(57)【要約】【課題】高速で変化する理想的な波形のランプ波を生成するランプ波生成回路を提供する。【解決手段】スイッチ２１とスイッチ２２の導通を交互に切り換えて、ランプ波出力回路１１から出力されるランプ波Ｒ１と、ランプ波出力回路１２から出力されるランプ波Ｒ２とを、出力端子３へ交互に出力する。【選択図】図１
2008136107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがランプ波を出力する複数のランプ波出力回路と、
一端が前記複数のランプ波出力回路のそれぞれの出力端に接続される複数の第１のスイッチと、
前記複数の第１のスイッチのそれぞれの他端が共通に接続される出力端子と
を備え、
前記複数の第１のスイッチの導通を順次切り換えて、前記複数のランプ波出力回路から出力されるランプ波を前記出力端子から順次出力することを特徴とするランプ波生成回路。
【請求項２】
前記複数のランプ波出力回路は、同じ傾きのランプ波を出力することを特徴とする請求項１に記載のランプ波生成回路。
【請求項３】
前記複数のランプ波出力回路のそれぞれは、
定電流源と、
前記定電流源と直列に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタに並列に接続された第２のスイッチと
を有し、
前記定電流源と前記キャパシタの接続点からランプ電圧波を出力することを特徴とする請求項２に記載のランプ波生成回路。
【請求項４】
前記複数のランプ波出力回路のそれぞれが、前記電圧波を電圧電流変換する電圧電流変換手段を更に備え、ランプ電流波を出力することを特徴とする請求項３に記載のランプ波生成回路。
【請求項５】
前記複数のランプ波出力回路のそれぞれの前記第２のスイッチの導通と、前記複数のランプ波出力回路のそれぞれの出力端に接続される前記第１のスイッチの導通とが、相補的に制御されることを特徴とする請求項３または４に記載のランプ波生成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ波生成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプ波を生成する回路として、キャパシタと、キャパシタに接続された定電流原と、キャパシタに並列に接続されたスイッチと、からなる回路がある。このような回路では、スイッチを開放した状態でキャパシタの充電または放電を定電流で行い、キャパシタの出力電圧を一定の傾きで変化させた後、スイッチを閉じて、キャパシタの出力電圧を一気に初期値に戻す、という動作を繰り返すことによりランプ波が生成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
理想的には、スイッチを閉じたときに、キャパシタの出力電圧が瞬間的に初期値に戻ることである。しかし、実際には、スイッチングの遅れ時間等により、キャパシタの出力電圧が初期値に戻るのには時間がかかり、理想的なランプ波を生成するのが困難であるという問題があった。また、高速で変化するランプ波を生成するためには非常に高速で動作するスイッチが必要であり、それを実現することは困難であった。
【特許文献１】特開平６−３２６５６５号公報  （第３ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、高速で変化する理想的な波形のランプ波を生成するランプ波生成回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、それぞれがランプ波を出力する複数のランプ波出力回路と、一端が前記複数のランプ波出力回路のそれぞれの出力端に接続される複数の第１のスイッチと、前記複数の第１のスイッチのそれぞれの他端が共通に接続される出力端子とを備え、前記複数の第１のスイッチの導通を順次切り換えて、前記複数のランプ波出力回路から出力されるランプ波を前記出力端子から順次出力することを特徴とするランプ波生成回路が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高速で変化する理想的な波形のランプ波を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の実施例１に係るランプ波生成回路の構成の例を示す回路図である。
【０００９】
本実施例のランプ波生成回路は、ランプ波Ｒ１を出力するランプ波出力回路１１と、一端がランプ波出力回路１１の出力に接続されるスイッチ２１と、ランプ波Ｒ１と同じ傾きのランプ波Ｒ２を出力するランプ波出力回路１２と、一端がランプ波出力回路１２の出力に接続されるスイッチ２２と、スイッチ２１の他端およびスイッチ２２の他端が共通に接続される出力端子３と、を備える。
【００１０】
スイッチ２１の導通は信号Ｓ１によって制御され、スイッチ２２の導通は信号Ｓ２によって制御される。
【００１１】
ランプ波出力回路１１のランプ波Ｒ１の生成タイミングは、信号Ｓ１によるスイッチ２１の導通タイミングに同期するものとし、ランプ波出力回路１２によるランプ波Ｒ２の生成タイミングは、信号Ｓ２によるスイッチ２２の導通タイミングに同期するものとする。
【００１２】
ここで、信号Ｓ１によるスイッチ２１の導通と信号Ｓ２によるスイッチ２２の導通が交互に発生するように、信号Ｓ１と信号Ｓ２の信号レベルの変化を制御する。これにより、出力端子３には、ランプ波出力回路１１から出力されるランプ波Ｒ１とランプ波出力回路１２から出力されるランプ波Ｒ２とが交互に出力され、ランプ波Ｒ１およびランプ波Ｒ２の倍速で変化するランプ波Ｒｏｕｔが生成される。
【００１３】
図２は、本実施例のランプ波生成回路の動作の例を示す波形図である。
【００１４】
ランプ波出力回路１１は、信号Ｓ１が‘Ｈ’レベルに変化するタイミングに同期して‘Ｌ’レベルから‘Ｈ’レベルへ一定の傾きで変化するランプ波Ｒ１を出力するものとする。このランプ波Ｒ１は、信号Ｓ１が‘Ｌ’レベルに変化したときに、ディレイ時間ｄで‘Ｌ’レベルへ戻る。
【００１５】
同様に、ランプ波出力回路１２は、信号Ｓ２が‘Ｈ’レベルに変化するタイミングに同期して‘Ｌ’レベルから‘Ｈ’レベルへ一定の傾きで変化するランプ波Ｒ２を出力するものとする。ここで、ランプ波Ｒ２の傾きは、図２に示すとおり、ランプ波Ｒ１の傾きと同じである。このランプ波Ｒ２は、信号Ｓ２が‘Ｌ’レベルに変化したときに、ディレイ時間ｄで‘Ｌ’レベルへ戻る。
【００１６】
信号Ｓ１が‘Ｈ’レベルであるときスイッチ２１が導通するので、出力端子３には、ランプ波出力回路１１から出力されるランプ波Ｒ１が出力される。したがって、出力端子３から出力されるランプ波Ｒｏｕｔは、‘Ｌ’レベルから‘Ｈ’レベルへ一定の傾きで変化する波形となる。
【００１７】
続いて、信号Ｓ１が‘Ｌ’レベルへ変化すると、スイッチ２１は非導通となるが、同時に信号Ｓ２が‘Ｈ’レベルへ変化するので、スイッチ２１に代わってスイッチ２２が導通する。したがって、出力端子３には、ランプ波出力回路１２から出力されるランプ波Ｒ２が出力される。そのため、出力端子３から出力されるランプ波Ｒｏｕｔは、‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベルへ直ちに変化し、そこから‘Ｈ’レベルへ一定の傾きで変化する波形となる。
【００１８】
このような本実施例によれば、信号Ｓ１が‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベルへ変化するときに、同時に信号Ｓ２が‘Ｌ’レベルから‘Ｈ’レベルへ変化するので、出力端子３から出力されるランプ波Ｒｏｕｔには、ランプ波Ｒ１が‘Ｌ’レベルへ戻るときに発生するディレイ時間ｄの影響が表れない。すなわち、‘Ｌ’レベルから‘Ｈ’レベルへ一定の傾きで変化した後、直ちに‘Ｌ’レベルへ戻る、理想的なランプ波波形を得ることができる。
【００１９】
また、出力端子３から出力されるランプ波Ｒｏｕｔは、ランプ波Ｒ１およびランプ波Ｒ２の２倍の周波数で変化するので、ランプ波出力回路１１およびランプ波出力回路１２に高速な素子を使用しなくても、高速のランプ波を得ることができる。
【実施例２】
【００２０】
本実施例では、ランプ波として電流ランプ波を生成するランプ波生成回路の例を示す。図３は、本実施例のランプ波生成回路の具体的な構成を示す回路図である。
【００２１】
本実施例のランプ波生成回路は、ランプ電圧波Ｖ１を出力するランプ電圧波出力回路１１Ａと、一端がランプ電圧波出力回路１１Ａの出力に接続されるスイッチ２１と、ランプ電圧波Ｖ１と同じ傾きのランプ電圧波Ｖ２を出力するランプ電圧波出力回路１２Ａと、一端がランプ電圧波出力回路１２Ａの出力に接続されるスイッチ２２と、スイッチ２１の他端およびスイッチ２２の他端が共通に接続される出力端子３と、を備える。
【００２２】
本実施例のランプ波生成回路は、ランプ波電圧出力回路１１Ａから出力されるランプ電圧波Ｖ１と、ランプ波電圧出力回路１２Ａから出力されるランプ電圧波Ｖ２とを、スイッチ２１とスイッチ２２で交互に切り換えて出力端子３へ出力し、電圧ランプ波Ｖｏｕｔを生成する。
【００２３】
ランプ波電圧出力回路１１Ａは、定電流源ＩＧ１と、定電流源ＩＧ１と直列に接続されたキャパシタＣ１と、キャパシタＣ１に並列に接続されたスイッチＳＷ１と、を有する。このスイッチＳＷ１の導通の制御は、スイッチ２１の導通を制御する信号Ｓ１と相補的な関係の信号Ｓ１Ｎにより行われる。
【００２４】
同様に、ランプ波電圧出力回路１２Ａは、定電流源ＩＧ２と、定電流源ＩＧ２と直列に接続されたキャパシタＣ２と、キャパシタＣ２に並列に接続されたスイッチＳＷ２と、を有する。このスイッチＳＷ２の導通の制御は、スイッチ２２の導通を制御する信号Ｓ２と相補的な関係の信号Ｓ２Ｎにより行われる。
【００２５】
また、信号Ｓ１によるスイッチ２１の導通と信号Ｓ２によるスイッチ２２の導通が交互に発生するように、信号Ｓ１と信号Ｓ２は変化する。
【００２６】
図４は、本実施例のランプ波生成回路の動作の例を示す波形図である。
【００２７】
信号Ｓ１Ｎの制御によりスイッチＳＷ１が非導通であるとき、キャパシタＣ１は定電流源Ｉ１により一定電流で充電され、その充電電圧が一定の傾きで増大する電圧ランプ波Ｖ１となる。
【００２８】
このとき、信号Ｓ１Ｎと相補的な関係の信号Ｓ１で制御されるスイッチ２１が導通し、一定の傾きの電圧ランプ波Ｖ１が出力端子３へ出力される。
【００２９】
次に、スイッチＳＷ１を導通させると、キャパシタＣ１の電荷は放電され、その端子電圧は低下する。そのとき、放電には一定の時間ｄ１を必要とする。
【００３０】
同時に、信号Ｓ２Ｎの制御によりスイッチＳＷ２が非導通となり、キャパシタＣ２は定電流源Ｉ２により一定電流で充電され、その充電電圧が一定の傾きで増大する電圧ランプ波Ｖ２となる。
【００３１】
このとき、信号Ｓ２Ｎと相補的な関係の信号Ｓ２で制御されるスイッチ２１が導通し、一定の傾きの電圧ランプ波Ｖ２が出力端子３へ出力される。
【００３２】
次に、スイッチＳＷ２を導通させると、キャパシタＣ２の電荷は放電され、その端子電圧は低下する。そのとき、放電には一定の時間を必要とする。
【００３３】
しかし、このとき、信号Ｓ１によるスイッチ２１の導通と信号Ｓ２によるスイッチ２２の導通が交互に発生するように、信号Ｓ１と信号Ｓ２の信号レベルの変化が制御されているので、出力端子３には、ランプ波電圧出力回路１１Ａから次に出力されるランプ電圧波Ｖ１が出力される。
【００３４】
すなわち、出力端子３には、ランプ波電圧出力回路１１Ａから出力されるランプ電圧波Ｖ１と、ランプ波電圧出力回路１２Ａから出力されるランプ電圧波Ｖ２と、が交互に出力され、ランプ電圧波Ｖ１およびランプ電圧波Ｖ２の倍速で変化するランプ電圧波Ｖｏｕｔを生成される。
【００３５】
このような本実施例によれば、キャパシタの放電に一定の時間を要するランプ波電圧出力回路を用いても、理想的なランプ波形を有する電圧ランプ波を得ることができる。
【実施例３】
【００３６】
本実施例では、ランプ波形の電流波を生成するランプ波生成回路の例を示す。図５は、本実施例のランプ波生成回路の具体的な構成を示す回路図である。
【００３７】
本実施例のランプ波生成回路は、ランプ電流波Ｉ１を出力するランプ電流波出力回路１１Ｂと、一端がランプ電流波出力回路１１Ｂの出力に接続されるスイッチ２１と、ランプ電流波Ｉ１と同じ傾きのランプ電流波Ｉ２を出力するランプ電流波出力回路１２Ｂと、一端がランプ電流波出力回路１２Ｂの出力に接続されるスイッチ２２と、スイッチ２１の他端およびスイッチ２２の他端がゲート電極に共通に接続され、ソース電極がＶＤＤ電源に接続され、ドレイン電極が出力端子３に接続されるＰＭＯＳトランジスタＰＴと、を備える。
【００３８】
本実施例のランプ波生成回路は、ランプ波電流出力回路１１Ｂおよびランプ波電流出力回路１２ＢとＰＭＯＳトランジスタＰＴとの接続を、スイッチ２１およびスイッチ２２で交互に切り換えることにより、ランプ波電流出力回路１１Ｂおよびランプ波電流出力回路１２ＢとＰＭＯＳトランジスタＰＴとの間で交互にカレントミラー回路を形成し、ランプ電流波Ｉ１およびランプ電流波Ｉ２をＰＭＯＳトランジスタＰＴに交互に流し、ＰＭＯＳトランジスタＰＴが接続される出力端子３から電流ランプ波Ｉｏｕｔとして出力する。
【００３９】
ランプ波電流出力回路１１Ｂは、実施例２のランプ波電圧出力回路１１Ａの出力電圧Ｖ１を電圧電流変換する電圧電流変換部１１１と、電圧電流変換部１１１に接続され、スイッチ２１が導通したときにＰＭＯＳトランジスタＰＴとの間でカレントミラー回路を形成するＰＭＯＳトランジスタＰ１と、を有する。
【００４０】
電圧電流変換部１１１は、キャパシタＣ１の出力電圧Ｖ１が入力されるＯＰアンプＯＰ１と、ＯＰ１の出力がゲート電極に接続されるＮＭＯＳトランジスタＮ１と、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のソース電極とＧＮＤ端子との間に接続される抵抗Ｒ１と、を有する。
【００４１】
ＮＭＯＳトランジスタＮ１のソース電極はＯＰアンプＯＰ１の他の入力端子へフィードバックされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレイン電極はＰＭＯＳトランジスタＰ１のドレイン電極およびゲート電極に接続される。
【００４２】
電圧電流変換部１１１は、キャパシタＣ１の出力電圧Ｖ１をＩ１＝Ｖ１／Ｒ１で表わされる電流Ｉ１へ変換する。
【００４３】
同様に、ランプ波電流出力回路１２Ｂは、ＯＰアンプＯＰ２、ＮＭＯＳトランジスタＮ２、抵抗Ｒ２で構成される電圧電流変換部１２１を有し、キャパシタＣ２の出力電圧Ｖ２をＩ２＝Ｖ２／Ｒ２で表わされる電流Ｉ１へ変換する。
【００４４】
図６および図７に、本実施例における出力電流の切り換えの様子を示す。
【００４５】
図６は、スイッチ２１が導通し、スイッチ２２が非導通であるときの出力の様子を示す。このとき、ランプ電流波出力回路１１Ｂに含まれるＰＭＯＳトランジスタＰ１と、出力端子３に接続されるＰＭＯＳトランジスタＰＴとが、カレントミラー回路を形成する。したがって、ＰＭＯＳトランジスタＰ１に流れる電流Ｉ１と同じ大きさの電流Ｉ１がＰＭＯＳトランジスタＰＴに流れ、この電流Ｉ１が出力端子３へ出力される。
【００４６】
図７は、スイッチ２２が導通し、スイッチ２１が非導通であるときの出力の様子を示す。このとき、ランプ電流波出力回路１２Ｂに含まれるＰＭＯＳトランジスタＰ２と、出力端子３に接続されるＰＭＯＳトランジスタＰＴとが、カレントミラー回路を形成する。したがって、ＰＭＯＳトランジスタＰ２に流れる電流Ｉ２と同じ大きさの電流Ｉ２がＰＭＯＳトランジスタＰＴに流れ、この電流Ｉ２が出力端子３へ出力される。
【００４７】
図８に、本実施例のランプ波生成回路の動作の例を示す。
【００４８】
図８に示すように、本実施例では、実施例２で示したランプ電圧波を電流に変換したランプ電流波Ｉｏｕｔが生成される。
【００４９】
このような本実施例によれば、理想的なランプ波形を有する電流ランプ波を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１に係るランプ波生成回路の構成の例を示す回路図。
【図２】本発明の実施例１に係るランプ波生成回路の動作の例を示す波形図。
【図３】本発明の実施例２に係るランプ波生成回路の構成の例を示す回路図。
【図４】本発明の実施例２に係るランプ波生成回路の動作の例を示す波形図。
【図５】本発明の実施例３に係るランプ波生成回路の構成の例を示す回路図。
【図６】本発明の実施例３に係るランプ波生成回路の動作を説明するための図。
【図７】本発明の実施例３に係るランプ波生成回路の動作を説明するための図。
【図８】本発明の実施例３に係るランプ波生成回路の動作の例を示す波形図。
【符号の説明】
【００５１】
１１、１２  ランプ波出力回路
１１Ａ、１２Ａ  ランプ電圧波出力回路
１１Ｂ、１２Ｂ  ランプ電流波出力回路
２１、２２、ＳＷ１、ＳＷ２  スイッチ
３  出力端子
１１１、１１２  電圧電流変換部
ＩＧ１、ＩＧ２  定電流源
Ｃ１、Ｃ２  キャパシタ
Ｒ１、Ｒ２  抵抗
ＯＰ１、ＯＰ２  ＯＰアンプ
Ｐ１、Ｐ２、ＰＴ  ＰＭＯＳトランジスタ
Ｎ１、Ｎ２  ＮＭＯＳトランジスタ
【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】
2008136107.tif 000007
【図６】
2008136107.tif 000008
【図７】
2008136107.tif 000009
【図８】
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