JPS6359010A - リミツタ - Google Patents
リミツタInfo
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- JPS6359010A JPS6359010A JP62204305A JP20430587A JPS6359010A JP S6359010 A JPS6359010 A JP S6359010A JP 62204305 A JP62204305 A JP 62204305A JP 20430587 A JP20430587 A JP 20430587A JP S6359010 A JPS6359010 A JP S6359010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- limiter
- input signal
- level
- coupled
- signal
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、一般に信号処理回路、特にリミッ夕に関す
るものである。
るものである。
[従来の技術とその問題点]
大抵の制御装置は、制御装置によって作動される出力装
置の危険な動作と破滅的な動作との少なくとも一方を防
止するためのリミッタを利用する。
置の危険な動作と破滅的な動作との少なくとも一方を防
止するためのリミッタを利用する。
例えば、ブーラント (B urandt)他の米国特
許第4.487,109号明細書には、抑制装置間また
は限界間で転置できる回転耕盤または動揺体を有する水
圧動カニニットのための制御装置が開示されている。こ
の装置では、動揺体と抑制装置の破滅的な接触を防止す
ることが望ましい。この状態は、“機械的飽和パと呼ば
れ、制御装置の回路に電気的飽和を導入することによっ
て避けられ得る。これが達成され得る1つの方法は、制
御装置への入力であるコマンド信号の大きさを制限する
リミッタを利用することである。
許第4.487,109号明細書には、抑制装置間また
は限界間で転置できる回転耕盤または動揺体を有する水
圧動カニニットのための制御装置が開示されている。こ
の装置では、動揺体と抑制装置の破滅的な接触を防止す
ることが望ましい。この状態は、“機械的飽和パと呼ば
れ、制御装置の回路に電気的飽和を導入することによっ
て避けられ得る。これが達成され得る1つの方法は、制
御装置への入力であるコマンド信号の大きさを制限する
リミッタを利用することである。
大抵のリミッタは静止型であって、所定の上側飽和(ま
たはカットオフ)点と下側飽和(またはカットオフ)点
との間で線型増幅を行い、出力電圧は入力電圧が上側飽
和(カットオフ)点よりも高い時に第1の所定値に制限
されるが、入力電圧が下側飽和(カットオフ)点よりも
低い時に第2の所定値に制限される。そのようなリミッ
タは、飽和点が不変であるので、出力装置が機械的飽和
を受ける危険が無い時でさえ出力装置を作動する制御信
号を必然的に制限する。これは出力装置の応答時間を不
所望に長引かせることになり、次いで速い応答時間を要
する用途において制御装置全体を不適にするかもしれな
い。
たはカットオフ)点と下側飽和(またはカットオフ)点
との間で線型増幅を行い、出力電圧は入力電圧が上側飽
和(カットオフ)点よりも高い時に第1の所定値に制限
されるが、入力電圧が下側飽和(カットオフ)点よりも
低い時に第2の所定値に制限される。そのようなリミッ
タは、飽和点が不変であるので、出力装置が機械的飽和
を受ける危険が無い時でさえ出力装置を作動する制御信
号を必然的に制限する。これは出力装置の応答時間を不
所望に長引かせることになり、次いで速い応答時間を要
する用途において制御装置全体を不適にするかもしれな
い。
リミッタの上側飽和点と下側飽和点がダイナミックに制
御されるダイナミック・リミッタが考案された。これは
、リミッタへの制御入力としてダイナミックに変化し得
る電源を利用することによって達成される。そのような
リミッタはブーデッ) (13Hudette)の米国
特許第3,999,084号明細書に開示されている。
御されるダイナミック・リミッタが考案された。これは
、リミッタへの制御入力としてダイナミックに変化し得
る電源を利用することによって達成される。そのような
リミッタはブーデッ) (13Hudette)の米国
特許第3,999,084号明細書に開示されている。
しかしながら、ブープツト特許は、リミッタが例えば増
幅器であり得る以外、可変電圧電源の詳しい構成を開示
しない。可変電圧電源によって発生される信号の性質に
ついては全く開示されないし示唆されていないのみなら
ず、そのようなリミッタが使用され得るどんな形式の回
路も開示ないし示唆されていない。
幅器であり得る以外、可変電圧電源の詳しい構成を開示
しない。可変電圧電源によって発生される信号の性質に
ついては全く開示されないし示唆されていないのみなら
ず、そのようなリミッタが使用され得るどんな形式の回
路も開示ないし示唆されていない。
更に、ブープツト特許のリミッタは多数の演算増幅器を
使用し、従って回路構成が比較的複雑である。
使用し、従って回路構成が比較的複雑である。
この発明は、設計が簡単で、しかも静的動作またはダイ
ナミック動作をし得るリミッタを提供することにある。
ナミック動作をし得るリミッタを提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係るリミッタは、唯一の演算増幅器と、この
演算増幅器への入力信号を第1のレベルにクランプして
前記入力信号がそのような第1のレベルを実質的に超え
て上昇できないようにするための第1のクランプ回路と
、前記入力信号を前記第1のレベルよりも小さい第2の
レベルにクランプして前記入力信号が前記第2のレベル
を実質的に超えて下降できないようにするための第2の
クランプ回路とを含む。演算増幅器は、クランプされた
入力信号を受ける入力端子、および前記クランプされた
入力信号の増幅信号である出力信号が発生される出力端
子を含む。
演算増幅器への入力信号を第1のレベルにクランプして
前記入力信号がそのような第1のレベルを実質的に超え
て上昇できないようにするための第1のクランプ回路と
、前記入力信号を前記第1のレベルよりも小さい第2の
レベルにクランプして前記入力信号が前記第2のレベル
を実質的に超えて下降できないようにするための第2の
クランプ回路とを含む。演算増幅器は、クランプされた
入力信号を受ける入力端子、および前記クランプされた
入力信号の増幅信号である出力信号が発生される出力端
子を含む。
第1と第2のクランプ回路の各々は、ダイオード、およ
びこのダイオードに結合されて第1または第2のレベル
を決定するためのバイアス回路を含む。この発明の望ま
しい実施例では、各バイアス回路は、第1と第2のレベ
ルを変えるために手動で調節可能なポテンシオメータを
含む。更に、ダイナミック制限がなされ得るように可変
電圧電源は各ポテンシオメータに結合され得る。伝達関
数を事実上任意所望に制限するように増幅器の利得を調
節するための手段も設けられ得る。
びこのダイオードに結合されて第1または第2のレベル
を決定するためのバイアス回路を含む。この発明の望ま
しい実施例では、各バイアス回路は、第1と第2のレベ
ルを変えるために手動で調節可能なポテンシオメータを
含む。更に、ダイナミック制限がなされ得るように可変
電圧電源は各ポテンシオメータに結合され得る。伝達関
数を事実上任意所望に制限するように増幅器の利得を調
節するための手段も設けられ得る。
[実施例コ
第1図において、この発明に係るリミッタ10は、反転
入力端子−および非反転入力端子子並びに出力端子18
を有する唯一の演算増幅器(すなわちオペ・アンプ)U
lを含む。反転入力端子−は、制限されるべきアナログ
信号を第1の抵抗R1および第2の抵抗R2を通じて受
ける。増幅器入力信号は、抵抗R1とR2の接続点12
に発生される。この接続点12は、増幅器入力信号を第
1、第2のレベルにクランプするそれぞれ第1、第2の
クランプ回路14.16に結合されている。
入力端子−および非反転入力端子子並びに出力端子18
を有する唯一の演算増幅器(すなわちオペ・アンプ)U
lを含む。反転入力端子−は、制限されるべきアナログ
信号を第1の抵抗R1および第2の抵抗R2を通じて受
ける。増幅器入力信号は、抵抗R1とR2の接続点12
に発生される。この接続点12は、増幅器入力信号を第
1、第2のレベルにクランプするそれぞれ第1、第2の
クランプ回路14.16に結合されている。
すなわち、第1のクランプ回#r14は接続点12での
増幅器入力信号が第1のレベルを事実上超えて上昇する
のを防止するが、第2のクランプ回路16は接続点12
に現れる増幅器入力信号が第2のレベルを事実上超えて
下降するのを防止する。
増幅器入力信号が第1のレベルを事実上超えて上昇する
のを防止するが、第2のクランプ回路16は接続点12
に現れる増幅器入力信号が第2のレベルを事実上超えて
下降するのを防止する。
第1のレベルと第2のレベルは実際には互いに反対の極
性であるが、もちろんこうする必要はない。
性であるが、もちろんこうする必要はない。
アナログ信号電圧が変化する場合でさえ、一方のダイオ
ードD1、D2が導通している時には、抵抗R1が増幅
器入力信号電圧を一定にさせる。
ードD1、D2が導通している時には、抵抗R1が増幅
器入力信号電圧を一定にさせる。
演算増幅器U1は、その反転入力端子−に接続点12で
のクランプされた増幅器入力信号を受け、かつクランプ
された入力信号の増幅反転信号である出力をライン18
に発生する。
のクランプされた増幅器入力信号を受け、かつクランプ
された入力信号の増幅反転信号である出力をライン18
に発生する。
第1のクランプ回路14は、接続点12に結合されたダ
イオードD1、およびこのダイオードD1に結合された
第1のバイアス回路20を含む。
イオードD1、およびこのダイオードD1に結合された
第1のバイアス回路20を含む。
この第1のバイアス回路20は、第3の抵抗R3と第4
の抵抗R4の間に結合された第1の手動調節可能なポテ
ンシオメータVRIを含む。第1のバイアス回路20は
、一端がアースされかつ他端が電圧+VREFを発生す
る第1の電源へ制御入力端子30で結合されている。
の抵抗R4の間に結合された第1の手動調節可能なポテ
ンシオメータVRIを含む。第1のバイアス回路20は
、一端がアースされかつ他端が電圧+VREFを発生す
る第1の電源へ制御入力端子30で結合されている。
同様に、第2のクランプ回路16は、接続点12と第2
のバイアス回路22の間に結合されているクランプ用ダ
イオードD2を含む。第2のバイアス回路22は、第5
の抵抗R5と第6の抵抗R6の間に結合された第2の手
動調節可能なポテンシオメータVR2を含む。第2のバ
イアス回路22は、その一端がアースされかつその他端
が電圧−VREFを発生する第2の電源へ制御入力端子
32で結合されている。
のバイアス回路22の間に結合されているクランプ用ダ
イオードD2を含む。第2のバイアス回路22は、第5
の抵抗R5と第6の抵抗R6の間に結合された第2の手
動調節可能なポテンシオメータVR2を含む。第2のバ
イアス回路22は、その一端がアースされかつその他端
が電圧−VREFを発生する第2の電源へ制御入力端子
32で結合されている。
演算増幅器U1の非反転入力端子子は第7の抵抗R7を
介してアースされている。第3のポテンシオメータVR
3は、演算増幅器U1の制御入力端子に結合され、その
オフセットバイアスを調節する。
介してアースされている。第3のポテンシオメータVR
3は、演算増幅器U1の制御入力端子に結合され、その
オフセットバイアスを調節する。
リミッタ10の動作中、接続点12での電圧はポテンシ
オメータVRIのワイノイーに発生した電圧よりも1ダ
イオ一ド電圧降下分だけ高い値に制限される。同様に、
接続点12での電圧はポテンシオメータVR2のワイパ
ーに発生した電圧よりも1ダイオ一ド電圧降下分だけ低
い値に制限される。これら上限と下限の間の電圧に対し
、リミッタ10は線型増幅器として働く。
オメータVRIのワイノイーに発生した電圧よりも1ダ
イオ一ド電圧降下分だけ高い値に制限される。同様に、
接続点12での電圧はポテンシオメータVR2のワイパ
ーに発生した電圧よりも1ダイオ一ド電圧降下分だけ低
い値に制限される。これら上限と下限の間の電圧に対し
、リミッタ10は線型増幅器として働く。
第4のポテンシオメータVR4は、演算増幅器U1の出
力端子18と反転入力端子−の間に結合されている。ポ
テンシオメータVR4のワイパーは手動調節可能であり
、演算増幅器U1によって実施された線型増幅器の利得
を変える。
力端子18と反転入力端子−の間に結合されている。ポ
テンシオメータVR4のワイパーは手動調節可能であり
、演算増幅器U1によって実施された線型増幅器の利得
を変える。
この発明の第1の実施態様では、リミッタ1゜の制御入
力端子30.32へそれぞれ印加される電圧、+XEF
、 ”REFは定電圧電源がら供給される。この場合
、リミッタ1oの第1および第2のカットオフ点または
飽和点はポテンシオメータVRIとVH2を別々に調節
することによって変えることができる。
力端子30.32へそれぞれ印加される電圧、+XEF
、 ”REFは定電圧電源がら供給される。この場合
、リミッタ1oの第1および第2のカットオフ点または
飽和点はポテンシオメータVRIとVH2を別々に調節
することによって変えることができる。
第2図は第1図に示したリミッタ1oによって実現され
得る伝達関数を例示し、ポテンシオメータVRIを手動
調節することによりリミッタ1゜の第1の、すなわち正
の飽和点を変えることができる。例えば、ポテンシオメ
ータVRIの成る設定値では伝達関数が線4oで示した
ようになるが、他の設定値では線42および44で示し
たようになる。もちろん、伝達関数が折れ曲がる点はポ
テンシオメータVRIを調節することにより、無数に変
えられる。
得る伝達関数を例示し、ポテンシオメータVRIを手動
調節することによりリミッタ1゜の第1の、すなわち正
の飽和点を変えることができる。例えば、ポテンシオメ
ータVRIの成る設定値では伝達関数が線4oで示した
ようになるが、他の設定値では線42および44で示し
たようになる。もちろん、伝達関数が折れ曲がる点はポ
テンシオメータVRIを調節することにより、無数に変
えられる。
同様に、ポテンシオメータVR2を調節することにより
伝達関数の負の飽和点を無数に変えることができ、その
3つの例が線5o、52および54で示されている。
伝達関数の負の飽和点を無数に変えることができ、その
3つの例が線5o、52および54で示されている。
ポテンシオメータVRIとVH2を個別に調節できるの
で、伝達関数は原点を中心に対称的である必要はない。
で、伝達関数は原点を中心に対称的である必要はない。
すなわち、上限電圧と下限電圧は絶対値が等しくなくて
も良い。
も良い。
第2図において、演算増幅器U1は利得1の増幅器とし
て作動され、従ってリミッタ1oの線型増幅範囲のカー
ブの傾斜は45°に等しいとじよう。増幅利得、従って
伝達間数のこの部分の傾斜はポテンシオメータVR4を
調節することによって変えられる。この特徴は、上限電
圧と下限電圧を個別に変える能力と共に、任意所望のリ
ミッタ伝達関数が実際に得られるという利点を提供する
。
て作動され、従ってリミッタ1oの線型増幅範囲のカー
ブの傾斜は45°に等しいとじよう。増幅利得、従って
伝達間数のこの部分の傾斜はポテンシオメータVR4を
調節することによって変えられる。この特徴は、上限電
圧と下限電圧を個別に変える能力と共に、任意所望のリ
ミッタ伝達関数が実際に得られるという利点を提供する
。
この発明の第2の実施態様では、電圧子■REFと−V
REFは可変でありかつダイナミック制限が得られるよ
うに電圧を調節するリミッタ制御回路(図示しない)に
よって供給される。この場合には、所望の制限量だけが
特定用途に対して果たされるように飽和点またはカット
オフ点はリミッタ10の動作中ダイナミック制御される
。その際、所望範囲のカットオフ点が得られるように、
リミッタ動作前にポテンシオメータVRIおよびVH2
は調節され得る。
REFは可変でありかつダイナミック制限が得られるよ
うに電圧を調節するリミッタ制御回路(図示しない)に
よって供給される。この場合には、所望の制限量だけが
特定用途に対して果たされるように飽和点またはカット
オフ点はリミッタ10の動作中ダイナミック制御される
。その際、所望範囲のカットオフ点が得られるように、
リミッタ動作前にポテンシオメータVRIおよびVH2
は調節され得る。
このリミッタは、アナログ信号を制限することが所望さ
れる種々の状態に利用され得る。例えば、このリミッタ
は、 特願昭62− 号明
細書に開示されているサーボループ制御回路に利用され
得る。
れる種々の状態に利用され得る。例えば、このリミッタ
は、 特願昭62− 号明
細書に開示されているサーボループ制御回路に利用され
得る。
一12=
上述した明細書に記載されているように、リミッタはサ
ーボループ制御装置へのコマンド信号を制限するのに使
用されることができ、サーボループ制御装置は水圧動カ
ニニットの回転耕盤または動揺体を制御してこの動揺体
と機械的抑制装置の破滅的な接触を防止する。リミッタ
制御回路は、動カニニットおよびこれによって駆動され
る負荷の種々の運転状態を検知する1個以上の位置検知
トランスジューサや速度検知トランスジューサからの入
力に応答し、リミッタ10の制御入力端子30.32へ
印加された電圧子■。EF、−■。。2をダイナミック
変調する。
ーボループ制御装置へのコマンド信号を制限するのに使
用されることができ、サーボループ制御装置は水圧動カ
ニニットの回転耕盤または動揺体を制御してこの動揺体
と機械的抑制装置の破滅的な接触を防止する。リミッタ
制御回路は、動カニニットおよびこれによって駆動され
る負荷の種々の運転状態を検知する1個以上の位置検知
トランスジューサや速度検知トランスジューサからの入
力に応答し、リミッタ10の制御入力端子30.32へ
印加された電圧子■。EF、−■。。2をダイナミック
変調する。
サーボループ制御装置の動作についての別な説明は上述
した明細書に記載されている。
した明細書に記載されている。
[発明の効果]
この発明は、唯一の演算増幅器を利用して無数のリミッ
タ伝達関数のどれも実現できる。従って、このリミッタ
は設計が簡単で、安価でありかつ広範囲の用途に使用で
きる。
タ伝達関数のどれも実現できる。従って、このリミッタ
は設計が簡単で、安価でありかつ広範囲の用途に使用で
きる。
第1図はこの発明のリミッタの回路図、そして第2図は
第1図に例示したリミッタで得られる種々の伝達関数を
示すグラフ図である。 10:リミッタ、12:接続点、14:第1のクランプ
回路、16:第2のクランプ回路、DlとD2:ダイオ
ード、20と22:バイアス回路、VRI〜VR4:ポ
テンシオメータ、Ul:演算増幅器、18:出力端子で
ある。
第1図に例示したリミッタで得られる種々の伝達関数を
示すグラフ図である。 10:リミッタ、12:接続点、14:第1のクランプ
回路、16:第2のクランプ回路、DlとD2:ダイオ
ード、20と22:バイアス回路、VRI〜VR4:ポ
テンシオメータ、Ul:演算増幅器、18:出力端子で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力信号を制御するためのリミッタであって、 前記入力信号を第1のレベルにクランプして前記入力信
号がそのような第1のレベルを実質的に超えて上昇でき
ないようにするための第1のクランプ回路と、 前記入力信号を前記第1のレベルよりも小さい第2のレ
ベルにクランプして前記入力信号がそのような第2のレ
ベルを実質的に超えて下降できないようにするための第
2のクランプ回路と、クランプされた入力信号を受ける
入力端子、および前記クランプされた入力信号の増幅信
号である出力信号が発生される出力端子を有する唯一の
演算増幅器と、 を備えたリミッタ。 2、第1と第2のクランプ回路の各々は、ダイオード、
およびこのダイオードに結合されて第1または第2のレ
ベルを決定するためのバイアス回路を含む特許請求の範
囲第1項記載のリミッタ。 3、各バイアス回路は、定電圧電源に結合された手動調
節可能なポテンシォメータを含む特許請求の範囲第2項
記載のリミッタ。 4、各バイアス回路はリミッタの動作中可変である電源
を含み、これにより第1と第2のレベルを変える特許請
求の範囲第2項記載のリミッタ。 5、各バイアス回路はダイオードに結合された手動調節
可能なポテンシォメータおよびこのポテンシォメータに
結合された電源を含み、第1と第2のレベルの各々は前
記ポテンシォメータの手動調節によるか或は前記電源に
よって発生される電圧を変えることにより調節可能であ
る特許請求の範囲第2項記載のリミッタ。 6、演算増幅器は、線型増幅器形態に接続され、更にそ
の利得を調節するための手段を含む特許請求の範囲第1
項記載のリミッタ。 7、利得調節手段は、演算増幅器の出力端子と入力端子
の間に接続された手動調節可能なポテンシォメータであ
る特許請求の範囲第6項記載のリミッタ。 8、アナログ信号を制限するためのリミッタであって、 前記アナログ信号を分離して入力信号を導出するための
手段と、 前記入力信号を第1のレベルにクランプして前記入力信
号がそのような第1のレベルを実質的に超えて上昇でき
ないようにするための第1のクランプ回路と、 前記入力信号を前記第1のレベルよりも小さい第2のレ
ベルにクランプして前記入力信号がそのような第2のレ
ベルを実質的に超えて下降できないようにするための第
2のクランプ回路と、クランプされた入力信号が発生さ
れる接続点に結合された入力端子、および前記クランプ
された入力信号の増幅信号である出力信号が発生される
出力端子を有する演算増幅器と、 を備え、 前記第1と第2のクランプ回路の各々は、前記入力信号
を受ける前記接続点に結合されたダイオード、このダイ
オードに結合された手動調節可能なポテンシォメータ、
およびこのポテンシォメータに結合された電源を含み、
前記第1と第2のレベルの調節はそれぞれのポテンシォ
メータを手動調節することにより或はそれぞれの電源で
発生される電圧を変えることにより行なわれることがで
き、 前記リミッタは、前記第2のレベルよりも大きいが前記
第1のレベルよりも小さい入力信号用の線型増幅器とし
て働く、 リミッタ。 9、演算増幅器の出力端子と入力端子の間に結合されて
前記演算増幅器の利得を調節するための他の調節可能な
ポテンシォメータを更に含む特許請求の範囲第8項記載
のリミッタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US900722 | 1986-08-27 | ||
| US06/900,722 US4727332A (en) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | Controllable limiter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359010A true JPS6359010A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=25412985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62204305A Pending JPS6359010A (ja) | 1986-08-27 | 1987-08-19 | リミツタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4727332A (ja) |
| JP (1) | JPS6359010A (ja) |
| GB (1) | GB2195213A (ja) |
| IL (1) | IL83611A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008017319A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Yamaha Corp | リミッタ回路 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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