JP2545001Y2

JP2545001Y2 - 比較回路

Info

Publication number: JP2545001Y2
Application number: JP5657790U
Authority: JP
Inventors: 和明室田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2005-05-31
Also published as: JPH0419825U

Description

【考案の詳細な説明】〔概要〕本考案は遅延器と出力保持器によって比較器の反転後
の反転状態を一定期間を保持しつつさらに周波数検出器
によって周波数に応じて、前記一定時間を制御するよう
にした比較器であって、チャタリングを自動的に防止で
きる。

〔産業上の利用分野〕

本考案はある量を測定し、これを基準量と比較するよ
うにした比較器に関する。

特に本考案では測定信号が例えば磁石との電磁作用で
コイルに発生するピックアップ信号のように振幅が微小
で周波数が低周波から高周波まで変化するような信号の
波形整形を行う場合に、比較器の反転後に生ずるチャタ
リングの防止に言及する。

〔従来の技術〕

第5A図は従来の第１の比較回路を示す図である。な
お、全図を通じて同様の構成要素については同一の参照
符号または記号をもって表す。本図の構成を説明する。
本図は入力信号V_iおよび基準電圧信号V_refを比較する比
較器１と、該比較器１の信号を遅延して出力信号V_oを形
成する遅延器40とを包含する公知の比較回路を含む。前
記遅延器40は前記比較器１の出力信号を反転する反転器
41と、その一方が該反転器41の出力んい接続する抵抗42
と、その一方が該抵抗42の他方に接続しかつその他方が
接続するコンデンサ43と、前記抵抗42およびコンデンサ
43の間に接続し出力信号V_oを形成する反転器44とを包含
する。次に動作を説明する。第5B図は第5A図の比較回路
の主要部のタイムチャートである。入力信号V_iが基準電
圧V_refよりも大きくなったり、小さくなったりすると、
比較器１の出力信号はその都度、“High（Ｈ）”信号か
ら“Low（Ｌ）”信号へ、またはこの逆に反転変化す
る。この出力信号が反転直後に振動して、もとの状態の
戻るチャタリング現象が生ずる。

第5B図のａ）は比較器１の出力信号であり、第5B図の
ｂ）は反転器41の出力信号であり、第5B図のｃ）は反転
器41の積分値であり、この積分値について反転器44がス
レシホールドV_Thを境に反転信号V_oを出力する。この反
転信号V_oは比較器１の出力信号よりもTdだけ遅延し、チ
ャタリング信号があると、この遅延時間Tdが少し長くな
る。かくしてチャタリングについて、出力信号を遅延さ
せて防止する。

第6A図は従来の第２の比較回路を示す図である。本図
の構成を説明する。本図は入力信号V_iを抵抗51を介し
て、基準電圧信号V_refと比較しかつその出力を正帰還し
て出力信号V_oを形成する比較器１を含む。第6B図は第6A
図における比較回路のタイムチャートを示す。第6B図の
ａ）において、V₊は比較器１の出力をＬ信号からＨ信号
へ反転するスレシホールドでV₊＝V_ref＋であり、さらに、である。ここでV_OL，V_OHは比較器１のＬ信号、Ｈ信号の
各電圧値で、R_iは抵抗51の値、R_fは抵抗52の値である。
このように比較器１がスレシホールドにヒステリシスを
有するのでノイズがあっても、微弱なものに対しては除
去でき、かくしてチャタリングの防止も可能である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、本考案の利用分野のようにピックアッ
プからの信号が高周波で微弱信号である場合には第6A図
の第１の比較回路では高周波信号に対しては入出力間に
位相のずれが大きくなるという問題がありさらに遅延時
間tdを大きくとれないため、チャタリングの防止が困難
になるという問題がある。また第6B図の第２の比較回路
では微弱信号に対してはヒステリシス幅ΔＶ＝V₊−V_-を
大きくとれないためノイズレベルがΔＶをこえる場合に
はチャタリングの防止が困難になるという問題があり、
かかるピックアップ信号が自動車の速度計に使用される
場合には誤差の原因になり信頼性の向上に支障をきた
す。

したがって本考案は上記問題点に鑑みてチャタリング
の防止の向上を図れる比較回路を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

第1A図は本考案の第１の原理構成を示す図である。本
考案は前記問題点を解決するために、チャタリング防止
器を有する比較回路において遅延回路３と、出力保持器
４とを有する。該遅延回路３は比較器１の出力信号を遅
延する。出力保持器４は、前記比較器１の出力信号の反
転後から該遅延器３による遅延時間（Td）だけ該比較器
１の出力信号の反転後の状態を保持する信号を出力し、
前記遅延時間（Td）経過後には前記比較器１の出力信号
の前記保持状態を解除して該比較器１の出力信号を出力
する。

第1B図は本考案の第２の原理構成を示す図である。本
考案は、さらに、周波数検出器５を有する。

〔作用〕

第1A図において、本考案の比較回路によれば、比較器
１の出力信号が遅延器３によって所定時間だけ遅延され
さらに出力保持器４によって比較器１の反転後から遅延
器３による遅延時間だけ保持され、前記遅延時間経過後
にこの保持状態が解除される。この保持状態にあるとき
にはノイズが入力しても、チャタリングが防止可能にな
る。

第1B図において、周波数検出器によって遅延器３の遅
延時間が周波数に応じて調整されるので、入力信号の周
波数にかかわらずチャタリングが防止可能になる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第２図は本考案の第１の実施例に係る比較回路を示す
図である。本図の構成を説明する。本図はその反転入力
端子の入力信号V_iおよびその非反転入力端子における第
１の基準電圧V_ref1を比較する第１の比較器１と、該第
１の比較器１のチャタリングを防止して出力信号V_oを形
成するチャタリング防止器２とを含む。該チャタリング
防止器２は本考案の特徴部であって、前記第１の比較器
１の出力信号を遅延する遅延器３と、前記第１の比較器
１の反転後から該遅延器３による遅延時間（Td）だけ反
転後の状態を保持し、前記遅延時間（Td）経過後には前
記第１の比較器１の前記保持状態を解除する出力保持器
４とを包含する。さらに前記遅延器３は、その一方が電
圧源V_ccに接続されて電流値Ｉを生成する第１の定電流
源11と、その一方が該第１の定電流源の他方に接続さ
れ、前記第１の比較器１の出力でオン・オフが制御され
るスイッチ12と、その一方が該スイッチ12の他方に接続
され、その他方が接地して電流値2Iを生成する第２の定
電流源13と、その一方が前記第１の定電流源11およびス
イッチ12の間に接続し、その他方が接地して、かつその
容量がCdであるコンデンサ14と、その負側が接地し、そ
の第２の基準電圧がV_ref2である基準電圧発生部15と、
前記第１の定電流源11およびスイッチ12の間に接続し、
かつ電圧２V_ref2より上の電圧をカットするクリッパ16
と、その反転入力端子を該クリッパ16に接続しかつ、そ
の非反転入力端子が前記基準電圧発生部15の正側に接続
する第２の比較器17とを包含する。

また前記出力保持器４は、論理回路で構成され、先ず
その入力端の一方が第１の比較器１の出力に接続するNO
R回路21と、その入力端の一方が前記NOR回路21の出力端
に接続し、その入力端の他方が前記第２の比較器17の出
力に接続し、かつその出力端が前記NOR回路21の入力端
の他方に接続するNOR回路22とを包含するRS形フリップ
フロップ31を含む。さらに前記出力保持器４は前記第２
の比較器17の出力に接続するNOT回路23と、前記第１の
比較器１の出力に接続するNOT回路24と、その入力端の
一方が前記NOT回路23の出力に接続するNOR回路25と、そ
の入力端の一方が前記NOT回路24の出力に接続し、その
入力端の他方が前記NOR回路25の出力に接続しかつその
出力端が前記NOR回路25の他方の入力端に接続するNOR回
路26とを包含するRS形フリップフロップ32を含む。さら
に前記出力保持器４は、その入力端の一方が前記NOR回
路22の出力端に接続するNOR回路27と、その入力端の一
方が前記NOR回路の出力端に接続し、その入力端の他方
が前記NOR回路27の入力端に接続しかつその出力端が前
記NOR回路27の他方の入力端に接続するNOR回路28とを包
含するRS形フリップフロップ33とアンプ29とを含む。

次に動作を説明する。第３図は第２図の比較回路のタ
イムチャートである。第３図のは第１の比較器１の入
力信号および第１の基準電圧V_ref1を表す。第３図の
は第１の比較器１の出力信号を表し、この出力信号はV_i
＜V_ref1ならば“High（Ｈ）”信号、V_i≧V_ref1ならば
“Low（Ｌ）”信号である。第３図のはクリッパ16の
出力信号を表す。ここで遅延器３についてその動作を説
明する。初期条件として、スイッチ12がオンになってい
て、コンデンサ14が放電され、その電圧が0Vであるとす
る。この状態で第１の比較器１の出力がＨ信号からＬ信
号に反転変化し、このためスイッチ12がオフになる。第
１の定電流源11からコンデンサ14へ定電流Ｉが流れる。
よってコンデンサ14の電圧Ｖはで上昇する。かくしてクリッパ16の出力信号が上昇す
る。第３図のは第２の比較器17の出力信号を表す。第
２の比較器17の反転子端子の電圧が、になると、すなわち第１の比較器の出力が反転後経過すると、第２の比較器17の出力からはＨ信号からＬ
信号へ反転変化した信号が現われる。なお、クリップ15
ではその入力電圧が２V_ref2以上になると、出力信号を
２V_ref2の一定値にする。この状態で第１の比較器１の
出力がＬ信号からＨ信号へ反転変化すると、このためス
イッチ12がオンになる。よってコンデンサ14は定電流Ｉ
で放電し、その電圧は、で減少する。かくしてクリッパ16の出力信号が下降す
る。第２の比較器17の反転子端子の電圧が、になると、すなわち第１の比較器の出力が反転後経過すると第２の比較器17の出力からはＬ信号からＨ信
号へ反転変化した信号が現われる。なお、その後の放電
によりコンデンサ14の電圧が0Vになる。第３図のはRS
形フリップフロップ31のNOR回路22の出力信号を表す。
このNOR回路21には第１の比較器１からの出力が入力
し、この出力よりもtdだけ遅延した信号がNOR回路22へ
入力する。このため第３図のの立上りでセットされ、
第３図ので立上りでリセットされるので、この間だけ
Ｈ信号になり、これ以外ではＬ信号になるようにNOR回
路22の出力が形成される。第３図のはRS形フリップフ
ロップ32についてNOR回路25の出力信号を表す。このNOT
回路24には第１の比較器１からの出力が入力し、この出
力よりもtdだけ遅延した信号がNOT回路23へ入力する。
このため第３図のの立下りでセットされ、第３図の
の立下りでリセットされるのでこの間だけＨ信号になり
これ以外ではＬ信号になるようにNOR回路25の出力が形
成される。第３図のはRS形フリップフロップ33のNOR
回路28に続くアンプ29の出力信号を表す。このNOR回路2
7には第３図のの信号が、NOR回路28には第３図のの
信号が入力し、第３図のの信号の立上りでリセット、
第３図のの信号の立上りでセットとして、その出力に
は第１の比較器１の出力と同一の波形のものが現われ
る。本実施例の比較回路がこのように動作するため、第
３図のように第１の比較器１の出力が反転後td後にノイ
ズが重畳してさらに反転しても、遅延回路３のスイッチ
12が微小時間オンになってコンデンサ14が放電するが、
微少時間だけtdを遅らせるだけにすぎない。よって、第
３図ののように反転後の遅延時間だけノイズが除去可
能になる。

前記遅延器の遅延時間tdが前述のようにで表わされるため、tdを可変にするにはコンデンサ14の
容量Cdを可変にすること、基準電圧発生部15の第２の基
準電圧V_ref2を可変にすること、第１および第２の定電
流源11,13の電流値Ｉを可変にすること、またはこれら
の組合せによって達成可能である。

第４図は本考案の第２の実施例に係る比較回路を示す
図である。本図において第２図と異なる構成要素は周波
数検出器５である。該周波数検出器５は、例えば入力信
号の微分回路と、該微分回路によってトリガされる単安
定マルチバイブレータとを備え、単安定マルチバイブレ
ータからの一定時間幅の方形波を整流、平均化、増幅し
て周波数を電圧に変換する回路である。該周波数検出器
５は出力保持器４の出力端であるNOR回路28の出力端に
接続され、周波数ｆを検出し、変換された検出電圧信号
_fによって、周波数が増加したらその定電流I,2Iを増加
し、またはこの逆になるように第１および第２の定電流
源11,13を制御する。これにより、周波数の増減に対応
して遅延時間tdは短・長する。

また、他の遅延時間制御についてコンデンサ14の容量
を可変容量にし、または基準電圧発生部15の第２の基準
電圧V_ref2を可変電圧にし、周波数検出器５の検出電圧
信号V_fによってこれらの可変容量および可変電圧を制御
することで容易可能になる。さらにこれらを組み合せて
制御することも容易可能である。かくして、本実施例に
よって出力の安定化が図れ、入力信号の周波数が種々に
変化しても、遅延時間を自動的に可変できるのでチャタ
リング等によるノイズを自動的に除去することが可能に
なる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば遅延器と、出力保
持器によって比較器の反転後の反転状態を一定時間を保
持しさらに周波数検出器によって周波数に応じて、前記
一定時間を制御するようにしたので、種々の周波数に対
しても自動的にチャタリングを防止できるという効果が
期待される。

【図面の簡単な説明】

第1A図は本考案の第１の原理構成を示す図、第1B図は本考案の第２の原理構成を示す図、第２図は本考案の第１の実施例に係る比較回路を示す
図、第３図は第２図の比較回路のタイムチャート、第４図は本考案の第２の実施例に係る比較回路を示す
図、第5A図は従来の第１の比較回路を示す図、第5B図は第5A図の比較回路の主要部のタイムチャート、第6A図は従来の第２の比較回路を示す図、第6B図は第6A図における比較器のタイムチャートであ
る。図において、１……比較器、２……チャタリング防止器、３……遅延
器、４……出力保持器、５……周波数検出器。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】入力信号（V_i）および基準信号（V_ref）を
比較して出力の反転を繰り返す比較器（１）と、該比較
器（１）の出力のチャタリングを防止して出力信号
（V_o）を形成するチャタリング防止器（２）とを有する
比較回路において、前記チャタリング防止器（２）は、前記比較器（１）の出力信号を一定時間（Td）だけ遅延
する遅延器（３）と、前記比較器（１）と前記遅延器（３）の各出力信号を入
力する第１のフリップフロップ（31）と、前記比較器
（１）と前記遅延器（３）の各出力の反転信号を入力す
る第２のフリップフロップ（32）と、前記第１のフリッ
プフロップ（31）と前記第２のフリップフロップ（32）
の各出力を入力して前記比較器（１）の反転後の出力を
前記一定時間（Td）だけ保持する第３のフリップフロッ
プ（33）を有する出力保持器（４）とを備えることを特
徴とする比較回路。
【請求項２】前記チャタリング防止器（２）が入力信号
（V_i）の周波数（ｆ）を検出する周波数検出器（５）を
有し、該周波数検出器（５）の検出信号（V_f）に基づい
て前記遅延器（２）の遅延時間が変化する請求項１に記
載の比較回路。