JP3355358B2 - 論理信号変換器 - Google Patents

論理信号変換器

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JP3355358B2
JP3355358B2 JP10120097A JP10120097A JP3355358B2 JP 3355358 B2 JP3355358 B2 JP 3355358B2 JP 10120097 A JP10120097 A JP 10120097A JP 10120097 A JP10120097 A JP 10120097A JP 3355358 B2 JP3355358 B2 JP 3355358B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はアナログ信号をコ
ンパレータにより論理信号に変換する論理信号変換器に
関する。
【0002】
【従来の技術】図2Aに従来の論理信号変換器を示す。
この例は入力された2値の光信号を電気信号に変換し、
このアナログ電気信号を論理信号に変換する場合であ
る。電源端子11は抵抗素子12,ホトダイオードのよ
うな受光素子13を通じて演算増幅器14の反転入力側
に接続され、演算増幅器14の非反転入力端は所定の基
準電源15に接続され、演算増幅器14の出力側は帰還
抵抗素子16を通じて演算増幅器14の反転入力端に接
続されると共に、その出力端はコンパレータ17の反
入力端に接続され、コンパレータ17の非反転入力端に
基準電源18が接続され、コンパレータ17の出力端は
抵抗素子19を通じてnpn形スイッチングトランジス
タ21のベースに接続され、トランジスタ21のエミッ
タは接地され、コレクタは出力端子22,つまり図に示
していない後段回路の入力端に接続される。演算増幅器
14,コンパレータ17の動作電源電圧は電源端子11
から供給される。
【0003】受光素子13の光受信信号、つまり送信側
の送信信号が図2Baに示すように、高レベルHか低レ
ベルLかをとり、電源端子11の電源電圧Vccが、図2
Bbに示すように、コンパレータ17の動作保証電源電
圧Vg 以上であれば、受信光信号がオン、つまり送信信
号が高レベルHであれば、演算増幅器14の出力が低下
し、基準電源18の電圧より下がり、コンパレータ17
の出力は高レベルになり、トランジスタ21がオンとさ
れ、出力端子22の出力電圧、つまりコンパレータ17
の入力アナログ信号に対する論理変換出力は低レベルL
になる。一方受信光信号がオフ、つまり送信信号が低レ
ベルLの場合は、演算増幅器14の出力、つまりアナロ
グ信号が基準電源18の基準電圧より高くなり、コンパ
レータ17の出力は低レベルになり、トランジスタ21
はオフとなって、出力端子22の出力は高レベルHにな
る。
【0004】電源端子11の電圧Vccが低下し、コンパ
レータ17の動作保証電源電圧Vg以下となると、コン
パレータ17の動作が不安定になり、入力とは無関係
に、出力が高レベルHまたは低レベルLに保持されたま
ま、或いは出力が高レベルHと低レベルLとの間を変動
する、いわゆるチャタリング状態になるなど動作不定状
態となる。電源端子11の電圧が完全にゼロになると、
コンパレータ17の出力も低レベルLになる。この電源
オフの状態から電源端子11の電圧Vccがコンパレータ
17の動作保証電源電圧Vg 以上になる場合も、その間
においてコンパレータ17の出力が動作不定状態にな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の論理信号変換器
はその動作電源電圧がコンパレータ17の動作保証電源
電圧Vg 以下になると、動作不定状態になり、これが後
段回路に悪影響を与える恐れがある。しかも、この動作
不定状態の期間Taは、電源端子11の電圧Vccが徐々
に変化する場合は、長いものとなるが、電源を通常にオ
ン、オフ制御する場合でも、電源端子11の電圧Vccは
必ずある期間は不定状態となり、その短い不定状態で
も、後段回路に悪影響を与える場合があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明によれば電源状
態検出回路が設けられ、コンパレータの動作保証電源電
圧内である、その動作保証電源電圧外に近い予め決め
た電圧よりも、電源電圧が動作保証電源電圧外に近い状
態か遠い状態かに応じて、それぞれ遮断状態信号と出力
状態信号とを出力し、上記コンパレータの出力側に挿入
されたトランジスタは、上記電源状態検出回路の出力信
号が遮断状態信号の時は、上記コンパレータの出力を遮
断し、上記電源状態検出回路の出力信号が出力状態信号
の時は、上記コンパレータの出力をオン/オフの論理信
号に変換して後段の回路に出力する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1にこの発明の実施例を、図2
と対応する部分に同一符号を付けて示す。この実施例で
は電源状態検出回路31が設けられ、この電源状態検出
回路31に電源端子11の電源電圧Vccが供給される。
この電源状態検出回路31は電源端子11の電圧Vccが
コンパレータ17の動作保証電源電圧Vg よりも高い、
これに近い予め決めた電圧Vt1より低い状態か、Vt1
り高い状態かを示す状態信号を検出出力するものであ
る。このような電源状態検出回路31としてはIC化さ
れた電圧検出回路として市販されているもの、例えばト
レックスセミコンダクタ社製のXC61AN3001M
R電圧検出器を用いることができる。この電圧検出器の
検出設定電圧にVt1を設定すればよい。
【0008】この電源状態検出回路31の出力状態信号
は、この例ではスイッチングトランジスタ21のベース
に供給される。またトランジスタ21のコレクタは出力
端子22に接続されると共に、抵抗素子32を通じて電
源端子11に接続される。この例では電源状態検出回路
31は、その入力電源電圧Vccが予め決めた電圧Vt1
下になると状態検出信号が高インピーダンス出力状態か
ら低レベルLとなり、電源電圧VccがVg 以下の状態か
ら上昇する場合は、Vt1より高い一定値Vt2を越える
と、状態信号が低レベルLから高インピーダンス出力状
態になるものである。
【0009】このように構成されているから、図1Bに
示すように、受信光信号が図1Baに示すように変化
し、電源端子11の電源電圧Vccが図1Bbに示すよう
に変化すると、出力端子22の出力電圧、つまり変換論
理信号は図1Bcに示すように変化する。つまり、電源
電圧Vccが設定電圧Vt1,Vt2以上であれば、電源状態
検出回路31の出力は高インピーダンス状態になるか
ら、これがトランジスタ21のベースに接続されていて
も、何ら影響されることなく従来と同様に入力信号のオ
ン、オフと対応した演算増幅器14の出力アナログ電圧
が論理信号の低レベルL,高レベルHにそれぞれ変換さ
れて出力端子22に得られる。
【0010】この状態から電源電圧Vccが低下して、V
t1以下になると、電源状態検出回路31の出力状態信号
が高インピーダンス状態から低レベルLに変化し、トラ
ンジスタ21はオフとなり、コンパレータ17の出力が
出力端子22へ供給されるのが遮断される。従って、電
源電圧Vccがコンパレータ17の動作保証電源電圧Vg
以下になり、コンパレータ17の出力が不定状態になっ
ても、これが出力端子22に現れるおそれはない。
【0011】また電源電圧Vccがゼロから上昇し、所定
電圧になる過程においても、電源電圧VccがVt2になる
までは電源状態検出回路31の出力状態信号は低レベル
Lであって、トランジスタ21はオフとされ、コンパレ
ータ17の不定出力が出力端子22へ供給されるおそれ
はない。電源電圧VccがVt2を越えると、電源状態検出
回路31の出力状態信号が高インピーダンス状態にな
り、この検出回路31に影響されることなく、コンパレ
ータ17の出力がトランジスタ21のベースに与えら
れ、コンパレータ17の出力に応じた出力が出力端子2
2に得られる。
【0012】図1Bに示す例では電源電圧VccがVt1
り下がり、その後Vt2を越えるまでの期間Taの間は電
源状態検出回路31の出力によりトランジスタ21が遮
断され、コンパレータ17の出力は出力端子22へ供給
されない。この期間Ta以外で電源電圧Vccが与えられ
ていれば、コンパレータ17の出力がトランジスタ21
により遮断されることなく、出力端子22へ供給され、
正常な動作が行われる。
【0013】上述においては電源状態検出回路31の出
力状態信号の変化が、電源電圧Vccが下がる時と、上が
る時とで異なる値Vt1とVt2としたが、これらが同一値
Vtとしてもよい。また受信光信号の電気変換アナログ
信号をコンパレータ17に供給したが、コンパレータ1
7の入力信号としては光信号の変換出力に限らず、どの
ようなアナログ信号でもよい。遮断手段としては図2A
中のトランジスタ21のベースと直列にAND回路を挿
入し、そのAND回路の二つの入力としてコンパレータ
17の出力と、電源状態検出回路31の出力とを与え、
電源状態検出回路31は電源端子11の電圧VccがVt1
以上でHレベルとなり、以下でLレベルになるようにし
たもの、などに変形することもできる。さらに上述で
は、電源電圧Vccが正電圧であることを前提で説明した
が、電源電圧Vccが負電圧の場合は、上記Vg、Vt1
t2の絶対値について上記関係を設ければよい。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば電
源電圧Vccがコンパレータ17の動作保証電源電圧Vg
よりもわずか高い電圧Vt1以下になると、コンパレータ
17の出力が出力端子22へ供給されるのが遮断される
ため、電源電圧Vccが動作保証電源電圧Vg 以下にな
り、コンパレータ17の出力が不定となり、これが出力
端子22へ出力されることがなく、後段回路に影響を与
えるおそれはない。なお、出力端子22の出力電圧は図
1Bcに示すように変化し、電源電圧Vccが変化すると
これに応じて変化するが、後段回路は通常その入力が高
レベルHか低レベルLかに応じて動作するものであり、
状態信号が低レベルLの期間Taでは入力は低レベル入
力として動作し、大きな影響はない。
【0015】特に、光リンクのように、複数のビット信
号が並列に入力される場合、各ビットチャネル間で動作
が異なるようなことが生じると、受信データとして大き
な影響が生じるが、つまり従来では電源のオン、オフで
この状態が生じたが、この発明を適用すれば、各ビット
受信チャネルのコンパレータ17の動作保証電源電圧V
g に多少ばらつきがあっても、前記電圧Vt1をそのばら
つきに影響されない値に設定しておけば、各ビットチャ
ネルは電源電圧の変動があっても、出力は同一の影響を
受けることになり、複数ビットの並列入力に対して電源
電圧の変動に対し、正しく動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aはこの発明の実施例を示す回路図、Bはその
動作の説明に供するタイムチャートである。
【図2】Aは従来の論理信号変換器を示す回路図、Bは
その動作の説明に供するタイムチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−57628(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 5/08 G01R 19/165

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ信号をコンパレータにより論理
    信号に変換する論理信号変換器において、 上記コンパレータの電源電圧が、そのコンパレータの動
    作保証電源電圧内であるが、その動作保証電源電圧外に
    近い予め決めた少なくとも1つの電圧よりも、上記動作
    保証電源電圧外に近い状態か、遠い状態かに応じてそれ
    ぞれ遮断状態信号と出力状態信号とを出力する電源状態
    検出回路と、 上記コンパレータの出力側に挿入され、上記電源状態検
    出回路の出力信号が遮断状態信号の時は、上記コンパレ
    ータの出力が遮断され、上記電源状態検出回路の出力信
    号が出力状態信号の時は、上記コンパレータの出力がオ
    ン/オフの論理信号に変換されるトランジスタと、 を具備することを特徴とする論理信号変換器。
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