JPS60196680A - 電圧変化検出装置 - Google Patents
電圧変化検出装置Info
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- JPS60196680A JPS60196680A JP5333684A JP5333684A JPS60196680A JP S60196680 A JPS60196680 A JP S60196680A JP 5333684 A JP5333684 A JP 5333684A JP 5333684 A JP5333684 A JP 5333684A JP S60196680 A JPS60196680 A JP S60196680A
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- JP
- Japan
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- voltage
- amplifier
- operational amplifier
- output
- input voltage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電圧の上昇および下降の変化を検出する電圧
変化検出装置に関する。
変化検出装置に関する。
従来技術
従来、電圧の変化を検出するには、電圧値を測定したう
えでその変化状態をみるようにしており、そのための回
路構成が複雑なものになってしまっている。また、ある
システムにあってはその制御内容として必すしも入力電
圧の大きさを知る必要がなく、その入力電圧の変化状態
が予定よりも早い速度で上昇過程にあるか下降過程にあ
るかを検知すれば足る場合がある。
えでその変化状態をみるようにしており、そのための回
路構成が複雑なものになってしまっている。また、ある
システムにあってはその制御内容として必すしも入力電
圧の大きさを知る必要がなく、その入力電圧の変化状態
が予定よりも早い速度で上昇過程にあるか下降過程にあ
るかを検知すれば足る場合がある。
■泣
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡単な構
成により、入力電圧の変化のうちで予め設定された速度
よりも早い電圧上昇または電圧下降の状態時のみ髪検出
することができるようにした電圧変化検出装置を提供す
るものである。
成により、入力電圧の変化のうちで予め設定された速度
よりも早い電圧上昇または電圧下降の状態時のみ髪検出
することができるようにした電圧変化検出装置を提供す
るものである。
1戊
以下、添イ1図面を参照して本発明の一実施例について
詳述する。
詳述する。
第1図は入力電圧の変化のうちで予め設定された速度よ
りも早い電圧上昇の状態製検出する場合における本発明
による電圧変化検出装置の一構成例を示すもので、入力
電圧V j nの演算増幅をなす第1の演算増幅器OP
Iと、入力電圧Vinを増幅する第2の演算増幅器OP
2と、それら各増幅された出力電圧VL、V2を比較す
る電圧比較器CMPとによって構成されている。なお、
各抵抗R1〜R7において同一番号のものは同一の抵抗
値をもったものを示している。
りも早い電圧上昇の状態製検出する場合における本発明
による電圧変化検出装置の一構成例を示すもので、入力
電圧V j nの演算増幅をなす第1の演算増幅器OP
Iと、入力電圧Vinを増幅する第2の演算増幅器OP
2と、それら各増幅された出力電圧VL、V2を比較す
る電圧比較器CMPとによって構成されている。なお、
各抵抗R1〜R7において同一番号のものは同一の抵抗
値をもったものを示している。
同図の構成において、演算増幅器OPIにおける同相入
力端子(+)側には基準電圧+Vsを抵抗R5と抵抗R
6,R7とで分圧した電圧が抵抗R4を通じて印加され
、演算増幅器○P2にお(づる同相入力端子(+)側に
は基準電圧+Vsを抵抗R5,R6と抵抗R7とで分圧
した電圧が抵抗R4を通じて印加されており、各演算増
幅器OP1、OF2の出力がそれぞれ所定の動作点電圧
となるようにするとともに、演算増幅器○PIの出力電
圧v1の方が演算増幅器OP2の出力電圧V2よりもや
や高くなるように設定している。
力端子(+)側には基準電圧+Vsを抵抗R5と抵抗R
6,R7とで分圧した電圧が抵抗R4を通じて印加され
、演算増幅器○P2にお(づる同相入力端子(+)側に
は基準電圧+Vsを抵抗R5,R6と抵抗R7とで分圧
した電圧が抵抗R4を通じて印加されており、各演算増
幅器OP1、OF2の出力がそれぞれ所定の動作点電圧
となるようにするとともに、演算増幅器○PIの出力電
圧v1の方が演算増幅器OP2の出力電圧V2よりもや
や高くなるように設定している。
各演算増幅器OP1.OP2の入力端子(−)側におけ
る逆相入力回路および帰還回路は、直流的には等価な回
路構成となっている。したがって、各演算増幅器OPI
、OP2における入出力の静特性は第2図に示すように
ほぼ同しで(同相入力電圧の差だけ演算増幅器OP1の
出力電圧の方が少し高い)、直線的になっている。その
ため、変化のない直流電圧に対しては、その高低に関係
なく演算増幅器○P1の出力電圧■1の方が演算増幅器
OP2の出力電圧V2よりも少し高い値となる。
る逆相入力回路および帰還回路は、直流的には等価な回
路構成となっている。したがって、各演算増幅器OPI
、OP2における入出力の静特性は第2図に示すように
ほぼ同しで(同相入力電圧の差だけ演算増幅器OP1の
出力電圧の方が少し高い)、直線的になっている。その
ため、変化のない直流電圧に対しては、その高低に関係
なく演算増幅器○P1の出力電圧■1の方が演算増幅器
OP2の出力電圧V2よりも少し高い値となる。
また、各演算増幅器OPI、OP2の入力端子(−)側
における逆相入力回路および帰還回路は、交流的には互
いに異なる回路構成となっている。
における逆相入力回路および帰還回路は、交流的には互
いに異なる回路構成となっている。
すなわち、演算増幅器OP 2は単なる増幅器として作
用するが、演算増幅器OPIはその逆相入力回路中にコ
ンデンサCが設けられているために、R1>>R,3と
なるように抵抗値を選ふと、コンデンサCと抵抗R1と
によって決まる時定数からコンデンサCと抵抗R3とに
よって決まる時定数までのあいだ微分増幅器として動作
することになる。したがって、各演算増幅器0’P1.
OP2における周波数特性は、第3図に示すように、入
力電圧Vinの周波数が所定以上になると演算増幅器O
P1の出力電圧v1の方が演算増幅器OP2の出力電圧
v2よりも高くなる。
用するが、演算増幅器OPIはその逆相入力回路中にコ
ンデンサCが設けられているために、R1>>R,3と
なるように抵抗値を選ふと、コンデンサCと抵抗R1と
によって決まる時定数からコンデンサCと抵抗R3とに
よって決まる時定数までのあいだ微分増幅器として動作
することになる。したがって、各演算増幅器0’P1.
OP2における周波数特性は、第3図に示すように、入
力電圧Vinの周波数が所定以上になると演算増幅器O
P1の出力電圧v1の方が演算増幅器OP2の出力電圧
v2よりも高くなる。
このように構成された本発明による電圧変化検出装置の
動作について、第4図に示す各都電圧波形の変化状態の
一例にしたがって説明する。なお、第4図(、)は入力
電圧Vinの時間的変化をみたときの特性図、同図(b
)は演算増幅器OP1の出力電圧v1の時間的変化をみ
たときの特性図。
動作について、第4図に示す各都電圧波形の変化状態の
一例にしたがって説明する。なお、第4図(、)は入力
電圧Vinの時間的変化をみたときの特性図、同図(b
)は演算増幅器OP1の出力電圧v1の時間的変化をみ
たときの特性図。
同図(c)は演算増幅器OI) 2の出力電圧v2の時
間的変化をみたときの特性図、同図(d)は電圧比較器
CMPの出力電圧VouLの時間的変化をみたときの特
性図である。
間的変化をみたときの特性図、同図(d)は電圧比較器
CMPの出力電圧VouLの時間的変化をみたときの特
性図である。
いま、第4図(a)に示すような入力電圧Vinが送ら
れてきたとき、電圧の変化がないA、C。
れてきたとき、電圧の変化がないA、C。
Eの各期間にあっては各演算増幅器OPI、OT。
2ともに単なる増幅器として作用するが、その際前述し
たように演算増幅器OPIの出力電圧V1の方が演算増
幅器OP2の出力電圧v2よりもやや高くなるために、
電圧比較器CMPの出力電圧Voutはローレベル′″
L IIとなる。
たように演算増幅器OPIの出力電圧V1の方が演算増
幅器OP2の出力電圧v2よりもやや高くなるために、
電圧比較器CMPの出力電圧Voutはローレベル′″
L IIとなる。
また入力電圧Vinが上昇するBの期間にあっては、そ
の電圧上昇率が所定の時定数よりも大きい場合には前述
のように演算増幅器OPIが微分増幅器として作用する
のでその増幅度が演算増幅器OP2の増幅度よりも大き
くなって、同図(b)。
の電圧上昇率が所定の時定数よりも大きい場合には前述
のように演算増幅器OPIが微分増幅器として作用する
のでその増幅度が演算増幅器OP2の増幅度よりも大き
くなって、同図(b)。
(c)に示すように演算増幅器OPIの出力電圧■1が
演算増幅器OP2の出力電圧v2よりも小さくなり、そ
のため電圧比較器CMPの出力電圧Voutが同図(d
)に示すようにハイレベル” H”となる。
演算増幅器OP2の出力電圧v2よりも小さくなり、そ
のため電圧比較器CMPの出力電圧Voutが同図(d
)に示すようにハイレベル” H”となる。
さらに入力電圧Vinが下降するDの期間にあっては、
その電圧下降率が所定の時定数よりも大きい場合には前
述のように演算増幅器OPIが微分増幅器として作用す
るのでその増幅度が演算増幅器OP2の増幅度よりも大
きくなって、同図(b)、(C)に示すように演算増幅
器OPIの出力電圧v1が演算増幅器OP2の出力電圧
■2よりも大きくなり、そのため電圧比較器CMPの出
力電圧Vouシが同図(d)に示すようにローレベル”
L ”となる。
その電圧下降率が所定の時定数よりも大きい場合には前
述のように演算増幅器OPIが微分増幅器として作用す
るのでその増幅度が演算増幅器OP2の増幅度よりも大
きくなって、同図(b)、(C)に示すように演算増幅
器OPIの出力電圧v1が演算増幅器OP2の出力電圧
■2よりも大きくなり、そのため電圧比較器CMPの出
力電圧Vouシが同図(d)に示すようにローレベル”
L ”となる。
したがって電圧比較器CMPからは、入力電圧Vinが
所定の時定数よりも大きい電圧上昇率でもって上昇する
期間のみハイレベル゛′H″の出力電圧V outが得
られることになる。なおその際、入力電圧Vinの電圧
上昇率が所定の時定数よりも小さくなるように緩慢に変
化する場合には、演算増幅器OPIは単なる増幅器とし
か作用しないため、その電圧」二昇期間中にあっても電
圧比較器CMPの出力電圧Voutはローレベル” L
”となる。
所定の時定数よりも大きい電圧上昇率でもって上昇する
期間のみハイレベル゛′H″の出力電圧V outが得
られることになる。なおその際、入力電圧Vinの電圧
上昇率が所定の時定数よりも小さくなるように緩慢に変
化する場合には、演算増幅器OPIは単なる増幅器とし
か作用しないため、その電圧」二昇期間中にあっても電
圧比較器CMPの出力電圧Voutはローレベル” L
”となる。
このように本発明による電圧変化検出装置にあっては、
入力電圧■5nの変化のうちで予め演算増幅器OPlに
設定された時定数よりも早い速度で上昇する状態時のみ
を検出することができるようになる。
入力電圧■5nの変化のうちで予め演算増幅器OPlに
設定された時定数よりも早い速度で上昇する状態時のみ
を検出することができるようになる。
また第5図に、入力電圧の変化のうちで予め設定された
速度よりも早い電圧下降の状態を検出する場合における
本発明による電圧変化検出装置の一構成例を示している
。
速度よりも早い電圧下降の状態を検出する場合における
本発明による電圧変化検出装置の一構成例を示している
。
この場合は、第1図における演算増幅器OPl。
OF2の関係を互いに入れ換えるようにしている。
すなわち、入力電圧Vinが一定のとき単なる増幅器と
して作用する演算増幅器01) 1 ’ と、入力電圧
■、。が一定のときおよび逆相入力回路に設定された時
定数よりも小さい変化率で変化するときに単なる増幅器
として作用し、入力電圧Vinがその時定数以上の変化
率で変化するときに微分増幅器として作用するとともに
、入力電圧Vinが一定のとき前記演算増幅器OP 1
’ よりも高い出力電圧を生ずるように設定された演算
増幅器OP2’ と、それら各演算増幅器OPI、OP
2の出力電圧を比較して、入力電圧Vinが前記時定数
以上の変化率で下降するときにハイレベル出力を生ずる
電圧比較器CMP’ とによって構成されている。
して作用する演算増幅器01) 1 ’ と、入力電圧
■、。が一定のときおよび逆相入力回路に設定された時
定数よりも小さい変化率で変化するときに単なる増幅器
として作用し、入力電圧Vinがその時定数以上の変化
率で変化するときに微分増幅器として作用するとともに
、入力電圧Vinが一定のとき前記演算増幅器OP 1
’ よりも高い出力電圧を生ずるように設定された演算
増幅器OP2’ と、それら各演算増幅器OPI、OP
2の出力電圧を比較して、入力電圧Vinが前記時定数
以上の変化率で下降するときにハイレベル出力を生ずる
電圧比較器CMP’ とによって構成されている。
この場合における各演算増幅器OPI、OP2における
入出力静特性を第6図に、またその入力周波数特性を第
7図にそれぞれ示している。また、第8図に各都電圧波
形の変化状態の一例を示している。この場合にあっては
、特に電圧下降率が所定の時定数以上で入力電圧Vin
が下降する期間り中にのみ演算増幅器op t’の出力
電圧Vl’ が演算増幅器OP2′の出力電圧V2’
よりも小さくなり、電圧比較器CMP’ の出力電圧v
out’がハイレベルとなる。なおこの場合にあっても
、入力電圧Vinの電圧下降率が所定の時定数よりも小
さくなるように緩慢に変化するときには、演算増幅器O
P2’は単なる増幅器としか作用しないため、その電圧
下降期間中にあっても電圧比較器CMP’の出力電圧V
out’はローレベルとなる。
入出力静特性を第6図に、またその入力周波数特性を第
7図にそれぞれ示している。また、第8図に各都電圧波
形の変化状態の一例を示している。この場合にあっては
、特に電圧下降率が所定の時定数以上で入力電圧Vin
が下降する期間り中にのみ演算増幅器op t’の出力
電圧Vl’ が演算増幅器OP2′の出力電圧V2’
よりも小さくなり、電圧比較器CMP’ の出力電圧v
out’がハイレベルとなる。なおこの場合にあっても
、入力電圧Vinの電圧下降率が所定の時定数よりも小
さくなるように緩慢に変化するときには、演算増幅器O
P2’は単なる増幅器としか作用しないため、その電圧
下降期間中にあっても電圧比較器CMP’の出力電圧V
out’はローレベルとなる。
このように本発明による電圧変化検出装置にあっては、
入力電圧Vinの変化のうちで予め演算増幅器OP2’
に設定された時定数よりも早い速度で下降する状態時
のみを検出することができるようになる。
入力電圧Vinの変化のうちで予め演算増幅器OP2’
に設定された時定数よりも早い速度で下降する状態時
のみを検出することができるようになる。
第9図に、本発明による電圧変動検出装置を、例えば自
動車走行時に障害物の検知を行なわせるような物体検知
システムにおいて実際に使用したときのシステム構成例
を示している。これは、一定の周波数信号を発生する発
振器1と、その発振器1の出力側に設けられた抵抗分割
回路からなるネットワーク2およびその分割点に接続さ
れた電極板からなるセンサSと、そのネットワーク2か
らの高周波出力電圧のノイズ除去および増幅の処理を行
なわせる帯域ろ減増幅器3ど、その増幅出力信号の検波
を行なう検波器4と、その検波された電圧信号の下降状
態をみてセンサSに対する物体Oの接近を検出して予め
設定された時定数以上の変化率による電圧下降があれば
警報器7によりドライバ6に警報指令を与える電圧変化
検出装置5とによって構成されている。しかしてこのよ
うに構成されたものにあっては、センサSに対して物体
Oか接近するにしたかって両者間の浮遊容量Cdが大き
くなってネタ1−ワーク2の出力周波数信号が減衰し、
その減衰に応した検波器4における出力電圧の下降状態
が電圧変化検出装置5によって検出さJc、必要に応じ
て警報器7を動作させて物体○が予め設定された速度以
上で接近状f1にあることを報知させるようしこシてい
る。
動車走行時に障害物の検知を行なわせるような物体検知
システムにおいて実際に使用したときのシステム構成例
を示している。これは、一定の周波数信号を発生する発
振器1と、その発振器1の出力側に設けられた抵抗分割
回路からなるネットワーク2およびその分割点に接続さ
れた電極板からなるセンサSと、そのネットワーク2か
らの高周波出力電圧のノイズ除去および増幅の処理を行
なわせる帯域ろ減増幅器3ど、その増幅出力信号の検波
を行なう検波器4と、その検波された電圧信号の下降状
態をみてセンサSに対する物体Oの接近を検出して予め
設定された時定数以上の変化率による電圧下降があれば
警報器7によりドライバ6に警報指令を与える電圧変化
検出装置5とによって構成されている。しかしてこのよ
うに構成されたものにあっては、センサSに対して物体
Oか接近するにしたかって両者間の浮遊容量Cdが大き
くなってネタ1−ワーク2の出力周波数信号が減衰し、
その減衰に応した検波器4における出力電圧の下降状態
が電圧変化検出装置5によって検出さJc、必要に応じ
て警報器7を動作させて物体○が予め設定された速度以
上で接近状f1にあることを報知させるようしこシてい
る。
肱果
以上、本発明による電圧変動検出装置にあっては、簡単
な構成により、入力電圧が予め設定された速度よりも早
い変化率をもって電圧」二昇または電圧下降の状態にあ
るかの検出を容易に行なわせることができるという優れ
た利点を有している。
な構成により、入力電圧が予め設定された速度よりも早
い変化率をもって電圧」二昇または電圧下降の状態にあ
るかの検出を容易に行なわせることができるという優れ
た利点を有している。
第1図は本発明による電圧変化検出装置の一実施例を示
す電気的結線図、第2図は同実施例における各演算増幅
器の入出力静特性を示す図、第3図は同じくその入力周
波数特性を示す図、第4図は同実施例における各部電圧
波形の変化状態の一例を示すタイムチャー1へ、第5図
は本発明の他の実施例を示す電気的結線図、第6図は同
実施例における各演算増幅器の入出力静特性を示す図、
第7図は同しくその入力周波数特性を示す図、第8図は
同実施例における各部電圧波形の変化状態の一例を示す
タイムチャー1−1第9図は本発明による電圧変化検出
装置を実際に使用したシステムの構成例を示すブロック
図である。 OPI、OF2.○Pi’ 、OP2’・・・演算増幅
器 CMP・・・比較器 第1図 第3図 入力用溪仮 第5図 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図
す電気的結線図、第2図は同実施例における各演算増幅
器の入出力静特性を示す図、第3図は同じくその入力周
波数特性を示す図、第4図は同実施例における各部電圧
波形の変化状態の一例を示すタイムチャー1へ、第5図
は本発明の他の実施例を示す電気的結線図、第6図は同
実施例における各演算増幅器の入出力静特性を示す図、
第7図は同しくその入力周波数特性を示す図、第8図は
同実施例における各部電圧波形の変化状態の一例を示す
タイムチャー1−1第9図は本発明による電圧変化検出
装置を実際に使用したシステムの構成例を示すブロック
図である。 OPI、OF2.○Pi’ 、OP2’・・・演算増幅
器 CMP・・・比較器 第1図 第3図 入力用溪仮 第5図 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力電圧が一定のときおよび逆相入力回路に設定さ
れた時定数よりも小さい変化率で変化するときに単なる
増幅器として作用し、入力電圧がその時定数以上の変化
率で変化するときに微分増幅器として作用する第1の演
算増幅器と、入力電圧が一定のとき第1の演算増幅器よ
りも高い出力電圧を生ずるように設定された単なる増幅
器として作用する第2の演算増幅器と、そ1Lら各演算
増幅器の出力電圧を比較して、入力電圧が前記時定数以
上の変化率で上昇するときに検知出力を生ずる電圧比較
器とによって構成された電圧変化検出装置。 2、入力電圧が一定のとき単なる増幅器として作用する
第1の演算増幅器と、入力電圧が一定のときおよび逆相
入力回路に設定された時定数よりも小さい変化率で変化
するときに単なる増幅器として作用し、入力電圧がその
時定数以上の変化率で変化するときに微分増幅器として
作用するとともに、入力電圧が一定のとき第1の演算増
幅器よりも高い出力電圧を生するように設定された第2
の演算増幅器と、それら各演算増幅器の出力電圧を比較
して、入力電圧が前記時定数似」二の変化率で下降する
ときに検知出力を生ずる電圧比較器とによって構成さ九
た電圧変化検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333684A JPS60196680A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電圧変化検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333684A JPS60196680A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電圧変化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196680A true JPS60196680A (ja) | 1985-10-05 |
| JPH0577987B2 JPH0577987B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=12939900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333684A Granted JPS60196680A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電圧変化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021188938A (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | 株式会社東芝 | 電圧変化率検出回路、半導体装置及び電力変換器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674369U (ja) * | 1979-11-09 | 1981-06-18 | ||
| JPS5946861A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Toshiba Corp | 変化率検出回路 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5333684A patent/JPS60196680A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674369U (ja) * | 1979-11-09 | 1981-06-18 | ||
| JPS5946861A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Toshiba Corp | 変化率検出回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021188938A (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | 株式会社東芝 | 電圧変化率検出回路、半導体装置及び電力変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577987B2 (ja) | 1993-10-27 |
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