JPH01284003A - 半波整流回路およびピークホールド回路 - Google Patents

半波整流回路およびピークホールド回路

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JPH01284003A
JPH01284003A JP63113245A JP11324588A JPH01284003A JP H01284003 A JPH01284003 A JP H01284003A JP 63113245 A JP63113245 A JP 63113245A JP 11324588 A JP11324588 A JP 11324588A JP H01284003 A JPH01284003 A JP H01284003A
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mos transistor
operational amplifier
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えば無線回路において使用される集積回路
化が可能な半波整流回路およびピークホールド回路に関
する。
(従来の技術) 従来、この種の回路として例えば次のようなものが知ら
れている。第4図はその構成を示すもので、この回路は
演算増幅器1と、この演算増幅器1への信号の供給をオ
ンオフするトランジスタ2と、このトランジスタ2をス
イッチング制御する比較器3とを有し、これらの回路を
スイッチ81〜S5および利得設定用のコンデンサCI
C2を介して図示するように接続したものである。
このような構成において、スイッチSl、S4゜S5お
よびスイッチS2.S3は第5図のSSIおよびSS2
に示すタイミングでそれぞれオンオフ動作している。こ
の状態で、入力端子INに供給される交流信号v1nが
正(vin≧0)のときには、比較器3の出力は“H″
レベルなりこれによりトランジスタ2は導通するため、
コンデンサC1からコンデンサC2へ電荷が転送されて
、回路全体としては利得がC2/C1の増幅器として動
作することになり、この結果上記交流信号winに応じ
た信号が出力端子OUTから出力される。
一方交流信号vlnが負(v ln< O)のときには
、比較器3の出力は“L″レベルなりこれによりトラン
ジスタ2は遮断状態になるため、コンデンサC1からコ
ンデンサC2への電荷の転送は行なわれず、このため演
算増幅器1から出力端子OUTへは電圧は出力されない
。しかして、この回路は入力信号winが正のときには
VouL−(C2/C1)vinを、また入力信号vi
nが負のときにはVout=0をそれぞれ出力する半波
整流回路として動作する。
(発明が解決しようとする課題) ところがこのような従来の回路は、全ての回路素子をM
OSプロセスにて実現でき、これにより集積回路化が可
能であるが、入力信号vlnの正負を判定するための比
較器3が必要であり、このため回路の消費電流が大きく
例えば電源としてバッテリを使用した携帯用無線機等に
は適さないという問題点があった。
本発明はこの点に着目し、集積化が可能であることは勿
論のこと、電圧比較器を不要として消費電流の低減を図
り、これによグ消費電力が少なく特に電源としてバッテ
リを用いた回路に好適な半波整流回路を提供しようとす
るものである。
また本発明の別の目的は、集積化が可能であることは勿
論のこと、電圧比較器を不要として消費電流の低減を図
り、これにより消費電力が少なく特に電源としてバッテ
リを用いた回路に好適なピークホールド回路を提供しよ
うとするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、各々ダイオード接続されかつ相互に順方向直
列接続された第1および第2のMOSトランジスタ回路
と、反転入力端子が第1の抵抗を介して信号入力端子に
接続されるとともに非反転入力端子が接地されかつ出力
端子が上記第1および第2のMOSトランジスタ回路の
相互接続端に接続された演算増幅器とを備え、上記第1
および第2のMO3F−ランジスタ回路からなる直列回
路の電流流入端側を上記演算増幅器の反転入力端子に接
続するとともに電流流出端側を整流信号出力端子に接続
し、かつこれらの電流流入端と電流流出端との間を第2
の抵抗を介して接続するようにしたものである。
また別の本発明は、上記発明の構成に加えて、出力端子
と接地端子との間に容量性負荷を接続するとともに、上
記第1および第2のMOSトランジスタ回路からなる直
列回路の電流流入端と電流流出端との間に接続される第
2の抵抗の抵抗値を、演算増幅器の出力インピーダンス
と上記出力端子側に接続されたMOSトランジスタ回路
の導通抵抗との合成抵抗値よりも十分に大きく設定した
ものである。
(作用) この結果、ダイオード構成のMOSトランジスタを用い
て整流およびピークホールドを行なえるようになり、こ
のため電圧比較器は不要となってこれにより消費電流は
低減され、電源としてバッテリを使用した携帯用無線機
等に好適な回路を提供することが可能となる。また、回
路素子全てをMOSプロセスにて実現可能であるため、
集積回路化についても容易に行ない得る。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例における半波整流回路の構成
を示すものである。この回路は、反転入力端子(−)と
非反転入力端子(+)との間に抵抗R1を直列に介して
入力信号vinが供給される演算増幅器10と、各々ゲ
ートとドレインとが短絡されたPチャネル形のMOSト
ランジスタ11およびNチャネル形のMOSトランジス
タ12とを有しており、これらのMOSトランジスタ1
1.12は上記演算増幅器10の反転入力端子(−)と
出力端子OUTとの間に順方向に直列接続されている。
また、上記各MOSトランジスタ11.12の直列回路
には抵抗R2が並列に接続されており、さらに上記各M
OSトランジスタ11.12の相互接続点であるソース
には上記演算増幅器10の出力端が接続されている。尚
、21.22は上記各MOSトランジスタ11,12の
バックゲートにバイアス電圧VBI、 VB2を供給す
るためのバイアス電源であり、通常■旧は正電圧、VB
2は負電圧にそれぞれ設定される。
このような構成であるから、各MOSトランジスタ11
.12はそれぞれ電流をb点から出力端子OUTへ、ま
たa点からb点へしか流さないダイオードとして動作す
る。
したがって、入力端子INと接地端子との間に交流信号
vinが供給されると、先ずこの交流入力信号vlnが
正(vln≧0)の時には、演算増幅器10の出力が負
電圧になるため、電流は入力端子INから抵抗R1およ
びMOSトランジスタ12をそれぞれ介してb点に流れ
、MOSトランジスタ11には流れない。このため、出
力端子OUTには仮想接地点であるa点の電圧がそのま
ま現われる。一方丈流入力信号vlnが負(v In<
 0 )のときには、演算増幅器10の出力が正電圧に
なるため、電流はb点からMOSトランジスタ11を経
たのち抵抗R2および抵抗R1をそれぞれ介して入力端
子INへ流れ、MOSトランジスタ12には流れない。
このため、出力端子OUTにはVout =−(R2/
R1)vln なる電圧が現われる。すなわちこの回路は、入力信号v
inが接地電圧以上のとき出力端子OUTに接地電圧(
OV)が、また入力信号vlnが負電圧のとき出力端子
に−(R2/R1)vlnなる電圧がそれぞれ出力され
る、半波整流回路として動作することになる。
この様に本実施例であれば、電圧比較器を用いずに交流
入力信号vlnが負電圧のときのみ入力信号電圧に比例
した電圧Vout =−(R2/R1)vlnを出力す
る半波整流を行なうことができ、これにより消費電流を
低減して回路の低消費電力化を図ることができる。した
がって、例えば携帯用無線機のように電源としてバッテ
リを使用した機器においても十分に使用することができ
る。また、整流を行なうためのダイオードをMOSトラ
ンジスタ11.12により構成したので、全ての回路素
子をMOSプロセスの集積回路上で実現することができ
る。さらに本実施例であれば、出力端子OUT側に配置
されるMOSトランジスタ11をPチャネル形のMOS
トランジスタとしたので、このMOSトランジスタ11
にb点から出力端子OUTへ向かう電流が流れる際に、
MOSトランジスタ11のソース、つまりb点の電圧が
MOSトランジスタ11のバックゲートのバイアス電圧
VBIに近付くように働き、これによりバックゲート効
果を打消してゲート−ソース間の電位差の増加を押える
ことができる。このため、出力端子OUTにおけるダイ
ナミックレンジをNチャネル形のMOSトランジスタを
用いた場合よりも広く設定することができる。
一方第2図は、本発明の別の実施例として、前記半波整
流回路の主要部をそのまま用いて構成したピークホール
ド回路の構成を示すものである。
尚、同図において前記第1図と同一部分には同一符号を
付して詳しい説明は省略する。
本実施例の回路において前記第1図と構成を異にすると
ころは、出力端子OUTと接地端子との間に容量性負荷
CLを接続した点である。このような構成において、信
号無人力時において容量性負荷CLには初期電圧v 1
nit1alが充電されておリ、この状態で入力端子I
Nに交流信号vlnが人力されると、このときの交流入
力信号vinと上記初期電圧V 1n1tlalとが −(R2’  / R1)  V in< v 1ni
tialの関係にあるときには、上記容量性負荷Cしに
充電されている電圧はv 1nit1alから−(R2
’ /R1)vinになるまで抵抗R2’を通して放電
される。このときの放電時定数τは τ=−R2′CL である。
逆に、上記交流入力信号vinと上記初期電圧v 1n
itial とが −(R2’ /R1)vln≧v In1tia!の関
係にあるときには、上記容量性負荷C,の電圧は初期電
圧v 1nitialから−(R2’ R1)vinに
なるまで充電される。このときの充電時定数τは、演算
増幅器10の出力インピーダンスをRopSMOS ト
ランジスタ11の導通抵抗をR11とすれば、 r −(Rop+R11) CL である。したがって、いま仮に抵抗R2’の抵抗値を R2’  )Rop+R11 となるように設定すれば、出力端子OUTには例えば第
3図(a)に示すような交流入力信号に対し、第3図(
b)に示すようにその信号波形のピーク値が保持された
信号が出力されることになり、回路はピークホールド回
路として動作することになる。
この様に本実施例の回路であれば、電圧比較器を用いず
にピークホールドを行なうことができ、これにより消費
電流が小さくランニングコストが安価なピークホールド
回路を提供することができる。また、回路素子として全
てMOSプロセスにて実現できるものを使用しているの
で、集積回路化を容易に実現することができる。
尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではない。
例えば、前記実施例では出力端子側にPチャネル形のM
OSトランジスタ11を使用するとともに入力端子側に
Nチャネル形のMOSトランジスタ12を使用した場合
について説明したが、出力端子OUT側にNチャネル形
のMOSトランジスタを使用しかつ入力端子側にPチャ
ネル形のMOSトランジスタを使用するようにしてもよ
く、また両方ともPチャネル形のMOSトランジスタま
たはNチャネル形のMOSトランジスタを使用するよう
にしてもよい。その他、演算増幅器とMOSトランジス
タとの接続構成等についても、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施できる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、各々ダイオード接
続されかつ相互に順方向直列接続された第1および第2
のMOSトランジスタ回路と、反転入力端子が第1の抵
抗を介して信号入力端子に接続されるとともに非反転入
力端子が接地されかつ出力端子が上記第1および第2の
MOSトランジスタ回路の相互接続端に接続された演算
増幅器とを備え、上記第1および第2のMOSトランジ
スタ回路からなる直列回路の電流流入端側を上記演算増
幅器の反転入力端子に接続するとともに電流流出端側を
整流信号出力端子に接続し、かつこれらの電流流入端と
電流流出端との間を第2の抵抗を介して接続するように
したことによって、集積化が可能であることは勿論のこ
と、電圧比較器を不要として消費電流の低減を図ること
ができ、これにより消費電力が少なく特に電源としてバ
ッテリを用いた回路に好適な半波整流回路を提供するこ
とができる。
また上記発明の構成に加えて、出力端子と接地端子との
間に容量性負荷を接続するとともに、上記第1および第
2のMOSトランジスタ回路からなる直列回路の電流流
入端と電流流出端との間に接続される第2の抵抗の抵抗
値を、演算増幅器の出力インピーダンスと上記出力端子
側に接続されたMOSトランジスタ回路の導通抵抗との
合成抵抗値よりも十分に大きく設定したことによって、
集積化が可能であることは勿論のこと、電圧比較器を不
要として消費電流の低減を図ることができ、これにより
消費電力が少なく特に電源としてバッテリを用いた回路
に好適なピークホールド回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における半波整流回路の回路
構成図、第2図は本発明の別の実施例におけるピークホ
ールド回路の回路構成図、第3図は同回路の動作説明に
使用する入出力信号波形の一例を示す図、第4図は従来
の半波整流回路の一例を示す回路構成図、第5図は同回
路におけるスイッチのオンオフタイミングを示す図であ
る。 10・・・演算増幅器、11・・・Pチャネル形のMO
Sトランジスタ、12・・・Nチャネル形のMOSトラ
ンジスタ、21.22・・・バックゲート用のバイアス
電源、IN・・・交流信号vlnの入力端子、OUT・
・・出力端子、R1,R2,R2’・・・抵抗、CL・
・・容量性負荷。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 1$1図 iI2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)各々ダイオード接続されかつ相互に順方向直列接
    続された第1および第2のMOSトランジスタ回路と、
    反転入力端子が第1の抵抗を介して信号入力端子に接続
    されるとともに非反転入力端子が接地されかつ出力端子
    が前記第1および第2のMOSトランジスタ回路の相互
    接続端に接続された演算増幅器とを備え、前記第1およ
    び第2のMOSトランジスタ回路からなる直列回路の電
    流流入端側を前記演算増幅器の反転入力端子に接続する
    とともに電流流出端側を整流信号出力端子に接続し、か
    つこれらの電流流入端と電流流出端との間を第2の抵抗
    を介して接続してなることを特徴とする半波整流回路。
  2. (2)各々ダイオード接続されかつ相互に順方向直列接
    続された第1および第2のMOSトランジスタ回路と、
    反転入力端子が第1の抵抗を介して信号入力端子に接続
    されるとともに非反転入力端子が接地されかつ出力端子
    が前記第1および第2のMOSトランジスタ回路の相互
    接続端に接続された演算増幅器とを備え、前記第1およ
    び第2のMOSトランジスタ回路からなる直列回路の電
    流流入端側を前記演算増幅器の反転入力端子に接続する
    とともに電流流出端側を出力端子に接続し、かつこれら
    の電流流入端と電流流出端との間を前記演算増幅器の出
    力インピーダンスと前記出力端子側に接続されたMOS
    トランジスタ回路の導通抵抗との合成抵抗値よりも抵抗
    値が十分に大きい第2の抵抗を介して接続し、かつ前記
    出力端子と接地端子との間に容量性負荷を接続してなる
    ことを特徴とするピークホールド回路。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791673A (en) * 1980-11-27 1982-06-07 Omron Tateisi Electronics Co Full wave rectifying circuit
JPS6083408A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 Pioneer Electronic Corp 電流変換回路
JPS6195105U (ja) * 1984-11-28 1986-06-19

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