JPS5956169A - 交流・直流変換回路 - Google Patents

交流・直流変換回路

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JPS5956169A
JPS5956169A JP16621482A JP16621482A JPS5956169A JP S5956169 A JPS5956169 A JP S5956169A JP 16621482 A JP16621482 A JP 16621482A JP 16621482 A JP16621482 A JP 16621482A JP S5956169 A JPS5956169 A JP S5956169A
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JP
Japan
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transistor
capacitor
resistor
voltage
trq3
Prior art date
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Application number
JP16621482A
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English (en)
Inventor
Katsumi Nagano
克己 長野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5956169A publication Critical patent/JPS5956169A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/22Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of AC into DC

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、交流信号の振幅レベルを検出するために交
流信号を直流信号に変換する交流・直流変換回路に関す
る。
〔発明の技術的背景〕
従来、交流信号の振幅レベルを検出するためのピークホ
ールド回路として、第1図に示すように構成された回路
が使用されている。すなわち、電源十VCCと−VE[
との間にトランジスタQ、および定電流源■1が直列接
続されるとともに、この直列回路と並列にトランジスタ
Q2゜定W、流源I2が直列接続される。上装置トラン
ジスタQ1は、非反転入力端(−1−1ζこ交流信号V
inが供給され反転入力端(→にトランジスタQ2のエ
ミッタ側軍圧が供給される電算増幅器11の出力によっ
て導通制御され、トランジスタQ2はトランジスタQ、
のエミッタ電流で導通制御されそ。また、トランジスタ
Q2のベースと接地・点間にコンデンサCIが接続され
、トランジスタQ、のオンあるいはオフ状態によって充
電。
放電制御される。そして、トランジスタQ、と定市流源
工、との接続点から直流出力信号voutを得る。
上記のような構成において、第2図の波形図を参照して
動作を訝明する。入力信号Vinは破線で示す正弦波で
、今、この入力信号Vinのレベルが正であるとすると
、演算増幅器11の反転入力端(ハ)に供給される電位
はロー(”L”)レベル(初期状態ではO”レベル)で
あるので、この演算増幅器11の出力はハイ(’H”)
レベルとなる。従って、トランジスタQ1は導通状態と
なり、コンデンサCr&こ電荷が充電されるとともに、
トランジスタQ2が導通状態となるので出力信号V6u
tは人力信号Vinと同じ波形となる。入力信号Vin
のレベルが低下すると、トランジスタQ、はカットオフ
するが、トランジスタQ2はコンデンサC8に蓄えられ
た電荷によつゝ・で導通状態を維持する。上記コンデン
サC1の電荷は定電流源工、を介して徐々に放電される
ので、トランジスタQ2の導通抵抗が高くなり出力信号
Voutのレベルはゆっくりと低下する。
次に入力信号Vinのレベルが出力信号VO1ltのレ
ベルを越えると、再びトランジスタQl+Q2がオン状
態となり、出力信号VOutのレベルは入力信号Vin
と同じレベルとなる。
上述した動作を111次繰り返すこと(こより交流信号
を整流し、得られた直流の電圧を【則定することにより
交流信号の振幅レベルを察知する。
〔背景技術の問題点〕
しかし、上記のような構成では、花2図の波形図に示し
たように、出力信号VOU’rのレベル変動が大きく変
換効率が低い。変換効率を高めようとすると大きな容量
のコンデンサを必要とし、回路を構成する素子数も比較
的多いため集積化した場合パターン11ili45ft
が大きくなる欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情(こ鑑みて4イされたもの
で、その目的とするところは、出力レベルの変動が少な
く変換効率も高いうえ素子数も比較的少なく、集積化に
おいてパターン面積を小さくできる交流・直流変換回路
を提供することである。
〔発明の概賛〕
すなわち、この発明においては、第1の電位供給源と第
2の電位供給源との間に第1抵抗。
トランジスタ、15よび第2抵仇から成る直列回路を設
けるとともに演算増幅器を設け、このび算増幅器の非反
転入力端を入力端子に接続して交流信号を供給し、反転
入力端をトランジスタと第2抵抗との接続点に接続し、
その出力端をトランジスタのベースに接続して導通制御
する。
そして、上記第1抵抗とトランジスタとの接続点と接地
点との間にコンデンサを接続し、この第1抵抗とトラン
ジスタとの接続点から交流入力信号の振幅に比例した直
流出力信号を得るようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第3図はその構成を示すもので、第1電位供給源
+VCCと第2電位供給源N’Rnとの間に、第1砥抗
R1,トランジスタQ、および第2抵抗R2を直列接続
するとともに、演算増幅器12を設け、その非反転入力
端(ト)を入力端子I3に、反転入力端(→をトランジ
スタQ3と抵抗R2との接続点に、出方端をトランジス
タQ8のベースにそれぞれ接続する。
また、抵抗R,とトランジスタ。3との接続点と第3電
位供給沖(接地点)との間をこコンデンサC2を接続し
、この抵抗R1とトランジスタQ3との接続点を出方端
子14に接続して成る。
図ζこおいて、演算増幅器12とトランジスタQ8とは
電圧フォロワ回路を構成しているので、トランジスタQ
、のエミッタ側の電圧は入力電圧vinに等しくなる。
従って、出方端子lこコンデンサC2が接続されていな
い場合lこは、出カ1言号VOutは入力信号Vinの
全波整流波形となる。
上記のような構成において、河4図(a)〜(C)の波
形図を参照して動作を説明する。(aj図は入ヵ端子1
3に供給される交流信号Vinの波形図、(b)図は出
力端子14から出力される直流信号VOutの波形図で
ある。今、入力電圧が正の半周期において、交流入力信
号Vinのレベルが上昇して行くとトランジスタQ8は
飽和状態となり、入力信号Vinと出力信号Voutと
の関係は下式(1)%式% ) ここでVCF、 satはトランS)ヌタQ3の飽和電
圧である。この区間V、lこおいては、出力端子14か
ら入力信号Vinと同じ電位の信号Voutが得られ、
コンデンサC8はトランジスタQsのベース、コ1/ク
タの接合ダイオードを介して充電される。
次に、入力信号vinが立ち下がると、コンデンサC2
に蓄えられた電荷はトランジスタQ s v抵抗R2を
介して徐々に放電され、出力電圧Voutは次第に低く
(区間vt)なる。
さらに入力信号vinが低下すると、抵抗R8を流れる
電流が小さくなる。つまり、トランジスタQ、のコレク
タ電流が小さくなるので、コンデンサC6は抵抗R1を
介して電源+VCCの電位で充電される。この区間V3
の充電は区間■1の時のように急激なものではないので
出力信号votrtはゆるやかな上昇をする。
次に、入力信号vinの電位が接地レベルに向かって上
昇を始めると、抵抗R1+ R2を流れる電流がほぼ等
しくなり、コンデンサC2の放電々流が小さくなってこ
のコンデンサC2に蓄積された電荷が徐々に放電される
ので出力信号Vou tはゆるやかに下降(区間V4 
 )する。
上述したように、入力信号vinの正の半周期でコンデ
ンサC2は急激に光電され、弁の半周期ではゆっくりと
充電されるので、コンデンサC7の容量を比較的大きく
設定すれは第4図(C)に示すように、出力信号VOu
tは入力信号Vinの正弦波の最大樵幅値にほぼ等しい
@流電圧となる。
このような構成(こよれば、出力電圧の変動が小さく高
い変換効率が得られるとともに素子tダも少なくできる
ので、集積化においてパターン面積を縮小できる。なお
、出力電圧の変動を小さくするためにはコンデンサCの
容量を大きく設定する必要があるが、従来の回路はど大
きなものは必要なく、同じ容量であれば出力電圧の変動
をより小さくできる。
この発明(こよる交流・直流変換回路の動作を確認する
ために、第3図の回路における電源電圧子Vcc = 
15 V、 −VBB = −15V、抵抗R1=ll
j2=l OKQ、コンデンサC2=0.68μFとし
、トランジスタQ3として2SC372゜演算増幅器1
2に東芝社TA75559Pを用いて入力端子13に周
波数10KHzの交流信号を供給して実験を行なった。
入力電圧vinを実効値でo、 i v〜3.OVに変
化させたところ、下表−1に示すような実験値が得られ
た。表−1において振幅(ピーク電圧)は実効値の1倍
である。
表  −1 上記表−1においては出力電圧の測定値と振幅との差を
誤差として求めてあり、入力電圧が小さい時にはトラン
ジスタQ3の飽和電圧VCEsatによる誤差があるが
、入力電圧が0.5 V以上になるときわめて高い精度
が得られる。第5図に前記衣−1の入力信号vinの振
幅と出力信号VOutとの関係を図示する。
第6図は、この発明による交流・直流変換回路を演算増
幅器の交流利得検出回路ζこ応用したものである。図に
おいて、15は信号源、16は直列接続された抵抗R3
、コンデンサC3および抵抗R4から成る減衰器、17
は被測定用の演算増幅器、R,、R,は演算増幅器17
の出力の変動を小さくするための抵抗、18はコンデン
サC4+抵抗R1から成り演算増幅器17のオフセット
を打ち消すための結合回路、19はこの発明による交流
・直流変換回路である。
以下、信号源15の電圧をVA(VA:ビーク電圧)、
減衰器16の減衰率を1t<イさR4/(R3+R4)
)、被演算増幅器17の交流利得をAV、直流出力電圧
をVBとして動作を説明する。まず、信号源15の出力
する交流信号を減衰器16に供給してレベルを4に下げ
る。
この減衰した信号を非反転形帰還回路構成にした演算増
幅器17に供給して増幅する。次に演算増幅器17の出
力を結合回路18に供給してオフセット誤差を打ち消し
た後、交流・直流変換回路19で交流・直流変換し、演
算増幅器17の出力の振幅レベルを検出してVBを得る
演算増幅器17の利得AMは、信号源15の電圧7人、
減垂率イ、−直流出力電圧VBより、下式(2)に示す
ような関係として求められる。
−1°VB       ・・・・・・・・・・・・・
・(21v 7A− 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、出力レベルの変
動が少なく変換効率も高いうえ素子数も比較的少ないす
ぐれた交流・直流変換回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のピークホールド回路を示す図、第2図は
上記第1図の回路の入出力波形図、第3図はこの発明の
一実施例に係る交流・直流変換回路を示す構成図、第4
図(a)〜(C)はそれぞれ上記第3図の回路の入出力
波形図、第5図は上記第3図の回路の入力車圧の振幅と
出力′電圧との特性を示す図、第6図はこの発明による
交流。 直流発換・回路を演算増幅器の交流利得迎1定回路に使
用した回路を示す図である。 ++Vcc・・・第1電位供給源、−V[−・・第2電
位供給源、R1・・・第1抵抗、Qs・・・トランジス
タ、Rt・・・第2抵抗、12・・・演算増幅器、C2
・・・コンデンサ、yin・−・交流信号、Vout・
・・直流出力信号。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 詩閏1.− 第4 “°°1 電 を 電 (C)万 荷量t□ 財開t −

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1電位供給源と第2電位供給源との間に直列接
    続された第1抵抗、トランジスタおよび第2抵抗から成
    る直列回路と、非反転入力端に交流信号が供給されると
    ともに反転入力端に上記トランジスタと第゛2抵抗との
    接続点の電位が供給されその出力で上記トランジスタを
    導通制御する演算増幅器と、上記第1抵抗とトランジス
    タとの接続点と第3電位供給のとの間に接続されるコン
    デンサとを具備し、上記第1抵抗とトランジスタとの接
    続点から上記演算増幅器の反転入力端に供給される入力
    信号の振幅に比例した直流出力信号を得るように構成し
    たことを特徴とする交流・直流変換回路。
  2. (2)前記第3電位供給源の電位は、第1電位供給源の
    電位と第2亀位供給源の電位との間のレベルであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の交流・直流変
    換回路。
JP16621482A 1982-09-24 1982-09-24 交流・直流変換回路 Pending JPS5956169A (ja)

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JP16621482A JPS5956169A (ja) 1982-09-24 1982-09-24 交流・直流変換回路

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JPS5956169A true JPS5956169A (ja) 1984-03-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114966218A (zh) * 2022-02-23 2022-08-30 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种变电站接地网的接地电阻检测装置及方法

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CN114966218A (zh) * 2022-02-23 2022-08-30 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种变电站接地网的接地电阻检测装置及方法

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