JPH02218972A - 電圧制御回路 - 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】 〔概要〕 制御信号により出力電圧を可変とする機能を有する電圧
制御回路に関し。

可変抵抗を省略し、制御信号によってより高い出力電圧
を得ることを目的とし。

その２つの入力端子の電圧が等しくなるように動作する
増幅器と、前記増幅器の前記入力端子の一方に接続され
た参照電圧と、前記増幅器の前記入力端子の他方と当該
電圧制御回路の出力端子との間に接続された第１の抵抗
と、前記増幅器の前記入力端子の他方と基準電圧との間
に接続された第２の抵抗と、前記第１の抵抗と並列に接
続された第４の抵抗及び第１のスイッチ手段と、前記第
２の抵抗と並列に接続された第５の抵抗及び第２のスイ
ッチ手段並びに第３の抵抗及び第３のスイッチ手段とを
有し、前記第１及び第２のスイッチ手段は、各々、第１
及び第２の制御信号が印加された時にオン状態となり、
前記第３のスイッチ手段は、前記第１及び第２の制御信
号が印加された時にオン状態となるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電圧制御回路に関し、更に詳しくは。

制御信号により出力電圧を可変とする機能を有する電圧
制御回路に関する。

電子機器に組込まれた電源等において、素子の電圧マー
ジン試験等のために、制御信号により。

電源の出力電圧を例えば±１０％だけ変化させた値とす
る機能が付加されることが多い。

〔従来の技術〕

第３図は従来技術説明図であり、従来の電圧制御回路を
示している。

第３図において、Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ１１及びＲ１２
は抵抗、Ｒ２′　は可変抵抗、ｐＨ及びＰＩ２はホトカ
プラ、ＡＭＰは増幅器、Ｖつは参照電圧である。

増幅器ＡＭＰは電圧安定化誤差増幅器であり。

その２つの入力端子の電圧が等しくなるように動作する
。従って、抵抗Ｒ１と可変抵抗Ｒ２’　との接続点の電
圧■、は、参照電圧Ｖいと等しくなるようにされる。

通常、制御信号＊ｖＬ及び＊ｖ、Ｉは、共に。

“Ｈ”　（ハイレベル）とされる、これにより、ホトカ
プラＰ■１及びＰＩ２がオフ状態となるので。

電圧■１は抵抗Ｒ１と可変抵抗Ｒ２’　の比に依存する
。今、Ｖ＊−２，５Ｖ、Ｒ１＝Ｒ２’　とすれば。

出力電圧■。＝　５．　ＯＶとなる。

制御信号＊ＶＬを“Ｌ”　（ロウレベル）とすると、ホ
トカプラｐＨがオン状態となる。従って。

電圧Ｖ、は、抵抗Ｒ１及びＲ４を並列接続したものと可
変抵抗Ｒ２’　との比に依存したものとなる。

この結果、Ｒ１＝Ｒ２’　であれば、Ｖ、＞Ｖｏ−■、
となる。一方、増幅器ＡＭＰの働きにより。

Ｖ、＝Ｖえが保たれる０以上により＋Ｖａ−２−５Ｖと
し抵抗Ｒ１，Ｒ４の値を適当に定めることによって、出
力電圧ＶＯ−４，５Ｖ　（−１０％の出力）を得る。

逆に、制御信号＊■８をＬ”とすると、ホトカプラＰＩ
２がオン状態となる。そして、Ｒ１＝Ｒ２’　、Ｖ、＝
２．５Ｖとし、抵抗Ｒ１，Ｒ５の値を適当に定めること
によって、出力電圧■ｏ＝５．５ｖ（−１０％の出力）
を得る。

このような電圧制御回路によれば、ＴＴＬ等のＩＣにつ
いて、５Ｖでの通常動作を可能とすると共に、４．５Ｖ
及び５．５ｖで動作させて電圧マージン試験を行うこと
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、電子機器に組み込まれた電源にはＴＴＬ等のＩ
Ｃに過電圧が印加されることのないように、過電圧保護
回路が設けられている。従って試験の１つとして、過電
圧保護回路についても正常に動作するか否かを確認する
必要がある。

ところで、前述の電圧制御回路によれば、Ｒ２′（又は
Ｒ１）を固定抵抗としてしまうと、最大でも５．５ｖの
電圧しか得られない（５，５Ｖ以外では広く行なわれて
いる電圧マージン試験に適さない）、これでは、過電圧
保護回路についての試験ができないので、高い電圧を得
るための可変抵抗Ｒ２’　が不可欠であった。

このように可変抵抗Ｒ２’　を必要とすることは。

従来９種々の問題を生じる原因となっていた。

例えば、可変抵抗Ｒ２’　の値は９人手によって調整す
る必要があるため、試験の自動化の障害となっていた、
また５可変抵抗Ｒ２’　は通常外付けの部品（ボリウム
）として実現されるため、その不具合によって、ｆ４電
圧が発生する等の欠点があった。

本発明は、可変抵抗を省略し、制御信号によりてより高
い出力電圧を得ることができる電圧制御回路を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。

第１図において、１は電圧制御回路、２は電源。

３は電子索子、４は過電圧保護回路、Ｒ１ないしＲ５は
抵抗、ＳＷｔないしＳＷ３はスイッチ手段。

ＡＭＰは増幅器、■えは参照電圧である。

増幅器ＡＭＰは電圧安定化誤差増幅器であり。

その２つの入力端子の電圧が等しくなるように動作する
。

増幅器ＡＭＰの入力端子の一方（と基準電圧との間）に
は、参照電圧Ｖ、が接続される。参照電圧■、は、所定
の電圧（■つ）を印加する電圧供給手段である。

電源２からの電圧を分割する分割抵抗Ｒ１及びＲ２は、
直列接続され、電圧１７７１１回路１の出力端子（電源
電圧線）と基準（接地）電圧（基準電圧線）との間に接
続される。即ち、第１の抵抗Ｒ１は、増幅器ＡＭＰの入
力端子の他方と電圧制御回路１の出力端子との間に接続
され、第２の抵抗Ｒ２は、増幅器ＡＭＰの入力端子の他
方と基準電圧との間に接続される。

抵抗Ｒ】と並列に抵抗Ｒ４が接続され、抵抗Ｒ２と並列
に抵抗Ｒ５及びＲ３が接続される。抵抗Ｒ４，Ｒ５及び
Ｒ３には、各々、スイッチ手段ＳＷＩ、ＳＷ２及びＳＷ
３が直列接続される。即ち、第４の抵抗Ｒ４及び第１の
スイッチ手段ＳＷｌは抵抗Ｒ１に並列に接続される。ま
た、第５の抵抗Ｒ５及び第２のスイッチ手段ＳＷ２．並
びに。

第３の抵抗Ｒ３及び第３のスイッチ手段ＳＷ３は。

抵抗Ｒ２に並列に接続される。

電圧制御回路１には、外部から、第１及び第２の制御信
号＊ｖＬ及び＊Ｖイが供給される。２っの制御信号の組
合せにより、４通りの出力電圧■。が得られる。制御信
号＊■、及び＊■□は。

各々、主として９通常の出力電圧より低い出力電圧を得
るための信号、及び１通常の出力電圧より高い出力電圧
を得るための信号である。第１及び第２のスイッチ手段
ＳＷＩ及びＳＷ２は、各々。

第１の制御信号＊ｖＬ及び第２の制御信号＊ｖＨが印加
された時にオン状態となり、第３のスイッチ手段ＳＷ３
は、前記第１及び第２の制御信号＊ｖＬ及び＊ｖ、Ｉが
共に印加された時にオン状態となる。

〔作用〕 増幅器ＡＭＰの働きによって、固定抵抗Ｒ１と固定抵抗
Ｒ２との接続点の電圧■、は、参照電圧ｖ寓と等しくな
るようにされる。

通常、制御信号＊ｖＬ及び＊ｖ、Ｉは、共に。

′Ｈ″　（ハイレベル）とされる、これにより、スイッ
チ手段ＳＷＩ及びＳＷ２がオフ状態となるので、電圧■
、は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との比に依存する。今、Ｖｌ　
＝２．５Ｖ、Ｒ１＝Ｒ２とすれば出力電圧Ｖｏ＝５．０
Ｖとなる。

制御信号＊ｖ、を“Ｌ”　（ロウレベル）とすると、ス
イッチ手段ＳＷＩがオン状態となる。従って、電圧Ｖ、
は、抵抗Ｒ１及びＲ４を並列接続したものと抵抗Ｒ２と
の比に依存したものとなる。

コノ結果、Ｒ，１−Ｒ２であれば、Ｖ、＞Ｖ０■、とな
る、一方、増幅器ＡＭＰの働きにより。

Ｖ、＝Ｖ、が保たれる０以上により、ＶＲ＝２．５■と
し抵抗Ｒ１，Ｒ４の値を適当に定めることによって、出
力電圧Ｖｏ＝４．５Ｖ（１０％の出力）を得る。この時
、制御信号＊ｖＨは“Ｈ”とされており、スイッチ手段
ＳＷ２及びＳＷ３はオフ状態にある。

逆に、制御信号＊Ｖ□を“Ｌ”とし制御信号＊ＶＬを１
Ｈ”とすると、スイッチ手段ＳＷ２のみがオン状態とな
る。そして、Ｒ１＝Ｒ２，ｖ。

＝　２．５　Ｖとし、抵抗Ｒ１，Ｒ５の値を適当に定め
ることによって、出力電圧■。＝５．５Ｖ（＋１０％の
出力）を得る。

一方、制御信号＊■、及び＊■８を共に“Ｌ”とすると
、スイッチ手段ＳＷＩないしＳＷ３がオン状態となる。

従って、電圧■。は、抵抗Ｒ１及びＲ４を並列接続した
ものと抵抗Ｒ２，Ｒ３及びＲ５を並列接続したものとの
比に依存したものとなる。

前述の如く１通常電圧５．０■を＋側及び−側に同一の
割合（±１０％）だけ変化させるとすると。

Ｒ１＝Ｒ２，Ｒ４＝Ｒ５である。そして、■８−２．５
■とし、抵抗Ｒ３の値を適当に定めることによって出力
電圧Ｖｏ−７，ＯＶを得る。

従って、このような電圧制御回路１によれば。

ＴＴＬ等の電子素子３を通常動作させるための通常動作
電圧を得ることができ、また、電子素子３の電圧マージ
ン試験を行うための通常動作電圧を所定の割合だけ＋側
及び−側に変化させた（高く及び低くした）電圧を得る
ことができ、更に、電源装置の過電圧保護回路４が正常
に動作するか否かの試験を行うための通常動作電圧を所
定の割合だけ高くした電圧よりさらに高い電圧を得るこ
とができる。これらの電圧の選択は、制御信号＊■、及
び＊ｖＨによって設定Ｔることができる。

〔実施例〕

第２図は実施例構成図であり、電圧制御回路１の構成を
示している。

第２図において、Ｑｌ及びＱ２はトランジスタ。

Ｒ７ないしＲ１２は抵抗、Ｄはツェナーダイオード。

ｐＨ及びＰＩ２はホトカプラである。

第１スイッチ手段ＳＷＩは２ホトカブラＰ１１及び抵抗
Ｒ１１からなる。制御信号＊ｖＬが“Ｌ”とされると２
発光ダイオードに電圧が印加されて発光し、これを受光
したホトトランジスタがオンする。なお、このような構
成に替えて、制御信号＊■Ｌの１Ｌ″によりオンするよ
うなトランジスタを用いてもよい。

第２スイッチ手段ＳＷ２は、第１スイッチ手段と同様の
構成とされ、ホトカプラＰＩ２及び抵抗Ｒ１２からなり
、制御信号＊ｖＨの“Ｌ″によりホトトランジスタがオ
ンする。

第３スイッチ手段ＳＷ３は、抵抗Ｒ７ないしＲ１０、ト
ランジスタＱ１及びＱ２．ツェナーダイオードＤからな
る。図示の如く、スイッチ手段ＳＷ３は、ホトカプラｐ
Ｈ及びＰＩ２　　（スイッチ手段ＳＷＩ及び５Ｗ２）を
介して、各々、制御信号＊ｖＬ及び＊ｖＨを受ける。即
ち、ホトカプラＰｒｌと抵抗Ｒ４との接続点すと、ホト
カプラＰＩ２と抵抗Ｒ５との接続点Ｃとの間に、ツェナ
ーダイオードＤ（及び抵抗Ｒ９，ＲＩＯ）が接続される
。そして、制御信号＊■、及び＊Ｖイをその両端子に受
けるツェナーダイオードＤによって。

実質的なスイッチ手段ＳＷ３である（ｎｐｎ）　　トラ
ンジスタＱ１が駆動される。

制御信号＊ｖＬ及び＊■バが共に“Ｌ”の時。

接続点す及びＣの間の電圧ｖｈｃは電圧■。と略等しく
なる。これにより、ツェナーダイオードＤがブレークダ
ウンし、抵抗Ｒ９及びＲＩＯに電流が流れる。この結果
、　　（ｐｎｐ））ランジスタＱ２がオンし、抵抗Ｒ７
及びＲ８に電流が流れる。従って、トランジスタＱ１が
オンする。

このような動作を可能とするために、ツェナーダイオー
ドＤは、接続点ｂｅ間に図示の方向で接続され、そのブ
レークダウン電圧■２は、ｖｏｖ、　＜　ｖ、　＋Ｖ醇
ＥＱｔ　　かツＶＩ　＜　Ｖｚ　＋　Ｖｍ！ｏｚかつＶ
ｚ　＋ＶｍＥ、ｚ＜Ｖ。を満足するようにされる。

また、制御信号＊ｖＬ及び＊ＶＨが共に“Ｌ”の時に電
圧Ｖｂｃを得るために、ホトカプラｐＨが抵抗Ｒ４より
出力端子側に、ホトカプラＰ■２が抵抗Ｒ５より基準電
圧側に接続される。

制御信号＊■、及び＊ｖＨの少なくとも一方がＩ］″の
時、電圧ＶｂｃはＯとなる。従って、ツェナーダイオー
ドはオンせず、トランジスタＱ１もオンしない。

今、ＶＲ”２．５Ｖ、抵抗の比をＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ
４：Ｒ５＝１：１：１：３．９：３．９とすると、制御
信号＊■、及び＊Ｖ□の組合せにより。

出力電圧ｖ０は次のように求まる。

■　＊ｖＨ”　”　Ｈ”、＊ＶＬ　−”　Ｈ″の時出力
電圧■。として、電子素子３を通常動作させる通常動作
電圧例えば＋５．０■を得る場合に。

この組合せとされる。

＊Ｖ□＝＊ＶＬ＝”Ｈ”により、ホトカブラｐＨ及びＰ
Ｉ２は共にオフ状態となる。接続点す及びＣの電圧は電
圧Ｖ、に等しくなり、ツェナーダイオードＤはオンしな
い、この結果、電圧■、は、抵抗Ｒ１とＲ２との比に依
存する。

従って、出力電圧■。は １はオン状態となる。接続点す及びＣの電圧は電圧ｖ０
に略等しくなり、ツェナーダイオードＤはオンしない、
この結果、電圧■、は、抵抗Ｒ１及びＲ４を並列接続し
たものと抵抗Ｒ２との比に依存する。

従って、出力電圧ｖ０は ＝＋５．０（Ｖ） となる。

これにより、ＴＴＬ等の電子素子３を＋５．ＯＶで動作
させることができる。

■　＊■イ＝“Ｈ”、＊Ｖ、＝″Ｌ”の時出力電圧Ｖ０
として、電子素子３について電圧マージン試験を行う際
に、低電圧動作させるための低い電圧例えば＋４．５■
を得る場合に、この組合せとされる。

＊ｙＮ＝″Ｈ″、＊ｖＬ＝“Ｌ″により、ホトカブラＰ
Ｉ２はオフ状態となり、ホトカブラＰＩ−＋４．５（Ｖ
） となる。

これにより、電子素子３を＋４．５■で低電圧動作させ
て電圧マージン試験を行うことができる。

■　＊ｖＮ＝“Ｌ″、＊ＶＬ＝”Ｈ”の時出力電圧■。

とじて、電子素子３について電圧マージン試験を行う際
に、高電圧動作させるための高い電圧例えば＋５．５ｖ
を得る場合に、この組合せとされる。

ホ■ニー＠Ｌ″、＊ｙ、＝“Ｈ″により、ホトカブラＰ
Ｉ２はオン状態となり、ホトカブラｐＨはオフ状態とな
る。接続点す及びＣの電圧は電圧■。に略等しくなり、
ツェナーダイオードＤはオンしない。この結果、電圧■
１は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２及びＲ５を並列接続したもの
との比に依存する。

従って、出力電圧■。は を並列接続したものと抵抗Ｒ２，Ｒ３及びＲ５を並列接
続したものとの比に依存する。

従って、出力電圧■。は ＋５．５（Ｖ） となる。

これにより、電子素子３を＋５．５■で高電圧動作させ
て電圧マージン試験を行うことができる。

■　＊Ｖ、＝’Ｌ”、＊ｙ、−″Ｌ”の時出力電圧Ｖ０
として、過電圧保護回路４の動作を確認する電圧を得る
場合に、この組合せとされる。

＊Ｖ、＝＊ＶＬ−“Ｌ″により、ホトカブラＰＴＩ及び
ＰＩ２は共にオン状態となる。接続点す及びＣの間の電
圧Ｖ６ｃは電圧■。に等しくなり。

ツェナーダイオードＤはオン（ブレークダウン）する。

この結果、電圧Ｖ、は、抵抗Ｒ１及びＲ４Ｒ２ＸＲ３Ｘ
Ｒ５ ＝＋６．９９（Ｖ） となる。

これにより、約７■の過電圧を過電圧保護回路４に印加
してその動作を確認することができる。

この過電圧は、電圧マージン試験のための制御信号＊ｖ
Ｌ及び＊ｖＭを用いることによって発生できるので、信
号線数の増加を招くことがない。

また、この過電圧値は一定であるから負荷の破損を防止
できる。例えば、ＴＴＬ等の標準論理ＩＣの如く２通常
使用電圧が５ｖであって最大定格が７■の電子素子３に
対して、過電圧を７ｖ以下とすることができる。これに
より、過電圧保護回路へに不良がある場合でも、電子素
子３の破壊を防止できる。

幅器。

は参照電圧である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、電圧制御回路に
おいて、制御信号の特定の組合せによって過電圧を発生
させるようにすることにより、過電圧発生のための可変
抵抗を省略することができるので、試験の自動化を図る
ことができ、また。

安定した過電圧及び出力電圧を得ることができ信特許出
願人株式会社ビーエフニー 代理人弁理士森１）寛（外２名） 転性を向上することができる。更に、可変抵抗の省略に
より、ガス等に対する耐環境性を向上することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図。 第２図は実施例構成図。 第３図は従来技術説明図。 １は電圧制御回路、２は電源、３は電子素子。 ４は過電圧保護回路、Ｒ１ないしＲ５は抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 その２つの入力端子の電圧が等しくなるように動作する
   増幅器（ＡＭＰ）と、 前記増幅器（ＡＭＰ）の前記入力端子の一方に接続され
   た参照電圧（Ｖ＿Ｒ）と、 前記増幅器（ＡＭＰ）の前記入力端子の他方と当該電圧
   制御回路の出力端子との間に接続された第１の抵抗（Ｒ
   １）と、 前記増幅器（ＡＭＰ）の前記入力端子の他方と基準電圧
   との間に接続された第２の抵抗（Ｒ２）と、 互いに直列に接続されかつ前記第１の抵抗（Ｒ１）と並
   列に接続された第４の抵抗（Ｒ４）及び第１のスイッチ
   手段（ＳＷ１）と、 互いに直列に接続されかつ前記第２の抵抗（Ｒ２）と並
   列に接続された第５の抵抗（Ｒ５）及び第２のスイッチ
   手段（ＳＷ２）と、 互いに直列に接続されかつ前記第２の抵抗（Ｒ２）と並
   列に接続された第３の抵抗（Ｒ３）及び第３のスイッチ
   手段（ＳＷ３）と、 を有し、 前記第１及び第２のスイッチ手段（ＳＷ１、ＳＷ２）は
   、各々、第１及び第２の制御信号が印加された時にオン
   状態となり、 前記第３のスイッチ手段（ＳＷ３）は、前記第１及び第
   ２の制御信号が印加された時にオン状態となる ことを特徴とする電圧制御回路。