JPS58213522A

JPS58213522A - 三角波発生器

Info

Publication number: JPS58213522A
Application number: JP58092225A
Authority: JP
Inventors: アントニオ・ブライダ−; クラウス・ハントケ
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1983-12-12
Also published as: DE3219815C2; AT380756B; ATA53383A; US4524334A; DE3219815A1

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】本発明は、制限器を介して積分器を動作させる比較回路
を備え、積分器の出力端には比較回路の第１の入力端が
後置され、積分器の出力端に所望の三角波電圧が生ずる
ようになっている三角波発生器に関する。

このように構成された三角波発生器を備えた機器は市販
されている。その機器においては、正または負の電圧を
発生するフリップ・フロップがコンパレータに後置され
て−る。クリップ・フロンプの出力端は、制ｐｉ器にお
いて抵抗および第１のダイオードを介して負の基準電圧
源と接続され、まだ同じ抵抗および第２のダイオードを
介して反対極性の第２の基準電圧源と接続されている。

従って、正および負の基準電圧の間において、それぞれ
対応するダイオードしきい値に付加して変化する電圧が
、制限器の出力端に発生する。従って後置の積分器には
、基準電圧によ・つて決定された入力電圧が予め与えら
ｈる。一つの比較入力端には、あるときは市の比較電圧
、またあるときは負の出校電圧が印加され、この電圧に
よって積分器の出力電圧およびフリップ・フロップの切
換点が決定される。この回路は、コンパレータに付加し
てフリップ・フロップ、およびコンパレータの比較電圧
用の切換装置が必要であるため、比較的高価である。さ
らに、基準電圧と逆方向に接続されだ２：）のダイオー
ドのしきい電圧が異なるため、完全に対称な三角波電圧
を得ることができない。

さらに、比較回路に積分器が直接後置された三角波発生
器を備えた装置が市販されている。三、角波電圧の立上
がりおよび立−トがりのための比較電圧の切換えは、コ
ンパレータとして作用をする演算増幅器において、その
出力が抵抗を介して入力にフィードバックされることに
よって行われる。

しかしながら、このような構成においては、コンパレー
タとして用いられる演算増幅器はリミント士しクトされ
、その際、正および負のりｉノドセレクトにおいて異な
る飽和電圧をもつため１．三角波側秒の勾配は等しくな
い。正の側および負の側の電圧が異なることによって、
三角波電圧の正の波高値および負の波高値も同じになら
なめ。これはコンパレータに接続されるバイアス電圧に
よって一致させるこ七はできるが、しかし回路の平衡を
必要とする。

従って、本発明の目的は、回路を平衡させることなく三
角波電圧が完全に対称になるように、冒頭に記載した種
類の三角波発生器を構成することにある。

この目的は本発明によれば、制御恨器は比較回路の出力
端と直接接続され、比較回路の出力端は抵抗を介して比
較回路の第Ｊｖ入力端にフィードバックされ、積分器の
出力端は積分調節器を介して比較回路の第２の入力端と
接続され、積分調節器は積分器より十分大きな時定数を
もつよう（てすることによつ−Ｃ達成される。

この回路においては、積分器の正および負の入力電圧は
制限器によって決定される。制限器の動作点が相違する
ために正方向訃よび負方向において存在する三角波電圧
の非対称性は、積分調節器によって除去される。この積
分調自Ｊ器（１１、のこぎり波状電圧が零の平均値をも
ち１．シたがって対称になるまで、比較回１烙の動作点
を正方向または負方向にｆ補備させる。比較回路の出力
を抵抗を介してその第［の入力端にフィードバックさせ
ることによって、比較回路の基準電圧は自動的に切換わ
るため、特別な切換装置を必要としない。

積分調節器は、最も簡単には、出力端と反転入力端、と
の間に接続されたコンデンサを備えた演算増幅画表する
と七ができる。

有利な実施態様においては、比較回路は第１の基準電圧
源と接続されたコレクタ出力端を備えだコンパレータで
あり、そのエミッタ出力端は給電電圧源上第２の基準電
圧源との間に置かれた抵抗と別のダイオードとの直列接
続°の接続点に別のダイオードを介して接続され、給電
電圧源と第２の基準電圧源とのヰ＊性は第１の基準電圧
源の極性と逆向きにさ７ｔている。また、その場合、積
分器の入力電圧は直接第１７）基準電圧源によって決定
され、積分器の第２の入力電圧は第２の基準電圧源に接
続された制限回路によって決定される。

第１図に示す実施例においては、積分器１には演算増幅
器１ａが使用されておシ、この非反転入力端は回路装置
の基準電圧と接続され、またその出力端は積分コンデン
サ１ｂを介して反転入力端と＠続されている。さらに、
演算増幅器１ａの出力端は、比較回路として作用する演
算増幅器２の非反転入力端と抵抗６を介して接続されて
いる。

演算増幅器２には抵抗！）ｃが接置されており、この抵
抗の第２端子はダイオード：３ａを介して第１の正の基
準′電圧１−１Ｊｒｅｆと接続され、またダイオード：
３ｂを介して第２の負の基準電圧−Ｕｒｅｆと接続され
ている。その場合、ダイオード３ａの陰極が正の基準電
圧トυｒ　ｅ　ｒ　９１１１□こあシ、ダイオード３ｂ
の陽極が負の基、■電圧−Ｕｒｅｆ側にある。抵抗コ３
ｃとダイオード３ａ、３ｂとの接続点は抵抗５を介して
演′仰増幅器２の非反転入力端にフィードバックされ、
かつ抵抗ＩＣを介して演算増幅器１ａの反転入力端と接
続されている。正および負の基準電圧十Ｕｒθｆ、　−
Ｕｒｅｆは絶対値が等しく。

この値は演算増幅器２によって最大レベル時発生する電
圧値より小さい。

前述の回路において、先ず、演舞増幅器２の出力端に正
の電圧が発生したとすれば、この電圧は、演豹噌１陥乙
１ａ、：＋ンデンサｉｂおよび抵抗ＩＣから構成された
積分器１によって負方向に積分され、積分器１の出力端
には三角波電圧の負の側縁が形成される。同じ値を持つ
抵抗５および６を介して、制限器３の出力電圧および積
分器１■出力電圧は合訓される。積分器１の出力躍王か
制限器３の出カフ＃圧より絶対値が大きくなるまで、演
算増幅器２ｉｌ″ｌ：正のリミットセレクトに維持され
る。

しかしながら、積分器１の出力電圧の大きさがこの値を
超越すると直しに、演舞増幅器２の出力しま負のリミッ
トセレクトに移行する。従ってダイオード３ｂは導通し
、その結果ｆｆｆｌＪ限器３の出力端には、負の基準電
圧−Ｕｒｅｆとダイオード３ｂのしきい電圧との和に等
しい電圧が生ずる。積分器１は、その反転作用によって
この負の電圧を上向へに積分し、その結果今度は出力端
′に三角波電圧の正の側縁が発生する。この正の側縁は
再び制限器−３の負の出力電圧と比較される。積分器ｌ
け、その出力電圧が制限器３の出力電圧の値より大きく
なもまで−Ｆ向きに積分する。その後、演算増幅器２の
出力は再び正の値に眺ｉｌ槽する。これによってダイオ
ード３ａは再び導通し、今度は制御恨器３の出力端に、
正の基準電圧トＵｒｅｆとダイオード：３ａのしきい電
圧との和が生ずる。

前述の回路においては、積分器１の入力電圧は、常に正
または負の基準電圧ｈ　Ｕｒｅｆ　、　−Ｕｒｅｆと、
各ダイオード３ａ、３ｂのしきい値との和または差によ
って決定される。同様に三角波電圧の波高値、すなわち
演沖増幅器２の跳躍点はこれらの電圧てよって決定され
る。基準電圧ｌ−Ｕｒｅｆ、　−Ｕｒｅｆは極めて正確
に設定することができるたＶ）、三角波電圧の側縁の勾
配および波高値の正確度は、ｔｌぼダイオード：３ａ、
３ｂのしきい値および演算増幅器１，２のオフセット電
圧だけに関係する。寸だ、場合によっては異なるしきい
値の影響をなくすため、第１図に示す回路において、積
分７４診］の出力端と演算増幅器２０反転入力端との間
に積分調節器４ｂＳ接続されている。

この調節器４は演算増幅器４ａを備え、その非ヲ反転入力端は回路の基準電位に接続され、その反転入力
端はコンデンサ４ｂを介してその出力端に接続され、ま
た抵抗／ＩＣを介して積分器１の出力端に接続されてい
る。演算増幅器４ａの出力端は演算増幅器２０反転入力
端と暗続されている。積分８週節器４も同様に積分器の
役割看する。コンデンサ４ｂは積分器１のコンデンサ１
ｂより十分大きいため、積分調節器４７ａ積分器１よシ
十分大きな時定数をもっている。従って、積分調節器・
１の出力電圧は、実際−トは三角波電圧の変化をたどら
ず、単にその平均値の積分を形成する。

三角波電圧の平均値が零の場合、すなわち直線的な三角
波電圧において正および負の波高値が等しい場合には、
積分調節器・１の出力電圧も零となり、積分調節器４（
は演算増幅器２の跳躍点に影響を及ぼさない。これに対
して１例えば三角波電圧の正の波高値が負の波高値より
大きい場合には、平均値は正となる。、この正の平均値
は、積分調節ｇｔ　４によって負の方向に積分され、従
つ−ご演算増幅器２の反転入力端に負の電圧が生じる。

従って、三角波電圧の上部およびト部の跳躍点はＦ方に
移され、すなわち正負の両波高値が再び等しくなり平均
値が零になるまで、三角波電圧の正の波高値″は減少し
、三角波電圧の負の波高値は増大する。

これと反対に、負の平均値の場合には、両方の値が同様
に再び等しくなるまで、負の波高値は減少し、正の波高
値は増大する。寸だ、ダイオード３ａ。

３ｂの異なるしきい値により、演轡増幅器２，３のオフ
セット電圧により生じた三角波電圧の非対称性は、ダイ
オード３ａ＋３ｂの特別な均等化または特殊な通釈を必
要とすることなく、調節器・ｌによってＡ整される。従
つ−Ｃ１三角波電圧の正および負の波高値は、基準紙１
プＬ５，６および基準電圧１−　Ｕｒｅｆ、　−Ｕｒｅ
ｆの許容誤差にのみ関係する。

しかしながら、これらの大きさは、狭い許容誤差で予め
与えることができる。

第２図に示す実施例においては、第１図に示す実施例と
異なり、演算増幅器２の代りに、開放コレクタ出力端を
備えたコンパレータ２が使われてｂる。この開放コレク
タ出力端は、負の基準電圧−−Ｕｒθｆに接続されてい
る。従って、コンパレータ２の入力電圧値の合計が負の
場合には、そのエミッタ出力端には、負の基準電圧−Ｕ
ｒｅｆとコンパレータ２の出力段の順方向電圧とのオ目
が生じる。

それ故、出力電圧は負の方向には制限する必要がなく、
正の方向の制限だけが必要となる。これに対し、抵抗３
ｆとダイオード３θとの直列接を七が設けられ、その場
合、抵抗の端子１°は安里化されていな固止の給電７＃
３．圧子ＵＶと接続され、ダイ、オード３ｅの陰極は正
の基準電圧トＵｒｅｆと接続されている。抵抗３ｆとダ
イオード３ｅとの接続点は、ダイオード３ｄを介してコ
ンパレータ２のエミッタ出力端と接続され、その場合、
陰極はコンパレータ２のエミッタ出力端１則にある。そ
れ酸コンパレータ２゛の入力電圧の和が正のとき、その
出力段が阻止されている場合には、抵抗３ｆとダイオー
ド：（θとの接続点には、正の基準電圧＋Ｕｒθｆとダ
イオード：３ｅのしきい電圧との和が生じる。積分器１
Ｃの入力端で１（よ、この値はダイオード３ｄのしきい
電圧だけ小さく生じる。また、ダイオード３θと３ｄと
が同じしきい値をもつ場合には、正の基準電圧子〇ｒｅ
ｆはそのま呼伝達される。

ダイオ〜）−３ａ、　　ｓ　ｅの等しくなｈしきい値お
よびコンパレータ２の順方向市圧欠補償するため、第１
図上回じよう（’（積分調節器・１が設けられている。

したがってこの回路も対称な三角波電圧が得られ、その
パラメータは狭い８′［谷誤差にすることがｉ：Ｉ」能
なＩ（抗および基準電圧にのみ関係するだけである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の異なる実施１タ
リの接続図でちる。１　・積分器、１ａ・演嘗増幅器、１ｂ・・積分コンデ
ンサ、ｌｃ　　・抵抗、２・・演算項幅器（比較回路）
、３・・制限器、３ａ、３ｂ・ダイオード、３Ｃ・・・
抵Ｌ　　３　ａ、、　　３　ｅ・・・ダイオード、３ｆ
・・・抵抗、４　・積分器ｌ・ｉ器、４ａ・・・演算」
曽幅器、４ｂ・コンデンサ、４Ｃ・・抵抗、５，６・・
・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】１　）　　ｈｒｌｌ　Ｉ！Ｉｉ！器を介して積分器を動
作させる比較回路を備え、積分器の出力端には比較回路
の第１の入力端が後置され、積分；：診の出力端に所望
の三角波電圧が生ずるようになっている三角波発生器に
おいて、制限器は比較回路の出力端と直接接続され、比
較回路の出力端は抵抗を介して比較回路の第１の入力端
にフィードバックされ、積分器の出力端は積分調節器を
介して比較回路の第２の入力端と接続され。積分調節器ｉｔ積分器より十分大きな時定数をもって−
ることを％徴とする三角波発生器。２、特許請求の範囲第１項記載の三角波発生器において
、積分調節器は出力端と反転入力端との１ｉＪＩＪＫ接
続されたｅンデンサを備えた演算増幅器であることを特
徴とする三角波発生器。３）・特許請求の範囲第１項または第２項記載の三角波
発生器において、比較回路は第１の基準電圧源と接続さ
れたコレクタ出力端を備えたコン・（レータであり、そ
のエミッタ出力端は給電電圧源と第２の基準電圧源との
間に置かれた抵抗と別のダイオードとの直列接続の接続
点に別のダイオードを介して接続され、給電電圧源と第
２の基準電圧源との極性Ｖま第１の基準電圧源の極性と
逆向きであることを特徴とする三角波発生器。