JPS6256989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明は、超再生方式無線受信機の受信特性を利
用した近距離検出センサに関するもので、第１の
目的は、近距離のみクエンチング発振回路を受信
入力のエネルギにより発振させて検出動作させる
ようにし、動作感度を向上させる上、応答速度を
高速にすることにあり、第２の目的は、クエンチ
ング発振回路の制御を容易にすることにあり、第
３の目的は、構成簡単で、安価にすることにあ
り、第４の目的は、クエンチング発振回路の制御
を確実にすることにある。

従来の近距離検出センサとしては、例えば磁気
感応型のリードスイツチを応用したものがある。
即ち、第１図のようにマグネツトMgをＡ点より
Ｂ点に移動させると、マグネツトMgによりリー
ドスイツチLsのリード片が磁化されて互いに吸
引し合い、接触するものである。ところで、リー
ドスイツチLsはマグネツトMgを検出して動作す
る距離が第２図のように普通40mm程度で非常に小
さく、又、応答周波数が約200Hzで、非常に遅い
という欠点がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、以
下実施例により詳細に説明する。

本発明は超再生方式無線受信機を基本要素とす
るもので、この超再生方式無線受信機の一般例の
構成及び動作について説明する。

超再生方式無線受信機は、第３図のように、ア
ンテナ１、超再生方式フロントエンド（以下フロ
ントエンドと略す）２、低周波数アンプ３、バン
ドパスフイルタ４、信号レベル判別回路５および
ブザー等の表示器６により構成されている。フロ
ントエンド２は第４図のように、バツフア用アン
プ７、クエンチング発振回路８およびローパスフ
イルタ９により構成され、この具体回路は第５図
に示すように構成されている。第６図ａ〜ｃ信号
入力が存在しないときの第５図のＡ〜Ｃ点の電圧
波形図、第７図ａ〜ｃは信号入力が存在するとき
の第５図のＡ〜Ｃ点の電圧波形図である。

今、アンテナ１にて受信された受信入力は、第
７図ａのようになつており、この信号電圧は第４
図のバツフア用アンプ７で増巾され、第７図ｂの
ような出力を出すクエンチング発振回路８にてク
エンチング出力電圧と混合され、ローパスフイル
タ９により第７図ｃのような低周波出力に変換さ
れる。この低周波信号は低周波アンプ３で増巾さ
れるが、この出力は実際はノイズを伴つているた
め、バンドパスフイルタ４によりノイズより信号
を区別する。このバンドパスフイルタ４にて選択
された信号成分は、信号レベル判別回路５により
その振巾に対応した直流電圧に変換され、直流電
圧レベルが設定値より大きけば正規の信号とみな
され、正規の信号であれば表示器６にて表示され
る。

つぎに、第５図において、バルフア用アンプ７
はベース接地型同調増巾器で、コイルL₁とコン
デンザC₄とで同調回路を形成し、入力電波の搬
送周波数に共振する。共振出力は結合コンデンサ
C₇によりクエンチング発振回路８内のトンジス
タQ₂のコレクタに接続される。トンジスタQ₂の
コレクタとエミツタ間にコンデンサC₁₀を接続し
て正帰還発振回路の発振ループを構成している。
このクエンチング発振回路８の発振原理はつぎの
通りである。

今、トンジスタQ₂がオン状態からオフ状態へ
の過渡態にあるものとする。このとき、トンジス
タQ₂のコレクタ電位はコンデンサC₆、抵抗R₅で
形成した積分回路により一定の時定数で上昇しし
ていく。このコレクタ電位の変化はコンデンサ
C₁₀によりトンジスタQ₂のエミツタに伝達され
る。そして、コレクタ電位がピークに達すると、
いいかえれば発振用コイルL₃に流れる電流が最
小になると、発振用コイルL₃の逆起電力によつ
てトンジスタQ₂のベースにはトンジスタQ₂をオ
ンさせる方向にバイアス電圧を生ずるので、トン
ジスタQ₂は急速にオンになる。オン状態になる
と、発振用コイルL₃によりトンジスタQ₂をオフ
させる方向に逆起電力を生じてトンジスタQ₂は
オフになり、コレクタ電位はコンデンサC₆、抵
抗R₅による積分回路により徐々に上昇する。こ
のようにしてトンジスタQ₂はオン、オフの発振
状態を繰返す。このトンジスタQ₂のオン、オフ
動作に対応してコンデンサC₉とコイルL₂により
構成される同調回路に過渡電圧、電流を生じる。
この状態で、前段のバツフア用アンプ７の共振出
力がこの同調回路に入力され、一種の混合が行な
われる。その結果、生じた変調信号はローパスフ
イルタ９により検出される。この後の動作は前述
の通りである。

以上の動作はクエンチング発振回路８が正常動
作、即ち、クエンチング発振を持続している動作
状態にある場合である。次に、本発明の具体的な
動作について説明する。本発明の近距離検出セン
サにあつては、クエンチング発振回路８が発振動
作を停止した点にクエンチング発振回路８のバイ
アスを設定し、受信入力がある一定のレベル、例
えば10mVに達すると、入力信号のエネルギによ
りクエンチング発振回路８が発振動作を生じ始
め、超再生受信出力を生ずるようにしたものであ
る。即ち、受信入力レベルが第８図において、
1mV以下、例えば100μＶのときは第５図のＡ点
の信号電圧は第９図ａのようになり、第５図のＢ
点およびＣ点には第９図ｂ，ｃのように出力を出
さない。つぎに、受信入力が大きくなつて、第５
図のＡ点の信号電圧が第１０図ａのように10mV
に達すると、Ｂ点には第１０図ｂのような信号電
圧を発生し、Ｃ点には第１０図ｃのような信号電
圧が得られる。したがつて、受信入力が弱いと
き、いいかえれば検出物体が遠距離の場合は表示
器６が動作せず、受信入力が強いとき、いいかえ
れば検出物体が近距離にある場合にはクエンチン
グ発振回路８が動作して表示器６により表示でき
る。

つぎに、クエンチング発振回路８の発振動作を
停止させる手段としてつぎの４種が挙げられる。
第１の手段は、第１１図のようにコンデンサ
C₆、抵抗R₅により形成される積分回路の時定数
を変化させてクエンチング発振回路８の動作を発
振停止点に設定するもので、コンデンサC₆を大
きくするとクエンチング発振回路８は発振を停止
するので、発振動作が停止した時点での定数値か
ら少し発振停止域に入るようにコンデンサC₆の
値を設定すればよい。尚、上記コンデンサC₆と
抵抗R₅からなる積分回路にて設定手段を構成し
ている。つぎに、第２の手段は、第１２図のよう
に、抵抗R₇を可変にしてトンジスタQ₂のベース
電圧を変化させてクエンチング発振回路８の動作
を発振停止点に設定するもので、トンジスタQ₂
のベース電圧を低下させると発振動作を停止す
る。尚、抵抗R₇で設定手段を構成している。第
３の手段は、第１３図のように抵抗R₁₁を変化し
てクエンチング発振回路８の電源電圧を変化させ
て発振停止点に設定するもので、電源電圧を低下
させると発振動作を停止する。尚、抵抗R₁₁が設
定手段を構成している。更に、第４の手段は、第
１４図のように、コンデンサC₁₂、抵抗R₈の並列
回路の時定数を変化させるもので、コンデンサ
C₁₂の値を小さくすると発振動作を停止する。
尚、コンデンサC₁₂と抵抗R₈からなる並列回路で
設定手段を構成している。したがつて、近距離の
みクエンチング発振回路が受信入力のエネルギに
よつて発振して超再生受信が可能となり、このと
き、動作距離は1mの距離まで達し、しかも、応
答速度は20KHz以上の高速化が可能となる。

このように、クエンチング発振回路８のトンジ
スタQ₂のコレクタに接続した積分回路の時定数
によりクエンチング発振回路８の動作点を、発振
領域から非発振領域に移行する点又は非発振領域
に入つた点に設定することで、近距離のみクエン
チング発振回路８を受信入力のエネルギにより発
振させて検出動作できて動作感度を向上できる
上、応答速度を高速にでき、また、クエンチング
発振回路８のトンジスタQ₂のベース電圧を抵抗
R₇により変化させて発振領域から非発振領域に
移行する点又は非発振領域に入つた点に設定する
ことで、クエンチング発振回路８の制御を容易に
でき、更に、クエンチング発振回路８の電源電圧
を抵抗R₁₁により変化させて発振領域から非発振
領域に移行する点又は非発振領域に入つた点に設
定することで、構成簡単で、安価にでき、更に、
また、クエンチング発振回路８のトンジスタQ₂
のエミツタに接続したコンデンサC₁₂と抵抗R₈の
並列回路の時定数を変化させて発振領域から非発
振領域に移行する点又は非発振領域に入つた点に
設定することで、クエンチング発振回路８の制御
を確実にできるものである。

本発明は上述のように、アンテナからの受信入
力を低周波信号に変換する超再生方式フロントエ
ンドと、前記超再生方式フロントエンドの出力を
増巾しバンドパスフイルタを通して得た信号を直
流電圧に変換する信号レベル判別回路と、前記信
号レベル判別回路の出力を表示する表示器とを具
備し、前記超再生方式フロントエンドにクエンチ
ング発振回路を設け、該クエンチング発振回路の
動作点を、発振領域から非発振領域に移行する点
又は非発振領域に入つた点に設定する設定手段を
設けているものであるから、設定手段によりクエ
ンチング発振回路の動作点を、発振領域から非発
振領域に移行する点又は非発振領域に入つた点に
設定することで、近距離のみクエンチング発振回
路を受信入力のエネルギにより発振させて検出動
作できて動作感度を向上できる上、応答速度を高
速にできる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の近距離検出センサの正面図、第
２図は同上の特性図、第３図は本発明に使用する
超再生方式無線受信機の一実施例のブロツク回路
図、第４図は同上の超再生方式フロントエンドの
ブロツク回路図、第５図は同上の具体回路図、第
６図ａ〜ｃは同上の受信入力が存在しないときの
動作タイムチヤート、第７図ａ〜ｃは同上の受信
入力が存在したときの動作タイムチヤート、第８
図は本発明の受信入力一超再生受信出力特性図、
第９図ａ〜ｃは同上の受信入力が弱いときの動作
タイムチヤート、第１０図ａ〜ｂは同上の受信入
力が強いときの動作タイムチヤート、第１１図乃
至第１４図はそれぞれ本発明のクエンチング発振
回路の実施例の回路図である。 １……アンテナ、２……超再生方式フロントエ
ンド、３……低周波アンプ、４……バンドパスフ
イルタ、５……信号レベル判別回路、６……表示
器、８……クエンチング発振回路、Q₂……トン
ジスタ、C₆，R₅……積分回路のコンデンサ、抵
抗、R₇……抵抗、C₁₂，R₈……CR並列回路のコ
ンデンサ、抵抗、Ｅ……電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アンテナからの受信入力を低周波信号に変換
   する超再生方式フロントエンドと、前記超再生方
   式フロントエンドの出力を増巾しバンドパスフイ
   ルタを通して得た信号を直流電圧に変換する信号
   レベル判別回路と、前記信号レベル判別回路の出
   力を表示する表示器とを具備し、前記超再生方式
   フロントエンドにクエンチング発振回路を設け、
   該クエンチング発振回路の動作点を、発振領域か
   ら非発振領域に移行する点又は非発振領域に入つ
   た点に設定する設定手段を設けて成ることを特徴
   とする近距離検出センサ。 ２ 上記設定手段をクエンチング発振回路の発振
   用トランジスタのコレクタに接続した積分回路で
   構成し、該積分回路の時定数によりクエンチング
   発振回路を発振領域から非発振領域に移行する点
   又は非発振領域に入つた点にクエンチング発振回
   路の動作点を設定するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の近距離検出セン
   サ。 ３ クエンチング発振回路の発振用トンジスタの
   ベース電圧を変化させる抵抗を設定手段として構
   成し、この抵抗の値を変化させることにより該ト
   ンジスタのベース電圧を変化させて発振領域から
   非発振領域に移行する点又は非発振領域に入つた
   点にクエンチング発振回路の動作点を設定するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の近距離検出センサ。 ４ クエンチング発振回路の電源電圧を変化させ
   る抵抗を設定手段として構成し、この抵抗の値を
   変化させることにより該クエンチング発振回路の
   電源電圧を変化させて発振領域から非発振領域に
   移行する点又は非発振領域に入つた点にクエンチ
   ング発振回路の動作点を設定するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の近距離
   検出センサ。 ５ クエンチング発振回路の発振用トンジスタの
   エミツタに接続したコンデンサと抵抗との並列回
   路を設定手段として構成し、この並列回路の時定
   数を変化させて発振領域から非発振領域に移行す
   る点又は非発振領域に入つた点にクエンチング発
   振回路の動作点を設定するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の近距離検出セ
   ンサ。