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JPS5922171A - 積分回路 - Google Patents

積分回路

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Publication number
JPS5922171A
JPS5922171A JP58037230A JP3723083A JPS5922171A JP S5922171 A JPS5922171 A JP S5922171A JP 58037230 A JP58037230 A JP 58037230A JP 3723083 A JP3723083 A JP 3723083A JP S5922171 A JPS5922171 A JP S5922171A
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JP
Japan
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circuit
pair
transistors
operational amplifier
signal
Prior art date
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JP58037230A
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English (en)
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JPS6019827B2 (ja
Inventor
マイケル・ロ−レンス・リ−ガ−
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Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Publication of JPS5922171A publication Critical patent/JPS5922171A/ja
Publication of JPS6019827B2 publication Critical patent/JPS6019827B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/18—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals
    • G06G7/184—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements
    • G06G7/186—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements using an operational amplifier comprising a capacitor or a resistor in the feedback loop
    • G—PHYSICS
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    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/22—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for evaluating trigonometric functions; for conversion of co-ordinates; for computations involving vector quantities

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  • Complex Calculations (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

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】 本発明は、積分回路に関する。
積分回路は、種々の用途に利用される基本的な回路であ
る。この積分回路を他の演算回路と共に使用し、演算回
路の出力を積分することがしばしば行なわれる。例えば
原出願（特願昭５１−１２７７３５号）に開示された図
形表示装置用のベクトル発生器においては、積分回路と
共に減算回路及び除算回路が使用され、入力信号と積分
回路の出力信号の差を他の信号により除算した信号を積
分回路へ入力し傾斜波出力を得るようにしている。この
ような用途において、従来存在する個々の演算回路を組
合わせたのでは、回路構成が複雑となり且つ装置も大型
化するという問題がある。
本発明は、上述の如き点に鑑みてなされたもので、簡単
な回路構成により入出力信号の差を他の信号により除算
した値に比例する信号を積分する積分回路を提供するも
のである。以下、図面を参照しながら本発明を具体的に
説明する。
本発明による積分回路の一実施例の回路図を第１図に示
す。１対のＮＰＮ　）ランジスタ（４０）及び卸が差動
的忙接続されており、これらのトランジスタ（４υ及び
−υのペース回路は差動的に接続された第２の対のＮＰ
Ｎ　）ランジスタけ３及びに４１を有する。
トランジスタＣ３及び（４４１はダイオードとして接続
される。トランジスタ１４０のベース及びトランジスタ
（ハ）のコレクタは接地される。トランジスタθυのベ
ース及びトランジスタＧ１４１のコレクタは定電流源１
６１に接続される。トランジスタ（４３及び（４４）の
エミッタは直結され、且つ定電流源（４８１に接続され
る。トランジスタ（４（Ｉ及びθυのエミッタも直結さ
れ可変電流源（４７１に接続される。この回路構成はギ
ルノ（−トのゲイン・セルとして周知であり、米国特許
第３、６８９．７５２号に畦細に記載されている。演算
増幅器５０１０反転及び非反転入力端子はそれぞれトラ
ンジスタ（Ｉｎ及び圓のコレクタに接続される。演算増
幅器５（］ｌの出力端子は出力端子（３）に接続される
と共に、容量素子すなわち帰還キャノくシタ６４を介し
てトランジスタ０υのベースに接続される。抵抗素子す
なわち帰還抵抗器□□□が演算増幅器５０）の出力端子
からトランジスタ（４（ｌｊのコレクタに接続される。
入力端子（１）は抵抗器印を介してトランジスタ０υの
コレクタに接続される。トランジスタ（４Ｇ及びＣＤの
コレクタ電流はそれぞれ正電圧源より１対の大きな抵抗
器ｔ６０）及び６１１を介して加えられる。１対のタ°
イオード彰ω及び彰籾はクランプ作用をし、後述する高
速モード期間中トランジスタ帽〕のベースを仮想接地に
維持する。
この積分回路に流れる電流は第１図に示され、図におい
て、ｌＥはトランジスタｔ４３１及びθ４）のエミッタ
電流の和であり、ｌＤはトランジスタｉｌｌ及び（４υ
のエミッタ電流の和であり、１ｃはキャパシタ５２の光
電電流である。更に、電流■Ｄは他の回路で発生した信
号電流である。抵抗器５４Ｊ及び６６）のｆ直Ｒｆ及び
Ｒ１を共にＲとし、且つ演算増幅器−）の作用によりト
ランジスタ（４α及び９υのコレクタ電圧Ｖｆ及びｙＩ
が等しいと仮定すると、Ｒ及びＣの適当な値により次式
が得られる。
式（１）及び（２）より ｒｃについて解き、且つ■Ｒを積分で求めると、式（４
）及び（５）から分かるとおり、本発明によれば、入出
力信号の差（Ｖｓ−Ｖｒ）を信号電流ｉＤで除算したｆ
［（Ｖｓ−Ｖｒ　）／　ｉＤに比例した信号ｉｃを積分
する積分回路が実功、できる。
第２図及び第３図は、本発明の積分回路を応用した定速
ベクトル発生器のブロック図及び関連する波形図である
。ベクトル発生器は、１対の入力端子（１）及び（２）
と、１対の出力端子（３）及び（４）と、１対の差−絶
対値−電流変換回路ｒ；３ａｌ及び（３Ｃと、本発明に
よる１対の積分回路０り及びｕ４）（第２図においては
、減算・除算機能と積分機能とを、減算・除算回路圓及
びＱ２＋と積分回路（１５１及びＱ６１とに区別して示
している。）と、２乗のλ口の平方根を求める回路（８
８８回ｊ！ｌ！！＞　０８１とより成り、各回路１１１
対の閉ループとして接続されて℃・る。平面座標系のＸ
及びＹ軸にそれぞれ対応するステップ電圧信号Ｖｓｘ及
びＶｓｙは同時に入力端子（１１及び（２）Ｋカロわる
。
信号Ｖｓｘ　及びＶｓｙはコンピュータ等より１対のデ
ジタル−アナログ変換器を介して加えられ、これらの信
号Ｖｓｘ及びＶｓｙは座標系の情報の点を表わすＯ 第３図の時刻ｔｏは１対のステップ信号Ｖｓｘ及びＶｓ
ｙの始まりに対応し、信号Ｖｓｘ及びＶｓｙ）！説明の
ためそ゛れぞれｘｌ　　ｘＯ＝　＋　５　（ボルト）及
びｙＩ　　ＹＯ””　　５（ボルト）とする。（直ｘＯ
及びｙＯは情報の点位置に対応する任意の値でよ℃・。
新たな電圧＠ｘ１及びｙｌはそれぞれ差−絶対ｆ直−電
流変換回路（３１）及びｃ３′！Ｉにおいて出力電圧値
ｘ　（ｔ）及びｙ　（ｔ）との差の絶対値をとられて１
対の差信号ａ及びｂを発生する。なお、Ｘｏ　＜　ｘ（
ｔ）　＜　Ｘｌ及びｙｏ＞ｙ（ｔ）　＞　ｙｘであり、
差信号ａ及びｂはそれぞれ時相１ｔｏにおいて＋５及び
−５ボルト忙変化し、傾余）汲電圧出力Ｖｒｘ及びＶｒ
ｙが発生するので直線的に戻り、時刻ｔ１において再び
零ポルトとなる。差信号ａ及びｂはＳＳＳ回路賭に加え
られて、信号Ｃを発生する。この信号Ｃは時刻ｔｏにお
いては＋７．０７ボルト（５＋５＝５０の平方根）であ
り、直線的に戻り、時刻ｔ１において再び零ボルトとな
る。
減算・除算回路ａｌｌ及び（ｌｚにはそれぞれ電圧値ｘ
１及びｙｌとＸ（ｔ）及び幻）と信号Ｃが加えられ、入
出力信号の差信号を信号Ｃで除算した値に比例する出力
電流を発生する。これらの値はほぼ一定であるので、積
分回路αＱ及び（１６１に加わる電流ｉｃｘ及びｌｏｙ
はほぼ一定となり、その結果、直線的な充電出力電圧Ｖ
ｒｘ及びＶｒｙが発生する。時間差ｔ１−１ｏは回路内
の電流１ｘ（又はＩｙ　）及び容量値Ｃ及び電圧差（Ｘ
ｌＸｏ）又は（ｙｔ　−ｙｏ）により決まる。数学的に
は次式か成立つ。
Ｑ なお、ａ　＝　Ｘｌ　　ｘ（ｔ）及びｂ　＝　ｙｓ　−
ｙ（ｔ）であり、ｘ（ｔ）　＝　Ｖｒｘ、　Ｘｌ　＝　
Ｖｓｘ、　ｙ（ｔ）　＝　Ｖｒｙ及びｙｌ＝　Ｖｓｙ　
。
ｋは比例定数である。
比較器（２０１には電流信号Ｃが加えられ、この電流信
号Ｃを基準電流ＩＲＥＦと比較する。比較器（２０）の
出力信号は端子（２υに発生し、他の回路にベクトルが
描かれていることを通知する。２個の情報の点を結ぶベ
クトルが完□゛成した後、ベクトル発生器には新たなス
テップ電圧Ｖｓｘ及びＶｓｙが加えられてもよい。例え
ば、１本の直線を書込んだ後に新たな＠線を書き始めた
い場合の如く、書込み手段をすばやく１つの点から他の
点に移動するためには、高速モード回路（２）がスイッ
チ接点（２４ａ）及び（２４ｂ）を開く。この動作はＳ
ＳＳ回路（１８）からの電流を抑止し、積分回路ｕ５）
及び０６１のキャパシタを積分回路の出力能力で決まる
速度で充電する。よって、積分回路（１５！及びｒ１６
）の出力は入力ステップ電圧の値に迅速に変化する。こ
のことは、数学的圧は式（６）及び（７）の分母を零に
近づけることで理解されよう。
本質的にかかる式はディラック・デルタ関数である。高
速モード回ｊ！！　（２４＋は適当なトランジスタ・ス
イッチ又はリレー・スイッチでもよく、その動作はベク
トル発生器が動作するときの速度で決まる。
冒迷モード回路（２４〕への命令信号は端子ｃ！５）を
介して加えられる。
第１図に示した積分回路中のギルバートのゲイン・セル
を飽和させないために、第１図の回路を流れる電流にあ
る灸件を付さなければならない。次表　　１ 表１に与えられた値を用いると、抵抗器６４１及び（５
６１の値は式（３）より３３ＫＯとなる。キャノくシタ
Ｃ５２１の値は式（４）より求まり、表示装置の最高書
込み速度が分かる。例えば、陰極線管表示装置において
、１秒間に１３，０００センチメートルの最高書込み速
度を実施するための偏向電圧の充電比率は１秒間に６，
５００ボルトである。ｉＣをｄＶ／ｄｔで除算すること
によりキャパシタンスの頭が０．０４６マイクロフアラ
ドとなる。
、第１図に示す回路の他の特徴は、ボールが１個のアク
ティブ・フィルタとしｔ応用できることである。これは
、トランジスタ（４■及びｑυのエミッタ電流を可変電
流源（４ηよりも、むしろ定電流源に流し、ＩＤを一定
に保つことにより成し遂げられる。
本発明忙よれば、個別に減算回路、除算回路、積分回路
を使用するのではなく、ギルノ（−ト・ゲイン・セル、
演算増幅器、帰還手段を上述の如く組合わせ帰還回路を
構成して単一の回路で減算、除算、積分動作を行なうよ
うにしたため回路構成が非常に簡単になる。しかも、集
積回路化に適しているので安価となる。また、本発明の
積分回路は、定速ベクトルを発生するベクトル発生器九
使用してベクトルの傾きに応じた一定傾胴を有するＸ及
びＹ軸傾斜波を出力するのに好適である。可変電流源を
定電流源にすれば、アクティブ・フィルタとしても利用
できる。
なお、上述は本発明の好適な実施例を示し且つ記載した
ものであるが、当業者には本発明の要旨を逸脱すること
なく多くの変更及び変形をなし得ることが明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の積分回路の一実施例を示す回路図、第
２図は本発明の積分回路を応用したベクトル発生器のブ
ロック図、第３図は第２図の動作を説明するための波形
図である。図中、＋４１及び１４１）は１対のトランジ
スタ、Ｇ１３　、　Ｉａａは１対の半導体接合、６０）
は演算増幅器、５４は容量素子、（財）は抵抗素子、（
１）は入力端子、（３）は出力端子である。 ＋　　　　　　＋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 差動電流入力を受ける１対の半導体接合がそれぞれペー
    スに接続され各々のエミッタが直結すれた１対のトラン
    ジスタと、１対の入力端子がそれぞれ上記１対のトラン
    ジスタのコレクタに接続された演算増幅器と、この演算
    増幅器の出力端子から一方の上記トランジスタのペース
    及び上記演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続さ
    れた容量素子及び抵抗素子を含む帰還手段と、上記１対
    のトランジスタのエミッタに接続された電流源とを具え
    、上記演算増幅器の他方の入力端子に入力信号を印加し
    上記演算増幅器の出力端子から出力信号を得るよう妊し
    た積分回路。
JP58037230A 1975-10-24 1983-03-07 積分回路 Expired JPS6019827B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US625609 1975-10-24
US05/625,609 US4032768A (en) 1975-10-24 1975-10-24 Constant velocity vector generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5922171A true JPS5922171A (ja) 1984-02-04
JPS6019827B2 JPS6019827B2 (ja) 1985-05-18

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ID=24506852

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51127735A Expired JPS6040035B2 (ja) 1975-10-24 1976-10-22 ベルトル発生器
JP58037231A Expired JPS6020782B2 (ja) 1975-10-24 1983-03-07 絶対値回路
JP58037230A Expired JPS6019827B2 (ja) 1975-10-24 1983-03-07 積分回路

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JP51127735A Expired JPS6040035B2 (ja) 1975-10-24 1976-10-22 ベルトル発生器
JP58037231A Expired JPS6020782B2 (ja) 1975-10-24 1983-03-07 絶対値回路

Country Status (7)

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JP (3) JPS6040035B2 (ja)
CA (1) CA1058338A (ja)
DE (1) DE2643278C3 (ja)
FR (1) FR2329024A1 (ja)
GB (1) GB1550172A (ja)
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