JPS5912822Y2 - パルス幅↓−電圧変換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、フォトカプラにより絶縁されたパルス幅信号
をアナログ電圧に変換するパルス幅−電圧変換器の改良
に関するものである。

従来、フォトカプラにより絶縁されたパルス幅信号をア
ナログ電圧に変換する場合、定電圧回路の出力をパルス
幅信号に応じて断続して高さの一定なパルス幅電圧を得
るとともに、この電圧を平滑してアナログ電圧に変換す
る方法が多く用いられている。

しかしながら、このような構成を有するパルス幅−電圧
変換器において、フォトカプラを構成するフォトトラン
ジスタを定電圧回路の次段に挿入し、このフォトトラン
ジスタにより定電圧出力を直接断続するようにしたので
は高精度のパルス幅−電圧変換器を実現することはでき
ない。

このため、定電圧出力を断続するスイッチング素子には
フォトトランジスタの出力により駆動されるＦＥＴ等の
特別なスイッチング素子が必要とされ、部品数が増加す
るとともに回路が複雑となってしまう欠点を有している
。

本考案は、上記のような従来装置の欠点をなくし、ＦＥ
Ｔ等の特別なスイッチング素子を使用することなく、高
さの一定なパルス幅電圧を得ることができ、しかも高精
度のパルス幅−電圧変換器を簡単な構成により実現する
ことを目的としたものである。

第１図は本考案のパルス幅−電圧変換器の一実施例を示
す構成図である。

図において、ＩＮはパルス幅信号の印加される入力端子
、ＯＵＴはアナログ電圧の出力端子である。

Ｒ１−Ｒ３は抵抗、Ｃはコンデンサ、Ｔｒはトランジス
タ、ＤＺはゼナーダイオード、ＣＣは定電流回路である
。

また、ＰＣは発光ダイオードＤＰおよびフォトトランジ
スタＴＰよりなるフォトカプラ、ＦＩは抵抗Ｒ２，Ｒ３
およびコンデンサＣよりなる平滑回路である。

発光ダイオードＤＰはトランジスタＴｒと直列に接続さ
れ、このトランジスタＴｒのベースには入力端子ＩＮを
介してパルス幅信号が印加されている。

フォト；・ランジスタＴＰは定電流回路ＣＣと直列に接
続され、流れる電流をゼナーダイオードＤＺに供給して
いる。

ゼナーダイオードＤＺの端子電圧Ｅ２は平滑回路ＦＩに
印加され、出力端子ＯＵＴより出力される。

以上のように構成された本考案のパルス幅−電圧変換器
において、その動作は次の通りである。

入力端子ＩＮにパルス幅信号が印加されると、トランジ
スタＴｒを介して発光ダイオードＤＰが駆動され、フォ
トトランジスタＴＰは入力のパルス幅信号に同期してオ
ンオフされる。

このため、定電流回路ＣＣからゼナーダイオードＤＺに
供給される定電流はフォトトランジスタＴＰにより断続
され、ゼナーダイオードＤＺの端子電圧Ｅ２は入力のパ
ルス幅信号に同期したパルス幅電圧となる。

また、このパルス幅電圧の高さはゼナーダイオードＤＺ
により一定に維持されている。

このようにして得られたパルス幅電圧は平滑回路ＦＩに
よりアナログ電圧に変換され、出力電圧Ｅｏとなるので
、出力電圧Ｅｏは入力のパルス幅信号に正確に対応した
ものとなる。

ここで、ゼナーダイオードＤＺにはフォトトランジスタ
ＴＰを介して定電流が供給されているが、これは電源電
圧変動が出力電圧Ｅｏにおよぼす影響を軽減するための
ものである。

一般に、一定振幅のパルス電圧を得るためには、適当な
大きさの電流をゼナーダイオードに供給する方法と、一
定電流を抵抗に供給する方法とが考えられる。

しかしながら、前者においてはゼナーダイオードＤＺの
動作抵抗が実際には零ではないために、電源電圧変動に
より供給する電流の大きさが変化した場合には、その動
作抵抗に応じて出力電圧Ｅｏの値も変化してしまい、高
精度のン々ルス幅−電圧変換が行なえなくなってしまう
′。

、また、後者においては定電流回路を使用している点で
は前者の回路より良好な特性を有しているが、定電流回
路の温度変動等により出力電流が変化す□ると、出力電
圧ＥＯも同様に変化してしまう。

この温度変動による影響は前記した電源電圧変動の影響
に比べれば小さいものであるが、高精度のパルス幅−電
圧変換を行なう場合には問題となってしまう。

さらに、定電流回路として温度変動の非常に小さな回路
を使用することも考えられるが、回路が複雑となり、高
価なものとなってしまう。

したがって、図に示すように定電流回路ＣＣの出力をゼ
ナーダイオードＤＺに供給するようにすると、出力電圧
ＥＯは電源電圧変動の影響を受けないとともに、定電流
回路ＣＣの出力が温度変動等により多少変化した場合に
も、ゼナーダイオードＤＺの動作抵抗が小さいためにそ
の影響を小さくおさえることができ、高精度のパルス幅
−電圧変換を行なうことができる。

このように、本考案のパルス幅−電圧変換器では、フォ
トトランジスタＴＰによりゼナーダイオードＤＺに供給
される電流を断続するようにしているので、ＦＥＴ等の
特別なスイッチング素子を使用することなく高さの一定
なパルス電圧を得ることができる。

また、定電流回路ＣＣを使用してゼナーダイオードＤＺ
に定電流を供給しているので、電源変動の影響を受ける
ことなく、高精度のパルス幅電圧変換器を実現すること
ができる。

第２図は本考案のパルス幅−電圧変換器の他の実施例を
示す構成図である。

図において、第１図と同様のものは同一符号を付して示
す。

第２図に示すパルス幅−電圧変換器は、電源電＝＋ｖを
基準とした出力電圧Ｅｏを得るように構成したもので、
具体的な動作は第１図の装置では出力電圧Ｅ。

をアース電位を′基準として出力していたのに対し、第
２図の装置では電像電圧＋Ｖを基準として出力している
。

以上説明したように本考案のパルス幅−電圧変換器では
、定電流回路からゼナーダイオードに供給される電流を
フォトトランジスタにより□断続するようにしているの
で、ＦＥＴ等の特別なスイッチング素子を使用すること
なく、高さめ一定なパルス幅電圧”を得ることができ、
しかも高精度のパルス幅電圧変換器を簡単な構成により
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案のパルス幅−電”圧変換器の実
施例を示す構成図である。 ＰＣ・・・フォトカプラ、ＣＣ・・・定電流回路、ＦＩ
・・・平滑回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力のパルス幅信号に応じて駆動される発光ダイオード
   とフォトトランジスタよりなるフォトカプラと、ゼナー
   ダイオードと、前記フォトカプラのフォトトランジスタ
   を介して前記ゼナーダイオードに定電流を供給する定電
   流回路と、前記ゼナーダイオードの端子電圧を平滑して
   出力電圧を発生する平滑回路とを具備してなるパルス幅
   −電圧変換器。