JPS5826852B2 - 定振幅ランプ電圧発生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は集積回路化するに最適な定振幅ランプ電圧発
生回路に関する。

アナログ回路においては、一定の傾斜で電圧が上昇して
いき、所定の電圧振幅になった後はその所定電圧振幅を
保持するような定振幅ランプ電圧を用いる場合がしばし
ばある。

第１図は上記定振幅ランプ電圧を得るための従来の定振
幅ランプ電圧発生回路の一例を示すものである。

定電流源１で得られる定電流■をコンデンサ２で積分す
ることにより、コンデンサ２の両端間の電圧は一定の傾
斜で上昇していく。

いま上記コンデンサ２の両端間の電圧がツェナダイオー
ド３のツェナ電圧ｖ２よりわずかに高くなると、このツ
ェナダイオード３に電流が流れる。

ツェナダイオード３に電流が流れると、このツェナダイ
オード３に直列接続された抵抗４に電圧降下が生じ、こ
の結果前記コンデンサ２と並列的に接続されたｎｐｎ
トランジスタ５が導通する。

トランジスタ５が導通するといままでコンデンサ２に流
れ込んでいた定電流源１からの出力電流は、このトラン
ジスタ５を介して接地電位に流れ込むことになる。

すなわち、コンデンサ２の両端間の電圧は、ツェナダイ
オード３のツェナ電圧■２以上になると、上昇を停止し
て一定電圧を保持することになる。

ところで上記従来の定振幅ランプ電圧発生回路において
、一定電圧振幅となった後のコンデンサ２の両端間の電
圧は、ツェナダイオード３のツェナ電圧により左右され
る。

ところでツェナダイオードのツェナ電圧■２にはバラツ
キがあり、上記第１図に示すような回路を集積回路化す
る場合に、このツェナ電圧を均一にすることは困難であ
る。

またこのツェナダイオード個々において温度係数にバラ
ツキがあるので、ツェナ電圧を均一にすることはさらに
困難となる。

さらに製造上、ツェナ電圧の値には制限があるために第
１図に示す回路で得られる振幅の値も制限されてしまう
。

このように従来の回路では、得られる定振幅ランプ電圧
の振幅がばらばらになってしまい規格化できないといっ
た欠点があると共に振幅に制限があるといった欠点があ
る。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、その目的は集積回路化した場合でも一定振幅となる電
圧値を均一にできると共にこの電正値を自由に選らぶこ
とのできる定振幅ランプ電圧発生回路を提供することに
ある。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第２図はこの発明の定振幅ランプ電圧発生回路の一実施
例回路構成図である。

第２図において３つのｐｎｐ ）ランジスタコ１〜１３
夫々のベースは共通接続されている。

また上記トランジスタ１１〜１３夫々のエミッタには抵
抗１４〜１６夫夫を介して電源電圧ＶＣＣが供給されて
いる。

さらに上記トランジスタ１１〜１３の共通に接続された
ベースはトランジスタ１１のコレクタに接続されている
。

すなわち、トランジスタ１１〜１３および抵抗１４〜１
６はいわゆるカレントミラー回路を構成している。

前記トランジスタ１１のコレクタは抵抗１７を介してｎ
ｐｎトランジスタ１８のコレクタに接続されている。

また上記トランジスタ１８のエミッタは接地電位点に接
続されている。

前記トランジスタ１２のコレクタは抵抗１９を介して接
地電位点に接続されている。

さらに前記トランジスタ１２のコレクタは、そのエミッ
タが前記トランジスタ１３のコレクタに接続されている
ｐｎｐトランジスタ２０のベースに接続されている。

また上記トランジスタ２０のコレクタは接地電位点に接
続されている。

前記各トランジスタ１１〜１３．１８．２０および抵抗
１４〜１６，１７゜１９は同一の半導体チップ内に形成
されると共に、トランジスタ１３のコレクタとトランジ
スタ２０のエミッタとの接続点からは外部接続用の端子
２１が導出されている。

そしてこの端子２１と接地電位点との間には外付けのコ
ンデンサ２２が接続されている。

次に上記のように構成された回路の動作を第３図に示す
波形図を参照して説明する。

先ずトランジスタ１８のベースに、第３図に示すように
所定期間正電位となる方形電圧Ｖｉを入力する。

方形電圧Ｖｉの電位が立ち上った後、トランジスタ１８
には下記（１）式で示される値の電流■１が流れる。

■１−（Ｖｃｃ ＶＢＥｌｌ ＶｓａｔｌＢ）／Ｒ
１＋Ｒ２−＝（１）（ただし上記（１）式において、′
ｖＢＥ１□はトランジスタ１１のベース・エミッタ間電
圧、■、ａｔ１８はトランジスタ１８の飽和電圧、Ｒ１
，Ｒ２は夫々抵抗１４．１７の抵抗値である） さらに前記したようにトランジスタ１１〜１３および抵
抗１４〜１６はカレントミラー回路として動作するので
、トランジスタ１２．１３夫々のコレクタからは下記（
２） 、 （３）式で示される値の電流Ｉ２ ＋ Ｉ３
が流れる。

■２−（Ｒ１／Ｒ３）Ｉ１ ・・・（２）■ｓ＝
（Ｒｔ／ Ｒ４） Ｉｔ ・・・（３）（ただしＲ
３，Ｒ４は夫々抵抗１５，１６の抵抗値である） すなわち、前記方形電圧Ｖｉが立ち上った後に、抵抗１
９には上記（２）式で与えられる値の電流■２が流れる
と共に、コンデンサ２２には端子２１を介して上記（３
）式で与えられる値の電流■３が流れる。

この結果抵抗１９の両端には、この抵抗１９の抵抗値を
Ｒ５とすると、Ｒ５Ｉ、、＃る値の降下電圧を生ずる。

一方、コンデンサ２２は入力電流によって充電されるの
で、方形電圧Ｖｉが立ち上った後の端子２１の電位■。

は、第３図に示すように一定の傾斜で上昇していく。

そして端子２１の電位■。すなわちトランジスタ２０の
エミッタ電位が、前記抵抗１９における降下電圧とベー
ス・エミッタ間電圧ＶＢＢ２０との和電圧（Ｒ５■２＋
■ＢＥ２ｏ）以上になるとトランジスタ２０が導通する
。

トランジスタ２０が導通すると、いままでコンデンサ２
２に流れ込んでいたＩ３の値の電流は、今度は上記トラ
ンジスタ２０を介して接地電位点に流れ込むことになる
。

この結果コンデンサ２２は上記和電圧（Ｒ５Ｉ２ ＋
■ＢＥ２ｏ ）を保持することになる。

すなわち、トランジスタ２０が導通した後に端子２１の
電位■。

は、第３図に示すように（Ｒ５■２＋ＶＢＥ２０ ）ｆ
ｉる値の一定電圧振幅状態を保持する。

このときＶ。

の一定電圧振幅値を前記（１）、（２）を用いて書き直
すと下記の（４）式となる。

Ｒ５Ｉ ２ ＋ ＶＢＥ（２０） −（ＲｘＲｓ／Ｒ３）（（Ｖｃｃ ＶＢＥＩＩ Ｖ
ｓａｔｌｇ）／（Ｒ１＋Ｒ２）） ・・・（４） 上記（４）式から明らかなように一定電圧振幅値は、抵
抗１４，１５，１７．１９の抵抗比にのみ依存する。

ところで集積回路装置において、抵抗素子は一般に拡散
抵抗が用いられている。

この拡散抵抗を形成する際に各集積回路装置毎で同一位
置の抵抗の抵抗値をそろえることはたやすくはないが、
各集積回路装置毎で夫々の抵抗の抵抗比をそろえること
は比較的簡単に行なえる。

また一定電圧振幅値は上記抵抗１４，１５，１７，１９
の抵抗比にのみ依存するので、この値を自由に選ぶこと
ができる。

また上記抵抗１４，１５，１７．１９の温度特性はほと
んど無視することができるので、温度変化による一定電
圧振幅値のバラツキも生じない。

したがって第２図に示すような回路を集積回路化した場
合でも、個々の集積回路における一定電圧振幅値を均一
化することができると共にこの子直を自由に選ぶことが
できる。

次に前記第３図に示す方形電圧Ｖｉの電位が立ち下って
Ｏ電位となる。

方形電圧Ｖｉが０電位にをると、いままで導通状態にあ
ったトランジスタ１８がカットオフする。

トランジスタ１８カツトオフ後は、いままで流れていた
定電流■１．■２．■３がＯになり、抵抗１９における
降下電圧も０になる。

一方コンデンサ２２は電荷を蓄積しているので端子２１
の電位は（Ｒ５Ｉ２ ＋ ＶＢＥ２０ ）のままである
。

この結果トランジスタ２０のエミッタ・ベース間は順方
向にバイアスされ、トランジスタ２０はオン状態になる
。

そしてこの後コンデンサ２２に蓄積されている電荷が、
このトランジスタ２０を介して接地電位点に放出される
。

すなわち端子２１の電位は第３図に示すように再びＯ電
位となる。

以上説明したようにこの発明によれば一定電圧振幅値を
抵抗の比によってのみ規定するようにしたので、集積回
路化した場合でも一定振幅となる電圧値を均一にできる
と共にこの電圧値を自由に選べる定振幅ランプ電圧発生
回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の定振幅ランプ電圧発生回路の構成図、第
２図はこの発明の一実施例の構成図、第３図は上記実施
例を説明するための波形図である。 １１〜１３．２０・・・・・・ｐｎｐ）ランジスク、１
４〜１７．１９・・・・・・抵抗、１８・・・・・・ｎ
ｐｎ トランジスタ、２１・・・・・・端子、２２・・
・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力が与えられている期間に所定の抵抗比に応じた
   ２つの一定電流を発生する定電流発生回路と、出力端子
   と、上記出力端子を介して上記回路で発生する一方の一
   定電流で充電される容量と、上記回路で発生する他方の
   一定電流が供給されることによって所定電圧降下を発生
   する抵抗素子と、上記出力端子側がエミッタとなるよう
   に上記容量の両端間に並列接続され上記抵抗素子で発生
   する降下電圧を制御入力電圧とするトランジスタ素子と
   を具備したことを特徴とする定振幅ランプ電圧発生回路
   。