JPH01213993A - 関数発生装置 - 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 本発明は入力電圧対出力電圧の特性の傾きを入力電圧の
高いときと低いときとで切り換えるための関数発生装置
に関するものである。

従来の技術 近年、室内あるいは自動車車内の明るさに応じて自動的
に照明の明るさを調節するような装置が普及してきた。

フォトダイオード等の光電気変換素子では入出力関係、
すなわち、入力電圧対出力電圧の特性が対数関数である
ため、ライトの明るさを駆動電圧あるいは駆動電流で直
線的に変えるには、フォトダイオード等で変換された入
力電圧値の指数を必要とする。しかし、人間の視覚は暗
いところで感度が良（、明るいところでは感度が悪いの
で、上述の入力電圧に対する指数関数は暗いところと明
るいところとの２本の直線で近似した方が妥当である。

以下、従来の関数発生装置について説明する。

第２図は従来の関数発生装置の一例回路図であり、１は
入力端子、２は出力端子、３は接地端子である。本例は
演算増幅器４、その入力抵抗ＲＩ＋　Ｒ２＊　Ｒ３、帰
還抵抗Ｒ４及び電圧増幅率を切り換えるためのダイオー
ド５ならびにバイアス電電源６からなる部分と、演算増
幅器７、その入力抵抗Ｒ５および帰還抵抗Ｒ６からなる
部分とで構成される。

この関数発生装置について、その動作を説明する。

まず、入力端子１に入力する電圧をｖＩとし、バイアス
電圧源６の電圧をＶ旧としたとき、演算増幅器４と演算
増幅器７とダイオード５とが理想的であると仮定すれば
、入力電圧Ｖ！がＯｖから除々に大きくなっていくとき
に、同人力Ｖ！がバイアス電圧ＶＲＩよりも小さい範囲
で、ダイオード５は逆バイアスされて導通せず、電流は
演算増幅器４の出力節点８より抵抗Ｒ４と同Ｒ１とを通
って流れる。ここで、演算増幅器は理想的なので、演算
増幅器４の負入力端子９の電位はバイアス電圧源６の電
圧Ｖ旧と等しくなる。従って、抵抗Ｒ１と同Ｒ４とを流
れる電流が等しいことより、節点８の電圧は、 となる。演算増幅器７も同様に機能するとみて、出力端
子２には なる電圧が発生する。

次に、入力電圧Ｖ１を除々に上昇させると、入力端子１
から接地端子３に向けて抵抗Ｒ２，Ｒ３を通して電流が
流れ、ダイオード５のアノード（正極）１０には抵抗Ｒ
２と同Ｒ３とで入力電圧ｖ１を分圧した電圧がかかる。

そして、その値が端子９の電位をこえるようになると、
ダイオード５は導通し、入力端子１より抵抗Ｒ１と同Ｒ
２との並列抵抗および帰還抵抗Ｒ４を電流が流れること
になる。

従って、節点８の電圧は となり、出力端子２の電圧は となる。このようにして、入力電圧がある電圧より高い
ときと低いときとで、入力電圧対出力電圧の特性の傾き
を切り換えている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成では回路の素子数も多い
上に、ダイオード５に電流が流れることにより発生する
電圧分がオフセットとなるため、精度が悪（なる。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、素子数を
減らすとともに、精度を向上した関数発生装置を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の関数発生装置は出
力端子と基準電圧とを接続する抵抗、出力端子と複数の
トランジスタのエミッタとを接続する抵抗および前記ト
ランジスタのベースに入力電圧を作用させるためのエミ
ッタホロワ回路を備えている。

作用 この構成によって、トランジスタの中で、ベース−エミ
ッタ接合が順バイアスされるトランジスタのエミッタだ
けに入力電圧に等しい電圧が現れ、かつ、それ以外の逆
バイアスされるトランジスタでは電流を流さないため、
入力電圧対出力電圧の傾きは、入力電圧値と基準電圧値
と基準電圧源に接続している抵抗とベース−エミッタ接
合が順バイアスされるトランジスタのエミッタに接続さ
れている抵抗値にのみ依存するため、精度が良くなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の実施例関数発生装置の回路図である。

第１図において、１は入力端子、２は出力端子、３は接
地端子、１１は電源電圧端子、１２．１３は電流源、Ｑ
！〜Ｑ３はＮＰＮ型トランジスタ、Ｑ４．ＱＳはＰＮＰ
型トランジスタ、Ｒ７〜ＲＩＧは抵抗である。

まず、第１図において、入力端子１の電圧をＶ！とじ、
基準電圧端子１１の電圧をＶＢ２とし、トランジスタＱ
１〜Ｑ５の活性状態でのベース−エミッタ間電圧を、簡
単のため、全てＶ　ＢＨ（Ａｃｔ　ｉｖｅ　）とする。

電流源１２はトランジスタＱ＋のエミッタ電流とトラン
ジスタＱ４．ＱＳのベース電流を引っ張る。トランジス
タＱ＋はエミッタホロワであり、トランジスタＱ４．０
５のベース電圧はＶＩ−ＶＢＨ（Ａｃｔｉｖｅ）となる
。また、トランジスタＱ２．Ｑ４へは電流源１３により
バイアスされ、トランジスタＱ２．Ｑ４はエミッタホロ
ワであり、まず、トランジスタＱ２．Ｑ４のエミッタ電
圧はＶ　Ｈ＋　Ｖｅｘ（Ａｃｔｉｖｅ）＋　Ｖｓｒｔ＜
　Ａｃｔ　ｉｖｅ　）となり、トランジスタＱ２．Ｑ３
のベース電圧は Ｖ　■＋　ＶＢＨ（Ａｃｔｉｖｅ）となる。ここで、入
力電圧ｖＩがＯｖから除々に上昇されていくとき、入力
電圧Ｖ、が低いときは、その入力電圧ｖｌに対し出力端
子２の電圧が高いので、トランジスタＱ５のベース−エ
ミッタ接合が順方向にバイアスされ、かつ、トランジス
タＱ３のベース−エミッタ接合が逆方向にバイアスされ
る。従って、電流が抵抗ＲＢ、　Ｒｓ、　Ｒｈｏを流れ
、端子１１の電圧ＶＲ２に対し、ＶＩＮと接地端子電圧
とを抵抗ＲＢ、　Ｒｓ、　Ｒｈ。

の比で分圧し、出力端子２に電圧が発生する。

となる。さらに、入力電圧■１を上昇させ、出力端子２
の電圧が入力電圧Ｍｌと等しくなると、抵抗Ｒ７１Ｒ［
ｌに電流が流れなくなる。すなわち、基準電圧ＶＲ２を
抵抗Ｒ９，ＲＩＧで分圧した電圧ＲＩＯＶＲ２／　（Ｒ
ｓ＋　Ｒｈｏ）が出力される。その電圧をさらに上昇さ
せるとトランジスタＱ３のベース−エミッタ接合が順方
向にバイアスされ、トランジスタＱ５のベース−エミッ
タ接合が逆方向にとなる。

以上のように本実施例によれば、２つのトランジスタＱ
３とＱｓとで抵抗Ｒ７と同Ｒ８とを選択するとともに、
入力電圧をトランジスタのエミッタホロワを用いること
によって選択された上記抵抗Ｒ７またはＲ８の一端に発
生させるため、入力電圧対出力電圧の関数を抵抗比と基
準電圧値だけで決めることができ、精度が良くなる。

また、素子数も少な（なる。

発明の効果 本発明は複数のトランジスタを入力電圧に応じて切り換
えて入力電圧に対する出力電圧を発生する抵抗を選択す
るため、比較的少ない素子数で精度のよい関数発生装置
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例関数発生装置の回路図、第２
図は従来の関数発生装置の回路図である。 ■・・・・・・入力端子、２・・・・・・出力端子、３
・・・・・・接地端子、４・・・・・・演算増幅器、５
・・・・・・ダイオード、６・・・・・・基準電圧電源
、７・・・・・・演算増幅器、８・・・・・・出力節点
、９・・・・・・負入力端子、１０・・・・・・ダイオ
ードアノード（正極）、１１・・・・・・基準電圧端子
、１２・・・・・・電流源、１３・・・・・・電流源、
Ｑ＋−Ｑｓ・・・・・・トランジスタ、Ｒ１〜ＲＩＧ・
・・・・・抵抗。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名１−人カ娼
弓 Ｚ−一一出力立漸子 Ｓ−ｍ−ダイオード 第　２　図 ／　　／ 　　Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準となる第１、第２の各電圧端子に互いのコレクタを
   接続した相補対のトランジスタの各ベースに対して、入
   力信号を、エミッタホロワ構成を介して、そのエミッタ
   ホロワ信号および同エミッタホロワ信号に所定トランジ
   スタのベース・エミッタ間電圧を付加した信号で、各々
   、供与し、前記相補対のトランジスタの各エミッタを、
   第１、第２の各抵抗を介して、共通結合して出力端子と
   なし、かつ、この出力端子を、第３、第４の各抵抗によ
   り、前記第１、第２の各電圧端子に各々結合したことを
   特徴とする関数発生装置。