JPH0621967B2

JPH0621967B2 - 充電回路

Info

Publication number: JPH0621967B2
Application number: JP59005301A
Authority: JP
Inventors: 卓三上村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1984-01-14
Filing date: 1984-01-14
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS60152229A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はコンデンサの充電回路に係り、特に、コンデ
ンサの充電波形を任意に設定し、例えば電圧モード設定
回路等に好適な充電波形の発生に関する。

従来、時間間隔で充電波形の傾きを異ならせる等の複雑
な充電波形を形成する場合、複数の抵抗の組合せや、複
数の充電回路を設置して充電波形を形成している。

抵抗を組合せて充電回路を構成した場合、精緻な波形の
形成は困難であり、近似的な波形しか得られない。ま
た、複数の充電回路を設置した場合、複雑な波形合成は
可能であるが、回路構成が複雑化し、製造コストが高く
なる。しかも、これらの充電回路では、精度の高い時間
設定は困難であり、温度変化で充電波形が影響を受ける
等の欠点があった。

そこで、この発明は、簡単な回路を以て任意の充電波形
を容易に形成できるとともに、温度特性を改善した充電
回路を提供することを目的とする。

即ち、この発明の充電回路は、第１図に例示するよう
に、充電すべき複数のコンデンサ（４２Ａ、４２Ｂ、４
２Ｃ）と、電源電圧を複数の直列化された抵抗比率によ
って分圧して異なるレベルを持つ複数の基準電圧を設定
する基準電圧設定回路（抵抗２０、２２、２４、２６）
と、前記コンデンサに対応して設けられ、エミッタが共
通化された一つのトランジスタ（トランジスタ４とトラ
ンジスタ６）を備え、一方のトランジスタ（トランジス
タ４）のベースに前記基準電圧設定回路で設定した前記
基準電圧、他方のトランジスタ（トランジスタ６）のベ
ースに対応する前記コンデンサの充電電圧が加えられ、
前記コンデンサの充電電圧と前記基準電圧との大小関係
に応じた電流を発生する複数のトランジスタ差動対（差
動増幅器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）と、これらトランジスタ差
動対の前記エミッタ側に個別に設置され、外部から加え
られる電流に応じた動作電流を前記トランジスタ差動対
毎に流す第１の電流反転回路（８）と、前記トランジス
タ差動対の任意の出力部と前記各コンデンサとの間に接
続されて前記トランジスタ差動対の出力電流によって前
記コンデンサを充電する第２の電流反転回路（２８）
と、この第２の電流反転回路に出力部が接続された前記
トランジスタ差動対以外の前記トランジスタ差動対の出
力部と前記第２の電流反転回路に接続され、前記第２の
電流反転回路の電流を引き込んで、前記コンデンサに対
する充電電流を制御する第３の電流反転回路（４４）と
を備えたものである。

以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図はこの発明の充電回路の実施例を示している。第
１図において、この充電回路には、三組の差動増幅器２
Ａ、２Ｂ、２Ｃが設置されている。差動増幅器２Ａに
は、エミッタを共通にした一対のトランジスタ４、６が
設置され、これらトランジスタ４、６のエミッタ側には
第１の電流反転回路８が設置され、入力端子１０Ａに加
えられる定電流が電流反転回路８で電流反転されてトラ
ンジスタ４、６に動作電流が与えられる。電流反転回路
８は、トランジスタ１２、１４で構成されている。

差動増幅器２Ｂ、２Ｃも差動増幅器２Ａと同様の構成で
あり、入力端子１０Ｂ、１０Ｃに加えられる定電流が電
流反転して各差動増幅器２Ｂ、2Cの動作電流となる。

各差動増幅器２Ａ、２Ｂ、２Ｃのトランジスタ４には、
電源端子１６と共通端子１８との間に加えられる駆動電
圧Ｖccを基準電圧設定回路を成す抵抗２０、２２、２
４、２６で分圧して得た基準電圧Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３が段
階的にそれぞれの比較基準電圧として設定されている。

差動増幅器２Ａの出力はトランジスタ４のコレクタ、差
動増幅器２Ｂの出力はトランジスタ６のコレクタから取
出され、第２の電流反転回路２８を介して電流反転され
て出力される。即ち、差動増幅器２Ａのトランジスタ６
及び差動増幅器２Ｂのトランジスタ４のコレクタは、電
源端子１６が形成された電源ラインに接続され、差動増
幅器２Ａのトランジスタ４及び差動増幅器２Ｂのトラン
ジスタ６のコレクタは共通に接続され、このコレクタと
電源ラインとの間には、ベース・コレクタを共通にした
トランジスタ３０が接続されている。このトランジスタ
３０のベース・コレクタには、トランジスタ３２、３
４、３６のベースが共通に接続されている。各トランジ
スタ３２、３４、３６には、出力端子４０Ａ、４０Ｂ、
４０Ｃが形成され、各出力端子４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ
と共通ラインとの間にはコンデンサ４２Ａ、４２Ｂ、４
２Ｃが接続されている。そして、コンデンサ４２Ａの端
子電圧は、各差動増幅器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの各トランジ
スタ６のベースに帰還されている。

また、差動増幅器２Ｃのトランジスタ６のコレクタ側に
は、第３の電流反転回路４４が設置され、この電流反転
回路４４はトランジスタ４６、４８で構成されている。
即ち、この電流反転回路４４は、トランジスタ６を流れ
る電流を反転してトランジスタ３２、３４、３６のベー
ス電流を引き込むように成っている。

以上の構成に基づきその動作を説明する。

入力端子１０Ａに加えられる定電流をＩ_Ａ、入力端子１
０Ｂに加えられる定電流をＩ_Ｂ、入力端子１０Ｃに加え
られる定電流をＩ_Ｃとする。また、差動増幅器２Ａのト
ランジスタ４のベースに設定される基準電圧をＶ_１、差
動増幅器２Ｂのトランジスタ４のベースに設定される基
準電圧Ｖ_２、差動増幅器２Ｃのトランジスタ４のベース
に設定される基準電圧をＶ_３とする。コンデンサ４２Ａ
の端子電圧が各差動増幅器２Ａ、２Ｂ、２Ｃのトランジ
スタ６のベースに加えられており、その端子電圧と前記
基準電圧Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３と比較される。即ち、コンデ
ンサ４２Ａの端子電圧が基準電圧Ｖ_１より低い場合に
は、差動増幅器２Ａ、2B、２Ｃのトランジスタ４側に定
電流Ｉ_Ａ、Ｉ_Ｂ、Ｉ_Ｃが流れ、定電流Ｉ_Ａのみが電流反
転回路２８で電流反転されたコンデンサ４２Ａに加えら
れる。コンデンサ４２Ａの端子電圧が低い場合には、差
動増幅器２Ａから定電流Ｉ_Ａが充電電流として加えら
れ、一定電位Ｖ_０１を越えると、差動増幅器2Bから定電
流Ｉ_Ｂが加わり、コンデンサ４２Ａの充電速度が高ま
る。即ち、差動増幅器２Ａ、２Ｂの出力電流Ｉ_Ａ、Ｉ_Ｂ
が加算される条件は、トランジスタ４、６のベース・エ
ミッタ間電圧をＶ_Ｆとすると、Ｖ_１＋Ｖ_Ｆ＞Ｖ_０１＞Ｖ
_２＋Ｖ_Ｆで与えられる。さらに、その端子電圧がＶ_ＯＢ
を越えると、定電流Ｉ_Ａ＋Ｉ_Ｂから定電流Ｉ_Ｃが減じら
れ、その充電電流が削減される。

第２図は以上の充電波形の推移を示し、Ｌ_１は定電流Ｉ
_Ａによる充電波形、Ｌ_２は定電流Ｉ_Ａ＋Ｉ_Ｂによる充電
波形、Ｌ_３は定電流Ｉ_Ａ＋Ｉ_Ｂ−Ｉ_Ｃによる充電波形を
示している。そして、充電波形の傾きが切換わる電圧Ｖ
_０１、Ｖ_０２、Ｖ_０３は、トラジスタ４のベース・エミ
ッタ間電圧をＶ_Ｆとすると、Ｖ_０１≒Ｖ_Ｆ＋Ｖ_１・・・(1) Ｖ_０２≒Ｖ_Ｆ＋Ｖ_２・・・(2) Ｖ_０３≒Ｖ_Ｆ＋Ｖ_３・・・(3) で与えられる。

また、コンデンサ４２Ａの最終充電電圧値Ｖ_ＯＡは、抵
抗２０、２２、２４、２６の値をＲ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ
_Ｎとすると、Ｖ_ＯＡ≒Ｖ_ｃｃ｛（Ｒ_０＋Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｒ_０＋Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_Ｎ）｝＋Ｖ_Ｆ
・・・(4) で与えられる。

また、出力端子40Ｂ、40Ｃの発生電圧Ｖ_ＯＢ、Ｖ
_ＯＣは、コンデンサ４２Ａの端子電圧の推移に従って上
昇し、第２図に示す波形と同一又は平行移動した相似波
形となる。

このような構成によれば、作動増幅器２Ａ、2B、２Ｃの
各出力電流の発生電位及び電流値を任意に設定すること
により、所望の充電波形を正確に形成することができ、
第２図に示すように、特定の電圧設定により、充電時間
Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３を正確に設定できるとともに、複数の
充電波形を出力することができる。また、差動増幅器２
Ａ、２Ｂ、２Ｃで充電電流を制御しているため、温度特
性が改善され、正確な充電波形を得ることができる。さ
らに、基準電圧の設定が単一回路によるため、回路構成
の簡略化をも図ることができる。

なお、この実施例の場合、３組の差動増幅器2A、２Ｂ、
２Ｃとともに、３個のコンデンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２
Ｃを設置し、その充電について説明したが、この発明の
充電回路は、４組以上の差動増幅器及びコンデンサを設
置して複雑な充電波形も形成することができる。

第３図はこの発明の応用例である自動レベル調整回路を
示している。この自動レベル調整回路は、電話の双方通
話において、双方の信号の送受に対応して信号レベルを
調整するものである。即ち、この発明の充電回路は、制
御電圧設定回路として使用されている。充電回路５０の
出力は、電圧／電流変換回路５２によって電流に変換さ
れ、電子ボリューム回路５４の制御入力端子５５に加え
られ、その制御入力と成っている。

この電子ボリューム回路５４には、エミッタを共通にし
た一対のトランジスタ５６、５８から成る差動増幅器が
設置され、トランジスタ５６、58のエミッタと共通端子
６２が形成された共通ラインとの間には、トランジスタ
６０が接続され、このトランジスタ６０のベース・エミ
ッタ間には、ダイオード６３が接続されている。トラン
ジスタ６０及びダイオード６３で電流反転回路が構成さ
れ、電圧／電流変換回路５２の出力電流は反転されてト
ランジスタ５６、５８の動作電流となる。トランジスタ
５６のベースに形成された入力端子６４には、レベル調
整すべき負帰還された入力信号が加えられ、一方、トラ
ンジスタ５８のベースに形成された入力端子６６には、
特定のバイアスが加えられている。

各トランジスタ５６、５８のコレクタと、電源端子６８
から駆動電圧Ｖccが加えられる電源ラインとの間には、
ダイオード７０、７２が接続され、ダイオード７０のカ
ソードにはトランジスタ７６のベース、ダイオード７２
のカソードにはトランジスタ７４のベースが接続されて
いる。ダイオード７０とトランジスタ７６、ダイオード
７２とトランジスタ７４はそれぞれ電流反転回路を構成
し、トランジスタ５６に流れる電流は反転されてトラン
ジスタ７６に流れ、トランジスタ５８に流れる電流は反
転されてトランジスタ７４に流れる。トランジスタ７
４、７６のコレクタと共通ラインとの間には、電流反転
回路を構成するダイオード78及びトランジスタ８０が接
続され、トランジスタ７６のコレクタには出力端子８２
が形成されているとともに、抵抗８４を介して前記入力
端子６６が共通に形成されている。

このような構成によれば、入力端子５５に加えられる信
号レベルによって、電子ボリューム回路５４の等価抵抗
が変更され、その等価抵抗値と抵抗８４の値とによって
入力信号レベルが変更されるとともに、充電回路５０の
出力によって電子ボリューム回路５４の利得制御が行わ
れる。

充電回路５０の出力電圧特性を第２図に示す特性に設定
するものとすれば、出力端子８２に発生する信号出力
は、第４図に示すように、レベル制御が施される。

なお、この発明の充電回路は、このような電子ボリュー
ム回路の制御電圧発生回路として用いられるだけでな
く、各種電子制御回路の制御モードを設定するモード設
定回路として活用することができる。

以上説明したように、この発明によれば、簡単な回路構
成を以て容易に任意の充電波形を形成でき、充電波形を
形成する基準電圧とコンデンサの充電電圧の比較に差動
増幅器を用いているため、得られる充電波形の波形精度
が高く、しかも、温度特性が良好であるため、温度によ
る影響を受けることなく安定した充電波形を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の充電回路の実施例を示す回路図、第
２図はその動作波形を示す説明図、第３図はこの発明の
充電回路の実施例である自動レベル調整回路を示す回路
図、第４図はそのレベル調整出力を示す説明図である。２Ａ、２Ｂ、２Ｃ……差動増幅器４、６……トランジスタ８……第１の電流反転回路２０、２２、２４、２４……抵抗（基準電圧設定回路）２８……第２の電流反転回路４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ……コンデンサ４４……第３の電流反転回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電すべき複数のコンデンサと、電源電圧を複数の直列化された抵抗比率によって分圧し
て異なるレベルを持つ複数の基準電圧を設定する基準電
圧設定回路と、前記コンデンサに対応して設けられ、エミッタが共通化
された一つのトランジスタを備え、一方のトランジスタ
のベースに前記基準電圧設定回路で設定した前記基準電
圧、他方のトランジスタのベースに対応する前記コンデ
ンサの充電電圧が加えられ、前記コンデンサの充電電圧
と前記基準電圧との大小関係に応じた電流を発生する複
数のトランジスタ差動対と、これらトランジスタ差動対の前記エミッタ側に個別に設
置され、外部から加えられる電流に応じた動作電流を前
記トランジスタ差動対毎に流す第１の電流反転回路と、前記トランジスタ差動対の任意の出力部と前記各コンデ
ンサとの間に接続されて前記トランジスタ差動対の出力
電流によって前記コンデンサを充電する第２の電流反転
回路と、この第２の電流反転回路に出力部が接続された前記トラ
ンジスタ差動対以外の前記トランジスタ差動対の出力部
と前記第２の電流反転回路に接続され、前記第２の電流
反転回路の電流を引き込んで、前記コンデンサに対する
充電電流を制御する第３の電流反転回路と、を備えたことを特徴とする充電回路。