JPH07503357A - 信号発生器から電圧供給するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 信号発生器から電圧供給するための装置本発明は、２つの極性の電圧の印加をで きるだけ同時に必要とする負荷に対して少なくとも２つの信号出力端を有する信 号発生器から電圧供給するだめの装置に関する。正の供給電圧および負の供給電 圧を必要とする負荷はたとえばチップを有する電子装置である。

このような負荷に対して電圧供給が信号発生器の信号出力端から取り出されるべ きであれば、多くの困難が生ずる。

ＩＣまたはチップなどの集積回路では、その機能は、供給電圧が同時に与えられ るときにのみ保証されている。他の場合すなわち両供給電圧の一方（正または負 ）のみが与えられるときには、電流消費が著しく増大し得る。他方において、引 き出される電流が短絡電流の大きさに達するならば、電圧が崩壊する。それによ りたとえば負荷が使用される情報処理が敏感に乱される。さらに電圧の崩壊の際 に、または短絡電流により敏感な回路要素または集積回路が破壊されるおれがあ る。

一方の極性の電圧から両極性の電圧を供給するためには、電圧変換器を使用する のが通常である。このような電圧変換器は方向性をもって動作し、また一般に正 の電圧から負の電圧への変換器として一方向にのみ利用され得る。いま信号発生 器から特定の状態で接地に対して負の電位のみが供給されるならば、正の電圧を 負の電圧に変換する変換器は正の電位を負荷に対して供給することはできない。

もし両変換方向の変換器を使用する場合には、これは比較的大きい空間を占め、 また経済的に高価であろう。

本発明の課題は、負荷に信号発生器から供給電圧を、両極性の電圧が必要な程度 の同時性をもって与えられるように供給することを許す装置を開発することにあ る。

上記の課題の解決は請求の範囲１による装置により行われる。その際に、電圧供 給のために利用すべき信号発生器の信号出力端は整流器要素を介して第１の極性 の第１の出力端および第２の極性の第２の出力端に対応付けられている。考慮す べき信号出力端から制御されるスイッチング要素を介して、また電気的に直列に 配置されている電圧変換器を介して負荷が接続される。

それにより、負荷が接地に関して両極性の供給電圧を同時に与えられることが保 証される。供給電圧の取り出しと供給電圧が用意されるスイッチング時点とを信 号出力端に関して膜結合することができる。そのためには、スイッチング要素が その制御入力端で制御過程に対して考慮すべき信号出力端と別個に接続されてい る装置が好適である。交流信号の際には、また信号出力端の間の短絡を回避する ためにも、整流器要素、特にダイオードが用いられる。スイッチング要素はその 通過入力端で、負荷の電圧供給のために利用すべき信号出力端と、場合によって は再び整流器要素を介して、接続されている。請求の範囲２によるこのような装 置により、供給電圧の取り出しおよびスイッチング時点に対してそれぞれ他の信 号出力端を利用し得る。請求の範囲１による装置のこのような実施ｍ様に対して は多面の応用可能性がある。

回路要素のスイッチング時間、すなわち両極性の電圧が負荷に与えられるまでの 時間が負荷における回路要素の要求により無視できないならば、エネルギー蓄積 装置を設けることが推奨される。こうして請求の範囲３による装置では、信号発 生器と負荷との間に接地線が通過接続されていてよく、この接地線と変換器に対 する端子の各々との間にエネルギー蓄積装置、特にキャパシタンスが接続されて いる。エネルギー蓄積装置の相応の選択によりスイッチング継続時間がエネルギ ー蓄積装置の充電時間、すなわち予め定められた電圧が接地に対して達成される までの時間に関して無視可能である。

以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳細に説明する。

図１には簡単な実施例が示されている。

図２には整流器要素の配Ｉが示されている。

図３には、どの信号出力端が供給電圧の取り出しに対して、またどれがスイッチ ング時点に対して利用されるべきかに無関係である実施例が示されている。

電圧供給のための装置１は信号発生器２の信号出力端ＳｌないしＳｎから負荷３ に対する供給電圧を取り出す１両極性の供給電圧、すなわち＋Ｕおよび−Ｕが用 意される。さらにこの実施例では接地に対する導体が接続されている。電圧供給 のために利用すべき信号出力端、たとえばＳｌ、Ｓ２およびＳｎは整流器要素に 対する装置５内の、すなわち整流器内の１つの整流器要素を介して第１の極性の 第１の出力０１ｉｉｉ６および第２の極性の第２の出力端７に対応付けられてい る。出力端６および７にスイッチング要素８および電圧変換器９が接続されてい る。スイッチング要素８は対象となる信号出力端から制御されている。この実施 例では信号出力端３１．Ｓ２およびＳｎが直列抵抗Ｒ２を介してトランジスタの 制御電極としてのベースに制ｉｔ圧を与える。そのためには、たとえばダイオー ドにより構成されている図２による整流器要素に対する装置が適している。！圧 変換器９は正の電圧が与えられている際に負の電圧をも発生する。スイッチング 要素８はこの実施例では、配線抵抗Ｒ１およびＲ２を設けられているトランジス タである。この実施例ではエミンタの前に抵抗Ｒ１が、またベースの前に抵抗Ｒ ２が接続されている。これらの抵抗は公知の仕方で適当な電極電圧を与える役割 をする。

トランジスタはこの実施例ではｎｐｎ）ランジスタとして示されている。

電圧供給のための装置は図２による整流器において下記のように動作する。

信号出力端５１ないしＳｎの１つが正の状態に移行すると直ちに、スイッチング 要素８が通過接続される。トランジスタのスイッチング時間による遅れは特定の 応用の場合には無視可能である。第２の端子７に負の電位も用意されるならば、 後段に接続されている変換器は機能しない、しかしながら、変換器は間隙で負の 電位を用意する役割をし、またこの電位を変換器に与えられる正の電位から発し 、または増幅し得る。すべての出力端において正の電位のみが取り出され得るな らば、スイッチング要素８はそれにもかかわらず通過接続し、また電圧変換器９ に所与の前提条件のもとに時間的に正しく負荷３の両極性の電圧を供給すること を可能にする。

図２による整流器５すなわちダイオードの配列はすべての信号出力端Ｓ１ないし Ｓｎを第１の極性の第１の出力端６および第２の極性の第２の出力端７に対応付 ける。特定の信号出力端が電圧供給のために、また図１による実施例ではスイッ チング時点の取り出しのためにも、利用されるべきでないならば、第１の出力端 ６およびまたは第２の出力端７への相応の対応付けまたは接続は行われなくてよ い。

図１による装置に対して逆の構成も作ることができるので、両極性の供給電圧を 時間的に正しく負荷に対して取り出すためには負の信号電圧を用意すれば十分で ある０図１により負の信号電圧のみが生じているならば、スイッチング要素８は 通過接続し得す、それによって負荷３が１つの極性の電圧のみを与えられること が防止される。

図３による実施例では一方ではスイッチング要素８はその制御入力端で制御過程 に対して考慮すべき信号出力端と別個に接続されている。他方では信号発生器と 負荷との間に接地線が通過接続されており、それと変換器９に対する端子の各々 との間にエネルギー蓄積装置、特にキャパシタンスｌＯまたは１１が接続されて いる。

整流器要素、たとえば図２によるダイオード１２に対する装置５は、それぞれ実 行される接続または実行されない接続を介して負荷３の電圧供給のために信号出 力端３１ないしＳｎを選択することを可能にする。これと無関係に、制御入力端 および配線抵抗Ｒ２に接続されている、通過接続されている接続または通過接続 されていない接続による信号出力端ＳｌないしＳｎへの接続を介して、スイッチ ング時点に対して考慮されるべき信号出力端に関する接続が行われ得る。スイッ チング時点に対する選択は図３による実施例では供給電圧の取り出しのための選 択と無関係であり、またはそれと膜結合されている。信号発生器２と負荷３との 間に通過接続されている接地線４と変換器９に対する端子の各々との間にエネル ギー蓄積装置としてキャパシタンスｌＯまたは１１が接続されている。キャパシ タンスは、スイッチング過程にもかかわらず負荷の両極性がその構成要素の必要 条件の観点で時間的に正しく有効になるように選択され得る。

ただ１つのスイッチングされる導体の際にスイッチング要素８が少なくとも、変 換可能でない電圧が生じている導体をスイッチングすることは重要である。それ により、両極性の電圧が生じているときにのみ通過接続を形成し得る全極性スイ ッチの機能に相当する機能が得られる。

ＩＧ　１ ＩＧ　３ 国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．２つの極性の電圧の印加をできるだけ同時に必要とする負荷（３）に対して 少なくとも２つの信号出力端を有する信号発生器（２）から電圧供給するための 装置において、電圧供給のために利用すべき信号出力端（Ｓ１ないしＳｎ）か整 流器要素、特にダイオード（１２）を介して第１の極性の第１の出力端（６）お よび第２の極性の第２の出力端（７）に対応付けられ、これらの出力端が、考慮 すべき信号出力端（Ｓ１ないしＳｎ）から制御されるスイッチング要素（８）を 介して、また電気的に直列に配置されている電圧変換器（９）を介して負荷（３ ）と接続されており、その際にスイッチング要素（８）が少なくとも、変換可能 でない電位を導く導線を遮断することを特徴とする電圧供給のための装置。
2. ２．スイッチング要素（８）がその制御入力端で制御過程に対して考慮すべき信 号出力端（Ｓ１ないしＳｎ）と別個に、場合によっては、たとえば交流信号の際 には、整流器要素、特にダイオード（１２）を介して接続されており、またスイ ッチング要素（８）がその通過入力端で、負荷の電圧供給のために利用すべき信 号出力端（Ｓ１ないしＳｎ）と、場合によっては、たとえば交流信号の際には、 整流器要素、特にダイオード（１２）を介して接続されていることを特徴とする 請求の範囲１記載の装置。
3. ３．信号発生器（２）と負荷（３）との間に接地線（４）が通過接続されており 、この接地線（４）と変換器（９）に対する端子の各々との間にエネルギー蓄積 装置、特にキャパシタンス（１０、１１）が接続されていることを特徴とする請 求の範囲１または２記載の装置。