JPH0773201B2 - Timing generator circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は任意の時間を設定できるタイミング発生回路に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a timing generation circuit capable of setting an arbitrary time.

従来の技術 従来、タイミング発生回路を構成する時は、第10図に示
すように時間をパラメータとする電圧発生部１からの出
力電圧を直接、電圧比較器の被比較入力411,421,431に
入力し、上記電圧比較器の比較入力412,422,432にはそ
れぞれ、電圧値がV_ref1,V_ref2,V_ref3なる電圧発生部30
1,302,303の出力電圧を、与える方法がよく用いられ
る。この構成でタイミングを設定するには電圧発生部30
1,302,303の出力電圧値V_ref1,V_ref2,V_ref3を設定する事
により実現される。2. Description of the Related Art Conventionally, when configuring a timing generation circuit, as shown in FIG. 10, the output voltage from the voltage generation unit 1 having time as a parameter is directly input to the compared inputs 411, 421, 431 of the voltage comparator, and The voltage inputs 30 to the comparison inputs 412, 422 and 432 of the voltage comparator have voltage values V _ref1 , V _ref2 and V _ref3 , respectively.
A method of giving an output voltage of 1,302,303 is often used. To set the timing with this configuration, the voltage generator 30
It is realized by setting the output voltage values V _ref1 , V _ref2 , and V _ref3 of _1,302,303 .

たとえは、第11図に示す電圧発生部１の出力電圧がある
場合、V_ref1,V_ref2を第11図のような電圧に設定する
と、時間T₁,T₂で、電圧比較器41,42の出力が“L"から
“H"に変化し、その信号タイミング回路に用いる事に行
なっていた。For example, when there is an output voltage of the voltage generator 1 shown in FIG. 11, if V _ref1 and V _ref2 are set to voltages as shown in FIG. 11, voltage comparators 41 and 42 are set at the times T ₁ and T _2. The output of changed from "L" to "H" and used it for the signal timing circuit.

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、電圧比較器の入力ダイナミ
ックレンジが狭い場合には、電圧比較器41,42,43の比較
入力となる電圧値V_ref1,V_ref2,V_ref3を任意に選ぶ事が
できなくなる。すなわち、比較入力電圧V_ref1,V_ref2,V
_ref3を電圧比較器のダイナミックレンジ内に設定する必
要があるため、V_ref1,V_ref2,V_ref3が接近し、任意のタ
イミングを得る事が困難であった。これは第11図で電圧
比較器の入力ダイナミックレンジＢが狭くなった時を考
えると、タイミングのとり得る範囲Ａが狭くなりT₁,T₂
が接近する事がわかる。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional configuration, when the input dynamic range of the voltage comparator is narrow, the voltage values V _ref1 , V _ref2 , which become the comparison inputs of the voltage comparators 41, 42, 43, It becomes impossible to select V _ref3 arbitrarily. That is, the comparison input voltage V _ref1 , V _ref2 , V
_Since it is necessary to set _ref3 within the dynamic range of the voltage comparator, V _ref1 , V _ref2 , and V _ref3 are close to each other, and it is difficult to obtain arbitrary timing. This is because when the input dynamic range B of the voltage comparator becomes narrower in FIG. 11, the range A that can be taken by the timing becomes narrower, T ₁ , T ₂
Can see that they are approaching.

本発明は、電源電圧の極めて低い場合にも電圧比較器の
入力ダイナミックレンジによらず任意のタイミングを得
る事のできるタイミング発生回路を提供する事を目的と
している。An object of the present invention is to provide a timing generation circuit that can obtain arbitrary timing regardless of the input dynamic range of the voltage comparator even when the power supply voltage is extremely low.

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、電圧比較器のダ
イナミックレンジ内にある、第二の電圧発生部で発生す
る電圧を電圧比較器の基準の比較入力電圧として与え、
各電圧比較器の被比較入力へは、時間をパラメータとし
た電圧を発生する第一の電圧発生部の出力電圧を、電圧
シフト部で、ある電圧だけレベルシフトした電圧を入力
とする構成とし、第一の電圧発生部からのシフト量を選
んで、複数の電圧比較器からの出力タイミングを設定す
るものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention uses a voltage generated by a second voltage generator within a dynamic range of a voltage comparator as a reference comparison input voltage of the voltage comparator. Given as
To the compared input of each voltage comparator, the output voltage of the first voltage generating unit that generates a voltage with time as a parameter, the voltage shift unit, a voltage level-shifted by a certain voltage is input, The shift amount from the first voltage generator is selected to set the output timing from the plurality of voltage comparators.

作用 本発明は上記の構成により、電源電圧が極めて低くなっ
たときなどに、電圧比較器の入力ダイナミックレンジが
狭くなった場合にも、電圧比較器の入力ダイナミックレ
ンジ内の電圧を、第二の電圧発生部で発生し、電圧比較
器の比較入力として与えるため、電圧比較器は入力ダイ
ナミックレンジ内で動作し、正常な動作が可能である。Effect The present invention has the above-described configuration, in which the voltage within the input dynamic range of the voltage comparator is set to the second value even when the input dynamic range of the voltage comparator becomes narrow when the power supply voltage becomes extremely low. Since the voltage is generated by the voltage generator and given as the comparison input of the voltage comparator, the voltage comparator operates within the input dynamic range and can operate normally.

一方、電圧比較器の被比較入力には時間をパラメータと
した第一の電圧発生部で発生された電圧を電圧シフトし
た電圧が加わり、比較入力電圧と比較するため、第一の
電圧発生部からの出力電圧を電圧比較器の被比較入力に
直接入力した場合により、電圧シフト部で、シフトされ
た電圧に応じて、電圧比較器からの出力信号の反転時刻
もシフトされる。ここで、電圧シフト部でのシフト量
は、電圧比較器の入力ダイナミックレンジに関係なく、
任意に設定する事ができるため、電圧比較器からの出力
信号の反転時刻を任意にシフトする事が可能であり、こ
れにより、電源電圧の極めて低い場合においても電圧比
較器の出力信号のタイミングは任意に設定する事ができ
る。On the other hand, to the compared input of the voltage comparator, the voltage generated by the first voltage generator with time as a parameter is voltage-shifted, and the voltage is shifted from the first voltage generator in order to compare with the comparison input voltage. When the output voltage of 1 is directly input to the compared input of the voltage comparator, the inversion time of the output signal from the voltage comparator is also shifted by the voltage shift unit according to the shifted voltage. Here, the shift amount in the voltage shift unit is irrespective of the input dynamic range of the voltage comparator,
Since it can be set arbitrarily, it is possible to arbitrarily shift the inversion time of the output signal from the voltage comparator, which allows the timing of the output signal of the voltage comparator even when the power supply voltage is extremely low. It can be set arbitrarily.

実 施 例 第１図は本発明のタイミング発生回路の一実施例を示す
ブロック図である。第１図において、１は時間をパラメ
ータとして変化する電圧を発生させる第一の電圧発生
部、２は電圧シフト部、３は電圧比較器の比較入力とな
る電圧を発生する第二の電圧発生部である。41,42,43は
電圧比較器で、411は電圧比較器41の被比較入力端子、4
12は比較入力端子、413は出力である。421は電圧比較器
42の被比較入力端子、422は比較入力端子、423は出力
で、431は電圧比較器43の被比較入力端子、432は比較入
力端子、433は出力であり、出力413,出力423,出力433か
らタイミングを得る。Practical Example FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the timing generating circuit of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first voltage generator that generates a voltage that changes with time as a parameter, 2 is a voltage shift unit, and 3 is a second voltage generator that generates a voltage to be a comparison input of a voltage comparator. Is. 41, 42, 43 are voltage comparators, 411 is an input terminal to be compared of the voltage comparator 41, 4
12 is a comparison input terminal and 413 is an output. 421 is a voltage comparator
42 compared input terminal, 422 comparison input terminal, 423 output, 431 comparison input terminal of voltage comparator 43, 432 comparison input terminal, 433 output, output 413, output 423, output 433 Get the timing from.

各電圧比較器41,42,43の被比較入力端子411,421,431へ
の入力は電圧シフト部２の出力21,22,23から得られ、そ
れぞれの電圧比較器41,42,43の被比較入力411,421,431
が、任意の電圧シフト量を得られるような電圧シフト部
の構成となっている。各電圧比較器41,42,43の比較入力
端子412,422,432への入力電圧は電圧比較器の入力ダイ
ナミックレンジ内にある事が必要であり、第二の電圧発
生部３は、その様な電圧を発生させる。The inputs to the compared input terminals 411,421,431 of the voltage comparators 41,42,43 are obtained from the outputs 21,22,23 of the voltage shift unit 2, and the compared inputs 411,421,431 of the respective voltage comparators 41,42,43.
However, the voltage shift unit is configured to obtain an arbitrary voltage shift amount. The input voltage to the comparison input terminals 412, 422, 432 of each voltage comparator 41, 42, 43 needs to be within the input dynamic range of the voltage comparator, and the second voltage generator 3 generates such a voltage. Let

第２図に、第一の電圧発生部1,及び電圧シフト部２の具
体的な実施例を示し、そのタイミング発生作用について
説明する。FIG. 2 shows a concrete example of the first voltage generator 1 and the voltage shifter 2, and the timing generating action thereof will be described.

第２図において、101,102は電流値がそれぞれ、I_C,I_Dな
る電流源、103,104はスイッチ、105は容量がC_Tなるコン
デンサ、201,202,203,204はそれぞれ電圧値がV₂₁,V₂₂,V
₂₃,V_2nなる電圧源である。またコンデンサ105の端子電
圧、すなわち第一の電圧発生部１の出力電圧をV_C,電圧
比較器41,42,43の被比較入力端子411,421,431への入力
電圧をそれぞれ、V_i1,V_i2,V_in、第二の電圧発生部３で
発生する比較電圧すなわち、電圧比較器41,42,43の比較
入力端子412,422,432へ入力される電圧をV_refとする。
ここで、コンデンサ105がディスチャージされた状態す
なわちV_C＝０の状態からスイッチ104がオンした瞬間を
零とした時の第一の電圧発生部１の出力電圧V_Cと、各電
圧比較器41,42,43の被比較入力端子411,421,431の入力
電圧をV_i1,V_i2,V_inの時間変化の様子を第３図に示す。In FIG. 2, 101 and 102 are current sources whose current values are I _C and I _D , 103 and 104 are switches, 105 is a capacitor whose capacitance is C _T , and 201, 202, 203 and 204 are voltage values V ₂₁ , V ₂₂ and V, respectively.
_The voltage source is ₂₃ , V _2n . Further, the terminal voltage of the capacitor 105, that is, the output voltage of the first voltage generator 1 is V _C , and the input voltage to the compared input terminals 411, 421, 431 of the voltage comparators 41, 42, 43 is respectively V _i1 , V _i2 , V _In , the comparison voltage generated by the second voltage generator 3, that is, the voltage input to the comparison input terminals 412, 422, 432 of the voltage comparators 41, 42, 43 is V _ref .
Here, the output voltage V _C of the first voltage generator 1 when the instant when the switch 104 is turned on is set to zero from the state where the capacitor 105 is discharged, that is, the state where V _C = 0, and the voltage comparators 41, FIG. 3 shows how the input voltages of the compared input terminals 411, 421 and 431 of 42 and 43 change with time of V _i1 , V _i2 and V _in .

第３図においてV_Cの変化は、コンデンサ105へのチャー
ジ電流I_Cと容量C_Tで決まり、時間をｔとしてV_C＝I_C/C_T
・ｔで表わされる時間をパラメータとした時間関数とな
る。In FIG. 3, the change of V _C is determined by the charge current I _C to the capacitor 105 and the capacitance C _T , and V _C = I _C / C _T where t is time.
• It is a time function with the time represented by t as a parameter.

また、V_i1,V_i2,V_inはそれぞれV_Cより、V₂₁,V₂₁＋V₂₂,V
₂₁＋V₂₂＋V₂₃＋……＋V_2nだけシフトして図のようにな
る。各電圧比較器はその被比較入力が比較入力を越える
と出力信号が“L"から“H"となるように構成されてお
り、この出力信号が変化する時間、T₁,T₂,T_nをタイミン
グとして用いる。スイッチ104がオンしてからのタイミ
ング信号の発生時間T₁,T₂,T_nは次の式で表わされる。Also, V _i1 , V _i2 , and V _in are respectively V ₂₁ , V ₂₁ + V ₂₂ , V from V _C.
21 ＋ V ₂₂ ＋ V ₂₃ ＋ …… ＋ V _{2n is} shifted as shown in the figure. Each voltage comparator is configured so that the output signal changes from “L” to “H” when the input to be compared exceeds the comparison input, and the time when this output signal changes, T ₁ , T ₂ , T _n Is used as timing. Timing signal generation times T ₁ , T ₂ , and T _n after the switch 104 is turned on are represented by the following equations.

（１）式においてC_T/I_Cは各式ともに共通となっておりV
₂₁,V₂₁＋V₂₂,V₂₁＋V₂₂＋V₂₃＋……＋V_2nを任意に選んで
やる事により、T₁,T₂,T_nを、C_T/I_C・V_ref以上の時間
に、任意に設定する事が可能である。 In equation (1), C _T / I _C is common to all equations and V
₂₁ , V ₂₁ ＋ V ₂₂ , V ₂₁ ＋ V ₂₂ ＋ V ₂₃ ＋ …… ＋ V _2n is arbitrarily selected so that T ₁ , T ₂ , T _n can be set to a time _equal to or greater than C _T / I _C・ V _ref . It can be set arbitrarily.

第４図に、第２図での電圧シフト部２の電圧源201のか
わりに、電圧値がV_refなる電圧源205と、電圧値がV_21a
なる電圧源206を用いた電圧シフト部２の構成を示す。
この構成の特徴は、各電圧比較器41,42,43の比較入力電
圧,V_refの同じ値の電圧源205を図の様な極性で入れたこ
とであり、この構成により、電圧比較器41,42,43の出力
413,423,433のタイミングT₁,T₂,T_nは（２）式で表わさ
れる。FIG. 4 shows a voltage source 205 having a voltage value V _ref and a voltage value V _21a instead of the voltage source 201 of the voltage shift unit 2 in FIG.
A configuration of the voltage shift unit 2 using the voltage source 206 is shown.
The feature of this configuration is that the comparison input voltage of each voltage comparator 41, 42, 43 and the voltage source 205 of the same value of V _ref are inserted with the polarity as shown in the figure. , 42,43 output
Timings T ₁ , T ₂ , and T _n of 413, 423, and 433 are represented by the equation (2).

（２）式は、電圧比較器の比較電圧V_refに無関係となっ
ており、V_21a,V₂₂,V₂₃,…V_2nのみの設定で、T₁,T₂,…T_n
≧０な任意な時間を設定できることを示す式である。 (2) is adapted irrelevant to the comparison voltage V _ref of the voltage comparator, in _{V 21a, V 22, V 23} , ... V 2n only _{settings, T 1, T 2, ...} T n
It is an expression showing that an arbitrary time of ≧ 0 can be set.

又、第２図，第３図の電圧シフト部２の構成においてV
₂₁,V₂₂,V₂₃,V_2n,V_21a≧０であるとすると、各電圧比較
器の出力タイミング,T₁,T₂,T_nに、T₁≦T₂≦…≦T_nなる
関係を容易に実現する事が可能である。Further, in the configuration of the voltage shift unit 2 shown in FIGS. 2 and 3, V
_{If 21} , V ₂₂ , V ₂₃ , V _2n , V _21a ≧ 0, the output timing of each voltage comparator, T ₁ , T ₂ , T _n, has a relationship of T ₁ ≦ T ₂ ≦ ... ≦ T _n Can be easily realized.

更に電圧シフト部として、第５図のように電圧比較器4
1,42,43への被比較入力電圧V_i1,V_i2,V_inを、V₂₁,V₂₂,V
_2nで独立に発生させる事も可能である。Further, as a voltage shift unit, as shown in FIG.
Input the compared input voltage V _i1 , V _i2 , V _in to 1,42,43 to V ₂₁ , V ₂₂ , V
It is also possible to generate independently with _2n .

更に第４図の電圧源206,202,203,204を直列接続した構
成と、第５図の電圧源201,202,203を並列接続した構成
を組み合わせて、V_i1,V_i2,V_inを発生させる事も可能で
ある。Further, it is possible to generate V _i1 , V _i2 , and V _in by combining the configuration in which the voltage sources 206, 202, 203, and 204 in FIG. 4 are connected in series and the configuration in which the voltage sources 201, 202, and 203 in FIG. 5 are connected in parallel.

第６図は、第一の電圧発生部１と、電圧シフト部２の他
の実施例である。第６図において、１は第一の電圧発生
部、11は第一の電圧発生部１からの電圧出力端子、101,
102は電流値がそれそれI_D,I_Cなる電流源、103,104はス
イッチ、105は容量がC_Tなるコンデンサでコンデンサ105
の端子電圧、すなわち第一の電圧発生部１の出力端子11
の電圧の値がV_Cである。２は電圧シフト部、207,208,20
9,210は抵抗値がそれぞれR₂₁,R₂₂,R₂₃,R_2nなる抵抗、21
1,212は電流源がそれぞれI₂₁,I₂₂なる電流値、24は電圧
シフト部２の入力端子、21,22,23は電圧シフト部２から
の電圧出力端子で、電圧比較器41,42,43の被比較入力と
なり、電圧値が、それぞれV_i1,V_i2,V_inである。６は電
源端子で、電圧をV_ccとする。I_Mは電圧発生部１の出力
端子と電圧シフト部２の入力端子24の間を流れる電流で
あり、I_M＞０の場合、第一の電圧発生部１の出力端子11
から電圧シフト部２の入力端子24へ流れ込む電流であ
り、逆に、I_M＜０の場合、電圧シフト部２の入力端子24
から第一の電圧発生部１の電圧出力端子11へ流れ込む電
流である。今時間ｔがｔ＝０でコンデンサ105は完全に
放電され、V_C＝０であり、このｔ＝０の時間に、スイッ
チ103がオープンとなり、スイッチ104がクローズになっ
たとすると、第一の電圧発生部１の出力電圧V_Cの時間変
化はV_C＝（I_C−I_M）/C_T・t,（I_C＞I_M）で表わされる。
一方第一の電圧発生部１と、電圧シフト部２の間に流れ
る電流I_Mは電圧シフト部２の電流源211と212で決まり、
I_M＝I₂₁−I₂₂で表わされる。特にI_M＝０とし、I_Mの影響
をなくするにはI₂₂＝I₂₁に設定すれば良い。次に、電圧
シフト部２からの出力電圧、V_i1,V_i2,V_inは電圧発生部
１の出力電圧V_Cと、電圧シフト部２の電流源211と抵抗2
07,208,209,210で決まり（３）式で表わされる。FIG. 6 shows another embodiment of the first voltage generator 1 and the voltage shifter 2. In FIG. 6, 1 is a first voltage generator, 11 is a voltage output terminal from the first voltage generator 1, 101,
102 is a current source whose current values are I _D and I _C , 103 and 104 are switches, and 105 is a capacitor whose capacitance is C _T.
Terminal voltage, that is, the output terminal 11 of the first voltage generator 1.
The voltage value of is V _C. 2 is a voltage shift unit, 207, 208, 20
9,210 is a resistance whose resistance value is R ₂₁ , R ₂₂ , R ₂₃ , R _2n , 21
Reference numerals 1,212 denote current values at which the current sources are I ₂₁ and I ₂₂ , respectively, 24 is an input terminal of the voltage shift unit 2, and 21,22,23 are voltage output terminals from the voltage shift unit 2, which are voltage comparators 41, 42, 43. And the voltage values are V _i1 , V _i2 , and V _in , respectively. 6 is a power supply terminal, and the voltage is V _cc . I _M is a current flowing between the output terminal of the voltage generator 1 and the input terminal 24 of the voltage shift unit 2, and when I _M > 0, the output terminal 11 of the first voltage generator 1
Is a current flowing from the input terminal 24 of the voltage shift unit 2 to the input terminal 24 of the voltage shift unit 2 when I _M <0.
Is a current flowing into the voltage output terminal 11 of the first voltage generator 1. Now, at time t = 0, the capacitor 105 is completely discharged, and V _C = 0. At this time t = 0, assuming that the switch 103 is open and the switch 104 is closed, the first voltage is The time change of the output voltage V _C of the generator 1 is represented by V _C = (I _C −I _M ) / C _T · t, (I _C > I _M ).
On the other hand, the current I _M flowing between the first voltage generator 1 and the voltage shift unit 2 is determined by the current sources 211 and 212 of the voltage shift unit 2,
It is represented by I _M = I ₂₁ −I ₂₂ . In particular, I _M = 0 and I ₂₂ = I ₂₁ may be set to eliminate the influence of I _M. Next, the output voltages V _i1 , V _i2 and V _in from the voltage shift unit 2 are the output voltage V _C of the voltage generation unit 1, the current source 211 and the resistor 2 of the voltage shift unit 2.
It is decided by 07,208,209,210 and is expressed by the equation (3).

（３）式のように、電圧比較器の被比較入力電圧V_i1,V
_i2,V_inは、電流源211と、抵抗207,208,209,210により、
I₂₁・R₂₁,I₂₁（R₂₁＋R₂₂）,I₂₁・（R₂₁＋R₂₂＋R₂₃＋…
＋R_2n）だけ電圧発生部１の出力電圧V_Cよりシフトされ
る為、電圧比較部41,42,43からの出力タイミングT₁,T₂,
T_nは（４）式で表わされる。 As shown in equation (3), the compared input voltage of the voltage comparator V _i1 , V
_i2 , V _in is defined by the current source 211 and the resistors 207, 208, 209, 210.
_{I 21 · R 21, I 21} (R 21 + R 22), I 21 · (R 21 + R 22 + R 23 + ...
+ R _2n ) is shifted from the output voltage V _C of the voltage generator 1, so that the output timings T ₁ , T ₂ ,
T _n is expressed by equation (4).

（４）式は、抵抗207,208,209,210の値R₂₁,R₂₂,R₂₃,R_2n
を選ぶ事で時間がC_T/（I_C−I_M）・V_ref以上なるT₁,T₂,T
_nを設定できる特徴を表わしている。 Equation (4) is the value of the resistors 207, 208, 209, ₂₁₀ R ₂₁ , R ₂₂ , R ₂₃ , R _2n
By selecting, the time will be C _T / (I _C −I _M ) ・ V _ref or more T ₁ , T ₂ , T
_It represents the feature that _n can be set.

次に、コンデンサ105がディスチャージする場合を考え
る。ｔ＝０で、コンデンサ105は完全に充電されV_C＝V_cc
（ｔ＝０）とし、この瞬間から、スイッチ103がクロー
ズ，スイッチ104がオープンになったとするとV_Cは V_C＝V_cc−（I_D＋I_M）/C_T・ｔで表わされる。この場合、
電圧比較器43,電圧比較器42,電圧比較器41の順にタイミ
ング信号を得る事ができる。Next, consider the case where the capacitor 105 is discharged. At t = 0, the capacitor 105 is fully charged and V _C = V _cc
(T = 0), and from this moment, assuming that the switch 103 is closed and the switch 104 is opened, V _C is represented by V _C = V _cc − (I _D + I _M ) / C _T · t. in this case,
Timing signals can be obtained in the order of the voltage comparator 43, the voltage comparator 42, and the voltage comparator 41.

更に電圧シフト部２の電流源と抵抗とを組み合わせる事
により（４）式でのV_refの項を打ち消す構成とする事も
可能である。又、第６図における第一の電圧発生部１と
電圧シフト部２の間を流れる電流I_Mを利用し、電圧発生
部１からの電圧V_Cを発生させる事も可能である。上記の
実施例を第７図に示す。Furthermore, it is possible to cancel the term of V _{ref in} the equation (4) by combining the current source and the resistor of the voltage shift unit 2. It is also possible to generate the voltage V _C from the voltage generator 1 by using the current I _M flowing between the first voltage generator 1 and the voltage shift unit 2 in FIG. The above embodiment is shown in FIG.

第７図において、１は第一の電圧発生部、２は電圧シフ
ト部であり、第６図と比較し、電圧発生部１と電圧シフ
ト部２の間を流れる電流をI_Mを利用することによりスイ
ッチ104及び、電流源102を省略し更に（４）式でのV_ref
の項を打ち消す様に、抵抗値がR₂₀なる、抵抗214を付加
した。この時I₂₂＞I₂₁とし、I_M＜０であるから、I_Mは、
電圧シフト部２から、電圧発生部１へ流し込む電流であ
りI_M＝I₂₁−I₂₂で表わされる。スイッチ103がオープン
の時は、コンデンサ105はI₂₂−I₂₁の電流でチャージさ
れ、スイッチ103がクローズの時は、I_D−（I₂₂−I₂₁）
なる電流でコンデンサ105をディスチャージする。従っ
て電流源102を省略しても充電，放電が可能である。In FIG. 7, 1 is a first voltage generator, 2 is a voltage shifter, and I _M is used as a current flowing between the voltage generator 1 and the voltage shifter 2 as compared with FIG. Therefore, the switch 104 and the current source 102 are omitted, and V _{ref in the} equation (4) is
A resistor 214 having a resistance value of R ₂₀ is added so as to cancel the item of. At this time, I ₂₂ > I ₂₁ and I _M <0, so I _M is
It is a current flowing from the voltage shift unit 2 to the voltage generation unit 1 and is represented by I _M = I ₂₁ −I ₂₂ . When the switch 103 is open, the capacitor 105 is charged with a current of I ₂₂ −I ₂₁ , and when the switch 103 is closed, I _D − (I ₂₂ −I ₂₁ ).
Discharge the capacitor 105 with Therefore, charging and discharging can be performed even if the current source 102 is omitted.

ここで、（I₂₂−I₂₁）・R₂₀＝V_refを満たすように、R₂₀
を設定したとする。この時ｔ＝０でコンデンサ105は完
全に放電されV_C＝０であり、このｔ＝０よりスイッチ10
3がオープンとなり、コンデンサ105に充電を開始したと
すると、電圧発生部１の出力電圧V_Cは V_C＝（I₂₂−I₂₁）/C_T・ｔで表わされる。電圧シフト部
２の出力電圧V_i1,V_i2,V_inは第６図の場合より（I₂₂−I
₂₁）・R₂₀＝V_refの分だけ加えられるから、同様に電圧
比較器41,42,43からの出力タイミングT₁,T₂,T_nは（５）
式で表わされる。Here, R _{20 is set} so that (I ₂₂ −I ₂₁ ) · R ₂₀ = V _ref is satisfied.
Is set. At this time, at t = 0, the capacitor 105 is completely discharged and V _C = 0. From this t = 0, the switch 10
If 3 is opened and charging of the capacitor 105 is started, the output voltage V _C of the voltage generator 1 is represented by V _C = (I ₂₂ −I ₂₁ ) / C _T · t. The output voltages V _i1 , V _i2 , and V _in of the voltage shift unit 2 are (I ₂₂ −I
₂₁ ) _{.R 20} = V _ref is added, so that the output timings T ₁ , T ₂ , T _n from the voltage comparators 41, 42, 43 are also (5)
It is represented by a formula.

（５）式は、R₂₁,R₂₂,R₂₃,R_2nの値を設定する事で、電
圧比較器の比較入力電圧に無関係に、T₁,T₂,T_n≧０な
る、T₁,T₂,T_nを任意に設定できることを表わしている。 Equation (5) is set by setting the values of R ₂₁ , R ₂₂ , R ₂₃ , and R _{2n so} that T ₁ , T ₂ , T _n ≧ 0 regardless of the comparison input voltage of the voltage comparator, T ₁ , T ₂ and T _n can be set arbitrarily.

第８図に、本発明によるテープレコーダのスイッチ切換
の、実施例を示す。タイミング発生回路は第７図の構成
において、電圧比較器を４個にし、スイッチ103を別の
構成としたものである。FIG. 8 shows an embodiment of switch switching of the tape recorder according to the present invention. The timing generation circuit has four voltage comparators in the configuration of FIG. 7 and the switch 103 of another configuration.

１は、第一の電圧発生部、105は容量がC_Tなるコンデン
サ、106は電流源、107,110,111はトランジスタ、108,11
2はダイオード、109は抵抗で、コンデンサ105の端子電
圧をV_Cとする。第８図の第一の電圧発生部の構成ではダ
イオード108と、トランジスタ107と、抵抗109とで抵抗
とカレントミラーから成る基本的な電流源の構成を示し
ており、この様な構成の電流源を本発明の電流源として
用いることで極めて低い電源電圧でも動作可能である。
２は電圧シフト部で、207,208,209,210,214は、値がそ
れぞれ、R₂₁,R₂₂,R₂₃,R₂₄,R₂₀なる抵抗、211,212は値が
それぞれI₂₁,I₂₂なる電流源、３は第二の電圧発生部
で、301は値がV_refなる電圧源、41,42,43,44は電圧比較
器で、411は電圧比較器41の被比較入力端子、412は、同
電圧比較器の比較入力端子、413は同電圧比較器の出力
端子である。421は電圧比較器42の被比較入力端子、422
は同電圧比較器の比較入力端子、423は同電圧比較器の
出力端子である。1 is a first voltage generator, 105 is a capacitor having a capacitance of C _T , 106 is a current source, 107, 110, 111 are transistors, 108, 11
2 is a diode, 109 is a resistor, and the terminal voltage of the capacitor 105 is V _C. In the configuration of the first voltage generating section in FIG. 8, the diode 108, the transistor 107, and the resistor 109 show a basic current source configuration including a resistor and a current mirror. Can be operated with an extremely low power supply voltage by using as a current source of the present invention.
2 is a voltage shift unit, 207,208,209,210,214, each _{value, R 21, R 22, R} 23, R 24, R 20 becomes resistance, 211 and 212 current source value is I _21, I _22, respectively, 3 the second In the voltage generator, 301 is a voltage source whose value is V _ref , 41, 42, 43 and 44 are voltage comparators, 411 is an input terminal to be compared of the voltage comparator 41, 412 is a comparison input of the voltage comparator. Terminals and 413 are output terminals of the same voltage comparator. 421 is an input terminal to be compared of the voltage comparator 42, 422
Is a comparison input terminal of the same voltage comparator, and 423 is an output terminal of the same voltage comparator.

431は電圧比較器43の被比較入力端子、432は同電圧比較
器の比較入力端子、423は同電圧比較器の出力端子であ
る。Reference numeral 431 is a compared input terminal of the voltage comparator 43, 432 is a comparison input terminal of the same voltage comparator, and 423 is an output terminal of the same voltage comparator.

441は電圧比較器44の被比較入力端子、442は同電圧比較
器の比較入力端子、443は同電圧比較器の出力端子であ
る。５は録音再生切換スイッチで、51,52,53は録音再生
切換スイッチ５の接点であり、接点51と接点52が接続さ
れた状態で再生状態接点53と接点52が接続された状態で
録音状態である。６は電源端子で電圧はV_ccで表わす。
７はロジック部で、71,72,73,74は電圧比較器41,42,43,
44からのタイミング信号入力端子で、75,76,77,78はテ
ープレコーダへの制御信号出力端子である。81はマイク
アンプ、82は再生アンプ、83は録音アンプ、84は録音再
生ヘッド、85はヘッド切換スイッチ、86はマイクであ
る。９は信号出力端子である。Reference numeral 441 is a compared input terminal of the voltage comparator 44, 442 is a comparison input terminal of the same voltage comparator, and 443 is an output terminal of the same voltage comparator. Reference numeral 5 is a recording / playback changeover switch, and 51, 52, 53 are contacts of the recording / playback changeover switch 5, which are in a playback state when the contacts 51 and 52 are connected and in a recording state when the contacts 53 and 52 are connected. Is. 6 is a power supply terminal, and the voltage is represented by _Vcc .
7 is a logic section, 71, 72, 73, 74 are voltage comparators 41, 42, 43,
Timing signal input terminals from 44, and 75, 76, 77 and 78 are control signal output terminals to the tape recorder. Reference numeral 81 is a microphone amplifier, 82 is a reproduction amplifier, 83 is a recording amplifier, 84 is a recording / playback head, 85 is a head changeover switch, and 86 is a microphone. 9 is a signal output terminal.

まず再生状態、及び録音状態での動作について説明す
る。再生状態は、スイッチ５の接点51と52が接続された
状態である。この時接点53はオープンとなる為、ダイオ
ード108,トランジスタ107から成るカレントミラーはカ
ットオフし、トランジスタ110もカットオフする。従っ
て、電流源106により、ダイオード112とトランジスタ11
1から成るカレントミラーは動作し、コンデンサＧをデ
ィスチャージしている。この時、ロジック部７の制御信
号出力76により、マイクアンプ81はオフ、再生アンプ82
はオン、ヘッド切換スイッチはオープンでヘッド84は再
生ヘッドとして働く。なおヘッド84は、スイッチ５の接
点51,52を通り接地される。又、ロジック部７の制御信
号出力77により録音アンプ83はオフしている。次に信号
の流れについて考えると、ヘッド84で得られた信号は再
生アンプ82で増幅され、出力端子９に至る。First, the operation in the reproduction state and the recording state will be described. The reproduction state is a state in which the contacts 51 and 52 of the switch 5 are connected. At this time, since the contact 53 is open, the current mirror including the diode 108 and the transistor 107 is cut off, and the transistor 110 is also cut off. Therefore, the current source 106 causes the diode 112 and the transistor 11 to
The current mirror consisting of 1 is operating and discharging the capacitor G. At this time, the control signal output 76 of the logic unit 7 turns off the microphone amplifier 81 and the reproduction amplifier 82.
Is on, the head changeover switch is open, and the head 84 functions as a reproducing head. The head 84 is grounded through the contacts 51, 52 of the switch 5. Further, the recording amplifier 83 is turned off by the control signal output 77 of the logic section 7. Next, considering the signal flow, the signal obtained by the head 84 is amplified by the reproduction amplifier 82 and reaches the output terminal 9.

録音状態においては次のようになる。スイッチ５は、接
点52と53が接続され、ダイオード108とトランジスタ107
から成るカレントミラーがオンし、トランジスタ110を
オンさせ、電流源106の電流を引き込む為、トランジス
タ111とダイオード112から成るカレントミラーはオフす
る。従って、コンデンサC_Tは I₂₂−I₂₁（I₂₂＞I₂₁）により電源電圧V_ccまでチャージ
されている。The following is in the recording state. The switch 5 has contacts 52 and 53 connected to each other, and has a diode 108 and a transistor 107.
The current mirror made up of turns on the transistor 110 and turns on the current of the current source 106, so that the current mirror made up of the transistor 111 and the diode 112 turns off. Therefore, the capacitor C _T is charged to the power supply voltage V _cc by I ₂₂ −I ₂₁ (I ₂₂ > I ₂₁ ).

この時、ロジック部７の制御出力76により、マイクアン
プ81をオン，再生アンプ82をオフ，ヘッド切換スイッチ
85をクローズし、ヘッド84は録音ヘッドとして働く。な
おヘッド84はヘッド切換スイッチ85を経て接地される。
又ロジック部７の制御信号出力77により録音アンプ83は
オンしている。次に信号の流れについて考えると、マイ
クで得られた信号はマイクアンプ81で増幅され、出力端
子９に至るとともに、録音アンプ83に入力され、増幅さ
れて、ヘッド84に至り、テープに録音される。At this time, the control output 76 of the logic section 7 turns on the microphone amplifier 81, turns off the reproduction amplifier 82, and switches the head.
With 85 closed, head 84 acts as a recording head. The head 84 is grounded via the head changeover switch 85.
The recording amplifier 83 is turned on by the control signal output 77 of the logic section 7. Next, considering the signal flow, the signal obtained by the microphone is amplified by the microphone amplifier 81, reaches the output terminal 9, and is input to the recording amplifier 83, is amplified, reaches the head 84, and is recorded on the tape. It

以上の様な再生状態と、録音状態が存在するがテープレ
コーダにおいては再生状態から録音状態、あるいは、録
音状態から再生状態に切り換える事が必要となる。この
時、マイクアンプ81,再生アンプ82,録音アンプの切り換
え、及び、ヘッド84の切換、マイクの起動には時間差を
持たせること、すなわち、所定のタイミングを設けてや
る事が必要となる。Although there are the reproduction state and the recording state as described above, in the tape recorder, it is necessary to switch from the reproduction state to the recording state or from the recording state to the reproduction state. At this time, it is necessary to provide a time difference between the switching of the microphone amplifier 81, the reproduction amplifier 82, the recording amplifier, the switching of the head 84, and the activation of the microphone, that is, to provide a predetermined timing.

そこで再生状態から録音状態に切換わる場合について説
明する。この時必要な事は、まず最初にマイク86を起動
させた後で、再生アンプ82をオフし、マイクアンプ81を
オンしヘッド84を録音に切り換え、その後に録音アンプ
を立ち上げる事である。マイクアンプ81が動作している
時にマイク86が起動するとマイク起動時のノイズをマイ
クアンプ81が拾い誤動作の恐れがある。又、ヘッド84が
録音に切りかわらない状態で録音アンプ83を起動させる
と、テープ上のノイズが記録される事もあるなど、タイ
ミングをとって切換えを行なわないと、さまざまな問題
が生じる。Therefore, the case of switching from the reproduction state to the recording state will be described. At this time, what is necessary is to first activate the microphone 86, turn off the reproduction amplifier 82, turn on the microphone amplifier 81, switch the head 84 to recording, and then start the recording amplifier. If the microphone 86 is started while the microphone amplifier 81 is operating, noise generated when the microphone is started may be picked up by the microphone amplifier 81 and malfunction may occur. Further, if the recording amplifier 83 is started in a state where the head 84 does not switch to recording, noise on the tape may be recorded. If switching is not performed at a proper timing, various problems will occur.

そこでタイミングを得るために、コンデンサ105の電圧
を時間をパラメータとして変化させ、そのコンデンサ10
5の電圧を検出する事を行なっている。この検出方法に
従来の方法を用いると、前述のように、電源電圧６が低
くなった時に、電圧比較器のダイナミックレンジが狭ま
り、タイミングが接近してしまい、再生状態から録音状
態に切り換える時に誤動作をするようになるため、本発
明のタイミング発生回路を用いて、任意のタイミングを
得られるようにした。Therefore, in order to obtain the timing, the voltage of the capacitor 105 is changed with time as a parameter, and the capacitor 10
It is detecting the voltage of 5. If the conventional method is used for this detection method, as described above, when the power supply voltage 6 becomes low, the dynamic range of the voltage comparator becomes narrow and the timings approach each other, causing malfunctions when switching from the playback state to the recording state. Therefore, the timing generating circuit of the present invention is used to obtain an arbitrary timing.

第９図に再生状態から、録音状態の切換えのタイミング
を示す。録音再生切換スイッチ５の接点52の接続が、接
点51から接点53へ変わった時を時間ｔ＝０とする。この
時第１の電圧発生部１の出力電圧V_Cは次のようになる。
又、電圧比較器41,42,44,43の出力413,423,443,433が
“L"から“H"に切換わる時間T₁,T₂,T₃,T₄は（５）式で
表わされる。ロジック部７により第９図のタイミングで
制御信号75,76,77,78を発生している。75は、マイクア
ンプ81の起動信号で、マイク86をまず起動させる。これ
はT₁からT₂のタイミングで行なわれる。76は、再生アン
プ82,マイクアンプ81,ヘッド84の切換信号で、このT₃の
タイミングで、再生アンプ82をオフし、マイクアンプ81
をオンし、ヘッド84を録音に切換える。77は録音アンプ
起動信号で、このT₄のタイミングで録音アンプ83を起動
させる。78はミューティング信号で、再生から録音に状
態が切換わる時は、出力端子９からノイズを発生する場
合があるため状態の切換り始めT₁から切換わり終りT₄ま
でミューティング信号を送り出している。このミューテ
ィング信号78を利用する事により、状態の切換り時のノ
イズを出さないようにできている。以上のような方法で
テープレコーダの切換え回路に用いる事ができる。FIG. 9 shows the timing of switching from the reproduction state to the recording state. The time t = 0 when the contact 52 of the recording / reproducing changeover switch 5 is changed from the contact 51 to the contact 53. At this time, the output voltage V _C of the first voltage generator 1 is as follows.
Further, the output 413,423,443,433 of the voltage comparator 41,42,44,43 "L" from "H" to the switching switched time _{T 1, T 2, T 3} , T 4 is expressed by equation (5). The logic section 7 generates control signals 75, 76, 77, 78 at the timings shown in FIG. 75 is a start signal of the microphone amplifier 81, which first starts the microphone 86. This is done at the timing of T ₁ to T ₂ . 76, a reproduction amplifier 82, microphone amplifier 81, with the switching signal of the head 84 at the timing of this T _3, then turns off the reproduction amplifier 82, microphone amplifier 81
Is turned on, and the head 84 is switched to recording. 77 is a recording amplifier activation signal activates the recording amplifier 83 at the timing of the T _4. Reference numeral 78 is a muting signal. When the status is switched from playback to recording, noise may be generated from the output terminal 9, so the muting signal is sent from the start T _{1 of the} status switching to the end T _{4 of the} status switching. There is. By using this muting signal 78, noise at the time of switching states can be prevented. It can be used in the switching circuit of the tape recorder by the above method.

発明の効果 本発明によれば、使用する電圧比較器のダイナミックレ
ンジによらず、任意な時間に、タイミング信号を発生さ
せる事が可能である。また電圧比較器の比較入力をその
ダイナミックレンジ内に設定することで極めて低電源電
圧まで動作することが可能となる。一方、電圧比較器に
入力される被比較入力も電流源とコンデンサで電圧を発
生させ、更に電流源と複数の抵抗で電圧シフト部を構成
することで複数の被比較入力電圧の大小を逆転すること
なく設定されるため、複数の電圧比較器により作り出さ
れるタイミング関係は電源電圧の極めて低い場合でも逆
転することなく正確に作り出すことが可能になる。特に
本発明は、電池駆動のポータブル機器の様に、電源電圧
が低く、ダイナミックレンジが極めて狭められた場合に
有効である。例えば、電源電圧が1V程度の場合には入力
のダイナミックレンジは約100mV程度となり、電源電圧
の約10％程度に狭まる。Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to generate a timing signal at an arbitrary time regardless of the dynamic range of the voltage comparator used. Also, by setting the comparison input of the voltage comparator within its dynamic range, it is possible to operate up to an extremely low power supply voltage. On the other hand, the compared input input to the voltage comparator also generates a voltage with the current source and the capacitor, and the voltage shift unit is configured with the current source and the plurality of resistors to reverse the magnitude of the plurality of compared input voltages. Since it is set without any setting, the timing relationship created by the plurality of voltage comparators can be created accurately without reversing even when the power supply voltage is extremely low. In particular, the present invention is effective when the power supply voltage is low and the dynamic range is extremely narrowed, such as a battery-driven portable device. For example, when the power supply voltage is about 1 V, the input dynamic range is about 100 mV, narrowing to about 10% of the power supply voltage.

また、テープレコーダの切換回路に用いた時は、任意の
切換タイミングを、低電源電圧まで容易に得る事ができ
る為、電池を減らす事によりテープレコーダの小型軽量
化に極めて有効である。Further, when used in the switching circuit of the tape recorder, it is possible to easily obtain an arbitrary switching timing down to a low power supply voltage. Therefore, it is extremely effective in reducing the size and weight of the tape recorder by reducing the battery.

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

第１図は本発明の一実施例におけるタイミング発生回路
のブロック図、第２図は本発明の他の実施例のブロック
図、第３図は本発明の一実施例におけるタイミング発生
を示す特性図、第４図，第５図はそれぞれ電圧シフト部
の他の実施例を示す図、第６図は電圧発生部の結線図、
第７図は電圧シフト部２の結線図、第８図はテープレコ
ーダの切換回路の結線図、第９図はテープレコーダの切
換タイミング図、第10図は従来のタイミング発生回路の
ブロック図、第11図は従来の構成におけるタイミング発
生を示す特性図である。 １……第一の電圧発生部、２……電圧シフト部、３……
第二の電圧発生部、41,42,43,44……電圧比較器、５…
…録音再生切換スイッチ、６……電源端子、７……ロジ
ック部。FIG. 1 is a block diagram of a timing generation circuit in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a characteristic diagram showing timing generation in one embodiment of the present invention. , FIG. 4 and FIG. 5 are views showing other embodiments of the voltage shift section, respectively, and FIG. 6 is a connection diagram of the voltage generation section.
FIG. 7 is a wiring diagram of the voltage shift unit 2, FIG. 8 is a wiring diagram of a switching circuit of the tape recorder, FIG. 9 is a switching timing diagram of the tape recorder, FIG. 10 is a block diagram of a conventional timing generation circuit, and FIG. FIG. 11 is a characteristic diagram showing timing generation in the conventional configuration. 1 ... First voltage generator, 2 ... Voltage shifter, 3 ...
Second voltage generator, 41, 42, 43, 44 ... Voltage comparator, 5 ...
… Recording / playback selector switch, 6 …… Power supply terminal, 7 …… Logic section.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】時間をパラメータとして電圧の変化する第
一の電圧発生部と、第一の電圧発生部から発生した電圧
を１個あるいは複数個の電圧値にシフトする電圧シフト
部と、比較電圧を発生させる第二の電圧発生部と、第二
の電圧発生部で発生した電圧を比較入力とし上記電圧シ
フト部でシフトされた１個あるいは複数個の電圧を被比
較入力とした１個あるいは複数個の電圧をそれぞれの被
比較入力とした１個あるいは複数個の電圧比較器を備
え、第二の電圧発生部で発生する電圧が上記電圧比較部
の動作可能な電源電圧においても、上記電圧比較器の入
力ダイナミックレンジ内に比較入力が存在する上記電圧
比較器の出力をタイミング信号として用いるタイミング
発生回路。1. A first voltage generator that changes voltage with time as a parameter, a voltage shifter that shifts the voltage generated by the first voltage generator to one or more voltage values, and a comparison voltage. And a second voltage generating section for generating a voltage, and one or a plurality of voltages using the voltage generated by the second voltage generating section as a comparison input and one or a plurality of voltages shifted by the voltage shift section as compared inputs. One or a plurality of voltage comparators, each of which has a plurality of voltages as inputs to be compared, are provided, and the voltage generated by the second voltage generator is the above-mentioned voltage comparator even when the voltage is operable by the voltage comparator. Generation circuit that uses the output of the voltage comparator having a comparison input within the input dynamic range of the comparator as a timing signal. 【請求項２】電圧シフト部として入力を第二の電圧発生
部で発生する電圧と等しい電圧だけシフトし、そのシフ
トした電圧から、１個あるいは複数個の電圧値にシフト
する特許請求の範囲第（１）項記載のタイミング発生回
路。2. The voltage shift unit, wherein the input is shifted by a voltage equal to the voltage generated by the second voltage generator, and the shifted voltage is shifted to one or more voltage values. The timing generation circuit according to item (1). 【請求項３】第一の電圧発生部としてコンデンサと電流
源を有し、電流源で、コンデンサをチャージあるいはデ
ィスチャージすることにより、時間をパラメータとした
電圧を発生させる構成とした、特許請求の範囲第（１）
項記載のタイミング発生回路。3. A first voltage generator having a capacitor and a current source, wherein the current source charges or discharges the capacitor to generate a voltage with time as a parameter. First (1)
The timing generation circuit described in the item. 【請求項４】電圧シフト部として、抵抗と電流源を有
し、その抵抗に電流を流し、その電圧降下によりシフト
量を決めることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載のタイミング発生回路。4. The timing according to claim 1, wherein the voltage shift unit has a resistor and a current source, a current is passed through the resistor, and the shift amount is determined by the voltage drop thereof. Generator circuit. 【請求項５】電圧シフト部として、抵抗と電流源を有
し、第二の電圧発生部で発生する電圧と等しい電圧を、
抵抗に前記電流源より電流を流す事で得る事を特徴とし
た特許請求の範囲第（２）項記載のタイミング発生回
路。5. The voltage shift section has a resistance and a current source, and a voltage equal to the voltage generated by the second voltage generation section is provided.
The timing generation circuit according to claim (2), which is obtained by causing a current to flow through a resistor from the current source. 【請求項６】電圧比較器の出力を、テープレコーダの録
音再生切換の制御信号として用いることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のタイミング発生回路。6. A timing generation circuit according to claim 1, wherein the output of the voltage comparator is used as a control signal for switching recording / playback of the tape recorder.