JPS626188B2 - - Google Patents
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- JPS626188B2 JPS626188B2 JP51152304A JP15230476A JPS626188B2 JP S626188 B2 JPS626188 B2 JP S626188B2 JP 51152304 A JP51152304 A JP 51152304A JP 15230476 A JP15230476 A JP 15230476A JP S626188 B2 JPS626188 B2 JP S626188B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電子時計等の、小型電池をその動
力源としている電子装置に於ける、電池電圧検出
回路に関するものである。
力源としている電子装置に於ける、電池電圧検出
回路に関するものである。
従来、電子時計など、電池をその動力源として
いる電子装置は、電池電圧の低下を時前に知るこ
とが出来ない為に、その使用中に、電池電圧が突
然低下して、その機能を停止してしまうことによ
る大きな欠点があつた。
いる電子装置は、電池電圧の低下を時前に知るこ
とが出来ない為に、その使用中に、電池電圧が突
然低下して、その機能を停止してしまうことによ
る大きな欠点があつた。
近年、電圧検出回路と称するものを内臓する電
子時計が市販され初め、上記の欠点は改良され
た。しかるに、これらの回路は、調整部分が多
く、例えば、ある種の回路は、調整抵抗を10種類
以上も用意し、電圧検出回路が正しく動作する為
に、複雑な調整を必要とし、電子装置の製造原価
を、著しく高謄させる原因となつている。
子時計が市販され初め、上記の欠点は改良され
た。しかるに、これらの回路は、調整部分が多
く、例えば、ある種の回路は、調整抵抗を10種類
以上も用意し、電圧検出回路が正しく動作する為
に、複雑な調整を必要とし、電子装置の製造原価
を、著しく高謄させる原因となつている。
本発明の目的は、調整することが容易な電圧検
出回路を、提供することにある。
出回路を、提供することにある。
第１図は、デジタル表示を持つ、電子時計の一
例である。この電子時計の電子回路は、第２図に
示されているように、電池１を動力源とし、発
振、分周回路２より１秒信号を取り出し計数回路
３を作動させ、前記計数回路３の２進信号をデコ
ードし、表示装置を駆動するデコーダ・ドライバ
ー回路４、更にデコーダドライバ回路により駆動
されるデジタル表示装置５を用いて、時報を電子
時計の携帯者に明示する。一方、前記電池１の電
圧が、定められた電圧より低下すると、電圧検出
回路６が作動し、その出力により、デコーダ・ド
ライバーが、コントロールされ、例えば前記デジ
タル表示装置５が、１秒毎に点滅するなど、通常
の表示と異なる表示となり、携帯者に、電池の寿
命の到来を報知する。
例である。この電子時計の電子回路は、第２図に
示されているように、電池１を動力源とし、発
振、分周回路２より１秒信号を取り出し計数回路
３を作動させ、前記計数回路３の２進信号をデコ
ードし、表示装置を駆動するデコーダ・ドライバ
ー回路４、更にデコーダドライバ回路により駆動
されるデジタル表示装置５を用いて、時報を電子
時計の携帯者に明示する。一方、前記電池１の電
圧が、定められた電圧より低下すると、電圧検出
回路６が作動し、その出力により、デコーダ・ド
ライバーが、コントロールされ、例えば前記デジ
タル表示装置５が、１秒毎に点滅するなど、通常
の表示と異なる表示となり、携帯者に、電池の寿
命の到来を報知する。
第３図は従来の、複雑な調整を必要とする電圧
検出回路６の一例である。電圧検圧回路７の出力
VCは、第４図の如くである。即ち、その出力VC
は、電池電圧ＶDDが十分高い時は、０、低い時
は、電池電圧ＶDDと等しくなる。検出回路７の出
力VCが反転する時の電池電圧をVjと称し、増巾
器９のしきい値を（ＶDD−Vp）とすると、 検出電圧Vjは下記式で定まる。
検出回路６の一例である。電圧検圧回路７の出力
VCは、第４図の如くである。即ち、その出力VC
は、電池電圧ＶDDが十分高い時は、０、低い時
は、電池電圧ＶDDと等しくなる。検出回路７の出
力VCが反転する時の電池電圧をVjと称し、増巾
器９のしきい値を（ＶDD−Vp）とすると、 検出電圧Vjは下記式で定まる。
Vj＝Vp＋１／（Ｋ×Ｒ） …………(1)
Vpはトランジスタ８のしきい値電圧、Ｋはそ
の導電係数、Ｒはトランジスタ８の負荷抵抗であ
る。従つて、例えば電圧検出回路７の検出電圧
Vjを1.4Vとするには、トランジスタ８のしきい
値Vpを0.5Vとし、負荷抵抗Ｒを1MΩとすると、
トランジスタ８の導電係数を1.11μＡ／V2と定め
れば良い。しかし、この回路を電子時計の回路の
一部として、集積回路内に内臓させると、半導体
の特性のバラツキにより、検出電圧Vjが大きく
変つてしまう。従つて、従来はトランジスタ８の
負荷抵抗Ｒを集積回路内に作らず、外付けにし
て、調整抵抗として集積回路の製造のバラツキを
吸収している。例えば、トランジスタ８のしきい
値Vpが0.5Vから0.7Vと変り、導電係数Ｋが0.8μ
Ａ／V2と変つた時に、電圧検出回路７の検出電
圧Vjを1.4Vに調整する為には、調整抵抗Ｒを
1.79MΩに設定しなければならない。実際に電子
回路を組立てる時は、トランジスタ８のしきい値
Vpや導電係数は集積回路により異なるので、多
種の調整抵抗Ｒを用意し、一つづつ組合せている
のが実状である。
の導電係数、Ｒはトランジスタ８の負荷抵抗であ
る。従つて、例えば電圧検出回路７の検出電圧
Vjを1.4Vとするには、トランジスタ８のしきい
値Vpを0.5Vとし、負荷抵抗Ｒを1MΩとすると、
トランジスタ８の導電係数を1.11μＡ／V2と定め
れば良い。しかし、この回路を電子時計の回路の
一部として、集積回路内に内臓させると、半導体
の特性のバラツキにより、検出電圧Vjが大きく
変つてしまう。従つて、従来はトランジスタ８の
負荷抵抗Ｒを集積回路内に作らず、外付けにし
て、調整抵抗として集積回路の製造のバラツキを
吸収している。例えば、トランジスタ８のしきい
値Vpが0.5Vから0.7Vと変り、導電係数Ｋが0.8μ
Ａ／V2と変つた時に、電圧検出回路７の検出電
圧Vjを1.4Vに調整する為には、調整抵抗Ｒを
1.79MΩに設定しなければならない。実際に電子
回路を組立てる時は、トランジスタ８のしきい値
Vpや導電係数は集積回路により異なるので、多
種の調整抵抗Ｒを用意し、一つづつ組合せている
のが実状である。
さて、本発明の回路は、かかる手数な調整を全
く不要とするＡ−Ｄ変換部と、記憶部を主構成と
した電圧検出回路であり、これを図面を用いて、
詳しく説明する。第５図に示したように本回路
は、電圧を直接検出する検出回路１０、検出回路
１０の出力Veとコントロール信号、クロツク信
号を合成するゲート回路２０、ゲート回路２０の
出力を計数する計数回路３０、計数回路３０の計
数値を記憶する記憶回路４０、計数回路３と記憶
回路４０の内容を比較する一致回路５０、一致回
路５０の出力をラツチするラツチ回路６０、及
び、計数回路３０の計数値を記憶回路４０に記憶
させるセツト信号を制御するゲート回路７０から
構成されている。更に、各々の回路の構成は図面
から明らかであるので説明は省略する。
く不要とするＡ−Ｄ変換部と、記憶部を主構成と
した電圧検出回路であり、これを図面を用いて、
詳しく説明する。第５図に示したように本回路
は、電圧を直接検出する検出回路１０、検出回路
１０の出力Veとコントロール信号、クロツク信
号を合成するゲート回路２０、ゲート回路２０の
出力を計数する計数回路３０、計数回路３０の計
数値を記憶する記憶回路４０、計数回路３と記憶
回路４０の内容を比較する一致回路５０、一致回
路５０の出力をラツチするラツチ回路６０、及
び、計数回路３０の計数値を記憶回路４０に記憶
させるセツト信号を制御するゲート回路７０から
構成されている。更に、各々の回路の構成は図面
から明らかであるので説明は省略する。
さて、本回路と言えども、回路を使用するに当
つて、簡単な調整を必要とするので、先ずその調
整法を説明する。
つて、簡単な調整を必要とするので、先ずその調
整法を説明する。
本電圧検出回路は、第２図の分周回路より、例
えば16Hzのコントロール信号と、256Hzのクロツ
ク信号を必要とする。コントロール信号は検出回
路１０の動作時間を定め、クロツク信号は計数回
路３０を作動させる為に必要である。
えば16Hzのコントロール信号と、256Hzのクロツ
ク信号を必要とする。コントロール信号は検出回
路１０の動作時間を定め、クロツク信号は計数回
路３０を作動させる為に必要である。
本回路を調整する為には、先ず、本回路の電池
電圧（電源電圧）ＶDDを加え、回路を作動させ
る。この場合に於いて、コントロール信号が
“１”の時は、トランジスタ１１がON、トランジ
スタ１２がOFFである。
電圧（電源電圧）ＶDDを加え、回路を作動させ
る。この場合に於いて、コントロール信号が
“１”の時は、トランジスタ１１がON、トランジ
スタ１２がOFFである。
従つて、コンデンサ１３の端子電圧Vdは
“０”である。従つて、インバータ１４の出力Ve
は“１”ANDゲート２１の出力は、クロツク信
号と全く同じであるが、ORゲート２２の一方の
入力、即ちコントロール信号が“１”である為、
前記、ORゲート２２の出力Vfは“１”である。
一方、計数回路３０は、コントロール信号によ
り、リセツトされている。やがて、コントロール
信号が“０”となると、トランジスタ１１は
OFFとなり、トランジスタ１２はONとなる。従
つてコンデンサ１３は、トランジスタ１２の飽和
電流Ｉ＝Ｋ（ＶDD−Vp）2により、除々に充電さ
れる。ここで、Ｋはトランジスタ１２の導電係
数、Vpはトランジスタ１２のしきい値である。
従つて、コンデンサ１３の端子電圧Vdは第６図
のように除々に上昇する。これと同時に、ORゲ
ート２２の出力Vfはクロツク信号となり、計数
回路３０は作動を始める。
“０”である。従つて、インバータ１４の出力Ve
は“１”ANDゲート２１の出力は、クロツク信
号と全く同じであるが、ORゲート２２の一方の
入力、即ちコントロール信号が“１”である為、
前記、ORゲート２２の出力Vfは“１”である。
一方、計数回路３０は、コントロール信号によ
り、リセツトされている。やがて、コントロール
信号が“０”となると、トランジスタ１１は
OFFとなり、トランジスタ１２はONとなる。従
つてコンデンサ１３は、トランジスタ１２の飽和
電流Ｉ＝Ｋ（ＶDD−Vp）2により、除々に充電さ
れる。ここで、Ｋはトランジスタ１２の導電係
数、Vpはトランジスタ１２のしきい値である。
従つて、コンデンサ１３の端子電圧Vdは第６図
のように除々に上昇する。これと同時に、ORゲ
ート２２の出力Vfはクロツク信号となり、計数
回路３０は作動を始める。
さて、インバータ１４の出力反転入力をVtと
すると、コンデンサの出力VdがVtに達すると、
インバータ１４の出力Veは“０”となり、ORゲ
ート２２の出力は“０”に固定され、この時点
で、計数回路３０の計数は止まる。その後、コン
トロール信号が“１”となると、すべての状態
は、初めに戻る。本回路は、これをコントロール
信号の周期に合せて繰返す。この時、常時“０”
なる信号を持つ、セツト信号より、“１”なる信
号を図示はしてないが、スイツチなどを通して、
加えてやると、ゲート７０により、計数回路３０
の最終内容を記憶回路４０にセツトすることが出
来る。計数回路の計数値は、トランジスタ１２の
飽和電流Ｉ＝Ｋ（ＶDD−Vp）2とコンデンサ１３
との時定数により定まるので、同一の回路に於い
ては、導電係数Ｋとしきい値Vpは一定であるこ
とにより、計数回路３０の計数値は、電源電圧Ｖ
DDにより定まる。従つて、この時、記憶回路４０
にセツトされている値は、電源電圧ＶDDのＡ−Ｄ
変換された値である。そこで、記憶回路４０に値
をセツトする時の電源電圧ＶDDを電圧検出回路６
の検出電圧Vjと等しくすると、記憶回路は、検
出電圧を記憶したことになる。
すると、コンデンサの出力VdがVtに達すると、
インバータ１４の出力Veは“０”となり、ORゲ
ート２２の出力は“０”に固定され、この時点
で、計数回路３０の計数は止まる。その後、コン
トロール信号が“１”となると、すべての状態
は、初めに戻る。本回路は、これをコントロール
信号の周期に合せて繰返す。この時、常時“０”
なる信号を持つ、セツト信号より、“１”なる信
号を図示はしてないが、スイツチなどを通して、
加えてやると、ゲート７０により、計数回路３０
の最終内容を記憶回路４０にセツトすることが出
来る。計数回路の計数値は、トランジスタ１２の
飽和電流Ｉ＝Ｋ（ＶDD−Vp）2とコンデンサ１３
との時定数により定まるので、同一の回路に於い
ては、導電係数Ｋとしきい値Vpは一定であるこ
とにより、計数回路３０の計数値は、電源電圧Ｖ
DDにより定まる。従つて、この時、記憶回路４０
にセツトされている値は、電源電圧ＶDDのＡ−Ｄ
変換された値である。そこで、記憶回路４０に値
をセツトする時の電源電圧ＶDDを電圧検出回路６
の検出電圧Vjと等しくすると、記憶回路は、検
出電圧を記憶したことになる。
さて、このようにして、検出電圧Vjを記憶し
た後の動さについて、更に、詳しく説明する。
た後の動さについて、更に、詳しく説明する。
第７図ａは、電源電圧ＶDDが検出電圧Vjよ
り、高い場合である。この時は、トランジスタ１
２の飽和電流は、電源電圧ＶDDが検出電圧Vjに
等しい時よりも大きいので、コンデンサ１３の充
電の時定数は小さく、クロツクパルス４個分でイ
ンバータ１４は反転する。（本説明では、電源電
圧ＶDDが、検出電圧Vjと等しい時の時定数をク
ロツクパルス５個分としている。）従つて計数回
路３０の計数値は４となり、記憶回路４０の計数
値５とは一致しないので、一致回路５０が作動せ
ず、ラツチ回路６０はセツトされずその出力Vh
は“０”のままである。
り、高い場合である。この時は、トランジスタ１
２の飽和電流は、電源電圧ＶDDが検出電圧Vjに
等しい時よりも大きいので、コンデンサ１３の充
電の時定数は小さく、クロツクパルス４個分でイ
ンバータ１４は反転する。（本説明では、電源電
圧ＶDDが、検出電圧Vjと等しい時の時定数をク
ロツクパルス５個分としている。）従つて計数回
路３０の計数値は４となり、記憶回路４０の計数
値５とは一致しないので、一致回路５０が作動せ
ず、ラツチ回路６０はセツトされずその出力Vh
は“０”のままである。
一方電源電圧ＶDDが検出電圧Vjよりも低い第
７図ｂの場合は、トランジスタ１２の飽和電流が
小さいので、コンデンサ１３の充電の時定数が長
いので、インバータ１４は、コントロールパルス
が“０”の間に反転することが出来ず、計数回路
３０の計数値は８となり、記憶回路４０の記憶値
５よりも大きくなり得る。従つて計数回路30の計
数値が５となつた時に一致回路５０の出力Vgは
“１”となり、ラツチ回路６０の出力Vhは“１”
となる。（検出精度は、クロツク信号と計数回路
３０、記憶回路４０の数で決まる。）このラツチ
回路６０の出力Vhを電圧検出回路６の検出号と
して用いれば電源電圧ＶDDが定められた検出電圧
Vjより低いか高いか判断する検出信号を取り出
すことが出来る。この信号により、第２図のデコ
ーダ・ドライバー回路を制御して、表示になんら
かの変化を与えて、電子時計の携帯者に、電池電
圧の低下を知らしむことが出来る。リセツト端子
により、異常表示の表示を正常な表示に復帰させ
ることも出来る。
７図ｂの場合は、トランジスタ１２の飽和電流が
小さいので、コンデンサ１３の充電の時定数が長
いので、インバータ１４は、コントロールパルス
が“０”の間に反転することが出来ず、計数回路
３０の計数値は８となり、記憶回路４０の記憶値
５よりも大きくなり得る。従つて計数回路30の計
数値が５となつた時に一致回路５０の出力Vgは
“１”となり、ラツチ回路６０の出力Vhは“１”
となる。（検出精度は、クロツク信号と計数回路
３０、記憶回路４０の数で決まる。）このラツチ
回路６０の出力Vhを電圧検出回路６の検出号と
して用いれば電源電圧ＶDDが定められた検出電圧
Vjより低いか高いか判断する検出信号を取り出
すことが出来る。この信号により、第２図のデコ
ーダ・ドライバー回路を制御して、表示になんら
かの変化を与えて、電子時計の携帯者に、電池電
圧の低下を知らしむことが出来る。リセツト端子
により、異常表示の表示を正常な表示に復帰させ
ることも出来る。
以上述べたように、本発明によると、
１ 調整が著しく容易である。
２ 検出電圧を設計された範囲で自由に設定出来
る。
る。
３ 外付部品が全く不要。
４ 集積回路化することが容易。
５ コントロールパルスのパルス巾及びその繰返
し周期を適当に選べば、その平均的な消費電流
はほとんど必要としない。
し周期を適当に選べば、その平均的な消費電流
はほとんど必要としない。
６ 検出電圧の精度は、回路構成により定まる。
など、著じるしい効果のあることは、明らかであ
る。
る。
なほ、本説明に用いたコントロール信号の周期
やそのパルス巾、及び、クロツク信号の周波数は
16Hzや256Hzに限定される必要はなく、更に計数
信号及び、記憶回路の計数値の大きさは図面にと
らわれず、検出電圧の検出精度により、適当に設
定することが出来る。
やそのパルス巾、及び、クロツク信号の周波数は
16Hzや256Hzに限定される必要はなく、更に計数
信号及び、記憶回路の計数値の大きさは図面にと
らわれず、検出電圧の検出精度により、適当に設
定することが出来る。
第１図は、本発明応用の電子時計外観図、第２
図は、第１図実施例の回路ブロツク図、第３図
は、従来の電圧検出回路、第４図は、第３図回路
の動作図、第５図は、本発明実施例の回路図、第
６図は、第５図回路の回路設定動作図、第７図
ａ，ｂは、第５図回路の動作図である。 １……電池、２……発振分周回路、３……計数
回路、４……デコーダ・ドライバー回路、５……
デジタル表示装置、６……電圧検出回路、１０…
…検出回路、１１，１２……トランジスタ、１３
……コンデンサ、２０……ゲート回路、３０……
計数回路、４０……記憶回路、５０……一致回
路、６０……ラツチ回路。
図は、第１図実施例の回路ブロツク図、第３図
は、従来の電圧検出回路、第４図は、第３図回路
の動作図、第５図は、本発明実施例の回路図、第
６図は、第５図回路の回路設定動作図、第７図
ａ，ｂは、第５図回路の動作図である。 １……電池、２……発振分周回路、３……計数
回路、４……デコーダ・ドライバー回路、５……
デジタル表示装置、６……電圧検出回路、１０…
…検出回路、１１，１２……トランジスタ、１３
……コンデンサ、２０……ゲート回路、３０……
計数回路、４０……記憶回路、５０……一致回
路、６０……ラツチ回路。
Claims (1)
- １ １組のトランジスタとコンデンサより成る充
電手段とその充電電圧の所定値を検出する検出手
段とを有する検出回路と該検出回路からの出力に
より、入力されたクロツク信号の出力を制御する
ゲート回路と、前記出力されたクロツク信号を一
定時間毎に計数する計数回路とあらかじめ所定の
クロツク数を前記計数回路を介して記憶している
記憶回路と、前記計数回路にて計数された計数値
と前記記憶回路にて記憶されたクロツク数を入力
としその値が一致したとき信号を出力する一致回
路と該出力を受けセツトされるラツチ回路からな
る電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15230476A JPS5376079A (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | Voltage detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15230476A JPS5376079A (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | Voltage detecting circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376079A JPS5376079A (en) | 1978-07-06 |
| JPS626188B2 true JPS626188B2 (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=15537589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15230476A Granted JPS5376079A (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | Voltage detecting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5376079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215690A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-29 | Tange Tekkosho:Kk | 自転車用前ホークステムと肩ラッグの接合構造、及びその接合方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842317A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Toshiba Corp | アナログ／ディジタル変換回路 |
| JPS58212223A (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-09 | Sharp Corp | Ａ／ｄ変換装置 |
| JPS6197236U (ja) * | 1985-11-19 | 1986-06-21 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133667A (ja) * | 1975-07-18 | 1976-03-22 | Suwa Seikosha Kk | Denshidokei |
-
1976
- 1976-12-17 JP JP15230476A patent/JPS5376079A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133667A (ja) * | 1975-07-18 | 1976-03-22 | Suwa Seikosha Kk | Denshidokei |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215690A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-29 | Tange Tekkosho:Kk | 自転車用前ホークステムと肩ラッグの接合構造、及びその接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376079A (en) | 1978-07-06 |
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