パルス入力回路について。

質問

適切な回路であるかどうか、ご検証頂けますでしょうか。（私なりに、少しずつ時間を掛けて、考えている最中です）

バイクのイグニッションコイル（綺麗なパルスが出ているようです）へつなぎ、回転数に応じてスイッチオンをさせる回路を作りたいのです。

添付画像であるパルス入力回路の後に、FVコンバーターNJM4151へ入力させて電圧変換（メーカーでサンプルを挙げている5Vの回路構成にします）、その後、トランジスタ、さらには電磁リレーを用いたいと思っています。Vcc5Vとあるように、安定化電源回路も作る予定です。

1.パルス信号に整流ダイオードを入れる（念のため）。
2.R1とR2で12Vのパルス信号を分圧。
3.R3とR4で閾値を定めて、パルス信号と比較させる。
4.R5はプルアップ抵抗（プルアップ抵抗の意味はいまいち理解しきれていません）。
5.FVコンバータへ出力。

ここがおかしい、現実的にはこうしたほうが良い、こういった回路にしたほうがシンプルor簡単or確実である、その他etcがありましたら、アドバイス願います。

回答No.2

sailor · ベストアンサー

イグニッションパルスなど扱う場合は普通、ワンショットマルチで受けて波形整形してから積分回路で扱います。それから、入力保護については逆方向の電圧はもちろんですが、正方向のスパイクノイズも対策が必要ですのでＺＤ等で過大な電圧にならないように保護する必要があります。自動車やバイクなどで
使う回路を考えるときは、ノイズの塊がそこにあると思って作った方がいいですね。信号源自体にノイズがなくても、周りはノイズだらけですから、入力インピーダンスは必要以上に高く取らないとか、必要な範囲以上の周波数成分はカット（単純なＣＲフィルタで良い）するとかですね。私なら５５５とか４０００シリーズとかでワンショットを作ってＦ/Ｖに渡します。

それからイグニッションパルスを拾うところが、イグニッションコイルの１次側なら、シリーズに抵抗を入れた後に必ずＺＤを入れて電圧制限をしてから順方向のＤで逆電圧をカットしないと１００％壊れます。

お礼

ご回答ありがとうございます。

色々な方法があるのですね。難しいです（苦笑）一つ一つのキーワードをじっくり調べます。

電圧制限というのは、以下のような感じでしょうか？ツェナーダイオードで、5V制限をするといった形で。

入力-------△（左90度回転）----△（右90度回転）--------出力
　　　　　　Z DIODE　　　　　　　　 DIODE

回答No.6

sailor

入力にＺＤを入れて過大入力から保護します。ＺＤはロジックＩＣの場合はスレッショルド電圧以上で電源電圧以下の物を、ＯＰアンプなどを使用する場合は入力の許容値以内で選定します。
不要な高周波成分ををカットするのであればＺＤとパラに入れてＣＲフィルターを形成すればいいでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。

わざわざ、図面まで用意して頂き、ありがとうございます。

CRフィルターと言いますと、ローパスフィルターと言うことですよね。参考にさせて頂きます。

回答No.5

P0O9I

ANo.3です。
ダイオードの方向は５V側は逆です。入力信号レベルが電源より高かったり、GNDより低かったら、それぞれに逃がすように入れるのです。
これは普通のスイッチングダイオードを入れます。

＞1.パルス信号に整流ダイオードを入れる（念のため）
これも普通のスイッチングダイオードが良いです。

コンデンサは信号とGNDとの間に、R2とパラに入れます。これは高周波ノイズをGNDに落とすために入れます。

オペアンプを使うと発振したり、負荷をドライブし切れない可能性があります。
LM358とLM393はピン配列は同じですので、ソケットにしておいて、手持ちのLM358で試して、問題があればLM393に変える手もあります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

ダイオードについては、お蔭様で良く理解出来ました。

オペアンプには、発振、負荷をドライブできない可能性が出てくるものなのですか。

回答No.4

sailor

ラフな絵ですがしたような感じです。
入力にＺＤを入れて過大入力から保護します。ＺＤはロジックＩＣの場合はスレッショルド電圧以上で電源電圧以下の物を、ＯＰアンプなどを使用する場合は入力の許容値以内で選定します。
不要な高周波成分ををカットするのであればＺＤとパラに入れてＣＲフィルターを形成すればいいでしょう。

回答No.3

P0O9I

使っているICの型番はLM358でしょうか？ 最後の数字が見えにくく、確認をします。オペアンプであるLM358なら、先ずはこれをLM393等のコンパレータICにするべきです。
プルアップ抵抗を付けている所を見たら、ひょっとしたらLM393を使った回路から、勝手にLM358に変えたのではないのかな？　LM393はオープンコレクタですから、プルアップ抵抗は必要です。

+入力側には高周波ノイズを取るための100pF程度のコンデンサ、過電圧入力を防ぐためのダイオードを５V電源-入力、入力-GND 間に入れた方が良いでしょう。

それから、ヒステリシスを持たすため、出力から+入力へ100KΩ程度の抵抗を入れた方が動作は安定します。

なお、動作点を確実に知るためには、オシロで波形を見るのが一番確実です。

お礼

ご回答ありがとうございます。

手持ちのLM358オペアンプで考えています。200Hz(T=1/F)を越えることがないので、手持ちのオペアンプでと思ったのですが、コンパレータが好ましいものなのでしょうか？

＞+入力側には高周波ノイズを取るための100pF程度のコンデンサ、過電圧入力を防ぐためのダイオードを５V電源-入力、入力-GND 間に入れた方が良いでしょう。

こういうことでしょうか？また、ダイオードは整流用ではなく、ツェナーダイオードでしょうか？

　　 　　　 5V電源
　　　　　　　　　　|
　　 　 　　　　　 ▽ DIODE
　　　　　　　　　　｜
入力　----||------------　出力
　　　　　100p 　 |
　　 　　　 　 　 　△ DIODE
　　　　　　　　　　 |
　　　　 　　　　　GND

　(ヒステリシス100KΩは省略)

回答No.1

noname#157410

出力のプルアップ要らないし、なぜ比較回路にしているかわかりません。
べつに増幅する必要ないなら、単なるバッファ回路でいいと思います。

ノイズ考えてのことでしたら、入力GND間に小さいコンデンサでも入れてください。

お礼

ご回答ありがとうございます。

「綺麗なパルスが出ているようです」ではなく、「ある程度は」の間違えでした。オシロスコープを持っているわけでなく、波形を調べられるわけではないので、念のためと考えてます。