JPH08233656A - 熱線式感知器に用いられるウィンドコンパレータ - Google Patents
熱線式感知器に用いられるウィンドコンパレータInfo
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- JPH08233656A JPH08233656A JP3996495A JP3996495A JPH08233656A JP H08233656 A JPH08233656 A JP H08233656A JP 3996495 A JP3996495 A JP 3996495A JP 3996495 A JP3996495 A JP 3996495A JP H08233656 A JPH08233656 A JP H08233656A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単な回路構成により上限及び下限を与えるコ
ンパレータにヒステリシス特性をもたせて、振動現象を
生じず、かつ、確実に電圧レベル範囲外であるか否か判
別できるウィンドーコンパレータを提供することを目的
とする。 【構成】検知信号と上限の閾値Ｖｔｈ１との比較を行う
第一のヒステリシス回路Ｈ１と、検知信号と下限の閾値
Ｖｔｈ２との比較を行う第二のヒステリシス回路Ｈ２と
により構成され、上記第一のヒステリシス回路Ｈ１は、
入力信号の電圧が、その閾値Ｖｔｈ１を越えている場合
に、上記閾値Ｖｔｈ１が低下するヒステリシス特性を有
し、上記第二のヒステリシス回路Ｈ２は、入力信号の電
圧が、その閾値Ｖｔｈ２に達していない場合に、上記閾
値Ｖｔｈ２が上昇するヒステリシス特性を有し、上記第
一及び第二のヒステリシス回路Ｈ１、Ｈ２は、共にオー
プンコレクタ出力であり、この出力端子３は互いに接続
され、かつ、プルアップ抵抗Ｒｕを介して定電圧源Ｖｄ
ｄに接続されて構成される。
ンパレータにヒステリシス特性をもたせて、振動現象を
生じず、かつ、確実に電圧レベル範囲外であるか否か判
別できるウィンドーコンパレータを提供することを目的
とする。 【構成】検知信号と上限の閾値Ｖｔｈ１との比較を行う
第一のヒステリシス回路Ｈ１と、検知信号と下限の閾値
Ｖｔｈ２との比較を行う第二のヒステリシス回路Ｈ２と
により構成され、上記第一のヒステリシス回路Ｈ１は、
入力信号の電圧が、その閾値Ｖｔｈ１を越えている場合
に、上記閾値Ｖｔｈ１が低下するヒステリシス特性を有
し、上記第二のヒステリシス回路Ｈ２は、入力信号の電
圧が、その閾値Ｖｔｈ２に達していない場合に、上記閾
値Ｖｔｈ２が上昇するヒステリシス特性を有し、上記第
一及び第二のヒステリシス回路Ｈ１、Ｈ２は、共にオー
プンコレクタ出力であり、この出力端子３は互いに接続
され、かつ、プルアップ抵抗Ｒｕを介して定電圧源Ｖｄ
ｄに接続されて構成される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウィンドコンパレータ
に係り、更に詳しくは、熱線式感知器に用いられるウィ
ンドコンパレータであってヒステリシス特性を有する回
路に関する。
に係り、更に詳しくは、熱線式感知器に用いられるウィ
ンドコンパレータであってヒステリシス特性を有する回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱線式感知器は、移動体等から
放射される赤外線を検出し、その変化を判別することに
より人体又は車輌等の有無を検知し、或は、火災の発生
を検知する。熱線式煙感知器のブロック図の一例を図６
に示す。この熱線式煙感知器は、赤外線センサ６１、増
幅回路６２、ウィンドコンパレータ６３、カウンタ回路
６４及び判別回路６５により構成される。
放射される赤外線を検出し、その変化を判別することに
より人体又は車輌等の有無を検知し、或は、火災の発生
を検知する。熱線式煙感知器のブロック図の一例を図６
に示す。この熱線式煙感知器は、赤外線センサ６１、増
幅回路６２、ウィンドコンパレータ６３、カウンタ回路
６４及び判別回路６５により構成される。
【０００３】赤外線センサ６１は、移動体等から放射さ
れる赤外線を電気信号へ変換し、増幅回路６２が増幅す
る。増幅された検出信号は、上限及び下限が設けられた
電圧レベル範囲外であるか否かがウィンドコンパレータ
６３によって判別され、カウンタ回路６４が、所定時間
内のにおける上記判別結果のパルスを計数し、その計数
結果に基づいて、判別回路６５が人体の有無等を判別す
る。
れる赤外線を電気信号へ変換し、増幅回路６２が増幅す
る。増幅された検出信号は、上限及び下限が設けられた
電圧レベル範囲外であるか否かがウィンドコンパレータ
６３によって判別され、カウンタ回路６４が、所定時間
内のにおける上記判別結果のパルスを計数し、その計数
結果に基づいて、判別回路６５が人体の有無等を判別す
る。
【０００４】従来のウィンドコンパレータの構成の一例
を図７に示す。このウィンドコンパレータは、コンパレ
ータＣＰ１、ＣＰ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｕに
より構成される。コンパレータＣＰ１、ＣＰ２は、２つ
の入力端子１、２に入力される電圧レベルを比較する電
圧レベル比較器であり、この出力端子は、オープンコレ
クタ出力として構成される。即ち、端子２の電圧が端子
１の電圧よりも高い場合には、出力端子がアクティブ、
即ち、グランドレベルに近い電圧レベルとなり、端子２
の電圧が端子１の電圧を越えない場合には、出力端子が
インアクティブ、即ち、ハイインピーダンス状態とな
る。
を図７に示す。このウィンドコンパレータは、コンパレ
ータＣＰ１、ＣＰ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｕに
より構成される。コンパレータＣＰ１、ＣＰ２は、２つ
の入力端子１、２に入力される電圧レベルを比較する電
圧レベル比較器であり、この出力端子は、オープンコレ
クタ出力として構成される。即ち、端子２の電圧が端子
１の電圧よりも高い場合には、出力端子がアクティブ、
即ち、グランドレベルに近い電圧レベルとなり、端子２
の電圧が端子１の電圧を越えない場合には、出力端子が
インアクティブ、即ち、ハイインピーダンス状態とな
る。
【０００５】また、コンパレータＣＰ１の入力端子１及
びコンパレータＣＰ２の入力端子２には、定電圧電源を
抵抗Ｒ１〜Ｒ３により分圧して得られた基準電圧Ｖ１
２、Ｖ２３が入力され、コンパレータＣＰ１、ＣＰ２の
閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２となり、コンパレータＣＰ
１の入力端子２及びコンパレータＣＰ２の入力端子１に
は、共に、増幅回路において増幅された検出信号Ｖｉｎ
が入力される。
びコンパレータＣＰ２の入力端子２には、定電圧電源を
抵抗Ｒ１〜Ｒ３により分圧して得られた基準電圧Ｖ１
２、Ｖ２３が入力され、コンパレータＣＰ１、ＣＰ２の
閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２となり、コンパレータＣＰ
１の入力端子２及びコンパレータＣＰ２の入力端子１に
は、共に、増幅回路において増幅された検出信号Ｖｉｎ
が入力される。
【０００６】この回路の入出力信号の時間変化の様子を
図８（ａ）、（ｂ）に示す。入力信号Ｖｉｎが、上限の
閾値電圧Ｖｔｈ１を越えるとコンパレータＣＰ１の出力
がアクティブとなり、下限の閾値電圧Ｖｔｈ２に達しな
いとコンパレータＣＰ２の出力端子がアクティブとな
り、ウィンドコンパレータの出力電圧レベルは、ともに
グランドレベルとなる。
図８（ａ）、（ｂ）に示す。入力信号Ｖｉｎが、上限の
閾値電圧Ｖｔｈ１を越えるとコンパレータＣＰ１の出力
がアクティブとなり、下限の閾値電圧Ｖｔｈ２に達しな
いとコンパレータＣＰ２の出力端子がアクティブとな
り、ウィンドコンパレータの出力電圧レベルは、ともに
グランドレベルとなる。
【０００７】しかしながら、検知信号Ｖｉｎには、小さ
なノイズが混入しているため、その信号レベルには、図
８（ａ）に示すように小さな上下動が起こる。このた
め、検知信号Ｖｉｎが、閾値レベルＶｔｈ１、Ｖｔｈ２
を横切る際に、ウィンドコンパレータの出力信号Ｖｏｕ
ｔは、図８（ｂ）に示すように、短時間に電源電圧Ｖｄ
ｄ、グランドレベルを交互に出力するチャタリングのよ
うな振動現象が発生する。
なノイズが混入しているため、その信号レベルには、図
８（ａ）に示すように小さな上下動が起こる。このた
め、検知信号Ｖｉｎが、閾値レベルＶｔｈ１、Ｖｔｈ２
を横切る際に、ウィンドコンパレータの出力信号Ｖｏｕ
ｔは、図８（ｂ）に示すように、短時間に電源電圧Ｖｄ
ｄ、グランドレベルを交互に出力するチャタリングのよ
うな振動現象が発生する。
【０００８】熱線式感知器のウィンドコンパレータ６３
において、このような振動現象が発生すると、カウンタ
が１回の出力信号Ｖｏｕｔの変化を、複数回として計数
してしまうために、検知判断を誤ることになるという問
題点があった。この様な問題を解決するための従来のウ
ィンドコンパレータの構成を図９に示す。このウィンド
コンパレータは、入力端子に、抵抗Ｒｉｎとコンデンサ
Ｃｉｎとにより構成されるＲＣフィルタを設けて、検知
信号Ｖｉｎに含まれるノイズ成分を除去することにより
上記の振動現象を抑圧している。
において、このような振動現象が発生すると、カウンタ
が１回の出力信号Ｖｏｕｔの変化を、複数回として計数
してしまうために、検知判断を誤ることになるという問
題点があった。この様な問題を解決するための従来のウ
ィンドコンパレータの構成を図９に示す。このウィンド
コンパレータは、入力端子に、抵抗Ｒｉｎとコンデンサ
Ｃｉｎとにより構成されるＲＣフィルタを設けて、検知
信号Ｖｉｎに含まれるノイズ成分を除去することにより
上記の振動現象を抑圧している。
【０００９】この回路の入出力信号の時間変化の様子を
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図１０（ａ）に
示したノイズを含む検知信号Ｖｉｎは、ＲＣフィルタに
よりノイズ成分が除去されて、コンパレータＣＰ１、Ｃ
Ｐ２への入力電圧Ｖｍとなる。これを図１０（ｂ）に示
す。この入力電圧Ｖｉｎに基づいて、コンパレータＣＰ
１、ＣＰ２は出力信号がアクティブとなる。この様子
を、図１０（ｃ）に示す。この図は、ＲＣフィルタの影
響により、検出信号のピークが鈍るため、検出信号Ｖｏ
ｕｔの検出パルスの幅が狭くなっている。このため、検
出パルスが出力されない場合も生じ得る。
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図１０（ａ）に
示したノイズを含む検知信号Ｖｉｎは、ＲＣフィルタに
よりノイズ成分が除去されて、コンパレータＣＰ１、Ｃ
Ｐ２への入力電圧Ｖｍとなる。これを図１０（ｂ）に示
す。この入力電圧Ｖｉｎに基づいて、コンパレータＣＰ
１、ＣＰ２は出力信号がアクティブとなる。この様子
を、図１０（ｃ）に示す。この図は、ＲＣフィルタの影
響により、検出信号のピークが鈍るため、検出信号Ｖｏ
ｕｔの検出パルスの幅が狭くなっている。このため、検
出パルスが出力されない場合も生じ得る。
【００１０】即ち、このウィンドコンパレータを使用し
た場合は、ＲＣフィルタの影響により、検出信号のピー
クが鈍るため、閾値レベルＶｔｈ１、Ｖｔｈ２を横切ら
なくなる場合があり、ウィンドコンパレータの出力信号
Ｖｏｕｔがアクティブにならず、検出信号の変化を判別
できない場合が生じるという問題があった。
た場合は、ＲＣフィルタの影響により、検出信号のピー
クが鈍るため、閾値レベルＶｔｈ１、Ｖｔｈ２を横切ら
なくなる場合があり、ウィンドコンパレータの出力信号
Ｖｏｕｔがアクティブにならず、検出信号の変化を判別
できない場合が生じるという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上の説明により理解
される通り、熱線式感知器に用いられる従来のウィンド
コンパレータは、しかしながら、検知信号に含まれる小
さなノイズにより、検知信号が、上限又は下限の閾値レ
ベルを横切る際に、ウィンドコンパレータの出力信号
が、短時間に電源電圧、グランドレベルを交互に出力す
るチャタリングのような振動現象が発生するため、カウ
ンタが１回の出力信号の変化を、複数回として計数して
しまうために、検知判断を誤ることになるという問題点
があった。
される通り、熱線式感知器に用いられる従来のウィンド
コンパレータは、しかしながら、検知信号に含まれる小
さなノイズにより、検知信号が、上限又は下限の閾値レ
ベルを横切る際に、ウィンドコンパレータの出力信号
が、短時間に電源電圧、グランドレベルを交互に出力す
るチャタリングのような振動現象が発生するため、カウ
ンタが１回の出力信号の変化を、複数回として計数して
しまうために、検知判断を誤ることになるという問題点
があった。
【００１２】また、ノイズ除去用のＲＣフィルタをウィ
ンドコンパレータの入力に使用した場合は、ＲＣフィル
タの影響により、本来検出されるべき検出信号のピーク
が鈍り、閾値レベルを横切らなくなり、検出信号の変化
を判別できない場合が生じるという問題があった。本発
明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単な回路
構成により上限及び下限を与えるコンパレータにヒステ
リシス特性をもたせて、振動現象を生じず、かつ、確実
に電圧レベル範囲外であるか否か判別できるウィンドコ
ンパレータを提供することを目的とする。
ンドコンパレータの入力に使用した場合は、ＲＣフィル
タの影響により、本来検出されるべき検出信号のピーク
が鈍り、閾値レベルを横切らなくなり、検出信号の変化
を判別できない場合が生じるという問題があった。本発
明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単な回路
構成により上限及び下限を与えるコンパレータにヒステ
リシス特性をもたせて、振動現象を生じず、かつ、確実
に電圧レベル範囲外であるか否か判別できるウィンドコ
ンパレータを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決のするための手段】請求項１に記載した本
発明によるウィンドコンパレータは、検知信号と上限の
閾値との比較を行う第一のヒステリシス回路と、検知信
号と下限の閾値との比較を行う第二のヒステリシス回路
とにより構成され、上記第一のヒステリシス回路は、入
力信号の電圧が、その閾値を越えている場合に、上記閾
値が低下するヒステリシス特性を有し、上記第二のヒス
テリシス回路は、入力信号の電圧が、その閾値に達して
いない場合に、上記閾値が上昇するヒステリシス特性を
有し、上記第一及び第二のヒステリシス回路は、共にオ
ープンコレクタ出力であり、この出力端子は互いに接続
され、かつ、プルアップ抵抗を介して定電圧源に接続さ
れて構成される。
発明によるウィンドコンパレータは、検知信号と上限の
閾値との比較を行う第一のヒステリシス回路と、検知信
号と下限の閾値との比較を行う第二のヒステリシス回路
とにより構成され、上記第一のヒステリシス回路は、入
力信号の電圧が、その閾値を越えている場合に、上記閾
値が低下するヒステリシス特性を有し、上記第二のヒス
テリシス回路は、入力信号の電圧が、その閾値に達して
いない場合に、上記閾値が上昇するヒステリシス特性を
有し、上記第一及び第二のヒステリシス回路は、共にオ
ープンコレクタ出力であり、この出力端子は互いに接続
され、かつ、プルアップ抵抗を介して定電圧源に接続さ
れて構成される。
【００１４】請求項２に記載した本発明によるウィンド
コンパレータは、請求項１に記載の本発明によるウィン
ドコンパレータの上記第一のヒステリシス回路が、２つ
の入力信号の電圧レベルの比較結果を検出するオープン
コレクタ出力のコンパレータであって、その入力端子の
一方が、上限閾値の基準電圧に接続され、かつ、第一の
帰還抵抗を介して出力端子に接続され、その入力端子の
他方には、上記増幅回路の出力信号が入力されるコンパ
レータにより構成され、上記第二のコンパレータ回路
が、２つの入力信号の電圧レベルの比較結果を検出する
オープンコレクタ出力のコンパレータであって、その出
力端子が、トランジスタの制御端子に接続され、その入
力端子の一方が、下限閾値の基準電圧に接続され、か
つ、第二の帰還抵抗を介してトランジスタの出力端子に
接続され、その入力端子の他方には、上記増幅回路の出
力信号が入力される第二のコンパレータにより構成され
る。
コンパレータは、請求項１に記載の本発明によるウィン
ドコンパレータの上記第一のヒステリシス回路が、２つ
の入力信号の電圧レベルの比較結果を検出するオープン
コレクタ出力のコンパレータであって、その入力端子の
一方が、上限閾値の基準電圧に接続され、かつ、第一の
帰還抵抗を介して出力端子に接続され、その入力端子の
他方には、上記増幅回路の出力信号が入力されるコンパ
レータにより構成され、上記第二のコンパレータ回路
が、２つの入力信号の電圧レベルの比較結果を検出する
オープンコレクタ出力のコンパレータであって、その出
力端子が、トランジスタの制御端子に接続され、その入
力端子の一方が、下限閾値の基準電圧に接続され、か
つ、第二の帰還抵抗を介してトランジスタの出力端子に
接続され、その入力端子の他方には、上記増幅回路の出
力信号が入力される第二のコンパレータにより構成され
る。
【００１５】請求項３に記載した本発明によるウィンド
コンパレータは、請求項２に記載の本発明によるウィン
ドコンパレータの上記第一のコンパレータの入力端子の
一方が、上限閾値の基準電圧に第一の入力抵抗を介して
接続され、上記第二のコンパレータの入力端子の一方
が、下限閾値の基準電圧に第二の入力抵抗を介して接続
され、上記第一の入力抵抗及び第一の帰還抵抗が上限閾
値の基準電圧を与える電源の出力インピーダンスに比べ
十分大きな抵抗値を有し、上記第二の入力抵抗及び第二
の帰還抵抗が下限閾値の基準電圧を与える電源の出力イ
ンピーダンスに比べ十分大きな抵抗値を有して構成され
る。
コンパレータは、請求項２に記載の本発明によるウィン
ドコンパレータの上記第一のコンパレータの入力端子の
一方が、上限閾値の基準電圧に第一の入力抵抗を介して
接続され、上記第二のコンパレータの入力端子の一方
が、下限閾値の基準電圧に第二の入力抵抗を介して接続
され、上記第一の入力抵抗及び第一の帰還抵抗が上限閾
値の基準電圧を与える電源の出力インピーダンスに比べ
十分大きな抵抗値を有し、上記第二の入力抵抗及び第二
の帰還抵抗が下限閾値の基準電圧を与える電源の出力イ
ンピーダンスに比べ十分大きな抵抗値を有して構成され
る。
【００１６】
【作用】請求項１に記載した本発明によるウィンドコン
パレータは、第一のヒステリシス回路が、検知信号と上
限の閾値との比較を行い、第二のヒステリシス回路が、
検知信号と下限の閾値との比較を行い、これらの出力端
子がワイヤードオア結合されて、上限の閾値及び下限の
閾値により定められた電圧レベル範囲外であるか否かを
判別し、かつ、上記第一のヒステリシス回路は、入力さ
れる検知信号が上限閾値を越えた場合には上記閾値を低
下させ、第二のヒステリシス回路は、入力される検知信
号が下限閾値に達しない場合には上記閾値を上昇させ
る。
パレータは、第一のヒステリシス回路が、検知信号と上
限の閾値との比較を行い、第二のヒステリシス回路が、
検知信号と下限の閾値との比較を行い、これらの出力端
子がワイヤードオア結合されて、上限の閾値及び下限の
閾値により定められた電圧レベル範囲外であるか否かを
判別し、かつ、上記第一のヒステリシス回路は、入力さ
れる検知信号が上限閾値を越えた場合には上記閾値を低
下させ、第二のヒステリシス回路は、入力される検知信
号が下限閾値に達しない場合には上記閾値を上昇させ
る。
【００１７】請求項２に記載した本発明によるウィンド
コンパレータは、第一のコンパレータが検知信号と上限
の基準電圧との比較を行い、第二のコンパレータが検知
信号と下限の基準電圧との比較を行って、上限の閾値及
び下限の閾値により定められた電圧レベル範囲外である
か否かを判別し、かつ、上記第一のヒステリシス回路
は、入力される検知信号が上限の基準電圧を越えた場合
には、第一の帰還抵抗の電圧降下により上記基準電圧が
低下し、第二のヒステリシス回路は、入力される検知信
号が下限の基準電圧に達しない場合には、トランジスタ
がオフ状態となり、第二の帰還抵抗に電流が流れなくな
り、上記基準電圧が上昇する。
コンパレータは、第一のコンパレータが検知信号と上限
の基準電圧との比較を行い、第二のコンパレータが検知
信号と下限の基準電圧との比較を行って、上限の閾値及
び下限の閾値により定められた電圧レベル範囲外である
か否かを判別し、かつ、上記第一のヒステリシス回路
は、入力される検知信号が上限の基準電圧を越えた場合
には、第一の帰還抵抗の電圧降下により上記基準電圧が
低下し、第二のヒステリシス回路は、入力される検知信
号が下限の基準電圧に達しない場合には、トランジスタ
がオフ状態となり、第二の帰還抵抗に電流が流れなくな
り、上記基準電圧が上昇する。
【００１８】請求項３に記載した本発明によるウィンド
コンパレータは、第一のコンパレータに入力される上限
の閾値電圧の電圧レベルが、基準電圧を与える電源電圧
により決定されるとともに、上限の閾値電圧のヒステリ
シス特性が第一の入力抵抗及び第一の帰還抵抗の値によ
り決定され、第二のコンパレータに入力される下限の閾
値電圧の電圧レベルが、基準電圧を与える電源電圧によ
り決定されるとともに、上限の閾値電圧のヒステリシス
特性が第二の入力抵抗及び第二の帰還抵抗の値により決
定される。
コンパレータは、第一のコンパレータに入力される上限
の閾値電圧の電圧レベルが、基準電圧を与える電源電圧
により決定されるとともに、上限の閾値電圧のヒステリ
シス特性が第一の入力抵抗及び第一の帰還抵抗の値によ
り決定され、第二のコンパレータに入力される下限の閾
値電圧の電圧レベルが、基準電圧を与える電源電圧によ
り決定されるとともに、上限の閾値電圧のヒステリシス
特性が第二の入力抵抗及び第二の帰還抵抗の値により決
定される。
【００１９】
【実施例】請求項１に記載した本発明によるウィンドコ
ンパレータの一構成例を図１に示す。このウィンドコン
パレータは、第一のヒステリシス回路Ｈ１、第二のヒス
テリシス回路Ｈ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ４により構成される。
第一のヒステリシス回路Ｈ１は、入力端子１に基準電圧
Ｖ１２が入力され、入力端子２に検知信号Ｖｉｎが入力
され、出力端子３がトランジスタのオープンコレクタ出
力で構成される。
ンパレータの一構成例を図１に示す。このウィンドコン
パレータは、第一のヒステリシス回路Ｈ１、第二のヒス
テリシス回路Ｈ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ４により構成される。
第一のヒステリシス回路Ｈ１は、入力端子１に基準電圧
Ｖ１２が入力され、入力端子２に検知信号Ｖｉｎが入力
され、出力端子３がトランジスタのオープンコレクタ出
力で構成される。
【００２０】第二のヒステリシス回路Ｈ２は、入力端子
２に基準電圧Ｖ２３が入力され、入力端子１に検知信号
Ｖｉｎが入力され、出力端子３がトランジスタのオープ
ンコレクタ出力で構成される。ここで、基準電圧Ｖ１
２、Ｖ２３は、定電圧源Ｖｄｄを抵抗Ｒ１〜Ｒ３で分圧
して得られる電圧値である。
２に基準電圧Ｖ２３が入力され、入力端子１に検知信号
Ｖｉｎが入力され、出力端子３がトランジスタのオープ
ンコレクタ出力で構成される。ここで、基準電圧Ｖ１
２、Ｖ２３は、定電圧源Ｖｄｄを抵抗Ｒ１〜Ｒ３で分圧
して得られる電圧値である。
【００２１】上記ヒステリシス回路Ｈ１、Ｈ２の動作を
それぞれ図２（ａ）、（ｂ）に示す。ともに、横軸は、
検知信号の電圧レベルであり、縦軸は、出力トランジス
タのオン、オフの状態を表す。第一のヒステリシス回路
Ｈ１は、出力トランジスタがオフ状態の場合、その閾値
電圧はＶｔｈ１であり、出力トランジスタがオン状態の
場合の閾値電圧は、上記のＶｔｈ１よりも低い電圧Ｖｔ
ｈ１’となるようなヒステリシス特性を有する。
それぞれ図２（ａ）、（ｂ）に示す。ともに、横軸は、
検知信号の電圧レベルであり、縦軸は、出力トランジス
タのオン、オフの状態を表す。第一のヒステリシス回路
Ｈ１は、出力トランジスタがオフ状態の場合、その閾値
電圧はＶｔｈ１であり、出力トランジスタがオン状態の
場合の閾値電圧は、上記のＶｔｈ１よりも低い電圧Ｖｔ
ｈ１’となるようなヒステリシス特性を有する。
【００２２】一方、第二のヒステリシス回路Ｈ２は、出
力トランジスタがオフ状態の場合、その閾値電圧はＶｔ
ｈ２であり、出力トランジスタがオン状態の場合の閾値
電圧は、上記のＶｔｈ１よりも高い電圧Ｖｔｈ２’とな
るようなヒステリシス特性を有する。上記ヒステリシス
回路Ｈ１、Ｈ２の出力端子は、互いに接続され、かつ、
プルアップ抵抗Ｒ４を介して定電圧源Ｖｄｄに接続され
ており、電圧値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ１’は、電圧値Ｖｔｈ
２、Ｖｔｈ２’に比べて大きいため、ウィンドコンパレ
ータ全体は、図２（ｃ）に示すような入出力特性とな
る。
力トランジスタがオフ状態の場合、その閾値電圧はＶｔ
ｈ２であり、出力トランジスタがオン状態の場合の閾値
電圧は、上記のＶｔｈ１よりも高い電圧Ｖｔｈ２’とな
るようなヒステリシス特性を有する。上記ヒステリシス
回路Ｈ１、Ｈ２の出力端子は、互いに接続され、かつ、
プルアップ抵抗Ｒ４を介して定電圧源Ｖｄｄに接続され
ており、電圧値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ１’は、電圧値Ｖｔｈ
２、Ｖｔｈ２’に比べて大きいため、ウィンドコンパレ
ータ全体は、図２（ｃ）に示すような入出力特性とな
る。
【００２３】即ち、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｔｈ１〜Ｖｔ
ｈ２の範囲内では、出力電圧ＶｏｕｔはＶｄｄであり、
Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ２の範囲外では、出力電圧Ｖｏｕｔは
ほぼグランドレベルとなるとともに、閾値レベルがＶｔ
ｈ１’〜Ｖｔｈ２’となる。時間軸上における入出力電
圧の例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。入力信号Ｖｉｎに
は、小さなノイズが含まれているが、ヒステリシス回路
Ｈ１、Ｈ２のヒステリシス特性により、出力信号Ｖｏｕ
ｔに振動現象が生じることなく、かつ、確実にＶｔｈ１
〜Ｖｔｈ２の範囲外の信号が判別されている。
ｈ２の範囲内では、出力電圧ＶｏｕｔはＶｄｄであり、
Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ２の範囲外では、出力電圧Ｖｏｕｔは
ほぼグランドレベルとなるとともに、閾値レベルがＶｔ
ｈ１’〜Ｖｔｈ２’となる。時間軸上における入出力電
圧の例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。入力信号Ｖｉｎに
は、小さなノイズが含まれているが、ヒステリシス回路
Ｈ１、Ｈ２のヒステリシス特性により、出力信号Ｖｏｕ
ｔに振動現象が生じることなく、かつ、確実にＶｔｈ１
〜Ｖｔｈ２の範囲外の信号が判別されている。
【００２４】次に、請求項２に記載した本発明によるウ
ィンドコンパレータの一構成例を図４に示す。このウィ
ンドコンパレータは、第一のヒステリシス回路Ｈ１ａ
が、コンパレータＣＰ１及び帰還抵抗Ｒ５により構成さ
れ、第二のヒステリシス回路Ｈ２ａが、コンパレータＣ
Ｐ２、トランジスタＴｒ及び抵抗Ｒ９、Ｒ８により構成
される。
ィンドコンパレータの一構成例を図４に示す。このウィ
ンドコンパレータは、第一のヒステリシス回路Ｈ１ａ
が、コンパレータＣＰ１及び帰還抵抗Ｒ５により構成さ
れ、第二のヒステリシス回路Ｈ２ａが、コンパレータＣ
Ｐ２、トランジスタＴｒ及び抵抗Ｒ９、Ｒ８により構成
される。
【００２５】コンパレータＣＰ１、ＣＰ２は、２つの入
力端子１、２に入力される電圧レベルを比較する電圧レ
ベル比較器であり、この出力端子３は、オープンコレク
タ出力として構成される、従来例で用いたものと同じコ
ンパレータである。コンパレータＣＰ１の入力端子１及
びコンパレータＣＰ２の入力端子２には、定電圧電源Ｖ
ｄｄを抵抗Ｒ１〜Ｒ３により分圧して得られた上限の基
準値Ｖ１２又は下限の基準電圧Ｖ２３がそれぞれ入力さ
れ、コンパレータＣＰ１の入力端子２及びコンパレータ
ＣＰ２の入力端子１には、共に、増幅回路において増幅
された検出信号Ｖｉｎが入力される。
力端子１、２に入力される電圧レベルを比較する電圧レ
ベル比較器であり、この出力端子３は、オープンコレク
タ出力として構成される、従来例で用いたものと同じコ
ンパレータである。コンパレータＣＰ１の入力端子１及
びコンパレータＣＰ２の入力端子２には、定電圧電源Ｖ
ｄｄを抵抗Ｒ１〜Ｒ３により分圧して得られた上限の基
準値Ｖ１２又は下限の基準電圧Ｖ２３がそれぞれ入力さ
れ、コンパレータＣＰ１の入力端子２及びコンパレータ
ＣＰ２の入力端子１には、共に、増幅回路において増幅
された検出信号Ｖｉｎが入力される。
【００２６】まず、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈ１
〜Ｖｔｈ２の範囲内の値の場合、コンパレータＣＰ１、
ＣＰ２は共にハイインピーダンス出力となり、出力電圧
値Ｖｏｕｔは、ほぼＶｄｄとなる。ここで、抵抗Ｒ９
は、トランジスタＴｒのベース電流を制限するととも
に、出力電圧ＶｏｕｔがトランジスタＴｒのベース・エ
ミッタ間の電圧Ｖｂｅとなることを防止するために設け
られた抵抗である。
〜Ｖｔｈ２の範囲内の値の場合、コンパレータＣＰ１、
ＣＰ２は共にハイインピーダンス出力となり、出力電圧
値Ｖｏｕｔは、ほぼＶｄｄとなる。ここで、抵抗Ｒ９
は、トランジスタＴｒのベース電流を制限するととも
に、出力電圧ＶｏｕｔがトランジスタＴｒのベース・エ
ミッタ間の電圧Ｖｂｅとなることを防止するために設け
られた抵抗である。
【００２７】次に、入力電圧Ｖｉｎが上昇して、基準電
圧Ｖ１２がコンパレータＣＰ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を越
えると、コンパレータＣＰ１の出力がグランドレベルと
なる。このため、帰還抵抗Ｒ５に電流が流れて、コンパ
レータＣＰ１の入力端子１に入力されてる基準電圧の値
が低下する。即ち、上限の閾値電圧が低下する。一方、
入力電圧Ｖｉｎが低下して、コンパレータＣＰ２の基準
電圧Ｖｔｈ２よりも低くなると、コンパレータＣＰ２の
出力がグランドレベルとなる。このため、オン状態にあ
ったトランジスタＴｒのベース・エミッタ間の電圧が低
下して、トランジスタＴｒはオフ状態となり、抵抗Ｒ８
に流れていた電流が遮断される。
圧Ｖ１２がコンパレータＣＰ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を越
えると、コンパレータＣＰ１の出力がグランドレベルと
なる。このため、帰還抵抗Ｒ５に電流が流れて、コンパ
レータＣＰ１の入力端子１に入力されてる基準電圧の値
が低下する。即ち、上限の閾値電圧が低下する。一方、
入力電圧Ｖｉｎが低下して、コンパレータＣＰ２の基準
電圧Ｖｔｈ２よりも低くなると、コンパレータＣＰ２の
出力がグランドレベルとなる。このため、オン状態にあ
ったトランジスタＴｒのベース・エミッタ間の電圧が低
下して、トランジスタＴｒはオフ状態となり、抵抗Ｒ８
に流れていた電流が遮断される。
【００２８】従って、コンパレータＣＰ２の入力端子２
に入力されてる基準電圧の値が上昇する。即ち、上限の
閾値電圧が上昇する。ヒステリシス回路Ｈ１ａのヒステ
リシス特性は、抵抗Ｒ５により、ヒステリシス回路Ｈ２
ａのヒステリシス特性は、抵抗Ｒ８により、調整するこ
とができる。この様にして、簡単な回路により、上限閾
値及び下限閾値にヒステリシス特性を有するウィンドコ
ンパレータが実現できるため、出力信号に振動現象が生
じることなく、かつ、確実に上限閾値及び下限閾値で定
められる電圧レベルの範囲外の信号が判別される。
に入力されてる基準電圧の値が上昇する。即ち、上限の
閾値電圧が上昇する。ヒステリシス回路Ｈ１ａのヒステ
リシス特性は、抵抗Ｒ５により、ヒステリシス回路Ｈ２
ａのヒステリシス特性は、抵抗Ｒ８により、調整するこ
とができる。この様にして、簡単な回路により、上限閾
値及び下限閾値にヒステリシス特性を有するウィンドコ
ンパレータが実現できるため、出力信号に振動現象が生
じることなく、かつ、確実に上限閾値及び下限閾値で定
められる電圧レベルの範囲外の信号が判別される。
【００２９】従って、カウンタの計数の誤りによる、誤
動作を生じない熱線式感知器を安価に提供することがで
きる。次に、請求項３に記載した本発明によるウィンド
コンパレータの一構成例を図５に示す。このウィンドコ
ンパレータは、図４に示したウィンドコンパレータのコ
ンパレータＣＰ１、ＣＰ２の入力端子にそれぞれ抵抗Ｒ
６又はＲ７を付加したものである。
動作を生じない熱線式感知器を安価に提供することがで
きる。次に、請求項３に記載した本発明によるウィンド
コンパレータの一構成例を図５に示す。このウィンドコ
ンパレータは、図４に示したウィンドコンパレータのコ
ンパレータＣＰ１、ＣＰ２の入力端子にそれぞれ抵抗Ｒ
６又はＲ７を付加したものである。
【００３０】抵抗Ｒ６は、コンパレータＣＰ１の基準電
圧Ｖ１２が入力される端子である入力端子１に設けら
れ、抵抗Ｒ７は、コンパレータＣＰ２の基準電圧Ｖ２３
が入力される端子である入力端子２に設けられる。抵抗
Ｒ５〜Ｒ８の抵抗値を、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値に比べ
て十分大きな値とすれば、即ち、基準電圧Ｖ１２、Ｖ２
３を与える電源回路の出力インピーダンスが抵抗Ｒ５〜
Ｒ８の抵抗値に比べ小さくすれば、抵抗Ｒ５〜Ｒ８の抵
抗値が変化しても基準電圧Ｖ１２及びＶ２３は殆ど変化
しない。
圧Ｖ１２が入力される端子である入力端子１に設けら
れ、抵抗Ｒ７は、コンパレータＣＰ２の基準電圧Ｖ２３
が入力される端子である入力端子２に設けられる。抵抗
Ｒ５〜Ｒ８の抵抗値を、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値に比べ
て十分大きな値とすれば、即ち、基準電圧Ｖ１２、Ｖ２
３を与える電源回路の出力インピーダンスが抵抗Ｒ５〜
Ｒ８の抵抗値に比べ小さくすれば、抵抗Ｒ５〜Ｒ８の抵
抗値が変化しても基準電圧Ｖ１２及びＶ２３は殆ど変化
しない。
【００３１】このため、上限の閾値のレベルＶｔｈ１及
び下限の閾値のレベルＶｔｈ２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３だけ
を変更することにより容易に調整することができる。ま
た、上限の閾値のヒステリシス特性、即ちＶｔｈ１とＶ
ｔｈ１’との関係は、抵抗Ｒ５及びＲ６だけを変更する
ことにより調整することができ、下限の閾値のヒステリ
シス特性、即ちＶｔｈ２とＶｔｈ２’との関係は、抵抗
Ｒ７及びＲ８だけを変更することにより調整することが
できる。
び下限の閾値のレベルＶｔｈ２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３だけ
を変更することにより容易に調整することができる。ま
た、上限の閾値のヒステリシス特性、即ちＶｔｈ１とＶ
ｔｈ１’との関係は、抵抗Ｒ５及びＲ６だけを変更する
ことにより調整することができ、下限の閾値のヒステリ
シス特性、即ちＶｔｈ２とＶｔｈ２’との関係は、抵抗
Ｒ７及びＲ８だけを変更することにより調整することが
できる。
【００３２】即ち、上限及び下限の閾値電圧のレベル
と、これらのヒステリシス特性とをそれぞれ独立して調
整することができる。従って、容易に閾値レベル及びヒ
ステリシス特性を調整可能なウィンドコンパレータを提
供することができるため、検出の感度及び特性を容易に
調整可能なウィンドコンパレータを提供することができ
る。
と、これらのヒステリシス特性とをそれぞれ独立して調
整することができる。従って、容易に閾値レベル及びヒ
ステリシス特性を調整可能なウィンドコンパレータを提
供することができるため、検出の感度及び特性を容易に
調整可能なウィンドコンパレータを提供することができ
る。
【００３３】
【発明の効果】請求項１に記載した本発明によるウィン
ドコンパレータは、上限閾値を与えるヒステリシス回路
と下限閾値を与えるヒステリシス回路とを備えることに
より、検知信号に小さなノイズが含まれている場合であ
っても、出力信号に振動現象が生じることなく、確実に
上限閾値及び下限閾値で与えられる範囲外の信号が判別
できる。従って、ノイズによる誤動作を生じにくく、信
頼性の高い熱線式感知器を提供することができる。
ドコンパレータは、上限閾値を与えるヒステリシス回路
と下限閾値を与えるヒステリシス回路とを備えることに
より、検知信号に小さなノイズが含まれている場合であ
っても、出力信号に振動現象が生じることなく、確実に
上限閾値及び下限閾値で与えられる範囲外の信号が判別
できる。従って、ノイズによる誤動作を生じにくく、信
頼性の高い熱線式感知器を提供することができる。
【００３４】請求項２に記載した本発明によるウィンド
コンパレータは、簡単な回路構成により、ヒステリシス
特性を有するウィンドコンパレータが実現できるため、
誤動作を生じない熱線式感知器を安価に提供することが
できる。請求項３に記載した本発明によるウィンドコン
パレータは、閾値レベルの調整及びヒステリシス特性の
調整を独立して行うことができるため、容易に特性を調
整することが可能なウィンドコンパレータを提供するこ
とができる。
コンパレータは、簡単な回路構成により、ヒステリシス
特性を有するウィンドコンパレータが実現できるため、
誤動作を生じない熱線式感知器を安価に提供することが
できる。請求項３に記載した本発明によるウィンドコン
パレータは、閾値レベルの調整及びヒステリシス特性の
調整を独立して行うことができるため、容易に特性を調
整することが可能なウィンドコンパレータを提供するこ
とができる。
【００３５】従って、検出の感度及び特性を容易に調整
可能なウィンドコンパレータを提供することができる。
可能なウィンドコンパレータを提供することができる。
【図１】請求項１に記載した本発明によるウィンドコン
パレータの一構成例を示す図である。
パレータの一構成例を示す図である。
【図２】図１に示したウィンドコンパレータの入出力関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】時間軸上での入出力電圧の一例を示す図であ
る。
る。
【図４】請求項２に記載した本発明によるウィンドコン
パレータの一構成例を示す図である。
パレータの一構成例を示す図である。
【図５】請求項３に記載した本発明によるウィンドコン
パレータの一構成例を示す図である。
パレータの一構成例を示す図である。
【図６】熱線式感知器の一構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】従来のウィンドコンパレータの一構成例を示す
図である。
図である。
【図８】図７に示したウィンドコンパレータの入出力関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図９】従来のウィンドコンパレータの他の構成例を示
す図である。
す図である。
【図１０】図９に示したウィンドコンパレータの入出力
関係を示す図である。
関係を示す図である。
Ｈ１、Ｈ２ ・・・ヒステリシス回路 ＣＰ１、ＣＰ２・・・コンパレータ Ｒｕ ・・・プルアップ抵抗 Ｒ５、Ｒ８ ・・・帰還抵抗 Ｒ６、Ｒ７ ・・・入力抵抗 Ｔｒ ・・・トランジスタ Ｖ１２、Ｖ２３・・・基準電圧 Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２・・・閾値電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｂ 13/18 9406−2Ｇ Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｊ
Claims (3)
- 【請求項１】赤外線センサから出力され、増幅回路によ
り増幅された検知信号の電圧レベルが、上限及び下限が
設けられた電圧レベル範囲外であることを判別する、熱
線式感知器に用いられるウィンドコンパレータであっ
て、 検知信号と上限の閾値との比較を行う第一のヒステリシ
ス回路と、検知信号と下限の閾値との比較を行う第二の
ヒステリシス回路とにより構成され、 上記第一のヒステリシス回路は、入力信号の電圧が、そ
の閾値を越えた場合に、上記閾値が低下するヒステリシ
ス特性を有し、 上記第二のヒステリシス回路は、入力信号の電圧が、そ
の閾値に達しなかった場合に、上記閾値が上昇するヒス
テリシス特性を有し、 上記第一及び第二のヒステリシス回路は、共にオープン
コレクタ出力であり、この出力端子は互いに接続され、
かつ、プルアップ抵抗を介して定電圧源に接続されてい
ることを特徴とするウィンドコンパレータ。 - 【請求項２】上記第一のヒステリシス回路は、 ２つの入力信号の電圧レベルの比較結果を検出するオー
プンコレクタ出力のコンパレータであって、 その入力端子の一方が、上限閾値の基準電圧に接続さ
れ、かつ、第一の帰還抵抗を介して出力端子に接続さ
れ、 その入力端子の他方には、上記増幅回路の出力信号が入
力されるコンパレータを備え、 上記第二のコンパレータ回路は、 ２つの入力信号の電圧レベルの比較結果を検出するオー
プンコレクタ出力のコンパレータであって、 その出力端子が、トランジスタの制御端子に接続され、 その入力端子の一方が、下限閾値の基準電圧に接続さ
れ、かつ、第二の帰還抵抗を介してトランジスタの出力
端子に接続され、 その入力端子の他方には、上記増幅回路の出力信号が入
力される第二のコンパレータを備えたことを特徴とする
請求項１に記載のウィンドコンパレータ。 - 【請求項３】上記第一のコンパレータの入力端子の一方
が、上限閾値の基準電圧に第一の入力抵抗を介して接続
され、 上記第二のコンパレータの入力端子の一方が、下限閾値
の基準電圧に第二の入力抵抗を介して接続され、 上記第一の入力抵抗及び第一の帰還抵抗が上限閾値の基
準電圧を与える電源の出力インピーダンスに比べ十分大
きく、 上記第二の入力抵抗及び第二の帰還抵抗が下限閾値の基
準電圧を与える電源の出力インピーダンスに比べ十分大
きいことを特徴とする請求項２に記載のウィンドコンパ
レータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3996495A JPH08233656A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 熱線式感知器に用いられるウィンドコンパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3996495A JPH08233656A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 熱線式感知器に用いられるウィンドコンパレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233656A true JPH08233656A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12567653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3996495A Pending JPH08233656A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 熱線式感知器に用いられるウィンドコンパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170285A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Denso Corp | ウインドウコンパレータ装置 |
| CN104348451A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-02-11 | 深圳市伟创电气有限公司 | 迟滞性窗口比较器电路 |
| CN111688546A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 袁环珍 | 一种加热装置 |
| DE102006029910B4 (de) | 2005-06-29 | 2022-06-09 | Lg Display Co., Ltd. | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Schutzschaltung und Verfahren zum geschützten Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP3996495A patent/JPH08233656A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006029910B4 (de) | 2005-06-29 | 2022-06-09 | Lg Display Co., Ltd. | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Schutzschaltung und Verfahren zum geschützten Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
| JP2008170285A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Denso Corp | ウインドウコンパレータ装置 |
| CN104348451A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-02-11 | 深圳市伟创电气有限公司 | 迟滞性窗口比较器电路 |
| CN111688546A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 袁环珍 | 一种加热装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030408 |