JPH0314821Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は負荷回路に所望の電圧または電流を供
給する回路に係り、特にその回路の安定化回路に
関する。

第１図は従来の電圧・電流制御回路のブロツク
図である。３は電力増幅器であり、入力端子１に
印加された入力信号を増幅し、その出力信号を電
流検出抵抗器５（抵抗値R_I）を介して負荷回路
７に供給する。負荷回路７に流れる電流は抵抗器
５と増幅器１１により検出され、増幅器３の入力
側に帰還される。そして電流制御を行う場合には
負荷回路７に流れる電流が所望値になるように制
御される。また負荷回路７の電圧は電圧ホロワ９
を介して増幅器３の入力側に帰還され、電圧制御
を行う場合には負荷回路７の電圧が所望値になる
ように制御される。即ち入力端子１に所望の負荷
電圧または電流を得るための信号が印加され、そ
して前述帰還動作により回路全体がこれら所望値
が得られるように動作する。電圧制御と電流制御
のどちらかを行うかは、入力端子１に印加する信
号の大きさの選択と共に、上記の増幅器１１，９
のどちらの出力信号を帰還するかを選択すればよ
い。なおこの回路の詳細については本出願人が以
前に出願した特開昭58年第121812号に述べられて
いる。以上の説明より帰還制御動作は当業者にと
つて自明であると思われるが、さらに詳述すれ
ば、電力増幅器３には制御用として差動増幅器
（演算増幅器）が一般に使用されるから、電力増
幅器３の一方の入力端子に所望の負荷電圧または
負荷電流を得るための信号を印加し、他方の入力
端子側に増幅器１１または９の出力信号を選択的
に切換入力すればよい。なお、本考案の要旨はか
かる帰還制御動作ではないことは勿論である。

上記回路において、電流検出抵抗器５と負荷回
路７との結合線にノイズが入らないようにするた
め、この結合線を包囲してガード１３が使用され
る。そしてこのガード１３は電圧ホロワ９の出力
端子と接続され、該出力端子と同電位に保持され
る。なおこのガード１３は負荷回路７に微少電流
を流す場合に特に必要である。また負荷回路７に
は広範囲の可変電圧を供給すること、９は電圧ホ
ロワで動作することおよび電力消費を軽減するこ
とを考慮して、電圧ホロワ９の電源の基準電位Ｂ
は増幅器３の出力電圧を基準としている。また負
荷回路７の基準電位Ａは増幅器３の電源の基準電
位を基準としている。

しかしながら従来回路は次のような欠点を有す
る。即ちガード１３により生ずるガード容量１５
の影響により電流制御系が不安定になり、発振を
起こしやすくなる。ガード容量値をCg、電圧ホ
ロワ９の増幅器の利得をA₅、カツトオフの角周
波数をω₅とすると、Ycなるアドミタンスが等価
的に電流検出抵抗器５に並列に入つたことにな
る。そしてYc＝jωCg／（１＋A₅）＝jωCg／｛１
＋（ω₅／jω）｝となり、ω＜ω₅の帯域ではYc≒
jωCg・（jω／ω₅）＝−ω²Cg／ω₅となる。よつて、
R_Iの値により、特にR_Iが大のとき（微少電流の
とき）、電流検出抵抗器の全インピーダンスが負
性領域に入り発振を起す場合がある。

本考案は上記欠点を除去するためになされたも
ので、第２図は本考案の一実施例を示すブロツク
図である。第１図と同一部分には同一符号を付し
て示した。第２図の回路が第１図と異なる点は、
電圧ホロワ９の出力端子と基準電位点Ａとの間に
ローパスフイルタを設け、抵抗器１７とコンデン
サ１９との結合点とガード１３とを接続したこと
である。

第３図は第２図の等価回路である。電流検出抵
抗器５と並列にアドミタンスYiが、負荷回路７
と並列にアドミタンスY_Xがそれぞれ挿入された
ことになる。ここでYi，Y_Xは次式で表わされる。

Yi＝jωCg・ｆ（ω）／（１＋A₅） Yx＝jωCg（１−ｆ（ω）） ｆ（ω）＝１／１＋jωC_F・R_F＝１／１＋（jω／ω
_FIL） C_Fはコンデンサ１９の容量値、R_Fは抵抗器１７
の抵抗値である。

上記式より、ω＜ω₅において Yi＝jωCg・〓〓／１＋（ω₅／jω）＝jωCg・ω_FI
L／ω₅ よつて、Yiはもともと負性領域ではなくなり、
その結果発振する要因は除去される。

なおY_Xが負荷回路７に並列に入ることになる
が、フイルタはローパスフイルタであるためωが
大きくなるにつれfωは零に近づき、Y_XはjωCgに
近づく。よつてガード容量がそのまま負荷として
見えるだけであり、影響はない。またこの容量負
荷は、抵抗器５を流れる電流が電力増幅器３の出
力電圧に対して進相となるように働くので、この
意味でも電流制御系は安定化することになる。

第４図は本考案の他の実施例を示したブロツク
図である。第２図と異なる点は電圧ホロワ９の電
源の基準点を電力増幅器３の電源の基準点と同一
にした点である。この場合には、ガード容量１３
の影響が第１図の場合と同様に負荷回路７に並列
に挿入された形で現われ、電圧制御系の安定性が
悪くなるが、ローパスフイルタを接続することに
より第２図の場合と同様に上記欠点が除外され
る。

以上説明したことより明らかなように、本考案
によれば本来のガード機能を損うことなく従来の
欠点を除去しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電圧・電流制御回路のブロツク
図、第２図は本考案の一実施例による電圧・電流
制御回路のブロツク図、第３図は第２図の一部等
価回路図、第４図は本考案の他の実施例のブロツ
ク図である。 ３：電力増幅器、５：電流検出抵抗器、７：負
荷回路、９：電圧ホロワ、１３：ガード、１５：
ガード容量。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の入力端子に入力信号を受信する電力増幅
   器の出力信号を電流検出抵抗器とガードを有する
   結線手段とを介して負荷回路に供給し、前記電流
   検出抵抗器の両端子間電圧または負荷電圧を選択
   的に前記電力増幅器の他方の入力端子側に帰還し
   て負荷電流または負荷電圧を所望値に制御する回
   路において、前記両端子間電圧を検出する電流検
   出用増幅器と、前記負荷回路に入力側が接続され
   た負荷電圧検出用増幅器と、前記負荷電圧検出用
   増幅器の出力端と前記ガードとの間に接続された
   ローパスフイルタと、前記電流検出用増幅器また
   は前記負荷電圧検出用増幅器の出力信号を選択的
   に前記電力増幅器の他方の入力端子側に帰還する
   切換手段とを備えたことを特徴とする電圧・電流
   制御回路。