JPH023323B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は正弦波を三角波に変換する変換器に関
し、特に既存の正弦波から三角波を発生するため
の装置に関する。

従来の技術 従来技術において、受動又は能動電子回路から
形成される正弦波変換器によつて三角波形を正弦
波形に変換することは知られている。この種の正
弦波変換器は主として三角波形、正弦波形、及び
矩形波形を与える信号発生器の一部として用いら
れる。これらの各種波形を発生するこのような信
号発生器は一般に関数発生器とよばれる。

関数発生器の一部として使用される従来技術の
正弦波変換器は、最初に三角波形と矩形波形を発
生し、次いで三角波形を用いて正弦波形のような
他の波形を形成する。特別な従来技術としては、
タイミング・コンデンサへ正負の電流を交互に供
給することにより三角波が発生されるようにした
ものがある。このような従来技術では、コンデン
サに供給される電流により電流の方向に従つてコ
ンデンサの電圧が上昇あるいは低下する。そし
て、方向が反転する前に電流を上昇せしめるピー
ク電圧は、正負のピーク点を検出するピーク検出
器を用いることにより制御される。それ故コンデ
ンサの電圧は正のピーク点まで上昇し、次いで負
のビーク点まで反転し、この上下交番によつて三
角波形が発生されることになる。

この従来技術で発生された三角波形を次いで正
弦波変換器に印加して三角波形を正弦波形に整形
する。正弦波変換器は多くの異なる方法で構成さ
れるが、一例として入力三角波形に従つて出力正
弦波形を発生するように非線形回路を形成する抵
抗とダイオードの組合せが用いられる。

発明の要約 本発明は増幅器の帰還ループに接続される、そ
れ自体公知の技術の三角波−正弦波変換器を用い
ることによつて正弦波からの三角波への変換を行
うようにした、新規な正弦波−三角波変換器を提
供するものである。本発明の正弦波−三角波形変
換器は特に波形源としての関数発生器と置換えら
れる形式の波形合成器の一部として使用される。

一般にここで構成される波形合成器は、電子装
置の試験と設計に用いられる高度に正確な合成正
弦波及び矩形波を発生する。しかしながら、関数
発生器で得ることのできた三角波や他の特殊波形
をも発生せしめることが望ましい。本発明はその
新規な構成により、他の所要波形、特に合成正弦
波から発生される三角波を与えることができる。
三角波は演算増幅器のような増幅器の帰還ループ
に接続された正弦波変換器を用いて発生される。
本発明はそれ故既存の正弦波−三角波変換技術の
複雑化を招くことなく簡単かつ信頼できる方法で
所要の三角波形を発生することを可能にする。

実施例 本発明の明瞭な理解は以下の説明と図面を参照
して可能であろう。

第１図に三角波−正弦波変換器１０が図示さ
れ、三角波１２として形成される入力信号を正弦
波１４として形成される出力信号に変換する。入
力三角波１２が電圧V₁（ｔ）を有する場合、出力
正弦波１４は以下の関数式で定まる電流を有す
る。

I₂（ｔ）＝g₂（ｔ）V₁（ｔ） ここでg₂（ｔ）は三角波１２を正弦波１４に変
更する変換器の電達関数に等しい。正弦波変換器
１０は一般的に既知であり、受動又は能動回路素
子から構成される。

第２図に示すような特定例として、第１図の正
弦波変換器１０は特に抵抗Ｒ１からＲ８とダイオ
ードCR１からCR６を含む抵抗とダイオード又は
他の半導体の回路から形成される。三角波入力は
入力抵抗Ｒ８に印加され、ダイオードCR１から
CR２を流れる正弦波出力電流により正弦波出力
電流I₂（ｔ）を発生する。

第２図の正弦波変換器は、ダイオードを減衰素
子の一部に用い、又ダイオードが非線形素子であ
るため第２図の回路により発生される減衰関数も
非線形である点を除いて振幅減衰器と同様に動作
する。特に第２図の回路の各素子の特定値は、三
角波形入力信号が回路に印加された時に正弦波出
力信号を発生するように選択されている。

第３図は演算増幅器により形成された反転増幅
器１６の既存の形式を図示し、値Ｒ１を有する入
力抵抗１８と値Ｒ２を有する帰還抵抗２０を含
む。電圧f₁（ｔ）が増幅器１６の入力に印加され
た場合、増幅器の出力f₂（ｔ）は、 f₂（ｔ）＝−（Ｒ２／Ｒ２）f₁（ｔ） (1) 本発明は帰還抵抗２０を正弦波変換器１０に置
換えることにより第３図の反転増幅器の一部とし
て第１図に示すような既存の三角波−正弦波変換
器１０を包含する。一例として、第２図に示した
特定の正弦波変換器を用いてもよい。特に、正弦
波変換器１０の入力端子は増幅器１０の出力に接
続され、正弦波変換器１０の出力は増幅器１６の
入力加算接合部に接続される。入力電圧f₁（ｔ）
は正弦波２０であり、また出力f₂（ｔ）は三角波
２２である。それ故、第４図の装置は反転増幅器
に帰還ループに正弦波変換器を接続することによ
つて、入力正弦波を出力三角波に変換する。これ
は一般に以下に示すように説明することができ
る。第１図に示す正弦波変換器では、g₂（ｔ）は
以下により定義される。

I₂（ｔ）＝g₂（ｔ）V₁（ｔ） (2) ここでI₂（ｔ）は周期的正弦波を有する電流信
号、 V₁（ｔ）は周期的三角波を有する電圧信号、 g₂（ｔ）は変換器１０の伝達関数である。

第４図で、 I₂（ｔ）＝g₂（ｔ）f₂（ｔ） (3) I₁（ｔ）＝（１／Ｒ１）f₁（ｔ） (4) I₁（ｔ）＋I₂（ｔ）＝０ (5) それ故、 I₁（ｔ）＝（１／Ｒ１）f₁（ｔ）＝−g₂（ｔ）f₂（ｔ
）
(6) 式(6)を式(2)と比較することにより、I₁（ｔ）が
周期的正弦波の場合にはf₂（ｔ）は周期的三角波
でなければならないことがわかる。又入力抵抗１
８（Ｒ１）は線形素子であるため、f₁（ｔ）は周
期的正弦波でなければならない。言い換えると、
帰還電流信号I₂（ｔ）は、電流I₁（ｔ）と組合され
た時入力電圧信号V₂（ｔ）と出力電圧信号f₂（ｔ）
とに対して三角波を形成するような補償を生じる
正弦波である。したがつて、第４図の装置は入力
正弦波f₁（ｔ）を出力三角波f₂（ｔ）に自動的に変
換するように適正な帰還を与える。

それ故入力正弦波の特定の波形に応じて各種の
出力三角波が形成されることがわかる。これは複
数個の入出力波形ａからｅが図示されている第５
図を参照して理解できる。図からわかるように、
波形ａは正弦波から三角波への変換を示す。波形
ｂは半分の正弦波から鋸歯波への変換を示す。波
形ｃとｄは特定数の正弦波が対応する数の三角波
に変換されることを示す。波形ｅは基線オフセツ
ト正弦波を用いて同様の三角波を発生することを
示す。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、そ
れ自体公知の三角波−正弦波変換器を用い、それ
を増幅器の帰還ループに接続することにより既存
の正弦波から三角波を発生することのできる、構
成簡易で信頼性の高いこの種変換器は簡単で信頼
できる方法を提供するもので、その有用性には豊
かなものがある。本発明は特定の実施例を参照し
て記述してきたが、各種の適合や修正が可能であ
り、本発明は特許請求の範囲によつてのみ限定さ
れることを認められたい

【図面の簡単な説明】

第１図は三角波を正弦波に整形する既存の正弦
波変換器のブロツク図であり、第２図は本発明に
用いることのできる、抵抗ダイオード回路から形
成される特定の正弦波変換器を示す図であり、第
３図は標準的な反転増幅器のブロツク図であり、
第４図は第３図の反転増幅器の帰還路の一部とし
て第１図示の三角波−正弦波変換器を用いた本発
明の教示に従つて構成された変換装置のブロツク
図で、入力及び出力の各波形をも図中に示してあ
る。第５図は第４図の変換装置を用いて発生され
る多数の他の波形を示す図である。 １０…三角波−正弦波変換器、１６…増幅器、
１８…入力抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正弦波を三角波に変換する変換器であつて： 入力端子と出力端子を有する増幅器を備えてい
   ること、 入力端子と出力端子を有し、かつ、入力端子に
   印加される三角波に応じて出力端子に正弦波を発
   生する正弦波変換器を備えていること、 前記増幅器の出力端子は正弦波変換器の入力端
   子に結合され、かつ、正弦波変換器の出力端子は
   増幅器の入力端子に結合されていること、ならび
   に、 入力正弦波を増幅器に結合して増幅器の出力端
   子に出力三角波を発生するため増幅器の入力端子
   への結合手段を備えていること、 を特徴とする前記正弦波を三角波に変換する変換
   器。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記の増幅
   器が反転増幅器である前記正弦波を三角波に変換
   する変換器。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記の増幅
   器が演算増幅器である前記正弦波を三角波に変換
   する変換器。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記の正弦
   波変換器が半導体抵抗回路により形成される前記
   正弦波を三角波に変換する変換器。 ５ 特許請求の範囲第１項において、前記の入力
   正弦波が完全な１サイクルより小さくて、完全な
   １サイクルより小さい出力三角波を発生するよう
   にした前記正弦波を三角波に変換する変換器。