JPH0529858B2 - - Google Patents
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- JPH0529858B2 JPH0529858B2 JP63265612A JP26561288A JPH0529858B2 JP H0529858 B2 JPH0529858 B2 JP H0529858B2 JP 63265612 A JP63265612 A JP 63265612A JP 26561288 A JP26561288 A JP 26561288A JP H0529858 B2 JPH0529858 B2 JP H0529858B2
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は光検出回路に関するものであり、例え
ば光電式の煙感知器や光電式の侵入感知器に用い
られるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a photodetection circuit, and is used, for example, in a photoelectric smoke detector or a photoelectric intrusion sensor.
[従来の技術]
第11図は光電式煙感知器の従来例(特公昭60
−14398号公報参照)を示すブロツク図である。
図中、l1,l2は感知器回線であり、受信機に接続
されている。受信機は感知器回線l1,l2間に直流
電源電圧を供給しており、感知器回線l1,l2間が
短絡されると、回線電流の増大を検出して火災報
知信号を発報する。1はダイオードブリツジであ
り、その交流入力端子は感知器回線l1,l2に接続
されており、直流出力端子は感知器の内部回路に
接続されている。このダイオードブリツジ1は無
くても良いが、施工時に作業員が感知器回線l1,
l2を逆極性に配線しても正常に動作可能とするた
めに設けられている。2はスイツチング回路であ
り、サイリスタ素子やトランジスタによる自己保
持回路よりなり、カウント回路12からのトリガ
信号によりターンオンされて、感知器回線l1,l2
間を短絡させ、受信機に煙感知信号を送出するも
のである。3は定電圧回路であり、ダイオードブ
リツジ1の直流出力端子に得られる直流電圧を所
定の定電圧に変換して内部回路に供給する。4は
発振回路であり、基準クロツク信号を発生してい
る。5はタイミング制御回路であり、発振回路4
からの基準クロツク信号を分周して、発光素子6
の発光タイミングを制御するための発光制御信号
を発生する。6はLED(発光ダイオード)よりな
る発光素子である。7はドライブ回路であり、タ
イミング制御回路5から出力される発光制御信号
に従つて発光素子6を間欠的に駆動する。8は受
光素子であり、発光素子6からのパルス光が煙の
粒子に当たつて散乱することにより生じた微弱な
パルス光を受光する。9は増幅器であり、受光素
子8からの微弱な電気信号を増幅する。10は比
較器であり、増幅器9からの出力信号と基準電圧
源11からの基準信号とを比較することにより、
煙の有無を判定し、煙流入と判定したときに出力
信号を発生させる。11は基準電圧源であり、比
較器10に煙の有無を判定するための基準信号を
供給する。12はカウント回路であり、比較器1
0からの出力信号が、少なくとも2回以上得られ
たときにスイツチング回路2にトリガ信号を供給
する。[Prior art] Figure 11 shows a conventional example of a photoelectric smoke detector
14398).
In the figure, l 1 and l 2 are sensor lines connected to the receiver. The receiver supplies DC power voltage between the sensor lines l 1 and l 2 , and when the sensor lines l 1 and l 2 are short-circuited, it detects an increase in line current and issues a fire alarm signal. report. 1 is a diode bridge whose AC input terminal is connected to the sensor lines l 1 and l 2 and whose DC output terminal is connected to the internal circuit of the sensor. This diode bridge 1 may be omitted, but during construction, workers can connect the sensor line l 1 ,
This is provided to enable normal operation even if l2 is wired with reverse polarity. Reference numeral 2 designates a switching circuit, which is composed of a self-holding circuit using a thyristor element or a transistor, and is turned on by a trigger signal from the counting circuit 12 to connect the sensor lines l 1 and l 2 .
This short-circuits the terminals and sends a smoke detection signal to the receiver. 3 is a constant voltage circuit which converts the DC voltage obtained at the DC output terminal of the diode bridge 1 into a predetermined constant voltage and supplies it to the internal circuit. 4 is an oscillation circuit which generates a reference clock signal. 5 is a timing control circuit, and oscillation circuit 4
The frequency of the reference clock signal from the light emitting element 6 is divided.
A light emission control signal is generated to control the light emission timing of the light emitting device. 6 is a light emitting element made of an LED (light emitting diode). A drive circuit 7 drives the light emitting element 6 intermittently according to a light emission control signal output from the timing control circuit 5. Reference numeral 8 denotes a light receiving element, which receives weak pulsed light generated when the pulsed light from the light emitting element 6 hits smoke particles and is scattered. Reference numeral 9 denotes an amplifier, which amplifies the weak electrical signal from the light receiving element 8. 10 is a comparator, which compares the output signal from the amplifier 9 and the reference signal from the reference voltage source 11.
It determines the presence or absence of smoke, and generates an output signal when it is determined that smoke has entered. A reference voltage source 11 supplies a reference signal to the comparator 10 for determining the presence or absence of smoke. 12 is a count circuit, and comparator 1
A trigger signal is supplied to the switching circuit 2 when the output signal from 0 is obtained at least twice.
[発明が解決しようとする課題]
以上のように、光電式の煙感知器は、煙による
散乱光を検出するための受光素子8を備える。こ
の受光素子8は、一般にシリコンフオトダイオー
ド(SPD)よりなり、その受光出力電流の温度
係数は正である。また、受光素子8の受光出力電
流を電圧信号に変換する増幅器9は、電流−電圧
変換用の抵抗素子を含んでいるが、この抵抗素子
の温度係数も正であるとすると、光検出回路の出
力電圧は周囲温度の上昇につれて高くなる。この
ため、煙の有無を正確に判定できないという問題
があり、高温時の誤報発生や低温時の失報発生を
招いていた。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the photoelectric smoke detector includes the light receiving element 8 for detecting light scattered by smoke. This light receiving element 8 is generally made of a silicon photodiode (SPD), and the temperature coefficient of its light receiving output current is positive. Furthermore, the amplifier 9 that converts the light-receiving output current of the light-receiving element 8 into a voltage signal includes a resistance element for current-voltage conversion, and assuming that the temperature coefficient of this resistance element is also positive, the light detection circuit The output voltage increases as the ambient temperature increases. For this reason, there is a problem in that the presence or absence of smoke cannot be accurately determined, leading to false alarms occurring at high temperatures and false alarms occurring at low temperatures.
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、発光側回路の温
度係数と受光側回路の温度係数を相殺させること
により、全体として周囲温度に応じて出力電圧が
変動しない光検出回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to offset the temperature coefficient of the light-emitting side circuit and the temperature coefficient of the light-receiving side circuit, thereby increasing the overall output according to the ambient temperature. An object of the present invention is to provide a photodetection circuit in which the voltage does not fluctuate.
[課題を解決するための手段]
本発明に係る光検出回路にあつては、上記の課
題を解決するために、第1図に示すように、駆動
電流I6に応じた輝度の光を放射する発光素子6
と、発光素子6に駆動電流I6を供給するドライブ
回路7と、発光素子6から放射された光の一部を
受光する受光素子8と、受光素子8の受光出力電
流I8を電圧信号V0に変換する抵抗素子R8とを含
み、発光素子6の発光効率の温度係数と、ドライ
ブ回路7の駆動電流I6の温度係数と、受光素子8
の受光量に対する受光出力電流I8の温度係数と、
抵抗素子R8の抵抗値の温度係数の総和がほぼゼ
ロであることを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the photodetection circuit according to the present invention emits light with a brightness corresponding to the drive current I6 , as shown in FIG. light emitting element 6
, a drive circuit 7 that supplies a drive current I6 to the light emitting element 6, a light receiving element 8 that receives a part of the light emitted from the light emitting element 6, and a voltage signal V that outputs the light receiving output current I8 of the light receiving element 8 . 0 , the temperature coefficient of the luminous efficiency of the light emitting element 6 , the temperature coefficient of the drive current I6 of the drive circuit 7, and the light receiving element 8.
The temperature coefficient of the received light output current I8 for the received light amount is
This is characterized in that the sum of the temperature coefficients of the resistance values of the resistance element R8 is approximately zero.
[作用]
第1図に示す回路において、受光素子8の受光
量に対する受光出力電流I8の温度係数を
3000ppm/℃、抵抗素子R8の抵抗値の温度係数
を2000ppm/℃とすると、受光側回路の受光量に
対する温度係数は5000ppm/℃となる。したがつ
て、発光側回路における発光量の温度係数が−
5000ppm/℃となれば、光検出回路の出力電圧
V0は周囲温度によつては変動しない。発光素子
6として発光ダイオード(LED)を用いた場合、
その発光効率(駆動電流I6に対する発光量)は温
度上昇に応じて低下し、その温度係数が例えば−
6250ppm/℃であると、ドライブ回路7による駆
動電流I6の温度係数を1250ppm/℃とすれば良
い。具体的には、第1図に示す回路における(n
−1)個のダイオード直列アレイの個数を調節す
ることにより、光検出回路の出力電圧の温度係数
をゼロにすることができる。[Function] In the circuit shown in Fig. 1, the temperature coefficient of the received light output current I8 with respect to the amount of light received by the light receiving element 8 is
Assuming that the temperature coefficient of the resistance value of the resistance element R8 is 2000 ppm/°C, the temperature coefficient of the amount of light received by the light-receiving circuit is 5000 ppm/°C. Therefore, the temperature coefficient of the amount of light emitted in the light emitting circuit is -
5000ppm/℃, the output voltage of the photodetector circuit
V 0 does not vary with ambient temperature. When a light emitting diode (LED) is used as the light emitting element 6,
Its luminous efficiency (the amount of light emitted with respect to the driving current I6 ) decreases as the temperature rises, and its temperature coefficient, for example, -
If the temperature coefficient is 6250 ppm/°C, the temperature coefficient of the drive current I 6 by the drive circuit 7 may be set to 1250 ppm/°C. Specifically, (n
-1) By adjusting the number of diode series arrays, the temperature coefficient of the output voltage of the photodetection circuit can be made zero.
本発明の更に詳しい構成及び作用については、
以下に述べる実施例の説明において詳述する。 For more detailed structure and operation of the present invention,
This will be explained in detail in the description of the embodiments below.
[実施例]
第2図は本発明の一実施例の回路構成を示す図
であり、第11図に示す従来例のブロツク図にお
いて、スイツチング回路2と定電圧回路3及びド
ライブ回路7の回路構成を具体的に例示したもの
である。まず、スイツチング回路2はPNPトラ
ンジスタTr1とNPNトランジスタTr2を含み、こ
れらが自己保持回路を構成するように接続されて
いる。PNPトランジスタTr1のエミツタは、ダイ
オードブリツジ1の正出力端子に接続され、
NPNトランジスタTr2のエミツタはダイオード
ブリツジ1の負出力端子に接続されている。
PNPトランジスタTr1のベースはNPNトランジ
スタTr2のコレクタに接続されて、PNPトランジ
スタTr1のコレクタはNPNトランジスタTr2のベ
ースに接続されている。各トランジスタTr1,
Tr2のベース・エミツタ間には抵抗R1,R2が並列
接続されている。NPNトランジスタTr2のベー
スはトリガ端子となり、ダイオードD0を介して
カウント回路12の出力に接続されている。[Embodiment] FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention, and in the conventional block diagram shown in FIG. 11, the circuit configuration of the switching circuit 2, constant voltage circuit 3, and drive circuit 7 is This is a concrete example. First, the switching circuit 2 includes a PNP transistor Tr 1 and an NPN transistor Tr 2 , which are connected to form a self-holding circuit. The emitter of PNP transistor Tr 1 is connected to the positive output terminal of diode bridge 1,
The emitter of the NPN transistor Tr 2 is connected to the negative output terminal of the diode bridge 1 .
The base of the PNP transistor Tr 1 is connected to the collector of the NPN transistor Tr 2 , and the collector of the PNP transistor Tr 1 is connected to the base of the NPN transistor Tr 2 . Each transistor Tr 1 ,
Resistors R 1 and R 2 are connected in parallel between the base and emitter of Tr 2 . The base of the NPN transistor Tr 2 serves as a trigger terminal and is connected to the output of the count circuit 12 via a diode D 0 .
カウント回路12の出力信号OUTが“High”
レベルになると、ダイオードD0を介してNPNト
ランジスタTr2にベース電流が流れ、NPNトラ
ンジスタTr2のコレクタ電流によりPNPトランジ
スタTr1にベース電流が流れ、以後、PNPトラン
ジスタTr1のコレクタ電流によりNPNトランジ
スタTr2のベース電流が供給されて、スイツチン
グ回路は自己保持状態(ラツチアツプ状態)とな
り、ダイオードブリツジ1の直流出力端子間を短
絡するので、感知器回線l1,l2間は短絡される。
これによつて、感知器回線l1,l2に流れる回線電
流は増大し、感知器回線l1,l2の他端に接続され
た受信機は、煙感知信号を検出する。その後、受
信機側でリセツトスイツチを操作して、感知器回
線l1,l2に流れる回線電流を遮断するまで、スイ
ツチング回路2は自己保持状態を維持する。 The output signal OUT of the count circuit 12 is “High”
When the level is reached, the base current flows to the NPN transistor Tr 2 via the diode D 0 , the base current flows to the PNP transistor Tr 1 due to the collector current of the NPN transistor Tr 2, and from then on, the base current flows to the PNP transistor Tr 1 due to the collector current of the PNP transistor Tr 1 . The base current of Tr 2 is supplied, and the switching circuit becomes a self-holding state (latched-up state), and the DC output terminals of the diode bridge 1 are short-circuited, so that the sensor lines l 1 and l 2 are short-circuited.
As a result, the line current flowing through the sensor lines l 1 and l 2 increases, and the receiver connected to the other end of the sensor lines l 1 and l 2 detects a smoke detection signal. Thereafter, the switching circuit 2 maintains its self-holding state until the reset switch is operated on the receiver side to cut off the line current flowing through the sensor lines l 1 and l 2 .
次に、定電圧回路3の構成について説明する。
定電圧回路3は3個のNPNトランジスタTr3,
Tr4,Tr5を含む。トランジスタTr3のコレクタ
は、ダイオードブリツジ1の正出力端子に接続さ
れている。トランジスタTr3のベースは、ツエナ
ダイオードZD1とダイオードD1の直列回路よりな
る第1の定電圧素子と、ツエナダイオードZD2と
ダイオードD2の直列回路よりなる第2の定電圧
素子を介して、ダイオードブリツジ1の負出力端
子に接続されている。ダイオードD1,D2はツエ
ナダイオードZD1,ZD2のツエナ電圧の温度係数
を補償するために設けられている。第1及び第2
の定電圧素子には、トランジスタTr3のコレク
タ・ベース間に接続されたバイアス抵抗R3を介
してダイオードブリツジ1の正出力端子から電流
が流れる。これによつて、第1の定電圧素子の両
端には、ツエナダイオードZD1のツエナ電圧VZD1
とダイオードD1の順方向降下電圧VFを加え合わ
せた定電圧(VZD1+VF)が発生する。また、第
2の定電圧素子の両端には、ツエナダイオード
ZD2のツエナ電圧VZD2とダイオードD2の順方向降
下電圧VFを加え合わせた定電圧(VZD2+VF)が
発生する。したがつて、トランジスタTr3のベー
スには、第1及び第2の定電圧素子の両端電圧を
加え合わせた電圧(VZD1+VZD2+2×VF)が発
生する。トランジスタTr3のベース・エミツタ間
電圧をVBE3とすると、トランジスタTr3のエミツ
タ電圧は、(VZD1+VZD2+2×VF−VBE3)で一定
となる。この電圧は、低抵抗R4を介して電源用
コンデンサC1に充電され、電源ラインVCC,VSS1
間の電源電圧となる。また、トランジスタTr5の
ベース・エミツタ間電圧をVBE5とすると、トラン
ジスタTr5のエミツタ電圧は、(VZD2+VF−VBE5)
で一定となる。この電圧は、電源用コンデンサ
C2に充電され、この電源ラインVDD,VSS2間の電
源電圧となる。トランジスタTr4は過電流を防止
するために設けられており、トランジスタTr3の
エミツタ電流に適正なレベルであれば低抵抗R4
の両端に生じる電圧が小さいので、トランジスタ
Tr4は動作しないが、トランジスタTr3のエミツ
タ電流が異常に増大すると、低抵抗R4の両端に
生じる電圧によりトランジスタTr4にベース電流
が流れ、そのコレクタ・エミツタ間を介してトラ
ンジスタTr3のベース電流を分流し、トランジス
タTr3のエミツタ電流を制限する。 Next, the configuration of the constant voltage circuit 3 will be explained.
The constant voltage circuit 3 includes three NPN transistors Tr 3 ,
Including Tr 4 and Tr 5 . The collector of transistor Tr 3 is connected to the positive output terminal of diode bridge 1 . The base of the transistor Tr 3 is connected through a first constant voltage element consisting of a series circuit of a Zener diode ZD 1 and a diode D 1 , and a second constant voltage element consisting of a series circuit of a Zener diode ZD 2 and a diode D 2 . , connected to the negative output terminal of diode bridge 1. The diodes D 1 and D 2 are provided to compensate for the temperature coefficient of the Zener voltage of the Zener diodes ZD 1 and ZD 2 . 1st and 2nd
A current flows through the constant voltage element from the positive output terminal of the diode bridge 1 via the bias resistor R3 connected between the collector and base of the transistor Tr3 . As a result, the Zener voltage V ZD1 of the Zener diode ZD1 is applied across the first constant voltage element .
A constant voltage (V ZD1 + V F ) is generated, which is the sum of the forward voltage drop V F of the diode D 1 and the forward drop voltage V F of the diode D 1 . Additionally, a Zener diode is connected across the second constant voltage element.
A constant voltage (V ZD2 + V F ) is generated that is the sum of the zener voltage V ZD2 of ZD 2 and the forward drop voltage V F of the diode D 2 . Therefore, a voltage (V ZD1 +V ZD2 +2×V F ), which is the sum of the voltages across the first and second constant voltage elements, is generated at the base of the transistor Tr 3 . Assuming that the base-emitter voltage of the transistor Tr 3 is V BE3 , the emitter voltage of the transistor Tr 3 is constant at (V ZD1 +V ZD2 +2×V F -V BE3 ). This voltage is charged to the power supply capacitor C1 via the low resistance R4 , and the power supply lines V CC , V SS1
The power supply voltage will be between. Also, if the base-emitter voltage of transistor Tr 5 is V BE5 , the emitter voltage of transistor Tr 5 is (V ZD2 + V F − V BE5 )
becomes constant. This voltage is applied to the power supply capacitor
It is charged to C2 and becomes the power supply voltage between the power supply lines VDD and VSS2 . Transistor Tr 4 is provided to prevent overcurrent, and if the level is appropriate for the emitter current of transistor Tr 3 , low resistance R 4
Since the voltage developed across the transistor is small,
Tr 4 does not operate, but when the emitter current of transistor Tr 3 increases abnormally, the base current flows to transistor Tr 4 due to the voltage generated across low resistance R 4 , and the base current of transistor Tr 3 flows between its collector and emitter. The base current is shunted and the emitter current of transistor Tr 3 is limited.
次に、ドライブ回路7の構成について説明す
る。ドライブ回路7は2個のNPNトランジスタ
Tr6,Tr7と、3個のNMOSトランジスタTr8,
Tr9,Tr10と、1個のPMOSトランジスタTr11を
含み、タイミング制御回路5からの発光制御信号
LEDONが“High”レベルのときには、発光素
子6に駆動電流I6を通電するが、発光制御信号
LEDONが“Low”レベルのときには、発光素子
6に電流を通電しないのみならず、ドライブ回路
7自体が全く電流を消費しない高インピーダンス
状態となることを特徴としている。 Next, the configuration of the drive circuit 7 will be explained. Drive circuit 7 is two NPN transistors
Tr 6 , Tr 7 and three NMOS transistors Tr 8 ,
Includes Tr 9 , Tr 10 and one PMOS transistor Tr 11 , and receives a light emission control signal from the timing control circuit 5.
When LEDON is at the “High” level, the drive current I6 is applied to the light emitting element 6, but the light emission control signal
When LEDON is at the "Low" level, not only is no current passed through the light emitting element 6, but the drive circuit 7 itself is in a high impedance state, consuming no current at all.
タイミング制御回路5からの発光制御信号
LEDONは、NMOSトランジスタTr8のゲートに
印加されている。NMOSトランジスタTr8のソー
スは電源ラインVSS1に接続され、ドレインはバイ
アス用の抵抗R5を介して電源ラインVCCに接続さ
れている。抵抗R5とNMOSトランジスタTr8の
ドレインの接続点は、NMOSトランジスタTr9,
Tr10及びPMOSトランジスタTr11のゲートに接
続されている。NMOSトランジスタTr9,Tr10の
ソースは電源ラインVSS1に接続され、PMOSトラ
ンジスタTr11のソースは電源ラインVCCに接続さ
れている。NMOSトランジスタTr9のドレインと
PMOSトランジスタTr11のドレインは、NPNト
ランジスタTr6のベースに共通接続されている。
NPNトランジスタTr6のコレクタは電源ライン
VCCに接続され、エミツタは抵抗R6を介してツエ
ナダイオードZD3のカソードに接続され、ツエナ
ダイオードZD3のアノードは電源ラインVSS1に接
続されている。ツエナダイオードZD3のカソード
には、NMOSトランジスタTr10のドレインが接
続されると共に、(n−1)個のダイオード直列
アレイを介して、NPNトランジスタTr7のベー
スが接続されている。NPNトランジスタTr7の
エミツタは、抵抗R7を介して電源ラインVSS1に接
続されている。また、NPNトランジスタTr7の
コレクタは、発光素子6のカソードに接続され、
発光素子6のアノードは電源ラインVCCに接続さ
れている。 Light emission control signal from timing control circuit 5
LEDON is applied to the gate of NMOS transistor Tr8 . The source of the NMOS transistor Tr 8 is connected to the power supply line V SS1 , and the drain is connected to the power supply line V CC via a bias resistor R 5 . The connection point between the resistor R5 and the drain of the NMOS transistor Tr8 is the NMOS transistor Tr9 ,
Connected to the gates of Tr 10 and PMOS transistor Tr 11 . The sources of the NMOS transistors Tr 9 and Tr 10 are connected to the power supply line V SS1 , and the source of the PMOS transistor Tr 11 is connected to the power supply line V CC . The drain of NMOS transistor Tr 9 and
The drains of the PMOS transistors Tr11 are commonly connected to the bases of the NPN transistors Tr6 .
The collector of NPN transistor Tr 6 is the power line
It is connected to V CC , its emitter is connected to the cathode of the Zener diode ZD 3 via the resistor R 6 , and the anode of the Zener diode ZD 3 is connected to the power supply line V SS1 . The cathode of the Zener diode ZD 3 is connected to the drain of the NMOS transistor Tr 10 , and is also connected to the base of the NPN transistor Tr 7 via a series array of (n-1) diodes. The emitter of the NPN transistor Tr7 is connected to the power supply line VSS1 via a resistor R7 . Further, the collector of the NPN transistor Tr 7 is connected to the cathode of the light emitting element 6,
The anode of the light emitting element 6 is connected to the power supply line V CC .
以下、ドライブ回路7の動作について説明す
る。タイミング制御回路5からの発光制御信号
LEDONが“High”レベルになると、NMOSト
ランジスタTr8がオン状態となり、NMOSトラン
ジスタTr9,Tr10及びPMOSトランジスタTr11の
ゲート電位が低下するので、NMOSトランジス
タTr9,Tr10はオフ状態、PMOSトランジスタ
Tr11はオン状態となる。故に、NPNトランジス
タTr6のベース電位は上昇し、NPNトランジス
タTr6のコレクタ・エミツタ間を介して抵抗R6と
ツエナダイオードZD3の直列回路に電流が流れ
る。これにより、ツエナダイオードZD3のカソー
ドには、そのツエナ電圧VZD3に等しい電圧が発生
する。この電圧から、(n−1)個分のダイオー
ド直列アレイの順方向電圧降下(n−1)×VFを
差し引いた電圧が、NPNトランジスタTr7のベ
ースに印加されて、NPNトランジスタTr7がオ
ン状態となり、発光素子6に駆動電流I6が流れ
る。 The operation of the drive circuit 7 will be explained below. Light emission control signal from timing control circuit 5
When LEDON becomes "High" level, the NMOS transistor Tr 8 turns on, and the gate potentials of the NMOS transistors Tr 9 and Tr 10 and the PMOS transistor Tr 11 decrease, so the NMOS transistors Tr 9 and Tr 10 turn off, and the PMOS transistor Tr 8 turns on. transistor
Tr 11 is turned on. Therefore, the base potential of the NPN transistor Tr 6 rises, and a current flows through the series circuit of the resistor R 6 and the Zener diode ZD 3 through the collector and emitter of the NPN transistor Tr 6. As a result, a voltage equal to the Zener voltage V ZD3 is generated at the cathode of the Zener diode ZD3 . The voltage obtained by subtracting the forward voltage drop (n-1) x V F of the series array of (n-1) diodes from this voltage is applied to the base of the NPN transistor Tr 7 . The light emitting element 6 is turned on, and a driving current I6 flows through the light emitting element 6.
次に、タイミング制御回路5からの発光制御信
号LEDONが“Low”レベルになると、NMOS
トランジスタTr8がオフ状態となり、バイアス用
の抵抗R5によりNMOSトランジスタTr9,Tr10
及びPMOSトランジスタTr11のゲート電位が上
昇するので、NMOSトランジスタTr9,Tr10はオ
ン状態、PMOSトランジスタTr11はオフ状態と
なる。故に、NPNトランジスタTr6のベース電
位は降下し、NPNトランジスタTr6のコレク
タ・エミツタ間を介して電流は流れない。また、
ツエナダイオードZD3の両端はNMOSトランジ
スタTr10により短絡されるので、ツエナダイオ
ードZD3のカソード電位は低下し、NPNトラン
ジスタTr7はオフ状態となり、発光素子6の駆動
電流I6は停止する。 Next, when the light emission control signal LEDON from the timing control circuit 5 becomes “Low” level, the NMOS
Transistor Tr 8 is turned off, and NMOS transistors Tr 9 and Tr 10 are turned off by bias resistor R 5 .
Since the gate potential of the PMOS transistor Tr 11 rises, the NMOS transistors Tr 9 and Tr 10 are turned on, and the PMOS transistor Tr 11 is turned off. Therefore, the base potential of the NPN transistor Tr 6 drops, and no current flows between the collector and emitter of the NPN transistor Tr 6 . Also,
Since both ends of the Zener diode ZD 3 are short-circuited by the NMOS transistor Tr 10 , the cathode potential of the Zener diode ZD 3 is lowered, the NPN transistor Tr 7 is turned off, and the drive current I 6 of the light emitting element 6 is stopped.
パワーオンリセツト回路13は、電源用コンデ
ンサC1の電圧上昇を検出し、発振回路4とタイ
ミング制御回路5及びカウント回路12にパワー
オンリセツト信号RESETを供給する。アナログ
信号処理回路14は、第11図に示す増幅器9と
比較器10及び基準電圧源11を含んでいる。発
振回路4は基準クロツク信号OSCをタイミング
制御回路5に供給する。タイミング制御回路5は
基準クロツク信号OSCを分周して、ドライブ回
路7に発光制御信号LEDONを供給すると共に、
アナログ信号処理回路14にタイミング制御信号
PHI1及びPHI2を供給し、カウント回路12に
リセツト信号RST及びアツプクロツク信号
UPCLKを供給する。アナログ信号処理回路14
からはカウント回路12に比較出力信号COMP
が供給される。発振回路4とタイミング制御回路
5、アナログ信号処理回路14及びカウント回路
12は低電圧で動作し、消費電流も少ないので、
コンデンサC2から給電されている。一方、発光
素子6のドライブ回路7は瞬時的に大電流を消費
するので、コンデンサC1から給電されている。
このように、ドライブ回路7の電源ラインVCC
を、他の回路の電源ラインVDDから分離すること
により、発光素子6の発光時に他の回路の電源電
圧が瞬時低下する恐れがなくなり、他の回路の誤
動作を防止できるものである。 The power-on reset circuit 13 detects the voltage rise of the power supply capacitor C 1 and supplies a power-on reset signal RESET to the oscillation circuit 4 , timing control circuit 5 , and count circuit 12 . The analog signal processing circuit 14 includes an amplifier 9, a comparator 10, and a reference voltage source 11 shown in FIG. The oscillation circuit 4 supplies a reference clock signal OSC to the timing control circuit 5. The timing control circuit 5 divides the reference clock signal OSC and supplies a light emission control signal LEDON to the drive circuit 7.
Timing control signal to analog signal processing circuit 14
PHI1 and PHI2 are supplied, and the reset signal RST and up clock signal are supplied to the count circuit 12.
Supply UPCLK. Analog signal processing circuit 14
A comparison output signal COMP is sent to the count circuit 12 from
is supplied. The oscillation circuit 4, timing control circuit 5, analog signal processing circuit 14, and count circuit 12 operate at low voltage and consume little current.
Powered by capacitor C2 . On the other hand, since the drive circuit 7 of the light emitting element 6 instantaneously consumes a large amount of current, it is supplied with power from the capacitor C1 .
In this way, the power line V CC of the drive circuit 7
By separating the power supply line V DD from the power supply line V DD of other circuits, there is no fear that the power supply voltage of other circuits will drop instantaneously when the light emitting element 6 emits light, and malfunctions of other circuits can be prevented.
第3図は発振回路4とタイミング制御回路5、
アナログ信号処理回路14及びカウント回路12
の構成を具体的に示す回路図である。 FIG. 3 shows an oscillation circuit 4, a timing control circuit 5,
Analog signal processing circuit 14 and count circuit 12
FIG. 2 is a circuit diagram specifically showing the configuration of FIG.
まず、発振回路4は時定数設定用のコンデンサ
CT及び抵抗RTと、2個のインバータG1,G2及び
発振制御用のNANDゲートG3よりなる。NAND
ゲートG3の一方の入力は、抵抗RTを介してイン
バータG1の出力に接続されると共に、コンデン
サCTを介してインバータG1の入力とインバータ
G2の出力に接続されている。NANDゲートG3の
出力はインバータG2の入力に接続され、NAND
ゲートG3の他方の入力には、インバータG4を介
してパワーオンリセツト信号RESETが入力され
ている。パワーオンリセツト信号RESETが
“Low”レベルになると、インバータG4の出力が
“High”レベルとなり、NANDゲートG3が信号
通過可能な状態となつて、インバータG2の出力
には、抵抗RTとコンデンサCTの時定数で決まる
周期の基準クロツク信号OSCが得られる。 First, the oscillation circuit 4 is a capacitor for setting a time constant.
It consists of C T and resistor R T , two inverters G 1 and G 2 , and a NAND gate G 3 for oscillation control. NAND
One input of the gate G 3 is connected to the output of the inverter G 1 through a resistor R T and also connected to the input of the inverter G 1 and the inverter through a capacitor C T.
Connected to the output of G2 . The output of NAND gate G 3 is connected to the input of inverter G 2 , and the NAND
A power-on reset signal RESET is input to the other input of gate G3 via inverter G4 . When the power-on reset signal RESET goes to the "Low" level, the output of the inverter G4 goes to the "High" level, the NAND gate G3 becomes in a state where the signal can pass, and the output of the inverter G2 is connected to the resistor RT. A reference clock signal OSC with a period determined by the time constant of the capacitor C T is obtained.
この基準クロツク信号OSCは、タイミング制
御回路5における分周回路5aに入力されてい
る。分周回路5aは、15段のDフリツプフロツプ
を縦続接続して成り、各段のDフリツプフロツプ
は、その反転出力を自己のデータ入力Dに接続
されると共に、次段のクロツク入力CLKに接続
されている。初段のDフリツプフロツプのクロツ
ク入力CLKには基準クロツク信号OSCが供給さ
れ、終段のDフリツプフロツプの出力Qからは、
基準クロツク信号OSCの分周出力B15が得られ
る。 This reference clock signal OSC is input to a frequency dividing circuit 5a in the timing control circuit 5. The frequency dividing circuit 5a is composed of 15 stages of D flip-flops connected in cascade, and each stage's D flip-flop has its inverted output connected to its own data input D, and is also connected to the clock input CLK of the next stage. There is. The reference clock signal OSC is supplied to the clock input CLK of the D flip-flop in the first stage, and the output Q of the D flip-flop in the final stage is
A frequency-divided output B15 of the reference clock signal OSC is obtained.
この分周出力B15は、タイミング制御回路5に
おけるシフトレジスタ回路5bに入力されてい
る。シフトレジスタ回路5bは、7段のDフリツ
プフロツプを縦続接続して成り、各段のDフリツ
プフロツプは、その出力Qを次段のデータ入力D
に接続されている。初段のDフリツプフロツプの
データ入力Dには、分周回路5aの分周出力B15
が供給されている。各段のDフリツプフロツプの
クロツク入力CLKには、分周回路5aにおける
2段目のDフリツプフロツプの出力Q(分周出力
B2)が供給されている。 This frequency-divided output B15 is input to the shift register circuit 5b in the timing control circuit 5. The shift register circuit 5b consists of seven stages of D flip-flops connected in cascade, and each stage's D flip-flop sends its output Q to the data input D of the next stage.
It is connected to the. The data input D of the first-stage D flip-flop is connected to the frequency division output B15 of the frequency division circuit 5a.
is supplied. The clock input CLK of the D flip-flop in each stage is connected to the output Q (divided output
B2 ) is supplied.
なお、分周回路5a及びシフトレジスタ回路5
bにおける各Dフリツプフロツプのリセツト入力
Rには、パワーオンリセツト信号RESETが供給
されている。 Note that the frequency dividing circuit 5a and the shift register circuit 5
A power-on reset signal RESET is supplied to the reset input R of each D flip-flop in FIG.
シフトレジスタ回路5bにおける3段目〜7段
目のDフリツプフロツプの出力Q3,3,Q4,
Q5,5,6,7及び分周回路5aの分周出力
B14は、タイミング制御回路5における論理回路
5cのANDゲートG5〜G9に図示のように入力さ
れて、制御信号PHI1,PHI2,LEDON,
RST,UPCLKを夫々生成する。 Outputs Q 3 , 3 , Q 4 , of the third to seventh stage D flip-flops in the shift register circuit 5b
Q 5 , 5 , 6 , 7 and frequency division output of frequency divider circuit 5a
B14 is input to the AND gates G5 to G9 of the logic circuit 5c in the timing control circuit 5 as shown, and the control signals PHI1, PHI2, LEDON,
Generate RST and UPCLK respectively.
次に、増幅器9と比較器10及び基準電圧源1
1を含むアナログ信号処理回路14の構成につい
て説明する。 Next, the amplifier 9, the comparator 10 and the reference voltage source 1
The configuration of the analog signal processing circuit 14 including the analog signal processing circuit 1 will be described.
増幅器9は、3段のオペアンプOP1,OP2,
OP3を縦続接続して成り、各オペアンプの非反転
入力には、基準電圧回路15からの基準電圧Vr
が印加されている。初段のオペアンプOP1の反転
入力にはシリコンフオトダイオード(SPD)よ
りなる受光素子8のカソードが接続されている。
受光素子8のアノードは電源ラインVSS2に接続さ
れている。したがつて、受光素子8のPN接合は
逆バイアスされており、光照射によつてPN接合
に逆方向に流れる光電流をオペアンプOP1により
電圧信号として検出するものである。このため
に、オペアンプOP1の出力と反転入力の間に接続
される帰還抵抗R8としては高抵抗が使用されて
いる。2段目のオペアンプOP2は電圧増幅回路を
構成しており、その電圧増幅率は、入力抵抗R9
と帰還抵抗R10の比率で決まる。3段目のオペア
ンプOP3も電圧増幅回路を構成しており、その電
圧増幅率は、入力抵抗R11と帰還抵抗R12の比率
で決まる。オペアンプOP3の出力は、直流カツト
用のコンデンサC3の一端に接続されており、コ
ンデンサC3の他端はオペアンプOP4の非反転入力
に接続されている。オペアンプOP4の出力はその
反転入力に帰還されており、したがつて、オペア
ンプOP4はインピーダンス変換器として作用する
バツフアンプである。オペアンプOP4の出力は、
抵抗R13とコンデンサC4よりなるローパスフイル
タを介して、コンパレータ用のオペアンプOP5の
非反転入力に接続されている。なお、直流カツト
用のコンデンサC3の他端は、アナログスイツチ
SW1を介して基準電圧回路15の出力に接続され
ている。基準電圧回路15の出力は、オペアンプ
OP6の非反転入力に印加されている。オペアンプ
OP6の出力は、抵抗R14と抵抗R15を介して電源ラ
インVSS2に接続されている。抵抗R14と抵抗R15の
接続点はオペアンプOP6の反転入力に帰還されて
いる。抵抗R14から得られる基準電圧VREFは、コ
ンパレータ用のオペアンプOP5の反転入力に印加
されている。オペアンプOP5の出力は、NORゲ
ートG10,G11よりなるRSフリツプフロツプ12
aのセツト入力とされている。このRSフリツプ
フロツプ12aのリセツト入力には、ANDゲー
トG8から出力されるリセツト信号RSTが供給さ
れている。また、RSフリツプフロツプ12aの
出力は、アツプダウンカウンタ12bのアツプダ
ウン選択信号UDSとされている。アツプダウン
カウンタ12bのリセツト入力Rには、パワーオ
ンリセツト信号RESETが供給されており、アツ
プクロツク入力UPCLKには、ANDゲートG9か
ら出力されるアツプクロツク信号UPCLKが供給
されている。 The amplifier 9 is a three-stage operational amplifier OP 1 , OP 2 ,
The non-inverting input of each operational amplifier is connected to the reference voltage Vr from the reference voltage circuit 15.
is applied. The cathode of a light receiving element 8 made of a silicon photodiode (SPD) is connected to the inverting input of the first stage operational amplifier OP1 .
The anode of the light receiving element 8 is connected to the power supply line V SS2 . Therefore, the PN junction of the light receiving element 8 is reverse biased, and the photocurrent flowing in the opposite direction through the PN junction due to light irradiation is detected as a voltage signal by the operational amplifier OP1 . For this reason, a high resistance is used as the feedback resistor R8 connected between the output and the inverting input of the operational amplifier OP1 . The second stage operational amplifier OP 2 constitutes a voltage amplification circuit, and its voltage amplification factor is determined by the input resistance R 9
It is determined by the ratio of R and feedback resistor R10 . The third stage operational amplifier OP3 also constitutes a voltage amplification circuit, and its voltage amplification factor is determined by the ratio of the input resistance R11 and the feedback resistance R12 . The output of operational amplifier OP3 is connected to one end of capacitor C3 for DC cut, and the other end of capacitor C3 is connected to the non-inverting input of operational amplifier OP4 . The output of operational amplifier OP 4 is fed back to its inverting input, so operational amplifier OP 4 is a buffer amplifier that acts as an impedance converter. The output of operational amplifier OP 4 is
It is connected to the non-inverting input of the comparator operational amplifier OP 5 via a low-pass filter consisting of a resistor R 13 and a capacitor C 4 . Note that the other end of capacitor C3 for DC cut is connected to the analog switch.
It is connected to the output of the reference voltage circuit 15 via SW1 . The output of the reference voltage circuit 15 is an operational amplifier.
Applied to the non-inverting input of OP 6 . operational amplifier
The output of OP 6 is connected to the power supply line V SS2 via resistors R 14 and R 15 . The connection point between resistor R14 and resistor R15 is fed back to the inverting input of operational amplifier OP6 . The reference voltage V REF obtained from the resistor R 14 is applied to the inverting input of the operational amplifier OP 5 for the comparator. The output of the operational amplifier OP 5 is an RS flip-flop 12 consisting of NOR gates G 10 and G 11 .
This is the set input for a. A reset signal RST output from an AND gate G8 is supplied to the reset input of this RS flip-flop 12a. Further, the output of the RS flip-flop 12a is an up-down selection signal UDS of the up-down counter 12b. The power-on reset signal RESET is supplied to the reset input R of the up-down counter 12b, and the up-clock signal UPCLK output from the AND gate G9 is supplied to the up-clock input UPCLK.
第4図はカウント回路12の回路構成を示して
いる。カウント回路12は、上述のNORゲート
G10,G11よりなるRSフリツプフロツプ12aと、
アツプダウンカウンタ12bを備えている。アツ
プダウンカウンタ12bは、2個のDフリツプフ
ロツプを備えている。各Dフリツプフロツプのリ
セツト入力Rには、パワーオンリセツト信号
RESETが供給され、クロツク入力CLKには、ア
ツプクロツク信号UPCLKが供給されている。ま
た、各Dフリツプフロツプの出力Q10,Q20は、
ANDゲートG12に入力され、ANDゲートG12の出
力がカウント回路12の出力信号OUTとなる。
なお、各Dフリツプフロツプのデータ入力D10,
D20は、アツプダウン選択信号UDSと各Dフリツ
プフロツプの出力Q10,Q20に基づいて、論理回
路G13,G14により夫々生成され、過去3回連続
して煙の散乱光の検出信号COMPが“High”レ
ベルとなつたときには、出力信号OUTが
“High”レベルとなり、スイツチング回路2がト
リガされるように構成されている。 FIG. 4 shows the circuit configuration of the count circuit 12. The count circuit 12 is the above-mentioned NOR gate.
RS flip-flop 12a consisting of G 10 and G 11 ;
It is equipped with an up-down counter 12b. The up-down counter 12b includes two D flip-flops. The reset input R of each D flip-flop has a power-on reset signal.
RESET is supplied, and the clock input CLK is supplied with an upclock signal UPCLK. Also, the outputs Q 10 and Q 20 of each D flip-flop are as follows:
The signal is input to the AND gate G12 , and the output of the AND gate G12 becomes the output signal OUT of the count circuit 12.
In addition, the data input D 10 of each D flip-flop,
D 20 is generated by the logic circuits G 13 and G 14 based on the up-down selection signal UDS and the outputs Q 10 and Q 20 of each D flip-flop, respectively, and the smoke scattered light detection signal COMP has been generated three times in a row in the past. When the output signal OUT reaches the "High" level, the output signal OUT becomes the "High" level, and the switching circuit 2 is triggered.
ところで、上述の第2図に示したドライブ回路
7では、ツエナダイオードZD3のツエナ電圧を
VZD3とすると、発光素子6の駆動電流は
I6={VZD3−(n−1)×VF−VBE7}/R7
=(VZD3−n×VF)/R7
となる。ただし、トランジスタTr7のベース・エ
ミツタ間電圧VBE7は、(n−1)個のダイオード
の各々の順方向降下電圧VFと等しいものとする。
以上のことから明らかなように、第2図に示した
ドライブ回路7では、トランジスタTr7のベー
ス・エミツタ間電圧VBE7の温度特性が発光素子6
の駆動電流I6の温度特性に影響を与えることにな
る。 By the way, in the drive circuit 7 shown in FIG. 2 above, the Zener voltage of the Zener diode ZD 3 is
Assuming V ZD3 , the drive current of the light emitting element 6 is I 6 ={V ZD3 −(n−1)×V F −V BE7 }/R 7 =(V ZD3 −n×V F )/R 7 . However, it is assumed that the base-emitter voltage VBE7 of the transistor Tr7 is equal to the forward drop voltage VF of each of the (n-1) diodes.
As is clear from the above, in the drive circuit 7 shown in FIG. 2, the temperature characteristic of the base-emitter voltage V BE7 of the transistor Tr 7 is
This will affect the temperature characteristics of the drive current I6 .
第5図はドライブ回路7の他の回路例を示して
いる。第2図に示すドライブ回路7と比較する
と、PNPトランジスタTr14,Tr15よりなるカレ
ントミラー回路を追加した点、並びにトランジス
タTr7のベース・エミツタ間電圧VBE7をトランジ
スタTr17のベース・エミツタ間電圧VBE17により
打ち消して、発光素子6の駆動電流I6の温度特性
が、ツエナダイオードZD3と(n−1)個のダイ
オードのみにより決定されるようにした点が異な
る。 FIG. 5 shows another example of the drive circuit 7. In FIG. Compared to the drive circuit 7 shown in FIG . The difference is that the temperature characteristics of the drive current I6 of the light emitting element 6 are determined only by the Zener diode ZD3 and (n-1) diodes by canceling the voltage VBE17 .
まず、発光制御信号LEDONが“High”レベ
ルのときには、上述のように、NMOSトランジ
スタTr8がオン状態、NMOSトランジスタTr9,
Tr10がオフ状態、PMOSトランジスタTr11がオ
ン状態となるので、PMOSトランジスタTr12と
NMOSトランジスタTr13のゲート電位が上昇し、
PMOSトランジスタTr12はオフ状態、NMOSト
ランジスタTr13はオン状態となる。このため、
PNPトランジスタTr14には抵抗R16で決まる定電
流が流れ、同じ電流がPNPトランジスタTr15を
介してトランジスタTr6のベースに流れる。この
とき、NMOSトランジスタTr16のゲート電位は
低いので、NMOSトランジスタTr16はオフ状態
であり、NPNトランジスタTr17は動作可能な状
態となつている。このNPNトランジスタTr17は、
抵抗R6の両端電圧が上昇すると、NPNトランジ
スタTr6のベース電流を分流させて、抵抗R6の両
端電圧を低下させ、トランジスタTr17のベー
ス・エミツタ間電圧VBE17に等しくなるように負
帰還制御を行つている。このため、このドライブ
回路7では、発光素子6の駆動電流I6は、
I6={VZD3−(n−1)×VF}/R7
となる。これは、トランジスタTr7のベース・エ
ミツタ間電圧VBE7とトランジスタTr17のベース・
エミツタ間電圧VBE17が打ち消し合うからである。 First, when the light emission control signal LEDON is at the "High" level, as described above, the NMOS transistor Tr 8 is in the on state, the NMOS transistors Tr 9 ,
Since Tr 10 is in the off state and PMOS transistor Tr 11 is in the on state, the PMOS transistor Tr 12 and
The gate potential of NMOS transistor Tr 13 rises,
The PMOS transistor Tr 12 is turned off, and the NMOS transistor Tr 13 is turned on. For this reason,
A constant current determined by a resistor R16 flows through the PNP transistor Tr14 , and the same current flows through the PNP transistor Tr15 to the base of the transistor Tr6 . At this time, since the gate potential of the NMOS transistor Tr 16 is low, the NMOS transistor Tr 16 is in an off state and the NPN transistor Tr 17 is in an operable state. This NPN transistor Tr 17 is
When the voltage across resistor R 6 increases, the base current of NPN transistor Tr 6 is shunted, the voltage across resistor R 6 decreases, and negative feedback is generated so that it becomes equal to the base-emitter voltage V BE17 of transistor Tr 17 . It's under control. Therefore, in this drive circuit 7, the drive current I 6 of the light emitting element 6 is I 6 ={V ZD3 −(n−1)×V F }/R 7 . This is the base-emitter voltage V BE7 of transistor Tr 7 and the base-emitter voltage V BE7 of transistor Tr 17 .
This is because the emitter voltage V BE17 cancels each other out.
次に、発光制御信号LEDONが“Low”レベル
のときには、上述のように、NMOSトランジス
タTr8がオフ状態、NMOSトランジスタTr9,
Tr10がオン状態、PMOSトランジスタTr11がオ
フ状態となるので、PMOSトランジスタTr12と
NMOSトランジスタTr13のゲート電位は降下し、
PMOSトランジスタTr12はオン状態、NMOSト
ランジスタTr13はオフ状態となる。このため、
PNPトランジスタTr14には電流が流れなくなり、
PNPトランジスタTr15にも電流が流れなくなる。
NMOSトランジスタTr16,Tr10がオン状態とな
るので、NPNトランジスタTr6,Tr7のベース電
位は低下し、NPNトランジスタTr6,Tr7は完全
にオフ状態となる。したがつて、制御信号PHI1
が“Low”レベルのときには、電源ラインVCCか
ら電源ラインVSS1には全く電流は流れなくなる。 Next, when the light emission control signal LEDON is at the “Low” level, as described above, the NMOS transistor Tr 8 is in the off state, and the NMOS transistors Tr 9 and
Since Tr 10 is on and PMOS transistor Tr 11 is off, PMOS transistor Tr 12 and
The gate potential of NMOS transistor Tr 13 drops,
The PMOS transistor Tr 12 is turned on, and the NMOS transistor Tr 13 is turned off. For this reason,
No current flows through PNP transistor Tr 14 ,
Current no longer flows through PNP transistor Tr15 as well.
Since the NMOS transistors Tr 16 and Tr 10 are turned on, the base potentials of the NPN transistors Tr 6 and Tr 7 are lowered, and the NPN transistors Tr 6 and Tr 7 are completely turned off. Therefore, the control signal PHI1
When is at the “Low” level, no current flows from the power supply line V CC to the power supply line V SS1 at all.
ここで、ドライブ回路7に用いる(n−1)個
のダイオードは、ツエナダイオードZD3のツエナ
電圧VZD3の温度係数、発光素子6の発光効率の温
度係数、受光素子8の受光効率及び電流−電圧変
換用の高抵抗R8の温度係数を考慮し、発光側と
受光側の温度係数が全体としてほぼゼロとなるよ
うに、その個数を選ぶものである。その具体的な
方法については後述する。 Here, the (n-1) diodes used in the drive circuit 7 are the temperature coefficient of the Zener voltage V ZD3 of the Zener diode ZD3 , the temperature coefficient of the luminous efficiency of the light emitting element 6, the light receiving efficiency of the light receiving element 8, and the current - Considering the temperature coefficient of the high resistance R8 for voltage conversion, the number of resistors is selected so that the temperature coefficient on the light emitting side and the light receiving side as a whole becomes almost zero. The specific method will be described later.
次に、オペアンプOP1〜OP6の具体的な回路構
成を第6図に例示する。このオペアンプは、
MOSトランジスタTr18〜Tr30と抵抗R17及びイン
バータG15を含み、制御信号PHI1が“High”レ
ベルであるときには、入力端子IN1,IN2に印
加される電圧の差分を増幅した電圧信号を出力端
子OUT1に発生し、制御信号PHI1が“Low”
レベルであるときには、出力端子OUT1が
“Low”レベルになると共に、電源ラインVDDと
VSS2の間に全く電流が流れなくなるように動作す
ることを特徴としている。以下、その動作を簡単
に説明すると、まず、制御信号PHI1が“High”
レベルのときには、PMOSトランジスタTr18と
NMOSトランジスタTr20のゲート電位が上昇す
るので、PMOSトランジスタTr18はオフ状態と
なり、NMOSトランジスタTr20はオン状態とな
る。したがつて、PMOSトランジスタTr19,
Tr21,Tr26,Tr28はゲート電位が低下し、抵抗
素子として作用する。このため、入力端子IN1,
IN2に印加された電圧の差分に相当する電圧が
MOSトランジスタTr22〜Tr25よりなる差動増幅
器により生成され、この電圧がMOSトランジス
タTr27,Tr29にて2段増幅されて出力端子OUT
1に出力される。このとき、MOSトランジスタ
Tr26,Tr28はMOSトランジスタTr27,Tr29の負
荷抵抗として作用する。次に、制御信号PHI1が
“Low”レベルになると、PMOSトランジスタ
Tr18とNMOSトランジスタTr20のゲート電位が
低下するので、PMOSトランジスタTr18はオン
状態、NMOSトランジスタTr20はオフ状態とな
る。したがつて、PMOSトランジスタTr19,
Tr21,Tr26,Tr28はゲート電位が上昇し、遮断
状態となる。このため、電源ラインVDDから電源
ラインVSS2には全く電流が流れなくなる。また、
インバータG15は電源ラインVDDとVSS2により給電
されているが、本実施例のインバータは全て
CMOSインバータよりなるので、状態が遷移し
た後は電流が流れない。よつて、制御信号PHI1
が“Low”レベルの状態ではオペアンプOP1〜
OP6は全く電流を消費しなくなる。 Next, a specific circuit configuration of the operational amplifiers OP1 to OP6 is illustrated in FIG. This operational amplifier is
It includes MOS transistors Tr 18 to Tr 30 , a resistor R 17 , and an inverter G 15 , and when the control signal PHI1 is at "High" level, the output terminal outputs a voltage signal obtained by amplifying the difference between the voltages applied to the input terminals IN1 and IN2. Occurs at OUT1, control signal PHI1 is “Low”
level, the output terminal OUT1 becomes “Low” level and the power line V DD and
It is characterized by operating so that no current flows during V SS2 . The operation will be briefly explained below. First, the control signal PHI1 is “High”.
level, PMOS transistor Tr 18 and
Since the gate potential of the NMOS transistor Tr 20 rises, the PMOS transistor Tr 18 is turned off and the NMOS transistor Tr 20 is turned on. Therefore, PMOS transistor Tr 19 ,
Tr 21 , Tr 26 , and Tr 28 have their gate potentials reduced and act as resistance elements. Therefore, input terminal IN1,
The voltage corresponding to the difference in voltage applied to IN2 is
It is generated by a differential amplifier consisting of MOS transistors Tr 22 to Tr 25 , and this voltage is amplified in two stages by MOS transistors Tr 27 and Tr 29 and sent to the output terminal OUT.
1 is output. At this time, the MOS transistor
Tr 26 and Tr 28 act as load resistances for the MOS transistors Tr 27 and Tr 29 . Next, when the control signal PHI1 becomes “Low” level, the PMOS transistor
Since the gate potentials of Tr 18 and NMOS transistor Tr 20 decrease, PMOS transistor Tr 18 is turned on and NMOS transistor Tr 20 is turned off. Therefore, PMOS transistor Tr 19 ,
The gate potentials of Tr 21 , Tr 26 , and Tr 28 rise, and they enter a cutoff state. Therefore, no current flows from the power supply line V DD to the power supply line V SS2 at all. Also,
Inverter G 15 is powered by power supply lines V DD and V SS2 , but all inverters in this example
Since it consists of a CMOS inverter, no current flows after the state transitions. Therefore, the control signal PHI1
When is at “Low” level, the operational amplifier OP 1 ~
OP 6 will no longer consume any current.
次に、基準電圧回路15の具体的な回路構成を
第7図に示す。この回路は、制御信号PHI1が
“High”レベルのときには、出力端子OUT2に
基準電圧Vrを発生し、制御信号PHI1が“Low”
レベルのときには、電源ラインVDDから電源ライ
ンVSS2への電流が遮断されるように動作すること
を特徴としている。以下、制御信号PHI1の反転
信号を1とすると、1が“High”レベ
ルのときに、基準電圧Vrが一定の電圧として発
生する原理について説明する。 Next, a specific circuit configuration of the reference voltage circuit 15 is shown in FIG. This circuit generates a reference voltage V r at the output terminal OUT2 when the control signal PHI1 is at the “High” level, and when the control signal PHI1 is at the “Low” level.
It is characterized in that it operates so that the current from the power supply line V DD to the power supply line V SS2 is cut off when the power supply line is at a high level. Hereinafter, assuming that the inverted signal of the control signal PHI1 is 1, the principle by which the reference voltage V r is generated as a constant voltage when 1 is at the "High" level will be explained.
トランジスタTr36,Tr39のベース・エミツタ
間電圧をVBE36,VBE39とし、トランジスタTr39と
Tr36に流れる電流をIとすると、
VBE36=VBE39+I・R ……
となる。トランジスタTr36のエミツタ面積とト
ランジスタTr39のエミツタ面積の比率を1:S
に選ぶと、それぞれのコレクタ電流IC36,IC39は
次のようになる。 Let the base-emitter voltages of transistors Tr 36 and Tr 39 be V BE36 and V BE39 , and
If the current flowing through Tr 36 is I, then V BE36 = V BE39 + I・R... The ratio of the emitter area of transistor Tr 36 to the emitter area of transistor Tr 39 is 1:S.
, the respective collector currents I C36 and I C39 are as follows.
IC36=Is I C36 = I s
Claims (1)
子と、発光素子に駆動電流を供給するドライブ回
路と、発光素子から放射された光の一部を受光す
る受光素子と、受光素子の受光出力電流を電圧信
号に変換する抵抗素子とを含み、発光素子の発光
効率の温度係数と、ドライブ回路の駆動電流の温
度係数と、受光素子の受光量に対する受光出力電
流の温度係数と、抵抗素子の抵抗値の温度係数の
総和がほぼゼロであることを特徴とする光検出回
路。1. A light-emitting element that emits light with a brightness that corresponds to the drive current, a drive circuit that supplies the drive current to the light-emitting element, a light-receiving element that receives part of the light emitted from the light-emitting element, and a light-receiving output of the light-receiving element. The temperature coefficient of the luminous efficiency of the light emitting element, the temperature coefficient of the driving current of the drive circuit, the temperature coefficient of the light receiving output current with respect to the amount of light received by the light receiving element, and the temperature coefficient of the light receiving output current with respect to the amount of light received by the light receiving element, and the resistance element that converts current into a voltage signal. A photodetection circuit characterized in that the sum of temperature coefficients of resistance values is approximately zero.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63265612A JPH02112738A (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Photodetector circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP63265612A JPH02112738A (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Photodetector circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02112738A JPH02112738A (en) | 1990-04-25 |
JPH0529858B2 true JPH0529858B2 (en) | 1993-05-06 |
Family
ID=17419554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63265612A Granted JPH02112738A (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Photodetector circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02112738A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012231031A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sharp Corp | Optical sensor, mobile telephone having the same, and digital camera |
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JP4696631B2 (en) * | 2005-03-25 | 2011-06-08 | Tdk株式会社 | Photocurrent amplifier circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5355053A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-19 | Olympus Optical Co Ltd | Photoelectric encoder |
JPS5839552B2 (en) * | 1975-12-29 | 1983-08-30 | ハヤミ オサム | Golf training guide |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
JPS5839552U (en) * | 1981-09-10 | 1983-03-15 | 能美防災工業株式会社 | Light emitting part of dimming type smoke detector |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP63265612A patent/JPH02112738A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5839552B2 (en) * | 1975-12-29 | 1983-08-30 | ハヤミ オサム | Golf training guide |
JPS5355053A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-19 | Olympus Optical Co Ltd | Photoelectric encoder |
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JP2012231031A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sharp Corp | Optical sensor, mobile telephone having the same, and digital camera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH02112738A (en) | 1990-04-25 |
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