JPS6236145Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、複数の発光素子によつて入力信号
のレベルを表示するレベル表示回路に関する。

従来、各種信号のレベルを表示する表示装置と
して、いわゆる電圧計あるいはオシロスコープ等
の他に、LED（発光ダイオード）等の発光素子
を複数個並設し、前記信号のレベルをバーグラフ
あるいは点灯位置（ドツト表示）によりステツプ
表示するようにした表示装置が知られている。第
１図はこの種の表示装置の一例を示すもので、入
力端子１に印加される入力信号のレベルが表示ド
ライバ２を介して５個のLED３−１乃至３−５
によつてバーグラフ表示されるようになつてい
る。この場合、表示ドライバ２は第２図に示すよ
うに基準電圧V₁乃至V₂（V₁＜V₂＜V₃＜V₄＜V₅）
が印加されている５個の比較回路４−１乃至４−
５を有している。そして例えばV₂＜Ｖ_io＜V₃なる
入力信号電圧Ｖ_ioが入力端子１に印加されると、
比較回路４−１，４−２の各出力端が零レベルと
なり、LED３−１，３−２が点灯するようにな
つている。すなわち、LED３−１乃至３−５の
点灯状態と入力信号電圧Ｖ_ioとの関係を図示する
と第３図に示すようになる。

ところで、この表示装置の場合、入力信号のレ
ベルに従つて段階的にレベル表示をするため、特
に入力信号レベルが各ステツプのしきい値（すな
わち、前記電圧V₁乃至V₅）間の電圧である場合
は、入力信号レベルを正確に表示し得ない欠点が
ある。

この考案はこのような欠点を除去すべくなされ
たもので、入力信号あるいは基準電圧に各周期の
略々全期間にわたり波形瞬時値が連続的に増加ま
たは減少する交流バイアス信号を重畳させること
により、前述したしきい値間の電圧をも発光素子
の明暗の度合によつて表示し得るようにしたもの
である。

以下、図面を参照しこの考案の実施例について
説明する。第４図は、この考案になるレベル表示
回路の構成を示す回路図であり、この図において
入力端子１１に印加される入力信号は抵抗１２を
通した後、コンデンサ１３を介して供給される交
流バイアス信号が重畳され、比較回路１４−１乃
至１４−５の各々の一方の入力端に供給されるよ
うになつている。上記交流バイアス信号は正弦
波、三角波、鋸歯状波等の周期信号すなわち各周
期の略々全期間にわたり、その波形瞬時値が連続
的に増加または減少するような交流電圧信号であ
ればいずれでもよく、またその周波数も極端な低
周波あるいは高周波でなければ適当に選択するこ
とが可能である（例えば、商用周波数60Hz）。な
お、そのレベルについては後述する。前記比較回
路１４−１乃至１４−５の各々の他方の入力端に
は、基準電圧V₁乃至V₅（V₁＜V₂＜V₃＜V₄＜V₅）
が各々供給されている。これら基準電圧V₁乃至
V₅は、端子１５に供給される一定電圧Vrefを５
個の値の等しい抵抗１６−１乃至１６−５（各抵
抗値Ｒ）によつて分割して作られるものであり、
したがつて各基準電圧間には、 V₁＝V₂−V₁＝V₃−V₂＝V₄−V₃＝V₅−V₄＝V₀
…(1) なる関係が成立つている。そして、比較回路１４
−１乃至１４−５の各出力はLED１７−１乃至
１７−５（発光素子）の各カソードに供給される
ようになつている。これらLED１７−１乃至１
７−５は一列に並べて使用されるもので、入力端
子１１に供給される入力信号のレベルをバーグラ
フ表示するものである。また、LED１７−１乃
至１７−５の各アノードには正電源端子１８に得
られる正電圧が供給されるようになつている。

次に、上記構成になる回路の動作について説明
する。まず、前記交流バイアス信号をそのピーク
値Ｖ_p−ｐがＶ_p−ｐ＜V₀（前記(1)式参照）なる
正弦波交流信号とする。入力端子１１に例えば第
５図イに示すように基準電圧V₂および至V₃の略
中間の電圧Ｖ_ioが印加されると、この電圧Ｖ_ioは
コンデンサ１３を介して供給される交流バイアス
信号が重畳され、第５図ロに示す信号となり、比
較回路１４−１乃至１４−５の各々の一方の入力
端に供給される。この信号（第５図ロに示す信
号）の各瞬時値は常に基準電圧V₂およびV₃の中
間にあり、したがつて比較回路１４−１，１４−
２の各出力が零レベルとなる一方、比較回路１４
−３，１４−４，１４−５の各出力が正電圧レベ
ルとなる。（なお、この正電圧レベルは比較回路
１４−１乃至１４−５に供給されている正電源電
圧のレベルである。）この結果、第５図ハに示す
ようにLED１７−１，１７−２が完全点灯状態
となる。一方、LED１７−３，１７−４，１７
−５は消灯状態となる。

次に、入力端子１１に例えば第５図ニに示す電
圧値Ｖの入力信号が印加された場合は、比較回路
１４−１乃至１４−５の各々の一方の入力端には
第５図ホに示す信号が印加される。そして、この
信号の瞬時値は常に基準電圧V₁，V₂より大きい
ので、比較回路１４−１，１４−２の各出力が零
レベルとなりLED１７−１，１７−２は共に完
全点灯状態となる。一方、比較回路１４−３の各
入力端に供給される信号はその相対的大きさが交
流バイアス信号と等しい周期で交互に変化するの
で、比較回路１４の出力は交流バイアス信号と同
一周期で零レベルあるいは正電圧レベルに変化す
ることになり（この場合、零レベルとなる時間と
正電圧レベルとなる時間とは等しい）、したがつ
てLED１７−３は上記周期で点灯、消灯を繰返
すことになる。すなわちLED１７−３を目でみ
ると完全点灯の場合の約半分の明るさに点灯して
見えることになる。なお、LED１７−４，１７
−５は消灯状態となる。また、LED１７−１乃
至１７−５の点灯／消灯状態を第５図ヘに示す。

また、例えば入力端子１１に印加される入力信
号電圧が第５図トに示す電圧の場合、比較回路１
４−１乃至１４−５の各々の一方の入力端には第
５図チに示す信号が印加されることになり、この
結果LED１７−１乃至１７−５の点灯状態は、
第５図リに示すように、LED１７−１，１７−
２が完全点灯、LED１７−３が前記第５図ヘに
示した場合に比較し更に弱い明るさで点灯、
LED１７−４，１７−５が消灯となる。

このように、第４図に示す回路は入力信号電圧
が基準電圧V₁乃至V₅の中間の値であつても、そ
の電圧に対応して点灯するLED１７−１乃至１
７−５の各明るさにより、前記入力信号電圧を表
示することができるものである。そして、上述し
た交流バイアス信号のピーク値Ｖ_p−ｐが、Ｖ_p−
ｐ＜V₀なる場合の表示特性を図示すると第６図
に示すようになる。なお、この図において破線は
従来の表示装置の表示特性（第３図に示す特性）
を示している。この第６図は、例えば入力信号電
圧Ｖ_ioが値Ｖ_aの時はLED１７−１，１７−２が
完全点灯となり、値Ｖ_aとＶ_bとの間にある場合は
上記状態を続け、値Ｖ_bとなつた時点でLED１７
−３が点灯し始めることを示している。

次に、交流バイアス信号のピーク値Ｖ_p−ｐ
が、Ｖ_p−ｐ＝V₀の場合の表示特性を第７図に示
す。この場合は、例えば入力信号電圧Ｖ_ioが値Ｖ_a
となりLED１７−２が完全点灯となると同時
に、LED１７−３が点灯し始めることになり、
したがつて図に示すように表示特性は直線とな
る。

第８図は交流バイアス信号のピーク値Ｖ_p−ｐ
がＶ_p−ｐ＞V₀の場合の表示特性を示すもので、
この場合は例えば入力信号電圧Ｖ_ioが値Ｖ_aとなり
LED１７−２が完全点灯する前にLED１７−３
が点灯し始めることになり、したがつて図に示す
ように屈折した特性となる。

次に、この考案の第２の実施例について説明す
る。第９図は、この考案の第２の実施例であるレ
ベル表示回路の構成を示すもので、この図におい
て第４図に示す回路の各部に対応する部分には同
一の符号が付してある。この図に示す回路が第４
図に示す回路と異なる点は、端子１５および抵抗
１６−５の間に抵抗２０が介挿され、この抵抗２
０と抵抗１６−５との接続点に交流バイアス信号
が供給されていることである。すなわち第９図に
示す回路の場合は、入力信号には交流バイアスが
重畳されず、基準電圧V₁乃至V₅に交流バイアス
信号が重畳されるようになつている。そして、こ
の場合も比較回路１４−１乃至１４−５の各々の
一方の入力端に供給される信号（入力信号）と他
方の入力端に供給される信号（基準電圧）とが交
流バイアス信号によつて相対的に時間変化するこ
とになり、したがつて第４図に示す回路と全く同
一の効果を有するものである。

第１０図はこの考案の第３の実施例を示すもの
で、この図に示すレベル表示回路は、前述した第
１，２の実施例におけるバーグラフ表示の代わり
に、ドツト表示（該当するレベルの表示器
（LED）のみ点灯させる方式）によつて入力信号
レベルを表示するようになつている。すなわち、
第１０図において入力端子３０に得られる入力信
号は抵抗３１を通した後、コンデンサ３３を介し
て供給される交流バイアス信号が重畳される。そ
して、この交流バイアス信号が重畳された信号が
比較回路３２−１，３２−３，３２−５，３２−
７の各一方の入力端に供給される一方、比較回路
３２−２，３２−４，３２−６，３２−８，３２
−９の各他方の入力端に供給されるようになつて
いる。また比較回路３２−１，３２−３，３２−
５，３２−７の各他方の入力端には、各々接地電
位、基準電圧V₁₁，V₁₃，V₁₅が供給され、比較回
路３２−２，３２−４，３２−６，３２−８，３
２−９の各一方の入力端には、各々基準電圧
V₁₂，V₁₄，V₁₆，V₁₈，V₁₇が供給されるようにな
つている。なお、これら基準電圧V₁₁乃至V₁₈
（V₁₁＜V₁₂＜V₁₃＜V₁₄＜V₁₅V₁₆＜V₁₇＜V₁₈）は、い
ずれも端子３５に印加される一定電圧Vrefを抵
抗３４−１乃至３４−９（抵抗値はいずれも等し
いものとする）によつて分割して作られるもので
ある。すなわちV₁₂−V₁₁＝V₁₃−V₁₂＝V₁₄−V₁₃＝
V₁₅−V₁₄＝V₁₆−V₁₅＝V₁₇−V₁₆＝V₁₈−V₁₇＝V₀な
る関係を持つている。前記比較回路３２−１，３
２−２の各出力はナンド回路３６−１に、比較回
路３２−３，３２−４の各出力がナンド回路３６
−２に、比較回路３２−５，３２−６の各出力が
ナンド回路３６−３に、また比較回路３２−７，
３２−８の各出力がナンド回路３６−４に各々供
給され、そしてナンド回路３６−１乃至３６−４
および比較回路３２−９の各出力が各々LED３
７−１乃至３７−５（発光素子）を駆動するよう
になつている。また、LED３７−１乃至３７−
５の各アノードには正電源端子３８から正電圧が
供給されるようになつている。

上記の構成において、交流バイアス信号をその
ピーク電圧Ｖ_p−ｐが例えばＶ_p−ｐ＜2V₀なる正
弦波交流とすると、表示特性は第１１図に示すよ
うになる。なお、この図において破線は従来のド
ツト表示による表示装置の特性を示す。そして、
第１０図に示すレベル表示回路においても、前述
した第１、第２の実施例の場合と同様に、LED
３７−１乃至３７−５の明るさにより入力信号レ
ベルを表示することができる。また、その交流バ
イアス信号のピーク電圧Ｖ_p−ｐの値を変化させ
るこことにより、その表示特性を変化させ得る。
なお、交流バイアス信号は第１０図において破線
で示したように抵抗３４−８と３４−９との接続
点に供給してもよい。この場合は、基準電圧V₁₁
乃至V₁₈に交流バイアス信号が重畳されることに
なる。また、上記実施例においてはLEDの数を
いずれも５個としたが、これは５個に限るもので
はなく、多数のLEDを用いて構成することがで
きる。

以上説明したように、この考案によれば入力信
号あるいは基準電圧に各周期の略々全期間にわた
り波形瞬時値が連続的に増加または減少する交流
バイアス信号を重畳させるようにしたので、基準
電圧間の信号レベルをも発光素子の明暗の度合に
よつて表示することができる。また、回路を簡単
かつ安価に構成することができ、また発光素子の
光量変化の特性も簡単に制御することができ、更
に従来のステツプ表示用駆動回路をそのまま利用
し得る利点も得られ、種々のタイプの表示回路に
好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のステツプ表示による表示装置の
一例を示すブロツク図、第２図は第１図に示す表
示装置の詳細を示す回路図、第３図は第１図に示
す表示装置の表示特性を示す図、第４図はこの考
案の第１の実施例を示す回路図、第５図イ〜リは
いずれも第４図に示す第１の実施例の動作を説明
するための図、第６図乃至第８図はいずれも第４
図に示す第１の実施例の表示特性を示す図、第９
図はこの考案の第２の実施例を示す回路図、第１
０図はこの考案の第３の実施例を示す回路図、第
１１図は第１０図に示す第３の実施例の表示特性
を示す図である。 １４−１〜１４−５，３２−１〜３２−９……
比較回路、１７−１〜１７−５，３７−１〜３７
−５……発光素子（LED）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 共通の入力信号が供給され、さらに各々異なつ
   た基準電圧が供給される複数の比較回路と、これ
   ら比較回路の出力によつて駆動される複数の発光
   素子とを有し、前記入力信号のレベルを前記発光
   素子の点灯個数または点灯位置によつて表示する
   ようにしたレベル表示回路において、前記入力信
   号または前記基準電圧に、各周期の略々全期間に
   わたり波形瞬時値が連続的に増加または減少する
   交流電圧を重畳させ、もつて前記基準電圧間の前
   記入力信号レベル変化をも前記発光素子の点灯周
   期幅を変化させることにより、該発光素子の発光
   明暗の度合で連続的に表示し得るようにしたこと
   を特徴とするレベル表示回路。