JPS606577B2 - 逆対数特性電圧制御発振器 - Google Patents
逆対数特性電圧制御発振器Info
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- JPS606577B2 JPS606577B2 JP52135919A JP13591977A JPS606577B2 JP S606577 B2 JPS606577 B2 JP S606577B2 JP 52135919 A JP52135919 A JP 52135919A JP 13591977 A JP13591977 A JP 13591977A JP S606577 B2 JPS606577 B2 JP S606577B2
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Description
本発明は入力電圧−発振周波数特性の逆対数直線性（特
性を対数グラフにプロットしたときの直線性）を簡単に
改善できる逆対数特性の電圧制御発振器に関するもので
ある。 従来より、ミュージック・シンセサィザなどの電圧制御
型の電子楽器においては、電圧制御発振器が音源として
用いられており「鍵盤回路で発生される各鍵に対応した
等差電圧を逆対数増幅器で逆対数変換し、その出力電圧
でリニアな特性の電圧制御発振器を駆動することによっ
て、各鍵に対応した音階周波数を得ている。 周知のように電子楽器の音階周波数の精度は通常士０．
１％以内が要求されるため、逆対数増幅器と電圧制御発
振器の直線性は非常にシビアなものとなる。このような
優れた直線性を持つ逆対数増幅器や電圧制御発振器は非
常に高価であり、一般大衆向けの製品にはとても使用で
きない。そこで、安価ではあるがあまり直線性の良くな
い逆対数増幅器と電圧制御発振器が使用されることにな
る。従釆より、電圧制御発振器については直線性の改善
が数多くなされている。 例えば、椿公昭３７−５７７１「周波数変調方式」や、
持関昭４９−４６３６７「電圧−周波数変換器ハ さら
に文献、谷口、酒井「リセット形電圧一周波数変換器の
直線性改善の一方式ト電子通信学会論文誌、Ｖｏｌ．５
８−Ｄ、Ｎｏ．９ｐｐ，５１６一５２１、１９７５年９
号などに詳しく記載されている。しかしながら、逆対数
増幅器の逆対数直線性の改善の方法は数少く、また高価
で特性の良い半導体素子を使うなど高価になる要因が多
い。したがってト逆対数増幅器とＩＪニア特性の電圧制
御発振器を組み合わせた形の逆対数特性の電圧制御発振
器を安価な回路で実現した場合には、どうしても逆対数
直線性が悪くならざるを得なかつた。本発明は上記のよ
うな欠点を除去するためになされたものであり、逆対数
増幅器とりニア特性の電圧（または電流）制御発振器を
組み合わせた形の逆対数特性電圧制御発振器において、
リニア特性の電圧（または電流）制御発振器の時定数用
キャパシ外こ直列に接続された直線性補正用抵抗の値を
最適値より大きくとることによって、逆対数増幅器の特
性をも含めて逆対数直線性を改善しようとするものであ
る。 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。 第１図に本発明の一実施例の回路構成図を示す。１は逆
対数増幅器であり、制御電圧Ｖｉをその逆対数に比例し
た電流ｌｃに変換るものである。 ２は電流制御発振器であり、逆対数増幅器１の出力電流
ｌｃを制御入力として「電流ｌｃに比例した周波数らで
発振するものである。 前記の逆対数増幅器１と電流制御発振器２とで逆対数特
性の電圧制御発振器を構成している。逆対数増幅器竃は
周知の回路であり、例えば、文献ＲｏｂｅれＣＤ。ｂｋ
ｉｎ 、‘‘ＬｏｇａｒｉｔｈｍｉＣ Ｃｏｎｖｅｒｔ
ｅ笹 ”「 ＩＥＥＥＳｐｅｃｔｍｍ．ｐｐ．６９−７
２、ＮｏｖＪ９６９に記載されているものと同様である
。１川ま高入力インピーダンスの差動増幅器であり、非
反転入力が接地されている。 ＴｒｌとＴｒ２はベースーェミツタ間電圧ＶＢＢ対コレ
クタ電流ｌｃ特性が良く揃ったベア・トランジスタであ
り、Ｔｒ２が逆対数変換用に、Ｔｒ，が逆飽和電流打消
し用にそれぞれ用いられている。電源＋Ｖｃｃと差動増
幅器１０の反転入力端子との間に接続された抵抗Ｒｒは
トランジスタＴｒ，にリファレンス電流ＩＲ（＝Ｖｃｃ
／Ｒｒ）を流すためのものである。ＲＴは温度Ｔ（Ｋ）
の変化に対応して抵抗値が変化する感温抵抗である。１
１と１２は逆対数増幅器１の周波数安定度を良好に保つ
ための抵抗とキャパシタである。 Ｔｒ，とＴｒ２が共に１＝ＩＳｅｘｐ（ｑＶＢＥ／ｋＴ
）．．．…
性を対数グラフにプロットしたときの直線性）を簡単に
改善できる逆対数特性の電圧制御発振器に関するもので
ある。 従来より、ミュージック・シンセサィザなどの電圧制御
型の電子楽器においては、電圧制御発振器が音源として
用いられており「鍵盤回路で発生される各鍵に対応した
等差電圧を逆対数増幅器で逆対数変換し、その出力電圧
でリニアな特性の電圧制御発振器を駆動することによっ
て、各鍵に対応した音階周波数を得ている。 周知のように電子楽器の音階周波数の精度は通常士０．
１％以内が要求されるため、逆対数増幅器と電圧制御発
振器の直線性は非常にシビアなものとなる。このような
優れた直線性を持つ逆対数増幅器や電圧制御発振器は非
常に高価であり、一般大衆向けの製品にはとても使用で
きない。そこで、安価ではあるがあまり直線性の良くな
い逆対数増幅器と電圧制御発振器が使用されることにな
る。従釆より、電圧制御発振器については直線性の改善
が数多くなされている。 例えば、椿公昭３７−５７７１「周波数変調方式」や、
持関昭４９−４６３６７「電圧−周波数変換器ハ さら
に文献、谷口、酒井「リセット形電圧一周波数変換器の
直線性改善の一方式ト電子通信学会論文誌、Ｖｏｌ．５
８−Ｄ、Ｎｏ．９ｐｐ，５１６一５２１、１９７５年９
号などに詳しく記載されている。しかしながら、逆対数
増幅器の逆対数直線性の改善の方法は数少く、また高価
で特性の良い半導体素子を使うなど高価になる要因が多
い。したがってト逆対数増幅器とＩＪニア特性の電圧制
御発振器を組み合わせた形の逆対数特性の電圧制御発振
器を安価な回路で実現した場合には、どうしても逆対数
直線性が悪くならざるを得なかつた。本発明は上記のよ
うな欠点を除去するためになされたものであり、逆対数
増幅器とりニア特性の電圧（または電流）制御発振器を
組み合わせた形の逆対数特性電圧制御発振器において、
リニア特性の電圧（または電流）制御発振器の時定数用
キャパシ外こ直列に接続された直線性補正用抵抗の値を
最適値より大きくとることによって、逆対数増幅器の特
性をも含めて逆対数直線性を改善しようとするものであ
る。 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。 第１図に本発明の一実施例の回路構成図を示す。１は逆
対数増幅器であり、制御電圧Ｖｉをその逆対数に比例し
た電流ｌｃに変換るものである。 ２は電流制御発振器であり、逆対数増幅器１の出力電流
ｌｃを制御入力として「電流ｌｃに比例した周波数らで
発振するものである。 前記の逆対数増幅器１と電流制御発振器２とで逆対数特
性の電圧制御発振器を構成している。逆対数増幅器竃は
周知の回路であり、例えば、文献ＲｏｂｅれＣＤ。ｂｋ
ｉｎ 、‘‘ＬｏｇａｒｉｔｈｍｉＣ Ｃｏｎｖｅｒｔ
ｅ笹 ”「 ＩＥＥＥＳｐｅｃｔｍｍ．ｐｐ．６９−７
２、ＮｏｖＪ９６９に記載されているものと同様である
。１川ま高入力インピーダンスの差動増幅器であり、非
反転入力が接地されている。 ＴｒｌとＴｒ２はベースーェミツタ間電圧ＶＢＢ対コレ
クタ電流ｌｃ特性が良く揃ったベア・トランジスタであ
り、Ｔｒ２が逆対数変換用に、Ｔｒ，が逆飽和電流打消
し用にそれぞれ用いられている。電源＋Ｖｃｃと差動増
幅器１０の反転入力端子との間に接続された抵抗Ｒｒは
トランジスタＴｒ，にリファレンス電流ＩＲ（＝Ｖｃｃ
／Ｒｒ）を流すためのものである。ＲＴは温度Ｔ（Ｋ）
の変化に対応して抵抗値が変化する感温抵抗である。１
１と１２は逆対数増幅器１の周波数安定度を良好に保つ
ための抵抗とキャパシタである。 Ｔｒ，とＴｒ２が共に１＝ＩＳｅｘｐ（ｑＶＢＥ／ｋＴ
）．．．…
【１１（ただし「 １はコレクタ電流、ｌｓ
は逆飽和電流、Ｖ８８はベースーェミッタ間電圧「 ｑ
は電子電荷量、ｋはボルッマン定数「Ｔはケルビン温度
（Ｋ）である。）の電圧−電流特性式を有しているとす
れば、逆対数増幅器１の出力電流ｌｃはｌｃ＝ＩＲｅｘ
ｐ（ｑＶＢノｋＴ）…．．．【２）と表わせる。ただし
「ＶＢはＴｒ２のベース電圧であって「制御入力電圧を
ＶｉとしたときＶＢ：；害；Ｖｉ……‘３｝ となる。 従って、‘２’「■式から逆対数増幅器１の出力電流ｌ
ｃはＲ， ＩＣ＝ＩＲｅＸｐ時甲に。 Ｖｉト（４）となる。 ｛４｝式で感温抵抗ＲＴの抵抗値が「 ＲでノＴ（Ｒｉ
十ＲＴ＝Ｍ（定数）を満足するように設定すれば「■式
は，Ｃ＝，ＲｅＸｐ（学・ｖｉ）肌【５１ となって「出力電流ｌｃは温度変化に対して安定となる
。 ｛５ーの対数をとればｌｏｇｉｃ＝ｌｏｇ・Ｒ＋ｑ塾生
豊。 Ｖ三…｛６’となってｔ制御電圧Ｖ；対出力電流ｌｏｇ
ｉｃの特性は第２図の理想的特性（破線）に示す如く直
線となる。すなわち理想的な逆対数変換特性を呈するこ
とになるのであるが、実際のトランジスタの電圧−電流
特性は「 文献（Ｐａｔｅｒｓｏｎ．Ｗ．Ｌ．、‘‘Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｉＣａｔｉ。ｎ ａｎｄ Ｌｏｇａｒｉｔ
ｈｍｉＣ ＣｏｎＶｅ岱ー。ｎｂｙ Ｏｐｅｒａｔ
ｉｏｎａ】 Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒＣｉｒｃｕｉｔｓ ’’「 Ｔｈｅ Ｒｅ
ｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｌｎｓｔｍ
ｍｅｎＧ。Ｖｏｌ。３４、Ｎｏ．１２、ｐｐ．１３１１
−１３１６、Ｄｅｃ．１９６３）の第１３１２頁の■式
に示されているように、オーミツク抵抗Ｒの影響により
、｛１）式ではなくて、・＝ＩＳｅＸｐ〔ｑ（ＶＢ耳−
・Ｒ）ノｋＴ〕．・・のとなる。 従って、逆対数増幅器１の出力電流ｌｃは、ｌｃ＝ＩＲ
ｅｘｐ〔ｑ ｛ＶＢ−Ｒ（ｌｃ−ＩＲ）｝ノｋＴ〕……
…｛８｝となる。 （３’式を（８ー式に代入すれば「ＩＣ＝ＩＲｅＸｐ（
学ｖｉ）・ｅＸｐ〔−洋（ＩＣ−ＩＲ）〕．・・．・…
・となり、対数をとれば、１０９Ｃ＝・０ｇ・Ｒ十ｑＭ
書ｇｅ‐Ｖｉ−ｑ宅竿ｇｅく・Ｃ−・Ｒ〉‐‐‐‐‐‐
‐‐‐ｏＱとなる。‘１０式の第３項はオーミック抵抗
Ｒがゼロでないために発生した項であり、負符号をもち
、コレクタ電流ｌｃに比例して増大する性質をもってい
る。従って、実際の逆対数増幅器１の出力電流ｌｃは第
２図の実際の特性（実線）に示す如く、制御電圧Ｖｉが
、またはコレクタ電流ｌｃが増大すればするほどよけし
、に理想的特性を下まわって直線性（対数グラフ上での
）が悪化した状態になつている。次に電流制御発振器２
について第１図、第３図および第４図を用いて説明する
。 ２Ｍま高入力インピーダンスの電圧比較器であり、その
非反転入力端子に印加された電圧ＶＴＨを閥電圧として
いる。 ２１は単安定マルチパイプレータであり、第３図のＢの
如きトリガ信号の立ち上がりエッジでトリガされ、同図
Ｃのようなパルス幅ｔｗのパルス電圧を発生する。 放電用トランジスタ２２に単安定マルチパイプレータ２
１がパルス電圧を発生している時間ｔｗだけ、時定数用
キャパシタ２３にチャージした電荷を放電する。２４は
直線性補正用抵抗（抵抗値Ｒｃ）である。 電流制御発振器２の制御電流であるｌｃは、定電圧源Ｖ
ｓから時定数用キャパシタ２３と直線性補正用抵抗２４
を介．Ｒして流れる。いま、第３図のようにＡ点の電圧
がＶＴＨより高ければ、電圧比較器２０の出力Ｂは低電
位にある。さらに電流ｌｃが流れて、キャパシタ２３の
両端電圧が大きくなるとＡ点の電圧はＶ…を下まわる。
この瞬間に電圧比較器２０の出力Ｂは高電位になり、単
安定マルチパイプレータ２１がパルス幅ｔｗのパルス電
圧を発生し、放電用トランジスタ２２がオンして、キヤ
パシタ２３を完全に放電させる。そのためキャパシタ２
３の両端電圧はゼロになる。このときのＡ点の電圧は、
第３図Ａに示す如く、Ｖｓ−Ｒｃｌｃとなる。パルス幅
ｔｗのパルス電圧がなくなると同時にトランジスタ２２
はオフし、再び充電が始まって、Ａ点の電圧は閥電圧Ｖ
ＴＨに向って直線的に降下してゆく。従ってし電流制御
発振器２は第３図のＡのような擬似鋸歯状波で発振する
ことになる。このときの周波数はｔｗ＋Ｔ′の逆数であ
る。ただし、Ｔ′はＡ点の電圧がＶｓ一ＲｃｌｃからＶ
ＴＨに降下するまでの時間である。Ｔ′は、ｒ＝（Ｖｓ
−Ｒｃｌｃ−ＶＴＨ）Ｃノｌｃ……（１１） となるから発振周波数はＬ １一 Ｌ ら＝ｔＦテ℃ＮＳ−ＶＴＨ）＋ＩＣ。 Ｗ−ＣＲ。）…・・・・・・（１２）となる。ただし、
Ｃはキヤパシタ２３の容量値である。（１２）式におい
て、抵抗２４の抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃとなるよ
うに設定すれば、分母の第２項は消失して第４図の破線
（Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃ）の如く制御電流ｌｃ対発振周波数ら
の特性は完全にリニアになる。もし、直線性補正用抵抗
２４が設けてなかったとすれば「（１２）式において、
Ｒｃ＝０となり、分母の第２項はｌｃｔｗとなって、制
御電流ｌｃに比例して増大する。この結果、電流制御発
振器２の特性は第４図の実線（抵抗Ｒｃ＝０）の如く、
制御電流ｌｃの増大につれて、リニア特性（破線の特性
）からますます下まわり、直線性が非常に思いものとな
る。なお、先に述べたように、直線性補正用抵抗２４の
抵抗値ＲｃをＲｃ＝ｔｗ／Ｃとして電流制御発振器２の
直線性を改善すること自体はすでに公３知のものであり
、たとえば文献（谷口、酒井、「リセット形電圧一周波
数変換器の直線性改善の一方式ハ信学論（Ｄ）「 Ｖｏ
ｌ．５７−Ｄ、ＮＯ．１０、ｐｐ．５１６−５２１、比
ｔ．１９７４）や特公昭３７−５７７１号公報に記載さ
れている。さて、電流制御発振器２の制御直線性を最適
に、すなわちＲｃ＝ｔｗ／Ｃに設定した状態での第１図
の逆対数特性電圧発振器の制御電圧Ｖｉの対発振周波数
ｆｏ特性の逆対数直線性（Ｖｉｌｏｇｏをプロットした
ときの直線性）は、第２図の縦軸のｌｏ塁。 をｌｏｇｏに置き換えて見た実線グラフが示めす通りに
なる。つまり、実際の逆対数増幅器１の逆対数変換特性
の悪さがそのまま現われることになり、極めて都合が悪
い。そこで、本発明では、この欠点を除去するために、
電流制御発振器２の直線性補正用抵抗２４の値Ｒｃを最
適の位置Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃから大きい方に積極的にずらす
ことによって、逆対数増幅器１の逆対数直線性の悪さを
補ない、逆対数特性電圧制御発振器の逆対数直線性を改
善しようとするものである。 すなわち、（１２）式のＲｃをＲｃ＞ｔｗノＣとするこ
とにより、分母の第２項が負で、その大きさが制御電流
ｌｃに比例して増大するため、第４図の一点鎖線（Ｒｃ
＞／ｔｗ／Ｃ）のカーブの如く、制御電流ｌｃの増大に
つれて最適直線（破線で示されるＲｃ＝ｔｗ／Ｃの場合
の特性）から増々はずれてすり上がることになる。逆対
数増幅器１の特性を示す第２図の実線のカーブ（実際の
特性胤式）に見られる理想的特性からのずり下がりを、
電流制御発振器２の特性を示めす第４図の一点鎖線のカ
ーブ（Ｒｃ＞ｔｗ／Ｃ）のずり上がりで補償することが
できる。もちろん、逆対数直線性が完全にゼロ％になる
訳ではないが、直線性補正用抵抗２４の抵抗値Ｒｃ＞ｔ
ｗ／Ｃ）を調節してやることにより簡単に実用的に十分
な逆対数直線性を得ることができる。なお、第１図の実
施例では逆対数増幅器１は電流出力、電流制御発振器２
は電流入力である場合を示したが、逆対数増幅器１の出
力に電流−電圧変換器を接続して電圧出力とし、電流制
御発振器２の入力に電圧−電流変換器を前層接続して電
圧入力として電流制御発振器としたものでも同機に実現
することができる。 また、第１図の実施例の電流制御発振器２は、時定数用
キャパシタ２３の一端が定電圧源に接続されている構成
のものであるが、本発明はこれに限定されることなく、
時定数用キャパシタ２３とこれに直列接続された直線性
補正用抵抗２４とが差動増幅器の負帰還回路に入った構
成の積分器と電圧比較器とを用いた構成の電流又は電圧
制御発振器を用いても同様に実現できる。以上のように
本発明は比較的安価な逆対数増幅器がもつ逆対数直線性
の悪さを、電気信号制御発振器に設けた直線性補正用抵
抗の抵抗値を調節設定するだけという非常に簡単かつ安
価な手段で補償することができるためＬミュージック・
シンセサィザなどの逆対数増特性電圧制御発振器を必要
とする機器に用いる場合、その利用価値は極めて高いも
のとなる。
は逆飽和電流、Ｖ８８はベースーェミッタ間電圧「 ｑ
は電子電荷量、ｋはボルッマン定数「Ｔはケルビン温度
（Ｋ）である。）の電圧−電流特性式を有しているとす
れば、逆対数増幅器１の出力電流ｌｃはｌｃ＝ＩＲｅｘ
ｐ（ｑＶＢノｋＴ）…．．．【２）と表わせる。ただし
「ＶＢはＴｒ２のベース電圧であって「制御入力電圧を
ＶｉとしたときＶＢ：；害；Ｖｉ……‘３｝ となる。 従って、‘２’「■式から逆対数増幅器１の出力電流ｌ
ｃはＲ， ＩＣ＝ＩＲｅＸｐ時甲に。 Ｖｉト（４）となる。 ｛４｝式で感温抵抗ＲＴの抵抗値が「 ＲでノＴ（Ｒｉ
十ＲＴ＝Ｍ（定数）を満足するように設定すれば「■式
は，Ｃ＝，ＲｅＸｐ（学・ｖｉ）肌【５１ となって「出力電流ｌｃは温度変化に対して安定となる
。 ｛５ーの対数をとればｌｏｇｉｃ＝ｌｏｇ・Ｒ＋ｑ塾生
豊。 Ｖ三…｛６’となってｔ制御電圧Ｖ；対出力電流ｌｏｇ
ｉｃの特性は第２図の理想的特性（破線）に示す如く直
線となる。すなわち理想的な逆対数変換特性を呈するこ
とになるのであるが、実際のトランジスタの電圧−電流
特性は「 文献（Ｐａｔｅｒｓｏｎ．Ｗ．Ｌ．、‘‘Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｉＣａｔｉ。ｎ ａｎｄ Ｌｏｇａｒｉｔ
ｈｍｉＣ ＣｏｎＶｅ岱ー。ｎｂｙ Ｏｐｅｒａｔ
ｉｏｎａ】 Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒＣｉｒｃｕｉｔｓ ’’「 Ｔｈｅ Ｒｅ
ｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｌｎｓｔｍ
ｍｅｎＧ。Ｖｏｌ。３４、Ｎｏ．１２、ｐｐ．１３１１
−１３１６、Ｄｅｃ．１９６３）の第１３１２頁の■式
に示されているように、オーミツク抵抗Ｒの影響により
、｛１）式ではなくて、・＝ＩＳｅＸｐ〔ｑ（ＶＢ耳−
・Ｒ）ノｋＴ〕．・・のとなる。 従って、逆対数増幅器１の出力電流ｌｃは、ｌｃ＝ＩＲ
ｅｘｐ〔ｑ ｛ＶＢ−Ｒ（ｌｃ−ＩＲ）｝ノｋＴ〕……
…｛８｝となる。 （３’式を（８ー式に代入すれば「ＩＣ＝ＩＲｅＸｐ（
学ｖｉ）・ｅＸｐ〔−洋（ＩＣ−ＩＲ）〕．・・．・…
・となり、対数をとれば、１０９Ｃ＝・０ｇ・Ｒ十ｑＭ
書ｇｅ‐Ｖｉ−ｑ宅竿ｇｅく・Ｃ−・Ｒ〉‐‐‐‐‐‐
‐‐‐ｏＱとなる。‘１０式の第３項はオーミック抵抗
Ｒがゼロでないために発生した項であり、負符号をもち
、コレクタ電流ｌｃに比例して増大する性質をもってい
る。従って、実際の逆対数増幅器１の出力電流ｌｃは第
２図の実際の特性（実線）に示す如く、制御電圧Ｖｉが
、またはコレクタ電流ｌｃが増大すればするほどよけし
、に理想的特性を下まわって直線性（対数グラフ上での
）が悪化した状態になつている。次に電流制御発振器２
について第１図、第３図および第４図を用いて説明する
。 ２Ｍま高入力インピーダンスの電圧比較器であり、その
非反転入力端子に印加された電圧ＶＴＨを閥電圧として
いる。 ２１は単安定マルチパイプレータであり、第３図のＢの
如きトリガ信号の立ち上がりエッジでトリガされ、同図
Ｃのようなパルス幅ｔｗのパルス電圧を発生する。 放電用トランジスタ２２に単安定マルチパイプレータ２
１がパルス電圧を発生している時間ｔｗだけ、時定数用
キャパシタ２３にチャージした電荷を放電する。２４は
直線性補正用抵抗（抵抗値Ｒｃ）である。 電流制御発振器２の制御電流であるｌｃは、定電圧源Ｖ
ｓから時定数用キャパシタ２３と直線性補正用抵抗２４
を介．Ｒして流れる。いま、第３図のようにＡ点の電圧
がＶＴＨより高ければ、電圧比較器２０の出力Ｂは低電
位にある。さらに電流ｌｃが流れて、キャパシタ２３の
両端電圧が大きくなるとＡ点の電圧はＶ…を下まわる。
この瞬間に電圧比較器２０の出力Ｂは高電位になり、単
安定マルチパイプレータ２１がパルス幅ｔｗのパルス電
圧を発生し、放電用トランジスタ２２がオンして、キヤ
パシタ２３を完全に放電させる。そのためキャパシタ２
３の両端電圧はゼロになる。このときのＡ点の電圧は、
第３図Ａに示す如く、Ｖｓ−Ｒｃｌｃとなる。パルス幅
ｔｗのパルス電圧がなくなると同時にトランジスタ２２
はオフし、再び充電が始まって、Ａ点の電圧は閥電圧Ｖ
ＴＨに向って直線的に降下してゆく。従ってし電流制御
発振器２は第３図のＡのような擬似鋸歯状波で発振する
ことになる。このときの周波数はｔｗ＋Ｔ′の逆数であ
る。ただし、Ｔ′はＡ点の電圧がＶｓ一ＲｃｌｃからＶ
ＴＨに降下するまでの時間である。Ｔ′は、ｒ＝（Ｖｓ
−Ｒｃｌｃ−ＶＴＨ）Ｃノｌｃ……（１１） となるから発振周波数はＬ １一 Ｌ ら＝ｔＦテ℃ＮＳ−ＶＴＨ）＋ＩＣ。 Ｗ−ＣＲ。）…・・・・・・（１２）となる。ただし、
Ｃはキヤパシタ２３の容量値である。（１２）式におい
て、抵抗２４の抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃとなるよ
うに設定すれば、分母の第２項は消失して第４図の破線
（Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃ）の如く制御電流ｌｃ対発振周波数ら
の特性は完全にリニアになる。もし、直線性補正用抵抗
２４が設けてなかったとすれば「（１２）式において、
Ｒｃ＝０となり、分母の第２項はｌｃｔｗとなって、制
御電流ｌｃに比例して増大する。この結果、電流制御発
振器２の特性は第４図の実線（抵抗Ｒｃ＝０）の如く、
制御電流ｌｃの増大につれて、リニア特性（破線の特性
）からますます下まわり、直線性が非常に思いものとな
る。なお、先に述べたように、直線性補正用抵抗２４の
抵抗値ＲｃをＲｃ＝ｔｗ／Ｃとして電流制御発振器２の
直線性を改善すること自体はすでに公３知のものであり
、たとえば文献（谷口、酒井、「リセット形電圧一周波
数変換器の直線性改善の一方式ハ信学論（Ｄ）「 Ｖｏ
ｌ．５７−Ｄ、ＮＯ．１０、ｐｐ．５１６−５２１、比
ｔ．１９７４）や特公昭３７−５７７１号公報に記載さ
れている。さて、電流制御発振器２の制御直線性を最適
に、すなわちＲｃ＝ｔｗ／Ｃに設定した状態での第１図
の逆対数特性電圧発振器の制御電圧Ｖｉの対発振周波数
ｆｏ特性の逆対数直線性（Ｖｉｌｏｇｏをプロットした
ときの直線性）は、第２図の縦軸のｌｏ塁。 をｌｏｇｏに置き換えて見た実線グラフが示めす通りに
なる。つまり、実際の逆対数増幅器１の逆対数変換特性
の悪さがそのまま現われることになり、極めて都合が悪
い。そこで、本発明では、この欠点を除去するために、
電流制御発振器２の直線性補正用抵抗２４の値Ｒｃを最
適の位置Ｒｃ＝ｔｗ／Ｃから大きい方に積極的にずらす
ことによって、逆対数増幅器１の逆対数直線性の悪さを
補ない、逆対数特性電圧制御発振器の逆対数直線性を改
善しようとするものである。 すなわち、（１２）式のＲｃをＲｃ＞ｔｗノＣとするこ
とにより、分母の第２項が負で、その大きさが制御電流
ｌｃに比例して増大するため、第４図の一点鎖線（Ｒｃ
＞／ｔｗ／Ｃ）のカーブの如く、制御電流ｌｃの増大に
つれて最適直線（破線で示されるＲｃ＝ｔｗ／Ｃの場合
の特性）から増々はずれてすり上がることになる。逆対
数増幅器１の特性を示す第２図の実線のカーブ（実際の
特性胤式）に見られる理想的特性からのずり下がりを、
電流制御発振器２の特性を示めす第４図の一点鎖線のカ
ーブ（Ｒｃ＞ｔｗ／Ｃ）のずり上がりで補償することが
できる。もちろん、逆対数直線性が完全にゼロ％になる
訳ではないが、直線性補正用抵抗２４の抵抗値Ｒｃ＞ｔ
ｗ／Ｃ）を調節してやることにより簡単に実用的に十分
な逆対数直線性を得ることができる。なお、第１図の実
施例では逆対数増幅器１は電流出力、電流制御発振器２
は電流入力である場合を示したが、逆対数増幅器１の出
力に電流−電圧変換器を接続して電圧出力とし、電流制
御発振器２の入力に電圧−電流変換器を前層接続して電
圧入力として電流制御発振器としたものでも同機に実現
することができる。 また、第１図の実施例の電流制御発振器２は、時定数用
キャパシタ２３の一端が定電圧源に接続されている構成
のものであるが、本発明はこれに限定されることなく、
時定数用キャパシタ２３とこれに直列接続された直線性
補正用抵抗２４とが差動増幅器の負帰還回路に入った構
成の積分器と電圧比較器とを用いた構成の電流又は電圧
制御発振器を用いても同様に実現できる。以上のように
本発明は比較的安価な逆対数増幅器がもつ逆対数直線性
の悪さを、電気信号制御発振器に設けた直線性補正用抵
抗の抵抗値を調節設定するだけという非常に簡単かつ安
価な手段で補償することができるためＬミュージック・
シンセサィザなどの逆対数増特性電圧制御発振器を必要
とする機器に用いる場合、その利用価値は極めて高いも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の具体的回路構成図、第２図
は第１図の逆対数増幅器１の特性を示す図、第３図は第
１図の電流制御発振器２の各部電圧波形図、第４図は第
１図の電流制御発振器２の特性を示す図である。 １……逆対数増幅器「 ２……電流制御発振器、２０…
…電圧比較器、２２・・・…放電用トランジスタ、２３
・…・・時定数用キャパシタ、２４……直線性補正用抵
抗。 第１図 第２図 第３図 第４図
は第１図の逆対数増幅器１の特性を示す図、第３図は第
１図の電流制御発振器２の各部電圧波形図、第４図は第
１図の電流制御発振器２の特性を示す図である。 １……逆対数増幅器「 ２……電流制御発振器、２０…
…電圧比較器、２２・・・…放電用トランジスタ、２３
・…・・時定数用キャパシタ、２４……直線性補正用抵
抗。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直列接続された時定数用キヤパシタおよび直線性補
正用抵抗、入力電気信号に比例した電流を積分する積分
回路、所定の閾電圧を有し上記積分回路の出力電圧を入
力とする電圧比較器、上記電圧比較器によって駆動され
上記時定数用キヤパシタの充放電を制御するスイツチと
から成り、かつ上記入力電気信号に比例した周波数で発
振する電気信号制御発振器と、入力電圧の逆対数に比例
した電気信号を出力し、その出力電気信号を上記電気信
号制御発振器の入力電気信号として印加する逆対数増幅
器とを具備し、上記直線性補正用抵抗の値を、上記電気
信号制御発振器の入力電気信号−発振周波数特性が最良
の直線性を呈するときの値よりも大きく設定して、上記
逆対数増幅器の入力電圧−出力電気信号特性をも含めた
入力電圧−発振周波数特性が最良の逆対数直線性を呈す
るようにしたことを特徴とする逆対数特性電圧制御発振
器。 ２ 電気信号制御発振器の入力電気信号が電流であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆対数特性
電圧制御発振器。 ３ 電気信号制御発振器の入力電気信号が電圧であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆対数特性
電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52135919A JPS606577B2 (ja) | 1977-11-11 | 1977-11-11 | 逆対数特性電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52135919A JPS606577B2 (ja) | 1977-11-11 | 1977-11-11 | 逆対数特性電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5468622A JPS5468622A (en) | 1979-06-01 |
| JPS606577B2 true JPS606577B2 (ja) | 1985-02-19 |
Family
ID=15162906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52135919A Expired JPS606577B2 (ja) | 1977-11-11 | 1977-11-11 | 逆対数特性電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606577B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4737793U (ja) * | 1971-05-19 | 1972-12-26 | ||
| JPS5013666U (ja) * | 1973-05-31 | 1975-02-13 |
-
1977
- 1977-11-11 JP JP52135919A patent/JPS606577B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4737793U (ja) * | 1971-05-19 | 1972-12-26 | ||
| JPS5013666U (ja) * | 1973-05-31 | 1975-02-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5468622A (en) | 1979-06-01 |
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