JPH0140526B2 - - Google Patents

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JPH0140526B2
JPH0140526B2 JP53133808A JP13380878A JPH0140526B2 JP H0140526 B2 JPH0140526 B2 JP H0140526B2 JP 53133808 A JP53133808 A JP 53133808A JP 13380878 A JP13380878 A JP 13380878A JP H0140526 B2 JPH0140526 B2 JP H0140526B2
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voltage source
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Ainoichi Pungasu Toomu
Enoichi Parue Toomasu
Uaruteroichi Min Maruto
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Publication of JPH0140526B2 publication Critical patent/JPH0140526B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/12Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
    • G05F1/40Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/445Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being transistors in series with the load

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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電圧源に関し、更に詳細には、基準電
圧源に関する。本発明の基準電圧源は、時間的に
安定化された較正信号源としてその基準電圧源が
用いられ得る自動計測システムに応用できる。
従来、基準電圧源が知られており、この従来形
の基準電圧源は2つの制御用閉ループを備えてお
り、各々の閉ループは反対極性の補償用直流電圧
安定器を包含しており、この2つの閉ループは基
準電圧源の出力に交互に接続されている(米国特
許第3458723、クラス307−240参照)。
考察下の基準電圧源は低い出力抵抗をもつとい
う特徴があるが、一方、この基準電圧源の出力電
圧の高い時間的安定性を確実化するために時間的
に安定な抵抗器を分割回路において使用する必要
があり、それにより抵抗器の分割器のエラーが全
体として基準電圧源のエラーに比例するようにな
る。この方形波電圧源は出力電圧の直流成分を制
御することが困難であるばかりでなく、電気的信
号を用いて出力電圧の振幅を広い範囲で制御する
ことも困難である。
また、従来、他の交流電圧源が知られており、
この交流電圧源は、振幅が制御される正弦波電圧
発生器、方形波交流基準電圧源、正弦波電圧発生
器の出力電圧と基準電圧源の電圧とが交互に印加
される熱的変換器、及び変換器の出力における差
信号を検出する検出器を具備し、正弦波電圧発生
器の振幅を制御する(米国特許第3484705、クラ
ス、328−149又はF.L.Hanson、“High−
Accuracy AC Voltage Calibration”、Hewlett
Pakard Journal、Vol.19、No.10、1968年7月号
参照)。
上記の交流電圧源は、基準電圧源によつて供給
される安定な電圧により、非常に正確で良好な安
定性をもつ出力正弦電圧を与える。一方、この電
圧源の出力に方形波電圧を得ることは、ある種の
応用に必要なことがあるにもかかわらず、不可能
である。考察下の電圧源は更に、次の点で不利で
ある。すなわち、このシステムにおいては深い負
帰還を利用するため、検出器の入力における雑音
は相当に増幅されるという理由により、正弦波発
生器の出力電圧の短時間安定性は制限される。
また、従来、他の基準電圧源が知られており、
この基準電圧源は、ブリツジ回路を具備してお
り、このブリツジ回路は、基準電圧源の出力端子
に交互に接続される2つの演算増幅器と共に、2
つの対向する腕にアバランシエダイオードと、他
の2つの腕に抵抗器とを包含している。
2つの演算増幅器のうち第1の増幅器の反転入
力と出力とはそれぞれ一方のアバランシエダイオ
ードの陽極と陰極とに接続されている(ソ連発明
者証第445037号、クラスG05F、1/56参照)。
この基準電圧源は次の点で不利である。すなわ
ち、この基準電圧源は、方形波交流電圧の出力電
圧の直流成分と振幅とを同時に制御するというこ
とを可能にしない。
本発明の目的は、方形波交流出力電圧の直流成
分と振幅とを同時に制御することを可能にする基
準電圧源を提供することである。
本発明により実質的に、第1及び第2の2極素
子であつて両端が一定直流電圧に保持されるもの
をその対向する腕に含み、第1及び第2の抵抗器
をその別の対向する腕に含むブリツジ回路を含ん
で構成された基準電圧源を提供される。本発明に
より、該基準電圧源は更に、基準電圧を出力する
出力端子、該出力端子における基準電圧の直流成
分を粗く制御する第1の制御電圧が印加される入
力端子、それぞれ反転入力と非反転入力を有し、
その出力が該出力端子に交互に接続される第1及
び第2の演算増幅器であつて、該第1の演算増幅
器の反転入力及び出力はそれぞれ該第1の2極素
子のアノード及びカソードに接続されており、該
第2の演算増幅器の反転入力及び出力は該第1の
2極素子のアノード及びカソードにそれぞれ接続
されており、該第2の演算増幅器の非反転入力は
該入力端子に接続されているもの、入力が該基準
電圧源の出力端子に接続されている交流対直流変
換器、該出力端子における直流電圧を細密に制御
する第2の制御電圧を発生する直流電圧設定回
路、及び 第1の入力が該交流対直流電圧変換器の出力に
接続されており、第2の入力が該直流電圧設定回
路の出力に接続されている比較器を具備し、該比
較器の出力が該第1の演算増幅器の非反転入力に
接続されていることを特徴とする。
本発明によれば、第1の入力が該第1及び第2
の演算増幅器の出力に交互に接続され、第2入力
が該入力端子に接続されている積分回路を含み、
該積分回路の出力は該第2の演算増幅器の非反転
出力に接続されている。
該第1及び第2の演算増幅器に交互に接続され
る増幅器と、該増幅器に並列接続された積分帰環
ループとを包含し、該増幅器の出力が該基準電圧
源の出力として働くことが便宜的である。
該比較器は、反転入力が2個の抵抗器に接続さ
れた演算増幅器を含み、該2個の抵抗器は該比較
器の入力抵抗であり、該演算増幅器の出力がコン
デンサを介して該演算増幅器の反転入力に接続さ
れていることが望ましい。
該第1及び第2の演算増幅器に交互に接続され
る増幅器と、該増幅器に並列接続された積分帰還
ループとを包含し、該増幅器の出力は該基準電圧
源の出力として働くことが望ましい。
該積分回路は演算増幅器を含むように形成され
ていることが望ましい。
該積分帰還ループは積分演算増幅器を含んで形
成されていることが望ましい。
本発明によれば、基準電圧源は入力が該第1及
び第2の演算増幅器の出力に交互に接続されてお
り、出力が該出力端子に接続されている、時間的
に変化する転移電圧比をもつ回路を含む。
該時間的に変化する転移電圧比を有する該回路
は、抵抗器と該加算用演算増幅器の反転入力に並
列接続された少なくとも2つの回路とを有する加
算用演算増幅器を含んで形成されており、該2つ
の回路の各々は制御されるスイツチと抵抗器を直
列に配置して構成されていることが望ましい。
該2つの回路の各々の該制御されるスイツチと
該抵抗器との接続点は、各々のスイツチを経由し
て該加算用演算増幅器の非反転入力に接続されて
いる。
該時間的に変化する転移電圧比を持つ該回路の
出力は低域フイルタに接続されていることが便宜
的である。
本発明の他の諸目的及び諸利益は添付の図面に
ついてなされた本発明の好ましい実施例について
の以下の詳細な説明により更に明らかとなろう。
本発明による基準電圧源はブリツジ回路に基づ
いており、このブリツジ回路はその対向する2つ
の腕にアバランシエダイオード1及び2(第1
図)を有し、他の2つの腕に抵抗器3及び4を有
している。アバランシエダイオード1及び2に代
えて、両端が一定直流電圧に保持される他の2極
素子を用いてもよいことは勿論である。この基準
電圧源は更に2つの演算増幅器5及び6を包含し
ており、第1の演算増幅器5の出力はアンバラン
シエダイオード1の陰極に接続されており、第2
の演算増幅器6の出力はアバランシエダイオード
2の陽極に接続されている。増幅器5の反転入力
7はアバランシエダイオード1の隔極に接続され
ている。増幅器6の反転入力8はアバランシエダ
イオード2の陰極に接続されている。増幅器5及
び6の各々の出力はそれぞれスイツチ11及び1
2の入力9及び10に接続されている。スイツチ
11及び12の制御入力13及び14はそれぞれ
クロツクパルス発生器15の出力に接続されてい
る。スイツチ11及び12の出力は基準電圧源の
出力端子16に接続されている。
本発明に従つて、基準電圧源は更に、入力が出
力端子16に接続されている交流対直流電圧変換
器(AC−DCコンバータ)17と、直流電圧設定
用回路18とを包含している。変換器17の出力
と回路18の出力とは、出力が増幅器5の非反転
入力20に接続されている比較器19の入力に接
続されている。演算増幅器6の非反転入力21は
入力端子22に接続されており、この入力端子2
2には制御電圧が印加される。
直流電圧についての出力電圧に、一定のバイア
スを与えるために、本発明による基準電圧源は積
分回路23(第2図)を包含しており、この積分
回路23の入力24は基準電圧源の入力端子22
に結合されている。積分回路23の入力25はス
イツチ11及び12の結合出力に接続されてい
る。積分回路23の出力は増幅器6の非反転入力
21に接続されている。
積分回路23は入力抵抗27と帰還ループに配
置されたコンデンサ28とを有する演算増幅器2
6を含んで最適に構成されている。この演算増幅
器26の非反転入力は回路23の入力24であ
る。増幅器26の反転入力に配置されているのは
スイツチ29であり、このスイツチ29の制御入
力30は発生器15に接続されている。
低抵抗出力で高電圧を与えるために、基準電圧
源の出力側に増幅器31(第3図)を配置し、積
分帰還ループ32を設ける必要がある。増幅器3
1の入力33はスイツチ11及び12の結合され
た出力に接続されている。増幅器31は、入力及
び帰還ループにそれぞれ配置されている抵抗器3
5及び36を有する演算増幅器34を含んで構成
されている。
また、積分帰還ループ32内で接続されている
のは、反転入力側に配置された抵抗器38と帰還
ループ内に接続されたコンデンサ39とを有する
積分演算増幅器37である。反転入力側にはスイ
ツチ40が配置されており、このスイツチ40の
制御入力41はクロツクパルス発生器15の出力
に接続されている。
第4図は変換器17および比較器19の前述の
実施例にかわる他の1つの実施例である。第4図
に従つて、交流対直流変換器17は高電圧抵抗器
42と2つの抵抗器43及び44と演算増幅器4
6とを包含している。抵抗器43及び44の共通
接続点45には抵抗器42が接続されている。
演算増幅器46の反転入力及び出力にはそれぞ
れコンデンサ47及び48が接続されている。帰
還ループにはダイオード49及び50が配置され
ており、これらのダイオードはやはり抵抗器43
及び44に接続されている。
比較器19は、帰還ループ内に配置されている
コンデンサ52と、入力抵抗器53及び54とを
有する集積演算増幅器51を含んで構成されてい
る。
演算増幅器51の反転入力側にはスイツチ55
が接続され、このスイツチ55の制御入力56は
クロツクパルス発生器15の出力に接続されてい
る。
増幅器37,46,51のそれぞれの非反転入
力57,58,59は接地されている。
第5図に示した他の実施例に従つて、本発明の
基準電圧源は時間的に変動する転移電圧比をもつ
回路60を包含し、この回路60の入力61はス
イツチ11及び12の結合された出力に接続され
ており、回路60の出力は基準電圧源の出力とし
て働く。
回路60は、帰環ループ内に配置された抵抗器
63を有する加算用演算増幅器62(第6図)を
含んで構成されている。増幅器62の反転入力6
4は抵抗器65とn個の並列回路とに接続されて
おり、n個の並列回路の各々は抵抗器とスイツチ
を具備している。第6図は簡単化した回路を示し
ており、抵抗器66,67,68及びスイツチ6
9,70,71をそれぞれ含んでいる3つの回路
からなつている。抵抗器66,67,68とスイ
ツチ69,70,71との接続点に、それぞれス
イツチ75,76,77が接続されており、これ
らのスイツチ75,76,77のすべては増幅器
62の非反転入力78に接続されている。
スイツチ69,70,71のそれぞれの制御入
力79,80,81はクロツクパルス発生器15
の出力に接続されている。
低域フイルタ85が回路60の出力に接続され
ている。
本発明による基準電圧源(第1図ないし第4図
は以下のように動作する。
演算増幅器5及び6は両極性電源により給電さ
れ、それによりそれらの出力電圧は広い範囲で変
動する。
定常状態で動作する場合、演算増幅器5の出力
において形成される電圧は、その非反転入力20
における電圧に対してアバランシエダイオード1
の両端の電圧降下に相当する値だけ正にバイアス
され、演算増幅器6の出力に形成される電圧は、
その非反転入力21における電圧に対してアバラ
ンシエダイオード2の両端の電圧に適当する値だ
け負にバイアスされる。増幅器5及び6の出力電
圧はスイツチ11及び12によつて、直接的に又
は増幅器31を介して、出力端子16に印加され
る。
出力16における波形は、増幅器31に積分帰
還ループ32が設けられているかどうかにかかわ
らず、または、増幅器31がスイツチ11,12
と出力端子16との間に接続されているかどうか
にかかわらず、実質的に方形波交流電圧である。
スイツチの出力におけるこの方形波交流電圧
は、増幅器31により利得K31で増幅することが
できる。この場合、利得K31は、次の式で表わさ
れ、抵抗器36と35の抵抗比に比例する。
K31=R36/R35 この場合、増幅器34の非反転入力は交流電圧
に関する限り接地されていると考えられる。積分
帰還ループ32は増幅器31の出力端子16にお
ける交流電圧のゼロラインのバイアスのみを修正
するものである。
出力端子16における装置の出力抵抗は、負帰
還を伴う任意の増幅器の出力におけるのと同様
に、増幅器31によつて減少する。出力端子16
における交流電圧の大きさは実際に、増幅器34
における負帰還の影響で、同出力端子における負
荷抵抗に依存しなくなる。
交流対直流変換器17は基準電圧源の出力電圧
を平滑にし、それを全波整流によつて直流電圧に
変換する。比較器19は次いで、整流された電圧
を所定の直流電圧と比較し、その上で、整流され
た電圧は増幅器5の非反転入力20に印加され
る。もし出力電圧が設定電圧を上まわれば、比較
器19の出力に負の信号が形成され、それにより
増幅器5の出力電圧が減少して比較器19の入力
における信号が等しくなるようになつている。
交流対直流変換器17の動作を更に詳細に説明
する。
出力端子16からの交流電圧信号は、抵抗器4
2,43及び44の共通接続点45に供給され
る。抵抗器42は端子16における出力電圧が高
い場合に信号を減少させるために必要である。共
通接続点45からの方形波交流電圧は、正の場合
は、抵抗器44、ダイオード50及びコンデンサ
48を介して演算増幅器46の出力に至る電流を
形成し、又、抵抗器43、コンデンサ47及びダ
イオード50とコンデンサ48を介して演算増幅
器46の出力に至る電流を形成する。この場合、
ダイオード49はカツトオフであり、コンデンサ
47が充分に高い容量を持つならば、演算増幅器
46の反転入力における交流電圧はほぼゼロに等
しくなる。
共通接続点45における電圧が負の場合、抵抗
器46、ダイオード49及びコンデンサ48を介
して増幅器46の出力に至る電流が形成され、抵
抗器44、コンデンサ47ダイオード49及びコ
ンデンサ48を介して増幅器46の出力に至る電
流が形成される。この場合、ダイオード50はカ
ツトオフである。
上記の説明からわかるように、交流電圧の両極
性に対して、コンデンサ47を介する電流はコン
デンサ47を充電する同一方向の電流である。こ
のコンデンサは、互いに直列接続されている抵抗
器43及び44を介して放電される。
従つて、交流電圧の出力信号の全波整流が行わ
れる。演算増幅器46の反転入力、抵抗器43、
コンデンサ47及びダイオード49の共通接続点
からの、変換器17の出力信号は、交流成分が無
視できる直流電圧を示す。演算増幅器46の反転
入力における交流電圧は、 Uout46/K46 に等しく、ここでUout46は演算増幅器46の出
力交流電圧であり、K46は増幅器46の利得であ
つて、通常は10000である。
こうし、交流対直流変換器17にはこれに印加
される交流電圧を平滑された直流電圧に変換す
る。
比較器19は以下の通り作動する。比較器の入
力に印加されるのは、すなわち演算増幅器51の
反転入力に印加されるのは、変換器17からの全
波整流された電圧と抵抗器53及び54を介する
直流電圧設定回路18からの負の直流電圧とであ
る。抵抗器53及び54を通つて流れる電流の差
は積分増幅器51によつて積分されて増幅器5の
入力に印加される。基準電圧源の出力電圧が直流
電圧設定回路18の所定の電圧を上まわると、抵
抗器54を通つて流れる補償用電流は抵抗器53
を通つて流れる補償用電流を上まわり、それによ
り増幅器51の出力における電圧が負に変わる。
この結果、演算増幅器51の出力電圧と増幅器3
1の入力及び出力における電圧は、比較器19の
入力電圧が等しくなる迄減少する。このことは抵
抗器53及び54を通つて流れる電流は大きさが
等しく極性が反対であることを意味する。
ブリツジ回路の使用による演算増幅器5及び6
の出力電圧の粗い安定化とは別に、提案されてい
る基準電圧源回路は、所定値からの出力電圧のよ
り細密な変位を除去することによつて、出力電圧
をより微細に安定化させることができる。本発明
による基準電圧源または、高度の雑音余裕度と良
好な時間的安定性を特徴とする。
積分回路23は演算増幅器6の非反転入力21
における電圧を調節する働きをし、それによりス
イツチ11及び12の出力における信号の直流成
分は端子22の制御電圧に等しくなる。
スイツチ11及び12の出力、すなわち回路2
3の入力25、における信号の直流成分が端子2
2の制御電圧と異なると、抵抗器27を通つて電
流が流れて、回路23の出力電圧すなわち増幅器
6の非反転入力21の電圧と、演算増幅器6の出
力と、入力25とが変化して回路23の入力にお
ける信号の直流成分と端子22における制御電圧
とが等しくなるまで、コンデンサ28を充電す
る。
第5図及び第6図の基準電圧源は以下の通り作
動する。増幅器5及び6の出力電圧はスイツチ1
1及び12を介して、ある時間的に変動する転移
電圧比をもつ回路60の入力に交互に印加され、
次いで、低域フイルタ85を介して基準電圧源の
出力端子16に印加される。かくして形成された
正弦波出力電圧は変換器17によつて平滑された
直流電圧に変換され、その後、比較器19はこの
平滑された直流電圧を所定の直流電圧と比較し、
これらの電圧の差は演算増幅器5の非反転入力2
0に印加され、もし出力電圧が所望の値を越える
と、比較器19の出力信号は負となり、それによ
り演算増幅器5の出力電圧が減少するようになつ
ている。第6図に示した好ましい実施例に従つ
て、時間的に変動する転移電圧比をもつ回路60
は加算用演算増幅器62を具備しており、この演
算増幅器62の反転入力64はスイツチ11及び
12の出力に接続されている。第7図aに示すよ
うに、抵抗器65を介する電圧は入力64に連続
的に印加されるが、抵抗器66及びスイツチ69
を介する電圧はt1からt7までとt9からt15まで(第
7図b)の期間にのみ演算増幅器62の反転入力
64に印加される。抵抗器67及びスイツチ70
を介する電圧はt2からt6までとt10からt14まで(第
7図c)の期間に印加される。抵抗器68及びス
イツチ71を介する電圧はt3からt5までとt11から
t13まで(第7図d)の期間に印加される。
抵抗器65,66,67,68を通る電流パル
スはそれぞれ第7図a,b,c,dに示されてお
り、それらの電流パルスは共に加えられるため、
演算増幅器の出力には正弦波に近い電圧が形成さ
れる(第7図e)。
並列回路の数を適当に選択すると共に、抵抗器
65,66,67,68の抵抗を適当に選択する
ことによつて、この近似を高度に正確にすること
ができる。
かくして得られた信号は低域フイルタ85に印
加され、この低域フイルタはより高い高調波成分
を抑制する。例えば、低域フイルタ85は3次の
フイルタであつてもよく、この場合、その出力に
おける正弦波信号の全体としての歪は0.005パー
セント以下である。
スイツツチ69,70,71がオフの位置にあ
るとき、スイツチ75,76,77は抵抗器6
6,67,68を流れるそれぞれの電流を共通バ
スに向かわせる働きをする。この結果、スイツチ
11及び12の出力におけるサージ電圧は存在せ
ず、演算増幅器62の出力信号は、スイツチ6
9,70,71が切換えられる瞬間におけるピー
ク電圧の影響を受けない。他の点では、第5図及
び第6図の基準電圧値は第1図〜第4図について
説明した前述の実施例と同様に作動する。
比較器19、積分回路23及び積分帰還ループ
32はそれぞれスイツチ55,29,40を備え
ており(第4図)、それにより、直流電圧が出力
端子16に印加されると演算増幅器5,6,34
の非反転入力におけるものと直流電圧を維持する
ようにしている。スイツチ55,29,40は
「オン」になり、増幅器51,26,37の出力
における直流電圧は、それぞれのコンデンサ5
2,28,39に電流が流れないために、不変の
ままである。このことにより、基準電圧源の回路
及び装置を検査することが便利になる。というの
は、抵抗器42,43,53,54の、ある抵抗
比をもつ異なる極性の出力電圧を決定するために
正確なデジタル電位計を使用することができるか
らである。必要であれば、出力電圧を所定の範囲
内におさえながらこれらの抵抗器の抵抗比を調節
することができる。
クロツクパルス発生器15によつて制御される
スイツチ11,12,29,40,55,69,
70,71,75,76、及び77の動作は次の
通りである。
スイツチ11及び12の制御入力はクロツクパ
ルス発生器15の出力に接続されており、互いに
反対の位相のスイツチング動作をする。クロツク
パルス発生器15の出力信号は矩形波であり、周
波数及びデユーテイ比は基準電圧源の所望の出力
信号に対応している。
スイツチ29,40、及び55の制御入力に接
続されているクロツクパルス発生器15の出力か
らの他の出力信号は、スイツチ11及び12の制
御信号に同期して有利に形成され、ある時間間隔
の間のその値は、基準電圧源のある定まつた使用
状況における要求に基づいて、特に、前述の如き
基準電圧源の検査に際して確立される。
クロツクパルス発生器15の対応する出力から
対応するスイツチ69,70、及び71の入力7
9,80、及び81に供給される制御信号は、所
与のスイツチにより制御される回路が接続されて
特定のステツプ近似の調和関数を時間的に変動す
る転移電圧比をもつ回路の出力に得る時間間隔の
時間的分布と同じ時間的分布を持たなければなら
ない。スイツチ75,76、及び77の入力8
2,83、及び84に印加される制御信号は、そ
れらの制御信号により制御されるスイツチ75,
76、及び77が、対応するスイツチ69,7
0、及び71が閉じている期間に、それぞれ抵抗
66,67、及び68を介して電流を共通バスに
到らしめることを可能にするものでなければなら
ない。第7図に示した例では、制御入力79,8
0,81及び82,83,84に印加される制御
信号の周波数はスイツチ11及び12の制御入力
に印加される制御信号の周波数の2倍である。
本発明による基準電圧源の精度は0.01パーセン
ト以下であり、抵抗器53,54,42,43,
44の抵抗比の選択精度にのみ依存している。
第5図及び第6図に示した基準電圧源は以下の
ようなある有利な特徴をもつている。
ある時間的に変動する転移電圧比をもつ回路6
0は、方形波信号を正弦波に近似しているステツ
プ信号に変換し、低域フイルタ85はより高い高
調波を抑圧しそれにより正弦波信号が基準電圧源
の出力に得られる。ステツプ信号が正弦波に近似
する態様は次の通りである。すなわち、1周期に
等間隔に4m回の変化があり、このためステツプ
信号は半周期の中心に関して対称的であり正弦波
が近似されているときの点と同じ点で零と交叉す
る。この結果、出力信号にはより高い高調波がな
い。付加的なステツプ状の電圧変化の間にある比
率を選ぶことにより、信号は最初のm個の寄数の
高調波成分を除くことができると共に、最初の高
周波成分の一連番号より高い、一連番号が4m・
k(k=1、2、3…)で表わされる高調波成分
を除くことができる。例えば、3個の付加的なス
イツチによつて、信号の最初のより高い高調波成
分は15であり、その振幅は基本高調波の1/15であ
る。3次の低減フイルタを使用することにより、
出力における全体の歪は0.005パーセントより小
である。かくして、本発明による基準電圧源はそ
の出力において実質的に正弦波の信号を得ること
を可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による基準電圧源のブロツク
図、第2図は本発明による。積分回路を包含する
基準電圧源のブロツク図、第3図は本発明によ
る、積分回路と増幅器を包含する基準電圧源のブ
ロツク図、第4図は本発明による、基準電圧源の
他の実施例の回路図、第5図は本発明による、時
間的に変動する転移電圧比をもつ回路を備えた、
第4図の基準電圧源のブロツク図、第6図は本発
明による、時間的に変動する転移電圧比をもつ回
路の他の実施例のブロツク図、第7図a,b,
c,d,eは本発明による、時間的に変動する転
移電圧比をもつ回路の動作を説明するための時間
的動作説明図である。 1,2……アバランシエダイオード、5,6…
…演算増幅、17……交流対直流電圧変換器、1
8……直流電圧設定用回路、19……比較器、2
3……積分回路、26……演算増幅器、31……
増幅器、32……増幅器31の積分帰還ループ、
37……ループ32の積分演算増幅器、51……
積分演算増幅器、52……増幅器51の帰還コン
デンサ、60……時間的に変動する転移電圧比を
もつ回路、62……加算用演算増幅器、85……
低域フイルタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1及び第2の2極素子1及び2であつて両
    端が一定直流電圧に保持されるものを一方の対向
    する腕に含み、第1及び第2の抵抗器3及び4を
    他方の対向する腕に含むブリツジ回路、 基準電圧を出力する出力端子16、 該出力端子16における基準電圧の直流成分を
    粗く制御する第1の制御電圧が印加される入力端
    子22、 それぞれ反転入力7及び8と非反転入力20及
    び21を有し、その出力が該出力端子16に交互
    に接続される第1及び第2の演算増幅器5及び6
    であつて、該第1の演算増幅器5の反転入力7及
    び出力はそれぞれ該第1の2極素子のアノード及
    びカソードに接続されており、該第2の演算増幅
    器6の反転入力8及び出力は該第2の2極素子2
    のカソード及びアノードにそれぞれ接続されてお
    り、該第2の演算増幅器6の非反転入力21は該
    入力端子22に接続されているもの、 入力が該基準電圧源の出力端子16に接続され
    ている交流対直流変換器17、 該出力端子16における直流電圧を細密に制御
    する第2の制御電圧を発生する直流電圧設定回路
    18、及び 第1の入力が該交流対直流電圧変換器17の出
    力に接続されており、第2の入力が該直流電圧設
    定回路18の出力に接続されている比較器19を
    具備し、 該比較器19の出力が該第1の演算増幅器5の
    非反転入力20に接続されている基準電圧源。 2 第1の入力25が該第1及び第2の演算増幅
    器5及び6の出力に交互に接続され、第2入力が
    該入力端子22に接続されている積分回路23を
    含み、該積分回路23の出力は該第2の演算増幅
    器6の非反転入力21に接続されている、特許請
    求の範囲第1項記載の基準電圧源。 3 該第1及び第2の演算増幅器5及び6に交互
    に接続される増幅器31と、該増幅器31に並列
    接続された積分帰還ループ32とを包含し、該増
    幅器31の出力が該基準電圧源の出力として働く
    ようにした、特許請求の範囲第1項記載の基準電
    圧源。 4 該比較器19は、反転入力に2個の抵抗器5
    3及び54が接続された演算増幅器51を含み、
    該2個の抵抗器53及び54は該比較器19の入
    力抵抗であり、該演算増幅器51の出力がコンデ
    ンサ52を介して該演算増幅器51の反転入力に
    接続されている、特許請求の範囲第1項又は第3
    項記載の基準電圧源。 5 該第1及び第2の演算増幅器5及び6に交互
    に接続される増幅器31と、該増幅器31に並列
    接続された積分帰還ループ32とを包含し、該増
    幅器31の出力は該基準電圧源の出力として働く
    ようにした、特許請求の範囲第2項記載の基準電
    圧源。 6 該比較器19は、反転入力に2個の抵抗器5
    3及び54が接続された演算増幅器51を含み、
    該2個の抵抗器53及び54は該比較器19の入
    力抵抗であり、該演算増幅器51の出力がコンデ
    ンサ52を介して該演算増幅器51の反転入力に
    接続されている、特許請求の範囲第2項記載の基
    準電圧源。 7 該積分回路23は演算増幅器26を含んで形
    成されている、特許請求の範囲第5項又は第6項
    記載の基準電圧源。 8 該積分帰還ループ32は積分演算増幅器37
    を含んで形成されている、特許請求の範囲第3項
    又は第5項記載の基準電圧源。 9 第1及び第2の2極素子1及び2であつて両
    端が一定直流電圧に保持されるものを一方の対向
    する腕に含み、第1及び第2の抵抗器(3及び
    4)を他方の対向する腕に含むブリツジ回路、 基準電圧を出力する出力端子16、 該出力端子16における基準電圧の直流成分を
    粗く制御する第1の制御電圧が印加される入力端
    子22、 それぞれ反転入力7及び8と非反転入力20及
    び21を有する第1及び第2の演算増幅器5及び
    6であつて、該第1の演算増幅器5の反転入力7
    及び出力はそれぞれ該第1の2極素子のアノード
    及びカソードに接続されており、該第2の演算増
    幅器6の反転入力8及び出力は該第2の2極素子
    2のカソード及びアノードにそれぞれ接続されて
    おり、該第2の演算増幅器6の非反転入力21は
    該入力端子22に接続されているもの、 入力61が該第1及び第2の演算増幅器5及び
    6の出力に交互に接続されており、出力が該出力
    端子16に接続されている、時間的に変化する転
    移電圧比をもつ回路60、 入力が該基準電圧源の出力端子16に接続され
    ており、該出力端子16における基準電圧を直流
    電圧に変換する交流対直流変換器17、 該出力端子16における直流成分を細密に制御
    する第2の制御電圧を発生する直流電圧設定回路
    18、及び 第1の入力が該交流対直流電圧変換器17の出
    力に接続されており、第2の入力が該直流電圧設
    定回路18の出力に接続されている比較器19で
    あつて、該比較器19の出力が該第1の演算増幅
    器5の非反転入力20に接続されているもの、を
    具備する基準電圧源。 10 該時間的に変化する転移電圧比を有する該
    回路60は、抵抗器65と加算用演算増幅器62
    の反転入力64に並列接続された少なくとも2つ
    の回路とを有する加算用演算増幅器62を含んで
    形成されており、該2つの回路の各々は制御され
    るスイツチ69,70,71と抵抗器66,6
    7,68を直列に配置して構成された、特許請求
    の範囲第9項に記載の基準電圧源。 11 該2つの回路の各々の該制御されるスイツ
    チ69,70,71と該抵抗器66,67,68
    との接続点72,73,74は、各々のスイツチ
    75,76,77を経由して該加算用演算増幅器
    62の非反転入力78に接続された、特許請求の
    範囲第10項記載の基準電圧源。 12 該時間的に変化する転移電圧比を持つ該回
    路60の出力が低域フイルタ85に接続された、
    特許請求の範囲第9項から11項のいずれか1項
    に記載の基準電圧源。
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