JPS5946035B2 - 折線関数信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は折線関数信号発生装置に関するものである。

本発明の主な目的は、折点や傾斜角等の設定、調整が容
易なこの種の装置を実現することにある。

折線関数信号発生装置は、所望の折線関数信号を得るた
めの装置として、あるいは非直線関数特性を持つ人力信
号を折線近似により直線化する装置として用いられる。

本発明はこれらの用途に好適な折線関数信号発生装置を
実現することを他の目的とする。

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。

ここでは説明を簡単にするために、折点が２点の場合に
ついて例示する。

図において、１は人力信号（電圧又は電流）の大きさに
対応した値の電流Ｉｉを流す電流源、Ｑｏ、Ｑ１〜Ｑ６
はいずれもトランジスタである。

トランジスタＱ。。Ｑｌ 、Ｑ２は、各エミッタと各ベ
ースが共通に接続され、トランジスタＱ。

のベースとコレクタとが電流源１に接続されており、カ
レント・ミラー回路ＣＭＩを構成している。

トランジスタＱ３．Ｑ４は各エミッタと各ベースが共通
に接続され、トランジスタＱ４のベースとコレクタとは
第１の設定定電流源２に接続され、またトランジスタＱ
３のコレクタはトランジスタＱ、のコレクタに接続され
ている。

そして、これらのトランジスタＱ３゜Ｑ４はカレント・
ミラー回路ＣＭ２を構成している。

トランジスタＱ５． Ｑ６は各エミッタと各ベースが共
通に接続され、トランジスタＱ５のベース、コレクタは
トランジスタＱ２のコレクタに接続され、またトランジ
スタＱ６のコレクタは第２の設定定電流源３に接続され
ている。

そして、これらのトランジスタＱ５ 、Ｑ６はカレント
・ミラー回路ＣＭ３を構成している。

Ｄｌ、Ｄ２はダイオード、ＡＤはその入出力端間に帰還
抵抗Ｒｆをもった加算増幅器、ＯＵＴは出力端子である
。

ダイオードＤ１はトランジスタＱ１、トランジスタＱ３
のコレクタと加算増幅器ＡＤの入力端に接続され、ダイ
オードＤ２はトランジスタＱ６のコレクタと７＋ｏＮ増
幅器ＡＤの入力端に接続されている。

このように構成した装置の動作を次に第２図を参照しな
がら説明する。

はじめに、第１の設定定電流源２に定電流値■ｒ２を、
第２の設定定電流源３に定電流値■ｒ３（■ｒ２＜１，
３）を設定するものとする。

いま、定電流源１が与えられる人力信号に対応して定電
流■１を流すものとすれば、カレント・ミラー回ｉｃＭ
１の作用によって、トランジスタＱ１．Ｑ２のコレクタ
電流■１．■２は、トランジスタＱ。

のコレクタ電流■１と等しくなり、人力信号に対応して
その値が変化する定電流となる。

一方、カレント・ミラー回路ＣＭ２において、トランジ
スタＱ３のコレクタ電流■３は、トランジスタＱ４のコ
レクタに流れる第１の設定電流■ｒ２に等しくなろうと
動作している。

また、カレントミラー回路ＣＭ３においては、トランジ
スタＱ６のコレクタ電流■６が、トランジスタＱ５のコ
レクタ電流、すなイつちトランジスタＱ２のコレクタ電
流■２に等しくなろうと動作している。

ここで、入力信号に対応する定電流■１（−１１−１２
）が、第１の設定定電流値Ｉｆ’２より小さい範囲（Ｉ
ｉ＜Ｉｒ２）では、トランジスタＱ３に着目すると、こ
のトランジスタＱ３は飽和状態で導通しており、このた
めトランジスタＱ１のコレクタ電流■１はトランジスタ
Ｑ３にすべて流れ、■１−１３となる。

また、カレントミラー回路ＣＭ３に着目すると、トラン
ジスタＱ６のコレクタ電流■６がトランジスタＱ５ （
Ｑ２ ）のコレクタ電流■２と等しくなり、■２＜Ｉｒ
３の範囲では第２の設定電流源３から、■２と等しい電
流が流出する。

なお、第２の設定電流源３は、この範囲では定電流源動
作をしないものとする。

したがって、Ｉｉ＜１ｒ２の範囲ではダイオードＩＩ）
１ ＋ Ｄ２はいずれも不導通で、人力信号に対応する
定電流■１に対して、加算増幅器Ａ Ｉ）の出力電圧Ｅ
。

は、第２図イの領域に示すように零となる。

人力信号に対応する定電流Ｉｉが増大し、Ｉｉが第１の
設定定電流値Ｉｒ２より大きくなる範囲（Ｉｉ〉Ｉｒ２
）では、カレント・ミラー回路ＣＭ２のカレント・ミラ
ー動作によって、トランジスタＱ３のコレクタ電流■３
は、第１の設定定電流値■ｒ２と等しく維持され、（Ｉ
３＝ Ｉｒ２） ■。

以上にはならない。

このためにトランジスタＱ３のコレクタに流れきらない
でオーバーフローする（１）式に示されるような電流Ｉ
Ｄｔが、第２図口の領域に示すようにダイオードＤ１を
介して加算増幅器ＡＤの入力端に与えられる。

ＩＤｔ−Ｉｔ ｌ３ ＝Ｉ、、−Ｉｒ２ （１） この結果、加算増幅器ＡＤの出力電圧Ｅ。

は第２図破線に示すように人力信号とともに増大する。

更に、入力信号が増大し、定電流源Ｉｉが第２の設定電
流源３の設定電流値■ｒ３より大きくなる範囲（Ｉｉ〉
■、３）では、この設定電流源３から設定電流値■ｒ３
がトランジスタＱ６に流入すると同時に、カレント・ミ
ラー回路ＣＭ３の動作によって■２＝１６となるように
（２）式に示されるような電流ｉＤ２が第２図ハの領域
に示すようにダイオードＤ２を介して加装増幅器ＡＤの
入力端からトランジスタＱ６に流入する。

１Ｄ２−１６−Ｉｒ３ ＝Ｉ２ Ｉｒ３ ＝■ｉ−■ｒ３（２） この電流ｉＤ□はダイオードＤ１を流れる電流ＩＤｔと
は流れ方向が逆である。

加算増幅器ＡＤは、ダイオードＤ４．Ｄ２を介して流れ
る電流を加算することによって、加算増幅器ＡＤの出力
電圧Ｅ□は第２図ハの領域に示すようにその増大傾向が
減少する。

よって、人力信号に対応する定電流Ｉｉと加算増幅器Ａ
Ｄの出力電圧Ｅ。

は、設定電流値■ｒ２゜Ｉｒ３で折点が決まる折線関数
関係とすることがでる。

第３図は本発明の他の実施例を示す具体的な接続図であ
る。

図において、１は人力信号電圧Ｅ１をこれに対応した定
電流に変換するための回路で、ここでは、人力信号電圧
Ｅ１を抵抗ｒｉを介して人力する演算増幅器ＯＰ１と、
この演算増幅器ＯＰ１の出力端にペースが接続されたト
ランジスタＴｒ。

〜Ｔ およびトランジスタＴｒｏ〜Ｔｒｎのエミツｎ りに接続された抵抗Ｒ６−Ｒ，で構成されている。

ＱＯＩ ｙ Ｑｔ ｒ ＱＯ２、Ｑ２ 、ＱＯ３＋ Ｑ
３ ＋ ”・Ｑｏ ｎ ｔＱｎはそれぞれカレント・ミ
ラー回路を構成するトランジスタである。

人力信号電圧Ｅｉは、定電流源変換回路１で定電流信号
に変換される。

トランジスタＴｒ、〜Ｔ、。

の各コレクタには、人力信号電圧Ｅｉに対応して変化す
る定電流１１ 、１２ 、１３・・・ｉｎが流れる。

ここで定電流１１〜ｉｎの大きさは抵抗Ｒ１〜Ｒｎによ
って決まる。

トランジスタＱ１〜ＱＪ１の各コレクタには、カレント
・ミラー回路ＣＭＯの動作によってそれぞれ対応するト
ランジスタＱ。

１＋ ＱＯ２〜Ｑｏ ｎのコレクタに流れる電流と同じ
大きさの電流１１〜ｉｏがそれぞれ流れる。

各トランジスタＱｎ ＋ Ｑｔ２ 、Ｑ２１ ｓ Ｑ２
２ ＋ 〜Ｑｎ１゜Ｑｎ２はそれぞれカレント・ミラー
回路ＣＭ１ 。

ＣＭ２〜ＣＭｎを構成しており、一方のトランジスタＱ
１□、Ｑ２１・・・Ｑｎｔのコレクタは、トランジスタ
Ｑ１．Ｑ２・・・Ｑｎのコレクタに接続され、他方のト
ランジスタＱ１２ 、Ｑ２２・・・Ｑｎ２はベース接地
されたトランジスタＴ、 、 Ｔ２・・・Ｔｎと抵抗ｒ
１＋ ｒ２・・・ｒ、でそれぞれ構成される設定定電流
源に接続されている。

各設定定電流源から流出される定電流値１ｒ、〜ｌｒｎ
は抵抗ｒ１〜ｒｎの値によって決まり、この値を選定す
ることによって接点を決定する。

ＶＲＦは定電圧源で、各設定定電流源に一定電圧を供給
する。

ダイオードＤ１．Ｄ２・・・Ｉ）ｎはカレント・ミラー
回路ＣＭ１．ＣＭ２・・・ＣＭｎを構成する２個のトラ
ンジスタのうちいずれか一方のトランジスタのコレクタ
と、加算増幅器Ａ、Ｄの入力端間に接続され、ダイオー
ドの接続方向と、トランジスタのいずれかを選択するこ
とによって折点方向を変えることができる。

ＯＦ２は反転増幅器である。

このように構成した実施例装置によれば、入力直流電圧
信号Ｅｉと反転増幅器ＯＰ３からの出力電圧Ｅ。

との関係を、折線関数関係とすることができ、その折点
は設定定電流を構成する抵抗ｒ１〜ｒｎの値をそれぞれ
調整することによって、また折線信号の傾斜角は抵抗Ｒ
１〜ＲｎあるいはトランジスタＱ。

１とＱｈ 、ＱＯ２とＱ２・・・の各エミッタと電源ラ
イン間に直列抵抗を接続し、この直列抵抗値を変えるこ
とによって調整できる。

ここで、１、〜ｉｎを変えるとこれに応じてダイオード
Ｄ１〜Ｄｎを流れる電流が変わるだけであることから、
傾斜角を折点位置とは独立して調整できる。

なお、この実施例において、人力信号が電流信号で与え
られる場合には、定電流源変換回路１は第４図に示すよ
うな回路に変更すればよい。

また、カレント・ミラー回路ＣＭＯにおいて、これらを
構成するトランジスタＱｏ７．Ｑ、〜Ｑｏｎ、Ｑ１０に
第５図に示すようなマルチコレクタのものを用いてもよ
い。

以上説明したように、本発明によれば、折点や傾斜角等
の設定、調整が容易な折線関数信号発生装置が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は第１図装置の特性説明図、第３図は本発明の他の実
施例を示す具体的接続図、第４図は本発明に用いられる
定電流源変換回路の他の例を示す接続図、第５図はカレ
ント・ミラー回路を構成するトランジスタの他の例を示
す説明図である。 １・・・・・・定電流源変換回路、２，３・・・・・・
設定定電流源、ｃＭ１〜ＣＭ３・・・・・・カレント・
ミラー回路、Ｄ４．Ｄ２・・・・・・ダイオード、ＡＤ
・・・・・・加算増幅器、ＯＵＴ・・・・・・出力端子
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人力信号に対応して変化する複数の電流を発生さぜ
   るカレント・ミラー回路、２つのトランジスタで構成さ
   れ一方のトランジスタには前記カレント・ミラー回路で
   得られる電流が供給され他方のトランジスタには折点に
   相当する設定電流が供給される複数個のカレント・ミラ
   ー回路、これら複数個のカレント・ミラー回路から得ら
   れる人力信号に対応して変化する電流と設定電流との偏
   差に比例した電流がそれぞれダイオードを介して与えら
   れる加算増幅器を具備し、前記加算増１幅器の出力端か
   ら折線関数信号を得るようにした折線関数信号発生装置
   。