JPS59218520A - 自動制御回路 - Google Patents

自動制御回路

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JPS59218520A
JPS59218520A JP59099361A JP9936184A JPS59218520A JP S59218520 A JPS59218520 A JP S59218520A JP 59099361 A JP59099361 A JP 59099361A JP 9936184 A JP9936184 A JP 9936184A JP S59218520 A JPS59218520 A JP S59218520A
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JP
Japan
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current
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input
control circuit
circuit
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Pending
Application number
JP59099361A
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English (en)
Inventor
Jieemuzu Rojiyaasu Jierorudo
ジエロルド・ジエームズ・ロジヤース
Rinzei Shiroteiaku Jiyutsudo
ジユツド・リンゼイ・シロテイアク
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Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/902Optical coupling to semiconductor

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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】 〔技術分野〕 本発明は自動制御回路、特に半導体レーザ、発光ダイオ
ード(LED)等の電流駆動型電子部品の出力が入力信
号柊所定関係を維持するように自動的に制御する回路に
関する。
〔従来技術とその問題点〕
電流ミラー、電流トランスデユーサ、フォトカップラ等
のカレント・トランスレーティング素子(以下CTDと
いう)は入力電流に関連した出力電流を生じる。入出力
電流間の関数関係は電流伝達比と呼ばれ、一定入力電流
に対する出力電流の比例関係で定義できる。CTDの特
定型式の電流伝達比が判れば、入力電流レベル、よって
素子の出力電流レベルを定める制御回路の設計が可能に
なる。
しかし、同種素子の電流伝達比は、素子を構成する各要
素の電気的特性の変化によって大幅に変化し得る。また
、特定素子の電流伝達比は素子の温度、劣化その他によ
り時間と共に変化し得る。更に、用途によっては素子の
電流伝達比を変化して可変出力を得るのが好捷しい場合
もある。
フォトカップラは上述した素子の典型例である。
フォトカップラは一般にLEDの如き光源と、フォトト
ランジスタ(PT)の如き受光素子とより成る。
L E I)への電流入力はL E Dを発光させ、そ
の光を1)Tに結合する。入力電流により制御されるL
 E Dの発光輝度に応じて電流出力が生じる。前述の
とおり、CTDの個々の素子(この場合にはフォトカッ
プラ)は広範囲の電気的特性を有するので、電流伝達比
も大幅に変化することとなる。それ故に、電流伝達比に
応じてフォトカップラへの入力電流レベルを確立する為
に調整可能な制御回路が必要である。加えて、フォトカ
ップラの電流伝達比は、LED又はPTに異物が付着し
て光を散乱すると変化する。
広範囲の電流伝達比を有するCTDを使用するには、C
TDへの入力電流を自動的に制御して、正しく且つ関数
的に関係した出力電流が得られるようにする回路が必要
である。しかし、従来斯る回路は存在しなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は所定出力が得られるようCTDへの入力
電流を自動的に調整できる新規な制御回路を提供するこ
とである。
〔発明の概要〕
本発明は出力電流が入力端子に関数関係にあるCTDの
入力電流を自動的に制御する電気回路に関する。CTD
の電流出力は電流−電圧変換器等の検知回路に結合して
CTDの出力電流を検知し出力電流を代表する制御電圧
を発生する。制御電圧は電流かじとり回路網の如き制御
回路に結合してCTDへの入力電流レベルを確立する。
本発明の好適実施例では電流発生器をCTDの出力に結
合して制御電圧のダイナミックレンジを増加する。
〔実施例〕
以下本発明の理解を助ける為に添付図の実施例を参照し
て本発明の構成、動作及び効果を説明する0 先ず第1図を参照する。同図にはCTDloの1例とし
て電流ミラー、電流トランスデユーサ、及びフォトカッ
プラを含む自動制御回路のブロック図を示す。これらの
素子は、所謂電流伝達比で入力電流■inに関数的に関
係付けられた出力電流■outを出力する。検知回路1
2は出力電流の監視用に結合されており検出ザンプルに
対応して電圧制御信号を出力する。この電圧制御信号は
制御回路14に結合され、電流源16で代表する電流レ
ベルIinを確立してCTDiOに入力する。出力電流
I outは電流源18により代表する。
CTDIOの電流伝達比が一定であれば、検知回路12
が制御回路14に制御レベルを出力してCTDloへの
入力電流レベルを確立しCTDIOの電流伝達比に応じ
た出力電流となるよう制御して回路は平衡状態となる。
CTDIOの出力電流I outが変化すると検知回路
12により検知され、制御信号電圧を変化させる。電圧
制御信号の変化は制御回路14に結合してCTDloへ
の入力電流を変化する。
CTDIOの電流伝達比が温度変化、素子劣化等により
変化したとすると、CTDloへの入力電流レベルはそ
れに対応してCTI)、10の出力電流レベルが変化し
て検知回路12の電圧制御信号を安定化する迄変化し、
その結果回路の平衡状態を再び確立する。
用途によってはCTD]、Oの電流伝達比を制御可能に
変化しCTDIOの出力電流foul;を変化したい場
合がある。CTDIOへの入力電流Iinは出力電流I
 outの変化検出値に応じて変化して回路が再び平衡
状態となるレベルにI outを設定するよう試みる。
CTDIOの電流伝達比が変化している限り、回路は平
衡せず、CTDIOへの入力端子Jinは出力電流I 
(+utを平衡状態のレベルに設定すべく試みる。上述
した原理を採用する本発明の第2図乃至第4図の実施例
は記録装置の記録媒体の速度を検出する可変出力信号を
生じる。
第2図はフォトカップラ20であるCTD用自動制御回
路の一実施例を示す。フォトカップラ20は、図中では
L EDである光源22と、図中ではPTである受光素
子24とを有する。LED22とPT24間には遮光器
26を介挿しているが、その作用については以下に詳述
する。LED22とl) T 24け一般にオブトセン
ザ又はフォトカップラと呼ばれる一体素子としてパッケ
ージし、遮光器26用の開口を有する。この種素子は市
販されている。
1)T24のコレクタは演算増幅器(以下OPAという
)30の反転入力端に人力抵抗器28を介して接続する
。0PA30の非反転入力端は基準電源十■に接続する
。0PA30の出力端は帰還抵抗器32を介してその反
転入力端に接続する。また0PA30の出力端は抵抗器
34を介してLED 22の電流供給端にも接続する。
LED22の一端は固定電圧(接地)に接続し、電流供
給端は抵抗器36を介して負電源−Vに結合する。
回路動作は次のとおりである。LED22への入力電流
レベルは抵抗器36を流れる固定電流部分と、抵抗器3
4を流れる可変電流部分との和で決まる。LED22を
流れる電流は対応する出力光を生じPT24へ結合され
る。PT24の出力電流はLED22からの出力光の強
度とフメトカノブラ20の電流伝達比に応じて決まる。
PT24の出力電流は入力抵抗器28を介して0PA3
0の反転入力端に供給ばれるが、0PA30の両入力端
電圧は実質的に同じ電圧に維持されること周知のとおシ
である。入力抵抗器28を流れる電流に対応する電流が
帰還抵抗器32を流れて回路の平衡を保つ。この帰還抵
抗器32を流れる電流が0PA30の出力端にヌル点電
位即ち0I)A30の反転入力端電圧十Vより高電圧の
電圧制御信号を生じる。OPA:30の出力端制御信号
電圧は抵抗器34を介してLED22への入力電流レベ
ルを制御する。
抵抗器34の0PA30出力側電圧が正方向に増加する
と、抵抗器36の固定電流のより多くの部分が抵抗器3
4から供給され、LED22への電流が減少し、その出
力光の強度を減少する。その結果、PT24の電流が減
少して帰還抵抗器32を流れる電流が減少するので0P
A30の出力電圧も低下する。そこで、0PA30の出
力が安定化する平衡状態に到達する。
上述した回路の1つの欠点はLED22への電流を制御
する0PA30の出力電圧レンジが制限されることであ
る。更に、LED22をカットオフ及び逆バイアスにし
ないよう抵抗値を慎重に選択し々ければならない。回路
に電流発生器を付加することにより欠点が軽減できる。
次に第3図は本発明によるCTD用自動制御回路の第2
実施例を示す。第2図実施例と同じ素子には同様符号を
附1−ているが、抵抗値は異なり得る点に留意されたい
。第2図及び第3図回路の主要相違点は、0PA30の
反転入力端と正電源十v1間に接続された抵抗器38を
含む電流発生器を旬月した点である。回路の正常動作の
為に電圧」−■。
は0PA30の非反転入力端の電圧」−v2より高いこ
とに留意されたい。第3図はまた保護ダイオード40及
び安定化コンデンサ42を有するが、これらは本発明に
不可欠な素子ではない。
第3図の回路動作は、帰還抵抗器32の電流が抵抗器3
8の固定電流とPT24の可変電流の差電流であるとい
う点で第2図の回路動作と異なる。
例えば、もしPT24の電流が2.5mAであり、抵抗
器38の電流が2.0mAであると仮定すると、OPA
、30のヌル入力には差引き0.5mAの電流が残り、
帰還抵抗器32を流れる。とれは0PA30の出力端子
電圧を上昇して前述した回路補正動作を行なう。
PT24の電流がOの場合には、抵抗器38の全電流が
帰還抵抗器32を流れて0PA30の出力電圧を急激に
負方向へ変化さぜる。第2図の実施例ではこの場合に0
PA30の出力レベルを単にヌル点電圧+■にするのみ
であるので、第3図回路の顕著な違いである。
次に、第3図の実施例の変更例を示す第4図につき説明
する。第3図と対応する素子には同じ参照符号を附して
いる。第4図と第3図の主な違いはフォトカップラ20
の出力電流をPT24のエミッタから取り出している点
である。とれは0PA30の出力電圧に反対の効果を生
じる。jNl]ち、PT24の電流が増加すると、0P
A30の出力電圧は負方向に変化する。そとで、LED
22への入力電流を供給する制御回路を正電源十■に接
続し、抵抗器34及び36をLEI)22のアノードに
接続する必要がある。
前述のとおり、第2図乃至第4図の実施例は記録装置の
記録媒体の移動速度を検出する用途に適する。第2図乃
至第4図に示す如く、LED22と1) i” 24間
に介挿した遮光器26は記録装置のドライブ■1− ラ
部に結合した開口を有する円板であるのが好ましく、こ
れがLED22からPT24への出力光を周期的に阻止
してPT24の出力電流を増減する。この遮光器26は
フォトカップラ20の電流伝達比を変更する素子である
。この出力電流変化ば0PA30により検出してPT 
24の出力電流の変化に対応する電圧変化を0PA30
の出力端に得てフォトカップラ20の変動電流伝達比に
基づいてLED22への入力電流を変化するべく抵抗器
34に結合する。0PA30の出力電圧はまた記録装置
内の他の回路に出力信号として結合する。
遮光器26は記録媒体ドライブローラに機械的に結合し
ているので、出力信号周波数は移動記録媒体の速度に比
例する。
以」二の説明は本発明の実施例に関するものであって、
具体的構成及び用語等は本発明を制限するものではない
。まプこ、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変更変形が可能であること容易に理解できよう。
本発明によると、7オトカノプラを構成するL E D
等の電流駆動素子の出力を検知回路で検出して制御信号
電圧を得て、その変化に応じて、駆動入力電流を制御す
る。その結果、発光素子又は受光素子の各々の又は両者
間の光伝達路等の特性変化又は劣化による電流伝達比に
変化があれば、これを自動的に補正して最適入力電流を
供給することができる。よって、本発明は特性変化/劣
化の激しいLED、半導体レーザ等の電流駆動素子を略
一定出力状態となるよう安定的に駆動する回路に用いて
特に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるCTD用自動制御回路のブロック
図、第2図乃至第4図は本発明による自動制御回路の異
なる実施例の回路図を示す。 図中10はCTD(電流トランスレーティング素子)、
12は検知回路、14は制御回路、20はフォトカップ
ラ、22はL E D、24はフォトトランジスタ、2
6は遮光器である。 第1図 、υ5 −V     憚3ω PIA4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)出力電流が入力電流に関連する電流駆動素子と、該
    素子の出力電流を検出する検知手段と、該検知手段の出
    力を受は上記素子に供給する制御角 手段とを具えることを特徴とする手動制御回路。 2)上記素子は発光素子及び受光素子を含むフォトカッ
    プラである特許請求の範囲第1項記載の自動制御回路。 3)上記検知手段として演算増幅器を使用する特許請求
    の範囲第1項記載の自動制御回路。 4)上記演算増幅器は上記素子からの出力電流と固定電
    流との差電流に応答するようにした特許請求の範囲第3
    項記載の自動制御回路。
JP59099361A 1983-05-20 1984-05-17 自動制御回路 Pending JPS59218520A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US496694 1983-05-20
US06/496,694 US4529928A (en) 1983-05-20 1983-05-20 Automatic control circuit for a current translating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59218520A true JPS59218520A (ja) 1984-12-08

Family

ID=23973729

Family Applications (1)

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JP59099361A Pending JPS59218520A (ja) 1983-05-20 1984-05-17 自動制御回路

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JPS5854715B2 (ja) * 1979-10-24 1983-12-06 沖電気工業株式会社 通話路系障害通知方式

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US4529928A (en) 1985-07-16

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