JPS63182719A - 定電流源 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は定電流源に関し、特に、負荷接続端子の電圧
クランプ機能を有する定電流源に関する。

［従来の技術］ 第２図は従来の定電流源の回路図である。この図に示す
定電流源は、定電流回路とクランプ回路から構成されて
いる。

まず、その定電流回路の構成について説明する。

１０は定電流回路のメイン増幅器としてのオペアンプ（
演算増幅器）である。このオペアンプ１０の出力端子は
電流検出用の抵抗１２を介して負荷接続端子１４と接続
される。負荷１６はこの負荷接続端子１４に図示のよう
に接続される。

抵抗１２の電圧降下は、負荷接続端子１４と接続された
オペアンプ１８の電圧フォロワ回路およびオペアンプ２
０の反転増幅回路とによって検出され、別のオペアンプ
２２の反転増幅回路を介してメインのオペアンプ１０の
入力端子にフィードバックされる。

このような構成の定電流回路により、負荷電流が一定に
保持される。

さて、このような定電流回路に関連して、負荷接続端子
１４の電圧クランプのためのクランプ回路が接続されて
いる。このクランプ回路は、オペアンプ１４の出力電圧
つまり負荷接続端子電圧を抵抗２４．２Ｂにより分圧し
た電圧を、オペアンプ２８の電圧フォロワ回路およびダ
イオード３０、３２を介し、定電流回路のオペアンプｌ
Ｏの入力端子にフィードバックする構成である。

オペアンプ２８の出力電圧がプラス側′に規定値以Ｅ振
れると、ダイオード３０が導通してプラス極性のクラン
プ制御電圧がオペアンプ１０に印加される。オペアンプ
２８の出力電圧がマイナス側に規定値以上振れると、ダ
イオード３２が導通しマイナス極性のクランプ制御電圧
がオペアンプ１０の入力端子に印加される。

かくして、負荷接続端子電圧はほぼ一定値にクランプさ
れる。このクランプ電圧は、抵抗２４．２６の分圧比に
よって決まる。

［解決しようとする問題点］ しかし、前記従来の定電流源は、低インピーダンスの電
圧源が負荷１６として接続された場合、負荷接続端子電
圧をクランプ電圧に保たせようとするクランプ制御電圧
がオペアンプ１０の入力に印加される結果、オペアンプ
１０の飽和が起こるという問題があった。

したがって、この発明の目的は、そのような問題点を解
決した定電流源を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明による定電流源は
、増幅器の出力端子と負荷接続端子との間に直列に挿入
された抵抗の電圧降下を前記増幅器の入力側にフィード
バックしてなる定電流回路と、前記増幅器の出力端子の
電圧またはその比例電圧に応答して前記負荷接続端子の
電圧のクランプのための制御電圧を前記増幅器の入力端
子に供給するクランプ回路とを有する構成とされる。

［作用］ このように、クランプ回路は、従来のように定電流回路
の負荷接続端子の電圧ではなく、定電流回路の増幅器の
出力電圧、つまり負荷接続端子の電圧と電流検出用抵抗
による電圧降下の和電圧に応答する。

したがって、抵抗負荷のような普通の負荷の場合、増幅
器の出力電圧を、負荷接続端子のクランプ電圧に一定値
（電流検出用抵抗の電圧降下）を加えた、ある一定の電
圧にクランプされるように増幅器が制御され、負荷接続
端子電圧は正常にクランプされる。

他方、低インピーダンスの電圧源が負荷として接続され
た場合、負荷接続端ｒ電圧はその電圧源の電圧となり、
クランプ電圧に保持されない。しかし、増幅器の出力電
圧が、負荷接続端子のクランプ電圧に一定値を加えた前
記一定電圧に保持されるようにクランプ回路によって増
幅器が制御されるので、増幅器の飽和は防山、される。

［実施例］ 以下、第１図を参照し、この発明の一実施例について説
明する。

この図に示す定電流源は、定電流回路とクランプ回路か
ら構成されている。

まず、その定電流回路の構成について説明すれば、４０
は定電流回路のメイン増幅器としてのオペアンプ（演算
増幅器）である。このオペアンプ４０の反転入力は、電
流値設定のための電圧が印加される入力端子４２が抵抗
４４を介して接続されている。その非反転入力は接地さ
れている。

また、オペアンプ４０の出力端子は、電流検出用の抵抗
４６を介して負荷接続端子４８と接続されている。負荷
５０はこの負荷接続端子４８に図示のように接続される
。

５２．５４．５６は抵抗４６の電圧降下を検出してオペ
アンプ４０の反転入力へフィードバックするために設け
られたオペアンプである。

オペアンプ５４は電圧フォロワ回路を構成しており、そ
の出力電圧は付加接続端子４８と同一である。オペアン
プ５２は抵抗５８．６８と共に反転増幅回路を構成して
おり、その出力電圧はオペアンプ４０の出力電圧に比例
する（極性は逆）。

オペアンプ５６は抵抗６２，６４．６６と共に反転加算
増幅回路を構成しており、オペアンプ５２．５４の出力
電圧の差電圧、つまり電流検出用抵抗４６の電圧降下に
比例した電圧を出力する。

この電圧は、抵抗６８を介してオペアンプ４０の反転入
力に印加される。

このような構成の定電流回路により、抵抗４６の電圧降
下が一定値になるように、つまり負荷５０に流れる電流
が一定値となるよう制御される。

次に、負荷接続端子１４の電圧クランプのためのクラン
プ回路について説明する。このクランプ回路は、オペア
ンプ４０の出力電圧、つまり負荷接続端子４８の電圧と
抵抗４６による電圧降下との和電圧を抵抗７０．７２に
より分圧し、その電圧をオペアンプ７４からなる電圧フ
ォロワ回路およびダイオード７６．７８を介して定電流
回路のオペアンプ４０の反転入力にフィードバックする
構成である。

オペアンプ７４の出力電位がプラス極性側に規定値より
振れると、ダイオード７６が導通してプラス極性のクラ
ンプ制御電圧がオペアンプ４０に印加され、オペアンプ
４０は出力電圧を下げるように制御される。オペアンプ
７４の出力電位がマイナス側に規定値以上振れると、ダ
イオード７８が導通しマイナス極性のクランプ制御電圧
がオペアンプ４０に印加され、オペアンプ４０は出力電
圧を上げるように制御される。

このように、クランプ回路は、従来のように負荷接続端
子４８の電圧に応答する構成ではなく、定電流回路のオ
ペアンプ４０の出力電圧、つまり負荷接続端子４８の電
圧と電流検出用抵抗４８による電圧降下の和電圧に応答
する構成である。

したがって、負荷５０が抵抗負荷の場合、オペアンプ４
０の出力電圧は一定値にクランプされ、また負荷電流は
一定値に保持されるから、負荷接続端子４８の電圧は正
常にクランプされる。このクランプ電圧は、抵抗７０．
７２による分圧比によって決定される。

他方、低インピーダンスの電圧源が負荷５０として接続
された場合、負荷接続端子電圧はその電圧源の電圧にク
ランプされるので、必ずしも所定のクランプ電圧に保持
されない。しかし、オペアンプ４０の出力電圧が、クラ
ンプ電圧に一定値（抵抗４８による電圧降下）を加えた
一定電圧に保持されるように、クランプ回路によってオ
ペアンプ４０は制御されるので、オペアンプ４０の飽和
は起こらない。

このように、この定電流源は、低インピーダンスの電圧
源が負荷として接続された場合においても、従来のよう
な定電流回路内の増幅器の飽和が起こらない。

以」−１この発明の一実施例について説明したが、この
発明はそれだけに限定されるものではない。

例えば、電流検出用抵抗４８の電圧降下のフィードバッ
ク電圧の極性を逆にし、オペアンプ４０の比反転側入力
に印加してもよい。

同様に、クランプ制御電圧をオペアンプ４０の比反転入
力に印加するように変更してもよい。

その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲内で様々
な変形が許されるものである。　　　　□［発明の効果
］ 以上の説明から明らかなように、この発明によれば、ク
ランプ回路が定電流回路の増幅器の出力電圧に応答する
構成とされるから、低インピーダンスの電圧源が負荷と
して接続された場合に従来のような増幅器の飽和が起こ
らない定電流源を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による定電流源の一実施例を示す回
路図、第２図は従来の定電流源の回路図である。 ４０・・・定電流回路のメイン増幅器としてのオペアン
プ、４６・・・電流検出用抵抗、４８・・・負荷接続端
子、５０・・・負荷、５２，５４．５８・・・定電流制
御用オペアンプ、７４・・・電圧クランプ制御用オペア
ンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）増幅器の出力端子と負荷接続端子との間に直列に
   挿入された抵抗の電圧降下を前記増幅器の入力側にフィ
   ードバックしてなる定電流回路と、前記増幅器の出力端
   子の電圧に応答して前記増幅器の出力端子の電圧をほぼ
   一定値にクランプさせるための制御電圧を前記増幅器の
   入力端子に供給するクランプ回路とを有することを特徴
   とする定電流源。