今回は、パルス幅を電圧に変換する回路を紹介する。1つのパルス信号の入力が終わるまでの期間を直流電圧に変換する回路である。図1は、1つのパルス信号の入力が終わるまでの期間を直流電圧に変換する回路である。パルス幅を電圧に変換する回路だ。modulation)信号を平均直流電圧に変換する方法でも実現できる。この方法は応答が遅いという問題がある。デューティー比が低くなると、変換速度はさらに遅くなってしまう。積分器とサンプル・ホールド回路を使って構成した。図のスイッチのオン/オフは、サンプル・モードにおける状態を示す図1の回路には、入力バイアス電流が少ないオペアンプ「LT1880」を2つ(IC2、IC3)とアナログ・スイッチを4回路収めた「LTC202(IC1A、IC1B、IC1C、IC1D)」を使った。これらのICで、単一パルスを直流電圧に変換する積分器とサンプル・ホールド回路*1)を構成した。*1)入力信号をサンプルしたのち、その値を一定にホールドする回路。今回は、サンプル・ホールド回路を使って、パルス幅に対応した直流電圧を生成した。今回示した例は、パルス幅が1ms〜2msで周期が25msとデューティー比が低い正のパルス信号を直流電圧に変換するというものである。回路の動作を説明すると、まず入力パルス信号は、積分器の起動と停止、リセットの制御を行う。サンプル・ホールド回路への入力制御も行う。積分器がリセットされると、正の入力パルス信号は抵抗R1とコンデンサーC1、IC2から成る積分器にレベル・トリガーをかける。このときIC1BとコンデンサーC2、IC3から成るサンプル・ホールド回路は、入力パルス信号がハイレベルの間だけサンプル・モードとなり、積分器の出力をサンプリングする。入力パルス信号がローレベルに変化すると、サンプル・ホールド回路への入力を切る。サンプル・ホールド回路は、ホールド・モードに移行する。積分器は、次の正のパルス信号が入力されるまで、リセット状態を続ける。この間、アナログ・スイッチIC1Aは開いて(オープン)、積分器への入力を切り離す。スイッチIC1Cは閉じて(クローズ)、積分器を構成するコンデンサーC1をリセットする。スイッチIC1Bは開いて、サンプル・ホールド回路への入力を切り離し、ホールド・モードに移行させる。スイッチIC1Dは、スイッチIC1Cのオン/オフ状態を逆転した動作になる。LT1880の最大入力バイアス電流は、周囲温度が25°Cのときに900pA、−40〜85°Cの範囲で1500pAと少ない。最大入力オフセット電圧の温度ドリフトも1.2μV/°Cと小さい。積分器を構成するコンデンサーC1と抵抗R1は、オペアンプの変換利得を決める。積分器の温度ドリフトとサンプル・ホールド回路の電圧変化を最小にするために、コンデンサーC1とC2としては、ポリプロピレンやポリスチレン、テフロンを使ったフィルムコンデンサーを使う必要がある。R3とR4で決まる電圧分割比は、正のパルス信号の中間値、今回の例では1.5msにおける直流電圧を設定することになる。図2に、入力パルス信号の幅と出力電圧の関係を示した。図1の回路を使えば、高い直線性を維持しながらパルス幅を直流電圧に変換できる図1の回路は、異なるパルス幅の信号に対しても、回路を簡単に変更するだけで対応できる。変換利得や出力レベルを変更することも容易だ。この回路は、パルス幅に対して動作するものであり、デューティー比に対して動作するものではない。Japan臨時増刊として発刊した「珠玉の電気回路200選」に掲載されたものです。著者の所属や社名、部品の品番などは掲載当時の情報ですので、あらかじめご了承ください。Ideas」を1冊にまとめたもの。2001〜2008年に掲載された記事の中から200本を厳選し、5つのカテゴリに分けて収録した。電源コントローラICをパルス発生器として使うスイッチングレギュレータ用コントローラICをパルス発生器として利用する方法を紹介する。立ち上がり/降下時間が2ns未満のゲート駆動用パルスを発生させることができるようになる。低コストの電源レギュレーターICを使用して、オーディオ信号の伝送に役立つ回路を紹介する。低電力/中電力の電源システムに向けたパルス幅変調(PWM)器とハイサイド・スイッチのインターフェース回路を紹介する。FETを2つ使えば、大電力用途に対応することも可能だ。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。