JPH01292585A

JPH01292585A - アナログ差分回路

Info

Publication number: JPH01292585A
Application number: JP12359488A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shimizu; 清水　和男
Original assignee: RIKEN
Current assignee: RIKEN
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-24

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】 °：：、需ゴ“′″、、′：″：、、′：″：コ１゜、
１．４４．７、に係わり１、特に、アナログ信号の差分
値を求める装置に関する。

（従来技術および問題点）一般“−１差分情報を必要とする場合には、被差分情報
をあらかじめデジタル化し、コンピュータなどのデジタ
ル演算処理装置を用いて、差分操作を施すことが行われ
てきた。しかし、この方法は、演算精度がデジタル化の
ビット数に依存し、ビット数を大幅に増やすことが技術
的に困難なために、精度を改善し得ないという問題があ
った。

（発明が解決しようとする問題点）所定のダイナミック・レンジの範囲内において、被差分
情報が比較的緩やかに変化する部分をデジタル演算によ
り差分処理すると、量子化雑音が強調され、著しく信号
対雑音比が低下する。これを避けるためには差分間隔を
増大させることであるが、その結果として演算精度の低
下を招く。このようにデジタル演算による差分処理では
精度を改善しえなかった。

本発明の目的は、差分操作を必要とする物理量などの各
種情報に対し、変化速度の広い範囲にわ、たって、高精
度、かつ、高信号対雑音比の差分処理ができる装置を提
供することにある。

（問題を解決するための手段）上述した問題点は、被差分情報を所望のサンプリン、グ
周期で抽出後、アナログ演算により差分を求め、その結
果を増幅して拡大し、さらに、アナログマルチプレクサ
−を用いて各周期毎に（尋られる差分情報を交互に選゛
別することによって解決される。具体的には、第一のサ
ンプル・ホールド回路および第二のサンプル・ホールド
回路、これら二つの抽出信号の差を求めるための減算回
路、この減算回路の出力信号の極性を反転させるための
反転回路、前記減算回路の出力信号を第一のサンプル・
ホールド回路のサンプリング・パルスに同期させて抽出
保持する第三のサンプル・ホールド回路、前記反転回路
の出力信号を第二のサンプル・ホールド回路のサンプリ
ング・パルスに同期させて抽出保持する第四のサンプル
・ホールド回路、前記第三のサン゛プル・ホールド回路
および第四のサンプル・ホールド回路の、ｉれぞれ出力
信号を交互に出力するアナログ・マルチプレクサーを備
える本発明のアナログ差分回路によって解決される。

（作用および発明の効果）本発明においては、差分操作はアナログ量に対して行わ
れるために、その結果を増幅、拡大して観測することが
可能となり、デジタル演算による差分処理の場合には最
小量子化単位以下の無効な量として扱われる情報に対し
ても、細部の構造を求めることができた。さらに、サン
プリング周期を自由に設定し得ることから、高精度かつ
、広範な適用性を有する差分装置が開発できた。

（実施例）以下に、本発明の一実施例である第１図のブロック図お
よび第２図の主要各部の動作波形を参照しつつ詳細に説
明する。

入力端子に到来する被差分情報は、所定のサンプリング
周期Ｔｓ　で、第一のサンプル・ホールド回路１および
第二のサンプル・ホールド回路２に交互に抽出保持され
る。減算回路３は、これら二つの抽出信号の差を増幅す
る。反転回路４は減算回路３の出力信号の極性を反転さ
せる。第三のサンプル二ホールド回路５は、第一のサン
プル・ホールド回路１のサンプリング・パルスに同期し
たサンプリング・パルスによって、減算回路３の出力信
号を抽出保持する。第四のサンプル・ホールド回路６は
、第二のサシプル・ホールド回路２のサンプリング・パ
ルスに同期したサンプリング・パルスによって、反転回
路４の出力信号を抽出保持する。これら第三めサンプル
・ホールド回路５および第四のサンプル・ホールド回路
６の、それぞれ出力信号は、第２図ａ）に示す被差分信
号に対し、同図ｂ）および同図Ｃ）に示すように、減算
回路出力および反転回路出力を、それぞれサンプリング
周期（Ｔｓ）ごとに交互に抽出し、２周期（２Ｔｓ）の
間隔で保持する。これらの二つの出力信号は、アナログ
・マルチプレクサー７において、ザンプリング周期（Ｔ
ｓ）毎に交互に選択される。

以上より、出力端子からは同図ｄ）に示すように、サン
プリング周期毎の差分信号が得られる。

第３図は本発明の別の実施例のブロック図である。本実
施例においては２次の差分信号を得ることができる。

即ち、点線で囲まれた様に、減算回路３．３”、反転回
路４．４゛、第三のサンプル・ホールド回路および第四
のサンプル・ホールド回路から成る回路を一つの単位と
して、複数段直列接続することにより２次以上の差分信
号を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくアナログ差分回路のブロック
図、第２図は、上記ブロック図における主要各部の動作波形
図、第３図は２次差分を求める場合の実施例のブロック図。（符号の説明）１・・・・第一のサンプル・ホールド回路。２・・・・第二のサンプル・ホールド回路。３・・・・減算回路。４・・・・反転回路。５・・・・第三のサンプル・ホールド回路。６・・・・第四のサンプル・ホールド回路。

Claims

【特許請求の範囲】１）被差分信号を一定のサンプリング周期で交互に抽出
保持する第一のサンプル・ホールド回路および第二のサ
ンプル・ホールド回路、これら二つの抽出信号の差を求
めるための減算回路、この減算回路の出力信号の極性を
反転させるための反転回路、前記減算回路の出力信号を
第一のサンプル・ホールド回路のサンプリング・パルス
に同期させて抽出保持する第三のサンプル・ホールド回
路、前記反転回路の出力信号を第二のサンプル・ホール
ド回路のサンプリング・パルスに同期させて抽出保持す
る第四のサンプル・ホールド回路、前記第三のサンプル
・ホールド回路および第四のサンプル・ホールド回路の
、それぞれ出力信号を交互に出力するアナログ・マルチ
プレクサーを備えるアナログ差分回路。２）前記減算回路、反転回路、第三のサンプル・ホール
ド回路および第四のサンプル・ホールド回路から成る回
路を一つの単位として、複数段直列接続されている、よ
り高次のアナログ差分信号を求める請求項１）のアナロ
グ差分回路。