JPH05291899A - ヒステリシスコンパレータ回路 - Google Patents

ヒステリシスコンパレータ回路

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JPH05291899A
JPH05291899A JP5017163A JP1716393A JPH05291899A JP H05291899 A JPH05291899 A JP H05291899A JP 5017163 A JP5017163 A JP 5017163A JP 1716393 A JP1716393 A JP 1716393A JP H05291899 A JPH05291899 A JP H05291899A
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JP
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comparator
impedance element
voltage
hysteresis
circuit
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JP5017163A
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English (en)
Inventor
Chihiro Kouzuki
千尋 甲月
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Sysmex Corp
Original Assignee
Sysmex Corp
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Publication date
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    • 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

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒステリシスによるパルス幅の延長分をなく
すことができるとともにチャタリングが起こりにくくす
ることができ、しかも特別な回路を別途必要とせず基板
スペース,コストの面で有利なヒステリシスコンパレー
タ回路を提供する。 【構成】 コンパレータCPの非反転入力端子T12に入
力用インピーダンス要素Z1 を接続し、コンパレータC
Pの出力端子T13と非反転入力端子T12との間に帰還用
インピーダンス要素Z2 を接続している。帰還用インピ
ーダンス要素Z2および入力用インピーダンス要素Z1
は、コンパレータCPの出力端子T13側から見たときに
微分回路DFを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば粒子計数装置
から得られるパルス状のアナログ信号のパルス幅等をノ
イズ等の影響を受けることなく検出するヒステリシスコ
ンパレータ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アナログのパルス信号のパルス幅等を検
出するには、一般的には入出力特性にヒステリシス特性
を有するヒステリシスコンパレータ回路が用いられる。
従来のこの種のヒステリシスコンパレータ回路は、図1
1に示すように、入力端子TM1 からコンパレータCP
の反転入力端子T11へ被検信号VS を電圧V-として供
給している。
【0003】また、入力端子TM2 から入力用抵抗RI1
を介して非反転入力端子T12へ被検信号VS と比較すべ
き基準信号VR を電圧V+ として供給している。さら
に、コンパレータCPの出力端子T13を帰還用抵抗RF1
を介して非反転入力端子T12に接続している。そして、
コンパレータCPの出力端子T13に現れる出力電圧VO
を出力端子TM3 から取り出すようになっている。
【0004】このように、コンパレータCPの非反転入
力端子T12に入力用抵抗RI1を接続するとともにコンパ
レータCPの出力端子T13および非反転入力端子T12
に帰還用抵抗RF1を接続することにより、コンパレータ
CPに正帰還をかけて入出力特性にヒステリシス特性を
もたせ、ノイズ等によるチャタリングを防止している。
【0005】図12は図11のヒステリシスコンパレー
タ回路の動作を示す波形図である。同図(a)には、被
検信号VS と、コンパレータCPの反転入力端子T11
加わる電圧V- (=VS )と、コンパレータCPの非反
転入力端子T12に加わる電圧V+ とを示している。同図
(b)には、コンパレータCPの出力端子T13に現れる
出力電圧VO を示している。
【0006】図11のヒステリシスコンパレータ回路
は、チャタリング防止のため、入力用抵抗RI1および帰
還用抵抗RF1により正帰還をかけてヒステリシス特性を
もたせているので、被検信号VS の立ち上がり時と立ち
下がり時とで、電圧V+ に電圧ΔVの差が生じる。つま
り、電圧ΔVのヒステリシス幅が現れる。この結果、コ
ンパレータCPの出力端子T13に現れる出力電圧VO
パルス幅TB は、コンパレータCPがヒステリシス特性
をもたない場合の出力電圧のパルス幅TA に比べて、Δ
Tだけ長くなる。すなわち、正しいパルス幅が得られな
い。また、このことは、パルス信号の終了判定がΔTだ
け遅れることをも意味する。
【0007】上記の延長分ΔTを小さくするためには、
ヒステリシス幅ΔVを小さくすればよいが、ノイズの影
響を受けてチャタリングが起こりやすくなる。両者を満
たすためには、被検信号VS の立ち上がりから立ち下が
りの途中で電圧V+ のヒステリシス分(電圧ΔV)を解
除して基準信号VR のレベルに戻すようにすればよい。
このように電圧V+ のヒステリシス分を解除する先行技
術として、特開昭63−298029号公報には、アナ
ログスイッチを用いてコンパレータの基準電圧を変える
ものが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、コンパレータの基準電圧を変える構成では、従来か
らあるヒステリシスコンパレータ回路に基準電圧を変え
るための特別な回路を別途付加しなければならず、基板
スペース,コストの面で不利であった。したがって、こ
の発明の目的は、ヒステリシスによるパルス幅の延長分
をなくすことができるとともにチャタリングが起こりに
くくすることができ、しかも特別な回路を別途必要とせ
ず基板スペース,コストの面で有利なヒステリシスコン
パレータ回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のヒステリ
シスコンパレータ回路は、コンパレータの非反転入力端
子に入力用インピーダンス要素を接続し、コンパレータ
の出力端子と非反転入力端子との間に帰還用インピーダ
ンス要素を接続している。帰還用インピーダンス要素お
よび入力用インピーダンス要素は、コンパレータの出力
端子側から見たときに微分回路を構成するように設定さ
れている。
【0010】請求項2記載の帰還用インピーダンス要素
および入力用インピーダンス要素の少なくとも一方を、
一方向にのみ電流を流す第1の単方向通電素子および第
1のインピーダンス要素の直列回路と他方向にのみ電流
を流す第2の単方向通電素子および第2のインピーダン
ス要素の直列回路との並列回路を含んで構成している。
【0011】そして、帰還用インピーダンス要素および
入力用インピーダンス要素の少なくとも一方における第
1の単方向通電素子および第1のインピーダンス要素の
直列回路を通る一方向の電流経路のインピーダンス値と
第2の単方向通電素子および第2のインピーダンス要素
の直列回路を通る他方向の電流経路のインピーダンス値
とを異ならせている。
【0012】
【作用】請求項1記載の構成によれば、コンパレータの
反転入力端子に被検信号を入力し、同非反転入力端子に
入力用インピーダンス要素を介して基準信号を入力した
場合、被検信号つまりコンパレータの反転入力端子の電
圧の立ち上がりの際に、被検信号が基準信号つまりコン
パレータの非反転入力端子の電圧を超えた時にコンパレ
ータの出力電圧がハイレベルからローレベルへ変化し、
このローレベルの電圧が帰還用インピーダンス要素Z2
を介してコンパレータの非反転入力端子に加わることに
なる。
【0013】このとき、帰還用インピーダンス要素およ
び入力用インピーダンス要素がコンパレータの出力端子
側から見たときに微分回路を構成しているので、コンパ
レータの非反転入力端子の電圧は、基準信号の電圧レベ
ルから瞬時に降下してヒステリシスが生じ、ノイズによ
るチャタリングは発生しない。その後、微分回路の特
性、つまり帰還用インピーダンス要素および入力用イン
ピーダンス要素の時定数で決まる勾配でコンパレータの
非反転入力端子の電圧が上昇していき、最終的には、基
準信号の電圧レベルに戻ってヒステリシスがなくなる。
【0014】また、被検信号の電圧の立ち下がりの際
に、被検信号が基準信号の電圧より小さくなった時にコ
ンパレータの出力電圧がローレベルからハイレベルへ変
化し、このハイレベルの電圧が帰還用インピーダンス要
素を介してコンパレータの非反転入力端子に加わること
になる。このとき、コンパレータの非反転入力端子の電
圧は、基準信号の電圧レベルから瞬時に上昇してヒステ
リシスが生じ、ノイズによるチャタリングは発生しな
い。その後、微分回路の特性、つまり帰還用インピーダ
ンス要素および入力用インピーダンス要素の時定数で決
まる勾配でコンパレータの非反転入力端子の電圧が下降
していき、最終的には、基準信号の電圧レベルに戻って
ヒステリシスがなくなる。
【0015】以上のように、請求項1記載のヒステリシ
スコンパレータ回路では、コンパレータの出力電圧がハ
イレベルからローレベルへ変化した直後、ならびにロー
レベルからハイレベルへ変化した直後に、コンパレータ
の非反転入力端子の電圧を大きく変化させて、ヒステリ
シス特性を持たせることができ、チャタリングが起こり
にくくすることができる。
【0016】また、コンパレータの出力電圧がハイレベ
ルからローレベルへ変化する前の電圧レベルと、コンパ
レータの出力電圧がローレベルからハイレベルへ変化す
る前の電圧レベルとを同一にすることができるので、ヒ
ステリシスによるパルス幅の延長分をなくすことができ
る。しかも、帰還用インピーダンス要素および入力用イ
ンピーダンス要素をコンパレータの出力端子側から見た
ときに微分回路を構成するように設定するだけでよく、
特別な回路を別途必要としないので、基板スペース,コ
ストの面で有利である。
【0017】請求項2記載の構成によれば、帰還用イン
ピーダンス要素および入力用インピーダンス要素の少な
くとも一方における第1の単方向通電素子および第1の
インピーダンス要素の直列回路を通る一方向の電流経路
のインピーダンス値と第2の単方向通電素子および第2
のインピーダンス要素の直列回路を通る他方向の電流経
路のインピーダンス値とを異ならせると、被検信号の立
ち上がり時においてコンパレータの出力電圧がハイレベ
ルからローレベルへ変化したときと、被検信号の立ち下
がり時においてコンパレータの出力電圧がローレベルか
らハイレベルへ変化したときとで、ヒステリシスの幅,
ヒステリシスの減少特性を意図的に異ならせることがで
き、より広範な使用が可能となる。
【0018】例えば被検信号が2個以上連続して入力さ
れるときの2個目以降の被検信号を無視すること(マス
キング)が可能となる。
【0019】
【実施例】この発明の第1の実施例を図1ないし図4に
基づいて説明する。このヒステリシスコンパレータ回路
は、図1に示すように、コンパレータCPの非反転入力
端子T12に入力用インピーダンス要素Z1 を接続し、コ
ンパレータCPの出力端子T13と非反転入力端子T12
の間に帰還用インピーダンス要素Z 2 を接続している。
【0020】帰還用インピーダンス要素Z2 および入力
用インピーダンス要素Z1 は、コンパレータCPの出力
端子T13側から見たときに微分回路DFを構成するよう
に設定されている。このヒステリシスコンパレータ回路
においては、入力端子TM1 からコンパレータCPの反
転入力端子T11へ被検信号VS を電圧V- として供給す
る。被検信号VS としては、例えばフローサイトメータ
等の粒子検出装置から得られる粒子検出信号等がある。
【0021】また、入力端子TM2 から入力用インピー
ダンス要素Z1 を介して非反転入力端子T12へ被検信号
S と比較すべき基準信号VR を電圧V+ として供給す
る。さらに、コンパレータCPの出力端子T13の出力電
圧VO を帰還用インピーダンス要素Z2 を介して非反転
入力端子T12に帰還する。そして、コンパレータCPの
出力端子T13に現れる出力電圧VO を出力端子TM3
ら取り出す。
【0022】このヒステリシスコンパレータ回路では、
コンパレータCPの反転入力端子T 11に被検信号VS
入力し、同非反転入力端子T12に入力用インピーダンス
要素Z1 を介して基準信号VR を入力した場合、被検信
号VS つまりコンパレータCPの反転入力端子T11の電
圧V- の立ち上がりの際に、被検信号VS が基準信号V
R つまりコンパレータCPの非反転入力端子T12の電圧
+ を超えた時にコンパレータCPの出力電圧VO がハ
イレベルからローレベルへ変化し、このローレベルの電
圧が帰還用インピーダンス要素Z2 を介してコンパレー
タCPの非反転入力端子T12に加わることになる。
【0023】このとき、帰還用インピーダンス要素Z2
および入力用インピーダンス要素Z 1 がコンパレータC
Pの出力端子T13側から見たときに微分回路DFを構成
しているので、コンパレータCPの非反転入力端子T12
の電圧V+ は、基準信号VRの電圧レベルから瞬時に降
下してヒステリシスが生じ、ノイズによるチャタリング
は発生しない。その後、微分回路DFの特性、つまり帰
還用インピーダンス要素Z2 および入力用インピーダン
ス要素Z1 の時定数で決まる勾配でコンパレータCPの
非反転入力端子T12の電圧V+ が上昇していき、最終的
には、基準信号VR の電圧レベルに戻ってヒステリシス
がなくなる。
【0024】また、被検信号VS の立ち下がりの際に、
被検信号VS が基準信号VR の電圧より小さくなった時
にコンパレータCPの出力電圧VO がローレベルからハ
イレベルへ変化し、このハイレベルの電圧が帰還用イン
ピーダンス要素Z2 を介してコンパレータCPの非反転
入力端子T12に加わることになる。このとき、コンパレ
ータCPの非反転入力端子T12の電圧V+ は、基準信号
R の電圧レベルから瞬時に上昇してヒステリシスが生
じ、ノイズによるチャタリングは発生しない。その後、
微分回路DFの特性、つまり帰還用インピーダンス要素
2 および入力用インピーダンス要素Z1 の時定数で決
まる勾配でコンパレータCPの非反転入力端子T12の電
圧V+ が下降していき、最終的には、基準信号VR の電
圧レベルに戻ってヒステリシスがなくなる。
【0025】以上のように、このヒステリシスコンパレ
ータ回路では、コンパレータCPの出力電圧VO がハイ
レベルからローレベルへ変化した直後、ならびにローレ
ベルからハイレベルへ変化した直後に、コンパレータC
Pの非反転入力端子T12の電圧V+ を大きく変化させ
て、ヒステリシス特性を持たせることができ、チャタリ
ングが起こりにくくすることができる。
【0026】また、コンパレータCPの出力電圧VO
ハイレベルからローレベルへ変化する前の基準信号VR
の電圧レベルとコンパレータCPの出力電圧VO がロー
レベルからハイレベルへ変化する前の基準信号VR の電
圧レベルとを同一にすることができるので、ヒステリシ
スによるパルス幅の延長分をなくすことができる。しか
も、帰還用インピーダンス要素Z2 および入力用インピ
ーダンス要素Z1をコンパレータCPの出力端子T13
から見たときに微分回路DFを構成するように設定する
だけでよく、特別な回路を別途必要としないので、基板
スペース,コストの面で有利である。
【0027】つぎに、図1における入力用インピーダン
ス要素Z1 として抵抗を用い、帰還用インピーダンス要
素Z2 としてコンデンサを用いた具体的な回路例を図2
に示す。図2において、RI1は入力用インピーダンス要
素Z1 として使用される入力用抵抗であり、CF1は帰還
用インピーダンス要素Z2 として使用される帰還用コン
デンサであり、帰還用コンデンサCF1と入力用抵抗RI1
とが、コンパレータCPの出力端子T13から見て微分回
路を構成している。その他の構成は図1と同様である。
【0028】図3は図2のヒステリシスコンパレータ回
路の動作を示す波形図である。同図(a)には、被検信
号VS と、コンパレータCPの反転入力端子T11に加わ
る電圧V- (=VS )と、基準信号VR と、コンパレー
タCPの非反転入力端子T12に加わる電圧V+ (初期状
態では基準信号VR と等しい)とを示している。同図
(b)には、コンパレータCPの出力端子T13に現れる
出力電圧VO を示している。
【0029】その動作については、図1で説明した通り
であるが、ここで図3を参照しながら再度説明する。図
2のヒステリシスコンパレータ回路は、被検信号VS
基準信号VR より小さいときは、コンパレータCPの出
力電圧VO がハイレベルである。被検信号V S の立ち上
がり時において、被検信号VS が基準信号VR を超えた
時にコンパレータCPの出力電圧VO がハイレベルから
ローレベルへ変化する。
【0030】それにより、コンパレータCPの非反転入
力端子T12の電圧V+ も直ちに出力電圧VO の変化分だ
け変化する(下降する)。すなわち、ハイレベル時とロ
ーレベル時の出力電圧VO の差に相当する電圧だけ非反
転入力端子T12の電圧V+ が変化することになる。しか
し、いったん下降した電圧V+ は、CF1・RI1なる時定
数で上昇していき、ついには基準信号VR の電圧レベル
に復帰する。
【0031】また、被検信号VS の立ち下がり時におい
て、被検信号VS が基準信号VR より小さくなった時に
コンパレータCPの出力電圧VO がローレベルからハイ
レベルへ変化する。それにより、コンパレータCPの非
反転入力端子T12の電圧V+ も直ちに出力電圧VO の変
化分だけ変化する(上昇する)。すなわち、ハイレベル
時とローレベル時の出力電圧VO の差に相当する電圧だ
け非反転入力端子T12の電圧V+ が変化することにな
る。しかし、いったん上昇した電圧V+ は、CF1・RI1
なる時定数で下降していき、ついには基準信号VR の電
圧レベルに復帰する。
【0032】したがって、コンパレータCPは、被検信
号VS の立ち上がり時と立ち下がり時とで、同じ基準信
号VR で被検信号VS を比較することができる。言い換
えれば、コンパレータCPの出力電圧VO の反転直後の
チャタリング防止に必要な期間のみヒステリシスをもた
せることができる。この結果、従来例のように、ヒステ
リシスをもたせたことによるパルス幅の増加はなく、正
しいパルス幅を検出することができる。もちろん、ノイ
ズによるチャタリングの発生もない。
【0033】さらに、単に従来の帰還用インピーダンス
要素として抵抗に代えてコンデンサを使用するだけでよ
く、特別な回路を別途設ける必要はなく、基板スペース
が増大したり、コストが増大することはない。なお、時
定数を変えることにより、コンパレータCPの非反転入
力端子T12の電圧V+ の復帰に要する時間を変化させる
ことができる。
【0034】つぎに、図1における入力用インピーダン
ス要素Z1 として抵抗を用い、帰還用インピーダンス要
素Z2 としてコンデンサおよび抵抗の並列回路を用いた
具体的な回路例を図4に示す。図4において、RI1は入
力用インピーダンス要素Z1として使用される入力用抵
抗であり、帰還用コンデンサCF1と帰還用抵抗RF1の直
列回路は帰還用インピーダンス要素Z2 として使用さ
れ、帰還用コンデンサC F1および帰還用抵抗RF1と入力
用抵抗RI1とが、コンパレータCPの出力端子T 13から
見て微分回路を構成している。その他の構成は図2と同
様である。
【0035】このように、帰還用インピーダンスZ2
して帰還用コンデンサCF1および帰還用抵抗RF2の直列
回路を使用すると、コンパレータCPの出力電圧VO
反転直後のヒステリシスの幅を変えることができる。ヒ
ステリシスの幅は、取り扱う信号の種類に応じて適宜決
定する。なお、コンパレータCPの非反転入力端子T12
を抵抗を介して接地した場合にも、上記と同様にヒステ
リシスの幅を変えることができる。
【0036】その他の点については、図2のヒステリシ
スコンパレータ回路と同様である。つぎに、図1におけ
る入力用インピーダンス要素Z1 として抵抗を用い、帰
還用インピーダンス要素Z2 としてコンデンサおよび抵
抗の並列回路を用いた具体的な回路例を図5に示す。図
5において、RI1は入力用インピーダンス要素Z1とし
て使用される入力用抵抗であり、帰還用コンデンサCF1
と帰還用抵抗RF1の並列回路が帰還用インピーダンス要
素Z2 として使用され、帰還用コンデンサC F1および帰
還用抵抗RF1と入力用抵抗RI1とが、コンパレータCP
の出力端子T 13から見て微分回路を構成している。その
他の構成は図2と同様である。
【0037】図6は図5のヒステリシスコンパレータ回
路の動作を示す波形図である。同図(a)には、被検信
号VS と、コンパレータCPの反転入力端子T11に加わ
る電圧V- (=VS )と、コンパレータCPの非反転入
力端子T12に加わる電圧V+とを示している。同図
(b)には、コンパレータCPの出力端子T13に現れる
出力電圧VO を示している。
【0038】以下、図5のヒステリシスコンパレータ回
路の動作を図6を参照しながら説明する。図5のヒステ
リシスコンパレータ回路は、被検信号VS が基準電圧レ
ベルV+1より小さいときは、コンパレータCPの出力電
圧VO はハイレベルである。図6に示すように、被検信
号VS の立ち上がり時において、被検信号VS が基準電
圧レベルV+1を超えた時にコンパレータCPの出力電圧
O がハイレベルからローレベルへ変化する。
【0039】それにより、コンパレータCPの非反転入
力端子T12の電圧V+ も直ちに電圧レベルV+1から出力
電圧VO の変化分だけ変化する(降下する)。すなわ
ち、ハイレベル時とローレベル時の出力電圧VO の差に
相当する電圧だけ非反転入力端子T12の電圧V+ が変化
することになる。しかし、いったん降下した電圧V
+ は、CF1・(RI1//RF1)なる時定数で上昇してい
き、ついには基準電圧レベルV +2に到達する。なお、上
記の(RI1//RF1)は、抵抗RI1,RF1の並列合成抵抗
を示す。
【0040】一方、被検信号VS の立ち下がり時におい
ては、被検信号VS が基準電圧レベルV+2より小さくな
った時にコンパレータCPの出力電圧VO がローレベル
からハイレベルへ変化する。それにより、コンパレータ
CPの非反転入力端子T12の電圧V+ も直ちに電圧レベ
ルV+2から出力電圧VO の変化分だけ変化する(上昇す
る)。すなわち、ハイレベル時とローレベル時の出力電
圧VO の差に相当する電圧だけ非反転入力端子T12の電
圧V+ が変化することになる。しかし、いったん上昇し
た電圧V+ は、CF1・(RI1//RF1)なる時定数で降下
していき、ついには基準電圧レベルV +1に到達する。
【0041】したがって、コンパレータCPの出力電圧
O の反転直後のチャタリング防止に必要な期間のみヒ
ステリシスを大きくもたせることができる。この結果、
ノイズによるチャタリングの発生をより抑えることがで
きる。しかも、単に従来の帰還用インピーダンス要素と
して、帰還用抵抗RF1に加えて帰還用コンデンサCF1
並列に接続するだけでよく、特別な回路を別途設ける必
要はなく、基板スペースが増大したり、コストが増大す
ることはない。
【0042】さらに、時定数を変えることにより、コン
パレータCPの非反転入力端子T12の基準電圧レベルV
+1,V+2への到達に要する時間を変化させることができ
る。この発明の第2の実施例を図7ないし図9に基づい
て説明する。このヒステリシスコンパレータ回路は、図
7に示すように、図1における入力用インピーダンス要
素Z1 を入力用抵抗RI1で構成し、帰還用インピーダン
ス要素Z2 を帰還用コンデンサCF1と帰還用抵抗RF3
F4とダイオードD1 ,D2とで構成したもので、その
他の構成は図1と同様である。
【0043】つまり、帰還用インピーダンス要素は、帰
還用抵抗(第1のインピーダンス要素)RF3とダイオー
ド(一方向にのみ電流を流す第1の単方向通電素子)D
1 の直列回路と、帰還用抵抗(第2のインピーダンス要
素)RF4とダイオード(他方向にのみ電流を流す第2の
単方向通電素子)D2 の直列回路とを並列接続し、これ
らの並列回路に帰還用コンデンサCF1を直列接続してい
る。この場合、帰還用抵抗RF3,RF4の抵抗値は異なる
値に設定している。
【0044】上記において、被検信号VS の立ち上がり
時において、コンパレータCPの出力電圧VO がハイレ
ベルからローレベルへ変化したときは、ダイオードD1
がオンで、ダイオードD2 がオフであるので、ヒステリ
シスの幅はRI1/(RI1+R F3)・VO となり、ヒステ
リシスの減少の時定数はCF1・(RI1+RF3)となる。
【0045】また、被検信号VS の立ち下がり時におい
て、コンパレータCPの出力電圧V O がローレベルから
ハイレベルへ変化したときは、ダイオードD1 がオフ
で、ダイオードD2 がオンであるので、ヒステリシスの
幅は、RI1/(RI1+RF4)・VO となり、ヒステリシ
スの減少の時定数はCF1・(RI1+RF4)となる。この
ように構成すると、被検信号VS の立ち上がり時におい
てコンパレータCPの出力電圧VO がハイレベルからロ
ーレベルへ変化したときと、被検信号VSの立ち下がり
時においてコンパレータCPの出力電圧VO がローレベ
ルからハイレベルへ変化したときとで、ヒステリシスの
幅,ヒステリシスの減少特性を意図的に異ならせること
ができ、より広範な使用が可能となる。例えば、時定数
の設定を意図的に大きくすることによって、被検信号V
S が2個以上連続して入力されるときの2個目以降の被
検信号VS を無視すること(マスキング)が可能とな
る。
【0046】図8および図9は図7のヒステリシスコン
パレータ回路の動作を示す波形図であり、同図(a),
(b)はそれぞれ図3(a),(b)と同一部分の波形
を示している。図8は、被検信号VS の立ち上がり時に
おけるヒステリシスの発生から消滅までの時間を被検信
号VS であるアナログのパルス信号のパルス幅に比べて
十分に短く、被検信号VS の立ち下がり時におけるヒス
テリシスの発生から消滅までの時間を立ち上がり時の時
間よりも長くした場合の波形を示している。
【0047】このような特性にすると、被検信号VS
して入力されるアナログのパルス信号において、後縁部
に凹凸があるようなパルス信号においても、2個目の以
降の山を無視して最初の山の幅のみ正確に検出すること
ができる。図9は、被検信号VS の立ち上がり時におけ
るヒステリシスの発生から消滅までの時間が被検信号V
S であるアナログのパルス信号のパルス幅に比べて十分
に長く、被検信号VS の立ち下がり時におけるヒステリ
シスの発生から消滅までの時間が立ち上がり時の時間よ
りも短い場合の場合の波形を示している。
【0048】このような特性にすると、被検信号VS
して入力されるアナログのパルス信号が連続した場合
に、2個目以降のパルス信号について無視することがで
きる。パルス数をカウントする場合等において、カウン
トしないようにできる。上記以外の点については図2の
ヒステリシスコンパレータ回路と同様である。なお、図
7において、入力用抵抗RI1と、帰還用抵抗RF3,RF4
およびダイオードD1 ,D2 よりなる回路とを入れ替え
た回路構成においても、上記の同様の動作をさせること
が可能である。
【0049】この発明の第3の実施例を図10に基づい
て説明する。このヒステリシスコンパレータ回路は、図
10に示すように、図7における単体の入力用抵抗RI1
に代えて、入力用抵抗RI2およびダイオードD3 の直列
回路と入力用抵抗RI3およびダイオードD4 の直列回路
との並列回路を用いたもので、その他の構成は図7と同
様である。
【0050】この場合、入力用抵抗RI2,RI3および帰
還用抵抗RF3,RF4の抵抗値を、例えばRI2:RF3=R
I3:RF4を満たすように設定している。図7の回路構成
では、ヒステリシス幅および時定数の両方が変化する
が、図10の実施例においては、入力用抵抗RI2,RI3
および帰還用抵抗RF3,RF4の抵抗値の比を上記のよう
に設定すると、ヒステリシス幅を同じにして、時定数の
みを変えることができる。
【0051】なお、入力用抵抗RI2,RI3および帰還用
抵抗RF3,RF4の抵抗値の比を、例えば、RI2+RF3
I3+RF4を満たすように設定することもできる。この
場合、時定数を同じにしてヒステリシス幅のみを変える
ことができる。
【0052】
【発明の効果】請求項1記載のヒステリシスコンパレー
タ回路によれば、コンパレータの出力電圧がハイレベル
からローレベルへ変化した直後、ならびにローレベルか
らハイレベルへ変化した直後に、コンパレータの非反転
入力端子の電圧を大きく変化させてヒステリシス特性を
持たせることができ、チャタリングが起こりにくくする
ことができる。
【0053】また、コンパレータの出力電圧がハイレベ
ルからローレベルへ変化する前の電圧レベルとコンパレ
ータの出力電圧がローレベルからハイレベルへ変化する
前の電圧レベルとを同一にすることができるので、ヒス
テリシスによるパルス幅の延長分をなくすことができ
る。しかも、帰還用インピーダンス要素および入力用イ
ンピーダンス要素をコンパレータの出力端子側から見た
ときに微分回路を構成するように設定するだけでよく、
特別な回路を別途必要としないので、基板スペース,コ
ストの面で有利である。
【0054】請求項2記載のヒステリシスコンパレータ
回路によれば、被検信号の立ち上がり時においてコンパ
レータの出力電圧がハイレベルからローレベルへ変化し
たときと、被検信号の立ち下がり時においてコンパレー
タの出力電圧がローレベルからハイレベルへ変化したと
きとのヒステリシスの幅,ヒステリシスの減少特性を意
図的に異ならせることができ、より広範な使用が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例のヒステリシスコンパ
レータ回路の構成を示す回路図である。
【図2】図1のヒステリシスコンパレータ回路の具体的
な回路構成の一例を示す回路図である。
【図3】図2のヒステリシスコンパレータ回路の動作を
示す波形図である。
【図4】図1のヒステリシスコンパレータ回路の具体的
な回路構成の他の例を示す回路図である。
【図5】図1のヒステリシスコンパレータ回路の具体的
な回路構成のさらに他の例を示す回路図である。
【図6】図5のヒステリシスコンパレータ回路の動作を
示す波形図である。
【図7】この発明の第2の実施例のヒステリシスコンパ
レータ回路の構成を示す回路図である。
【図8】図7のヒステリシスコンパレータ回路の動作を
示す波形図である。
【図9】同じく図7のヒステリシスコンパレータ回路の
動作を示す波形図である。
【図10】この発明の第3の実施例のヒステリシスコン
パレータの構成を示す回路図である。
【図11】ヒステリシスコンパレータ回路の従来例を示
す回路図である。
【図12】図11のヒステリシスコンパレータ回路の動
作を示す波形図である。
【符号の説明】
CP コンパレータ Z1 入力用インピーダンス要素 Z2 帰還用インピーダンス要素 DF 微分回路 T11 反転入力端子 T12 非反転入力端子 T13 出力端子 RI1〜RI3 入力用抵抗 CF1 帰還用コンデンサ RF1〜RF4 帰還用抵抗 D1 〜D4 ダイオード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンパレータと、このコンパレータの非
    反転入力端子に接続した入力用インピーダンス要素と、
    前記コンパレータの出力端子と非反転入力端子との間に
    接続した帰還用インピーダンス要素とを備え、前記コン
    パレータの出力端子側から前記帰還用インピーダンス要
    素および入力用インピーダンス要素を見たときに前記帰
    還用インピーダンス要素および入力用インピーダンス要
    素が微分回路を構成するように前記帰還用インピーダン
    ス要素および入力用インピーダンス要素の構成を設定し
    たことを特徴とするヒステリシスコンパレータ回路。
  2. 【請求項2】 前記帰還用インピーダンス要素および入
    力用インピーダンス要素の少なくとも一方を一方向にの
    み電流を流す第1の単方向通電素子および第1のインピ
    ーダンス要素の直列回路と他方向にのみ電流を流す第2
    の単方向通電素子および第2のインピーダンス要素の直
    列回路との並列回路を含んで構成し、前記帰還用インピ
    ーダンス要素および入力用インピーダンス要素の少なく
    とも一方における前記第1の単方向通電素子および第1
    のインピーダンス要素の直列回路を通る一方向の電流経
    路のインピーダンス値と前記第2の単方向通電素子およ
    び第2のインピーダンス要素の直列回路を通る他方向の
    電流経路のインピーダンス値とを異ならせたことを特徴
    とする請求項1記載のヒステリシスコンパレータ回路。
JP5017163A 1992-02-13 1993-02-04 ヒステリシスコンパレータ回路 Pending JPH05291899A (ja)

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JP4-26399 1992-02-13
JP2639992 1992-02-13

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EP0558971A1 (en) 1993-09-08
AU3303493A (en) 1993-08-19
CA2089014A1 (en) 1993-08-14

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