JPS5856523A - 移相器 - 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】 この発明は、制御電圧によって信号波形を移相すること
ができる移相ｇｈＫ関するものである。

従来の移相器は通常ＣＲの時定数回路を利用し、その充
放電電流を制御することによって移相量ｔ１１！Ｉして
いた。

例えば、第１図はエミッタ結合盤の移相器を示すもので
、この回路はトランジスタＱ、、Ｑ、のエミッタなタイ
ミングコンデンサＣで結合し、その放電電流をトランジ
スタＱ１−Ｑ倉で制御するものである。以下、この回路
の動作を簡単に説明する。

第２図に示すように入力電圧としてＶ、なる波形の信号
をトランジスタＱｌ−Ｑ！のベース関に供給すると、重
。の時点でトランジスタＱ１がオン。

トランジスタＱ、がオフとなる。このときトランジスタ
Ｑ４＝Ｑｓはオン、トランジスタＱｓ−Ｑｙはオフとな
って（・るとする。（Ｑｓ　＝　Ｑｓ　−Ｑａは常時オ
ン）タイミングコンデンサＣの端子電圧であるＣ点の電
位Ｖ、は、 Ｖ、＝２Ｖｏ　　３ＶＢ（Ｑａ、Ｑａ−Ｑｓ）”（１）
となる。（但し、■、１はトランジスタ。４ｅＱ＠慶Ｑ
９のペース・１１７２間電圧） 一方、Ｂ点の電圧Ｖ、はトランジスタＱ＋１’介してｄ
Ｖ＝　　Ｉ　　の傾斜で降下しているが、トランｄｉ　
　　　　　Ｃ ジス、りＱ、のベース電圧ｙ　、ｌは、Ｖ１′＝　ｖ。

　２　Ｖ＊ｍ　（Ｑｓ　−Ｑａ　）となっているので、
Ｂ点の電圧Ｖ、が ｖ、＝ｖ、’−ｖ□（Ｑｓ） ＝　Ｖ、　−ａ　Ｖ、。

となる時点１．でトランジスタＱ、がオン和なり回路が
反転する。すなわち、このときはトランジスタＱｉ−Ｑ
ｙがオンになり、トランジスタＱ４＃Ｑ１１がオフとな
る。この時点でＢ点の電圧は、第（１１式と同じ Ｖｍ＝２Ｖｏ　　３Ｖｍｍ（Ｑｓｐ　Ｑｉｙ　Ｑｓ）Ｋ
上昇し、０点の電圧ｖｃもこの電圧に上列する。

時点ｔ、で入力電圧の波形ｖＡが反転すると、トランジ
スタＱ、がオフ、トランジスタＱｔがオンになり、その
ため０点の電圧ｖｅがトランジスタＱ！ｌ介してｄＶ＝
Ｉ　　の傾斜で下降する。

ｄｔ　　　　　Ｃ 前述したと同様に、）ランジスタＱ４のベース電圧ｙ、
／は ＶＣ’＝　ＶＯ−２ＶＢ（Ｑ？ｐ　　Ｑｓンとなって（
゛るので、０点の電圧ＶＣがＶｃ　＝　Ｖｃ’　　Ｌｍ
　（Ｑ４　）＝　ＶＯ−３Ｖ□ となる時点ｔ、で、再びこの回路は反転し、以稜同様な
動作を続番する０ １−たがって、この回路は入力電圧の波形Ｖ、をτだけ
移相した出力の波形Ｖ、　Ｙ得ることができるものであ
る。移相■τは　τ＝　２ＣＶ　となるの工 で電流源ＩＹ副制御ると移相１τを変化させることがで
きる。

しかしながら、この回路は、タイミングコンデンサＣが
必要なためＩＣ化に適したものとは（・えなし・。

この発明は、が〜る点にかんがみてなされたもので、移
相回路の全てをトランジスタ、及び若干の抵抗によって
形成Ｌ、ＩＣ化に好適な移相器！提供するものである。

以下、この発明の移相器について説明する。

第３図はこの発明の冥施例を示すもので、トランジスタ
Ｔ、、Ｔ、はエミッタ結合された差動増幀器！形成し、
トランジスタＴ、のコレクタ０点からトランジスタＴ、
のイー１２点にトランジスタＴ、ｌ　ダイオードＤＩｊ
０２を介して正帰還路を設けること妬よって、シュミッ
ト回路１を構成している。

トランジスタ１４〜１゛）は制御端子■。によって制御
される電流分配ＩＤＩ　ｉｉ！２Ｙ構成し、トランジス
タＴｓ、Ｔｏは差動増幅器を形成して出力波形を成形す
る出力回路３１構成して℃・る。なお、４，５゜６は定
電流源、Ｔは定電圧源を示す。

つづ（・て、この回路の動作たついて説明する。

定電流源４の電流値’＆２Ｉとし、制御端子ｖｃの電圧
を変化すると、トランジスタＴ、、Ｔ、’ＹｆｆれるＡ
点の電流、及びトランジスタＴ６　、　Ｔｌ　’ｋ　Ｉ
ＸれるＢ、ａ、０点の電流は、 ２ｘＩ　：　（１−ｘ）Ｉ：（１−ｘ）Ｉの割合で変化
する。（但し、０ｆｘ−＜１）今、電源電圧ｋ　Ｍａｃ
とし、入力端子ｖ１　の電圧も。が充分に低し・場合、
すなわちトランジスタＴ。

がオフ＋７１がオンとなっているときのこの回路の各部
の電圧を横側してみる。

トランジスタＴ、のコレクタ電圧ＶＤはトランジスタＴ
１がオフとなっているのでＢ点の電流（１−ｘ　）　Ｉ
Ｒで電圧降下を生じ、 Ｖ＊＝Ｖｃｃ　　（１ｘ）　Ｉ”Ｒ（Ｔ＋＝オフ）とな
る。

トランジスタＴ、のコレクタ電圧Ｖ、はトランジスタＴ
、がオンとなっているのでＡ点、０点の電流２ｘＩ、（
１−ｘ）Ｉで電圧降下が生じ、ＶＷ　＝　ｖｃｃ　　　
（Ｉ　　Ｘ　Ｈ−几−２ｘＩＲ（Ｔｇ＝オン）となる。

トランジスタＴ、のベースＷ４圧である■２は、ｖｎか
らトランジスタＴ、のＶｌｌ＃　　ダイオードＤ、、Ｄ
。

の順方向電圧ＶＤを減じたものになり、Ｖ’Ｆ　”　Ｖ
ｅｃ（Ｉ　　Ｘ　）ＩＲａｖ、、　　（Ｔｌ　”オン）
となる。（但し、ＶＤ二ｖ１、とする）つぎに、入力端
子Ｖｌ　の電圧ｅ１ｍが上列し、トランジスタＴ、のベ
ース電圧が、トランジスタＴｔのベース電圧ｖＦより高
くなると、この回路は正帰還回路となっているので、−
瞬のうちにトランジスタＴ、がオン、トランジスタＴ、
がオフに反転する。

このときの各部の電圧を前述したときと同ＶＫ検討して
ろると、 ｖＤ”ｖｅｅ　　　（１ｘＨ・Ｒ２ｘｌＲ（Ｔ１＝オン
）ＶＢ　＝　Ｖｅｅ　　　（ｌ　　ｘ　）　Ｉ　Ｒ（Ｔ
ｌ　＝オフ）Ｖ、＝Ｖｃ、−（１−ｘ）ＩＲ−２ｘＩＲ
−３Ｖ、。

（Ｔ、＝オフ） に変化することが分かる。

上述した説明から、このシュミット回路２が動作するス
レッショルドレベルの上限、及び下限の電圧は、 Ｖｌｌ＝　ｖｃｃ（１ｘ　）　Ｉ　Ｒ３Ｖｓｌ＝　Ｖｖ
　（Ｔｔ　＝オン）ＶＬ＝Ｖｃｃ　　　（１＋ｘ）ＩＲ
−３ＶＢ＝Ｖｔ’Ｔｔ”オフ〉ということができる。

いま、入力端子ｖＩ　の電圧ｅ１ｍの直流平均値な”Ｖ
ｃｃ　　３Ｖ’Ｂ　　ＩＲ なるように設定しておけば、ｖＤｃはｘＫ依存しなし・
一定の値になる。

そこで、このＶ工を用いてスレッショルドレベルの上限
、及び下限な表わすと、 ｙ、　＝　ＶＤｃ＋　ｘ　Ｉ　Ｒ Ｖｔ、　＝　Ｖｅｃ　　ｘ　Ｉ　Ｒ となる。

上式は、１ｓ４図（ａ）　Ｋ示すように電流分配回路２
の制御端子ｖｃへ加える電圧によって、Ａ点、８点、Ｃ
点の電流分配率Ｘを変え、スレッショルドレベルＶｌｌ
、　　ＶＬが直流平均値ｖｌ、ｅＶＣ対し上下に対称的
に変化できることな示している。

そこで、第４図ｔｂｌに示すように入力端子Ｖｉに、電
圧ｅｌａとして２　ＩＲ（Ｖｐ−、）　＋７）　正弦波
又ハＥ角波を入力すると、シュミット回ｊ８１のＤ−Ｅ
間からはスレッショルドレベルがｖ□ｍＶＬ、ＷＣ１＆
定１−であるときはＰ、なる波形が出力され、ＶＭｔ　
ｅ　ｖＬ！に設定しであるときはＰ、なる波形が出力と
して得られる。この出力波形Ｐ１及びＰ、は入力した電
圧ｅｌｎに対しθ１及びθ、で示す位相おくれな持った
ものになる。

したがって、第４図ｔｂｌの波形図から制御端子■６の
制御電圧を変え、スレッショルドレベルＶ璽−ＶＬをコ
ントロールすれば、約０９〜９０°範囲で移相量ｌ変化
させることができることが分かる。

特に、入力電圧が三角波の場合は、移相量と制御端子Ｖ
ｃの電圧は完全に比例関係圧することができる。

出力電圧の振幅はＶｅ　　Ｖ＊＝±２ｘＩＲになり電流
分配率Ｘに関係するが、波形整形用の出力回路３によっ
て、出力端子下。Ｋは移相量θに関係なく一定の振幅値
をもつ矩形波出力！得ることができる。

入力端子Ｖｉの電圧ｅＩＩＩのバイアス電圧となる前記
した直流平均値ｖＤｃは３個の゛トランジスタのペース
・エミッタ間電圧３　Ｖ、、　ｖ含んでいるので、バイ
アス電源として３個のＰＮ接合な利用すると、移相器と
入力する電圧ｅｌａとの間の温度補償を行うことができ
る。

以上詳述したように、この発明の移相器はタイｌフグコ
ンデンサ類を使用して（・ないので、ＩＣ化する点で好
適な回路になる。又、例えばセラミックフィルタ、位相
検出器などと共に１チツプでＰＬＬ発振ＩＣ回路を構成
することができるという利点ｌ有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移相器を示す回路図、第２図は第１図の
動作波形図、８３図はこの発明の移相器ｌ示す回路図、
第４図ｔａ＋、　（ｂｌはＷ、３図の動作説明図である
。 図中、１はシュミット回路、２は電流分配回路、３は出
力回路を示す。 第１図 第２図 −７− 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上限、及び下限スレッショルドレベルを有するシュミッ
   ト回路と、前記シュミット回路の上限。 及び下限スレッショルドレベルな相反的に変化させるこ
   とができる制御回路、を設けたことｖ４１Ｈ＆とする移
   相器。