JP2522312Y2

JP2522312Y2 - 温度検出回路

Info

Publication number: JP2522312Y2
Application number: JP40361890U
Authority: JP
Inventors: 博行深山
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2005-12-18
Also published as: JPH0490935U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、広い温度範囲に渡って
良好な検出感度を有する温度検出回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】温度検出回路には、温度により発振周波
数の変化する発振回路を利用したものがある。この温度
検出回路は、発振回路の出力である温度によって変化す
る発振パルス信号を一定時間計数しその計数値を温度情
報としてデジタル出力するもので、サ−ミスタやアナロ
グ−デジタル変換器等を使用しないので回路体積が非常
に小さいという特徴をもっている。このような温度検出
回路について図５を用いて説明する。

【０００３】図５の温度検出回路は二つの発振回路３０
１、３０２、制御パルス発生回路３０３、ＡＮＤ回路３
０７、およびカウンタ３０８で構成されている。制御パ
ルス発生回路３０３は分周回路３０９およびワンパルス
発生回路３０６で構成されている。分周回路３０９はフ
リップフロップ回路（以下ＦＦ回路と称する。）をＮ個
直列に接続して構成されている。また、ワンパルス発生
回路３０６はＮＯＲ回路を三個接続して構成されてい
る。

【０００４】発振回路３０１の出力する発振パルス信号
Ｏ１はＦＦ回路３０４のφ入力となり、分周回路３０９
で分周される。制御パルス発生回路３０３は、発振パル
ス信号Ｏ１を基にタイミングおよび周期の異なる二つの
制御パルス信号Ｏ２、Ｏ４を出力する。制御パルス信号
Ｏ２はワンパルス発生回路３０６の出力であり、制御パ
ルス信号Ｏ４はＮ番目のＦＦ回路３１１のＱ出力であ
る。ここでワンパルス発生回路３０６は、Ｎ番目のＦＦ
回路３１１の反転Ｑ出力、およびＭ番目のＦＦ回路３１
０のＱ出力をそれぞれ入力Ａ、Ｂとするもので、入力Ａ
が１のときに入力Ｂのパルス幅に等しいパルスを一つだ
け出力するものである。また、発振回路３０２の出力す
る発振パルス信号Ｏ３および制御パルス信号Ｏ２はＡＮ
Ｄ回路３０７の入力になっている。制御パルス信号Ｏ２
が１のときに、ＡＮＤ回路３０７の出力Ｏ６は発振パル
ス信号Ｏ３に等しくなり、カウンタ３０８で計数され
る。一方、制御パルス信号Ｏ２が０のときには、ＡＮＤ
回路３０７の出力Ｏ６は０になり、カウンタ３０８は制
御パルス信号Ｏ４で所定の値にプリセットされる。

【０００５】従来このような温度検出回路では、発振回
路３０１として温度による発振周波数変化の小さい水晶
発振回路等が、発振回路３０２として水晶発振回路に比
較して温度による発振周波数変化の大きい発振回路が使
用されている。そのため発振回路３０２の出力する発振
パルス信号Ｏ３に比較して、発振パルス信号Ｏ１および
制御パルス信号Ｏ２、Ｏ４が０または１である時間は温
度にかかわらず一定とみなすことができる。その結果、
温度によって変化する発振パルス信号Ｏ３を一定時間計
数するカウンタ３０８の出力Ｏ８は、デジタル値化され
た温度情報となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】通常発振回路３０２の
出力する発振パルス信号Ｏ３は温度に対して非直線的に
変化する。そのためカウンタ３０８の計数するパルス数
は、図３に示されるように温度とともに変化する。その
結果、カウンタ３０８が計数するパルス数の１℃あたり
の変化幅は図４に示されるように大きく変化してしま
い、温度によって検出感度が大きく異なってしまうとい
う問題があった。

【０００７】そこで本考案は、広い温度範囲に渡って良
好な検出感度を有する温度検出回路の提供を目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の温度検出回路
は、少なくとも異なる温度係数を有する第一および第二
の発振回路、分周回路およびワンパルス発生回路から構
成される制御パルス発生回路、およびカウンタから構成
されるもので、前記制御パルス発生回路は、前記第一お
よび第二の発振回路の出力する第一および第二の発振パ
ルス信号を入力としそれぞれ第一および第二の制御パル
ス信号を出力し、前記カウンタは前記第一の制御パルス
信号で制御された前記第二の発振パルス信号あるいは前
記第二の発振パルス信号を基に前記制御パルス発生回路
で作成されたパルス信号を計数し、かつ前記カウンタは
前記第二の制御パルス信号で制御された前記第一発振パ
ルス信号あるいは前記第一の発振パルス信号を基に前記
制御パルス発生回路で作成されたパルス信号を計数する
ことを特徴とするものである。本考案の温度検出回路
は、前記制御パルス発生回路が前記第一の発振パルス信
号を基に第三の制御パルス信号を作成し、前記第三の制
御パルス信号で前記第二の制御パルス信号の作成を制御
することを特徴とするものである。本考案の温度検出回
路は、前記制御パルス発生回路が前記第一の発振パルス
信号を基に第三の制御パルス信号を作成し、前記第三の
制御パルス信号で前記カウンタを制御することを特徴と
するものである。また本考案の温度検出回路は、前記制
御パルス発生回路が前記第一の発振パルス信号を基に第
三の制御パルス信号を作成し、前記第三の制御パルス信
号で前記第二の制御パルス信号の作成および前記カウン
タを制御することを特徴とするものである。さらに本考
案の温度検出回路は、前記第三の制御パルス信号の周期
と前記第二の制御パルス信号の周期を等しくしたことを
特徴とするものである。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本考案の温度検出回路の
実施例を説明する。

【００１０】図１は本考案の温度検出回路の等価回路図
である。この温度検出回路は、少なくとも温度係数の異
なる二つの発振回路１０１、１０２、分周回路１１４、
１１５およびワンパルス発生回路１０８、１０９から構
成される制御パルス発生回路１０３、およびカウンタ１
１３で構成されている。一方の分周回路１１４はフリッ
プフロップ回路（以下ＦＦ回路と称する。）をＮ個直列
に接続して構成されている。他方の分周回路１１５は同
期回路であるＡＮＤ回路１１９およびＺ個のＦＦ回路で
構成されている。このＺ個のＦＦ回路のうちでＹ番目の
ＦＦ回路１２３からＺ番目のＦＦ回路１１７は、リセッ
ト入力Ｒを有するもので、リセット入力Ｒを０にすると
リセット状態（Ｑ出力が０）になり、リセット入力Ｒを
１にするとリセット状態が解除されるものである。ここ
で分周回路を構成する各ＦＦ回路のＱ出力と反転Ｑ出力
とは互いに反転の関係にある。また、ワンパルス発生回
路１０８、１０９はそれぞれＮＯＲ回路を三個づつ接続
して構成されている。このワンパルス発生回路１０８の
入力Ａ、Ｂと出力である制御パルス信号Ｏ２、およびワ
ンパルス発生回路１０９の入力Ｃ、Ｄと出力である制御
パルス信号Ｏ４の関係を図２のタイムチャ−トに示す。
ワンパルス発生回路１０８の出力する制御パルス信号Ｏ
２は、入力Ａが１の間は入力Ｂに無関係に０となり、入
力Ａが０で入力Ｂが０のときに１となり、入力Ａが０で
入力Ｂが１のときに０となる。ただし、入力Ａが０で入
力Ｂが一度でも１になった後には、制御パルス信号Ｏ２
は０のままである。また、図２に示されるようにワンパ
ルス発生回路１０８は、入力Ａが０で入力Ｂが０である
のときに入力Ｂと等しいパルス幅を有するパルス信号を
一つだけ出力するものである。また、ワンパルス発生回
路１０９も図２に示されるように、入力Ｃが０で入力Ｄ
が０のときに入力Ｄと等しいパルス幅を有するパルス信
号を一つだけ出力するものである。

【００１１】発振回路１０１の出力する発振パルス信号
Ｏ１はＦＦ回路１０４のφ入力となり、分周回路１１４
で分周される。また発振回路１０２の出力する発振パル
ス信号Ｏ３はＦＦ回路１０５のφ入力となり、分周回路
１１５で分周される。この分周回路１１５を構成するＡ
ＮＤ回路１１９は、（Ｙ−１）番目のＦＦ回路１２２の
Ｑ出力とＮ番目のＦＦ回路１１６のＱ出力である制御パ
ルス信号Ｏ６を入力としている。ＡＮＤ回路１１９の出
力はＹ番目のＦＦ回路１２３のφ入力となっている。Ｙ
番目のＦＦ回路１２３からＺ番目のＦＦ回路１１７のリ
セット入力Ｒには、制御パルス信号Ｏ６が入力されてい
る。また、ワンパルス発生回路１０８は、Ｎ番目のＦＦ
回路１１６の反転Ｑ出力および（制御パルス信号Ｏ６の
反転信号）およびＬ番目のＦＦ回路１２０のＱ出力をそ
れぞれ入力Ａ、Ｂとし、制御パルス信号Ｏ２を出力す
る。もう一方のワンパルス発生回路１０９は、Ｚ番目の
ＦＦ回路１１７の反転Ｑ出力およびＸ番目のＦＦ回路１
２１のＱ出力をぞれぞれ入力Ｃ、Ｄとし、制御パルス信
号Ｏ４を出力する。ＡＮＤ回路１１０は制御パルス信号
Ｏ２および発振パルス信号Ｏ３を入力とし、ＡＮＤ回路
１１１は制御パルス信号Ｏ４およびＭ番目のＦＦ回路１
１８のＱ出力を入力としている。二つのＡＮＤ回路１１
０、１１１の出力は、ＯＲ回路１１２により論理和の形
でカウンタ１１３で計数され、カウンタ１１３の出力Ｏ
１０としてデジタル値化された温度情報が得られる。ま
た、カウンタ１１３は制御パルス信号Ｏ６で所定の値に
プリセットされる。

【００１２】本考案の温度検出回路では、発振回路１０
１の出力する発振パルス信号Ｏ１を入力として分周回路
１１４が分周動作をし、Ｎ番目のＦＦ回路１１６のＱ出
力である制御パルス信号Ｏ６が１になると、Ｙ番目のＦ
Ｆ回路１２３からＺ番目のＦＦ回路１１７が分周動作を
開始する。このとき制御パルス信号Ｏ６の反転信号を入
力Ａとするワンパルス発生回路１０８は、図２に示され
るように入力ＢであるＬ番目のＦＦ回路１２０のＱ出力
と等しいパルス幅を有する制御パルス信号Ｏ２を出力す
る。カウンタ１１３は制御パルス信号Ｏ２が１の間、発
振回路１０２の出力する発振パルス信号Ｏ３を計数す
る。一方、ワンパルス発生回路１０９も制御パルス信号
Ｏ６が１の間に、入力ＤであるＸ番目のＦＦ回路１２１
のＱ出力と等しいパルス幅を有する制御パルス信号Ｏ４
を出力する。カウンタ１１３は制御パルス信号Ｏ４が１
の間、Ｍ番目のＦＦ回路１１８のＱ出力を計数する。

【００１３】一方、制御パルス信号Ｏ６が０のときに
は、Ｙ番目のＦＦ回路１２３からＺ番目のＦＦ回路１１
７はリセット状態となり、ワンパルス発生回路１０９の
出力する制御パルス信号Ｏ４は０になる。また、制御パ
ルス信号Ｏ６の反転信号を入力Ａとするワンパルス発生
回路１０８の出力する制御パルス信号Ｏ２も０になる。
このときカウンタ１１３は、制御パルス信号Ｏ６により
所定の値にプリセットされる。

【００１４】たとえば発振回路１０１に水晶発振回路の
ように温度係数の小さいものを、発振回路１０２に水晶
発振回路と比較して温度係数の大きいものを用いた場合
の本考案の温度検出回路を説明する。水晶発振回路１０
１は温度係数が小さいので、発振パルス信号Ｏ１は温度
にかかわらず一定とみなすことができる。そのため発振
パルス信号Ｏ１を基に制御パルス発生回路１０３が作成
した制御パルス信号Ｏ２、およびＭ番目のＦＦ回路１１
８のＱ出力であるパルス信号も温度にかかわらず一定と
みなすことができる。発振回路１０２の発振周波数が高
くなった場合、一定時間における発振パルス信号Ｏ３の
パルス数は増加するので、ＡＮＤ回路１１０の出力する
パルス数は増加する。このとき発振パルス信号Ｏ３を基
に制御パルス発生回路１０３で作成された制御パルス信
号Ｏ４が１である期間は短くなるので、ＡＮＤ回路１１
１の出力するパルス数は減少する。一方、発振回路１０
２の発振周波数が低くなる場合、一定時間における発振
パルス信号Ｏ３のパルス数は減少するので、ＡＮＤ回路
１１０の出力するパルス数は減少する。このとき発振パ
ルス信号Ｏ３を基に制御パルス発生回路１０３で作成さ
れた制御パルス信号Ｏ４が１である期間は長くなるの
で、ＡＮＤ回路１１１の出力するパルス数は増加する。
カウンタ１１３が計数するパルス数の温度による変化を
図３に、パルス数の１℃ あたりの変化幅を図４に示
す。

【００１５】以上のように一方の発振回路の発振パルス
信号を基に制御パルス発生回路で作成したパルス信号、
あるいは一方の発振回路の発振パルス信号を、他方の発
振パルス信号を基に作成した制御パルス信号で制御する
ことにより、カウンタが計数するパルス数の１℃あたり
の変化幅を改善することができるので、広い温度範囲に
渡って良好な検出感度を有する温度検出回路を得ること
ができる。

【００１６】本考案の温度検出回路において、二つの発
振回路は温度係数の異なるものであれば良く、必ずしも
水晶発振回路を使用する必要はない。また、制御パルス
信号Ｏ２で制御されるＡＮＤ回路１１０の入力信号は、
発振回路１０２の発振パルス信号Ｏ３、あるいは発振パ
ルス信号Ｏ３を基に制御パルス発生回路１０３で作成さ
れたパルス信号であれば良い。同様に制御パルス信号Ｏ
４で制御されるＡＮＤ回路１１１の入力信号は、発振回
路１０１の発振パルス信号Ｏ１、あるいは発振パルス信
号Ｏ１を基に制御パルス発生回路１０３で作成されたパ
ルス信号であれば良い。また、ワンパルス発生回路１０
９の入力Ｃの周期を制御パルス信号Ｏ６の周期より短
く、かつ１／２以上にすると、制御パルス信号Ｏ４の周
期を制御パルス信号Ｏ６と等しくすることができる。こ
のようにすると制御パルス信号Ｏ６が１の間に、制御パ
ルス信号Ｏ２および制御パルス信号Ｏ４が１になるのが
それぞれ一回になり温度検出回路を容易に制御すること
ができる。また、本実施例において、発振回路１０１の
発振パルス信号Ｏ１を基に制御パルス発生回路で作成し
た制御パルス信号Ｏ６で、第二の制御パルスを作成する
分周回路およびカウンタを制御しているが、本考案はこ
れに限定されるものではない。制御パルス信号Ｏ６は第
二の制御パルス信号の作成のみを制御しても良いし、あ
るいはカウンタ１１３のみを制御しても良い。また、制
御パルス信号Ｏ６は本実施例のように温度検出回路内で
作成しても良いし、外部からの信号を用いても良い。

【００１７】

【考案の効果】本考案の温度検出回路は、カウンタが計
数するパルス数の１℃あたりの変化幅を改善することが
できるので、広い温度範囲に渡って良好な検出感度を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の温度検出回路の等価回路図である。

【図２】本考案の制御パルス発生回路を構成するワンパ
ルス発生回路の入出力のタイムチャ−トである。

【図３】本考案および従来の温度検出回路の温度と計数
するパルス数の変化を表す図面である。

【図４】本考案および従来の温度検出回路の温度による
パルス数の１℃あたりの変化幅を表す図面である。

【図５】従来の温度検出回路の等価回路図である。

【符号の説明】

１０１発振回路１０２発振回路１０３制御パルス発生回路１０８ワンパルス発生回路１０９ワンパルス発生回路１１３カウンタ１１４分周回路１１５分周回路

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】異なる温度係数を有する第１の発振回路
および第２の発振回路と、制御パルス発生回路と、カウ
ンタとを備え、制御パルス発生回路は、分周回路とワンパルス発生回路
とから構成し、制御パルス発生回路は第１の発振回路および第２の発振
回路から出力する発振パルスを入力して２つ以上の制御
パルスを出力し、カウンタはこの制御パルスの制御を受
けて第１の発振回路および第２の発振回路から出力する
発振パルスを計数することを特徴とする温度検出回路。