JPH0385014A - Ｐｗｍ／ｄｃ電圧変換回路 - 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】 皮栗圭生剋里欽顆 本発明はＰＷＭ（パルス幅変調）信号をＤＣ（直流）電
圧に変換するＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路に関するもので
ある。

従来生技査 斯るＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路はマイクロコンピュータ
から出力されるＰＷＭ信号により直流電圧制御を行う回
路（例えばテレビジボン受像機等の選局回路）に使用さ
れる。

従来のＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路は第６図に示すように
マイクロコンピュータから与えられたＰＷＭ信号をトラ
ンジスタ（ＱＩＯ）で増幅した後、ローパスフィルタ（
１１）でＤＣ電圧に変換し、その出力を演算増幅器（１
０）のマイナス入力端子（−）に供給している。この第
６図の回路は選局回路の一部を威しており、前記演算増
幅器（１０）はそのプラス入力端子（＋）に３３Ｖ電源
電圧を抵抗（＋２＆）　（Ｒ？）で分圧して得た電圧を
抵抗（Ｒ６）を通して入力しており、出力には同調電圧
を発生するようになっている。前記ローパスフィルタ（
ＩＩ）は抵抗（１？り　（Ｒ４）とコンデンサ（Ｃ＋）
とから構成されている。

Ｈが　°　しようとする課 上述のようにＰＷＭ信号を増幅した後、これをローパス
フィルタで直流化する従来のＰＷＭ／Ｄｃ１を圧変換回
路では電圧制御範囲（同調電圧範囲）を広くするために
はトランジスタ（Ｑ、。）のコレクタと電源（３３Ｖ　
）との間に接続されている抵抗（Ｒ８）の値を小さくし
なければならない。しかし、このように抵抗（Ｒｇ）の
値を小さくすると、比較的大きな電流が流れることにな
るため消費電力を小さくすることができないという欠点
が生じる。しかも、その電流はＯＮ３３／Ｉｈの変動が
あるため負荷変動が大きくなってしまう。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって消費
電力及び負荷変動の少ないＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路を
提供することを目的とする。

ｉ、を”ンするための 上記の目的を達成するため本発明のＰＷＭ／ＤＣ電圧変
換回路は、コンデンサと、該コンデンサに対する流入電
流源及び流出電流源と、ＰＷＭ信号に基づいて前記流入
電流源と流出電流源を切換えて前記コンデンサに作用さ
せる切換え手段と、前記コンデンサの電圧を取出す手段
と、から構成されている。

立−里 このような構成によると、切換え手段による流出電流源
、流入電流源の切換えによってコンデンサの充放電が行
われる。そして、その切換えはＰＷＭ信号に基づいて行
われる。従って、ＰＷＭ信号のパルス幅に応じて充電時
間や放電時間が変わり、コンデンサの電圧が変わる。

大」Ｌ燃 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図において、（１）はコンデンサ（Ｃ）に充電電流
を与えるための流出電流源であり、（２）は同じく放電
電流を与える流入電流源である。これらの電流源（１）
　（２）は切換えスイッチ（３）によって択一的にコン
デンサ（Ｃ）に接続され、その機能を行う。

切換えスイッチ（３）の切換えは端子（４）を通して与
えられるＰＷＭ信号によって制御される。例えば、ＰＷ
Ｍ信号のローレベル期間では切換スイッチ（３）は接点
（３ａ）側に設定され、ハイレベル期間では接点（３ｂ
）側に設定される。ここで、流出電流源（１）と流入電
流源（２）の定電流１．、１．は互いに同一（１＋　＝
１！−１）とする、ただし、これらの定電流１＋、　Ｉ
ｔは必ずしも同一である必要はない。

而して、第１図ではＰＷＭ信号でコンデンサ（Ｃ）に対
し流出電流源（１）と流入電流源（２）を切換えること
により流出電流源（１）と流入電流源（２）につながる
時間比と定電流■に比例し、コンデンサ（Ｃ）の容量に
反比例した直流電圧が出力端子（５）に導出される。尚
、（Ｒ）　（Ｒ）は比較的大きな値に選ばれた抵抗であ
る。

次に第１図の構成を具体化した第２図について説明する
。同図において、トランジスタ（Ｑｓ）　（口、）はカ
レントミラー接続の流出電流源（１）を構成し、（Ｑ４
）　（Ｑｓ）　（Ｑｔ）　（Ｑｌ）は同じくカレントミ
ラー接続の流入電流源（２）を構成している。これらの
電流源（１）　（２）の入力端はそれぞれトランジスタ
（Ｑｌ）（Ｑりのコレクタに接続されている。トランジ
スタ（口、）（Ｑｔ）はエミッタ側に共通接続された定
電流源（６）と共に差動増幅器（７）を構成しており、
トランジスタ（口、）のベースは定電圧源（８）に接続
され、トランジスタ（ＱりのベースはＰＷＭ信号入力端
子（９）に接続されている。

次に第２図の回路の動作を第３図の信号波形図を参照し
て説明する。差動増幅器（７）はトランジスタ（Ｑｌ）
のベースに印加されている定電圧（Ｖ　ｔｈ）とトラン
ジスタ（０□）のベースに印加されているＰＷＭ信号と
を比較し〔第３図（ａ））、ＰＷＭ信号が定電圧（Ｖｔ
ｈ）よりも高い部分ではトランジスタ（口ｌ）がＯＦＦ
でトランジスタ（Ｑ２）がＯＮとなり、流入電流源（２
）が作動してコンデンサ（Ｃ）を定電流■で放電させる
。この放電電流はトランジスタ（Ｏ６）を通して接地点
へ流れる。このとき、流出電流源（１）はトランジスタ
（Ｑ、）がＯＦＦであるため作動せず、トランジスタ（
Ｑｌ）（口、）はカットオフとなっている。

逆にＰＷＭ信号が定電圧（Ｖｔｈ）よりも低い部分では
トランジスタ（Ｑ　ｌ）がＯＮで、トランジスタ（Ｑ２
）がＯＦＦとなるので、流出電流源（１）と流入電流源
（２）は切換えられ、流出電流源（１）が作動し、流入
電流源（２）は不作動となる。このため、コンデンサ（
Ｃ）はトランジスタ（０６）を通して定電流Ｉで充電さ
れる。

第３図において、（ｂ）は流入電流源（２）による放電
電流を、（Ｃ）は流出電流源（１）による充電電流を示
している。また、（ｄ）はコンデンサ（Ｃ）の電圧を示
している。ＰＷＭ信号の周期（Ｔ）に対する放電期間（
Ｔ１）と充電期間（Ｔ２）の比が変わることにＪっでコ
ンデンサ（Ｃ）の電圧も変化する。

第４図は入力されるＰＷＭ信号のデユーティｂ（Ｔ　Ｉ
　／Ｔ　Ｘ　１００）と出力電圧（直流）との関係を汚
しており、そのうち（イ）は流出電流（充電電流）Ｉ、
と流入電流（放電電流）Ｔ２とを同一とし大場合、　（
ロ）は＋　＋　＞　Ｉ　ｔとした場合、　（ハ）がｈく
Ｔ２とした場合の特性をそれぞれ表わしている。

第５図は選局回路に第２図の回路を用いた場その例を示
しており、コンデンサ（Ｃ）の出力が演寥増幅器（１０
）のマイナス入力端子（−）に与えらする。演算増幅器
（１０）のプラス入力端子（＋）にに第６図の従来例と
同一の回路が接続されている。

発奥立剋果 本発明によれば少ない消費電流（従って少なし消費電力
）で出力の直流電圧範囲を広くとることができる。また
、このように消費電流を小さくフることができるので、
電源の負荷変動をなくすことが可能である。更に本発明
の回路は上記実施伊からも分るようにｔＣ化にも適する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路を
示す図であり、第２図はその具体的構成を示す回路図、
第３図は第２図を説明するための信号波形図、第４図は
ＰＷＭ信号と出力電圧との関係について説明するための
特性図である。第５図は第２図の回路を選局回路に用い
た場合の回路図である。第６図は従来例を示す回路図で
ある。 （１）−流出電流源、（２）−・−流入電流源。 （３）−・切換えスイッチ、　（５）　−・出力端子。 （７）・・・差動増幅器、（Ｃ）・・−コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサと、該コンデンサに対する流入電流源
   及び流出電流源と、ＰＷＭ信号に基づいて前記流入電流
   源と流出電流源を切換えて前記コンデンサに作用させる
   切換え手段と、前記コンデンサの電圧を取出す手段と、
   から成るＰＷＭ／ＤＣ電圧変換回路。