JPS63138270A - 差電圧検出回路 - 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） この発明は同期検波回路等によって得られた直流差電圧
の検出回路に関し、特にその検出レベルのばらつきの改
善に関する。

（従来の技術） 集積回路では、同期検波回路等に、第４図に示すような
ダブルバランス差初回路を用いることが一般によく知ら
れている。第４図において、入力端子１ａ、１ｂには人
力信号２が与えられ、入力端子３ａ、３ｂにはキャリア
信号ないし同期スイッチ信号が与えられる。これらの入
力信号は差動回路内において乗算され、さらにローパス
フィルタ４を通して低周波成分のみが取り出されて、人
力信号２の検波出力が出力端子５ａ、５ｂｆｊｉｌの差
電圧として得られる。第５図は、人力信号２の電圧Ｖｉ
の変化に対する出力端子５ａ、５ｂ間の差電圧検波出力
の変化を示す図であり、良好な直線性を有している。

このような同期検波回路を用いて例えばステレオ放送の
パイロット信号を同期検波したとき、出力端子５ａ、５
ｂ間の差電圧の大ぎさを正確にかつばらつきなく検出す
ることは、従来かなりむずかしい問題であった。第６図
は従来の差電圧検出回路を示す図であり、図において入
力端子６ａ。

６ｂには、第４図の出力端子５ａ、５ｂｌ、：得られた
差電圧検波出力が入力される。この差電圧入力はトラン
ジスタＱ１〜Ｑ４．抵抗Ｒ１および定電流１！１７で構
成される差動増幅器により増幅され、接続点８に該差電
圧入力に応じた電圧出力が得られる。接続点８は抵抗Ｒ
２を介して基準電圧源■１と接続されており、差電圧入
力が０のとき接続点８の電位は■１となる。したがって
接続点８の電位は、第７図に示すように差電圧入力と比
例関係をもちつつ、電圧ｖ１より増加することとなる。

９は比較器であり、その一方入力には接続点８の電位が
入力され、他方入力には抵抗Ｒ３，Ｒ４により設定され
た基準電圧■６が入力される。そして接続点８の電位が
基準電圧ｖＡを越えると、出力端子１０に検出出力が得
られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 このような差電圧検出回路において、基準電圧ｖＡの値
は抵抗Ｒ３，Ｒ４の設定によって任意に選択でき、その
検出出力は■Ａの値に正確に追従Ｊることが要求される
。しかしながら、第６図の回路では、トランジスタＱ３
．Ｑ４で構成される電流ミラー回路の特性のばらつきに
より接続点８の電圧出力にオフヒツトが発生し、差電圧
が０のとき接続点８の電位がｖｌと等しくならないとい
う問題がある。特に集積回路に適用した場合、電流ミラ
ー特性はかなりのばらつきを生じ、その結果オフセット
電圧にもかなりのばらつきを生じてしまう。したがって
検出レベルに大ぎなばらつきを生じることになり、好ま
しくない。このばらつきは電流ミラー回路の改良等によ
りある程度の改善はできるものの、現在のところオフセ
ットをほぼ０に押えこむ技術は未だ開発されていない。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、集積回路においても検出レベルにばらつきを
生じることなく、精度良く差電圧を検出することができ
る差電圧検出回路を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明に係る差電圧検出回路は、所定の基準電圧を電
流に変換する第１の抵抗と、差電圧を検出すべき２点の
うちの１点側の電圧をレベルシフトする第２の抵抗と、
該第２の抵抗に前記’１ｌｔｌｆ−電流変換された電流
と等しい電流を流す手段とを設け、前記１点側の電圧を
前記第２の抵抗において生ずる電圧降下によって所望の
検出レベルに相当する電圧だけレベルシフトし、該レベ
ルシフトされた電圧と前記２点のうちの他の１点の電圧
とを比較して前記２点間の電圧差が前記検出レベルを越
えたときに差電圧検出出力を導出する比較器をさらに設
けたものである。

（作用） この発明におい石は、検出レベルは第２の抵抗において
生ずる電圧降下によって規定され、該第２の抵抗には第
１の抵抗により電圧−′Ｒ流変換された電流と等しい電
流が流れているので、結局、検出レベルは、第１および
第２の抵抗の比に応じて決定されることになる。集積回
路においては抵抗比の相対性は非常に良く、加えて温度
特性もほとんどないので、検出レベルの設定にばらつき
は生じず、また設定された検出レベルは温度変化の影響
を受けない。

〔実施例〕

第１図は、この発明による差電圧検出回路の一実施例を
示す回路図である。図において入力端子１１ａ、１１ｂ
には、例えば第４図の出力端子５ａ、５ｂに得られた差
電圧検波出力が入力される。

入力端子１１ａの電圧はエミッタフォロワトランジスタ
Ｑ５を介して比較器１２の一方人力に接続され、入力端
子１１ｂの電圧はエミッタフォロワトランジスタＱ６お
よびレベルシフト用抵抗Ｒ５を介して比較器１２の他方
入力に接続される。演Ｗ増幅器１３．トランジスタＱ７
および抵抗Ｒ６で構成される部分は電流−電圧変換回路
であり、ＯＰアンプ１３の一方人力に与えられる基準電
圧源■１の電圧値および抵抗Ｒ６の抵抗値に応じた電流
Ｉ２を発生覆る。トランジスタ０８〜０１０は電流ミラ
ー回路を構成し、前記電流Ｉ２と等し　　゛い電流１１
および１３がそれぞれトランジスタＱ６およびＱ５を通
じて流れるようにするためのものである。１４は出力端
子であり、後述するように抵抗Ｒ５，Ｒ６の比抵抗によ
り設定された検出レベルに応じた検出出力が導出される
。

次に動作について説明する。入力端子１１ｂの電圧はレ
ベルシフト用抵抗Ｒ５による電圧降下■４を受けて比較
器１２に与えられ、一方、入力端子１１ａの電圧は抵抗
による電圧降下を受けることなく比較′／Ｓ１２に与え
られている。したがって比較器１２の両入力間の電圧差
は、第２図に示すように、差電圧入力がＯのとき−■ｏ
となり、差電圧入力が増大するにつれこれに比例して増
大していく。そして差電圧入力の大きさがレベルシフト
用抵抗１（５による電圧降下ｖＡを越えると比較器１２
の入力が反転し、出力端子１４に検出出力が得られる。

この回路において、検出レベルは、レベルシフト用抵抗
Ｒ５における電圧降ＦｖＡにより決定される。そして Ｖ、　＝　１１−Ｒ５・（１） であるので、検出レベルは電流１１および抵抗Ｒ５の値
により決定されることになる。ところで抵゛抗によつＣ
電圧降下を発生させて直流電圧をシフトする構成は通常
よく使用されるが、この場合抵抗のばらつきや温度特性
によって電圧降下の大きざにばらつきや温度変動を生じ
る不都合があるので、差電圧を扱う片側の入力だけ（こ
の実施例では入力端子１１ｂ側だけ）に電圧降下を与え
る方法は用いられていない。この発明では抵抗Ｒ５のば
らつきおよび温度特性の影響を受けないように、演算増
幅１ａ１３．トランジスタＱ　７８３よび抵抗１（６か
ら成る電流−電圧変換回路ならびに、トランジスタ０８
〜Ｑ１０から成る電流ミラー回路を設けている。

上記電流−電圧変換回路において、基準電圧源Ｖ１　（
＜Ｖ　　）　、！：ＶＣｏノ差’ｆｆ１ＪｆＶ、　　（
＝ＶＣｏ−ＶＣ １）により、電流１２は次式にて求められる。

［２＝Ｖ、／Ｒ６・・・（２） 一方、電流ミラー回路を構成するトランジスタ０８〜Ｑ
１０のエミッタ面積が等しい場合、１１−１２−１３　
　　　　　　　　　　・・・（３）となることは一般に
知られている。、Ｌ：記（１）、　（２）。

（３）式より Ｖ、　＝　（Ｒ５／Ｒ６）　Ｖ、　　　　　　−（４）
と表わすことがぐき、■、を一定とすると検出レベル■
。は抵抗Ｒ５，Ｒ６の比に五っ°【設定できることにな
る。集積回路においては抵抗比の相対性は非常に良く、
温度特性もほとんどない。したがって、検出レベル設定
のばらつきが小さく、温度特性のない検出回路が実現で
きることになる。

なお、上記実施例では、電流−電圧変換回路の基準電圧
源■１の接続部分に演算増幅器１３を用いたが、第３図
に示すようにトランジスタＱ７と相補となるトランジス
タＱ１１を用いた構成により代用することもでき、この
場合にも上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、集積回路にお
いて相対性の良い抵抗比で検出レベルを設定するように
したので、検出レベルにばらつきを生じることなく、精
度良く差電圧を検出することができる差電圧検出回路を
得ることができる。

また抵抗比で検出レベルを設定することにより、温度変
化の影響を受けないという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による差電１モ検出回路の一実施例を
示す回路図、第２図はこの発明による検出レベルの説明
図、第３図は電圧−電流変換回路の他の実施例を示す回
路図、第４図は従来のダブルバランス差初回路を示１図
、第５図は第４図の回路に−３ける入力電圧と検波出力
の説明図、第６図は従来の差電圧検出回路を示１図、第
７図は従来の検出レベルの説明図である。 図において、１１ａおよび１１ｂは差電圧入力端子、１
２は比較器、１４は出力端子、Ｒ５はレベルシフト用抵
抗、Ｒ６は電流−電圧変換用抵抗、０８〜０１０は電流
ミラー回路のトランジスタである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第２図　　　　第３図 ｔ′！ａ’？（３’＆”ｅ；Ｍｌ　　　　　　　　　　
ｕ２、発明の名称 ■腎欝醐露 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 ５、補正の対象 明ｌＩＩ内の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正
の内容 （１）　　明細書の第３頁第４行の「抵抗Ｒ１Ｊを［抵
抗Ｒ１、Ｒ１，Ｊに訂正する。 ′（２）　　明細占の第７頁第２行の「比抵抗により」
を「抵抗比により」に訂正する。 （３）　　図面の第６図を別紙の通り訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２点間の直流電圧差を検出する回路であつて、所
   定の基準電圧を電流に変換する第１の抵抗と、前記２点
   のうちの１点側の電圧をレベルシフトする第２の抵抗と
   、該第２の抵抗に前記電圧−電流変換された電流と等し
   い電流を流す手段とを備え、前記１点側の電圧は前記第
   ２の抵抗において生ずる電圧降下によって所望の検出レ
   ベルに相当する電圧だけレベルシフトされ、該レベルシ
   フトされた電圧と前記２点のうちの他の１点の電圧とを
   比較して前記２点間の電圧差が前記検出レベルを越えた
   ときに差電圧検出出力を導出する比較器をさらに備える
   差電圧検出回路。