JPH05114850A - 近接スイツチ - Google Patents
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- JPH05114850A JPH05114850A JP27264091A JP27264091A JPH05114850A JP H05114850 A JPH05114850 A JP H05114850A JP 27264091 A JP27264091 A JP 27264091A JP 27264091 A JP27264091 A JP 27264091A JP H05114850 A JPH05114850 A JP H05114850A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】共振回路の電圧を増幅する増幅用トランジスタ
の出力電圧を電流に変換し共振回路に正帰還する帰還用
トランジスタの温度によるコレクタ電圧の変動を可及的
に小さくし、更に検出距離調整のために帰還用トランジ
スタのコレクタと負側電源端子との間の分圧回路の抵抗
値を変えた場合の発振電圧の動作点の移動を可及的に小
さくして検出精度および信頼性を向上する。 【構成】前記増幅用トランジスタ８のバイアス回路６を
抵抗４とこの増幅用トランジスタ８のベース・エミッタ
電圧をその順電圧降下で打ち消すダイオード３によって
構成し、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧に温度
で変動する電圧が含まれないようにする等とする。
の出力電圧を電流に変換し共振回路に正帰還する帰還用
トランジスタの温度によるコレクタ電圧の変動を可及的
に小さくし、更に検出距離調整のために帰還用トランジ
スタのコレクタと負側電源端子との間の分圧回路の抵抗
値を変えた場合の発振電圧の動作点の移動を可及的に小
さくして検出精度および信頼性を向上する。 【構成】前記増幅用トランジスタ８のバイアス回路６を
抵抗４とこの増幅用トランジスタ８のベース・エミッタ
電圧をその順電圧降下で打ち消すダイオード３によって
構成し、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧に温度
で変動する電圧が含まれないようにする等とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高周波発振形の近接スイ
ッチに関する。
ッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の近接スイッチの一例を示す
回路図である。図５において、被検出体の接近によって
そのインピーダンスが低下する検出コイル１Ａとこの検
出コイル１Ａに並列に接続されたコンデンサ１Ｂとから
なる共振回路１と、そのベースがこの共振回路の一方の
端子ａに、そのコレクタが抵抗１１を介し正側電源端子
Ｐに接続された増幅用トランジスタ８と、そのエミッタ
が正側電源端子Ｐに、そのベースが前記増幅用トランジ
スタ８のコレクタに、そのコレクタが、同様被検出体の
接近によってそのインピーダンスが低下する検出コイル
２Ａとこの検出コイル２Ａに直列に接続されたコンデン
サ２Ｂとからなる共振回路２を介して共振回路１の一方
の端子ａに接続された帰還用トランジスタ１２と、前記
共振回路１の他方の端子ｂと負側電源端子Ｎとの間に接
続されたバイアス回路６と、前記共振回路１の他方の端
子ｂと正側電源端子Ｐとの間に接続された抵抗７と、前
記帰還用トランジスタ１２のコレクタと負荷電源端子Ｎ
との間に直列に接続された第１および第２の抵抗９Ａ,
９Ｂからなる分圧回路９と、前記帰還用トランジスタ１
２のコレクタに接続された発振振幅弁別回路１３と、こ
の発振振幅弁別回路１３に接続された出力回路１４とか
らなり、前記増幅用トランジスタ８のエミッタは前記分
圧回路９の第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９Ｂの接続点に
接続されている。そして前記バイアス回路６は２個直列
に接続されたダイオード３Ａ, ３Ｂとこれらダイオード
３Ａ, ３Ｂに並列に接続されたバイパス用コンデンサ５
とからなっている。
回路図である。図５において、被検出体の接近によって
そのインピーダンスが低下する検出コイル１Ａとこの検
出コイル１Ａに並列に接続されたコンデンサ１Ｂとから
なる共振回路１と、そのベースがこの共振回路の一方の
端子ａに、そのコレクタが抵抗１１を介し正側電源端子
Ｐに接続された増幅用トランジスタ８と、そのエミッタ
が正側電源端子Ｐに、そのベースが前記増幅用トランジ
スタ８のコレクタに、そのコレクタが、同様被検出体の
接近によってそのインピーダンスが低下する検出コイル
２Ａとこの検出コイル２Ａに直列に接続されたコンデン
サ２Ｂとからなる共振回路２を介して共振回路１の一方
の端子ａに接続された帰還用トランジスタ１２と、前記
共振回路１の他方の端子ｂと負側電源端子Ｎとの間に接
続されたバイアス回路６と、前記共振回路１の他方の端
子ｂと正側電源端子Ｐとの間に接続された抵抗７と、前
記帰還用トランジスタ１２のコレクタと負荷電源端子Ｎ
との間に直列に接続された第１および第２の抵抗９Ａ,
９Ｂからなる分圧回路９と、前記帰還用トランジスタ１
２のコレクタに接続された発振振幅弁別回路１３と、こ
の発振振幅弁別回路１３に接続された出力回路１４とか
らなり、前記増幅用トランジスタ８のエミッタは前記分
圧回路９の第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９Ｂの接続点に
接続されている。そして前記バイアス回路６は２個直列
に接続されたダイオード３Ａ, ３Ｂとこれらダイオード
３Ａ, ３Ｂに並列に接続されたバイパス用コンデンサ５
とからなっている。
【０００３】バイアス回路６に抵抗７を介しほぼ一定の
電流が流入され、ダイオード３Ａ,３Ｂの順電圧降下は
増幅用トランジスタ８のベースにバイアス電圧として印
加される。共振回路１の電圧は増幅用トランジスタ８に
より増幅され、この増幅用トランジスタ８の出力電圧は
帰還用トランジスタ１２によって電流に変換されて共振
回路２を介して共振回路１に正帰還され発振を起こす。
このとき増幅用トランジスタ８のベースにはバイアス回
路６により与えられるバイアス電圧を中心に発振交流電
圧が重畳された電圧が印加される。
電流が流入され、ダイオード３Ａ,３Ｂの順電圧降下は
増幅用トランジスタ８のベースにバイアス電圧として印
加される。共振回路１の電圧は増幅用トランジスタ８に
より増幅され、この増幅用トランジスタ８の出力電圧は
帰還用トランジスタ１２によって電流に変換されて共振
回路２を介して共振回路１に正帰還され発振を起こす。
このとき増幅用トランジスタ８のベースにはバイアス回
路６により与えられるバイアス電圧を中心に発振交流電
圧が重畳された電圧が印加される。
【０００４】検出コイル１Ａに被検出体が接近していな
いとき、検出コイル１Ａのインピーダンスは高く共振回
路１の電圧は高い。従って増幅用トランジスタ８のベー
スに印加される電圧は高いのでその出力電圧は高く、帰
還用トランジスタ１２の出力電圧も高い。この出力電圧
は発振振幅弁別回路１３で設定電圧より高いことが弁別
され、このときは出力回路１４から検出信号は出力され
ない。検出コイル１Ａに被検出体が接近すると、検出コ
イル１のインピーダンスは低下し共振回路１の電圧は低
下する。従って増幅用トランジスタ８のベースに印加さ
れる電圧は低いのでその出力電圧は低く、帰還用トラン
ジスタ１２の出力電圧も低い。この出力電圧は発振振幅
弁別回路１３で設定電圧より低いことが弁別され、出力
回路１４から被検出体の検出信号が出力される。
いとき、検出コイル１Ａのインピーダンスは高く共振回
路１の電圧は高い。従って増幅用トランジスタ８のベー
スに印加される電圧は高いのでその出力電圧は高く、帰
還用トランジスタ１２の出力電圧も高い。この出力電圧
は発振振幅弁別回路１３で設定電圧より高いことが弁別
され、このときは出力回路１４から検出信号は出力され
ない。検出コイル１Ａに被検出体が接近すると、検出コ
イル１のインピーダンスは低下し共振回路１の電圧は低
下する。従って増幅用トランジスタ８のベースに印加さ
れる電圧は低いのでその出力電圧は低く、帰還用トラン
ジスタ１２の出力電圧も低い。この出力電圧は発振振幅
弁別回路１３で設定電圧より低いことが弁別され、出力
回路１４から被検出体の検出信号が出力される。
【０００５】検出コイル２Ａとコンデンサ２Ｂとが直列
に接続された共振回路２は共振回路１の検出コイル１Ａ
の温度補償用で必要に応じて設けられる。共振回路１の
検出コイル１Ａと共振回路２の検出コイル２Ａとは同一
の材質、例えば銅からなる導線が同一のボビンに巻回さ
れ、温度によって同じインピーダンスの変化を生じるよ
うになっている。そして、例えば温度上昇により検出コ
イル１Ａの抵抗値が増加し、共振回路１の発振電圧が低
下したとき、検出コイル１Ｂの抵抗値も同様増加し共振
回路２の発振電圧も低下するので帰還用トランジスタ１
２からの正帰還量は逆に増加して共振回路１の発振電圧
の低下が補償される。
に接続された共振回路２は共振回路１の検出コイル１Ａ
の温度補償用で必要に応じて設けられる。共振回路１の
検出コイル１Ａと共振回路２の検出コイル２Ａとは同一
の材質、例えば銅からなる導線が同一のボビンに巻回さ
れ、温度によって同じインピーダンスの変化を生じるよ
うになっている。そして、例えば温度上昇により検出コ
イル１Ａの抵抗値が増加し、共振回路１の発振電圧が低
下したとき、検出コイル１Ｂの抵抗値も同様増加し共振
回路２の発振電圧も低下するので帰還用トランジスタ１
２からの正帰還量は逆に増加して共振回路１の発振電圧
の低下が補償される。
【０００６】また、分圧回路９の直列に接続された第１
および第２の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗値を変えることによ
り、その分圧点すなわち第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９
Ｂの接続点にそのエミッタが接続された増幅用トランジ
スタ８のベース電流の大きさを制御することができる。
これにより増幅用トランジスタ８のベース電流を制御し
て検出距離の調整を行うことができる。
および第２の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗値を変えることによ
り、その分圧点すなわち第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９
Ｂの接続点にそのエミッタが接続された増幅用トランジ
スタ８のベース電流の大きさを制御することができる。
これにより増幅用トランジスタ８のベース電流を制御し
て検出距離の調整を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の近接スイッチに
おいては、バイアス回路６は直列に接続されたダイオー
ド３Ａ, ３Ｂとこれらダイオード３Ａ, ３Ｂに並列に接
続されたバイパス用コンデンサ５とからなっているが、
この場合帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧Ｖc
は、増幅用トランジスタ８のコレクタ電流をＩc とする
と、負側電源端子Ｎの電圧を基準として次の(1) 式に示
される。
おいては、バイアス回路６は直列に接続されたダイオー
ド３Ａ, ３Ｂとこれらダイオード３Ａ, ３Ｂに並列に接
続されたバイパス用コンデンサ５とからなっているが、
この場合帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧Ｖc
は、増幅用トランジスタ８のコレクタ電流をＩc とする
と、負側電源端子Ｎの電圧を基準として次の(1) 式に示
される。
【０００８】
【数１】
【０００９】ここで、Ｖd はバイアス回路６の各ダイオ
ード３Ａ,３Ｂの順電圧降下であり、Ｖbeは増幅用トラ
ンジスタ８のベース・エミッタ電圧で (２Ｖd −Ｖbe)
は増幅用トランジスタ８のエミッタ電圧となる。また、
Ｒ９Ａ, Ｒ９Ｂはそれぞれ分圧回路９の第１および第２
の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗値を示し、 (２Ｖd −Ｖbe)／
Ｒ９Ｂは第２の抵抗９Ｂに流れる電流値となる。 (２Ｖ
d −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc は第１の抵抗９Ａを流れる電
流値で、｛ (２Ｖd −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc ｝・Ｒ９Ａ
は第１の抵抗９Ａの電圧降下を示す。従って (２Ｖd −
Ｖbe) ＋｛ (２Ｖd −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc ｝・Ｒ９Ａ
は帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧となる。
ード３Ａ,３Ｂの順電圧降下であり、Ｖbeは増幅用トラ
ンジスタ８のベース・エミッタ電圧で (２Ｖd −Ｖbe)
は増幅用トランジスタ８のエミッタ電圧となる。また、
Ｒ９Ａ, Ｒ９Ｂはそれぞれ分圧回路９の第１および第２
の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗値を示し、 (２Ｖd −Ｖbe)／
Ｒ９Ｂは第２の抵抗９Ｂに流れる電流値となる。 (２Ｖ
d −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc は第１の抵抗９Ａを流れる電
流値で、｛ (２Ｖd −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc ｝・Ｒ９Ａ
は第１の抵抗９Ａの電圧降下を示す。従って (２Ｖd −
Ｖbe) ＋｛ (２Ｖd −Ｖbe) ／Ｒ９Ｂ−Ｉc ｝・Ｒ９Ａ
は帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧となる。
【００１０】バイアス回路６の各ダイオード３Ａ、３Ｂ
の順電圧降下Ｖdと増幅用トランジスタ８のベース・エ
ミッタ電圧Ｖbeは0.６Ｖ程度でほぼ等しいので増幅用ト
ランジスタ８のエミッタ電圧 (２Ｖd −Ｖbe) はほぼＶ
d となり(1) 式は次に示す(2) 式のように簡単化され
る。
の順電圧降下Ｖdと増幅用トランジスタ８のベース・エ
ミッタ電圧Ｖbeは0.６Ｖ程度でほぼ等しいので増幅用ト
ランジスタ８のエミッタ電圧 (２Ｖd −Ｖbe) はほぼＶ
d となり(1) 式は次に示す(2) 式のように簡単化され
る。
【００１１】
【数２】
【００１２】(2) 式から明らかなように、帰還用トラン
ジスタ１２のコレクタ電圧にはバイアス回路６のダイオ
ードの順電圧降下Ｖd を含み、この順電圧降下Ｖd は温
度により変化するので、このコレクタ電圧は温度により
変動してしまう。コレクタ電圧が変動すると帰還用トラ
ンジスタ１２の出力電圧が変化し、近接スイッチとして
の検出精度が低下するので、この変動を抑えるためには
電源電圧をこの前記ダイオードの順電圧降下Ｖd の温度
変化の影響を無視できる程度に高く設定する必要があ
り、このため装置が大形化する問題があった。
ジスタ１２のコレクタ電圧にはバイアス回路６のダイオ
ードの順電圧降下Ｖd を含み、この順電圧降下Ｖd は温
度により変化するので、このコレクタ電圧は温度により
変動してしまう。コレクタ電圧が変動すると帰還用トラ
ンジスタ１２の出力電圧が変化し、近接スイッチとして
の検出精度が低下するので、この変動を抑えるためには
電源電圧をこの前記ダイオードの順電圧降下Ｖd の温度
変化の影響を無視できる程度に高く設定する必要があ
り、このため装置が大形化する問題があった。
【００１３】また、分圧回路の第１および第２の抵抗９
Ａ, ９Ｂの抵抗値を変えることにより、増幅用トランジ
スタ８のベース電流を制御して検出距離の調整を行うよ
うにしているが、これら抵抗の抵抗値を変えると回路条
件が変わり発振交流電圧の動作点が移動して場合によっ
ては発振動作が不安定になる問題があった。
Ａ, ９Ｂの抵抗値を変えることにより、増幅用トランジ
スタ８のベース電流を制御して検出距離の調整を行うよ
うにしているが、これら抵抗の抵抗値を変えると回路条
件が変わり発振交流電圧の動作点が移動して場合によっ
ては発振動作が不安定になる問題があった。
【００１４】本発明の目的は前述の問題点を解決し、温
度により帰還用トランジスタのコレクタ電圧の変動を可
及的に小さくし、更に検出距離調整のために分圧回路の
抵抗値を変えた場合の発振交流電圧の動作点の移動を可
及的に小さくした近接スイッチを提供することにある。
度により帰還用トランジスタのコレクタ電圧の変動を可
及的に小さくし、更に検出距離調整のために分圧回路の
抵抗値を変えた場合の発振交流電圧の動作点の移動を可
及的に小さくした近接スイッチを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明の近接スイッチは、被検出体の接近によって
そのインピーダンスが低下する検出コイルとこの検出コ
イルに並列に接続されたコンデンサとからなる共振回路
と、そのベースがこの共振回路の一方の端子にそのコレ
クタが抵抗を介し正側電源端子に接続され，前記共振回
路の電圧を増幅する増幅用トランジスタと、そのエミッ
タが前記正側電源端子にそのベースが前記増幅用トラン
ジスタのコレクタにそのコレクタが前記共振回路の一方
の端子に接続され，前記増幅用トランジスタの出力電圧
を電流に変換し前記共振回路に正帰還する帰還用トラン
ジスタと、前記共振回路の他方の端子と負側電源端子と
の間に接続され，直列に接続されたダイオードおよび抵
抗とこのダイオードおよび抵抗と並列に接続されたバイ
パス用コンデンサとからなり, 前記増幅用トランジスタ
のベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、こ
のバイアス回路に定電流を流入する定電流回路と、前記
帰還用トランジスタのコレクタと前記負側電源端子間に
直列に接続された第１の抵抗および第２の抵抗からな
り，これら第１の抵抗と第２の抵抗の接続点に前記増幅
用トランジスタのエミッタが接続された分圧回路と、前
記帰還用トランジスタのコレクタに接続された発振振幅
弁別回路と、この発振振幅弁別回路に接続された出力回
路とからなるようにする。あるいは、被検出体の接近に
よってそのインピーダンスが低下する検出コイルとこの
検出コイルに並列に接続されたコンデンサとからなる共
振回路と、そのベースがこの共振回路の一方の端子にそ
のコレクタが抵抗を介し正側電源端子に接続され，前記
共振回路の電圧を増幅する増幅用トランジスタと、その
エミッタが前記正側電源端子にそのベースが前記増幅用
トランジスタのコレクタにそのコレクタが前記共振回路
の一方の端子に接続され，前記増幅用トランジスタの出
力電圧を電流に変換し前記共振回路に正帰還する帰還用
トランジスタと、前記共振回路の他方の端子と負側電源
端子との間に接続され，互いに並列に接続された抵抗お
よびバイパス用コンデンサとからなり, 前記増幅用トラ
ンジスタのベースにバイアス電圧を印加するバイアス回
路と、このバイアス回路に定電流を流入する定電流回路
と、前記増幅用トランジスタのエミッタと前記負側電源
端子との間に接続された定電流回路と、前記帰還用トラ
ンジスタのコレクタと前記曲げ側電源端子間に直列に接
続された第１の抵抗および第２の抵抗からなる分圧回路
と、そのエミッタが前記増幅用トランジスタのエミッタ
にそのコレクタが前記正側電源端子にそのベースが前記
分圧回路の第１の抵抗と第２の抵抗の接続点に接続さ
れ, そのベース・エミッタ電圧が前記増幅用トランジス
タのベース・エミッタ電圧を打ち消すように働く補償用
トランジスタと、前記帰還用トランジスタのコレクタに
接続された発振振幅弁別回路と、この発振振幅弁別回路
に接続された出力回路とからなるようにする。更にこれ
ら近接スイッチにおいて、分圧回路と負側電源端子との
間に、互いに並列に接続された抵抗とバイパス用コンデ
ンサとからなり、この抵抗の抵抗値を変えることにより
検出距離を調整する調整回路を設けるようにする。
めに本発明の近接スイッチは、被検出体の接近によって
そのインピーダンスが低下する検出コイルとこの検出コ
イルに並列に接続されたコンデンサとからなる共振回路
と、そのベースがこの共振回路の一方の端子にそのコレ
クタが抵抗を介し正側電源端子に接続され，前記共振回
路の電圧を増幅する増幅用トランジスタと、そのエミッ
タが前記正側電源端子にそのベースが前記増幅用トラン
ジスタのコレクタにそのコレクタが前記共振回路の一方
の端子に接続され，前記増幅用トランジスタの出力電圧
を電流に変換し前記共振回路に正帰還する帰還用トラン
ジスタと、前記共振回路の他方の端子と負側電源端子と
の間に接続され，直列に接続されたダイオードおよび抵
抗とこのダイオードおよび抵抗と並列に接続されたバイ
パス用コンデンサとからなり, 前記増幅用トランジスタ
のベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、こ
のバイアス回路に定電流を流入する定電流回路と、前記
帰還用トランジスタのコレクタと前記負側電源端子間に
直列に接続された第１の抵抗および第２の抵抗からな
り，これら第１の抵抗と第２の抵抗の接続点に前記増幅
用トランジスタのエミッタが接続された分圧回路と、前
記帰還用トランジスタのコレクタに接続された発振振幅
弁別回路と、この発振振幅弁別回路に接続された出力回
路とからなるようにする。あるいは、被検出体の接近に
よってそのインピーダンスが低下する検出コイルとこの
検出コイルに並列に接続されたコンデンサとからなる共
振回路と、そのベースがこの共振回路の一方の端子にそ
のコレクタが抵抗を介し正側電源端子に接続され，前記
共振回路の電圧を増幅する増幅用トランジスタと、その
エミッタが前記正側電源端子にそのベースが前記増幅用
トランジスタのコレクタにそのコレクタが前記共振回路
の一方の端子に接続され，前記増幅用トランジスタの出
力電圧を電流に変換し前記共振回路に正帰還する帰還用
トランジスタと、前記共振回路の他方の端子と負側電源
端子との間に接続され，互いに並列に接続された抵抗お
よびバイパス用コンデンサとからなり, 前記増幅用トラ
ンジスタのベースにバイアス電圧を印加するバイアス回
路と、このバイアス回路に定電流を流入する定電流回路
と、前記増幅用トランジスタのエミッタと前記負側電源
端子との間に接続された定電流回路と、前記帰還用トラ
ンジスタのコレクタと前記曲げ側電源端子間に直列に接
続された第１の抵抗および第２の抵抗からなる分圧回路
と、そのエミッタが前記増幅用トランジスタのエミッタ
にそのコレクタが前記正側電源端子にそのベースが前記
分圧回路の第１の抵抗と第２の抵抗の接続点に接続さ
れ, そのベース・エミッタ電圧が前記増幅用トランジス
タのベース・エミッタ電圧を打ち消すように働く補償用
トランジスタと、前記帰還用トランジスタのコレクタに
接続された発振振幅弁別回路と、この発振振幅弁別回路
に接続された出力回路とからなるようにする。更にこれ
ら近接スイッチにおいて、分圧回路と負側電源端子との
間に、互いに並列に接続された抵抗とバイパス用コンデ
ンサとからなり、この抵抗の抵抗値を変えることにより
検出距離を調整する調整回路を設けるようにする。
【００１６】
【作用】本発明の近接スイッチの第１の形態では、バイ
アス回路は直列に接続されたダイオードおよび抵抗と、
このダイオードおよび抵抗に並列に接続されたバイパス
用コンデンサとからなり、このバイアス回路の電圧は増
幅用トランジスタのベース・エミッタ間に印加され、前
記ダイオードの順電圧降下は増幅用トランジスタのベー
ス・エミッタ電圧を打ち消すように働き、前記抵抗の電
圧降下は増幅用トランジスタのエミッタ電圧を与える。
この抵抗には定電流回路から一定の電流が流入されてお
り、その電圧降下は一定であり、増幅用トランジスタの
エミッタ電圧は一定になる。帰還用トランジスタのコレ
クタ電圧はこの一定電圧の増幅用トランジスタのエミッ
タ電圧と分圧回路の第１の抵抗 (図１で９Ａで示す) の
電圧降下の和であり、例えば温度で変化するダイオード
の順電圧降下のような温度で変化する電圧が含まれない
ので、帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度による
変動はなくなる。
アス回路は直列に接続されたダイオードおよび抵抗と、
このダイオードおよび抵抗に並列に接続されたバイパス
用コンデンサとからなり、このバイアス回路の電圧は増
幅用トランジスタのベース・エミッタ間に印加され、前
記ダイオードの順電圧降下は増幅用トランジスタのベー
ス・エミッタ電圧を打ち消すように働き、前記抵抗の電
圧降下は増幅用トランジスタのエミッタ電圧を与える。
この抵抗には定電流回路から一定の電流が流入されてお
り、その電圧降下は一定であり、増幅用トランジスタの
エミッタ電圧は一定になる。帰還用トランジスタのコレ
クタ電圧はこの一定電圧の増幅用トランジスタのエミッ
タ電圧と分圧回路の第１の抵抗 (図１で９Ａで示す) の
電圧降下の和であり、例えば温度で変化するダイオード
の順電圧降下のような温度で変化する電圧が含まれない
ので、帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度による
変動はなくなる。
【００１７】また、第２の形態では、バイアス回路は抵
抗と、この抵抗に並列に接続されたバイパス用コンデン
サとからなり、増幅用トランジスタのエミッタは定電流
回路を介し、負側電源端子に接続され、かつそのエミッ
タが増幅用トランジスタのエミッタに、そのコレクタが
正側電源端子にそのベースは分圧回路の第１の抵抗と第
２の抵抗の接続点に接続された補償用トランジスタを設
けたので、補償用トランジスタのベース・エミッタ電圧
が増幅用トランジスタのベース・エミッタ電圧を打ち消
すように働き前記バイアス回路の抵抗の電圧降下は補償
用トランジスタのベース電圧を与える。この抵抗には定
電流回路から一定の電流が流入されており、その電圧降
下は一定であり、補償用トランジスタのベース電圧は一
定となる帰還用トランジスタのコレクタ電圧はこの一定
の補償用トランジスタのベース電圧と分圧回路の第１の
抵抗 (図２で９Ａで示す) の電圧降下電の和であた、第
１の実施例と同様温度で変化する電圧が含まれないの
で、帰還用トランジスタのコレクタ電圧が温度による変
動はなくなる。
抗と、この抵抗に並列に接続されたバイパス用コンデン
サとからなり、増幅用トランジスタのエミッタは定電流
回路を介し、負側電源端子に接続され、かつそのエミッ
タが増幅用トランジスタのエミッタに、そのコレクタが
正側電源端子にそのベースは分圧回路の第１の抵抗と第
２の抵抗の接続点に接続された補償用トランジスタを設
けたので、補償用トランジスタのベース・エミッタ電圧
が増幅用トランジスタのベース・エミッタ電圧を打ち消
すように働き前記バイアス回路の抵抗の電圧降下は補償
用トランジスタのベース電圧を与える。この抵抗には定
電流回路から一定の電流が流入されており、その電圧降
下は一定であり、補償用トランジスタのベース電圧は一
定となる帰還用トランジスタのコレクタ電圧はこの一定
の補償用トランジスタのベース電圧と分圧回路の第１の
抵抗 (図２で９Ａで示す) の電圧降下電の和であた、第
１の実施例と同様温度で変化する電圧が含まれないの
で、帰還用トランジスタのコレクタ電圧が温度による変
動はなくなる。
【００１８】また、第１および第２の形態の近接スイッ
チにおいて分圧回路と負側電源端子との間に、互いに並
列に接続された抵抗とバイアス用コンデンサとなる調整
回路をそれぞれ設けた。検出距離を調整する場合、分圧
回路の抵抗値を変える代わりにこの調整回路の抵抗の抵
抗値を変える。この場合発振交流電流はこのバイパス用
コンデンサを通りバイパスされるので発振交流電圧の動
作点が移動することなく検出距離の設定が可能となる。
チにおいて分圧回路と負側電源端子との間に、互いに並
列に接続された抵抗とバイアス用コンデンサとなる調整
回路をそれぞれ設けた。検出距離を調整する場合、分圧
回路の抵抗値を変える代わりにこの調整回路の抵抗の抵
抗値を変える。この場合発振交流電流はこのバイパス用
コンデンサを通りバイパスされるので発振交流電圧の動
作点が移動することなく検出距離の設定が可能となる。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の近接スイッチの第１の実施例
を示す回路図である。図１に示す本発明の近接スイッチ
が図５に示す従来の近接スイッチと異なるところはバイ
アス回路６が直列に接続されたダイオード３および抵抗
４とこれらダイオード３および抵抗４に並列に接続され
たバイパス用コンデンサ５とからなり、このバイアス回
路６に定電流回路１６から一定の電流が流入される点に
ある。
を示す回路図である。図１に示す本発明の近接スイッチ
が図５に示す従来の近接スイッチと異なるところはバイ
アス回路６が直列に接続されたダイオード３および抵抗
４とこれらダイオード３および抵抗４に並列に接続され
たバイパス用コンデンサ５とからなり、このバイアス回
路６に定電流回路１６から一定の電流が流入される点に
ある。
【００２０】このバイアス回路６の電圧は増幅用トラン
ジスタ８のベース・エミッタ間に印加され、ダイオード
３の順電圧降下Ｖd は増幅用トランジスタ８のベース・
エミッタ電圧Ｖbeを打ち消すように働くので抵抗４の電
圧降下が増幅用トランジスタ８のエミッタ電圧を与え
る。この抵抗４には定電流回路１６から一定の電流Ｉs
が流入されておりその電圧降下Ｉs ・Ｒ４ (但しＲ４は
抵抗４の抵抗値) は一定であり、増幅用トランジスタ８
のエミッタ電圧は一定となる。従って、帰還用トランジ
スタ１２のコレクタ電圧Ｖc は増幅用トランジスタ８の
コレクタ電流をＩc とすると負側電源端子Ｎの電圧を基
準として次の(3) 式に示される。
ジスタ８のベース・エミッタ間に印加され、ダイオード
３の順電圧降下Ｖd は増幅用トランジスタ８のベース・
エミッタ電圧Ｖbeを打ち消すように働くので抵抗４の電
圧降下が増幅用トランジスタ８のエミッタ電圧を与え
る。この抵抗４には定電流回路１６から一定の電流Ｉs
が流入されておりその電圧降下Ｉs ・Ｒ４ (但しＲ４は
抵抗４の抵抗値) は一定であり、増幅用トランジスタ８
のエミッタ電圧は一定となる。従って、帰還用トランジ
スタ１２のコレクタ電圧Ｖc は増幅用トランジスタ８の
コレクタ電流をＩc とすると負側電源端子Ｎの電圧を基
準として次の(3) 式に示される。
【００２１】
【数３】
【００２２】ここでＩs ・Ｒ４は増幅用トランジスタ８
のエミッタ電圧となる。また、Ｒ９Ａ, Ｒ９Ｂはそれぞ
れ分圧回路９の第１および第２の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗
値を示し、Ｉs ・Ｒ４／９Ｂは第２の抵抗９Ｂを流れる
電流値となる。Ｉs ・Ｒ４／９Ｂ−Ｉc は第１の抵抗９
Ａを流れる電源値で、 (Ｉs ・Ｒ４／９Ｂ−Ｉc)・Ｒ９
Ａは第１の抵抗９Ａの電圧降下を示す。従ってＩs ・Ｒ
４＋ (Ｉs・Ｒ４／Ｒ９Ｂ−Ｉc)・Ｒ９Ａは帰還用トラ
ンジスタ１２のコレクタ電圧となる。
のエミッタ電圧となる。また、Ｒ９Ａ, Ｒ９Ｂはそれぞ
れ分圧回路９の第１および第２の抵抗９Ａ, ９Ｂの抵抗
値を示し、Ｉs ・Ｒ４／９Ｂは第２の抵抗９Ｂを流れる
電流値となる。Ｉs ・Ｒ４／９Ｂ−Ｉc は第１の抵抗９
Ａを流れる電源値で、 (Ｉs ・Ｒ４／９Ｂ−Ｉc)・Ｒ９
Ａは第１の抵抗９Ａの電圧降下を示す。従ってＩs ・Ｒ
４＋ (Ｉs・Ｒ４／Ｒ９Ｂ−Ｉc)・Ｒ９Ａは帰還用トラ
ンジスタ１２のコレクタ電圧となる。
【００２３】(3) 式から明らかなように、帰還用トラン
ジスタ１２のコレクタ電圧には、例えばダイオードの順
電圧降下のような温度で変化する電圧Ｖd が含まれない
ので、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧の温度に
よる変動はなくなる。
ジスタ１２のコレクタ電圧には、例えばダイオードの順
電圧降下のような温度で変化する電圧Ｖd が含まれない
ので、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧の温度に
よる変動はなくなる。
【００２４】図２は本発明の第２の実施例を示す回路図
である。図２に示す本発明の近接スイッチが図５に示す
従来の近接スイッチと異なるところは、バイアス回路６
は並列に接続された抵抗４とバイパスコンデンサ５とか
らなり、このバイアス回路６に定電流回路１６から一定
の電流が入力され、増幅用トランジスタ８のエミッタは
定電流回路２１を介し負側電源端子Ｎに接続され、かつ
そのエミッタが増幅用トランジスタ８のエミッタにその
コレクタが正側電源端子Ｐに、そのベースが分圧回路９
の第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９Ｂの接続点に接続され
た補償用トランジスタ２０が設けられた点にある。
である。図２に示す本発明の近接スイッチが図５に示す
従来の近接スイッチと異なるところは、バイアス回路６
は並列に接続された抵抗４とバイパスコンデンサ５とか
らなり、このバイアス回路６に定電流回路１６から一定
の電流が入力され、増幅用トランジスタ８のエミッタは
定電流回路２１を介し負側電源端子Ｎに接続され、かつ
そのエミッタが増幅用トランジスタ８のエミッタにその
コレクタが正側電源端子Ｐに、そのベースが分圧回路９
の第１の抵抗９Ａと第２の抵抗９Ｂの接続点に接続され
た補償用トランジスタ２０が設けられた点にある。
【００２５】補償用トランジスタ２０のベース・エミッ
タ電圧は増幅用トランジスタ８のベース・エミッタ電圧
を打ち消すように働き、バイアス回路６の抵抗４の電圧
降下Ｉs ・Ｒ４が補償用トランジスタ２０のベース電圧
を与える。従って、帰還用トランジスタ１２のコレクタ
電圧Ｖc は、増幅用トランジスタ８のコレクタ電流をＩ
c とすると負側電源端子Ｎの電圧を基準として(3) 式と
同じ式となり、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧
の温度による変動はなくなる。
タ電圧は増幅用トランジスタ８のベース・エミッタ電圧
を打ち消すように働き、バイアス回路６の抵抗４の電圧
降下Ｉs ・Ｒ４が補償用トランジスタ２０のベース電圧
を与える。従って、帰還用トランジスタ１２のコレクタ
電圧Ｖc は、増幅用トランジスタ８のコレクタ電流をＩ
c とすると負側電源端子Ｎの電圧を基準として(3) 式と
同じ式となり、帰還用トランジスタ１２のコレクタ電圧
の温度による変動はなくなる。
【００２６】図３および図４はそれぞれ第３および第４
の実施例を示す回路図であり、図３に示す実施例の近接
スイッチが図１に示す実施例の近接スイッチ、図４に示
す実施例の近接スイッチが図２に示す実施例の近接スイ
ッチに対して異なる点はそれぞれ分圧回路９と負側電源
端子Ｎとの間に互いに並列に接続された抵抗１８Ｂとバ
イパス用コンデンサ１８Ａからなる調整回路１８が設け
られた点にある。
の実施例を示す回路図であり、図３に示す実施例の近接
スイッチが図１に示す実施例の近接スイッチ、図４に示
す実施例の近接スイッチが図２に示す実施例の近接スイ
ッチに対して異なる点はそれぞれ分圧回路９と負側電源
端子Ｎとの間に互いに並列に接続された抵抗１８Ｂとバ
イパス用コンデンサ１８Ａからなる調整回路１８が設け
られた点にある。
【００２７】検出距離を調整する場合、分圧回路９の抵
抗値を変える代わりにこの調整回路１８の抵抗１８Ｂの
抵抗値を変える。この場合発振交流電流はこのバイパス
用コンデンサ１８Ａを通りバイパスされるので発振交流
電圧の動作点が移動することなく検出距離の調整が可能
となる。
抗値を変える代わりにこの調整回路１８の抵抗１８Ｂの
抵抗値を変える。この場合発振交流電流はこのバイパス
用コンデンサ１８Ａを通りバイパスされるので発振交流
電圧の動作点が移動することなく検出距離の調整が可能
となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の近接スイッチにおいては、帰還
用トランジスタのコレクタ電圧に例えばダイオードの順
電圧降下など温度で変化する電圧が含まれないようにし
て帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度による変動
をなくしたので、被検出体の検出精度が向上し、かつ従
来は、帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度変動を
防ぐために電源電圧を高くしていたものが、必要最小限
の電源電圧まで下げることが可能となり、小型, 低コス
トとなる。また第３および第４の実施例では、更に分圧
回路と負側電源端子との間に互いに並列に接続された抵
抗とバイパス用コンデンサとからなる調整回路を設け、
この抵抗の抵抗値を変えることにより検出距離を調整す
るようにしたので、発振交流電流はこのバイパス用コン
デンサを通りバイパスされて発振交流電圧の動作点が移
動することはなくなり、検出距離の調整時における発振
動作が安定し、検出精度および信頼性がより向上する。
用トランジスタのコレクタ電圧に例えばダイオードの順
電圧降下など温度で変化する電圧が含まれないようにし
て帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度による変動
をなくしたので、被検出体の検出精度が向上し、かつ従
来は、帰還用トランジスタのコレクタ電圧の温度変動を
防ぐために電源電圧を高くしていたものが、必要最小限
の電源電圧まで下げることが可能となり、小型, 低コス
トとなる。また第３および第４の実施例では、更に分圧
回路と負側電源端子との間に互いに並列に接続された抵
抗とバイパス用コンデンサとからなる調整回路を設け、
この抵抗の抵抗値を変えることにより検出距離を調整す
るようにしたので、発振交流電流はこのバイパス用コン
デンサを通りバイパスされて発振交流電圧の動作点が移
動することはなくなり、検出距離の調整時における発振
動作が安定し、検出精度および信頼性がより向上する。
【図１】本発明の近接スイッチの第１の実施例を示す回
路図
路図
【図２】本発明の近接スイッチの第２の実施例を示す回
路図
路図
【図３】本発明の近接スイッチの第３の実施例を示す回
路図
路図
【図４】本発明の近接スイッチの第４の実施例を示す回
路図
路図
【図５】従来の近接スイッチの１例を示す回路図
１ 共振回路 １Ａ 検出コイル １Ｂ コンデンサ ３ ダイオード ４ 抵抗 ５ バイパス用コンデンサ ６ バイアス回路 ８ 増幅用トランジスタ ９ 分圧回路 ９Ａ 第１の抵抗 ９Ｂ 第２の抵抗 １１ 抵抗 １２ 帰還用トランジスタ １３ 発振振幅弁別回路 １４ 出力回路 １６ 定電流回路 １８ 調整回路 １８Ａ バイパス用コンデンサ １８Ｂ 抵抗 ２０ 補償用トランジスタ ２１ 定電流回路 Ｐ 正側電源端子 Ｎ 負側電源端子
Claims (3)
- 【請求項１】被検出体の接近によってそのインピーダン
スが低下する検出コイルとこの検出コイルに並列に接続
されたコンデンサとからなる共振回路と、そのベースが
この共振回路の一方の端子にそのコレクタが抵抗を介し
正側電源端子に接続され，前記共振回路の電圧を増幅す
る増幅用トランジスタと、そのエミッタが前記正側電源
端子にそのベースが前記増幅用トランジスタのコレクタ
にそのコレクタが前記共振回路の一方の端子に接続さ
れ，前記増幅用トランジスタの出力電圧を電流に変換し
前記共振回路に正帰還する帰還用トランジスタと、前記
共振回路の他方の端子と負側電源端子との間に接続さ
れ，直列に接続されたダイオードおよび抵抗とこのダイ
オードおよび抵抗と並列に接続されたバイパス用コンデ
ンサとからなり, 前記増幅用トランジスタのベースにバ
イアス電圧を印加するバイアス回路と、このバイアス回
路に定電流を流入する定電流回路と、前記帰還用トラン
ジスタのコレクタと前記負側電源端子間に直列に接続さ
れた第１の抵抗および第２の抵抗からなり，これら第１
の抵抗と第２の抵抗の接続点に前記増幅用トランジスタ
のエミッタが接続された分圧回路と、前記帰還用トラン
ジスタのコレクタに接続された発振振幅弁別回路と、こ
の発振振幅弁別回路に接続された出力回路とからなるこ
とを特徴とする近接スイッチ。 - 【請求項２】被検出体の接近によってそのインピーダン
スが低下する検出コイルとこの検出コイルに並列に接続
されたコンデンサとからなる共振回路と、そのベースが
この共振回路の一方の端子にそのコレクタが抵抗を介し
正側電源端子に接続され，前記共振回路の電圧を増幅す
る増幅用トランジスタと、そのエミッタが前記正側電源
端子にそのベースが前記増幅用トランジスタのコレクタ
にそのコレクタが前記共振回路の一方の端子に接続さ
れ，前記増幅用トランジスタの出力電圧を電流に変換し
前記共振回路に正帰還する帰還用トランジスタと、前記
共振回路の他方の端子と負側電源端子との間に接続さ
れ，互いに並列に接続された抵抗およびバイパス用コン
デンサとからなり, 前記増幅用トランジスタのベースに
バイアス電圧を印加するバイアス回路と、このバイアス
回路に定電流を流入する定電流回路と、前記増幅用トラ
ンジスタのエミッタと前記負側電源端子との間に接続さ
れた定電流回路と、前記帰還用トランジスタのコレクタ
と前記負側電源端子間に直列に接続された第１の抵抗お
よび第２の抵抗からなる分圧回路と、そのエミッタが前
記増幅用トランジスタのエミッタにそのコレクタが前記
正側電源端子にそのベースが前記分圧回路の第１の抵抗
と第２の抵抗の接続点に接続され, そのベース・エミッ
タ電圧が前記増幅用トランジスタのベース・エミッタ電
圧を打ち消すように働く補償用トランジスタと、前記帰
還用トランジスタのコレクタに接続された発振振幅弁別
回路と、この発振振幅弁別回路に接続された出力回路と
からなることを特徴とする近接スイッチ。 - 【請求項３】請求項１あるいは２記載の近接スイッチに
おいて、分圧回路と負側電源端子との間に、互いに並列
に接続された抵抗とバイパス用コンデンサとからなり、
この抵抗の抵抗値を変えることにより検出距離を調整す
る調整回路を設けたことを特徴とする近接スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27264091A JPH05114850A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 近接スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27264091A JPH05114850A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 近接スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114850A true JPH05114850A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17516743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27264091A Pending JPH05114850A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 近接スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114850A (ja) |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP27264091A patent/JPH05114850A/ja active Pending
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