JPH0526926A - パルス幅−電圧変換回路 - Google Patents
パルス幅−電圧変換回路Info
- Publication number
- JPH0526926A JPH0526926A JP17633791A JP17633791A JPH0526926A JP H0526926 A JPH0526926 A JP H0526926A JP 17633791 A JP17633791 A JP 17633791A JP 17633791 A JP17633791 A JP 17633791A JP H0526926 A JPH0526926 A JP H0526926A
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- JP
- Japan
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- signal
- voltage
- circuit
- input
- pulse width
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力信号のパルス幅tに比例する精度のよい
安定な電圧を得る、またその入力信号のパルス幅tの変
動に対する出力の追従性のよい電圧を得る。 【構成】 入力端子1に入力された信号信号Aをゲート
回路8にてそれぞれ、入力パルス幅より一定期間長いパ
ルス信号Eと、その一定期間分の長さを有するパルス信
号Fとを用いて2組の充電回路2,6を駆動し、後段の
ピークホールド回路3,7の2つの出力に、それぞれの
パルス信号幅に比例した電位差を持ち、かつ同じタイミ
ングで充放電した出力信号J,Kを得て、これら信号を
減算器9に入力して差を検出し、出力端子5に出力電圧
V0 を得る。
安定な電圧を得る、またその入力信号のパルス幅tの変
動に対する出力の追従性のよい電圧を得る。 【構成】 入力端子1に入力された信号信号Aをゲート
回路8にてそれぞれ、入力パルス幅より一定期間長いパ
ルス信号Eと、その一定期間分の長さを有するパルス信
号Fとを用いて2組の充電回路2,6を駆動し、後段の
ピークホールド回路3,7の2つの出力に、それぞれの
パルス信号幅に比例した電位差を持ち、かつ同じタイミ
ングで充放電した出力信号J,Kを得て、これら信号を
減算器9に入力して差を検出し、出力端子5に出力電圧
V0 を得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は入力クロック信号のパ
ルス幅を電圧に変換するパルス幅−電圧変換回路に関す
るものである。
ルス幅を電圧に変換するパルス幅−電圧変換回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のパルス幅−電圧変換回路の
原理図であり、図において、1は入力端子、2は入力端
子1の信号を入力とする充電回路、3は充電回路2の出
力信号のピークを検出するピークホールド回路、4はピ
ークホールド回路3の出力信号の変動分を除去する平滑
回路、5は平滑回路4の出力信号を出力する出力端子で
ある。
原理図であり、図において、1は入力端子、2は入力端
子1の信号を入力とする充電回路、3は充電回路2の出
力信号のピークを検出するピークホールド回路、4はピ
ークホールド回路3の出力信号の変動分を除去する平滑
回路、5は平滑回路4の出力信号を出力する出力端子で
ある。
【0003】次に動作について図5の回路図と図6のタ
イミングチャート図を用いて説明する。入力端子1に図
6(a) に示すパルス幅tのクロック信号Aが入力された
場合、この入力信号Aが期間t0 の間、充電回路2に内
蔵されたスイッチ23がオンし、充電回路の出力Bに
は、同じく内蔵する基準電圧源24の電位VB が出力さ
れる。一方、期間tの間スイッチ23はオフし、この期
間同じく内蔵するコンデンサ22が定電流源21からの
電流IC で充電されるので、期間t後の出力Bの電圧は
基準電圧源24の電位VB から、 V=IC ・t/C …(1) だけ高い電圧となる(図6(b) 参照)。このようにして
入力クロックAのパルス幅tに応じた高さを有する電圧
Vが得られる。なおCはコンデンサ22の容量である。
イミングチャート図を用いて説明する。入力端子1に図
6(a) に示すパルス幅tのクロック信号Aが入力された
場合、この入力信号Aが期間t0 の間、充電回路2に内
蔵されたスイッチ23がオンし、充電回路の出力Bに
は、同じく内蔵する基準電圧源24の電位VB が出力さ
れる。一方、期間tの間スイッチ23はオフし、この期
間同じく内蔵するコンデンサ22が定電流源21からの
電流IC で充電されるので、期間t後の出力Bの電圧は
基準電圧源24の電位VB から、 V=IC ・t/C …(1) だけ高い電圧となる(図6(b) 参照)。このようにして
入力クロックAのパルス幅tに応じた高さを有する電圧
Vが得られる。なおCはコンデンサ22の容量である。
【0004】そしてこの信号Bが後段のピークホールド
回路3に入力され、期間t後、その出力Cは信号Bの電
圧よりTr31のエミッタ・ベース間電圧VBE分だけ低
い電圧が出力される。t以後、ピークホールド回路3の
定電流源32の電流Id でコンデンサ33の電荷Cd は
放電され、期間td において、Vd =Id ・td /Cd
だけ電圧が下がる。そして、その後の期間t3 において
は信号BよりTr31のエミッタベース間電圧VBEの電
圧だけ低い電圧が出力される。さらにこの信号Cは後段
の平滑回路4に入力され、ここで信号Cの交流分は除去
され、直流分(信号Cの平均値)である信号Dを出力す
る。よって、出力端子5の電圧V0 は以上より、 V0 =(VB −VBE)+(V−Vd /2) …(3) となる。
回路3に入力され、期間t後、その出力Cは信号Bの電
圧よりTr31のエミッタ・ベース間電圧VBE分だけ低
い電圧が出力される。t以後、ピークホールド回路3の
定電流源32の電流Id でコンデンサ33の電荷Cd は
放電され、期間td において、Vd =Id ・td /Cd
だけ電圧が下がる。そして、その後の期間t3 において
は信号BよりTr31のエミッタベース間電圧VBEの電
圧だけ低い電圧が出力される。さらにこの信号Cは後段
の平滑回路4に入力され、ここで信号Cの交流分は除去
され、直流分(信号Cの平均値)である信号Dを出力す
る。よって、出力端子5の電圧V0 は以上より、 V0 =(VB −VBE)+(V−Vd /2) …(3) となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のパルス幅−電圧
変換回路は以上のように構成されており、入力のクロッ
ク信号Aのパルス幅tに比例した電圧を生成する場合、
そのパルス幅の変化にも追従するようにしなければなら
ないので、ピークホールド回路で電流Id による放電が
必要であり、また出力に安定な電圧を得るために平滑回
路において充放電による電圧変動を除去しなければなら
ず、この結果、出力電圧はパルス幅tに比例した電圧V
よりVd /2小さくなるという問題点があり、また出力
に変動のない安定な電圧を生成するための平滑回路の時
定数が大きいため、その追従性が遅く、入力信号のパル
ス幅tの変動に対する出力結果が遅くなるという問題点
があった。
変換回路は以上のように構成されており、入力のクロッ
ク信号Aのパルス幅tに比例した電圧を生成する場合、
そのパルス幅の変化にも追従するようにしなければなら
ないので、ピークホールド回路で電流Id による放電が
必要であり、また出力に安定な電圧を得るために平滑回
路において充放電による電圧変動を除去しなければなら
ず、この結果、出力電圧はパルス幅tに比例した電圧V
よりVd /2小さくなるという問題点があり、また出力
に変動のない安定な電圧を生成するための平滑回路の時
定数が大きいため、その追従性が遅く、入力信号のパル
ス幅tの変動に対する出力結果が遅くなるという問題点
があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、入力信号のパルス幅に比例する
精度のよい安定な電圧を得る、またその入力信号のパル
ス幅の変動に対する出力の追従性のよい電圧を得ること
のできるパルス幅−電圧変換回路を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、入力信号のパルス幅に比例する
精度のよい安定な電圧を得る、またその入力信号のパル
ス幅の変動に対する出力の追従性のよい電圧を得ること
のできるパルス幅−電圧変換回路を得ることを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係るパルス幅
−電圧変換回路は、入力信号からそれぞれパルス幅の異
なる2つの信号を作成するゲート回路と、この2つの信
号を入力とする2組の充電回路並びにピークホールド回
路と、各ピークホールド回路出力を受け、その電位差を
検出する減算回路とを備えたものである。
−電圧変換回路は、入力信号からそれぞれパルス幅の異
なる2つの信号を作成するゲート回路と、この2つの信
号を入力とする2組の充電回路並びにピークホールド回
路と、各ピークホールド回路出力を受け、その電位差を
検出する減算回路とを備えたものである。
【0008】
【作用】この発明においては、ゲート回路で入力信号か
らそれぞれパルス幅の異なる2つの信号を作成し、入力
パルス幅より一定期間長いパルス信号と、その一定期間
分の長さを有するパルス信号とを用いて2組の充電回路
を駆動し、後段のピークホールド回路の2つの出力に、
それぞれのパルス信号幅に比例した電位差を持ち、かつ
同じタイミングで充放電した出力信号を得、この2つの
出力の差を検出して入力パルス幅に比例した出力を得る
ようにしたから、出力電圧が低下することなく精度のよ
い安定な電圧を得ることができ、また入力信号のパルス
幅の変動に対する追従性のよい電圧を得ることができ
る。
らそれぞれパルス幅の異なる2つの信号を作成し、入力
パルス幅より一定期間長いパルス信号と、その一定期間
分の長さを有するパルス信号とを用いて2組の充電回路
を駆動し、後段のピークホールド回路の2つの出力に、
それぞれのパルス信号幅に比例した電位差を持ち、かつ
同じタイミングで充放電した出力信号を得、この2つの
出力の差を検出して入力パルス幅に比例した出力を得る
ようにしたから、出力電圧が低下することなく精度のよ
い安定な電圧を得ることができ、また入力信号のパルス
幅の変動に対する追従性のよい電圧を得ることができ
る。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例によるパルス幅−電
圧変換回路のブロック構成図であり、図4と同一符号は
同一または相当部分を示し、8がゲート回路であり、入
力端子1からの信号を受けて2つの信号E,Fを発生す
る。またゲート回路8後段には、充電回路2,ピークホ
ールド回路3、充電回路6,ピークホールド回路7の2
つの直列回路が並列に設けられており、2つのピークホ
ールド回路3,7の出力は減算器9に入力されている。
圧変換回路のブロック構成図であり、図4と同一符号は
同一または相当部分を示し、8がゲート回路であり、入
力端子1からの信号を受けて2つの信号E,Fを発生す
る。またゲート回路8後段には、充電回路2,ピークホ
ールド回路3、充電回路6,ピークホールド回路7の2
つの直列回路が並列に設けられており、2つのピークホ
ールド回路3,7の出力は減算器9に入力されている。
【0010】次に動作について説明する。入力端子1に
図3(a) に示すようなパルス幅tのクロック信号Aが入
力された場合、ゲート回路8の立下り遅延回路81にて
クロックAの立下りが遅延された信号E(図(b) 参照)
と、インバータ82により得られた信号Eの反転信号と
のAND回路83による論理演算結果により得られたパ
ルス幅t2 の信号F(図(c) 参照)が出力される。よっ
て、 t=t1 −t2 …(4) となる。
図3(a) に示すようなパルス幅tのクロック信号Aが入
力された場合、ゲート回路8の立下り遅延回路81にて
クロックAの立下りが遅延された信号E(図(b) 参照)
と、インバータ82により得られた信号Eの反転信号と
のAND回路83による論理演算結果により得られたパ
ルス幅t2 の信号F(図(c) 参照)が出力される。よっ
て、 t=t1 −t2 …(4) となる。
【0011】そして上記信号Eにより充電回路2が制御
され、期間t10の間、充電回路2に内蔵するスイッチ2
3がオンし、充電回路の出力Gには同じく内蔵する基準
電圧源24の電位VB が出力され、また期間t1 の間、
スイッチ23はオフし、この期間、同じく内蔵する容量
C1のコンデンサ22が定電流源21の電流Ic1で充電
されるので、期間t1 後の充電回路2の出力Gの電圧V
G(t1) はVB よりV1 高い電圧で、 V1 =Ic1・t1 /C1 となるから、 VG(t1) =VB +V1 =VB +Ic1・t1 /C1 …(5) となる(図(d) 参照)。
され、期間t10の間、充電回路2に内蔵するスイッチ2
3がオンし、充電回路の出力Gには同じく内蔵する基準
電圧源24の電位VB が出力され、また期間t1 の間、
スイッチ23はオフし、この期間、同じく内蔵する容量
C1のコンデンサ22が定電流源21の電流Ic1で充電
されるので、期間t1 後の充電回路2の出力Gの電圧V
G(t1) はVB よりV1 高い電圧で、 V1 =Ic1・t1 /C1 となるから、 VG(t1) =VB +V1 =VB +Ic1・t1 /C1 …(5) となる(図(d) 参照)。
【0012】そして充電回路2の信号Gは後段のピーク
ホールド回路3で期間t1 後、その出力Jには信号Gの
電圧VG(t1) よりもTr31のエミッタ・ベース間電圧
VBE分低い電圧が出力される(図(f) 参照)。よって、 VJ(t1) =VG(t1) −VBE …(6) となる。
ホールド回路3で期間t1 後、その出力Jには信号Gの
電圧VG(t1) よりもTr31のエミッタ・ベース間電圧
VBE分低い電圧が出力される(図(f) 参照)。よって、 VJ(t1) =VG(t1) −VBE …(6) となる。
【0013】そして、期間t1 以後の期間td1の間にお
いて、ピークホールド回路3の定電流源32の電流Id1
で内蔵するコンデンサ33の容量Cd1の電荷は放電さ
れ、この間の放電電圧Vd1は、 Vd1=Id1・td1/Cd1 …(7) となる。このtd1以後の期間tc1においては信号Jより
もVBE低い電圧が出力される(図(j) 参照)。
いて、ピークホールド回路3の定電流源32の電流Id1
で内蔵するコンデンサ33の容量Cd1の電荷は放電さ
れ、この間の放電電圧Vd1は、 Vd1=Id1・td1/Cd1 …(7) となる。このtd1以後の期間tc1においては信号Jより
もVBE低い電圧が出力される(図(j) 参照)。
【0014】一方、ゲート回路8にて作成された他方の
信号F(図(c) 参照)により充電回路6が制御され、充
電回路6は充電回路2と同様に動作するので、期間t2
後の信号Hの電圧VH(t2) は基準電圧源64の基準電圧
VB よりV2 高い電圧で、 V2 =Ic2・t2 /C2 となるから、 VH(t1) =VB +V2 =VB +Ic1・t2 /C2 …(8) となる。
信号F(図(c) 参照)により充電回路6が制御され、充
電回路6は充電回路2と同様に動作するので、期間t2
後の信号Hの電圧VH(t2) は基準電圧源64の基準電圧
VB よりV2 高い電圧で、 V2 =Ic2・t2 /C2 となるから、 VH(t1) =VB +V2 =VB +Ic1・t2 /C2 …(8) となる。
【0015】そして充電回路6の信号Hはその後段のピ
ークホールド回路7で期間t2 後、その出力Kには信号
Hの電圧Vk(t2) よりもTr71のエミッタ・ベース間
電圧VBE分低い電圧が出力される(図(g) 参照)。よっ
て、 VJ(t2) =Vk(t2) −VBE …(9) となる。
ークホールド回路7で期間t2 後、その出力Kには信号
Hの電圧Vk(t2) よりもTr71のエミッタ・ベース間
電圧VBE分低い電圧が出力される(図(g) 参照)。よっ
て、 VJ(t2) =Vk(t2) −VBE …(9) となる。
【0016】そして、期間t2 以後、ピークホールド回
路7はピークホールド回路3と同じ動作をする。ここ
で、放電電圧Vd2は、 Vd2=Id2・td2/Cd2 …(10) となる。
路7はピークホールド回路3と同じ動作をする。ここ
で、放電電圧Vd2は、 Vd2=Id2・td2/Cd2 …(10) となる。
【0017】以上(5),(7),(8),(10)式より、Ic1=
Ic2,C1 =C2 ,Id1 =Id2,Cd1=Cd2のとき、
信号Jと信号Kの電圧変動は同じとなり、信号Jと信号
Kの電位差は一定となる。そして後段の減算回路9によ
り、この信号Jと信号Kの差を出力し、減算回路9の出
力信号Dは(出力電圧V0 )は図3(h) に示すように、
VG(t1) −VH(t1) であるから、(5),(8) 式より次のよ
うになる。 V0 =VG(t1) −VH(t1) =(VB +Ic1・t1 /C1 )−(VB +Ic2・t2 /C2 ) ここで、Ic1=IC ,Ic2=IC ,C1 =C,C2 =C
とおいた場合、 V0 =(t1 −t2 )・IC /C となる。
Ic2,C1 =C2 ,Id1 =Id2,Cd1=Cd2のとき、
信号Jと信号Kの電圧変動は同じとなり、信号Jと信号
Kの電位差は一定となる。そして後段の減算回路9によ
り、この信号Jと信号Kの差を出力し、減算回路9の出
力信号Dは(出力電圧V0 )は図3(h) に示すように、
VG(t1) −VH(t1) であるから、(5),(8) 式より次のよ
うになる。 V0 =VG(t1) −VH(t1) =(VB +Ic1・t1 /C1 )−(VB +Ic2・t2 /C2 ) ここで、Ic1=IC ,Ic2=IC ,C1 =C,C2 =C
とおいた場合、 V0 =(t1 −t2 )・IC /C となる。
【0018】また、(4) 式よりt1 −t2 =tであるか
ら、 V0 =t・IC /C となる。
ら、 V0 =t・IC /C となる。
【0019】このように本実施例によれば、入力端子1
に入力された信号信号Aをゲート回路8にてそれぞれ、
入力パルス幅より一定期間長いパルス信号Eと、その一
定期間分の長さを有するパルス信号Fとを用いて2組の
充電回路2,6を駆動し、後段のピークホールド回路
3,7の2つの出力に、それぞれのパルス信号幅に比例
した電位差を持ち、かつ同じタイミングで充放電した出
力信号J,Kを得て、減算器9にてこの2つの出力信号
の差を検出するようにしたから、平滑回路を廃し、出力
電圧が低下することなく精度のよい安定な電圧を得るこ
とができ、また入力信号のパルス幅の変動に対する追従
性のよい電圧を得ることができる。
に入力された信号信号Aをゲート回路8にてそれぞれ、
入力パルス幅より一定期間長いパルス信号Eと、その一
定期間分の長さを有するパルス信号Fとを用いて2組の
充電回路2,6を駆動し、後段のピークホールド回路
3,7の2つの出力に、それぞれのパルス信号幅に比例
した電位差を持ち、かつ同じタイミングで充放電した出
力信号J,Kを得て、減算器9にてこの2つの出力信号
の差を検出するようにしたから、平滑回路を廃し、出力
電圧が低下することなく精度のよい安定な電圧を得るこ
とができ、また入力信号のパルス幅の変動に対する追従
性のよい電圧を得ることができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るパルス幅−
電圧変換回路によれば、入力パルス幅より一定期間長い
パルス信号と、その一定期間分の長さを有するパルス信
号とをゲート回路にて作成し、これら信号を入力とする
充電回路及びピークホールド回路を2組設け、2つのピ
ークホールド回路の出力の差を減算器を介して出力する
ことで、充電回路とピークホールド回路による電圧変動
を除去することができ、安定な精度のよい入力信号のパ
ルス幅に比例した出力電圧が得られ、また、入力信号の
パルス幅の変動に対する出力の追従性を向上させること
ができるという効果がある。
電圧変換回路によれば、入力パルス幅より一定期間長い
パルス信号と、その一定期間分の長さを有するパルス信
号とをゲート回路にて作成し、これら信号を入力とする
充電回路及びピークホールド回路を2組設け、2つのピ
ークホールド回路の出力の差を減算器を介して出力する
ことで、充電回路とピークホールド回路による電圧変動
を除去することができ、安定な精度のよい入力信号のパ
ルス幅に比例した出力電圧が得られ、また、入力信号の
パルス幅の変動に対する出力の追従性を向上させること
ができるという効果がある。
【図1】この発明の一実施例によるパルス幅−電圧変換
回路の原理を示すブロック図。
回路の原理を示すブロック図。
【図2】この発明の一実施例によるパルス幅−電圧変換
回路の回路構成図。
回路の回路構成図。
【図3】この発明の一実施例によるパルス幅−電圧変換
回路の動作を説明するためのタイムチャート図。
回路の動作を説明するためのタイムチャート図。
【図4】従来のパルス幅−電圧変換回路の原理を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図5】従来のパルス幅−電圧変換回路の回路構成図。
【図6】従来のパルス幅−電圧変換回路の動作を説明す
るためのタイムチャート図。
るためのタイムチャート図。
1 入力端子 2 充電回路 3 ピークホールド回路 5 出力端子 6 充電回路 7 ピークホールド回路 8 ゲート回路 9 減算器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】一方、ゲート回路8にて作成された他方の
信号F(図(c) 参照)により充電回路6が制御され、充
電回路6は充電回路2と同様に動作するので、期間t2
後の信号Hの電圧VH(t2) は基準電圧源64の基準電圧
VB よりV2 高い電圧で、 V2 =Ic2・t2 /C2 となるから、 VH(t1) =VB +V2 =VB +IC2 ・t2 /C2 …(8) となる。
信号F(図(c) 参照)により充電回路6が制御され、充
電回路6は充電回路2と同様に動作するので、期間t2
後の信号Hの電圧VH(t2) は基準電圧源64の基準電圧
VB よりV2 高い電圧で、 V2 =Ic2・t2 /C2 となるから、 VH(t1) =VB +V2 =VB +IC2 ・t2 /C2 …(8) となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 入力パルスの前縁を前縁とし入力パルス
の後縁から一定時間遅延させた後縁を持つ第1の出力信
号と、入力信号の後縁を前縁とし前記第1の出力信号の
後縁を後縁とする第2の出力信号とを出力するゲート回
路と、 上記第1及び第2の出力信号をそれぞれの入力とし、そ
れぞれの出力信号の前縁から後縁までの期間で充電動作
を行う第1及び第2の充電回路と、 該2つの充電回路のそれぞれの出力信号のピークを検出
する第1及び第2のピークホールド回路と、 該2つのピークホールド回路の出力の差を検出する減算
回路とを備えたことを特徴とするパルス幅−電圧変換回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17633791A JPH0526926A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | パルス幅−電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17633791A JPH0526926A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | パルス幅−電圧変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526926A true JPH0526926A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16011824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17633791A Pending JPH0526926A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | パルス幅−電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112871A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | パルス長計測回路 |
| JP2022025424A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | 株式会社デンソー | 時間差デジタル変換回路 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP17633791A patent/JPH0526926A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112871A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | パルス長計測回路 |
| JP2022025424A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | 株式会社デンソー | 時間差デジタル変換回路 |
| JP2024167416A (ja) * | 2020-07-29 | 2024-12-03 | 株式会社デンソー | 時間差デジタル変換回路、及び時間差デジタル変換回路の制御方法 |
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