JPS643221Y2 - - Google Patents

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JPS643221Y2
JPS643221Y2 JP1982054675U JP5467582U JPS643221Y2 JP S643221 Y2 JPS643221 Y2 JP S643221Y2 JP 1982054675 U JP1982054675 U JP 1982054675U JP 5467582 U JP5467582 U JP 5467582U JP S643221 Y2 JPS643221 Y2 JP S643221Y2
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diode
integration circuit
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/002Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/005Circuits for altering the indicating characteristic, e.g. making it non-linear
    • 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor
    • G06G7/18Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for integration or differentiation; for forming integrals
    • G06G7/184Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements

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  • Amplifiers (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はオーデイオ信号等の正弦波信号を整流
平滑して可変直流電圧を得る非線形積分回路に関
する。
本考案に係る非線形積分回路は雑音抑圧回路や
自動利得制御回路等に用いられ、殊に電源電圧が
1.8乃至3ボルトの低電圧であつても十分な特性
を得る非線形積分回路を提供することを目的とす
る。また、他の目的は、シリコン・ウエハアに半
導体集積回路化が可能な非線形積分回路を提供す
るにある。
以下、従来の非線形積分回路に就いて第1図に
基づき説明する。
図に於て、1は半波整流回路、2は平滑回路、
3は可変インピーダンス素子として機能する電界
効果型トランジスタである。INは入力端子、A
はバツフアー・アンプであり、整流回路1はダイ
オードと抵抗5によつて形成され、平滑回路2は
整流回路1に直列に抵抗8が接続され、その抵抗
8の両端に平滑コンデンサ5,6が接続され、且
つ抵抗8に並列にダイオード9が接続されてい
る。
次に斯る非線形積分回路の動作について第2図
a,b,cの動作波形に基づき説明する。尚、第
2図aはバツフアー・アンプAの出力端aの出力
波形を示し、第2図bは整流回路1の出力端bの
波形を示し、第2図cは平滑回路2の出力端cの
波形を示している。
入力端子INに印加されたオーデイオ信号の正
弦波信号は、バツフアー・アンプAに印加され、
その出力は、整流回路1によつて半波整流され、
平滑回路2の平滑コンデンサ6に充電々流を流し
込み、第2図bに示すようなリツプルを含む出力
波形を得る。そして更に、抵抗8或いはダイオー
ド9から平滑コンデンサ7に充電々流が流れ込
み、第2図cのように略リツプルを含まない可変
直流電圧を得る。
さて、ダイオード9の働きに就いて説明しよ
う。もし、ダイオード9が付加されていない場
合、第2図aに示すように振幅が小さい状態から
イの出力波形のように急激に増大したとすると、
平滑コンデンサ7への充電が抵抗8と平滑コンデ
ンサ7の時定数により遅延を生じ、第2図cのロ
の点線で示すような出力波形となり、斯る回路で
は急激な振幅の増大に応答できない欠点がある。
しかし、、ダイオード9を付加することにより、
抵抗8の端子間電圧がダイオード9のスレツシユ
ホールド・レベル以上になると、平滑コンデンサ
7への充電々流が抵抗8を通ることなくダイオー
ド9に流れて急速に充電する為に、遅延を生じる
ことなく第2図cのハの実線の如き出力波形を得
る。
上述から明らかな如く、ダイオード9は平滑コ
ンデンサ7を急速に充電して遅延を防止する機能
を果たしている。しかし、ダイオード9をシリコ
ンで形成したとすると、そのスレツシユホールド
電圧が約0.7ボルトであるので、比較的高い電源
電圧(5ボルト以上)の場合は無視することが可
能であるが、1.8〜3ボルトの低い電源電圧のと
きは、問題となる。例えば、電源電圧が1.8ボル
トであつて、0.9ボルトの直流電圧に入力信号を
重畳したとすると、電圧損失が0.7ボルトである
ので、有効な電源電圧は1.1ボルトである。また、
9ボルトの直流電位を基準とすると、僅かに±
0.2ボルトの余裕しか存在しないことになる。
従つて、低電圧電源の場合は、シリコンダイオ
ードでは動作しないことが明らかである。
更に、ダイオード9にゲルマニウムダイオード
を使用すれば、シリコン基板に集積化ができない
し、高価なものとなる。また、低電圧動作は困難
である。
本考案は上述に鑑みなされたものであつて、入
力信号の振幅変動に対しても遅延を生じることな
く急峻に応答する非線形積分回路を提供すること
を目的とする。
また、シリコンウエフアに容易に半導体集積化
が可能であつて安価で、然も、低電圧電源であつ
ても安定した特性を得る非線形積分回路を提供す
ることを目的とする。
更に、ダイオードの電圧−電流(V−I)特性
に近似した回路を用いた非線形積分回路を提供す
ることを目的とする。
以下本考案に係る非線形積分回路について第3
図乃至第6図の実施例に基づき説明する。また、
第3図乃至第6図を通し同一部分には同一符号が
付与されている。
さて、第3図の実施例は第1図の非線形積分回
路を基本として、ダイオード9の代わりにPNP
トランジスタ10と抵抗11が付加されてる点
と、比較器12と駆動トランジスタ13が具えら
れている点に相違を有している。PNPトランジ
スタ10のエミツタは抵抗8と平滑コンデンサ6
との接続点bに接続し、そのコレクタは抵抗11
を介して抵抗8と平滑コンデンサ7との接続点c
に接続される。また、比較器12の正転入力端子
が接続点bに、そして反転入力端子が接続点cに
接続されている。比較器12の出力端がトランジ
スタ13のベースに接続され、そのコレクタが
PNPトランジスタ10のベースに接続され、ト
ランジスタ10のエミツタは接地されている。
第3図の実施例から明らかなように、抵抗8の
端子間電圧を比較器12によつて検出してトラン
ジスタ13をオン状態としてPNPトランジスタ
10を駆動している。この状態では平滑コンデン
サ7への充電々流は抵抗8を流れることなく
PNPトランジスタ10と抵抗11に流れて急速
に充電される。従つて、第2図aのイに示すよう
に急激に振幅が増大したとしても、第2図cのロ
に示すような遅延を生じることなく、第2図cの
ハの出力波形のように急峻な立ち上りを示す。ま
た、PNPトランジスタ10の飽和状態のコレク
タ・エミツタ間電圧VCE(sat)は約0.2ボルトであ
るので、シリコン・ダイオード9のように大きな
電圧損失を被むることがない。一方、比較器12
によつて任意の一定レベルのスレツシユホールド
電圧が設定されており、抵抗8の端子間電圧が検
出されている。また、比較器12はダイオード或
いは抵抗を用いた直流電圧14を付加することに
よつてスレツシユホールド電圧が設定されてい
る。更にまた、PNPトランジスタ10のコレク
タには抵抗11が接続されており、そのV−I特
性がダイオードのV−I特性に近似するようにな
されている。
第4図は非線形積分回路の他の実施例であり、
抵抗8にPNPトランジスタ21、抵抗31乃至
PNPトランジスタ23、抵抗33が夫々並列接
続されており、PNPトランジスタ21,22,
23のベースは共通接続され、駆動トランジスタ
13のコレクタに接続されている。他は第3図実
施例の回路と同様である。また、抵抗31〜33
の抵抗値は電源電圧が1.8乃至3ボルトの場合、
約1乃至10KΩの範囲で異なつた抵抗値に設定す
る。これによつて、ダイオードのV−I特性に近
似させることが可能である。また、抵抗31〜3
3の抵抗値は電源電圧が異なれば異なつた値にな
ることは言うまでもない。
第5図の実施例は平滑回路2の出力段にボルテ
ージホロワ回路15が接続されて、その出力が、
スレツシユホールド電圧14を介して、比較器1
2の反転入力端子に印加されていると共に、電界
効果型トランジスタ3のゲートに印加されてい
る。抵抗8が200KΩ以上の高抵抗のときは比較
器12のバイアス電流を無視できないので有効で
ある。
尚、スレツシユホールド電圧14は第6図の如
く、比較器の差動対トランジスタ17,18の反
転入端子側のトランジスタ18のエミツタに抵抗
16を接続して、設定してもよいことは明らかで
ある。
上述のように、本考案に係る非線形積分回路に
よつて、入力信号の急激な振幅変動に対して急峻
に応答する回路をスレツシユホールド電圧の低
い、然も、ダイオードのV−I特性に近似した特
性の回路を用いることによつて達成できる。即
ち、ダイオード9の代わりに、直列接続された
PNPトランジスタと抵抗を少なくとも一つ以上
並列接続することによつて、ダイオードのV−I
特性に近似した特性を得ることができると共に、
通常のバイポーラ・プロセスで製造が可能とな
る。従つて、安価な非線形積分回路を提供できる
利点を有する。また、本考案に係る非線形積分回
路は、1.8乃至3ボルトの低電圧電源で十分作動
させることができる。無論、電源電圧が3ボルト
以上の比較的高い電源電圧であつても作動するこ
とは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の非線形積分回路、第2図a,
b,cは非線形積分回路の動作を説明する為の出
力波形図、第3図乃至第5図は本考案に係る非線
形積分回路の実施例、第6図は比較器の一実施例
を示す図である。 1:整流回路、2:平滑回路、3:可変抵抗素
子、6,7:平滑コンデンサ、12:比較器、1
4:スレツシユホールド電圧、15:ボルテージ
ホロワ回路。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 正弦波信号を整流する整流回路と該整流回路
    からの出力を平滑する平滑回路とからなる非線
    形積分回路に於て、該平滑回路は整流回路に直
    列に接続された抵抗と該抵抗の両端に接続され
    た平滑コンデンサからなり、且つ該抵抗の両端
    の電位差を比較する比較器と、該抵抗の端子間
    に少なくとも一組以上の直列接続されたPNP
    トランジスタと抵抗が並列接続されており、所
    定のスレツシユホールド電圧を検出する該比較
    器によつて該PNPトランジスタを制御する手
    段を具え、前記正弦波信号を該整流回路及び該
    平滑回路を介することによつて可変直流電圧を
    得ることを特徴とする非線形積分回路。 2 非線形積分回路からの出力をボルテージホロ
    ワ回路を介して得る実用新案登録請求の範囲第
    1項記載の非線形積分回路。
JP1982054675U 1982-04-15 1982-04-15 非線形積分回路 Granted JPS58178725U (ja)

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JP1982054675U JPS58178725U (ja) 1982-04-15 1982-04-15 非線形積分回路
GB08309267A GB2121250B (en) 1982-04-15 1983-04-06 Non-linear integration circuit
US06/482,463 US4546274A (en) 1982-04-15 1983-04-06 Non-linear integration circuit

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JP1982054675U JPS58178725U (ja) 1982-04-15 1982-04-15 非線形積分回路

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JPS58178725U JPS58178725U (ja) 1983-11-30
JPS643221Y2 true JPS643221Y2 (ja) 1989-01-27

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JP1982054675U Granted JPS58178725U (ja) 1982-04-15 1982-04-15 非線形積分回路

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JP (1) JPS58178725U (ja)
GB (1) GB2121250B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB2121250B (en) 1986-02-19
GB2121250A (en) 1983-12-14
JPS58178725U (ja) 1983-11-30
US4546274A (en) 1985-10-08

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