JPH0710406Y2 - 電圧・電流発生装置 - Google Patents
電圧・電流発生装置Info
- Publication number
- JPH0710406Y2 JPH0710406Y2 JP15956487U JP15956487U JPH0710406Y2 JP H0710406 Y2 JPH0710406 Y2 JP H0710406Y2 JP 15956487 U JP15956487 U JP 15956487U JP 15956487 U JP15956487 U JP 15956487U JP H0710406 Y2 JPH0710406 Y2 JP H0710406Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- terminal
- semiconductor switch
- reference voltage
- operational 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.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、設定値に応じて任意の値の標準電圧及び電流
を発生させることのできる電圧・電流発生装置に関する
ものである。
を発生させることのできる電圧・電流発生装置に関する
ものである。
この種の発生装置においては電圧モードと電流モードの
切換えをスイッチにより行なうようにしているが、高精
度で標準の電圧と電流を発生させる場合、その切換スイ
ッチの接点抵抗が問題となる。その為、従来の発生装置
においては一般に切換スイッチとしてリレーなどメカニ
カルな接点を用いて構成していたが、大きさ，価格或い
は寿命など種々の点で問題がある。
切換えをスイッチにより行なうようにしているが、高精
度で標準の電圧と電流を発生させる場合、その切換スイ
ッチの接点抵抗が問題となる。その為、従来の発生装置
においては一般に切換スイッチとしてリレーなどメカニ
カルな接点を用いて構成していたが、大きさ，価格或い
は寿命など種々の点で問題がある。
本考案は切換スイッチとして半導体素子を用い、その半
導体切換スイッチによって誤差が発生しないように回路
に改良を施し、もって小形で低価格，かつ長寿命化が計
られた高精度の標準電圧・電流発生装置を提供すること
を目的としたものである。
導体切換スイッチによって誤差が発生しないように回路
に改良を施し、もって小形で低価格，かつ長寿命化が計
られた高精度の標準電圧・電流発生装置を提供すること
を目的としたものである。
本考案は負荷電流経路の切換えと基準コモン電位側の切
換えとを分離し、かつ演算増幅器を用いて基準電圧発生
回路の回路電流を吸収できるようにした基準コモン電位
と同電位のシグナル・グランドを設け、基準コモン電位
線の電流を零とするように構成して上記の目的を達成し
たものである。以下、実施例について詳細に説明する。
換えとを分離し、かつ演算増幅器を用いて基準電圧発生
回路の回路電流を吸収できるようにした基準コモン電位
と同電位のシグナル・グランドを設け、基準コモン電位
線の電流を零とするように構成して上記の目的を達成し
たものである。以下、実施例について詳細に説明する。
第１図は本考案に係る電圧・電流発生装置の一実施例の
接続図である。図において、VSは設定値に応じてその値
が可変の基準電圧を発生する基準電圧発生回路で、実施
例ではディジタル信号で与えられる設定値Ｓに応じて可
変のアナログの基準電圧Erを発生するディジタル・アナ
ログ変換器で構成されている。この基準電圧発生回路VS
の概略等価回路を第３図に示す。第３図において、Ｓは
設定手段、Ｕは演算増幅器である。設定手段Ｓにより演
算増幅器Ｕの出力端からはその設定値に応じた電圧Erが
取出される。第１図に戻り、Dzは基準電圧発生回路VSの
基準電圧発生素子として用いられるツェナーダイオード
で、これには電源＋Ｖが基準電圧発生回路VSと共に加え
られている。
接続図である。図において、VSは設定値に応じてその値
が可変の基準電圧を発生する基準電圧発生回路で、実施
例ではディジタル信号で与えられる設定値Ｓに応じて可
変のアナログの基準電圧Erを発生するディジタル・アナ
ログ変換器で構成されている。この基準電圧発生回路VS
の概略等価回路を第３図に示す。第３図において、Ｓは
設定手段、Ｕは演算増幅器である。設定手段Ｓにより演
算増幅器Ｕの出力端からはその設定値に応じた電圧Erが
取出される。第１図に戻り、Dzは基準電圧発生回路VSの
基準電圧発生素子として用いられるツェナーダイオード
で、これには電源＋Ｖが基準電圧発生回路VSと共に加え
られている。
A1はその反転入力端子に基準電圧発生回路VSの出力が加
えられる誤差増幅器、RGはその制御端子ｒに誤差増幅器
A1の出力が加えられ、A1の出力に応じて電源＋Ｖの出力
電圧を制御するレギュレータである。H,Lは負荷LOが接
続されるハイ側，及びロウ側入力端子で、端子Ｈにレギ
ュレータRGの出力端が接続されている。S1,S2は夫々電
界効果形トランジスタで構成したスイッチ（以下、FET
スイッチという）で、前記端子ＨはスイッチS1を介し
て、又端子ＬはスイッチS2を介して夫々誤差増幅器A1の
非反転入力端子に接続されている。
えられる誤差増幅器、RGはその制御端子ｒに誤差増幅器
A1の出力が加えられ、A1の出力に応じて電源＋Ｖの出力
電圧を制御するレギュレータである。H,Lは負荷LOが接
続されるハイ側，及びロウ側入力端子で、端子Ｈにレギ
ュレータRGの出力端が接続されている。S1,S2は夫々電
界効果形トランジスタで構成したスイッチ（以下、FET
スイッチという）で、前記端子ＨはスイッチS1を介し
て、又端子ＬはスイッチS2を介して夫々誤差増幅器A1の
非反転入力端子に接続されている。
Q1,Q2は電圧モードと電流モードを切換えるモード切換
用の半導体スイッチで、両スイッチは共にトランジスタ
により構成されている。トランジスタスイッチQ1はその
コレクタ電極が端子Ｌに接続され、エミッタ電極はコモ
ン電位点COMに接続されている。RSは基準抵抗で、この
基準抵抗の一端は端子Ｌに接続され、他端はトランジス
タスイッチQ2を介してコモン電位点COMに接続されてい
る。
用の半導体スイッチで、両スイッチは共にトランジスタ
により構成されている。トランジスタスイッチQ1はその
コレクタ電極が端子Ｌに接続され、エミッタ電極はコモ
ン電位点COMに接続されている。RSは基準抵抗で、この
基準抵抗の一端は端子Ｌに接続され、他端はトランジス
タスイッチQ2を介してコモン電位点COMに接続されてい
る。
OPは本考案によって特に付加した演算増幅器である。演
算増幅器OPの出力端はこの演算増幅器の反転入力端子に
接続され、かつ出力端は前記した基準電圧発生回路VSに
シグナル・グランド線SG′介して接続されている。演算
増幅器OPの非反転入力端子は基準コモン電位線SGを介し
て基準抵抗RSとトランジスタQ2の接続点に接続されてい
る。
算増幅器OPの出力端はこの演算増幅器の反転入力端子に
接続され、かつ出力端は前記した基準電圧発生回路VSに
シグナル・グランド線SG′介して接続されている。演算
増幅器OPの非反転入力端子は基準コモン電位線SGを介し
て基準抵抗RSとトランジスタQ2の接続点に接続されてい
る。
このような構成の本考案に係る電圧・電流発生装置にお
いて、例えば電圧モードとする場合には基準電圧発生回
路VSで設定値に応じた所望の基準電圧Erを発生させると
共に、FETスイッチS1とトランジスタスイッチQ1を共に
オン（S2とQ2をオフ）にする。FETスイッチS1をオンに
することにより、誤差増幅器A1はその前向き回路にレギ
ュレータRGが接続されると共に帰還回路にFETスイッチS
1が接続され、基準電圧Erを入力とするバッファ増幅器
が構成される。これによりこの誤差増幅器A1は端子H,L
間にErに対応した標準電圧Eoを発生する。この電圧Eoに
より負荷LOを通る電流はトランジスタスイッチQ1を介し
てコモン電位点COMに流れる。一方、端子Ｌに生じた電
圧は基準抵抗RSが直列に接続された基準コモン電位線SG
を介して演算増幅器OPの非反転入力端に加えられる。こ
れにより、演算増幅器OPはシグナル・グランド線SG′の
電位が基準コモン電位線SGに等しくなるように動作す
る。
いて、例えば電圧モードとする場合には基準電圧発生回
路VSで設定値に応じた所望の基準電圧Erを発生させると
共に、FETスイッチS1とトランジスタスイッチQ1を共に
オン（S2とQ2をオフ）にする。FETスイッチS1をオンに
することにより、誤差増幅器A1はその前向き回路にレギ
ュレータRGが接続されると共に帰還回路にFETスイッチS
1が接続され、基準電圧Erを入力とするバッファ増幅器
が構成される。これによりこの誤差増幅器A1は端子H,L
間にErに対応した標準電圧Eoを発生する。この電圧Eoに
より負荷LOを通る電流はトランジスタスイッチQ1を介し
てコモン電位点COMに流れる。一方、端子Ｌに生じた電
圧は基準抵抗RSが直列に接続された基準コモン電位線SG
を介して演算増幅器OPの非反転入力端に加えられる。こ
れにより、演算増幅器OPはシグナル・グランド線SG′の
電位が基準コモン電位線SGに等しくなるように動作す
る。
次に電流モードにするにはFETスイッチS2とトランジス
タスイッチQ2を共にオン（S1とQ1をオフ）にする。設定
値に対応して基準電圧発生回路VSで発生する基準電圧Er
は誤差増幅器A1の反転入力端子に加えられる。スイッチ
S2及びQ2をオンにすることによりレギュレータRGを介し
て得られる誤差増幅器A1の出力電流は端子Ｈより負荷Lo
を流れ、その負荷電流は端子Ｌに接続された基準抵抗RS
とオン状態にあるトランジスタスイッチQ2の直列回路を
介してコモン電位点COMに流れる。この負荷電流が抵抗R
Sを流れることによりRSには電圧降下が生じ、この電圧
降下が誤差増幅器A1の反転入力端子に加えられる。その
結果、誤差増幅器A1は抵抗RSに生じる電圧降下が基準電
圧Erに等しくなるように負荷電流の値を制御する。一
方、基準抵抗RSとトランジスタQ2の接続点の電位は基準
コモン電位線SGを介して演算増幅器OPの非反転入力端子
に加えられ、この演算増幅器は電圧モードの場合と同様
にシグナル・グランド線SG′の電位が基準コモン電位線
SGに等しくなるように動作する。したがって、基準電圧
発生回路VSの出力電圧Erは基準コモン電位線SGの電位を
基準とした値となる。
タスイッチQ2を共にオン（S1とQ1をオフ）にする。設定
値に対応して基準電圧発生回路VSで発生する基準電圧Er
は誤差増幅器A1の反転入力端子に加えられる。スイッチ
S2及びQ2をオンにすることによりレギュレータRGを介し
て得られる誤差増幅器A1の出力電流は端子Ｈより負荷Lo
を流れ、その負荷電流は端子Ｌに接続された基準抵抗RS
とオン状態にあるトランジスタスイッチQ2の直列回路を
介してコモン電位点COMに流れる。この負荷電流が抵抗R
Sを流れることによりRSには電圧降下が生じ、この電圧
降下が誤差増幅器A1の反転入力端子に加えられる。その
結果、誤差増幅器A1は抵抗RSに生じる電圧降下が基準電
圧Erに等しくなるように負荷電流の値を制御する。一
方、基準抵抗RSとトランジスタQ2の接続点の電位は基準
コモン電位線SGを介して演算増幅器OPの非反転入力端子
に加えられ、この演算増幅器は電圧モードの場合と同様
にシグナル・グランド線SG′の電位が基準コモン電位線
SGに等しくなるように動作する。したがって、基準電圧
発生回路VSの出力電圧Erは基準コモン電位線SGの電位を
基準とした値となる。
ここで、本考案においては電圧モードと電流モードを切
換える切換えスイッチとして半導体スイッチであるトラ
ンジスタQ1,Q2を用いている。トランジスタスイッチは
リレー等のメカニカルスイッチに比してその電圧降下が
大きい。この点に関し、本考案においては負荷電流が流
れる経路（トランジスタQ1,Q2）と、基準コモン電位と
を基準コモン電位線SGによって分離するように構成され
ている。この場合、トランジスタQ1,Q2の電圧降下が影
響しない為には基準電圧Erを発生させる基準電圧発生回
路VSの回路電流，或いはツェナーダイオードDzに流れる
電流が基準コモン電位線SGに流れ込まないことが必要で
ある。これを解決する手段として、本考案においては前
記のように演算増幅器OPを設けてこの演算増幅器の出力
端をシグナル・グランドSG′とし、このシグナル・グラ
ンドSG′と基準コモン電位SGの電位を等しく保ちながら
図の点線で示す如く基準電圧発生回路VSの回路電流或い
はツェナーダイオードDzを流れる電流をその出力インピ
ーダンスが零とみなすことのできる演算増幅器OPの出力
端子よりこの演算増幅器で吸収し、基準コモン電位線SG
には流れないようになっている。このようにして、本考
案においては電圧・電流モードの切換えにトランジスタ
スイッチを用いても、そのスイッチの電圧降下に影響さ
れないものとなる。なお、FETスイッチS1,S2には電流が
流れないので、このスイッチの電圧降下の影響はない。
換える切換えスイッチとして半導体スイッチであるトラ
ンジスタQ1,Q2を用いている。トランジスタスイッチは
リレー等のメカニカルスイッチに比してその電圧降下が
大きい。この点に関し、本考案においては負荷電流が流
れる経路（トランジスタQ1,Q2）と、基準コモン電位と
を基準コモン電位線SGによって分離するように構成され
ている。この場合、トランジスタQ1,Q2の電圧降下が影
響しない為には基準電圧Erを発生させる基準電圧発生回
路VSの回路電流，或いはツェナーダイオードDzに流れる
電流が基準コモン電位線SGに流れ込まないことが必要で
ある。これを解決する手段として、本考案においては前
記のように演算増幅器OPを設けてこの演算増幅器の出力
端をシグナル・グランドSG′とし、このシグナル・グラ
ンドSG′と基準コモン電位SGの電位を等しく保ちながら
図の点線で示す如く基準電圧発生回路VSの回路電流或い
はツェナーダイオードDzを流れる電流をその出力インピ
ーダンスが零とみなすことのできる演算増幅器OPの出力
端子よりこの演算増幅器で吸収し、基準コモン電位線SG
には流れないようになっている。このようにして、本考
案においては電圧・電流モードの切換えにトランジスタ
スイッチを用いても、そのスイッチの電圧降下に影響さ
れないものとなる。なお、FETスイッチS1,S2には電流が
流れないので、このスイッチの電圧降下の影響はない。
第２図は本考案に係る電圧・電流発生装置の他の実施例
の接続図である。なお、第２図において第１図と同一部
分は第１図と同一符号を付してそれらの再説明は省略す
る。第２図において、Q3はトランジスタスイッチ、SW1,
SW2は夫々接点a,bをもち互に連動する切換スイッチであ
る。トランジスタQ3はレギュレータRGの出力端と基準抵
抗RSの一端との間に接続されている。スイッチSW1は端
子Ｈに、スイッチSW2は端子Ｌに接続され、SW1の接点ａ
はレギュレータRGの出力端に、接点ｂは基準抵抗RSの分
圧点に接続され、又SW2の接点ａはトランジスタQ3と基
準抵抗RSの接続点に、接点ｂは基準抵抗RSとトランジス
タQ2との間に夫々接続されている。トランジスタQ3はQ2
に同期してオンとなるものである。
の接続図である。なお、第２図において第１図と同一部
分は第１図と同一符号を付してそれらの再説明は省略す
る。第２図において、Q3はトランジスタスイッチ、SW1,
SW2は夫々接点a,bをもち互に連動する切換スイッチであ
る。トランジスタQ3はレギュレータRGの出力端と基準抵
抗RSの一端との間に接続されている。スイッチSW1は端
子Ｈに、スイッチSW2は端子Ｌに接続され、SW1の接点ａ
はレギュレータRGの出力端に、接点ｂは基準抵抗RSの分
圧点に接続され、又SW2の接点ａはトランジスタQ3と基
準抵抗RSの接続点に、接点ｂは基準抵抗RSとトランジス
タQ2との間に夫々接続されている。トランジスタQ3はQ2
に同期してオンとなるものである。
このような構成の第２図回路において、スイッチSW1,SW
2を共に接点ａ側に接続し、トランジスタQ2,Q3をオフに
し、又S1,Q1をオンにすると第２図の回路は第１図の電
圧モードの場合と同一となる。一方、スイッチSW1,SW2
を接点ｂに接続し、トランジスタQ2,Q3をオンにしQ1を
オフにすると、レギュレータRGの出力電流は図の点線で
示す如くQ3,RS,Q2の経路を通る。この場合、スイッチSW
1,SW2の接点をｂに接続することにより第１図の電流モ
ードの場合と同様にRSの両端電圧が基準電圧Erと等しく
なるように動作する。ここで、基準抵抗RSの分圧点を境
として一方の抵抗値をRS1,他方をRS2とすれば、スイッ
チSW1,SW2の接点をｂに接続した場合、第２図の回路はR
S2/（RS1＋RS2）で表わされる分割電圧（安定なmV電
圧）を端子H,L間に得ることができる。
2を共に接点ａ側に接続し、トランジスタQ2,Q3をオフに
し、又S1,Q1をオンにすると第２図の回路は第１図の電
圧モードの場合と同一となる。一方、スイッチSW1,SW2
を接点ｂに接続し、トランジスタQ2,Q3をオンにしQ1を
オフにすると、レギュレータRGの出力電流は図の点線で
示す如くQ3,RS,Q2の経路を通る。この場合、スイッチSW
1,SW2の接点をｂに接続することにより第１図の電流モ
ードの場合と同様にRSの両端電圧が基準電圧Erと等しく
なるように動作する。ここで、基準抵抗RSの分圧点を境
として一方の抵抗値をRS1,他方をRS2とすれば、スイッ
チSW1,SW2の接点をｂに接続した場合、第２図の回路はR
S2/（RS1＋RS2）で表わされる分割電圧（安定なmV電
圧）を端子H,L間に得ることができる。
以上説明したように、本考案においては電圧・電流発生
装置において電圧モードと電流モードの切換スイッチと
して半導体素子を用いてもその半導体切換スイッチ素子
によって誤差が発生しないように回路に改良を施したこ
とにより、小形で低価格，かつ長寿命化が計られた高精
度の電圧・電流発生装置を得ることができる。
装置において電圧モードと電流モードの切換スイッチと
して半導体素子を用いてもその半導体切換スイッチ素子
によって誤差が発生しないように回路に改良を施したこ
とにより、小形で低価格，かつ長寿命化が計られた高精
度の電圧・電流発生装置を得ることができる。
第１図及び第２図は夫々本考案に係る装置の実施例の接
続図、第３図は第１図及び第２図に用いられる基準電圧
発生回路の概略等価回路図である。 VS…基準電圧発生回路、A1…誤差増幅器、H,L…端子、Q
1,Q2…トランジスタ、RS…基準抵抗、OP…演算増幅器、
SG…基準コモン電位線、SG′…シグナル・グランド。
続図、第３図は第１図及び第２図に用いられる基準電圧
発生回路の概略等価回路図である。 VS…基準電圧発生回路、A1…誤差増幅器、H,L…端子、Q
1,Q2…トランジスタ、RS…基準抵抗、OP…演算増幅器、
SG…基準コモン電位線、SG′…シグナル・グランド。
Claims (1)
- 【請求項１】設定値に応じた可変の基準電圧を発生する
基準電圧発生回路VS、負荷が接続されるＨ端子とＬ端
子、基準電圧発生回路VSの出力端が一方の入力端に接続
され出力端が前記Ｈ端子に接続されると共にそのＨ端子
が半導体スイッチS1を介してかつＬ端子が半導体スイッ
チS2を介して夫々他方の入力端に接続される誤差増幅
器、前記Ｌ端子とコモン電位点COM間に接続され前記半
導体スイッチS1と同期してオンになる半導体スイッチQ
1、一端が前記Ｌ端子に接続された基準抵抗RSの他端と
コモン電位点COM間に接続され前記半導体スイッチS2と
同期してオンになる半導体スイッチQ2、及びその反転入
力端子と出力端子が接続された演算増幅器OPを具備し、
前記基準抵抗RSと半導体スイッチQ2の接続点と，前記演
算増幅器OPの他方の入力端子との間を基準コモン電位線
SGで接続すると共に、演算増幅器OPの出力端と基準電圧
発生回路VSとをシグナル・グランド線SG'で接続したこ
とを特徴とする電圧・電流発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15956487U JPH0710406Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 電圧・電流発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15956487U JPH0710406Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 電圧・電流発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0164716U JPH0164716U (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0710406Y2 true JPH0710406Y2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=31440888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15956487U Expired - Lifetime JPH0710406Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 電圧・電流発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710406Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP15956487U patent/JPH0710406Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0164716U (ja) | 1989-04-25 |
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