JPH0894680A - タイミング検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直流電圧のレベルが変化するタイミングの検出
を、簡単化された回路でもって行う。 【構成】ベースには第１の微分回路１１を介して入力電
圧３が導かれ、コレクタには第１の負荷抵抗Ｒ４が接続
され、バイアスがＡ級動作点に設定された第１のトラン
ジスタＱ１を備える。また、ベースには第２の微分回路
１２を介して第１のトランジスタＱ１のコレクタが接続
され、エミッタはグランドレベルに接続され、コレクタ
には第２の負荷抵抗Ｒ７が接続された第２のトランジス
タＱ２を備える。また、一方の端子が第２のトランジス
タＱ２のベースに接続され、他方の端子が第２のトラン
ジスタＱ２のエミッタに接続され、第２のトランジスタ
Ｑ２のベース電流の流れる方向と逆方向に電流を流すダ
イオードＤ１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流の入力電圧のレベ
ルが変化したとき、レベル変化のタイミングを検出する
タイミング検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターカムにおける子機のそれぞれと
親機とは、一対の信号線によって互いに接続されてい
る。そして音声信号は、この信号線を介し、あるときに
は子機から親機に伝送され、あるときには親機から子機
に伝送される。また信号線には直流電圧が重畳されてお
り、子機は、信号線に重畳された直流電圧を、３種の電
圧のうちの任意の電圧に設定することが可能なように構
成されている。また親機は、子機により設定される直流
電圧の３種の電圧のそれぞれに対応して、３種の動作を
行うように構成されている。このように、インターカム
においては、音声信号と直流電圧とが信号線に重畳され
ている。このため直流電圧を変化させたときには、直流
電圧の変化がノイズ信号となり、このノイズ信号は、親
機のスピーカや、その他の子機のスピーカから不快なノ
イズ音を発生させる。この不快なノイズ音の発生を防止
するため、インターカムには、信号線に重畳された直流
電圧が変化するタイミングを検出するための検出回路が
設けられている。この検出回路は、直流電圧の３値のレ
ベルにおいて、任意のあるレベルから任意の異なるレベ
ルに変化するタイミングを検出する必要がある。そのた
め、３値のレベルのそれぞれを検出する複数のコンパレ
ータを備え、複数のコンパレータの出力の少なくとも１
つが変化した場合、直流電圧が変化したと判定する構成
となっている。そして直流電圧の変化を検出したときに
は、音声信号の増幅を行う増幅回路の動作を一定期間だ
け停止させることにより、ノイズ音がスピーカから発生
することを防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、検出
回路は、複数のコンパレータを用いることにより、直流
電圧のレベル変化を検出する構成となっている。しかし
ながら、コンパレータは、ＩＣ化された素子であり、素
子としての取り扱いが容易なように構成されてはいる
が、等価回路は多数のトランジスタを使用した複雑な回
路であるため、検出回路は、等価的には複雑な回路構成
となっていた。

【０００４】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、請求項１記載の発明の目的は、直流電
圧が、任意のレベルから、異なる任意のレベルに変化す
るタイミングの検出を、簡単化された回路でもって行う
ことのできるタイミング検出回路を提供することにあ
る。また請求項２記載の発明の目的は、インターカムの
子機と親機とを接続する信号線に重畳された直流電圧の
変化のタイミングを、簡単化された回路でもって検出す
ることにより、インターカムの等価的な回路構成の複雑
化を防止することのできるタイミング検出回路を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明に係るタイミング検出回路は、その
入力端子には第１の微分回路を介して入力電圧が導か
れ、その出力端子には第１の負荷抵抗が接続され、バイ
アスがＡ級動作点に設定された第１のトランジスタと、
そのベースには第２の微分回路を介して第１のトランジ
スタの出力端子が接続され、そのエミッタはグランドレ
ベルに接続され、そのコレクタには第２の負荷抵抗が接
続された第２のトランジスタと、一方の端子が第２のト
ランジスタのベースに接続され、他方の端子が第２のト
ランジスタのエミッタに接続され、第２のトランジスタ
のベース電流の流れる方向と逆方向に電流を流すダイオ
ードとを備えた構成としている。また請求項２記載の発
明に係るタイミング検出回路は、子機と親機とを接続す
る信号線には音声信号と直流電圧とが重畳され、前記親
機は、タイマにより設定される期間においては前記音声
信号の増幅動作を停止する増幅回路を備えると共に、前
記子機によって設定される前記直流電圧の複数値の電圧
のそれぞれ毎に予め設定された動作を行うインターカム
に適用し、前記直流電圧を、前記入力電圧として、第１
の微分回路を介して第１のトランジスタの前記入力端子
に導き、第２のトランジスタのコレクタ出力を、前記タ
イマの動作を開始させるトリガ信号とした構成としてい
る。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明の作用を以下に示す。第１
のトランジスタがバイポーラトランジスタであるときに
は、入力端子および出力端子は、ベースおよびコレクタ
となる。また第１のトランジスタがＦＥＴであるときに
は、入力端子および出力端子は、ゲートおよびドレイン
となる。このため、以下では、入力端子がベース、出力
端子がコレクタである場合について説明する。またダイ
オードは、第２のトランジスタのベース電流の流れる方
向と逆方向に電流を流す。このため、第２のトランジス
タがＮＰＮトランジスタであるときには、ダイオードの
カソードは第２のトランジスタのベースに接続され、ア
ノードはエミッタに接続される。また第２のトランジス
タがＰＮＰトランジスタであるときには、ダイオードの
アノードは第２のトランジスタのベースに接続され、カ
ソードはエミッタに接続される。またグランドレベル
も、第２のトランジスタがＮＰＮ型であるのか、または
ＰＮＰ型であるのかにより、電位が決定される。このた
め、以下では、第２のトランジスタがＮＰＮトランジス
タである場合について説明する。

【０００７】第１のトランジスタのバイアスはＡ級動作
点に設定されているので、入力電圧が立ち下がったと
き、および立ち上がったときの双方において、第１のト
ランジスタのコレクタには、第１の微分回路による微分
波形を反転し、整形した波形が現れる。すなわち、第１
のトランジスタのコレクタには、入力電圧が立ち下がっ
たとき、電圧が上昇する方向にパルスが現れる。また入
力電圧が立ち上がったときには、電圧が下降する方向に
パルスが現れる。このため電圧が上昇する方向のパルス
は、第２の微分回路を介して、第２のトランジスタにベ
ース電流を流す。この結果、第２のトランジスタのコレ
クタにはＬレベルとなるパルスが現れる。また電圧が下
降する方向のパルスは、第２の微分回路を介して、ダイ
オードに電流を流す。このためダイオードのカソードに
は、ダイオードの順方向電圧に等しい電圧が発生し、こ
の電圧によって第２のトランジスタにベース電流が流れ
る。この結果、第２のトランジスタのコレクタにはＬレ
ベルのパルスが現れる。すなわち、入力電圧が立ち下が
ったとき、および立ち上がったときの双方において、第
２のトランジスタのコレクタにはＬレベルのパルスが現
れる。またＬレベルのパルスは、立ち下がりエッジでも
って入力電圧の変化のタイミングを示すこととなる。

【０００８】請求項２記載の発明の作用を以下に示す。
子機が直流電圧の設定値を変化させたときには、直流電
圧の変化によって発生するノイズが増幅回路に導かれ
る。しかし直流電圧が変化したときには、変化のタイミ
ングを示すパルスが第２のトランジスタのコレクタに現
れる。このためタイマは、直流電圧に変化が生じたとき
には増幅回路の増幅動作を停止させる。この結果、増幅
回路は、直流電圧の変化によって生じたノイズを増幅し
なくなるので、増幅回路の出力からはノイズが除去され
る。そして所定期間が経過し、直流電圧のノイズが信号
線から消え去ったときには、増幅回路が増幅動作を再開
し、通常の動作状態に復帰する。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照しつつ説明する。図２は、本発明のタイミング検出回
路の一実施例を用いたインターカムの電気的構成を示し
ている。本実施例は、大別すると、親機１と、信号線３
を介して親機１に接続された子機２とによって構成され
ており、親機１には、子機２を９台まで接続することが
可能であると共に、子機２と同様の構成を有する１台の
ドアホンが接続可能となっている。また音声信号は、信
号線３を介して、あるときには親機１から子機２に、ま
たあるときには子機２から親機１に送出されるが、音声
信号を信号線３に送出する経路、信号線３から音声信号
を取り出す経路については、図示が省略されている。

【００１０】抵抗Ｒ１１，Ｒ１２からなる分圧回路は、
信号線３に重畳するための直流電圧を発生するためのブ
ロックとなっている。信号線３が導かれたタイミング検
出回路４は、信号線３に重畳された直流電圧のレベルが
変化するタイミングを検出し、検出したタイミングを、
Ｌレベルのパルスの立ち下がりエッジでもって示すブロ
ックとなっている。そして直流電圧のレベルの変化のタ
イミングを示すＬレベルのパルスを、トリガ信号として
タイマ５に送出する。

【００１１】タイマ５は、タイミング検出回路４から出
力されるＬレベルのパルスの立ち下がりエッジをトリガ
信号として、増幅回路１０に送出する出力２４を所定期
間だけＨレベルとするブロックである。詳細には、高速
クロックで動作するＣＰＵを用いたソフトウエアタイマ
であり、タイマ動作中において計時期間を初期化するこ
とが可能な、再トリガが可能なタイマとなっている。ま
た所定期間は約３００ｍｓに設定されている。ダイオー
ドＤ２を介して信号線３が導かれた制御部６は、信号線
３に重畳された直流電圧が、子機２のスイッチ（後述す
る）操作によって、３値のレベルのうちの１つのレベル
に設定されたとき、設定されたレベルに従って、親機１
としての動作を制御するブロックである。コンデンサＣ
３を介して信号線３が接続された増幅回路７は、信号線
３によって導かれた子機２からの音声信号を所定レベル
まで増幅するためのブロックであり、増幅した音声信号
を可変抵抗器ＶＲ１に送出する。

【００１２】可変抵抗器ＶＲ１を介して増幅回路７の出
力が導かれた増幅回路１０は、タイマ５の出力がＨレベ
ルであるときには、増幅動作を停止する電力増幅回路と
なっており、４つのトランジスタＱ３〜Ｑ６、２つのダ
イオードＤ３，Ｄ４、パワーアンプ８を主要部として構
成されている。増幅回路１０の出力は、可変抵抗器ＶＲ
２を介して、親機１のスピーカ９に接続されると共に、
各子機２，・・・に接続された信号線３，・・・のそれ
ぞれに出力されている。なお、トランジスタＱ５のベー
スに導かれた入力１０１は、専用回線等の回線を介して
導かれる音楽等の音声信号の信号経路を示している。

【００１３】また信号線３は、ダイオードＤ５を介し
て、スイッチ１３のａ接点に導かれている。またａ接点
とｂ接点とは、コンデンサＣ４を介して接続されると共
に、抵抗Ｒ１３を介して接続されている。そしてｂ接点
とｃ接点とは、抵抗Ｒ１４を介して接続されると共に、
コンデンサＣ５と抵抗Ｒ１５とからなる直列回路を介し
て接続されている。また抵抗Ｒ１５にはダイオードＤ６
が並列に接続されている。そしてスイッチ１３のｄ接点
には、マイクロフォンを兼ねるスピーカ１４が接続され
ている。なお、スイッチ１３は、具体的には、３つのス
イッチによって構成されており、操作されるスイッチに
対応して、ａ接点とｄ接点、またはｂ接点とｄ接点、あ
るいはｃ接点とｄ接点が接続される。

【００１４】以上説明したように、本実施例は、従来技
術として公知のインターカムと同様に構成されており、
タイミング検出回路４の内部構成が従来技術と異なるの
みとなっている。

【００１５】図１は、図２におけるタイミング検出回路
４の詳細な電気的接続を示す回路図であり、請求項１記
載の発明のタイミング検出回路を示している。

【００１６】第１のトランジスタＱ１は、ＮＰＮ型ある
いはＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ、またはＦＥＴ
を用いることが可能であるが、本実施例では、ＮＰＮ型
トランジスタを用いている。このため請求項１に記載さ
れた入力端子はベースを意味し、出力端子はコレクタを
意味することになる。このため、以下における説明で
は、入力端子をベースと称し、出力端子をコレクタと称
することとする。また第２のトランジスタＱ２について
は、ＮＰＮ型あるいはＰＮＰ型とすることが可能である
が、本実施例ではＮＰＮ型トランジスタとしている。こ
のため請求項１に記載されたグランドレベルは、０Ｖの
電位である接地レベルを示すこととなる。

【００１７】以下に構成の詳細を示す。信号線３に重畳
された直流電圧は、入力電圧として、コンデンサＣ１と
抵抗Ｒ１とからなる第１の微分回路１１を介して、第１
のトランジスタＱ１のベースに導かれている。また第１
のトランジスタＱ１のベースには、第１のトランジスタ
Ｑ１をＡ級動作させるため、抵抗Ｒ２，Ｒ３によりベー
ス電流が供給されている。また第１のトランジスタＱ１
のエミッタは接地されており、第１のトランジスタＱ１
のコレクタには第１の負荷抵抗Ｒ４が接続されている。

【００１８】第１のトランジスタＱ１のコレクタは、コ
ンデンサＣ２と抵抗Ｒ５とからなる第２の微分回路１２
を介して、第２のトランジスタＱ２のベースに接続され
ている。また一方の端子が第２のトランジスタＱ２のベ
ースに接続され、他方の端子が第２のトランジスタＱ２
のエミッタに接続されたダイオードＤ１は、第２のトラ
ンジスタＱ２のベース電流の流れる方向とは逆方向に電
流を流すための素子である。そのためダイオードＤ１の
カソードは第２のトランジスタＱ２のベースに接続さ
れ、アノードは第２のトランジスタＱ２のエミッタに接
続されている（アノードおよびエミッタが共に接地され
ている）。また第２のトランジスタＱ２のベースには、
ベース電流が流れないときのベースインピーダンスを低
減するための抵抗Ｒ６が接続されている。そして第２の
トランジスタＱ２のコレクタには第２の負荷抵抗Ｒ７が
接続されている。また第２のトランジスタＱ２のコレク
タは、トリガ信号の出力２３として、タイマ５に導かれ
ている。

【００１９】なお、第１の微分回路１１の時定数は数ｍ
ｓに設定されているが、入力電圧が立ち下がるときで
は、抵抗Ｒ２〜Ｒ４の影響によって、入力（３により示
す）と第１のトランジスタＱ１のベースとの間の時定数
は数１０ｍｓとなる。しかし入力電圧が立ち上がるとき
では、第１のトランジスタＱ１のベースインピーダンス
が低いため、時定数は、第１の微分回路１１そのものの
時定数に略等しく、数ｍｓである。第２の微分回路１２
の時定数は数ｍｓに設定されている。また第２の微分回
路１２のインピーダンスは、第１の負荷抵抗Ｒ４のイン
ピーダンスの数１０倍の値に設定されている。このた
め、第１のトランジスタＱ１のコレクタと第２のトラン
ジスタＱ２のベースとの間の時定数は、第１のトランジ
スタＱ１のコレクタ電圧の立ち上がり時と立ち下がり時
との双方において略等しく、数ｍｓである。

【００２０】図３は、上記構成からなる実施例の主要部
の信号波形を示すタイミングチャートである。必要に応
じて同図を参照しつつ、実施例の動作を以下に説明す
る。

【００２１】子機２のスイッチ１３のａ接点とｄ接点と
が接続されたとき、またはｂ接点とｄ接点とが接続され
たとき、あるいはｃ接点とｄ接点とが接続されたときの
それぞれにおいては、各接点の接続に応じて、信号線３
に重畳された直流電圧のレベルが変化する。このため制
御部６は、信号線３に重畳された直流電圧のレベルを検
出することによって、子機２において操作されたスイッ
チの種類を検出する。そして検出したスイッチにより指
示される動作を親機１に行わせるため、親機１内部の該
当するブロックの動作を制御する。すなわち、制御部６
は、操作されたスイッチの種類に対応して、スイッチ１
３が操作された子機２から、親機１とその他の子機とに
対する送話を行うための制御、子機２から親機１に対し
てのみ送話を行うための制御、あるいはハンドフリーで
もって子機２から親機１に送話する動作を停止するため
の制御等を行う。

【００２２】いま、スイッチ１３が操作されたため、入
力電圧が、図３の３でもって示すように変化したとす
る。すなわち、時刻Ｔ１において、例えばｂ接点とｄ接
点とが閉じられ、時刻Ｔ２のチャタリングによるパルス
３２の発生の後、時刻Ｔ３において接点の接続が開かれ
たとする。このため時刻Ｔ１では、第１のトランジスタ
Ｑ１のコレクタには、２２に示すように、電圧が上昇す
る方向にパルス３１が現れる。また時刻Ｔ２では、電圧
が下降する方向に、チャタリングのパルス３２の幅に略
等しいパルス３３が現れる。また時刻Ｔ３では、電圧が
下降する方向にパルス３４が現れる。

【００２３】その結果、パルス３１の立ち上がり時に
は、第２の微分回路１２による微分波形としての電流
が、第２のトランジスタＱ２のベースに流れる。このた
め、第２のトランジスタＱ２のコレクタには、２３によ
り示すように、Ｌレベルのパルス３５が現れる。またパ
ルス３１の立ち下がり時には、第２の微分回路１２によ
る微分波形としての電流がダイオードＤ１に流れ、ダイ
オードＤ１のカソードには、順方向電圧が現れる。この
ため、第２のトランジスタＱ２のベースには、ダイオー
ドＤ１のカソードに発生した順方向電圧による電流が流
れる。その結果、第２のトランジスタＱ２のコレクタに
は、Ｌレベルのパルス３６が現れる。同様にして、第２
のトランジスタＱ２のコレクタには、パルス３３に対応
して、Ｌレベルのパルス３７が現れ、パルス３４に対応
して、パルス３８，３９が現れる。

【００２４】このためタイマ５の出力２４は、時刻Ｔ１
となったとき、パルス３５によりトリガされ、Ｈレベル
となる。次いでパルス３６によって再トリガされる。こ
のため再トリガから略３００ｍｓが経過したときには、
出力２４はＬレベルに戻る。またタイマ５の出力２４
は、時刻Ｔ２となったとき、パルス３７によりトリガさ
れ、Ｈレベルとなる。次いでパルス３８、３９によって
再トリガされる。このためパルス３９による再トリガか
ら略３００ｍｓが経過したときには、出力２４はＬレベ
ルに戻る。

【００２５】一方、増幅回路１０では、タイマ５の出力
２４がＨレベルとなるとき、トランジスタＱ３，Ｑ４が
オンとなり、パワーアンプ８の入力が０となる。つまり
増幅回路１０は、タイマ５の出力２４がＨレベルである
とき、増幅動作を停止する。すなわち、期間ｔ１，ｔ２
では、増幅回路１０は増幅動作を停止する。一方、信号
線３に重畳された直流電圧のレベル変化によりノイズが
発生するのは、期間ｔ１，ｔ２内の時刻である。このた
め、パワーアンプ８の出力には、スイッチ１３を操作
し、信号線３に重畳された直流電圧を変化させたために
発生したノイズが現れない。つまり、所定の動作を親機
１に要求するため、子機２においてスイッチ１３を操作
したときにも、この操作に伴って発生したノイズが、親
機１のスピーカ９から発生することが防止される。ま
た、その他の子機のスピーカからノイズが発生すること
が防止される。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係るタイミング検
出回路は、その入力端子には第１の微分回路を介して入
力電圧が導かれ、その出力端子には第１の負荷抵抗が接
続され、バイアスがＡ級動作点に設定された第１のトラ
ンジスタを備えると共に、そのベースには第２の微分回
路を介して第１のトランジスタの出力端子が接続され、
そのエミッタはグランドレベルに接続され、そのコレク
タには第２の負荷抵抗が接続された第２のトランジスタ
を備えている。また、一方の端子が第２のトランジスタ
のベースに接続され、他方の端子が第２のトランジスタ
のエミッタに接続され、第２のトランジスタのベース電
流の流れる方向と逆方向に電流を流すダイオードとを備
えた構成としている。このため入力電圧が立ち下がった
とき、および立ち上がったときの双方において、第２の
トランジスタのコレクタにはＬレベルのパルスが現れ
る。すなわち、直流電圧が、任意のレベルから、異なる
任意のレベルに変化するタイミングの検出を、２つの微
分回路、２つのトランジスタ、２つの負荷抵抗、Ａ級動
作点を設定するための素子、および１つのダイオードと
いう簡単化された回路でもって行うことが可能となって
いる。

【００２７】また請求項２記載の発明に係るタイミング
検出回路は、子機と親機とを接続する信号線には音声信
号と直流電圧とが重畳され、親機は、タイマにより設定
される期間においては音声信号の増幅動作を停止する増
幅回路を備えると共に、子機によって設定される直流電
圧の複数値の電圧のそれぞれ毎に予め設定された動作を
行うインターカムに適用している。そして前記直流電圧
を、前記入力電圧として、第１の微分回路を介して第１
のトランジスタの入力端子に導き、第２のトランジスタ
のコレクタ出力を、タイマの動作を開始させるトリガ信
号としている。従って、親機と子機とを接続する信号線
に重畳された直流電圧の変化のタイミングが、簡単化さ
れた回路でもって検出されるため、インターカムの等価
的な回路構成の複雑化を防止することが可能となってい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタイミング検出回路の一実施例の
電気的接続を示す回路図である。

【図２】本発明に係るタイミング検出回路の一実施例を
用いたインターカムの電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】主要部の信号波形を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 親機 ２ 子機 ３ 信号線 ４ タイミング検出回路 ５ タイマ １０ 増幅回路 １１ 第１の微分回路 １２ 第２の微分回路 Ｄ１ ダイオード Ｑ１ 第１のトランジスタ Ｑ２ 第２のトランジスタ Ｒ４ 第１の負荷抵抗 Ｒ７ 第２の負荷抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その入力端子には第１の微分回路を介し
   て入力電圧が導かれ、その出力端子には第１の負荷抵抗
   が接続され、バイアスがＡ級動作点に設定された第１の
   トランジスタと、 そのベースには第２の微分回路を介して第１のトランジ
   スタの出力端子が接続され、そのエミッタはグランドレ
   ベルに接続され、そのコレクタには第２の負荷抵抗が接
   続された第２のトランジスタと、 一方の端子が第２のトランジスタのベースに接続され、
   他方の端子が第２のトランジスタのエミッタに接続さ
   れ、第２のトランジスタのベース電流の流れる方向と逆
   方向に電流を流すダイオードとを備えたことを特徴とす
   るタイミング検出回路。
2. 【請求項２】 子機と親機とを接続する信号線には音声
   信号と直流電圧とが重畳され、前記親機は、タイマによ
   り設定される期間においては前記音声信号の増幅動作を
   停止する増幅回路を備えると共に、前記子機によって設
   定される前記直流電圧の複数値の電圧のそれぞれ毎に予
   め設定された動作を行うインターカムにおいて、 前記直流電圧を、前記入力電圧として、第１の微分回路
   を介して第１のトランジスタの前記入力端子に導き、 第２のトランジスタのコレクタ出力を、前記タイマの動
   作を開始させるトリガ信号としたことを特徴とする請求
   項１記載のタイミング検出回路。