JPS5898897A

JPS5898897A - 電圧保持装置

Info

Publication number: JPS5898897A
Application number: JP56197502A
Authority: JP
Inventors: Onori Murakami; 村上　大典; Masayuki Ozasa; 正之小笹
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-06-11
Also published as: JPS6156600B2

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、電圧保持装置、とくに、光取された電圧の放
電時定数が大きく取れる電圧保持装置に関する。

簡単な電圧保持回路は第１図のように信号尖頭値（以下
ピークと称する）検波回路がよく用いられる。第１図に
おいて、１は信号源、２け検波用ダイオード、３け電圧
保持用充放電コンデンザ、４は保持された電圧と以後の
回路に伝達するバッファ用エミッタホロワトランジスタ
。５けエミッタホロワトランジスタのエミッタ抵抗、６
け保持電圧出力、７け基準電源電圧端子、８は基準接地
電位端子、９は信号源側直流バイアスである。

今、信号源の信号が第２図ａ）のようなパルス信号の場
合、６の出力端′：ｆには、第２図ｂ）　　のような波
形が現われることは、よく知られている。

この時の出力電圧の特注式は（１）式のようなコンデン
サの充放電特注式で表わされる。

０尺− たたし、ＶＰ−パルス波形ピーク電圧値（Ｖ）ｔ　−放電を開始してから次のパルス入力がくる寸での
任、をの放な時間（Ｓｅｃ）Ｃ−コンデンサーの容量（
Ｆ）Ｒ−コンデンサ接続端子から見たインピーダンス（Ω）Ｚ　ｌ　ｎ−ハラノア−トランジスタ入力インピーダン
スＺＲ＝ダイオード逆方逆方向リーク抵抗フィンピーダンスに市川保持能力が大きいというときばＶ−＝Ｖ　ｐ
であることを意味し、（１）式中Ｃを太きぐすることで
その能力の向」−を計っている。

しかし、今日の様に成型つ小形軽叶指向の一ドでは、コ
ンデンサーの大芥量「ヒは、混層コンデンザの使用を意
味し、プリント板上の占有面積の点で大きな問題である
。例えば第１図で信号入力波形の波高値が１．７Ｖ、エ
ミッタホロワトランジスタ４のエミッタ抵抗５の抵抗（
直ＲＥを１にΩ、エミッタホロワトランジスタ４のｈＦ
Ｅが１００として尚かつ、パルス周１υ］　１／６０　
ｓｅｃを仮定し電圧保持能力として、Ｖｐ　　Ｖ　＝　
１　ｍＶ　　以内の附二能を実現する場合について見る
。（１）式よりコンデンサＣの値を導出する式（２）は
次の様に求められる。

””ＲＸＲｎ￥　　　　　　・・・・・・（２）■ 通常ＺＲ−１Ｖの逆方向ε１モ下では１０　（Ω）以」
−と考えて良い０Ｚ１ｎば、略々ＲＥの（ｈＦＥ＋１）
倍であるから約１００にΩとすれば、コンデンサＣの１
直は、＝−１６６（ｌｚＦ）となる。１６６μＦのコンデンサーは、現時点て製品１
ヒされているタルタル重層、チップコンデンサ等の小型
大容量機種でも実現されておらず小形ｆヒという観「ム
では、きわめて不利な要因である。そこでたとえば、チ
ップコンデンサとして実現し得る１直０．１６７１Ｆを
ｒ重用したいとすればＲを１００ＭΩμ上に設定しなけ
れば、電圧保持能力１ｍＶ以内のＨＢ能を確保できない
ことになる。第１図の回路構成では、バッファトランジ
スタ４を、その入力インピーダンスＺｉｎが１００ＭＱ
Ｉｄ上の素子、例えば、ＦＥＴ等の使用によってＲＦ＆
分を大きくすることｔｒｙ可能である。−レリとして、
第３図ａ）に示すようにこのコンデンサーμ外の回路構
成要素を集積回路として組み込んだ状態のものを、小形
１ヒの指向の延長として考慮すると、パッケージの端子
間リーク、プリン！・板上の端子間リーク等が無視し得
ない１直となってくる。又コンデンサーのリーク抵抗も
１００ＭΩ程度μ上のものを望むのは現時点で困難であ
る。

第３図において、１０ｕエミツタホロワトランジスタに
限らないバッファ段で理論的に入力インピーダンスが無
限大とみなせる素子又は回路構成、１１はコンデンサー
のリーク抵抗、１２け集積回路装置に結続される外部コ
ンデンサーの接続端子、１３は上記コンデンサ一端子１
２に隣接する上記集積回路装置を含む機能素子の結線用
端子、１４は上記コンデンサ一端子１２に隣接するもう
一方の結線用端子、１５は上記各端子１２．１３の間の
リーク抵抗、１６は上記各端子１４と１２の間のリーク
抵抗である。

端子間リーク抵抗値は、集積回路装置がプリント板に挿
入された状態で湿気、ホコリを考慮すると、１ＭΩ〜２
ＭΩを考えなければならないとされている。今、仮りに
上記各端子１３．１４の両方が端子１２の保持されてい
る電圧より著しく高い（例えば電源電圧附近）か又は、
接地電位に近いとすれば、端子１２から見たインピーダ
ンスはコンデンサリーク抵抗と並列に１ＭΩ〜２ＭΩが
挿入されていることと等価になる。Ｒ＝１ＭΩとして（
１）式による開立をすれば、１＝　１　Ｘ　ｅｘｐ　（−−−−Ｘ　　　　　　　　　
　　）６０　０．１６Ｘ１σ６Ｘ１０６＝ｏ＋９０１Ｖｐ　−Ｖ　＝　９９　（ｒｎ　Ｖ　）五ＥＬ−保持能
力け９９（ｍＶ）と１０％も降下してし捷い、とうてい
、Ｖｐ　−Ｖ　＝１　ｍＶ以内という要望は満たされな
い。本発明は」−述の問題点を解決するものであり、第
４図の実殉例により、本発明を詳述する。

第４図の装置は、＾１〕述の第３図示の装置に対比して
わかる」＝うにコンテンサー３を隣接端子間に挿入した
ものであるＯ本装置は、隣接する端子１３．１４に特別な意味を持た
せることによって端子リーク抵抗の影響を減するように
なしたものである。

つ斗り、本装置では端子１２で保持したいεｆつに対し
て端Ｔｒ−１４の亀（立が高くなるように選び、かつ、
端子１３のＦＦＪ〜’Ｌ’ｒＪ−これと逆に低くなるよ
うに選ぶことである。ここで光放電コンデンサーも同様
に缶型ｆ〜γへの充放重用と低電〔Ｙ′Ｔ、への充放重
用ンサーも同時に高電位への充放上用と低電位への充放
重用を振り分けることでリーク抵抗の影響を、端子間リ
ーク抵抗と同様に減するよって接続した。

勿論この時′７）１４の高電位端子及び１３の低電位端
子は、直流電圧端子である。

第５１図ａ）は第４図の効果を知るための竹価回路であ
る第６図ａ）において１７は入力信号電工、１８ダイオ
ードオン、オフに相当するスイッチ、１９はリーク抵抗
、２０は隣接端子高電位ｆｆ１１１と低ε飲１則つ亀ゆ
差に相当するｍ源である。

今、１８のスイッチがオンしている間に１７の信号６干
が充分コンデンサーに電荷を蓄積し、スイッチがオフす
る直前にけそ扛ぞれＶ２．Ｖｌの市１．Ｅに相当する電
荷が初期値として力えられていると仮定すると矢に示す
（３）式臥下が成立する。ここでＰ　”””了７　、ｐ
　−ｆ　ｄ　ｔとするＰ１演算仔使用する。

１、Ｒ＋ｌ３Ｒ＝ＶＯ・…・・（３）Ｉ、Ｒ−、、Ｉ、、Ｖ２　　　　　　・・・・・・（４
）Ｉ３Ｒ＋Ｉ４辱−Ｖｌ　　　　　　・・・・・・（５
）工１＋工２＋工４−■３　　　　　　　　　　　……
（６）１＝０で工。Ｒ−Ｖ　（端子１２の保持電圧）Ｐｐｔ数で逆変換を用いれば、０端子１２の保持すべき電圧ｖＰＶＣ対して両端子１３゜
には時定数無限大に取り得る。実用上の素子バラ（１０
）式＠２項は、Ｖｌ−Ｖ２の効果で時定数の拡大が行え
ることを意味しリーク電流による放電時定数の低下を防
ぐことができる。

尚、コンデンサーのリーク抵抗が多）斗り影響のない［
直であれば３のコンテンサーＣけことさら缶型ｒヶ側、
低電敞側に分配して接続をしなくても良くこの場合の等
価回路は第６図ｂ）の如くなろう。

第５図ｂ）を第５１図ａ）と同様に解くと（１７）式の
結果が得られる。

逆変換・０・φ・（１６）第５図ａ〕でのＣは、同図ｂ）図において等価とするに
Ｊ（１７）式中のＣ０ＩｄＣ○＝２Ｃに相当するため（
１８）式となる参会・・・−（１８）様な効果が得られる。

以上の様に端子間リークが無視できない場合の電圧保持
回路においては、その所定端子に隣接する端子の電位が
、その所定端子の保持する電圧に対してそれぞれ正負に
相対しているように配置し、尚かつその電位差の中位点
に保持電圧がくるように設計すれば放電時定数の一方の
定数であるインピーダンスを大きく設定でき、しかも、
もう一方の定数であるコンデンサー容量を小さく選ぶこ
とを可能ならしめ高密度「ヒに好適の小型素子使用を実
現させることができる０又、今日の高密度１ヒにおいて
はコンデンサーのみならず集積回路装置の小型〔ヒも同
時に進み、端子間の距離が従来の１／２に縮まったパッ
ケージの出現においては本発明の電圧保持回路が一段と
有用度を高める。

更に素子の小型「ヒをことさら要求されない待合でも、
小容量のコンデンサーで同程度の性能を得られることは
、コスト低減においても、効果が大きいこと蝶尚然であ
る。

　３

【図面の簡単な説明】

第１図は従来レリ検波回路図、第２図は同回路の人、出
力信号波形である。第３図、第４図は本発明の各実施例
検波回路図であり、第５図は本発明実施例回路の予想等
価回路図である。１・・・・・・信号源、２・・・・・・検波用ダイオー
ド、３・・・・・・電圧保持用充放電コンテンサー、４
・・・・拳・バ・ソファ用エミ・ツタホロワトランジス
タ、５・会・・・・エミッタ抵抗、６・・・・・・出力
端子、７・・・・・・基準電源電工端子、８・・・・・
・基準接地端子、９・・・・・・信号源側直流バイアス
、１０・・・・・・バ・ソファ段回路、１１・・・・・
書リーク抵抗、１２１１・・・・・コンデンザー接続端
子、１３．１４・・・・・・隣接端子、１５．１６・・
・・・・端子間リーク抵抗。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図工Ｖ；Ｖｌ＝ｅＸ、Ｐ（−ｃＲｔ）第３図第４図＼７／第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）保持覗圧洪給手段と同保持電圧を伝達する高入力
インピーダンスバッファ段の入力との接続点に、電圧保
持用コンデンサの一端を接続する第１の端子をそなえ、
上記電圧保持用コンデンサの他端は所定電位の外部端子
に接続されるとともに、上記第１の端子に隣接して、上
記保持電圧より高い電位を有する第２の端子および上記
保持電圧より低い電位を有する第３の端子をそなえたこ
と全特徴とする電圧保持装置。
（２）第１の端子の電位が第２の端子の電位と第３の端
子の電位とのほぼ中間に位に設定された特許請求の範囲
第１項に記載の電圧保持装置。
（３）電圧保持用コンデンサを２分し、その一方の側の
他端を第２の端子に、他方の側の他端を第３の端子にそ
れぞれ接続しＣなる特許請求の範囲第１項に記載の電圧
保持装置。