JPH08125461A - 単電源差動増幅器の充電回路 - Google Patents
単電源差動増幅器の充電回路Info
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- JPH08125461A JPH08125461A JP6257803A JP25780394A JPH08125461A JP H08125461 A JPH08125461 A JP H08125461A JP 6257803 A JP6257803 A JP 6257803A JP 25780394 A JP25780394 A JP 25780394A JP H08125461 A JPH08125461 A JP H08125461A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単電源差動増幅器１の帰還端子６に接続され
た低域カットオフ回路７を構成する容量Ｃ1 に、入力信
号5 の直流オフセット電圧Ｖ1 に対応する電圧まで急速
に充電する。 【構成】 単電源差動増幅器１の出力端子４に充電電圧
検出回路１３、電源投入後から所定の時間を計測する時
間制御回路１０および前記２つの回路の出力を合成する
制御信号合成回路１５を設ける。充電回路１２により予
め低域カットオフ回路７を構成する容量に充分に高い電
圧を印加して充電し、前記制御信号合成回路を通過した
充電電圧検出回路１３の信号で充電をていしする。ま
た、電源投入後から所定の時間の経過後は時間制御回路
１０の出力で充電動作を禁止する回路構成とする。
た低域カットオフ回路７を構成する容量Ｃ1 に、入力信
号5 の直流オフセット電圧Ｖ1 に対応する電圧まで急速
に充電する。 【構成】 単電源差動増幅器１の出力端子４に充電電圧
検出回路１３、電源投入後から所定の時間を計測する時
間制御回路１０および前記２つの回路の出力を合成する
制御信号合成回路１５を設ける。充電回路１２により予
め低域カットオフ回路７を構成する容量に充分に高い電
圧を印加して充電し、前記制御信号合成回路を通過した
充電電圧検出回路１３の信号で充電をていしする。ま
た、電源投入後から所定の時間の経過後は時間制御回路
１０の出力で充電動作を禁止する回路構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は単電源で作動する差動増
幅器に関し、更に詳しくは差動増幅器の帰還端子に接続
した低域カットオフ回路を構成する容量の充電に関する
ものである。
幅器に関し、更に詳しくは差動増幅器の帰還端子に接続
した低域カットオフ回路を構成する容量の充電に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の単電源差動増幅器の帰還端子に接
続された低域カットオフ回路を構成する容量に充電をす
る充電回路について、図６ないし図８を参照して説明す
る。
続された低域カットオフ回路を構成する容量に充電をす
る充電回路について、図６ないし図８を参照して説明す
る。
【０００３】まず、単電源で動作する差動増幅器を用い
た増幅回路について図６を参照して説明する。単電源差
動増幅器とは唯一つの電源電圧で作動するものであり、
従って、増幅しようとする信号源５の信号は、その振幅
中心をＧＮＤレベルから電源電圧Ｖ0とＧＮＤとの中間
に設定する必要があり、その設定は例えば図６（ａ）に
示すような電圧オフセット回路２を用いて実現する。
た増幅回路について図６を参照して説明する。単電源差
動増幅器とは唯一つの電源電圧で作動するものであり、
従って、増幅しようとする信号源５の信号は、その振幅
中心をＧＮＤレベルから電源電圧Ｖ0とＧＮＤとの中間
に設定する必要があり、その設定は例えば図６（ａ）に
示すような電圧オフセット回路２を用いて実現する。
【０００４】前記電圧オフセット回路２は容量Ｃ3 と可
変抵抗ＶＲの時定数で決まる周波数以上の信号を、ＶＲ
によるオフセット電圧Ｖ1 を振幅中心にして単電源差動
増幅器１の入力端子３に入力される。また、単電源差動
増幅器１の帰還端子６は直流分をカットしＡＣＧａｉｎ
を決めるため低域カットオフ回路７が設けられていて、
抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の直列で構成されている。更に、増
幅の周波数特性を決める帰還回路８は抵抗Ｒ2 と容量Ｃ
2 の直列回路と前記直列回路に並列な抵抗Ｒ3とで構成
されている。
変抵抗ＶＲの時定数で決まる周波数以上の信号を、ＶＲ
によるオフセット電圧Ｖ1 を振幅中心にして単電源差動
増幅器１の入力端子３に入力される。また、単電源差動
増幅器１の帰還端子６は直流分をカットしＡＣＧａｉｎ
を決めるため低域カットオフ回路７が設けられていて、
抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の直列で構成されている。更に、増
幅の周波数特性を決める帰還回路８は抵抗Ｒ2 と容量Ｃ
2 の直列回路と前記直列回路に並列な抵抗Ｒ3とで構成
されている。
【０００５】次に、単電源差動増幅器１を含む図６
（ａ）に示した増幅回路の動作について、図６（ｂ）に
示すゲイン特性を参照して説明する。まず、電源投入直
後は帰還端子６よりも入力端子３に加わるオフセット電
圧Ｖ1 の方が充分高く、出力端子４には出力上限のＤＣ
電圧が出ていて、Ｒ3 を通してＣ1 充電をすることにな
る。充電が進み帰還端子６の電圧がＶ1 に近づくに従っ
て、出力端子４にも増幅された信号が出力し、正常な動
作状態になる。
（ａ）に示した増幅回路の動作について、図６（ｂ）に
示すゲイン特性を参照して説明する。まず、電源投入直
後は帰還端子６よりも入力端子３に加わるオフセット電
圧Ｖ1 の方が充分高く、出力端子４には出力上限のＤＣ
電圧が出ていて、Ｒ3 を通してＣ1 充電をすることにな
る。充電が進み帰還端子６の電圧がＶ1 に近づくに従っ
て、出力端子４にも増幅された信号が出力し、正常な動
作状態になる。
【０００６】正常な動作状態においては図６（ｂ）に示
す時定数τ1 ＝Ｃ1 ×Ｒ1 は略１０ｍＳｅｃ（略１６Ｈ
ｚ）であり、τ2 ＝Ｃ2 ×（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）は略３１８０
μＳｅｃ（略５０Ｈｚ）であり、τ1 ＝Ｃ2 ×Ｒ2 は略
７０μＳｅｃ〜１２０μＳｅｃ（略１３００Ｈｚ〜略２
３００Ｈｚ）である。しかし、電源投入時における容量
Ｃ1 への充電は出力端子４からＲ3 を経由して行われる
ため、この回路の時定数τ4 はＣ1 ×（Ｒ1 ＋Ｒ3 ）と
なる。一般にはＣ1 ＝３３μＦ、Ｒ1 ＝２７０Ω、Ｒ3
＝３００ＫΩ程度であるので、結局τ4 は１０Ｓｅｃと
なる。
す時定数τ1 ＝Ｃ1 ×Ｒ1 は略１０ｍＳｅｃ（略１６Ｈ
ｚ）であり、τ2 ＝Ｃ2 ×（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）は略３１８０
μＳｅｃ（略５０Ｈｚ）であり、τ1 ＝Ｃ2 ×Ｒ2 は略
７０μＳｅｃ〜１２０μＳｅｃ（略１３００Ｈｚ〜略２
３００Ｈｚ）である。しかし、電源投入時における容量
Ｃ1 への充電は出力端子４からＲ3 を経由して行われる
ため、この回路の時定数τ4 はＣ1 ×（Ｒ1 ＋Ｒ3 ）と
なる。一般にはＣ1 ＝３３μＦ、Ｒ1 ＝２７０Ω、Ｒ3
＝３００ＫΩ程度であるので、結局τ4 は１０Ｓｅｃと
なる。
【０００７】実際の動作時においては帰還端子６が充電
完了になるまでの間、出力端子４は電源側に振られてい
るので、これをＶ0 とすると充電電圧Ｖは、 Ｖ＝Ｖ0 〔１−ｅｘｐ（−ｔ／τ4 ）〕 従って、 ｔ＝−τ4 ｌｎ（１−Ｖ／Ｖ0 ） となり、Ｖ0 ＝４ボルト、Ｖ＝２ボルトとすると、τ4
は１０Ｓｅｃであるからｔ＝略７Ｓｅｃとなって充電ま
でに極めて長い時間がかかる事になる。即ち電源投入
後、略７Ｓｅｃ間は増幅器の正常な動作を得ることがで
きない。しかし、一般にオーディオ機器では電源投入か
ら音声が出るまでの時間を０．５秒以内にすることが望
ましいと言われている。
完了になるまでの間、出力端子４は電源側に振られてい
るので、これをＶ0 とすると充電電圧Ｖは、 Ｖ＝Ｖ0 〔１−ｅｘｐ（−ｔ／τ4 ）〕 従って、 ｔ＝−τ4 ｌｎ（１−Ｖ／Ｖ0 ） となり、Ｖ0 ＝４ボルト、Ｖ＝２ボルトとすると、τ4
は１０Ｓｅｃであるからｔ＝略７Ｓｅｃとなって充電ま
でに極めて長い時間がかかる事になる。即ち電源投入
後、略７Ｓｅｃ間は増幅器の正常な動作を得ることがで
きない。しかし、一般にオーディオ機器では電源投入か
ら音声が出るまでの時間を０．５秒以内にすることが望
ましいと言われている。
【０００８】上述した回路において充電時間を短くする
ためにＣ1 を小さくすると図６（ｂ）に示すように低域
特性が劣化する。また、Ｒ1 はＡＣＧａｉｎを決めるも
ので、あまり変更できない。
ためにＣ1 を小さくすると図６（ｂ）に示すように低域
特性が劣化する。また、Ｒ1 はＡＣＧａｉｎを決めるも
ので、あまり変更できない。
【０００９】次に、上述した欠点を除去する従来の急速
充電回路について図７を参照して説明する。図７に示す
充電回路１１０は急速充電のための回路例であって充電
電圧を決定する電圧設定回路１２、ダイオード１６、電
流バイアスの電流源１４およびトランジスタＴｒ1 、Ｔ
ｒ2 で構成されている。トランジスタＴｒ1 のベースに
時間制御回路１０の出力が接続されていて、電源投入
後、ある設定した時間内だけ充電動作をさせるものであ
る。
充電回路について図７を参照して説明する。図７に示す
充電回路１１０は急速充電のための回路例であって充電
電圧を決定する電圧設定回路１２、ダイオード１６、電
流バイアスの電流源１４およびトランジスタＴｒ1 、Ｔ
ｒ2 で構成されている。トランジスタＴｒ1 のベースに
時間制御回路１０の出力が接続されていて、電源投入
後、ある設定した時間内だけ充電動作をさせるものであ
る。
【００１０】まず、時間制御回路１０の一例について図
８を参照して説明する。図８（ａ）に示すように一端が
接地している容量Ｃ4 と前記容量Ｃ4 の他端に接続して
いる抵抗Ｒ4 とで構成される充電回路の時定数によって
初期時間を設定するものである。スイッチ３３を閉じて
電源を投入すると抵抗Ｒ4 の容量Ｃ4 に接続していない
一端が電源電圧Ｖ0 と接続する。従って、抵抗Ｒ4 と容
量Ｃ4 の接続点の電圧は図８（ｂ）に示す充電電圧のカ
ーブに沿って充電される。充電電圧はオペアンプ３０の
端子３５に接続されていてボルテージフォロワで受けら
れた後、コンパレータ３１に端子３７から入力される。
一方の端子３８には比較基準電圧発生回路３２で作られ
た電圧Ｖ3 が入力していて、前記充電電圧と電圧Ｖ3 が
比較され、出力端子８には両者の大小に応じて、Ｈｉｇ
ｈまたはＬｏｗが出力される。
８を参照して説明する。図８（ａ）に示すように一端が
接地している容量Ｃ4 と前記容量Ｃ4 の他端に接続して
いる抵抗Ｒ4 とで構成される充電回路の時定数によって
初期時間を設定するものである。スイッチ３３を閉じて
電源を投入すると抵抗Ｒ4 の容量Ｃ4 に接続していない
一端が電源電圧Ｖ0 と接続する。従って、抵抗Ｒ4 と容
量Ｃ4 の接続点の電圧は図８（ｂ）に示す充電電圧のカ
ーブに沿って充電される。充電電圧はオペアンプ３０の
端子３５に接続されていてボルテージフォロワで受けら
れた後、コンパレータ３１に端子３７から入力される。
一方の端子３８には比較基準電圧発生回路３２で作られ
た電圧Ｖ3 が入力していて、前記充電電圧と電圧Ｖ3 が
比較され、出力端子８には両者の大小に応じて、Ｈｉｇ
ｈまたはＬｏｗが出力される。
【００１１】図８（ｂ）に上述した時間制御回路１０の
要部の電圧波形が示されていて、時刻ｔ10でスイッチ３
３が閉じ、充電電圧が暫時上昇し基準電圧Ｖ3 より高く
なる時刻ｔ11でコンパレータ３１の出力端子８の電圧は
Ｈｉｇｈになる。
要部の電圧波形が示されていて、時刻ｔ10でスイッチ３
３が閉じ、充電電圧が暫時上昇し基準電圧Ｖ3 より高く
なる時刻ｔ11でコンパレータ３１の出力端子８の電圧は
Ｈｉｇｈになる。
【００１２】従って、充電回路１１０の動作はスイッチ
３３を閉じて電源を投入した後、時間制御回路１０の出
力が接続しているＴｒ1 のベースはＬｏｗであるからＴ
ｒ1はＯＦＦであり、Ｔｒ2 のベースには電圧設定回路
１２で発生した充電電圧Ｖ2にダイオード１６による電
圧降下分を加えた電圧が加わってＴｒ2 をＯＮにする。
従って、低域カットオフ回路７への充電電圧はＴｒ2 の
ベース電圧からベース・エミッタ間の電圧を引いた値に
なり、結局、電圧設定回路１２で発生した充電電圧Ｖ2
が印加することになる。
３３を閉じて電源を投入した後、時間制御回路１０の出
力が接続しているＴｒ1 のベースはＬｏｗであるからＴ
ｒ1はＯＦＦであり、Ｔｒ2 のベースには電圧設定回路
１２で発生した充電電圧Ｖ2にダイオード１６による電
圧降下分を加えた電圧が加わってＴｒ2 をＯＮにする。
従って、低域カットオフ回路７への充電電圧はＴｒ2 の
ベース電圧からベース・エミッタ間の電圧を引いた値に
なり、結局、電圧設定回路１２で発生した充電電圧Ｖ2
が印加することになる。
【００１３】また、時間制御回路１０の設定時間後にお
いてはＴｒ1 のベースはＨｉｇｈになり、Ｔｒ1 はＯ
Ｎ、従って、Ｔｒ2 はＯＦＦになって充電を停止する。
いてはＴｒ1 のベースはＨｉｇｈになり、Ｔｒ1 はＯ
Ｎ、従って、Ｔｒ2 はＯＦＦになって充電を停止する。
【００１４】つぎに、急速充電をする充電回路１１０の
動作について説明する。上述した電源投入直後の所定の
時間内において充電回路１１０は動作可能であって、帰
還端子６から直接低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 に電
圧Ｖ2 で充電することになる。従って、この時定数τ1
＝Ｃ1 ×Ｒ1 は略１０ｍＳｅｃであり、極めて早い充電
を可能にするものである。所定の時間後は時間制御回路
１０によって充電回路１１０の動作が停止し、単電源差
動増幅器１を含む増幅回路は定常の増幅回路動作をする
ことになる。
動作について説明する。上述した電源投入直後の所定の
時間内において充電回路１１０は動作可能であって、帰
還端子６から直接低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 に電
圧Ｖ2 で充電することになる。従って、この時定数τ1
＝Ｃ1 ×Ｒ1 は略１０ｍＳｅｃであり、極めて早い充電
を可能にするものである。所定の時間後は時間制御回路
１０によって充電回路１１０の動作が停止し、単電源差
動増幅器１を含む増幅回路は定常の増幅回路動作をする
ことになる。
【００１５】しかし、前記充電回路１１０においてオフ
セット電圧Ｖ1 と充電電圧Ｖ2 は製造時の部品のばらつ
き等から必ずしも一致して設定できるとは限らない。従
って、充電電圧Ｖ2 がオフセット電圧Ｖ1 よりも小さい
場合、目標とした充電電圧にはならず、また、逆に充電
電圧Ｖ2 がオフセット電圧Ｖ1 よりも大きい場合、過充
電になる虞があった。
セット電圧Ｖ1 と充電電圧Ｖ2 は製造時の部品のばらつ
き等から必ずしも一致して設定できるとは限らない。従
って、充電電圧Ｖ2 がオフセット電圧Ｖ1 よりも小さい
場合、目標とした充電電圧にはならず、また、逆に充電
電圧Ｖ2 がオフセット電圧Ｖ1 よりも大きい場合、過充
電になる虞があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は単電源で作動する差動増幅器の低域カットオフ回路を
構成する容量への充電を、入力信号のオフセット電圧に
対応した電圧まで正確でしかも急速に充電しようとする
ものである。
は単電源で作動する差動増幅器の低域カットオフ回路を
構成する容量への充電を、入力信号のオフセット電圧に
対応した電圧まで正確でしかも急速に充電しようとする
ものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの問題点
を解決するために案出されたものであって、充電する印
加電圧を入力信号のオフセット電圧よりも高く設定し、
更に充電電圧を検出する検出回路を差動増幅器の出力端
子に設け、充電電圧が目標値に達したことを検出した検
出回路からの信号によって充電回路の動作を停止する構
成にして上記課題を解決した。
を解決するために案出されたものであって、充電する印
加電圧を入力信号のオフセット電圧よりも高く設定し、
更に充電電圧を検出する検出回路を差動増幅器の出力端
子に設け、充電電圧が目標値に達したことを検出した検
出回路からの信号によって充電回路の動作を停止する構
成にして上記課題を解決した。
【００１８】
【作用】充電電圧を検出する検出回路を設けて充電回路
の動作を制御することにより、低域カットオフ回路を構
成する容量に正確で急速な充電をすることができ、単電
源で作動する差動増幅器を用いた電子回路を電源投入後
の極めて短い時間で正常な動作状態にすることができ
る。
の動作を制御することにより、低域カットオフ回路を構
成する容量に正確で急速な充電をすることができ、単電
源で作動する差動増幅器を用いた電子回路を電源投入後
の極めて短い時間で正常な動作状態にすることができ
る。
【００１９】
【実施例】本発明による単電源で作動する差動増幅器の
充電回路について図１ないし図５を参照して説明する。
充電回路について図１ないし図５を参照して説明する。
【００２０】実施例１ 本発明の第一の実施例である充電回路１００の回路構成
は図１に示されているように、図７に示す従来例の充電
回路１１０とは充電電圧検出回路１３を設け、オフセッ
ト電圧Ｖ1 よりも高い充電の印加電圧Ｖ2 を用いる点に
おいて異なっており、従って、従来例と同一の構成につ
いては同一の符号を付し、構成および機能の説明は省略
する。
は図１に示されているように、図７に示す従来例の充電
回路１１０とは充電電圧検出回路１３を設け、オフセッ
ト電圧Ｖ1 よりも高い充電の印加電圧Ｖ2 を用いる点に
おいて異なっており、従って、従来例と同一の構成につ
いては同一の符号を付し、構成および機能の説明は省略
する。
【００２１】充電電圧検出回路１３は単電源差動増幅器
１の出力端子４に接続していて、充電電圧に対応した電
圧を監視し、前記充電電圧検出回路１３に内蔵した基準
電圧と比較して、これと一致した場合に検出信号を出力
して充電動作を停止するものである。更に、時間制御回
路１０を有していて前記充電電圧検出回路１３の出力と
前記時間制御回路１０の出力は制御信号合成回路１５で
合成されていて全体の充電動作を制御するものである。
１の出力端子４に接続していて、充電電圧に対応した電
圧を監視し、前記充電電圧検出回路１３に内蔵した基準
電圧と比較して、これと一致した場合に検出信号を出力
して充電動作を停止するものである。更に、時間制御回
路１０を有していて前記充電電圧検出回路１３の出力と
前記時間制御回路１０の出力は制御信号合成回路１５で
合成されていて全体の充電動作を制御するものである。
【００２２】次に、本発明に係わる充電電圧検出回路１
３の一構成例について図３を参照して説明する。同図の
太線で記した部分が充電電圧検出回路１３であり、単電
源差動増幅器１の出力端子４から抵抗Ｒ5 を介してトラ
ンジスタＴｒ3 のベースに入力されている。トランジス
タＴｒ3 のエミッタには検出する電圧に対応した電圧Ｖ
4 がバイアスされ、また、Ｔｒ3 のコレクタは抵抗Ｒ4
を介して制御信号合成回路１５に導かれ、時間制御回路
１０の出力と合成されている。
３の一構成例について図３を参照して説明する。同図の
太線で記した部分が充電電圧検出回路１３であり、単電
源差動増幅器１の出力端子４から抵抗Ｒ5 を介してトラ
ンジスタＴｒ3 のベースに入力されている。トランジス
タＴｒ3 のエミッタには検出する電圧に対応した電圧Ｖ
4 がバイアスされ、また、Ｔｒ3 のコレクタは抵抗Ｒ4
を介して制御信号合成回路１５に導かれ、時間制御回路
１０の出力と合成されている。
【００２３】まず、本発明に係わる制御信号合成回路１
５について図４を参照して説明すると、Ｔｒ3 のコレク
タは抵抗Ｒ4 を介してＮＯＲ回路３５の入力端子３７に
接続され、また、従来例で説明した時間制御回路１０の
出力がＮＯＲ回路３５の一方の端子３８に接続されてい
る。端子３７および３８は各々抵抗Ｒ7 およびＲ8 によ
って接地されていて、予め０電位が与えられている。更
に、ＮＯＲ回路３５の出力はインバータ３６の入力端子
３９に接続されている。
５について図４を参照して説明すると、Ｔｒ3 のコレク
タは抵抗Ｒ4 を介してＮＯＲ回路３５の入力端子３７に
接続され、また、従来例で説明した時間制御回路１０の
出力がＮＯＲ回路３５の一方の端子３８に接続されてい
る。端子３７および３８は各々抵抗Ｒ7 およびＲ8 によ
って接地されていて、予め０電位が与えられている。更
に、ＮＯＲ回路３５の出力はインバータ３６の入力端子
３９に接続されている。
【００２４】従って、時間制御回路１０の出力がＬｏｗ
の場合、ＮＯＲ回路３５の出力は充電電圧検出回路１３
の状態によって決定される。即ち充電回路１００が作動
状態になる。一方、時間制御回路１０の出力がＨｉｇｈ
の場合、ＮＯＲ回路３５の出力は常にＬｏｗであり、充
電回路１００は動作停止の状態になる。
の場合、ＮＯＲ回路３５の出力は充電電圧検出回路１３
の状態によって決定される。即ち充電回路１００が作動
状態になる。一方、時間制御回路１０の出力がＨｉｇｈ
の場合、ＮＯＲ回路３５の出力は常にＬｏｗであり、充
電回路１００は動作停止の状態になる。
【００２５】次に、図３に示す充電回路１００の動作に
ついて説明する。時間制御回路１０の出力がＬｏｗの場
合、即ち充電回路１００が作動状態で更に出力端子４の
電圧が電圧Ｖ4 より高くてＴｒ3 がＯＦＦの場合、入力
端子３７はＬｏｗであるからＮＯＲ回路３５の出力はＨ
ｉｇｈであり、インバータ３６の出力はＬｏｗとなる。
従って、この状態ではＴｒ1 はＯＦＦ、Ｔｒ2 はＯＮと
なり単電源差動増幅器１の帰還端子６に接続されている
低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 に電圧設定回路１２で
設定した電圧でＶ2 で充電が行われることになる。
ついて説明する。時間制御回路１０の出力がＬｏｗの場
合、即ち充電回路１００が作動状態で更に出力端子４の
電圧が電圧Ｖ4 より高くてＴｒ3 がＯＦＦの場合、入力
端子３７はＬｏｗであるからＮＯＲ回路３５の出力はＨ
ｉｇｈであり、インバータ３６の出力はＬｏｗとなる。
従って、この状態ではＴｒ1 はＯＦＦ、Ｔｒ2 はＯＮと
なり単電源差動増幅器１の帰還端子６に接続されている
低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 に電圧設定回路１２で
設定した電圧でＶ2 で充電が行われることになる。
【００２６】また、同じく時間制御回路１０の出力がＬ
ｏｗで、出力端子４の電圧が電圧Ｖ4 より低くＴｒ3 が
ＯＮの場合、Ｔｒ3 がＯＮになり入力端子３７はＨｉｇ
ｈ、従って、ＮＯＲ回路３５の出力はＬｏｗであり、イ
ンバータ３６の出力はＨｉｇｈとなる。従って、この状
態ではＴｒ1 はＯＮ、従って、Ｔｒ2 はＯＦＦとなり容
量Ｃ1 には充電はされない。
ｏｗで、出力端子４の電圧が電圧Ｖ4 より低くＴｒ3 が
ＯＮの場合、Ｔｒ3 がＯＮになり入力端子３７はＨｉｇ
ｈ、従って、ＮＯＲ回路３５の出力はＬｏｗであり、イ
ンバータ３６の出力はＨｉｇｈとなる。従って、この状
態ではＴｒ1 はＯＮ、従って、Ｔｒ2 はＯＦＦとなり容
量Ｃ1 には充電はされない。
【００２７】次に、時間制御回路１０の出力がＨｉｇｈ
の場合は上述したように入力端子３７の入力レベルの如
何に係わらず、ＮＯＲ回路３５の出力はＬｏｗであり、
インバータ３６の出力はＨｉｇｈとなる。従って、この
状態ではＴｒ1 はＯＮ、Ｔｒ 2 はＯＦＦとなり充電回路
１００は動作停止の状態になる。
の場合は上述したように入力端子３７の入力レベルの如
何に係わらず、ＮＯＲ回路３５の出力はＬｏｗであり、
インバータ３６の出力はＨｉｇｈとなる。従って、この
状態ではＴｒ1 はＯＮ、Ｔｒ 2 はＯＦＦとなり充電回路
１００は動作停止の状態になる。
【００２８】以上説明した充電過程を図５を参照して説
明する。まず、ｔ＝０で電源が投入され時間制御回路１
０の出力がＬｏｗで充電回路１００が作動する状態にお
いて、低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 はまだ充電され
ておらず、従って、単電源差動増幅器１の入力端子３の
電圧は帰還端子６の電圧よりも充分高く、その電位差が
増幅されて出力端子４の電圧は略電源電圧Ｖ0 となる。
即ち出力端子４の電圧は設定電圧Ｖ4 より高く、Ｔｒ3
がＯＦＦになって上述した論理で容量Ｃ1 には電圧Ｖ2
の印加電圧で充電が開始する。
明する。まず、ｔ＝０で電源が投入され時間制御回路１
０の出力がＬｏｗで充電回路１００が作動する状態にお
いて、低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 はまだ充電され
ておらず、従って、単電源差動増幅器１の入力端子３の
電圧は帰還端子６の電圧よりも充分高く、その電位差が
増幅されて出力端子４の電圧は略電源電圧Ｖ0 となる。
即ち出力端子４の電圧は設定電圧Ｖ4 より高く、Ｔｒ3
がＯＦＦになって上述した論理で容量Ｃ1 には電圧Ｖ2
の印加電圧で充電が開始する。
【００２９】次に、充電が進み、入力端子３の電圧と帰
還端子６の電圧が略等しくなると、出力端子４の電圧は
下降し、ｔ＝１で設定電圧Ｖ4 より低くなり、Ｔｒ3 が
ＯＮになって容量Ｃ1 への充電は停止する。
還端子６の電圧が略等しくなると、出力端子４の電圧は
下降し、ｔ＝１で設定電圧Ｖ4 より低くなり、Ｔｒ3 が
ＯＮになって容量Ｃ1 への充電は停止する。
【００３０】ｔ＝１以降は図１に示す帰還回路の抵抗Ｒ
3 を通して充電され入力のオフセット電圧Ｖ1 に収斂し
ていく。この場合、電圧Ｖ1 と電圧Ｖ4 の差は０．２Ｖ
程度であり、抵抗Ｒ3 が大きくても、短時間で電圧Ｖ1
に収斂することになる。
3 を通して充電され入力のオフセット電圧Ｖ1 に収斂し
ていく。この場合、電圧Ｖ1 と電圧Ｖ4 の差は０．２Ｖ
程度であり、抵抗Ｒ3 が大きくても、短時間で電圧Ｖ1
に収斂することになる。
【００３１】尚、従来例でも説明したように時間制御回
路１０の働きは、電源投入後の所定時間経過した後、充
電回路１００の動作を禁止するものであって、増幅器の
定常動作中に入る大きな入力信号で出力端子４の電圧が
設定電圧Ｖ4 より高くなり、充電回路１００が作動する
ことを防止するものである。
路１０の働きは、電源投入後の所定時間経過した後、充
電回路１００の動作を禁止するものであって、増幅器の
定常動作中に入る大きな入力信号で出力端子４の電圧が
設定電圧Ｖ4 より高くなり、充電回路１００が作動する
ことを防止するものである。
【００３２】実施例２ 第二の実施例を図２を参照して説明する。本実施例にお
ける低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 への充電は、図２
に示すように時間制御回路１０、充電電圧検出回路１
３、制御信号合成回路１５および帰還回路８の両端を短
絡するスイッチ３４の構成で行われるものである。
ける低域カットオフ回路７の容量Ｃ1 への充電は、図２
に示すように時間制御回路１０、充電電圧検出回路１
３、制御信号合成回路１５および帰還回路８の両端を短
絡するスイッチ３４の構成で行われるものである。
【００３３】本実施例の充電過程を説明すると、電源投
入後、所定の時間内は時間制御回路１０は作動せず、充
電電圧検出回路１３の信号によって充電は制御される。
前記充電電圧検出回路１３は実施例１で説明したように
電源電圧投入のｔ＝０からｔ＝１の間はＬｏｗを出力
し、スイッチ３４は帰還回路８を短絡するように作動し
ている（この場合、スイッチ３４はＡｃｔｉｖｅ Ｌｏ
ｗとする）。従って、容量Ｃ1 への充電は略電源電圧Ｖ
0 の充電印加電圧と抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の直列による短
い時定数の下で行われる。
入後、所定の時間内は時間制御回路１０は作動せず、充
電電圧検出回路１３の信号によって充電は制御される。
前記充電電圧検出回路１３は実施例１で説明したように
電源電圧投入のｔ＝０からｔ＝１の間はＬｏｗを出力
し、スイッチ３４は帰還回路８を短絡するように作動し
ている（この場合、スイッチ３４はＡｃｔｉｖｅ Ｌｏ
ｗとする）。従って、容量Ｃ1 への充電は略電源電圧Ｖ
0 の充電印加電圧と抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の直列による短
い時定数の下で行われる。
【００３４】つぎにｔ＝１で充電電圧検出回路１３の出
力はＨｉｇｈとなり、スイッチ３４は開き帰還回路８の
両端の短絡が解除される。従って、ｔ＝１以後は抵抗Ｒ
3 を通して低域カットオフ回路７への充電が行われ、入
力のオフセット電圧Ｖ1 に収斂していく。この場合も、
電圧Ｖ1 と電圧Ｖ4 の差は０．２Ｖ程度であり、抵抗Ｒ
3 が大きくても、短時間で電圧Ｖ1 に収斂することにな
る。
力はＨｉｇｈとなり、スイッチ３４は開き帰還回路８の
両端の短絡が解除される。従って、ｔ＝１以後は抵抗Ｒ
3 を通して低域カットオフ回路７への充電が行われ、入
力のオフセット電圧Ｖ1 に収斂していく。この場合も、
電圧Ｖ1 と電圧Ｖ4 の差は０．２Ｖ程度であり、抵抗Ｒ
3 が大きくても、短時間で電圧Ｖ1 に収斂することにな
る。
【００３５】尚、実施例１で説明したように時間制御回
路１０の働きは、電源投入後、所定時間の経過後の充電
動作を禁止するものである。即ち、大きな信号が入力さ
れた場合、それに応じて出力端子４の電圧が設定電圧Ｖ
4 より高くなり、スイッチ３４が作動して帰還回路８の
両端を短絡する虞があり、これを防止するものである。
路１０の働きは、電源投入後、所定時間の経過後の充電
動作を禁止するものである。即ち、大きな信号が入力さ
れた場合、それに応じて出力端子４の電圧が設定電圧Ｖ
4 より高くなり、スイッチ３４が作動して帰還回路８の
両端を短絡する虞があり、これを防止するものである。
【００３６】尚、上述した電圧オフセット回路２、時間
制御回路１０、充電電圧検出回路１３および制御信号合
成回路１５は一つの回路例であり、同様の動作をする他
の回路構成を用いてもよいことは論を待たない。
制御回路１０、充電電圧検出回路１３および制御信号合
成回路１５は一つの回路例であり、同様の動作をする他
の回路構成を用いてもよいことは論を待たない。
【００３７】
【発明の効果】単電源で動作する差動増幅器の低域カッ
トオフ回路を構成する容量への充電を、入力信号のオフ
セット電圧に対応した電圧まで正確で急速に充電するこ
とができるため、電源投入後の単電源差動増幅器で構成
する増幅回路の起動時間を極めて短くすることができ
る。
トオフ回路を構成する容量への充電を、入力信号のオフ
セット電圧に対応した電圧まで正確で急速に充電するこ
とができるため、電源投入後の単電源差動増幅器で構成
する増幅回路の起動時間を極めて短くすることができ
る。
【００３８】また、低域カットオフ回路の容量を変えて
も、充電回路の設定電圧、或いは充電電圧検出回路１３
の設定電圧を調整することにより、充電時間、即ち増幅
回路の起動時間を簡単に調整することができ、容量選択
の自由度が増す。
も、充電回路の設定電圧、或いは充電電圧検出回路１３
の設定電圧を調整することにより、充電時間、即ち増幅
回路の起動時間を簡単に調整することができ、容量選択
の自由度が増す。
【図１】 本発明における第一の実施例であって、単電
源差動増幅器の帰還端子に接続された容量を充電する充
電回路の構成を示す。
源差動増幅器の帰還端子に接続された容量を充電する充
電回路の構成を示す。
【図２】 本発明における第二の実施例であって、単電
源差動増幅器の帰還端子に接続された容量を充電する充
電回路の構成を示す。
源差動増幅器の帰還端子に接続された容量を充電する充
電回路の構成を示す。
【図３】 本発明における充電回路の充電電圧検出回路
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図４】 本発明における充電回路の制御信号合成回路
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図５】 本発明の充電回路による容量への充電特性を
示す図である。
示す図である。
【図６】 従来の単電源差動増幅器をもちいた回路を説
明するための図であって、（ａ）図は回路構成図であ
り、（ｂ）図はゲイン特性を示す図である。
明するための図であって、（ａ）図は回路構成図であ
り、（ｂ）図はゲイン特性を示す図である。
【図７】 従来の単電源差動増幅器の充電回路の例であ
る。
る。
【図８】 従来の充電回路における時間制御回路の例で
あり、（ａ）図は回路構成を示し、（ｂ）図は動作電圧
波形を示す。
あり、（ａ）図は回路構成を示し、（ｂ）図は動作電圧
波形を示す。
１ 単電源差動増幅器 ２ 電圧オフセット回路 ３、９ 入力端子 ４、８ 出力端子 ５ 入力信号 ６ 帰還端子 ７ 低域カットオフ回路 １０ 時間制御回路 １２ 電圧設定回路 １３ 充電電圧検出回路 １４ 電流源 １５ 制御信号合成回路 １６ ダイオード ３０ オペアンプ ３１ コンパレータ ３２ 比較基準電圧回路 ３３、３４ スイッチ ３５ ＮＯＲ回路 ３６ インバータ Ｃ 容量 Ｒ 抵抗 ＶＲ 可変抵抗 Ｔｒ トランジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 単電源差動増幅器の帰還端子に接続され
た低域カットオフ回路を構成する容量に充電をする充電
回路において、 前記単電源差動増幅器の出力端子に充電電圧検出回路を
設け、 前記低域カットオフ回路の容量に目標とする充電電圧よ
り高い電圧で充電を開始し、前記充電電圧検出回路が目
的とする充電電圧を検出したときに発生する検出信号に
より充電回路の動作を停止することを特徴とする単電源
差動増幅器の充電回路。 - 【請求項２】 単電源差動増幅器の帰還端子に接続され
た低域カットオフ回路を構成する容量に充電をする充電
回路において、 前記単電源差動増幅器の出力端子に充電電圧検出回路を
設けるとともに、帰還回路と並列にスイッチを設け、 前記スイッチを閉じた状態で前記低域カットオフ回路の
容量に充電を開始し、前記充電電圧検出回路が目的とす
る充電電圧を検出したときに発生する検出信号により前
記スイッチを解放して充電を停止することを特徴とす
る、単電源差動増幅器の充電回路。 - 【請求項３】 前記低域カットオフ回路の容量に充電を
開始すると同時に、時間の計測を開始して所定時間の経
過後に信号を発生する時間制御回路を設け、前記時間制
御回路の信号により所定時間の経過後は充電動作を禁止
することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載
の単電源差動増幅器の充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257803A JPH08125461A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 単電源差動増幅器の充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257803A JPH08125461A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 単電源差動増幅器の充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125461A true JPH08125461A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17311333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6257803A Pending JPH08125461A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 単電源差動増幅器の充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08125461A (ja) |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP6257803A patent/JPH08125461A/ja active Pending
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