JPH0197874A - ピーク電圧保持回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はピーク電圧保持回路、特に半導体集積性なうピ
ーク電圧保持回路に関する。

〔従来の技術〕

コ、ンデンサと増幅器とを用いたピーク電圧保持回路は
、アナログ入力電圧を、整流機能を有する増幅器を介し
てコンデンサに印加するもので、コンデンサが保持して
いる電圧よりもアナログ入力電圧の万が低い場合には、
増幅器が有する整流作用により回路が導通せずに、コン
デンサは以前の電圧を保持し続け、逆にコンデンサが保
持している電圧よりもアナログ入力電圧の方が高い場合
には、増幅器の整流作用により回路が導通してコンデン
サをアナログ入力電圧まで充電することによって、これ
までて印加されたアナログ入力電圧の最大値をコンデン
サに保持するようになっている。

また、ピーク電圧保持回路は通常、第１の期間で入力電
圧の最大値を保持した後、第２の期間で保持したＪを放
電して次の第１の期間で再び入力電圧の最大値を保持す
ることを繰返すようになっている。

第４図はコンデンサと増幅器を用いたピーク電圧保持回
路の一例である。第４図ておいて１１は電圧保持コンデ
ンサ、１３および１４は増幅器、１５および１６は整流
器、１０はアナログ入力電圧ｖｘの入力端子、２０はピ
ーク値電圧ｖｐの出力端子である。また、増幅器１３お
よび増幅器１４はそれぞれ利得１の非反転増幅回路を構
成し、増幅器１４の出力は増幅器１３の反転入力端子に
接続されている。

次に第４図の動作について説明する。まず第１の期間で
は、入力端子１０にアナログ入方電圧入が印加されると
増幅器１３の出力電圧Ｖ！はｖｘに等しくなる。ここで
増幅器１３の出力電圧Ｖ。

の値が電圧保持コンデンサ１１が保持している電圧ｖ１
より高いときには整流器１６が導通して、電圧保持コン
デンサ１１はさらに充電されることになる。ところが、
整流器１６を通しての充電であるため、電圧保持コンデ
ンサ１１の電圧Ｖ１は増幅器１３の出力電圧ｖ２より整
流器１６の閾値電圧Ｖ〒だけ小さな値、即ちＶ、−ＶＴ
までしか光電されない。ところで、増幅器１３の出力電
圧ｖ鵞はアナログ入力電圧ｖｘに等しく、かつ増幅器１
４の出力電圧■、は電圧保持コンデンサ１１の保持して
いる電圧ｖ１に等しくなることから、増幅器１４の出力
電圧Ｖ、はｖｘ−ｖＴとなる。−万、増幅器１４の出力
は増幅器１３の反転入力端子に帰還されているため、増
幅器１３の反転入力端子の印加電圧は増幅器１４の出力
電圧Ｖ２、即チ］ヘ−ｖＴとなる。増幅器１３の非反転
入力端子の印〃Ｉ電圧はアナログ入力電圧ｖｘであるか
ら、増幅器１３の反転入力端子と非反転入力端子への印
加電圧は不平衡状態となり、印加電圧の差はｖＴとなる
。

そこで、増幅器１３は反転入力端子と非反転入力端子と
の印加電圧の差によって、その出力電圧が変化すること
になる。増幅器１３の出力電圧の変化は増幅器１４全通
して増幅器１３の反転入力端子に帰還され、増幅器１３
の反転入力端子に印加される電圧がアナログ入力電圧ｖ
ｘに等しくなった時点で平衡となって増幅器１３の出力
電圧の変化は止まる。最終的には増幅器１３の出力電圧
Ｖ！の値はＶｘ＋Ｖ、となり、電圧保持コンデンサ１１
の保持電圧ｖＩの値はｖｘとなってアナログ入力電圧に
等しくなる。従って、アナログ入力電圧Ｖｘの最大値ｅ
Ｖｘ、とすると電圧保持コンデンサ１１の保持電圧ｖＩ
はｖｘ、まで上昇し、同時に増幅器１４の出力電圧■、
もｖｘ、まで上昇することになる。

この時の増幅器１３の出力電圧Ｖ！は先に述べた増幅器
１４からの帰還作用によってｖｘｐ＋ｖ丁となっている
。

次にアナログ入力電圧ｖｘが最大値ｖｘ、より低くなる
と、増幅器１３の出力電圧ｖ１がｖｘ、＋ｖＴより低く
なって整流器１６は逆バイアス状態となって非導通とな
る。従って入力電圧の変化は電圧保持コンデンサ１１に
は伝わらず、電圧保持コンデンサ１１はアナログ入力電
圧■工の最大値ｖｘ。

の値を保持し続ける。なお整流器１５は、アナログ入力
電圧ｖｘＯ値が負になった時に増幅器１３の出力が負側
に振れないようにり２ンプするためのものである。

ｍ１、第２の期間ではリークコンデンサ１２と電圧保持
コンデンサ１１との間に接続されるスイッチ１７とリー
クコンデンサの両端に接続されるスイッチ１８とが、制
御回路の信号によって常にスイッチ１７もしくはスイッ
チ１８のどちらかｍ１のみを選択的に開閉することによ
り、電圧保持コンデンサ１１に蓄えられている電荷の一
部がリークコンデン？１２に移動し、この後リークコン
デンサ１２に蓄えられた電荷を放出する動作をくり返え
すことによって、電圧保持コンデンサ１１に蓄えられて
いた電荷を減少せしめ、ピーク電圧保持回路が保持して
いる電圧を徐々に減少させることになる。

第５図は上述した従来例のスイッチ開閉動作によるホー
ルド電圧の変化を示す波形図で、制御信号、第１のスイ
ッチ１７の開閉信号、第２のスイッチの１８開閉信号お
よびホールド出方電圧■２の波形を示している。

以下第５図を参照して第４図のリーク動作について説明
する。ここで電圧保持コンデンサ１１が保持している電
圧の初期値をＶｌ・とする。まずｔ・の期間は第２のス
イッチ１８が閉じられてリーク用コンデンサ１２に蓄え
られている電荷をすべて放出する。次に第２のスイッチ
１８が開き、第１のスイッチ１７がｔｌの期間閉じられ
る。すると電圧保持コンデンサ１１が蓄えていた電荷Ｑ
ｌｌの一部がリーク用コンデンサ１２に移動する。この
とき電圧保持コンデンサ１１が保持している電圧の変化
ｉＶｄ、は、電圧保持コンデンサ１１の容量をＣ１１＊
リーク用コンデンサ１２の容量をＣｕｂすると（１）式
で表わされる。

従って、このときの電圧保持コンデンサ１１の電圧の値
ｖ■は（２）式で表わされる。

次に第１のスイッチ１７が開き、第２のスイッチ１８が
１．の期間閉じられるとｔｌの期間でＩＪ−り用コンデ
ンサ１２に蓄えられた電荷Ｑ　ｚ　ｔがすべて放出され
、リーク用コンデンサ１２に蓄えられている電荷の量は
０となる。次に第２のスイッチ１８が開き、′ｉ４１の
スイッチ１７がｔ３の期間閉じられると電圧保持コンデ
ンサ１１が蓄わえていた電荷Ｑ１！の一部がふたたびリ
ーク用コンデンサ１２に移動する。このとき電圧保持コ
ンデンサ１１が保持している電圧の変化１ｉｉＶｄ２は
前回の動作時と同様に（３）式で表わされる。

従って、電圧保持コンデンサ１１が保持している電圧の
値はさらに下がることてなり、このときの電圧の値ｖ１
！は（４）式で表わされる。

以上説明してきた様に第２のスイッチ１８と第１のスイ
ッチ１７とのそれぞれ１回の開閉動作によって、電圧保
持コンデンサ１１の容量ＣＷｔとリーク用コンデンサ１
２の容量Ｃｔｔとで決まる一定ノ割合で、電圧保持コン
デンサ１１が保持している電圧が減少して行くことにな
る。

従って、ピーク電圧保持回路のリーク特性はコンデンサ
ＣｔｔとＣｔＳとの他、第２のスイッチ１８と第１のス
イッチ１７との開閉動作の周期ｔ０とによって最終的に
決まることになる。即ち、単位時間内に行なわれる第２
のスイッチと第１のスイッチとの開閉動作の回数を多く
し、周期ｔｃを短くすればそれだけ電圧保持コンデンサ
１１が保持している電圧の値の変化を大きくすることが
でき。

みかけ上のリーク時定数を小さくすることができる。逆
に単位時間内に行なわれるＷ、２のスイッチと第１のス
イッチとの開閉動作の回数を少くすれば、すなわち周期
ｔｃを長くすればそれだけ電圧保持コンデンサ１１が保
持している電圧の値の変化を小さくすることができ、み
かけ上のリーク時定数を大きくすることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来のピーク電圧保持回路では１ｇ
ｔの期間から第２の期間て入るときのスイッチの開閉動
作の初期状態が同一であるとは限らない。通常、第１の
期間ｔ−ＩＪ上セツト間、第２の期間をセット期間と称
していて、リセッ）！後、上述の電圧保持コンデンサと
リークコンデンサとの間に接続されているスイッチの刀
がリークコンデンサの両端に接続されるスイッチより先
に閉じたとすると、リークコンデンサにあらかじめ電荷
が蓄積されていて保持コンデンサの電圧よりリークコン
デンサの電圧の万が高かった場合には、リークコンデン
サの電圧が増幅器によって入力増幅器に帰還し、初期動
作の安定が保てないという問題点がある。

本発明の目的は、リセット期間甲は必ずリークコンデン
サの両端に接続されているスイッチが閉じられていて、
セット期間の初期に保持コンデンサの電圧を不安定にさ
せることのないピーク電圧保持回路を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のピーク電圧保持回路は、リセット期間に入力さ
れたアナログ電圧の最大値を保持する電圧保持コンデン
サと、この電圧保持コンデンサとリークコンデンサとを
並列に接続する第１のスイッチと、前記リークコンデン
サの両端間を接続す・開放する制御回路とを有するピー
ク電圧保持回路において、リセット期間に前記第１のス
イッチを開放し第２のスイッチを閉成していて、リセッ
ト期間の終了後に前記制御信号に従ってそれぞれ前縁の
遅延した第１および第２のスイッチの閉成出力を交互に
発生する制御回路を有することにより構成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面上参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブロック図で、第２図は第
１図の制御回路の回路図である。第１図の電圧保持コン
デンサ１１．リークコンデンサ１２゜増幅器１３および
１４、ダイオード１５および１６゜第１のスイッチ１７
．第２のスイッチ１８の構成は第４図に示した従来のピ
ーク電圧保持回路と全く同じで、第１のスイッチ１７と
第２のスイッチ１８を制御する制御回路３２の構成が第
４図と異なる。従って電圧保持コンデンサ１１がアナロ
グ入力電圧Ｖ　の最大値ｖ、ｘ’６保持する動作は従来
と全く同じである。

次に第１図の制御回路３２である第２図について説明す
ると、この回路は略５０％のテ晶ティを持つ制御信号と
リセット信号とを入力とするＮＡＲＤ回路と、このＮＡ
ＮＤ回路の出力がローに変化するときには遅延してハイ
となり、ハイに変化するときに直ちにローとなって第１
のスイッチ１７の開閉信号を出力し、ＮＡＮＤｌ路の出
力がローに変化したときには直ちにローとなり、ハイに
変化したときに遅延してハイとなって第２のスイッチ１
８の開閉信号を出力する回路とからなっている。図中コ
ンデンサＣＤは遅延時間を得る次めに設けられている。

第３図は第２図の動作シーケンスの一例を示している。

そこで、この制御回路３２によれば、第１図においてリ
セット期間中はリセット信号入力がローであるため、制
御信号に拘らず第２スイヴチ１８の開閉信号が１であり
、第１のスイッチ１７の開閉信号はローである。その結
果リセット中はリークコンデンサ１２に蓄えられていた
電荷は放電されていて、リセット解除後の動作を安定さ
せることとなる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば電圧保持コ
ンデンサの電荷をセット期間中にスイッチを介してリー
クコンデンサに移し変えることにより放電させるときに
、リセット期間中は必ずり空 一りコンデンサの両端間設けられたスイッチを閉成して
いるので、セット初期状態において不安定な動作を生ず
ることがないと云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の制御回路の回路図、第３図は第１図のスイッチの開
閉タイミングの一例を示すシーケンス図、第４図は従来
のピーク電圧保持回路のブロック図、第５図は第４図の
スイッチの開閉タイミングの一例のシーケンス図である
。 １１・・・・・・電圧保持コンデンサ、１２・・・・・
・リークコンデンサ、１３．１４・・・・・・増幅器、
１７．１８・・・・・・スイッチ、３１．３２・・・・
・・制御回路。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 第３　里

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リセット期間に入力されたアナログ電圧の最大値を保持
   する電圧保持コンデンサと、この電圧保持コンデンサと
   リークコンデンサとを並列に接続する第１のスイッチと
   、前記リークコンデンサの両端間を接続する第２のスイ
   ッチと、第２の期間に前記第１および第２のスイッチを
   制御信号に従って交互に閉成・開放する制御回路とを有
   するピーク電圧保持回路において、リセット期間に前記
   第１のスイッチを開放し第２のスイッチを閉成していて
   、リセット期間の終了後に前記制御信号に従ってそれぞ
   れ前縁の遅延した第１および第２のスイッチの閉成出力
   を交互に発生する制御回路を有することを特徴とするピ
   ーク電圧保持回路。