JPS6346010A - 非線形二端子回路 - 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】 し発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は電気回路において使用され、電圧−電流の非線
形特性を高い近似度で模擬し得るようにした非線形二端
子回路に関するものである。

（従来の技術） 従来から、電気回路において電圧−電流（Ｖ−Ｉ）の非
線形特性、例えば第２図に示すような特性を二端子回路
で模擬する場合には、第３図に示すようにスイッチ２１
と抵抗３１を直列にして二つの端子１０．１１間に接続
し、かつレベルディテクター４１を上記二端子１０．１
１間に接続し、さらにスイッチ２２．２３と抵抗３２．
３３およびレベルディテクター４２．４３を上記と同様
に構成して二端子１０．１１間に並列に接続している。

ここで、レベルディテクター４１．４２゜４３では、二
つの端子１０．１１間に印加される電圧がレベルディテ
クター個々に設定された夫々の電圧を超えると、夫々に
対応するスイッチ２１゜２２．２３を閏とするようにし
ている。従って、かかる構成の二端子回路における特性
は、第２図の非線形特性を折線近似したものとなる。な
お、第３図の場合には３折線近似となる。

しかしながら、このような第３図に示す従来の二端子回
路では、折線近似の近似度を高くする。

すなわち電圧−電流の非線形特性を詳細に近似しようと
すると、上述のスイッチと抵抗とレベルディテクターと
から成るブランチを多数用いなければならず、近似度を
それ程高くすることができないという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の二端子回路では、電圧−電流の非線
形特性を詳細に近似しようとすると、スイッチ、抵抗等
の回路要素を多数用いなければ−ならないことから構成
が複雑となり、折線近似の近似度を高くすることができ
ないという問題があった。

本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はスイッチ、抵抗等の回路要素を追加す
ることなく、簡単な構成で電圧−電流の非線形特性を高
い近似度にて模擬することが可能な非線形二端子回路を
提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明の非線形二端子回路
は、二つの端子間に印加される電圧あるいはこの電圧を
増幅して得られる電圧を入力し、この入力電圧の絶対値
を求める絶対値回路と、この絶対値回路から出力される
電圧値信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタ
ル変換器と、所望の電圧−電流非線形特性が予め記憶さ
れ、上記アナログ／デジタル変換器から出力される電圧
値信号に対応した電流値信号を出力する記憶処理手段ど
、この記憶処理手段から出力される電流値信号をアナロ
グ信号に変換するデジタル／アナログ変換器と、このデ
ジタル／アナログ変換器からの出力信号を入力とし、こ
の入力信号値に相当する電流を上記二端子間に供給する
定電流回路とを備えて構成するようにしたことを特徴と
する。

（作用） 上述の非線形二端子回路においては、所望の電圧−電流
非線形特性の曲線を予め細かく分割して記憶処理手段に
記憶させていることから、二つの端子間に印加される電
圧を演算増幅器、絶対値回路を通して検出し、その検出
電圧に対する電流値を記憶処理手段から読出して、その
電流値に相当する電流が定電流回路から、上記電圧が印
加された二端子間に供給されることになる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。

第１図は、本発明による非線形二端子回路の構成例を示
すものであり、第３図と同一部分には同一符号を付して
示している。第１図において、１は二つの端子１０．１
１間に印加される電圧Ｖを検出する演算増幅器、２はこ
の演算増幅器１により検出された電圧Ｖの絶対値を求め
る絶対値回路、３はこの絶対値回路２から出力される電
圧値信号をデジタル符号化してデジタル信号に変換する
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器である。また、５
は図示しない計篩機に接続された記憶処理手段としての
ＲＡＭからなるメモリであり、所望の電圧−電流非線形
特性が予め記憶、すなわち第２図の電圧−電流非線形特
性の片極性の電圧−電流非線形特性データーが、電圧軸
を等分割した点をアドレスとしてそのアドレスの内容に
電流値がデーターとして記憶されており、上記アナログ
／デジタル変換器３から出力されるアドレス信号として
の電圧値信号８に対応したデーター信号としての電流値
信号９を出力するものである。さらに、４はこのメモリ
５から出力される電流値信号９をアナログ信号に変換す
るデジタル／アナログ（Ｄ　／　Ａ　＞変換器、６はこ
のデジタル／アナログ変換器４からの出力信号を入力と
し、この入力信号値に相当する電流Ｉを、ダイオードブ
リッジ７を介して上記二端子１０．１１間に供給する定
電流回路である。

次に、かかる如く構成した非線形二端子回路の作用につ
いて）ホヘる。

第１図において、二つの端子１０と１１との間に印加さ
れた電圧Ｖは、演算増幅器１により検出されて絶対値回
路２に与えられる。絶対値回路２では、この演算増幅器
１により検出された電圧Ｖの絶対値を求めて、これを後
段のアナログ／デジタル変換器３へ出力する。そしてア
ナログ／デジタル変換器３では、この絶対値回路２から
入力された電圧値信号をデジタル符号化し、この電圧値
信号８をアドレス信号としてメモリ５へ送出する。

すると、メモリ５では第２図の電圧−電流非線形特性の
片極性の電圧−電流非線形特性データーの電圧軸を等分
割した点をアドレスとして、そのアドレスの内容に電流
値をデーターとして記憶しているので、上記アナログ／
デジタル変換器３からアドレス信号として出力される電
圧値信号８に対して、その電圧に対応する電流値信号９
をデーター信号としてデジタル／アナログ変換器４へ出
力する。そして、デジタル／アナログ変換器４ではこの
メモリ５から入力された電流値信号９をアナログ信号に
変換して、これを定電流回路６へ与える。この定電流回
路６では、デジタル／アナログ変換器４からの入力信号
値に相当する（一致する）電流Ｉをダイオードブリッジ
７へ流す。この電流は、第２図の電圧−電流非線形特性
上の電圧値Ｖに対する電流値Ｉとなる。そしてダイオー
ドブリッジ７では、定電流回路６がら与えられる電流Ｉ
を上記二つの端子１ｏと１１との間に供給することにな
る。なお、上記でダイオードブリッジ７を用いる理由は
、メモリ５に電圧−電流非線形特性の片極性のみを記憶
させておくだけで、ダイオードの通電特性に従って二端
子１０．１１間に印加される電圧Ｖの極性と同極性の電
流Ｉを供給せしめるためである。

上述したように、本実施例の非線形二端子回路において
は、従来のようにスイッチ、抵抗、レベルディテクター
等の回路要素を追加することなく簡単な構成で第２図の
電圧−電流非線形特性を極めて高い近似度にて模擬する
ことが可能となる。

これを具体的に言うならば、いまアナログ／デジタル変
換を１２ピツトとすると、電圧は１／　（２１２−１）
＝１／４０９５ に分割することができる。すなわち、電圧−電流非線形
特性の片極性部分を４０９５の折線で近似することがで
きる。さらに、メモリ５内の記憶データーを書き換える
ことにより、電圧−電流非線形特性を任意にかつ簡単に
変更することができる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても同様に実施することができるもので
ある。

（ａ）上記実施例において、アナログ／デジタル変換器
３の前段およびデジタル／アナログ変換器４の後段に絶
縁増幅器を挿入して、端子１０゜１１側とメモリ５側と
を絶縁することも可能である。

（ｂ）上記実施例において、アナログ／デジタル変換器
３の入力信号にバイアスを加えることにより、電圧−電
流非線形特性の電圧に対する電流の変化の小さい所での
アナログ／デジタル変換器３の出力を零として、電圧に
対する電流の変化の大きい部分を４０９５分割すること
も可能である。

−〇− そしてこの場合には、電圧−電流非線形特性の電圧に対
する電流の変化の大きい部分をより一層詳細に近似する
ことが可能となる。

（Ｃ）アナログ／デジタル変換は上記第１図の実施例と
同様で、メモリ５の内容に電圧−電流非線形特性を対数
変換したものを用い、かつデジタル／アナログ変換器４
の後段に対数−線形変換器を付加することも可能である
。そしてこの場合には、電圧−電流非線形特性の電圧に
対する電流の変化の大きい部分を、上記実施例よりも一
層詳細に近似することが可能となる。

その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、二つの端子間に印
加される電圧あるいはこの電圧を増幅して得られる電圧
を入力し、この入力電圧の絶対値を求める絶対値回路と
、この絶対１直回路から出力される電圧値信号をデジタ
ル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、所望の
電圧−電流非線形特性が予め記憶され、上記アナログ／
デジタル変換器から出力される電圧値信号に対応した電
流値信号を出力する記憶処理手段と、この記憶処理手段
から出力される電流値信号をアナログ信号に変換するデ
ジタル／アナログ変換器と、このデジタル／アナログ変
換器からの出力信号を入力とし、この入力信号値に相当
する電流を上記二端子間に供給する定電流回路とから構
成するようにしたので、スイッチ、抵抗等の回路要素を
追加することなく、簡単な構成で電圧−電流の非線形特
性を高い近似度にて模擬することが可能な極めて信頼性
の高い非線形二端子回路が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による非線形二端子回路の一実施例を示
す構成図、第２図は近似しようとする電圧−電流非線形
特性を示す図、第３図は従来の二端子回路の一例を示す
構成図である。 １・・・演算増幅器、２・・・絶対値回路、３・・・ア
ナログ／デジタル変換器、４・・・デジタル／アナログ
変換器、５・・・メモリ、６・・・定電流回路、７・・
・ダイオードブリッジ、１０．１１・・・端子、２１．
２２゜２３・・・スイッチ、３１．３２．３３・・・抵
抗、４１゜４２．４３・・・レベルディテクター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二つの端子間に印加される電圧あるいはこの電圧を増幅
   して得られる電圧を入力し、この入力電圧の絶対値を求
   める絶対値回路と、この絶対値回路から出力される電圧
   値信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変
   換器と、所望の電圧−電流非線形特性が予め記憶され、
   前記アナログ／デジタル変換器から出力される電圧値信
   号に対応した電流値信号を出力する記憶処理手段と、こ
   の記憶処理手段から出力される電流値信号をアナログ信
   号に変換するデジタル／アナログ変換器と、このデジタ
   ル／アナログ変換器からの出力信号を入力とし、この入
   力信号値に相当する電流を前記二端子間に供給する定電
   流回路とを備えて構成するようにしたことを特徴とする
   非線形二端子回路。