JPS5880925A - 電流から周波数への変換回路 - 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】 本発明は、演算増幅器及びレベル検出器を中に持つ電流
から周波数への変換回路に関する。さらに詳しく紘、本
発明鉱、定電圧に接続する非変俟入力及び演算増幅器の
出力に接続するレベル検出器が所定の電圧レベルを検出
し７’Ｃ時に導通が切れ、演算増幅器の出力が第２の所
定の電圧レベルに達す石まで導通しない出力をもつ電流
から周波数への変換、回路（コンバーター）に関する。

電流２から周波数への変換回路は、従来技術では、知ら
れていないが、電圧から周波数への変換回路は、知られ
ている。バー・プラタン（Ｂｕｒｒ−Ｂｒｏｗｎ）によ
って作られ７ｔ　ＶＦＣ３２として一般に知られる電圧
から周波数への変換回路は、その電圧入力と演算増幅器
の負の入力の間に抵抗を有している。

ｔた、演算増幅器の負の入力には、容量素子も接続され
、この容量素子の反対側の端は、演算増幅器の出力に接
続している。

演算増幅器の負の入力は、スイッチを介し定電流シンク
にも接続している。通常は開状態であるスイッチ社、選
択的に開路を形成するか又は、定電流シンクを作動させ
る。演算増幅器の出力は、比較回路の負の入力に接続し
ている。演算増幅器の正の入力と同様に、比較回路の正
の入力は接地されている。比較回路の出力は、ワン　シ
ョットデバイスの入力に接続する。ワン　ショットデバ
イスの出力は、ワン　ショットデバイスがアクテイブに
なる時、スイッチを閉じ、比較回路の出力によって演算
増幅器が接地電圧管用、それに＃１は近い電位であるこ
とが示される時１、既知の継続期間のパルスをトランジ
スタを通して与ｉｆ＄支ｙ接続する。操作上は、スイッ
チが閉じている時、Ｋスイッチが開いて、電圧から周波
数への変換回路に接続する入力に与えられる電圧に応答
する演算増幅器の出力は、入力における電圧レベルに比
例した割合で所定の値から下ってゆく。電圧レベルがゼ
ロ付近である時は、比較回路はワン　ショットデバイス
にパルスを発生するように指示し、さらにこれによって
スイッチが閉じて接地するよう切換わる。増幅器の負の
入力に接続する定電流シンクは、入力増幅器の出力を所
定の値に達するまで増加させる。故に、ワン　ショット
デバイスの出力に発生するパルスの周波数社、電圧から
周波数への変換回路に対する入力に存在する電圧レベル
に比例する。

従来技術の構造では、入力に与えられた電流レベル−に
ほぼ比例する周波数を持つデシタルパルスの流れを発生
させる′＃ＩＬ流から周波数への変換回路を説明するも
のは１つも存在していない。

本発明の電流から周波数への変−回路では、その込力端
子町おいて電流を受けとっている。電流から周波数への
変換回路の入力端子は、その中の演算増幅器の負の入力
に接続する。演算増幅器に接続する正の入力は接地点に
（又は、選択的に低インピーダンスのバイアス電圧に）
接続される。

演算増幅器の出力は、フィードバック容量素子の一方の
端に接続され、そのもう一方の端は、演算増幅器の負の
入力に接続される。演算増幅器の出力は、レベル検出器
にも接続される。レベル検出器は、演算増幅器の出力が
第１の所定電圧レベルに達すると、出力信号を発生し、
演算増幅器の出力が第２の所定電圧レベルに達すると出
力信号の発生を中断する。レベル検出器の出力は、第１
及び第２のスイッチとワン　ショットデバイスに接続さ
れる。ワン　ショットデバイスの出力は、電流から周波
数への変換回路の出力でもある出力端子に接続される。

レベル検出器から与えられる出力信号によって、第１及
び鶴２のスイッチ越、開状態から閉じた状態に変わる。

閉状態で−ある時、＠１のスイッチは、演算増幅器の負
の入力を正の入力に接続している。閉じ良状態である間
、第２のスイッチが７′イードバツク容量素子における
エネルギーを変化させている。開状態にある場合、第１
及び第２のスイッチは、開路を形成する。ワン　ショッ
トデバイス□から出力端子への出力は、デジタルパルス
の流れで与えられる。このデシタルパルスの流れは、電
流から周波数への変換（９）路の入力端子に与えられる
電流の量に直接比例する周波数を持つ。電流から周波数
への変換回路の入力としては、どのような電流ソースで
も使用できるが、例えにフォトダイオードであっても艮
い。′第１及び第２のスイッチが閉じている時、エネル
ギーは、演算増幅器の入力と出力の間に接続するフィー
ドバック容量素子から流出するので演算増幅器の変換入
力を実質上、−変換入力のレベルに維持しながら、演算
増幅器の出力の電圧レベルを急速に下げることができる
。

本発明による第１の利点は、演算増幅器の入力の電流、
量に比例する周波数を持つデジタルパルスの流れを出力
に供給する電流から周波数べの変換回路を提供すること
である。

本発明による他の利点は、比較的わずかな量の電流入力
に反応する電流から周波数への変換回路を提供すること
である。

本発明による他の利点は、入力電流の１倍から５０００
倍までの変化に対応するよシ広いダイナミックレンジに
わたり正確な周波数を発生できる能力を持つ電流から周
波数への変換回路を提供することである。

本発明による他の利点は、入力電流源と平列な容量素子
を用いて操作することが可能な電流から周波数への変換
回路を提供することである。

本発明による他の利点線、単一の供給電圧及び接地電圧
管用いる電流から周波数への変換回路を提供することで
おる。

また、本発明による利点は、低価格の演算増幅器を用い
る電流から周波数への変換回路を提供す−ることである
。

本発明による他の利点は、入力電流の量の変化に速やか
に反応する電流から周波数への変換回路を提供すること
である。

本発明のまた他の利点は、非変換入力に切シ換え可能な
変換入力、及び導通を切ることでフィードバック容量素
子を放電することのできる出力を有する演算増幅器を含
む回路を提供することである。

以下図を参照し実施例に関連して本発明の詳細な説明す
る。

添付図面、特にその中の第１図を参照すると入力端子１
２及び出力端子１４ｔ−持つ電流から胸波数への変換回
路１０が示されている。電流から周波数への変換回路１
０は、演算増幅器１６、レベル検出器１８、ワン　ショ
ットデバイス２０、フィードバック容量素子２２、スイ
ッチ２４及びスイッチ２６も有している。− フォトダイオード２８は、一方で入力端子１２と接続し
、反対側のもう一方で接地点と接続している。フォトダ
イオード２８は、第１図において電流ソー−ス３０ダイ
オード３２及び容量素子３４として示されている。光が
フォトダイオード２８０表面に歯たる時、電流ソース３
０によって電流の流れが生じる。フォトダイオードの表
面に歯たる光エネルギーの量が大であれはある程、もつ
とたくさんの電流が電流ソース３０によって発生される
。／イオード３２のカソードが端子１２に接続されアノ
ードは接地点に接続される。容量素子３４は、一方の端
が端子１２に接続し反対側のもう一方の端が接地点に接
続する。容量素子３４はフォトダイオードの寄生容量を
示している。電流ソース３０によって発生した電流線、
入力端子１２から接地点へと流れる。入力端子１２は、
演算増幅器１６の負の（変換）入力に接続され、まえ容
量素子２２の一方の端にも、さらにスイッチ２４の電極
にも゛接続される。演算増幅器１６の正の（非変換）入
力は接地点に接続される。容量素子２２の入力端子１２
と接続する方と反対側の−は、演算増幅器１６の出力に
接続される。

演算増幅器１６め出力は、レベル検出器１８への入力と
して１１！続される。レベル検出器１８は。

演算増幅器１６の出力に存在する電圧レベルを検出し、
操作的増幅器の出力が第１の所定の電圧レベルに達する
時出力信号を発生する。レベル検出器１８は゛演算増幅
器１６の出力が第２の所定電圧レベルに達するまで出力
信号を発生しつづける。

本実施例における、レベル検出器の出力は、出力信号と
して接地電圧に比較して高い電圧レベルを発生する。こ
の高い出力信号がワン　ショットデバイス２０に接続さ
れる。このワン　ショットデバイス２０社、パルス成形
回路として使われていて、スイッチ２４及び２６を作動
させる為に接続されている。レベル検出器１８によって
発生し次パルスが残シの回路に関して充分な振幅を持っ
ている場合、ワン　ショットデバイス２０を鳴くことが
でき、レベル検出器１８の出力信号は、デジタルパルス
の流れを作りだし出力端子１４に接続される。レベル検
出器１８からの高電圧出力信号は、−スイッチ２４及び
２６ｔ−開状態から閉状態に変える。

スイッチ２４の一方の電極は、上記のように入力端子１
２に接続され、もう一方の電極は、接地点ＫＩｌ続され
、る。スイッチが閉じられるとき入力端子１・２は接地
される。スイッチ２６の一方の電極もｌ地点に接続され
、もう一方の電極は、演算増幅器１６の出力回路に接続
される。レベル検出１ｊ１１８の出力が出力信号を発生
する時、スイッチ２４及び２６は通常の状態である開状
態から閉状態にうつシ、入力端子１２と、接地点に接続
させる。演算増幅器１６の出力は、導通が切れ、スイッ
チ２６が閉じると容量素子２２のエネルギーは変化する
。

レベル検出器１８が出力信号を発生する時、ワン　ショ
ットデバイス２０は、既知の継続期間のパルスを発生さ
せてこれに応答する。この既知の継続期間は、出力が接
続される（図に示していない）他の装置によって検知さ
れるのに充分なものである。しかしながら、ワン　ショ
ットデバイス２０によって発生したパルスはレベル検出
器１８によって発生したパルスの最大周波数にこのパル
スが重らないよう表持続期間を持り。更に、ワンショッ
トデバイス２０は、レベル検出器１８から接続される最
新の出力信号に応じてパルスを発生しｔｉもどるまでと
、レベル検出器１８から次の出力信号をうけとるまでの
間の時間間隔を光分に持つように構成されなくてはなら
ない。第１図で示す様に、２つの別々な接地電極が設け
られていて、１つは、光検出器及び演算増幅器に接続さ
れもう一方は、レベル検出器及びワン　ショットデバイ
スに！！続している。アナログ接地及びデシタル接地を
別々に設けると有効でおることがわかっている。また、
演算増幅器１６がゼロに近い入力オフセット電圧を持つ
と有効でわることもわかっている。演算増幅器１６、レ
ベル検出器１８及びワン　ショットデバイス２０に電力
を供給する為、電力供給ソース（図示せず）が端子３６
に接続している。

第２図は、わずかな改変を含むものであるが第１図−で
示す電流から周波数への変換回路１０をさらに詳しく示
す図である。端子１２はダイオード４◎の、カソード、
ダイオード４２のアノード、ＦＢＴ４５ｑ）ｐｌ−ト及
びＮＰＮ　）ランゾスタ４８のエンツタに接続している
。トランジスタ４８が第１図のスイッチ２４の機能を行
っている。ダイオード４０のアノード及びダイオード４
２のカソードは接地点に接続される。電流ソース５０は
ＦＩＴ４６及び５Ｂのソースに接続される。電流ソース
５２は、ＮＰＮ　）ランシスタロ４のコレクタ、ＮＰＮ
トランジスタ６６のベース、容ｉｔ素子６８の一方の端
及びＮＰＮ　）ランシスタフ０及びＴ２のコレクタに接
続される。トランジスタ４８のコレクタ社接地点に接続
される。電力供給源（図示せず）に接続する端子３６は
、定電流ソース５０及び５２に１１１Ｉ続される。トラ
ンシスタフ０及び７２のエミッタ及びＦＩＴ　５　ｇの
デートは接地点に接続さ、れる。

補償キャパシタ６８．の反対側の端は、トランシスタフ
０及びＴ２のベースに、ま７’（ＮＰＮトランゾスタＴ
４のコレクタに接続される。ＦＥＴ　５８のドレインモ
トランシスタフ４のコレクタに接続される。−トランジ
スタ７４のエミッタは抵抗７６を通って接地点に接続す
る。トランジスタＴ４のベースは、ＮＰＮ　トランジス
タＴ８のベースにまたＦＥＴ　４６のドレインに接続さ
れる。トランシスタフＢのエミッタは抵抗８０を通じ接
地点に接続される。

トランジスタ６６のコレクタは、端子３６に接続され、
そのエミッタはＮＰＮ　）ランゾスタ８２のベースに、
また抵抗８４を介し接地点に接続される。トランジスタ
８２のコレクタは、端子３６に接続され、そのエミッタ
は、抵抗８６ｆ：通じ接地点にｆｉ＆枕される。トラン
ジスタ８２のエミッタは、レベル検出器１８０入力にも
接続され、演算増幅器１６の増幅された出力を有してい
る。トランジスタ６４は、第１図で示すスイッチ２６を
有している。トランジスタ６４のエミッタは接地点に接
続される。容量素子２２はトランジスタ８２のエミッタ
と入力端子１２の間に接続される。

レベル検出器１８社、　ＮＰＮ　）ランゾスタ！Ｊ２の
ベースにおける抵抗９０を通じて操作的増幅器１６内の
トランジスタ８２のエミッタの出力を受けとっている。

トランジスタ９２のベースは、抵抗９４．を通じて接地
点に筐ｆｃ抵抗９６を通じてＮＰＮトランゾスタ９８の
コレクタにも接続される。

トランジスタ９８のエミッタは、抵抗１００を通じて接
地点に接続される。トランジスタｓ８のベース嬬、抵抗
１０２を通じてトランジスタ９２のコレクタに接続され
る。トランジスタ９２のエミツｌは接地点に接続される
。トランジスタ９２のコレクタも、抵抗１０４及び１０
５を通じＮＰＮ　トランジスタ１０１及び１０８のベー
スにそれぞれ＊ａされる。トランジスタ９２のコレクタ
は、抵抗１１０會通じ電子３６に接続される。トランジ
スタ１０７のコレクタは、抵抗１１２を通じ電子３６に
接続され、トランジスタ１０７のエミッタは、接地点に
接続上れる。トランジスタ１０７のコレクタ社トランシ
スタロ４のベースにも接続される。トランジスタ１０８
のエミッタは、接地点に接続されそのコレクタは抵抗１
１３を通じ端子３６Ｋま九ワン　ショットデノ（イス２
０の抵抗１１４に、さらに抵抗１１５を通じトランジス
タ４８のベースに接続される。抵抗１１４に接続するト
ランジスタ１０８の出力はレベル検出器１８の出力であ
る。

ワン　ショットデバイス２０内において、抵抗１１４が
ＮＰＮ　）ランゾスタ１１６のベースに接続される。ト
ランジスタ１１６のコレクタは、定電流ソース１１８を
通じ端子３６に、容量素子１２０の一方の端に、またＮ
ＰＮ　）ランゾスタ１２２０ベースに接続される。トラ
ンジスタ１１６のエミッタは接地点に接続される。トラ
ンジスタ１２２のコレクタは、端子３６に接続され、そ
のエミッタは抵抗１２４を通じ接地点にまた抵抗１２６
ｔ−通１、、ＮＰＮ）ランゾスタ１２８のベースに接続
される。

容量素子１２０のもう一方の端は、接地点に接続される
。トランジスタ１２８のエミッタは接地点に接続され、
そのコレクタは、１９ＰＮ　トランジスタ１３０のベー
ス及び抵抗１３２を介して端子３６に接続される。トラ
ンジスタ１３０のコレクタは端子３６に接続され、その
エミッタは、電流から周波数への変換回路１０の出力端
子１４及び抵抗１３４を通じ接・地点に接続される。

トランジスタ４８及び６４が導通している場合、入力端
子１２に存在する電流は、トランジスタ４８を通って一
接地点の方にシャントされ流れてしまい、容量素子２２
にあるエネルギーは、抵抗８６等を通って接地点へとシ
ャントされ流れこむＯトランジスタ６４は、トランシス
タロ６のベースを実質上の接地電圧に維持している。故
に、演算増幅器１６の出力は、有効に導通が切られ、抵
抗負荷器８６等によって接地電圧に引き下げられる。

増幅器の入力は、接地電圧へと切シかわる。このことに
！”）テＰＭ０８　ＦＥＴ　４６及ヒ５８（Ｚｌ”　−
トに紘、はばゼロのバイアス電圧が加えられる。

トランジスタ４８及び４６のスイッチが切れる時、端子
１２に存在する電流によってＦｇＴ　４６の導通線さら
によくな９これによってトランシスタフ４０ベースには
名らに高い正の電圧が与えられるｓｙｇ’ｒ５８ｔ−通
る電流が増加すると、トランシスタフ０及び７２のベー
スに於る電圧レベルは、低下する。低下したトランシス
タフ０及び７２ベースにおける電圧レベルはトランシス
タフ０及びＴ２によって逆転され、このことによってト
−）／シスタロ６のベースに存在する電圧レベルが上昇
する。この電圧はトランシスタロ６のベースに与えられ
これによってトランジスタ８２０ペースの電圧が上がる
。トランジスタ８２のベースに与えられる電圧レベルが
上昇するので、レベル検出器１８に対する出力の電圧が
上がる。本明細書で示す容量素子２２をいっしょに持つ
演算増幅器は、入力電流の時間積分に比例する出力金持
つ積分回路を形成する。故にレベル検出器１８に接続す
るトランジスタ８２の出力は、実質上入力端子１２にお
ける電流の量及び容量素子２２の値に比例して傾斜する
変化率を持つ。即ち、操作的増幅器カムらの出力の電圧
レベルにおける変化の割合は、入力端子１２における電
流の量及び容量素子２２の値に比例する。

トランジスタ８２の出力に発生するより一層高い電圧は
、抵抗９０を通して低くされた後でトランジスタ９２の
ベースに供給される。電圧レベルがトランジスタ９２を
導通させるのに光分な高さまで達、した時、これによっ
て通常は導通しているこのトランジスタのベースを引き
上げ、抵抗９０にわたる電圧降下を減少させる。同時に
、トランジスタ１０７及び１０８のベース電圧は低下し
、さらにこれらのトランジスタは導通が切れる。これに
よってトランジスタ４８及び６４のベースには高電圧信
号が与えられるのでこれらのトランジスタがオンになる
。オンの状況にある時、トランジスタ４８は入力端子１
２を接地点に接続し、トランジスタ６４ａ、トランシス
タロ６のベースを接地点に接続する。故に、演算増幅器
１６の出力は作動しなくなシ、容量系子２２に蓄積され
たエネルギーの一部は、抵抗８６８Ｗを通って流出する
。

操作的増幅指１６め出力における電圧レベルは、急速に
下がシ、ある点で第１の所定の電圧レベルよシ低い第２
の所定の電圧レベルまで達することによって、トランジ
スタ９２はオフとなり再度トランジスタ９８はオンに切
り換わる。トランゾスタ１０７及び１０８もオンになシ
、このことによってトランジスタ４８及び６４のベー、
スは、接地電圧に接続されるので、これらのト、ランゾ
スタはオフになる。演算増幅器１６の出力が第１の所定
の電圧レベルから第２の所定の電圧レベルに下がるまで
の時間的な期間は、第２の所定の電圧レベルから第１の
所′定の電圧レベルまで演算増幅器の出力が上がるまで
にかかる時間に比較すると非常にわずかな期間ですむ。

例えは、第１及び第２の電圧レベルは１．１サルトから
１．４ボルトまでを使うことができる。この型の電圧範
囲を使うことか出力電圧が急激に下がる時に起こシ得る
演算増幅器の飽和の防止に有効であることがわかってい
る。

トランジスタ１０８のコレクタから抵抗１１４に接続さ
れるレベル検出器１８の出力に於る短い出力信号はワン
　ショットデバイス２０内のトランジスタ１１６のペー
スに対する入力である。トランジスタ１１６は導通する
とこのトランジスタのコレクタに於る電圧レベルは、接
地電圧に接近する。電圧レベルが低くなる為トランジス
タ１２２はｔ７になるｏトランジスタ１２２がオフにな
ると、トランジスタ１２８のペースに於る電圧レベルが
低下し〜、このことによってトランジスタ１２８はオフ
になる。トランジスタ１２８がオフになると、高い電圧
レベルがトランジスタ１３０のペースに与えられ、これ
を導通するようになるので、出力端子１４には高い電圧
レベルが与えられる。

比較的短期間の間に、トランジスタ１０８がオフに切り
換わると、トランジスタ１１６も導通が切れ、電流ソー
ス１１８によって容量素子１２０には電荷が蓄積され始
める。従って、容量素子は、ある一定の期間、容量素子
１２０の値及び電流ソース１１８で決定される。比較的
低い電圧レベルにトランジスタ１２２のペースを維持す
る。トランジスタ２２２が再び導通１４に対する出力と
しては、低い電圧レベルが提供される＠故に、ワンショ
ットデバイス２０は、レベル検出器１Ｂの出力パルスよ
りかなり長い継続期間を持つ出力パルスを提供する。例
えば、レベル検出器１８の出力波形は１００マイク、口
秒のオーダーのパルスを有することができ、ワン　ショ
ットデバイス２０によって形成されるパルスは。

２マイクロ秒のオーダーの継続期間を持つ。−流から周
波数への変換回路１００／イナミツクレンゾは、そ、の
最低値から少くともその値の５０００倍の値までの範囲
における入力電流の変化に光分に正確な対応が可能な、
最低から最高までの周波数レンジを有している。変換回
路の最低周波数は一般的には約５ＱＨｚであシ最高周波
数は、２５０ｋＨｚである。フォトダイオード２８から
与えられる電流は、一般的にｄ、ｌＮＡから５μＡまで
の範囲を変化する。

第１図で示すスイッチ２４及び２６の配置の第２の実施
例を第３図に示す。第３−において、レベル検出器（第
１図に示す）から接続される出力パルスを受けとるよう
にＦＥ’ｌ”　ｌ　４　Ｑが接続されている。もう１つ
のＦＥＴ　１４２もまたそのｅ−）がレベル検出器１８
の出力に接続される。ＦＩＴ　ｌ　４２のソース及びド
レインは入力端子１２と接地点の間に４１続される。従
って、Ｅ＋”ｇＴ１４２がオンになると、入力端子１２
は接地点と接続される。ＦｇＴ１４０−のソースとドレ
インは容量素子２２を介し　　　゛て接続される。レベ
ル検出器１８から与えられる出力パルスに、よってｐ’
ｇ’ｒ　１４　ｇがオンの状態になった時、容量素子２
２株迂回（シャント）される。

さら（容量素子は両端ともＦＥＴ　１４０　、１４２を
介し接地点に接続される。

オペレーション上では、入力端子１２に存在する電流紘
、演算増幅器１６の負の入力に接続される。演算増幅器
１６の出力は、レベル検出器１８及び容量素子２２に与
えられる。演算増幅器１Ｂの出力拡、ある所定の電圧レ
ベルからもう１つの所定の電圧までの変化の勾配を示す
。このような電圧レベルはレベル検出器１８によって判
断される。入力端子に与えられる電流が大であればある
楊演算増幅器１６の出力が示す勾配は急になる。

演算増幅器１６の出力電圧の傾斜が急になればなる１ｉ
１又紘変化の割合が高くなるにつれて出力が第１の所定
電圧レベルから第２の所定電圧レベルに到達する期間は
短縮する。演算増幅器１６の出力電圧の量が高い方の所
定電圧レベルに達する時、レベル検出器１８は、スイッ
チ２４及び２６とワン　ショットデバイス２０に対し出
力パルスを与える。ワン　ショットデバイス２０社、既
知の継続期間を持つ出力パルスを出力端子１４に発生す
る。スイッチ２４及び２６は、閉じ、それぞれ入力端子
１２ｔ−接地点に接続し、容ＪｌｔＸ子２２に存在する
エネルギーを変化させる。これによって演算増幅器の出
力が低い方の所定の電圧レベルに達するまでフィードバ
ック容量素子２２からエネルギーが放出される。この時
、レベル検出器は、パルスの発生を停止するのでスイッ
チ２４及び２６は開状態になシ、演算増幅器の出力は、
再びある電圧レベルから他の電圧レベルまでの勾配を示
し始める。

ワン　ショットデバイス２０から接続されるパルスはデ
ジタルなパルスの流れを作シだす。

演算増幅器の出力に現われる電圧レベルの変化の割合は
、以下の公式によって示すことができる。

■　　” ζこで、　ＤＶは電圧レベルの変化を示し％ＤＴは。

時間間隔を示し、また工は入力電流をＣはフィードバッ
ク容量の値を示す。周波数は、ＤＴの逆数に比５例する
。

従って、発生されたデシタルなパルスの流れの周波数は
、入力電流の量に比例する。

以上のように、本発明によって広いダイナミック範１１
における変化に対応できる従来技術にはなかった電流か
ら周波数へのコンバータを提供することができる。

本発明に、ここに飾付した図面に関連して特定の例につ
き説明を行ったが、この他の改変及びこむで示し良もの
から離れた変更及びこれがら推測され九変更も本発明の
主旨内に含まれるものであゐ。

【図面の簡単な説明】

第１図紘本発明に従って構成された電流から周波数への
変換回路のブロック図である。 第２図は本発明の電流から周波数への変換回路を実施し
九回路を詳細に示す図である。 第３図は第１図の演算増幅器の入力と出力にスイッチを
設けた他の配置例を示す−である。 代理人　　浅　村　　　皓 外４名 ＦＩ″ｇ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１入力端子を受けとる入力端子を有する電流から周
   波数への変換回路であって、 ｋ）　　変換入力、非変換入力及びフィードバック容量
   素子を持つ出力含有する演算増幅器でめって、上記出力
   と上記変換入力の間に上記フィードバック容量素子が接
   続され、上記演算増幅器は上記非変換入力において、定
   電圧レベルに接続され、上記変換入力において上記入力
   −子に接続され、上記入力電流の量の第１の所定電圧レ
   ベルから第２の所定電圧レベルまでの変化に比例する変
   化の割合を持つ電圧レベルを上記出力に発生する上記演
   算増幅器と； （１））　　出力信号に応じて上記変換入力を上記定電
   圧レベルに選択的に接続する第１のアクチブスイッチ装
   置と、 （Ｃ）　　上記出力信号に応じて、上記フィードバック
   容量素子の工不ルイーを第２の所定電圧レベルから第１
   の所定電圧レベルに選択的に変化させ４第２のアクティ
   ブスイッチ装置と、け）上記出力、上記第１のアクティ
   ブスイッチ装置及び上記第２のアクティブスイッチ装置
   に接続され、上記出力に於る電圧レベルが第２０所ｉ電
   圧レベルでるる時、上記出力を発生するレベル検出器で
   あって、上記第１及び第２のスイッチ装置に１って上記
   出力における電圧レベルが上記ｇｉの所定の電圧レベル
   に変わるまで上記入力電流の重に比例する胸波数を持つ
   出方信号を発生する上記レベル検出器と： を有する上記電流から周波数への変換回路。 （２）　　上記出方信号を受けと９、それに応答し既知
   の継続期間のパルスを発生させる為に接続されるパルス
   成形器を特徴とする特許請求の範囲菖１項の電流から胸
   波数への変供回路。 （３］　　上記第２のスイッチ装置が上記出力信号に応
   じて上記出力の尋通を切る特許請求の範囲第１項の電流
   から周波数へのｆ換回路。 （４）　　上記第２の切）換え装置が上記出力信号に応
   答して上記容量素子の一方の端とその反対側のもう一方
   の端を接続する特許請求の範囲第１項の゛電流から周波
   数への変換回路。 （５）入力電流を受けとる入力端子を持つ電流から周波
   数への変換回路であって、 （ａ）　　第１及び第２の入力及び出力を持ち上記第２
   の入力は定電圧レベルに接続する第１の手段であって、
   上記第１の入力と上記出力の間に接続され、上記入力電
   流の量に比例して第１０次定電圧レベルから第２の所定
   電圧レベルに変化する割合を持つ出力電圧レベルを発生
   するフィードバック容量素子を有する第１の手渡と、但
   ）　上記出力信号に応答して上記入力端子を上記定電圧
   レベルに選択的に接続する第２の手段と、 （Ｃ）上記出力信号に応答して、上記フィードバック容
   量素子におけるエネルギーを変化させ、上記出力におけ
   る上記出力電圧レベルを上記第２の所定電圧レベルから
   上記第１の所定電圧レベルまで変化させる第６の手段と
   、 （ｃｌ）　　上記出力に接続し、上記出力電圧レベルが
   上記第２の所定電圧レベルである時に上記出力信号を発
   生し、上記出力電圧レベルが上記第１の所定電圧、レベ
   ルになるまで上記入力電流の量に比例する周波数を持つ
   複数の出力信号を発生する第４の手段と、 を有する上記電流から周波数への変換回路。 （６）入力端子において電流を受けとる電流から周波数
   への変換回路であって、 −）第１の入力を有し、第１の所定電圧レベルが検出さ
   れた以後第２の回定電圧レベルが検出されるまで出力信
   号を発生することによって上記第１の入力における電圧
   レベルに応答するレベル検出器と、 （ｂ）　　上記出力信号に応答して選択的に開状態から
   閉状態に変更可能な第１のスイッチであって閉状態にあ
   る時上記入力端子を上記定電圧レベルに接続する第１の
   スイッチと、 （ｅ）　　上記出力信号に応答して選択的に開状態から
   閉状態に変更可能な第２のスイッチと、但）第２及び第
   ３の入力と出力及び上記出力に接続され上記第２の入力
   に電気的に接続するフィードバック容量素子を有し、上
   記第６の入力は、上記定電、圧レベルに接続され、上記
   第２の入力は、上記入力端子に接続されている演算増幅
   器であって上記演算増幅器は上記電流の蓋に比例して上
   記第２と第１の所定電圧レベルの間を変化する割合を持
   つ出力電圧波形を上記出力に発生し、上記第２のスイッ
   チは、上記演算増幅器の出力及び上記定電圧レベルと電
   気的に接続し、上記演算増幅器の上記出力における電圧
   レベルを上記第１の所定電圧レベルから上記第２の所定
   電圧レベルまで変化させる上記演算増幅器と； を有する上記電流から周波数への変換回路。 （７）電流を受けとる入力端子を持つ電流から周波数へ
   の変換回路であって、 ＆Ｌ）２つの入力及び１つの出力を持つ演算増幅器であ
   って、１つの入力紘作動的に上記入力端子に接続され、
   １９１つの人力は、一定電圧レベルに接続され、一方の
   端は上記出力に、もう゛　一方の反対側の端は、上記入
   力端子に接続する積分容量菓子を有する上記演算増幅器
   と、（ｂ）　　上記演算増幅器の出力に接続され、上記
   出力の゛電圧レベルが第１の所定電圧レベルに達する時
   から上記出力の電圧レベルが第２の所定電圧レベルに達
   するまで出力信号を発生するレベル検出器と； （０）　　上記出力信号を受けとる為に接続され、上記
   演算増幅器の上記一方の入力を上記定電圧レベルに！！
   枕することによって上記信号に応答する第１のスイッチ
   と； 嘘）上記出力信号を受けとる為に接続され、上記積分容
   量素子に蓄積されるエネルギーを変化させることによっ
   て上記信号に応答する第２のスイッチと； を有する上記電流から５Ｍ波数への変換回路。 （８）上記出力信号を受けとる為に接続され上記信号に
   応答して既知の継続期間のパルスを発生させるパルス成
   形回路をさらに有する％許ｔａＸの範囲第７項の電流か
   ら周波数への変換回路。 （９）上記第２のスイッチが上記出力信号に応答して上
   記演算増幅器の出力の導通を切る特許請求の範囲第７項
   の電流から周波数への変換回路。 翰　上記第２のスイッチが上記出力信号に応答して上記
   容量素子の一方の端を他方の端と接続する特許請求の範
   囲第７′ｆＪ４の電流から周波数への変換回路。 （１１１入力端子及び上記電流の入力端子を有する（口
   ）路であって、 （ａ）　　上記入力端子に接続され、上記入力電流を受
   けと）、上記入力端子と演算増幅器の出力との間に接続
   されるフィードバック容量素子か形成される演算増幅器
   であって、上記入力電流に応答して出力波形を発生する
   出力を有する演算増幅器と、 （ｂ）　　上記演算増幅器の出力に作動的に接続され、
   上記出力波形が第１の所定電圧レベルに達した時出力信
   号を発生し、上記出力波形が第２の所定電圧レベルに達
   するまで出力信号を発生することによって上記出力に応
   答するレベル検出器と；− （０）　　上記レベル検出器及び上記演算増幅器の出力
   に接続さ、れ、選択的に出力の導通を切シ上記出力信号
   に応答して上記フィードバック容量素子に蓄積するエネ
   ルギーを変化させる第１のアクティブスイッチ装置と； （ｄ）　　上記レベル検出器及び上記入力端子に接続し
   、上記出力１！号に応答して上記入力端子を接地点に選
   択的に接続する第２のアクティブスイッチ装置と； を有する上記回路。 ａり　　上記出力信号に接続され、これに応答して既知
   の継続期間のパルスを発生するパルス成形回路を特徴と
   する特許請求の範囲第１１ｍの回路。 Ｃ１Ｊ　　上記入力端子に接続され、上記入力電流を供
   給するフォトダイ芽−ドｆ：更に有する特許請求の範囲
   第１２項の回路。 （１４）　　入力電流の量をこれに比例させて周波数に
   変換する方法であって、 ハ）　上記入力電流の量に比例する第１の所定電圧レベ
   ルから＃Ｉ２の所定電圧レベルへの変化の割合を持ち電
   圧出力波長を形成する過程と：（ｂ）　　上記出力波長
   が上記第２の所定電圧レベルに達す、る時期を検知する
   過程と； （０）　　（ｂ）の過程の後上記波形の電圧レベルを１
   ｐ、１０所定電圧レベルにリセットし、出力信号を発生
   する過程と； け）似）と（ｂ）と（０）の過程を反復し上記入力電流
   に比例する周波数を持つパルスの流れを形成する過程と から成る上記方法。