JPH07302125A - 電圧電流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価でかつ応答性の良い出力リミッタ付きの
電圧電流発生装置を実現することにある。 【構成】 設定信号発生器を備え、この設定信号発生器
で設定する設定信号をバッファ増幅器に加えて前記設定
信号の値に応じた電圧又は電流を発生する出力設定部
と、リミッタ設定信号発生器と、前記出力設定部より得
られる電圧又は電流に応じた電圧とリミッタ設定信号発
生器の出力とを比較する増幅器と、この増幅器の入力端
と前記バッファ増幅器の出力端との間に接続され前記出
力設定部より得られる電圧又は電流に応じた電圧がリミ
ッタ設定信号発生器の出力より大きくなると前記増幅器
の出力により導通するスイッチ素子と、前記増幅器の出
力端と前記バッファ増幅器の入力端との間に接続され前
記出力設定部より得られる電圧又は電流に応じた電圧が
リミッタ設定信号発生器の出力より大きくなると導通す
るダイオードよりなる出力制限部を具備した装置におい
て、前記スイッチ素子としてトランジスタを用いたこと
を特徴としたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リミッタ機能を備えた
電圧電流発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の電圧発生装置の一例を示
す。図において、１０は出力設定部、２０は出力制限
部、３０は出力端子３０ａ，３０ｂに接続された負荷、
Ｒｃは抵抗素子である。出力設定部１０において、１１
は発生する電圧の大きさを設定する信号を出力する設定
信号発生器、１２はこの設定信号発生器の出力が加えら
れるバッファ増幅器、１３はバッファ増幅器１２の出力
を積分する積分器、１４は積分器１３の出力を増幅する
増幅器である。増幅器１４の出力端は出力端子３０ａに
接続されると共に、バッファ増幅器１２に帰還され、こ
れにより設定値に応じ、かつ安定した出力が増幅器１４
より得られるようになっている。積分器１３の非反転入
力端子と前記した抵抗Ｒｃの一端は電圧の基準となる電
位点ＣＯＭに接続され、抵抗Ｒｃの他端側は増幅器１４
の共通電位点ＣＯＭａに接続されている。

【０００３】出力制限部２０において、２１はリミッタ
設定信号発生器、２２，２３は増幅器、２２ａ，２３ａ
は夫々スイッチ、２４は増幅器、２５はダイオード、２
６はコンパレータ、２７は電界効果形トランジスタ（以
下、ＦＥＴという）である。ＦＥＴ２７は前記出力設定
部１０を構成するバッファ増幅器１２の出力端と、出力
制限部２０を構成する増幅器２４の入力端に接続されて
いる。増幅器２２の入力端は抵抗素子Ｒｃの他端側に接
続され、又増幅器２３の入力端は出力端子３０ａ，３０
ｂに接続されている。増幅器２２，２３の出力端は夫々
スイッチ２２ａ，２３ａを介してリミッタ設定信号発生
器２１の出力端と共に増幅器２４の入力端に接続されて
いる。増幅器２４の出力端はダイオード２５を介して出
力設定部１０におけるバッファ増幅器１２の入力端に接
続されると共に、コンパレータ２６を介してＦＥＴ２７
のゲートに接続されている。

【０００４】このような構成の装置の動作を説明すると
次の如くなる。この場合、スイッチ２２ａをオン，スイ
ッチ２３ａオフにする。出力設定部１０における設定信
号発生器１１により所望の出力電圧が得られるようにそ
の値を設定する。この設定信号はバッファ増幅器１２，
積分器１３，及び増幅器１４に加えられる。増幅器１４
の出力電圧とＣＯＭａ電位との差分は出力発生電圧とし
て端子３０ａ，３０ｂより取り出され、負荷３０に供給
される。負荷３０に供給された電圧により抵抗素子Ｒｃ
には負荷の値に応じた電流が流れ、この抵抗素子に生じ
る電圧降下は出力制限部２０を構成する増幅器２２，ス
イッチ２２ａを介して増幅器２４に入力される。増幅器
２４において、増幅器２２の出力電圧はリミッタ設定信
号発生器２１の出力と加算（比較）される。この場合、
増幅器２２の出力（正）がリミッタ設定信号発生器２１
で設定した値（負）より絶対値として小さい場合、増幅
器２４の出力は負となってダイオード２５はオフで、又
コンパレータ２６の出力はＬレベルとなるようになって
おり、その結果ＦＥＴ２７はオフとなつている。

【０００５】上記とは逆で、増幅器２２の出力電圧がリ
ミッタ設定信号発生器２１の出力より絶対値として大き
い場合、増幅器２４の出力は正となってダイオード２５
がオンとなると共に、コンパレータ２６の出力はＨレベ
ルとなり、その為ＦＥＴ２７はオンとなる。その結果、
増幅器２４にダイオード２５，バッファー増幅器１２及
びＦＥＴ２７よりなる帰還ループが形成される。

【０００６】このように、負荷３０に供給される電圧に
対応した電圧がリミッタ発生器２１で設定したリミッタ
電圧より大きくなるとダイオード２５及びＦＥＴ２７が
導通し、その結果形成される帰還ループにより増幅器２
４の出力，即ちバッファー増幅器１２の出力がリミッタ
設定信号発生器２１の出力に対応するように制御され
る。これにより、出力設定部１０の増幅器１４より得ら
れる電圧は、リミッタ設定信号発生器２１で設定した値
に対応してリミッタがかけられることになる。このよう
にして、電圧出力の場合にリミッタがかかり、これによ
り出力電圧の大きさが制限される。

【０００７】このような出力リミッタ付きの電圧発生装
置は従来より用いられているが、この装置にあってはＦ
ＥＴ２７のオン・オフによってリミッタをかけるように
構成している為、ＦＥＴ２７がオン・オフするレベルが
接合型のＦＥＴの場合−０．４Ｖ前後となり、その結果
このＦＥＴを駆動する為にコンパレータ２６が必要にな
る。ＦＥＴスイッチを動作させる為にコンパレータを必
要とすることは経済的にも損失が生じ、又リミッタ動作
に遅延が生じ、更にリミッタ機能が働いたときには制限
電流以上の電流，または電圧が負荷に供給されてしま
い、リミッタ機能がありながら負荷に対して悪影響を及
ぼすという問題が発生する。

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点を解決する為になされたもので、安価で
かつ応答性の良い出力リミッタ付きの電圧電流発生装置
を実現することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、設定信号発生
器を備え、この設定信号発生器で設定する設定信号をバ
ッファ増幅器に加えて前記設定信号の値に応じた電圧又
は電流を発生する出力設定部と、リミッタ設定信号発生
器と、前記出力設定部より得られる電圧又は電流に応じ
た電圧とリミッタ設定信号発生器の出力とを比較する増
幅器と、この増幅器の入力端と前記バッファ増幅器の出
力端との間に接続され前記出力設定部より得られる電圧
又は電流に応じた電圧がリミッタ設定信号発生器の出力
より大きくなると前記増幅器の出力により導通するスイ
ッチ素子と、前記増幅器の出力端と前記バッファ増幅器
の入力端との間に接続され前記出力設定部より得られる
電圧又は電流に応じた電圧がリミッタ設定信号発生器の
出力より大きくなると導通するダイオードよりなる出力
制限部を具備した装置において、前記スイッチ素子とし
てトランジスタを用いたことを特徴としたものである。

【０００９】

【作用】このような本発明では、リミッタが動作すべき
時に出力制限部を構成する増幅器の出力によりトランジ
スタは直ちにオンになる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を説明する。図１は本発明装置の
一実施例を示した構成図で、この図は電圧発生装置の場
合を例示してある。なお、図１において図３と同一部分
は図３と同一符号を付してそれらの再説明は省略する。
スイッチ２２ａはオン，２２ｂはオフとなっている。図
１において、４０はトランジスタである。トランジスタ
４０のコレクタ電極は出力設定部１０におけるバッファ
増幅器１２の出力端に、エミッタ電極は出力制限部２０
の増幅器２４の入力端に、又ベース電極は増幅器２４の
出力端に夫々接続されている。

【００１１】このような構成の装置において、リミッタ
設定信号発生器２１の出力が出力端子３０ａ，３０ｂよ
り得られる電圧の大きさを検出した結果得られる増幅器
２４の出力電圧より大きい（増幅器２４の入力が正）場
合、増幅器２４の出力は負側に引っ張られている関係
で、トランジスタ４０及びダイオード２５はオフとなっ
ている。逆に、リミッタ設定信号発生器２１の出力が増
幅器２４の出力信号より小さい（増幅器２４の入力が
負）場合、増幅器２４の出力は正になろうとし、その結
果ダイオード２５及びトランジスタ４０はオンとなり、
増幅器２４にダイオード２５，バッファー増幅器１２及
びトランジスタ４０よりなる帰還回路が形成され、出力
設定部１０と出力制限部２０のが結合し、図３で説明し
た如く如くリミッタが動作する。

【００１２】次に、電流発生について説明する。この場
合の回路図を図２に示す。電流発生の場合、スイッチ２
２ａをオフ，２３ａをオンにする。電圧発生の場合、設
定器１１の出力端は増幅器１４の出力端に接続されてい
るが、電流発生の場合、設定器１１の出力端は抵抗Ｒｃ
の一端に接続されている。電位点ＣＯＭは増幅器１３，
１４及び抵抗Ｒｃの他端側も同電位となるようになって
いる。出力設定部１０における設定器１１により所望の
出力電流が得られるように設定する。この設定信号はバ
ッファ増幅器１２，積分器１３，及び増幅器１４に加え
られ、この増幅器１４より設定信号に応じた電流が発生
し、この電流は負荷３０に供給される。この場合、抵抗
素子Ｒｃは定電流素子として機能するようになってい
る。負荷３０に供給された電流によって端子３０ａ，３
０ｂに発生した電圧は出力制限部２０の増幅器２３に加
えられる。以後、電圧発生と同様に増幅器２３の出力は
リミッタ設定信号発生器２１の出力と増幅器２４で比較
され、その比較結果がマイナスであればトランジスタ４
０はオフとなり、プラスならばダイオード２５と共に導
通する。導通時、増幅器２４に帰還ループが形成され、
これにより出力電流にリミッタがかけられる。

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
出力設定部に出力制限部が付加された装置において、出
力制限部の最終段の増幅器の出力でこの増幅器の帰還回
路にスイッチ素子として設けたトランジスタをオン・オ
フするように構成したので、従来装置の如くＦＥＴを用
いたことによりこのＦＥＴを駆動するコンパレータが不
要になる。その結果、経済的かつ反応速度の向上が計ら
れた電圧電流発生装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電圧発生装置の実施例を示した構成図
である。

【図２】本発明の電流発生装置の実施例を示した構成図
である。

【図３】従来装置の一例の構成図である。

【符号の説明】

１０ 出力設定部 １１ 出力設定器 １２ バッファー増幅器 ２０ 出力制限部 ２１ リミッタ設定信号発生器、 ２２〜２４ 増幅器 ２５ ダイオード ３０ 負荷 ４０ トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設定信号発生器を備え、この設定信号発生
   器で設定する設定信号をバッファ増幅器に加えて前記設
   定信号の値に応じた電圧又は電流を発生する出力設定部
   と、 リミッタ設定信号発生器と、前記出力設定部より得られ
   る電圧又は電流に応じた電圧とリミッタ設定信号発生器
   の出力とを比較する増幅器と、この増幅器の入力端と前
   記バッファ増幅器の出力端との間に接続され前記出力設
   定部より得られる電圧又は電流に応じた電圧がリミッタ
   設定信号発生器の出力より大きくなると前記増幅器の出
   力により導通するスイッチ素子と、前記増幅器の出力端
   と前記バッファ増幅器の入力端との間に接続され前記出
   力設定部より得られる電圧又は電流に応じた電圧がリミ
   ッタ設定信号発生器の出力より大きくなると導通するダ
   イオードよりなる出力制限部を具備した装置において、 前記スイッチ素子としてトランジスタを用いたことを特
   徴とする電圧電流発生装置。