JPS61105776A - 直流結合ピ−ク・ピ−ク検出器回路 - Google Patents

直流結合ピ−ク・ピ−ク検出器回路

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JPS61105776A
JPS61105776A JP60178488A JP17848885A JPS61105776A JP S61105776 A JPS61105776 A JP S61105776A JP 60178488 A JP60178488 A JP 60178488A JP 17848885 A JP17848885 A JP 17848885A JP S61105776 A JPS61105776 A JP S61105776A
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peak
peak detector
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ウイリアム・エツチ・グロス
直川 豊二郎
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/04Measuring peak values or amplitude or envelope of AC or of pulses
    • 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
    • H03K5/1532Peak detectors

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

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】 発明の背景 本発明は、直接に結合できろピーク・ピーク信月入力に
関する出カケ発生」−るように意図された検出器回路に
関する。つまり、信号源に結合するためには直流阻止コ
ンデンサは全く必要でし1ない。
この回路は、処理されるべき信号がピーク・ピーク検出
されるべき交?jw、撓絡線を有しかつ重畳された直流
レベルを含むような光学ディスクの用途に使用するよう
に意図されている。1984年6月12日に出願されに
係属中の出願の出願番号第619.965号は名称「光
学ディスクシステム用7トリクス回路」であり、本発明
の譲受人に譲fiされている。この係属中の出願はある
光学ディスク回路ケ開示しており、その開示は引用とし
てここに記載された。本発明の主な用途は、信号の損失
が感知されかつ知らされるというドロップアウト検出に
ある。ドロップアウト状態では、入力信号のピーク・ピ
ーク値はある所定の値より下に低下しこれによりシステ
ムの故障を示す。
光学ディスクシステムにおいては、光は変調されたら旋
状のレコードトラックから反射されそして光検出器上に
集束される。光検出器の出力は平均の光の値を反映した
直流値と重畳されに交流データ信号とを有している。交
流信号成分は負のピーク、正のピークあるいはその両方
により変1ヒするその値乞有することができる。従って
、信号の質を決定するためにピーク・ピーク信号馨感知
することが必要である。望ましくは、これは検出機能を
妨害してはいけない直流信号の平均値の存在によって実
現できる。
発明の要約 不発明の目的は、結合コンデンサを全く必要とぜずかつ
直流成分をイ1する信月源に直接に結合できろピーク・
ピーク信号検出器を提供することである。
本発明の別の目的は、直流信号の存在している交流信号
に応答でき、かつ交流信号が所定の最小値より下に低下
し1こ時に指示を与えることができろ検出器を提供する
ことである。
これら及び他の目的は以下のように実現される。
入力信号は直接に正及び負のピーク検出器に結合される
。検出器の出力は差動入力端子を有する単位利得演算増
幅器(op−amp )  において減算的に結合され
る。この結果はピーク・ピーク信号入力に関連した直流
出力である。この構成は、ろ波馨より容易にする信号周
波数を効果的[2倍にし、かつ信号レベルの変[ヒに対
する応答欠高速1ヒする。
好適実施例においては、ピーク検出器は縦続相補エミッ
タホロワから成っている。これしま置い入力インピーダ
ンスを与えかつレベルシフトが零に近い。このように、
直流入力成分は効果的に阻止されるop−ampの共通
モード信号として見ることができろ。差動入力は1E及
び負のピーク検出器出力を減算的に結合し、これにより
ピーク・ピーク信号入力に関連(−に用力乞発生する。
ピーク・ピーク検出器は、op−ampの出力をレベル
インジケータに結合することにより及びop−amp入
力に制御オフ方ット電圧を導入することにより、ドロッ
プアウト検出器に使用できる。入力信号がオフセット火
球える限り、レベルインジケータは第1の状態にある。
しかし、入力信号力ピーク・ピーク値がオフセット値よ
り下に低下した時には、レベルインジケータはドロップ
アウトを知らせる第2の状態にある。
従来技術の説明 第1図は従来のピーク・ピーク検出器回路ン示している
。端子10及び11に印加されyxm号入力端子12及
び15にピーク・ピーク入力に関連し1こ直流出カン発
F!F、する。負の入力ビークでは、コンデンサ14は
ダイオード15を介して光電される。正の入力ピークで
は、ダイオード16はコ  =ンデンサ17ケピーク・
ピーク入力値まで光電する。この入力極性のために、コ
ンデンサ14上の電荷は入力ビークに加わる。抵抗18
はダイオード15が逆バイアスされている時は動作し、
信号周波数においてコンデンサ14と共に長いl(、C
時定数を構成′する。抵抗19はコンデンサ17と共に
同じ時定数を構成する。端子12−15におけろ直流出
力は、ダイオード15及び16の順方向電圧降下より小
さいピーク・ピーク入力に等しい。
小さい人)月言号に対しては、ダイオードのオフセット
h”x−数ボルトのオーダーで認識でき、実質的す誤差
乞導入する。また、直流出力は急速な入力信号レベルの
変化には追従しない。
本発明の説明 第2図は本発明を例示するブロック図である。
入力端子21は信号馨正のピーク検出器22及び負のピ
ーク検出器25に印加1−る。ピーク検出器は、減算的
な信号の組み合わせン馬えこれにより出力端子25にピ
ーク・ピーク関連応答な発生する単位利得op−amp
 24の入力端に結合されている。
第5図はピーク検出器を形成する好適な方法を示してい
る。この回路十■CC端子26及び−VEE端子27に
接続された電源により動作される。
NPN )ランジスタ2Bは電流シンク負荷29により
エミッタホロワとして結合され、負荷として電流源51
ン使用している相補のエミッタホロワトランジスタ50
を駆動1−る。このような縦続のエミッタホロワは単位
利得及び零レベルシフトに極めて近い。コンデンサ52
はエミッタホロワ28乞正の信号ピーク検出器に変換す
る。端子21が正になつ1こ時に、トランジスタ2日は
オンになりコンデンサ52を信号のピークに関連し1こ
レベルまで放電する。このように、op−amp 24
の非反転入力は端子21の正の信号ピークに等しく・レ
ベルに迅速に追従する。端子21がこのレベルより下に
低下し1こ時に、コンデンサ52は次の信号のピークま
でトランジスタ500ベース欠ピークレベルに保持する
負のピーク検出器26において、PNP)ランジスタ5
5は、電流源64ケ負荷として使用しているエミッタホ
ロワとして結合され、負荷として電流シンク56を使用
している相補のエミッタホロワ55を駆動する。コンデ
ンサ57はエミッタホロワ55を負のピーク検出器に変
換する。このように、端子21における負の入力ピーク
が検出され、 op−arnp 24の反転入力に結合
される。
op−amp 24が図示のように単位利得馨有してい
る場合には、端子25における出力はピーク・ピーク入
力に関連している。端子21におけるいかなる直流入力
も直接にop−ampの両入力に結合され、ここでそれ
が共通モード信号として阻止されろ。このように、直流
信号の阻止のためには、いかなる結合コンデンサも必要
でない。
第4図は光学ディスクの用途における本発明の動作を示
している一連のグラフである。第4A図は典型的な光検
出光デイスク信号の一つのプロットである。この信号は
光検出器により決定された直流レベルヶ有している。光
学的に記録された信号は、直流信号の上に重畳された搬
送波状の交流信号馨表わす。このシステムにおいては、
典型的には5種類の変動が発生する。5Bでは、正のピ
ークの低下が示されている。ろ9では、負のピークの低
下(低減したスイング)が示されている。
40では、正及び負のピークの両方が低下して示されて
いる。第4B図は正のピーク変動に追従するトランジス
タ50のエミッタにおける信号馨示している。第4C図
では、トランジスタ55のエミッタにおける信号の負の
ピークに続いて示されている。第4D図は端子25にお
ける回路用カン示している。出力は各種類の信号の低減
に追従することがわかる。
第5図はドロップアウト検出器に応用された本発明の回
路図である。各部分が第6図におけろように機能すると
ころでは同じ番号が使用されて(・る。op−amp 
24はそれぞれトランジスタ50及び55により差動的
に駆動される差動的に接続されたトランジスタ42及び
45から成っている。
トランジスタ50及び55は正及び負のピーク検出器2
2及び25の出力を表わしている。トランジスタ44及
び45はノード46においてop−ampに対してシン
グルエンド出カン与える。抵抗47は以降に説明されろ
オフセットを決定するために存在する。トランジスタ4
8はトランジスタ42及び45にテール(jail)電
流を与え、また電流ミラーとしてダイオード接続のトラ
ンジスタ49により駆動されろ。トランジスタ49内の
電流は。
トランジスタ50と抵抗51との電流であり、またエミ
ッタホロワトランジスタ52及びその電流源負荷55の
動作によって設定されろ。一定電位■H,1fEIi”
は端子54に供給される。縦続の相補エミッタホロワ5
0及び52の動作のため”、 ■H,El”は抵抗51
の上側端に現れる。VILEFが−vEEである場合に
は、その値は抵抗510両端に現れる。
このように、抵抗51の電流はvarす1r/R51で
ある。電流ミラー(トランジスタ4B及び49)が単位
利得に有している場合には、同じ電流がop−amp2
4 のテール電流としてトランジスタ48を流れる。o
p−amp24  が平衡しTこ時には、テール電流σ
)1/2がオフセラ)Y導入するために抵抗47欠流れ
る。この状態に対して、トランジスタ4ろのベースは抵
抗47の両端間の降下分だけトランジスタ420ベース
より下になければならな(・0このように、この電圧は
op−amp 24における有効なオフセットである。
このオフセットはVO8−V1%EF’/2R51−1
%47−■旧シF/2・R,47/H,51 これはオフセットが、抵抗47及び51の比にVILE
Fの1/2v乗算したものに等(〜いことを意味してい
る。このオフセットは端子21におけるピーク・ビーク
イぎ号入力の特定の値を表している。
ピーク・ピーク信号値が平衡レベルより下に低下した時
に、トランジスタ42はトランジスタ43よりもつと大
きく導通する。これはノード46をプルダウンし、トラ
ンジスタ55ケオフにする。
抵抗56は次に出力端子57をプルアップ(−1信号の
ドロップアウトを知らせる。
ピーク−ビーク信号の値が平衡レベルより上に上昇しT
こ1埒は、トランジスタ45はトランジスタ42よりも
つと大きく導通して、ノード46がプルアップされろ。
これがトランジスタ55ンオンにしその1こめに出力端
子57が低になる。これは信号がドロップアウトレベル
より土にあることケ知らせる。
所望であれば、コンデンサ5日はトランジスタ52をピ
ーク検出器に変換するために用いることができろ。次に
、端子54は信号源に容量的に結合される(図示せず)
。この場合には、V ’l(、EFがピーク信号入力レ
ベルに関連し1こ適正バイアス電圧でル)ろ。この信号
は演奏されている光学ディスクの反射率の関数であるの
で、これが、光学信号レベルの関数として順応する自己
補償VR,EF’al”jえる適正バイアスゲ発生する
ヱL 第5図の回路は従来のモノリシックpn接合分離IC形
式で構成された。トランジスタは全て高ベータ構造のも
のである。各要素の値は以下に示される。
要    素             値電流シンク
    29−  1 マイクロアンペア軍流源   
   31   10 マイクロアンペア′市、流源 
     64    1 マイクロアンペア電流γン
ク    56   10 マイクロアンペアコンデン
サろ2及び57   10 ピコファラド抵 抗   
   47     5.1キロオーム抵 抗    
  51     3.9キロオーム電流源     
 55   10 マイクロアンペアvREFが−VE
Eより約1ボルト上にある場合には、オフセットレベル
つまりドロップアウト電圧は光学ディスクシステムに適
当であると考えられろ約650ミリボルトであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は典型的な従来のピーク・ピーク検出器を示す図
、第2図は本発明の回路のブロック図。 第3図は本発明の回路の回路図、第4図は第5図の回路
の動作を示す一組のグラフを示す図、第5図はドロップ
アウト検出器の回路図である。 22:正のピーク検出器 2ろ:負のピーク検出器24
:単位利得演算増幅器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検出されるべき信号源に接続できる入力端子と、
    入力信号の交流成分のピーク・ピーク値に関連する直流
    出力とを有する直流結合ピーク・ピーク検出器回路にお
    いて、 正のピーク検出器、 負のピーク検出器、 前記信号源を前記正のピーク検出器と前記負のピーク検
    出器との両方に供給する手段、及び前記正のピーク検出
    器と前記負のピーク検出器との出力を減算的に組み合わ
    せる手段、 から成ることを特徴とする直流結合ピーク・ピーク検出
    器回路。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記減算的に組
    み合わせる手段が、差動入力とシングルエンド入力とを
    有する演算増幅器から成ることを特徴とする直流結合ピ
    ーク・ピーク検出器回路。
  3. (3)特許請求の範囲第2項において、前記演算増幅器
    が単位利得を有しており、これにより前記シングルエン
    ド出力が前記ピーク検出器の前記出力間の差に等しい信
    号を発生する直流結合ピーク・ピーク検出器回路。
  4. (4)特許請求の範囲第2項において、前記ピーク検出
    器の各々が、 前記信号源入力により駆動され、ピーク検出器を形成す
    るためにその出力に結合されたろ波コンデンサを有する
    第1のエミッタホロワ、及び前記第1のエミッタホロワ
    に相補であつて、それにより駆動される入力を有する第
    2のエミッタホロワであつて、前記演算増幅器の入力を
    駆動するために結合された出力を有する第2のエミッタ
    ホロワ、 を有し、これにより前記第1のエミッタホロワにおける
    オフセットが実質的に打ち消される直流結合ピーク・ピ
    ーク検出器回路。
  5. (5)特許請求の範囲第4項において、前記差動増幅器
    が、その値より下では論理1がドロツプアウトを示すた
    めに発生されまたその値より上では論理0が発生される
    という信号のスレシホールドを確立するためにオフセッ
    ト電位を有している直流結合ピーク・ピーク検出回路。
JP60178488A 1984-08-13 1985-08-13 直流結合ピ−ク・ピ−ク検出器回路 Expired - Lifetime JPH0682466B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/639,880 US4613769A (en) 1984-08-13 1984-08-13 Direct current coupled peak to peak detector circuit
US639880 1984-08-13

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JPS61105776A true JPS61105776A (ja) 1986-05-23
JPH0682466B2 JPH0682466B2 (ja) 1994-10-19

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