JPH06309046A - 電流式出力回路 - Google Patents
電流式出力回路Info
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- JPH06309046A JPH06309046A JP5119154A JP11915493A JPH06309046A JP H06309046 A JPH06309046 A JP H06309046A JP 5119154 A JP5119154 A JP 5119154A JP 11915493 A JP11915493 A JP 11915493A JP H06309046 A JPH06309046 A JP H06309046A
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- current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部から入力される電圧信号を電流信号に変
換すると共に、消費電力の少ない電流式出力回路を実現
すること。 【構成】 電流出力回路３を設け、入力端子１の電圧信
号ＶINを電流変換する。電源端子２と電流出力回路３の
間に電源としてスイッチング電源１０を設ける。電圧信
号ＶINを入力すると、出力端子４から負荷抵抗ＲＬに電
流信号Ｉ0 が流れる。加算器１１は出力電圧ＶOUT とオ
フセット電圧ＶF と加算し、制御電圧とする。従ってス
イッチング電源１０の制御電圧はＶOUT ＋ＶF となり、
これと同一の電圧が電流出力回路３に供給される。こう
すると電流出力回路３の入出力端間の電圧及び消費電力
は一定となり、スイッチング電源１０の消費電力も少な
いので、電流式出力回路全体の発熱量が小さくなる。
換すると共に、消費電力の少ない電流式出力回路を実現
すること。 【構成】 電流出力回路３を設け、入力端子１の電圧信
号ＶINを電流変換する。電源端子２と電流出力回路３の
間に電源としてスイッチング電源１０を設ける。電圧信
号ＶINを入力すると、出力端子４から負荷抵抗ＲＬに電
流信号Ｉ0 が流れる。加算器１１は出力電圧ＶOUT とオ
フセット電圧ＶF と加算し、制御電圧とする。従ってス
イッチング電源１０の制御電圧はＶOUT ＋ＶF となり、
これと同一の電圧が電流出力回路３に供給される。こう
すると電流出力回路３の入出力端間の電圧及び消費電力
は一定となり、スイッチング電源１０の消費電力も少な
いので、電流式出力回路全体の発熱量が小さくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセンサ等で検出された電
圧信号を電流信号に変換する電流式出力回路に関するも
のである。
圧信号を電流信号に変換する電流式出力回路に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、センサやトランスデューサ等で検
出した電圧信号を後方機器に伝送するために、入力され
た電圧信号を電流信号に変換して伝送するものがある。
図４はこのような従来の電流式出力回路の構成例を示す
回路図である。
出した電圧信号を後方機器に伝送するために、入力され
た電圧信号を電流信号に変換して伝送するものがある。
図４はこのような従来の電流式出力回路の構成例を示す
回路図である。
【０００３】図４においてセンサやトランスデューサ等
で検出した電圧信号は入力端子１に入力される。電源端
子２は直流電源ＶCCが接続される電源端子である。電流
出力回路３は、入力端子１から電圧信号ＶINが入力され
ると、これに比例した電流ＩO を出力端子４から出力す
る回路である。
で検出した電圧信号は入力端子１に入力される。電源端
子２は直流電源ＶCCが接続される電源端子である。電流
出力回路３は、入力端子１から電圧信号ＶINが入力され
ると、これに比例した電流ＩO を出力端子４から出力す
る回路である。
【０００４】電流出力回路３は破線部で示すように差動
増幅器ＯＰ１とトランジスタＱ１を含んで構成される。
入力端子１は抵抗Ｒ１を介し差動増幅器ＯＰ１の非反転
入力端に接続される。差動増幅器ＯＰ１の反転入力端は
抵抗Ｒ２を介し接地され、直列抵抗Ｒ３，Ｒ４を介しト
ランジスタＱ１のエミッタに接続される。又差動増幅器
ＯＰ１の出力端はトランジスタＱ１のベースに接続され
る。トランジスタＱ１は差動増幅器ＯＰ１の出力電圧を
電流に変換するトランジスタで、そのコレクタは電源端
子２に接続され、エミッタは電流検出用の抵抗Ｒ５を介
し出力端子４に接続される。又差動増幅器ＯＰ１の非反
転入力端と出力端子４の間に抵抗Ｒ６が接続されてい
る。出力端子５は接地側の端子である。出力端子４，５
には信号ラインを介して負荷抵抗ＲＬが接続される。
増幅器ＯＰ１とトランジスタＱ１を含んで構成される。
入力端子１は抵抗Ｒ１を介し差動増幅器ＯＰ１の非反転
入力端に接続される。差動増幅器ＯＰ１の反転入力端は
抵抗Ｒ２を介し接地され、直列抵抗Ｒ３，Ｒ４を介しト
ランジスタＱ１のエミッタに接続される。又差動増幅器
ＯＰ１の出力端はトランジスタＱ１のベースに接続され
る。トランジスタＱ１は差動増幅器ＯＰ１の出力電圧を
電流に変換するトランジスタで、そのコレクタは電源端
子２に接続され、エミッタは電流検出用の抵抗Ｒ５を介
し出力端子４に接続される。又差動増幅器ＯＰ１の非反
転入力端と出力端子４の間に抵抗Ｒ６が接続されてい
る。出力端子５は接地側の端子である。出力端子４，５
には信号ラインを介して負荷抵抗ＲＬが接続される。
【０００５】このように構成された電流式出力回路にお
いて、入力端子１に電圧信号ＶINが印加されると、差動
増幅器ＯＰ１によって増幅され、トランジスタＱ１のベ
ースに与えられる。そして直流電源ＶCCからトランジス
タＱ１のコレクタ・エミッタを介し負荷抵抗ＲＬに電流
が流れる。この電流は抵抗Ｒ５により電圧変換され、そ
の値が差動増幅器ＯＰ１の反転入力端にフィードバック
される。そして差動増幅器ＯＰ１の２つの入力端の信号
の差分値が０となるまで電流出力回路３の出力電流が制
御され、出力端子４から電圧信号ＶINに比例した電流Ｉ
0 が出力される。
いて、入力端子１に電圧信号ＶINが印加されると、差動
増幅器ＯＰ１によって増幅され、トランジスタＱ１のベ
ースに与えられる。そして直流電源ＶCCからトランジス
タＱ１のコレクタ・エミッタを介し負荷抵抗ＲＬに電流
が流れる。この電流は抵抗Ｒ５により電圧変換され、そ
の値が差動増幅器ＯＰ１の反転入力端にフィードバック
される。そして差動増幅器ＯＰ１の２つの入力端の信号
の差分値が０となるまで電流出力回路３の出力電流が制
御され、出力端子４から電圧信号ＶINに比例した電流Ｉ
0 が出力される。
【０００６】このような構成の電流式出力回路では、出
力端子４から見て負荷抵抗ＲＬを含む信号ラインのイン
ピーダンスの値が増加又は減少しても、電圧信号ＶINに
比例した電流ＩO が出力される。従って信号ラインのイ
ンピーダンスの値が負荷抵抗ＲＬに対して無視できない
場合にも、後方機器で電圧信号ＶINに比例した電流が確
実に得られるという点で、電流式出力回路は電圧式出力
回路に比べて有利なものとなる。
力端子４から見て負荷抵抗ＲＬを含む信号ラインのイン
ピーダンスの値が増加又は減少しても、電圧信号ＶINに
比例した電流ＩO が出力される。従って信号ラインのイ
ンピーダンスの値が負荷抵抗ＲＬに対して無視できない
場合にも、後方機器で電圧信号ＶINに比例した電流が確
実に得られるという点で、電流式出力回路は電圧式出力
回路に比べて有利なものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す電流式出力
回路において、出力端子４，５間の出力電圧をＶOUT と
すると、ＶOUT ＝Ｉ0 ×ＲＬとなる。又トランジスタＱ
１のコレクタ・エミッタ間の電圧をＶTRとすると、電流
出力回路３の駆動に必要な直流電源ＶCCの電圧は、 ＶCC＝ＶOUT ＋Ｒ５×Ｉ0 ＋ＶTR となる。正常時には電流出力回路３の消費電力は（ＶCC
−ＶOUT ）×ＩO であり、負荷側での消費電力はＲＬ×
ＩO となる。従って仮に信号ラインが短絡してＲＬ＝０
となれば、電流出力回路３の消費電力はＶCC×Ｉ0 とな
り、その値は正常時に比較して増加する。
回路において、出力端子４，５間の出力電圧をＶOUT と
すると、ＶOUT ＝Ｉ0 ×ＲＬとなる。又トランジスタＱ
１のコレクタ・エミッタ間の電圧をＶTRとすると、電流
出力回路３の駆動に必要な直流電源ＶCCの電圧は、 ＶCC＝ＶOUT ＋Ｒ５×Ｉ0 ＋ＶTR となる。正常時には電流出力回路３の消費電力は（ＶCC
−ＶOUT ）×ＩO であり、負荷側での消費電力はＲＬ×
ＩO となる。従って仮に信号ラインが短絡してＲＬ＝０
となれば、電流出力回路３の消費電力はＶCC×Ｉ0 とな
り、その値は正常時に比較して増加する。
【０００８】又負荷抵抗ＲＬが大きい場合もあるので、
電圧信号ＶINに対応した一定の電流Ｉ0 を出力するため
には、直流電源ＶCCの電圧を高く設定しなければならな
い。しかし直流電源ＶCCの電圧が高いと、受信側の負荷
抵抗ＲＬが小さい場合、電流出力回路３における消費電
力は大きな値となる。従って小さな負荷抵抗ＲＬの場
合、電流出力回路３の発熱量が増加するので、トランジ
スタＱ１等に放熱板を取付けなければならず、電流式出
力回路が大型化するという欠点があった。
電圧信号ＶINに対応した一定の電流Ｉ0 を出力するため
には、直流電源ＶCCの電圧を高く設定しなければならな
い。しかし直流電源ＶCCの電圧が高いと、受信側の負荷
抵抗ＲＬが小さい場合、電流出力回路３における消費電
力は大きな値となる。従って小さな負荷抵抗ＲＬの場
合、電流出力回路３の発熱量が増加するので、トランジ
スタＱ１等に放熱板を取付けなければならず、電流式出
力回路が大型化するという欠点があった。
【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、負荷抵抗ＲＬと、出力端子４と
５との間のインピーダンスの大小に係わらず、電流式出
力回路の消費電力を少なくすると共に、低電圧の直流電
源を用いて電圧信号ＶINに比例した電流信号Ｉ0 を出力
することのできる電流式出力回路を実現することを目的
とする。
なされたものであって、負荷抵抗ＲＬと、出力端子４と
５との間のインピーダンスの大小に係わらず、電流式出
力回路の消費電力を少なくすると共に、低電圧の直流電
源を用いて電圧信号ＶINに比例した電流信号Ｉ0 を出力
することのできる電流式出力回路を実現することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、電圧信号を電流信号に変換する電流式出力回路であ
って、制御電圧が入力され外部からの供給電源を制御電
圧と等しい電源電圧に変換して出力するスイッチング電
源と、スイッチング電源より電源が供給され、電圧信号
に比例した電流信号を出力する電流出力回路と、電流信
号の出力端子で検出される電圧にオフセット値を加算
し、その加算値を制御電圧としてスイッチング電源に与
える加算器と、を具備することを特徴とするものであ
る。
は、電圧信号を電流信号に変換する電流式出力回路であ
って、制御電圧が入力され外部からの供給電源を制御電
圧と等しい電源電圧に変換して出力するスイッチング電
源と、スイッチング電源より電源が供給され、電圧信号
に比例した電流信号を出力する電流出力回路と、電流信
号の出力端子で検出される電圧にオフセット値を加算
し、その加算値を制御電圧としてスイッチング電源に与
える加算器と、を具備することを特徴とするものであ
る。
【００１１】本願の請求項２の発明は、電圧信号を電流
信号に変換する電流式出力回路であって、制御電圧が入
力され外部の供給電源を制御電圧に比例した電流に変換
して出力するスイッチング電源と、スイッチング電源の
出力電流を検出する電流検出手段と、電圧信号と電流検
出手段との差分値を生成し、その値を制御電圧としてス
イッチング電源に与える差動増幅器と、を具備すること
を特徴とするものである。
信号に変換する電流式出力回路であって、制御電圧が入
力され外部の供給電源を制御電圧に比例した電流に変換
して出力するスイッチング電源と、スイッチング電源の
出力電流を検出する電流検出手段と、電圧信号と電流検
出手段との差分値を生成し、その値を制御電圧としてス
イッチング電源に与える差動増幅器と、を具備すること
を特徴とするものである。
【００１２】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、電圧信号が電流出力回路に入力されると、電
圧信号に比例した電流が出力端子から出力される。加算
器は出力端子で検出される電圧にオフセット値を加算し
た信号を制御電圧としてスイッチング電源に与える。ス
イッチング電源は外部の供給電源を制御電圧に等しい電
源電圧に変換し、その電圧を電流出力回路に供給する。
こうして負荷抵抗に電流信号を伝送すると、電流式出力
回路の入出力間の電圧降下はオフセット電圧と同一とな
り、その消費電力は伝送ラインのインピーダンスの大小
に係わらず少なくなる。
によれば、電圧信号が電流出力回路に入力されると、電
圧信号に比例した電流が出力端子から出力される。加算
器は出力端子で検出される電圧にオフセット値を加算し
た信号を制御電圧としてスイッチング電源に与える。ス
イッチング電源は外部の供給電源を制御電圧に等しい電
源電圧に変換し、その電圧を電流出力回路に供給する。
こうして負荷抵抗に電流信号を伝送すると、電流式出力
回路の入出力間の電圧降下はオフセット電圧と同一とな
り、その消費電力は伝送ラインのインピーダンスの大小
に係わらず少なくなる。
【００１３】又本願の請求項２の発明によれば、電圧信
号が差動増幅器に入力されると、その信号は制御電圧に
変換されてスイッチング電源に与えられる。スイッチン
グ電源の出力電流値は電流検出手段によって検出され、
その値が差動増幅器に与えられる。差動増幅器は電圧信
号値と電流検出手段の出力値との差分値を演算する。こ
うして負荷抵抗に電流信号を伝送すると、電流式出力回
路における消費電力が伝送ラインのインピーダンスの大
小に係わらず少なくなる。
号が差動増幅器に入力されると、その信号は制御電圧に
変換されてスイッチング電源に与えられる。スイッチン
グ電源の出力電流値は電流検出手段によって検出され、
その値が差動増幅器に与えられる。差動増幅器は電圧信
号値と電流検出手段の出力値との差分値を演算する。こ
うして負荷抵抗に電流信号を伝送すると、電流式出力回
路における消費電力が伝送ラインのインピーダンスの大
小に係わらず少なくなる。
【００１４】
【実施例】本発明の第１実施例における電流式出力回路
について図１を参照しつつ説明する。図１は第１実施例
の電流式出力回路の構成を示すブロック図である。本実
施例においても入力端子１、電源端子２、電流出力回路
３、出力端子４，５が設けられていることは従来例と同
一であり、その説明は省略する。
について図１を参照しつつ説明する。図１は第１実施例
の電流式出力回路の構成を示すブロック図である。本実
施例においても入力端子１、電源端子２、電流出力回路
３、出力端子４，５が設けられていることは従来例と同
一であり、その説明は省略する。
【００１５】従来例と異なり、電源端子２と電流出力回
路３との電源入力端の間にスイッチング電源１０が設け
られている。スイッチング電源１０は電源入力端１０
ａ、電源出力端１０ｂ、制御端子１０ｃを有するもの
で、例えばＤＣ−ＤＣコンバータで構成される。スイッ
チング電源１０の電源入力端１０ａには直流電源ＶCCが
接続される。スイッチング電源１０は制御端子１０ｃに
入力される制御電圧に等しい出力電圧ＶS を電源出力端
１０ｂより出力する回路である。
路３との電源入力端の間にスイッチング電源１０が設け
られている。スイッチング電源１０は電源入力端１０
ａ、電源出力端１０ｂ、制御端子１０ｃを有するもの
で、例えばＤＣ−ＤＣコンバータで構成される。スイッ
チング電源１０の電源入力端１０ａには直流電源ＶCCが
接続される。スイッチング電源１０は制御端子１０ｃに
入力される制御電圧に等しい出力電圧ＶS を電源出力端
１０ｂより出力する回路である。
【００１６】電圧信号ＶINは入力端子１を介して電流出
力回路３に与えられる。又出力端子４，５間には従来例
と同様に、信号ラインを介して負荷抵抗ＲＬが接続され
ている。電流出力回路３の出力端は加算器１１の一方の
入力端に与えられ、他方の入力端にはオフセット電圧Ｖ
F が与えられる。加算器１１はその加算値ＶOUT ＋ＶF
を制御電圧としてスイッチング電源１０の制御端子１０
ｃに出力する回路である。
力回路３に与えられる。又出力端子４，５間には従来例
と同様に、信号ラインを介して負荷抵抗ＲＬが接続され
ている。電流出力回路３の出力端は加算器１１の一方の
入力端に与えられ、他方の入力端にはオフセット電圧Ｖ
F が与えられる。加算器１１はその加算値ＶOUT ＋ＶF
を制御電圧としてスイッチング電源１０の制御端子１０
ｃに出力する回路である。
【００１７】このように構成された電流式出力回路にお
いて、負荷抵抗ＲＬが例えば 500Ωの場合と、信号ライ
ン又は受信側が短絡して０Ωである場合の動作について
説明する。図２は負荷抵抗ＲＬの値と、出力電圧
ＶOUT 、オフセット電圧ＶF 、及びスイッチング電源１
０の出力電圧ＶS の関係を示す説明図である。
いて、負荷抵抗ＲＬが例えば 500Ωの場合と、信号ライ
ン又は受信側が短絡して０Ωである場合の動作について
説明する。図２は負荷抵抗ＲＬの値と、出力電圧
ＶOUT 、オフセット電圧ＶF 、及びスイッチング電源１
０の出力電圧ＶS の関係を示す説明図である。
【００１８】入力端子１からある値の電圧信号ＶINが入
力され、このときに出力される電流Ｉ0 の値を例えば20
ｍＡとする。この場合出力端子４，５間の出力電圧Ｖ
OUT は１Ｖとなる。又電流出力回路３の電源入力端と電
流出力端間の電圧が例えば２Ｖのとき、最適動作条件に
あるものとする。この電圧をオフセット電圧ＶF とし、
２Ｖのオフセット電圧ＶF を加算器１１に入力すると、
加算器１１は３Ｖの制御電圧をスイッチング電源１０に
与える。そうするとスイッチング電源１０は制御電圧と
同一の出力電圧ＶS を出力するので、電流出力回路３へ
の供給電圧は３Ｖとなる。このため電流出力回路３の降
下電圧は２Ｖとなり、最適動作条件で電圧信号ＶINを電
流信号Ｉ0 に変換する。この場合電流出力回路３の消費
電力は、２Ｖ×20ｍＡ＝40ｍＷとなる。
力され、このときに出力される電流Ｉ0 の値を例えば20
ｍＡとする。この場合出力端子４，５間の出力電圧Ｖ
OUT は１Ｖとなる。又電流出力回路３の電源入力端と電
流出力端間の電圧が例えば２Ｖのとき、最適動作条件に
あるものとする。この電圧をオフセット電圧ＶF とし、
２Ｖのオフセット電圧ＶF を加算器１１に入力すると、
加算器１１は３Ｖの制御電圧をスイッチング電源１０に
与える。そうするとスイッチング電源１０は制御電圧と
同一の出力電圧ＶS を出力するので、電流出力回路３へ
の供給電圧は３Ｖとなる。このため電流出力回路３の降
下電圧は２Ｖとなり、最適動作条件で電圧信号ＶINを電
流信号Ｉ0 に変換する。この場合電流出力回路３の消費
電力は、２Ｖ×20ｍＡ＝40ｍＷとなる。
【００１９】次に信号ラインが短絡し又は負荷抵抗ＲＬ
が０となると、出力電圧ＶOUT は０Ｖとなる。この場合
もオフセット電圧ＶF は２Ｖに固定しているので、スイ
ッチング電源１０には２Ｖの制御電圧が入力される。こ
のため電流出力回路３への供給電圧は２Ｖとなり、出力
端子４，５間から負荷側を見たインピーダンスが０Ωに
も係わらず、20ｍＡの電流Ｉ0 を出力する。この場合も
電流出力回路３の入出力端間電圧は２Ｖ、消費電力は40
ｍＷとなり、その値は正常時と同一となる。
が０となると、出力電圧ＶOUT は０Ｖとなる。この場合
もオフセット電圧ＶF は２Ｖに固定しているので、スイ
ッチング電源１０には２Ｖの制御電圧が入力される。こ
のため電流出力回路３への供給電圧は２Ｖとなり、出力
端子４，５間から負荷側を見たインピーダンスが０Ωに
も係わらず、20ｍＡの電流Ｉ0 を出力する。この場合も
電流出力回路３の入出力端間電圧は２Ｖ、消費電力は40
ｍＷとなり、その値は正常時と同一となる。
【００２０】このように負荷抵抗ＲＬの値の大小に係わ
らず、電流出力回路３は一定の電圧で駆動される。スイ
ッチング電源１０の消費電力が少ないものとすれば、電
流式出力回路全体の消費電力は負荷抵抗ＲＬの値の大小
に係わらず、小さいものとなる。
らず、電流出力回路３は一定の電圧で駆動される。スイ
ッチング電源１０の消費電力が少ないものとすれば、電
流式出力回路全体の消費電力は負荷抵抗ＲＬの値の大小
に係わらず、小さいものとなる。
【００２１】次に本発明の第２実施例における電流式出
力回路について図３を参照しつつ説明する。図３は第２
実施例における電流式出力回路の構成を示すブロック図
である。本図において入力端子１、電源端子２、出力端
子４，５が設けられていることは第１実施例と同様であ
り、その説明は省略する。本図において入力端子１は差
動増幅器ＯＰ２の非反転入力端に接続され、差動増幅器
ＯＰ３の出力端は差動増幅器ＯＰ２の反転入力端に接続
される。差動増幅器ＯＰ２は、入力端子１の電圧信号Ｖ
INを入力し、反転入力端に与えられる参照電圧ＶREF と
の差分値を出力する回路である。差動増幅器ＯＰ２の出
力は制御電圧としてスイッチング電源２０の制御端子２
０ｃに与えられる。
力回路について図３を参照しつつ説明する。図３は第２
実施例における電流式出力回路の構成を示すブロック図
である。本図において入力端子１、電源端子２、出力端
子４，５が設けられていることは第１実施例と同様であ
り、その説明は省略する。本図において入力端子１は差
動増幅器ＯＰ２の非反転入力端に接続され、差動増幅器
ＯＰ３の出力端は差動増幅器ＯＰ２の反転入力端に接続
される。差動増幅器ＯＰ２は、入力端子１の電圧信号Ｖ
INを入力し、反転入力端に与えられる参照電圧ＶREF と
の差分値を出力する回路である。差動増幅器ＯＰ２の出
力は制御電圧としてスイッチング電源２０の制御端子２
０ｃに与えられる。
【００２２】次にスイッチング電源２０の電源出力端２
０ｂは電流検出素子である抵抗Ｒ７を介しフィルタ１２
に接続される。スイッチング電源２０は制御端子２０ｃ
に制御電圧が入力されると、電源入力端２０ａに接続さ
れる供給電源をスイッチングすることにより、制御電圧
に比例した電流を電源出力端２０ｂより出力するスイッ
チング電源である。フィルタ１２はスイッチング電源２
０から出力されるスイッチングノイズを遮断するもの
で、例えば抵抗Ｒ８とコイルＬ１及びコンデンサＣ１が
Ｔ字状に結線された回路である。フィルタ１２の出力端
は出力端子４に接続される。差動増幅器ＯＰ３は抵抗Ｒ
７の端子間電圧を入力し、増幅率Ｇで増幅する回路であ
る。差動増幅器ＯＰ３の出力は参照電圧ＶREF として差
動増幅器ＯＰ２の反転入力端に与えられる。ここで抵抗
Ｒ７，差動増幅器ＯＰ３はスイッチング電源２０の出力
電流を検出する電流検出手段を構成している。
０ｂは電流検出素子である抵抗Ｒ７を介しフィルタ１２
に接続される。スイッチング電源２０は制御端子２０ｃ
に制御電圧が入力されると、電源入力端２０ａに接続さ
れる供給電源をスイッチングすることにより、制御電圧
に比例した電流を電源出力端２０ｂより出力するスイッ
チング電源である。フィルタ１２はスイッチング電源２
０から出力されるスイッチングノイズを遮断するもの
で、例えば抵抗Ｒ８とコイルＬ１及びコンデンサＣ１が
Ｔ字状に結線された回路である。フィルタ１２の出力端
は出力端子４に接続される。差動増幅器ＯＰ３は抵抗Ｒ
７の端子間電圧を入力し、増幅率Ｇで増幅する回路であ
る。差動増幅器ＯＰ３の出力は参照電圧ＶREF として差
動増幅器ＯＰ２の反転入力端に与えられる。ここで抵抗
Ｒ７，差動増幅器ＯＰ３はスイッチング電源２０の出力
電流を検出する電流検出手段を構成している。
【００２３】このように構成された第２実施例の電流出
力回路において、入力端子１に電圧信号ＶINが入力され
ると、差動増幅器ＯＰ２は参照電圧ＶREF との差分値を
増幅し、スイッチング電源２０の制御端子２０ｃに入力
する。スイッチング電源２０は電源入力端２０ａから供
給される直流電源ＶCCの電圧を、制御端子２０ｃに与え
られた制御電圧をスイッチングにより電流に変換して電
源出力端２０ｂから出力する。又スイッチング電源２０
から出力される電流は抵抗Ｒ７，フィルタ１２，出力端
子４を介し負荷抵抗ＲＬに流れる。そうすると差動増幅
器ＯＰ３はＧ×Ｒ７×Ｉ0 の参照電圧ＶREF を出力す
る。次に差動増幅器ＯＰ２はＶIN，ＶREFの差の電圧を
制御電圧としてスイッチング電源２０に与える。従って
スイッチング電源２０は電圧信号ＶINに規定の変換値を
乗じた値の電流ＩO を出力することとなる。
力回路において、入力端子１に電圧信号ＶINが入力され
ると、差動増幅器ＯＰ２は参照電圧ＶREF との差分値を
増幅し、スイッチング電源２０の制御端子２０ｃに入力
する。スイッチング電源２０は電源入力端２０ａから供
給される直流電源ＶCCの電圧を、制御端子２０ｃに与え
られた制御電圧をスイッチングにより電流に変換して電
源出力端２０ｂから出力する。又スイッチング電源２０
から出力される電流は抵抗Ｒ７，フィルタ１２，出力端
子４を介し負荷抵抗ＲＬに流れる。そうすると差動増幅
器ＯＰ３はＧ×Ｒ７×Ｉ0 の参照電圧ＶREF を出力す
る。次に差動増幅器ＯＰ２はＶIN，ＶREFの差の電圧を
制御電圧としてスイッチング電源２０に与える。従って
スイッチング電源２０は電圧信号ＶINに規定の変換値を
乗じた値の電流ＩO を出力することとなる。
【００２４】さてスイッチング電源２０の出力電流には
スパイク状のノイズが含まれているが、フィルタ１２に
よって除去される。即ちフィルタ１２は抵抗Ｒ８，コン
デンサＣ１で構成される平滑回路で電流を平滑し、更に
コイルＬ１を介しノイズの除去された電流信号Ｉ0 を出
力する。尚、フィルタ１２の設置箇所は図３に示す位置
に限定するものではなく、スイッチング電源２０と出力
端子４との間であればどの位置でもよい。
スパイク状のノイズが含まれているが、フィルタ１２に
よって除去される。即ちフィルタ１２は抵抗Ｒ８，コン
デンサＣ１で構成される平滑回路で電流を平滑し、更に
コイルＬ１を介しノイズの除去された電流信号Ｉ0 を出
力する。尚、フィルタ１２の設置箇所は図３に示す位置
に限定するものではなく、スイッチング電源２０と出力
端子４との間であればどの位置でもよい。
【００２５】以上のように電流式出力回路において、差
動増幅器ＯＰ３，ＯＰ２，スイッチング電源２０，抵抗
Ｒ７でフィードバックループが構成される。スイッチン
グ電源２０の出力する電流は差動増幅器ＯＰ３によって
検出される。負荷抵抗ＲＬが小さい場合又は信号ライン
が短絡した場合、電流が一瞬増加し差動増幅器ＯＰ２に
入力される参照電圧ＶREF は増加する。しかし電圧信号
ＶINが一定であるため、差動増幅器ＯＰ３の出力は負と
なり、スイッチング電源２０の出力電流は減少する。こ
うして電源出力端２０ｂから出力される電流Ｉ0 は一定
に保持される。このようにスイッチング電源２０の変換
電流が制御され、負荷抵抗ＲＬの大小にかかわらず、電
流式出力回路の総合消費電力は常に一定となる。
動増幅器ＯＰ３，ＯＰ２，スイッチング電源２０，抵抗
Ｒ７でフィードバックループが構成される。スイッチン
グ電源２０の出力する電流は差動増幅器ＯＰ３によって
検出される。負荷抵抗ＲＬが小さい場合又は信号ライン
が短絡した場合、電流が一瞬増加し差動増幅器ＯＰ２に
入力される参照電圧ＶREF は増加する。しかし電圧信号
ＶINが一定であるため、差動増幅器ＯＰ３の出力は負と
なり、スイッチング電源２０の出力電流は減少する。こ
うして電源出力端２０ｂから出力される電流Ｉ0 は一定
に保持される。このようにスイッチング電源２０の変換
電流が制御され、負荷抵抗ＲＬの大小にかかわらず、電
流式出力回路の総合消費電力は常に一定となる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
外部の供給電源と電流信号の出力端子の間に、スイッチ
ング電源と電流出力回路を設け、出力端子の電圧にオフ
セット値を付加したものを制御電圧としてスイッチング
電源に与えることにより、負荷変動の影響を受けること
なく電圧信号と比例した信号電流を出力することができ
る。このため出力端子に信号ラインを介して接続された
負荷抵抗が小さく、又は短絡しても、電流式出力回路に
おける消費電力は増加せず、放熱板が不要となり、回路
の小型化が可能となる。又負荷抵抗が大きい場合にも、
スイッチング電源は直流電源から供給される電圧を高圧
側に変換するので、外部の供給電源が低電圧のもので済
むという効果が生じる。
外部の供給電源と電流信号の出力端子の間に、スイッチ
ング電源と電流出力回路を設け、出力端子の電圧にオフ
セット値を付加したものを制御電圧としてスイッチング
電源に与えることにより、負荷変動の影響を受けること
なく電圧信号と比例した信号電流を出力することができ
る。このため出力端子に信号ラインを介して接続された
負荷抵抗が小さく、又は短絡しても、電流式出力回路に
おける消費電力は増加せず、放熱板が不要となり、回路
の小型化が可能となる。又負荷抵抗が大きい場合にも、
スイッチング電源は直流電源から供給される電圧を高圧
側に変換するので、外部の供給電源が低電圧のもので済
むという効果が生じる。
【００２７】又本願の請求項２の発明によれば、電流出
力回路の代わりに構成の簡単な電流検出手段と差動増幅
器を用いるだけで、請求項１の発明と同一の効果が得ら
れる。
力回路の代わりに構成の簡単な電流検出手段と差動増幅
器を用いるだけで、請求項１の発明と同一の効果が得ら
れる。
【図１】本発明の第１実施例における電流式出力回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の電流式出力回路の動作電圧を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の第２実施例における電流式出力回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】従来の電流式出力回路の構成例を示すブロック
図である。
図である。
１ 入力端子 ２ 電源端子 ３ 電流出力回路 ４，５ 出力端子 １０，２０ スイッチング電源 １１ 加算器 １２ フィルタ ＯＰ１〜ＯＰ３ 差動増幅器 Ｑ１ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗 ＲＬ 負荷抵抗 Ｃ１ コンデンサ Ｌ１ コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 電圧信号を電流信号に変換する電流式出
力回路であって、 制御電圧が入力され外部からの供給電源を前記制御電圧
と等しい電源電圧に変換して出力するスイッチング電源
と、 前記スイッチング電源より電源が供給され、電圧信号に
比例した電流信号を出力する電流出力回路と、 電流信号の出力端子で検出される電圧にオフセット値を
加算し、その加算値を制御電圧として前記スイッチング
電源に与える加算器と、を具備することを特徴とする電
流式出力回路。 - 【請求項２】 電圧信号を電流信号に変換する電流式出
力回路であって、 制御電圧が入力され外部の供給電源を前記制御電圧に比
例した電流に変換して出力するスイッチング電源と、 前記スイッチング電源の出力電流を検出する電流検出手
段と、 前記電圧信号と前記電流検出手段との差分値を生成し、
その値を制御電圧として前記スイッチング電源に与える
差動増幅器と、を具備することを特徴とする電流式出力
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119154A JPH06309046A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 電流式出力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119154A JPH06309046A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 電流式出力回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06309046A true JPH06309046A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14754263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119154A Pending JPH06309046A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 電流式出力回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06309046A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156864A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Anritsu Corp | 磁気同調デバイス駆動回路及びそれを備えた測定装置並びに磁気同調デバイス駆動方法 |
| JP2016162394A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 富士電機株式会社 | 出力電流制御装置およびコントローラ |
| WO2020122596A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for adjusting output of amplifier by using sensing circuit configured to sense power supplied to amplifier and electronic device therefor |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP5119154A patent/JPH06309046A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156864A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Anritsu Corp | 磁気同調デバイス駆動回路及びそれを備えた測定装置並びに磁気同調デバイス駆動方法 |
| JP2016162394A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 富士電機株式会社 | 出力電流制御装置およびコントローラ |
| WO2020122596A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for adjusting output of amplifier by using sensing circuit configured to sense power supplied to amplifier and electronic device therefor |
| US11183972B2 (en) | 2018-12-11 | 2021-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for adjusting output of amplifier by using sensing circuit configured to sense power supplied to amplifier and electronic device therefor |
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