JPS582979A - 積分回路 - Google Patents

積分回路

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JPS582979A
JPS582979A JP10215381A JP10215381A JPS582979A JP S582979 A JPS582979 A JP S582979A JP 10215381 A JP10215381 A JP 10215381A JP 10215381 A JP10215381 A JP 10215381A JP S582979 A JPS582979 A JP S582979A
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JP
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voltage
capacitor
circuit
input terminal
operational amplifier
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JP10215381A
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Sumio Matsumoto
松本 澄男
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor
    • G06G7/18Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for integration or differentiation; for forming integrals
    • G06G7/184Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements
    • G06G7/186Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements using an operational amplifier comprising a capacitor or a resistor in the feedback loop

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、演算増幅回路とコンデンサとを含む積分回路
に@する。
典型的な先行技術は、@1図に示さh7論る。
演算増幅器lの反転入力端子Kffl、積分回路の入力
端子Vinから抵抗R1を介して、館2図(1)で示さ
れる矩形波が人力される。演算増幅器lの非反転入力端
子3Fi、接地される。反転入力端子2と演算増幅器l
の出力端子4との聞には、コンデンサCIが接続されて
いる。コンデンサCIの出カ汀、出力端子Voutから
導出さhる。演算増幅回路lにに、正電圧+Vlと負電
圧−■2とが印加される。演算増幅器IFi、反転入力
端子2が非反転入力−子3の電位に等しくなるように動
作を行なう。
第2図+21で示される矩形波が積分回路の入力端子V
inから与えられるとき、積分回路の出力端子Vout
からけ電圧−v2から+Vlにわたって変化する積分出
力が導出される。この出力端子Voutの出力波形け、
第2図+21 K示さレテいる。
このような先行技術では、積分回路の出力端子Vout
 ld正から負の電圧に変化し、応じてフンデンナCI
の端子間電圧が積分動作中において反転する。し九がっ
てコンデンfclFill極性のコンデンサを使用する
必要がある。無極性のコンデンtB、一般に、精度が悪
く、漏れ電流が多く、大形であ一1高価であり、また品
種が少ないという問題がある。したかつてこれらの無極
性のコンデンサの有する欠点を一掃する有極性のコンデ
ンサを用いて積分回路を実現することが望まれる。
本発明の目#Itf、有極性コンデンサを用いて実現す
ることができる積分回路を提供することである。
値3−汀、本発明の一実施例の電気回路図であり、前述
の先行技術KMW5する部分にけ向−の参照符を付す。
この積分回路でに、演算増幅器lの反転入力端子2には
、積分回路の入力端子Vinから抵抗R1を介して信号
が与えられる。演算増幅器lの非反転入力端子3ilt
、接地される。演算増幅器lの出力端子4は、クランプ
回路6に与えられる。クランプ回路6ij、抵抗R2と
ツェナダイオードDとが直列に接続されて構成される。
ツェナダイオードDのアノードには、電圧−v2が印加
される。有極性コンデンサであってもよいコンデンサC
2のプラス端子は、演算増幅器lの反転入力端子2に接
続される。クランプ回路6の出力社、抵抗R2とツェナ
ダイオードDとの接続点7からコンデンサC2のマイナ
ス端子に与えられる。
この接続点7Fi、積分回路の出力端子VoutK接続
される。
ツェナダイオードDのブレークダウン電圧VDは第1式
が満たされるようKilばれる。
VD≦v2   ・・・+11 以下に84図を参照して述べる実施例では、プレークダ
クン電圧VDH1電圧二leK等しく選ばれる。
積分回路の入力権子VinK第4図11)で示される矩
形波が入力された場合を想定する。演算増幅器lの非反
転入力端子3に接地されているので、反転入力端子2は
その非反転入力端子3の同一の接地レベルに保たれる。
@4図121Fi非反転入力喝子3の電圧を示し、第4
図(3)ハ反転入力端子2の電圧を示す。演算増−Il
lの出力端子4からの出力け、@4図141で示されて
いる通りであって、入カー子Vinff与えられる信号
が時刻tl−t4の闇でハイレベルでる、るとき、演算
増幅Whlの出力端子4の信号は電圧+Vlから時刻【
2を経て時刻【3まで時間経過とともに低下してゆき、
時刻t3において電圧−v2のままになる。この実施例
でけVl=V2に選ぶ。時刻t4において入力端子Vi
nがローレベルになると、出力端子4の信号は時刻t5
を経て時間経過とともに増大していく。
クランプ回路6では、ツェナ、ダイオ−FDのプレーク
ダクン電圧VDii電圧−’V2に等しく選ばれている
の′で、接続点7の電圧が時刻t2ffおいて零になる
以前においてはブレークダクンして導通してpす、時刻
t2以降において接続点7の電圧が負になると、ツェナ
ダイオードDは遮断する。
ツェナダイオードDt−を時刻t 27”−t 5にお
いて1晒したiまである。したがって接続点7の電圧は
、s4図ill K示される波形となる。こうして接続
点7の電圧社、時刻【2以前および時刻t5以降では飽
和して零のままであり、時刻t2〜【5で負である。し
たがってコンデンfc2の端子間電圧の方向性は一定で
あり、コンデンサC2として有極性のコンデンサを使用
することが可能になる。
第5図は、本発明の他の実施例の電気回路図である。第
3図示の実施例の対応する部分には、鉤−の参照符を付
して説明を省く。注目すべき社、クランプ回路6に代え
て、分圧回路8が接続されることである。分圧回路8け
、演算増幅器lの出力端子4からの出力を、抵抗R3,
R4によって電圧−v2との闇で分圧する。抵抗R3,
R4の接続点9の電圧に、コンデンサc2の端子に−F
j見られるとともに、積分回路の出方端子Vout K
導出される。抵抗R3,R4t’j1m!2式を満たす
ように定めら九る。
1116図を参照して以下に説明を行なう実施例でに、
第2式の*@が成り立つように、抵抗R3゜R4か定給
られる。
第6図(りK示される矩形波は積分回路の入力端子Vi
nK与えられる。このとき反転入力端子2および非反転
入力端子3の電圧は第6図(2)および第6111m1
rそれでれ示されるように零である。演算増幅器lの出
力端子4からの信号灯、第6図141に示されている。
積分回路の入力端子Viysが時刻【6〜ejlsにお
いてハイレベルであるとき、演算増幅illの出力端子
4に、電EE+V 1から時刻t7において電圧−v2
となるように低下していき、時刻t7〜時刻t14にお
いては電圧−■201まであふ。積分a鶏の入力端子V
inが時刻【8以降においてローレベルに々ると、演算
増幅器lの出力端子4は、時刻t8から時刻t9まで上
昇していく6分圧回路畠の抵抗R3、R4け、1112
式の等号が成立する値に選ばれてhるので、演算増幅器
lの出力端子4の電圧が、時刻【6〜t9において、電
al−)−vl以下になっているとき接続点9の電圧け
186図(旬で示されるように零〜−v2の範−にある
。したかっ、てコンデンサc2の嘲子関電圧は、一方向
性に保たれる。こうしてコンデンサC2として有極性コ
ンデンサを用いる仁とがl1iTtIi。
Kなる。
第7図は本発明のさらに他の実施例の電気回路図である
。この実施例で注目すべきけ、演算増幅器lの出力−子
4からの信号灯、抵抗R5,R6を有する分圧回路10
ff与えられる。抵抗R5に灯電圧+Vlが印加される
。抵抗R5,R6の接続点11に灯、コンデンサc2の
端子が接続されるとともに、積分回路の出力端子Vou
tが接続さhる。抵抗R5,R6は、第3式を満たすよ
うに定めらhる。
4IM8図を参照して説明する実施例で汀、第3式にお
ける等号が成立するように抵抗R5,R6が定められる
。積分回路の入力端子VinKl18図(1)で示され
る矩形波が入力されたとき、演算増幅器lの反転入力端
子2および非反転入力端子3の電圧は、am図(2)お
よび第8図131 K示されるように零である。演算増
幅器lの出力−子4の出力ij第8図14Jで示される
ように1時刻illから時刻t12まで電圧+Vl〜−
v2の範囲で時間経過とともに減少し1時刻112〜時
刻t13においてa電圧−v2のままである。時刻t1
3ffおいて、入力−子Vinがローレベルに々ると、
出力端子4の出力は時刻114で電圧+Vlとなるまで
時間経過とともに上昇していく。分圧回路10の抵抗R
5,R6Fi、前述のように舘3の式の等号が成立する
ように選ばhているので、接続点11の電圧d%第Jl
ei!iff+組のよう[+V 1〜零の範囲で変化す
る。こうしてコンダン47c2の端子間電圧に一方向性
であり、したがって有極性コンデンサを使用することが
可能になる。
第9図社、本発明の他の実施例の電気回路図である。注
目すべきは、演算増幅器lの非反転入力端子3に灯直流
電源Eが接続さ・れる。説明の便宜上、直流電−Eとそ
の出力電圧を同一の参照符Eで貴わす。演算増幅器lの
出力端子4の電圧け、+Vl〜零の範囲で変化する。演
算増幅WAlの出力−子4からの出力電圧け、抵抗R7
,R8から敗る分圧回@12ffよって接地電位との間
で分圧される。分圧回路12の接続点13#−j、 コ
ンデンサC2に接続されるとともに1積分回路の出力端
子Vout K接続される。
電圧+Vl、Ea%第4式を満たすように定めらhる。
また分圧回路12の抵抗R7,R8は第5式を満たすよ
うに定められる。
v1≧E≧O・・・(4) 第1O図KFIIa連して述べる実施例では、@5式の
等号が成立するように抵抗R7,R8が定められる。
積分回路の久方鳴子VinK第10図(1)で示される
ように時刻t15〜i17においてハイレベルであり、
時刻117以降においてローレベルである矩形波が入力
された場合を想定する。このと自反転入力端子2の電圧
灯、非反転入力端子3の電圧に等しい電圧EK保たれて
いる。反転入カ嘲子2および非反転入力端子3の電圧は
、第10図(2)および@10図(1)に七りぞれ示さ
れている。演算増幅器lの出力端子4の電圧け、時刻t
is以降において電圧+Vlから減少していき時刻11
6において零となり、時刻tt7まで保たれる。時刻t
’17以降において、時刻ttSまでに演算増11d@
1の出力端子4の電圧+Vlまで上昇していく。分圧回
路12の抵抗R7,R8H1前述のように値5式の等号
か成立するように選ばれるので、接続点13の電圧fl
lllO図114で示されるように、時刻Els〜時刻
t1gにおいて電圧E〜零までの範囲で変化する。こう
して接続点13の電圧に零からEtでの118で変化し
、したがってコンデンサC2の端子間電圧の方向性は一
定である。こうしてコンデンサC2として有極性コンチ
ン4)ヲ便用することがaJ能になる。
本発t14によれば、コンデンサC2として無極性のコ
ンデンサが便用されてもよいのはもちろんである。
以上のように本発明によれば、演算増幅器に関連して接
続されているコンデンサの端子間電圧の方向性は一定で
あり、したがってそのコンデンサとして有極性コン、デ
ンサを用りることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は先行技術の電気回路図、@2図H@1図に示さ
れた先行技術の動作を説明するための波形図、第3回灯
本発明の一実施例の電気回路図、184図に@3図に示
された実施例の動作を説明するための波形図、第5図に
本発明の他の実施例の電気回路図、第6図は@5図に示
された実施例の動作を説明するための波形図、第7図に
本発明のさらに他の実施例の電気回路図、第8図は第7
図に示された実施例の動作を説明するための波形図、@
9図に本発明の他の実施例の電気回路図、lK10図に
wJ1図に示された実施例の動作を説明するための波形
図である。 l・・・演算増幅回路、2・・・反転入力端子、3・・
・非反転入力端子、4・・・出力端子、6・・・クラン
プ回路、8.10.12・・・分圧回路、R1−R8・
・・抵抗、D・・・ツェナダイオード、C2・・・コン
デンサ代理人   弁理士 西教圭一部 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill演算増幅器の反転入力端子にコンデンサの一方の
    端子を接続し、非反転入力を予め定める電位に保ち、演
    算増幅器の出力端子からの信号をクランプ回路に与え、
    クランプ回路に、コンデンサの端子間電位が一方向性と
    なるように演算増幅器の出力−子からの信号を飽和させ
    てコンデンサの、他方の端子に与えることを#黴とする
    積分回路。 (2)演算増幅器の反転入力−子にコンデンサの一方の
    端子を接続し、非反転入力端子を予め定める電位に保ち
    、演算増幅器の出力端子からの信号を分圧回路に与え、
    分圧回路に、コンデンサの唱子闇鶏圧が一方向性となる
    ように演算増幅器の出力端子からの信号を分圧してコン
    デンサの他方の端子に与えることを特徴とする積分回路
JP10215381A 1981-06-29 1981-06-29 積分回路 Granted JPS582979A (ja)

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JPS611793B2 JPS611793B2 (ja) 1986-01-20

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