JPH0646378U - 波形整形回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感度の周波数特性および温度特性を損なうこ
となく所望の特性を保持しつつ、振幅が広い範囲で変動
する交流信号が入力されても誤動作することのない波形
整形回路を提供する。 【構成】 交流信号を発生する交流発電機からなるピッ
クアップセンサからの入力信号を結合コンデンサ２を介
して入力する。コンパレータ３が、この入力した信号を
比較基準電圧と比較してパルス信号に変換する。結合コ
ンデンサ２の前段にツエナダイオード１０を接続し、入
力信号の正負サイクルピークをクランプする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は波形整形回路に係り、特に、入力信号を波形成形するためにコンパレ ータ集積回路（以下コンパレータＩＣと略記する）を使用した波形整形回路に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車などの走行速度を表示するスピードメータには、図３に示すよう な波形整形回路が使用されていた。スピードメータにおいては、自動車の車速に 比例した周波数の交流信号を入力し、この交流信号を、コンパレータＩＣを用い て矩形波パルスに波形成形し、このパルスをメータ駆動回路に供給するための波 形整形回路が使用されているが、車速に応じた周波数の交流信号を発生する信号 発生源は、同図に示すような単発信号を発生する図示しない交流発電機からなる ピックアップセンサであり、低速から高速にわたる発生電圧のレンジは広く、車 速が高くなると波高値の高い信号が発生されるようになる。

【０００３】 ところで、コンパレータＩＣには寄生ダイオードが内在し、入力信号が高電圧 になると、交流信号の負のサイクル期間に寄生ダイオードを通じて電流が流れ、 寄生ダイオードにより負サイクルの波形がクランプされはじめると、入力信号の バイアス電位が変動するようになり、これによって波形整形回路により得られる パルスの周期に変動が発生し、これが原因で指針振れなどを起こす危険性があっ た。

【０００４】 以下、図３に沿ってその動作を説明する。図３に示すように、入力端子１には 車速に応じて回転する回転体の回転に応答して交流発電機が発生する単発信号か らなる交流信号が入力され、結合コンデンサ２を介してコンパレータＩＣ３の非 反転入力端子に入力される。そして、この入力信号がコンパレータＩＣ３の反転 入力端子に供給される比較基準電圧Ｖ_REF に比べて大きい場合、コンパレータＩ Ｃ３の出力端子の状態は飽和（オン）、入力が小さい場合は遮断（オフ）となる 。すなわち、コンパレータＩＣ３は入力交流信号を矩形波パルス信号に波形整形 し、後段のメータ駆動回路に供給する。なお、４〜７は抵抗、８はバイパスコン デンサである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、実際にコンパレータＩＣ３の非反転入力端子に印加される交流信号 は車速に比例して振幅が増大する。そのため、大きな振幅の入力信号が印加され ると、コンパレータＩＣ３に内存する図示点線で示す寄生ダイオードが負サイク ルピーク近傍でオンし、負サイクルピークがクランプされると共に、寄生ダイオ ードの順方向電圧分コンパレータＩＣ３の非反転入力端子のバイアス電位が上昇 されるようになり、比較基準電圧Ｖ_REF を相対的に低下したような現象が生じる ようになる。

【０００６】 このため、図４（ａ）に示すような交流信号が入力端子１に入力されると、振 幅の小さく寄生ダイオードがオンすることがない時点ｔ₁ までの間は、適正な波 形整形が行われ同図（ｂ）に示すように周期Ｔ１〜Ｔ３のパルス信号に変換され る。しかし、交流信号の振幅が大きくなり、時点ｔ₂ で寄生ダイオードがオンし て負サイクルピークがクリップされるようになると、それ以降コンパレータＩＣ ３の非反転入力端子の電位が上昇し、時点ｔ₂ 以後の交流信号が上方にシフトし たようになる。

【０００７】 このような現象が発生すると、交流信号が図示のような単発信号からなる場合 、比較基準電圧Ｖ_REF より大きくなる時点が、本来の時点ｔ₄ よりも極めて早い 時点ｔ₃ において発生するという誤動作が生じ、コンパレータＩＣ３の出力端子 に得られるパルス信号の周期が過渡的にＴ４と極めて小さくなる。このように小 さなパルス信号の周期Ｔ４が後段のメータ駆動回路に供給されると、メータ駆動 回路は周波数の高いパルス信号が入力されたと認識し、メータ指針を一瞬＋方向 に振れさせる、所謂指針振れを生じさせるようになる。

【０００８】 このような問題を解消するには、図３に点線で示すように、バイパスコンデン サ８と並列にツエナダイオード９を接続し、寄生ダイオードでクランプされるの と同様にツエナダイオード９で正サイクルピークをカットすることが考えられる 。しかし、このようにした場合、小さな振幅の信号に対してもツエナダイーオド が働くため、バイアス電位を引き下げ入力感度を図５（ａ）から図６（ａ）に示 すように悪くする他、ツエナダイーオドの挿入によって温度特性も図５（ｂ）か ら図６（ｂ）に示すように悪くするという別の問題を生じさせる。

【０００９】 よって本考案は、上述した従来の問題点に鑑み、単発信号からなる交流信号を 発生する交流発電機からなるピックアップセンサからの入力信号を結合コンデン サを介して入力し、該入力した信号を比較基準電圧と比較してパルス信号に変換 するコンパレータを備える波形整形回路において、感度の周波数特性および温度 特性を損なうことなく所望の特性を保持しつつ、振幅が広い範囲で変動する交流 信号が入力されても誤動作することのない波形整形回路を提供することを目的と している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案により成された波形整形回路は、交流信号を発 生する交流発電機からなるピックアップセンサからの入力信号を結合コンデンサ を介して入力し、該入力した信号を比較基準電圧と比較してパルス信号に変換す るコンパレータを備える波形整形回路において、前記結合コンデンサの前段に、 前記入力信号の正負サイクルピークをクランプするツエナダイオードを接続した ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

上記構成において、結合コンデンサの前段においてツエナダイオードが接続さ れているので、ツエナダイオードがコンパレータから直流的に分離され、コンパ レータの感度の周波数特性および温度特性に対して悪影響を与えなくなる。

【００１２】 また、ツエナーダイオードによって、交流入力信号の正サイクルピークがツエ ナ電圧に、負サイクルピークが順方向電圧にそれぞれクランプ（制限）されてか らコンパレータの非反転入力端子に印加されるので、非反転入力端子に入力され る信号は負側に振れることがなく、寄生ダイオードをオンさせることがない。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１を参照して説明する。図１は本考案による波形整 形回路の一実施例を示す回路図であり、同図において、図３について上述した従 来のものと同等の部分には同一の符号を付して、その部分の詳細な説明を省略す る。

【００１４】 本考案による波形整形回路は、結合コンデンサ２の前段において、バイパスコ ンデンサ８と並列にツエナダイオード１０を接続することによって、ツエナダイ オード１０を交流結合によってコンパレータＩＣ３から直流的に分離された位置 に接続している。従って、ツエナダイオード１０がコンパレータＩＣ３の感度の 周波数特性および温度特性に対して与えていた悪影響が解消される。

【００１５】 また、上記構成により、入力端子１に図２（ａ）に示すような交流信号が入力 されると、この交流信号は、ツエナーダイオード１０によって、正サイクルピー クがツエナ電圧に、負サイクルピークが順方向電圧にそれぞれクランプ（制限） されて図２（ｂ）に示すような信号に変換される。正負サイクルピークがクラン プされた交流信号は、結合コンデサ２を介してコンパレータＩＣ３の非反転入力 端子に交流結合され、コンパレータＩＣ３の非反転入力端子には、図２（ｃ）に 示すようにバイアス電位を中心にして変化する信号が印加される。このコンパレ ータＩＣ３の非反転入力端子に印加された信号は比較基準電圧Ｖ_REF と対比され て、その出力端子には図２（ｄ）に示すようなパルス信号が出力される。

【００１６】 ことのき、入力信号の振幅が大きくても、コンパレータＩＣ３の非反転入力端 子に入力される信号は負側に振れることがなく、寄生ダイオードをオンさせるこ とがないので、コンパレータＩＣ３のバイアス電位を変化させて誤動作を生じさ せることがなくなる。

【００１７】 更に、交流結合の前段で交流信号レベルをクランプしているので、ＣＲ結合回 路において入力信号の微分波が発生することも抑えられ、微分波による誤動作も なくすることができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、結合コンデンサの前段においてツエナダ イオードが接続されているので、感度の周波数特性および温度特性を損なうこと なく所望の特性を保持することができる。

【００１９】 また、ツエナーダイオードによって、交流入力信号の正サイクルピークがツエ ナ電圧に、負サイクルピークが順方向電圧にそれぞれクランプ（制限）されてか らコンパレータの非反転入力端子に印加されるので、振幅が広い範囲で変動する 交流信号が入力さても、コンパレータに内存する寄生ダイオードがオンして誤動 作することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による波形整形回路の一実施例を示す回
路図である。

【図２】図１中の各部の波形を示す波形図である。

【図３】従来の波形整形回路の一例を示す回路図であ
る。

【図４】図３の回路の動作を説明するための波形図であ
る。

【図５】図３の回路の感度の周波数特性および温度特性
を示すグラフである。

【図６】従来の他の回路例において悪化した図５の特性
に対応するグラフである。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 結合コンデンサ ３ コンパレータＩＣ １０ ツエナダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流信号を発生する交流発電機からなる
   ピックアップセンサからの入力信号を結合コンデンサを
   介して入力し、該入力した信号を比較基準電圧と比較し
   てパルス信号に変換するコンパレータを備える波形整形
   回路において、 前記結合コンデンサの前段に、前記入力信号の正負サイ
   クルピークをクランプするツエナダイオードを接続した
   ことを特徴とする波形整形回路。