JP2012120091A - 電圧発生装置、電流発生装置 - Google Patents
電圧発生装置、電流発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012120091A JP2012120091A JP2010270327A JP2010270327A JP2012120091A JP 2012120091 A JP2012120091 A JP 2012120091A JP 2010270327 A JP2010270327 A JP 2010270327A JP 2010270327 A JP2010270327 A JP 2010270327A JP 2012120091 A JP2012120091 A JP 2012120091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- input
- current
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の電圧発生装置は、第1、第2、第3の入力増幅部と、第1、第2、第3の入力増幅部にそれぞれ設けられた飽和防止回路と、電流帰還手段と、電圧帰還手段と、出力増幅部と、ダイオードスイッチと、出力制御部を具備する。電流帰還手段は、電位が接地に近い方の負荷の端子に負荷と直列に接続された電流検出用抵抗の電圧を検出し、その検出した電圧を第1、第3の入力増幅部の入力側に帰還する。出力増幅部は、逆方向に電流が流れるように負荷に電圧を印加する第1の出力増幅器と、所定方向に電流が流れるように負荷に電圧を印加する第2の出力増幅器とを有する。出力制御部は、正出力端子と負出力端子の出力に応じて、第1の出力増幅器または第2の出力増幅器を選択し、制御する。
【選択図】図2
Description
まず、図1の従来の電圧発生装置において出力電圧VOを高くした場合に同相信号除去比が悪くなる理由を説明する。図1では、負荷758の一端は接地され、他端(端子558に接続されている側)の電位がVOボルトとなっている。ここで、抵抗759、746、747、748、749の抵抗をそれぞれRsオーム、Raオーム、Rbオーム、Rcオーム、Rdオームとする。また、増幅部150の増幅率をA5、増幅部150の出力側の電位をVMボルト、抵抗759に発生する電圧をΔVボルトとする。
このとき、端子569の電位V+と端子568の電位V−は、それぞれ
ここで、同相信号除去比(CMRR:Common-Mode Rejection Ratio)は、について検討してみる。同相信号除去比は、差動利得を同相利得で割ったものであり、大きいほど同相電圧の影響が少ないことを示す。CMRR(dB)は式(2)、(3)より、以下のように求めることができる。
図2に実施例1の電圧発生装置の構成例を示す。電圧発生装置100は、出力電流を制限した上で負荷752に印加する電圧を制御する。電圧発生装置100は、第1、第2、第3の入力増幅部110、120、130と、第1、第2、第3の入力増幅部にそれぞれ設けられた飽和防止回路810、820、830と、電流帰還手段と、電圧帰還手段と、出力増幅部210と、ダイオードスイッチ910と、出力制御部230を具備する。
電圧発生装置100は、上述のような構成であり、以下のように動作する。ここでは、増幅部150の出力電位VMで場合分けしながら説明する。抵抗701、702、703、704、705、706、751、741、742、743、744の抵抗値をR1オーム、R2オーム、R3オーム、R4オーム、R5オーム、R6オーム、RSオーム、Raオーム、Rbオーム、Rcオーム、Rdオームとする。
まず、図4を用いて、
次に、図5を用いて、
ここまでは、第2の入力増幅部120の入力に応じた電圧VOを出力する場合を説明したが、以下では負荷752に流れる電流が制限される場合について説明する。まず、図6を用いて、
次に、図7を用いて、
電圧発生装置100の電流帰還手段について、分析してみる。上述のように
図8に、実施例1変形例1の電圧発生装置の構成例を示す。電圧発生装置101は、出力制御部のみが実施例1の電圧発生装置100と異なる。具体的には、電圧発生装置101では、出力制御部に、さらに制御増幅部140、抵抗733、734、735、736を備えている。そして、トランジスタ203のコレクタとトランジスタ204のコレクタとは直接接続されており、2つのコレクタが制御増幅部140の非反転入力側に接続されている。また、出力側は抵抗735を介して反転入力側と接続されており、さらに反転入力側は抵抗736を介して接地に接続されている。また、電源(電圧+V)と電源(電圧−V)との間に、直列に抵抗733、ダイオード921、ダイオード922、抵抗734が接続されている。制御増幅部140の出力は、ダイオード921とダイオード922の間に接続されている。さらに、抵抗733とダイオード921の間が、第1の出力増幅器201へ接続される端子541と接続され、ダイオード922と抵抗734の間が第2の出力増幅器202へ接続される端子542と接続されている。
図9に実施例1変形例2の電圧発生装置の構成例を示す。電圧発生装置102は電圧帰還手段が実施例1の電圧発生装置100と異なる。電圧発生装置102の電圧帰還手段には、さらに、抵抗761、762、763、764が追加されている。端子553は抵抗761を介して増幅部の非反転入力側に接続される。また、非反転入力側は抵抗762を介して接地に接続される。増幅部160の出力側と反転入力側は抵抗764を介して接続され、さらに反転入力側は抵抗763を介して端子552と接続される。このように、この電圧帰還手段では、増幅部160に負荷752の両端の電位差を入力する。
図10に実施例1変形例3の電圧発生装置の構成例を示す。電圧発生装置103は電流帰還手段が実施例1の電圧発生装置100と異なる。電圧発生装置103の電流帰還手段では、接地が負荷752と抵抗751との間にある。また、抵抗741、742が削除され、増幅部150の非反転入力側が接地されている。このような構成によっても電圧帰還手段で帰還される電圧からΔVを除くことができる。したがって、実施例1の効果を得た上で、より正確に出力電圧VOを制御できる。なお、本変形例は実施例1変形例1と組み合わせることも可能である。
電圧発生装置100は、上述のような構成であり、以下のように動作する。ここでは、増幅部160の出力電位Va6で場合分けしながら説明する。抵抗701、792、703、794、705、796、751、741、742、743、744の抵抗値をR1オーム、R2オーム、R3オーム、R4オーム、R5オーム、R6オーム、RSオーム、Raオーム、Rbオーム、Rcオーム、Rdオームとする。
まず、図12を用いて、
次に、図13を用いて、
次に、図15を用いて、
電流発生装置300の電流帰還手段についても、式(5)が成り立つので、理論的には、同相電圧であるVOが増幅部150の出力電圧VMに影響を与えない。したがって、従来技術のように高精度に電流制御するために電圧VOを低くおさえる必要がない。
図16に、実施例2変形例1の電流発生装置の構成例を示す。電流発生装置301は、出力制御部のみが実施例2の電流発生装置300と異なる。具体的には、電流発生装置301では、出力制御部に、さらに制御増幅部140、抵抗733、734、735、736を備えている。そして、トランジスタ203のコレクタとトランジスタ204のコレクタとは直接接続されており、2つのコレクタが制御増幅部140の非反転入力側に接続されている。また、出力側は抵抗735を介して反転入力側と接続されており、さらに反転入力側は抵抗736を介して接地に接続されている。また、電源(電圧+V)と電源(電圧−V)との間に、直列に抵抗733、ダイオード921、ダイオード922、抵抗734が接続されている。制御増幅部140の出力は、ダイオード921とダイオード922の間に接続されている。さらに、抵抗733とダイオード921の間が、第1の出力増幅器201へ接続される端子541と接続され、ダイオード922と抵抗734の間が第2の出力増幅器202へ接続される端子542と接続されている。
図17に実施例2変形例2の電流発生装置の構成例を示す。電流発生装置302は電圧帰還手段が実施例2の電流発生装置300と異なる。電流発生装置302の電圧帰還手段には、さらに、抵抗761、762、763、764が追加されている。端子553は抵抗761を介して増幅部の非反転入力側に接続される。また、非反転入力側は抵抗762を介して接地に接続される。増幅部160の出力側と反転入力側は抵抗764を介して接続され、さらに反転入力側は抵抗763を介して端子552と接続される。このように、この電圧帰還手段では、増幅部160に負荷752の両端の電位差を入力する。
図18に実施例2変形例3の電流発生装置の構成例を示す。電流発生装置303は電流帰還手段が実施例2の電流発生装置300と異なる。電流発生装置303の電流帰還手段では、接地が負荷752と抵抗751との間にある。また、抵抗741、742が削除され、増幅部150の非反転入力側が接地されている。このような構成によっても電圧帰還手段で帰還される電圧からΔVを除くことができる。したがって、実施例2の効果を得た上で、より正確に出力電圧VOを制限できる。なお、本変形例は実施例2変形例1と組み合わせることも可能である。
110、120、130 入力増幅部
140 制御増幅部 150、160 増幅部
154、155 電源
201、202 出力増幅器 203、204 トランジスタ
210 出力増幅部 230 出力制御部
300、301、302、303 電流発生装置
541、542、552、553、558 端子
701、702、703、704、705、706、711,712、721、722、731、732、733、734、735、736、741、742、743、744、746、747、748、749、751、759、761、762、763、764、792、794、796 抵抗
752、758 負荷
810、819、820、829、830、839 飽和防止回路
901 正出力端子 902 負出力端子
910 ダイオードスイッチ
911、912、913、914、921、922 ダイオード
981、982 ツェナーダイオード
Claims (8)
- 出力電流を制限した上で負荷に印加する電圧を制御する出力電流制限機能付きの電圧発生装置であって、
所定方向の出力電流の制限値に対応した電圧が入力される第1の入力増幅部と、
出力電圧を制御する電圧が入力される第2の入力増幅部と、
前記所定方向の逆方向の出力電流の制限値に対応した電圧が入力される第3の入力増幅部と、
前記第1、第2、第3の入力増幅部にそれぞれ設けられた飽和防止回路と、
前記負荷の電位が接地に近い方の端子に前記負荷と直列に接続された電流検出用抵抗の電圧を検出し、その検出した電圧を前記第1、第3の入力増幅部の入力側に帰還する電流帰還手段と、
前記負荷に印加される電圧に応じた電圧を前記第2の入力増幅部の入力側に帰還する電圧帰還手段と、
前記逆方向に電流が流れるように前記負荷に電圧を印加する第1の出力増幅器と、前記所定方向に電流が流れるように前記負荷に電圧を印加する第2の出力増幅器とを有する出力増幅部と、
前記第1、第2、第3の入力増幅部の出力側に設けられ、これら入力増幅部の出力電圧に応じて、前記第1、第2の入力増幅部の出力電圧中の低い方と対応した電圧を正出力端子に、前記第2、第3の入力増幅部の出力電圧中の高い方と対応した電圧を負出力端子にそれぞれ出力するダイオードスイッチと、
前記正出力端子と前記負出力端子の出力に応じて、前記第1の出力増幅器または前記第2の出力増幅器を選択し、制御する出力制御部と
を具備し、
前記正出力端子から前記第1の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第2の出力増幅器を用いて、前記所定方向の電流を前記第1の入力増幅部の入力に応じた電流に制限し、
前記正出力端子と前記負出力端子から前記第2の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第1の出力増幅器または前記第2の出力増幅器を用いて、前記負荷に前記第2の入力増幅部の入力に応じた電圧を印加し、
前記負出力端子から前記第3の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第1の出力増幅器を用いて、前記逆方向の電流を前記第3の入力増幅部の入力に応じた電流に制限する
ことを特徴とする電圧発生装置。 - 請求項1記載の電圧発生装置であって、
前記出力制御部は、前記正出力端子と前記負出力端子からの出力に応じた電圧を増幅する制御増幅部を有する
ことを特徴とする電圧発生装置。 - 請求項1または2記載の電圧発生装置であって、
前記電圧帰還手段は、前記負荷の両端の電位の差を前記第2の入力増幅部の入力側に帰還する
ことを特徴とする電圧発生装置。 - 請求項1または2記載の電圧発生装置であって、
前記負荷と前記電流検出用抵抗との接続部分が接地されている
ことを特徴とする電圧発生装置。 - 出力電圧を制限した上で負荷に流す電流を制御する出力電圧制限機能付きの電流発生装置であって、
所定方向の出力電圧の制限値に対応した電圧が入力される第1の入力増幅部と、
出力電流を制御する電圧が入力される第2の入力増幅部と、
前記所定方向の逆方向の出力電圧の制限値に対応した電圧が入力される第3の入力増幅部と、
前記第1、第2、第3の入力増幅部にそれぞれ設けられた飽和防止回路と、
前記負荷の電位が接地に近い方の端子に前記負荷と直列に接続された電流検出用抵抗の電圧を検出し、その検出した電圧を前記第2の入力増幅部の入力側に帰還する電流帰還手段と、
前記負荷に印加される電圧に応じた電圧を前記第1、第3の入力増幅部の入力側に帰還する電圧帰還手段と、
前記逆方向に電流が流れるように前記負荷に電圧を印加する第1の出力増幅器と、前記所定方向に電流が流れるように前記負荷に電圧を印加する第2の出力増幅器とを有する出力増幅部と、
前記第1、第2、第3の入力増幅部の出力側に設けられ、これら入力増幅部の出力電圧に応じて、前記第1、第2の入力増幅部の出力電圧中の低い方と対応した電圧を正出力端子に、前記第2、第3の入力増幅部の出力電圧中の高い方と対応した電圧を負出力端子にそれぞれ出力するダイオードスイッチと、
前記正出力端子と前記負出力端子の出力に応じて、前記第1の出力増幅器または前記第2の出力増幅器を選択し、制御する出力制御部と
を具備し、
前記正出力端子から前記第1の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第2の出力増幅器を用いて、前記所定方向の電圧を前記第1の入力増幅部の入力に応じた電圧に制限し、
前記正出力端子と前記負出力端子から前記第2の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第1の出力増幅器または前記第2の出力増幅器を用いて、前記負荷に前記第2の入力増幅部の入力に応じた電流を流し、
前記負出力端子から前記第3の入力増幅部の出力電圧に対応した電圧が出力された場合には、前記第1の出力増幅器を用いて、前記逆方向の電圧を前記第3の入力増幅部の入力に応じた電圧に制限する
ことを特徴とする電流発生装置。 - 請求項5記載の電流発生装置であって、
前記出力制御部は、前記正出力端子と前記負出力端子からの出力に応じた電圧を増幅する制御増幅部を有する
ことを特徴とする電流発生装置。 - 請求項5または6記載の電流発生装置であって、
前記電圧帰還手段は、前記負荷の両端の電位の差を前記第1、第3の入力増幅部の入力側に帰還する
ことを特徴とする電流発生装置。 - 請求項5または6記載の電流発生装置であって、
前記負荷と前記電流検出用抵抗との接続部分が接地されている
ことを特徴とする電流発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010270327A JP5190103B2 (ja) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | 電圧発生装置、電流発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010270327A JP5190103B2 (ja) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | 電圧発生装置、電流発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012120091A true JP2012120091A (ja) | 2012-06-21 |
JP5190103B2 JP5190103B2 (ja) | 2013-04-24 |
Family
ID=46502409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010270327A Active JP5190103B2 (ja) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | 電圧発生装置、電流発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5190103B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014143537A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Yamaha Corp | 負荷電流検出回路 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09139640A (ja) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Advantest Corp | 増幅回路 |
JPH118520A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Toshiba Corp | 増幅回路 |
JP2000261262A (ja) * | 1999-03-10 | 2000-09-22 | Yrp Kokino Idotai Tsushin Kenkyusho:Kk | 線形増幅回路 |
-
2010
- 2010-12-03 JP JP2010270327A patent/JP5190103B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09139640A (ja) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Advantest Corp | 増幅回路 |
JPH118520A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Toshiba Corp | 増幅回路 |
JP2000261262A (ja) * | 1999-03-10 | 2000-09-22 | Yrp Kokino Idotai Tsushin Kenkyusho:Kk | 線形増幅回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014143537A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Yamaha Corp | 負荷電流検出回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5190103B2 (ja) | 2013-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4770894B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
US20100156521A1 (en) | Constant switch vgs circuit for minimizing rflatness and improving audio performance | |
JP2007027895A (ja) | 電流電圧変換回路、それを用いた消費電力検出回路および電子機器 | |
US20160079943A1 (en) | Two Differential Amplifier Configuration | |
US20070103174A1 (en) | Direct current test apparatus | |
JP4707608B2 (ja) | 測定回路及び試験装置 | |
US7994771B2 (en) | Current measurement circuit, current detection circuit and saturation prevention and recovery circuit for operational amplifier | |
JP4977013B2 (ja) | 電力印加回路、及び試験装置 | |
US7446554B2 (en) | Direct current measuring apparatus and limiting circuit | |
US7821245B2 (en) | Voltage transformation circuit | |
JP2006222770A5 (ja) | ||
JP5190103B2 (ja) | 電圧発生装置、電流発生装置 | |
JP6646380B2 (ja) | 電流検出回路 | |
JPWO2006019007A1 (ja) | 差動コンパレータ回路、テストヘッド、及び試験装置 | |
JP4653857B1 (ja) | 負荷装置 | |
US20150357983A1 (en) | Fixed gain amplifier circuit | |
US8981744B2 (en) | Circuit for regulating and monitoring a signal current and measurement transducer with such a circuit | |
JP2010085319A (ja) | センサ信号検出回路、レシオメトリック補正回路及びセンサ装置 | |
JP7337723B2 (ja) | 電流供給回路および抵抗測定装置 | |
US7589505B2 (en) | Power supply with reliable voltage feedback control independent of any ground voltage difference | |
JP5028228B2 (ja) | 直流測定装置および制限回路 | |
JP2008005104A (ja) | シングル差動変換回路 | |
JP2000155139A (ja) | 電流検出装置 | |
JP6322047B2 (ja) | アッテネータ、エフェクタ | |
JP6392644B2 (ja) | 電源制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5190103 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |