1) 第5図は上述の問題点を克服するように改良されたクラ
ンプ回路を示している。この図において第3図に示すも
のと同一物には同一符号が付けられている。
ンプ回路を示している。この図において第3図に示すも
のと同一物には同一符号が付けられている。
上限レベルを定める電圧VLを発生する電圧源35と,こ
の電圧源35,出力Voutの出力端子がそれぞれ反転入
力側,非反転入力側に接続された比較器としての演算増
巾器OP2と,抵抗R11に並列に接続され演算増巾器O
P2の出力信号によってオン,オフ制御されるスイッチ
ング・トランジスタT11とが追加されている。この追加
された回路は,出力VoutがレベルVL以上になると
トランジスタT11を導通させ,コンデンサC11の電荷
をトランジスタT11を通して放電させることにより,出
力VoutをレベルVL以上に上昇させないように働
く。
の電圧源35,出力Voutの出力端子がそれぞれ反転入
力側,非反転入力側に接続された比較器としての演算増
巾器OP2と,抵抗R11に並列に接続され演算増巾器O
P2の出力信号によってオン,オフ制御されるスイッチ
ング・トランジスタT11とが追加されている。この追加
された回路は,出力VoutがレベルVL以上になると
トランジスタT11を導通させ,コンデンサC11の電荷
をトランジスタT11を通して放電させることにより,出
力VoutをレベルVL以上に上昇させないように働
く。
第6図は第5図の入,出力信号およびダイオード,トラ
ンジスタの状態を示している。時刻t11’t12における
動作は第3図の時刻t1,t2におけるそれと同じであ
る。
ンジスタの状態を示している。時刻t11’t12における
動作は第3図の時刻t1,t2におけるそれと同じであ
る。
何らかの異常発生により時刻t13において出力電圧V
outが上限レベルVLを超えるとこれが演算増巾器O
P2によって検知され,トランジスタT11がオンとな
る。これによりコンデンサC11の電荷が放電されるの
で,出力VoutはレベルVLに保たれる。入力信号V
inに最低ピークが現われその電圧が下降すればもちろ
ん出力電圧Voutはこれに追従して下降する。
outが上限レベルVLを超えるとこれが演算増巾器O
P2によって検知され,トランジスタT11がオンとな
る。これによりコンデンサC11の電荷が放電されるの
で,出力VoutはレベルVLに保たれる。入力信号V
inに最低ピークが現われその電圧が下降すればもちろ
ん出力電圧Voutはこれに追従して下降する。
時刻t14付近において入力電圧Vinが下降をはじめる
とそれにともなって出力電圧Voutも下降する。トラ
ンジスタT11はこのときオフとなり,コンデンサC11の
電荷は抵抗R11を通してゆっくり放電する元の状態に戻
る。
とそれにともなって出力電圧Voutも下降する。トラ
ンジスタT11はこのときオフとなり,コンデンサC11の
電荷は抵抗R11を通してゆっくり放電する元の状態に戻
る。
時刻t15において入力信号Vinに最低ピークが現われ
るとこれに追従して出力電圧Voutは基準レベルVR
以下になる。このときには演算増巾器OP1の出力が上
昇しダイオードD1が導電し,コンデンサC11が充電さ
れ出力Voutが基準レベルVRにクランプされる。
るとこれに追従して出力電圧Voutは基準レベルVR
以下になる。このときには演算増巾器OP1の出力が上
昇しダイオードD1が導電し,コンデンサC11が充電さ
れ出力Voutが基準レベルVRにクランプされる。
以上のようにして,入力信号のレベルが異常に上昇した
としても,出力信号はすみやかにレベルVRにクランプ
された状態に戻ることができる。もし,上述の付加され
た回路が存在しない場合には第6図に破線で示されるよ
うに,出力信号Voutは入力信号Vinに追従して上
昇し,時刻t15に至っても出力Voutは基準レベルV
R以上となっている。コンデンサC11の電荷が抵抗R11
を通してゆっくり放電していって出力Voutがレベル
VR以下になるまでクランプされない状態が続くことに
なる。
としても,出力信号はすみやかにレベルVRにクランプ
された状態に戻ることができる。もし,上述の付加され
た回路が存在しない場合には第6図に破線で示されるよ
うに,出力信号Voutは入力信号Vinに追従して上
昇し,時刻t15に至っても出力Voutは基準レベルV
R以上となっている。コンデンサC11の電荷が抵抗R11
を通してゆっくり放電していって出力Voutがレベル
VR以下になるまでクランプされない状態が続くことに
なる。
出力信号Voutが上限レベルVLを超えた場合には出
力信号VoutはレベルVLでカットされ,忠実な信号
波形の再現が部分的に行なわれなくなるが,出力信号V
outがレベルVLを超えるのは何らかの異常が生じた
場合であるから,無線式テレメータ装置に何ら悪影響を
及ぼすことはない。
力信号VoutはレベルVLでカットされ,忠実な信号
波形の再現が部分的に行なわれなくなるが,出力信号V
outがレベルVLを超えるのは何らかの異常が生じた
場合であるから,無線式テレメータ装置に何ら悪影響を
及ぼすことはない。
第5図の回路は,入力信号の最低ピークを基準電位にク
ランプするものである。このようなタイプの回路におい
ては,出力電圧が上限レベル(基準レベルよりも高い)
を超えたことを検知し,この検知のもとづいてクランプ
・コンデンサを強制的に放電させ,出力電圧が上記上限
レベルを超えないようにクランプ・コンデンサの電荷を
制御している。
ランプするものである。このようなタイプの回路におい
ては,出力電圧が上限レベル(基準レベルよりも高い)
を超えたことを検知し,この検知のもとづいてクランプ
・コンデンサを強制的に放電させ,出力電圧が上記上限
レベルを超えないようにクランプ・コンデンサの電荷を
制御している。
入力信号の最高ピークを基準レベルにクランプするタイ
プの回路においては,出力電圧が下限レベル(基準レベ
ルよりも低い)を下まわったことを検知してクランプ・
コンデンサを強制的に充電し,出力電位が上記下限レベ
ルを下らないようにクランプ・コンデンサの電荷を制御
すればよい。
プの回路においては,出力電圧が下限レベル(基準レベ
ルよりも低い)を下まわったことを検知してクランプ・
コンデンサを強制的に充電し,出力電位が上記下限レベ
ルを下らないようにクランプ・コンデンサの電荷を制御
すればよい。
(4)改良されたクランプ回路(その2) 第7図はクランプ回路の変形例を示している。この回路
の基準レベルは接地レベルに設定されている。
の基準レベルは接地レベルに設定されている。
この図において,トランジスタT27,T28,T29,
T30,T33および電流源36は差動増巾回路を構成してい
る。トランジスタT33に直列に接続されたトランジスタ
T31ともう1つのトランジスタT32が出力段のカレント
・ミラーを構成し,トランジスタT32に出力抵抗R23が
接続されている。クランプ・コンデンサC21にクランプ
のための電荷を供給するフィードバック素子はトランジ
スタT24である。このトランジスタT24にはトランジス
タT21と抵抗R24とからなる回路によりバイアスが加え
られ,トランジスタT24のエミッタはトランジスタT28
のコレクタ(点Qc)に接続されている。トランジスタ
T24は,トランジスタT22,T23からなるカレント・ミ
ラーを介してコンデンサC21に電荷を供給する。トラン
ジスタT24のエミッタにはトランジスタT26が接続され
ている。入力信号Vinが異常に上昇したときにコンデ
ンサC21の電荷を放電させるよう制御するスイッチング
素子はトランジスタT25である。トランジスタT28のベ
ース(点Qb)とアースとの間に分圧抵抗R21,R22が
接続されており,この接続点(点Qd)の電圧がトラン
ジスタT25,T26に加えられる。
T30,T33および電流源36は差動増巾回路を構成してい
る。トランジスタT33に直列に接続されたトランジスタ
T31ともう1つのトランジスタT32が出力段のカレント
・ミラーを構成し,トランジスタT32に出力抵抗R23が
接続されている。クランプ・コンデンサC21にクランプ
のための電荷を供給するフィードバック素子はトランジ
スタT24である。このトランジスタT24にはトランジス
タT21と抵抗R24とからなる回路によりバイアスが加え
られ,トランジスタT24のエミッタはトランジスタT28
のコレクタ(点Qc)に接続されている。トランジスタ
T24は,トランジスタT22,T23からなるカレント・ミ
ラーを介してコンデンサC21に電荷を供給する。トラン
ジスタT24のエミッタにはトランジスタT26が接続され
ている。入力信号Vinが異常に上昇したときにコンデ
ンサC21の電荷を放電させるよう制御するスイッチング
素子はトランジスタT25である。トランジスタT28のベ
ース(点Qb)とアースとの間に分圧抵抗R21,R22が
接続されており,この接続点(点Qd)の電圧がトラン
ジスタT25,T26に加えられる。
第8図は第7図の回路における各点の電圧波形およびト
ランジスタT24,T25の状態を示している。
ランジスタT24,T25の状態を示している。
時刻t21以前においてコンデンサC21にはある量の電荷
が蓄えられているものとする。入力信号Vinとトラン
ジスタT27のベース電位(点Qa)との間にはコンデン
サC21が充電されている電荷量に応じた電位差がある。
コンデンサC21の電荷はトランジスタT27のベース電流
としてゆっくりと放電されている。トランジスタT27〜
T30およびT33は上述のように負帰還増巾回路を構成し
ているので点QaとQbの電位は等しい。点Qaの電位
が正であればある値の電流I11がトランジスタT31,T
33を通って流れ,トランジスタT31,T32よりなるカレ
ント・ミラーの作用により抵抗R23にもトランジスタT
32を通って電流I11が流れ,正の出力電圧Vout=I
11・R23が出力端子に現われる。
が蓄えられているものとする。入力信号Vinとトラン
ジスタT27のベース電位(点Qa)との間にはコンデン
サC21が充電されている電荷量に応じた電位差がある。
コンデンサC21の電荷はトランジスタT27のベース電流
としてゆっくりと放電されている。トランジスタT27〜
T30およびT33は上述のように負帰還増巾回路を構成し
ているので点QaとQbの電位は等しい。点Qaの電位
が正であればある値の電流I11がトランジスタT31,T
33を通って流れ,トランジスタT31,T32よりなるカレ
ント・ミラーの作用により抵抗R23にもトランジスタT
32を通って電流I11が流れ,正の出力電圧Vout=I
11・R23が出力端子に現われる。
時刻t21において入力電圧Vinが最低ピーク値になる
と,点Qaの電位はコンデンサC21の充電された電荷に
よって負になる。点Qcの電位は点Qaのそれにしたが
って変化するのでこの点Qcの電位も下り,トランジス
タT24が導通状態になる。このときトランジスタT26は
オフである。これによってトランジスタT23,T24を通
して電流I12が流れ,トランジスタT22,T23からなる
カレント・ミラーによりトランジスタT22を通してコン
デンサC21が充電される。これにより点Qaの電位が上
昇しQcの電位も上昇し,点Qaの電位が零電位(アー
ス電位)になるとトランジスタT24がオフとなる。した
がってI12=0となりコンデンサC21への充電は止ま
る。点QaおよびQbの電位はともに零電位であり,ト
ランジスタT33はしゃ断状態であり,出力電圧Vout
も零電位に保持される。
と,点Qaの電位はコンデンサC21の充電された電荷に
よって負になる。点Qcの電位は点Qaのそれにしたが
って変化するのでこの点Qcの電位も下り,トランジス
タT24が導通状態になる。このときトランジスタT26は
オフである。これによってトランジスタT23,T24を通
して電流I12が流れ,トランジスタT22,T23からなる
カレント・ミラーによりトランジスタT22を通してコン
デンサC21が充電される。これにより点Qaの電位が上
昇しQcの電位も上昇し,点Qaの電位が零電位(アー
ス電位)になるとトランジスタT24がオフとなる。した
がってI12=0となりコンデンサC21への充電は止ま
る。点QaおよびQbの電位はともに零電位であり,ト
ランジスタT33はしゃ断状態であり,出力電圧Vout
も零電位に保持される。
入力電圧Vinが最低ピークから立上ったのち次の最低
ピークが訪ずれる時点t22までの間においては,出力電
圧Voutは入力電圧Vinにしたがって変化する。こ
の間にコンデンサC21はトランジスタT27のベース電流
を供給し,ゆっくりと放電する。したがって,時刻t22
において入力信号Vinが再び最低ピークになると,点
Qaの電位は時刻t21で零電位にクランプされていたの
で負電位となる。これにより出力電圧Voutは再び零
電位にクランプされる。
ピークが訪ずれる時点t22までの間においては,出力電
圧Voutは入力電圧Vinにしたがって変化する。こ
の間にコンデンサC21はトランジスタT27のベース電流
を供給し,ゆっくりと放電する。したがって,時刻t22
において入力信号Vinが再び最低ピークになると,点
Qaの電位は時刻t21で零電位にクランプされていたの
で負電位となる。これにより出力電圧Voutは再び零
電位にクランプされる。
入力電圧Vinの急激なレベル上昇によって点Qaの電
位が上昇すると(時刻t23),点Qbの電位が上昇し,
点Qdの電位も上る。点Qdの電位がトランジスタT25
のVBE以上に上昇するとトランジスタT25は導通し,
コンデンサC21の電荷が放電するので(電流I13),点
Qaの電位上昇が防止される。したがって,出力電圧V
outもある一定電位VL以上になることはない。トラ
ンジスタT31(T33)と同T32を流れる電流は等しいの
で,この一定電位VLは次式で与えられる。
位が上昇すると(時刻t23),点Qbの電位が上昇し,
点Qdの電位も上る。点Qdの電位がトランジスタT25
のVBE以上に上昇するとトランジスタT25は導通し,
コンデンサC21の電荷が放電するので(電流I13),点
Qaの電位上昇が防止される。したがって,出力電圧V
outもある一定電位VL以上になることはない。トラ
ンジスタT31(T33)と同T32を流れる電流は等しいの
で,この一定電位VLは次式で与えられる。
VL=(R23/R21)・VBE 時刻t24において入力電圧Vinが下降しはじめると点
Qaの電位も下るので点Qb,Qcの電位も下り,トラ
ンジスタT25はオフとなり出力電圧VoutはVL以下
になる。
Qaの電位も下るので点Qb,Qcの電位も下り,トラ
ンジスタT25はオフとなり出力電圧VoutはVL以下
になる。
以上のリミッタ作用の有無によって,第8図の出力電圧
Voutに実線と破線で示した差異が生じる。リミッタ
作用があるときには実線で示すように,時刻t24以降の
時刻t25において出力電圧Voutは再び零電位にクラ
ンプされた状態に復帰する。これに対してリミッタ作用
が無い場合には,破線で示すように,出力電圧Vout
は電圧VL以上になり,クランプ状態に復帰するのが遅
れる。
Voutに実線と破線で示した差異が生じる。リミッタ
作用があるときには実線で示すように,時刻t24以降の
時刻t25において出力電圧Voutは再び零電位にクラ
ンプされた状態に復帰する。これに対してリミッタ作用
が無い場合には,破線で示すように,出力電圧Vout
は電圧VL以上になり,クランプ状態に復帰するのが遅
れる。
第1図は無線式AEテレメータ装置の電気的構成を示す
ブロック図であり,第2図は同ブロックの出力信号を示
す波形図である。 第3図はクランプ回路の問題点を示すための回路図,第
4図はその入,出力信号等を示す波形図,第5図は改良
されたクランプ回路を示す回路図,第6図はその波形
図,第7図は改良されたクランプ回路の他の例を示す回
路図,第8図はその波形図である。 OP1…差動増巾回路となる演算増巾器, OP2…比較回路として働く演算増巾器, C11,C21…クランプ・コンデンサ, D1…帰還回路のダイオード, T11,T25…スイッチング素子としてのトランジスタ, T24…帰還回路のトランジスタ, T27〜T30…差動増巾回路を構成するトランジスタ。
ブロック図であり,第2図は同ブロックの出力信号を示
す波形図である。 第3図はクランプ回路の問題点を示すための回路図,第
4図はその入,出力信号等を示す波形図,第5図は改良
されたクランプ回路を示す回路図,第6図はその波形
図,第7図は改良されたクランプ回路の他の例を示す回
路図,第8図はその波形図である。 OP1…差動増巾回路となる演算増巾器, OP2…比較回路として働く演算増巾器, C11,C21…クランプ・コンデンサ, D1…帰還回路のダイオード, T11,T25…スイッチング素子としてのトランジスタ, T24…帰還回路のトランジスタ, T27〜T30…差動増巾回路を構成するトランジスタ。
Claims (1)
- 【請求項1】一方の入力側に基準電圧が入力される差動
増幅回路, 入力端子と上記差動増幅回路の他方の入力側との間に接
続されたクランプ・コンデンサおよびその充電もしくは
放電回路, 差動増巾回路の出力を上記他方の入力側に導く帰還回
路, クランプ・コンデンサの充電もしくは放電回路に設けら
れたスイッチング素子,ならびに 差動増幅回路の出力が所定の限界値を超えたことを検出
し上記スイッチング素子を制御する比較回路, を備えたクランプ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111485A JPH067397B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | クランプ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111485A JPH067397B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | クランプ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231698A JPS61231698A (ja) | 1986-10-15 |
| JPH067397B2 true JPH067397B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13451207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7111485A Expired - Lifetime JPH067397B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | クランプ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067397B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10160626A1 (de) * | 2001-12-11 | 2003-06-18 | Sick Ag | Auswerteschaltung und Signalverarbeitungsverfahren |
| JP2006191211A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Thine Electronics Inc | クランプ回路 |
| JP2007028372A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受光増幅回路およびそれを用いた光ピックアップ装置 |
| US11050398B2 (en) | 2019-01-16 | 2021-06-29 | Analog Devices International Unlimited Company | Large input current detection and fast response optical receiver |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7111485A patent/JPH067397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231698A (ja) | 1986-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0261423B1 (en) | Driver circuit for driving a light emitting element by superimposing an analog sub-information signal over a digital main signal | |
| KR960700575A (ko) | 통신장치 | |
| EP0051472A1 (en) | Single sideband receiver | |
| JPH067397B2 (ja) | クランプ回路 | |
| JP2001045077A (ja) | 振幅シフトキーイングデータ信号を復調する方法および装置 | |
| US4652774A (en) | Rectangular wave-shaping circuit with varying threshold level | |
| JPH0650842B2 (ja) | 無線式テレメ−タ装置 | |
| JP2001203536A (ja) | 検波回路及び送信装置 | |
| WO1993026087A1 (en) | Feedback isolation amplifier | |
| JPS61231464A (ja) | エンベロ−プ検波回路 | |
| JPH09331017A (ja) | 過電流保護装置 | |
| EP0367333A1 (en) | Remote-controlled receiver with resupply of energy to battery | |
| US4119906A (en) | Constant high voltage generating circuit | |
| JPS61230534A (ja) | 直流信号伝送システム | |
| JP3024246B2 (ja) | 変調度安定化回路 | |
| US4531222A (en) | Clock extraction circuit for a PCM signal | |
| JP3912626B2 (ja) | 光受信回路 | |
| US5332980A (en) | Modulation circuit having frequency sensitive power supply voltage | |
| JPH10177043A (ja) | Whパルス検出回路 | |
| JP2806519B2 (ja) | 信号検出回路 | |
| JP2967558B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| CA1126170A (en) | Circuit for imposing a d.c. level on an a.c. signal | |
| JPS62621B2 (ja) | ||
| JP2839558B2 (ja) | Pwm駆動回路 | |
| JPH01225229A (ja) | Fm受信機におけるパルス性雑音除去装置 |