JPH0758619A - 近接スイッチ - Google Patents

近接スイッチ

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JPH0758619A
JPH0758619A JP20173193A JP20173193A JPH0758619A JP H0758619 A JPH0758619 A JP H0758619A JP 20173193 A JP20173193 A JP 20173193A JP 20173193 A JP20173193 A JP 20173193A JP H0758619 A JPH0758619 A JP H0758619A
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JP
Japan
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circuit
resonance circuit
collector
transistor
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP20173193A
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English (en)
Inventor
Toshio Nodera
俊夫 野寺
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】回路を半導体IC化したとき、外付けとなる比
較的容量の大きいバイアス回路のバイパス用コンデンサ
を廃止する。 【構成】検出コイル1Aとコンデンサ1Bとからなる共
振回路1の電圧を増幅する増幅用トランジスタ8のベー
スを、ダイオード3A,3Bからなるバイアス回路6A
を介して共振回路1の一方の端子aに接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の近接スイッチの一例を示す
回路図である。図3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、例えば抵
抗からなる定電流回路7と、前記帰還用トランジスタ1
2のコレクタと負側電源端子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12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
に接続された出力トランジスタ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個の直列に接続され
たダイオード3A,3Bと、これらダイオード3A,3
B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に定電流回路7からほぼ一
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。なお、バイア
ス回路6のダイオード3A,3Bに並列に接続されたバ
イパス用コンデンサ5は、共振回路1の発振によって生
じた交流電流がダイオード3A,3Bに通電しないよう
にバイパスするためのものであり、このバイパス用コン
デンサ5によってダイオード3A,3Bには定電流回路
7からほぼ一定の直流電流だけが通電され、増幅用トラ
ンジスタ8のベースにほぼ一定のバイアス電圧が印加さ
れる。また、バイアス回路6のダイオードはダイオード
3Aと3Bが2個直列に接続されているが、バイアス電
圧の大きさに応じて1個あるいは3個以上直列に接続し
て用いる。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1A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。
【0004】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1
A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12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。なお、この温度補償用の共振
回路2を設けないときは、帰還用トランジスタ12のコ
レクタを増幅用トランジスタ8のベースに直接に接続す
る。
【0005】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。
【0006】
【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、バイアス回路のダイオードに並列にバイパス
用コンデンサ(図3において5で示す)を接続し、共振
回路の発振によって生じた交流電流がこのダイオードに
通電しないようにバイパスしているが、共振回路の発振
によって生じる交流電流は通常かなり大きなものであ
り、バイパス用コンデンサは数千ピコファラッド〜数マ
イクロファラッドの比較的容量の大きいコンデンサが必
要とされる。
【0007】一般に半導体ICにおいては、内蔵できる
コンデンサの容量は数十ピコファラッド程度であるの
で、この近接スイッチの回路を半導体IC化する場合、
このバイアス回路のバイパス用コンデンサは外付けとな
り、装置の大形化およびコスト上昇の要因となる。本発
明の目的はその回路をIC化する場合、外付けとなるバ
イアス回路のバイパス用コンデンサを廃止した近接スイ
ッチを提供することにある。
【0008】
【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、そのベースがダイオードからなるバイアス回路を
介し前記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増幅用トランジスタのベース
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、前記バイアス回路に定電流を流入する定電流回路
と、前記共振回路の他方の端子と負側電源端子とが接続
され、この接続点と前記帰還用トランジスタのコレクタ
との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、そのベースがダイオードからな
るバイアス回路を介し前記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、前記バイアス回路に定電流を流入する定
電流回路と、前記共振回路の他方の端子と負側電源端子
とが接続され、この接続点と前記帰還用トランジスタの
コレクタとの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からなるようにする。これら
近接スイッチにおいてその回路を半導体ICとして形成
する。
【0009】
【作用】請求項1あるいは2記載の近接スイッチでは、
いずれも定電流回路から通電されるほぼ一定の電流は増
幅用トランジスタのベースが接続されたバイアス回路の
ダイオードから共振回路の検出コイルを通して流れるの
で、増幅用トランジスタのベースにはこのダイオードの
ほぼ一定の順電圧降下だけがバイアス電圧として印加さ
れる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の近接スイッチの一実施例を示
す回路図である。図1に示す本発明の近接スイッチは図
3に示す従来の近接スイッチにおいて、共振回路1の他
方の端子bを直接負側電源端子Nに接続し、バイアス回
路6はバイパス用コンデンサ5を廃止して、ダイオード
3A,3Bからなるバイアス回路6Aを増幅用トランジ
スタ8のベースと共振回路1の一方の端子aとの間に接
続し、定電流回路7の反正側電源端子P側端子をバイア
ス回路6のダイオード3Aのアノードに接続したもので
ある。なお、温度補償用の共振回路2を設けないとき
は、帰還用トランジスタ12のコレクタを増幅用トラン
ジスタ8のベースに直接接続する。この近接スイッチに
おいては、定電流回路7から通電されるほぼ一定の電流
はバイアス回路6Aのダイオード3A,3Bから共振回
路1の検出コイル1Aを通して流れるので、増幅用トラ
ンジスタ8のベースにはこのダイオード3A,3Bのほ
ぼ一定の順電圧降下だけがバイアス電圧として印加され
る。なお、その他の動作については図3と同様である。
【0011】図2は本発明の近接スイッチの異なる実施
例を示す回路図である。図2に示す本発明の近接スイッ
チは図1において、帰還用トランジスタ12のコレクタ
と増幅用トランジスタ8との間に接続された温度補償用
の共振回路2を帰還用トランジスタ12のコレクタと共
振回路1の一方の端子aとの間に接続換えしたものであ
る。なお、温度補償用の共振回路2を設けないときは、
帰還用トランジスタ12のコレクタを共振回路1の一方
の端子aに直接接続する。
【0012】この近接スイッチにおいては、図1と同様
定電流回路7から通電されるほぼ一定の電流はバイアス
回路6Aのダイオード3A,3Bから共振回路1の検出
コイル1Aを通して流れるので、増幅用トランジスタ8
のベースにはこのダイオード3A,3Bのほぼ一定の順
電圧降下だけがバイアス電圧として印加される。なお、
その他の動作については図3と同様である。
【0013】なお、図1に示す実施例では温度補償用の
共振回路2を設けるとき、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とは別個のコイルとして
製作する必要があるが、図2に示す実施例では共振コイ
ル1の検出コイル1Aと共振回路2の検出コイル2Aは
直接に接続されるので、検出コイル1Aと検出コイル2
Aを中間タップ付の1個のコイルとして製作できる特徴
がある。
【0014】
【発明の効果】請求項1あるいは2記載の本発明の近接
スイッチでは、比較的容量の大きなバイアス回路のバイ
パス用コンデンサが廃止されたので、これら近接スイッ
チの回路を半導体IC化するとき外付けとなるバイパス
用コンデンサが無くなり、装置が小形化しコストが低減
する。また、請求項2記載のものでは、温度補償用の共
振回路を設けたとき、共振回路と温度補償用の共振回路
の検出コイルを中間タップ付の1個のコイルとして製作
できるので、更に小形化しコストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の近接スイッチの一実施例を示す回路図
【図2】本発明の近接スイッチの異なる実施例を示す回
路図
【図3】従来の近接スイッチの一例を示す回路図
【符号の説明】
1 共振回路 1A 検出コイル 1B コンデンサ 3A ダイオード 3B ダイオード 6A バイアス回路 7 定電流回路 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
    ダイオードからなるバイアス回路を介し前記共振回路の
    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
    が前記増幅用トランジスタのベースに接続され、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、前記バイアス回
    路に定電流を流入する定電流回路と、前記共振回路の他
    方の端子と負側電源端子とが接続され、この接続点と前
    記帰還用トランジスタのコレクタとの間に直列に接続さ
    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から
    なることを特徴とする近接スイッチ。
  2. 【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
    ダイオードからなるバイアス回路を介し前記共振回路の
    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、前記バイアス回路に定
    電流を流入する定電流回路と、前記共振回路の他方の端
    子と負側電源端子とが接続され、この接続点と前記帰還
    用トランジスタのコレクタとの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からなるこ
    とを特徴とする近接スイッチ。
  3. 【請求項3】その回路が半導体ICとして形成されるこ
    とを特徴とする請求項1あるいは2記載の近接スイッ
    チ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7119607B2 (en) 2002-12-31 2006-10-10 Intel Corporation Apparatus and method for resonance reduction
US7143381B2 (en) * 2002-12-31 2006-11-28 Intel Corporation Resonance reduction arrangements

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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