JPS60216714A - 電流出力ル−プ断線警報回路 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、電流出力回路の出力電流が流れる出力ループ
の断線を検出して警報出力を発生する電流出力ループ断
線警報回路に関するものである。

（従来技術） 従来プロセス制御の分野などでは各種の現場変換器とし
て電流出力型のものが多く用いられており、その長所の
一つとして出力ループ（電流出力回路の負荷回路）の断
線検出の容易さがあげられている。

電流出力型変換器に用いられている従来の断線警報回路
は、出力ループ内に挿入した抵抗によって生じる電圧降
下をコンパレータなどを用いて比較電圧と比較し、断線
によって出力ループが開路状態となると電圧降下が無く
なるのでこれを検出して警報出力を発生ずるものである
。しかしこの方式の断線警報回路には、前記挿入抵抗な
どによる電圧降下の影響で、正常動作時における負荷抵
抗の太き・さが制限されるという問題点がある。

（発明の目的） 本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、正常動作時、電流出力ループに大きな値の負荷抵抗を
接続できる電流出力ループ断線警報回路を実現すること
を目的としている。

（発明の概要） 本発明の電流出力ループ断線警報回路は、電流出力回路
により出力電流が流れる出力ループの断線を検出して警
報出力を発生する電流出力ループ断線警報回路において
、電流出力回路の出力電流によりそのコレクタ電流が駆
動される第１のトランジスタと２重構造のコレクタを備
え前記第１のトランジスタとそのベース端子同士が接続
する第２のトランジスタとを有するカレントミラー回路
、前記第２のトランジスタの第１のコレクタからの出力
が加わる電流出力端子、前記第２のトランジスタの第２
のコレクタからの出力電流により駆動される警報出力回
路を具備し、前記第２のトランジスタにおいて前記第２
のコレクタ領域はエミッタ領域と対向する前記第１のコ
レクタ領域の外側に設けられることを特徴とする。

（実施例）　特開昭ＧＯ−２１６７１４（２）以下本発
明を図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明に係わる電流出力ループ断線警報回路の
一実施例を示す回路構成図である。１は正電源が接続す
る正電源端子、２は負電源が接続する負電源端子、３は
電圧入力信号Ｖｉが前記端子２との間に加わる入力端子
、４はこの入力端子３にその非反転入力端子が接続する
演算増幅器、Ｑｌはこの演算増幅器４の出力により駆動
される増幅用のＮＰＮＩ−ランジスタ、Ｒ３はその一端
がこのトランジスタＱ１のエミッタ端子および前記演算
増幅器４の反転入力端子に接続しその他端が前記負電源
端子２に接続する抵抗、Ｑ２は前記トランジスタＱ　１
のコレクタ端子にそのコレクタ端子およびベース端子が
接続するラテラルＰＮＰ型の第１のトランジスタ、Ｒ１
はこのトランジスタＱ２のエミッタ端子にその一端が接
続しその他端が前記正電源端子１に接続する抵抗、Ｑ３
は２重構造のコレクタを有し前記トランジスタＱ２のベ
ース端子にそのベース端子が接続するラテラルＰＮＰ型
の第２のトランジスタ、Ｒ２はこのトランジスタＱ３の
エミッタ端子にその一端が接続しその（ｌ！！ｌが前記
正電源端子１に接続する抵抗、６は前記トランジスタＱ
３の第１のコレクタ端子が接続する出力端子、Ｒ４はそ
の一端が前記１〜ランジスタＱ３の第２のコレクタ端子
に接続しその他端が前記負電源端子２に接続する抵抗、
Ｑ４はそのベース端子が前記抵抗Ｒ４の一端に接読しそ
のエミッタ端子が前記負電源端子２に接続する警報出力
用のＮＰＮトランジスタ、７はこのトランジスタＱ４の
コレクタ端子が接続する警報出力端子である。マツチン
グのとれたトランジスタＱ、２．Ｑ３および抵抗Ｒ１，
Ｒ２はカレントミラー回路５を構成し、抵抗Ｒ４および
トランジスタＱ４は警報出力回路１１を構成している。

第２図はラテラルＰ　Ｎ　、Ｐ　ｔ−ランジスタＱ３の
構成を示す構成説明図である。８はエミッタ領域、９は
このエミッタ領域８と対向する第１のコレクタ領域、１
０はこの第１のコレクタ領域９の外側に設けられた第２
のコレクタ領域で前記エミッタ領域８との間に前記第１
のコレクタ領域９を挾むように構成されている。

このような構成の電流出力ループ断線警報回路の動作に
ついて以下説明する。端子３，２間に入力電圧信号Ｖｉ
が加わると、演算増幅器４の出力がトランジスタＱ１を
駆動し、正電源端子１から抵抗Ｒ１，トランジスタＱ２
を介して電流Ｉ　１が流れ、抵抗Ｒ３において電圧降下
Ｖｄ　＝Ｒ３１１を生ずる。平衡状態ではＶｉ　＝Ｖｄ
　＝Ｒ３１１でとなる。

出力ループに断線がなく端子６，２間が閉回路となって
いると、カレントミラー回路５により１１と等しい電流
ＩＯがトランジスタＱ３の第１のコレクタ端子から出力
電流端子６を介して出力ループに流れる。これは第２図
に示すようなダブルコレクタ構成のラテラルＰＮＰｔ−
ランラスタは第１のコレクタ９が動作しているときには
第２のコレクタ１０には電流が流れないからである。し
たがってこの状態では出力電流１０は入力電圧Ｖｉに比
例する。

出力ループに断線が生ずるとトランジスタＱ３の第１の
コレクタは開放状態となるので、電流は第２のコレクタ
（第２図の１０）を流れ、抵抗Ｒ４に電圧降下を生じて
トランジスタＱ４をオンとし面線警報（トランジスタス
イッチ）出力を発生させる。

上記のような構成の電流出力ループ断線警報回路によれ
ば、断線検出′のために出力ループ内において電圧降下
を発生させる必要がないため、端子６．２間に接続する
負荷抵抗を大きくすることができる。

またカレントミラー回路とダブルコレクタ構成のトラン
ジスタを使用することにより、非常に簡単な回路構成で
断線検出ができる。

なお上記の実施例ではＷＩＤＬＥＲ型のカレントミラー
回路を使用したが、これに限犠ずＷＩＬＳＯＮ型のカレ
ントミラー回路やＥ　Ａ　Ｒ’　、Ｌ　Ｙ効果（トラン
ジスタのベース−コレクタ電圧の依存性）を除去した構
成のカレントミラー回路、トランジスタＱ　２．　Ｑ　
３の電流比が異なるカレントミラー回路などを用いるこ
ともできる。

また上記のような構成の電流出力ループ断線警報回路は
集積回路化が容易である。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、正常動作時、電流出
力ループに大きな値の負荷抵抗を接続できる電流出力ル
ープ断線警報回路を簡単な構成で実現することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電流出力ループ断線警報回路の
一実施例を示す回路構成図、第２図は第１図にお【プる
ラテラルＰＮＰトランジスタＱ３の構成を示す構成説明
図である。 ５・・・カレントミラー回路、６・・・電流出力端子、
８・・・エミッタ領域、９・・・第１のコレクタ領域、
１０・・・第２のコレクタ領域、１１・・・警報出力回
路、Ｑ２・・・第１のトランジスタ、Ｑ３・・・第２の
トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電流出力回路により出力電流が流れる出力ループの断線
   を検出して警報出力を発生する電流出力ループ断線警報
   回路において、電流出力回路の出力電流によりそのコレ
   クタ電流が駆動される第１のトランジスタと２重構造の
   コレクタを備え前記第１のトランジスタ仁−そのベース
   端子同士が接続する第２のトランジスタとを有するカレ
   ントミラー回路、前記第２のトランジスタの第１のコレ
   クタからの出力が加わる電流出力端子、前記第２のトラ
   ンジスタの第２のコレクタからの出力電流により駆動さ
   れる警報出力回路を具備し、前記第２のトランジスタに
   おいて前記第２のコレクタ領域はエミッタ領域と対向す
   る前記第１のコレクタ領域の外側に設けられることを特
   徴とする電流出力ループ断線警報回路。