JPS5845192B2 - 可変抵抗装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧（または電流）により制御し得る可変抵
抗器の制御電圧対抵抗特性が、旧比例関係になるように
した可変抵抗装置に関する。

従来、電圧（または電流）により抵抗値の変わる抵抗素
子としては、電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴと呼ぶ
）のゲートソース間電圧ＶＧＳの変化に対して、ドレイ
ンソース間抵抗ＲＤＳが変化することを利用したものが
ある。

しかし、この場合のＲＤＳ−Ｖｏｓ特性は第３図の実線
のように、非常に曲ったものであるため、低抵抗と高抵
抗の途中が使いにくい、温度特性があってその補正が困
である、ＲＤＳ Ｖ３Ｓｉ性が素子ごとにばらついて
調整が必要である等の欠点がある。

そしてこれらの欠点のために、その用途はきわめて限ら
れたものになっていた。

一方、発光ダイオード（Ｌ Ｅ Ｄ ）と、Ｃ’ｄＳや
ＣｄＳｅを用いた光導電性の口Ｉ変抵抗素子とを１つの
箱の中に収納し、ＬＥＤの順方向電流により抵抗値を変
化させる、いわゆる、フォトカプラーも知られているが
、この場合にもやはり制御電圧と抵抗器の関係が直線的
ではｆ、さり、複雑な温度依存性をもっているためＦＥ
Ｔの場合と同様の欠点があった。

本発明は、このような従来の欠点を除去し、電圧または
電流により制御できる可変抵抗素子の制御特性の直線化
をはかるようにした可変抵抗装置を提供するものである
。

以下、本発明の一実施例について第１図とともに説明す
る。

第１図において、演算増幅器２の負入力端子１には制御
電圧ＶＩＮが印加される。

第１の可変抵抗器を構成するＦＥＴ４のソースＳを接地
し、ドレインＤに定電流源３からの定電流１を流し込む
。

ＦＥＴ４のドレインＤの電圧を演算増幅器２の正入力端
子に帰還する。

演算増幅器２の出力電圧をＦＥＴ４のゲートＧと別の可
変抵抗、器を構成するＦＥＴ６のゲートに印加する。

そして端子６と端子７の間の抵抗を可変抵抗素子として
用いる。

いま、ＦＥＴ４のドレインソース間抵抗をＲＤＳ４とす
ると、ドレイン電圧ＶＤは、Ｉ Ｘ ＲＤＳ４である。

これは、制御電圧ＶＩＮと等しい。

したがってＶＩＮ’−ＩＲＤＳ４ が成立する。

一方ＦＥＴ４とＦＥＴ５の可変抵抗特性が同等とすると
、ＦＥＴ５のドレインソース間抵抗ＲＤ ８５ ＝ＲＤ
８４である。

したがってＲＤＳ５−■■Ｎ／■ になる。

すなわち、ＲＤＳ５はＶＩＮに正比例する。これを第３
図の破線で示す。

ＦＥＴ４とＦＥＴ５を集積回路技術を利用して同一シリ
コン基板上につくれば、両者の特性をそろえることがで
きる。

また、さらに多数のＦＥＴのゲートを演算増幅器の出力
電圧で制御すると、可変抵抗特性のそろった多数の可変
抵抗素子の制御特性を直線化することができる。

また、各ＦＥＴのゲートとドレインおよびゲートとソー
ス間に高抵抗を接続して、ＶＤＳの半分の電圧がＶＧＳ
にかかるようにすれば、ＲＤ Ｓの抵抗値のリニアリテ
ィを改善することができるので有効である。

なお、ＲＤＳの抵抗値の１ニアリテイが良い領域で使用
するためには、電流■、端子６，７間の電圧をできるだ
け小さくする方がよい。

また、各ソース端子の電位は同一（こすることが望まし
い。

第２図は本発明の他の実施例であり、ＦＥＴの代りにフ
ォトカプラー１０，１１を用いたものである。

フォトカプラー１０．１１を構成する発光ダイオードＤ
１とＤ２に抵抗Ｒを介して演算増幅器２の出力電圧を印
加する。

）第１・カプラー１０を構成する抵抗素子ＲＩ、の一端
を接地し、他端より電流１を流し込む。

フォトカプラー１０と１１の抵抗素子ＲＬの抵抗値をＲ
Ｌとすると、演算増幅器２の正入力端子電圧■。

・−ＲＬ■、■１Ｎ＝■イであるから ＲＬ二ｖＩＮ／■ となり、フォトカプラー１１の抵抗素子ＲＬの抵抗値Ｒ
Ｉ、は制御電圧ＶＩＮに正比例する。

したがって、この場合にも第１図と同様の効果が得られ
る。

以−Ｌ説明したように、本発明は、演算増幅器と、定電
流源と、２つ以上の特性の揃った可変抵抗器を用いるこ
とにより、可変抵抗器の抵抗素子の抵抗値を制御電圧に
比例する特性にすることができる。

また、温度特性も皆無になり、ばらつきのない多数の可
変抵抗器を作ることができる。

なお本発明は、ＦＥＴやフォトカプラーにかぎらず、種
種の特性のそろった可変抵抗器であれば、制御特性の複
雑さや温度特性の有無にかかわらず、適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の実施例を示す回路図、第３図は可変抵抗特性図
である。 １・・・・・・制御電圧の入力端子、２・・・・・・演
算増幅器、３・・・・・・定電流源、４，５・・・・・
・ＦＥＴ、１０．１１・・・・・・フォトカプラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抵抗値が電圧または電流で制（財）される第１の可
   変抵抗器の抵抗素子に定電流源より一定電流を流し、上
   記第１の可変抵抗器の抵抗素子両端に発生する電圧を、
   演算増幅器の一方の入力端子（こ印加し、上記演算増幅
   器の他方の入力端子に制御電圧を印加し、上記演算増幅
   器の出力電圧または出力電流で上記第１の可変抵抗器の
   抵抗値を制御し、さらに上記第１の可変抵抗器と同等の
   制御特性をもった少なくとも１つ以上の別の可変抵抗器
   の抵抗値を上記演算増幅器の出力電圧または出力電流で
   制御し、上記制御電圧と、上記第１の可変抵抗器および
   別の可変抵抗器の抵抗値とが比例的関係になるよう（こ
   したことを特徴とする可変抵抗装置。 ２ 上記第１の可変抵抗器の抵抗素子の一方の端子を接
   地したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可
   変抵抗装置。 ３ 上記第１および別の可変抵抗器として、電界効果ト
   ランジスタを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の可変抵抗装置。 ４−上記第１および別の可変抵抗器として、電圧または
   電流により発光量の変化する素子と、受光量により抵抗
   値の変化する可変抵抗素子とを組合わせたフォトカプラ
   ーを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の可変抵抗装置。