JPH0342476Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、入力信号のレベルを点灯表示する
表示回路において、動作感度を高めるとともに、
回路構成を簡素化するようにした表示回路に関す
る。

従来、たとえばテープレコーダなどには入力信
号のピークレベルを点灯表示するために、第１図
に示すような表示回路が設けられ、たとえば、正
弦波状の入力信号、すなわち正、負ピークレベル
間の信号レベル幅がVsとなる入力信号が信号入
力端子INに入力されると、入力信号の正の半サ
イクル期間に、信号入力端子INに入力された入
力信号が、充電用の第１コンデンサＣ１、第１コ
ンデンサＣ１に直列にアノードが接続された整流
用の第１ダイオードＤ１を介してPNP型の第１
トランジスタＱ１のベースに印加される。一方、
入力信号の負の半サイクル期間には、アノードが
接地されカソードが第１ダイオードＤ１のアノー
ドに接続された整流用の第２ダイオードＤ２によ
り第１コンデンサＣ１の充電路が形成され、第１
コンデンサＣ１が第２ダイオードＤ２を介した入
力信号電流により充電される。すなわち、第１コ
ンデンサＣ１および両ダイオードＤ１，Ｄ２によ
り入力信号の倍電圧整流回路Ａが形成され、正の
半サイクル期間に第１トランジスタＱ１のベース
に印加される電圧は、第１コンデンサＣ１の充電
電圧と、入力信号の正の半サイクル期間の電圧と
の直列合成電圧になる。

そして、第１トランジスタＱ１により、倍電圧
整流回路Ａの出力電圧すなわち整流電圧がＣ級増
幅され、第１トランジスタＱ１のエミツタ電流
が、第１トランジスタＱ１のエミツタと接地点と
の間に設けられた第２コンデンサＣ２により平滑
され、第１トランジスタＱ１のエミツタ電圧Ve
１が、第２コンデンサＣ２に並列に設けられた第
１、第２抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路に印加され、
第１、第２抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点と接地点との
間の電圧、すなわち第２抵抗Ｒ２の両端間電圧に
よりNPN型の第２トランジスタＱ２がスイツチ
ング制御され、第２トランジスタＱ２のオンによ
り、電源端子（＋Vcc）と第２トランジスタＱ２
のコレクタとの間に直列に設けられた第３抵抗Ｒ
３、点灯素子である発光ダイオードLEDに電流
が流れ、発光ダイオード（LED）が発光する。
なお、第１トランジスタＱ１のコレクタが電源端
子（＋Vcc）に接続されている。

ここで、発光ダイオードLEDが点灯するとき
の入力信号の条件、すなわちしきい値条件は次の
(1)式のようになる。

Vs≧Vf1＋Vf2＋Vbe1＋ （１＋Ra／Rb）・Vbe2 ……(1)式 なお、(1)式において、Vf1，Vf2は両ダイオー
ドＤ１，Ｄ２それぞれの順方向電圧を示し、
Vbe1，Vbe2は両トランジスタＱ１，Ｑ２それぞ
れのベースエミツタ間電圧を示し、Ra，Rbは第
１、第２抵抗Ｒ１，Ｒ２それぞれの抵抗値を示
し、（１＋Ra／Rb）≒１である。また、第２コ
ンデンサＣ２の充電電圧はVs／２−Vf2となる。

したがつて、両ダイオードＤ１，Ｄ２および両
トランジスタＱ１，Ｑ２にシリコン素子を使用し
た場合、順方向電圧Vf1，Vf2およびベースエミ
ツタ間電圧Vbe1，Vbe2それぞれがほぼ0.6ボル
トであるため、(1)式におけるVs≧2.4ボルトとな
り、入力信号の信号レベル幅Vsが2.4ボルト以下
のときには適用できない欠点がある。

また、第１トランジスタＱ１のエミツタ電圧
Ve１がほぼ（１＋Ra／Rb）・Vbe2となるしきい
値状態の間には、(1)式からつぎの(2)式が成立す
る。

Ve1≦Vs−（Vf1＋Vf2）−Vbe1 ……(2)式 一方、(2)式と第１抵抗Ｒ１の抵抗値Raおよび
第２トランジスタＱ２のベースエミツタ間電圧
Vbe2とから第１トランジスタＱ１のエミツタ電
流Ie１はつぎの(3)式のようになる。

Ie1≦〔｛Vs−（Vf1＋Vf2）−Vbe1｝ −Vbe2〕／Ra ……(3)式 また、第１抵抗Ｒ１の抵抗値Raは第２抵抗Ｒ
２との関係から数百オームとなる。

したがつて、第１トランジスタＱ１のエミツタ
電流Ie１では発光ダイオードLEDを点灯させるこ
とが不可能であり、第１図のように、第１トラン
ジスタＱ１とともに発光ダイオードLEDを点灯
させるための第２トランジスタＱ２を設ける必要
があり、回路構成が複雑になる欠点がある。

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、つぎにこの考案をその１実施例を示した
第２図とともに詳細に説明する。

第２図において第１図と同一記号は同一のもの
を示し、第１図と異なる点は、第２ダイオードＤ
２のアノードを第１図の第１トランジスタＱ１と
同一のトランジスタTRのエミツタに接続し、第
２コンデンサＣ２をトランジスタTRのベースと
接地点との間に設け、第２抵抗Ｒ２に並列に発光
ダイオードLEDを設けた点であり、第１図の第
２トランジスタＱ２および第３抵抗Ｒ３は設けら
れていない。

そして、倍電圧整流部Ａにおいて、入力信号の
半サイクル期間に、第２抵抗Ｒ２、第２ダイオー
ドＤ２の充電路の電流により第１コンデンサＣ１
が充電され、このとき、トランジスタTRのエミ
ツタ電圧Vetと第２ダイオードＤ２の順方向電圧
Vf２とにより、第１コンデンサＣ１の充電電圧
がVs／２−Vf2＋Vetとなり、第１コンデンサＣ
１と第２ダイオードＤ２のアノードとの接続点の
電圧がVet−Vf2によりバイアスされることにな
る。すなわち、第２ダイオードＤ２のアノードの
電圧である動作基準電圧がエミツタ電圧Vetによ
り制御され、トランジスタTRにいわゆる直流的
な正帰還がかかる。

また、発光ダイオードLEDが点灯するときの
入力信号の条件、すなわちしきい値条件はつぎの
(4)式のようになる。

Vs／２＋（Vs／２−Vf2＋Vet）−Vf1≧Vbet ＋（１＋Ra／Rb）・Vf3 ……(4)式 なお、(4)式において、VbetはトランジスタTR
のベースエミツタ間電圧を示し、Vf3は発光ダイ
オードLEDの順方向電圧を示す。

そして、しきい値状態の間には、（１＋Ra／
Rb）・Vf3＝Vetが成立するため、(4)式からつぎ
の(5)式が求まる。

Vs≧Vf1＋Vf2＋Vbet ……(5)式 したがつて、両ダイオードＤ１，Ｄ２およびト
ランジスタTRにシリコン素子を使用した場合、
Vs≧1.8ボルトとなる。すなわち、第１図の場合
の2.4ボルトに対して25％低い入力信号に対して
使用することができ、電圧感度を第１図の場合よ
り約2.5dB上昇させることができる。

また、トランジスタTRのベース電圧をVbtと
した場合、つぎの(6)式が成立する。

Vbt≦Vs＋Vet−（Vf1＋Vf2） ……(6)式 さらに、トランジスタＱ１のエミツタ拡散抵抗
をreとした場合、ベース電圧Vbtとエミツタ電圧
Vetとの間にはつぎの(7)式が成立する。

Vbt＝Vet＋re・Iet＋Vbet ……(7)式 そして、(5)式と(7)式とからつぎの(8)式が成立す
る。

Iet≦｛Vs−（Vf1＋Vf2）−Vbet｝／re ……(8)式 一方、エミツタ拡散抵抗reとエミツタ電流Iet
との間には、一般につぎの(9)式が成立する。なお
reの単位をオームとし、Ietの単位をアンペアー
とする。

re≒26×10^-3／Iet ……(9)式 したがつて、(8)式のエミツタ電流Ietは発光ダ
イオードLEDを点灯させるに十分な電流、たと
えば５ミリアンペアとなり、第１図の第２トラン
ジスタＱ２および第３抵抗Ｒ３を省くことができ
る。なお、(9)式は近似式である。

なお、第２コンデンサＣ２をトランジスタTR
のベースと接地点との間に設けたことにより、発
光ダイオードLEDの点灯時間を最適なものにす
ることができる。

したがつて、前記実施例によると、倍電圧整流
回路Ａの第２ダイオードＤ２の一端すなわちカソ
ードを第１コンデンサＣ１と第１ダイオードＤ１
のアノードとの接続点に接続し、第２ダイオード
Ｄ２の他端すなわちアノードをトランジスタTR
のエミツタに接続し、トランジスタTRのエミツ
タと接続点との間に、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ
２の直列回路を設けるとともに、第２抵抗Ｒ２に
発光ダイオードLEDを並列接続したことにより、
動作感度を従来に比して2.5dB上昇させることが
でき、微弱な入力信号にも適用することができる
とともに、回路構成を非常に簡素化することがで
きる。

以上のように、この考案の表示回路によると、
倍電圧整流回路に設けられた第２ダイオードを、
平滑された倍電圧整流回路の整流出力が入力され
るトランジスタのエミツタに接続したことによ
り、動作感度を高めるとともに、回路構成を簡素
化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示回路の結線図、第２図はこ
の考案の表示回路の１実施例の結線図である。 Ａ……倍電圧整流回路、Ｃ１……第１コンデン
サ、Ｄ１，Ｄ２……第１、第２ダイオード、
LED……発光ダイオード、TR……トランジス
タ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 信号入力端子に接続された充電用の第１コンデ
   ンサと、該コンデンサに直列に接続された整流用
   の第１ダイオードと、一端が前記第１コンデンサ
   と前記第１ダイオードの接続点に接続され前記第
   １コンデンサの充電路を形成する整流用の第２ダ
   イオードとにより、入力信号の倍電圧整流回路を
   構成し、前記倍電圧整流回路の整流出力を平滑す
   る平滑用の第２コンデンサと、平滑された前記整
   流出力がベースに入力されるトランジスタと、該
   トランジスタにより点灯制御される表示素子とを
   備えるとともに、前記第２ダイオードの他端を前
   記トランジスタのエミツタに接続し、前記第２ダ
   イオードの動作基準電圧を前記トランジスタのエ
   ミツタ電圧により制御した表示回路。