JPH09119864A - Signal processor for pyroelectric infrared sensor - Google Patents

Signal processor for pyroelectric infrared sensor

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JPH09119864A
JPH09119864A JP26770795A JP26770795A JPH09119864A JP H09119864 A JPH09119864 A JP H09119864A JP 26770795 A JP26770795 A JP 26770795A JP 26770795 A JP26770795 A JP 26770795A JP H09119864 A JPH09119864 A JP H09119864A
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JP
Japan
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signal
infrared sensor
pyroelectric infrared
input
circuit
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Application number
JP26770795A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Nomura
忠志 野村
Shigeo Yamazaki
茂雄 山崎
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal processor by which only an AC signal out of input signals to be input from a pyroelectric infrared sensor is amplified at a prescribed amplification factor. SOLUTION: A signal processor is constituted of a low-pass filter circuit 11 which outputs only a DC portion in an input signal Vin to be input from a pyroelectric infrared sensor 1 and of a differential amplifier circuit 21 which amplifies and outputs only an AC portion in the input signal Vin on the basis of a DC signal VDC to be output from the low-pass filter circuit 11 and on the basis of the input signal Vin to be input from the pyroelectric infrared sensor 1. The input signal Vin to be input from the pyroelectric infrared sensor 1 and the DC signal VDC obtained by passing the input signal Vin through the low-pass filter circuit 11 are input to the differential amplifier circuit 21. In the differential amplifier circuit 21, an output voltage Vout in which only an AC signal VAC is amplified at an amplification factor α to be set on the basis of the relationship of a resistance value by amplifying a (Vin-VDC) signal is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、焦電型赤外線セン
サの出力信号を増幅するための焦電型赤外線センサ用信
号処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor for amplifying an output signal of a pyroelectric infrared sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、発熱体から輻射される赤外線を
検知する赤外線センサとして、焦電型赤外線センサが知
られている。ここで、焦電型赤外線センサは、チタン酸
鉛(PbTiO3 )等の焦電効果を有する焦電材料を赤
外線検知素子として利用するセンサである。そして、こ
の焦電効果とは、赤外線が入射して赤外線検知素子表面
に温度変化が生じると、今まで安定であった素子内に自
発分極が生じ、電荷の中和状態が崩れて電気的に不平衡
となり、電荷を発生する特性をいう。また、その焦電材
料のインピーダンスは、数百GΩと非常に高いため、赤
外線検知素子に発生する電荷は、インピーダンス変換に
より、電圧による出力信号として取出される。
2. Description of the Related Art Generally, a pyroelectric infrared sensor is known as an infrared sensor for detecting infrared rays radiated from a heating element. Here, the pyroelectric infrared sensor is a sensor that uses a pyroelectric material having a pyroelectric effect such as lead titanate (PbTiO 3 ) as an infrared detection element. The pyroelectric effect means that when infrared rays enter and a temperature change occurs on the surface of the infrared detecting element, spontaneous polarization occurs in the element which has been stable until now, the neutralization state of the charge collapses, and it is electrically changed. It is the property of becoming unbalanced and generating charges. Further, since the impedance of the pyroelectric material is as high as several hundreds of GΩ, the charges generated in the infrared detecting element are extracted as an output signal by voltage by impedance conversion.

【0003】ここで、従来技術として赤外線センサを構
成する赤外線検出素子とインピーダンス変換回路を図1
4に示して説明する。
FIG. 1 shows an infrared detecting element and an impedance conversion circuit which constitute an infrared sensor as a prior art.
4 will be described.

【0004】図中、101は焦電型赤外線センサを示
し、該赤外線センサ101は赤外線検知素子102とイ
ンピーダンス変換回路103とから構成され、該インピ
ーダンス変換回路103は、赤外線検知素子102の出
力側にゲートが接続された電界効果型トランジスタ(F
ET)104と、該電界効果型トランジスタ104のゲ
ート端子とアースとの間に接続されたゲート抵抗Rg
と、電界効果型トランジスタ104のドレイン端子とア
ースとの間に接続されたドレイン抵抗Rd とからなる。
そして、電界効果型トランジスタ104のソース端子に
は電源電圧Vccが入力され、該電界効果型トランジスタ
104のドレイン端子からは赤外線センサ101からの
出力信号Vs が出力される。
In the figure, reference numeral 101 denotes a pyroelectric infrared sensor, which is composed of an infrared detection element 102 and an impedance conversion circuit 103. The impedance conversion circuit 103 is provided on the output side of the infrared detection element 102. Field effect transistor (F
ET) 104 and a gate resistance Rg connected between the gate terminal of the field effect transistor 104 and ground.
And a drain resistance Rd connected between the drain terminal of the field effect transistor 104 and the ground.
The power supply voltage Vcc is input to the source terminal of the field effect transistor 104, and the output signal Vs from the infrared sensor 101 is output from the drain terminal of the field effect transistor 104.

【0005】さらに、このインピーダンス変換回路10
3から出力される出力信号Vs は、赤外線検知素子10
2からの微弱な交流分と、電界効果型トランジスタ10
4に起因して生じる直流分との2つの成分(出力信号=
交流分+直流分)からなる。
Further, the impedance conversion circuit 10
The output signal Vs output from 3 is the infrared detection element 10
The weak AC component from 2 and the field effect transistor 10
4 and two components (output signal =
AC component + DC component).

【0006】次に、図15に、出力信号Vs を増幅する
ための従来技術による焦電型赤外線センサ用信号処理装
置を例に挙げて示す。
Next, FIG. 15 shows an example of a conventional signal processing device for a pyroelectric infrared sensor for amplifying the output signal Vs.

【0007】図中、111は信号処理装置としての反転
増幅回路を示し、該反転増幅回路111はOPアンプ
(演算増幅器)112と、該OPアンプ112の反転入
力端子と当該反転増幅回路111の入力端子T1 との間
に直列接続されたカップリング用のコンデンサCa およ
び入力抵抗ra と、OPアンプ112の出力端子と反転
入力端子との間に接続された負帰還抵抗rb とから構成
され、前記OPアンプ112のの非反転入力端子はアー
ス接地されている。
In the figure, reference numeral 111 denotes an inverting amplifier circuit as a signal processing device. The inverting amplifier circuit 111 is an OP amplifier (operational amplifier) 112, an inverting input terminal of the OP amplifier 112 and an input of the inverting amplifier circuit 111. It is composed of a coupling capacitor Ca and an input resistance ra connected in series with a terminal T1, and a negative feedback resistance rb connected between an output terminal and an inverting input terminal of the OP amplifier 112. The non-inverting input terminal of the amplifier 112 is grounded.

【0008】そして、赤外線センサ101から出力され
る出力信号Vs は、反転増幅回路111の入力端子T1
に入力信号Vinとして入力され、該入力信号Vinは、入
力信号Vinの直流分を除去するためのカップリング用の
コンデンサCa および入力抵抗ra からなる直列回路を
介してOPアンプ112の反転入力端子に入力される。
The output signal Vs output from the infrared sensor 101 is the input terminal T1 of the inverting amplifier circuit 111.
Is input as an input signal Vin to the inverting input terminal of the OP amplifier 112 through a series circuit including a coupling capacitor Ca for removing a direct current component of the input signal Vin and an input resistance ra. Is entered.

【0009】また、OPアンプ112では、該OPアン
プ112の出力端子T2 が負帰還抵抗rb を介して反転
入力端子に接続されているから、出力電圧Vout は反転
入力端子に帰還され、入力信号Vinの周波数をfとする
と、出力電圧Vout は次の数1のようにして求められ
る。
Further, in the OP amplifier 112, since the output terminal T2 of the OP amplifier 112 is connected to the inverting input terminal through the negative feedback resistor rb, the output voltage Vout is fed back to the inverting input terminal and the input signal Vin The output voltage Vout can be obtained by the following equation 1, where f is the frequency.

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】数1からも明らかなように、入力信号Vin
の周波数fが小さくなると増幅率が小さくなるため、出
力電圧Vout は小さくなる。従って、この反転増幅回路
111の増幅率が一定の状態で使用するには、周波数f
の帯域が限られる。
As is clear from the equation 1, the input signal Vin
As the frequency f becomes smaller, the amplification factor becomes smaller, so that the output voltage Vout becomes smaller. Therefore, in order to use the inverting amplifier circuit 111 with a constant amplification factor, the frequency f
The band is limited.

【0012】また、入力信号Vinの周波数fに拘らず、
反転増幅回路111が一定の増幅率を得るためには、コ
ンデンサCa のインピーダンス(1/2πfCa )
(Ω)に比べて入力抵抗ra の抵抗値を大きくするか、
コンデンサCa の静電容量を大きくする方法が考えられ
る。例えば、コンデンサCa の静電容量を22(μ
F)、増幅率を60(dB),低減遮断周波数fを0.
1(Hz )に設定すると、概略として入力抵抗ra の抵
抗値を70(KΩ)、負帰還抵抗rb の抵抗値を70
(MΩ)とする必要がある。
Further, regardless of the frequency f of the input signal Vin,
In order for the inverting amplifier circuit 111 to obtain a constant amplification factor, the impedance of the capacitor Ca (1 / 2πfCa)
Whether to increase the resistance value of the input resistance ra compared to (Ω),
A method of increasing the capacitance of the capacitor Ca can be considered. For example, if the capacitance of the capacitor Ca is 22 (μ
F), the amplification factor is 60 (dB), and the reduced cutoff frequency f is 0.
When set to 1 (Hz), the resistance value of the input resistance ra is 70 (KΩ) and the resistance value of the negative feedback resistance rb is 70.
(MΩ) is required.

【0013】また、検知視野を広げるために、焦電型赤
外線センサを複数にした焦電型赤外線センサ101a,
101b,…,101nを用いることもある。この場
合、図16のように、複数の焦電型赤外線センサ101
a〜101nから得られる入力信号Vinをスイッチ11
3a〜113nによって順次切り換え、一つの反転増幅
回路111を使用して増幅した信号を検出することが、
使用する回路部品点数を少なくし、回路構成が簡単でか
つ製造価格が安くなることから望ましい。
Further, in order to expand the detection visual field, a pyroelectric infrared sensor 101a having a plurality of pyroelectric infrared sensors,
101b, ..., 101n may be used. In this case, as shown in FIG. 16, a plurality of pyroelectric infrared sensors 101
The input signal Vin obtained from a to 101n is switched to the switch 11
3a to 113n are sequentially switched, and the signal amplified by one inverting amplifier circuit 111 can be detected.
It is desirable because the number of circuit components used is small, the circuit configuration is simple, and the manufacturing cost is low.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところが、反転増幅回
路111の負帰還抵抗rb の抵抗値を70MΩという高
抵抗値に設定する場合には、その抵抗自体が高価である
ばかりでなく、抵抗値のばらつきが大きく、このような
抵抗を使用した場合には増幅回路の特性がばらつくとい
う欠点があった。
However, when the resistance value of the negative feedback resistance rb of the inverting amplifier circuit 111 is set to a high resistance value of 70 MΩ, not only the resistance itself is expensive but also the resistance value There is a drawback that the variation is large and the characteristics of the amplifier circuit vary when such a resistor is used.

【0015】また、カップリング用のコンデンサCa の
静電容量が大きいコンデンサを使用する場合には、電界
コンデンサを使用する必要があるが、電界コンデンサは
特性上、漏れ電流が大きい。そして、この漏れ電流は入
力抵抗ra および負帰還抵抗rb を通して流れるため、
電圧降下が生じて増幅後の出力電圧Vout にオフセット
電圧を発生させるという欠点があった。
When a coupling capacitor Ca having a large electrostatic capacitance is used, it is necessary to use an electric field capacitor, but the electric field capacitor has a large leakage current due to its characteristics. Since this leakage current flows through the input resistance ra and the negative feedback resistance rb,
There is a drawback that a voltage drop occurs and an offset voltage is generated in the output voltage Vout after amplification.

【0016】また、抵抗値が70(MΩ)の負帰還抵抗
rb を使用するときに、通常規格の電界コンデンサを使
用した場合には、漏れ電流の影響によって出力電圧Vou
t が飽和状態となり、反転増幅回路として機能しなくな
ってしまう。従って、周波数fが低い入力信号Vinを高
い増幅率で増幅することは困難であった。
Further, when the negative feedback resistor rb having a resistance value of 70 (MΩ) is used and a standard electrolytic capacitor is used, the output voltage Vou is affected by the leakage current.
t will be saturated and will not function as an inverting amplifier circuit. Therefore, it is difficult to amplify the input signal Vin having a low frequency f with a high amplification factor.

【0017】さらに、OPアンプ112の反転入力端子
にカップリング用のコンデンサCaが接続されている
と、コンデンサCa の両極間には直流電位差が生じるの
で、この電位差に相当する電荷がコンデンサCa に蓄積
されるまでに長時間を要し、電源投入後すぐに反転増幅
回路111が正常に機能しないという欠点があった。
Further, when a coupling capacitor Ca is connected to the inverting input terminal of the OP amplifier 112, a DC potential difference is generated between both electrodes of the capacitor Ca, so that a charge corresponding to this potential difference is accumulated in the capacitor Ca. It takes a long time before the power is turned on, and the inverting amplifier circuit 111 does not function normally immediately after the power is turned on.

【0018】例えば、図15の反転増幅回路111にお
いては、コンデンサCa の充電時間が短縮できる構成に
したとしても、コンデンサCa の静電容量が大きいため
に充電するまでに時定数の関係から少なくとも20秒程
度を要する。この結果、複数の焦電型赤外線センサ10
1a〜101nから得られる入力信号Vinを順次切替
え、1個の反転増幅回路111で複数個の赤外線センサ
101a〜101nからの出力信号Vs を高速化して増
幅させることは困難であった。
For example, in the inverting amplifier circuit 111 of FIG. 15, even if the charging time of the capacitor Ca can be shortened, at least 20 due to the time constant before charging because of the large capacitance of the capacitor Ca. It takes about a second. As a result, the plurality of pyroelectric infrared sensors 10
It was difficult to sequentially switch the input signals Vin obtained from 1a to 101n and to speed up and amplify the output signals Vs from the plurality of infrared sensors 101a to 101n with one inverting amplifier circuit 111.

【0019】本発明は、高抵抗値を有する抵抗およびカ
ップリング用のコンデンサを使用することなく、焦電型
赤外線センサから出力される低周波の入力信号を所定の
増幅率で増幅することのできる焦電型赤外線センサ用信
号処理装置を提供することを目的としている。
The present invention can amplify a low-frequency input signal output from a pyroelectric infrared sensor with a predetermined amplification factor without using a resistor having a high resistance value and a coupling capacitor. An object is to provide a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1による発明が採用する焦電型赤外線セ
ンサ用信号処理装置は、焦電型赤外線センサから入力さ
れる入力信号中の直流分のみを出力するローパスフィル
タ回路と、該ローパスフィルタ回路から出力される直流
信号と前記焦電型赤外線センサから入力される入力信号
とに基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅して出
力する差動増幅回路とから構成したことにある。
In order to solve the above-mentioned problems, a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor adopted by the invention according to claim 1 is a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor. A low-pass filter circuit that outputs only a direct-current component, based on a direct-current signal output from the low-pass filter circuit and an input signal input from the pyroelectric infrared sensor, amplifies only the alternating-current component in the input signal. It is composed of a differential amplifier circuit for outputting the output.

【0021】このように構成することにより、ローパス
フィルタ回路により焦電型赤外線センサから入力される
入力信号のうちの直流分のみを出力する。差動増幅回路
では、この直流信号と焦電型赤外線センサから入力され
る入力信号に基づいて、入力信号のうちの交流分のみを
出力する。これにより、差動増幅回路からは、焦電型赤
外線センサから入力される入力信号のうち、交流分のみ
を出力信号として外部に出力できる。
With this configuration, the low-pass filter circuit outputs only the DC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor. The differential amplifier circuit outputs only the AC component of the input signal based on the DC signal and the input signal input from the pyroelectric infrared sensor. As a result, the differential amplifier circuit can output only the AC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor as an output signal to the outside.

【0022】請求項2による発明が採用する焦電型赤外
線センサ用信号処理装置は、焦電型赤外線センサから入
力される入力信号中の直流分のみを出力するローパスフ
ィルタ回路と、該ローパスフィルタ回路から出力される
直流信号と前記焦電型赤外線センサから入力される入力
信号とに基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅し
て出力する差動増幅回路と、該差動増幅回路の次段に接
続され、該差動増幅回路から出力される交流信号に直流
バイアスを付加する直流バイアス付加手段とから構成し
たことにある。
A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor employed by the invention according to claim 2 is a low-pass filter circuit for outputting only a direct current component in an input signal input from the pyroelectric infrared sensor, and the low-pass filter circuit. A differential amplifier circuit that amplifies and outputs only the AC component in the input signal based on the DC signal output from the input signal and the input signal input from the pyroelectric infrared sensor; It is composed of a DC bias adding means connected to the next stage and adding a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit.

【0023】このように構成することにより、ローパス
フィルタ回路により焦電型赤外線センサから入力される
入力信号のうちの直流分のみを出力する。そして、差動
増幅回路では、この直流信号と焦電型赤外線センサから
入力される入力信号に基づいて、交流分のみを増幅して
出力することができる。そして、差動増幅回路からは、
焦電型赤外線センサから入力される入力信号のうちの交
流分のみを交流信号として出力する。さらに、直流バイ
アス付加手段によって差動増幅回路から出力される交流
信号に直流バイアスを加えることにより、直流バイアス
付加手段からは交流信号のみでなく直流バイアスが付加
した出力信号として外部に出力することができる。
With this configuration, the low-pass filter circuit outputs only the DC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor. The differential amplifier circuit can amplify and output only the AC component based on the DC signal and the input signal input from the pyroelectric infrared sensor. And from the differential amplifier circuit,
Only the AC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor is output as an AC signal. Furthermore, by adding a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit by the DC bias adding means, not only the AC signal but also the DC bias added output signal can be output to the outside from the DC bias adding means. it can.

【0024】請求項3による発明が採用する焦電型赤外
線センサ用信号処理装置は、複数個の焦電型赤外線セン
サから入力される入力信号中の直流分のみを出力する複
数個のローパスフィルタ回路と、該各ローパスフィルタ
回路から出力される個々の直流信号と前記各焦電型赤外
線センサから入力される個々の入力信号とに基づいて、
該入力信号中の交流分のみを増幅して出力する1個の差
動増幅回路とから構成したことにある。
A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor employed by the invention according to claim 3 is a plurality of low-pass filter circuits for outputting only DC components in input signals input from a plurality of pyroelectric infrared sensors. And, based on each DC signal output from each low-pass filter circuit and each input signal input from each pyroelectric infrared sensor,
It consists of one differential amplifier circuit that amplifies and outputs only the AC component of the input signal.

【0025】このように構成することにより、複数個の
ローパスフィルタ回路は、対応する焦電型赤外線センサ
から入力される入力信号のうち直流分のみを個々に出力
する。差動増幅回路では、この各直流信号と各焦電型赤
外線センサから入力される入力信号に基づいて、入力信
号のうち交流分のみを出力することができる。これによ
り、差動増幅回路からは、各焦電型赤外線センサから入
力される入力信号のうちの交流分のみを出力信号として
外部に出力することができる。
With this configuration, the plurality of low-pass filter circuits individually output only the DC component of the input signal input from the corresponding pyroelectric infrared sensor. The differential amplifier circuit can output only the AC component of the input signal based on the DC signals and the input signals input from the pyroelectric infrared sensors. As a result, the differential amplifier circuit can output only the AC component of the input signal input from each pyroelectric infrared sensor as an output signal to the outside.

【0026】請求項4による発明が採用する焦電型赤外
線センサ用信号処理装置は、複数個の焦電型赤外線セン
サから入力される入力信号中の直流分のみを出力する複
数個のローパスフィルタ回路と、該各ローパスフィルタ
回路から出力される個々の直流信号と前記各焦電型赤外
線センサから入力される個々の入力信号とに基づいて、
該入力信号中の交流分のみを増幅して出力する1個の差
動増幅回路と、該差動増幅回路の次段に接続され、該差
動増幅回路から出力される交流分信号に直流バイアスを
付加する直流バイアス付加手段とから構成したことにあ
る。
A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor employed by the invention according to claim 4 is a plurality of low-pass filter circuits for outputting only DC components in input signals input from a plurality of pyroelectric infrared sensors. And, based on each DC signal output from each low-pass filter circuit and each input signal input from each pyroelectric infrared sensor,
One differential amplifier circuit that amplifies and outputs only the AC component in the input signal, and a DC bias that is connected to the next stage of the differential amplifier circuit and that outputs the AC component signal from the differential amplifier circuit. It is composed of a DC bias adding means for adding.

【0027】このように構成することにより、複数個の
ローパスフィルタ回路は、対応する焦電型赤外線センサ
から入力される入力信号のうちの直流分のみを個々に出
力する。差動増幅回路では、この各直流信号と各焦電型
赤外線センサから入力される入力信号に基づいて、入力
信号のうちの交流分のみを出力することができる。さら
に、差動増幅回路から出力される交流信号に直流バイア
ス付加手段によって直流バイアスを加えることにより、
直流バイアス付加手段からは、交流信号のみでなく直流
バイアスが付加した出力信号として外部に出力すること
ができる。
With this configuration, the plurality of low-pass filter circuits individually output only the DC component of the input signal input from the corresponding pyroelectric infrared sensor. The differential amplifier circuit can output only the AC component of the input signal based on the DC signals and the input signals input from the pyroelectric infrared sensors. Furthermore, by adding a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit by the DC bias adding means,
The DC bias adding means can output not only an AC signal but also an output signal added with a DC bias to the outside.

【0028】請求項5による発明では、前記焦電型赤外
線センサと前記差動増幅回路との間、前記ローパスフィ
ルタ回路と差動増幅回路との間には、それぞれ切換えて
接続する切換接続手段を設けたことにある。
In the invention according to claim 5, switching connection means for switching and connecting between the pyroelectric infrared sensor and the differential amplifier circuit and between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit, respectively. It is provided.

【0029】このように構成することにより、切換接続
手段を操作することにより、該切換接続手段は焦電型赤
外線センサとローパスフィルタ回路を差動増幅回路に対
して同時に切換えることができる。従って、複数個の焦
電型線センサと複数個のローパスフィルタ回路とを1個
の差動増幅回路と接続する場合には、互いに一対となる
赤外線センサとローパスフィルタ回路とを同時に、かつ
順次に切換えることができる。
With this configuration, by operating the switching connecting means, the switching connecting means can simultaneously switch the pyroelectric infrared sensor and the low-pass filter circuit to the differential amplifier circuit. Therefore, when a plurality of pyroelectric line sensors and a plurality of low-pass filter circuits are connected to one differential amplifier circuit, a pair of infrared sensors and low-pass filter circuits are simultaneously and sequentially arranged. You can switch.

【0030】請求項6による発明では、前記直流バイア
ス付加手段は、OPアンプからなる反転増幅回路と、基
準電圧をバイアスとして付加する基準電圧回路とから構
成し、前記反転増幅回路の反転入力端子を前記差動増幅
回路の出力側に接続し、前記反転増幅回路の非反転入力
端子を前記基準電圧回路の出力側とローパスフィルタ回
路の出力側に接続したことにある。
According to a sixth aspect of the invention, the DC bias adding means comprises an inverting amplifier circuit composed of an OP amplifier and a reference voltage circuit for adding a reference voltage as a bias, and the inverting input terminal of the inverting amplifier circuit is The differential amplifier circuit is connected to the output side, and the non-inverting input terminal of the inverting amplifier circuit is connected to the output side of the reference voltage circuit and the output side of the low pass filter circuit.

【0031】このように構成することにより、反転増幅
回路の反転入力端子には、差動増幅回路を介して焦電型
赤外線センサから入力される入力信号中の交流信号が入
力さる。また、非反転入力端子には、ローパスフィルタ
回路を介して焦電型赤外線センサから入力される入力信
号中の直流信号が入力される。これにより、反転増幅回
路の出力端子からは、交流信号に基準電圧回路から出力
される直流の基準電圧を加えた出力信号を外部に出力で
きる。
With this configuration, the AC signal in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor via the differential amplifier circuit is input to the inverting input terminal of the inverting amplifier circuit. In addition, a DC signal in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor is input to the non-inverting input terminal via the low-pass filter circuit. Thus, the output signal of the inverting amplifier circuit can be output to the outside by adding the DC reference voltage output from the reference voltage circuit to the AC signal.

【0032】請求項7による発明のように、前記ローパ
スフィルタ回路を焦電型赤外線センサの出力側とアース
間に位置して、直列接続された抵抗とコンデンサから構
成することにより、交流分(高周波)を遮断し、直流分
のみを出力することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the low-pass filter circuit is located between the output side of the pyroelectric infrared sensor and the ground, and is composed of a resistor and a capacitor connected in series. ) Is cut off and only the DC component can be output.

【0033】請求項8による発明では、前記ローパスフ
ィルタ回路を構成する抵抗の両端にはスイッチング素子
を接続したことにある。
In the invention according to claim 8, a switching element is connected to both ends of the resistor forming the low-pass filter circuit.

【0034】このように構成することにより、ローパス
フィルタ回路の立上げ時にはスイッチング素子を閉成さ
せると、赤外線センサからは、抵抗を介さずに比較的大
きな電流(入力信号)をコンデンサに流し、該コンデン
サでの充電時間を短くする。これにより、ローパスフィ
ルタ回路の立上げ時間を短くすることができる。
With this configuration, when the switching element is closed at the time of starting the low-pass filter circuit, a relatively large current (input signal) flows from the infrared sensor to the capacitor without passing through a resistor, Shorten the charging time with the capacitor. As a result, the startup time of the low pass filter circuit can be shortened.

【0035】請求項9による発明のように、前記ローパ
スフィルタ回路は、OPアンプと、該OPアンプの出力
端子と反転入力端子との間に接続された抵抗と、該抵抗
に並列接続されたコンデンサとから構成し、前記OPア
ンプの非反転入力端子を赤外線センサの出力側に接続す
ることにより、交流分(高周波)を遮断し、直流分のみ
を出力することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the low-pass filter circuit, an OP amplifier, a resistor connected between an output terminal and an inverting input terminal of the OP amplifier, and a capacitor connected in parallel to the resistor. By connecting the non-inverting input terminal of the OP amplifier to the output side of the infrared sensor, it is possible to block the AC component (high frequency) and output only the DC component.

【0036】請求項10による発明では、前記差動増幅
回路は、OPアンプによって構成し、該OPアンプの反
転入力端子を焦電型赤外線センサの出力側に接続し、非
反転入力端子をローパスフィルタ回路の出力側に接続し
たことにある。
According to a tenth aspect of the invention, the differential amplifier circuit comprises an OP amplifier, the inverting input terminal of the OP amplifier is connected to the output side of the pyroelectric infrared sensor, and the non-inverting input terminal is a low-pass filter. It is connected to the output side of the circuit.

【0037】このように構成することにより、差動増幅
回路を反転増幅回路として構成でき、該差動増幅回路は
焦電型赤外線センサから入力される入力信号のうち、交
流分のみを増幅させた上で、この交流信号に直流信号を
加えた出力信号として外部に出力できる。
With this configuration, the differential amplifier circuit can be configured as an inverting amplifier circuit, and the differential amplifier circuit amplifies only the AC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor. Above, it can be output to the outside as an output signal obtained by adding a DC signal to this AC signal.

【0038】請求項11による発明では、前記差動増幅
回路は、OPアンプと、前記ローパスフィルタ回路の出
力側とアース間に接続された直列抵抗回路とから構成
し、前記OPアンプの非反転入力端子を直列抵抗回路の
分圧点に接続し、反転入力端子を前記赤外線センサの出
力側に接続したことにある。
In the invention according to claim 11, the differential amplifier circuit comprises an OP amplifier and a series resistance circuit connected between the output side of the low-pass filter circuit and the ground, and the non-inverting input of the OP amplifier. The terminal is connected to the voltage dividing point of the series resistance circuit, and the inverting input terminal is connected to the output side of the infrared sensor.

【0039】このように構成することにより、差動増幅
回路を反転増幅回路として構成でき、焦電型赤外線セン
サから入力される入力信号のうち、交流分のみを増幅さ
せた上で、直流信号を除去した交流信号のみを出力信号
として外部に出力できる。
With this configuration, the differential amplifier circuit can be configured as an inverting amplifier circuit, and among the input signals input from the pyroelectric infrared sensor, only the AC component is amplified and then the DC signal is converted. Only the removed AC signal can be output to the outside as an output signal.

【0040】請求項12による発明では、前記ローパス
フィルタ回路と差動増幅回路との間に、バッファ回路を
設け、請求項13による発明では、前記焦電型赤外線セ
ンサと差動増幅回路との間に、バッファ回路を設け、さ
らに、請求項14による発明では、前記ローパスフィル
タ回路と直流バイアス付加手段との間に、バッファ回路
を設けたことにより、各回路間の電気的な干渉を防止す
ることができる。
In the invention according to claim 12, a buffer circuit is provided between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit, and in the invention according to claim 13, the buffer circuit is provided between the pyroelectric infrared sensor and the differential amplifier circuit. In the invention according to claim 14, a buffer circuit is provided between the low-pass filter circuit and the DC bias applying means to prevent electrical interference between the circuits. You can

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】本発明を詳述するために、図1な
いし図13に従って実施の形態を説明する。なお、実施
例では前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to describe the present invention in detail, an embodiment will be described with reference to FIGS. In the embodiments, the same components as those of the above-described conventional technology are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0042】まず、図1および図2に本発明による第1
の実施例を示す。なお、第1の実施例では赤外線センサ
を1個用いた場合について述べる。
First, FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment of the present invention.
The following shows an example. In the first embodiment, a case where one infrared sensor is used will be described.

【0043】図中、1は焦電型赤外線センサを示し、該
赤外線センサは従来技術で述べた赤外線センサ101と
同様に、赤外線検知素子2と電界効果型トランジスタ4
を有するインピーダンス変換回路3とから大略構成され
ている。そして、電界効果型トランジスタ4のゲート端
子にはゲート抵抗Rg がドレイン端子には抵抗Rd がそ
れぞれ接続されている。そして、ドレイン端子からは赤
外線検知素子2で受光される赤外線量に対応した出力信
号Vs を出力する。なお、出力信号Vs は赤外線検知素
子2からの微弱な交流分と、電界効果型トランジスタ4
に起因して生じる直流分との2つの成分からなる。
In the figure, reference numeral 1 denotes a pyroelectric infrared sensor, which is the same as the infrared sensor 101 described in the prior art, and the infrared detecting element 2 and the field effect transistor 4 are provided.
And the impedance conversion circuit 3 having A gate resistance Rg is connected to the gate terminal of the field effect transistor 4 and a resistance Rd is connected to the drain terminal thereof. Then, an output signal Vs corresponding to the amount of infrared rays received by the infrared detecting element 2 is output from the drain terminal. The output signal Vs is a weak AC component from the infrared detection element 2 and the field effect transistor 4
It is composed of two components, a direct current component and a direct current component.

【0044】10は本実施例による焦電型赤外線センサ
用信号処理装置を示し、該信号処理装置10は焦電型赤
外線センサ1の次段に接続され、後述するローパスフィ
ルタ回路11,差動増幅回路21およびスイッチ31か
ら大略構成されている。
Reference numeral 10 shows a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to this embodiment. The signal processing device 10 is connected to the next stage of the pyroelectric infrared sensor 1, and has a low-pass filter circuit 11 and a differential amplifier which will be described later. The circuit 21 and the switch 31 are generally configured.

【0045】11は本実施例によるローパスフィルタ回
路を示し、該ローパスフィルタ回路11は、抵抗R11と
コンデンサC11が直列接続された構成となっている。即
ち、ローパスフィルタ回路11は、コンデンサC11の一
端はアースに接地され、抵抗R11の他端は当該信号処理
装置10の入力端子T1 に接続されるL型ローパスフィ
ルタ回路として構成されている。そして、該ローパスフ
ィルタ回路11では、焦電型赤外線センサ1から入力端
子T1 およびスイッチ31を介して入力される入力信号
Vinのうち、交流信号VACを除去して直流信号VDCのみ
を差動増幅回路21に出力するようになっている。一
方、前記入力端子T1 には、図2(a)に示す焦電型赤
外線センサから出力される出力信号Vs が入力信号Vin
として入力される。なお、入力信号Vinは交流信号VAC
と直流信号VDCとからなるもので、Vin=(VAC+VD
C)として表わせる。
Reference numeral 11 shows a low-pass filter circuit according to this embodiment, and the low-pass filter circuit 11 has a structure in which a resistor R11 and a capacitor C11 are connected in series. That is, the low-pass filter circuit 11 is configured as an L-type low-pass filter circuit in which one end of the capacitor C11 is grounded and the other end of the resistor R11 is connected to the input terminal T1 of the signal processing device 10. The low-pass filter circuit 11 removes the AC signal VAC from the input signal Vin input from the pyroelectric infrared sensor 1 through the input terminal T1 and the switch 31 and removes only the DC signal VDC from the differential amplifier circuit. It outputs to 21. On the other hand, at the input terminal T1, the output signal Vs output from the pyroelectric infrared sensor shown in FIG. 2A is input signal Vin.
Is entered as The input signal Vin is the AC signal VAC
And DC signal VDC, Vin = (VAC + VD
It can be represented as C).

【0046】12はスイッチング素子を示し、該スイッ
チング素子12は、抵抗R11と並列接続されるように該
抵抗R11の両端に接続され、スイッチング素子12を閉
成することにより抵抗R11を短絡する。
Reference numeral 12 denotes a switching element. The switching element 12 is connected to both ends of the resistor R11 so as to be connected in parallel with the resistor R11. By closing the switching element 12, the resistor R11 is short-circuited.

【0047】21は差動増幅回路を示し、該差動増幅回
路21は、OPアンプ22,入力抵抗R21,負帰還抵抗
R22,他の入力抵抗R23によって構成されている。ここ
で、入力抵抗R21は前記ローパスフィルタ回路11の抵
抗R11とコンデンサC11の分圧点A間と、OPアンプ2
2の非反転入力端子に接続されている。負帰還抵抗R22
はOPアンプ22の出力端子と反転入力端子との間に接
続されている。他の入力抵抗R23はOPアンプ22の反
転入力端子と入力端子T1 との間に接続されている。
Reference numeral 21 denotes a differential amplifier circuit, which is composed of an OP amplifier 22, an input resistor R21, a negative feedback resistor R22, and another input resistor R23. Here, the input resistor R21 is between the resistor R11 of the low-pass filter circuit 11 and the voltage dividing point A of the capacitor C11, and the OP amplifier 2
2 non-inverting input terminals. Negative feedback resistor R22
Is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the OP amplifier 22. The other input resistor R23 is connected between the inverting input terminal of the OP amplifier 22 and the input terminal T1.

【0048】また、OPアンプ22の反転入力端子に
は、入力端子T1 およびスイッチ31を介して焦電型赤
外線センサ1から出力される交流信号VACと直流信号V
DCを含む入力信号Vinが入力され、OPアンプ22の非
反転入力端子には、ローパスフィルタ回路11からは直
流信号VDCが入力されるから、当該差動増幅回路21は
入力信号Vin中の交流信号VACのみを増幅する。
The inverting input terminal of the OP amplifier 22 has an AC signal VAC and a DC signal V output from the pyroelectric infrared sensor 1 via the input terminal T1 and the switch 31.
The input signal Vin including DC is input, and the DC signal VDC is input from the low-pass filter circuit 11 to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 22, so that the differential amplifier circuit 21 receives the AC signal in the input signal Vin. Amplifies only VAC.

【0049】31はスイッチを示し、該スイッチ31は
第1のスイッチング素子32と第2のスイッチング素子
33とからなっている。該第1のスイッチング素子32
は赤外線センサ1と差動増幅回路21との間に接続さ
れ、第2のスイッチング素子33はローパスフィルタ回
路11と差動増幅回路21との間に接続されている。ま
た、スイッチング素子32,33は連動して同時に開,
閉成する。
Reference numeral 31 denotes a switch, and the switch 31 comprises a first switching element 32 and a second switching element 33. The first switching element 32
Is connected between the infrared sensor 1 and the differential amplifier circuit 21, and the second switching element 33 is connected between the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 21. Further, the switching elements 32 and 33 are simultaneously opened in conjunction with each other,
Close.

【0050】次に、焦電型赤外線センサ用信号処理装置
10の動作について説明する。
Next, the operation of the signal processing device 10 for the pyroelectric infrared sensor will be described.

【0051】まず、焦電型赤外線センサ用信号処理装置
10の電源を投入して、スイッチング素子12を動作さ
せる回路(図示せず)をオン状態にすると、抵抗R11の
両端が短絡される。このため、コンデンサC11には入力
信号Vinの直流信号VDCに相当する電荷を速やかに蓄積
できる。さらに、一定時間経過後にスイッチング素子1
2をオフ状態にすることにより、ローパスフィルタ回路
11を速やかに動作可能状態に設定することができる。
First, when the circuit (not shown) for operating the switching element 12 is turned on by turning on the power source of the signal processing device 10 for the pyroelectric infrared sensor, both ends of the resistor R11 are short-circuited. Therefore, the electric charge corresponding to the DC signal VDC of the input signal Vin can be quickly accumulated in the capacitor C11. Furthermore, after a certain period of time, the switching element 1
The low-pass filter circuit 11 can be quickly set to the operable state by turning OFF the switch 2.

【0052】そして、ローパスフィルタ回路11では、
入力信号Vinのうち遮断周波数よりも低い周波数は直流
分と考えることができるから、図2(b)に示すような
直流信号VDCを取出すことができる。例えば、ローパス
フィルタ回路11を0.1(Hz )以下の周波数成分を
取出すように設定する場合には、抵抗R11は概略2(M
Ω)、コンデンサC11の静電容量は1(μF)程度の小
さなもので良い。これらの回路部品は安価に入手できる
だけでなく、コンデンサとして漏れ電流の少ないセラミ
ックコンデンサやフィルムコンデンサ等を使用すること
ができ、コンデンサC11からの漏れ電流を抑えることが
できる。さらに、差動増幅回路21のOPアンプ22の
非反転入力端子には、OPアンプ22の入力インピーダ
ンスよりも充分小さい抵抗値を有する入力抵抗R21を使
用することにより、直流信号VDCが入力される。この結
果、この直流信号VDCは入力信号Vinのうち直流分であ
ると考えることができるから、直流信号VDCとの差、即
ち入力信号Vin中の交流信号VACのみが、抵抗R22,R
23の抵抗値の比率(R22/R23)によって決まる増幅率
αで増幅される。
Then, in the low pass filter circuit 11,
Since the frequency lower than the cutoff frequency in the input signal Vin can be considered as the direct current component, the direct current signal VDC as shown in FIG. 2B can be taken out. For example, when the low-pass filter circuit 11 is set to extract a frequency component of 0.1 (Hz) or less, the resistance R11 is set to approximately 2 (M
Ω), and the capacitance of the capacitor C11 may be as small as about 1 (μF). These circuit parts can be obtained at low cost, and a ceramic capacitor or a film capacitor having a small leakage current can be used as a capacitor, and the leakage current from the capacitor C11 can be suppressed. Further, the DC signal VDC is input to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 22 of the differential amplifier circuit 21 by using the input resistor R21 having a resistance value sufficiently smaller than the input impedance of the OP amplifier 22. As a result, since this DC signal VDC can be considered to be a DC component of the input signal Vin, only the difference from the DC signal VDC, that is, the AC signal VAC in the input signal Vin, is the resistance R22, R.
It is amplified with an amplification factor α determined by the ratio of the resistance values of 23 (R22 / R23).

【0053】この結果、図2(c)に示すように、差動
増幅回路21から出力される出力電圧Vout は、数2の
ように求められる。
As a result, as shown in FIG. 2 (c), the output voltage Vout output from the differential amplifier circuit 21 is obtained by the equation (2).

【0054】[0054]

【数2】 (Equation 2)

【0055】このように、差動増幅回路21から出力さ
れる出力電圧Vout は、数2の第1項で示すように入力
信号Vin中の交流信号VACのみを増幅した信号に、第2
項で示す直流バイアスを加えるようになる。
As described above, the output voltage Vout output from the differential amplifier circuit 21 becomes the second amplified signal obtained by amplifying only the AC signal VAC in the input signal Vin as shown in the first term of the equation 2.
The DC bias shown in section is added.

【0056】然るに、本実施例による信号処理装置10
では、入力端子T1 から入力される入力信号Vinをロー
パスフィルタ回路11と差動増幅回路21に入力し、ロ
ーパスフィルタ回路11では、入力信号Vinのうち直流
分を直流信号VDCとして差動増幅回路21に出力し、該
差動増幅回路21では数2に示すように、入力信号Vin
中の交流信号VACのみを(R22/R23)の増幅率αで増
幅させた上で、直流信号VDCを直流バイアスとした加え
た出力電圧Vout として外部に出力する。
Therefore, the signal processing apparatus 10 according to the present embodiment.
Then, the input signal Vin input from the input terminal T1 is input to the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 21, and in the low-pass filter circuit 11, the DC component of the input signal Vin is set as the DC signal VDC. And the differential amplifier circuit 21 outputs the input signal Vin
Only the inside AC signal VAC is amplified by the amplification factor α of (R22 / R23), and then output to the outside as an added output voltage Vout with the DC signal VDC as a DC bias.

【0057】従って、本実施例による信号処理装置10
では、ローパスフィルタ回路11と差動増幅回路21か
ら構成したから、従来技術によるカップリングコンデン
サを用いることなく、交流信号VACと直流信号VDCとを
含む入力信号Vinのうち交流分のみを増幅した出力電圧
Vout として出力することができる。しかも、従来技術
のようにカップリング用のコンデンサCa を使用してい
ないから、入力信号Vin中の低周波の信号であっても、
(R22/R23)の増幅率αで入力信号Vinに対応した正
確な増幅を行なうことができる。また、カップリング用
コンデンサを用いていないから、インピーダンスの小さ
な帰還用抵抗を使用することができ、インピ−ダンスの
バラツキをなくし、高精度な増幅が可能となる。
Therefore, the signal processing apparatus 10 according to the present embodiment.
Since it is composed of the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 21, the output obtained by amplifying only the AC component of the input signal Vin including the AC signal VAC and the DC signal VDC without using the coupling capacitor according to the conventional technique. It can be output as the voltage Vout. Moreover, unlike the prior art, since the coupling capacitor Ca is not used, even if the input signal Vin is a low frequency signal,
Accurate amplification corresponding to the input signal Vin can be performed with the amplification factor α of (R22 / R23). Further, since the coupling capacitor is not used, it is possible to use a feedback resistor having a small impedance, eliminate the impedance variation, and perform highly accurate amplification.

【0058】この結果、出力電圧Vout には直流信号V
DCが加わるものの、増幅されるのは交流信号VACのみで
あるから、直流バイアスの変動を防止することができ、
焦電型赤外線センサ1で受けた熱量に対応した交流分の
波高値の変化を、α×VACの変化として検出することが
できる。
As a result, the output voltage Vout is the DC signal V
Although DC is added, only the AC signal VAC is amplified, so fluctuations in DC bias can be prevented,
A change in the peak value of the AC component corresponding to the amount of heat received by the pyroelectric infrared sensor 1 can be detected as a change in α × VAC.

【0059】また、ローパスフィルタ回路11の抵抗R
11の両端にはスイッチング素子12を接続したから、信
号処理装置10の立上げ時にスイッチング素子12を閉
成することにより、コンデンサC11に貯えられる直流信
号VDCを抵抗R11を介さずに速やかに流すことができ、
ローパスフィルタ回路11を動作開始状態に素早く設定
することができる。
Further, the resistance R of the low-pass filter circuit 11
Since the switching element 12 is connected to both ends of 11, the switching element 12 is closed when the signal processing device 10 is started up, so that the DC signal VDC stored in the capacitor C11 can be quickly supplied without passing through the resistor R11. Can
The low-pass filter circuit 11 can be quickly set to the operation start state.

【0060】なお、焦電型赤外線センサ用信号処理装置
10の電源を投入後すぐに、動作可能とする必要がない
場合には、スイッチング素子12は設けなくても良い。
If it is not necessary to make the pyroelectric infrared sensor signal processing device 10 operable immediately after the power is turned on, the switching element 12 may not be provided.

【0061】また、スイッチ31は赤外線センサ1およ
びローパスフィルタ回路11からなる前段と後段の差動
増幅回路21とを接続するもので、赤外線センサ1が1
個の場合には接続しなくてもよい。
The switch 31 connects the front-stage and rear-stage differential amplifier circuits 21 each including the infrared sensor 1 and the low-pass filter circuit 11.
In the case of individual pieces, they may not be connected.

【0062】次に、第2の実施例を図3に基づいて説明
するに、本実施例による信号処理装置10′の特徴は、
複数の焦電型赤外線センサから入力される入力信号を増
幅するために、各赤外線センサ毎にローパスフィルタ回
路を接続し、赤外線センサ毎の信号とローパスフィルタ
回路からの信号をそれぞれ1個の差動増幅回路に入力す
るために複数個のスイッチング素子を接続したことにあ
る。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 3. The characteristics of the signal processing apparatus 10 'according to this embodiment are as follows.
A low-pass filter circuit is connected to each infrared sensor in order to amplify input signals input from a plurality of pyroelectric infrared sensors, and a signal for each infrared sensor and a signal from the low-pass filter circuit are respectively provided as one differential signal. The reason is that a plurality of switching elements are connected for input to the amplifier circuit.

【0063】なお、本実施例においては、前述した従来
技術および第1の実施例と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものの、本実施例では複数
個の焦電型赤外線センサに符号1a,1b,…,1nを
付し、ローパスフィルタ回路に符号11a,11b,
…,11nを付し、その説明を省略する。
In this embodiment, the same components as those in the prior art and the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. However, in this embodiment, a plurality of pyroelectric elements are used. , 1n, and low-pass filter circuits 11a, 11b,
, 11n, and the description thereof is omitted.

【0064】図3中、31a,31b,…,31nは切
換接続手段としてのスイッチを示し、該スイッチ31a
〜31nは、焦電型赤外線センサ1a〜1nと1個の差
動増幅回路21とを接続する第1のスイッチング素子3
2a〜32nと、ローパスフィルタ回路11a〜11n
と1個の差動増幅回路21とを接続する第2のスイッチ
ング素子33a〜33nとから構成される。
In FIG. 3, 31a, 31b, ..., 31n denote switches as switching connection means, and the switches 31a.
˜31n are first switching elements 3 that connect the pyroelectric infrared sensors 1a to 1n and one differential amplifier circuit 21.
2a to 32n and low pass filter circuits 11a to 11n
And second switching elements 33a to 33n that connect the differential amplifier circuit 21 and the differential amplifier circuit 21.

【0065】34は発振器を示し、該発振器34は前記
スイッチ31a〜31nを所定の周波数f0で順次切換
える信号を発生するものである。
Reference numeral 34 represents an oscillator, which generates a signal for sequentially switching the switches 31a to 31n at a predetermined frequency f0.

【0066】このように構成される本実施例による焦電
型赤外線センサ用信号処理装置10′においても、その
基本的動作は第1の実施例と同様に動作するものであ
る。
The basic operation of the signal processing device 10 'for a pyroelectric infrared sensor according to this embodiment, which is constructed in this way, is the same as that of the first embodiment.

【0067】そして、焦電型赤外線センサ1a〜1nの
ドレイン端子はそれぞれのローパスフィルタ回路11a
〜11nに接続される。そして、焦電型赤外線センサ1
a〜1nに接続したそれぞれのローパスフィルタ回路1
1a〜11nは、上述したスイッチング素子12のスイ
ッチング動作により、速やかに動作切換可能な状態にな
っている。
The drain terminals of the pyroelectric infrared sensors 1a-1n are low-pass filter circuits 11a.
~ 11n. And the pyroelectric infrared sensor 1
Each low-pass filter circuit 1 connected to a to 1n
1a to 11n are in a state in which the operation can be swiftly switched by the switching operation of the switching element 12 described above.

【0068】この後、発振器34の周波数f0 に基づい
て、第1のスイッチング素子32a〜32nと第2のス
イッチング素子33a〜33nとを同期させつつ、スイ
ッチ31a〜31nを順次切換える。これにより、複数
の焦電型赤外線センサ1a〜1nから得られる入力信号
Vinおよび直流信号VDCを一つの差動増幅回路21に順
次入力する。この結果、複数の焦電型赤外線センサ1a
〜1nから得られる入力信号Vinのうち交流分のみを一
つの差動増幅回路21によって速やかに増幅することが
できる。
Thereafter, the switches 31a to 31n are sequentially switched based on the frequency f0 of the oscillator 34 while synchronizing the first switching elements 32a to 32n and the second switching elements 33a to 33n. As a result, the input signal Vin and the DC signal VDC obtained from the plurality of pyroelectric infrared sensors 1a to 1n are sequentially input to one differential amplifier circuit 21. As a result, a plurality of pyroelectric infrared sensors 1a
Only the AC component of the input signal Vin obtained from 1n can be rapidly amplified by the single differential amplifier circuit 21.

【0069】また、スイッチ31a〜31nの前段にコ
ンデンサを有するローパスフィルタ回路11a〜11n
を設け、後段には1個の差動増幅回路21を設けるよう
にしたから、ローパスフィルタ回路11a〜11nのコ
ンデンサC11は常に赤外線センサ1a〜1nからの信号
によって常に充電されている。そして、スイッチ31a
〜31nの切換えにより、赤外線センサ1a〜1nとロ
ーパスフィルタ回路11a〜11nとを順次差動増幅回
路21に接続したときには、ローパスフィルタ回路11
a〜11nのコンデンサC11は既に充電されているか
ら、赤外線センサ1a〜1nから入力される入力信号V
inに対応した出力電圧Vout をすぐに得ることができ
る。さらに、発振器34によるスイッチ31a〜31n
の切換周波数f0 を高速化しても、各ローパスフィルタ
回路11a〜11nのコンデンサC11における充電時間
は不要となっているから、それに追従させた出力電圧V
out を得ることができる。
Further, the low-pass filter circuits 11a to 11n having capacitors in front of the switches 31a to 31n.
Since one differential amplifier circuit 21 is provided in the subsequent stage, the capacitors C11 of the low-pass filter circuits 11a to 11n are always charged by the signals from the infrared sensors 1a to 1n. And the switch 31a
When the infrared sensors 1a to 1n and the low-pass filter circuits 11a to 11n are sequentially connected to the differential amplifier circuit 21 by switching between .about.31n, the low-pass filter circuit 11a.
Since the capacitors C11 of a to 11n are already charged, the input signal V input from the infrared sensors 1a to 1n
The output voltage Vout corresponding to in can be immediately obtained. Furthermore, the switches 31a to 31n by the oscillator 34
Even if the switching frequency f0 is increased, the charging time in the capacitor C11 of each of the low-pass filter circuits 11a to 11n becomes unnecessary.
You can get out.

【0070】次に、図4および図5に第3の実施例を示
すに、本実施例の特徴は、ローパスフィルタ回路と差動
増幅回路との間にバッファ回路を接続すると共に、差動
増幅回路のOPアンプの反転入力端子をアースに接地し
たことにある。
Next, FIG. 4 and FIG. 5 show the third embodiment. The feature of this embodiment is that a buffer circuit is connected between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit and the differential amplifier is used. This is because the inverting input terminal of the OP amplifier of the circuit was grounded.

【0071】なお、本実施例においては前述した第1の
実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものする。
In this embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0072】図中、40は本実施例による焦電型赤外線
センサ用信号処理装置を示し、該信号処理装置40は、
赤外線センサ1の後段に接続されたローパスフィルタ回
路11と、スイッチ31を介して接続された後述するバ
ッファ回路41と、差動増幅回路51とから大略構成さ
れている。
In the figure, reference numeral 40 denotes a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to this embodiment. The signal processing device 40 is
The low-pass filter circuit 11 connected to the subsequent stage of the infrared sensor 1 includes a buffer circuit 41, which will be described later, connected via a switch 31, and a differential amplifier circuit 51.

【0073】41はバッファ回路を示し、該バッファ回
路41は、OPアンプ42と、抵抗R41,R42とから構
成されている。ここで、該OPアンプ42の非反転入力
端子は、抵抗R41および第2のスイッチング素子33を
介して、ローパスフィルタ回路11の抵抗R11とコンデ
ンサC11の分圧点Aに接続されている。また、OPアン
プ42の出力端子と反転入力端子との間には抵抗R42が
接続され、OPアンプ42の出力電圧は反転入力端子に
帰還される。そして、バッファ回路41はローパスフィ
ルタ回路11から出力される直流信号VDCと差動増幅回
路51から出力される交流信号VACとが相互に影響しあ
って、干渉を起こすのを阻止することができる。
Reference numeral 41 denotes a buffer circuit, which is composed of an OP amplifier 42 and resistors R41 and R42. Here, the non-inverting input terminal of the OP amplifier 42 is connected to the resistor R11 of the low-pass filter circuit 11 and the voltage dividing point A of the capacitor C11 via the resistor R41 and the second switching element 33. A resistor R42 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the OP amplifier 42, and the output voltage of the OP amplifier 42 is fed back to the inverting input terminal. The buffer circuit 41 can prevent the direct current signal VDC output from the low-pass filter circuit 11 and the alternating current signal VAC output from the differential amplifier circuit 51 from affecting each other and causing interference.

【0074】51は本実施例による差動増幅回路を示
し、該差動増幅回路51は、OPアンプ52と、該OP
アンプ52の非反転入力端子には入力抵抗R51と、該入
力抵抗R51と非反転入力端子の接続点とアースとの間に
接続された接地抵抗R52と、OPアンプ52の出力端子
と反転入力端子との間に接続された負帰還抵抗R53と、
OPアンプ52の反転入力端子に接続された入力抵抗R
54とから構成される。そして、入力抵抗R51と接地抵抗
R52によって直列抵抗回路を構成し、該直列抵抗回路の
分圧点BにはOPアンプ52の非反転入力端子が接続さ
れる。
Reference numeral 51 denotes a differential amplifier circuit according to this embodiment. The differential amplifier circuit 51 includes an OP amplifier 52 and an OP amplifier 52.
The non-inverting input terminal of the amplifier 52 has an input resistor R51, a grounding resistor R52 connected between the connection point of the input resistor R51 and the non-inverting input terminal, and the ground, the output terminal of the OP amplifier 52, and the inverting input terminal. Negative feedback resistor R53 connected between
Input resistance R connected to the inverting input terminal of the OP amplifier 52
It consists of 54 and. The input resistance R51 and the ground resistance R52 form a series resistance circuit, and the non-inverting input terminal of the OP amplifier 52 is connected to the voltage dividing point B of the series resistance circuit.

【0075】このように構成される本実施例の焦電型赤
外線センサ用信号処理装置40においても、前述した第
1の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the signal processing device 40 for the pyroelectric infrared sensor of the present embodiment constructed as described above, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment described above.

【0076】然るに、本実施例では、バッファ回路41
の入力インピーダンスは非常に大きく設定されているか
ら、電流は殆ど流れず、ローパスフィルタ回路11と差
動増幅回路51との相互の影響を除く動作を行うことが
できる。即ち、ローパスフィルタ回路11の抵抗R11と
コンデンサC11の分圧点Aでの直流信号VDCは図5
(b)に示す特性となるが、バッファ回路41を設けた
ことにより、この直流信号VDCを差動増幅回路51の入
力抵抗R51にそのまま供給することができる。
Therefore, in the present embodiment, the buffer circuit 41
Since the input impedance of is set to be extremely large, almost no current flows, and the operation that removes the mutual influence of the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 51 can be performed. That is, the DC signal VDC at the voltage dividing point A of the resistor R11 and the capacitor C11 of the low pass filter circuit 11 is shown in FIG.
With the characteristics shown in (b), by providing the buffer circuit 41, this DC signal VDC can be directly supplied to the input resistor R51 of the differential amplifier circuit 51.

【0077】また、差動増幅回路51を構成するOPア
ンプ52の非反転入力端子には、直流信号VDCを入力抵
抗R51、接地抵抗R52で分圧した分圧電圧が入力され
る。このため、入力信号Vinと、ほぼ直流分と考えるこ
とができる直流信号VDCの分圧電圧との差が、抵抗R5
1、R52、R53,R54の抵抗値によって決まる増幅率で
増幅される。増幅後の出力電圧Vout は、数3のように
求められる。
Further, a divided voltage obtained by dividing the DC signal VDC by the input resistance R51 and the ground resistance R52 is input to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 52 which constitutes the differential amplifier circuit 51. For this reason, the difference between the input signal Vin and the divided voltage of the DC signal VDC, which can be considered as a DC component, is the resistance R5.
It is amplified with an amplification factor determined by the resistance values of 1, R52, R53, and R54. The output voltage Vout after the amplification is obtained as shown in Expression 3.

【0078】[0078]

【数3】 (Equation 3)

【0079】ここで、入力抵抗R51、R52、R53,R54
の抵抗値を、R51=R54、R52=R53とし、増幅率βを
(R53/R54)すると、下記の数4のようになる。
Here, the input resistors R51, R52, R53, R54
When the resistance values of R51 = R54 and R52 = R53 and the amplification factor β is (R53 / R54), the following expression 4 is obtained.

【0080】[0080]

【数4】 (Equation 4)

【0081】そして、本実施例による信号処理装置40
からは、図5(a)に示すような入力信号Vinに対して
交流信号VACのみを増幅した出力電圧Vout を取り出す
ことができる。従って、出力電圧Vout は図5(c)の
特性となる。
Then, the signal processing device 40 according to the present embodiment.
From, it is possible to extract the output voltage Vout obtained by amplifying only the AC signal VAC with respect to the input signal Vin as shown in FIG. Therefore, the output voltage Vout has the characteristic shown in FIG.

【0082】また、本実施例の信号処理装置40では、
ローパスフィルタ回路11と差動増幅回路51との間に
バッファ回路41を接続したから、ローパスフィルタ回
路11から出力される直流信号VDCと差動増幅回路51
からの信号が互いに干渉し、電気的な障害を起こすのを
防止することができる。
Further, in the signal processing device 40 of this embodiment,
Since the buffer circuit 41 is connected between the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 51, the DC signal VDC output from the low-pass filter circuit 11 and the differential amplifier circuit 51 are connected.
It is possible to prevent signals from each other from interfering with each other and causing an electrical failure.

【0083】さらに、本実施例による差動増幅回路51
は、その構成によって、入力信号Vin中の直流信号VDC
を出力電圧Vout に加えることなく、増幅率βで交流信
号VACのみを増幅した信号として出力することができ
る。
Further, the differential amplifier circuit 51 according to the present embodiment.
Is a DC signal VDC in the input signal Vin depending on its configuration.
Can be output as a signal obtained by amplifying only the AC signal VAC with the amplification factor β without adding to the output voltage Vout.

【0084】次に、第4の実施例を図6に基づいて説明
する。なお、本実施例では前述した各実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
する。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same components as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0085】然るに、本実施例による信号処理回路4
0′の特徴は、複数の焦電型赤外線センサ1a〜1nか
ら出力される出力信号Vs (入力信号Vin)を増幅する
ために、赤外線センサ1a〜1n毎にローパスフィルタ
回路11a〜11nを接続し、赤外線センサ1a〜1n
からの入力信号Vinとローパスフィルタ回路11a〜1
1nから出力される直流信号VDCをそれぞれ1個の差動
増幅回路51に複数個のスイッチ31a〜31nを介し
て接続する構成とする。また、ローパスフィルタ回路1
1a〜11nと差動増幅回路51との間にバッファ回路
41を接続したことにある。
Therefore, the signal processing circuit 4 according to the present embodiment.
The feature of 0'is that low-pass filter circuits 11a to 11n are connected to each of the infrared sensors 1a to 1n in order to amplify the output signal Vs (input signal Vin) output from the plurality of pyroelectric infrared sensors 1a to 1n. , Infrared sensors 1a-1n
Input signal Vin from low-pass filter circuits 11a to 1
The DC signal VDC output from 1n is connected to one differential amplifier circuit 51 via a plurality of switches 31a to 31n. In addition, the low-pass filter circuit 1
The buffer circuit 41 is connected between 1a to 11n and the differential amplifier circuit 51.

【0086】このように構成される本実施例では、第1
のスイッチング素子32a〜32nと第2のスイッチン
グ素子33a〜33nとを同期させつつ、スイッチ31
a〜31nを順次切換える。これにより、焦電型赤外線
センサ1a〜1nから得られる入力信号Vinおよびロー
パスフィルタ回路11a〜11nから得られる直流信号
VDCが、1個のバッファ回路41と1個の差動増幅回路
51にそれぞれ入力される。この結果、複数の焦電型赤
外線センサ1a〜1nから得られる入力信号Vinの交流
信号VACのみを、共通のバッファ回路41と差動増幅回
路51によって速やかに増幅した出力電圧Vout として
外部に出力することができる。
In this embodiment having such a configuration, the first
Of the switch 31 while synchronizing the switching elements 32a to 32n and the second switching elements 33a to 33n.
a to 31n are sequentially switched. As a result, the input signal Vin obtained from the pyroelectric infrared sensors 1a to 1n and the DC signal VDC obtained from the low-pass filter circuits 11a to 11n are input to one buffer circuit 41 and one differential amplifier circuit 51, respectively. To be done. As a result, only the AC signal VAC of the input signal Vin obtained from the plurality of pyroelectric infrared sensors 1a to 1n is output to the outside as the output voltage Vout rapidly amplified by the common buffer circuit 41 and the differential amplifier circuit 51. be able to.

【0087】次に、図7ないし図9に本発明による第5
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、差動増幅回路の
次段にDCバイアス付加回路を接続したことにある。
Next, FIG. 7 to FIG. 9 show a fifth embodiment of the present invention.
The present embodiment is characterized in that a DC bias addition circuit is connected to the next stage of the differential amplifier circuit.

【0088】なお、本実施例では前述した各実施例と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。
In this embodiment, the same components as those in the above-mentioned respective embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0089】図中、60は本実施例による焦電型赤外線
センサ用信号処理装置を示し、該信号処理装置60は、
複数個の赤外線センサ1a〜1nの後段にそれぞれ接続
されたローパスフィルタ回路11a〜11nと、スイッ
チ31a〜31nの第1のスイッチング素子32a〜3
2nを介して前記赤外線センサ1a〜1nに接続された
一のバッファ回路41Aと、スイッチ31a〜31nの
第2のスイッチング素子33a〜33nを介してローパ
スフィルタ回路11a〜11nに接続された他のバッフ
ァ回路41Bと、該バッファ回路41A,41Bに接続
された差動増幅回路21と、該差動増幅回路21の後段
に接続された直流バイアス付加手段としてのDCバイア
ス付加回路61とから大略構成されている。
In the figure, reference numeral 60 denotes a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to this embodiment, and the signal processing device 60 is
Low-pass filter circuits 11a to 11n, which are respectively connected to the subsequent stages of the plurality of infrared sensors 1a to 1n, and the first switching elements 32a to 3 of the switches 31a to 31n.
One buffer circuit 41A connected to the infrared sensors 1a to 1n via 2n and another buffer connected to the low pass filter circuits 11a to 11n via the second switching elements 33a to 33n of the switches 31a to 31n. The circuit 41B, a differential amplifier circuit 21 connected to the buffer circuits 41A and 41B, and a DC bias adding circuit 61 as a DC bias adding means connected to the subsequent stage of the differential amplifier circuit 21 are generally configured. There is.

【0090】なお、スイッチ31a〜31nは発振器3
4から出力される周波数f0 によって切換え周波数を設
定している。
The switches 31a to 31n are connected to the oscillator 3
The switching frequency is set according to the frequency f0 output from No. 4.

【0091】ここで、前記ローパスフィルタ回路11a
〜11nは、図8にローパスフィルタ回路11a,11
nとして2個示すように、前記第1の実施例で述べたロ
ーパスフィルタ回路11と同様に構成されている。即
ち、ローパスフィルタ回路11aは抵抗R11aとコンデ
ンサC11aが直列に接続されたL型ローパスフィルタ回
路として構成され、ローパスフィルタ回路11nも抵抗
R11nとコンデンサC11nが直列に接続されたL型ロー
パスフィルタ回路として構成されるもので、全ローパス
フィルタ回路11a〜11nは、抵抗R11a〜R11nの
各抵抗値は同一で、かつコンデンサC11a〜C11nの静
電容量は同一となっている。
Here, the low-pass filter circuit 11a
8 to 11n are low-pass filter circuits 11a and 11n shown in FIG.
As shown by two as n, the low-pass filter circuit 11 has the same configuration as that of the low-pass filter circuit 11 described in the first embodiment. That is, the low-pass filter circuit 11a is configured as an L-type low-pass filter circuit in which a resistor R11a and a capacitor C11a are connected in series, and the low-pass filter circuit 11n is also configured as an L-type low-pass filter circuit in which a resistor R11n and a capacitor C11n are connected in series. In all the low-pass filter circuits 11a to 11n, the resistors R11a to R11n have the same resistance value and the capacitors C11a to C11n have the same capacitance.

【0092】また、バッファ回路41A,41Bは前記
第3の実施例の述べたバッファ回路41と同様に構成さ
れ、バッファ回路41AはOPアンプ42A、該OPア
ンプ42Aの非反転入力端子に接続された抵抗R41A
と、OPアンプ42Aの出力端子と反転入力端子との間
に接続された抵抗R42Aとからなっている。また、バッ
ファ回路41BはOPアンプ42Bと、該OPアンプ4
2Bの非反転入力端子に接続された抵抗R41Bと、OP
アンプ42Bの出力端子と反転入力端子との間に接続さ
れた抵抗R42Bとからなっている。そして、抵抗R41A
とR41B、抵抗R42AとR42Bはそれぞれ同じ抵抗値と
なるように設定されている。
Further, the buffer circuits 41A and 41B are constructed similarly to the buffer circuit 41 described in the third embodiment, and the buffer circuit 41A is connected to the OP amplifier 42A and the non-inverting input terminal of the OP amplifier 42A. Resistor R41A
And a resistor R42A connected between the output terminal and the inverting input terminal of the OP amplifier 42A. Further, the buffer circuit 41B includes an OP amplifier 42B and an OP amplifier 4B.
A resistor R41B connected to the non-inverting input terminal of 2B and OP
It is composed of a resistor R42B connected between the output terminal and the inverting input terminal of the amplifier 42B. And the resistor R41A
And R41B and resistors R42A and R42B are set to have the same resistance value.

【0093】また、差動増幅回路21は前記第1の実施
例で述べた差動増幅回路21と同様に構成され、OPア
ンプ22,入力抵抗R21、負帰還抵抗R22および他の入
力抵抗R23とから構成されている。
The differential amplifier circuit 21 is constructed similarly to the differential amplifier circuit 21 described in the first embodiment, and includes an OP amplifier 22, an input resistor R21, a negative feedback resistor R22, and another input resistor R23. It consists of

【0094】そして、差動増幅回路21は、数2と同様
に下記数5に示す出力電圧Vout が得られるもので、こ
の出力電圧Vout は図9(c)の特性となっている。
The differential amplifier circuit 21 obtains the output voltage Vout shown in the following equation 5 as in the equation 2, and the output voltage Vout has the characteristic shown in FIG. 9C.

【0095】[0095]

【数5】 (Equation 5)

【0096】次に、本実施例によるDCバイアス付加回
路61について説明する。
Next, the DC bias adding circuit 61 according to this embodiment will be described.

【0097】前記DCバイアス付加回路61は、OPア
ンプ62を有する反転増幅回路63と基準電圧回路64
とからなる。ここで、反転増幅回路63は、入力抵抗R
61,抵抗R62,負帰還抵抗R63および他の入力抵抗R64
とから構成されている。また、入力抵抗R61は、OPア
ンプ62の非反転入力端子に接続されている。抵抗R62
は、入力抵抗R61と非反転入力端子の接続点と、後述す
る基準電圧回路64との間に接続されている。負帰還抵
抗R63は、OPアンプ62の出力端子と反転入力端子と
の間に接続されている。他の入力抵抗R64は、差動増幅
回路21とOPアンプ62の反転入力端子に接続されて
いる。そして、入力抵抗R61と抵抗R62によって直列抵
抗回路を構成し、該直列抵抗回路の分圧点CにはOPア
ンプ62の非反転入力端子が接続される。
The DC bias adding circuit 61 includes an inverting amplifier circuit 63 having an OP amplifier 62 and a reference voltage circuit 64.
Consists of Here, the inverting amplifier circuit 63 has an input resistance R
61, resistor R62, negative feedback resistor R63 and other input resistor R64
It is composed of The input resistor R61 is connected to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 62. Resistor R62
Is connected between a connection point of the input resistor R61 and the non-inverting input terminal and a reference voltage circuit 64 described later. The negative feedback resistor R63 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the OP amplifier 62. The other input resistor R64 is connected to the inverting input terminals of the differential amplifier circuit 21 and the OP amplifier 62. The input resistance R61 and the resistance R62 form a series resistance circuit, and the non-inverting input terminal of the OP amplifier 62 is connected to the voltage dividing point C of the series resistance circuit.

【0098】また、64は基準電圧回路を示し、該基準
電圧回路64は反転増幅回路63に向けて基準電圧Vre
f を出力するものである。
Reference numeral 64 indicates a reference voltage circuit, and the reference voltage circuit 64 directs the reference voltage Vre toward the inverting amplifier circuit 63.
It outputs f.

【0099】このように構成される付加回路61は、下
記の数6による出力信号Vout ′を得るもので、図9
(d)に示す特性となっている。
The additional circuit 61 thus constructed obtains an output signal Vout 'according to the following equation 6, and is shown in FIG.
It has the characteristics shown in (d).

【0100】[0100]

【数6】 (Equation 6)

【0101】そして、数6を整理すると数7のようにな
る。
Then, by rearranging Equation 6, Equation 7 is obtained.

【0102】[0102]

【数7】 (Equation 7)

【0103】ここで、抵抗値R61=R64とすると、数8
となる。
Here, assuming that the resistance value R61 = R64,
Becomes

【0104】[0104]

【数8】 (Equation 8)

【0105】このように、DCバイアス負荷回路61で
は、差動増幅回路21から出力される出力電圧Vout か
らローパスフィルタ回路11から出力される直流信号V
DCを差算して基準電圧回路64の基準電圧Vref を加え
ているから、当該信号処理回路60から出力される出力
電圧Vout ′は前記数8のようになる。
As described above, in the DC bias load circuit 61, the DC signal V output from the low-pass filter circuit 11 is output from the output voltage Vout output from the differential amplifier circuit 21.
Since the DC is subtracted and the reference voltage Vref of the reference voltage circuit 64 is added, the output voltage Vout 'output from the signal processing circuit 60 is as shown in the equation (8).

【0106】本実施例はこのように構成されるが、本実
施例による信号処理装置60では、出力電圧Vout ′は
数8のように、ローパスフィルタ回路11から出力され
る直流信号VDCに依存しない出力とすることができ、出
力電圧Vout の変動を抑えることができる。
Although the present embodiment is configured in this way, in the signal processing device 60 according to the present embodiment, the output voltage Vout 'does not depend on the DC signal VDC output from the low pass filter circuit 11 as shown in the equation (8). It can be output, and the fluctuation of the output voltage Vout can be suppressed.

【0107】従って、赤外線センサ1a〜1n毎に出力
信号Vs に含まれる直流信号VDCが変動した場合でも、
当該信号処理装置60から出力される出力電圧Vout ′
中の直流分が変動するのを防止し、赤外線センサ1a〜
1n毎に交流信号VACの変化を正確な出力電圧Vout ′
として得ることができる。
Therefore, even if the DC signal VDC included in the output signal Vs varies for each infrared sensor 1a-1n,
Output voltage Vout ′ output from the signal processing device 60
Infrared sensor 1a-
An accurate output voltage Vout 'is obtained by changing the AC signal VAC every 1n.
Can be obtained as

【0108】さらに、スイッチ31a〜31nを切換え
る周波数f0 で切換えるとき、赤外線センサ1a〜1n
から入力される入力信号Vinに含まれる直流信号VDCの
格差を低減した場合には、この格差の許容値をΔVとす
ると、この許容値ΔVが、次の数9で定められるように
各値を設定する。
Further, when the switches 31a to 31n are switched at the frequency f0, the infrared sensors 1a to 1n are switched.
When the difference of the DC signal VDC included in the input signal Vin input from is reduced, if the allowable value of this difference is ΔV, the allowable value ΔV is set to each value as defined by the following equation 9. Set.

【0109】[0109]

【数9】 (Equation 9)

【0110】このように、切換え周波数f0 、直流信号
VDCの最大値と最小値の差ΔVDC、差動増幅回路21お
よび反転増幅回路63の増幅率、ローパスフィルタ回路
11a〜11nを構成する抵抗値Rf を設定すれば、格
差の許容値ΔVのばらつきを小さな範囲に抑え、かつス
イッチ31a〜31nを高速に切換えることができる。
As described above, the switching frequency f0, the difference ΔVDC between the maximum value and the minimum value of the DC signal VDC, the amplification factors of the differential amplifier circuit 21 and the inverting amplifier circuit 63, and the resistance value Rf of the low-pass filter circuits 11a to 11n. By setting, it is possible to suppress the variation of the allowable value ΔV of the disparity within a small range and to switch the switches 31a to 31n at high speed.

【0111】次に、図10に本発明による第6の実施例
を示すに、本実施例による信号処理回路60′の特徴
は、バッファ回路41Bの位置をDCバイアス付加回路
61側に近づけることにより、差動増幅回路21のOP
アンプ22の非反転入力端子とローパスフィルタ回路1
1とを第2のスイッチング素子33を介して接続したこ
とにある。
Next, FIG. 10 shows a sixth embodiment according to the present invention. The feature of the signal processing circuit 60 'according to the present embodiment is that the position of the buffer circuit 41B is brought closer to the DC bias adding circuit 61 side. , OP of the differential amplifier circuit 21
Non-inverting input terminal of amplifier 22 and low-pass filter circuit 1
1 is connected via the second switching element 33.

【0112】このように構成される信号処理装置60′
においても、バッファ回路41A,41Bにより前述し
た第5の実施例と同様の作用効果を得ることができ、ロ
ーパスフィルタ回路11とDCバイアス付加回路61と
の間の電気的な干渉を防止することができる。
The signal processing device 60 'constructed as described above.
In this case as well, the buffer circuits 41A and 41B can obtain the same effects as those of the fifth embodiment, and prevent electrical interference between the low-pass filter circuit 11 and the DC bias adding circuit 61. it can.

【0113】さらに、図11および図12は本発明によ
る第7の実施例を示すに、本実施例による信号処理装置
70の特徴は、交流増幅手段に第3の実施例で述べた差
動増幅回路51を用い、最終段に直流バイアス付加手段
としてのDCバイアス付加回路71を設けたことにあ
る。
11 and 12 show the seventh embodiment according to the present invention. The signal processing device 70 according to the present embodiment is characterized in that the AC amplifying means has the differential amplification described in the third embodiment. This is because the circuit 51 is used and a DC bias adding circuit 71 as a DC bias adding means is provided at the final stage.

【0114】なお、本実施例では前述した各実施例と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。
In this embodiment, the same components as those in the above-mentioned respective embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0115】ここで、差動増幅回路51では、下記の数
10に示すような出力電圧Vout を得ることができるも
ので、出力電圧Vout は図12(c)のような特性とな
っている。
Here, the differential amplifier circuit 51 can obtain the output voltage Vout as shown in the following formula 10, and the output voltage Vout has the characteristic as shown in FIG. 12 (c).

【0116】[0116]

【数10】 (Equation 10)

【0117】次に、DCバイアス付加回路71は、第5
の実施例と同様に、OPアンプ72を有する反転増幅回
路73と基準電圧回路74から構成されている。ここ
で、反転増幅回路73は抵抗R71,負帰還抵抗R72およ
び入力抵抗R73から構成されている。そして、抵抗R71
は、OPアンプ72の非反転入力端子と基準電圧回路7
4との間に接続されている。負帰還抵抗R72は、OPア
ンプ72の出力端子と反転入力端子との間に接続されて
いる。入力抵抗R73は、差動増幅回路51とOPアンプ
72の反転入力端子に接続されている。
Next, the DC bias adding circuit 71
Similar to the embodiment described above, it is composed of an inverting amplifier circuit 73 having an OP amplifier 72 and a reference voltage circuit 74. Here, the inverting amplifier circuit 73 is composed of a resistor R71, a negative feedback resistor R72 and an input resistor R73. And the resistor R71
Is the non-inverting input terminal of the OP amplifier 72 and the reference voltage circuit 7.
4 is connected. The negative feedback resistor R72 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the OP amplifier 72. The input resistor R73 is connected to the inverting input terminals of the differential amplifier circuit 51 and the OP amplifier 72.

【0118】そして、DCバイアス付加回路71は、入
力される出力電圧Vout に対して増幅率γ(R72/R7
3)で積算した上に、基準電圧Vref を加えた出力電圧
Vout′を得ることができる。
Then, the DC bias adding circuit 71 outputs the amplification factor γ (R72 / R7) to the input output voltage Vout.
It is possible to obtain the output voltage Vout 'which is obtained by adding the reference voltage Vref after the integration in 3).

【0119】これにより、DCバイアス付加回路71か
ら出力される出力電圧Vout ′は数11のようになるも
ので、出力電圧Vout ′は図12(d)に示すような特
性を有している。
As a result, the output voltage Vout 'output from the DC bias adding circuit 71 is as shown in equation 11, and the output voltage Vout' has the characteristic shown in FIG. 12 (d).

【0120】[0120]

【数11】 [Equation 11]

【0121】このように、DCバイアス付加回路71で
は、差動増幅回路51から出力される出力電圧Vout に
基準電圧回路74からの基準電圧Vref を加えているか
ら、当該信号処理装置70から出力される出力信号Vou
t ′は前記数11のようになる。
As described above, in the DC bias adding circuit 71, since the reference voltage Vref from the reference voltage circuit 74 is added to the output voltage Vout output from the differential amplifier circuit 51, it is output from the signal processing device 70. Output signal Vou
t'is as shown in the above equation 11.

【0122】然るに、本実施例による信号処理装置70
では、出力信号Vout ′は前記数11のように、ローパ
スフィルタ回路11から出力される直流信号VDCに依存
しない出力とすることができ、赤外線センサ1a〜1n
毎に差動増幅回路51から出力される出力電圧Vout 中
の直流信号VDCが変動したとしても、DCバイアス付加
回路71から出力される出力電圧Vout ′が変動するの
を防止でき、赤外線センサ1a〜1n毎に正確な出力信
号Vout ′を得ることができる。
Therefore, the signal processing device 70 according to the present embodiment.
Then, the output signal Vout 'can be an output that does not depend on the DC signal VDC output from the low-pass filter circuit 11, as shown in the above-mentioned equation 11, and the infrared sensors 1a to 1n.
Even if the DC signal VDC in the output voltage Vout output from the differential amplifier circuit 51 varies each time, it is possible to prevent the output voltage Vout 'output from the DC bias adding circuit 71 from varying, and the infrared sensor 1a to. An accurate output signal Vout 'can be obtained every 1n.

【0123】次に、図13に本発明による第8の実施例
を示すに、本実施例による信号処理装置80の特徴は、
ローパスフィルタ回路にOPアンプを用いたことにあ
る。
Next, FIG. 13 shows an eighth embodiment of the present invention. The characteristics of the signal processing device 80 according to the present embodiment are as follows.
This is because an OP amplifier was used for the low-pass filter circuit.

【0124】なお、本実施例では、前述した各実施例と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
In this embodiment, the same components as those in the above-mentioned respective embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0125】図中、80は本実施例による信号処理装置
を示し、該信号処理装置80はローパスフィルタ回路8
1と前記第3の実施例で述べた差動増幅回路51とから
構成されている。
In the figure, reference numeral 80 denotes a signal processing device according to this embodiment, and the signal processing device 80 is a low-pass filter circuit 8
1 and the differential amplifier circuit 51 described in the third embodiment.

【0126】81は直流分出力手段としてのローパスフ
ィルタ回路(ローパスフィルタ回路)を示し、該ローパ
スフィルタ回路81は、OPアンプ82と、該OPアン
プ82の出力端子と反転入力端子との間に接続された抵
抗R81と、該抵抗R81に並列接続されたコンデンサC81
と、OPアンプ82の非反転入力端子と入力端子T1と
の間に接続された入力抵抗R82とから構成されている。
そして、該ローパスフィルタ回路81は抵抗R81の抵抗
値とコンデンサC81の静電容量によって遮断周波数を設
定するものことができる。また、OPアンプ82の出力
端子には差動増幅回路51が接続されている。
Reference numeral 81 represents a low-pass filter circuit (low-pass filter circuit) as a DC component output means. The low-pass filter circuit 81 is connected between an OP amplifier 82 and an output terminal and an inverting input terminal of the OP amplifier 82. Resistor R81 and a capacitor C81 connected in parallel to the resistor R81
And an input resistor R82 connected between the non-inverting input terminal of the OP amplifier 82 and the input terminal T1.
The low pass filter circuit 81 can set the cutoff frequency by the resistance value of the resistor R81 and the electrostatic capacitance of the capacitor C81. The differential amplifier circuit 51 is connected to the output terminal of the OP amplifier 82.

【0127】本実施例はこのように構成されるが、次に
本実施例による信号処理装置80の動作について説明す
る。
The present embodiment is constructed in this way. Next, the operation of the signal processing device 80 according to the present embodiment will be described.

【0128】まず、差動増幅回路51の電源を投入する
と、入力信号Vinはローパスフィルタ回路81に入力さ
れ、入力信号Vinのうち所定の周波数より低い周波数の
直流信号VDCがOPアンプ82の出力端子から取出され
る。なお、遮断周波数fcは、抵抗R81の抵抗値とコン
デンサC81の静電容量によって、次式のように設定され
る。
First, when the power source of the differential amplifier circuit 51 is turned on, the input signal Vin is input to the low-pass filter circuit 81, and the DC signal VDC having a frequency lower than a predetermined frequency in the input signal Vin is output from the OP amplifier 82. Taken from. The cutoff frequency fc is set according to the following equation by the resistance value of the resistor R81 and the electrostatic capacitance of the capacitor C81.

【0129】[0129]

【数12】 (Equation 12)

【0130】また、差動増幅回路51のOPアンプ52
の非反転入力端子には、直流信号VDCを入力抵抗R51と
接地抵抗R52で分圧した分圧電圧が入力される。この結
果、入力信号Vinと、ほぼ直流分と考えることができる
直流信号VDCの分圧電圧との差が、抵抗R51、R52、R
53,R54の抵抗値によって決まる増幅率で増幅される。
そして、出力電圧Vout は、前記数4と同様に求めら
れ、入力抵抗R51、R52、R53,R54の抵抗値を、R51
=R54、R52=R53とすると、出力電圧Vout は下記の
数13のようになる。
Further, the OP amplifier 52 of the differential amplifier circuit 51
The divided voltage obtained by dividing the DC signal VDC by the input resistor R51 and the ground resistor R52 is input to the non-inverting input terminal of the. As a result, the difference between the input signal Vin and the divided voltage of the DC signal VDC, which can be considered as almost DC component, is the resistance R51, R52, R.
It is amplified at an amplification rate determined by the resistance values of 53 and R54.
Then, the output voltage Vout is obtained in the same manner as the equation 4, and the resistance values of the input resistors R51, R52, R53 and R54 are set to R51.
= R54 and R52 = R53, the output voltage Vout is given by the following Expression 13.

【0131】[0131]

【数13】 (Equation 13)

【0132】かくして、本実施例のようにローパスフィ
ルタ回路81を用いた場合にも、入力信号Vinが入力さ
れると、この入力信号Vinのうち、交流信号VACのみを
増幅した出力電圧Vout を取出すことができる。
Thus, even when the low-pass filter circuit 81 is used as in this embodiment, when the input signal Vin is input, the output voltage Vout obtained by amplifying only the AC signal VAC of the input signal Vin is taken out. be able to.

【0133】なお、前記各実施例では、L型ローパスフ
ィルタ回路からなるローパスフィルタ回路11を用いた
が、図13に示すローパスフィルタ回路81を用いても
よいことは勿論である。
In each of the above embodiments, the low pass filter circuit 11 composed of the L type low pass filter circuit is used, but it goes without saying that the low pass filter circuit 81 shown in FIG. 13 may be used.

【0134】[0134]

【発明の効果】以上詳述した如く請求項1による発明で
は、ローパスフィルタ回路は焦電型赤外線センサから入
力される入力信号中の直流分のみを出力し、差動増幅回
路では、この直流信号と焦電型赤外線センサから入力さ
れる入力信号に基づいて入力信号中の交流信号のみを出
力する。これにより、従来技術によるカップリング用コ
ンデンサを用いなくても、差動増幅回路では、焦電型赤
外線センサから入力される入力信号中の交流分のみを出
力信号として外部に出力できる。
As described in detail above, in the invention according to claim 1, the low-pass filter circuit outputs only the DC component in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, and the DC signal is output in the differential amplifier circuit. Based on the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, only the AC signal in the input signal is output. With this, in the differential amplifier circuit, only the AC component in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor can be output to the outside as an output signal without using the coupling capacitor according to the conventional technique.

【0135】請求項2による発明では、ローパスフィル
タ回路は焦電型赤外線センサから入力される入力信号中
の直流分のみを出力し、差動増幅回路では、この直流信
号と焦電型赤外線センサから入力される入力信号に基づ
いて交流分のみを出力する。さらに、直流バイアス付加
手段によって差動増幅回路から出力される交流信号に直
流バイアスを加えることにより、該直流バイアス付加手
段からは、交流分の信号のみでなく直流バイアスが付加
した出力信号として外部に出力する。これにより、出力
信号を、入力信号中の直流信号に依存しない信号とする
ことができ、出力信号の変動を抑えることができる。
In the invention according to claim 2, the low-pass filter circuit outputs only the direct-current component in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, and the differential amplifier circuit outputs this direct-current signal and the pyroelectric infrared sensor. Only the AC component is output based on the input signal that is input. Further, by adding a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit by the DC bias adding means, the DC bias adding means outputs not only the AC component signal but also the DC bias added output signal to the outside. Output. As a result, the output signal can be a signal that does not depend on the DC signal in the input signal, and fluctuations in the output signal can be suppressed.

【0136】請求項3の発明では、焦電型赤外線センサ
を複数個にしたときには、各焦電型赤外線センサに接続
したローパスフィルタ回路は各焦電型赤外線センサ毎に
入力される入力信号中の直流分のみを出力し、差動増幅
回路では、各直流信号と各焦電型赤外線センサから入力
される各入力信号に基づいて交流分のみを出力する。こ
れにより、該差動増幅回路から出力される信号は、焦電
型赤外線センサから入力される入力信号中の交流分のみ
を出力信号として外部に出力できる。
According to the third aspect of the present invention, when a plurality of pyroelectric infrared sensors are provided, the low-pass filter circuit connected to each pyroelectric infrared sensor is included in the input signal input to each pyroelectric infrared sensor. Only the DC component is output, and the differential amplifier circuit outputs only the AC component based on each DC signal and each input signal input from each pyroelectric infrared sensor. As a result, the signal output from the differential amplifier circuit can be output to the outside as an output signal of only the AC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor.

【0137】請求項4の発明では、焦電型赤外線センサ
を複数個にしたときには、各焦電型赤外線センサに接続
したローパスフィルタ回路は各焦電型赤外線センサ毎に
入力される入力信号中の直流分のみを出力し、差動増幅
回路では、各直流信号と各焦電型赤外線センサから入力
される各入力信号に基づいて交流分のみを出力する。さ
らに、直流バイアス付加手段によって差動増幅回路から
出力される交流信号に直流バイアスを加えることによ
り、該直流バイアス付加手段からは、交流分の信号のみ
でなく直流バイアスが付加した出力信号として外部に出
力する。これにより、出力信号を、各焦電型赤外線セン
サから入力される入力信号中の直流信号に依存しない信
号とすることができ、各出力信号中の直流分の変動を抑
えることができ、正確な検出を行なうことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when a plurality of pyroelectric infrared sensors are provided, the low-pass filter circuit connected to each pyroelectric infrared sensor is included in the input signal input to each pyroelectric infrared sensor. Only the DC component is output, and the differential amplifier circuit outputs only the AC component based on each DC signal and each input signal input from each pyroelectric infrared sensor. Further, by adding a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit by the DC bias adding means, the DC bias adding means outputs not only the AC component signal but also the DC bias added output signal to the outside. Output. As a result, the output signal can be a signal that does not depend on the DC signal in the input signal input from each pyroelectric infrared sensor, and the fluctuation of the DC component in each output signal can be suppressed, and the accurate Detection can be performed.

【0138】請求項5の発明では、焦電型赤外線センサ
と差動増幅回路との間、ローパスフィルタ回路と差動増
幅回路との間に切換接続手段を設けたから、該切換接続
手段を操作することにより、差動増幅回路に複数個の焦
電型赤外線センサとローパスフィルタ回路を順次切換え
ることができる。これにより、差動増幅回路は各焦電型
赤外線センサから個々に入力される入力信号中の交流分
のみを出力信号として外部に出力することができる。
According to the fifth aspect of the invention, since the switching connection means is provided between the pyroelectric infrared sensor and the differential amplification circuit, and between the low-pass filter circuit and the differential amplification circuit, the switching connection means is operated. As a result, a plurality of pyroelectric infrared sensors and a low-pass filter circuit can be sequentially switched to the differential amplifier circuit. As a result, the differential amplifier circuit can output only the AC component in the input signals individually input from each pyroelectric infrared sensor as an output signal to the outside.

【0139】請求項6の発明では、直流バイアス付加手
段を、OPアンプからなる反転増幅回路と基準電圧回路
とから構成したから、反転増幅回路の出力端子からは交
流信号に基準電圧回路から出力される直流の基準電圧が
加えられた出力信号を外部に出力することができる。こ
れにより、出力信号は入力信号中の直流信号に依存しな
い信号とすることができ、出力信号の変動を抑えること
ができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the DC bias adding means is composed of the inverting amplifier circuit including the OP amplifier and the reference voltage circuit, an AC signal is output from the reference voltage circuit from the output terminal of the inverting amplifier circuit. It is possible to output an output signal to which a direct current reference voltage is applied to the outside. As a result, the output signal can be a signal that does not depend on the DC signal in the input signal, and fluctuations in the output signal can be suppressed.

【0140】請求項7の発明のように、ローパスフィル
タ回路を抵抗とコンデンサを直列接続した構成すれば、
交流分を遮断し、直流分のみを出力することができる。
According to the invention of claim 7, if the low-pass filter circuit is constituted by connecting a resistor and a capacitor in series,
It is possible to cut off the AC component and output only the DC component.

【0141】請求項8の発明では、ローパスフィルタ回
路を構成する抵抗の両端にスイッチング素子を接続する
ことにより、ローパスフィルタ回路の立上げ時に、スイ
ッチング素子を閉成させることで、抵抗を介在させるこ
となく、比較的大きな電流がコンデンサに流れ込み、該
コンデンサの充電時間を短くでき、ローパスフィルタ回
路の立上り時間を短くすることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, by connecting the switching element to both ends of the resistor forming the low-pass filter circuit, the switching element is closed at the start-up of the low-pass filter circuit, thereby interposing the resistor. Instead, a relatively large current flows into the capacitor, the charging time of the capacitor can be shortened, and the rise time of the low-pass filter circuit can be shortened.

【0142】請求項9の発明のように、OPアンプを用
いてローパスフィルタ回路を構成すれば、交流分を遮断
し、直流分のみを出力することができる。
When the low-pass filter circuit is constructed by using the OP amplifier as in the ninth aspect of the invention, the AC component can be cut off and only the DC component can be output.

【0143】請求項10の発明では、差動増幅回路のO
Pアンプの反転入力端子を焦電型赤外線センサの出力側
に接続し、OPアンプの非反転入力端子をローパスフィ
ルタ回路の出力側に接続したから、差動増幅回路を反転
増幅回路として構成できる。このように構成しても、差
動増幅回路からは、焦電型赤外線センサから入力される
入力信号のうち、交流分のみを増幅させ、この交流信号
に直流信号を加えた出力信号として外部に出力すること
ができる。
According to the tenth aspect of the invention, the O of the differential amplifier circuit is
Since the inverting input terminal of the P amplifier is connected to the output side of the pyroelectric infrared sensor and the non-inverting input terminal of the OP amplifier is connected to the output side of the low pass filter circuit, the differential amplifier circuit can be configured as an inverting amplifier circuit. Even with this configuration, the differential amplifier circuit amplifies only the AC component of the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, and outputs it as an output signal obtained by adding the DC signal to the AC signal. Can be output.

【0144】請求項11の発明では、差動増幅回路を、
OPアンプと、ローパスフィルタ回路の出力側とアース
間に接続された直列抵抗回路とから構成し、OPアンプ
の反転入力端子を焦電型赤外線センサの出力側に接続
し、非反転入力端子を直列抵抗回路の分圧点に接続した
から、差動増幅回路を反転増幅回路として構成でき、焦
電型赤外線センサから入力される入力信号のうち、交流
分のみを増幅させ、直流信号を除去した出力信号として
外部に出力することができる。
In the eleventh aspect of the invention, the differential amplifier circuit is
It is composed of an OP amplifier and a series resistance circuit connected between the output side of the low-pass filter circuit and ground, the inverting input terminal of the OP amplifier is connected to the output side of the pyroelectric infrared sensor, and the non-inverting input terminal is connected in series. Since it is connected to the voltage dividing point of the resistance circuit, the differential amplifier circuit can be configured as an inverting amplifier circuit, and of the input signals input from the pyroelectric infrared sensor, only the AC component is amplified and the DC signal is removed. It can be output to the outside as a signal.

【0145】請求項12の発明のように、ローパスフィ
ルタ回路と差動増幅回路との間にバッファ回路を設け、
請求項13の発明のように、焦電型赤外線センサと差動
増幅回路との間にバッファ回路を設け、さらに、請求項
14の発明のように、ローパスフィルタ回路と直流バイ
アス付加手段との間にバッファ回路を設けることによ
り、各回路間の信号相互の電気的な干渉を防止すること
ができ、ノイズの発生を低減することができる。
According to the twelfth aspect of the invention, a buffer circuit is provided between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit,
As in the invention of claim 13, a buffer circuit is provided between the pyroelectric infrared sensor and the differential amplifier circuit, and further, as in the invention of claim 14, between the low-pass filter circuit and the DC bias applying means. By providing the buffer circuit in the circuit, it is possible to prevent electric interference between signals between the circuits and reduce noise generation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a first embodiment.

【図2】図1中の焦電型赤外線センサから出力される入
力信号、ローパスフィルタ回路から出力される直流信
号、差動増幅回路から出力される出力電圧をそれぞれ示
す波形図である。
2 is a waveform diagram showing an input signal output from the pyroelectric infrared sensor in FIG. 1, a DC signal output from a low-pass filter circuit, and an output voltage output from a differential amplifier circuit, respectively.

【図3】第2の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a second embodiment.

【図4】第3の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a third embodiment.

【図5】図4中の焦電型赤外線センサから出力される入
力信号、ローパスフィルタ回路から出力される直流信
号、差動増幅回路から出力される出力電圧をそれぞれ示
す波形図である。
5 is a waveform diagram showing an input signal output from the pyroelectric infrared sensor in FIG. 4, a DC signal output from a low-pass filter circuit, and an output voltage output from a differential amplifier circuit.

【図6】第4の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a fourth embodiment.

【図7】第5の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a fifth embodiment.

【図8】第5の実施例による焦電型赤外線センサ用信号
処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a fifth embodiment.

【図9】図8中の焦電型赤外線センサから出力される入
力信号、ローパスフィルタ回路から出力される直流信
号、差動増幅回路から出力される出力電圧、DCバイア
ス付加回路から出力される出力電圧をそれぞれ示す波形
図である。
9 is an input signal output from the pyroelectric infrared sensor in FIG. 8, a DC signal output from a low-pass filter circuit, an output voltage output from a differential amplifier circuit, and an output output from a DC bias addition circuit. It is a wave form diagram which shows each voltage.

【図10】第6の実施例による焦電型赤外線センサ用信
号処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a sixth embodiment.

【図11】第7の実施例による焦電型赤外線センサ用信
号処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to a seventh embodiment.

【図12】図11中の焦電型赤外線センサから出力され
る入力信号、ローパスフィルタ回路から出力される直流
信号、差動増幅回路から出力される出力電圧、DCバイ
アス付加回路から出力される出力電圧をそれぞれ示す波
形図である。
12 is an input signal output from the pyroelectric infrared sensor in FIG. 11, a DC signal output from the low-pass filter circuit, an output voltage output from the differential amplifier circuit, and an output output from the DC bias adding circuit. It is a wave form diagram which shows each voltage.

【図13】第8の実施例による焦電型赤外線センサ用信
号処理装置を示す回路構成図である。
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to an eighth embodiment.

【図14】従来技術による焦電型赤外線センサを構成す
る感知素子とインピーダンス変換回路を示す回路図であ
る。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a sensing element and an impedance conversion circuit constituting a pyroelectric infrared sensor according to a conventional technique.

【図15】従来技術による焦電型赤外線センサ用信号処
理装置の回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a conventional signal processing device for a pyroelectric infrared sensor.

【図16】他の従来技術による焦電型赤外線センサ用信
号処理装置を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to another conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a〜1n 焦電型赤外線センサ 10,10′,40,40′,60,60′,70,8
0 信号処理装置 11,11a〜11n,81 ローパスフィルタ回路 21,51 差動増幅回路 31,31a〜31n スイッチング(切換接続手段) 32,32a〜32n 第1のスイッチング素子 33,33a〜33n 第2のスイッチング素子 41,41A,41B バッファ回路 61,71 DCバイアス付加回路 63,73 反転増幅回路 64,74 基準電圧回路
1, 1a to 1n Pyroelectric infrared sensor 10, 10 ', 40, 40', 60, 60 ', 70, 8
0 signal processing device 11, 11a to 11n, 81 low-pass filter circuit 21, 51 differential amplifier circuit 31, 31a to 31n switching (switching connection means) 32, 32a to 32n first switching element 33, 33a to 33n second Switching element 41, 41A, 41B Buffer circuit 61, 71 DC bias addition circuit 63, 73 Inversion amplification circuit 64, 74 Reference voltage circuit

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焦電型赤外線センサから入力される入力
信号を増幅した信号として出力する焦電型赤外線センサ
用信号処理装置において、前記焦電型赤外線センサから
入力される入力信号中の直流分のみを出力するローパス
フィルタ回路と、該ローパスフィルタ回路から出力され
る直流信号と前記焦電型赤外線センサから入力される入
力信号とに基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅
して出力する差動増幅回路とから構成したことを特徴と
する焦電型赤外線センサ用信号処理装置。
1. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor, which outputs as an amplified signal of an input signal input from a pyroelectric infrared sensor, wherein a DC component in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor is used. A low-pass filter circuit that outputs only the signal, and based on the DC signal output from the low-pass filter circuit and the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, only the AC component in the input signal is amplified and output. Signal processing device for a pyroelectric infrared sensor.
【請求項2】 焦電型赤外線センサから入力される入力
信号を増幅した信号として出力する焦電型赤外線センサ
用信号処理装置において、前記焦電型赤外線センサから
入力される入力信号中の直流分のみを出力するローパス
フィルタ回路と、該ローパスフィルタ回路から出力され
る直流信号と前記焦電型赤外線センサから入力される入
力信号とに基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅
して出力する差動増幅回路と、該差動増幅回路の次段に
接続され、該差動増幅回路から出力される交流信号に直
流バイアスを付加する直流バイアス付加手段とから構成
したことを特徴とする焦電型赤外線センサ用信号処理装
置。
2. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor, which outputs an amplified signal of an input signal input from the pyroelectric infrared sensor, wherein a DC component in the input signal input from the pyroelectric infrared sensor is used. A low-pass filter circuit that outputs only the signal, and based on the DC signal output from the low-pass filter circuit and the input signal input from the pyroelectric infrared sensor, only the AC component in the input signal is amplified and output. And a DC bias adding means that is connected to the next stage of the differential amplifier circuit and that adds a DC bias to the AC signal output from the differential amplifier circuit. Signal processing device for electric infrared sensor.
【請求項3】 複数個の焦電型赤外線センサから入力さ
れる個々の入力信号を増幅した信号として出力する焦電
型赤外線センサ用信号処理装置において、前記各焦電型
赤外線センサから入力される入力信号中の直流分のみを
出力する複数個のローパスフィルタ回路と、該各ローパ
スフィルタ回路から出力される個々の直流信号と前記各
焦電型赤外線センサから入力される個々の入力信号とに
基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅して出力す
る1個の差動増幅回路とから構成したことを特徴とする
焦電型赤外線センサ用信号処理装置。
3. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor, which outputs an amplified signal of each input signal input from a plurality of pyroelectric infrared sensors, wherein the signal is input from each of the pyroelectric infrared sensors. Based on a plurality of low-pass filter circuits that output only the DC component in the input signal, individual DC signals output from each low-pass filter circuit, and individual input signals input from each of the pyroelectric infrared sensors And a single differential amplifier circuit that amplifies and outputs only the alternating current component of the input signal, and a signal processing device for a pyroelectric infrared sensor.
【請求項4】 複数個の焦電型赤外線センサから入力さ
れる個々の入力信号を増幅した信号として出力する焦電
型赤外線センサ用信号処理装置において、前記各焦電型
赤外線センサから入力される入力信号中の直流分のみを
出力する複数個のローパスフィルタ回路と、該各ローパ
スフィルタ回路から出力される個々の直流信号と前記各
焦電型赤外線センサから入力される個々の入力信号とに
基づいて、該入力信号中の交流分のみを増幅して出力す
る1個の差動増幅回路と、該差動増幅回路の次段に接続
され、該作動増幅回路から出力される交流分信号に直流
バイアスを付加する直流バイアス付加手段とから構成し
たことを特徴とする焦電型赤外線センサ用信号処理装
置。
4. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor, which outputs an amplified signal of each input signal inputted from a plurality of pyroelectric infrared sensors, wherein the signal is inputted from each of the pyroelectric infrared sensors. Based on a plurality of low-pass filter circuits that output only the DC component in the input signal, individual DC signals output from each low-pass filter circuit, and individual input signals input from each of the pyroelectric infrared sensors A differential amplifier circuit that amplifies and outputs only the AC component of the input signal and a DC signal that is connected to the next stage of the differential amplifier circuit and that is the AC component signal output from the operation amplifier circuit. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor, comprising: a DC bias applying means for applying a bias.
【請求項5】 前記焦電型赤外線センサと前記差動増幅
回路との間、前記ローパスフィルタ回路と差動増幅回路
との間には、それぞれ切換えて接続する切換接続手段を
設けてなる請求項1,2,3または4記載の焦電型赤外
線センサ用信号処理装置。
5. A switching connecting means for switching and connecting between the pyroelectric infrared sensor and the differential amplifier circuit and between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit, respectively. The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 1, 2, 3 or 4.
【請求項6】 前記直流バイアス付加手段は、OPアン
プからなる反転増幅回路と、基準電圧をバイアスとして
付加する基準電圧回路とから構成し、前記反転増幅回路
の反転入力端子を前記差動増幅回路の出力側に接続し、
前記反転増幅回路の非反転入力端子を前記基準電圧回路
の出力側とローパスフィルタ回路の出力側に接続してな
る請求項2または4記載の焦電型赤外線センサ用信号処
理装置。
6. The DC bias applying means comprises an inverting amplifier circuit including an OP amplifier and a reference voltage circuit for applying a reference voltage as a bias, and an inverting input terminal of the inverting amplifier circuit is the differential amplifier circuit. Connect to the output side of
The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to claim 2 or 4, wherein a non-inverting input terminal of the inverting amplifier circuit is connected to an output side of the reference voltage circuit and an output side of a low-pass filter circuit.
【請求項7】 前記ローパスフィルタ回路は、焦電型赤
外線センサの出力側とアース間に位置して、直列接続さ
れた抵抗とコンデンサから構成してなる請求項1,2,
3,4,5または6記載の焦電型赤外線センサ用信号処
理装置。
7. The low-pass filter circuit is located between the output side of the pyroelectric infrared sensor and the ground, and comprises a resistor and a capacitor connected in series.
The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 3, 4, 5 or 6.
【請求項8】 前記ローパスフィルタ回路を構成する抵
抗の両端にはスイッチング素子を接続してなる請求項7
記載の焦電型赤外線センサ用信号処理装置。
8. A switching element is connected to both ends of a resistor forming the low-pass filter circuit.
A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor as described above.
【請求項9】 前記ローパスフィルタ回路は、OPアン
プと、該OPアンプの出力端子と反転入力端子との間に
接続された抵抗と、該抵抗に並列接続されたコンデンサ
とから構成し、前記OPアンプの非反転入力端子を赤外
線センサの出力側に接続してなる請求項1,2,3,
4,5または6記載の焦電型赤外線センサ用信号処理装
置。
9. The low-pass filter circuit includes an OP amplifier, a resistor connected between an output terminal and an inverting input terminal of the OP amplifier, and a capacitor connected in parallel to the resistor. The non-inverting input terminal of the amplifier is connected to the output side of the infrared sensor.
The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 4, 5, or 6.
【請求項10】 前記差動増幅回路は、OPアンプによ
って構成し、該OPアンプの反転入力端子を焦電型赤外
線センサの出力側に接続し、非反転入力端子をローパス
フィルタ回路の出力側に接続してなる請求項1,2,
3,4,5または6記載の焦電型赤外線センサ用信号処
理装置。
10. The differential amplifier circuit is composed of an OP amplifier, the inverting input terminal of the OP amplifier is connected to the output side of the pyroelectric infrared sensor, and the non-inverting input terminal is connected to the output side of the low-pass filter circuit. Claims 1, 2 which are connected
The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 3, 4, 5 or 6.
【請求項11】 前記差動増幅回路は、OPアンプと、
前記ローパスフィルタ回路の出力側とアース間に接続さ
れた直列抵抗回路とから構成し、前記OPアンプの非反
転入力端子を直列抵抗回路の分圧点に接続し、反転入力
端子を前記赤外線センサの出力側に接続してなる請求項
1,2,3,4,5または6記載の焦電型赤外線センサ
用信号処理装置。
11. The differential amplifier circuit includes an OP amplifier,
It is composed of a series resistance circuit connected between the output side of the low-pass filter circuit and ground, the non-inverting input terminal of the OP amplifier is connected to the voltage dividing point of the series resistance circuit, and the inverting input terminal of the infrared sensor is connected. 7. The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to claim 1, wherein the signal processing device is connected to the output side.
【請求項12】 前記ローパスフィルタ回路と差動増幅
回路との間に、バッファ回路を設けてなる請求項1,
2,3,4,5または6記載の焦電型赤外線センサ用信
号処理装置。
12. A buffer circuit is provided between the low-pass filter circuit and the differential amplifier circuit.
2. A signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 2, 3, 4, 5 or 6.
【請求項13】 前記焦電型赤外線センサと差動増幅回
路との間に、バッファ回路を設けてなる請求項1,2,
3,4,5または6記載の焦電型赤外線センサ用信号処
理装置。
13. A buffer circuit is provided between the pyroelectric infrared sensor and a differential amplifier circuit.
The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to 3, 4, 5 or 6.
【請求項14】 前記ローパスフィルタ回路と直流バイ
アス付加手段との間に、バッファ回路を設けてなる請求
項2,4または6記載の焦電型赤外線センサ用信号処理
装置。
14. The signal processing device for a pyroelectric infrared sensor according to claim 2, wherein a buffer circuit is provided between the low-pass filter circuit and the DC bias applying means.
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