JPH01226211A - クロックパルス発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば、電波や超音波などの伝搬時間の測定
に用いられるり［Ｉツクパルスを発生づるり［］ツクパ
ルス発生回路。

特に省電力ならびに測定ゲートと非同期をな覆クロック
パルスの発生に関する。

［従来の技術］ 第３図は従来のクロックパルス発生回路の一例を示づ回
路図であり、 ２は電波や超音波の伝搬時間に係わるゲート信号を発生
する測定ゲート発生回路、旦は水晶発揚回路、４は水晶
発振回路、ａを形成フる第１平導体、７は水晶振動子、
８は水晶発揚回路旦の発振周波数に調整される共振回路
、１０はＡＮ［）、回路、１１はクロックパルスを計数
Ｊるカウンタ、１２は共振回路６を形成するトランス、
Ｒ２は抵抗器、Ｃ，Ｇｏはキャパシタである。

従来のりＬ１ツクパルス発生回路は上記のように構成さ
れ、 第１半力体４、水晶振動子７．１〜ランス１２と１ドパ
シタＣｏよりなる共振回路８、キャパシタＣに五り−」
ルピツツ形水晶発振回路旦を形成しで、常口４−・定周
波数且つ一定振幅のり１］ツクパルスか発生され、トラ
ンス１２を介して出力される。測定グー　ト発牛回路２
かうの測定ゲートと１：記クロックパルスはＡ　Ｎ　ｏ
回路１０に加えられ両者の論理積、即ち測定グー　トに
て選択されたクロツクスバ°ルスはカウンタ１１にて計
数され、伝搬時間が測定される。第１半導体４はカウン
タ１１がタロツクパルスのｈ１数を（うわないときも常
ｌ！Ｊ発振を継続し、クロックパルスは関連する論理素
子へ加えられて貢通電流の影響を受（プて消費電力か大
きくなる。

特にカウンター１１の分解能を向上させるため、クロッ
クパルスの周波数を高くすると上記川縁は顕著に増大り
“る。

第４図は従来のクロックパルス発−［回路の他の一例を
示す回路図、 ２、す、４，７．８．１０，１１，１２゜Ｒ２，Ｃ，Ｃ
ｏは上記従来回路と同一であり、１は電波や超音波放射
のタイミングを決める同期１１１号を出力する同期回路
、１３は同期回路１により作動し第１半導体４を含む水
晶発振回路３への給電を制御りる開閉器く′ある。

従来のクロックパルス発生回路は上記のように構成され
、第１半導体４を含む水晶発振回路旦への給電は同期回
路１よりの同期信号にて作動する開閉器′１３を介して
行われるので、カウンタ′１１の作動か体什している時
には、水晶発振回路３の作動し休止して消費電力の低減
が削られるか、水晶発振回路品より出力されるり［」ツ
タパルスと同期回路１からの同期’Ｉ’ｊｊ　ｊｊとの
間には一定の位相関係が形成され、更に測定グーｉ〜も
同期信号とその位相が係わっているので、これら相ｑの
位相関係は一定となる。

従って複数の測定ゲートにてサンプリングされたりｌ’
ｌクロックパルス均１直よりｈ１測ブ′−タを得るどさ
、その分解能や測定精度の同上か計れない。

［発明か解決しようとする課題］ 上記のＪ、うな従来のり［−１ツタパルス発４１−回路
では、第１半導体４を用いた水晶発振回路品は常時発振
を？ｊいクロックパルスを出力するので、カウンタ１１
が計数しないとさも論理素子ヘク【」ツクパルスが印加
されて消費電力が大きくなる。

また同期信号に同期して水晶発振回路旦への給電を開閉
制御すると消費電力は逓減されるが、同期信ｇと測定ゲ
ートとクロックパルスとは相互に一定の位相関係となる
ので、測定グー１〜によるタロツクパルスのサンプリン
グ頻度を増してぞの平均値より計測データを求めても、
所定の分解能ヤ）測定精度が得られないという問題点が
あった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、水晶発振回路品の出力信号レベルはカウンタの馴動
作作時は高レベルに調節され、ｈ１数動作を行わないと
きは低レベルをなして常時発振動作が持続され、同期（
Ｕ号や測定ゲートとりＬ−１ツタパルスとの位相関係が
相互に非同期となり、分解能や測定精度の向上ならびに
消費電力の低減か計れるクロックパルス発生回路を得る
ことを目的とする ［課題を解決づるための手段１ この発明に係るクロックパルス発生回路は、同期信号と
タイミングか係わる測定ゲートの時間間隔を測定するク
ロックパルスを常時発生する水晶発振回路と、同期信号
の（＝Ｊ勢によりインピーダンスが変化して水晶発振回
路の出力信号レベルを調節づる制御回路とを設けたもの
である。

［作用１ この発明においては、水晶発振回路を形成する第１半導
体のベース回路のインピーダンスが同期回路の信号の付
勢により作動する制御回路により変化りるので、同期信
号により水晶発振回路の光（辰出力即ちクロックパルス
の信号レベルが調節される。

従つ゛（り［コックパルスは力ｒクンタか旧教動作を行
うとき高レベルに、その他にＪ３いては低レベルとなり
ことができ、常時発振させても消費電力が低減できる、 更に測定グー１〜とクロックパルスとの位相関係は相互
に非同期にできるので、クロックパルスの周波数を高く
して複数の測定ゲートによりサンプリングされ、たクロ
ックパルスの平均化処理を施ずことにより、分解能なら
びに測定精度が一層向上できる。

［実施例］ この発明の一実施例を添イζ１図面を参照して訂細に説
明覆る。

第１図はこの発明の一実施例を示１回路図であり、 図において、１，２．旦、４，７，８，１０゜１１、Ｒ
２，Ｃ，Ｃｏは上記従来回路と同一であり、互は同期信
号のタイミングにて水晶発振回路品の出力信号レベルを
制御づる制御回路、６は同期信号のイ」勢により作動す
る第２半導体、９は水晶発娠回路旦の出力信号振幅を制
限するダイオード、Ｒ１は第１半導体４のベース回路に
設けられた抵抗器を示している。

第２図はこの発明の動作波形の−・例を示し、■は同期
回路１から出力される同期信号、■は胴側ゲート、■は
水晶発振回路旦出力のクロックパルス、■は測定グー　
１〜により選択された閉動用クロックパルス、■はクロ
ックパルスの出力レベルを識別するしきい値を示してい
る。

上記のように構成されたクロックパルス発生回路は、同
期回路１から出力される同期（Ｍ　’ｔｖ■は測定グー
１ル発生回路２等に供給され、システム全体の動作のタ
イミングを制御すると同時に制御回路５を形成する第２
半導体６のベース回路に供給される。

第２半導体６の動作により水晶発娠回路旦のベース電流
が制御される。即ら同期信号■がトルベルの時は第２崖
聯体６のエミッタは１ルベルとなり、抵抗器Ｒ２を介し
て第１半導体４に大きいベース電流が流れるため、水晶
発振回路、剣の出力信号レベルは大ぎくなり、ＡＮＤ回
路１０のしきい値■を超える振幅となる。

一方同期信月■がトルベルの時は、第２半導体６はカッ
］〜オフ状態となり、第１半導体４のベース電流は抵抗
器Ｒ１，Ｒｚの直列回路を介して供給されるためベース
電流は小さくなる。

従つＣ１この時の水晶発振回路品の出力信号レベルがか
小さくなりＡＮＤ回路１０のしきい値■を超えないので
出力されない。然し第１半導体４による水晶発振回路旦
は常時発振作用が持続するようそのベース電流値が調整
されている。

ＡＮＤ回路１０は、同期信号■によって第２半導体６を
介して振幅変調された発振出力信号、即ちり１」ツクパ
ルス■と測定ゲート■との論理積によってカウンタ１１
が計数１べぎ計数用クロックパルス■が形成される。測
定ゲート■は同期信号■がトルベルのタイミングに発生
するよう制御される、従って測定グー１〜■のゲート＝
　９− 巾を測定するためクロックパルスにて語数動作を行なう
時は、必ず水晶発振回路品は高レベルの発振状態にあり
、その時のクロックパルス■は論理回路のしきい値■を
超えているので測定ゲート■の語数動作は可能である。

−−’ｌｊ、計数動作を行なわない時は、同期信号■は
［−レベルに保たれており、水晶発（辰回路旦は低レベ
ルの発振となり、論理回路のしぎい値■を超えない発振
出力のクロックパルス■となる。従って、この時は水晶
振動子７固有が消費づる消費電力も低減され、その信号
を受ける論理回路’ｂｂきい値■を超えないため、貴通
電流は流れなくなるのでクロックパルス発生回路の省電
力が討れる。

同期回路１どの位相関係は、クロックパルス■は水晶振
動子７固有の周波数ならびに位相で常時発振を持続して
いるため、ランダムとなり複数回にわたって測定ゲート
■の時間に対応するｈ１数用クロックパルス■を計数覆
ることによリ、測定データの分解能ならびに粘度の向上
か期待できる。

さらにり−ニ＋ツクパルス■の周波数を高くずと、大幅
な消費電力の増加を招くことなく分解能ならびに精度は
−・層内上する。

この発明は電波や超音波を用いてての伝搬時間に係わる
測定ゲート■の測定、即ち対象物までの距離測定、対象
物の厚さなどの（Ｊ法測定、対象物の移動速度の測定な
どへ利用てぎる。

水晶発振回路旦に代わり、一定周波数の信号を発生リ−
る仙の発振回路を用いても同等の作用を行うことができ
る。

［発明の効果］ この発明は以上−説明したとｃｆ′３す、り［１ツクパ
ルスを発生リ−ろ水晶発振回路と、水晶発振回路の出力
信号レベルを調節する制御回路を設ける簡単な回路によ
り、 水晶発振回路を形成りる第１半導体のバイアス電流は第
２半導体を介し−Ｃ加えられる同期イへ号により制御さ
れるので、水晶発振回路の出力信号レベルが調節される
３、従ってカウンタがクロックパルスを計数りるときは
高レベル信号を、その他のときは低レベル信号を出力す
るのＣ゛クロックパルス発牛回路の省電力を削ることか
でさ″る。

また水晶発振回路は常時連続して発掘作用か行われ、ク
ロックパルスと同期信号や測定ゲートとは相Ｈの位相関
係が非同期になるので、複数の測定グー　トにより４ノ
ンシリングされたり１］ツタパルスの平均化１１ｐを行
うことにより、測定データの分解能や精度か一層向−１
きれ、クロックパルスの周波数を高くすると分解能や精
度は更に一層向上できるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、冴）２図は
この発明の動作波形の一例、第３図は従来のクロックパ
ルス発生回路の一例を示覆回路図、第４図は従来のり「
１ツクパルス発牛回路の他の一例を示づ回路図である。 図において、１は同期回路、２は測定ゲート発生回路、
旦は水晶発振回路、４は第１半導体、５は制御回路、６
は第２半導体、７は水晶振動子、８は共振回路、９はダ
イオード、１０はＡＮＤ回路、１１はカウンタ、Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３は抵抗器、Ｃ，Ｃｏはキャパシタでおる。 なＲ３、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　株式会社　東　京　Ｒ４器ｒｆ）ｌ　　Ｌ
ｆｌ−鳳　　　　　　　　　　　さθ　＠　■　■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同期信号と同期して発生する測定ゲートの時間間隔をク
   ロックパルスを用いて測定するクロックパルス発生回路
   において、 クロックパルスを常時発生する水晶発振回路と、上記同
   期信号の付勢によりインピーダンスが変化して上記水晶
   発振回路の出力信号レベルを調節する制御回路を備える
   と共に上記同期信号と上記クロックパルスが非同期とな
   ることを特徴とするクロックパルス発生回路。