JPH03105599A - デジタル信号受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２線式伝送器などの単電源動作装置において、
バンドパスフィルタ機能とコンパレータ機能を簡単な構
成により提供するものである。

〔従来の技術〕

従来の回路は第３図に示すように、３次の高城通過フィ
ルタ（Ｈ部）にＲＣフィルタおよびコンパレータの３段
構成となっていた。この回路においては２次のアクティ
ブフィルタの後段に１次の高城通過フィルタを付加する
形となっており、Ｃ４によりＡ１のＤＣバイアスがカッ
トされるため正負の電圧が発生する。コンパレータは単
電源動作しているため、負電圧を約０．６Ｖ以下に制限
しないと、コンパレータは異常動作してしまう。

この対策としてダイオードＤ３を挿入することになる。

しかしこの結果Ａ１が負に０．６Ｖ以上振れたとき出力
を短絡された形となるので、ノイズが入ったときにもＡ
１の出力は０．６Ｖ以上にならないよう入力信号ｖ１ｒ
ｌを低く保つ必要がある。

具体的にはＶ　ｓ　ｎは０．１〜０．３ｖ位に選定せざ
るを得ない。さらに大信号入力時には、消費電流が増大
する恐れが残る。この結果のコンパレータＡ２の比較レ
ベルは０．０５Ｖ程度となり、かなり低いレベルで電圧
比較を行なうことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、３次の高城通過フィルタを構
或するには，コンパレータ部に正負の電圧が加わること
になり、異常な消費電力をＡ１で発生させないためには
Ａ１で扱う信号振幅を０．３Ｖ程度以下とする必要があ
った。また保護ダイオードＤ３も不可欠である。

本発明ではかかる不都合をなくし、アクティブフィルタ
で増幅作用を付加して高い信号レベルで電圧比較できる
ようにするとともに、保護ダイオードを省略できる単電
源デジタル信号受信回路を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、上記目的を達或するために、２次のアクテ
ィブフィルタ段にＤＣバイアスをかけ、そのＤＣバイア
スと電源電圧を加えたレベルで電圧比較を行なうととも
に、コンパレータ部にバンドパス特性を付与したもので
ある。

〔作用〕

本発明においては単電源動作の２次の高城通過アクティ
ブフィルタのＤＣバイアスを保存したまま、後段にバン
トパスフィルタを構戊するものである。この部分にＤＣ
バイアスをカットする機能をもつ直列コンデンサを放置
しないで、必要な機能を実現できれば本発明のＳ題を達
成できる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第工図により説明する。

本発明の対象である単電源デジタル信号受信回路は、例
えば第４図に示す２線式計測システムに利用される。セ
ンサＳによる計測値はアナログ→デジタルコンバータＡ
／Ｄによりデジタル化されマイクロコンピュータで補正
計算、スケーリングなどの処理を行ない、デジタル→ア
ナログ変換回路により、アナログ定電流信号工に変換さ
れる。

この伝送路に送信回路Ｔを用い、送信すべきデジタル信
号に対応し第２図（ａ）の如く±Δ■の変調を時系列的
にかけることに、ＤＣ成分としてのアナログ信号に重畳
し、ＡＣ成分としてデジタル信号を送出する。この信号
を本発明の対象である単電源デジタル信号受信回路によ
り波形成形し、適切なレベルで電圧比較しロジックレベ
ルの信号に変換する。

本発明の実施例では、周知の利得付２次高域通過アクテ
ィブフィルタをＣｌ，Ｃ２，Ｒｌ，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ
３１，Ｒ３２、およびＡｌで構成している。Ａ１の出力
は、Ｒ２１，Ｒ２２によりＤＣバイアスが付与されてお
り、大略１　／　２　Ｖ　ｃｃに設定されている。デジ
タル信号受信回路においては、ノイズにより誤動作しな
いよう、高次のバンドパスフィルタを構或する必要があ
る。本例では２次の高城通過フィルタの後段に、１次の
バンドパスフィルタ機能をもつコンパレータ回路を結合
する。

コンパレータの一方の端子にはＲ５，Ｒ６によりＲ５ のバイアスが与えられる。他方の端子にはＶ。がＤＣレ
ベルとして与えられている。従って電圧比定数（Ｒ５／
Ｒ６）ｘｃ４はＲ４ＸＣ３より長いものとすると、適切
の周波数成分の入力ｖＩｎが加わると、ａ点の電位は■
のように変化する。ｂ点の電圧は■のように変化する。

■の電圧変化の方が大であるので、■〉■の条件で波形
或形が行なわれる。信号周波数が十分大きいと、ａ点，
ｂ点の電圧はいずれもＤＣレベルに一致し、非検出状態
となる。

周波数が十分に低ければ、ａ点とｂ点の電圧差は前述の
ＤＣレベル差を維持するので、コンパレータＡ２の出力
は反転しない。従ってアクティブフィルタの後段に異な
るＲＣ時定数回路をそれぞれ接続することによりバンド
パスフィルタ特性を付与することができる。なお、Ｄｉ
，Ｄ２は大振幅のＡＣ信号が入力されたときの保護用と
して従来例と同様に付加してある。

又利得付アクティブフィルタであるので、十分フィルタ
特性が急峻となるので、対入力サージ制限用抵抗Ｒｇ　
を付加しても必要なフィルタ特性を得ることが容易であ
る。このＲｔを付加できることは，異常時に回路部にお
いて蓄積される電気エネルギ（Ｃの電荷など）の放出を
制限する作用があり、本質安全防爆化設計を容易になら
しめる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２次高域通過アクティブフィルタのＤ
Ｃバイアスを保持したままコンパレータに入力できる。

従ってアクティブフィルタ段で増幅し大きい信号レベル
で電圧比較できるので、より安定な波形或形が可能であ
る。

アクティブフィルタ後段に直列Ｃを用いないので、負電
圧制限の保護ダイオードが不要となり、大入力時におい
ても、回路の消費電力が著しく増加することがないので
、消費電力の制限の厳しい単電源動作において設計的に
有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図（ａ）及び
（ｂ）は通信波形図及び受信回路出力波形図，第３図は
従来例の回路図、第４図は２線式計測システム構成図で
ある。 Ｃｖ・・・定電圧回路、Ｓ・・・センサ、Ａ／Ｄ・・・
アナログ→デジタルコンバータ、Ｄ／Ａ・・・デジタル
→アナ口グコンバータ、Ｒ・・・受信回路、Ｔ・・・送
信回路、第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アナログ信号に交流成分としてデジタル信号を重畳
   して伝送する単電源動作機器において、高域通過形アク
   ティブフィルタの後段に異なるＲＣ時定数回路を、コン
   パレータの正負入力端子にそれぞれ接続したことを特徴
   とするデジタル信号受信回路。