JP2857892B2 - Comparison input circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は入力スイッチの出力レベルを判定してその作
動を確認する等の用途に使用する比較入力回路に関し、
特に回路電源の脈動による誤作動を生じない比較入力回
路に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comparison input circuit used for purposes such as determining the output level of an input switch and confirming its operation, and the like.
In particular, the present invention relates to a comparison input circuit which does not cause malfunction due to pulsation of a circuit power supply.
［従来の技術］ 上記比較入力回路の一例を第４図に示す。図におい
て、スイッチ２は一端をアースされ、他端は抵抗R2を介
して電源（Vcc）ラインに接続されるとともに、入力抵
抗R1を経てICパッケージＰ内に格納されたコンパレータ
１へ入力している。上記入力抵抗R1の後段にはアースと
の間にノイズ吸収用のコンデンサC2が設けてある。[Prior Art] An example of the comparison input circuit is shown in FIG. In the figure, one end of a switch 2 is grounded, the other end is connected to a power supply (Vcc) line via a resistor R2, and is input to a comparator 1 stored in an IC package P via an input resistor R1. . A capacitor C2 for absorbing noise is provided between the input resistor R1 and the ground.
上記入力抵抗R1を経て至ったスイッチ信号電圧Vinは
上記コンパレータ１の非反転入力端子に入力している。
コンパレータ１の反転入力端子には参照電圧Vrefが入力
し、この参照電圧Vrefは上記電源Vccの電圧を分圧抵抗
ＲA、ＲBにより分圧して得られる。コンパレータ１の非
反転入力端子と出力端子を接続する抵抗ＲHはヒステリ
シスを与えるものである。The switch signal voltage Vin reached via the input resistor R1 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 1.
The reference voltage Vref is input to the inverting input terminal of the comparator 1, and the reference voltage Vref is obtained by dividing the voltage of the power supply Vcc by the voltage dividing resistors RA and RB. The resistor RH connecting the non-inverting input terminal and the output terminal of the comparator 1 provides hysteresis.
［発明が解決しようとする課題］ 上記構成の比較入力回路を車両に搭載して使用する場
合、その電源は充電発電機の三相交流出力を整流したも
のであり、通常かかる電源には数百〜数kHzのリップル
が重畳している。したがって、電源電圧Vccを分圧した
参照電圧Vrefに上記リップルが現れ、これによって誤作
動を生じる。[Problem to be Solved by the Invention] When the comparison input circuit having the above configuration is mounted on a vehicle and used, the power source is a rectified three-phase AC output of a charging generator. A ripple of up to several kHz is superimposed. Therefore, the ripple appears in the reference voltage Vref obtained by dividing the power supply voltage Vcc, thereby causing a malfunction.
これを第５図で説明すると、参照電圧Vrefにはリップ
ルが重畳して脈動している（図の（１））。スイッチ２
が開くと（図のａ点）、スイッチ信号電圧Vin（図の
（２））は抵抗R1、R2とコンデンサC2の時定数で次第に
上昇する。上記信号電圧Vinはｂ点で参照電圧Vrefを越
え、コンパレータ１の比較出力Voutが一旦は「Ｈ」レベ
ルとなるが（図の（３））、ｃ点で参照電圧Vrefが再び
信号電圧Vinを上回って、「Ｌ」レベルとなる。しかし
て、信号電圧Vinが完全に参照電圧Vrefを越えるまでは
（図のｄ点）、比較出力Voutは一時的に「Ｌ」レベルに
降下することがあり、スイッチ２の作動状態が誤検出さ
れる。Explaining this with reference to FIG. 5, ripples are superimposed on the reference voltage Vref and pulsate ((1) in the figure). Switch 2
Is opened (point a in the figure), the switch signal voltage Vin ((2) in the figure) gradually increases due to the time constant of the resistors R1, R2 and the capacitor C2. The signal voltage Vin exceeds the reference voltage Vref at the point b, and the comparison output Vout of the comparator 1 temporarily becomes “H” level ((3) in the figure). However, at the point c, the reference voltage Vref again reduces the signal voltage Vin. Above, it becomes the “L” level. Until the signal voltage Vin completely exceeds the reference voltage Vref (point d in the figure), the comparison output Vout may temporarily drop to the “L” level, and the operation state of the switch 2 is erroneously detected. You.
これを解決するために、特開昭57−150388号公報に
は、参照電圧発生回路にコンデンサを設けて、この回路
の時定数を信号電圧ラインの時定数に一致せしめたもの
が提案されているが、上述の如き予めコンパレータと分
圧抵抗がICパッケージ内に収納されている回路には適用
できない。In order to solve this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-150388 proposes a circuit in which a capacitor is provided in a reference voltage generating circuit and the time constant of this circuit is made to match the time constant of the signal voltage line. However, it cannot be applied to a circuit in which a comparator and a voltage dividing resistor are stored in an IC package in advance as described above.
参照電圧Vrefの電源にIC用の安定化電源を使用するこ
とも考えられるが、比較入力回路はスイッチ等の数に応
じて多数設けられることが多く、安定化電源の容量に必
要以上に増大し、また、通常5Vを使用する上記安定化電
源では、比較される信号電圧Vinの電圧レンジに制約を
受けるという問題が生じる。It is conceivable to use a stabilized power supply for ICs as the power supply for the reference voltage Vref.However, a large number of comparison input circuits are often provided in accordance with the number of switches and the like. In addition, the above-described stabilized power supply that normally uses 5 V has a problem that the voltage range of the compared signal voltage Vin is restricted.
本発明はかかる課題を解決するもので、コンパレータ
と分圧抵抗回路がICパッケージ内に予め収納されている
場合にも適用でき、かつIC回路の安定化電源を使用する
必要もない比較入力回路を提供することを目的とする。The present invention solves such a problem, and can be applied to a case where a comparator and a voltage dividing resistor circuit are housed in an IC package in advance, and a comparison input circuit that does not need to use a stabilized power supply of the IC circuit. The purpose is to provide.
［課題を解決するための手段］ 本発明の構成を説明すると、一方の入力端子に入力す
る信号電圧Vinを他方の入力端子に入力する参照電圧Vre
fと比較して比較出力Voutを発するコンパレータ１を有
するとともに、電源電圧Vccを分圧して上記参照電圧Vre
fを発生する分圧抵抗ＲA、ＲBを有する比較入力回路に
おいて、コンパレータ１の上記一方の入力端子には、上
記信号電圧Vinの出力源２との間に入力抵抗R1を設ける
とともに、電源の正極との間およびアースとの間にそれ
ぞれ第１および第２のコンデンサC1、C2を設けたもので
ある。[Means for Solving the Problems] To explain the configuration of the present invention, a signal voltage Vin input to one input terminal is converted to a reference voltage Vre input to the other input terminal.
and a comparator 1 for generating a comparison output Vout in comparison with the reference voltage Vre.
In a comparison input circuit having voltage-dividing resistors RA and RB generating f, an input resistor R1 is provided between the one input terminal of the comparator 1 and the output source 2 of the signal voltage Vin, and a positive electrode of the power supply is provided. And first and second capacitors C1 and C2 are provided between the first capacitor and the ground, respectively.
［作用］ 上記構成において、コンデンサC1を設けたことによ
り、これを経て電源Vccの脈動成分が信号電圧ラインに
重畳され、信号電圧Vinは参照電圧Vrefと同期して脈動
変化せしめられる。この結果、信号電圧Vinが参照電圧V
refを一旦上回った後は、参照電圧Vrefが再び信号電圧V
inを上回るという不具合は生じず、誤った比較出力Vout
が発せられることはない。[Operation] In the above configuration, by providing the capacitor C1, the pulsating component of the power supply Vcc is superimposed on the signal voltage line via the capacitor C1, and the signal voltage Vin changes in pulsation in synchronization with the reference voltage Vref. As a result, the signal voltage Vin becomes the reference voltage V
ref once exceeds the reference voltage Vref again.
Incorrect comparison output Vout
Will not be emitted.
［実施例］ 第１図に本発明の一実施例を示し、以下、従来例との
相違点を中心に説明する。[Embodiment] Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, and the following description will focus on differences from the conventional example.
図において、信号電圧ラインに設けた入力抵抗R1の後
段には、アースとの間にコンデンサC2が接続されるとと
もに、電源ラインとの間にはコンデンサC1が接続してあ
る。信号電圧出力源たるスイッチ２より上記入力抵抗R1
を経て至った信号電圧Vinは、ICパッケージＰ内に収納
されたコンパレータ１の非反転入力端子に入力してい
る。また、同じくICパッケージ内に収納されて直列接続
された分圧抵抗ＲA、ＲBには、両端にそれぞれ電源ライ
ンとアースラインが接続されており、分圧抵抗ＲA、ＲB
の接続点は上記コンパレータ１の反転入力端子に接続さ
れて、参照電圧Vrefを与えている。In the figure, a capacitor C2 is connected between the input resistor R1 provided on the signal voltage line and the ground, and a capacitor C1 is connected between the input voltage and the power supply line. From the switch 2 which is the signal voltage output source, the input resistance R1
Are input to the non-inverting input terminal of the comparator 1 housed in the IC package P. A power supply line and an earth line are connected to both ends of the voltage dividing resistors RA and RB, which are also housed in the IC package and are connected in series.
Is connected to the inverting input terminal of the comparator 1 and supplies the reference voltage Vref.
他の構成は従来例と同一である。 The other configuration is the same as the conventional example.
かかる構成の比較入力回路において、各コンデンサC
1、C2の容量を同一のＣとない、電源電圧Vccに振幅Ao、
角周波数ωの正弦波リップルが重畳しているとすると、
信号電圧Vinは式（１）で表わされる。In the comparison input circuit having such a configuration, each capacitor C
1.Capacity of C2 is not the same as C. Power supply voltage Vcc has amplitude Ao,
Assuming that a sine wave ripple of angular frequency ω is superimposed,
The signal voltage Vin is represented by equation (1).
ここで、Voは電源電圧、Ｒは抵抗R1、R2の各抵抗値を
加えた抵抗値、θｏはｔ＝０における正弦波の位相角で
あり、スイッチが開いた瞬間をｔ＝０とする。 Here, Vo is the power supply voltage, R is the resistance value obtained by adding the resistance values of the resistors R1 and R2, θo is the phase angle of the sine wave at t = 0, and the instant when the switch is opened is t = 0.
また、上記スイッチが閉じた瞬間のｔ＝０とした場合
の信号電圧Vinは式（４）で表される。Further, the signal voltage Vin when t = 0 at the moment when the switch is closed is represented by the following equation (4).
この場合のＡ′は（２）式のＲをR1で置換えたもので
あり、Θ′は（３）式のＲをR1で置換えたもの、θｏ′
はｔ＝０における正弦波の位相角である。 In this case, A 'is obtained by replacing R in the formula (2) by R1, 1' is obtained by replacing R in the formula (3) by R1, θo '
Is the phase angle of the sine wave at t = 0.
また、参照電圧Vrefは以下の式（５）で示される。 The reference voltage Vref is expressed by the following equation (5).
しかして、（１）式および（４）式のΘ、Θ′を小さ
くし、A/Ao、Ａ′/AoがＲB／（ＲA＋ＲB）に近い値をと
るようにR1、R2の抵抗値およびC1、C2の容量を決定すれ
ば、信号電圧Vinの参照電圧Vrefは変動の位相および振
幅がほぼ一致する。 Thus, the values of 1 and 式 ′ in equations (1) and (4) are reduced, and the resistance values of R1 and R2 and C1 are set so that A / Ao and A ′ / Ao take values close to RB / (RA + RB). , And C2, the reference voltage Vref of the signal voltage Vin has substantially the same phase and amplitude.
この効果を第２図に示す。図のａ点でスイッチ２を開
くと、信号電圧Vin（図の（２））は抵抗R1、R2とコン
デンサC1、C2で決まる時定数で次第に上昇するととも
に、参照電圧Vref（図の（１））とほぼ同一位相および
振幅で脈動する。信号電圧Vinはｂ点で参照電圧Vrefを
越え、この結果、比較出力Vout（図の（３））は「Ｈ」
レベルとなる。一旦、参照電圧Vrefを越えると、上記信
号電圧Vinはヒステリシスを与えられてステップ的に増
大し、以後は、参照電圧Vrefと同様に脈動していること
により、二度とこれを下回ることなく上昇する。This effect is shown in FIG. When the switch 2 is opened at the point a in the figure, the signal voltage Vin ((2) in the figure) gradually increases with a time constant determined by the resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2, and the reference voltage Vref ((1) in the figure) ) And pulsation with almost the same phase and amplitude. The signal voltage Vin exceeds the reference voltage Vref at point b, and as a result, the comparison output Vout ((3) in the figure) becomes “H”.
Level. Once the signal voltage Vin exceeds the reference voltage Vref, the signal voltage Vin is given a hysteresis and increases in a stepwise manner. Thereafter, since the signal voltage Vin pulsates similarly to the reference voltage Vref, the signal voltage Vin never rises below this value again.
しかして、比較出力Voutは「Ｌ」レベルに変動降下す
ることなく「Ｈ」レベルを維持し、スイッチ作動状態が
確実に判定できる。Thus, the comparison output Vout maintains the “H” level without fluctuating and dropping to the “L” level, and the switch operating state can be reliably determined.
上記実施例において、コンデンサC1、C2の容量をC/2
とすれば、応答性を悪化せしめることなく、従来の回路
と同一の時定数とすることができる。In the above embodiment, the capacitance of the capacitors C1 and C2 is changed to C / 2
Then, the same time constant as that of the conventional circuit can be obtained without deteriorating the response.
なお、上記スイッチ２に代えてサーミスタ３を使用
し、その連続的な信号電圧Vinを入力して参照電圧Vref
と比較する回路としても良い。Note that a thermistor 3 is used in place of the switch 2, and the continuous signal voltage Vin is input to the reference voltage Vref.
It may be a circuit for comparing with.
また、第３図に示す如く、0Vから電源電圧Vccまでの
レンジで信号電圧Vinを直接出力する素子３の入力回路
として使用することも可能であり、参照電圧Vrefを共通
の電源Vccにより得ているから、IC用の安定化電源を使
用するのと異なって素子３の出力レンジが制限されな
い。この場合、図示する如く、入力抵抗R1およびコンデ
ンサC1、C2を、コンパレータ１や分圧抵抗ＲA、ＲBと共
にICパッケージＰ内に収納することができる。Further, as shown in FIG. 3, it is also possible to use as an input circuit of the element 3 which directly outputs the signal voltage Vin in a range from 0 V to the power supply voltage Vcc, and the reference voltage Vref is obtained by the common power supply Vcc. Therefore, the output range of the element 3 is not limited unlike using a stabilized power supply for IC. In this case, the input resistor R1 and the capacitors C1 and C2 can be housed in the IC package P together with the comparator 1 and the voltage dividing resistors RA and RB as shown.
［発明の効果］ 以上の如く、本発明の比較入力回路によれば、参照電
圧の電源が脈動している場合にも信号電圧のレベル変化
を誤検知することがない。そして、コンパレータと、参
照電圧を得る抵抗分圧回路とがIC化されている場合にも
容易に適用することができ、さらには、広いレンジの信
号電圧に対応することができる等、多くの効果を有す
る。[Effects of the Invention] As described above, according to the comparison input circuit of the present invention, even when the power supply of the reference voltage is pulsating, the level change of the signal voltage is not erroneously detected. Further, the present invention can be easily applied to the case where the comparator and the resistive voltage dividing circuit for obtaining the reference voltage are integrated into an IC, and further, can cope with a wide range of signal voltages. Having.
第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は比較入力回路の回路図、第２図は信号タイムチャー
ト、第３図は本発明の他の例を示す比較入力回路の回路
図、第４図および第５図は従来例を示し、第４図は比較
入力回路の回路図、第５図は信号タイムチャートであ
る。 １……コンパレータ ２……スイッチ（信号電圧出力源） ３……信号電圧出力素子（信号電圧出力源） C1……第１コンデンサ C2……第２コンデンサ R1……入力抵抗 ＲA、ＲB……分圧抵抗 Vcc……電源電圧 Vin……信号電圧 Vref……参照電圧 Vout……比較出力 Ｐ……ICパッケージ1 and 2 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram of a comparison input circuit, FIG. 2 is a signal time chart, and FIG. 3 is a comparison input showing another example of the present invention. 4 and 5 show a conventional example, FIG. 4 is a circuit diagram of a comparison input circuit, and FIG. 5 is a signal time chart. 1 Comparator 2 Switch (signal voltage output source) 3 Signal voltage output element (signal voltage output source) C1 First capacitor C2 Second capacitor R1 Input resistance RA, RB Piezoresistor Vcc Power supply voltage Vin Signal voltage Vref Reference voltage Vout Comparison output P IC package
Claims (1)
の入力端子に入力する参照電圧と比較して比較出力を発
するコンパレータを有するとともに、電源電圧を分圧し
て上記参照電圧を発生する分圧抵抗を有する比較入力回
路において、コンパレータの上記一方の入力端子には、
上記信号電圧の出力源との間に入力抵抗を設けるととも
に、電源の正極との間およびアースとの間にそれぞれ第
１および第２のコンデンサを設けたことを特徴とする比
較入力回路。A comparator for comparing a signal voltage input to one input terminal with a reference voltage input to the other input terminal to generate a comparison output, and dividing a power supply voltage to generate the reference voltage; In the comparison input circuit having a voltage resistance, the one input terminal of the comparator includes:
A comparison input circuit comprising: an input resistor provided between the power supply and an output source of the signal voltage; and first and second capacitors provided between the positive electrode of the power supply and the ground.
Priority Applications (1)
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| JP1259478A JP2857892B2 (en) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Comparison input circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH03121611A JPH03121611A (en) | 1991-05-23 |
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| JP1259478A Expired - Fee Related JP2857892B2 (en) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Comparison input circuit |
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