JPS6146618A - パルス整形回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明はパルス整形回路に係り、入力パルスの直流電位
をレベルシフ１−シ、レベルシフトされたパルスをスイ
ッチングにより波形整形して取出すパルス整形回路に関
覆る。

従来の技術 第３図は従来回路の一例の回路図を示す。同図において
、パルス源１の出力は直流バイアス２の電圧を重畳され
、端子３を介してトランジスタ４に供給されている。ト
ランジスタ４．抵抗５．定電流＋１１ｉ１９にて周知の
直流レベルシフト回路２０が構成されており、ダイオー
ド’１３．１４、トランジスタ１５、抵抗１６にて周知
のスイッチング回路２１が構成されている。ダイオード
１３゜１４はトランジスタ１５の飽和防止用である。

ここで、パルス源１の振幅をＶｐ、直流パイアス２の電
圧をＶＡとし、パルス源１のパルスのＨレベル電圧Ｖ＋
＋、ｔの１−レベル電圧ＶＬを、Ｖｌ−１＝ＶＡ　　　
　　　　　　　　　　　（１）ＶＬ＝ＶＡ−ＶＰ　　　
　　　　　　　　（２）とする。なお、このパルスは負
極性パルスとする。

又、直流レベルシフト回路２０にお【ノるトランジスタ
４は常時導通状態にあり、端子３に入来したパルスの振
幅をそのままにして直流レベルのみシフトして出力する
。トランジスタ４のベース・エミッタ間電圧をＶ　ｅ　
Ｅ　％定電流源１９の電流値をＩｔ、抵抗５の抵抗値を
Ｒ１とすると、レベルシフＩ−吊Ｖｓは、 ＶＳ＝ＶＢＥ＋ＴＩＲＩ　　　　　　　Ｇとなる。

従って、直流レベルシフト回路２０より取出されるパル
スのＨレベル電圧ＶＨ′、そのＬレベル電ｆＥＶｔ−’
　は、 ■Ｈ′−Ｖト１−ｖｓ −ＶＡ−Ｖｓ　Ｅ　−Ｉｔ　Ｒ＋　　　　（４）Ｖｌ−
’−ＶＬ　−Ｖｓ −Ｖ−ト＋’−Ｖｐ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（５）となる。

又、スイッチング回路２１を動作させるためには、この
スレッシュホールドレベルをＶＴとすると、 ＶＬ　’　＜ＶＴ　＜ＶＨ’　　　　　　　　　　（６
）どなるようにレベルシフト量Ｖｓを決定する必要があ
る。これにより、レベルシフト回路２０の出力がＶＨ’
（＞ＶＴ）の時、ダイオード１３゜１４．１−ランジス
タ１５が導通し、出力端子１７の電位は略接地電位とな
り、又、レベルシフ１−回路２０の出力がＶｌ−’（＜
ＶＴ）の時、ダイオード１３，１４、トランジスタ１５
が遮断（）、出力端子１７は電源１８の電位に雪しくな
る。

このようにして、出力端子１７にり電源１８の電位と接
地電位の間の電圧に相当する大振幅の整形されたパルス
出力が取出される。

発明が解決しにつとする問題点 前述の如く、直流レベルシフト回路２０の１」レベル出
力ＶＨ’　は式（４）で表わされるが、これは直流電位
を表わしている。ここで、端子３に入来する信号の直流
バイアス電位ＶＡがΔＶだけ変動したとすると、直流レ
ベルシフ１へ回路２０のＨレベル出力ＶＨ’　も八Ｖだ
け変動することは明らかである。

従って、変動ΔＶが大きい場合、式（６）の関係が満足
されなくなり、スイッチング回路２１が動作しなくなる
問題点があった。

又、式（４）よりＶＨ′はトランジスタ４のベース・エ
ミッタ間電圧ＶＢＥの温度特性に依存していることがわ
かるが、一般に、トランジスタのベース・エミッタ間電
圧ＶＢＥは一２１Ｖ／℃の温度特性を有していることが
知られており、従って、ＶＨ′は＋２ｎ＋　Ｖ／℃の温
度特性を有することになる。

一方、スイッチング回路２１のスレッシュホールドレベ
ルＶＴは、ダイオード１３のアノード・カソード間電圧
及び１ヘランジスタ１５のベース・エミッタ間電圧を共
にＶＢＥとすると、ＶＴ＝２ＶＢＥ　　　　　　　　　
　　　（７）である故、−４ｍＶ／℃の温度特性を有Ｊ
る。従って、パルスに対するスイッチング回路２１の相
対的なスレッシュホールドレベルはＶＨ’及びＶＴの温
度特性に依存し、＋６ｍＶ／℃の温度特性を有すること
になる。

いま、温度が±５０℃変化した場合を考えると、相対的
スレッシュボールドレベルの温度変化は」＝３００ｍＶ
にもなり、レベルシフト回路２０の出力パルス幅に変動
を生じる。第４図（Ａ）の■はレベルシフト回路２０の
出力パルス波形、■、■は夫々スイッチング回路２１に
お（プる低温時及び高温時のスレッシュホールドレベル
であり、同図（Ｂ）のＴＶ、Ｖは夫々スイッチング回路
２１の低温時及び高温時の出力パルス波形である。

第４図（Ａ）、（Ｂ）より明らかな如く、スイッチング
回路２１のスレッシュホールドレベルＶＴの温度変化に
より、スイッチング回路２１の出力パルス幅が変化し、
動作が不安定になる問題点が−あった。

本発明は、入力パルスの直流電位の変動や用い−〇− られている素子の温度変化に影響されずに一定のパルス
幅の信号を取出し得るパルス整形回路を提供覆ることを
目的と覆る。

問題点を解決するだめの手段 第１図中、定電流源７、トランジスタ４．８゜１２、抵
抗５．６，１０．ダイオード９．１１は、入力パルスの
直流バイアス２の電位変動ど、用いられる各素子の温度
変化とによって変動する電流の大きさに応じた用入力パ
ルスの直流電位をレベルシフトする手段の一例である。

作用 ｉ〜ランジスタ８のベースに直流バイアス２の電位変化
が供給され、ダイオード９，１１、抵抗１０の直列接続
により直流バイアス２と定電流源７とによって決まる電
圧が電流に変換されて温度時↑１を付加され、トランジ
スタ１２に供給される。

ダイオード１１ど１−ランジスタ１２とはカレントミラ
ー回路を構成し、トランジスタ１２には、定電流源７の
定電流及び直流バイアスの電圧変動による電流に対応し
ており、しかも各素子の温度変化の条イ１を加えられた
電流が流れ、直流バイアスの電位変動及び温度変化にに
るスイッチング回路のスレッシ］ホールドレベル変動の
影響がなくなるようにレベルシフ１〜する。

実施例 第１図は本発明回路の第１実施例の回路図を示し、同図
中、第３図ど同一部分には同一番号を付してその説明を
省略する。同図において、パルス源１と直流バイアス２
どの接続点は抵抗６と定電流？１Ｉｉｉ７どの直列接続
に接続されている。トランジスタ８、ダイオード９、抵
抗１０、ダイオード１１の直列接続は電源１８とアース
どの間に接続されており、トランジスタ８のベースは抵
抗６と定電流源７との接続点に接続されている。トラン
ジスタ１２は抵抗５とアースとの間に接続されており、
トランジスタ１２のベースは抵抗１０どダイオード１１
との接続点に接続されている。抵抗５．６，１０．１〜
ランジスタ４，８．１２、ダイオード９．１１、定電流
源７にて直流レベルシフ１−回路２２が構成されている
。その他の構成は第３図示の回路と同様である。

直流バイアス２の電圧変動はトランジスタ８のベースに
供給され、トランジスタ８、ダイオード９．１１、抵抗
１０からなる回路において、直流　′バイアス２及び定
電流源７によって決まる電圧が電流に変換される。更に
、ダイオード１１とトランジスタ１２とは周知のカレン
トミラー回路を構成し、ダイオード１１及びトランジス
タ１２に夫々流れる電流は等しい。なお、従来回路と同
様に、トランジスタ４，１２は常時導通状態にある。

これにより、トランジスタ１２には、定電流源７の定電
流及び直流バイアス２の電圧変動による電流に対応して
おり、しかも抵抗６，１０、トランジスタ８、ダイオー
ド９．１１等の素子の温度変化の条件を加えられた電流
が流れ、実質的に制御用電流源として動作する。

次に、レベルシフト回路２２のレベルシフト量の制御動
作について説明する。定電流源７の定電流を１２、抵抗
６．１０の抵抗値を夫々Ｒ２゜Ｒ３、トランジスタ８の
ベース・エミッタ間電圧、ダイオード９．１０のアノー
ド・カソード間電圧を共にＶＢＥとすると、トランジス
タ１２の電流Ｉ３は、 １３　＝　（ＶＡ　／Ｒ３）　−（Ｒ２／Ｒ３）　Ｔ２
−（３ＶＢ　Ｅ　／Ｒ３）　　　　　　（８）となる。

即ち、電流Ｉ３は直流バイアス２の電圧ＶＡによる電流
、定電流源７の電流１２、温度特性を有するトランジス
タ８のベース・エミッタ間電圧、ダイオード９，１０の
アノード・カソード間電圧によって決定される電流が加
算されている。

従って、レベルシフトｆＡ　Ｖ　ｓは、式（３と同様に
、Ｖｓ　＝Ｖｏ　Ｅ　十Ｉ３　Ｒ１ −（Ｒ１／Ｒ３）　ＶＡ　−（ＲＩ　Ｒ２／Ｒ３）　１
２　＋（１−（３ＲＩ　／Ｒ３）　）ＶＢＥ　　　　　
　　　　　　　　　（９）となる。ここで、（ＲＩ／Ｒ
３）−１となるように抵抗５．１０の各抵抗値を選定す
ると、式（９）は、Ｖｓ　＝ＶＡ−Ｒ２１２−２Ｖ８　
Ｆ −’−ＶＡ　　Ｖｓ　＝Ｒ２＋２　＋２ＶＢＦ　　　　
（１０）となる。故に、直流レベルジット回路２２の１
ルベル出力電圧Ｖ＋’及びＬレベル出力電圧ＶＬ’は、 Ｖ　Ｈ’　−Ｖ　Ａ　　Ｖ　５ −Ｒ２１２＋２Ｖｓ　Ｅ　　　　　（１１）ＶＬ’　−
Ｖ＋−＋’　−Ｖｐ ＝Ｒ２ｒ　　２　−１−２ＶＢ　　Ｅ　　−ＶＰ　　　
　　（１２）となる。

従って、直流レベルシフ］・回路２２の出力信号は、式
（１１）　、　　（１２＞に示される如く、直流バイア
ス２の電圧ＶＡの項がなく、主として定電流源７の電流
■２の項及び温度変動に左右される２ＶＢＥの項として
表わされる。

更に、前述のように後続のスイッチング回路２１を動作
させるためには、式（６）満足するＲ２１２を定めれば
よい。ここで、ＶＨ’、ＶＬ’　は式＜１１）　、　　
（１２）　Ｊ：り明らかな如＜ＶＢＥ２個分の温度特性
を有しており、弐のより明らかな如（、スイッチング回
路２１のスレッシュホールドレベルＶＴの温石特性と一
致している。従って、ＶＴが温度によって変化してもレ
ベルシフト回路２２のｕ１力直流電位Ｖ１（′　はこれ
に追従して変化し、つまり、（１１）　、　　（１２）
の２ＶＢＥの項がＶＴによって相殺され、これにより、
温度変動及び直流バイアス２の電圧変動があってもスイ
ッチング回路２１の出力パルス幅は一定になる。

第２図は本発明回路の第２実施例の回路図を示し、同図
中、第３図及び第１図と同一部分には同一番号を付して
その説明を省略する。同図において、抵抗Ｒ５はダイオ
ード１３．トランジスタ１２を介してアースされている
。つまり、トランジスタ１２の］レクタはダイオード１
３のアノードでなくカソードに接続されている。その伯
の構成は第１図示のものと同様である。

上記第１実施例と同様にトランジスタ４．１２は常時導
通状態にある故、ダイオード１３には常時電流が流れる
。一方、１ヘランジスタ１５が遮断時そのベース蓄積電
荷は１ヘランジスタ１２を介して放電される故、［ヘラ
ンジスタ１５のスイッチング速度を向」ニし１ｑる。

又、ダイオ“−ド１３が図示の位置に接続されているた
め、これのアノード・カソード間電圧をＶＢＥとすると
、レベルシフト回路２２′のＨレベル出力電圧Ｖ　＋−
＋　’及びＬレベル出力電圧Ｖ　Ｌ　１は、夫々前記式
（１１）　、　　（１２）の場合よりもＶＩＥだけ小さ
くなる。従って、 Ｖ＋−＋’　＝Ｒ２１２＋ＶＢ　Ｅ　　　　　　　（１
３）ＶＬ　’　−Ｒ２Ｔ２＋Ｖｓ　Ｅ　−ＶＰ　　　　
（１４）である。一方、スイッチング回路２１′のスレ
ッシュホールドレベルＶＴは、トランジスタ１５のベー
ス・エミッタ間電圧ＶＢＥのみ関係してくるので、 ＶＴ　＝Ｖｅ　Ｅ　　　　　　　　　　　　　（１５）
となる。式（１３＞　、　　＜７４）　＋’　（１５）
より明らかな如く、第１実施例のものと同様に、式（１
３）。

（１４）のＶＢＥの項がＶＴによって相殺され、これに
より、温度変動及び直流バイアス２の電圧変動があって
もスイッチング回路２１′の出力パルス幅は一定になる
。

なお、第１及び第２実施例とも、ダイオード９を第１図
及び第２図示の位置でなく、抵抗６と直列に接続しても
よい。

発明の効果 本発明回路は、入力パルスの直流電位の変動と、用いら
れる素子の温度変化とによって変動する電流を流され、
この変動する電流の大ぎさに応じた最上記入力パルスの
直流電位をレベルシフトして取出す手段を設けたため、
直流バイアスの電位変動や温度変化によるスイッチング
回路のスレッシュホールドレベル変動の影響なく一定の
パルス幅の出力信号を取出し得る等の特長を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明回路の第１及び第２実施
例の回路図′、第３図は従来回路の一例の回路図、第４
図は温度変化による出力パルス幅の変動を説明するため
の図である。 １・・・パルス源、２・・・直流バイアス、４．８゜１
２．１５・・・トランジスタ、５．６．１０・・・抵抗
、７・・・定電流源、９，１１，１３．１４・・・ダイ
オード、１７・・・出力端子、１８・・・電源、２１．
２１’・・・スイッチング回路、２２．２２’　・・・
直流レベルシフト回路。 特Ｗ［出願人　日本ビクター株式会社 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力パルスの直流電位をレベルシフトし、該レベ
   ルシフトされたパルスをスイッチングにより波形整形し
   て取出すパルス整形回路において、上記入力パルスの直
   流電位の変動と、用いられる素子の温度変化とによつて
   変動する電流を流され、該変動する電流の大きさに応じ
   た量上記入力パルスの直流電位をレベルシフトして取出
   す手段を設けてなることを特徴とするパルス整形回路。
2. （２）該レベルシフトする手段は、電源とアースとの間
   に該変動する電流を流される抵抗、ダイオード、トラン
   ジスタによる直列接続を接続し、該レベルシフトされた
   パルスをスイッチングする手段は、該ダイオードと該ト
   ランジスタとの接続点にその入力を接続され、該ダイオ
   ードと該抵抗との接続点にスイッチング用トランジスタ
   の飽和防止用ダイオードを接続してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のパルス整形回路。