JPS6051285B2 - 三角波信号成形回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三角波信号成形回路に係り、出力信号の平均電
圧を検出してこれによつてコンデンサの充、放電期間を
制御し、電圧レベルの安定した三角波信号を得る回路を
提供することを目的とする。

第１図は従来のΞ角波信号成形回路の一例の回路図を示
す。

同図において、入力端子１よりの矩形波信号のＨレベル
期間に充電回路２を介して電流Ｉｃを流してコンデンサ
Ｃｌを充電し、矩形波信号のＬレベル期間にインバータ
３の出力によつてオン状態となる放電回路４を介してコ
ンデンサＣｌの放電電流Ｉｄを流し、出力端子５より第
２図或いは第３図に示す如き三角波信号をとり出す。こ
の場合、Ξ角波信号を安定にとり出すためには（充電電
流Ｉｃ）×（充電期間Ｔｌ）即ち充電電荷量と（放電電
流Ｉｄ）×（放電期間Ｔ２）即ち放電電荷量とが等しい
ことが必要であるが、充電回路や放電回路を構成する素
子のばらつき及びその温度特性のばらつき等により実際
には上記２つの電荷量を等しくすることは困難である。
このため、従来の回路においては充電電荷量より大（小
）の場合、コンデンサＣｌの電圧は充、放電動作の度に
徐々に増加（減少）し、これにより出力Ξ角波信号の先
端が電源電圧或いはアース電位にてクリップされてしま
い、正確な波形を得ることができなＪい欠点があつた。
本発明は上記欠点を除去したものてあり、第４図以下と
共にそ一実施例について説明する。

第４図は本発明になるΞ角波信号成形回路の一実施例の
回路図を示す。同図において、トランジクスタＱ、、Ｑ
、及び定電流源６にて差動増幅器が構成されており、ト
ランジスタＱ１のベースはコンデンサＣｏを介して入力
端子 に接続されている一方、抵扮只、、Ｒ２に接続さ
れて電源８の電圧を抵拍只，，Ｒ２にて分圧された電圧
が印加されている。トランジスタＱｌ，Ｑ２のコレクタ
は抵抗Ｒ３，Ｒ４、ダイオードＤ１トランジスタＱ３よ
りなるカレントミラー回路に接続されており、トランジ
スタＱ２のコレクタは出力端子９及びコンデンサＣ３、
抵拍只，，Ｒ６に接続されており、抵払只，，Ｒ８の接
続点はコンデンサＣ４及びトランジスタＱ２のベースに
接続されている。同図において、入力端子７よりの第５
図Ａに示す如き鋸歯状波信号はコンデンサＣ２を介して
トランジスタＱ１に供給され、トランジスタＱ１のベー
スには電源８の電圧を抵ｔ／ＬＲｌ，Ｒ２にて分圧した
電圧即ち鋸歯状波信号の平均電圧が印加される。

ここで差動増幅器を構成するトランジスタＱ２のベース
に接続されているコンデンサＣ４の両端子間電圧を閾値
電圧■１とすると、鋸歯状波信号が電圧Ｖ１を越える期
間ｔ１の時トランジスタＱｌ，ｑが導通状態、トランジ
スタＱ２が非導通状態となり、ダイオードＤの順方向電
圧とトランジスタｑのエミッタ・ベース間の順方向電圧
とを等しく選定した楊合トランジスタＱ１のコレクタ電
流とトランジスタＱ３のコレクタ電流との比は抵抗Ｒ３
抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値との比Ｒ３／Ｒ４となり、定
電流源６の電流値をちとすると、トランジスタＱ３を介
してコンデンサＣ３に供給される充電電流の値は、略ち
・Ｒ３／Ｒ４となる。一方、入力端子７よりの鋸歯状波
信号が閾値電圧Ｖ１を越えない期間しの時、トランジス
タＱ２が導通状態、トランジスタＱｌ，Ｑ３が非導通状
態となり、トランジスタＱ２を介して放電される放電電
．流の値は略ちとなる。

以上の如く、閾値電圧■１に対応した間Ｔｌ，ｔ２毎に
コンデンサＣ３が充、放電され、これにより、出力端子
９より第５図Ｂに示す如き三角波信号がとり出される。
端子９よりとり出される信号の電圧は抵抗！Ｒ５，Ｒ６
にて分圧された後コンデンサＣ４に印加されて平滑され
、コンデンサＣ４には三角波信号の平均電圧Ｖ２に比例
した電圧が発生する。

ここで、温度特性等によつて三角波信号の平均電圧■２
が変動した場合を考えてみるに、電圧Ｖ２が増４加（減
少）した場合にはコンデンサＣ４の両端子間電圧が増加
（減少）し、即ち第５図Ａにおける閾値電圧Ｖ１が増加
（減少）し、これにより、トランジスタＱ１の導通期間
ｔ１が減少（増加）して充電電荷が減少（増加）する一
方、トランジスタＱ２の導通期間Ｔ２が増加（減少）し
て放電電荷が増加（減少）し、結果的に、三角波信号の
平均電圧レベルを下げる（上げる）方向に動作仁て平均
電圧Ｖ２を一定にする。従つて、コンデンサＣ３の充電
電荷量即ちＩ。−Ｒ３／Ｒ４・ｔ１と放電電荷量即ちち
・Ｔ２とは等しくなり、温度特性等の変動があつても従
来回路のようにコンデンサの電圧がコンデンサの充、放
電の度に徐々に増加（減少）して三角波信号の先端がク
リップされる如き不都合を生じることはなく、正確な波
形を得ることができる。又、コンデンサＣ３の充電電流
１。

−Ｒ３／Ｒ４と放電電流ちとの比（充電電流）／（放電
電流）は抵・抗Ｒ３とＲ４との比Ｒ３／Ｒ４に等しく、
かつ、コンデンサＣ，の放電期陣２と充電期間ｔ１との
比Ｔ２／ちに等しく、従つて、期間Ｔｌ，ｔ２は抵抗Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値を任意に選定することによつて自由に
設定し得、任意の傾きを有する三角波信号を得ることが
”できる。例えば、第６図Ａに示す如き期Ｗ１″，Ｔ２
″とが等しい三角波信号を入力とし、抵抗Ｒ３，Ｒ４の
抵抗値を等しく選定すると、第６図Ｂに示す如く入力信
号の位相を９０るシフトされた三角波信号を得ることが
できる。この楊合、抵抗Ｒ３或いはＲ４を可変抵抗器に
て構成してこれを調整すれば出力三角波信号の傾きを任
意に可変し得る。なお、第４図中、コンデンサＣ３の充
、放電電流の一部は抵１１１／ＬＲ５，Ｒ６、コンデン
サＣ４にロス電流として流れるが、抵抗Ｒ５，Ｒ６のイ
ンピーダンスをコンデンサＣ３のインピーダンスに比し
て十分大に選定すれば上記ロス電流を無視し得、又、端
子９をベース入力とするエミッタフォロワのトランジス
タを設け、そのエミッタに抵抗Ｒ５，Ｒ６、コンデンサ
Ｃ４による回路を接続すれば、上記ロス電流を更に小に
し得る。又、端子７の入力信号は上記実施例の如き鋸歯
状波信号に限定されることはなく、第６図Ａに示す如き
三角波信号の他、正弦波信号、矩形波信号いずれのもの
でもよい。

更に抵拍只３，Ｒ４、ダイオードＤ１トランジスタＯに
よる回路は、必ずしも間ｔ１において動作するカレント
ミラー回路でなくてもよく、第７図に示す如く、電流ち
より小なる電流を流す定電流回路でもよい。

この場合、期間ちにおいてトランジスタＱ２の導通によ
りコンデンサＣ３の放電電流１。を流すように構成して
三角波出力の平均電圧を一定にせしめる。上述の如く、
本発明になる三角波信号成形回路は、コンデンサに生じ
る三角波信号の平均電圧を検出し、該平均電圧のレベル
を閾値レベルとしコンデンサの充電期間と放電期間との
比を変化させることにより該平均電圧を一定に制御する
構成としたため、コンデンの充電電荷量と放電電荷量と
を等しくし得、温度特性等の変動があつても従来回路の
ようにコンデンサの電圧が充、放電の度に徐々に増加（
減少）して三角波信号の先端がクリップされる如き不都
合を生じることはなく、正確な波形を得ることができる
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の三角波信号成形回路の一例の回路図、第
２図及び第３図は一般の三角波信号の各例の波形図、第
４図は本発明回路の一実施例の回路図、第５図Ａ，Ｂは
第４図に示す回路の動作説明用信号波形図、第６図Ａ，
Ｂは夫々第４図に示す回路の他の入力信号の波形図及び
該入力信号によつて得られる三角波信号の波形図、第７
図は本発明回路の他の実施例の回路図てある。 ６・・・・・定電流源、７・・・・・・入力端子、８・
・・・・・電源、９・・・・・・出力端子、Ｑ１〜ｑ・
・・・・・トランジスタ、Ｃ２〜Ｃ４・・・・・コンデ
ンサ、Ｒ１〜Ｒ６・・・・・・抵抗、Ｄ・・・・・・ダ
イオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単調に増加と減少とを繰返す周期信号の閾値レベル
   に対する大小に応じてコンデンサに充電、放電を繰返さ
   せて三角波信号を得る三角波信号成形回路において、上
   記コンデンサに生じる三角波信号の平均電圧を検出し、
   該平均電圧のレベルを上記閾値レベルとして上記コンデ
   ンサの充電期間と放電期間との比を変化させることによ
   り該平均電圧を一定に制御するよう構成したことを特徴
   とする三角波信号成形回路。 ２ 単調に増加と減少を繰返す周期信号を入力として印
   加された所定閾値レベルに対応して導通、非導通を繰返
   す差動増幅器と、該差動増幅器の出力端子に接続され該
   差動増幅器の導通、非導通の繰返しに応じて充電、放電
   を繰返して三角波信号を出力するコンデンサと、該差動
   増幅器と該コンデンサとの間に接続され該三角波信号の
   平均電圧を検出して該差動増幅器に負帰還させ該閾値レ
   ベルを増、減させて該平均電圧を一定に制御する回路と
   よりなることを特徴とする三角波信号成形回路。