JPS6282815A - 波形整形回路 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、入力信号の周期が変化しても常に一定なデユ
ーティサイクルの出力パルスが得られるようにした波形
整形回路に関する。

（従来の技術） 第５図はＣＭＯＳロジック集積回路中で用いられている
従来の単安定マルチバイブレータの一例構成を示すブロ
ック図であり、また、第６図は第５図に示されている従
来の単安定マルチバイブレータの動作を説明するための
波形側図である。

第５図中における０３Ｍで示しである部分は単安定マル
チバイブレータの内でＩＣ化されている単安定マルチバ
イブレータの本体部分（単安定マルチバイブレータ素子
）であり、また、Ｃ，Ｒは出力パルスのパルス幅を決定
する時定数回路におけるコンデンサと抵抗である。この
第５図に示されている単安定マルチバイブレータは、そ
れの入力端子に対して第６図の（ａ）、（ｂ）中で符号
ＰＬによって示されているような入力パルスＰｉが印加
されると、単安定マルチバイブレータの出力端子からは
１時定数回路で設定されているパルス幅Ｔｄｌを有する
出力パルスＰｏが出力される（第６図の（ａ）、（ｂ）
において点線図示の波形が単安定マルチバイブレータか
らの出力パルスＰｏである）。

前記のように単安定マルチバイブレータから出力される
出力パルスＰｏのパルス幅Ｔｄｌは、単安定マルチバイ
ブレータに供給される入力パルスＰｉの周期が、第６図
の（ａ）、（ｂ）に示されているようにＴｌ、Ｔ２のよ
うに変化しても常に一定のパルス幅Ｔｄｌを有している
ものとなっている。

第７図は時定数回路がコンデンサＣと定電流源ＣＩとに
よって構成されているものが使用されている単安定マル
チバイブレータであるが、この第７図に示されている安
定マルチバイブレータにおいても、それからの出力パル
スのパルス幅Ｔｄｌは、入力パルスＰｉの周期とは無関
係に一定である。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、ある種の電子機器においては、入力パルスの
周期が変化した場合でも出力パルスが一定のデユーティ
サイクルを有しているものとなされていることが望まれ
る場合があるが、従来はそのような特性を有する簡単な
回路が見当らず、電子機器の設計上で不便なことが多か
った。

（問題点を解決するための手段） 本発明はコンデンサを含んで構成されている時定数回路
に設定された時定数に従って出力パルスのパルス幅が決
定されるようになされている単安定マルチバイブレータ
における時定数回路としてコンデンサと定電流源とによ
って構成されたものを用いてなる単安定マルチバイブレ
ータと、前記した単安定マルチバイブレータからの出力
矩形波パルスの平均レベルと基準電圧とを比較する比較
器と、前記した比較器からの比較出力によって前記した
単安定マルチバイブレータにおける時定数回路の定電流
源の電流を制御する手段とを備え。

単安定マルチバイブレータに与えられるトリガパルスの
周期が変化しても、常に一定なデユーティサイクルの出
力矩形波パルスが、単安定マルチバイブレータから出力
されるようにしたことを特徴とする波形整形回路を提供
するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら本発明の波形整形回路の
具体的な内容を詳細に説明する。第１図は本発明の波形
整形回路の原理的な構成を示すブロック図であり、また
、第３図は本発明の波形整形の一実施例の回路図であり
、さらに、第２図及び第４図は本発明の波形整形回路の
動作説明用の波形図である。

第１図及び第３図に示す波形整形回路において、ＭＭは
単安定マルチバイブレータであり、また０５Ｍで示しで
ある部分は単安定マルチバイブレータの内でＩＣ化され
ている単安定マルチバイブレータの本体部分（単安定マ
ルチバイブレータ素子）であって、この単安定マルチバ
イブレータ素子としては。

例えばＭＮ４５３８Ｂ等の集積回路素子を用いることが
できる。

前記した単安定マルチバイブレータ素子Ｏ３Ｈにおいて
Ａは正方向入力端子であって、単安定マルチバイブレー
タ素子Ｏ５Ｓは前記の正方向入力端子Ａに供給された入
力パルスＰｉの立上がりによってトリガされる。また、
Ｔは時定数回路の接続端子であって、この時定数回路の
接続端子Ｔには接地との間に充放電コンデンサＣが接続
されているとともに、電源Ｖｃｃとの間には定電流源Ｃ
Ｉが接続されている。

単安定マルチバイブレータ素子Ｏ５Ｍと、それの時定数
回路の接続端子Ｔに接続されている充放電コンデンサＣ
と定電流源ＣＩとからなる時定数回路とによって構成さ
れている単安定マルチバイブレータ■は、それの時定数
回路における前記した定電流源ＣＩの電流値工を可変す
ることによって、単安定マルチバイブレータＭＷのＱ端
子から出力される出力パルスＰｏのパルス幅Ｔｄｌを可
変することができるのである。

すなわち、今、前記した定電流源ＣＩの電流値を工とし
、充、放電コンデンサＣの静電容量値をＣとし、単安定
マルチバイブレータ素子Ｏ５Ｍの内部に設定されている
閾値をＶｒｅｆとすると、単安定マルチバイブレータＭ
Ｍからの出力パルスＰＯのパルス幅Ｔｄｌは、Ｔｄｌ＝
（ＣＸＶ　ｒ　ｅ　ｆ　）　／　Ｉの式に従って正しく
決定される。それは、充放電コンデンサＣの充電々圧が
時間に対して直線状に変化するからである。

それで、第１図及び第３図において単安定マルチバイブ
レータの入力端子Ａに対し第２図の（ａ）に示されてい
るような入力パルスＰｉが印加されると、それに伴って
端子Ｔに接続されている時定数回路によって端子Ｔに現
われる電圧は、単安定マルチバイブレータ素子ＯＳＭを
構成しているＩＣの内部で決定される１ｊＩＷｉ電圧Ｖ
　ｒｅｆ　（ＣＭＯ５−ＩＣの場合には、閾値電圧Ｖｒ
ｅｆは通常ＶＣＣ／２のように設定されている）と比較
されて、出力パルスＰＯのパルス幅Ｔｄｌが決定されて
、単安定マルチバイブレータ素子Ｏ３ＭのＱ出力として
は、第２図の（ｂ）に例示されているような出力パルス
ＰＯが出力される。

本発明の波形整形回路では、前記した単安定マルチバイ
ブレータＭＭからの出力パルスＰＯのパルス幅Ｔｄｌが
、単安定マルチバイブレータＭＭにおける時定数回路の
定電流源ＣＩに流れる電流工の太きさに応じて変化する
ことを利用し、前記した単安定マルチバイブレータＭＭ
からの出力矩形波パルスＰｏの平均レベルと基準電圧と
を比較器で比較して得た信号によって、単安定マルチバ
イブレータＭＭにおける時定数回路の定電流源ＣＩの電
流値工を制御して、単安定マルチバイブレータ■からの
出力パルスＰｏのデユーティサイクルが、単安定マルチ
バイブレータＭにに入力される入力パルスＰｉの周期の
如何に抱わらずに常に一定になされるようにしているの
である。

すなわち、第１図及び第３図において、単安定マルチバ
イブレータＭＭの出力パルスＰＯは抵抗１とコンデンサ
２とによって構成されている平滑回路Ｆに供給されて、
前記の平滑回路Ｆからは第２図の（ｂ）中に点線で示さ
れているような電圧Ｅｌが出力されて比較器ＣＯＭＰの
反転入力端子に与えられる。前記のように平滑回路Ｆか
ら出力された電圧Ｅ１は、単安定マルチバイブレータｌ
からの出力パルスＰｏの平均レベルを示している電圧Ｅ
１である。

前記した単安定マルチバイブレータＫＭからの出力パル
スＰＯの波高値は、略々電源電圧Ｖｃｃなので、今仮に
、単安定マルチバイブレータＭにからの出力パルスＰｏ
のデユーティサイクルが２分の１であったとすると、平
滑回路Ｆからの出力電圧Ｅ１は電源電圧Ｖｅｃの２分の
１になる。

また、前記の比較器ＣＯＭＰの非反転入力端子には基準
電圧源ＥＳからの基準電圧Ｅ３が与えられているから、
比較器ＧＯＭＰではそれに平滑回路Ｆから供給されてい
る単安定マルチバイブレータ■の出力パルスＰＯの平均
レベルの電圧Ｅ１と、基準電圧源ＩＥｓから供給されて
いる基準電圧Ｅ３との比較出力ＥＯを、単安定マルチバ
イブレータＭＭにおける時定数回路中の定電流＠ＣＩに
制御電圧Ｅｏとして供給する。

今、前記した単安定マルチバイブレータＭＷの出力パル
スＰｏの平均レベルの電圧Ｅ１が、基４電圧ｉｔｓから
供給されている基準電圧Ｅｓよりも大きなときは、比較
器ＧＯＭＰからの比較出力Ｅｏが単安定マルチバイブレ
ータＭＭにおける時定数回路中の定電流＠ＣＩに与えら
れることによって、定電流源ＣＩにおける電流Ｉが増加
して、充放電コンデンサＣの充電を早め、それにより単
安定マルチバイブレータＭＭの出力パルスＰａのパルス
幅Ｔｄｌが狭くなり、平滑回路Ｆから出力される単安定
マルチバイブレータにＮの出力パルスＰｏの平均レベル
の電圧Ｅ１が減少し、結果として前記の電圧Ｅ１が基準
電圧源Ｕｓから供給されている基準電圧Ｅｓに一致する
ようになされる。

また、前記の場合とは逆に、前記した単安定マルチバイ
ブレータＭにの出力パルスＰｏの平均レベルの電圧Ｅ１
が、基準電圧源Ｅｓから供給されている基準電圧Ｅｓよ
りも小さなときは、比較器ＣＯＭＰからの比較出力Ｅｏ
が単安定マルチバイブレータＭＭにおける時定数回路中
の定電流源ＣＩに与えられることにより、定電流源ＣＩ
における電流工が減少して。

充放電コンデンサＣの充電が遅れ、それにより単安定マ
ルチバイブレータＭＮの出力パルスＰｏのパルス幅Ｔｄ
ｌが広くなり、平滑回路Ｆから出力される単安定マルチ
バイブレータＭにの出力パルスＰＯの平均レベルの電圧
Ｅ１が増加し、結果として前記の電圧Ｅ１が基準電圧源
Ｅｓから供給されている基準電圧Ｅｓに一致するように
なされる。

このように、本発明の波形整形回路では比較器ＣＯＭＰ
に設定されている基準電圧Ｅｓの電圧値Ｅｓによって、
単安定マルチバイブレータＭにの出力パルスＰｏのデユ
ーティサイクルが一義的に定まるのであり、したがって
、本発明の波形整形回路では単安定マルチバイブレータ
ＭＷに入力されるトリガパルスＰｉの周期の如何に抱わ
らずに、単安定マルチバイブレータＭ阿の出力パルスＰ
ｏのデユーティサイクルは、常に基準電圧［Ｅｓに設定
された基準電圧Ｅｓによって定まるものになる。

本発明の波形整形回路の具体的な回路を示している第３
図において、抵抗３，４は電源電圧Ｖｃｃを分圧して基
準電圧Ｅｓを発生する基準電圧源Ｅｓを構成しており、
また、定電流源ＣＩはトランジスタ５．７と、抵抗６，
８とによって構成されている。

前記したトランジスタ５のベースには、前記した比較器
ＧＯＭＰの出力電圧Ｅｏが与えられており、また、トラ
ンジスタ５のコレクタは電源Ｖｃｃに接続されており、
トランジスタ５のエミッタはトランジスタフのベースに
接続されているとともに、抵抗６を介して接地されてい
る。また、トランジスタ７のエミッタは抵抗８を介して
電源Ｖｃｃに接続されており、トランジスタ７のコレク
タは単安定マルチバイブレータ素子Ｏ３Ｍの端子Ｔに接
続されている。

今、前記したトランジスタ５，７のベース・エミッタ間
電圧を、それぞれＶｂａｌ、Ｖｂｅ２とすると。

トランジスタ５のエミッタ電圧Ｖａｌと、トランジスタ
８のエミッタ電圧Ｖｅ２とは、それぞれ、次のようにな
る。

Ｖ　ａｌ　＝　Ｅ　ｏ　−Ｖ　ｂａｌ Ｖａ２＝　Ｖｅｌ　＋Ｖｂａ２＝　Ｅ　ｏ　−Ｖｂｅ１
　＋　Ｖｂｅ２したがって、前記した２つのトランジス
タ５゜７の特性が略々揃っていれば、トランジスタ５の
ベースに供給されている比較器ＧＯＭＰからの出力電圧
Ｅｏと、トランジスタ７のエミっ夕電圧Ｖｅ２とは殆ど
等しいとみてよい、それで、トランジスタ７のエミッタ
電流Ｉｅ２は抵抗８の抵抗値をＲとすると、　　Ｉ　ｅ
２＝　（Ｖｃｃ　−Ｅ　ｏ　）　／　Ｒとなり、これは
殆どトランジスタ７のコレクタ電流、すなわち、充放電
コンデンサＣの充電々流に等しい。

この結果、比較器ＣＯＭＰの反転入力端子に供給されて
いる平滑回路Ｆの出力電圧Ｅｌ、すなわち、単安定マル
チバイブレータＭＭの出力パルスＰａの平均レベルが、
基準電圧源ＥＳに設定されている基準電圧ＵＳよりも大
きいと、比較器ＣＯＭＰの出力電圧Ｅ。

が低下して、充放電コンデンサＣの充電が急峻となり、
単安定マルチバイブレータＭにの出力パルスＰｏのパル
ス幅Ｔｄｌが狭くなり、単安定マルチバイブレータＭＭ
の出力パルスＰＯの平均レベルが基準電圧源Ｅｓに設定
された基準電圧Ｅｓに等しくなるまで低下するようにな
される。

また、単安定マルチバイブレータＭにの出力パルスＰｏ
の平均レベルが、基準電圧源Ｅｇに設定されている基準
電圧Ｅｓよりも小さいと、比較器ＧＯＭＰの出力電圧Ｅ
Ｏが増加して、充放電コンデンサＣの充電が緩やかにな
り、単安定マルチバイブレータＨの出力パルスＰｏのパ
ルス幅Ｔｄｌが広くなり、単安定マルチバイブレータＭ
にの出力パルスＰＯの平均レベルが基準電圧源Ｅｓに設
定された基準電圧Ｅｓに等しくなるまで増加するように
なされる。

第４図は本発明の波形整形回路に供給される入力信号Ｐ
ｉの周期が第４図の（ａ）に示されているようにて１で
あっても、あるいは入力信号Ｐｉ′の周期が第４図の（
ｂ）に示されているようにＴ２であっても、出力信号Ｐ
ｃＱ、Ｐａ１ｌ’のデユーティサイクルが一定になされ
ていることを図示説明しているものである。

本発明の波形整形回路のように、入力信号の周期が変化
したときにも、一定のデユーティサイクルの出力信号が
得られるようにした場合には、例えば異なる水平走査標
準に従う複数の信号を取扱う電子機器（陰極線管ディス
プレ装置などのような機器）において、水平同期信号か
らクランプパルスを作るようなときに、水平同期信号の
周期に応じてクランプパルスのパルス幅を変化させるこ
とができるので好都合な結果が得られるのである。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように１本発
明の波形整形回路は、コンデンサを含んで構成されてい
る時定数回路に設定された時定数に従って出力パルスの
パルス幅が決定されるようになされている単安定マルチ
バイブレータにおける時定数回路としてコンデンサと定
電流源とによって構成されたものを用いてなる単安定マ
ルチバイブレータと、前記した単安定マルチバイブレー
タからの出力矩形波ノ匂レスの平均レベルと基準電圧と
を比較する比較器と、前記した比較器からの比較出力に
よって前記した単安定マルチバイブレータにおける時定
数回路の定電流源の電流を制御する手段とを備え、単安
定マルチバイブレータのトリガパルスの周波数の如何に
抱ねらずに、単安定マルチバイブレータからの出力矩形
波パルスとして、常に一定なデユーティサイクルのもの
が得られるようにしたことを特徴とする波形整形回路で
あるから、本発明の波形整形回路においては入力信号の
周期に関係なく、常に一定のデユーティサイクルの矩形
波信号を生成することができるのであり、本発明によれ
ば既述した従来の問題点を良好に解決することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の波形整形回路の原理的な構成を示すブ
ロック図、第２図及び第４図は本発明の波形整形回路の
動作説明用の波形図、第３図は本発明の波形整形回路の
一実例回路図、第５図及び第７図は従来の単安定マルチ
バイブレータのブロック図、第６図は従来の単安定マル
チバイブレータの動作説明用の波形図である。 ＭＭ・・・単安定マルチバイブレータ、０５Ｍ・・・単
安定マルチバイブレータ素子、Ｆ・・・平滑回路。 ＣＩ・・・・・・電流源、ＧＯＭＰ・・・比較器、Ｃ，
２・・・コンデンサ、Ｒ，１，３，４，６，８・・・抵
抗、５．７・・・トランジスタ。 ？−〜 ゛、〜Σ 之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンデンサを含んで構成されている時定数回路に設定さ
   れた時定数に従って出力パルスのパルス幅が決定される
   ようになされている単安定マルチバイブレータにおける
   時定数回路としてコンデンサと定電流源とによって構成
   されたものを用いてなる単安定マルチバイブレータと、
   前記した単安定マルチバイブレータからの出力矩形波パ
   ルスの平均レベルと基準電圧とを比較する比較器と、前
   記した比較器からの比較出力によって前記した単安定マ
   ルチバイブレータにおける時定数回路の定電流源の電流
   を制御する手段とを備え、単安定マルチバイブレータに
   与えられるトリガパルスの周期が変化しても、常に一定
   なデューティサイクルの出力矩形波パルスが、単安定マ
   ルチバイブレータから出力されるようにしたことを特徴
   とする波形整形回路