JPH0210165A - 電流・電圧変換回路の保護装置 - Google Patents

電流・電圧変換回路の保護装置

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JPH0210165A
JPH0210165A JP63158016A JP15801688A JPH0210165A JP H0210165 A JPH0210165 A JP H0210165A JP 63158016 A JP63158016 A JP 63158016A JP 15801688 A JP15801688 A JP 15801688A JP H0210165 A JPH0210165 A JP H0210165A
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voltage
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transistor
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Noboru Kuriyama
昇 栗山
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、電離真空、、1等に用いられる電流・電圧変
換回路の保護装置に係イつり、特に電流・電圧変換回路
の動作に影響を与えない保護装置に関する。
(従来の技術) 従来、電離真空計のイオン電流を測定するには、オペア
ンプの入出力端間に抵抗を挿入した電流・電圧変換回路
が用いられている。このとき、オーバレンジとなると、
電流・電圧変換回路の破壊や誤変換を招くので、オーバ
レンジに対する保護と共にオーバレンジの検出器が必要
となる。
第6図は電流・電圧変換回路の入力端に保護回路を設け
、出力端にオーバレンジ検出器を入れた例であり、第7
図は入力端に保護回路及びオーツくレンジ検出器を入れ
た例である。図中616よ電流・電圧変換回路、62は
電圧値表示器(圧力表示s> 、63.64はコンパレ
ータ。65は定電1王ダイオード等の保護回路を示して
いる。第6図及び第7図のいずれの例においても、電流
・電圧変換回路61の入力電流がオーツくレンジとなる
と、コンパレータ63,64の出力が反転し、オーツく
レンジが検出される。
しかしながら、この種の回路にあっては次のような問題
があった。即ち、第6図の回路で+1、電流・電圧変換
回路61が飽和する前にオーツくレンジを検出しなけれ
ばならない。このため、ダイナミックレンジ−杯まで電
流・電圧変換回路61を使用できない。さらに、オート
レンジの場合、切替えレベルと飽和レベルの中間にコン
ノくレータレベルを設定しなければならないので、益々
ダイナミックレンジが狭くなる。また、第7図の例では
、コンパレータ64のバイアス電流が電流・電圧変換回
路61に回り込むため、電流・電圧変換回路61で変換
誤差を招く。精度を上げようとした場合、コンパレータ
64として電流・電圧変換回路のオペアンプと同等のア
ンプを使う必要があり、さらにこれらのマツチングを取
らなければならず、非常に面倒である。
また、オーバレンジに対する保護として電流・電圧変換
回路61を構成するオペアンプの内部保護を使おうとす
ると、人力に抵抗を入れなければならず、Al11定感
度か低下する。さらに、大ぎなサージ電流を吸収するに
は、大きな保護素子を入れる必要があった。
(発明が解決しようとする課題) このように従来、電流・電圧変換回路の入力端にオーバ
レンジ検出回路を入れた場合、電流・電圧変換回路をダ
イナミックレンジ−杯使うことはできない。さらに、電
流・電圧変換回路の出力端にオーバレンジ検出回路を入
れた場合、オーツくレンジ検出回路のバイアス電流が電
流・電圧変換回路に回り込み、電流・電圧変換に誤差が
生じる問題があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、電流・電圧変換回路をオーバレンジか
ら保護するのは勿論のこと、オーバレンジ保護のために
変換誤差が発生するのを防止し、且つ電流・電圧変換回
路をダイナミックレンジ−杯に使うことのできる電流・
電圧変換回路の保護装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、オーバレンジ検出側から電流・電圧変
換回路にバイアス電流を流すことなく、電流・電圧変換
回路の入力側でオーバレンジ検出を行うことにある。
即ち本発明は、電流・電圧変換回路の入力端に接続され
、該回路に過大電流が流れるのを保護する保護装置にお
いて、入力端と接地端との間にPNP トランジスタの
エミッタ、コレクタを接続し、入力端と接地端との間に
NPN トランジスタのエミッタ、コレクタを接続する
と共に各トランジスタのベースを共通接続するようにし
たものである。
また本発明は、電流・電圧変換回路の入力端に接続され
、該回路に過大電流が流れるのを保護する保護装置にお
いて、入力端と接地端との間にPNP トランジスタの
エミッタ、コレクタを接続し、入力端と接地端との間に
NPN トランジスタのエミッタ1 コレクタを接続す
ると共に各トランジスタのベースを共通接続し、各トラ
ンジスタのコレクタの少なくとも一方に検出抵抗を挿入
し、この検出抵抗の両端に発生する電圧を検出するよう
にしたものである。
(作 用) 本発明によれば、第5図(a) (b)に示す如くPN
P トランジスタQ、とNPN トランジスタQ2とを
組合わせることにより、飽和電圧で最大1.5■の双方
向素子を構成する。第5図(a)のように電圧か加わっ
た場合、!・ランジスタQ、の工ミッタ→ベース(E→
B)とトランジスタQ2のベース→コレクタ(B−+C
)は型方向にバイアスされ、IBIが流れる(約08■
)。IBIにより、QlはドライブされてI。、を流す
ことになる。
ICIは181のhFE倍流れるため、Qlの電流増幅
率と処理能力により決まる。また、この保護回路は非常
に低いインピーダンス素子に見える。
逆方向に電圧か加わった場合、第5図(b)のようにQ
lのC−+BとQ2のB−Eが順方向にバイアスされ、
In2が流れる。Il]。によりQ2はドライブされて
IC2を流すことになる。IC2は11.、のhlyz
倍流れる。従って、総合特性は第5図(c)に示す如き
電流−電圧特性となり、双方向の定電圧素子として動作
する。
このままでも保護素子として動作するが、電流・電圧変
換回路に用いる場合、保護素子の動作したことを検出し
て測定システムのアラームとして用いると便利である。
そこで、Ql又はQ2のコレクタに抵抗を挿入し、電圧
コンパレータによりQ、又はQ2がONしたことを検出
する。これにより、オーバレンジの保護と共に、オーバ
レンジの検出を行うことか可能となる。
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図は本発明の一実施例に係わる電流・電圧変換回路
の保護装置を示す回路構成図である。図示しない電離真
空計のイオンコレクタに接続される端子(入力端)Aに
は電流・電圧変換回路10の入力端が接続されている。
電流・電圧変換回路10はオペアンプ1]の入出力端間
に抵抗12及びコンデンサ13を接続してなるものであ
り、該回路10の出力電圧は圧力表示器20に供給され
ている。圧力表示器20は、この電圧に応じた圧力値を
表示するものである。
入力端Aには、PNP トランジスタ31及びNPNト
ランジスタ32の各エミッタが接続され、PNP トラ
ンジスタ31及びNPN トランジスタ32の各コレク
タは接地端Bに接続されている。
また、各トランジスタ3132のベースは共通接続され
ている。
このような構成であれば、入力電流か所定値以下の場合
、電流・電圧変換回路10により電離真空計のイオン電
流が電圧に変換され、圧力表示器20に圧力値が表示さ
れる。このとき、保護回路から電流・電圧変換回路]0
側にバイアス電流か流れる等の不都合はなく、圧力値を
正確にfllll定することができる。また、保護回路
を入力端に設けているので、電流・電圧変換回路10か
飽和した後に保護動作を働かせることができる。このた
め、電流・電圧変換回路10をそのダイナミックレンジ
−杯まで使用することができる。
一方、入力電流か所定値を越えると、前記第5図(a)
又は同図(b)に示す如くトランジスタ31又は32が
ONとなりトランジスタ31又は32に電流が流れ、電
流・電圧変換回路10に過大電流か流れるのを保護する
ことになる。
第2図乃至第4図は本発明の他の実施例を説明するため
の回路構成図である。なお、第1図と同一部分には同一
符号を付して、その詳しい説明は省略する。
この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、入力の
保護と共に、オーバレンジ検出を行うことにある。即ち
、第2図は入力極性が正の場合であり、入力端Aには、
PNP トランジスタ31及びNPN トランジスタ3
2の各エミッタが接続され、PNPトランジスタ3コの
コレクタは検出抵抗3Bを介して接地端Bに接続され、
NPNトランジスタ32のコレクタは接地端Bに直接接
続されている。また、各トランジスタ31.32のベス
は共通接続され、図示極性のダイオードを介して接地端
Bに接続されている。
PNP トランジスタ31と抵抗33との接続点には、
オーバレンジ検出のためのコンパレータ4]が接続され
ている。このコンパレータ4]は抵抗33の両端に発生
する電圧■と基準電圧V。
とを比較し、■が■1を越えると“H”レベルの信号を
出力する。そして、コンパレータ41の出力信号がアラ
ーム発生器50に供給され、該出力がH“のときアラー
ムを発生するものとなっている。
このような構成であれば、入力電流が所定値以下の場合
、電流・電圧変換回路10により電離真空計のイオン電
流が電圧に変換され、圧力表示器20に圧力値が表示さ
れる。このとき、保護及びオーバレンジ検出のための回
路から電流・電圧変換回路10側にバイアス電流が流れ
る等の不都合はなく、圧力値を正確に測定することがで
きる。
また、保護及びオーバレンジ検出を入力側で行っている
ので、電流・電圧変換回路10が飽和した後に保護動作
を働かせることができる。このため、電流・電圧変換回
路10をそのダイナミックレンジ−杯まで使用すること
ができる。
一方、入力電流が所定値を越えると(入力極性が正の場
合)、前記第5図(a)に示す如くトランジスタ31が
ONとなりトランジスタ31及び抵抗33に電流が流れ
、電流・電圧変換回路10に過大電流が流れるのを保護
する。抵抗33に電流が流れると抵抗33の電圧降下に
よりコンバータ41の入力電圧が上昇する。そして、こ
の電圧■が基準電圧V1よりも大きくなると、コンバー
タ41の出力が反転し、アラーム発生器50からアラー
ムが発生される。なお、入力電流が負の方向に許容値を
越えた場合に、抵抗33の存在によりトランジスタ32
か十分ONLないことがあるが、この点に関してはダイ
オード35を挿入することによりトランジスタ32が十
分ONするようにしている。
第3図は入力極性が負の場合であり、トランジスタ32
のコレクタに抵抗34が挿入されており、各トランジス
タ3132のベースは図示極性のダイオードを介して接
地端に接続されている。この場合、入力電流が所定値以
下の場合は第2図と同様であり、入力電流か負側に所定
値を越えると、前記第5図(b)に示す如くトランジス
タ32がONとなりトランジスタ32及び抵抗34に電
流が流れ、電流・電圧変換回路10に過大電流が流れる
のを保護する。抵抗34に電流が流れると抵抗34の電
圧時ドによりコンパレータ42の入力電圧が上昇する。
そして、この電圧Vが基準電圧V2よりも大きくなると
、コンパレータ42の出力が反転し、アラーム発生器5
0からアラームが発生される。
第4図は両入力極性の場合であり、第2図及び第3図を
組合わせて、検出抵抗33,34、ダイオード35.3
6及びコンパレータ41.42が設けられており、コン
パレータ41,42の各出力はオアゲート43を介して
アラーム発生器50に供給されている。この場合、入力
電流が正負いずれに許容値を越えた場合も、これを保護
すると共にオーバレンジ検出を行うことができる。
かくして本実施例によれば、電流・電圧変換回路10の
入力側に保護及びオーバレンジ検出のための回路を設け
ているので、基本的にフューエルセーフである。コンパ
レータ以降の動作が正常に行われなくても、電流・電圧
変換回路10の人力オペアンプは保護される。また、コ
ンパレータ41の入力バイアス電流が電流・電圧変換回
路10に回り込むことはなく、誤変換を未然に防11−
することができる。さらに、電流・電圧変換回路10の
動作が飽和してから保護回路が動作するので、電流・電
圧変換回路10のダイナミ・ツクレンジを一杯に使える
。従って、電流・電圧変換回路10をオートレンジにし
たときに有利である。また、検出抵抗33.34の抵抗
値を選ぶことにより、検出レベルを自由に且つ正確に設
定できる利点もある。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、電流・電圧変換回
路の入力側にPNP及びNPNのトランジスタを並列接
続した保護素子を設けることにより、電流・電圧変換回
路をオーツくレンジから保護するのは勿論のこと、オー
7<レンジ保護のために変換誤差が発生するのを防止し
、且つ電流・電圧変換回路をダイナミックレンジ−杯に
使うことのできる電流・電圧変換回路の保護装置を実現
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例に関わる電流・電圧変換回路
の保護装置を示す回路構成図、第2図乃至第4図は本発
明の他の実施例を説明するための回路構成図、第5図は
本発明の詳細な説明するための模式図、第6図及び第7
図はそれぞれ従来装置を示す回路構成図である。 10・・・電流・電圧変換回路、20・・・圧力表示器
、31・・PNP トランジスタ、32・・・NPN 
トランジスタ、33.34・・・検出抵抗、35.36
・・・ダイオード、41 42・・・コンパレータ、4
3・・・オアゲート、50・・・アラーム発生器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ] + く + O」

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電流・電圧変換回路の入力端に接続され、該回路
    に過大電流が流れるのを保護する保護装置において、前
    記入力端と接地端との間に接続されたPNPトランジス
    タと、前記入力端と接地端との間に接続され且つPNP
    トランジスタとベースが共通接続されたNPNトランジ
    スタとを具備してなることを特徴とする電流・電圧変換
    回路の保護装置。
  2. (2)電流・電圧変換回路の入力端に接続され、該回路
    に過大電流が流れるのを保護する保護装置において、前
    記入力端と接地端との間に接続されたPNPトランジス
    タと、前記入力端と接地端との間に接続され且つPNP
    トランジスタとベースが共通接続されたNPNトランジ
    スタと、前記トランジスタの各コレクタの少なくとも一
    方に挿入された検出抵抗と、該検出抵抗の両端に発生す
    る電圧を検出する手段とを具備してなることを特徴とす
    る電流・電圧変換回路の保護装置。
  3. (3)前記電圧検出手段は、前記検出抵抗の両端に発生
    する電圧と基準電圧とを比較し、発生電圧が基準電圧を
    越えるとアラームを発生するものであることを特徴とす
    る請求項2記載の電流・電圧変換回路の保護装置。
JP63158016A 1988-06-28 1988-06-28 電流・電圧変換回路の保護装置 Expired - Lifetime JPH0695106B2 (ja)

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JPH0695106B2 JPH0695106B2 (ja) 1994-11-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268112B1 (en) 1997-12-18 2001-07-31 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Photosensitive resin composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268112B1 (en) 1997-12-18 2001-07-31 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Photosensitive resin composition

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JPH0695106B2 (ja) 1994-11-24

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