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JP3195791B2 - 交流電圧用リミッタ回路 - Google Patents

交流電圧用リミッタ回路

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Publication number
JP3195791B2
JP3195791B2 JP28450290A JP28450290A JP3195791B2 JP 3195791 B2 JP3195791 B2 JP 3195791B2 JP 28450290 A JP28450290 A JP 28450290A JP 28450290 A JP28450290 A JP 28450290A JP 3195791 B2 JP3195791 B2 JP 3195791B2
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JP
Japan
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voltage
limiter
diode
transistor
limiter circuit
Prior art date
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JP28450290A
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English (en)
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JPH03185904A (ja
Inventor
ボッケルマン ゲルハルド―ユールゲン
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G11/00Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general
    • H03G11/02Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general by means of diodes

Landscapes

  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、互いに逆方向に接続した2つのダイオード
群の直列回路を具え、各ダイオード群が少なくとも1つ
のツェナーダイオードを有している交流電圧用リミッタ
回路に関するものである。
(従来の技術) このようなリミッタ回路は例えば米国特許第4,700,13
0号明細書に記載されており既知であり、印加された交
流電圧を固定値に制限して後段の回路区分及び回路素子
を過大電圧に対して保護する作用をする。この既知の回
路では、交流電圧の極性がいずれの場合でもこの交流電
圧の瞬時値が一方のツェナーダイオードのツェナー電圧
と他方のツェナーダイオードの順方向電圧との和を越え
る場合に前記の直列回路にリミッタ電流が流れることに
より、上述した電圧制限が行われる。このようにしてリ
ミッタ回路は交流電圧を一方のツェナーダイオードのツ
ェナー電圧と他方のツェナーダイオードの順方向電圧と
の和、すなわちリミッタ電圧に制限する。
多くの場合、リミッタ電流がリミッタ回路を流れると
いうこと、すなわち印加された交流電圧がリミッタ電圧
に制限されたということを表わす信号電流を得ることが
望ましい。この信号電流により、例えばリミッタ回路に
続く回路区分に対する他の保護手段を実行せしめること
ができる。この信号電流は常に同一方向に流す必要があ
り且つこの信号電流はある条件の下で大きな値をとるお
それのあるリミッタ電流を以って直接形成しないように
するのが好ましい。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、上述した種類のリミッタ回路に変更
を加え、リミッタ回路の動作時にこのリミッタ回路がリ
ミッタ電流からデカップリングされた(リミッタ電流に
比例するもリミッタ電流よりも減少した)リミッタ信号
電流を生じるようにすることにある。
本発明は、互いに逆方向に接続した2つのダイオード
群の直列回路を具え、各ダイオード群が少なくとも1つ
のツェナーダイオードを有している交流電圧用リミッタ
回路において、各ダイオード群の1つのダイオードがダ
イオード接続された第1トランジスタを以って構成さ
れ、この第1トランジスタが第2トランジスタと相俟っ
て電流ミラーを構成し、第1トランジスタを流れるリミ
ッタ電流の再生値が、リミッタ電流の流れを表わすリミ
ッタ信号電流を形成するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、リミッタ電流からデカップリングさ
れたリミッタ信号電流を取出すことができる。
本発明によるリミッタ回路は、特に全波整流ブリッジ
回路の交流電圧入力部が2線式電話回線に接続され、リ
ミッタ回路のリミッタ電圧が、この電話回線に呼出し信
号が現われた場合にリミッタ信号が生じるように選択さ
れている場合に、この全波整流ブリッジ回路の交流電圧
入力部に用いるのが有利である。
(実施例) 第1図に示す本発明によるリミッタ回路は、互いに逆
方向で直列に接続した2つのツェナーダイオード群を有
し、これらツェナーダイオード群は、それぞれのベース
及びコレクタを相互接続することによりダイオード接続
したNPNトランジスタTZ1及びTZ2を以って構成されてい
る。従って、各ダイオード群は1つのみのダイオードを
有する。従って、リミッタ電圧は2つのダイオード接続
トランジスタTZ1及びTZ2のうちの一方のツェナー電圧
と、他方のダイオード接続トランジスタTZ2又はTZ1の順
方向電圧との和より成る。
このリミッタ回路は現実的なリミッタ回路である。リ
ミッタ電流がA及びB間を流れるということを表わす信
号電流は2つのダイオード接続トランジスタの一方が他
のトランジスタと相俟って構成する電流ミラー中で生ぜ
しめられる。この電流ミラーはリミッタ電流をリミッタ
信号電流として再生する。
このような電流ミラー自体は1986年に発行された本
“ハルプライター・シャルトゥングステクニク(Halble
iter−Schallungstechnik)”ティエッチェ(Tietze)
/シェンク(Schenk)氏著の第8巻、第63頁に記載され
ており、既知である。
第1トランジスタTZ1及びTZ2は(ベース・コレクタ相
互接続により)ダイオード接続されており、第2トラン
ジスタT1及びT2と相俟って電流ミラーを構成し、各トラ
ンジスタ対TZ1,T1及びTZ2,T2においてベース同志及びエ
ミッタ同志が相互接続されている。第2トランジスタT1
及びT2の各々のエミッタラインにはそれぞれ抵抗R1及び
R2が配置され、これにより形成された電流ミラーの電流
ミラー比を調整する。
ツェナーダイオードとして動作する第1トランジスタ
TZ1及びTZ2のコレクタは相互接続されている。同様に、
2つの第2トランジスタT1及びT2のコレクタも相互接続
されている。
この構成のリミッタ回路は以下のように動作する。点
Aが点Bに比べて正であり、印加電圧がダイオード接続
トランジスタTZ1のツェナー電圧とダイオード接続トラ
ンジスタTZ2の順方向電圧との和よりも大きい場合に
は、リミッタ電流が流れる。このリミッタ電流はダイオ
ード接続トランジスタTZ2と第2トランジスタT2とより
成る電流ミラーの選択比で第2トランジスタT2のコレク
タライン中に再生される。この電流は他のトランジスタ
T2を経て点Bに流れる。これとは逆に、点Bが点Aに比
べて正電位であり、リミッタ電流が流れる、すなわち印
加電圧がダイオード接続トランジスタTZ2のツェナー電
圧とダイオード接続トランジスタTZ1の順方向電圧との
和を越える場合には、ダイオード接続トランジスタTZ1
及び第2トランジスタT1より成る電流ミラーの選択比で
第2トランジスタT1のコレクタライン中に再生される。
この場合も、リミッタ信号電流を構成する再生電流は同
じ方向に、この場合第2トランジスタT1を経て点Aに流
れる。
このリミッタ回路によれば、リミッタ電流からデカッ
プリングされた、すなわちこのリミッタ電流に比例する
も可調整係数、例えば1/1000を乗じてこのリミッタ電流
よりも小さくしたリミッタ信号電流を得ることができ、
このリミッタ信号電流は常に、点A及びBに印加される
交流電圧の瞬時値に異存せずに同一方向に流れる。
電流ミラー比、すなわちリミッタ信号電流ISをリミッ
タ電流よりも小さくする係数は2つの第2トランジスタ
T1及びT2のエミッタライン中の抵抗R1及びR2により或い
はそれぞれの電流ミラーのトランジスタTZ1,T1及びTZ2,
T2の(エミッタ/ベース)面積比を適切に選択すること
により調整することができる。2つの抵抗R1及びR2は2
つの第2トランジスタT1及びT2がツェナーダイオードと
して動作するのを同時に阻止する。
第2図は、第1図に示すようなリミッタ回路BGSをブ
リッジ整流器BGRの入力岐路中に用いた回路例を示す。
このような回路は例えば、呼出し電流の到来を検出し、
呼出し信号を生ぜしめるために2線式回線に接続された
電話機の入力回路に用いられている。呼出し電流が回線
に現われると、印加電圧が、プリセットされたリミッタ
電圧を越え、リミッタ回路BGSが動作せしめられる、す
なわち交流電圧の瞬時値にかかわらず常に同一方向とな
るリミッタ信号電流ISが流れる。このリミッタ信号電流
ISを電話機における呼出し信号の再生に用いることがで
きる。
第3図は本発明によるリミッタ回路の他の例を示す。
この場合、ツェナーダイオード群の各々が少なくとも2
つのダイオードを具え、すなわち一方の群がダイオード
TZ1及びTZ11を、他方の群がダイオードTZ2及びTZ21を具
え、各群で1つのダイオードを、すなわち一方の群でダ
イオードTZ11を、他方の群でダイオードTZ21をツェナー
ダイオードとして動作させる必要がある。第1図に示す
ように、必ずしもツェナーダイオードとして動作させる
必要のないダイオードTZ1及びTZ2はそれぞれ第2トラン
ジスタT1及びT2と相俟って電流ミラーを構成し、これら
電流ミラーは第1図につき前述したように第2トランジ
スタT1及びT2のコレクタラインにリミッタ電流を、常に
同一方向に流れるように再生せしめる。
この回路では、ダイオード接続トランジスタTZ1及びT
Z2のコレクタは相互接続されておらずにそれぞれ他方の
ダイオード接続トランジスタTZ2及びTZ1のエミッタに接
続されている。従って、この回路では、リミッタ電圧
は、印加された交流電圧の一方の極性に対してダイオー
ドTZ11及びTZ12のツェナー電圧とダイオードTZ2,TZ21
びTZ22の順方向電圧との和によって与えられ、印加され
た交流電圧の他方の極性に対してダイオードTZ21及びTZ
22のツェナー電圧とダイオードTZ1,TZ11及びTZ12の順方
向電圧との和によって与えられる。
本例の電流ミラーでは、第2トランジスタT1及びT2の
エミッタライン中に配置される抵抗によってではなく、
トランジスタTZ1及びT1のエミッタ/ベース面積比及び
トランジスタTZ2及びT2のエミッタ/ベース面積比によ
って電流ミラー比が調整される。
本発明によるリミッタ回路を集積化した場合に用いる
回路素子はこの集積回路の製造に用いる製造方法に応じ
た等価素子と置き換えることができる。例えば、第3図
に示す実施例に用いるツェナーダイオードはトランジス
タ構造ではなく、直接ダイオード構造で実現しうる。ま
た、回路素子の導電型は逆にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるリミッタ回路の第1実施例を示
す回路図、 第2図は、本発明によるリミッタ回路をブリッジ整流器
の入力岐路に用いた適用例を示す回路図、 第3図は、本発明によるリミッタ回路の第2実施例を示
す回路図である。 TZ1,TZ2……第1トランジスタ T1,T2……第2トランジスタ BGS……リミッタ回路 BGR……ブリッジ整流器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 5/00 - 11/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに逆方向に接続した2つのダイオード
    群の直列回路を具え、各ダイオード群が少なくとも1つ
    のツェナーダイオードを有している交流電圧用リミッタ
    回路において、 各ダイオード群の1つのダイオードがダイオード接続さ
    れた第1トランジスタを以って構成され、この第1トラ
    ンジスタが第2トランジスタと相俟って電流ミラーを構
    成し、第1トランジスタを流れるリミッタ電流の再生値
    が、リミッタ電流の流れを表わすリミッタ信号電流を形
    成するようにしたことを特徴とする交流電圧用リミッタ
    回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の交流電圧用リミッタ回路
    において、2つの前記第2トランジスタのコレクタ間に
    リミッタ信号電流を取出す接続部が設けられていること
    を特徴とする交流電圧用リミッタ回路。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の交流電圧用リミッタ回路
    において、前記の2つのダイオード群の各々がツェナー
    ダイオードとして動作する唯一のダイオード接続トラン
    ジスタを有しており、このトランジスタは各ダイオード
    群においてそれぞれ第1トランジスタの1つを以って構
    成され、2つのダイオード群のこれら第1トランジスタ
    のコレクタが相互接続されていることを特徴とする交流
    電圧用リミッタ回路。
  4. 【請求項4】請求項2に記載の交流電圧用リミッタ回路
    において、前記の2つのダイオード群の各々が複数のツ
    ェナーダイオードを有し、一方のダイオード群の第1ト
    ランジスタのコレクタが他方のダイオード群の第1トラ
    ンジスタのエミッタに、他方のダイオード群の第1トラ
    ンジスタのコレクタが一方のダイオード群の第1トラン
    ジスタのエミッタにそれぞれ接続されていることを特徴
    とする交流電圧用リミッタ回路。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか一項に記載の交流
    電圧用リミッタ回路において、電流ミラーの電流ミラー
    比が前記の第2トランジスタのエミッタラインに設けた
    抵抗により調整されていることを特徴とする交流電圧用
    リミッタ回路。
  6. 【請求項6】請求項4に記載の交流電圧用リミッタ回路
    において、電流ミラーの電流ミラー比が第1トランジス
    タと第2トランジスタとのエミッタ−ベース面積比によ
    って調整されていることを特徴とする交流電圧用リミッ
    タ回路。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれか一項に記載の交流
    電圧用リミッタ回路において、電流ミラーの電流ミラー
    比が、リミッタ信号電流が10-6Aのオーダとなるように
    調整されていることを特徴とする交流電圧用リミッタ回
    路。
  8. 【請求項8】全波整流ブリッジ回路の交流電圧入力部に
    用いた請求項1〜7のいずれか一項に記載の交流電圧用
    リミッタ回路。
  9. 【請求項9】請求項8に記載の交流電圧用リミッタ回路
    において、前記の全波整流ブリッジ回路の交流電圧入力
    部が2線式電話回線に接続され、リミッタ回路のリミッ
    タ電圧は、呼出し信号が前記の電話回線に現れた際にリ
    ミッタ信号電流が生じるように選択されていることを特
    徴とする交流電圧用リミッタ回路。
JP28450290A 1989-10-27 1990-10-24 交流電圧用リミッタ回路 Expired - Fee Related JP3195791B2 (ja)

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JPH03185904A JPH03185904A (ja) 1991-08-13
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US (1) US5073732A (ja)
EP (1) EP0425047B1 (ja)
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