JPS605745Y2 - 交流−直流変換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （ａ） 技術分野 本案は交流信号を直流信号に変換する交流−直流変換器
に係り、特に直流変換出力の非直線性を補償することが
可能な交流−直流変換器の改良に関する。

（ｂｌ 従来技術 一般的な交流−直流変換器としては第１図のように所定
の変成比をもった変成器１と、前記変成器１により入力
交流信号ＥＡを変成した信号Ｅａを整流する全波整流回
路Ｒｆと全波整流回路出力を平滑するコンデンサＣによ
り構成される交流−直流変換回路２とから戊っている。

しかしこの第１図の構成によれば、入力交流信号ＥＡと
直流出力ＥＤの関係は、変成器１の小入力域特性が非直
線であることや、全波整流回路Ｒｆの整流器の順方向電
圧降下等により非直線特性となってしまう欠点があった
。

この非直線特性のほとんどは第２図ａのようになってい
る。

従ってこのような場合第２図ａの特性は第２図すに示さ
れるように点Ｐで交わる傾きｍｌの直線１１と傾きｍ２
の直線ｔ）２の合成特性で近似できると考え、直線１２
の傾きｍ２を直線１１の傾きｍｌと等しくする方法を用
いて非直線特性の補償を行なっていた。

従来用いられていた構成は第３図に示されるように非反
転入力端子を接地した演算増幅器Ａと入力抵抗ＲＡと帰
還抵抗ＲＢと、Ｒ１３に並列に接続した定電圧ダイオ−
トノと抵抗器Ｒ０から戒る非直線増幅回路３を交流−直
流変換回路２の後段に設け、入力交流信号ＥＡが第２図
すのＥＡｌに対してＥＡ≦Ｅ月の場合は、 とし、 Ｋ：定数 ＥＡ≧ＥＡ１の場合は、 Ｋ：定数 ■ｚ：定電圧ダイオードＺＤのツェナー電圧とすること
で、ＥＡ≧ＥＡ□の増幅度をＥＡ≦ＥＡ１の増幅度より
低下させて非直線性の補償を行なっていた。

この場合前述の第２図すの直線１１の傾きｍｌと直線１
２の傾きｍ２と■式の傾きＲ８／ＲＡと■式の傾きＲｎ
Ｒｃ／ＲＡ（ＲＢ＋Ｒｃ）及び入力交流信号ＥＡと直流
出力Ｖ。

の関係は第４図に示される特性となる。

しかしこの第３図の方法によると、第２図すの直線ｅ１
ど直線１２の傾きｍ１９ｍ２が等しい場合や非常に近似
している場合は第３図のＲ６を取り除くか、あるいは非
常に高抵抗にしなければならないという不具合がある。

またＲ６を高抵抗にした場合、抵抗端子間の漏れ電流等
による等価抵抗戒分の影響があり、ＲＣの値が不安定に
なってしまうので、この対策を施さないと実用化できな
い等の欠点がある。

さらに第３図の非直線増幅回路３の増幅度を変えた場合
は、定電圧ダイオードかのツェナー電圧も変わるので、
これを見直す必要がある腰当然Ｒ６の値も変更すること
が必要になってくる不具合もあった。

（Ｃ） 本案の目的 本案の目的は上述の不具合や欠点を除去し、簡単な構成
て非直線特性の補償を零から非常に大きな値まで、高抵
抗の抵抗器等を使用することなく設定可能な直線性補償
回路を有する交流−直流変換器を提供しようとするもの
である。

（ｄ） 本案の構成 以下、本案の一実施例について図面を用いて詳述する。

第５図に於いて、１は入力交流信号ＥＡを絶縁しＥａに
変成する変成器、２は変成された交流信号Ｅａを直流信
号ＥＤに変換する交流直流変換回路、４は交流直流変換
回路２の出力を所定の非線形特性に変換する非線形回路
で交流−直流変換回路２の出力端子Ｐ１と出力共通端子
１２間に接続される。

非線形回路４は前記出力端子Ｐ１側をカソードとする定
電圧ダイオードＺＤと、ＺＤのアノード側と前記出力共
通端子１２間に直列に接続される抵抗器Ｒ□、Ｒ２とで
構成されている。

５は反転増幅回路で、少なくとも反転入力端子Ｓ１と非
反転入力端子Ｓ２と出力端子Ｓ３を有する演算増幅器Ａ
と前記交流−直流変換回路２の出力端子Ｐ１と前記入力
端子８１間に接続される入力抵抗Ｒ１と端子Ｓ１とＳ３
間に接続される帰還抵抗Ｒｐで構成され、また端子Ｓ２
は前記非線形回路４の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点イとを接
続１７端子Ｓ３は反転増幅回路５の出力端子Ｐ３に接続
される。

（ｅ） 本案の作用 次に以上のように構成された本案の作用について、第５
図の構成図と第６図の動作特性図により説明する。

変成器１に入力交流信号ＥＡを印加した場合、交流−直
流変換回路２の出力ＥＤは第２図ａの特性のようになる
。

第６図ａの特性は第２図すの特性のように傾きｍｌの直
線１１と傾きｍ２の直線１２から得られる合成特性と考
えられ、傾きｍｌの直線１１と傾きｍ２の直線１２の交
点Ｐの電圧ＥＡＩが非線形回路４の定電圧ダイオードか
のゼナー電圧ｖ２に相当する。

反転増幅回路５に交流−直流変換回路２の出力ＥＤを印
加した場合に、出力ＥＤと非線形回路４の定電圧ダイオ
ードかのゼナー電圧ｖ２との関係がＥＤ≦ｖ２であれば
非線形回路４は動作しない。

従って、反転増幅回路５の演算増幅器Ａの非反転入力端
子Ｓ２に印加されるオフセット電圧■ＯＦも零となるか
ら、反転増幅回路５は単なる反転増幅器として動作し、
反転増幅回路５の増幅度が例えば１″の場合出力Ｖ。

は傾きｍｌの直線特性となる。

次に交流−直流変換回路２の出力ＥＤと非線形回路４の
定電圧ダイオードＺＤのゼナー電圧Ｖｚとの関係がＥＤ
≧■２のとき非線形回路４から反転増幅回路５の演算増
幅器Ａの非反転入力端子Ｓ２に印加されるオフセット電
圧Ｖｏｐも零となるから、反転増幅回路５は単なる反転
増幅器として動作し、反転増幅回路５の増幅度が例えば
１゛の場合出力Ｖｏは傾きｍｌの直線特性となる。

次に交流変換−直流変換回路２の出力ＥＤと非線形回路
４の定電圧ダイオードＺＤのゼナー電圧■２との関係が
ＥＤ≧ｖ２のとき非線形回路４から反転増幅回路５の演
算増幅器Ａの非反転入力端子Ｓ２に印加されるオフセッ
ト電圧■。

。は第６図すに示すように交流−直流変換回路２の出力
ＥＤに比例して変化する。

したがって反転増幅回路５は交流−直流変換回路２の出
力Ｅつに比例したオフセット電圧■。

７を反転増幅回路４の演算増幅器Ａの非反転入力端子Ｓ
２に印加された差動増幅回路として動作を行うことにな
り、反転増幅回路５の増幅度は見掛上低下したことにな
る。

ＥＤ≧Ｖｚの時は出力ＶＯＥＤ特性において抵ａｌ、
Ｒ２の比を変えることにより出力■０特性を傾きｍ２か
ら傾きｍｌ’の直線特性を得ることも可能となる。

したがって傾きｍｌ’を傾きｍｌになるように抵抗Ｒ１
とＲ２の比をえらべば入力交流信号ＥＡに比例した直流
出力■ｏを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な交流−直流変換器の構成図、第２図は
第１図の動作特性図、第３図は従来の直線補償回路付き
交流−直流変換器の構成図、第４図は第３図の動作特性
図、第５図は本案の交流−直流変換器の構成図、第６図
は第５図の動作特性図である。 １：変成器、２：交流−直流変換回路、４：非線形回路
、５：反転増幅回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力交流信号の変成と入出力間の絶縁を行う変成器と、
   この変成器の出力信号を直流に変換して出力する交流−
   直流変換回路と、この交流−直流変換回路の出力端子間
   に直列接続された非線形素子および分圧抵抗器を有する
   非線形回路と、演算増幅器の反転入力端子を入力抵抗器
   を介して前記交流−直流変換回路の一方の出力端子に接
   続し、前記反転入力端子および出力端子間に帰還抵抗器
   を接続し、非反転入力端子を前記非線形回路の分圧抵抗
   器の出力端子に接続しかつ前記交流−直流変換回路の他
   方の出力端子と前記演算増幅器の出力端子間から出力信
   号を生じる反転増幅回路とから構成された交流−直流変
   換器。