(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単なオシレータを利用して、所望周波数の安定した多相交流信号を生成できる多相交流発生装置を提供する。【解決手段】３個のシュミットトリガーインバータ２１をリング状に接続したオシレータ装置２０を備え、前段側のシュミットトリガーインバータ２１と各次段側のシュミットトリガーインバータ２１とを接続する接続経路の間の所定箇所に第１コンデンサＣ１を介してプラス電源を接続すると共に、第２コンデンサＣ２を介してグラウンドをとり、前段側のシュミットトリガーインバータ２１と所定箇所との間の抵抗Ｒを配置して、抵抗Ｒと第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２により発振周波数を設定し、前段のシュミットトリガーインバータ２１と抵抗Ｒとの間から第２のシュミットトリガーインバータ２２を介して出力電圧を取り出す。【選択図】図２
0003205154.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
奇数個のインバータ回路をリング状に接続したオシレータ装置を備え、
各前段側のインバータ回路と各次段側のインバータ回路とを接続する接続経路の間の所定箇所に第１コンデンサを介してプラス電源を接続すると共に、第２コンデンサを介してグラウンドをとり、
前記前段側のインバータと前記所定箇所との間の抵抗を配置して、前記抵抗とコンデンサにより発振周波数を設定し、
前記前段側のインバータと前記抵抗との間からインバータ回路を介して出力電圧を取り出すことを特徴とする多相交流発生装置。
【請求項２】
前記オシレータ装置へプラス側、マイナス側への電圧の印加に際して、
電源のプラス側とマイナス側にそれぞれ複数のダイオードを直列に配置し、
前記オシレータ装置のプラス側電極とマイナス側電極の電位差が予め定めた所定の値になるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の多相交流発生装置。
【請求項３】
前記オシレータ装置の出力が入力されるフォトカプラーと、
前記フォトカプラーの出力を増幅して出力する増幅回路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多相交流発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、多相交流発生装置に係り、特に０からプラス側及びマイナス側に交互に凸形状となる波形の多相交流信号を発生する多相交流発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来コンピュータ等のクロック信号として使用される矩形波を発生させる回路がある。ここで、将来実用化される量子コンピュータ等の基本信号である、０からプラス側とマイナス側に交互に凸形状となる波形の矩形波からなる三相交流信号等の多相交流信号を発生するための回路が求められている。
【０００３】
考案者は、このような多相交流発生装置に使用できる発振方法及び発振回路として、特許文献１を提案している。
【０００４】
特許文献１には、ＭＯＳＦＥＴを複数個リング状に接続した発振回路を用いた発振方法であって、ＭＯＳＦＥＴの駆動電源のＧＮＤではなく各ＭＯＳＦＥＴ同士の接続回線のうちの一部にＧＮＤをとり、ＧＮＤをとった箇所から奇数個のＭＯＳＦＥＴを接続した先の接続回線からプローブをとり、プローブとＧＮＤとの間で発振波形を得る発振方法が記載されている。
【０００５】
特許文献１に係る考案によれば、山が少なくとも２つある凸型状（階段状）のパルス波の生成が可能である。例えば山が２段階になっている凸型状のパルス波には、パルス波の最大値と中間値と最低値が生成されるが、中間値を０とみなすことでプラスとマイナスの演算が容易に行える。従来のパルス波を用いて、何らかの演算を行おうとする場合には、−の値には補数をとる必要があったが、凸型状のパルス波を用いることで直接的にマイナスの値を演算可能となる。
【特許文献１】特許第５２７５５０８号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の考案は理論的に完成してはいるが、実際に計算機で使用するめには、所望の周波数及び所望の電圧で更に安定した三相交流等の多相交流を出力できる多相交流発生装置が必要である。
【０００７】
本考案は上述した課題に鑑みてなされたものであり、簡単なオシレータを利用して、所望周波数の安定した多相交流信号を生成できる多相交流回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する請求項１に記載の考案は、奇数個のインバータ回路をリング状に接続したオシレータ装置を備え、各前段側のインバータ回路と各次段側のインバータ回路とを接続する接続経路の間の所定箇所に第１コンデンサを介してプラス電源を接続すると共に、第２コンデンサを介してグラウンドをとり、前記前段側のインバータと前記所定箇所との間の抵抗を配置して、前記抵抗とコンデンサにより発振周波数を設定し、前記前段側のインバータと前記抵抗との間からインバータ回路を介して出力電圧を取り出すことを特徴とする多相交流発生装置である。
本考案によれば、抵抗とコンデンサの値を調整することにより、０からプラス側及びマイナス側に所望の周波数及び所望の電圧で交互に凸形状となる多相交流の生成が可能である。
【０００９】
同じく請求項２に記載の考案は、前記オシレータ装置へプラス側、マイナス側への電圧の印加に際して、電源のプラス側とマイナス側にそれぞれ複数のダイオードを直列に配置し、前記オシレータ装置のプラス側電極とマイナス側電極の電位差が予め定めた所定の値になるように設定したことを特徴とする。
本考案によれば、電源のプラス側及びマイナス側に設置するダイオードの数を設定することにより、所望の電圧の多相交流を生成することが可能である。
【００１０】
同じく請求項３に記載の考案は、前記オシレータ装置の出力が入力されるフォトカプラーと、前記フォトカプラーの出力を増幅して出力する増幅回路と、を備えることを特徴とする。
本考案によれば、増幅回路により増幅された所望の電力の多相交流を生成することが可能である。
【考案の効果】
【００１１】
本考案に係る多相交流発生装置によれば、簡単なオシレータ装置を利用して、所望周波数の安定した多相交流信号を生成できる。
【００１２】
即ち、請求項１に記載の考案によれば、抵抗とコンデンサの値を調整することにより、凸型状のパルス波による所望の周波数の多相交流の生成が可能である。
【００１３】
また、請求項２に係る考案によれば、電源のプラス側及びマイナス側に設置するダイオードの数を設定することにより、所望の電圧の多相交流を生成することが可能である。
【００１４】
更に、請求項３に記載の考案によれば、幅回路により増幅された所望の電力の多相交流を生成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案に係る多相交流発生装置の実施形態としての三相交流発生装置を示す回路図である。
【図２】同三相交流発生装置に使用するオシレータ装置を示す回路図である。
【図３】同オシレータ装置への電圧の印加状態を示す図である。
【図４】同三相交流発生装置におけるオシレータ装置のＲ出力、Ｓ出力、Ｔ出力の波形を示す図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
本考案を実施するための形態に係る多相交流発生装置について説明する。
【００１７】
以下本考案に係る多相交流発生装置の実施形態としての三相交流発生装置について説明する。図１は本考案に係る多相交流発生装置の実施形態としての三相交流発生装置を示す回路図、図２は同三相交流発生装置に使用するオシレータ装置を示す回路図、図３は同オシレータ装置への電圧の印加状態を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る三相交流発生装置１０は、オシレータ装置２０と、フォトカプラー３０と、増幅器４０とを備える。オシレータ装置２０は、電源からの電力によりＳ、Ｒ、Ｔの３つの出力に、プラス側、マイナス側に矩形波をもつ２段のパルスからなる三相交流信号を出力する。フォトカプラー３０を介して増幅器４０に入力して増幅し三相交流を出力する。
【００１９】
フォトカプラー３０は、オシレータ装置２０のＳ、Ｒ、Ｔの各出力に対応して設けられ独立して設けられている。フォトカプラー３０は、オシレータ装置２０と増幅器４０とを電気的に分離する。フォトカプラー３０は、発光ダイオードとフォトトランジスタとを備え、入力信号により発光する発光ダイオードの光をフォトトランジスタで受信して出力を発生する公知の構成を備える市販の製品、例えば、ＴＬＰ５２１−２を使用することができる。
【００２０】
増幅器４０は、Ｒ、Ｓ、Ｔの各相にそれぞれ独立して設けられる。増幅器４０は、フォトカプラー３０からの出力をＰｏｗｅｒＭＯＳＦＥＴ等の増幅素子で増幅して出力する。増幅器４０は公知の構成であり、これらの増幅素子には、高圧例えば、１２〜１８Ｖの電力が供給され、コイル等の負荷に電力が供給される。
【００２１】
次にオシレータ装置２０について詳細に説明する。図２に示すように、オシレータ装置２０は、インバータ回路である３つのシュミットトリガーインバータ２１、２１、２１をリング状に配置して構成される。オシレータ装置２０では、それぞれ前段側のシュミットトリガーインバータ２１と次段側のシュミットトリガーインバータ２１とを接続する接続経路の間の所定箇所に第１コンデンサＣ１を介してプラス電源を接続すると共に、同じ箇所で第２コンデンサＣ２を介してグラウンドをとっている。また、前段の前段側のシュミットトリガーインバータ２１と次段側のシュミットトリガーインバータ２１の間の所定箇所（プラス電源を印加し、グラウンドをとった箇所）から第２のシュミットトリガーインバータ２２を介してそれぞれ、Ｓ、Ｒ、Ｔを出力する。また、前段のシュミットトリガーインバータ２１と成就ついしたＳ、Ｒ、Ｔ出力を取り出した箇所との間にそれぞれ抵抗Ｒを配置している。この第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、及び抵抗Ｒの値により発振周波数を設定できる。
【００２２】
本実施形態では、１パッケージに６つのシュミットトリガーインバータを内蔵する集積回路（ＩＣ）である「７４ＨＣ１４」を使用して構成することができる、この場合、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２を共に１０４Ｚ（０．１μＦ）とし、抵抗Ｒを１０ｋΩとすると約１００Ｈｚ、同じ第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２を使用し、抵抗Ｒを２０ｋΩとして約５０Ｈｚの周波数の三相交流を出力できる。
【００２３】
次にオシレータ装置２０ヘの電力の供給について説明する。本実施形態では、直流５ＶをＨＤ７４ＨＣ１４Ｐの電源端子Ｖｃｃと、電源端子ＶｃｃのＧＮＤとの間に印加している。
【００２４】
本実施形態では、図３に示すように、オシレータ装置２０として「７４ＨＣ１４」を使用する場合、直流２４Ｖの電源を使用し、電源のプラス側電極とオシレータ装置２０の電源端子Ｖｃｃ端子（Ｘ）との間に１６段のダイオードを配置し、オシレータ装置２０のＧＮＤ端子（Ｙ）とグラウンド（マイナス側電極）との間に１６段のダイオードを配置した。
これにより、ＧＮＤ端子が０Ｖにならないが、オシレータ装置２０には、電位差として５Ｖが印加される。
【００２５】
図４は同多相交流発生装置におけるオシレータ装置のＲ出力、Ｓ出力、Ｔ出力の波形を示す図である。０Ｖからプラス側、マイナス側に交互に山が形成された波形が繰り返されている。また、Ｒ、Ｓ、Ｔの各相が、２π／３だけ位相がシフトしている。この例では、第１コンデンサＣ１を０．１Ｆ、第２コンデンサＣ２を０．２Ｆ、抵抗Ｒを２０ｋΩとし、周期ｔ＝約２０ｍＳｅｃ、電圧Ｖｐｐ＝１０Ｖの出力を得た。
【００２６】
なお、図３に示したように、発振波形は、０Ｖから、プラス側、及びマイナス側に凸型となる波形である。これにより、「０」、「１」、「−１」の３状態を指定でき、将来的にこのような波形を用いた演算等が容易に行われることが期待できる。
【００２７】
なお、上記実施形態は、インバータ回路を３個配置して三相交流を発生させたが、インバータ回路を５個の奇数だけ配置して同様に５相以上の多相交流を発生させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本考案に係る多相交流発生装置は、簡単なオシレータ装置を利用して、所望周波数の安定した多相交流信号を生成できるので、産業上の利用性可能性がある。
【符号の説明】
【００２９】
１０：三相交流発生装置
２０：オシレータ装置
２１：シュミットトリガーインバータ
２２：第２のシュミットトリガーインバータ
３０：フォトカプラー
４０：増幅器
【図１】
0003205154.tif 000003
【図２】
0003205154.tif 000004
【図３】
0003205154.tif 000005
【図４】
0003205154.tif 000006