JPH04317213A - 波形整形器 - Google Patents
波形整形器Info
- Publication number
- JPH04317213A JPH04317213A JP3085052A JP8505291A JPH04317213A JP H04317213 A JPH04317213 A JP H04317213A JP 3085052 A JP3085052 A JP 3085052A JP 8505291 A JP8505291 A JP 8505291A JP H04317213 A JPH04317213 A JP H04317213A
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- JP
- Japan
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- signal
- digital signal
- input
- state
- voltage
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交流信号を波形整形して
ディジタル信号を得る波形整形器に関するものである。
ディジタル信号を得る波形整形器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】正弦波状の交流信号を波形整形する回路
には、例えばコンパレータが用いられている。コンパレ
ータは2つの入力端子に印加された電圧を比較して、そ
の差電圧に応じて状態を変えるディジタル信号を得るこ
とができるが、交流信号に含まれる小さな高周波ノイズ
によって、出力信号の立ち上がりまたは立ち下がり時点
に鋭いヒゲ状のノイズパルスが発生する。従来、このよ
うなノイズによる誤動作を防ぐために、コンパレータの
出力状態を入力側に帰還して、入出力特性にヒステリシ
スを設けている。
には、例えばコンパレータが用いられている。コンパレ
ータは2つの入力端子に印加された電圧を比較して、そ
の差電圧に応じて状態を変えるディジタル信号を得るこ
とができるが、交流信号に含まれる小さな高周波ノイズ
によって、出力信号の立ち上がりまたは立ち下がり時点
に鋭いヒゲ状のノイズパルスが発生する。従来、このよ
うなノイズによる誤動作を防ぐために、コンパレータの
出力状態を入力側に帰還して、入出力特性にヒステリシ
スを設けている。
【0003】(図7)はこのような従来の、ヒステリシ
スを有するコンパレータを用いた波形整形器の回路図で
ある。コンパレータ1の反転入力端子には交流信号Vi
を印加し、非反転入力端子には抵抗2,3を介してコン
パレータ1の出力状態を正帰還する構成となっており、
上記構成により、入出力特性にヒステリシスを持たせて
いる。(図8)はその入出力特性図であり、Vi<VR
EF−VH/2のときは“H”(高電位状態)、Vi>
VREF+VH/2のときは“L”(低電位状態)とな
るディジタル信号Voを得る特性である。
スを有するコンパレータを用いた波形整形器の回路図で
ある。コンパレータ1の反転入力端子には交流信号Vi
を印加し、非反転入力端子には抵抗2,3を介してコン
パレータ1の出力状態を正帰還する構成となっており、
上記構成により、入出力特性にヒステリシスを持たせて
いる。(図8)はその入出力特性図であり、Vi<VR
EF−VH/2のときは“H”(高電位状態)、Vi>
VREF+VH/2のときは“L”(低電位状態)とな
るディジタル信号Voを得る特性である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】(図9)は(図7)に
示すような、ヒステリシスを有するコンパレータを用い
た波形整形器に、振幅変調を受けた一定周期の交流信号
を入力した場合の入出力電圧波形図であり、同図(a)
は入力電圧波形図、(b)は出力電圧波形図である。入
力交流信号が基準電圧VREFと等しくなった時点から
出力ディジタル信号の状態が変わるまでの時間遅れ量t
1,t2は、ヒステリシス幅VHに依存するために、t
1とt2とは等しくなっていない。このように入力交流
信号が振幅変調を受けている場合には、出力ディジタル
信号の状態が変化するまでの時間遅れ量は一定とならな
い。換言すれば、出力ディジタル信号の周期が入力交流
信号の周期と正確に一致しないという問題点があった。
示すような、ヒステリシスを有するコンパレータを用い
た波形整形器に、振幅変調を受けた一定周期の交流信号
を入力した場合の入出力電圧波形図であり、同図(a)
は入力電圧波形図、(b)は出力電圧波形図である。入
力交流信号が基準電圧VREFと等しくなった時点から
出力ディジタル信号の状態が変わるまでの時間遅れ量t
1,t2は、ヒステリシス幅VHに依存するために、t
1とt2とは等しくなっていない。このように入力交流
信号が振幅変調を受けている場合には、出力ディジタル
信号の状態が変化するまでの時間遅れ量は一定とならな
い。換言すれば、出力ディジタル信号の周期が入力交流
信号の周期と正確に一致しないという問題点があった。
【0005】本発明は、このような点を考慮して、非常
に簡単な構成にて、入力交流信号が基準電圧と等しくな
る時点を正確に検出し、かつ入力交流信号に含まれる小
さな高周波ノイズの影響のないディジタル信号を得るこ
とができ、かつ入出力特性にヒステリシスを有さない波
形整形器を提供することを目的としている。
に簡単な構成にて、入力交流信号が基準電圧と等しくな
る時点を正確に検出し、かつ入力交流信号に含まれる小
さな高周波ノイズの影響のないディジタル信号を得るこ
とができ、かつ入出力特性にヒステリシスを有さない波
形整形器を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、入力電圧と基準電圧とを比較し、その差電
圧に応じて第1のディジタル信号を出力する第1の比較
手段と、前記差電圧に応じて第2のディジタル信号を出
力し入出力特性にヒステリシスを有する第2の比較手段
と、前記第2のディジタル信号が第1の状態でかつ前記
第1のディジタル信号が前記第1の状態から第2の状態
に変化した時点で状態を変え、この状態を、前記第2の
ディジタル信号が前記第2の状態でかつ前記第1のディ
ジタル信号が前記第2の状態から前記第1の状態に変化
するまで保持しこの時点で状態を変える第3のディジタ
ル信号を出力する信号合成手段を具備して構成したもの
である。
するために、入力電圧と基準電圧とを比較し、その差電
圧に応じて第1のディジタル信号を出力する第1の比較
手段と、前記差電圧に応じて第2のディジタル信号を出
力し入出力特性にヒステリシスを有する第2の比較手段
と、前記第2のディジタル信号が第1の状態でかつ前記
第1のディジタル信号が前記第1の状態から第2の状態
に変化した時点で状態を変え、この状態を、前記第2の
ディジタル信号が前記第2の状態でかつ前記第1のディ
ジタル信号が前記第2の状態から前記第1の状態に変化
するまで保持しこの時点で状態を変える第3のディジタ
ル信号を出力する信号合成手段を具備して構成したもの
である。
【0007】
【作用】第1のディジタル信号は、入力電圧と基準電圧
との差電圧の正負に応じて状態を変えるが、入力交流信
号に小さな高周波ノイズが含まれる場合に立ち上がりま
たは立ち下がりの時点で鋭いヒゲ状のノイズパルスが発
生する。一方、第2のディジタル信号は、ヒステリシス
を有する比較手段を用いることによって、そのノイズパ
ルスの発生が防がれている。
との差電圧の正負に応じて状態を変えるが、入力交流信
号に小さな高周波ノイズが含まれる場合に立ち上がりま
たは立ち下がりの時点で鋭いヒゲ状のノイズパルスが発
生する。一方、第2のディジタル信号は、ヒステリシス
を有する比較手段を用いることによって、そのノイズパ
ルスの発生が防がれている。
【0008】本発明の波形整形器は、上記した2種類の
比較手段によって得られる2つのディジタル信号を信号
合成手段に入力することにより、入力電圧と基準電圧と
の差電圧の正負に応じて状態を変え、かつ入力交流信号
に含まれる小さな高周波ノイズの影響のないディジタル
信号を得ることができる。
比較手段によって得られる2つのディジタル信号を信号
合成手段に入力することにより、入力電圧と基準電圧と
の差電圧の正負に応じて状態を変え、かつ入力交流信号
に含まれる小さな高周波ノイズの影響のないディジタル
信号を得ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。(図1)は本発明の一実施例を表す
具体的な回路構成図であり、(図2)はその動作説明用
信号波形図であり、(図3)は入出力特性図である。第
1の比較手段である比較部1は(図3(a))に示した
入出力特性を持つコンパレータ11からなり、反転入力
端子に交流信号Vi(図2(a))を印加し非反転入力
端子に基準電圧VREFを印加することにより、Vi<
VREFのときは“H”(高電位状態)、Vi>VRE
Fのときは“L”(低電位状態)となるディジタル信号
a(図2(b))を得る。一方、第2の比較手段である
比較部2はコンパレータ21および抵抗22,23から
なり、コンパレータ21は抵抗22,23を介してその
出力状態を非反転入力端子に正帰還することによって、
入出力特性に幅VHのヒステリシスを持たせている。(
図3(b))はその入出力特性を示す図である。比較部
2には比較部1と同じ入力信号が加えられ、Vi<VR
EF−VH/2のときは“H”(高電位状態)、Vi>
VREF+VH/2のときは“L”(低電位状態)とな
るディジタル信号b(図2(c))を得る。これらのデ
ィジタル信号a,bは次段に接続された信号合成部3に
入力される。
しながら説明する。(図1)は本発明の一実施例を表す
具体的な回路構成図であり、(図2)はその動作説明用
信号波形図であり、(図3)は入出力特性図である。第
1の比較手段である比較部1は(図3(a))に示した
入出力特性を持つコンパレータ11からなり、反転入力
端子に交流信号Vi(図2(a))を印加し非反転入力
端子に基準電圧VREFを印加することにより、Vi<
VREFのときは“H”(高電位状態)、Vi>VRE
Fのときは“L”(低電位状態)となるディジタル信号
a(図2(b))を得る。一方、第2の比較手段である
比較部2はコンパレータ21および抵抗22,23から
なり、コンパレータ21は抵抗22,23を介してその
出力状態を非反転入力端子に正帰還することによって、
入出力特性に幅VHのヒステリシスを持たせている。(
図3(b))はその入出力特性を示す図である。比較部
2には比較部1と同じ入力信号が加えられ、Vi<VR
EF−VH/2のときは“H”(高電位状態)、Vi>
VREF+VH/2のときは“L”(低電位状態)とな
るディジタル信号b(図2(c))を得る。これらのデ
ィジタル信号a,bは次段に接続された信号合成部3に
入力される。
【0010】信号合成部3はセット優先型セット・リセ
ットフリップフロップ31,32およびセット・リセッ
トフリップフロップ33からなる。入力が加わる直前の
出力をQとしたときの各フリップフロップの状態を(図
4)に示す。(図4)において、(a)はセット優先型
セット・リセットフリップフロップ31の状態を、(b
)はセット優先型セット・リセットフリップフロップ3
2の状態を、(c)はセット・リセットフリップフロッ
プ33の状態を示している。
ットフリップフロップ31,32およびセット・リセッ
トフリップフロップ33からなる。入力が加わる直前の
出力をQとしたときの各フリップフロップの状態を(図
4)に示す。(図4)において、(a)はセット優先型
セット・リセットフリップフロップ31の状態を、(b
)はセット優先型セット・リセットフリップフロップ3
2の状態を、(c)はセット・リセットフリップフロッ
プ33の状態を示している。
【0011】セット優先型セット・リセットフリップフ
ロップ31のリセット入力端子(R)に信号aを印加し
、セット入力端子(S)に信号bを印加することにより
、信号bが“L”でかつ信号aが“L”から“H”に変
化した時点で“L”となり、信号aが“H”でかつ信号
bが“L”から“H”に変化した時点で“H”となるデ
ィジタル信号c(図2(d))を得る。同様に、セット
優先型セット・リセットフリップフロップ32の否定リ
セット入力端子(R)および否定セット入力端子(S)
に信号a,bをそれぞれ印加することにより、信号bが
“H”でかつ信号aが“H”から“L”に変化した時点
で“L”となり、信号aが“L”でかつ信号bが“H”
から“L”に変化した時点で“H”となるディジタル信
号d(図2(e))を得る。これらの信号cおよび信号
dをセット・リセットフリップフロップ33の否定セッ
ト入力端子(S)、否定リセット入力端子(R)にそれ
ぞれ印加することにより、信号cあるいは信号dが“L
”に変化するごとに状態を変えるディジタル信号Vo(
図2(f))を得ることができる。
ロップ31のリセット入力端子(R)に信号aを印加し
、セット入力端子(S)に信号bを印加することにより
、信号bが“L”でかつ信号aが“L”から“H”に変
化した時点で“L”となり、信号aが“H”でかつ信号
bが“L”から“H”に変化した時点で“H”となるデ
ィジタル信号c(図2(d))を得る。同様に、セット
優先型セット・リセットフリップフロップ32の否定リ
セット入力端子(R)および否定セット入力端子(S)
に信号a,bをそれぞれ印加することにより、信号bが
“H”でかつ信号aが“H”から“L”に変化した時点
で“L”となり、信号aが“L”でかつ信号bが“H”
から“L”に変化した時点で“H”となるディジタル信
号d(図2(e))を得る。これらの信号cおよび信号
dをセット・リセットフリップフロップ33の否定セッ
ト入力端子(S)、否定リセット入力端子(R)にそれ
ぞれ印加することにより、信号cあるいは信号dが“L
”に変化するごとに状態を変えるディジタル信号Vo(
図2(f))を得ることができる。
【0012】以上の動作が入力電圧Viの変化にともな
って繰り返されている。入力電圧Viと出力電圧Voの
関係を(図3(c))に示す。(図3(c))より明ら
かなように、本実施例の波形整形器は入出力特性にヒス
テリシスを有さない。
って繰り返されている。入力電圧Viと出力電圧Voの
関係を(図3(c))に示す。(図3(c))より明ら
かなように、本実施例の波形整形器は入出力特性にヒス
テリシスを有さない。
【0013】一方、本実施例の波形整形器に振幅変調を
受けた交流信号を入力した場合の各部の信号波形を(図
5)に示す。(図5)において、(a)はその入力信号
波形を、(b)は比較部1で得られるディジタル信号a
の波形を、(c)は比較部2で得られるディジタル信号
bの波形を、(d)はフリップフロップ31で得られる
ディジタル信号cの波形を、(e)はフリップフロップ
32で得られるディジタル信号dの波形を、(f)は出
力ディジタル信号Voの波形をそれぞれ示している。出
力ディジタル信号は、入力交流信号電圧と基準電圧とが
等しくなる時点で状態を変えており、かつ入力交流信号
の周期と正確に一致した周期を持っている。
受けた交流信号を入力した場合の各部の信号波形を(図
5)に示す。(図5)において、(a)はその入力信号
波形を、(b)は比較部1で得られるディジタル信号a
の波形を、(c)は比較部2で得られるディジタル信号
bの波形を、(d)はフリップフロップ31で得られる
ディジタル信号cの波形を、(e)はフリップフロップ
32で得られるディジタル信号dの波形を、(f)は出
力ディジタル信号Voの波形をそれぞれ示している。出
力ディジタル信号は、入力交流信号電圧と基準電圧とが
等しくなる時点で状態を変えており、かつ入力交流信号
の周期と正確に一致した周期を持っている。
【0014】さらに、本実施例の波形整形器に小さな高
周波ノイズを含む交流信号を入力した場合の各部の信号
波形を(図6)に示す。(図6)において、(a)はそ
の入力信号波形を、(b)は比較部1で得られるディジ
タル信号aの波形を、(c)は比較部2で得られるディ
ジタル信号bの波形を、(d)はフリップフロップ31
で得られるディジタル信号cの波形を、(e)はフリッ
プフロップ32で得られるディジタル信号dの波形を、
(f)は出力ディジタル信号Voの波形をそれぞれ示し
ている。入力信号に含まれる高周波ノイズにより、信号
aはその立ち下がり時、立ち上がり時にヒゲ状のノイズ
パルスを含んでいる。しかし、フリップフロップ31,
32の状態保持作用によって信号c,dには影響を与え
ていない。したがって、入力信号に含まれる高周波ノイ
ズの影響を受けない出力ディジタル信号が得られている
。
周波ノイズを含む交流信号を入力した場合の各部の信号
波形を(図6)に示す。(図6)において、(a)はそ
の入力信号波形を、(b)は比較部1で得られるディジ
タル信号aの波形を、(c)は比較部2で得られるディ
ジタル信号bの波形を、(d)はフリップフロップ31
で得られるディジタル信号cの波形を、(e)はフリッ
プフロップ32で得られるディジタル信号dの波形を、
(f)は出力ディジタル信号Voの波形をそれぞれ示し
ている。入力信号に含まれる高周波ノイズにより、信号
aはその立ち下がり時、立ち上がり時にヒゲ状のノイズ
パルスを含んでいる。しかし、フリップフロップ31,
32の状態保持作用によって信号c,dには影響を与え
ていない。したがって、入力信号に含まれる高周波ノイ
ズの影響を受けない出力ディジタル信号が得られている
。
【0015】なお、前述の実施例の各部の構成は、本発
明の主旨を変えずして種々の変更・変形が可能である。 例えば、セット優先型セット・リセットフリップフロッ
プ31,32のかわりにリセット優先型セット・リセッ
トフリップフロップを使用し、信号aをセット側、信号
bをリセット側の入力としても良い。また、VREFは
アース電圧であっても良い。
明の主旨を変えずして種々の変更・変形が可能である。 例えば、セット優先型セット・リセットフリップフロッ
プ31,32のかわりにリセット優先型セット・リセッ
トフリップフロップを使用し、信号aをセット側、信号
bをリセット側の入力としても良い。また、VREFは
アース電圧であっても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明は、簡単な構成ながらも入力交流
信号が基準電圧と等しくなる時点を正確に検出し、かつ
入力交流信号に含まれる小さな高周波ノイズの影響のな
いディジタル信号を得ることのできる波形整形器を実現
したものであり、入出力特性にヒステリシスを有さない
ので、振幅変調を受けた交流信号を入力した場合にも入
力信号と等しい周期を持つディジタル信号を得ることが
できる。
信号が基準電圧と等しくなる時点を正確に検出し、かつ
入力交流信号に含まれる小さな高周波ノイズの影響のな
いディジタル信号を得ることのできる波形整形器を実現
したものであり、入出力特性にヒステリシスを有さない
ので、振幅変調を受けた交流信号を入力した場合にも入
力信号と等しい周期を持つディジタル信号を得ることが
できる。
【図1】本発明の一実施例を表す回路構成図
【図2】本
発明の実施例の動作を説明するための波形図
発明の実施例の動作を説明するための波形図
【図3】本
発明の実施例における入出力特性図
発明の実施例における入出力特性図
【図4】本発明の実
施例で用いたフリップフロップの状態を示す図
施例で用いたフリップフロップの状態を示す図
【図5】本発明の実施例に振幅変調を受けた交流信号を
入力した場合の各部の信号波形図
入力した場合の各部の信号波形図
【図6】本発明の実施例に高周波ノイズを含む交流信号
を入力した場合の各部の信号波形図
を入力した場合の各部の信号波形図
【図7】従来のヒステリシスを有するコンパレータを用
いた波形整形器の回路図
いた波形整形器の回路図
【図8】(図7)に示す従来のヒステリシスを有するコ
ンパレータを用いた波形整形器における入出力特性図
ンパレータを用いた波形整形器における入出力特性図
【
図9】(図7)の波形整形器に振幅変調を受けた交流信
号を入力した場合の動作説明のための波形図
図9】(図7)の波形整形器に振幅変調を受けた交流信
号を入力した場合の動作説明のための波形図
1 第1の比較部
2 第2の比較部
3 信号合成部
31 第1のフリップフロップ
32 第2のフリップフロップ
33 第3のフリップフロップ
Claims (2)
- 【請求項1】 入力電圧と基準電圧とを比較し、その
差電圧に応じて第1のディジタル信号を出力する第1の
比較手段と、前記差電圧に応じて第2のディジタル信号
を出力し入出力特性にヒステリシスを有する第2の比較
手段と、前記第2のディジタル信号が第1の状態でかつ
前記第1のディジタル信号が前記第1の状態から第2の
状態に変化した時点で状態を変え、この状態を、前記第
2のディジタル信号が前記第2の状態でかつ前記第1の
ディジタル信号が前記第2の状態から前記第1の状態に
変化するまで保持しこの時点で状態を変える第3のディ
ジタル信号を出力する信号合成手段を具備した波形整形
器。 - 【請求項2】 信号合成手段は、第1のディジタル信
号と第2のディジタル信号より第1の論理パルスを発生
する第1のフリップフロップと、前記第1のディジタル
信号と前記第2のディジタル信号より第2の論理パルス
を発生する第2のフリップフロップと、前記第1の論理
パルスおよび前記第2の論理パルスが加わるごとに状態
を変える第3のディジタル信号を出力する第3のフリッ
プフロップを有することを特徴とする請求項1記載の波
形整形器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085052A JPH04317213A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 波形整形器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085052A JPH04317213A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 波形整形器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317213A true JPH04317213A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=13847890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085052A Pending JPH04317213A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 波形整形器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04317213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452231B1 (ko) * | 2002-11-22 | 2004-10-08 | 전자부품연구원 | 구동전원의 유동에 독립적인 출력을 갖는 비교기 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3085052A patent/JPH04317213A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452231B1 (ko) * | 2002-11-22 | 2004-10-08 | 전자부품연구원 | 구동전원의 유동에 독립적인 출력을 갖는 비교기 |
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