JPH028488B2 - - Google Patents

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JPH028488B2
JPH028488B2 JP56001350A JP135081A JPH028488B2 JP H028488 B2 JPH028488 B2 JP H028488B2 JP 56001350 A JP56001350 A JP 56001350A JP 135081 A JP135081 A JP 135081A JP H028488 B2 JPH028488 B2 JP H028488B2
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JP
Japan
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circuit
zero
schmitt
crossing point
input signal
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JP56001350A
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Yoichi Tan
Fumio Myao
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Fuji Xerox Co Ltd
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Priority to DE19823200385 priority patent/DE3200385A1/de
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/08Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1536Zero-crossing detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、零交さ点検出回路に関するものであ
る。
信号電圧が零電圧を中心に正負に変動するとき
その信号電圧が負から正へそして又正から負に変
化する瞬間を検出する零交さ点検出回路は、FM
復調器、位相同期回路、または、データ伝送にお
けるビツトタイミング情報抽出回路などに広範囲
に使用されている。
従来、このように零交さ点検出回路は、高利得
の差動演算増幅器でなるレベル比較器、微分回路
及び両波整流回路で構成されていた。更に最近で
は、デジタル回路の普及により、微分回路及び両
波整流回路の代りに遅延回路と排他的論理和回路
が使用されることもある。
第1図は、前者の例を示し、第2図は、後者の
例を示している。第1図の零交さ点検出回路は、
レベル比較器1と、コンデンサC1と抵抗R1と
からなる微分回路と、トランスT1とダイオード
X1及びX2とからなる両波整流回路とで構成さ
れる。そして、第3図aに示す入力信号は、レベ
ル比較器1に入力されて、第3図bの如くなり、
更に、微分回路により第3図cの如く微分され、
そして、第3図dの如くに両波整波回路により処
理されて出力抵抗R2の両端に表われる。
他方、第2図に例示した零交さ点検出回路は、
レベル比較器1と、その出力に接続されたパルス
遅延回路2と、レベル比較器1の出力とパルス遅
延回路2の出力とを受ける排他的論理和回路3と
から構成される。そして、入力信号は、レベル比
較器1で第3図bに示す如くに処理され、更に、
遅延回路2により第3図eに示す如く遅延され、
その結果、排他的論理和回路3は、第3図fの如
きパルスを出力する。
これら従来の零交さ点検出回路は、入力信号の
レベルがいくら小さくなつても動作する長所があ
るが、反面このことは、入力信号がないときにも
雑音などの微小不要信号にも反応して動作する欠
点でもある。一方、この欠点を克服する手段とし
て、シユミツト回路を使用することが考えられる
が、その出力は正確にみるならば零交さ点からず
れ、また、入力のAM成分が出力の位相ジツタと
して表われる欠点がある。
そこで、本発明は、上述した如き従来の欠点を
解消して、入力信号の零交さ点を正確に検出し、
且つ、雑音等の微小入力信号に対しては反応しな
い零交さ点検出回路を提供せんとするものであ
る。
本発明によるならば、零交さ点検出回路は、或
る電圧を中心に正負に変化する入力信号をそれぞ
れ共通入力とする一対のシユミツト回路を有し、
各シユミツト回路の正帰還回路には、他方のシユ
ミツト回路とは反対の向きに整流ダイオードが挿
入され、各シユミツト回路を第1の状態から第2
の状態に変化させる入力信号の第1のレベルと、
第2の状態から第1の状態へ変化させる入力信号
の第2のレベルとが、前記或る電圧に対して非対
称となり且つそれらの一方が前記或る電圧と一致
するようになされており、更に、前記各シユミツ
ト回路の出力を受けて零交さ点を表わす信号を発
生する合成回路が設けられる。
かかる構成により、シユミツト回路のヒステリ
シス特性による微小信号に対する付感応性が生か
されると共に、正帰還回路に整流ダイオードか挿
入されたことにより、入力信号が正から負に又は
負から正に変化する零交さ点の一方に正確に一致
してシユミツト回路の出力状態が変化する。かく
して、2つのシユミツト回路の出力を合成するこ
とにより、正確に零交さ点を表わす信号が得られ
る。
以下、添付図面の第4図以下を参照して本発明
による零交さ点検出回路の実施例を説明する。
第4図は、本発明による零交さ点検出回路の一
実施例の回路図である。この零交さ点検出回路
は、一対の差動演算増幅器11及び12を有して
おり、それらの一方の入力は、共通入力としてま
とめられている。差動演算増幅器11及び12の
他方の入力は、それぞれ、ダイオードX3及びX
4及び抵抗R3又はR5を介して出力に接続さ
れ、更に、抵抗R4又はR6を介して接地され
て、それぞれシユミツト回路21,22を構成し
ている。更に、ダイオードX3とX4は、互に逆
向きに接続されている。
各シユミツト回路の出力は、それぞれレベル変
換器41又は42に接続され、接続のロジツク回
路の標準レベルに合わせた電圧にされて、排他的
論理和回路43へ送られる。
ダイオードがない場合の通常のシユミツト回路
は、入力信号が零ボルトではなく、抵抗R3及び
R4又はR5及びR6等により設定される−△V
と+△Vの時に状態が変化するヒステリシス特性
を有している。しかし、ダイオードを正帰還ルー
プに挿入することにより、状態を変化させる入力
信号の電圧の一方を零ボルトにすることができ
る。即ち、ダイオードの陽極側を差動増幅器の出
力に接続したシユミツト回路21の場合は、入力
信号が負から正へ変化する時には+△Vで状態が
変化し、反対に、入力信号が正から負に変化する
場合には零ボルトで状態が変化する。他方、ダイ
オードの陰極側を差動増幅器の出力に接続したシ
ユミツト回路22の場合には、入力信号が負から
正へ変化する時は零ボルトで状態が変化し、反対
に入力信号が正から負に変化する時は、−△Vで
状態が変化する。かくして、それぞれ独立である
が、零交さ点を正確に検出することができる。従
つて、排他的論理和回路43で合成された出力信
号は、正確に零交さ点を表わしたものとなる。
例えば、第5図aに示す如き入力信号が、第4
図の零交さ点検出回路に供給されるとすると、シ
ユミツト回路21の出力信号は、第5図e1に示す
如く、入力信号が負から正へ変化する場合入力信
号が+△Vの時に立ち下がり、反対に入力信号が
正から負へ変化する場合零ボルトの時に立ち上が
るパルス信号となり、他方、シユミツト回路22
の出力信号は、第5図e2に示す如く、入力信号が
負から正へ変化する場合入力信号が零ボルトの時
に立ち下がり、反対に入力信号が正から負へ変化
する場合−△Vの時に立ち上がるパルス信号とな
る。そして、入力信号が+△Vと−△Vとの間で
変化するように小さなものとなつた場合には、2
つのシユミツト回路21及び22の状態は変化せ
ず、零交さ点は検出されない。従つて、排他的論
理和回路43は、第5図d3に示す如きパルス信号
を出力する。
第4図の零交さ点検出回路は、ダイオードが正
帰還路に挿入されていないシユミツト回路に第5
図aの如き入力信号が入力された時の出力波形を
示す第5図e′と、第1図及び第2図に示す回路に
第5図aの如き信号が入力された時の出力波形を
示す第5図b′と、第5図d3とを比較すれば明らか
なように、微小信号には反応せずに正確に零交さ
点を検出することができる。
第6図は、本発明による零交さ点検出回路の変
形例を示すものであり、第4図のレベル変換回路
41,42と排他的論理和回路43との代りに、
微分回路45,46及び回路47,48,49を
使用している。第5図aに示す如き信号が入力さ
れると、シユミツト回路21は、第7図e1の如き
信号を出力し、微分回路45で第7図f1の如き信
号に微分され、反転型スレシヨルド回路47に送
られ、第7図g1の如き信号に変換される。他方、
シユミツト回路22は、第7図e2の如き信号を出
力し、微分回路46で第7図f2の如き信号に微分
され、非反転型スレシヨルド回路48に送られ、
第7図g2の如き信号に変換される。そして、スレ
シヨルド回路47及び48の出力は、NAND回
路49に送られ、第7図hに示す如き信号が得ら
れる。
以上から明らかなように、本発明による零交さ
点検出回路においては、正帰還路にダイオードを
それぞれ逆向きに挿入した2つのシユミツト回路
により、入力信号の正から負の零交さ点と負から
正への零交さ点を別々に検出することによつて、
任意に設定したレベル以下の入力信号には何ら反
応せずにその設定レベル以上の正常な入力信号の
零交さ点を、レベル変動の有無に拘らず正確に検
出することができる。その結果、入力信号の過渡
期や無入力時の雑音などの本来その零交さ点まで
を検出したくない信号については零交さ点を検出
せず、必要な入力信号の零交さ点のみを正確に検
出できる。且つ、動作に遅れがなく、また、回路
の構成が簡単である。
なお、第4図及び第6図から明らかなように、
シユミツト回路より後の合成回路は、どのように
も構成できるものであり、後続の回路との接続条
件等により当業者には様々に変形できることは明
らかであろう。
第8図は、本発明による零交さ点検出回路を
FM復調器に適用した例を示すものである。参照
番号50は、第4図の零交さ点検出回路であり、参
照番号60は、通常のFM復調回路であり、ワンシ
ヨツト回路とローパスフイルタによるもの、また
は、より一般的な周波数弁別回路によるもの、更
にまたは、最近使用されている位相同期ループに
よるものなどでよい。
周知のように、FM信号は、伝送すべき情報が
搬送波の位相項に含まれており、伝送路において
生じるAM成分は全て復調時に不要信号(雑音)
に変換される為、通常、復調器の前でリミツタに
よりそのAM成分を除去している。しかし、第1
図、第2図に関連して述べた如く、無信号時の雑
音は様々な不都合を招く。そのため、従来は必要
に応じてスケルチ回路などを設けて、入力レベル
が或るスレシヨルドレベルより下るとFM復調器
への入力信号を断にするなどの対策を講じてい
た。
しかし、第8図の如く本発明による零交さ点検
出回路を使用するならば、前述したようなリミツ
タやスケルチ回路が不要となり、後続回路への悪
影響が瞬時に自動的にカツトされる。
更に、本発明による零交さ点検出回路は、中速
フアクシミリの搬送波再生回路の周波数2逓倍回
路に使用できる。即ち、中速フアクシミリで標準
伝送方式としているAM−PM−USB変復調方式
において、正から負へのそして負から正への両方
の零交さ点を検出することにより、位相情報を抽
出すると同時に、周波数2逓倍信号を出力する。
更に黒信号伝送時の入力信号のとだえに対して
も、間違つた位相情報を抽出することなく後続の
位相同期ループを安定動作させる。
以上のように本発明による零交さ点検出回路
は、様々な応用例においてその効果を発揮でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、従来の零交さ点検出回路
の回路図、第3図は、第1図及び第2図の回路の
各部の波形図、第4図は、本発明による零交さ点
検出回路の実施例の回路図、第5図は、第4図の
回路の各部の波形図、第6図は、本発明による零
交さ点回路のもう1つの実施例の回路図、第7図
は、第6図の回路の各部の波形図、そして、第8
図は、応用例を示す図である。 1……レベル比較器、2……パルス遅延回路、
3……排他的論理和回路、11,12……差動演
算増幅器、21,22……シユミツト回路、4
1,42……レベル変換器、43……排他的論理
和回路、45,46……微分回路、47,48…
…スレシヨルド回路、49……NAND回路、5
0……零交さ点検出回路、60……FM復調回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 或る電圧を中心に正負に変化する入力信号を
    それぞれ共通入力とする一対のシユミツト回路を
    有し、各シユミツト回路の正帰還回路には、他方
    のシユミツト回路とは反対の向きに整流ダイオー
    ドが挿入され、各シユミツト回路を第1の状態か
    ら第2の状態に変化させる入力信号の第1のレベ
    ルと、第2の状態から第1の状態へ変化させる入
    力信号の第2のレベルとが、前記或る電圧に対し
    て非対称となり且つそれらの一方が前記或る電圧
    と一致するようになされており、更に、前記各シ
    ユミツト回路の出力を受けて零交さ点を表わす信
    号を発生する合成回路を具備している零交さ点検
    出回路。
JP56001350A 1981-01-08 1981-01-08 Detecting circuit for zero cross point Granted JPS57115022A (en)

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JP56001350A JPS57115022A (en) 1981-01-08 1981-01-08 Detecting circuit for zero cross point
US06/336,812 US4480200A (en) 1981-01-08 1982-01-04 Zero-crossing point detection circuit
GB8200423A GB2095064B (en) 1981-01-08 1982-01-07 Level-crossing point detection circuit
DE19823200385 DE3200385A1 (de) 1981-01-08 1982-01-08 Pegelueberschreitungs-detektorschaltung

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JPH028488B2 true JPH028488B2 (ja) 1990-02-26

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ID=11499034

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