JPH0425728B2 - - Google Patents

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JPH0425728B2
JPH0425728B2 JP58140405A JP14040583A JPH0425728B2 JP H0425728 B2 JPH0425728 B2 JP H0425728B2 JP 58140405 A JP58140405 A JP 58140405A JP 14040583 A JP14040583 A JP 14040583A JP H0425728 B2 JPH0425728 B2 JP H0425728B2
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JP
Japan
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level
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voltage level
voltage
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JP58140405A
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English (en)
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JPS6031310A (ja
Inventor
Yoshio Shimizu
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS6031310A publication Critical patent/JPS6031310A/ja
Publication of JPH0425728B2 publication Critical patent/JPH0425728B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/023Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
    • H03K3/0233Bistable circuits
    • H03K3/02337Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2信号の夫々の電圧レベルを相対比
較して、一方の電圧レベルが他方の電圧レベルよ
り所定の電圧レベル以上大である場合とその逆の
場合とで電圧レベルを異にするヒステリシス特性
を有した比較出力を得ることができるようにされ
た相対レベル比較回路に関する。
背景技術とその問題点 2種の信号の電圧レベルを相対的に比較して、
一方の電圧レベルが他方の電圧レベルより所定の
電圧レベル以上大である第1の状態では高レベル
または低レベルをとり、一方の電圧レベルが他方
の電圧レベルより所定の電圧レベル以上小である
第2の状態では低レベルまたは高レベルをとり、
これら第1の状態もしくは第2の状態から、両者
の電圧レベル間の差が所定の電圧レベルより小で
ある状態に移行する場合にはレベル変化を生じな
い、いわゆる、ヒステリシス特性を伴つた比較出
力を発生するレベル比較回路として、第1図に示
される如くのものが従来提案されている。
斯かる第1図に示された従来のレベル比較回路
に於いては、演算増幅回路で形成されるレベル比
較部1の一方の入力端aに、比較されるべき信号
のうちの一方である信号S1が直接供給されるよう
に信号源2が接続され、また、レベル比較部1の
他方の入力端bに、抵抗素子3が接続されるとと
もに、比較されるべき信号のうちの他方である信
号S2が抵抗素子3を通じて供給されるように信号
源4が接続され、さらに、レベル比較部1の入力
端bと出力端との間に抵抗素子5が接続されて、
レベル比較部1の出力端から出力端子6が導出さ
れ、ここに、比較出力S0が得られる構成がとられ
る。ここで、信号S1及びS2の電圧レベルを夫々
V1及びV2、レベル比較部1の入力端a及びbに
於ける電圧レベルを夫々V1′及びV2′、抵抗素子
3及び5の抵抗値を夫々r1及びr2、及び、比較出
力S0の電圧レベルをV0とし、さらに、信号源2
及び4の内部インピーダンスは無視できる程度に
小であるとする。また、V0は、V1′<V2′のとき
高レベルVHをとり、V1′<V2′からV1′=V2′を経
てV1′>V2′になるときV1′=V2′の時点でVHから
低レベルVLに変化し、V1′>V2′のときVLをと
り、V1′>V2′からV1′=V2′を経てV1′<V2′に
なるときV1′=V2′の時点でVLからVHに変化する
ものとする(但し、VL=−VH)。
斯かる状態のもとに、V1′<V2′で、その結果、
V0=VHのとき、V1′=V1,V2′=r2/r1+r2・V2+ r1/r1+r2・VHと表わせる。従つて、V1′=V2′とな つて、V0がVHからVLに変化するときのV2−V1
値・VTLは、r1/r1+r2・V2−r1/r1+r2・VHとなる。
また、V1′>V2′で、その結果、V0=VLのとき、
V1′=V1,V2′=r2/r1+r2・V2+r1/r1+r2・VLと表 わせる。従つて、V1′=V2′となつて、V0がVL
らVHに変化するときのV2−V1の値・VTHは、
r1/r1+r2・V2−r1/r1+r2・VL=r1/r1+r2・V2+ r1/r1+r2・VHとなる。これよりして、この場合、 V2−V1に対するV0の変化は、V2−V1
r1/r1+r2・V2を中心とするr1/r1+r2・V2−r1/r1
r2・ VHからr1/r1+r2・V2+r1/r1+r2・VHまでのヒステリ シス幅を有して、VH及びVLをとる、第2図に示
される如くのものとなる。
ところで、V1とV2とについての相対比較とい
う観点からして、V1<V2の状態からV1>V2の状
態へ変化する場合と、V1>V2の状態へ変化する
場合とで、対称的なV0の変化が得られることが
望まれ、そのためにはV0の変化に於けるヒステ
リシス幅の中心がV2−V1=0の位置にあること
が要求される。しかしながら。上述の従来のレベ
ル比較回路にあつては、V0の変化に於けるヒス
テリシス幅の中心がV2−V1=r1/r1+r2・V2の位置 にあるので、V1<V2の状態からV1>V2の状態へ
変化する場合に於いて、V0がVHからVLに変化す
るV2−V1の値VTLの絶対値より、V1>V2の状態
からV1<V2の状態へ変化する場合に於いて、V0
がVLからVHに変化するV2−V1の値VTHの絶対値
が大となり、V2−V1に対するV0の変化がV2−V1
=0の位置に関して非対称となつてしまう。この
ため、上述の従来のレベル比較回路では、V1
V2とについての正確な相対比較が行えないこと
になるという不都合があつた。
発明の目的 斯かる点に鑑み本発明は、2種の信号の電圧レ
ベルを相対比較して、両信号の電圧レベルの差に
対して、ヒステリシス特性を伴つた電圧レベル変
化を有する比較出力を発生することができ、この
比較出力の電圧レベルの変化に於けるヒステリシ
ス幅の中心が、相対比較される2種の信号の夫々
の電圧レベルが互いに等しい場合に得られるよう
にされた相対レベル比較回路を提供することを目
的とする。
発明の概要 本発明に係る相対レベル比較回路は、レベル比
較部の出力端にレベル反転部の入力端が接続さ
れ、レベル比較部の一方の入力端とレベル反転部
の出力端との間に第1の抵抗素子が接続されて、
この一方の入力端に第2の抵抗素子を通じて第1
の信号が印加されるようになされ、また、上述の
レベル比較部の他方の入力端と出力端との間に第
1の抵抗素子の抵抗値と実質的に等しい抵抗値を
有する第3の抵抗素子が接続されて、この他方の
入力端に第2の抵抗素子の抵抗値と実質的に等し
い抵抗値を有する第4の抵抗素子を通じて第2の
信号が印加されるようになされ、レベル比較部の
出力端に第1の信号の電圧レベルと第2の信号の
電圧レベルとについての相対比較出力が得られる
ように構成される。このようにされることによ
り、2種の信号の電圧レベルについて、それらの
差に対してヒステリシス特性を伴つた電圧レベル
変化を有する相対比較出力が得られることにな
り、しかも、そのヒステリシス幅の中心が、比較
される2種の信号の夫々の電圧レベルが互いに等
しい場合に得られ、そのため、2種の信号の夫々
の電圧レベルのうちの一方が他方より小である状
態から大である状態に変化する場合と、その逆
の、一方が他方より大である状態から小である状
態に変化する場合とで、相対比較出力の電圧レベ
ル変化が対称的なものとなる。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
第3図は、本発明に係る相対レベル比較回路の
一例を示す。第3図に於いて示されるレベル比較
部1、信号源2及び4、抵抗素子3及び5、及
び、出力端子6は、夫々、第1図に示される共通
の符号が付された各部と同様のものであり、信号
源2及び4からは、夫々、信号S1及びS2が得られ
る。そして、この例に於いては、レベル比較部1
の入力端aに、入力端bに接続された抵抗素子3
の抵抗値と実質的に等しい抵抗値を有する抵抗素
子7の一端が接続され、また、レベル比較部1の
出力端にレベル反転部を構成するインバータ8の
入力端が接続されて、このインバータ8の出力端
とレベル比較部1の入力端aとの間に、レベル比
較部1の入力端bと出力端との間に接続された抵
抗素子5の抵抗値と実質的に等しい抵抗値を有す
る抵抗素子9が接続される。そして、抵抗素子7
の他端が信号源2に接続されて、レベル比較部1
の入力端aに、信号源2からの信号S1が抵抗素子
7を通じて供給されるようになされる。
一方、レベル比較部1の入力端bには、第1図
に示されるレベル比較回路の場合と同様に、信号
源4からの信号S2が抵抗素子3を通じて供給され
る。そして、レベル比較部1の出力端から導出さ
れた出力端子6に、信号S1及びS2の夫々の電圧レ
ベルについての相対比較にもとずく比較出力S′0
が得られる。この比較出力S′0は、レベル比較部
1の入力端aに於ける電圧レベルが入力端bに於
ける電圧レベルより大か否かに応じて2つの異な
る電圧レベル、例えば、低レベルと高レベルをと
るものとされ、また、抵抗素子5を通じて入力端
bに印加される。
さらに、比較出力S′0はインバータ8に供給さ
れ、インバータ8は、比較出力S′0の電圧レベル
を、それが上述の2つの異なる電圧レベルのうち
の一方であれば他方へ、逆に、他方であれば一方
へと、即ち、例えば、低レベルであれば高レベル
へ、逆に、高レベルであれば低レベルへと反転
し、その出力端に、反転された電圧レベルを有す
るレベル反転出力Stを発生する。このレベル反転
出力Stは、抵抗素子9を通じてレベル比較部1の
入力端aに印加される。
ここで、第1図に示されるレベル比較回路の場
合と同様に、信号S1及びS2の電圧レベルを夫々
V1及びV2、また、レベル比較部1の入力端a及
びbに於ける電圧レベルを夫々V1′及びV2′とし、
抵抗素子3及び7の夫々の抵抗値をr1、抵抗素子
5及び9の夫々の抵抗値をr2、比較出力S′0の電
圧レベルをV′0、そして、レベル反転出力Stの電
圧レベルをVtとする。さらに、V′0は、V1′<
V2′のとき高レベルV′Hをとり、V1′<V2′から
V1′=V2′を経てV1′>V2′となるとき、V1′=
V2′の時点でV′Hから低レベルV′Lに変化し、V1
>V2′のときV′Lをとり、V1′>V2′からV1′=
V2′を経てV1′<V2′となるときV1′=V2′の時点
でV′LからV′Hに変化するものとする(但し、V′L
≠V′H)。
斯かる状態のもとに、V1′<V2′で、その結果、
V′0=V′Hであり、これに伴つて、Vt=V′Lとなる
とき、 V′1=r2/r1+r2・V1+r1/r1+r2・V′L V2′=r2/r1+r2・V2+r1/r1+r2・V′H と表わせる。従つて、V1′=V2′となつて、V′0
がV′HからV′Lに変化するときのV2−V1の値・
V′TLを求めると、 r2/r1+r2・V1+r1/r1+r2・V′L=r2/r1+r2
V2+ r1/r1+r2・V′Hという関係から、V′TL=−r1/r2
(V′H −V′L)となる。
また、V1′>V2′で、その結果、V′0=V′Lであ
り、これに伴つて、Vt=V′Hとなるとき、 V1′=r2/r1+r2・V1+r1/r1+r2・V′H V2′=r2/r1+r2・V2+r1/r1+r2・V′L と表わせる。従つて、V1′=V2′となつて、V′0
がV′LからV′Hに変化するときのV2−V1の値・
V′THを求めると、 r2/r1+r2・V1+r1/r1+r2・V′H=r2/r1+r2
V2+ r1/r1+r2・V′Lという関係から、V′TH=r1/r2・(V
H− V′L)となる。
これよりして、この場合には、V2−V1に対す
るV′0の変化は、V2−V1=0を中心とする−
r1/r2・(V′H−V′L)からr1/r2・(V′H−V′L)ま
でのヒ ステリシス幅を有して、V′H及び′VLをとる、第
4図に示される如くのものとなる。
即ち、第3図に示される例に於いては、V′0
変化に於けるヒステリシス幅の中心がV2=V1
とき得られ、このため、V1<V2の状態からV1
V2の状態へ変化する場合に於いてV′0がV′Hから
V′Lに変化するV2−V1の値V′TLの絶対値と、V1
V2の状態からV1<V2の状態へ変化する場合に於
いて、V′0がV′LからV′Hに変化するV2−V1の値
V′THの絶対値とが等しくなり、V2−V1に対する
V′0の変化がV2−V1=0の位置に関して対称とな
る。それゆえ、斯かる例によれば、V1とV2とに
ついての正確な相対比較が行えることになる。
なお、上述と異なり、V′0が、V1′<V2′のとき
V′Lをとり、V1′<V2′からV1′=V2′になるとき
V′LからV′Hに変化し、V1′>V2′のときV′Hをと
り、V1′>V2′からV1′=V2′になるときV′Hから
V′Lに変化するものとしても、V′0の変化は上述と
同様となる。
第5図は、本発明に係る相対レベル比較回路の
他の例を示す。この例に於いては、第3図に示さ
れた例ではインバータ8により構成されているレ
ベル反転部が、レベル比較部1に加えて設けられ
た別のレベル比較部によつて構成されており、レ
ベル反転部以外の部分は、第3図に示された例と
同様に構成されていて、第3図に示される例と共
通の符号が付されて示されている。この例では、
レベル比較部1の出力側に、このレベル比較部1
と同等の、演算増幅回路で形成されたレベル比較
部10が配されて、その一方の入力端a′にレベル
比較部10の出力端が接続され、その出力端に、
一端がレベル比較部1の入力端aに接続された抵
抗素子9の他端が接続される。そして、レベル比
較部10の他方の入力端b′には、電源+Bとアー
ス間に直列接続されたバイアス用抵抗素子11及
び12間の接続点が接続される。これらバイアス
用抵抗素子11及び12により、レベル比較部1
0の入力端b′の電圧レベルV3は、レベル比較部
10の出力端から得られる比較出力S′0がとる2
つの異なる電圧レベルの夫々の間の値をとるもの
となるように設定される。
この場合にも、各電圧レベルや抵抗値を、上述
の第3図に示された例の場合と同様に仮定し、比
較出力S′0の電圧レベルV′0が、レベル比較部1の
入力端aに於ける電圧レベルV1′が入力端bに於
ける電圧レベルV2′より大のとき低レベルV′L
なり、小のとき高レベルV′Hとなるとすると、レ
ベル比較部10はレベル比較部1と同等のもので
あるので、その出力端に得られる比較出力の電圧
レベルも、入力端a′に於ける電圧レベルが入力端
b′に於ける電圧レベルV3より大のときV′Lとな
り、小のときV′Hとなる。また、レベル比較部1
0の入力端b′に於ける電圧レベルV3は、V′L<V3
<V′Hを満たすことになる。そして、V′0=V′H
あるときには、レベル比較部10の入力端a′の電
圧レベルがV′Hとなり、V3より大であるので、レ
ベル比較部10の出力端に得られる比較出力の電
圧レベルはV′Lとなり、また、V′0=V′Lであると
きには、レベル比較部10の入力端a′の電圧レベ
ルがV′Lとなり、V3より小であるので、レベル比
較部10の出力端に得られる比較出力の電圧レベ
ルはV′Hとなる。即ち、レベル比較部10は、V′0
に対するレベル反転を行つて、反転された電圧レ
ベルを有する出力を生ずるレベル比較部を構成し
ているのであり、その出力端にはレベル反転出力
Stが得られて、これが抵抗素子9を通じてレベル
比較部1の入力端aに印加されるのである。
このようにして、第5図に示される例も、第3
図に示された例と同様の動作を行うものとなる。
なお、上述の各例に於いて、出力端子6とは別
に、レベル反転部の出力端、即ち、第3図の例に
於けるインバータ8の出力端及び第5図の例に於
けるレベル比較部10の出力端からも出力端子を
導出し、そこに得られるレベル反転出力Stを比較
出力として用いることができる。
発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る相
対レベル比較回路によれば、2種の信号の電圧レ
ベルを相対比較して、一方の電圧レベルが他方の
電圧レベルより所定の電圧レベル以上大である場
合と小である場合とで、異なる電圧レベルをと
り、一方の電圧レベルが他方の電圧レベルより所
定の電圧レベル以上大もしくは小である状態から
両者の電圧レベル間の差が所定の電圧レベルより
小となる状態に移行する場合には、電圧レベル変
化を生じない、いわゆる、ヒステリシス特性を伴
つた電圧レベル変化を有する比較出力が得られ、
しかも、そのヒステリシス幅の中心が、比較され
る両信号の電圧レベルが互いに等しい場合に得ら
れるものとされる。従つて、2種の信号のうちの
一方の電圧レベルが他方の電圧レベルより大であ
る状態から小である状態に移行する場合に於い
て、比較出力の電圧レベル変化が生じるときの両
信号の電圧レベル間の差と、逆に、2種の信号の
うちの一方の電圧レベルが他方の電圧レベルより
小である状態から大である状態に移行する場合に
於いて、比較出力の電圧レベル変化が生じるとき
の両信号の電圧レベル間の差とが同じになり、両
信号の電圧レベルについての正確な相対比較を行
うことができる。
さらに、本発明に係る相対レベル比較回路は、
上述の如くの効果を得るには、比較出力がとる2
つの電圧レベルの値を、それらの間で特定の関係
が成立するように設定する必要がないという利点
を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヒステリシス特性を伴つた比較
出力を発生するレベル比較回路を示す接続図、第
2図は第1図に示されるレベル比較回路の動作説
明に供される出力特性図、第3図は本発明に係る
相対レベル比較回路の一例を示す接続図、第4図
は第3図に示される例の動作説明に供される出力
特性図、第5図は本発明に係る相対レベル比較回
路の他の例を示す接続図である。 図中、1及び10はレベル比較部、2及び4は
信号源、3,5,7及び9は抵抗素子、6は出力
端子、8はインバータである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レベル比較部の出力端にレベル反転部の入力
    端が接続され、上記レベル比較部の一方の入力端
    と上記レベル反転部の出力端との間に第1の抵抗
    素子が接続されて、上記一方の入力端に第2の抵
    抗素子を通じて第1の信号が印加されるようにな
    され、上記レベル比較部の他方の入力端と出力端
    との間に上記第1の抵抗素子の抵抗値と実質的に
    等しい抵抗値を有する第3の抵抗素子が接続され
    て、上記他方の入力端に上記第2の抵抗素子の抵
    抗値と実質的に等しい抵抗値を有する第4の抵抗
    素子を通じて第2の信号が印加されるようになさ
    れ、上記レベル比較部の出力端に上記第1の信号
    の電圧レベルと上記第2の信号の電圧レベルとに
    ついての相対比較出力が得られるようにされた相
    対レベル比較回路。
JP58140405A 1983-07-30 1983-07-30 相対レベル比較回路 Granted JPS6031310A (ja)

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