JPH0724003B2 - 定電流駆動装置 - Google Patents
定電流駆動装置Info
- Publication number
- JPH0724003B2 JPH0724003B2 JP60265269A JP26526985A JPH0724003B2 JP H0724003 B2 JPH0724003 B2 JP H0724003B2 JP 60265269 A JP60265269 A JP 60265269A JP 26526985 A JP26526985 A JP 26526985A JP H0724003 B2 JPH0724003 B2 JP H0724003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operational amplifier
- resistor
- inverting input
- load
- input terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、負荷に定電流を供給する定電流駆動装置に関
する。
する。
従来、コイル，リニアモータ等のようにインダクタンス
あるいはインピーダンスが変化するか、又は不明な負荷
に対する定電流駆動装置として第３図，第４図に示すも
のが挙げられる。
あるいはインピーダンスが変化するか、又は不明な負荷
に対する定電流駆動装置として第３図，第４図に示すも
のが挙げられる。
第３図に示す回路は、演算増幅器（以下、オペアンプと
称する）OPの非反転入力端（＋）と接地ライン（グラン
ドライン）との間に入力電圧VOを印加し、負荷ZLに直列
接続されたセンシング抵抗RSCに生ずる電圧をオペアン
プOPの反転入力端（−）に負帰還し、オペアンプOPの出
力端より負荷ZLに対して負荷電流ILを供給するように構
成したものである。＋VCC及び−VCCはそれぞれ電源電圧
の正極側及び負極側である。
称する）OPの非反転入力端（＋）と接地ライン（グラン
ドライン）との間に入力電圧VOを印加し、負荷ZLに直列
接続されたセンシング抵抗RSCに生ずる電圧をオペアン
プOPの反転入力端（−）に負帰還し、オペアンプOPの出
力端より負荷ZLに対して負荷電流ILを供給するように構
成したものである。＋VCC及び−VCCはそれぞれ電源電圧
の正極側及び負極側である。
また、第４図に示す回路は、オペアンプOPの反転入力端
に抵抗R1を介して入力電圧VOを印加し、オペアンプOPの
反転入力端と出力端との間に負帰還用抵抗R2を接続し、
負荷ZLの両端間に生ずる電圧を分圧用抵抗R3,R4により
分圧してオペアンプOPの非反転入力端に印加するように
構成したものである。
に抵抗R1を介して入力電圧VOを印加し、オペアンプOPの
反転入力端と出力端との間に負帰還用抵抗R2を接続し、
負荷ZLの両端間に生ずる電圧を分圧用抵抗R3,R4により
分圧してオペアンプOPの非反転入力端に印加するように
構成したものである。
しかしながら、第３図，第４図に示す回路構成では、定
電流動作の範囲がIL＜（VCC/ZL）なる関係によって制限
されるため、この範囲を越えるような大インピーダンス
負荷に対して定電流動作させることはできない。例えば
VCCが±15Vにおいて、負荷ZLに1Aの定電流を供給するた
めには、負荷RLのインピーダンスが15Ω以下でなければ
ならず、15Ω以上に負荷RLが変化した場合には、回路は
定電流駆動動作を行なうことができない。
電流動作の範囲がIL＜（VCC/ZL）なる関係によって制限
されるため、この範囲を越えるような大インピーダンス
負荷に対して定電流動作させることはできない。例えば
VCCが±15Vにおいて、負荷ZLに1Aの定電流を供給するた
めには、負荷RLのインピーダンスが15Ω以下でなければ
ならず、15Ω以上に負荷RLが変化した場合には、回路は
定電流駆動動作を行なうことができない。
これを解決するには、電源電圧VCCの値を増せばよい
が、使用するオペアンプの定格，駆動電源の設計上の制
約などからして、VCCの値を増加させるのは困難な場合
が多く、また、そうかといってこれを無視すれば、定電
流駆動装置としては信頼性の低いものとなる。
が、使用するオペアンプの定格，駆動電源の設計上の制
約などからして、VCCの値を増加させるのは困難な場合
が多く、また、そうかといってこれを無視すれば、定電
流駆動装置としては信頼性の低いものとなる。
本発明は上記事情に基づいて成されたものであり、その
目的とするところは、電源電圧を増加させずに負荷印加
電圧の最大振幅を広げることにより、インピーダンスが
大きく変化する負荷に対しても安定動作し、信頼性の高
い定電流駆動装置を提供することにある。
目的とするところは、電源電圧を増加させずに負荷印加
電圧の最大振幅を広げることにより、インピーダンスが
大きく変化する負荷に対しても安定動作し、信頼性の高
い定電流駆動装置を提供することにある。
本発明は、入力電圧に応じた定電流を負荷に供給する定
電流駆動装置において、第１の演算増幅器と、この第１
の演算増幅器の非反転入力端に接続された第１の抵抗R5
と、前記第１の演算増幅器の出力端に接続された第２の
抵抗Rscと、この第２の抵抗Rscの他端と前記第１の演算
増幅器の非反転入力端との間に接続された第３の抵抗R6
と、前記第１の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第４の抵抗R7とからなり、前記入力電圧
は、前記第１の抵抗R5を介して前記第１の演算増幅器の
非反転入力端に印加され、かつ前記第１の演算増幅器の
出力電圧は、前記第２の抵抗Rscを介して前記負荷の一
端に印加するものであり、前記負荷の電流の定電流制御
を行う第１の増幅回路と、非反転入力端が接地され、出
力端が前記負荷の一端に接続された第２の演算増幅器
と、この第２の演算増幅器の反転入力端と前記第１の演
算増幅器の反転入力端との間に接続された第５の抵抗R8
と、前記第２の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第６の抵抗R9とからなり、前記第１の増幅
回路の出力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前
記負荷の他端に印加する第２の増幅回路とを具備し、R5
＝R7＝R8＝（1/2）R9＝R6＋Rscの条件を満す構成とし、
電源電圧を増加させずに負荷印加電圧の最大振幅を広げ
ることにより、インピーダンスが大きく変化する負荷に
対しても安定動作するようにしたものである。
電流駆動装置において、第１の演算増幅器と、この第１
の演算増幅器の非反転入力端に接続された第１の抵抗R5
と、前記第１の演算増幅器の出力端に接続された第２の
抵抗Rscと、この第２の抵抗Rscの他端と前記第１の演算
増幅器の非反転入力端との間に接続された第３の抵抗R6
と、前記第１の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第４の抵抗R7とからなり、前記入力電圧
は、前記第１の抵抗R5を介して前記第１の演算増幅器の
非反転入力端に印加され、かつ前記第１の演算増幅器の
出力電圧は、前記第２の抵抗Rscを介して前記負荷の一
端に印加するものであり、前記負荷の電流の定電流制御
を行う第１の増幅回路と、非反転入力端が接地され、出
力端が前記負荷の一端に接続された第２の演算増幅器
と、この第２の演算増幅器の反転入力端と前記第１の演
算増幅器の反転入力端との間に接続された第５の抵抗R8
と、前記第２の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第６の抵抗R9とからなり、前記第１の増幅
回路の出力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前
記負荷の他端に印加する第２の増幅回路とを具備し、R5
＝R7＝R8＝（1/2）R9＝R6＋Rscの条件を満す構成とし、
電源電圧を増加させずに負荷印加電圧の最大振幅を広げ
ることにより、インピーダンスが大きく変化する負荷に
対しても安定動作するようにしたものである。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明の一実施例たる定電流駆動装置の回路図
である。この装置は基本的に第１の増幅回路10と第２の
増幅回路11とを有して構成される。
である。この装置は基本的に第１の増幅回路10と第２の
増幅回路11とを有して構成される。
第１の増幅回路10は、負荷ZLの一端に出力電圧を印加す
ると共に負荷電流の変化を正帰還することにより負荷電
流の定電流制御を行うものであり、演算増幅器（オペア
ンプ）OP1と、このオペアンプOP1の非反転入力端に接続
された抵抗R5と、オペアンプOP1の出力端に接続された
センジング抵抗RSCと、センジング抵抗RSCの他端とオペ
アンプOP1の非反転入力端との間に接続された抵抗R
6と、オペアンプOP1の反転入力端と出力端との間に接続
された抵抗R7とを有して成る。入力電圧VOは抵抗R5を介
してオペアンプOP1の非反転入力端に印加され、また、
オペアンプOP1の出力電圧はセンジング抵抗RSCを介して
負荷ZLの一端に印加されるようになっている。
ると共に負荷電流の変化を正帰還することにより負荷電
流の定電流制御を行うものであり、演算増幅器（オペア
ンプ）OP1と、このオペアンプOP1の非反転入力端に接続
された抵抗R5と、オペアンプOP1の出力端に接続された
センジング抵抗RSCと、センジング抵抗RSCの他端とオペ
アンプOP1の非反転入力端との間に接続された抵抗R
6と、オペアンプOP1の反転入力端と出力端との間に接続
された抵抗R7とを有して成る。入力電圧VOは抵抗R5を介
してオペアンプOP1の非反転入力端に印加され、また、
オペアンプOP1の出力電圧はセンジング抵抗RSCを介して
負荷ZLの一端に印加されるようになっている。
そして、前記第２の増幅回路11は、前記第１の増幅回路
10の出力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前記
負荷ZLの他端に印加するものであり、オペアンプOP
2と、このオペアンプOP2の反転入力端と前記第１の増幅
回路10におけるオペアンプOP1の反転入力端との間に接
続された抵抗R8と、オペアンプOP2の反転入力端と出力
端との間に接続された抵抗R9とを有して成る。このオペ
アンプOP2の非反転入力端は接地され、また、その出力
端は前記負荷ZLの他端に接続されている。尚、各抵抗R5
〜R9,RSC間には、次の関係が成立するようにそれらの値
が定められている。
10の出力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前記
負荷ZLの他端に印加するものであり、オペアンプOP
2と、このオペアンプOP2の反転入力端と前記第１の増幅
回路10におけるオペアンプOP1の反転入力端との間に接
続された抵抗R8と、オペアンプOP2の反転入力端と出力
端との間に接続された抵抗R9とを有して成る。このオペ
アンプOP2の非反転入力端は接地され、また、その出力
端は前記負荷ZLの他端に接続されている。尚、各抵抗R5
〜R9,RSC間には、次の関係が成立するようにそれらの値
が定められている。
R5＝R7＝R8＝（1/2）R9＝R6＋RSC …（１） 次に、以上のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。
て説明する。
入力電圧VOが抵抗R5を介してオペアンプOP1の非反転入
力端に印加されると、この入力電圧VOの値に応じた出力
電圧がオペアンプOP1より出力され、センシング抵抗RSC
を介して負荷ZLに印加される。一方、オペアンプOP2は
反転増幅器として作用するため、オペアンプOP2の出力
端には、オペアンプOP1の出力電圧とは逆位相の電圧が
現われ、これが負荷ZLの他端に印加される。負荷ZLのイ
ンピーダンスの変化により負荷電流が変化すると、その
電流変化はセンシング抵抗RSCによって検出され、この
検出結果が抵抗R7を介して帰還されるため、負荷電流の
定電流化が図られる。
力端に印加されると、この入力電圧VOの値に応じた出力
電圧がオペアンプOP1より出力され、センシング抵抗RSC
を介して負荷ZLに印加される。一方、オペアンプOP2は
反転増幅器として作用するため、オペアンプOP2の出力
端には、オペアンプOP1の出力電圧とは逆位相の電圧が
現われ、これが負荷ZLの他端に印加される。負荷ZLのイ
ンピーダンスの変化により負荷電流が変化すると、その
電流変化はセンシング抵抗RSCによって検出され、この
検出結果が抵抗R7を介して帰還されるため、負荷電流の
定電流化が図られる。
ここで、本実施例における主要部の電圧，電流は次のよ
うになる。
うになる。
I0＝（V0−V1）/R5 …（２） V2＝V1−I0R6 ＝（R5＋R6）/R5・V1−R6/R5・V0…（３） I1＝V1/R8 …（４） V3＝V1＋I1・R7＝2V1 …（５） I2＝（V3−V2）/RSC …（６） ＝〔2V1−｛（R5＋R6）/R5・V1−R6/R5・V0｝〕/RSC ＝V1/R5−V0/R5＋V0/RSC（∵R6＝R5−RSC） …（７） I1＝I0＋I2＝V0/RSC（∵R5＝R8） …（８） V4＝−V3 …（９） 以上より、負荷ZLに流れる電流ILは、負荷ZLの大きさに
関係なく入力電圧VOとセンシング抵抗RSCとによって一
定に決めることができる。また、このとき負荷ZLの両端
間は、V2が正ならばV4は負となり、逆にV2が負ならばV4
は正となるため、最大2VCC近くの電位差となる。
関係なく入力電圧VOとセンシング抵抗RSCとによって一
定に決めることができる。また、このとき負荷ZLの両端
間は、V2が正ならばV4は負となり、逆にV2が負ならばV4
は正となるため、最大2VCC近くの電位差となる。
従って、従来と同じ電源を用いているにもかかわらず、
定電流動作できる負荷のインピーダンスの範囲は、従来
（第３図，第４図）の２倍に拡大される。例えば、VCC
が±15Vであれば、インピーダンスが30Ωまで変化する
負荷に対して定電流動作を行わせることができるのであ
る。
定電流動作できる負荷のインピーダンスの範囲は、従来
（第３図，第４図）の２倍に拡大される。例えば、VCC
が±15Vであれば、インピーダンスが30Ωまで変化する
負荷に対して定電流動作を行わせることができるのであ
る。
次に、本発明の他の実施例について第２図を基に説明す
る。第２図に示す定電流駆動装置も第１図に示すものと
同様に、第１の増幅回路20と第２の増幅回路21とを有し
て構成されるが、次の点で相違する。すなわち、オペア
ンプOP1の反転入力端に接続された抵抗R12の他端は接地
ラインに接続され、オペアンプOP1の出力端とオペアン
プOP2の反転入力端との間には抵抗R11が接続されてい
る。
る。第２図に示す定電流駆動装置も第１図に示すものと
同様に、第１の増幅回路20と第２の増幅回路21とを有し
て構成されるが、次の点で相違する。すなわち、オペア
ンプOP1の反転入力端に接続された抵抗R12の他端は接地
ラインに接続され、オペアンプOP1の出力端とオペアン
プOP2の反転入力端との間には抵抗R11が接続されてい
る。
このように構成しても、負荷ZLの両端間には最大2VCC近
くの電位差を生じさせることができるため、上記実施例
と同様の効果を奏することができる。
くの電位差を生じさせることができるため、上記実施例
と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種種の変形実施が
可能であるのはいうまでもない。
記実施例に限定されるものではなく、種種の変形実施が
可能であるのはいうまでもない。
例えば、第１図，第２図においては接地電位を基準とし
て±VCCを電源電圧としたが、−VCCを接地レベルとし、
第１図，第２図における接地レベルを1/2VCC若しくはそ
の周辺の電位レベル（以下、コモンレベルVCOMという）
とすれば、入力電圧VOとコモンレベルVCOMとの電位差
VO′によって、IL＝VO′/RSCなる電流を負荷に流すこと
ができる。この負荷電流ILは＋VCCと接地ラインとの間
を流れ、コモンレベルVCOMには無関係である。それ故、
VCOM供給源は低インピーダンスである必要はなく、＋V
CCより容易に生成することができるため、このような回
路構成は片電源（例えば＋VCC＝30V）のみで使用される
回路として適している。
て±VCCを電源電圧としたが、−VCCを接地レベルとし、
第１図，第２図における接地レベルを1/2VCC若しくはそ
の周辺の電位レベル（以下、コモンレベルVCOMという）
とすれば、入力電圧VOとコモンレベルVCOMとの電位差
VO′によって、IL＝VO′/RSCなる電流を負荷に流すこと
ができる。この負荷電流ILは＋VCCと接地ラインとの間
を流れ、コモンレベルVCOMには無関係である。それ故、
VCOM供給源は低インピーダンスである必要はなく、＋V
CCより容易に生成することができるため、このような回
路構成は片電源（例えば＋VCC＝30V）のみで使用される
回路として適している。
また、上記実施例では、負荷電流ILをオペアンプOP1,OP
2の出力端より供給したが、オペアンプOP1,OP2の定格等
を考慮し、最終段に電流バッファ等を設けた方が好まし
い場合もある。
2の出力端より供給したが、オペアンプOP1,OP2の定格等
を考慮し、最終段に電流バッファ等を設けた方が好まし
い場合もある。
尚、オペアンプOP1,OP2の使用は回路構成上、極めて有
利であるが、トランジスタ等を用いても構成できるのは
いうまでもない。
利であるが、トランジスタ等を用いても構成できるのは
いうまでもない。
以上詳述したように本発明によれば、電源電圧を増加さ
せずに負荷印加電圧の最大振幅を広げることができるた
め、インピーダンスが大きく変化する負荷に対しても安
定動作し、信頼性の高い定電流駆動装置を提供すること
ができる。
せずに負荷印加電圧の最大振幅を広げることができるた
め、インピーダンスが大きく変化する負荷に対しても安
定動作し、信頼性の高い定電流駆動装置を提供すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例たる定電流駆動装置の回路
図、第２図は本発明の他の実施例装置の回路図、第３図
及び第４図は従来の定電流駆動装置の回路図である。 10,20……第１の増幅回路、 11,21……第２の増幅回路、 VO……入力電圧、ZL……負荷、 OP1,OP2……演算増幅器。
図、第２図は本発明の他の実施例装置の回路図、第３図
及び第４図は従来の定電流駆動装置の回路図である。 10,20……第１の増幅回路、 11,21……第２の増幅回路、 VO……入力電圧、ZL……負荷、 OP1,OP2……演算増幅器。
Claims (2)
- 【請求項１】入力電圧に応じた定電流を負荷に供給する
定電流駆動装置において、第１の演算増幅器と、この第
１の演算増幅器の非反転入力端に接続された第１の抵抗
R5と、前記第１の演算増幅器の出力端に接続された第２
の抵抗Rscと、この第２の抵抗Rscの他端と前記第１の演
算増幅器の非反転入力端との間に接続された第３の抵抗
R6と、前記第１の演算増幅器の反転入力端と出力端との
間に接続された第４の抵抗R7とからなり、前記入力電圧
は、前記第１の抵抗R5を介して前記第１の演算増幅器の
非反転入力端に印加され、かつ前記第１の演算増幅器の
出力電圧は、前記第２の抵抗Rscを介して前記負荷の一
端に印加するものであり、前記負荷の電流の定電流制御
を行う第１の増幅回路と、非反転入力端が接地され、出
力端が前記負荷の一端に接続された第２の演算増幅器
と、この第２の演算増幅器の反転入力端と前記第１の演
算増幅器の反転入力端との間に接続された第５の抵抗R8
と、前記第２の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第６の抵抗R9とからなり、前記第１の増幅
回路の出力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前
記負荷の他端に印加する第２の増幅回路とを具備し、R5
＝R7＝R8＝（1/2）R9＝R6＋Rscの条件を満すことを特徴
とする定電流駆動装置。 - 【請求項２】入力電圧に応じた定電流を負荷に供給する
定電流駆動装置において、第１の演算増幅器と、この第
１の演算増幅器の非反転入力端に接続された第１の抵抗
と、前記第１の演算増幅器の出力端に接続された第２の
抵抗と、この第２の抵抗の他端と前記第１の演算増幅器
の非反転入力端との間に接続された第３の抵抗と、前記
第１の演算増幅器の反転入力端と出力端との間に接続さ
れた第４の抵抗と前記第１の演算増幅器の反転入力端に
接続され他端が接地された第５の抵抗とからなり、前記
入力電圧は、前記第１の抵抗を介して前記第１の演算増
幅器の非反転入力端に印加され、かつ前記第１の演算増
幅器の出力電圧は、前記第２の抵抗を介して前記負荷の
一端に印加するものであり、前記負荷の電流の定電流制
御を行う第１の増幅回路と、非反転入力端が接地され出
力端が前記負荷の一端に接続された第２の演算増幅器
と、この第２の演算増幅器の反転入力端と前記第１の演
算増幅器の反転入力端との間に接続された第６の抵抗
と、前記第２の演算増幅器の反転入力端と出力端との間
に接続された第７の抵抗と前記第１の演算増幅器の出力
端と前記第２の演算増幅器の非反転入力端との間に接続
された第８の抵抗とからなり、前記第１の増幅回路の出
力電圧と逆位相の電圧を生成し、この電圧を前記負荷の
他端に印加する第２の増幅回路とを具備することを特徴
とする定電流駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265269A JPH0724003B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 定電流駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265269A JPH0724003B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 定電流駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125415A JPS62125415A (ja) | 1987-06-06 |
| JPH0724003B2 true JPH0724003B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=17414880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60265269A Expired - Lifetime JPH0724003B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 定電流駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724003B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896314A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 補正駆動回路 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60265269A patent/JPH0724003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62125415A (ja) | 1987-06-06 |
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