(57)【要約】【課題】簡単な構成でＨレベルとＬレベルとの比をほぼ１対１にしたスイープトーン信号を発生することができるスイープトーン信号発生回路を提供する。【解決手段】ＯＰアンプＡ１が、Ｖｃ１がＶｐ１Ｈより大きくなるまでＨレベルを出力してコンデンサｃ１を充電させた後にＶｃ１がＶｐ１Ｌより小さくなるまでＬレベルを出力してコンデンサｃ１を放電させる。そして、Ｖｃ１を分圧しＯＰアンプＡｖｆで電流バッファして第１発振信号Ｖｌｗｒとして出力する。ＯＰアンプＡ２は、１／２Ｖｃｃを中心として第１発振信号Ｖｌｗｒを反転させた第２発振信号Ｖｕｐｒを出力する。ＯＰアンプＡ３が、Ｖｃ２が第２発振信号Ｖｕｐｒより大きくなるまでＨレベルを出力してコンデンサｃ２を充電させた後にＶｃ２が第１発振信号Ｖｌｗｒより小さくなるまでＬレベルを出力してコンデンサｃ２を放電させる。そして、ＯＰアンプＡ３の出力をスイープトーン信号として出力する。【選択図】図１
2010114558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間経過に応じて周波数が徐々に増減するパルス状のスイープトーン信号を発生させるスイープトーン信号発生回路であって、
第１コンデンサ、及び、前記第１コンデンサの両端電圧が第１所定値より大きくなるまでＨレベルを出力して前記第１コンデンサを充電させた後に前記第１コンデンサの両端電圧が第２所定値より小さくなるまでＬレベルを出力して前記第１コンデンサを放電させる第１アンプ、を有していて、第１コンデンサの両端電圧を第１発振信号として出力する第１発振回路と、
前記第１発振信号の最大値が電源電圧の１／２を越えないように前記第１発振信号を分圧する分圧回路と、
前記分圧回路により分圧された第１発振信号が入力されるバッファアンプと、
前記電源電圧の１／２を中心として前記バッファアンプから出力される第１発振信号を反転させた第２発振信号を出力する第２アンプと、
第２コンデンサ、及び、前記第２コンデンサの両端電圧が前記第２発振信号より大きくなるまでＨレベルを出力して前記第２コンデンサを充電させた後に前記第２コンデンサの両端電圧が前記バッファアンプから出力される第１発振信号より小さくなるまでＬレベルを出力して前記第２コンデンサを放電させる第３アンプ、を有していて、前記第３アンプの出力を前記スイープトーン信号として出力する第２発振回路と、
を備えたことを特徴とするスイープトーン信号発生回路。
【請求項２】
前記第１発振回路が、前記電源電圧と前記第１アンプの＋入力との間に接続された第１抵抗と、前記第１アンプの＋入力とグランドとの間に接続された第２抵抗と、前記第１アンプの出力と前記第１アンプの＋入力との間に接続された第３抵抗と、をさらに有し、
前記第１コンデンサが、前記第１アンプの−入力及び出力の両者と前記グランドとの間に設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のスイープトーン信号発生回路。
【請求項３】
前記第２発振回路が、前記第２アンプの出力と前記第３アンプの＋入力との間に設けられ前記第３アンプがＨレベルの間にオンする第１スイッチと、前記バッファアンプの出力と前記第３アンプの＋入力との間に設けられ前記第３アンプがＬレベルの間にオンする第２スイッチと、をさらに有し、
前記第２コンデンサが、前記第３アンプの−入力及び出力の両者と前記グランドとの間に設けられた
ことを特徴とする請求項１又は２記載のスイープトーン信号発生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイープトーン信号発生回路に係り、特に、時間経過に応じて周波数が徐々に増減するパルス状のスイープトーン信号を発生させるスイープトーン信号発生回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したスイープトーン信号発生回路としては例えば三角波を用いてスイープトーン信号を発生させる回路などが提案されている。しかしながら、従来のスイープトーン信号発生回路は、回路構成が複雑でスイープトーン信号のＨレベルとＬレベルとの比をほぼ１対１にすることが困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、簡単な構成でＨレベルとＬレベルとの比をほぼ１対１にしたスイープトーン信号を発生することができるスイープトーン信号発生回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、時間経過に応じて周波数が徐々に増減するパルス状のスイープトーン信号を発生させるスイープトーン信号発生回路であって、第１コンデンサ、及び、前記第１コンデンサの両端電圧が第１所定値より大きくなるまでＨレベルを出力して前記第１コンデンサを充電させた後に前記第１コンデンサの両端電圧が第２所定値より小さくなるまでＬレベルを出力して前記第１コンデンサを放電させる第１アンプ、を有していて、第１コンデンサの両端電圧を第１発振信号として出力する第１発振回路と、前記第１発振信号の最大値が電源電圧の１／２を越えないように前記第１発振信号を分圧する分圧回路と、前記分圧回路により分圧された第１発振信号が入力されるバッファアンプと、前記電源電圧の１／２を中心として前記バッファアンプから出力される第１発振信号を反転させた第２発振信号を出力する第２アンプと、第２コンデンサ、及び、前記第２コンデンサの両端電圧が前記第２発振信号より大きくなるまでＨレベルを出力して前記第２コンデンサを充電させた後に前記第２コンデンサの両端電圧が前記バッファアンプから出力される第１発振信号より小さくなるまでＬレベルを出力して前記第２コンデンサを放電させる第３アンプ、を有していて、前記第３アンプの出力を前記スイープトーン信号として出力する第２発振回路と、を備えたことを特徴とするスイープトーン信号発生回路に存する。
【０００５】
請求項２記載の発明は、前記第１発振回路が、前記電源電圧と前記第１アンプの＋入力との間に接続された第１抵抗と、前記第１アンプの＋入力とグランドとの間に接続された第２抵抗と、前記第１アンプの出力と前記第１アンプの＋入力との間に接続された第３抵抗と、をさらに有し、前記第１コンデンサが、前記第１アンプの−入力及び出力の両者と前記グランドとの間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスイープトーン信号発生回路に存する。
【０００６】
請求項３記載の発明は、前記第２発振回路が、前記第２アンプの出力と前記第３アンプの＋入力との間に設けられ前記第３アンプがＨレベルの間にオンする第１スイッチと、前記バッファアンプの出力と前記第３アンプの＋入力との間に設けられ前記第３アンプがＬレベルの間にオンする第２スイッチと、をさらに有し、前記第２コンデンサが、前記第３アンプの−入力及び出力の両者と前記グランドとの間に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のスイープトーン信号発生回路に存する。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、少なくとも４つのアンプを用いた簡単な構成でＨレベルとＬレベルとの比がほぼ１対１のスイープトーン信号を発生することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、第１アンプの出力がＨレベルのとき、第１コンデンサが充電されると共に、電源電圧を第１抵抗及び第３抵抗の並列抵抗と第２抵抗とで分圧した分圧値が第１所定値として第１アンプに入力されて第１アンプが第１コンデンサの両端電圧と第１所定値を比較する。比較した結果、第１コンデンサの両端電圧が第１所定値より大きくなり第１アンプの出力がＬレベルとなると、第１コンデンサが放電されると共に、電源電圧を第１抵抗と第２抵抗及び第３抵抗の並列抵抗とで分圧した分圧値が第２所定値として第２アンプに入力されて第１アンプが第１コンデンサの両端電圧と第２所定値を比較する。よって、簡単な構成で第１発振回路を構成することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、第３アンプの出力がＨレベルのとき、第２コンデンサが充電されると共に、第１スイッチがオンして第３アンプに第２発振信号が入力されて第３アンプが第２コンデンサの両端電圧と第２発振信号とを比較する。比較した結果、第２コンデンサの両端電圧が第２発振信号より大きくなり第３アンプの出力がＬレベルになると、第２コンデンサが放電されると共に、第２スイッチがオンして第３アンプに分圧された第１発振信号が入力されて第３アンプが第２コンデンサの両端電圧と分圧された第１発振信号とを比較する。よって、簡単な構成で第２発振回路を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係るスイープトーン信号発生回路について図面を参照して説明する。図１に示すように、スイープトーン信号発生回路１は、１／２Ｖｃｃ発生回路２と、第１発振回路３と、分圧回路４と、バッファアンプとしてのＯＰアンプＡｖｆと、ＯＰアンプＡ２と、第２発振回路５と、を備えている。
【００１１】
１／２Ｖｃｃ発生回路２は、抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２２と、から構成されている。抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２は、電源電圧Ｖｃｃ（以下単にＶｃｃと略記）とグランドとの間に互いに直列接続されて設けられている。抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２は、互いに等しい抵抗値を有している。よって、１／２Ｖｃｃ発生回路２は、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２との接続点から１／２・Ｖｃｃを発生する回路となる。
【００１２】
第１発振回路３は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、コンデンサｃ１と、ＯＰアンプＡ１と、を備えている。第１抵抗としての抵抗Ｒ１は、Ｖｃｃと後述するＯＰアンプＡ１の＋入力との間に設けられている。第２抵抗としての抵抗Ｒ２は、後述するＯＰアンプＡ１の＋入力とグランドとの間に設けられている。第３抵抗としての抵抗Ｒ３は、後述するＯＰアンプＡ１の＋入力と出力との間に設けられている。
【００１３】
第１コンデンサとしてのコンデンサｃ１は、その一端が抵抗Ｒ４を介してＯＰアンプＡ１の出力に接続されている。コンデンサｃ１はまた、その一端がＯＰアンプＡ１の−入力に接続されている。コンデンサｃ１は、その他端がグランドに接続されている。第１アンプとしてのＯＰアンプＡ１は、＋入力に抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の接続点電圧Ｖｐ１（以下単にＶｐ１と略記）が供給されている。ＯＰアンプＡ１は、−入力が第１発振信号としてのコンデンサｃ１の上端の電圧Ｖｃ１（以下単にＶｃ１と略記）が供給されている。ＯＰアンプＡ１は、Ｖｐ１＞Ｖｃ１のときにＨレベルを出力してコンデンサｃ１を充電し、Ｖｐ１＜Ｖｃ１のときにＬレベルを出力してコンデンサｃ１を放電する。
【００１４】
上記分圧回路４は、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６から構成されている。抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６は、コンデンサｃ１に並列接続されていて、Ｖｃ１を分圧する。このとき、分圧回路４は、Ｖｃ１の最大値がＶｃｃの１／２を超えないようにＶｃ１を分圧する。分圧されたＶｃ１は、ＯＰアンプＡｖｆの＋入力に供給される。ＯＰアンプＡｖｆは、出力が−入力に接続されたボルテージホロワを構成している。そして、ＯＰアンプＡｖｆの出力からは、分圧されたＶｃ１が第１発振信号Ｖｌｗｒとして出力される。
【００１５】
第２アンプとしてのＯＰアンプＡ２は、−入力に抵抗Ｒ７を介して第１発振信号Ｖｌｗｒが供給され、＋入力に１／２・Ｖｃｃが供給されている。ＯＰアンプＡ２の−入力と出力との間には抵抗Ｒ８が設けられている。ＯＰアンプＡ２は、１／２×Ｖｃｃを中心として第１発振信号Ｖｌｗｒを反転させた第２発振信号Ｖｕｐｒを出力する。
【００１６】
第２発振回路５は、スイッチング（ＳＷ）トランジスタＱ１〜Ｑ３と、コンデンサｃ２と、ＯＰアンプＡ３と、から構成されている。第１スイッチとしてのＳＷトランジスタＱ１は、ｐｎｐ型のトランジスタである。ＳＷトランジスタＱ１は、コレクタが抵抗Ｒ１１を介してＯＰアンプＡ３の＋入力に接続され、エミッタがＯＰアンプＡ２の出力に接続されている。第２スイッチとしてのＳＷトランジスタＱ２は、ｎｐｎ型のトランジスタである。ＳＷトランジスタＱ２は、コレクタが抵抗Ｒ１２を介してＯＰアンプＡ３の＋入力に接続され、エミッタがＯＰアンプＡｖｆの出力に接続されている。
【００１７】
ＳＷトランジスタＱ３は、ｎｐｎ型のトランジスタである。ＳＷトランジスタＱ３は、コレクタが抵抗を介してＶｃｃに接続されると共にＳＷトランジスタＱ１及びＱ２のベース抵抗に接続されている。ＳＷトランジスタＱ３はまた、エミッタがグランドに接続されている。ＳＷトランジスタＱ３のべースは、抵抗を介してＯＰアンプＡ３の出力に接続されている。
【００１８】
第２コンデンサとしてのコンデンサｃ２は、その一端が抵抗Ｒ１４を介してＯＰアンプＡ３の出力に接続されている。コンデンサｃ２はまた、その一端がＯＰアンプＡ３の−入力に接続されている。コンデンサｃ２は、その他端がグランドに接続されている。第３アンプとしてのＯＰアンプＡ３は、＋入力にＳＷトランジスタＱ１及びＱ２のコレクタ電圧Ｖｐ２（以下単にＶｐ２と略記する）が供給されている。ＯＰアンプＡ３は、−入力にコンデンサｃ２の両端電圧Ｖｃ２（以下単にＶｃ２と略記）が供給されている。ＯＰアンプＡ３は、Ｖｐ２＞Ｖｃ２のときにＨレベルを出力してコンデンサｃ２を充電し、Ｖｐ２＜Ｖｃ２のときにＬレベルを出力してコンデンサｃ２を放電する。このＯＰアンプＡ３の出力がスイープトーン信号となる。
【００１９】
上述した構成のスイープトーン信号発生回路１の動作について図２〜図５を参照して以下説明する。コンデンサｃ１及びｃ２に蓄積された電荷がない状態でスイープトーン信号発生回路１に電源が投入されたとする。このようにコンデンサｃ１に電荷が蓄積されておらずにＶｃ１が小さいときはＯＰアンプＡ１は、Ｈレベルを出力する（図２（Ｂ）参照）。ＯＰアンプＡ１の出力がＨレベルになると、コンデンサｃ１は抵抗Ｒ４を介して充電される。また、ＯＰアンプＡ１の出力がＨレベルになると、抵抗Ｒ３が抵抗Ｒ１に並列接続される。よって、ＯＰアンプＡ１の出力がＨレベルのときのＶｐ１をＶｐ１Ｈ（第１所定値）とすると、Ｖｐ１Ｈは下記の式（１）に示す値となる。
Ｖｐ１Ｈ＝Ｖｃｃ×Ｒ２／｛（Ｒ１//Ｒ３）＋Ｒ２｝  …（１）
【００２０】
コンデンサｃ１が充電されてＶｃ１が上記Ｖｐ１Ｈを越えると、ＯＰアンプＡ１はＬレベルを出力する。ＯＰアンプＡ１の出力がＬレベルになると、コンデンサｃ１は抵抗Ｒ４を介して放電される。また、ＯＰアンプＡ１の出力がＬレベルになると、抵抗Ｒ３が抵抗Ｒ２に並列接続される。よって、ＯＰアンプＡ１の出力がＬレベルのときのＶｐ１をＶｐ１Ｌ（第２所定値）とすると、Ｖｐ２Ｌは下記の式（２）に示す値となる。
Ｖｐ１Ｌ＝Ｖｃｃ×（Ｒ２//Ｒ３）／｛Ｒ１＋（Ｒ２//Ｒ３）｝  …（２）
【００２１】
コンデンサｃ１が放電されてＶｃ１が上記Ｖｐ１Ｌを下回ると、ＯＰアンプＡ１はＨレベルを出力して再びコンデンサｃ１の充電が開始される。これにより、第１発振回路２において、コンデンサｃ１の充電と放電とが繰り返し行われ、Ｖｃ１はＶｐ１Ｈまでの増加とＶｐ１Ｌまでの減少を繰り返す発振信号となる（図２（Ａ）参照）。上記Ｖｃ１は分圧回路４によって分圧された後にＯＰアンプＡｖｆによって電流バッファされて第１発振信号Ｖｌｗｒとして出力される。なお、図１中に記載したダイオードＤ１と抵抗Ｒ３１とから構成される直列回路の破線部分を接続し、抵抗Ｒ３１として抵抗Ｒ４に比べて抵抗値の小さなものを使用すれば、図２（Ａ）に示すＶｃ１の充放電波形における放電時間（立下り期間）を短い時間にすることもできる。逆の応用例としてダイオードＤ１の向きを逆にすれば、充電時間を短くすることもできる。
【００２２】
次に、上述した第１発振回路３の動作を具体的な数値例を代入して確認してみる。ここでは、Ｖｃｃ＝５Ｖ、Ｒ１＝１００ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩ、Ｒ３＝３３．３３ｋΩ、Ｒ５＝１００ｋΩ、Ｒ６＝１００ｋΩとする。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との並列抵抗をＲ１３とすると、Ｒ１３は下記の式（３）で示す値となる。
Ｒ１３＝（Ｒ１×Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ３）
＝（１００ｋ×３３．３３ｋ）／（１００ｋ＋３３．３３ｋ）
≒２５ｋ  …（３）
よって、図２（Ａ）に示すように、上記式（１）よりＶｐ１Ｈは、５×１００ｋ／（１００ｋ＋２５ｋ）＝４Ｖとなる。
【００２３】
また、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との並列抵抗を抵抗Ｒ２３とすると、Ｒ２３は下記の式（４）で示す値となる。
Ｒ２３＝（Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝１００ｋ×３３．３３ｋ／（１００ｋ＋３３．３３）
≒２５ｋ  …（４）
よって、上記式（２）よりＶｐ１Ｌは、５×２５ｋ／（１００ｋ＋２５ｋ）＝１Ｖとなる。それ故、Ｖｃ１は４Ｖまでの増加と１Ｖまでの減少を繰り返す信号となる。また、第１発振信号Ｖｌｗｒは、分圧回路４で１／２に分圧しているため、図２（Ｃ）に示すように２Ｖまでの増加と０．５Ｖまでの減少を繰り返す信号となり、１／２Ｖｃｃ＝２．５Ｖを越えない。
【００２４】
なお、第１発振信号Ｖｌｗｒの周波数は抵抗Ｒ４によって決定することができる。次に、Ｒ１＝１００ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩのときに第１発振信号Ｖｌｗｒの半周期時間Ｔ／２が抵抗Ｒ４とコンデンサｃ１との充放電回路の時定数ｃ１×Ｒ４と等しくなるような抵抗Ｒ３の値について求めてみる（即ちＴ／２＝Ｒ４・ｃ１）。充電の際にコンデンサｃ１に印加される充電電圧とＶｐ１Ｌとの電位差をＥ、Ｖｐ１Ｈに達したとき、即ち第１発振信号Ｖｌｗｒの半周期時間Ｔ／２が経過した時点のＶｃ１とＶｐ１Ｌとの電位差をｖとすると、下記の式（５）が成立する。
ｖ／Ｅ＝１−ｅ-(T/2)/(R4・c1)  …（５）
Ｔ／２＝Ｒ４・ｃ１であるので、
ｖ／Ｅ＝１−ｅ-1
ｖ／Ｅ＝１−０．３６７８８＝０．６３２１２となる。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、０とＶｐ１Ｌとの差をＶＬ、ＥとＶｐ１Ｈとの差をＶｕとする。このＶＬとＶｕとを等しくすると、下記の式（６）が成立する。
Ｅ−ｖ＝１（＝Ｖｃｃ）−Ｅ
２Ｅ−ｖ＝１
ｖ＝２Ｅ−１  …（６）
【００２６】
上記ｖ／Ｅ＝０．６３２１２を上記式（６）に代入すると、
（２Ｅ−１）／Ｅ＝０．６３２１２
Ｅ＝０．７３１０６となる。
よって、図３（Ａ）に示すように、Ｔ／２＝Ｒ４×ｃ１、Ｖｕ＝ＶＬ、Ｖｃｃ＝１のとき、Ｅ＝０．７３１０６、ｖ＝０．４６２１１、Ｖｕ＝ＶＬ＝０．２６８９５となる。
【００２７】
ＯＰアンプＡ１の出力が０Ｖ（Ｌレベル）のとき、Ｖｃｃ＝１とする電圧比での計算では、下記の式（７）が成立する。
０．２６８９５＝Ｒ２３／（Ｒ１＋Ｒ２３）  …（７）
ただし、上述したようにＲ２３は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との並列抵抗である。
Ｒ１＝１００ｋΩを式（７）に代入するとＲ２３＝３６．７８９ｋΩとなる。
よって、Ｒ２＝１００ｋΩとすると、下記の式（８）から抵抗Ｒ３の抵抗値を求めることができる。
Ｒ２３＝Ｒ２・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝１００ｋ×Ｒ３／（１００ｋ＋Ｒ３）
Ｒ３＝５８．２００ｋΩ  …（８）
【００２８】
よって、Ｒ３＝５８．２００ｋΩとすると、第１発振信号Ｖｌｗｒの半周期時間Ｔ／２が抵抗Ｒ４とコンデンサｃ１との充放電回路の時定数ｃ１×Ｒ４とを等しくできる。なお、図３（Ａ）は、Ｖｃｃ＝１のときの値であったが、Ｖｃｃ＝５Ｖのときは、同図（Ｂ）に示すようなに、Ｅ＝３．６５５２８Ｖ、ｖ＝２．３１０５３Ｖ、Ｖｕ＝ＶＬ＝１．３４４７５Ｖとなる。
【００２９】
話をスイープトーン信号発生回路１の動作に戻す。ＯＰアンプＡｖｆから出力される第１発振信号Ｖｌｗｒは、ＯＰアンプＡ２の−入力に供給される。ＯＰアンプＡ２は、図２（Ｄ）に示すように、１／２×Ｖｃｃを中心として第１発振信号Ｖｌｗｒを反転させた第２発振信号Ｖｕｐｒを出力する。この結果、Ｖｃ１が１Ｖのときには、Ｖｌｗｒ＝０Ｖ＋０．５Ｖ、Ｖｕｐｒ＝Ｖｃｃ−０．５Ｖとなり、Ｖｃ１が４Ｖのときには、Ｖｌｗｒ＝０Ｖ＋２Ｖ、Ｖｕｐｒ＝Ｖｃｃ−２Ｖとなる。よって、第２発振信号Ｖｕｐｒは、３Ｖまでの減少と４．５Ｖまでの増加とを繰り返す信号となる。
【００３０】
次に、第２発振回路５の動作について説明する。コンデンサｃ２に電荷が蓄積されておらずにＶｃ２が小さいときはＯＰアンプＡ３は、Ｈレベルを出力する（図４（Ｅ）参照）。ＯＰアンプＡ３の出力がＨレベルになると、コンデンサｃ２は抵抗Ｒ１４を介して充電される。また、ＯＰアンプＡ３の出力がＨレベルになると、ＳＷトランジスタＱ３がオンする。このＳＷトランジスタＱ３のオンによって、ＳＷトランジスタＱ１がオン、ＳＷトランジスタＱ２がオフする。よって、ＯＰアンプＡ３の出力がＨレベルの間、ＯＰアンプＡ３の＋入力には第２発振信号Ｖｕｐｒが供給される。
【００３１】
コンデンサｃ２が充電されてＶｃ２が第２発振信号Ｖｕｐｒの電圧値を越えると、ＯＰアンプＡ３はＬレベルを出力する。ＯＰアンプＡ３の出力がＬレベルになると、コンデンサｃ２は抵抗Ｒ１４を介して放電される。ＯＰアンプＡ３の出力がＬレベルになるとまた、ＳＷトランジスタＱ３がオフする。このＳＷトランジスタＱ３のオフによって、ＳＷトランジスタＱ１がオフ、ＳＷトランジスタＱ２がオンする。よって、ＯＰアンプＡ３の出力がＬレベルの間、ＯＰアンプＡ３の＋入力には第１発振信号Ｖｌｗｒが供給される。
【００３２】
コンデンサｃ２が放電されてＶｃ２が第１発振信号Ｖｌｗｒの電圧値を下回ると、ＯＰアンプＡ３はＨレベルを出力して再びコンデンサｃ２の充電が開始される。これにより、第１発振回路２において、コンデンサｃ１の充電と放電とが繰り返し行われ、Ｖｃ２は第２発振信号Ｖｕｐｒまでの増加と第１発振信号Ｖｌｗｒまでの減少を繰り返す発振信号となる（図４（Ａ）、図５参照）。また、図４（Ａ）に示すように、第１発振信号Ｖｌｗｒが増加し、第２発振信号Ｖｕｐｒが減少している間、Ｖｃ２の振幅は、Ｖｃｃ／２を中心にして時間経過に応じて徐々に減少する。Ｖｃ２の振幅の減少に応じてコンデンサｃ２の充電時間、放電時間が徐々に短くなるため、ＯＰアンプＡ３からは、図４（Ｅ）に示すように、周波数が徐々に高くスイープするスイープトーン信号が出力される。
【００３３】
逆に、第１発振信号Ｖｌｗｒが減少し、第２発振信号Ｖｕｐｒが増加している間、Ｖｃ２の振幅は、Ｖｃｃ／２を中心にして時間経過に応じて徐々に増加する。Ｖｃ２の振幅の増加に応じてコンデンサｃ２の充電時間、放電時間が徐々に長くなるため、ＯＰアンプＡ３からは、周波数が徐々に低くスイープするスイープトーン信号が出力される。
【００３４】
第１発振信号Ｖｌｗｒと第２発振信号Ｖｕｐｒとは１／２・Ｖｃｃから見るとほぼ上下対称な電圧差である。このため、ほぼ同一の時間における抵抗Ｒ１４とコンデンサｃ２との充放電波形であるＶｃ２の充電期間、放電期間はほぼ等しくなり、スイープトーン信号のＨレベルとＬレベルとの比をほぼ１対１にすることができる。よって、上述したスイープトーン信号発生回路１によれば、４つのＯＰアンプを用いた簡単な構成でＨレベルとＬレベルとの比がほぼ１対１のスイープトーン信号を発生することができる。
【００３５】
次に、上記スイープトーン信号がどの程度スイープするのか具体的な数値例を代入して確認してみる。今、充電の際にコンデンサｃ２に印加される充電電圧とＶｌｗｒとの電位差をＥ、Ｖｕｐｒに達したときのＶｃ２とＶｌｗｒとの差をｖ、Ｖｃ２がＶｌｗｒからＶｕｐｒに増加するまでの時間ｔとすると、下記の式（９）が成立する。
ｖ／Ｅ＝１−ｅ-x  …（９）
ただし、ｘ＝ｔ／Ｒ１４・ｃ２
【００３６】
図６（Ａ）に示すように、Ｖｃ１＝１Ｖ、Ｖｌｗｒ＝Ｖｐ１Ｌ／２＝０．５Ｖ、Ｖｕｐｒ＝５−０．５＝４．５Ｖのときは、ｖ＝４Ｖ、Ｅ＝４．５Ｖなので、これを式（９）に代入する。また、このときのｘをｘ１とする。
４／４．５＝１−ｅ-x1
０．１１１＝１−ｅ-x1
ｘ１≒２．２（ｔａｕ）となる。
【００３７】
一方、図６（Ｂ）に示すように、Ｖｃ１＝４Ｖ、Ｖｌｗｒ＝Ｖｐ１Ｈ／２＝２Ｖ、Ｖｕｐｒ＝５−２＝３Ｖのときは、ｖ＝１Ｖ、Ｅ＝３Ｖなので、これを式（９）に代入する。また、このときのｘをｘ２とする。
１／３＝１−ｅ-x2
０．６６６＝１−ｅ-x2
ｘ２≒０．４（ｔａｕ）となる。
【００３８】
ｘ１とｘ２との比は、２．２（ｔａｕ）／０．４（ｔａｕ）＝５．５倍となる。これは、スイープトーン信号の低い周波数を４４０Ｈｚとしたとき、高い側の周波数は４４０×５．５＝２４２４Ｈｚであることになる。
【００３９】
次に、上述した低い周波数＝４４０Ｈｚ＝２．２（ｔａｕ）から抵抗Ｒ１４とコンデンサｃ２の組み合わせを考える。４４０Ｈｚの周期Ｔは、Ｔ＝１／４４０＝２．２７ｍｓｅｃである。よって、半周期Ｔ／２は、約１．１４ｍｓｅｃとなる。故に下記の式（１０）が成立する。
（Ｒ１４×ｃ２）×２．２７＝１．１４×１０-3  …（１０）
Ｒ１３×ｃ２＝０．５ｍｓｅｃ
この時定数０．５ｍｓｅｃとなる抵抗Ｒ１４とコンデンサｃ２との組み合わせとしては、例えば、Ｒ１４＝５ｋΩ、ｃ２＝０．１μＦ又はＲ１４＝５０ｋΩ、ｃ２＝０．０１μＦが考えられる。
【００４０】
本実施形態においては、第２発振信号Ｖｕｐｒは、Ｖｃｃ−０．５Ｖ〜Ｖｃｃ−２Ｖの範囲で増減する。一方、第１発振信号Ｖｌｗｒは、０．５Ｖ〜２Ｖの範囲で増減するため、スイープトーン信号は４４０Ｈｚからその約５．５倍の約２．４ｋＨｚの周波数をスイープする。
【００４１】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のスイープトーン信号発生回路の一実施形態を示す回路図である。
【図２】（Ａ）はＶｃ１、（Ｂ）はＯＰアンプＡ１の出力、（Ｃ）は第１発振信号Ｖｌｗｒ、（Ｄ）は第２発振信号Ｖｕｐｒのタイムチャートである。
【図３】Ｖｃ１のタイムチャートである。
【図４】（Ａ）はＶｃ２、（Ｂ）はＳＷトランジスタＱ１のオンオフ、（Ｃ）はＳＷトランジスタＱ２のオンオフ、（Ｄ）はＳＷトランジスタＱ３のオンオフ、（Ｅ）はＯＰアンプＡ３の出力のタイムチャートである。
【図５】図１に示すスイープトーン信号発生回路の動作を説明するための図である。
【図６】Ｖｃ２のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１      スイープトーン信号発生回路
３      第１発振回路
４      分圧回路
５      第２発振回路
Ａ１    ＯＰアンプ（第１アンプ）
Ａ２    ＯＰアンプ（第２アンプ）
Ａ３    ＯＰアンプ（第３アンプ）
Ａｖｆ  バッファアンプ
ｃ１    コンデンサ（第１コンデンサ）
ｃ２    コンデンサ（第２コンデンサ）
Ｑ１    ＳＷトランジスタ（第１スイッチ）
Ｑ２    ＳＷトランジスタ（第２スイッチ）
Ｒ１    抵抗（第１抵抗）
Ｒ２    抵抗（第２抵抗）
Ｒ３    抵抗（第３抵抗）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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