JPS582489B2 - デンアツニヨルパルスハバ モシクハ シユウキカヘンガタパルスハツセイカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧によってパルス幅もしくは周期を可変す
るパルス発生回路に関する。

本発明の目的は、電圧によって、周期もしくはパルス幅
を可変させることのできるパルス発生回路を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、電圧の高い時はパルス幅が短く、
逆に電圧の低い時はパルス幅が長く、又は周期が長くな
る特徴を有し、その変化率は、電源電圧の２乗の反比例
に近似される特性であり、用途に応じてパルス幅もしく
は周期の変化量を調節できるパルス発生回路を提供する
ことにある。

本発明の更に他の目的は、電源電圧の変動のある特に乾
電池を駆動源とした電子装置の制御に於いて、電源変動
に対して一定エネルギーを供給するべく、パルス幅を積
極的に変える制御方式に最適な信号を得るパルス発生回
路を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、環境条件の温度に対してパル
ス幅を変化させることができ、電子部品、電子機器の定
温度駆動用信号源として最適なパルス発生回路を提供す
ることにある。

第１図は、本発明によるパルス発生回路の一実施例の回
路図である。

ごく一般に用いられている非安定マルチバイブレークの
、時定数を決める抵抗部にバリスタを組み込んだことを
特徴としている。

バリスタを，用いない一般的なマルチバイブレークは、
電源電圧に対し、発振周期が不規則な変化を有していた
り、電圧が変化しても、ほとんど周期が変化しないとい
うものが多かった１と２は、発振回路中の発振用トラン
ジスタで、コンデンサ４，６と抵抗部３（点線内）およ
び抵抗素子５によって時定数が決定され周期Ｔが決定さ
れる。

抵抗部３は、バリスタ７と抵抗素子８で構成されている
。

バリスタは、印加電圧ｘと流れる電流ｉとの関係に於い
て第２図のような特性を有する。

すなわち電工が高くなるに従い抵抗値が小さくなり電流
が急激に増す。

本発明は、この特性を積極的に利用したものである。

第３図は、発振回路の出力波形が電源電圧ｖ１（第１図
のパルス発生回路の電源電圧をｖ１とする）の変化によ
ってどう変化するか示したものである。

αは、電源電圧ｖ１が高い場合でバリスタの特性図第２
図により抵抗値が小さくなっていることが分かる。

そのため時定数τ１＝Ｃ４Ｒ３も小さく周期が短かい。

電源電圧ｖ１が下降するにともないバリスタ７の抵抗値
も上昇し時定数τ１＝Ｃ４Ｒ３大きくなるため第１図に
示された回路では出力波形のハイレベルの時間が急激に
のび周期Ｔが長くなる。

ｂ，ｃはその様子を示した出力波形の状態を示す。

この関係をグラフに示すと第４図のようになる。

ｙ軸は電源電圧ｖ１を、Ｘ軸は周期Ｔを示す。

ｄ，ｅは抵抗部の構成の違う回路の特性曲線を示す。

バリスタ１の特性の違い及び抵抗素子との組み合わせ方
によりｄ，ｅの他、用途にあわせてさまざまな特性曲線
を作り出すことが可能である。

又、大幅に周期を変化させたい場合には、抵抗５にもバ
リスタを用いればよい。

第５図は、抵抗部３の構成例であり、Ｋは、バリスタの
みを使用した例、ｌは、バリスタと抵抗素子を直列に接
続した例、ｍは、バリスタと抵抗素子を並列に接続した
例、ｎは、バリスタと抵抗素子の並列回路に直列に抵抗
素子を接続した例をそれぞれ示す。

第６図は、本発明の他の実施例で、Ｃ−ＭＯＳ−ＩＣの
ように電源電圧の変化を許されるＩＣの発振回路に本発
明を応用したものである。

コンデンサ１１と抵抗部１２の時定数τ２＝Ｃ１１×Ｒ
１２によって周波数が決定される。

第１図は、本発明の更に他の実施例で、一安定マルチバ
イブレークである。

２１はコンデンサ、２２はバリスタ、２３はサーミスタ
、２４はバリスタ２２とサーミスタ２３によって形成さ
れている抵抗部である。

抵抗部２４とコンデンサ２１に，よって時定数τ３＝Ｃ
２１・Ｒ２４が定まりパルス幅が決定される。

第８図は、第７図に示された一安定マルチバイブレーク
の入出力波形を示す。

０は、マルチバイブレータの入力波形でトリガを与える
。

Ｐ・Ｑ・Ｒは出力波形の状態を示し電源電圧Ｖ３が下降
するに従いパルス幅が大きくなりＷＰ→ＷＱ→ＷＲと変
化する。

第７図の２３はサーミスタである。これは電源電圧Ｖ３
の変化によって出力波形のパルス幅を変化させるととも
に、環境条件の一つである温度によってもパルス幅に変
化を持たせようというものである。

この場合、負特性サーミスタを使用すれば温度が高い時
には、パルス幅が短く、逆に低い時にはパルス幅が長く
なる。

第１図の実施例では抵抗部２４の構成例は、バリスタ２
２とサーミスタ２３を並列に接続しているが、用途に応
じて固定抵抗を加える等すれは、各種の構成方法が考え
られる。

第９図は、第１図に示された一安定マルチバイブレーク
を使った応用例である。

３１は、比較的安定した周期で発振する発振器で、電源
電圧Ｖ４に影響されないようになっている。

３２は、第７図に示された一安定でルチバイブレーク（
以下Ｍ・Ｍ）で発振器３１によってトリガされ所定のパ
ルスを発生する。

３３は、信号伝達抵抗で７駆動用トランジスタ３４に信
号を送る。

駆動用トランジスタ３４は、ＭＭ３２がハイレベルにあ
る時ＯＮ状態となり負荷３５に電流を通ずる。

負荷３５には、電源電圧が高い時には通電幅が短く、電
源電圧Ｖ４が低い時には通電幅が長く電流が供給される
。

負荷３５が単なる抵抗値である時１周期に供給されるエ
ネルギＥは次の式であらわされる。

抵抗体の抵抗値をＲ３５とすると となる。

又、次にＥを一定とするとＶ■×Ｗ＝Ｅ・Ｒ３５＝一定
（式−２）と表わされ、この式にもとすいて通電
時間Ｗが変化するようにバリスタと他の抵抗素子との組
み合わせを考えＭＭ３２を構成すれば、負荷３５は、電
源変動に対して等エネルギ状態すなわち、一定温度、一
定電力を保つことができる。

実験では、第５図のｋの構成方法すなわちバリスタのみ
でも種類によってはパルス幅変化が、（式−２）と一致
することが解っている。

サーミスタ２３は、温度が高くなると抵抗値が低下して
行く特性を持っているため、第１図のように挿入した場
合、温度が高い時はパルス幅が短かく、低い時はパルス
幅が長くなる。

この特性を第７図の回路に応用すれば、環境の温度変化
に対しても補償することができる。

コンデンサにも温度によって容量の変化するものがあり
、第１図のコンデンサ２１に、温度が高くなるに従かい
容量の減少するコンデンサを用いることにより上記した
サーミスタと同様の動きを持たせることができる。

このような温度管理が最も効果を発揮するものとして、
サーマルプリンタの熱ヘッドが上げられる。

サーフルプリンタは、熱ヘッドの温度によって著るしく
印字品質が違うため、上記したような等温度管理が特に
有効な機器の一つである。

又、抵抗体３５にランプを用い点灯させた場合、発振器
３１の周期をランプが点滅しない程度に早くすれば電圧
変動に対して一定の明るさで光を発することも可能であ
る。

又、ステップモータ、プラツシャー等の動力用電子機器
の駆動信号として、電源によるパルス幅制御を用いると
、電圧の変動に対し発熱を一定に抑えることが可能であ
り、機器の熱破壊防止に有効である。

尚、本発明に用いられたバリスタは、単方向性、双方向
性の２種類があり、父、材料にもシリコン、シリコンカ
ーバイト、酸化亜鉛などがありどれも使用できる。

以上詳述した如く本発明による電圧によるパルス幅もし
くは周期可変型、パルス発生回路は電子機器分野に幅広
く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるパルス発生回路の一実施例で、
３は時定数を決める抵抗部、７はバリスタ、８は抵抗素
子。 第２図は、バリスタの印加電圧と電流の特性曲線。 第３図は、第１図のパルス発生回路の出力波形。 第４図は、第１図のパルス発生回路の電源電圧の違いに
よる出力波形の特性曲線。 第５図は、抵抗部３の構成例。 第６図は、本発明の他の実施例でＣ・ＭＯＳＩＣに使用
した例。 第７図は、本発明の更に他の実施例で、一安定マルチバ
イブレークにバリスタとサーミスタを組み込んだ例。 ２４は時定数に関する抵抗部、２２はバリスタ、２３は
サーミスタ。 第８図は、第７図の一安定マルチバイブレークの入出力
波形を示す。 第９図は、本発明を応用した応用回路例で、３２は本発
明のバリスタを使用した一安定マルチバイブレーク、３
４は駆動用トランジスタをそれぞれ示す略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 抵抗手段とコンデンサ手段を直列に接続してなる少
   なくとも一組の充電手段を有し、前記抵抗器の一端を電
   源の一端に接続し、前記抵抗器を介して前記コンデンサ
   への充電を行ない、充電後、所定の時間に前記コンデン
   サの放電を行なうことを基本とするパルス発生回路に於
   いて、前記抵抗手段は少なくともバリスタを含む抵抗群
   を用いることにより、電源電圧の２乗の反比例に近似さ
   れるパルス幅もしくは周期を生ずることを特徴とするパ
   ルス発生回路。