(57)【要約】【課題】高周波帯域用増幅回路を駆動する正負両電源を遮断、投入する際に、増幅回路の出力電圧が次段の負荷回路の定格入力電圧範囲を超えないようにすることで負荷回路の破損を防止する。【解決手段】電源遮断時に制御部１０はまず正電源部１１の動作を停止させ、正電源線１２上の電圧値が所定範囲まで下がったならば、負電源部１５の動作を停止させる。その後、負電源線１６上の電圧値が所定範囲まで下がったならば、制御部１０はスイッチ４１をオンして時定数を小さくし、正電源線１２上の電圧値を速やかにゼロに落とす。電圧値判定の所定範囲を予め適切に決めておくことで、出力電圧Ｖ0が定格入力電圧範囲に収まることを保証できる。また時定数の切り替えで正電圧の下降を速めることで、電源が完全に遮断されるまでの時間を短縮することができる。【選択図】図５
2010268374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であって、
a)前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、
b)前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、
c)前記第１電源線上の電圧値を監視する第１電圧監視手段と、
d)前記第１及び第２電源部のオン・オフを制御するものであって、第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第１電圧監視手段による電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、第２電源部にオン指令又はオフ指令を与える制御手段と、
を備えることを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の増幅回路用電源装置であって、
前記所定範囲は、前記出力線に接続される素子又は回路の許容入力電圧範囲に応じて予め決められることを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項３】
入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であって、
a)前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、
b)前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、
c)前記第１及び第２電源部のオン・オフを制御するものであって、第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、所定時間が経過するまで待って、第２電源部にオン指令又はオフ指令を与える制御手段と、
を備えることを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の増幅回路用電源装置であって、
前記所定時間は、前記出力線に接続される素子又は回路の許容入力電圧範囲に応じて予め決められることを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項５】
請求項１又は３に記載の増幅回路用電源装置であって、
前記第２電源線上の電圧値を監視する第２電圧監視手段を備えるとともに、前記第１電源部は前記時定数を複数に変化させる時定数切替手段を含み、
前記制御手段は、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第２電圧監視手段による電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記時定数切替手段により時定数を小さくする、ことを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の増幅回路用電源装置であって、
前記第１電源部は前記時定数を複数に変化させる時定数切替手段を含み、
前記制御手段は、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、所定時間が経過するまで待って、前記時定数切替手段により時定数を小さくする、ことを特徴とする増幅回路用電源装置。
【請求項７】
入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であり、前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、を備える電源装置の制御方法において、
前記第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第１電源線上の電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与え、その後に、前記第２電源線上の電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記第１電源部における電圧の立ち上がり及び立ち下がりの時定数を小さくする、ことを特徴とする増幅回路用電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯域信号を増幅する増幅回路に電源電力を供給するための増幅回路用電源装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に増幅回路には、正極性の電源により駆動される単電源駆動のものと、正負、両極性の電源により駆動されるものとがある。後者の場合、一方の電源を他方の電源よりも先にオン又はオフすると、増幅回路の出力電圧が正電圧側又は負電圧側にラッチアップしてしまうことがある。例えば出力電圧がＡ／Ｄ変換器に入力される前置増幅回路の場合、出力電圧が振り切れて、つまりラッチアップしてＡ／Ｄ変換器の定格入力電圧範囲を逸脱してしまうと、最悪の場合、Ａ／Ｄ変換器が破損するおそれがある。特に例えば非特許文献１に開示されているようなＧＨｚ帯域又はそれに近い高速のＡ／Ｄ変換器は、定格入力電圧を超えた過大電圧への耐性が比較的低く、破損し易い傾向にある。
【０００３】
このような問題の対策としては、Ａ／Ｄ変換器の入力端に定電圧ダイオードなどの保護素子を挿入し、これによって電圧制限を行うのが一般的である。しかしながら、こうした保護素子はそれ自体が容量を有するため、信号通過特性が周波数依存性を持つ。そのため、信号が低周波帯域である場合には問題ないものの、ＧＨｚ帯域に近い高周波帯域では、保護素子による信号減衰が無視できない。そのため、正負両電源駆動の高周波帯域用増幅回路においては、保護素子を用いた対策は実用上採用することができない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ギガヘルツ級 A/Dコンバータ(ADC)」、[online]、ナショナル・セミコンダクター社、[平成２１年５月１５日検索]、インターネット＜URL : http://www.national.com/analog/adc/ultra_high_speed_adc?lang_choosen=ja_JP＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
正負両電源駆動の高周波帯域用増幅回路において、上述したような両電源のオン・オフのタイミングのずれに起因する出力電圧のラッチアップの問題を解決する手法は従来知られていない。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、増幅回路の出力電圧が、後段の、例えばＡ／Ｄ変換器などの回路の許容入力電圧範囲を超えることを防止することができる電源装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された第１発明は、入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であって、
a)前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、
b)前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、
c)前記第１電源線上の電圧値を監視する第１電圧監視手段と、
d)前記第１及び第２電源部のオン・オフを制御するものであって、第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第１電圧監視手段による電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、第２電源部にオン指令又はオフ指令を与える制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記課題を解決するために成された第２発明は、入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であって、
a)前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、
b)前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、
c)前記第１及び第２電源部のオン・オフを制御するものであって、第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、所定時間が経過するまで待って、第２電源部にオン指令又はオフ指令を与える制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記増幅素子は例えば高周波帯域用トランジスタ素子であり、増幅回路は１乃至複数のトランジスタ素子を利用したディスクリート回路である。
【００１０】
第１発明に係る電源装置において、第１電圧監視手段による電圧値を判定するための前記所定範囲は、前記出力線に接続される素子又は回路の許容入力電圧範囲に応じて予め決められる。より具体的には、第１電源部にオフ指令又はオン指令を与えてから第２電源部にオフ指令又はオン指令を与えようとする際に、増幅回路の出力電圧が出力線に接続された素子又は回路の許容入力電圧を超えないような、第１電源線上の電圧の範囲を予め調べることにより、上記所定範囲を定めることができる。
【００１１】
同様に第２発明に係る電源装置において、前記所定時間は、前記出力線に接続される素子又は回路の許容入力電圧範囲に応じて予め決められる。より具体的には、第１電源部にオフ指令又はオン指令を与えてから第２電源部にオフ指令又はオン指令を与えようとする際に、増幅回路の出力電圧が出力線に接続された素子又は回路の許容入力電圧を超えないような、第１電源線上の電圧の範囲に至るまでの時間を予め調べることにより、上記所定時間を定めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明及び第２発明に係る電源装置によれば、増幅回路の駆動を停止するべく電源装置をオフする際、及び、増幅回路を起動するべく電源装置をオンする際のいずれにおいても、増幅回路の出力電圧が、出力線に接続された負荷となる素子や回路の許容入力電圧範囲を超えることを、確実に回避することができる。それによって、そうした素子や回路の破損を防止し、高い信頼性を確保することができる。特に取り扱う信号の周波数帯域が高く、電圧制限用の保護素子を挿入することができないような用途においても、そうした保護素子を用いることなく増幅回路の出力電圧を制限することができるので、信号の通過特性等に悪影響を及ぼすこともない。
【００１３】
但し、第２電源部にオフ指令又はオン指令を与えた後に増幅回路の出力電圧が許容入力電圧範囲を逸脱しないようにするには、第１電源部による電圧の立ち上がり、立ち下がりの時定数を或る程度大きくしておくことが必要であり、そうすると電源装置のオフ動作、オン動作が完了するまでの所要時間が長くなる。
【００１４】
そこで、この所要時間を短くするために、上記発明に係る電源装置では、
前記第２電源線上の電圧値を監視する第２電圧監視手段を備えるとともに、前記第１電源部は前記時定数を複数に変化させる時定数切替手段を含み、
前記制御手段は、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第２電圧監視手段による電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記時定数切替手段により時定数を小さくする、構成とするとよい。
【００１５】
また、前記第１電源部は前記時定数を複数に変化させる時定数切替手段を含み、
前記制御手段は、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、所定時間が経過するまで待って、前記時定数切替手段により時定数を小さくする、構成としてもよい。
【００１６】
これら構成によれば、増幅回路の出力電圧が許容入力電圧範囲を逸脱しないようにするために或る程度大きく設定された、第１電源部による電圧の立ち上がり、立ち下がりの時定数を、増幅回路の出力電圧が許容入力電圧範囲を逸脱しないことが確実になった時点で小さくすることができる。それによって、第１電源線上の電圧を速やかにゼロ又は所定の電圧値にすることができ、電源装置のオフ動作、オン動作が完了するまでの所要時間を短縮することができる。
【００１７】
即ち、増幅回路の駆動を停止するべく電源装置をオフする際、及び、増幅回路を起動するべく電源装置をオンする際のいずれにおいても、増幅回路の出力電圧が、出力線に接続された負荷となる素子や回路の許容入力電圧範囲を超えることを回避し、且つ電源装置のオフ動作、オン動作が完了するまでの所要時間を短くするために、第３発明に係る電源装置の制御方法は、入力端、出力端、及び接地端を有する増幅素子を用い、入力端に高周波信号を入力し、出力端を抵抗を介して正極性の電圧が印加される第１電源線に接続するとともに出力線に接続し、接地端を負極性の電圧が印加される第２電源線に接続してなる増幅回路のための電源装置であり、前記第１電源線に第１電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第１時定数でもって行う第１電源部と、前記第２電源線に第２電圧を出力するものであって、オン指令及びオフ指令に対する電圧の立ち上がり及び立ち下がりを所定の第２時定数でもって行う第２電源部と、を備える電源装置の制御方法において、
前記第１電源部にオン指令又はオフ指令を与えた後に、前記第１電源線上の電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記第２電源部にオン指令又はオフ指令を与え、その後に、前記第２電源線上の電圧値が所定範囲に達したことを検知すると、前記第１電源部における電圧の立ち上がり及び立ち下がりの時定数を小さくする、ものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例（第１実施例）による電源装置の構成図。
【図２】第１実施例の電源装置における電源遮断時の正負両電源電圧の変化を示す波形図。
【図３】第１実施例の電源装置における電源投入時の正負両電源電圧の変化を示す波形図。
【図４】第１実施例の電源装置を別の構成の増幅回路に適用した場合の構成図。
【図５】本発明の他の実施例（第２実施例）による電源装置の構成図。
【図６】第２実施例の電源装置における電源遮断時の正負両電源電圧の変化を示す波形図。
【図７】第２実施例の電源装置における電源投入時の正負両電源電圧の変化を示す波形図。
【図８】本発明の他の実施例（第３実施例）による電源装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施例］
以下、本発明に係る増幅回路用電源装置の第１実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は第１実施例による電源装置の構成図である。
【００２０】
この例では電源装置１により駆動電力が供給される増幅回路２は、トランジスタ素子２０を用いた高周波帯域用のエミッタ接地増幅回路である。このトランジスタ素子２０は、入力端としてのベース端子、出力端としてのコレクタ端子、接地端としてのエミッタ端子、を有する。トランジスタ素子２０のコレクタ端子は抵抗２１を介して正電源線１２に接続されるとともに、負荷３０が接続された出力線２４に接続される。また、トランジスタ素子２０のエミッタ端子は抵抗器２２を介して負電源線１６に接続されている。トランジスタ素子２０のベース端子には高周波信号源２３が接続されている。負荷３０は適宜の素子や回路であり、例えばＡ／Ｄ変換器とすることができる。
【００２１】
増幅回路２に駆動電力を供給する電源装置１は、正電源線１２に正電圧ＶCCを出力する正電源部１１と、負電源線１６に負電圧−ＶEEを出力する負電源部１５と、正電源部１１及び負電源部１５のオン・オフ（起動・停止）を制御する制御部１０と、正電源線１２上の電圧値を監視する正電圧監視部１４と、を備える。正電源部１１及び負電源部１５は、電圧の立ち上がり（０→ＶCC、０→−ＶEE）、立ち下がり（ＶCC→０、−ＶEE→０）の変化を緩和するため、つまりソフトスタートを行うための時定数回路としてコンデンサ１３、１７をそれぞれ含む。このコンデンサ１３、１７の値により、電圧の立ち上がり、立ち下がりの時定数が決まる。
【００２２】
制御部１０は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを中心に構成され、電源オン指示又は電源オフ指示を受けたときに、ＲＯＭ等に予め格納された制御プログラムに従って、正電源部１１及び負電源部１５に対しそれぞれ適宜のタイミングでオン指令・オフ指令を出す。
【００２３】
電源装置１の動作を、図２及び図３を参照して説明する。図２は増幅回路２の駆動停止時、つまり電源遮断時の正負両電源電圧の変化を示す概略波形図、図３は増幅回路２の起動時、つまり電源投入時の正負両電源電圧の変化を示す概略波形図である。
【００２４】
抵抗値がＲである抵抗器２１を流れる電流をＩ0とすると、正電圧ＶCC、負電圧−ＶEEが増幅回路２に印加されている状態で、出力線２４上に現れる出力電圧Ｖ0は、
Ｖ0＝ＶCC−Ｒ・Ｉ0    …(1)
である。この状態から、電源遮断時に、仮に正電源部１１の出力電圧がＶCCである間に負電源部１５の出力電圧が完全にゼロになってしまうと、電流Ｉ0は０となるから、(1)式より、Ｖ0＝ＶCC、となる。一方、負電源部１５の動作を停止する前に正電源部１１からの出力電圧が完全にゼロになってしまうと、正電圧ＶCCは０となるから、(1)式より、Ｖ0＝−Ｒ・Ｉ0、となる。
【００２５】
いま、負荷３０の定格入力電圧範囲が−ＶA〜ＶBであるとする。すると、
−Ｒ1・Ｉ0＜−ＶA、又は、ＶB＜ＶCC      …(2)
である場合には、電源遮断時に出力電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲を−ＶA〜ＶBを逸脱することになる。増幅回路２の起動時においても同様に、正負いずれか一方の電源部を起動させる前に他方の電源部の起動が完了して電圧がＶCC又は−ＶEEに達してしまい、且つ負荷３０の定格入力電圧範囲が(2)式の条件となる場合には、出力電圧Ｖ0がこの定格入力電圧範囲−ＶA〜ＶBを超えてしまう。その結果、負荷３０、例えばＡ／Ｄ変換器が破損に至るおそれがある。そこで、本実施例の電源装置１では、以下に説明するような制御を行うことにより、増幅回路２の起動時及び駆動停止時に、増幅回路２の出力電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲を超えることを防止する。
【００２６】
即ち、増幅回路２の出力電圧Ｖ0の制御目標は次の(3)式である。
−ＶA≦Ｖ0≦ＶB      …(3)
(1)式及び(3)式から、正電源部１１による正電圧ＶCCの制御目標は次の(4)式である。
Ｒ・Ｉ0−ＶA≦ＶCC≦Ｒ・Ｉ0＋ＶB      …(4)
上述したように負電源部１５の停止時にはＩ0＝０となるので、(4)式より、次の(5)式を満たさなければならないことが分かる。
−ＶA≦Ｖcc≦ＶB      …(5)
(4)式及び(5)式より、正電源部１１の出力電圧が次の(6)式で示す範囲にあるときに、負電源部１５の停止・起動を実行すればよいことが分かる。
Ｒ・Ｉ0−ＶA≦ＶCC≦ＶB      …(6)
【００２７】
(6)式の条件を満たすように、まず正電源部１１の動作を停止させてから次いで負電源部１５の動作を停止する際に、増幅回路２の出力電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧を超えないような正電圧の電圧範囲（図３中のＶLOW1〜ＶHIGH1）を予め実験的に又は計算により求め、制御部１０内の不揮発性メモリ等に格納しておく。上記電圧範囲は、各素子の選択など装置の設計上決まる値であるから、装置の製造メーカー側で予め設定しておく。
【００２８】
増幅回路２の駆動停止の指示を受けると、制御部１０はまず正電源部１１にオフ指令を出す。図２（ａ）に示すように、時刻ｔ1で正電源部１１がオフ指令を受けて動作停止を開始すると、正電源線１２上の電圧はＶCCから所定の時定数でもって下がってゆく。制御部１０は正電圧監視部１４によりこの電圧値をほぼ連続的に監視し、その電圧値が電圧範囲ＶLOW1〜ＶHIGH1に収まったか否かを判定する。時刻ｔ2で電圧値が電圧範囲ＶLOW1〜ＶHIGH1に収まったことが検知されると、制御部１０は負電源部１５にオフ指令を出す。これにより、図２（ｂ）に示すように、負電源線１６上の負電圧も所定の時定数でもって下がってゆく（ゼロに近づいてゆく）。
【００２９】
正電源部１１及び負電源部１５の停止動作のシーケンスを以上のように定めることにより、電源遮断時に、出力線２４上の電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲−ＶA〜ＶBに収まることを保証することができる。
【００３０】
増幅回路２を起動するべく電源を投入する際にも、基本的には同様の制御を実行すればよい。即ち、増幅回路２の起動の指示を受けると、制御部１０はまず正電源部１１にオン指令を出して動作を開始させる。図３（ａ）に示すように、時刻ｔ3で正電源部１１の動作が開始されると、正電源線１２上の電圧はゼロから所定の時定数でもって上昇してゆく。制御部１０は正電圧監視部１４によりこの電圧値をほぼ連続的に監視し、その電圧値が電圧範囲ＶLOW1〜ＶHIGH1に収まったか否かを判定する。時刻ｔ4で電圧値が電圧範囲ＶLOW1〜ＶHIGH1に収まったことが検知されると、制御部１０は負電源部１５にオン指令を出し動作を開始させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、負電源線１６上の負電圧も所定の時定数でもって上昇してゆく。
【００３１】
正電源部１１及び負電源部１５の起動動作のシーケンスを以上のように定めることにより、電源投入時にも、出力線２４上の電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲−ＶA〜ＶBに収まることを保証することができる。
【００３２】
上記第１実施例による電源装置１は、図４に示すような差動増幅回路２Ｂにもそのまま適用することができる。差動増幅回路２Ｂは、周知のように、同一特性のトランジスタ素子２０ａ、２０ｂ、同一抵抗値の抵抗２１ａ、２１ｂを対称的に接続し、カレントミラー２５により駆動電流をトランジスタ素子２０ａ、２０ｂに供給し、トランジスタ素子２０ａ、２０ｂのベース端子に異なる信号を入力したものである。この２つの入力信号の差分が増幅されて出力線２４上に出力電圧Ｖ0として現れる。この場合にも、電源装置１から増幅回路２Ｂに印加される正負両電源電圧は図１の場合と同じである。
【００３３】
［第２実施例］
次に、本発明に係る増幅回路用電源装置の第２実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。図５は第２実施例による電源装置の構成図である。
【００３４】
第１実施例の電源装置１では、電源遮断時に正電圧ＶCCがＶHIGH1以下になったときに負電源部１５の動作を停止させるように制御を行うが、負電源部１５にオフ指令を出しても負電圧が下がるのに時間が掛かると、(6)式の条件を満たせなくなるおそれがある。これを回避するには、負電源部１５がオフ指令を受けた時点から実際に電圧が下がるまでの遅延を短くするか、或いは、正電源部１１がオフ指令を受けた時点からの電圧の立ち下がりを遅くする、つまり時定数を大きくするのがよい。設計上、前者が難しい場合には後者の方法を採らざるを得ないが、そうすると電源が完全に遮断されるまでの所要時間が長くなる。一般的に、電源装置の起動・停止では所定の時間内に動作が完了することが要求される。
【００３５】
そこで、この問題を解決するようにしたのが第２実施例の電源装置である。上記説明によれば、(6)式の条件を満足するように負電源部１５の動作停止を完了すれば、その後にはどのように正電源部１１による正電圧を変化させても増幅回路２の出力電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲を逸脱することはない。そこで、この第２実施例の電源装置１では、正電源部１１による出力電圧、つまり正電源線１２上の電圧の立ち下がり・立ち上がりの時定数を変更する回路として、抵抗器４０及びスイッチ４１を備えるとともに、負電圧線１６上の電圧値を検知するための負電圧監視部１８を備え、制御部１０がスイッチ４１の開閉を制御して時定数を切り替えることで正電源部１１の動作完了を速める。なお、図５において、時定数切替回路及び負電圧監視部１８以外の構成は、第１実施例と同じであるので説明を略す。
【００３６】
上述した電圧範囲ＶHIGH1〜ＶLOW1と同様に、正電圧がゼロになっても増幅回路２の出力電圧Ｖ0が負荷３０の定格入力電圧範囲を超えないような負電圧の電圧範囲−ＶHIGH2〜−ＶLOW2を予め求め、制御部１０内の不揮発性メモリに格納しておく。
【００３７】
電源遮断時の動作を図６により説明する。時刻ｔ1において制御部１０が正電源部１１にオフ指令を出した後に、時刻ｔ2において負電源部１５にオフ指令を出すまでの制御は、第１実施例と同様であるので説明を略す。負電源部１５にオフ指令を出して動作停止を開始させた後、制御部１０は負電圧監視部１８により負電源線１６上の電圧値をほぼ連続的に監視し、その電圧値が電圧範囲−ＶHIGH2〜−ＶLOW2に入るか否かを判定する。時刻ｔ5において負電圧の電圧値が電圧範囲−ＶHIGH2〜−ＶLOW2に入ると、制御部１０はスイッチ４１をオンさせることにより時定数を小さくし、正電源線１２上の電圧の立ち下がりを速める。これにより、図６（ａ）に示すように、正電圧は急速に降下しゼロになる。
【００３８】
電源投入時の動作を図７により説明する。時刻ｔ3において制御部１０が正電源部１１にオン指令を出した後に、時刻ｔ4において負電源部１５にオン指令を出すまでの制御は、第１実施例と同様であるので説明を略す。負電源部１５にオン指令を出して動作を開始させた後、制御部１０は負電圧監視部１８により負電源線１６上の電圧値をほぼ連続的に監視し、その電圧値が電圧範囲−ＶHIGH2〜−ＶLOW2に入るか否かを判定する。時刻ｔ6において負電圧の電圧値が電圧範囲−ＶHIGH2〜−ＶLOW2に入ると、制御部１０はスイッチ４１をオンさせることにより時定数を小さくし、正電源線１２上の電圧の立ち上がりを速める。これにより、図７（ａ）に示すように、正電圧は急速に規定の正電圧ＶCCに達する。
【００３９】
以上のように第２実施例による電源装置によれば、電源遮断時及び電源投入時に正負両電源電圧が規定の正電圧ＶCC、負電圧−ＶEEに達するまでの時間が短くなり、所定時間内に起動及び駆動終了の動作を完了させることができる。
【００４０】
［第３実施例］
図８はさらに別の実施例（第３実施例）の電源装置の構成図である。第１実施例及び第２実施例はいずれも、電源線１２、１６上の電圧値を監視し、その電圧値の判定結果に基づいて電源部の動作の開始や停止のタイミングを決定していたが、時定数を決める素子の定数や電圧値などの設計値が決まれば、時刻ｔ1と時刻ｔ2との間の時間、時刻ｔ3と時刻ｔ4との間の時間、時刻ｔ2と時刻ｔ5との間の時間、時刻ｔ4と時刻ｔ6との間の時間、などはほぼ決まる。そこで、この第３実施例の電源装置では、制御部１０は、電圧値を監視する代わりに、タイマ１００で経過時間を計測し、所定の時間が経過した時点で正電源部１１、負電源部１５に対するオン・オフ指令やスイッチ４１の切替えを指示する。このように時間によってタイミング制御を行うことで電圧監視部が不要になり、コストを下げるには有利である。
【００４１】
なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加などを行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
【符号の説明】
【００４２】
１…電源装置
１０…制御部
１１…正電源部
１２…正電源線
１３、１７…コンデンサ
１４…正電圧監視部
１５…負電源部
１６…負電源線
１８…負電圧監視部
２、２Ａ…増幅回路
２０、２０ａ、２０ｂ…トランジスタ素子
２１、２１ａ、２１ｂ、２２、２２ａ、２２ｂ…抵抗器
２３…高周波信号源
２４…出力線
２５…カレントミラー
３０…負荷回路
４０…抵抗器
４１…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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