JP3430681B2 - DC two-wire sensor - Google Patents

DC two-wire sensor

Info

Publication number
JP3430681B2
JP3430681B2 JP27997294A JP27997294A JP3430681B2 JP 3430681 B2 JP3430681 B2 JP 3430681B2 JP 27997294 A JP27997294 A JP 27997294A JP 27997294 A JP27997294 A JP 27997294A JP 3430681 B2 JP3430681 B2 JP 3430681B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bias current
circuit
constant voltage
transistor
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27997294A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08116246A (en
Inventor
公資 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Priority to JP27997294A priority Critical patent/JP3430681B2/en
Publication of JPH08116246A publication Critical patent/JPH08116246A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3430681B2 publication Critical patent/JP3430681B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直流二線式センサに関
し、特にその出力回路に特徴を有する直流二線式センサ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC two-wire sensor, and more particularly to a DC two-wire sensor characterized by its output circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の直流二線式センサの一例を
示すブロック図である。本図において端子1,2間には
負荷3と直流電源4が直列に接続される。そして直流二
線式センサ内には端子1,2間に内部用の定電圧回路5
が接続され、各部に定電圧を供給している。この直流二
線式センサを高周波発振型の近接センサとすると、セン
サ内にはコイルを有し物体の近接に応じて発振状態が変
化する発振回路6、及びその出力を整流し所定の閾値で
弁別する弁別回路7が設けられる。そして弁別回路7の
出力は信号処理回路8に入力される。信号処理回路8は
弁別回路7からの信号に基づいて物体の有無を判別し、
出力回路9を介して出力するものである。ここで発振回
路6,弁別回路7及び信号処理回路8は直流二線式セン
サのオン及びオフ状態を出力するセンサ回路部を構成し
ている。そして出力回路9内には定電圧回路9aと出力
用のスイッチング用トランジスタ9bが設けられる。出
力用の定電圧回路9aは内部用の定電圧回路5の定電圧
よりわずかに高く、トランジスタ9bがオン状態となっ
たときに内部回路を動作させるための残電圧を保持する
ものである。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional DC two-wire sensor. In this figure, a load 3 and a DC power supply 4 are connected in series between terminals 1 and 2. In the DC two-wire type sensor, an internal constant voltage circuit 5 is provided between terminals 1 and 2.
Are connected to supply constant voltage to each part. When this DC two-wire sensor is used as a high-frequency oscillation type proximity sensor, an oscillation circuit 6 that has a coil inside the sensor and whose oscillation state changes according to the proximity of an object, and the output thereof is rectified and discriminated by a predetermined threshold value. The discrimination circuit 7 is provided. The output of the discrimination circuit 7 is input to the signal processing circuit 8. The signal processing circuit 8 determines the presence or absence of an object based on the signal from the discrimination circuit 7,
It is output through the output circuit 9. Here, the oscillation circuit 6, the discrimination circuit 7, and the signal processing circuit 8 constitute a sensor circuit section that outputs the ON and OFF states of the DC two-wire sensor. A constant voltage circuit 9a and an output switching transistor 9b are provided in the output circuit 9. The output constant voltage circuit 9a is slightly higher than the constant voltage of the internal constant voltage circuit 5, and holds the residual voltage for operating the internal circuit when the transistor 9b is turned on.

【0003】このような従来の直流二線式センサでは、
内部用の定電圧回路5と出力回路9に残電圧を保持する
ための定電圧回路9aが必要となる。定電圧回路は回路
規模が大きいため、直流二線式センサ全体をIC化しよ
うとすればIC内で広い面積をとることとなる。この定
電圧回路が従来は2つ必要であり、IC化をする際の価
格が上昇するという欠点があった。又これらの定電圧回
路は夫々ばらつきをもつため、出力がオン状態となった
ときに電源の変動により供給される電圧レベルが低下し
て内部回路が動作しなくなる恐れがあるという欠点もあ
った。
In such a conventional DC two-wire sensor,
The internal constant voltage circuit 5 and the output circuit 9 require the constant voltage circuit 9a for holding the residual voltage. Since the circuit scale of the constant voltage circuit is large, if the entire DC two-wire sensor is to be integrated into an IC, a large area will be taken within the IC. Conventionally, two constant voltage circuits are required, and there is a drawback that the price when integrated into an IC increases. Further, since each of these constant voltage circuits has variations, there is also a drawback that when the output is turned on, the level of the voltage supplied decreases due to the fluctuation of the power supply and the internal circuit may not operate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題点に鑑みてなされたものであって、1つの定電
圧回路を用いてこれを切換えることによって回路規模を
削減した直流二線式センサを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a two-wire direct current circuit in which the circuit scale is reduced by switching one constant voltage circuit and switching the circuit. An object of the present invention is to provide a sensor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、第1,第2の端子間に負荷と直流電源とが直列に接
続され、第1,第2の端子間を開閉することによりスイ
ッチング動作を行う直流二線式センサにおいて、オンオ
フ信号を出力するセンサ回路部と、前記センサ回路部に
定電圧を供給する定電圧回路と、前記センサ回路部の出
力がオフ時に前記定電圧回路にバイアス電流を供給する
第1のバイアス電流源、前記センサ回路部の出力がオン
時に前記定電圧回路にバイアス電流を供給する第2のバ
イアス電流源、前記センサ回路部の出力によってこれら
のバイアス電流源を切換える切換部及び前記センサ回路
部の出力によって前記第1,第2の端子間を開閉するス
イッチング素子を有し、前記定電圧回路の電圧より高い
出力残留電圧を保持する出力回路と、を具備し、前記出
力回路は、前記定電圧回路の出力によって駆動され、バ
イアス電流を調整するバイアス電流調整用の第1のトラ
ンジスタと、前記定電圧回路の入力端と前記バイアス電
流調整用の第1のトランジスタのコレクタとの間に接続
された第1のダイオードと、を有するものであり、前記
第1のバイアス電流源は、第1の端子と前記定電圧回路
の入力端に夫々コレクタ及びエミッタが接続された第2
のトランジスタと、前記第2のトランジスタのコレクタ
・ベース間に接続された抵抗とを有するものであり、前
記第2のバイアス電流源は、前記第1の端子と前記定電
圧回路との間にエミッタ及びコレクタが接続された第3
のトランジスタ及び抵抗の直列接続体を有するものであ
り、前記第1のバイアス電流源の余剰電流を直接に、前
記第2のバイアス電流源の余剰電流を前記第1のダイオ
ードを介して前記バイアス電流調整用の第1のトランジ
スタに供給するようにしたことを特徴とするものであ
る。本願の請求項2の発明は、第1,第2の端子間に負
荷と直流電源とが直列に接続され、第1,第2の端子間
を開閉することによりスイッチング動作を行う直流二線
式センサにおいて、オンオフ信号を出力するセンサ回路
部と、前記センサ回路部に定電圧を供給する定電圧回路
と、前記センサ回路部の出力がオフ時に前記定電圧回路
にバイアス電流を供給する第1のバイアス電流源、前記
センサ回路部の出力がオン時に前記定電圧回路にバイア
ス電流を供給する第2のバイアス電流源、前記センサ回
路部の出力によってこれらのバイアス電流源を切換える
切換部及び前記センサ回路部の出力によって前記第1,
第2の端子間を開閉するスイッチング素子を有し、前記
定電圧回路の電圧より高い出力残留電圧を保持する出力
回路と、を具備し、前記第1のバイアス電流源は、第1
の端子と前記定電圧回路の入力端に夫々コレクタ及びエ
ミッタが接続された第2のトランジスタと、前記第2の
トランジスタのコレクタ・ベース間に接続された抵抗と
を有するものであり、前記出力回路は、前記定電圧回路
の出力によって駆動され、バイアス電流を調整するバイ
アス電流調整用の第1のトランジスタと、前記定電圧回
路の入力端と前記バイアス電流調整用の第1のトランジ
スタのコレクタとの間に接続された第1のダイオード
と、前記第1のバイアス電流源を構成する第2のトラン
ジスタのベース端及びバイアス電流調整用の第1のトラ
ンジスタのコレクタとの間に直列接続された第2,第3
のダイオードと、を有するものであり、前記第2のバイ
アス電流源は、前記第1の端子と前記定電圧回路との間
にエミッタ及びコレクタが接続された第3のトランジス
タ及び抵抗の直列接続体を有するものであり、前記第1
のバイアス電流源の余剰電流を前記第2,第3のダイオ
ードを介して、前記第2のバイアス電流源の余剰電流を
第1のダイオードを介して前記バイアス電流調整用の第
1のトランジスタに供給するようにしたことを特徴とす
るものである。
According to a first aspect of the present invention, a load and a DC power source are connected in series between the first and second terminals, and the first and second terminals are opened and closed. In a DC two-wire sensor that performs a switching operation by a sensor circuit unit that outputs an on / off signal, a constant voltage circuit that supplies a constant voltage to the sensor circuit unit, and the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit unit is off. A first bias current source for supplying a bias current to the constant voltage circuit, a second bias current source for supplying a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit section is on, and an output of the sensor circuit section. And a switching element for switching between the first and second terminals by the output of the sensor circuit section and a switching section for switching the source, and holding an output residual voltage higher than the voltage of the constant voltage circuit. An output circuit for controlling the bias current, the output circuit being driven by the output of the constant voltage circuit, the bias current adjusting first transistor for adjusting a bias current, the input terminal of the constant voltage circuit, and the bias circuit. A first diode connected between the collector of the first transistor for current adjustment and the first bias current source, wherein the first bias current source is a first terminal and an input terminal of the constant voltage circuit. Second with collector and emitter connected to each
And a resistor connected between the collector and the base of the second transistor, wherein the second bias current source is an emitter between the first terminal and the constant voltage circuit. And the third with the collector connected
And a series connection of a transistor and a resistor, the surplus current of the first bias current source is directly supplied, and the surplus current of the second bias current source is supplied to the bias current via the first diode. It is characterized in that the voltage is supplied to the first transistor for adjustment. The invention of claim 2 of the present application is a DC two-wire system in which a load and a DC power supply are connected in series between the first and second terminals, and a switching operation is performed by opening and closing between the first and second terminals. In the sensor, a sensor circuit unit that outputs an on / off signal, a constant voltage circuit that supplies a constant voltage to the sensor circuit unit, and a first bias circuit that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit unit is off. Bias current source, second bias current source that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit unit is on, switching unit that switches these bias current sources according to the output of the sensor circuit unit, and the sensor circuit According to the output of the section,
An output circuit that has a switching element that opens and closes between second terminals, and that holds an output residual voltage higher than the voltage of the constant voltage circuit, wherein the first bias current source is the first bias current source.
And a resistor connected between the collector and the base of the second transistor, and a resistor connected between the collector and the emitter of the constant voltage circuit and the input terminal of the constant voltage circuit, respectively. Is driven by the output of the constant voltage circuit, and includes a first transistor for bias current adjustment that adjusts a bias current, an input terminal of the constant voltage circuit, and a collector of the first transistor for bias current adjustment. A second diode connected in series between a first diode connected between the first diode and a base terminal of a second transistor constituting the first bias current source and a collector of the first transistor for bias current adjustment. , Third
The second bias current source is connected in series between the first terminal and the constant voltage circuit, and the third transistor and the resistor are connected in series. And has the first
The excess current of the bias current source is supplied to the first transistor for bias current adjustment via the second and third diodes, and the excess current of the second bias current source is supplied to the first transistor for bias current adjustment via the first diode. It is characterized by doing so.

【0006】[0006]

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、セン
サ回路部の出力がオフ状態では第1のバイアス電流源よ
り定電圧回路に電源が供給され、各ブロックに定電圧が
供給される。そしてセンサ回路部の出力がオン状態とな
れば、第2のバイアス電流源より定電圧回路に電源が供
給され、定電圧回路より高い出力残留電圧に出力端子が
保持されることとなる。このように第1,第2のバイア
ス電流源を切換えることによって1つの定電圧回路を用
いて常に各部に定電圧を供給すると共に、オン状態での
出力残留電圧を定電圧より高い値に保持するようにして
いる。
According to the present invention having such a feature, when the output of the sensor circuit section is in the OFF state, the constant voltage circuit is supplied with power from the first bias current source and the constant voltage is supplied to each block. When the output of the sensor circuit unit is turned on, power is supplied from the second bias current source to the constant voltage circuit, and the output terminal is held at an output residual voltage higher than that of the constant voltage circuit. In this way, by switching the first and second bias current sources, a constant voltage circuit is used to constantly supply a constant voltage to each unit, and the output residual voltage in the ON state is maintained at a value higher than the constant voltage. I am trying.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明の一実施例による直流二線式セ
ンサを示し、特に出力回路及び定電圧回路部分を詳細に
示す基本構成図である。本図において前述した従来例と
同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本
実施例による直流二線式センサも従来例と同様に端子
1,2間に負荷3及び直流電源4が接続される。そして
端子1には図示のように抵抗R1,トランジスタQ1が
直列に接続される。抵抗R1の両端にはトランジスタQ
2のコレクタ・ベース間が接続され、そのエミッタは抵
抗R2,R3を介して接地され、また抵抗R4にも接続
される。又端子1,2にはPNP型トランジスタQ3,
Q4、及び抵抗R5が直列に接続される。トランジスタ
Q3のベース・エミッタ間には抵抗R6が接続され、ま
た抵抗R6には抵抗R7を介してトランジスタQ6が直
列に接続される。トランジスタQ6のベースには前述し
た信号処理回路8からの検知信号が入力される。トラン
ジスタQ4のエミッタには抵抗R4の他端が接続され、
そのベースは抵抗R2,R3の中点に接続される。又ト
ランジスタQ4のコレクタはトランジスタQ5のベース
に接続される。トランジスタQ5は端子1,2間の開閉
用のトランジスタであって、そのエミッタは端子2に、
コレクタは端子1に接続されている。ここで抵抗R1と
トランジスタQ2は第1のバイアス電流源、トランジス
タQ3,Q4,抵抗R4は第2のバイアス電流源を構成
しており、第1のダイオードD1はこれを切換えるもの
である。又トランジスタQ3,Q5、抵抗R5,R6,
R7は出力制御用の素子であり、トランジスタQ4、抵
抗R2,R3は出力電圧の基準電圧作成のための素子、
トランジスタQ1はバイアス電流調整用のトランジスタ
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a basic configuration diagram showing a DC two-wire sensor according to an embodiment of the present invention, particularly showing in detail an output circuit and a constant voltage circuit part. In this figure, the same parts as those of the conventional example described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the DC two-wire sensor according to this embodiment, the load 3 and the DC power supply 4 are connected between the terminals 1 and 2 as in the conventional example. A resistor R1 and a transistor Q1 are connected in series to the terminal 1 as shown. Transistor Q across resistor R1
The two collectors and bases are connected to each other, and the emitters thereof are grounded via the resistors R2 and R3, and are also connected to the resistor R4. In addition, terminals 1 and 2 have PNP transistor Q3
Q4 and the resistor R5 are connected in series. A resistor R6 is connected between the base and the emitter of the transistor Q3, and the transistor Q6 is connected to the resistor R6 in series via a resistor R7. The detection signal from the signal processing circuit 8 described above is input to the base of the transistor Q6. The other end of the resistor R4 is connected to the emitter of the transistor Q4,
Its base is connected to the midpoint of resistors R2 and R3. The collector of the transistor Q4 is connected to the base of the transistor Q5. The transistor Q5 is a transistor for opening and closing between the terminals 1 and 2, and its emitter is at the terminal 2,
The collector is connected to terminal 1. Here, the resistor R1 and the transistor Q2 constitute a first bias current source, the transistors Q3 and Q4 and the resistor R4 constitute a second bias current source, and the first diode D1 switches these. Also, transistors Q3 and Q5, resistors R5 and R6,
R7 is an element for controlling the output, transistor Q4, resistors R2 and R3 are elements for creating a reference voltage of the output voltage,
The transistor Q1 is a transistor for adjusting the bias current.

【0008】次に本実施例の動作について説明する。信
号処理回路8の出力がLレベルのときにはトランジスタ
Q3,Q4,Q5,Q6は全てオフ状態となっており、
トランジスタQ3,Q4,抵抗R4から成る第2のバイ
アス電流源は動作していない。このとき抵抗R1によっ
てトランジスタQ2はオンとなっており、トランジスタ
Q2のエミッタ電流は定電圧回路5に流入する。そして
トランジスタQ1はオン状態であり、抵抗R1を流れる
電流のうちトランジスタQ2のベース電流を除く余剰電
流はトランジスタQ1に流入している。そしてトランジ
スタQ2のベース電流は定電圧回路5の消費する電流の
1/hfeに制御されている。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the output of the signal processing circuit 8 is at L level, the transistors Q3, Q4, Q5 and Q6 are all in the off state,
The second bias current source consisting of the transistors Q3, Q4 and the resistor R4 is not operating. At this time, the transistor Q2 is turned on by the resistor R1, and the emitter current of the transistor Q2 flows into the constant voltage circuit 5. The transistor Q1 is in the ON state, and a surplus current of the current flowing through the resistor R1 excluding the base current of the transistor Q2 flows into the transistor Q1. The base current of the transistor Q2 is controlled to 1 / hfe of the current consumed by the constant voltage circuit 5.

【0009】さて物体を検知し信号処理回路8の出力が
Hレベルとなれば、トランジスタQ6がオンとなり、ト
ランジスタQ3,Q4,Q5は全てオンとなる。このと
きトランジスタQ3より内部の定電圧回路5に電源が供
給される。定電圧回路5は例えば2.3Vの定電圧を出
力する。ここで抵抗R2,R3の中点の電位が例えば2
Vとなるように抵抗R2,R3の分圧比を定めておく
と、抵抗R2の両端の電圧は0.3Vとなる。トランジ
スタQ4がオン状態であればそのエミッタ・ベース間電
圧は約0.7Vとなるため、抵抗R4の両端の電圧は
0.4Vとなり、トランジスタQ4のエミッタ電圧は
2.7Vとなる。ここで抵抗R6を適宜選択することに
よってトランジスタQ3がオン状態のときに飽和し、そ
のエミッタ・コレクタ電圧がほぼ0Vとなるようにして
おけば、端子1の電圧も定電圧回路5で規定できる定電
圧、即ち2.7Vにすることができる。このとき直流電
源4より負荷3にトランジスタQ5を介して電流が流
れ、負荷3が駆動される。
When an object is detected and the output of the signal processing circuit 8 becomes H level, the transistor Q6 is turned on and all the transistors Q3, Q4 and Q5 are turned on. At this time, power is supplied from the transistor Q3 to the internal constant voltage circuit 5. The constant voltage circuit 5 outputs a constant voltage of 2.3 V, for example. Here, the potential at the midpoint of the resistors R2 and R3 is, for example, 2
If the voltage division ratio of the resistors R2 and R3 is set to V, the voltage across the resistor R2 becomes 0.3V. When the transistor Q4 is in the ON state, the emitter-base voltage thereof is about 0.7V, so that the voltage across the resistor R4 is 0.4V and the emitter voltage of the transistor Q4 is 2.7V. Here, by appropriately selecting the resistor R6, the transistor Q3 is saturated when it is in the ON state, and its emitter-collector voltage is set to approximately 0 V, so that the voltage at the terminal 1 can be regulated by the constant voltage circuit 5. The voltage can be 2.7V. At this time, a current flows from the DC power supply 4 to the load 3 through the transistor Q5, and the load 3 is driven.

【0010】次に本発明による直流二線式センサのより
具体的な構成例である第2実施例について図2を参照し
つつ説明する。本図において前述した第1実施例と同一
部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。図2に
おいて定電圧回路5はトランジスタQ7〜Q11を含ん
で構成されるバンドギャップ回路であり、一定の電圧、
例えば2.3Vの定電圧を供給するものである。そして
この定電圧回路5の出力によってセンサ回路部を構成す
る発振回路6,弁別回路7及び信号処理回路8に一定電
圧が供給される。この定電圧回路5のトランジスタQ1
1のエミッタには前述したトランジスタQ1のベースが
接続される。トランジスタQ1のコレクタはダイオード
D1を介して抵抗R4,R2の共通接続点及びトランジ
スタQ2のエミッタに接続されることは前述した第1実
施例と同様である。本実施例では抵抗R1の他端に第
2,第3のダイオードD2,D3が直列に接続され、ダ
イオードD3のカソード端がダイオードD1のカソード
と共通接続してトランジスタQ1のコレクタに接続され
ている。又出力側ではトランジスタQ4のコレクタにト
ランジスタQ12が接続され、更にダーリントン接続さ
れたトランジスタQ13が接続されている。トランジス
タQ12,Q13は出力用のトランジスタである。
Next, a second embodiment, which is a more specific structural example of the DC two-wire sensor according to the present invention, will be described with reference to FIG. In this figure, the same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 2, the constant voltage circuit 5 is a bandgap circuit including transistors Q7 to Q11, and a constant voltage,
For example, it supplies a constant voltage of 2.3V. The output of the constant voltage circuit 5 supplies a constant voltage to the oscillation circuit 6, the discrimination circuit 7 and the signal processing circuit 8 which form the sensor circuit section. Transistor Q1 of this constant voltage circuit 5
The base of the transistor Q1 described above is connected to the emitter of 1. The collector of the transistor Q1 is connected to the common connection point of the resistors R4 and R2 and the emitter of the transistor Q2 via the diode D1 as in the first embodiment. In this embodiment, the second and third diodes D2 and D3 are connected in series to the other end of the resistor R1, and the cathode end of the diode D3 is commonly connected to the cathode of the diode D1 and is connected to the collector of the transistor Q1. . On the output side, a transistor Q12 is connected to the collector of the transistor Q4, and a Darlington-connected transistor Q13 is further connected. The transistors Q12 and Q13 are output transistors.

【0011】次に本実施例の動作について説明する。本
実施例においても信号処理回路8の出力がLレベルでは
トランジスタQ6はオフ状態であり、抵抗R6には電流
が通電されない。このときトランジスタQ3,Q4,Q
12,Q13はオフ状態である。このときトランジスタ
Q2は導通し、トランジスタQ2に流れるエミッタ電流
が定電圧回路5に供給される。そして抵抗R1に流れる
電流はその一部がトランジスタQ2のベース電流として
供給され、残りはダイオードD2,D3を介してトラン
ジスタQ1に供給される。このときトランジスタQ2の
ベース・エミッタ間の電圧がダイオードD2,D3の夫
々の順方向降下電圧より少し大きくなるため、ダイオー
ドD1は順方向バイアスがかかっているにもかかわら
ず、流れる電流は小さい値となる。ここで直流電源4の
電圧を24Vとすると、端子1には図3(a),(b)
に示すようにほぼ24Vの電圧がそのまま表れる。
Next, the operation of this embodiment will be described. Also in this embodiment, when the output of the signal processing circuit 8 is at the L level, the transistor Q6 is in the off state, and no current flows through the resistor R6. At this time, the transistors Q3, Q4, Q
12, Q13 are off. At this time, the transistor Q2 becomes conductive, and the emitter current flowing through the transistor Q2 is supplied to the constant voltage circuit 5. A part of the current flowing through the resistor R1 is supplied as the base current of the transistor Q2, and the rest is supplied to the transistor Q1 via the diodes D2 and D3. At this time, the voltage between the base and the emitter of the transistor Q2 becomes a little larger than the forward voltage drop of each of the diodes D2 and D3. Therefore, although the diode D1 is forward biased, the flowing current is a small value. Become. Here, if the voltage of the DC power supply 4 is set to 24V, the terminal 1 is connected to the terminals shown in FIGS.
As shown in, a voltage of approximately 24 V appears as it is.

【0012】さて物体を検出して信号処理回路8の出力
がHレベルとなると、トランジスタQ6が反転してオン
となる。そのためトランジスタQ3,Q4,Q12,Q
13もオン状態となる。このとき前述した第1実施例と
同様に、定電圧回路5の出力電圧は2.3V、トランジ
スタQ4のエミッタ電圧及び端子1の電圧も2.7Vと
なる。そのためトランジスタQ2はオフ状態となる。こ
のときトランジスタQ3のコレクタ電流の一部が抵抗R
4を介して定電圧回路5に供給される。又その電流のう
ち定電圧回路5で不要な電流分がダイオードD1を介し
てトランジスタQ1に流れる。このときにはダイオード
D2,D3の両端の電位差が1.4V以下であるため、
ダイオードD2,D3には電流は流れない。このように
ダイオードD1とダイオードD2,D3とを交互に切換
えている。こうすれば図3に示すように出力がオフから
オン状態に変化したときにダイオードD1が順方向バイ
アスがかかっていたため、その変化がスムーズとなり、
端子1に生じる電圧のリンギングを図3(b)に示すよ
うに小さくすることができる。
When an object is detected and the output of the signal processing circuit 8 becomes H level, the transistor Q6 is inverted and turned on. Therefore, transistors Q3, Q4, Q12, Q
13 is also turned on. At this time, similarly to the first embodiment described above, the output voltage of the constant voltage circuit 5 becomes 2.3V, and the emitter voltage of the transistor Q4 and the voltage at the terminal 1 also become 2.7V. Therefore, the transistor Q2 is turned off. At this time, a part of the collector current of the transistor Q3 is a resistor R
It is supplied to the constant voltage circuit 5 via 4. Of the current, an unnecessary current component in the constant voltage circuit 5 flows into the transistor Q1 via the diode D1. At this time, since the potential difference between both ends of the diodes D2 and D3 is 1.4 V or less,
No current flows through the diodes D2 and D3. In this way, the diode D1 and the diodes D2 and D3 are alternately switched. In this way, the diode D1 was forward biased when the output changed from the off state to the on state as shown in FIG.
The ringing of the voltage generated at the terminal 1 can be reduced as shown in FIG.

【0013】図4は本発明の第3実施例による直流二線
式センサの出力回路部分を示す図である。本実施例にお
いて前述した第2実施例と同一部分は同一符号を付して
詳細な説明を省略する。本実施例ではトランジスタQ1
2とベースを共通とし、エミッタがトランジスタQ13
のベースに接続された負帰還用のトランジスタQ14を
設ける。トランジスタQ14のコレクタはトランジスタ
Q3のコレクタに接続しておく。このトランジスタQ1
4はトランジスタQ4のオンに対して負帰還をかけ、ト
ランジスタQ4,Q6,Q12,Q13がオンとなった
ときの突入電流による出力のアンダーシュートやリンギ
ングを更に抑制することができる。
FIG. 4 is a diagram showing an output circuit portion of a DC two-wire sensor according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the same parts as those in the second embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the transistor Q1
2 and the base are common, and the emitter is the transistor Q13.
There is provided a negative feedback transistor Q14 connected to the base of the. The collector of the transistor Q14 is connected to the collector of the transistor Q3. This transistor Q1
Reference numeral 4 gives a negative feedback to the ON state of the transistor Q4, and can further suppress the output undershoot and ringing due to the inrush current when the transistors Q4, Q6, Q12 and Q13 are turned on.

【0014】次に本発明の第4実施例について説明す
る。本実施例では定電圧回路5Aを図2に示すバンドギ
ャップ回路に代えて、ダイオードの直列接続体で構成し
たものである。こうすればトランジスタQ1のベース・
エミッタ間順方向降下電圧に加えて、複数接続されたダ
イオードの段数分×0.7Vが定電圧回路の内部定電圧
となって直流二線式スイッチの各ブロックに供給され
る。出力側の構成については第2実施例と同様である。
この場合には定電圧回路を極めて簡単な構成で構成する
ことができ、出力がオン状態での出力残留電圧を所定の
値に規定することができるという効果が得られる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the constant voltage circuit 5A is replaced with the bandgap circuit shown in FIG. 2 and is constituted by a series connection body of diodes. By doing this, the base of the transistor Q1
In addition to the forward drop voltage between the emitters, the number of stages of a plurality of connected diodes × 0.7 V becomes an internal constant voltage of the constant voltage circuit and is supplied to each block of the DC two-wire switch. The configuration on the output side is the same as in the second embodiment.
In this case, the constant voltage circuit can be configured with an extremely simple structure, and the effect that the output residual voltage when the output is on can be regulated to a predetermined value is obtained.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、直流二線式センサにおいて定電圧回路を1つにする
ことができ、回路規模を大幅に削減することができる。
従ってIC化の際のチップサイズが小さくなり、低価格
化を図ることができる。又内部の定電圧と出力残留電圧
の関係を1つの定電圧回路を用いて規定することがで
き、定電圧回路の出力を固定することによって出力の発
振状態をなくすることができる。
As described above in detail, according to the present invention, the DC two-wire sensor can have only one constant voltage circuit, and the circuit scale can be greatly reduced.
Therefore, the chip size when integrated into an IC is reduced, and the cost can be reduced. Further, the relationship between the internal constant voltage and the output residual voltage can be defined by using one constant voltage circuit, and the output oscillation state can be eliminated by fixing the output of the constant voltage circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による直流二線式センサの
構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a DC two-wire sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例による直流二線式センサの
定電圧回路及び出力回路を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit and an output circuit of a DC two-wire sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例による直流二線式センサの
出力状態の変化を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing changes in the output state of the DC two-wire sensor according to the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例による直流二線式センサの
定電圧回路及び出力回路を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit and an output circuit of a DC two-wire sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例による直流二線式センサの
定電圧回路及び出力回路を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit and an output circuit of a DC two-wire sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の直流二線式センサの全体構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional DC two-wire sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 端子 3 負荷 4 直流電源 5,5A 定電圧回路 6 発振回路 7 弁別回路 8 信号処理回路 1, 2 terminals 3 load 4 DC power supply 5,5A constant voltage circuit 6 oscillator circuit 7 Discrimination circuit 8 Signal processing circuit

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1,第2の端子間に負荷と直流電源と
が直列に接続され、第1,第2の端子間を開閉すること
によりスイッチング動作を行う直流二線式センサにおい
て、 オンオフ信号を出力するセンサ回路部と、 前記センサ回路部に定電圧を供給する定電圧回路と、 前記センサ回路部の出力がオフ時に前記定電圧回路にバ
イアス電流を供給する第1のバイアス電流源、前記セン
サ回路部の出力がオン時に前記定電圧回路にバイアス電
流を供給する第2のバイアス電流源、前記センサ回路部
の出力によってこれらのバイアス電流源を切換える切換
部及び前記センサ回路部の出力によって前記第1,第2
の端子間を開閉するスイッチング素子を有し、前記定電
圧回路の電圧より高い出力残留電圧を保持する出力回路
と、を具備し、 前記出力回路は、前記定電圧回路の出力によって駆動さ
れ、バイアス電流を調整するバイアス電流調整用の第1
のトランジスタと、 前記定電圧回路の入力端と前記バイアス電流調整用の第
1のトランジスタのコレクタとの間に接続された第1の
ダイオードと、を有するものであり、 前記第1のバイアス電流源は、第1の端子と前記定電圧
回路の入力端に夫々コレクタ及びエミッタが接続された
第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタのコレ
クタ・ベース間に接続された抵抗とを有するものであ
り、 前記第2のバイアス電流源は、前記第1の端子と前記定
電圧回路との間にエミッタ及びコレクタが接続された第
3のトランジスタ及び抵抗の直列接続体を有するもので
あり、 前記第1のバイアス電流源の余剰電流を直接に、前記第
2のバイアス電流源の余剰電流を前記第1のダイオード
を介して前記バイアス電流調整用の第1のトランジスタ
に供給するようにしたことを特徴とする直流二線式セン
サ。
1. A DC two-wire sensor, in which a load and a DC power supply are connected in series between first and second terminals, and which performs switching operation by opening and closing between the first and second terminals, on / off A sensor circuit section that outputs a signal; a constant voltage circuit that supplies a constant voltage to the sensor circuit section; a first bias current source that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit section is off; A second bias current source that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit unit is on, a switching unit that switches between the bias current sources according to the output of the sensor circuit unit, and an output of the sensor circuit unit. The first and second
An output circuit for holding an output residual voltage higher than the voltage of the constant voltage circuit, the output circuit being driven by the output of the constant voltage circuit, First for adjusting bias current for adjusting current
And a first diode connected between the input terminal of the constant voltage circuit and the collector of the first transistor for adjusting the bias current, the first bias current source Has a first terminal, a second transistor having a collector and an emitter connected to the input terminal of the constant voltage circuit, and a resistor connected between the collector and the base of the second transistor. The second bias current source has a series connection body of a third transistor and a resistor whose emitter and collector are connected between the first terminal and the constant voltage circuit, and Of the bias current source is directly supplied to the first transistor for bias current adjustment via the first diode. A DC two-wire sensor characterized by being supplied.
【請求項2】 第1,第2の端子間に負荷と直流電源と
が直列に接続され、第1,第2の端子間を開閉すること
によりスイッチング動作を行う直流二線式センサにおい
て、 オンオフ信号を出力するセンサ回路部と、 前記センサ回路部に定電圧を供給する定電圧回路と、 前記センサ回路部の出力がオフ時に前記定電圧回路にバ
イアス電流を供給する第1のバイアス電流源、前記セン
サ回路部の出力がオン時に前記定電圧回路にバイアス電
流を供給する第2のバイアス電流源、前記センサ回路部
の出力によってこれらのバイアス電流源を切換える切換
部及び前記センサ回路部の出力によって前記第1,第2
の端子間を開閉するスイッチング素子を有し、前記定電
圧回路の電圧より高い出力残留電圧を保持する出力回路
と、を具備し、 前記第1のバイアス電流源は、第1の端子と前記定電圧
回路の入力端に夫々コレクタ及びエミッタが接続された
第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタのコレ
クタ・ベース間に接続された抵抗とを有するものであ
り、 前記出力回路は、前記定電圧回路の出力によって駆動さ
れ、バイアス電流を調整するバイアス電流調整用の第1
のトランジスタと、 前記定電圧回路の入力端と前記バイアス電流調整用の第
1のトランジスタのコレクタとの間に接続された第1の
ダイオードと、 前記第1のバイアス電流源を構成する第2のトランジス
タのベース端及びバイアス電流調整用の第1のトランジ
スタのコレクタとの間に直列接続された第2,第3のダ
イオードと、を有するものであり、 前記第2のバイアス電流源は、前記第1の端子と前記定
電圧回路との間にエミッタ及びコレクタが接続された第
3のトランジスタ及び抵抗の直列接続体を有するもので
あり、 前記第1のバイアス電流源の余剰電流を前記第2,第3
のダイオードを介して、前記第2のバイアス電流源の余
剰電流を第1のダイオードを介して前記バイアス電流調
整用の第1のトランジスタに供給するようにしたことを
特徴とする直流二線式センサ。
2. A DC two-wire sensor in which a load and a DC power supply are connected in series between the first and second terminals, and a switching operation is performed by opening and closing between the first and second terminals. A sensor circuit section that outputs a signal; a constant voltage circuit that supplies a constant voltage to the sensor circuit section; a first bias current source that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit section is off; A second bias current source that supplies a bias current to the constant voltage circuit when the output of the sensor circuit unit is on, a switching unit that switches between the bias current sources according to the output of the sensor circuit unit, and an output of the sensor circuit unit. The first and second
An output circuit for holding an output residual voltage higher than the voltage of the constant voltage circuit, the first bias current source having a switching element for opening and closing the terminals of the constant voltage circuit. A second transistor having a collector and an emitter connected to an input terminal of the voltage circuit, and a resistor connected between a collector and a base of the second transistor; and the output circuit having the constant voltage. The first for bias current adjustment driven by the output of the circuit and adjusting the bias current
Transistor, a first diode connected between the input terminal of the constant voltage circuit and the collector of the bias current adjusting first transistor, and a second diode forming the first bias current source. A second diode connected in series between the base end of the transistor and the collector of the first transistor for adjusting bias current, and the second bias current source, A third transistor having an emitter and a collector connected between the first terminal and the constant voltage circuit, and a series connection body of a resistor, and a surplus current of the first bias current source Third
DC two-wire sensor, characterized in that the surplus current of the second bias current source is supplied to the first transistor for adjusting the bias current via the first diode via the diode. .
【請求項3】 前記センサ回路部の出力のオン時に導通
して前記第2のバイアス電流源の流入電流の急激な変化
を抑制する負帰還用のトランジスタを有することを特徴
とする請求項1又は2記載の直流二線式センサ。
3. A negative feedback transistor, which is turned on when the output of the sensor circuit section is turned on to suppress a sudden change in the inflow current of the second bias current source. The DC two-wire sensor described in 2.
【請求項4】 前記定電圧回路は、複数の直列接続され
たダイオードを有することを特徴とする請求項1又は2
記載の直流二線式センサ。
4. The constant voltage circuit comprises a plurality of diodes connected in series.
DC two-wire sensor described.
JP27997294A 1994-10-18 1994-10-18 DC two-wire sensor Expired - Fee Related JP3430681B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27997294A JP3430681B2 (en) 1994-10-18 1994-10-18 DC two-wire sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27997294A JP3430681B2 (en) 1994-10-18 1994-10-18 DC two-wire sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08116246A JPH08116246A (en) 1996-05-07
JP3430681B2 true JP3430681B2 (en) 2003-07-28

Family

ID=17618513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27997294A Expired - Fee Related JP3430681B2 (en) 1994-10-18 1994-10-18 DC two-wire sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3430681B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08116246A (en) 1996-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4961046A (en) Voltage-to-current converter
US7113041B2 (en) Operational amplifier
GB2217134A (en) Amplifier circuit
US5420530A (en) Voltage comparator with hysteresis
JPH04315207A (en) Power supply circuit
US4937515A (en) Low supply voltage current mirror circuit
US6118263A (en) Current generator circuitry with zero-current shutdown state
US4551691A (en) Hysteresis circuit with small hysteresis amplitude and oscillator using the hysteresis circuit
JP3430681B2 (en) DC two-wire sensor
US4366447A (en) Push-pull amplifier circuit
JPH0479171B2 (en)
US4510550A (en) Relay driver
US4918370A (en) Low voltage-controlled, stand-by electronic circuit with delayed switch off
KR0173944B1 (en) Comparators with Hysteresis
US6154063A (en) Class AB emitter follower buffers
US5666076A (en) Negative input voltage comparator
EP0600475A2 (en) A constant current switching circuit provided with a base current compensating circuit
JP2900521B2 (en) Reference voltage generation circuit
JPH0749541Y2 (en) Transistor switch circuit
JP2560195Y2 (en) Constant current circuit
KR0171853B1 (en) The lowest voltage control circuit of electric signal
KR0139983B1 (en) Level display
JPH09116393A (en) Comparator circuit
JPH0793561B2 (en) Tristate signal-binary signal conversion circuit
JPH06196934A (en) Output circuit

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees