JPS6317246B2 - - Google Patents
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- JPS6317246B2 JPS6317246B2 JP55043514A JP4351480A JPS6317246B2 JP S6317246 B2 JPS6317246 B2 JP S6317246B2 JP 55043514 A JP55043514 A JP 55043514A JP 4351480 A JP4351480 A JP 4351480A JP S6317246 B2 JPS6317246 B2 JP S6317246B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- diode
- voltage
- power supply
- circuit
- Prior art date
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G11/00—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general
- H03G11/02—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general by means of diodes
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリミツト回路、特に温度特性において
改良された帰還型リミツト回路に関する。
改良された帰還型リミツト回路に関する。
従来の帰還型リミツト回路の基本構成は、OP
アンプ（演算増幅器）、入力抵抗及び帰還抵抗と
によりなる反転増幅器、そしてOPアンプの出力
側と電源間に直列的に接続された２つの抵抗の接
続点とOPアンプの入力間とに挿入された帰還ダ
イオードが付加されているものである。リミツト
出力電圧はダイオードに加わる電圧が順方向立上
り電圧VFを越えるときである。即ち、リミツト
特性は帰還ダイオードの順方向立上り電圧VFに
依存しているが、この電圧VFは常温では0.5〜
0.6Vとされるが−2.2ｍＶ／℃の負の温度特性を
有するので外界の温度変化によつてリミツトレベ
ルが変動してしまうという欠点があつた。これは
出力レベルが数100ｍＶのオーダでしか変化しな
いものでは非常に不都合なものである。
アンプ（演算増幅器）、入力抵抗及び帰還抵抗と
によりなる反転増幅器、そしてOPアンプの出力
側と電源間に直列的に接続された２つの抵抗の接
続点とOPアンプの入力間とに挿入された帰還ダ
イオードが付加されているものである。リミツト
出力電圧はダイオードに加わる電圧が順方向立上
り電圧VFを越えるときである。即ち、リミツト
特性は帰還ダイオードの順方向立上り電圧VFに
依存しているが、この電圧VFは常温では0.5〜
0.6Vとされるが−2.2ｍＶ／℃の負の温度特性を
有するので外界の温度変化によつてリミツトレベ
ルが変動してしまうという欠点があつた。これは
出力レベルが数100ｍＶのオーダでしか変化しな
いものでは非常に不都合なものである。
従つて本発明の目的は温度変化に対して安定な
リミツトレベルを有するリミツト回路を提供する
ことを目的とする。
リミツトレベルを有するリミツト回路を提供する
ことを目的とする。
本発明の基本的な原理は帰還ダイオードの温度
特性を補償する別のダイオードが含まれており、
リミツト電圧レベルは抵抗に流れる定電流によつ
て与えられている。
特性を補償する別のダイオードが含まれており、
リミツト電圧レベルは抵抗に流れる定電流によつ
て与えられている。
以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。
明する。
第１−ａ図は本発明による第１の実施例として
の帰還型リミツト回路である。この回路は反転型
増幅器として構成されており、第１−ｂ図に示す
ように入力端子Piへの入力電圧Vinが負になるに
つれて出力端子Poに現われる出力電圧Voutは正
の方向に上昇し入力電圧Vinがある負電圧Vio(L)に
達すると対応するリミツト出力電圧Vput(L)にその
出力電圧Voutは抑制される。
の帰還型リミツト回路である。この回路は反転型
増幅器として構成されており、第１−ｂ図に示す
ように入力端子Piへの入力電圧Vinが負になるに
つれて出力端子Poに現われる出力電圧Voutは正
の方向に上昇し入力電圧Vinがある負電圧Vio(L)に
達すると対応するリミツト出力電圧Vput(L)にその
出力電圧Voutは抑制される。
先ずダイオードD11が逆バイアスされている動
作領域、即ち入力電圧Vinが小さく出力電圧
Voutがまだリミツト電圧Vput(L)に達していない領
域を考える。この時の第１−ａ図のリミツト回路
はダイオードD11の抵抗は無限大とするとその非
反転入力が接地されたOPアンプ（演算増幅器）
A10、入力端子PiとOPアンプA10の反転入力間に
接続された入力抵抗RA、OPアンプの出力と反転
入力間に接続された帰還抵抗RBとからなる反転
増幅器と考えることができる。従つて、 Vout＝−RB／RAVin (1) となる。
作領域、即ち入力電圧Vinが小さく出力電圧
Voutがまだリミツト電圧Vput(L)に達していない領
域を考える。この時の第１−ａ図のリミツト回路
はダイオードD11の抵抗は無限大とするとその非
反転入力が接地されたOPアンプ（演算増幅器）
A10、入力端子PiとOPアンプA10の反転入力間に
接続された入力抵抗RA、OPアンプの出力と反転
入力間に接続された帰還抵抗RBとからなる反転
増幅器と考えることができる。従つて、 Vout＝−RB／RAVin (1) となる。
次にダイオードD11のアノードが接続されてい
る分岐点ｂの電位を考える。本発明に従う構成と
して、OPA10の出力にそのカソードが接続され
たダイオードD10、ダイオードD10のアノードに
その一端が接続された抵抗R10、抵抗R10の他端
とOPアンプA10の反転入力間に挿入されたダイ
オードD11、ダイオードD10と抵抗R10の接続点で
ある分岐点ａに定電流I1を供給する第１の定電流
源CC1及び抵抗R10とダイオードD11の接続点であ
る分岐点ｂから定電流I2を排出する第２の定電流
源CC2とが反転増幅器の構成に付加されている。
第１の定電流源CC1は正電圧＋VCCの第１の電源
端子P1に、第２の定電流源CC2は負電圧−VEEの
第２の電源端子P2に接続されている。ダイオー
ドD11が逆バイアスされている状態では分岐点ｂ
からOPアンプA10の反転入力方向に流れる電流
はない。従つて抵抗R10に流れる電流と第２の定
電流源CC2による排出電流は等しくI2である。分
岐点ａには第１の定電流源CC1から定電流I1が供
給されているからダイオードD10に流れる電流は
I1−I2である。電流I2による抵抗R10の電圧降下を
−I2R2及び電流I1−I2によりダイオードD10におけ
る順方向電圧降下をVF10とすると分岐点ｂの電位
Vbは、 Vb＝Vout＋VF10−I2R10 (2) である。
る分岐点ｂの電位を考える。本発明に従う構成と
して、OPA10の出力にそのカソードが接続され
たダイオードD10、ダイオードD10のアノードに
その一端が接続された抵抗R10、抵抗R10の他端
とOPアンプA10の反転入力間に挿入されたダイ
オードD11、ダイオードD10と抵抗R10の接続点で
ある分岐点ａに定電流I1を供給する第１の定電流
源CC1及び抵抗R10とダイオードD11の接続点であ
る分岐点ｂから定電流I2を排出する第２の定電流
源CC2とが反転増幅器の構成に付加されている。
第１の定電流源CC1は正電圧＋VCCの第１の電源
端子P1に、第２の定電流源CC2は負電圧−VEEの
第２の電源端子P2に接続されている。ダイオー
ドD11が逆バイアスされている状態では分岐点ｂ
からOPアンプA10の反転入力方向に流れる電流
はない。従つて抵抗R10に流れる電流と第２の定
電流源CC2による排出電流は等しくI2である。分
岐点ａには第１の定電流源CC1から定電流I1が供
給されているからダイオードD10に流れる電流は
I1−I2である。電流I2による抵抗R10の電圧降下を
−I2R2及び電流I1−I2によりダイオードD10におけ
る順方向電圧降下をVF10とすると分岐点ｂの電位
Vbは、 Vb＝Vout＋VF10−I2R10 (2) である。
ダイオードD10に流れる電流I1−I2、抵抗R10に
流れる電流I2は一定であるから、VF10及びI2R10は
一定であり、従つて分岐点電圧VbはVoutの上昇
と共に上昇する。そして分岐点電圧Vbがダイオ
ードD11の順方向立上り電圧VF11以上になるとダ
イオードD11のカソードはイマジナリシヨート、
即ち零電位点に接続されているのでダイオード
D11は導通しリミツタ動作領域となる。このリミ
ツタ動作に入る時のリミツタ出力電圧Vput(L)は(2)
式においてVb＝VF11とおくと、 Vput(L)＝I2R10＋VF11−VF10 (3) ここで、VF11はダイオードD11について定まる
値であり、VF10＝kT／ｑlnI1−I2／ISであるから（I1− I2）の値を制御することによりVF11＝VF10と設定
することができる。その時、リミツタ電圧Vput(L)
は、 Vput(L)＝I2R10 (4) となり、抵抗R10と定電流によつてリミツタ電圧
Vput(L)は定まることになり温度変化の影響を受け
ない。
流れる電流I2は一定であるから、VF10及びI2R10は
一定であり、従つて分岐点電圧VbはVoutの上昇
と共に上昇する。そして分岐点電圧Vbがダイオ
ードD11の順方向立上り電圧VF11以上になるとダ
イオードD11のカソードはイマジナリシヨート、
即ち零電位点に接続されているのでダイオード
D11は導通しリミツタ動作領域となる。このリミ
ツタ動作に入る時のリミツタ出力電圧Vput(L)は(2)
式においてVb＝VF11とおくと、 Vput(L)＝I2R10＋VF11−VF10 (3) ここで、VF11はダイオードD11について定まる
値であり、VF10＝kT／ｑlnI1−I2／ISであるから（I1− I2）の値を制御することによりVF11＝VF10と設定
することができる。その時、リミツタ電圧Vput(L)
は、 Vput(L)＝I2R10 (4) となり、抵抗R10と定電流によつてリミツタ電圧
Vput(L)は定まることになり温度変化の影響を受け
ない。
尚設定時の温度からΔT℃だけ温度変化があつ
た時のダイオードD10，D11の順方向電圧をVF10′、
VF11′とし、その温度係数を−2.2ｍＶ／℃とする
と VF10′＝VF10−2.2ｍＶ×ΔT VF11′＝VF11−2.2ｍVΔT であり、VF10＝VF11と設定しておくと温度変化が
あつてもVF′10＝VF′11でありVput(L)はI2R10に維持
されている。またVF11≠VF10であつてもVF11−
VF10は温度依存性をもたないから、Vput(L)もレベ
ルはシフトするが温度によつて変動しない。
た時のダイオードD10，D11の順方向電圧をVF10′、
VF11′とし、その温度係数を−2.2ｍＶ／℃とする
と VF10′＝VF10−2.2ｍＶ×ΔT VF11′＝VF11−2.2ｍVΔT であり、VF10＝VF11と設定しておくと温度変化が
あつてもVF′10＝VF′11でありVput(L)はI2R10に維持
されている。またVF11≠VF10であつてもVF11−
VF10は温度依存性をもたないから、Vput(L)もレベ
ルはシフトするが温度によつて変動しない。
第２−ａ図は本発明に従う第２の実施例による
リミツト回路である。その特性は第２−ｂ図に示
されているように入力電圧Vinが正の値Vio(L)でリ
ミツトされ、出力電圧Voutが負の値−Vput(L)で抑
制されているものであり、第１−ａ図で示したリ
ミツト回路と正負が逆となつている。構成は第１
−ａ図の回路と類似であるが、分岐点a′から定電
流I11を排出する定電流源CC11が負電圧−VEEの第
１の電源端子P1′に接続されており、分岐点b′へ
定電流I12を供給する定電流源CC12が正電圧＋VCC
の第２の電源端子P2′に接続されている。ダイオ
ードD20，D21の接続方向は第１−ａ図のダイオ
ードD10，D11と反対である。リミツト動作以前
においてはダイオードD21は導通していない。従
つて抵抗R20に流れる電流はI12、ダイオードD20
に流れる電流はI11−I12である。電流I11−I12が流
れているダイオードD20の順方向電圧をVF20とす
ると、分岐点b′の電位Vbは、 Vb＝Vout−VF20＋I12R20 (2)′ である。ダイオードD21のアノードはイマジナリ
シヨート、即ち零電位であるからダイオードD21
が導通するには電位VbがダイオードD21の順方向
立上り電圧−VF21以下になるときである。従つ
て、Vb＝−VF21を(2)′式に代入してVput(L)を求め
ると、 Vput(L)＝VF20−VF21−I12R20 (3)′ ここで、第１−ａ図の実施例と同様にVF20＝
VF21となるように定電流I12，I11を設定すると Vput(L)＝−I12R2O (4)′ となり温度変化を受けない負のリミツタ出力電圧
となる。
リミツト回路である。その特性は第２−ｂ図に示
されているように入力電圧Vinが正の値Vio(L)でリ
ミツトされ、出力電圧Voutが負の値−Vput(L)で抑
制されているものであり、第１−ａ図で示したリ
ミツト回路と正負が逆となつている。構成は第１
−ａ図の回路と類似であるが、分岐点a′から定電
流I11を排出する定電流源CC11が負電圧−VEEの第
１の電源端子P1′に接続されており、分岐点b′へ
定電流I12を供給する定電流源CC12が正電圧＋VCC
の第２の電源端子P2′に接続されている。ダイオ
ードD20，D21の接続方向は第１−ａ図のダイオ
ードD10，D11と反対である。リミツト動作以前
においてはダイオードD21は導通していない。従
つて抵抗R20に流れる電流はI12、ダイオードD20
に流れる電流はI11−I12である。電流I11−I12が流
れているダイオードD20の順方向電圧をVF20とす
ると、分岐点b′の電位Vbは、 Vb＝Vout−VF20＋I12R20 (2)′ である。ダイオードD21のアノードはイマジナリ
シヨート、即ち零電位であるからダイオードD21
が導通するには電位VbがダイオードD21の順方向
立上り電圧−VF21以下になるときである。従つ
て、Vb＝−VF21を(2)′式に代入してVput(L)を求め
ると、 Vput(L)＝VF20−VF21−I12R20 (3)′ ここで、第１−ａ図の実施例と同様にVF20＝
VF21となるように定電流I12，I11を設定すると Vput(L)＝−I12R2O (4)′ となり温度変化を受けない負のリミツタ出力電圧
となる。
第３−ａ図の本発明に従う第３の実施例のリミ
ツト回路である。この回路は第１−ａ図と第２−
ａ図のリミツト回路の組合せである。従つてその
動作の詳細な説明は省略する。基本的な動作はダ
イオードD10とD20の順方向電圧VF10とVF20をダイ
オードD11とD21の順方向立上り電圧VF11とVF21に
夫々等しく設定することである。ダイオードD10
とD20にはI1−I2，I11−I12の定電流が流れるので
定電流源CC1，CC2，CC11，CC12の調整によりこ
の設定が行なわれる。又リミツタ出力電圧Vput(L)
は抵抗R10とR20とにおける電圧降下により決定
され、抵抗R10とR20とにそれぞれ流れる定電流
はI2と−I12であるからVput(L)はI2R10と−I12R20で
ある。第３−ｂ図に第３−ａ図のリミツト回路の
特性が示されている。
ツト回路である。この回路は第１−ａ図と第２−
ａ図のリミツト回路の組合せである。従つてその
動作の詳細な説明は省略する。基本的な動作はダ
イオードD10とD20の順方向電圧VF10とVF20をダイ
オードD11とD21の順方向立上り電圧VF11とVF21に
夫々等しく設定することである。ダイオードD10
とD20にはI1−I2，I11−I12の定電流が流れるので
定電流源CC1，CC2，CC11，CC12の調整によりこ
の設定が行なわれる。又リミツタ出力電圧Vput(L)
は抵抗R10とR20とにおける電圧降下により決定
され、抵抗R10とR20とにそれぞれ流れる定電流
はI2と−I12であるからVput(L)はI2R10と−I12R20で
ある。第３−ｂ図に第３−ａ図のリミツト回路の
特性が示されている。
尚、以上の実施例において電源が安定であれば
定電流源を抵抗におきかえることは可能である。
定電流源を抵抗におきかえることは可能である。
以上のごとく本発明により温度により安定なリ
ミツタレベルのリミツト回路を得ることができ
る。
ミツタレベルのリミツト回路を得ることができ
る。
第１−ａ図は本発明に従う第１の実施例のリミ
ツト回路図であり、第１−ｂ図は第１−ａ図のリ
ミツト回路のリミツト特性を示す図である。第２
−ａ図は本発明に従う第２の実施例のリミツト回
路図であり、第２−ｂ図は第２−ａ図のリミツト
回路のリミツト特性を示す図である。第３−ａ図
は本発明に従う第３の実施例のリミツト回路図で
あり、第３−ｂ図は第３−ａ図のリミツト回路の
リミツト特性を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、OPアンプ……
A10、負帰還素子……RB、一方の電源端子……
P1，P1′、他方の電源端子……P2，P2′、合成電流
……I1、主電流回路……P1−CC1−ａ，a′−CC11
−P1′、第１の整流素子……D10，D20、抵抗素子
……R10，R20、定電流素子……CC2，CC12、第２
の整流素子……D11。
ツト回路図であり、第１−ｂ図は第１−ａ図のリ
ミツト回路のリミツト特性を示す図である。第２
−ａ図は本発明に従う第２の実施例のリミツト回
路図であり、第２−ｂ図は第２−ａ図のリミツト
回路のリミツト特性を示す図である。第３−ａ図
は本発明に従う第３の実施例のリミツト回路図で
あり、第３−ｂ図は第３−ａ図のリミツト回路の
リミツト特性を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、OPアンプ……
A10、負帰還素子……RB、一方の電源端子……
P1，P1′、他方の電源端子……P2，P2′、合成電流
……I1、主電流回路……P1−CC1−ａ，a′−CC11
−P1′、第１の整流素子……D10，D20、抵抗素子
……R10，R20、定電流素子……CC2，CC12、第２
の整流素子……D11。
Claims (1)
- １ OPアンプ、該OPアンプの反転入力端子と出
力端子間に接続された負帰還素子、一方の電源端
子と該OPアンプの出力端子間及び該一方の電源
端子と他方の電源端子間に流れる電流の合成電流
を流す主電流回路、該主電流回路と該OPアンプ
の出力端子間の分岐回路に接続された第１の半導
体整流素子、該主電流回路と該他方の電源端子間
の分岐回路に接続された抵抗素子、該抵抗素子と
該他方の電源端子間に一定電流を流す定電流素
子、及び該抵抗素子と定電流素子との接続点と該
OPアンプの反転入力端子との間に接続された第
２の半導体整流素子とを含み、該OPアンプの反
転−非反転入力端子間の入力信号を所定レベルで
リミツトすることを特徴とする帰還型リミツト回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351480A JPS56140715A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Feedback-type limiting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351480A JPS56140715A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Feedback-type limiting circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56140715A JPS56140715A (en) | 1981-11-04 |
| JPS6317246B2 true JPS6317246B2 (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=12665836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4351480A Granted JPS56140715A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Feedback-type limiting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56140715A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6364110U (ja) * | 1986-10-17 | 1988-04-27 | ||
| US4877981A (en) * | 1988-05-25 | 1989-10-31 | Ampex Corporation | Precision device for soft clipping AC and DC signals |
| US5206553A (en) * | 1988-06-17 | 1993-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Clamping circuit |
| JPH01317077A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-21 | Toshiba Corp | クランプ回路 |
-
1980
- 1980-04-04 JP JP4351480A patent/JPS56140715A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56140715A (en) | 1981-11-04 |
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