JPS60103718A - 発振回路 - 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】 この発明は、発振回路に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種の発振回路として、第１図に示すような回
路が知られている。第１図で、１及び２は電源（電圧ｖ
”、ｖ）、３　ハ比較器（ＣＯＭ）　、４はコンデンサ
（容量Ｃ）、５は時定数用抵抗（抵抗値ＲＦ　）、６及
び７は基準電圧用抵抗（抵抗値Ｒ＋　、Ｒ２　）、８は
出力端子である。図において、電源１は、アースと比較
器３の一方の電源端子に接続される。電源２は、アース
と比較器３の他方の電源端子に接続される。コンデンサ
４は、比較器３の反転入力端子とアースの間に接続され
、時定数用抵抗５は、比較器３０反転入力端子と出力端
子の間に接続される。また基準電圧用抵抗６は、比較器
３の非反転入力端子とアースの間に接続され、基準電圧
用抵抗７は、比較器３の非反転入力端子と出力端子の間
に接続される。比較器３の出力端子は、出力端子８に接
続される。次に第２図を用いて、第１図に示す回路の動
作を説明する。

図で、■ｏは、比較器３の反転入力端子３の電圧、へは
、非反転入力端子の電圧、孔は出力端子３の電圧である
。電源ψ及びｆが供給され、比較器３の出力■。が正の
電圧■♂になっている場合、非反転入力端子の電圧外は
次式で表わされる。

次に反転入力端子の電圧■は、次式で表わされる。

−九−１ Ｖｏ＝′ｖｏ＋（１−ｅＣＲＦ）（２）（２）式よシ、
ｖｏはコンデンサＣと抵抗ＲＦの時定数で充電され、一
定の時間で（１）式で表わされた電圧■、に達する。Ｖ
ｏがＶＲに達すると、比較器３は反転し、その出力屹は
負の電圧先−となり、）及び■。

は次式で表わされる。

２ Ｖ、　＝　Ｖ、、−、（１−ｅ　ＣＲＦ　）　（４１し
たがって、Ｖｏは負の電圧に充電され、同様に負の電圧
である気まで変化する。礪が入に達すると、比較器３が
反転し、初期の動作状態に戻る。以上の動作によシ、出
力端子８には、図に示すように反復する矩形波出力犯が
得られる。

以上の動作において一１鬼の正電圧の期間（ｔｌ）及び
負電圧の期間（ｈ）は、コンデンサ４の容量Ｃ及び抵抗
５の抵抗値几Ｆに、また抵抗６及び７の値馬、＆が決定
された場合にｌｄ　ｆｉ１式ないしく４）式から出力電
圧■。及び屹−に依存することが判る。

ここでＶ及びＶ。−は、比較器３の正及び負の出力電圧
であシ、電源１及び２から供給される。ここで、例えば
出力電圧外の正電圧の期間ｔ、と負電圧の期間ｔ２を同
じにするとすれば、（１１ｆ！いしく４）式より次の免
件が満足する必要がある。

ＩｖＯｌ　”　１Ｖｏｌ　（５） 比較器３は、通常出力電圧を一定に保つ機能はなく供給
される電源電圧に依存する。したがって（５）式は次の
ように表わせる。

＋Ｖ＋＋　＝　＋ｖ　Ｉ　（６１ このため、出力鬼の正及び負の電圧の期間を同一とする
ためには、２個の電源の電圧ｆ及び■−を調整し、同一
にする必要がある。このことは、このように正と負の電
圧の期間の比を一定値に保って使用する用途の場合、電
源の変動によシその比が変化する欠点となっていた。

〔発明の目的〕

この発明は、前記欠点を解消し、電源電圧の変動に対し
て安定に動作する回路を提供することを目的としたもの
である。

〔発明の要点〕

この発明は、２個の電流比の一定々電流源をそれぞれ充
電用及び放電用として用い、その一方をスイッチで断続
することによシコンデンサの充放電を行うことによって
、比較器の出力電圧すなわち電源電圧の影響をなくした
ものである。

〔発明の実施例〕

第３図はこの発明の実施例、第４図はその具体的な回路
図、第５図はその動作を示す図である。

第４図において、９は充電用電流源、９０１ないし９０
５は充電用電流源９を構成するトランジスタ及び抵抗、
１０は放電用電流源、１０１ないし１０２は放電用電流
源１０を構成するトランジスタ、１１はスイッチ、１２
は電流制限抵抗である。

また図で、第１図と同一の記号ないし同一の素子を示す
。

第３図において、充電用電流源９は電源１と比較器３の
反転入力端子との間に接続される。また放電用電流源１
０は、比較器３と電源２の間にスイッチ１１を介し接続
される。スイッチ１１は、電流制限抵抗１２を介して接
続された比較器３の出力によシ断続される。ここで、電
流源９と１０は電流比が一定となるように構成される。

次に、第４図を用いてよシ具体的に説明すると、充電用
電流源９は、トランジスタ９０１ないし９０３及び電流
設定用抵抗９０４ないし９０５により電流ミラー回路と
して構成される。トランジスタ９０１及び９０２のエミ
ッタは電源１に接続され、９０３のエミッタは、抵抗９
０４を介し電源１に接続される。トランジスタ９０１な
いし９０３のベースは互いに接続され、トランジスタ９
０１のコレクタに接続される。トランジスタ９０１のコ
レクタは抵抗９０５を介しアースに接続され、トランジ
スタ９０２及び９０３のコレクタは、それぞれ放電用電
流源を構成するトランジスタ１０１及び比較器３の反転
入力端子に接続される。ここでトランジスタ９０１のコ
レクタ電流をＩ、９０２のコレクタ電流を■３．９０３
のコレクタ電流を■、とすると、トランジスタ９０１な
いし９０３は電流ミラー回路を構成しているため、次の
関係式が成シ立つ。

Ｉ　＝　ｌ３ｆ７１ １、　Ｒｑ ■エエ、８　ｋＴ　（８） Ｒ：抵抗９０４の抵抗値 ｑ：電気素量（１，６Ｘ１０　Ｃ） ｋ：ボルツマン定数（８，６３ｘ　１０　ｅＶ／　’Ｋ
）Ｔ：絶対温度 （８）式よシ、通常の用途における電流値（ＩＸＩＯ″
〜ｌＸ１ｏ　Ａ）及び抵抗値（０〜１×１０５０）にお
いては次の関係が成り立つ。

Ｉ≧Ｉ、　（９１ また（８）式よシ、■と■１の比は抵抗値Ｒによシ決定
できることが判る。放電用電流源工ｏは、トランジスタ
１．０１及び１０２により電流ミラー回路として構成さ
れる。１−ランリスタ１０１及び１０２のエミッタは電
源２に接続される。トランジスタ１０１及び１０２０ベ
ースは、互いに接続され、トランジスタ１０１のコレク
タに接続される。トランジスタ１０１及び１０２のコレ
クタは、それだれトランジスタ９０２及び比較器３の反
転入力端子に接続される。トランジスタ１０１に流れ込
む電流は■３であり、トランジスタ１０２のコレクタ電
流を工２とすると、トランジスタ１０１及び１０２は電
流ミラー回路を構成していることがら■３と１２は次の
関係式で表わされる。

ｌ３＝Ｉ２　（ｔｏ） 以上から、それぞれの電流値は（７）弐々いしくＩＦ５
式より次の式で表わされる。

■＝工２＝Ｉ３≧■１　０１ 次に第５図を用いて、第３図及び第４図に示す回路の動
作を説明する。比較器３の非反転入力端子の電圧等は、
第１図と同じ回路構成であるから、（１）式及び（２）
式で表わされる。比較器３０反転入力端子の電圧Ｖ。は
、比較器３の出力Ｖ。が正電圧の場合、スイッチ１１に
よシ放電用電流源１０はしゃ断され、充電用電流源９よ
シの電流工１によってコンデンサ４が充電される。この
ときの電圧■は、次式で表わされる。

Ｖｏが（１）式で表わされるへに達すると、比較器３が
反転し、スイッチ１１によシ放電用電流源１０が導通す
る。このときの電圧Ｖ。は次式で表わされる。

０９式より■２≧工、であるから、又は放電され、（３
）式で表わされるＶＲまで変化する。ＶｏがＶｌｌＫ達
すると、比較器３は再び反転し、初期の動作状態に復帰
する。以上の動作によシ、出力端子８には図に示すよう
に反復する矩形波出力が得られる。

ここで（１２式及び←■式から、鬼の正電圧の期間１゜
と負電圧の期間ｔ、の比は、次式で表わされる。

（１４）式よシ、ｔ、及びｔ２の比は■、及び■２の比
によシ決定され、孔の電圧Ｖ。＋及びＶ；には影響され
ないことが判る。また、■、と１２の比は（７）式ない
し００式よシ、抵抗９０４の抵抗値により決定される。

以上から、第５図の破線で示すように、電源ｒが減少し
Ｖ。＋が減少した場合においても、Ｖｏの正電圧の期間
（ｔ、）と負電圧の期間（ｔ２）の比は変化することが
ない。

〔発明の効果〕

この発明によれば、コンデンサ４の充電及び放電を電流
比の一定な定電流源とスイッチにより構成したことによ
り、電源電圧に影響されガい出力Ｖ０の正及び負の電圧
の期間の比を有する発振回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発振回路、第２図はその動作、第３図は
本発明の一実施例、第４図はそのよシ具体的な回路構成
、第５図はその動作特性をそれぞれ示す。 １，２・・・電源、３・・・比較器、４・・・コンデン
サ、５・・・時定数用抵抗、６，７・・・抵抗、８・・
・出力端子、９・・・充電用電流源、１０・・・放電用
電流源、１１・・・スイッチ、１２・・・電流制限抵抗
。 ？＋　（３） 牙？　（３） 第３図 才、４１￥１ 才Ｓ（３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧比較器と、電圧比較器の一方の入力端子に接続され
   たコンデンサと、電圧比較器の出力状態によシ該コンデ
   ンサを充放電する手段と、電圧比較器の他方の入力端子
   に接続され、電圧比較器の出力状態により異なる二つの
   基準電圧を発生する手段とを備えた発振回路において、
   前記コンデンサを充放電する手段を、二個の充電用及び
   放電用の定電流源と、放電用定電流源を比較器の出力状
   態により断続するスイッチとによシ構成し、充電用定電
   流源の電流値を放電用定電流源の電流値以上の値に設定
   すると共に、充電用定電流源と放電用定電流源の電流値
   の比を電流ミラー回路により一定になるよう構成するこ
   とを特徴とする発振回路。