JPH0210905B2 - - Google Patents

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JPH0210905B2
JPH0210905B2 JP17965281A JP17965281A JPH0210905B2 JP H0210905 B2 JPH0210905 B2 JP H0210905B2 JP 17965281 A JP17965281 A JP 17965281A JP 17965281 A JP17965281 A JP 17965281A JP H0210905 B2 JPH0210905 B2 JP H0210905B2
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JP
Japan
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voltage
signal
comparator
resistor
transistor
Prior art date
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JP17965281A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5882166A (en
Inventor
Teruji Fujii
Mutsuo Kataoka
Kazunari Yamamoto
Hideo Kishimoto
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0210905B2 publication Critical patent/JPH0210905B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G01R19/1658AC voltage or recurrent signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/32Compensating for temperature change

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  • Power Engineering (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、信号検出回路に係り、特に検出レベ
ルが整流用素子の温度変動及び入力信号の直流電
圧成分の影響を受けないように改良した交流電圧
信号検出回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a signal detection circuit, and more particularly to an AC voltage signal detection circuit improved so that the detection level is not affected by temperature fluctuations of rectifying elements and DC voltage components of input signals.

第1図は従来の交流電圧信号検出回路を示す結
線図である。信号増幅用の演算増幅器(以下オペ
アンプという)1からの出力信号2は整流素子3
を介して比較器4の一方の入力端子5に入力され
ている。入力端子5と接地との間には交流信号平
滑用の抵抗6とコンデンサ7とが接続されてい
る。比較器4の他方の入力端子8と接地との間に
は比較電圧源9が接続され、検出信号10は比較
器4の出力信号として取り出される。
FIG. 1 is a wiring diagram showing a conventional AC voltage signal detection circuit. An output signal 2 from an operational amplifier (hereinafter referred to as an operational amplifier) 1 for signal amplification is sent to a rectifier 3.
The signal is inputted to one input terminal 5 of the comparator 4 via. A resistor 6 and a capacitor 7 for smoothing AC signals are connected between the input terminal 5 and ground. A comparison voltage source 9 is connected between the other input terminal 8 of the comparator 4 and ground, and the detection signal 10 is taken out as the output signal of the comparator 4.

出力信号2は、信号検出回路によつて比較され
るべき電圧信号であつて、整流素子3を通過する
ことにより、信号接地電位に対して正方向の半波
電圧に整流される。
The output signal 2 is a voltage signal to be compared by the signal detection circuit, and is rectified into a half-wave voltage in the positive direction with respect to the signal ground potential by passing through the rectifying element 3.

さらに、この半波電圧は平滑回路を構成する抵
抗6とコンデンサ7とによつて信号接地電位に対
して正の直流電圧に変換される。出力信号2と、
前記のようにして得られた直流電圧とは整流素子
3の順方向電圧及び平滑回路を構成する抵抗6と
コンデンサ7との時定数で定まる整流効率に従が
う固有の関係にあるから、比較電圧源9の電圧値
を適当に選ぶことにより、出力信号2が特定のレ
ベル以上か、以下かを識別して検出信号10とし
て取り出すことが出来る。
Furthermore, this half-wave voltage is converted into a positive DC voltage with respect to the signal ground potential by a resistor 6 and a capacitor 7 that constitute a smoothing circuit. Output signal 2 and
The direct current voltage obtained as described above has a unique relationship according to the forward voltage of the rectifying element 3 and the rectifying efficiency determined by the time constant of the resistor 6 and capacitor 7 that constitute the smoothing circuit, so it is difficult to compare. By appropriately selecting the voltage value of the voltage source 9, it is possible to identify whether the output signal 2 is above or below a specific level and extract it as the detection signal 10.

しかし、このような従来の回路では、整流素子
3の順方向電圧が温度によつて変動することか
ら、入力端子5に印加されるべき直流電圧のレベ
ルがそれにともなつて変動する。また出力電圧2
にオペアンプ1の直流オフセツト電圧による直流
電圧成分が含まれている場合にも同様に直流電圧
のレベルが変化する。この結果、交流信号電圧が
同一であつても検出信号10の検出レベルは必ず
しも同一にならないという欠点を有していた。
However, in such a conventional circuit, since the forward voltage of the rectifying element 3 varies depending on the temperature, the level of the DC voltage to be applied to the input terminal 5 varies accordingly. Also, output voltage 2
The level of the DC voltage changes similarly when the voltage contains a DC voltage component due to the DC offset voltage of the operational amplifier 1. As a result, even if the AC signal voltages are the same, the detection levels of the detection signals 10 are not necessarily the same.

本発明の目的は、整流素子の温度特性の影響を
受けずしかも交流電圧信号に重畳されている直流
電圧によつても検出レベルの変動をきたさない改
良された交流電圧信号検出回路を提供するにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved AC voltage signal detection circuit that is not affected by the temperature characteristics of a rectifying element and does not cause fluctuations in detection level even due to DC voltage superimposed on an AC voltage signal. be.

この発明では、直流電圧に整流素子の順方向電
圧が直接に現われないように、整流素子と同一特
性を有する他の整流素子を付加して、直流電圧
が、この2つの整流素子の順方向電圧の差として
現われるようにして、上記目的を達成した。
In this invention, in order to prevent the forward voltage of the rectifying element from directly appearing in the DC voltage, another rectifying element having the same characteristics as the rectifying element is added, so that the DC voltage is equal to the forward voltage of these two rectifying elements. The above objective was achieved by making it appear as a difference between

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図は、本発明の第1の実施例を示す結線図
であつて、整流素子として、バイポーラトランジ
スタを用いている。
FIG. 2 is a wiring diagram showing the first embodiment of the present invention, in which a bipolar transistor is used as the rectifying element.

オペアンプ11からの出力信号12は第1の整
流素子であるトランジスタ13のベースに接続さ
れ、そのエミツタは抵抗14を介して第2の整流
素子であるトランジスタ15のエミツタに接続さ
れている。トランジスタ15のベースは接地さ
れ、エミツタ端子は抵抗16を介して負の電源1
7に接続されている。一方2つのトランジスタ1
3,15のコレクタは共通接続されて正の電源1
8に接続されている。
An output signal 12 from the operational amplifier 11 is connected to the base of a transistor 13, which is a first rectifier, and its emitter is connected via a resistor 14 to the emitter of a transistor 15, which is a second rectifier. The base of the transistor 15 is grounded, and the emitter terminal is connected to the negative power supply 1 through a resistor 16.
7 is connected. On the other hand two transistors 1
The collectors of 3 and 15 are commonly connected to the positive power supply 1.
8 is connected.

この結果トランジスタ13と抵抗14、トラン
ジスタ15と抵抗16はそれぞれエミツタフオロ
ア回路を構成する。トランジスタ13のエミツタ
から取出された半波整流電圧は抵抗20とコンデ
ンサ21とによつて構成される平滑回路によつて
直流電圧に変換されて比較器23の一方の入力端
子22に接続される。一方、トランジスタ15の
エミツタに接続された基準ライン19は、比較電
圧源25を介して比較器23の他の入力端24に
接続される。このような接続によつて比較器23
の出力として検出信号26を得る。
As a result, the transistor 13 and the resistor 14, and the transistor 15 and the resistor 16 respectively constitute an emitter follower circuit. The half-wave rectified voltage taken out from the emitter of the transistor 13 is converted into a DC voltage by a smoothing circuit composed of a resistor 20 and a capacitor 21, and is connected to one input terminal 22 of a comparator 23. On the other hand, the reference line 19 connected to the emitter of the transistor 15 is connected to the other input terminal 24 of the comparator 23 via a comparison voltage source 25. With such a connection, the comparator 23
A detection signal 26 is obtained as an output.

次に本回路の動作を説明する。 Next, the operation of this circuit will be explained.

基準ライン19の直流電位は、トランジスタ1
5のベース・エミツタ間の順方向電圧をVF1とす
ると、−VF1となりしかも低い出力抵抗を有する。
一方トランジスタ13のエミツタには、基準ライ
ン19の電位に対する正方向の半波電圧信号から
トランジスタ13のベース・エミツタ間の順方向
電圧VF2を減じた電圧信号が現われる。従がつて
抵抗14の両端の電圧は、出力信号12のうち基
準ライン19に対して正方向の電位にある半波電
圧をυとすると、υ+(VF1−VF2)となる。抵抗
14の両端はいずれもエミツタフオロア回路の出
力に接続されているので、低い駆動抵抗を有し、
υ+(VF1−VF2)の電圧源とみなすことが出来
る。このυ+(VF1−VF2)の電圧源は平滑回路を
構成する抵抗20とコンデンサ21に接続される
ことにより、コンパレータ23の入力端22には
基準ライン19に対して正方向の電位をもつ直流
電圧が現われ、比較電圧源25の大きさを適当に
選ぶことによつて、交流電圧信号レベルが特定の
レベル以上か以下かを比較器23の出力信号とし
て検出出来る。
The DC potential of the reference line 19 is the same as that of the transistor 1.
If the forward voltage between the base and emitter of No. 5 is V F1 , it becomes -V F1 , and it has a low output resistance.
On the other hand, at the emitter of the transistor 13, a voltage signal that is obtained by subtracting the forward voltage V F2 between the base and emitter of the transistor 13 from the positive half-wave voltage signal with respect to the potential of the reference line 19 appears. Therefore, the voltage across the resistor 14 becomes υ+(V F1 -V F2 ), where υ is the half-wave voltage of the output signal 12 that is at a positive potential with respect to the reference line 19. Both ends of the resistor 14 are connected to the output of the emitter follower circuit, so it has a low driving resistance.
It can be regarded as a voltage source of υ+(V F1 −V F2 ). This voltage source of υ+(V F1 −V F2 ) is connected to the resistor 20 and capacitor 21 that constitute the smoothing circuit, so that the input terminal 22 of the comparator 23 has a potential in the positive direction with respect to the reference line 19. A DC voltage appears, and by appropriately selecting the magnitude of the comparison voltage source 25, it is possible to detect whether the AC voltage signal level is above or below a specific level as the output signal of the comparator 23.

第3図は本発明の第2の実施例を示す結線図で
ある。第2図と同一部分は同一符号により示し、
同一動作を行う部分の説明は省略する。第1の実
施例ではトランジスタ15のベースは接地されて
いるが、本実施例では抵抗27とコンデンサ28
とで構成されるRC回路によつてオペアンプ11
の出力信号12の直流電圧成分が印加されるよう
になつている。従がつて2つのエミツタフオロア
回路を構成するトランジスタ13と14のベース
に印加される直流電圧成分は等しくなることによ
り、抵抗14の両端に現われる電圧には、この直
流電圧成分は現われてこない。
FIG. 3 is a wiring diagram showing a second embodiment of the present invention. The same parts as in Fig. 2 are indicated by the same symbols,
Descriptions of parts that perform the same operations will be omitted. In the first embodiment, the base of the transistor 15 is grounded, but in this embodiment, a resistor 27 and a capacitor 28
The operational amplifier 11 is created by an RC circuit consisting of
The DC voltage component of the output signal 12 of is applied. Therefore, since the DC voltage components applied to the bases of the transistors 13 and 14 constituting the two emitter follower circuits are equal, this DC voltage component does not appear in the voltage appearing across the resistor 14.

なお、抵抗27とコンデンサ28とによつて定
まる時定数は、交流電圧信号にくらべて十分大き
な値に設定しておく必要がある。
Note that the time constant determined by the resistor 27 and the capacitor 28 needs to be set to a sufficiently large value compared to the AC voltage signal.

第1の実施例では、比較器23の差動入力電圧
として、トランジスタ13のベース・エミツタ順
方向電圧が直接現われてこず、トランジスタ15
のベース・エミツタ順方向電圧との差として現わ
れるので、温度変動によるトランジスタ13,1
5のベース・エミツタ順方向電圧の変動が、信号
検出レベルに与える影響を非常に小さくすること
が出来るという利点がある。
In the first embodiment, the base-emitter forward voltage of the transistor 13 does not directly appear as the differential input voltage of the comparator 23;
It appears as a difference between the base-emitter forward voltage of transistors 13 and 1 due to temperature fluctuations.
There is an advantage that the influence of fluctuations in the base-emitter forward voltage of No. 5 on the signal detection level can be made very small.

また、第2の実施例では、出力信号12中にオ
ペアンプ11の直流オフセツト電圧による直流電
圧がある場合でも、その直流電圧分だけ、検出回
路の信号接地電位をシフトしているので、その影
響を受けなくなるという利点がある。
Furthermore, in the second embodiment, even if there is a DC voltage due to the DC offset voltage of the operational amplifier 11 in the output signal 12, the signal ground potential of the detection circuit is shifted by that DC voltage, so that the influence of the DC voltage is reduced. It has the advantage of not being accepted.

なお、本発明の各実施例においては、整流素子
として、単一のバイポーラトランジスタを用いた
場合を示したが、ダイオードや、複数のトランジ
スタを組合せて整流器として構成した場合でも同
様に適用出来る。本発明の効果をさらに高めるた
めには、1対の整流器は特性のそろつたものを用
いると良い。集積回路として構成すればより簡単
に実現出来る。また平滑回路やRC回路の構成に
あたつては等価的に抵抗の働きをするスイツチド
キヤパシタ技術を使用することにより、大きな時
定数を得ることが出来る。
In each of the embodiments of the present invention, a single bipolar transistor is used as the rectifying element, but the present invention can be similarly applied to a case in which a diode or a rectifier is configured by combining a plurality of transistors. In order to further enhance the effects of the present invention, it is preferable to use a pair of rectifiers with similar characteristics. It can be realized more easily by configuring it as an integrated circuit. Furthermore, when configuring smoothing circuits and RC circuits, a large time constant can be obtained by using switched capacitor technology, which functions equivalently as a resistor.

本発明によれば、基準ラインの電位を交流電圧
信号に重畳する直流電圧信号や、整流器の順方向
電圧に応じてシフトするように構成したので、温
度変動や、直流電圧成分の影響を受けない信号検
出回路を実現することが出来る。
According to the present invention, since the potential of the reference line is configured to be shifted in accordance with the DC voltage signal superimposed on the AC voltage signal and the forward voltage of the rectifier, it is not affected by temperature fluctuations or DC voltage components. A signal detection circuit can be realized.

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

第1図は、従来の交流電圧信号検出回路を示す
結線図、第2図は、本発明の第1の実施例を示す
結線図、第3図は第2の実施例を示す結線図であ
る。 13,15……トランジスタ(整流器)、19
……基準ライン、23……比較器、25……比較
電圧源、26……検出信号。
Fig. 1 is a wiring diagram showing a conventional AC voltage signal detection circuit, Fig. 2 is a wiring diagram showing a first embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a wiring diagram showing a second embodiment. . 13, 15...transistor (rectifier), 19
... Reference line, 23 ... Comparator, 25 ... Comparison voltage source, 26 ... Detection signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流電圧信号を整流器を介して直流電圧に整
流し、この直流電圧と所定の比較電圧とを比較器
によつて比較して検出信号を得る信号検出回路に
おいて、比較器と、前記交流電圧信号を前記比較
器に伝送する信号ラインと、特定の固定電位レベ
ルを前記比較電圧に附加するための基準ライン
と、前記信号ラインに接続して前記交流電圧信号
を整流する第1の整流器と、前記特定の固定電位
レベルを与える固定レベル点と前記基準ラインと
の間に接続した第2の整流器とを具備し、前記第
1の整流器を介して前記信号ラインを前記比較器
の第1の入力に接続し、前記基準ラインを前記所
定の比較電圧を介して前記比較器の第2の入力に
接続したことを特徴とする信号検出回路。 2 前記特定の固定電位レベルが接地電位である
特許請求の範囲第1項記載の信号検出回路。 3 前記特定の固定電位レベルが前記交流電圧信
号に重畳した直流電圧成分が示すレベルである特
許請求の範囲第1項記載の信号検出回路。
[Claims] 1. In a signal detection circuit that rectifies an AC voltage signal to a DC voltage via a rectifier and obtains a detection signal by comparing the DC voltage and a predetermined comparison voltage with a comparator, the comparator a signal line for transmitting the AC voltage signal to the comparator; a reference line for adding a specific fixed potential level to the comparison voltage; and a line connected to the signal line for rectifying the AC voltage signal. a second rectifier connected between a fixed level point that provides the specific fixed potential level and the reference line; a first input of the comparator, and the reference line is connected to a second input of the comparator via the predetermined comparison voltage. 2. The signal detection circuit according to claim 1, wherein the specific fixed potential level is a ground potential. 3. The signal detection circuit according to claim 1, wherein the specific fixed potential level is a level indicated by a DC voltage component superimposed on the AC voltage signal.
JP17965281A 1981-11-11 1981-11-11 Signal detection circuit Granted JPS5882166A (en)

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JPS5882166A JPS5882166A (en) 1983-05-17
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0224101A (en) * 1988-07-13 1990-01-26 Toyota Motor Corp Cast molding method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0224101A (en) * 1988-07-13 1990-01-26 Toyota Motor Corp Cast molding method

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JPS5882166A (en) 1983-05-17

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