JPH0529199B2 - - Google Patents
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- JPH0529199B2 JPH0529199B2 JP62232489A JP23248987A JPH0529199B2 JP H0529199 B2 JPH0529199 B2 JP H0529199B2 JP 62232489 A JP62232489 A JP 62232489A JP 23248987 A JP23248987 A JP 23248987A JP H0529199 B2 JPH0529199 B2 JP H0529199B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
電流検出回路、特に交換機の加入者回路に設け
られる給電回路からの給電電流を検出するための
給電電流検出回路に関し、 演算増幅器を一切用いずに、しかもトランジス
タのVBEのバラツキをキヤンセルして高精度な検
出電流を、正逆両方向について得ることのできる
給電電流検出回路を提供することを目的とし、 NPNトランジスタおよびPNPトランジスタか
ら構成されると共に、該NPNトランジスタおよ
びPNPトランジスタの各々のベース・エミツタ
電圧をキヤンセルする第１キヤンセル手段を含
み、正方向の給電電流の通電時における検出抵抗
の両端電圧をモニターし、第１モニター抵抗に印
加して正方向検出電流を生成する第１検出部と、
NPNトランジスタおよびPNPトランジスタから
構成されると共に、該NPNトランジスタおよび
PNPトランジスタの各々のベース・エミツタ電
圧をキヤンセルする第２キヤンセル手段を含み、
逆方向の給電電流の通電時における前記検出抵抗
の両端電圧をモニターし、第２モニター抵抗に印
加して逆方向検出電流を生成する第２検出部とか
ら構成する。
られる給電回路からの給電電流を検出するための
給電電流検出回路に関し、 演算増幅器を一切用いずに、しかもトランジス
タのVBEのバラツキをキヤンセルして高精度な検
出電流を、正逆両方向について得ることのできる
給電電流検出回路を提供することを目的とし、 NPNトランジスタおよびPNPトランジスタか
ら構成されると共に、該NPNトランジスタおよ
びPNPトランジスタの各々のベース・エミツタ
電圧をキヤンセルする第１キヤンセル手段を含
み、正方向の給電電流の通電時における検出抵抗
の両端電圧をモニターし、第１モニター抵抗に印
加して正方向検出電流を生成する第１検出部と、
NPNトランジスタおよびPNPトランジスタから
構成されると共に、該NPNトランジスタおよび
PNPトランジスタの各々のベース・エミツタ電
圧をキヤンセルする第２キヤンセル手段を含み、
逆方向の給電電流の通電時における前記検出抵抗
の両端電圧をモニターし、第２モニター抵抗に印
加して逆方向検出電流を生成する第２検出部とか
ら構成する。
本発明は電流検出回路、特に交換機の加入者回
路に設けられる給電回路からの給電電流を検出す
るための給電電流検出回路に関する。
路に設けられる給電回路からの給電電流を検出す
るための給電電流検出回路に関する。
一般に給電回路は交換機側に置かれ、電話線を
通して各加入者の電話機に対しこれを動作させる
ための直流電流を供給することを主たる目的とし
ている。この給電回路は上記電話線をなすＡ線お
よびＢ線の末端に接続されるために、Ａ線および
Ｂ線から見た交流信号に対する入力インピーダン
スが所定の値になるように設計されなければなら
ない。この入力インピーダンスは、２種（ZDT、
ZCT）に大別され、下記条件を満足しなければな
らない。
通して各加入者の電話機に対しこれを動作させる
ための直流電流を供給することを主たる目的とし
ている。この給電回路は上記電話線をなすＡ線お
よびＢ線の末端に接続されるために、Ａ線および
Ｂ線から見た交流信号に対する入力インピーダン
スが所定の値になるように設計されなければなら
ない。この入力インピーダンスは、２種（ZDT、
ZCT）に大別され、下記条件を満足しなければな
らない。
差動信号（音声信号）に対する交流インピー
ダンスZDTが高いこと、および 同相信号（交流誘導等の有害交流信号）に対
する交流終端インピーダンスZCTが低いことで
ある。また、 直流給電抵抗は、電話機が必要とする直流電
流を供給できる値、例えば数100Ωであること。
ダンスZDTが高いこと、および 同相信号（交流誘導等の有害交流信号）に対
する交流終端インピーダンスZCTが低いことで
ある。また、 直流給電抵抗は、電話機が必要とする直流電
流を供給できる値、例えば数100Ωであること。
上記の差動信号に対する交流終端インピーダン
スZDTは、これを減衰させないようにするため高
いのが望ましく、一方、上記の同相信号に対する
交流終端インピーダンスZCTは、これを極力減衰
させるようにするため低いのが望ましいのであ
る。さらにまた、近年は同相信号に対する条件が
厳しくなつており、同相信号電流が直流給電電流
よりも大きくなつたとしても、音声信号に歪を生
じさせないことが要求されており、これを満たす
給電回路も提案されている。
スZDTは、これを減衰させないようにするため高
いのが望ましく、一方、上記の同相信号に対する
交流終端インピーダンスZCTは、これを極力減衰
させるようにするため低いのが望ましいのであ
る。さらにまた、近年は同相信号に対する条件が
厳しくなつており、同相信号電流が直流給電電流
よりも大きくなつたとしても、音声信号に歪を生
じさせないことが要求されており、これを満たす
給電回路も提案されている。
本発明が言及する給電電流検出回路は、通常給
電電流監視回路と共働し、給電回路からの給電電
流を監視することにより、走査装置（SCN）と
協同してオフフツク、オンフツクあるいはダイヤ
ルパルスを検出したり、警報装置（ALM）と協
同して地絡、混触等の異常を検出したりするもの
であつて、この他にも給電電流が過大なとき（例
えば加入者までの距離が短いとき）にこれを検出
して電流の抑制を行う等、広範な機能を果すもの
である。
電電流監視回路と共働し、給電回路からの給電電
流を監視することにより、走査装置（SCN）と
協同してオフフツク、オンフツクあるいはダイヤ
ルパルスを検出したり、警報装置（ALM）と協
同して地絡、混触等の異常を検出したりするもの
であつて、この他にも給電電流が過大なとき（例
えば加入者までの距離が短いとき）にこれを検出
して電流の抑制を行う等、広範な機能を果すもの
である。
このような給電電流検出回路においては、正方
向のみならず逆方向の電流も検出する必要性が生
じている。これは前述したように、同相信号電流
が給電電流よりも大となつても通常の音声信号が
劣化しないことを保証しなければならないからで
ある。また、レバース（Reverse）給電を行うと
きを考慮した場合も、正逆両方向の電流検出をす
る必要がある。レバース給電とは、通常、Ｂ線か
らＡ線に向つて直流給電電流を流すのに対し、そ
の電流の向きを逆（Ａ→Ｂ）にすることを言い、
例えば自動着信等の高度なサービス提供の場合に
用いられる。
向のみならず逆方向の電流も検出する必要性が生
じている。これは前述したように、同相信号電流
が給電電流よりも大となつても通常の音声信号が
劣化しないことを保証しなければならないからで
ある。また、レバース（Reverse）給電を行うと
きを考慮した場合も、正逆両方向の電流検出をす
る必要がある。レバース給電とは、通常、Ｂ線か
らＡ線に向つて直流給電電流を流すのに対し、そ
の電流の向きを逆（Ａ→Ｂ）にすることを言い、
例えば自動着信等の高度なサービス提供の場合に
用いられる。
第３図は一般的な交換系を図解的に示す図であ
り、加入者の電話機TELに対し、Ａ線１３およ
びＢ線１４を介して、給電端OUT１およびOUT
２より給電電流Ｉを送出するのが給電回路１５で
ある。この給電回路１５は一般に演算増幅器を含
んで構成され、その適正動作のために、バイアス
入力端Ｂ１およびＢ２より、バイアス回路１６か
らのバイアス電圧を受ける。なお、本来の音声信
号ACの入出力部は適宜選択されるが、図では、
端子OUT１，OUT２に接続する直流阻止コンデ
ンサおよびトランスとして描いた部分を入出力部
としている。
り、加入者の電話機TELに対し、Ａ線１３およ
びＢ線１４を介して、給電端OUT１およびOUT
２より給電電流Ｉを送出するのが給電回路１５で
ある。この給電回路１５は一般に演算増幅器を含
んで構成され、その適正動作のために、バイアス
入力端Ｂ１およびＢ２より、バイアス回路１６か
らのバイアス電圧を受ける。なお、本来の音声信
号ACの入出力部は適宜選択されるが、図では、
端子OUT１，OUT２に接続する直流阻止コンデ
ンサおよびトランスとして描いた部分を入出力部
としている。
ところで、本発明に係る給電電流検出回路は参
照番号20のブロツクであり、給電電流Ｉが通電さ
れる検出抵抗１１および１２をその入力部に備え
る。この検出回路２０は、検出電流処理部等と共
働して種々の機能を果すものであり、例えば走査
装置（SCN）１７、警報装置（ALM）１８等を
駆動する。
照番号20のブロツクであり、給電電流Ｉが通電さ
れる検出抵抗１１および１２をその入力部に備え
る。この検出回路２０は、検出電流処理部等と共
働して種々の機能を果すものであり、例えば走査
装置（SCN）１７、警報装置（ALM）１８等を
駆動する。
第４図は本出願人により提案された給電電流検
出回路であり、特願昭62−149264号にて提案され
ている。この給電電流検出回路２０は、上述の検
出電流処理部（３０で示す）と共働し、走査装置
１７、警報装置１８等を駆動する。給電電流検出
回路２０は、検出抵抗１１の両端にそれぞれ非反
転入力が接続される第１演算増幅器２２および第
２演算増幅器２３と、第１の演算器２２の出力に
接続される共通接続の第１ベースおよび共通接続
の第１エミツタを有するNPNトランジスタ２５
およびPNPトランジスタ２６からなる第１エミ
ツタホロワ回路２４と、第２の増幅器２３の出力
に接続される共通接続の第２ベースおよび共通接
続の第２エミツタを有するNPNトランジスタ２
８およびPNPトランジスタ２９からなる第２エ
ミツタホロワ回路２７と、第１演算増幅器２２の
反転入力に接続される前記共通接続の第１エミツ
タと第２演算増幅器２３の反転入力に接続される
前記共通接続の第２エミツタとの間に接続され、
該第１および第２エミツタ間の電圧を電流に変換
する電圧／電流変換抵抗２１とから構成され、前
記NPNトランジスタ２８およびPNPトランジス
タ２６を通して正方向の検出電流ifを得、前記
PNPトランジスタ２９およびNPNトラジスタ２
５を通して逆方向の検出電流irを得て、これら検
出電流if、irを検出電流処理部３０に与えるもの
である。
出回路であり、特願昭62−149264号にて提案され
ている。この給電電流検出回路２０は、上述の検
出電流処理部（３０で示す）と共働し、走査装置
１７、警報装置１８等を駆動する。給電電流検出
回路２０は、検出抵抗１１の両端にそれぞれ非反
転入力が接続される第１演算増幅器２２および第
２演算増幅器２３と、第１の演算器２２の出力に
接続される共通接続の第１ベースおよび共通接続
の第１エミツタを有するNPNトランジスタ２５
およびPNPトランジスタ２６からなる第１エミ
ツタホロワ回路２４と、第２の増幅器２３の出力
に接続される共通接続の第２ベースおよび共通接
続の第２エミツタを有するNPNトランジスタ２
８およびPNPトランジスタ２９からなる第２エ
ミツタホロワ回路２７と、第１演算増幅器２２の
反転入力に接続される前記共通接続の第１エミツ
タと第２演算増幅器２３の反転入力に接続される
前記共通接続の第２エミツタとの間に接続され、
該第１および第２エミツタ間の電圧を電流に変換
する電圧／電流変換抵抗２１とから構成され、前
記NPNトランジスタ２８およびPNPトランジス
タ２６を通して正方向の検出電流ifを得、前記
PNPトランジスタ２９およびNPNトラジスタ２
５を通して逆方向の検出電流irを得て、これら検
出電流if、irを検出電流処理部３０に与えるもの
である。
この給電電流検出回路２０の動作は次のとおり
である。通常の正方向の給電電流Ifが流れると
き、検出抵抗１１の両端には電圧V0およびV1
（V1＞V0）が発生し、これらの電圧V0およびV1
は、高インピーダンスの第１および第２演算増幅
器２２および２３を介して、そのまま変換抵抗２
１（抵抗Ｒ２）の両端に現れる。ここに、
V1−V0／R2なる検出電流if〔＝R1／R2×If〕が、第１お よび第２エミツタホロワ回路２４および２７にお
けるトランジスタ２８および２６を通して得られ
る。
である。通常の正方向の給電電流Ifが流れると
き、検出抵抗１１の両端には電圧V0およびV1
（V1＞V0）が発生し、これらの電圧V0およびV1
は、高インピーダンスの第１および第２演算増幅
器２２および２３を介して、そのまま変換抵抗２
１（抵抗Ｒ２）の両端に現れる。ここに、
V1−V0／R2なる検出電流if〔＝R1／R2×If〕が、第１お よび第２エミツタホロワ回路２４および２７にお
けるトランジスタ２８および２６を通して得られ
る。
一般にエミツタホワロ回路は、電圧利得は持た
ないが電流利得が高く、かつ、そのコレクタは電
源に直結される。そのコレクタは電源に直結とせ
ず、電流処理部３０に直結とする。
ないが電流利得が高く、かつ、そのコレクタは電
源に直結される。そのコレクタは電源に直結とせ
ず、電流処理部３０に直結とする。
一方、逆方向の給電電流Irが流れたときは、検
出抵抗１１の両端に現れる電圧V0およびV1はV1
＜V0に逆転し、変換抵抗２１に流れる検出電流
もifからirと逆転する。このときは、第１および
第２エミツタホロワ回路２４および２７における
トランジスタ２５および２９を通して検出電流ir
が流れることになる。
出抵抗１１の両端に現れる電圧V0およびV1はV1
＜V0に逆転し、変換抵抗２１に流れる検出電流
もifからirと逆転する。このときは、第１および
第２エミツタホロワ回路２４および２７における
トランジスタ２５および２９を通して検出電流ir
が流れることになる。
かくして正逆両方向の給電電流検出回路が実現
されることとなつたが、本回路２０は演算増幅器
２２および２３が必須の構成要素となる。しかし
一般に演算増幅器は内部補償用のコンデンサが必
要であり、LSI上でコンデンサを作ることは必然
的にチツプ面積の増大を招く。しかも、各演算増
幅器はトランジスタ等の素子数が多く、チツプ面
積は益々増大する。このため、演算増幅器なしで
給電電流検出回路を組む必要性が生じた。
されることとなつたが、本回路２０は演算増幅器
２２および２３が必須の構成要素となる。しかし
一般に演算増幅器は内部補償用のコンデンサが必
要であり、LSI上でコンデンサを作ることは必然
的にチツプ面積の増大を招く。しかも、各演算増
幅器はトランジスタ等の素子数が多く、チツプ面
積は益々増大する。このため、演算増幅器なしで
給電電流検出回路を組む必要性が生じた。
第５図は演算増幅器を用いない給電電流検出回
路の一例を示す図である。本図において、参照番
号11，13，15，20等の意味は既に述べたとおりで
ある。検出抵抗１１に正方向給電電流栄Ifが流れ
ると、その両端には電圧V0およびV1が現れる。
抵抗１１の一端は図示するとおり、低インピーダ
ンス端、すなわち給電回路１５（第３図）をなす
演算増幅器OPの出力に接続される。
路の一例を示す図である。本図において、参照番
号11，13，15，20等の意味は既に述べたとおりで
ある。検出抵抗１１に正方向給電電流栄Ifが流れ
ると、その両端には電圧V0およびV1が現れる。
抵抗１１の一端は図示するとおり、低インピーダ
ンス端、すなわち給電回路１５（第３図）をなす
演算増幅器OPの出力に接続される。
PNPトランジスタ３２のエミツタには、ダイ
オード接続されたNPNトランジスタ３３が直列
接続され、さらにバイアス電流供給用の定電流源
３６に接続される。PNPトランジスタ３２のコ
レクタは最低電位である電源VBBに接続される。
PNPトランジスタ３２に電流を流すことで、そ
のベースは、高インピーダンスで検出抵抗１１の
電位V1をモニターすることになる。この抵抗１
１の電位V1は、トランジスタ３２および３３の
各ベース・エミツタ電圧VBEを加算し、NPNト
ランジスタ３４のベースに印加される。ここで、
PNPトランジスタ３２と３５の各VBEがほぼ等し
いものとし、NPNトランジスタ３３および３４
の各VBEがほぼ等しいものとすると、抵抗１１の
電位V1はモニター抵抗３１の一端（図中の上側
端）にそのまま現れ、抵抗３１には正方向検出電
流ifが流れる。その大きさは、 if＝Ｒ／ｒIf である。ただし、Ｒおよびｒは、それぞれ抵抗１
１および３１の抵抗値である。このifから給電電
流Ifが検出できる。
オード接続されたNPNトランジスタ３３が直列
接続され、さらにバイアス電流供給用の定電流源
３６に接続される。PNPトランジスタ３２のコ
レクタは最低電位である電源VBBに接続される。
PNPトランジスタ３２に電流を流すことで、そ
のベースは、高インピーダンスで検出抵抗１１の
電位V1をモニターすることになる。この抵抗１
１の電位V1は、トランジスタ３２および３３の
各ベース・エミツタ電圧VBEを加算し、NPNト
ランジスタ３４のベースに印加される。ここで、
PNPトランジスタ３２と３５の各VBEがほぼ等し
いものとし、NPNトランジスタ３３および３４
の各VBEがほぼ等しいものとすると、抵抗１１の
電位V1はモニター抵抗３１の一端（図中の上側
端）にそのまま現れ、抵抗３１には正方向検出電
流ifが流れる。その大きさは、 if＝Ｒ／ｒIf である。ただし、Ｒおよびｒは、それぞれ抵抗１
１および３１の抵抗値である。このifから給電電
流Ifが検出できる。
第５図の回路において、抵抗１１での両端電圧
は通常1V以下で非常に小さい。したがつて、各
トランジスタのベース・エミツタ電圧VBEのバラ
ツキが、検出精度上無視し得なくなる。そこで、
PNP形は大体一様なVBEを呈し、NPN形も大体
一様なVBEを呈することに着目し、同一導電形
（PNPならPNP、NPNならNPN）トランジスタ
相互のバラツキをキヤンセルする。このようなバ
ラツキをキヤンセルするトランジスタが３３（３
４とキヤンセル）および３５（３２とキヤンセ
ル）である。ただし、キヤンセル用トランジスタ
を導入すること自体は例えば特開昭61−62268号
により公知である。
は通常1V以下で非常に小さい。したがつて、各
トランジスタのベース・エミツタ電圧VBEのバラ
ツキが、検出精度上無視し得なくなる。そこで、
PNP形は大体一様なVBEを呈し、NPN形も大体
一様なVBEを呈することに着目し、同一導電形
（PNPならPNP、NPNならNPN）トランジスタ
相互のバラツキをキヤンセルする。このようなバ
ラツキをキヤンセルするトランジスタが３３（３
４とキヤンセル）および３５（３２とキヤンセ
ル）である。ただし、キヤンセル用トランジスタ
を導入すること自体は例えば特開昭61−62268号
により公知である。
第５図に示した給電電流検出回路２０は演算増
幅器なしで組みことができ所期の目的が達成され
る。ところがこの回路では正方向の給電電流Ifし
か検出しない構成となつており、正逆両方向に適
用できない。
幅器なしで組みことができ所期の目的が達成され
る。ところがこの回路では正方向の給電電流Ifし
か検出しない構成となつており、正逆両方向に適
用できない。
そこで本出願人において、第５図中、点線で示
す結線のPNPトランジスタ３７を付加すること
を試み、逆方向給電電流Irに対応する逆方向検出
電流irを得ようとした。第６図は逆方向検出時の
等価回路を示す図であり、第５図と対応をとつて
上下入れ替えたものに等しい。したがつて給電回
路１５の演算増幅器OPは上側に置かれ、検出抵
抗１１を流れる給電電流Irの方向を、第５図のIf
と一致されている。この場合の逆方向給電電流Ir
の大きさは、逆方向検出電流irより、 ir＝Ir・Ｒ−2VBE／ｒ から求められる。しかしながら、上式の分子には
2VBE（PNPトランジスタ３２および３７の各VBE
を加算したもの）の項が残つており、精度上、第
６図の回路は採用できない。
す結線のPNPトランジスタ３７を付加すること
を試み、逆方向給電電流Irに対応する逆方向検出
電流irを得ようとした。第６図は逆方向検出時の
等価回路を示す図であり、第５図と対応をとつて
上下入れ替えたものに等しい。したがつて給電回
路１５の演算増幅器OPは上側に置かれ、検出抵
抗１１を流れる給電電流Irの方向を、第５図のIf
と一致されている。この場合の逆方向給電電流Ir
の大きさは、逆方向検出電流irより、 ir＝Ir・Ｒ−2VBE／ｒ から求められる。しかしながら、上式の分子には
2VBE（PNPトランジスタ３２および３７の各VBE
を加算したもの）の項が残つており、精度上、第
６図の回路は採用できない。
結局、第５図に示した給電電流検出回路２０
に、単純に逆方向の検出回路系を付加しただけで
は目的とする給電電流検出回路が実現できないと
いう問題がある。
に、単純に逆方向の検出回路系を付加しただけで
は目的とする給電電流検出回路が実現できないと
いう問題がある。
本発明は演算増幅器を一切用いずに、しかもト
ランジスタのVBEのバラツキをキヤンセルして高
精度な検出電流を、正逆両方向について得ること
のできる給電電流検出回路を提供することを目的
とする。
ランジスタのVBEのバラツキをキヤンセルして高
精度な検出電流を、正逆両方向について得ること
のできる給電電流検出回路を提供することを目的
とする。
第１図は本発明に係る給電電流検出回路の原理
構成図である。第１検出部４１は、検出抵抗１１
に正方向給電電流Ifが流れたときのその両端電圧
をモニターし、第１モニター抵抗４５に印加す
る。これにより該抵抗４５に正方向検出電流ifが
生成される。第１検出部４１は一切演算増幅器を
含まず、NPNトランジスタおよびNPNトランジ
スタよりなる。内臓の第１キヤンセル手段４３は
これらトランジスタのVBEをキヤンセルする。
構成図である。第１検出部４１は、検出抵抗１１
に正方向給電電流Ifが流れたときのその両端電圧
をモニターし、第１モニター抵抗４５に印加す
る。これにより該抵抗４５に正方向検出電流ifが
生成される。第１検出部４１は一切演算増幅器を
含まず、NPNトランジスタおよびNPNトランジ
スタよりなる。内臓の第１キヤンセル手段４３は
これらトランジスタのVBEをキヤンセルする。
一方、第２検出部４２は、検出抵抗１１に逆方
向給電電流Irが流れたときのその両端電圧をモニ
ターし、第２モニター抵抗４６に印加する。これ
により該抵抗４６に逆方向検出電流irが生成され
る。第２検出部４２は一切演算増幅器を含まず、
NPNトランジスタおよびNPNトランジスタより
なる。内臓の第２キヤンセル手段４４はこれらト
ランジスタのVBEをキヤンセルする。
向給電電流Irが流れたときのその両端電圧をモニ
ターし、第２モニター抵抗４６に印加する。これ
により該抵抗４６に逆方向検出電流irが生成され
る。第２検出部４２は一切演算増幅器を含まず、
NPNトランジスタおよびNPNトランジスタより
なる。内臓の第２キヤンセル手段４４はこれらト
ランジスタのVBEをキヤンセルする。
従来はモニター抵抗を正逆両方向について共用
にしようとする先入感があり、第５図、第６図で
説明したとおり、逆方向給電電流Irを検出する系
におけるトランジスタのVBEをキヤンセルする手
段が導入できなかつた。本発明は、モニター抵抗
を正方向と逆方向に対応させて個別に２つ設ける
こととした。これが抵抗４５および４６である。
この結果、トランジスタのVBEをキヤンセルする
手段が、容易に検出部、特に第２検出部４２内に
組み込めることになつた。
にしようとする先入感があり、第５図、第６図で
説明したとおり、逆方向給電電流Irを検出する系
におけるトランジスタのVBEをキヤンセルする手
段が導入できなかつた。本発明は、モニター抵抗
を正方向と逆方向に対応させて個別に２つ設ける
こととした。これが抵抗４５および４６である。
この結果、トランジスタのVBEをキヤンセルする
手段が、容易に検出部、特に第２検出部４２内に
組み込めることになつた。
かくして、NPNトランジスタおよびPNPトラ
ンジスタの単純な組み合せのみでトランジスタの
VBEを完全にキヤンセルしつつ、正逆両方向の給
電電流検出が可能となる。
ンジスタの単純な組み合せのみでトランジスタの
VBEを完全にキヤンセルしつつ、正逆両方向の給
電電流検出が可能となる。
第２図は本発明に係る給電電流検出回路の一実
施例を示す図である。本図において、４１および
４２は第１図に示した第１検出部および第２検出
部であり、検出抵抗１１に正方向給電電流Ifおよ
び逆方向給電電流Irが流れたとき、それぞれ正方
向検出電流ifおよび逆方向検出電流irを生成する。
そのために、第１検出部４１においては、検出抵
抗１１の両端電圧VRをモニターし、そのVRをそ
のまま第１モニター抵抗４５に印加する。その構
成はPNPトランジスタ４１１およびNPNトラン
ジスタ４１２であり、これらトランジスタのVBE
をキヤンセルするための第１キヤンセル手段４３
すなわち、ダイオード接続されたNPNトラジス
タ４３１およびダイオード接続されたPNPトラ
ンジスタ４３２が設けられる。トランジスタ４１
１のVBEはトランジスタ４３２でキヤンセルさ
れ、トランジスタ４１２のVBEはトランジスタ４
３１でキヤンセルされる。３６１はトランジスタ
４１２のベース電流供給とトランジスタ４３１の
VBE発生、および、トランジスタ４１１を動作状
態にするための、バイアス電流供給用の定電流源
である。
施例を示す図である。本図において、４１および
４２は第１図に示した第１検出部および第２検出
部であり、検出抵抗１１に正方向給電電流Ifおよ
び逆方向給電電流Irが流れたとき、それぞれ正方
向検出電流ifおよび逆方向検出電流irを生成する。
そのために、第１検出部４１においては、検出抵
抗１１の両端電圧VRをモニターし、そのVRをそ
のまま第１モニター抵抗４５に印加する。その構
成はPNPトランジスタ４１１およびNPNトラン
ジスタ４１２であり、これらトランジスタのVBE
をキヤンセルするための第１キヤンセル手段４３
すなわち、ダイオード接続されたNPNトラジス
タ４３１およびダイオード接続されたPNPトラ
ンジスタ４３２が設けられる。トランジスタ４１
１のVBEはトランジスタ４３２でキヤンセルさ
れ、トランジスタ４１２のVBEはトランジスタ４
３１でキヤンセルされる。３６１はトランジスタ
４１２のベース電流供給とトランジスタ４３１の
VBE発生、および、トランジスタ４１１を動作状
態にするための、バイアス電流供給用の定電流源
である。
上記構成は第５図の構成に近似しており、上記
キヤンセル手段４３によつて、トランジスタ４１
１および４１２のそれぞれのベース・エミツタ電
圧が次の如くキヤンセルされる。正方向給電電流
Ifが検出抵抗１１に流されると、上述したように
この検出抵抗１１の両端電圧VRが、第１モニタ
ー抵抗４５の両端に印加される。第２図におい
て、この第１モニター抵抗４５の下端側の電圧
は、図示するV0と同じであり、一方その上端側
の電圧はこのV0より高い電圧であり、これをV2
とする（V2＞V0）。そうすると、V2は、V0を基
点として、トランジスタ４１１，４３１，４１２
および４３２を経て、下記の式で表すことができ
る。ただし、トランジスタ４１１，４３１，４１
２および４３２のそれぞれのベース・エミツタ電
圧（VBEをVBEP1、VBEN1、VBEN2およびVBEP2とす
る。
キヤンセル手段４３によつて、トランジスタ４１
１および４１２のそれぞれのベース・エミツタ電
圧が次の如くキヤンセルされる。正方向給電電流
Ifが検出抵抗１１に流されると、上述したように
この検出抵抗１１の両端電圧VRが、第１モニタ
ー抵抗４５の両端に印加される。第２図におい
て、この第１モニター抵抗４５の下端側の電圧
は、図示するV0と同じであり、一方その上端側
の電圧はこのV0より高い電圧であり、これをV2
とする（V2＞V0）。そうすると、V2は、V0を基
点として、トランジスタ４１１，４３１，４１２
および４３２を経て、下記の式で表すことができ
る。ただし、トランジスタ４１１，４３１，４１
２および４３２のそれぞれのベース・エミツタ電
圧（VBEをVBEP1、VBEN1、VBEN2およびVBEP2とす
る。
V2＝V0＋VR＋VBEP1＋VBEN1−VBEN
2−VBEP2 上記の式において、第５図において説明したよ
うに、VBEP1≒VBEP2、VBEN1≒VBEN2であるから、 V2＝V0＋VR となり、V2−V0＝VRが得られる。したがつて、
検出抵抗１１の両端電圧VRが、VBEをほとんど介
在させることなく、第１モニター抵抗４５の両端
（V2−V0）にそのまま現れることが分かる。本
発明は、上述した第１検出部４１に対し第２検出
部４２を別個に設ける。
2−VBEP2 上記の式において、第５図において説明したよ
うに、VBEP1≒VBEP2、VBEN1≒VBEN2であるから、 V2＝V0＋VR となり、V2−V0＝VRが得られる。したがつて、
検出抵抗１１の両端電圧VRが、VBEをほとんど介
在させることなく、第１モニター抵抗４５の両端
（V2−V0）にそのまま現れることが分かる。本
発明は、上述した第１検出部４１に対し第２検出
部４２を別個に設ける。
第２検出部４２においては、検出抵抗１１の両
端電圧VRをモニターし、そのVRをそのまま第２
モニター抵抗４６に印加する。その構成はPNP
トランジスタ４２１およびNPNトランジスタ４
２２であり、これらトランジスタのVBEをキヤン
セルするための第２キヤンセル手段４４すなわ
ち、ダイオード接続されたNPNトランジスタ４
４１およびダイオード接続されたPNPトランジ
スタ４４２が設けられる。トランジスタ４２１の
VBEはトランジスタ４４２でキヤンセルされ、ト
ランジスタ４２２のVBEはトランジスタ４４１で
キヤンセルされる。３６２はNPNトランジスタ
４２２のベース電流供給とトランジスタ４４１，
４４２のVBEを発生させる為の、バイアス電流供
給用の定電流源である。
端電圧VRをモニターし、そのVRをそのまま第２
モニター抵抗４６に印加する。その構成はPNP
トランジスタ４２１およびNPNトランジスタ４
２２であり、これらトランジスタのVBEをキヤン
セルするための第２キヤンセル手段４４すなわ
ち、ダイオード接続されたNPNトランジスタ４
４１およびダイオード接続されたPNPトランジ
スタ４４２が設けられる。トランジスタ４２１の
VBEはトランジスタ４４２でキヤンセルされ、ト
ランジスタ４２２のVBEはトランジスタ４４１で
キヤンセルされる。３６２はNPNトランジスタ
４２２のベース電流供給とトランジスタ４４１，
４４２のVBEを発生させる為の、バイアス電流供
給用の定電流源である。
第２検出部４２において、検出抵抗１１の両端
電圧VR（Ir通電時）が第２モニター抵抗４６の両
端に現れることを証明しておく。この抵抗４６の
両端電圧をV3およびV4とすると、 V3＝V0＋VBEP1＋VBEN1−VBEN2 (1) V4＝V0−VR＋VBEP2 (2) が成立する。ここにVBEP1およびVBEP2はそれぞれ
PNPトランジスタ４４２および４２１のVBEであ
り、VBEN1およびVBEN2はそれぞれNPNトランジ
スタ４４１および４２２のVBEであつて、VBEP1≒
VBEP2、VBEN1≒VBEN2である。
電圧VR（Ir通電時）が第２モニター抵抗４６の両
端に現れることを証明しておく。この抵抗４６の
両端電圧をV3およびV4とすると、 V3＝V0＋VBEP1＋VBEN1−VBEN2 (1) V4＝V0−VR＋VBEP2 (2) が成立する。ここにVBEP1およびVBEP2はそれぞれ
PNPトランジスタ４４２および４２１のVBEであ
り、VBEN1およびVBEN2はそれぞれNPNトランジ
スタ４４１および４２２のVBEであつて、VBEP1≒
VBEP2、VBEN1≒VBEN2である。
そこで、上記(1)式から(2)式を引くと（今、逆方
向給電電流Irが流れており、V3＞V4である）、 V3−V4＝VBEP1＋VBEN1−VBEN2＋V
R−VBEP2(3) が成立する。この(3)式に、上記のVBEP1≒VBEP2、
VBEN1≒VBEN2を代入すると、 V3−V4＝VR が得られ、検出抵抗１１の両端電圧VRが、VBEを
全く介在させることなく、第２モニター抵抗４６
の両端（V3−V4）にそのまま現れることが分か
る。
向給電電流Irが流れており、V3＞V4である）、 V3−V4＝VBEP1＋VBEN1−VBEN2＋V
R−VBEP2(3) が成立する。この(3)式に、上記のVBEP1≒VBEP2、
VBEN1≒VBEN2を代入すると、 V3−V4＝VR が得られ、検出抵抗１１の両端電圧VRが、VBEを
全く介在させることなく、第２モニター抵抗４６
の両端（V3−V4）にそのまま現れることが分か
る。
かくの如く、本発明の給電電流検出回路によれ
ば、検出抵抗１１に正方向給電電流Ifが流れたと
きは、このIfが比例した正方向検出電流ifが第１
検出部４１によつて生成される。このとき、第２
検出部４２は非作動であり、逆方向検出電流irは
零である。一方、検出抵抗１１に逆方向給電電流
Irが流れたときは、このIrに比例した逆方向検出
電流irが第２検出部４２によつて生成される。こ
のとき、第１検出部４１は非作動であり、正方向
検出電流ifは零である。
ば、検出抵抗１１に正方向給電電流Ifが流れたと
きは、このIfが比例した正方向検出電流ifが第１
検出部４１によつて生成される。このとき、第２
検出部４２は非作動であり、逆方向検出電流irは
零である。一方、検出抵抗１１に逆方向給電電流
Irが流れたときは、このIrに比例した逆方向検出
電流irが第２検出部４２によつて生成される。こ
のとき、第１検出部４１は非作動であり、正方向
検出電流ifは零である。
以上説明したように本発明によれば、演算増幅
器を用いることなく、高精度に、しかも正方向お
よび逆方向の給電電流を検出可能となる。
器を用いることなく、高精度に、しかも正方向お
よび逆方向の給電電流を検出可能となる。
第１図は本発明に係る給電電流検出回路の原理
構成図、第２図は本発明に係る給電電流検出回路
の一実施例を示す図、第３図は一般的な交換系を
図解的に示す図、第４図は本出願人により提案さ
れた給電電流検出回路、第５図は演算増幅器を用
いない給電電流検出回路の一例を示す図、第６図
は逆方向検出時の等価回路を示す図である。 図において、１１……検出抵抗、１５……給電
回路、２０……給電電流検出回路、４１……第１
検出部、４２……第２検出部、４３……第１キヤ
ンセル手段、４４……第２キヤンセル手段、４５
……第１モニター抵抗、４６……第２モニター抵
抗、If……正方向の給電電流、Ir……逆方向の給
電電流、if……正方向検出電流、ir……逆方向検
出電流。
構成図、第２図は本発明に係る給電電流検出回路
の一実施例を示す図、第３図は一般的な交換系を
図解的に示す図、第４図は本出願人により提案さ
れた給電電流検出回路、第５図は演算増幅器を用
いない給電電流検出回路の一例を示す図、第６図
は逆方向検出時の等価回路を示す図である。 図において、１１……検出抵抗、１５……給電
回路、２０……給電電流検出回路、４１……第１
検出部、４２……第２検出部、４３……第１キヤ
ンセル手段、４４……第２キヤンセル手段、４５
……第１モニター抵抗、４６……第２モニター抵
抗、If……正方向の給電電流、Ir……逆方向の給
電電流、if……正方向検出電流、ir……逆方向検
出電流。
１ 超音波を発生する直方体形状の圧電振動子に
おいて、相対向する電極面を、互いに実質的に合
同形状であつて且つ夫々の面の中心を直交する軸
に対して上下左右対称な１個の励振電極と一対の
制振電極とを含む電極形状に形成し、夫々の面の
長手方向の単位長あたりの励振電極の面積を中央
部から両端部に指向して徐々に狭小となるように
形成すると共に、長手方向の単位長あたりの制振
電極の面積を両端部から中央部に指向して徐々に
狭小となるように形成し、さらに、一方の面の制
振電極とこの制振電極と対向する他の電極面側の
制振電極とを電気的に接続し且つ前記２つの制振
電極に抵抗を接続し当該抵抗を励振電極に接続さ
れる駆動電圧源に接続するよう構成することを特
徴とする圧電振動子。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の圧電振動子にお
いて、励振電極と制振電極の面積の狭小化形状
は、音波の指向特性の中サイドローブが小さくな
るよう、非直線の関数に従う形状に構成してなる
圧電振動子。
おいて、相対向する電極面を、互いに実質的に合
同形状であつて且つ夫々の面の中心を直交する軸
に対して上下左右対称な１個の励振電極と一対の
制振電極とを含む電極形状に形成し、夫々の面の
長手方向の単位長あたりの励振電極の面積を中央
部から両端部に指向して徐々に狭小となるように
形成すると共に、長手方向の単位長あたりの制振
電極の面積を両端部から中央部に指向して徐々に
狭小となるように形成し、さらに、一方の面の制
振電極とこの制振電極と対向する他の電極面側の
制振電極とを電気的に接続し且つ前記２つの制振
電極に抵抗を接続し当該抵抗を励振電極に接続さ
れる駆動電圧源に接続するよう構成することを特
徴とする圧電振動子。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の圧電振動子にお
いて、励振電極と制振電極の面積の狭小化形状
は、音波の指向特性の中サイドローブが小さくな
るよう、非直線の関数に従う形状に構成してなる
圧電振動子。
Claims (1)
- され且つコレクタが該第１モニター抵抗４５の前
記一端に接続されてなり前記第1PNPトランジス
タ４１１のベース・エミツタ電圧をキヤンセルす
るためのダイオード接続された第１キヤンセル用
PNPトランジスタ４３２と、前記第1PNPトラン
ジスタ４１１とエミツタ同士で接続されコレクタ
が前記第1NPNトランジスタ４１２のベースに接
続されてなり該第1NPNトランジスタ４１２のベ
ース・エミツタ電圧をキヤンセルするためのダイ
オード接続された第１キヤンセル用NPNトラン
ジスタ４３１と、前記第1NPNトランジスタ４１
２のベースおよび前記第１キヤンセル用NPNト
ランジスタ４３１のコレクタに共通にバイアス電
流を供給する第１定電流源３６１とから構成され
ると共に、前記第１モニター抵抗４５の他端を前
記検出抵抗１１の他端に接続し、 また、前記第２検出部４２は、ベースが前記検
出抵抗１１の前記一端に接続されコレクタが低電
圧源に接続されエミツタが前記第２モニター抵抗
４６の一端に接続される第2PNPトランジスタ４
２１と、エミツタが前記第２モニター抵抗４６の
他端に接続されコレクタを通して前記逆方向検出
電流ifを通電する第2NPNトランジスタ４２２
と、該第2NPNトランジスタ４２２のベースにコ
レクタにて接続され該第2NPNトランジスタ４２
２のベース・エミツタ電圧をキヤンセルするため
のダイオード接続された第２キヤンセル用NPN
トランジスタ４４１と、該第２キヤンセル用
NPNトランジスタ４４１とエミツタ同士で接続
されコレクタが前記検出抵抗１１の前記他端に接
続されてなり前記第2PNPトランジスタ４２１の
ベース・エミツタ電圧をキヤンセルするためのダ
イオード接続された第２キヤンセル用PNPトラ
ンジスタ４４２と、前記第2NPNトランジスタ４
２２のベースおよび前記第２キヤンセル用NPN
トランジスタ４４１のコレクタに共通にバイアス
電流を供給する第２定電流源３６２とから構成さ
れることを特徴とする給電電流検出回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232489A JPS6477290A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Power supplying current detecting circuit |
| CA000569416A CA1291836C (en) | 1987-06-17 | 1988-06-14 | Battery feed circuit |
| DE3854633T DE3854633T2 (de) | 1987-06-17 | 1988-06-16 | Speiseschaltung. |
| EP88109651A EP0295680B1 (en) | 1987-06-17 | 1988-06-16 | Battery feed circuit |
| AU18121/88A AU598139B2 (en) | 1987-06-17 | 1988-06-17 | Battery feed circuit |
| US07/409,701 US4935960A (en) | 1987-06-17 | 1989-09-20 | Battery feed circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232489A JPS6477290A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Power supplying current detecting circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477290A JPS6477290A (en) | 1989-03-23 |
| JPH0529199B2 true JPH0529199B2 (ja) | 1993-04-28 |
Family
ID=16940119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62232489A Granted JPS6477290A (en) | 1987-06-17 | 1987-09-18 | Power supplying current detecting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6477290A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0771145B2 (ja) * | 1984-09-03 | 1995-07-31 | 富士通株式会社 | 電流検出回路 |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62232489A patent/JPS6477290A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477290A (en) | 1989-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |