JPS5966219A - Ｖ−ｆコンバ−タ - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、簡易な構成でＩＣ化しても広面積を必要と
せず低価格なＶ−Ｆコンバータに関する。

（背景技術） 第１図は従来のＶ−Ｆ：、１ンバータの一例である（ト
ランジスタ技術、１９８１．８月号、Ｉ）２７３）。同
図に示すＶ−Ｆコンバータは精度が高く、電源や温度の
変動に対して安定な回路であるが、オペアンプやタイマ
回路、トランジスタ、その他の素子を必要とし、ＩＣ化
が困難である。また、ＩＣ化されｒ、：、　Ｖ　−Ｆ’
コンバータも提供されているが、回路構成は第１図に示
す回路構成よりも複雑である。

一方、ｆ、ｔ１度はあまり必要としないが、より簡易な
回路でＩＣ化されたものより小さな面積で構成できる低
価格な■−Ｆコンバータが要求されていた。

（発明の目的） この発明は、入力電圧に比例した電流を流す定電流回路
をＭＯＳトランジスタと抵抗で構成した簡便な手段でＶ
−Ｆコンバータを構成することを特徴とし、その目的は
ＩＣ化可能な低価格Ｖ−Ｆコンバータを提供することに
ある。より具体的処は一マイクロコ、ンピュータのよう
なＬＳＩの一部□分として内蔵する。　Ｖ　、、１．、
　Ｆコンバータを小さ（よ専、有面積で実現□するこμ
にある。　　　　□　　□１・−、□（発明の構成及び
作用つ 以下、この発明を図面−基、づ、？・て説明１“る。

第２図はこの発明の第１の実施例であって、１は電圧入
力端子で、ＰチャネルトランジスタＰのゲートに接続さ
れている。Ｐチャネルトランジスタのソースは、抵抗Ｒ
，を介してシュミットトリガインバータＳの出力及びイ
ンバータＩの入力に接続されている。Ｐチャネル・トラ
ンジスタのドレインは、コンデンサＣと抵抗Ｒ２とシュ
ミットトリガインバータＳの入力に接続されている。コ
ンデンサＣの他方の端子はアースに、抵抗Ｊ（２の他方
の端子はＮチャネルトランジスタＮのドレインに、各々
接続されている。インバータ■の出力はＮチャネルトラ
ンジスタのドレインに、Ｎチャネルトランジスタのソー
スはアースに、各々接続されている。

第３図は第１図の回路の動作を説明するための・タイム
チャートであり、同図（ａｌは第１図の参照番号′：？
点１おり信号波形・（″）は参照番号３′：′点にお０
゛る信号波形を示している。

′重下、第２図の回路動作について第３図を−、いて説
明する。抵抗Ｒ２及びＰチャネルトランジスタから成る
回路は、シーミツトトリガインバータＳの出力が５Ｖの
時に動作し、抵抗■（、による負帰還のため入力電圧に
比例した電流が流れる定電流回路を構成する。従って、
コンデンサＣを定電流で充電するため、シュミットトリ
ガインバータＳの入力波形は第３図（ａ）に示すように
、直線的に上昇する。Ｔ１はこの期間を示す。この電圧
がシュミツｊ−トリガインバータＳのスレッショルド電
圧Ｖ籟に達すると、シュミットトリガインバータＳの出
力が反転し、第３図（］〕）のようにＯｖとなるので、
Ｐチャネルトランジスタの動作は停止し、インバータエ
の出力が５ＶとなってＮチャネルトランジスタがオンに
なり、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣの時定数でコンデンサ
Ｃの電荷が放電する。Ｔ２ばこの期間を示す。シュミッ
トトリガインバータＳの入力電圧がスレッショルド電圧
ｖ、Ｌに達すると、再びシュミットトリガインバータＳ
の出力が反転して５ｖとなるので、Ｎチャネルトラレジ
スタがオフ、Ｐチャネルトランジスタが動作状態となっ
てコンデンサＣの充電を再開する。以後、同様な繰り返
しとなる。Ｔ１の期間、入力電圧に比例した電流でコン
デンサＣを充電し、Ｔ２が一定なので、発振周波数Ｆは
入力電圧に比例する。すなわち、第２図の構成で、Ｖ−
Ｆ変換が可能である。

第４図は、この発明の第２の実施例であって、第２図の
回路においてＰチャネルトラレジスタのドレインとコン
デンサＣとの間にＮチャネルトランジスタ４を追加し、
電流のオン・オフ制御を行なうもので、定電流回路の電
源電圧を安定化電源（ＶＲ，Ｆ）に接続して、発振周波
数の安定化を図る場合の回路である。

第５図はこの発明の第３の実施例であって、パルス発振
器への応用例であり、Ｐチャネルトラレジスタ５を追加
してＰチャネルトランジスタＰのバイアスを固定化した
ものである。抵抗Ｒ，は周波数の微調整に用いる。

なお、上記実施例ではＰチャネルトランジスタによる定
電流回路を用いて説明したが、Ｎチャネルトランジスタ
によっても同じ構成可能であり、更に、Ｐ　、　Ｎ′両
）ランジスタによってコンデンサの充放電２定電流で行
なうことも可能である。また、バイポーラトランジスタ
によっても同様な機能を実現できることは言うまでもな
い。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、以下の効果を
得ることができる。

（ａ）　　構成が非常に単純であり、ＩＣ化してイ）大
きな面積を必要とせず、低価格である（このような回路
は、本来積分速度を問題としないような用途に適し′Ｃ
いする）。

（ｂ）動作原理上、コンデンサの電圧波形が電源電圧板
ヒあるいは０■以下になることがないので、ラッチｒツ
ブや誤動作を起すことがない。

（ｃｌ　　定電流で充電するので、単純なＣＢの充放電
に比較して１（、Ｃの値を小さくできる。

（ｄ）更に、第５図に示したように、Ｐチャネルトラン
ジスタを適当にバイアスすることにより、数１０１（Ω
の抵抗でＩＣ化困難な数ＭΩに相当する電流を設定する
ことができ、抵抗の占める面積を減少することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＶ−Ｆコンバータの回路図、第２図はこ
の発明によるＶ−士゛コンバータの第１実施例の回路図
、第３図は第２図の回路の動作を説明するためのタイミ
ング図、第４図はこの発明の第２笑施例の回路図、及び
第５図はこの発明の第３実施例の回路図である。 Ｐ・・・・・・・・・ＰチャネルトランジスタＮ・・・
・・・・・・ＮチャネルトランジスタＳ・・・・・・・
・・シュミットトリガインバータ■・・・・・・・・・
インバータ １’Ｌ、　、　Ｒ２，几、・・・・・・抵抗Ｃ・・・・
・・・・・コンデンサ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端が接地されるコンデンサと、該コンデンサの他端に
   接続され該コンデンサを充電するために定電流で入力電
   圧に比例した電流を流す定電流回路と、該定電流回路と
   前記コンデンサの接続点に一端が接続され前記コンデン
   サの充放電を制御するための手段と、該接続点に入力端
   が接続され出力端は前記定電流回路と前記コンデンサの
   充放電を制御するための手段の各々の他端に接続され、
   前記定電流回路と前記コンデンサの充放電を制御するた
   めの手段のオン・オフを制御するためのシュミットトリ
   ガインバータとを有し、該シュミットトリガインバータ
   の出力端から供給される出力信号の発振周波数は前記定
   電痺回路に供給される入力電圧に比例することを特徴と
   するＶＬＦコンバータ。