JP3111619B2 - 比較器の入力信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力信号と基準電圧信
号とを比較して、その比較結果に応じて反転する信号を
出力する比較器に設けられ、比較器からの出力信号が反
転すると、その後、所定時間経過するまでの間、比較器
に入力される入力信号又は基準電圧信号を、入力信号と
基準電圧信号との差が大きくなる方向に偏位させる、比
較器の入力信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば回転数の検出に使用さ
れるマグネットピックアップコイルからの検出信号等、
周期的に変化する入力信号を波形整形する場合には、入
力信号と基準電圧信号とを比較して、入力信号が基準電
圧信号に対して大きいか否かを判定し、その判定結果に
応じたパルス信号を発生する比較器が使用されている。

【０００３】ところで、この種の比較器では、入力信号
にノイズが乗ってくると、そのノイズによって出力が変
動することがある。このため、この種の比較器において
は、例えば特公平１−１８６０４号公報に開示されてい
るように、比較器からの出力が反転すると、その後所定
時間だけ、入力信号又は基準電圧信号を、入力信号と基
準電圧信号との差が大きくなる方向に偏位させることに
より、ノイズによる誤判定を防止する入力信号処理装置
が設けられている。尚、以下の説明において、本明細書
では、上記のように入力信号又は基準電圧信号を偏位さ
せることを「マスク」といい、入力信号又は基準電圧信
号を偏位させる時間を「マスク時間」、入力電圧又は基
準電圧を偏位させるための電流或いは電圧を「マスク電
流」或いは「マスク電圧」という。

【０００４】またこのように、比較器出力の反転後、入
力信号又は基準電圧信号を偏位させる場合、その時間
（マスク時間）を固定していると、入力信号の周波数
（入力周波数）が高周波の場合には、マスク時間が入力
信号の反転周期より長くなって、比較器からの出力信号
と入力信号との位相がずれ、逆に入力周波数が低周波の
場合には、入力信号の反転周期に対してマスク時間が短
くなりすぎ、マスク時間経過後のノイズによって誤判定
が生じ易くなるといったことがある。

【０００５】そこで従来より、この種の信号処理装置に
おいては、例えば特開昭５８−１８８９２３号公報に開
示されているように、マスク時間を入力周波数に応じて
変化させることにより、常に良好なノイズ除去特性及び
位相特性が得られるようにすることも考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にマスク時間を入力周波数に応じて変化させる場合、例
えば数十〜１万[r.p.m.]におよぶ回転数を検出するエン
ジン回転数センサからの信号等、入力信号の周波数が広
範囲に変化する条件下では、全周波数領域で入力周波数
とマスク時間とをマッチングさせることは困難であり、
従来では、図７（ａ）に示す如く、入力信号の高周波領
域（ｆ＞ｆmax ）において、マスク時間ＴM が飽和する
特性とならざるを得なかった。

【０００７】この結果、入力信号の高周波領域（ｆ＞ｆ
max ）では、マスク時間ＴM が入力信号の反転周期より
長くなって、比較器からの出力信号と入力信号との位相
がずれてしまうといった問題があった。つまり、例えば
図８は、比較器出力ＶHLの反転毎に、基準電圧信号ＶTH
を入力信号ＶINに対して相対的に三角波状に偏位させた
場合の信号波形を表しているが、この場合、マスク時間
ＴM を入力周波数に応じて設定可能な入力信号ＶINの周
波数領域（ｆ≦ｆmax ）では、図８（ａ）に示す如く、
入力信号ＶINと出力信号ＶHLとの位相を一致させること
ができるものの、マスク時間ＴM を入力周波数に応じて
設定できない入力信号ＶINの高周波領域（ｆ＞ｆ１）で
は、図８（ｂ）に示す如く、入力信号ＶINと出力信号Ｖ
HLとの位相がずれ、しかも入力周波数が高ければ高いほ
ど、そのずれ量△ｔ1，△ｔ2が大きくなるといった問題
がある。

【０００８】なお、この問題を解決するには、入力周波
数が広範囲に変化する場合であっても、マスク時間を入
力周波数に応じて設定可能な回路を用いればよいが、こ
うした回路を実現するのは困難である。即ち、例えばマ
スク時間ＴM を設定するために周波数−電圧変換器（ｆ
／Ｖ変換器）を使用し、図７（ｂ）に点線で示す如く、
そのｆ／Ｖ変換特性をねかせて、マスク時間を高周波領
域まで飽和させないようにすることが考えられる。しか
し、この場合、入力信号の低周波領域でのマスク時間Ｔ
M を精度よく設定することができなくなるため、低周波
領域での精度を上げるための特別な回路が必要となり、
非常にコストアップになってしまう。従って、入力信号
処理回路を安価に作成するには、入力信号の低周波領域
におけるマスク時間ＴM の精度を保つために、図７
（ｂ）に実線で示す如く、高周波領域で飽和するｆ／Ｖ
変換特性を有するｆ／Ｖ変換器を使用せざるを得ず、上
記問題を解決することができない。

【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、入力信号の高周波領域で生じる位相のずれを抑制
でき、しかも簡単且つ安価に実現可能な、比較器の入力
信号処理回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明は、周期的に変化する入力信号
と基準電圧信号とを比較し、該比較結果に応じて反転す
る信号を出力する比較器に設けられ、該比較器からの出
力信号が反転すると、その後、所定時間経過するまでの
間、上記比較器に入力される入力信号又は基準電圧信号
を、上記入力信号と基準電圧信号との差が大きくなる方
向に偏位させる、比較器の入力信号処理装置において、
上記入力信号の周波数を検出する周波数検出手段と、該
周波数検出手段にて検出された上記入力信号の周波数に
対応して、該周波数が高い程短くなるように、上記入力
信号又は基準電圧信号を偏位させる時間を設定する時間
設定手段と、上記周波数検出手段にて検出された入力信
号の周波数が予め設定された所定周波数以上の場合に、
上記時間設定手段にて設定される上記時間の上記入力信
号周波数に対する変化率を大きな値に変更する時間変化
率変更手段と、を備えたことを特徴とする比較器の入力
信号処理装置を要旨としている。

【００１１】

【作用】上記のように構成された本発明の入力信号処理
装置においては、周波数検出手段が入力信号の周波数を
検出し、時間設定手段が、その検出された入力信号の周
波数に対応して、入力信号の周波数が高い程短くなるよ
うに、入力信号又は基準電圧信号を偏位させる時間（マ
スク時間）を設定する。また周波数検出手段にて検出さ
れた入力信号の周波数が予め設定された所定周波数以上
の場合には、時間変化率変更手段が、時間設定手段にて
設定されるマスク時間の入力信号周波数に対する変化率
を大きな値に変更する。

【００１２】つまり本発明では、従来装置のように、マ
スク時間を入力信号の周波数に対応して設定するだけで
なく、入力信号の周波数が所定周波数以上の高周波とな
ると、入力信号の周波数に対するマスク時間の変化率を
大きくする。このため、本発明では、従来装置に比べ、
入力信号の高周波領域でのマスク時間が短くなり、入力
信号と出力信号との位相のずれが抑制される。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は、比較器２に設けられた入力信号処理装
置全体の構成を表す概略構成図であり、図２は、その動
作を表すタイムチャートである。

【００１４】図１に示す如く、比較器２の反転入力端子
（−）は、抵抗器Ｒ１を介して、エンジン回転数を検出
するマグネットピックアップコイル１からの回転信号Ｖ
INを入力する入力端子４に接続され、比較器２の非反転
入力端子（＋）は、抵抗器Ｒ２を介して、基準電圧源６
に接続されている。なお、マグネットピックアップコイ
ル１からの信号は、ノイズ除去用のＣＲフィルタ回路３
を通して入力端子４に入力されている。

【００１５】比較器２には、非反転入力端子（＋）に入
力された基準電圧信号にヒステリシスを設けて回転信号
ＶINの大小判定を行なう周知のシュミット・トリガが使
用されており、図２（ａ）に示す如く、回転信号ＶINと
大小比較を行なう基準電圧ＶTHは、その判定結果が反転
する度に変化する。また比較器２の出力端子は、インバ
ータ８に接続されており、比較器２は、インバータ８を
介して、回転信号ＶINを矩形状に波形整形した図２
（ｂ）に示す検出信号ＶHLを出力する。このため、検出
信号ＶHLは、回転信号ＶINが基準電圧ＶTH以下の場合に
Low レベル、回転信号ＶINが基準電圧ＶTHより大きいと
きにHighレベルとなる。

【００１６】この検出信号ＶHLは、エンジン制御装置５
へ出力され、エンジン制御装置５は、検出信号ＶHLに応
じて、燃料噴射量、燃料噴射時期、あるいは点火時期な
どを制御する。入力信号処理装置は、検出信号ＶHLが反
転する度に回転信号ＶINの変化方向に応じて回転信号Ｖ
IN又は基準電圧ＶTHを増加させることにより、比較器２
が、回転信号ＶINに重畳されたノイズの影響を受けるこ
となく、回転信号ＶINを正確に波形整形できるようにす
るためのものであり、図１に示す如く、回転信号ＶINの
周波数ｆを直流電圧ＶfVに変換する、周波数検出手段と
してのｆ／Ｖ変換器１０と、図２（ｃ）に示すように検
出信号ＶHLの反転周期に同期してコンデンサＣ１を充放
電すると共に、その充放電電流ＩC1をｆ／Ｖ変換器１０
からの出力電圧ＶfVに応じて制御する、時間設定手段及
び時間変化率変更手段としての制御回路１２と、制御回
路１２により充放電されるコンデンサＣ１の端子電圧Ｖ
C1を所定範囲内ＶTH1〜ＶTH2に制限し、その端子電圧Ｖ
C1の増減状態（図２（ｄ）に示す）に応じて、比較器２
の反転入力端子（−）及び非反転入力端子（＋）に、図
２（ｅ）に示すマスク電流ＩMH及び図２（ｆ）に示すマ
スク電流ＩMLを夫々流し込むことにより、図２（ｇ）に
示すように比較器２に入力される回転信号（換言すれば
入力信号）ＶIN及び基準電圧（換言すれば基準電圧信
号）ＶTHを夫々増加させるマスク電流発生回路１４とか
ら構成されている。

【００１７】制御回路１２は、図３（ａ）に示す如く、
ｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧ＶfVに応じて所定の変
化率αで変化する定電流Ｉ1 を発生する第１の定電流発
生回路２１と、図３（ｂ）に示す如く、ｆ／Ｖ変換器１
０からの出力電圧ＶfVが所定電圧ＶB 以上であるとき、
出力電圧ＶfVに応じて所定の変化率βで変化する定電流
Ｉ2 を発生する第２の定電流発生回路２２とを備えてい
る。

【００１８】これら各定電流発生回路２１，２２は、エ
ミッタに電源電圧ＶCCを受けたＰＮＰトランジスタＴＲ
１の、コレクタ及びベースに接続されており、ＰＮＰト
ランジスタＴＲ１のコレクタから各定電流発生回路２
１，２２側に電流ＩT （＝Ｉ1＋Ｉ2） が流れるように
されている。またこのＰＮＰトランジスタＴＲ１には、
ＰＮＰトランジスタＴＲ２がカレントミラーをなすよう
に接続され、ＰＮＰトランジスタＴＲ２のマルチコレク
タより電流ＩT 及びＡ・ＩT が取り出せるようにされて
いる。

【００１９】次にＰＮＰトランジスタＴＲ２の電流ＩT
側コレクタは、コンデンサＣ１が接続された外部端子１
６、マスク電流発生回路１４、及びエミッタ接地された
ＮＰＮトランジスタＴＲ４のコレクタに接続されてい
る。また、ＰＮＰトランジスタＴＲ２の電流Ａ・ＩT 側
コレクタは、他端が接地されたスイッチ回路２４に接続
されると共に、ＮＰＮトランジスタＴＲ４にカレントミ
ラーをなすように接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ３
のコレクタ及びベースに接続されている。

【００２０】なお、スイッチ回路２４は、検出信号ＶHL
を受けて動作し、検出信号ＶHLがHighレベルであるとき
ＯＮ状態、検出信号ＶHLがLow レベルであるときＯＦＦ
状態となる。このように構成された制御回路１２では、
図３（ｃ）に示す如く、ＰＮＰトランジスタＴＲ１のコ
レクタ電流ＩT が、ｆ／Ｖ変換器１０の出力電圧ＶfVが
所定電圧ＶB 以上となるまでの間、換言すれば回転信号
ＶINの周波数ｆが所定周波数ｆB 以上となるまでの間
は、ｆ／Ｖ変換器１０の出力電圧ＶfVの増加（即ち回転
信号ＶINの周波数ｆの増加）に対応して変化率αで増加
し、回転信号ＶINの周波数ｆが所定周波数ｆB 以上とな
ると、周波数ｆの増加に対応してその変化率γ（＝α＋
β）で増加する。なお、図３において、Ｖmax は、ｆ／
Ｖ変換器１０が回転信号ＶINのｆ／Ｖ変換可能な最大周
波数ｆmax に対応した出力電圧ＶfVの上限値を表してお
り、ｆ／Ｖ変換器１０の出力電圧ＶfVは、この最大周波
数ｆmax を越える回転信号ＶINが入力されると飽和し、
Ｖmax となる。

【００２１】また、検出信号ＶHLがHighレベルとなって
いる場合には、スイッチ回路２４がＯＮ状態となるた
め、ＮＰＮトランジスタＴＲ３，ＴＲ４はＯＦＦし、逆
に検出信号ＶHLがLow レベルとなっている場合には、ス
イッチ回路２４がＯＦＦ状態となるため、ＮＰＮトラン
ジスタＴＲ３，ＴＲ４がＯＮ状態となって、各トランジ
スタＴＲ３，ＴＲ４に電流Ａ・ＩT が流れる。

【００２２】このため、図２（ｃ）に示す如く、検出信
号ＶHLがHighレベルの場合には、ＰＮＰトランジスタＴ
Ｒ２からコンデンサＣ１側に電流ＩT が流れて、コンデ
ンサＣ１が充電され、逆に検出信号ＶHLがLow レベルの
場合には、コンデンサＣ１からＮＰＮトランジスタＴＲ
４側に（Ａ−１）ＩT の電流が流れて、コンデンサＣ１
が放電される。

【００２３】次にマスク電流発生回路１４は、図４に示
す如く、端子電圧ＶC1の下限電圧ＶTH1 及び上限電圧Ｖ
TH2 を設定するために電源電圧ＶCCを分圧する３個の分
圧抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１３と、端子電圧ＶC1の上限を上限
電圧ＶTH2 に制限すると共に、コンデンサＣ１の充電に
よる端子電圧ＶC1の増加時にマスク電流ＩMHを比較器２
の反転入力端子（−）に流し込み、比較器２に入力され
る回転信号ＶINを増加させる回転信号波形整形回路３０
と、端子電圧ＶC1の下限を下限電圧ＶTH1 に制限すると
共に、コンデンサＣ１の放電による端子電圧ＶC1の減少
時にマスク電流ＩMLを比較器２の非反転入力端子（＋）
に流し込み、比較器２の基準電圧波形ＶTHを増加させる
基準電圧波形整形回路３２と、から構成されている。

【００２４】ここで、回転信号波形整形回路３０は、定
電流Ｉ3 を発生する定電流発生回路３４を備えており、
この定電流発生回路３４は、抵抗器Ｒ３を介してＰＮＰ
トランジスタＴＲ５のエミッタに接続されると共に、Ｐ
ＮＰトランジスタＴＲ６のエミッタに接続され、各トラ
ンジスタＴＲ５，ＴＲ６に定電流Ｉ3 を分割して供給す
るようにされている。

【００２５】また、ＰＮＰトランジスタＴＲ５のベース
には、コンデンサＣ１の端子電圧ＶC1が印加され、その
コレクタには、エミッタ接地されたＮＰＮトランジスタ
ＴＲ７のコレクタ及びベースが接続されている。一方、
ＰＮＰトランジスタＴＲ６のベースには、上記分圧抵抗
器Ｒ１１〜Ｒ１３により生成された上限電圧ＶTH2 が印
加され、そのコレクタには、カソード接地されたダイオ
ードＤ１のアノードが接続されている。

【００２６】また次に、ＮＰＮトランジスタＴＲ７に
は、カレントミラーをなすＮＰＮトランジスタＴＲ８が
接続され、このＮＰＮトランジスタＴＲ８のコレクタに
は、エミッタに電源電圧ＶCCを受けたＰＮＰトランジス
タＴＲ９のコレクタ及びベースが接続されており、更に
ＰＮＰトランジスタＴＲ９には、カレントミラーをなす
ＰＮＰトランジスタＴＲ１０が接続されている。そして
このＰＮＰトランジスタＴＲ１０のコレクタには、検出
信号ＶHLがHighレベルであるときＯＮ状態となるスイッ
チ回路３６が接続され、このスイッチ回路３６のＯＮ時
に、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０に流れる電流をマスク
電流ＩMHとして出力するようにされている。

【００２７】一方、回転信号波形整形回路３２は、定電
流Ｉ4 を発生する定電流発生回路３８を備えており、こ
の定電流発生回路３８は、ＮＰＮトランジスタＴＲ１１
のエミッタに接続されると共に、抵抗器Ｒ４を介してＮ
ＰＮトランジスタＴＲ１２のエミッタに接続され、各ト
ランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２から流れ込む電流の合計
が定電流Ｉ4 となるように制御する。

【００２８】また、ＮＰＮトランジスタＴＲ１１のベー
スには、コンデンサＣ１の端子電圧ＶC1が印加され、そ
のコレクタには、アノードに電源電圧ＶCCを受けたダイ
オードＤ２のカソードが接続されている。一方、ＮＰＮ
トランジスタＴＲ１２のベースには、上記分圧抵抗器Ｒ
１１〜Ｒ１３により生成された下限電圧ＶTH1 が印加さ
れ、そのコレクタには、エミッタに電源電圧ＶCCを受け
たＰＮＰトランジスタＴＲ１３のコレクタ及びベースが
接続されている。

【００２９】また次に、ＰＮＰトランジスタＴＲ１３に
は、カレントミラーをなすＰＮＰトランジスタＴＲ１４
が接続され、このＰＮＰトランジスタＴＲ１４のコレク
タには、検出信号ＶHLをインバータ４０を介して受ける
ことにより、検出信号ＶHLがLow レベルであるときＯＮ
状態となるスイッチ回路４２が接続されて、このスイッ
チ回路４２のＯＮ時に、ＰＮＰトランジスタＴＲ１４に
流れる電流をマスク電流ＩMLとして出力するようにされ
ている。

【００３０】このように構成されたマスク電流発生回路
１４においては、図２（ｅ）に示す如く、回転信号波形
整形回路３０が、コンデンサＣ１の充電時に、その端子
電圧ＶC1が上限電圧ＶTH2 に達するまでのマスク時間△
ＴM1だけ、端子電圧ＶC1の増加に伴い減少するマスク電
流ＩMHを発生し、図２（ｆ）に示す如く、基準電圧波形
整形回路３２が、コンデンサＣ１の放電時に、その端子
電圧ＶC1が下限電圧ＶTH1 に達するまでのマスク時間△
ＴM2だけ、端子電圧ＶC1に応じて減少するマスク電流Ｉ
MLを発生する。

【００３１】この結果、比較器２の反転入力端子（−）
には、コンデンサＣ１の充電時に、回転信号波形整形回
路３０からマスク電流ＩMHが出力されるマスク時間△Ｔ
M1の間、マスク電流ＩMHに対応した電圧が加算され、比
較器２の非反転入力端子（＋）には、コンデンサＣ１の
放電時に、基準電圧波形整形回路３２からマスク電流Ｉ
MLが出力されるマスク時間△ＴM2の間、マスク電流ＩML
に対応した電圧が加算されることとなり、比較器２に入
力される回転信号ＶIN及び基準電圧ＶTHは、これら各電
圧により、図２（ｇ）に示す回転信号ＶIN′及び基準電
圧ＶTH′に波形整形される。

【００３２】以上説明したように、本実施例の比較器の
入力信号処理装置においては、コンデンサＣ１への充電
電流ＩT 及び放電電流（Ａ−１）ＩT の、回転信号ＶIN
の周波数に対する変化率を、回転信号ＶINの周波数が所
定周波数以上となるまでの間はαに、回転信号ＶINの周
波数が所定周波数以上となるとγ（＝α＋β）に設定
し、この設定された変化率α又はγで変化する電流によ
り充放電されたコンデンサＣ１の端子電圧ＶC1が、下限
電圧ＶTH1から上限電圧ＶTH2，又は上限電圧ＶTH2から
下限電圧ＶTH1に変化するまでのマスク時間△ＴM1，△
ＴM2の間、比較器２に入力される回転信号ＶIN及び基準
電圧ＶTHを端子電圧ＶC1に応じて波形整形するようにし
ている。

【００３３】このため、上記各マスク時間△ＴM1，△Ｔ
M2は、図５に示す如く、回転信号ＶINの周波数ｆが所定
周波数ｆB 以上となるまでの間は、周波数ｆに対応して
一定の変化率で変化し、回転信号ＶINの周波数ｆが所定
周波数ｆB 以上でｆ／Ｖ変換器１０からの出力信号ＶfV
が飽和状態となる上限周波数ｆmax に達するまでの間
は、周波数ｆに対応して更に大きい変化率で変化するこ
ととなる。

【００３４】従って、本実施例によれば、回転信号ＶIN
が所定周波数ｆB 以上となる高周波領域でのマスク時間
△ＴM1，△ＴM2を、従来装置に比べて短くすることがで
き、回転信号ＶINが最大周波数ｆmax を越える周波数領
域において、比較器２により、位相のずれを生じること
なく、回転信号ＶINを波形整形することができるように
なる。

【００３５】なお、上記実施例において、制御回路１２
は、単に定電流発生回路２１，２２を備えているものと
して、定電流発生回路２１，２２の具体的構成等につい
ては説明しなかったが、制御回路１２の定電流発生回路
２１，２２等については、より具体的には例えば図６に
示す如く構成することができる。以下、この図６に示す
制御回路１２の具体的回路について説明する。

【００３６】図６に示す如く、この制御回路１２には、
上記第１及び第２の定電流発生回路２１，２２の他、こ
れら各定電流発生回路２１，２２が流す定電流を生成す
る定電流発生回路２０が備えられている。定電流発生回
路２０は、アノードに電源電圧ＶCCを受けるダイオード
Ｄ２０と、一端がダイオードＤ２０のカソードに接続さ
れた抵抗器Ｒ２０と、コレクタ及びベースが抵抗器Ｒ２
０の他端に接続され、エミッタが接地されたＮＰＮトラ
ンジスタＴＲ２０とを備え、ＮＰＮトランジスタＴＲ２
０のエミッタ電流Ｉ20が（ＶCC−ＶD20 −ＶBE20）／Ｒ
20となるようにされている（但し、ＶD20：ダイオード
Ｄ２０の順方向電圧、ＶBE20：トランジスタＴＲ２０の
ベース−エミッタ間電圧、Ｒ20：Ｒ２０の抵抗値）。ま
たＮＰＮトランジスタＴＲ２０には、ＮＰＮトランジス
タＴＲ２１と抵抗器Ｒ２１とからなるカレントミラー回
路が接続されており、エミッタ電流Ｉ20（例えば２００
μＡ）をＩ21（例えば５０μＡ）に減少させて取り出す
ようにされている。

【００３７】また、このＮＰＮトランジスタＴＲ２１の
コレクタは、ＰＮＰトランジスタＴＲ２２のコレクタに
接続されると共に、エミッタが抵抗器Ｒ２２を介してＰ
ＮＰトランジスタＴＲ２２のベースに接続されたＰＮＰ
トランジスタＴＲ２３のコレクタ及びベースに接続され
ている。このＰＮＰトランジスタＴＲ２２，ＴＲ２３，
抵抗器Ｒ２２は、第１の定電流発生回路２１内のＰＮＰ
トランジスタＴＲ２４及びＴＲ２５とカレントミラー回
路を構成している。このため、第１の定電流発生回路２
１内のＰＮＰトランジスタＴＲ２４及びＴＲ２５の各コ
レクタには、夫々、定電流Ｉ21が流れる。

【００３８】次に、第１の定電流発生回路２１には、抵
抗器Ｒ２３を介してｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧Ｖ
fVを受け、この電圧ＶfVが所定電圧ＶA 未満の場合にＯ
Ｎ状態となってＰＮＰトランジスタＴＲ２４のコレクタ
を接地するＰＮＰトランジスタＴＲ２６が備えられてい
る。またこのＰＮＰトランジスタＴＲ２６とＰＮＰトラ
ンジスタＴＲ２４との接続点には、コレクタがＰＮＰト
ランジスタＴＲ１のコレクタに接続され、エミッタが抵
抗器Ｒ２４を介して接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ
２７のベースが接続されている。またＮＰＮトランジス
タＴＲ２７のコレクタ及びエミッタには、夫々、ＮＰＮ
トランジスタＴＲ２８のコレクタ及びエミッタが接続さ
れており、更にこのＮＰＮトランジスタＴＲ２８のベー
スは、ＰＮＰトランジスタＴＲ２４の他方のコレクタ及
びコレクタ接地されたＰＮＰトランジスタＴＲ２９のエ
ミッタが接続されている。

【００３９】なお、このＰＮＰトランジスタＴＲ２９の
ベースは、抵抗器Ｒ２５を介して接地されると共に、Ｐ
ＮＰトランジスタＴＲ２５の一方のコレクタに接続され
ている。また、ＰＮＰトランジスタＴＲ２と共にカレン
トミラー回路を構成するＰＮＰトランジスタＴＲ１のベ
ースには抵抗器Ｒ２６を介して、コレクタ接地されたＰ
ＮＰトランジスタＴＲ３０のエミッタが接続され、ＰＮ
ＰトランジスタＴＲ１のコレクタには、このＰＮＰトラ
ンジスタＴＲ３０のベースが接続されている。

【００４０】このように構成された第１の定電流発生回
路２１においては、ｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧Ｖ
fVが所定電圧ＶA 未満の場合には、ＮＰＮトランジスタ
ＴＲ２７はＯＦＦし、抵抗器Ｒ２４に流れる電流値Ｉ1
は一定電流ＶA ／Ｒ24（但し、Ｒ24：抵抗器Ｒ２４の抵
抗値）となる。またｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧Ｖ
fVが所定電圧ＶA 以上なると、ＮＰＮトランジスタＴＲ
２８がＯＦＦし、ＮＰＮトランジスタＴＲ２７がＯＮす
るので、抵抗器Ｒ２４に流れる電流値Ｉ1 は、ＶfV／Ｒ
24となり、ｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧ＶfV（即
ち、回転信号ＶINの周波数ｆ）に応じて変化する。ま
た、ｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧ＶfVが上昇して、
最大電圧Ｖmax （＝ＶCC−ＶBE1 −ＶBE30−ＶCE27、但
し、ＶBE1 ，ＶBE30：ＰＮＰトランジスタＴＲ１，ＴＲ
３０のベースエミッタ間電圧、ＶCE27：ＮＰＮトランジ
スタＴＲ２７のコレクタ−エミッタ間電圧）以上になろ
うとすると、ＰＮＰトランジスタＴＲ２６がＯＦＦし、
ＮＰＮトランジスタＴＲ２７のエミッタはＶmax に固定
されてしまうので、抵抗器Ｒ２４に流れる電流値Ｉ1
は、Ｖmax ／Ｒ２４となる。

【００４１】次に、第２の定電流発生回路２２は、コレ
クタ及びベースが第１の定電流発生回路２１の抵抗器Ｒ
２４に接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ３１と、一端
がＮＰＮトランジスタＴＲ３１のエミッタに接続された
抵抗器Ｒ２７と、一端が抵抗器Ｒ２７の他端に接続さ
れ、他端が接地された抵抗器Ｒ２８と、一端が第１の定
電流発生回路２１内のＰＮＰトランジスタＴＲ２５のコ
レクタに接続され、他端が接地された抵抗器Ｒ２９と、
ベースが抵抗器Ｒ２９とＰＮＰトランジスタＴＲ２５の
コレクタとの接続点に接続され、エミッタが抵抗器Ｒ２
８を介して接地され、コレクタに電源電圧ＶCCを受けた
ＮＰＮトランジスタＴＲ３２とから構成されている。

【００４２】このように構成された第２の定電流発生回
路２２においては、ｆ／Ｖ変換器１０からの出力電圧Ｖ
fVが所定電圧ＶB 未満の場合には、ＮＰＮトランジスタ
ＴＲ３１のベース−エミッタ間電圧が小さいため、ＮＰ
ＮトランジスタＴＲ３１がＯＦＦ状態となり、抵抗器Ｒ
２８に流れる電流Ｉ2 は「Ｏ」となる。しかし、ｆ／Ｖ
変換器１０からの出力信号ＶfVが所定電圧ＶB 以上とな
ると、ＮＰＮトランジスタＴＲ３１のエミッタとＮＰＮ
トランジスタＴＲ３２のエミッタとの間に、（ＶfV−Ｖ
B ）の差電圧が発生するため、抵抗器Ｒ２８に（ＶfV−
ＶB ）／Ｒ5 の電流Ｉ2 が流れる。そしてｆ／Ｖ変換器
１０からの出力電圧ＶfVが最大電圧Ｖmax を越えると、
ＮＰＮトランジスタＴＲ３１のベース電圧はＶmax に固
定されるため、抵抗器Ｒ２８には、（Ｖmax −ＶB ）／
Ｒ5 の一定電流Ｉ2 が流れる。

【００４３】この結果、ＰＮＰトランジスタＴＲ１のコ
レクタ電流ＩT は、ｆ／Ｖ変換器１０の出力電圧ＶfVが
所定電圧ＶB 以上となるまでの間は、第１の定電流発生
回路２１に流れる電流値Ｉ1 となり、ｆ／Ｖ変換器１０
の出力電圧ＶfVがＶB 以上Ｖmax 未満の状態では、第１
の定電流発生回路２１に流れる電流値Ｉ1 と第２の定電
流発生回路２２に流れる電流値Ｉ2 とを加えた値とな
り、上述したように、コンデンサＣ１の充・放電電流の
回転信号ＶINの周波数ｆに対する変化率が、周波数ｆが
所定周波数ｆB 未満の場合と、周波数が所定周波数ｆB
以上の場合とで変化する。

【００４４】なお図６の制御回路１２においては、スイ
ッチ回路２４が、エミッタ接地されたＮＰＮトランジス
タＴＲ３３により構成されており、そのベースに検出信
号ＶHLを受けることにより、検出信号ＶHLがHighレベル
であるとき、ＮＰＮトランジスタＴＲ３３がＯＮして、
コンデンサＣ１を充電電流ＩT で充電し、検出信号ＶHL
がLow レベルであるとき、ＮＰＮトランジスタＴＲ３３
がＯＦＦして、コンデンサＣ１を放電電流（Ａ−１）Ｉ
T で放電させるようにされている。

【００４５】以上、制御回路１２の具体的回路について
説明したが、制御回路１２やマスク電流発生回路１４と
しては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
の構成をとることができる。例えば、上記実施例では、
比較器２の各入力端子にマスク電流ＩMH，ＩMLを流し込
むことにより、回転信号ＶIN及び基準電圧ＶTHを波形整
形するものについて説明したが、回転信号ＶINに重畳さ
れたノイズによる誤判定を防止するには、比較器２から
の検出信号ＶHLが反転する度に、回転信号ＶINと基準電
圧ＶTHと差が大きくなるように、回転信号ＶIN又は基準
電圧ＶTHを偏位させればよいため、比較器２の一方の入
力端子に、比較器２からの検出信号ＶHLが反転する度に
異なる方向にマスク電流を流し込むようにしてもよい。

【００４６】また上記実施例では、マスク電流ＩMH，Ｉ
MLを、時間の経過に応じて除々に減少させるようにした
が、本発明は、マスク時間△ＴM1，△ＴM2の間、回転信
号ＶIN及び基準電圧ＶTHに予め設定されたマスク電圧を
加算するようにしたものであっても適用できる。

【００４７】また更に、上記実施例では、比較器２の出
力をインバータ８を介して出力するように構成したが、
例えば比較器２の非反転入力端子（＋）に回転信号ＶIN
を入力し、比較器２の反転入力端子（−）に抵抗器Ｒ２
を介して基準電圧源６を接続するようにすれば、インバ
ータ８を用いることなく、上記と同様の検出信号ＶHLが
得られるようにすることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の入力信号処
理装置においては、入力信号の周波数が予め設定された
所定周波数以上の場合に、マスク時間の入力信号周波数
に対する変化率を大きな値に変更するようにしている。
このため本発明によれば、入力信号が所定周波数以上と
なる高周波領域でのマスク時間を、従来装置に比べて短
くすることができ、入力信号の高周波領域においてマス
ク時間が飽和しても、比較器により、位相のずれを生じ
ることなく入力信号を波形整形することができるように
なる。また本発明では、入力信号の高周波領域でのマス
ク時間を、入力信号の周波数に対応させるものではな
く、高周波領域でのマスク時間の周波数特性を変更する
ものであるため、簡単な回路構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の入力信号処理装置全体の構成を表す
概略構成図である。

【図２】 図１に示す入力信号処理装置の動作を表すタ
イムチャートである。

【図３】 図１に示すコンデンサＣ１の充放電特性を説
明する説明図である。

【図４】 図１に示すマスク電流発生回路１４の回路構
成を表す電気回路図である。

【図５】 回転信号ＶINの周波数に対応したマスク時間
の特性を説明する説明図である。

【図６】 図１に示す制御回路の具体的構成を表す電気
回路図である。

【図７】 従来装置の入力周波数に対するマスク時間特
性及びｆ／Ｖ変換特性を説明する説明図である。

【図８】 従来装置による比較器の出力特性を表す説明
図である。

【符号の説明】

２…比較器 ６…基準電圧源 ８…インバータ
１０…ｆ／Ｖ変換器 １２…制御回路 １４…マスク電流発生回路 ２１…第１の定電流発生回路 ２２…第２の定電流発
生回路 ２４，３６，４２…スイッチ回路 ３０…回転信号波
形整形回路 ３２…基準電圧波形整形回路 ２０，３４，３８…定
電流発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伴 博行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 山本 智久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03K 5/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周期的に変化する入力信号と基準電圧信
   号とを比較し、該比較結果に応じて反転する信号を出力
   する比較器に設けられ、 該比較器からの出力信号が反転すると、その後、所定時
   間経過するまでの間、上記比較器に入力される入力信号
   又は基準電圧信号を、上記入力信号と基準電圧信号との
   差が大きくなる方向に偏位させる、比較器の入力信号処
   理装置において、 上記入力信号の周波数を検出する周波数検出手段と、 該周波数検出手段にて検出された上記入力信号の周波数
   に対応して、該周波数が高い程短くなるように、上記入
   力信号又は基準電圧信号を偏位させる時間を設定する時
   間設定手段と、 上記周波数検出手段にて検出された入力信号の周波数が
   予め設定された所定周波数以上の場合に、上記時間設定
   手段にて設定される上記時間の上記入力信号周波数に対
   する変化率を大きな値に変更する時間変化率変更手段
   と、 を備えたことを特徴とする比較器の入力信号処理装置。