JP2000057241A - Nonlinear arithmetic circuit - Google Patents

Nonlinear arithmetic circuit

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JP2000057241A
JP2000057241A JP10230468A JP23046898A JP2000057241A JP 2000057241 A JP2000057241 A JP 2000057241A JP 10230468 A JP10230468 A JP 10230468A JP 23046898 A JP23046898 A JP 23046898A JP 2000057241 A JP2000057241 A JP 2000057241A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form an arbitrary nonlinear nonmotoneous transfer function generating circuit and an arbitrary nonlinear dynamics actualizing circuit which have simple circuit constitution and low power consumption. SOLUTION: A voltage source 3 which varies in voltage value with an arbitrary function of time including nonlinearity is connected to a capacitor 5 through a switch 4, which is turned on and off under the control of an input signal. The input signal is a pulse modulated signal having information when the voltage value or current value varies and the switch 4 is turned on the moment the voltage value or current value of the input signal varies to save the current value of the voltage source 3 in the capacitor 5. Then the terminal voltage across the capacitor is outputted and then the input signal is converted with a converting function of the same style with an arbitrary function and outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は非線形演算回路に関
するもので、詳しくは集積回路化に好適な非線形伝達特
性を有する回路、または非線形アナログダイナミクスを
実現する回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-linear operation circuit, and more particularly to a circuit having a non-linear transfer characteristic suitable for integration into a circuit or a circuit for realizing non-linear analog dynamics.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のコンピュータの性能向上は著しい
ものがあるが、リアルタイムで人の顔を認識したり、表
情を読み取ったりするような、人が容易に行える処理が
現状のコンピュータではほとんど実行できない。これは
コンピュータの処理方式自体がこのような処理に適して
いないためである。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a remarkable improvement in the performance of computers. However, processing that can be easily performed by humans, such as recognizing human faces and reading facial expressions in real time, can hardly be executed by current computers. . This is because the processing method of the computer itself is not suitable for such processing.

【0003】そこで、脳の情報処理様式をまねた知能処
理モデルが研究されている。代表的なものがニューラル
ネットワークである。1990年代前半までのニューラ
ルネットワークモデルは、入力の重み付総和を求めしき
い値処理するだけの単純なものがほとんどであったが、
近年、しきい値処理以上に非線形な、すなわち非単調な
処理を特徴とするモデルが多く提案され、その性能の高
さが実証されている。例としては、非単調な伝達特性、
即ち非単調な入出力特性を有するユニットを相互に結合
した連想メモリとか、非単調ダイナミクス、即ち時間発
展方程式により発生させたカオス的挙動を連想や最適化
処理に利用するニューラルネットワークなどである。
Therefore, an intelligent processing model that mimics the information processing mode of the brain has been studied. A typical example is a neural network. Until the early 1990's, most neural network models were simple enough to obtain a weighted sum of inputs and perform threshold processing.
In recent years, many models characterized by non-linear processing, that is, non-monotonic processing more than threshold processing, have been proposed, and their high performance has been demonstrated. Examples include non-monotonic transfer characteristics,
That is, an associative memory in which units having non-monotonic input / output characteristics are connected to each other, or a non-monotonic dynamics, that is, a neural network that uses chaotic behavior generated by a time evolution equation for association and optimization processing.

【0004】そもそも、ニューラルネットワークモデル
は超並列・分散型の情報処理モデルであるから、逐次処
理方式である現状のノイマン型コンピュータでの実行は
極めて効率が悪い。ニューラルネットワークの実用化に
は専用のハードウェアとしての集積回路の使用が必須で
ある。そこで、上記のようなモデルの進展に呼応して、
非線形な特性を必要とする知能処理モデルを形成するの
に適する、非線形・非単調な特性を実現する回路が各種
提案されている。
In the first place, since the neural network model is a massively parallel / distributed information processing model, it is extremely inefficient to execute on a current Neumann computer which is a sequential processing method. For practical use of neural networks, it is essential to use integrated circuits as dedicated hardware. Therefore, in response to the development of the above model,
Various circuits have been proposed that realize nonlinear and non-monotonic characteristics and are suitable for forming an intelligent processing model that requires nonlinear characteristics.

【0005】一方、さまざまな情報処理において、乱数
を必要とすることが少なくない。カオス信号を乱数とし
て使用できる場合も多い。そのため、カオス発生回路が
多く提案されている。カオスは基本的には非単調伝達特
性を有するフィードバック系により発生できるので、小
回路規模で消費電力の小さい非単調伝達関数発生回路を
作れれば、高性能な情報処理回路が構成できる。
On the other hand, in various information processing, a random number is often required. In many cases, a chaotic signal can be used as a random number. Therefore, many chaos generation circuits have been proposed. Since chaos can be basically generated by a feedback system having non-monotonic transfer characteristics, if a non-monotonic transfer function generating circuit with a small circuit scale and low power consumption can be made, a high-performance information processing circuit can be configured.

【0006】従来、非線形伝達関数を生成する回路とし
ては、回路を構成する素子特有の特性を利用したり、特
定の伝達特性を得るために設計された回路を利用してい
た。このため、伝達関数の関数形状を任意に変えること
はできないという欠点があった。すなわち、任意の非線
形・非単調な伝達関数を生成することは、通常のアナロ
グ回路では困難である。
Conventionally, as a circuit for generating a non-linear transfer function, a characteristic peculiar to elements constituting the circuit has been used, or a circuit designed to obtain a specific transfer characteristic has been used. For this reason, there is a disadvantage that the function shape of the transfer function cannot be arbitrarily changed. That is, it is difficult to generate an arbitrary non-linear / non-monotonic transfer function using a normal analog circuit.

【0007】そこで、任意の伝達関数を生成する回路と
して、パルス幅変調(PWM)方式を用いた方法が T.M
orie,S.Sakabayashi,M.Nagata,and A.Iwata,“Nonlinea
r function generators and chaotic signal generator
s using a pulse-width modulation method,”Electron
ics Letters,vol.33,no.16,pp.1351-1352,1997(文献
[1] )において提案されている。
[0007] Therefore, as a circuit for generating an arbitrary transfer function, a method using a pulse width modulation (PWM) method is known as TM.
orie, S.Sakabayashi, M.Nagata, and A.Iwata, “Nonlinea
r function generators and chaotic signal generator
s using a pulse-width modulation method, ”Electron
ics Letters, vol. 33, no. 16, pp. 1351-1352, 1997 (literature
[1]).

【0008】入力電圧からPWM信号を生成するには、
比較のための参照電圧波形との比較でパルス幅を決定す
る。この参照電圧波形を非線形にすることにより、非線
形な変換が実現できる。すなわち、参照電圧波形がf
(t) という時間の関数で表されるとき、入力電圧をV1
としたときに得られるパルス幅は、F(V1 )となる。
ただし、F=f-1、すなわちfの逆関数である。得られ
たPWM波形で定電流源をスイッチし、その電流で直列
に接続されたキャパシタに電荷を蓄積すれば、キャパシ
タの端子電圧V2 はV2 =f-1(V1 )=F(V1 )と
なって非線形な変換(伝達関数)が実現できる。この原
理ではf(t) が単調でなければならないので、非単調の
伝達関数を生成するには、単調な区間の数だけ比較器を
用意し、それらの出力の論理演算を行って非単調関数に
従ったパルス幅を有するPWM信号を作り出す。
To generate a PWM signal from an input voltage,
The pulse width is determined by comparison with a reference voltage waveform for comparison. By making the reference voltage waveform non-linear, non-linear conversion can be realized. That is, the reference voltage waveform is f
When expressed as a function of time (t), the input voltage is V 1
Then, the pulse width obtained is F (V 1 ).
Here, F = f −1 , that is, an inverse function of f. When a constant current source is switched with the obtained PWM waveform and charge is stored in a capacitor connected in series with the current, the terminal voltage V 2 of the capacitor becomes V 2 = f -1 (V 1 ) = F (V 1 ) and a non-linear conversion (transfer function) can be realized. According to this principle, f (t) must be monotonic. Therefore, in order to generate a non-monotonic transfer function, comparators are prepared by the number of monotonic sections, and a logical operation of their outputs is performed to obtain a non-monotonic function. Produces a PWM signal having a pulse width according to

【0009】図10に従来の従来の非線形関数生成法の
一例を示す。図10(a)は単調区間が2の場合の回路
構成例を示しており、2個の比較器601および602
を用意し、ANDゲート9でPWM信号を作る。図10
(b)に2つの参照電圧f1およびf2 の時間変化を示
す。得られたPWM信号はそのパルス幅の期間だけスイ
ッチ4を導通させて定電流源39をコンデンサ4に接続
し、一定電流によりコンデンサ4を充電する。このよう
にして、PWM信号のパルス幅に比例する電荷がコンデ
ンサ4に蓄積され、その結果該パルス幅に比例する電圧
2 が出力端子2に生成される。図10(c)は、入力
電圧V1 と、図10(a)の非線形関数生成回路により
参照電圧f1 、f2 によって変換された出力電圧V2
関係を示す。
FIG. 10 shows an example of a conventional nonlinear function generation method. FIG. 10A shows an example of a circuit configuration in the case where the number of monotone sections is 2, and two comparators 601 and 602
Is prepared, and a PWM signal is generated by the AND gate 9. FIG.
(B) shows the change over time of the two reference voltages f 1 and f 2 . The obtained PWM signal turns on the switch 4 for the duration of the pulse width, connects the constant current source 39 to the capacitor 4, and charges the capacitor 4 with a constant current. In this way, a charge proportional to the pulse width of the PWM signal is stored in the capacitor 4, and as a result, a voltage V 2 proportional to the pulse width is generated at the output terminal 2. FIG. 10C shows the relationship between the input voltage V 1 and the output voltage V 2 converted by the non-linear function generation circuit of FIG. 10A using the reference voltages f 1 and f 2 .

【0010】任意の関数としての参照電圧波形は、例え
ばディジタルメモリとD/A変換器の組合せで生成する
ことができる。特定の非線形関数形状であれば時間の関
数をアナログ回路で生成することはそれほど困難ではな
い。すなわち、この回路のポイントは、時間の任意関数
を伝達関数に変換するという点にある。与える任意電圧
波形は複数個の伝達関数生成回路に共通に使用できるの
で、多数の伝達関数生成回路をチップ上に配置して並列
動作させる場合でも、電圧波形生成回路は1個でよい。
The reference voltage waveform as an arbitrary function can be generated, for example, by a combination of a digital memory and a D / A converter. With a specific non-linear function shape, it is not so difficult to generate a function of time with an analog circuit. That is, the point of this circuit is to convert an arbitrary function of time into a transfer function. Since any given voltage waveform can be used in common by a plurality of transfer function generation circuits, only one voltage waveform generation circuit may be used even when many transfer function generation circuits are arranged on a chip and operated in parallel.

【0011】例として、F(x) =4ax(1−x)で表
される「ロジスティック写像」を考える。ただし、aは
定数である。離散時間系で考えて、時刻tのロジスティ
ック写像の結果を入力にフィードバックさせて、時刻t
+1のロジステッィク写像を計算する。すなわち、x
(t+1)=4ax(t)(1−x(t))という離散時間のダ
イナミクスを実行すると、aが0.89を少し越えた辺
りからカオスが発生することが知られている。aを変数
として出力xを重ね書きしていった図は分岐図と呼ばれ
る。数値計算により得られたロジスティック写像の分岐
図を図11に示す。
As an example, consider a "logistic mapping" represented by F (x) = 4ax (1-x). Here, a is a constant. Considering a discrete time system, the result of the logistic mapping at time t is fed back to the input,
Compute the logistic mapping of +1. That is, x
It is known that when a discrete-time dynamics of (t + 1) = 4ax (t) (1-x (t)) is executed, chaos occurs from a point where a slightly exceeds 0.89. A diagram in which output x is overwritten with a as a variable is called a branch diagram. FIG. 11 shows a bifurcation diagram of the logistic mapping obtained by the numerical calculation.

【0012】この写像を回路で実現するには、図10
(b)で示すように
To realize this mapping by a circuit, FIG.
As shown in (b)

【数1】 (Equation 1)

【0013】で表される二つの非線形な参照波形をそれ
ぞれ比較器601および602に与えればよい。ここ
で、出力をサンプルホールド回路を通して入力にフィー
ドバックさせると、同じダイナミクスを実行することが
できる。
The two non-linear reference waveforms represented by ## EQU1 ## may be applied to comparators 601 and 602, respectively. Here, if the output is fed back to the input through the sample and hold circuit, the same dynamics can be executed.

【0014】図12に他の従来例を示す。比較器60
1、602をキャパシタとインバータで構成すると、比
較器にサンプルホールド機能を組み入れることができ
る。さらに、図10(a)の出力端子をバッファを介し
て入力端子に接続し、フィードバック型にしたものであ
る。図10(b)にパルスφ1 、φ2 、φ3 のタイミン
グと参照電圧波形f1 、f2 の時間変化を示す。
FIG. 12 shows another conventional example. Comparator 60
When the components 1 and 602 are constituted by capacitors and inverters, the sample and hold function can be incorporated in the comparator. Further, the output terminal of FIG. 10A is connected to an input terminal via a buffer to form a feedback type. FIG. 10B shows the timings of the pulses φ 1 , φ 2 , φ 3 and the temporal changes of the reference voltage waveforms f 1 , f 2 .

【0015】図13にこの回路の回路シミュレーション
により生成した分岐図を示す。おおむね図11と同様な
特性が得られているが、やや細部がぼやけている。これ
はシミュレーションの演算誤差のためである。
FIG. 13 shows a branch diagram generated by circuit simulation of this circuit. The characteristics similar to those of FIG. 11 are obtained, but the details are slightly blurred. This is due to a calculation error of the simulation.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の非
線形演算回路には以下のような欠点がある。
The above-described conventional nonlinear operation circuit has the following disadvantages.

【0017】1)実現したい非線形伝達関数の単調な区
間の数だけの比較器を用意しなければならず、回路規模
と消費電力が増加する。
1) It is necessary to prepare as many comparators as the number of monotonous sections of the nonlinear transfer function to be realized, which increases the circuit scale and power consumption.

【0018】2)実現したい非線形伝達関数の逆関数と
なる電圧波形の組を用意しなければならず、制御回路が
複雑になる。
2) A set of voltage waveforms that is the inverse of the nonlinear transfer function to be realized must be prepared, which complicates the control circuit.

【0019】3)複数の比較器と論理演算回路を組合わ
せているので、演算誤差が増加する。やや細部がぼやけ
ている図13にその影響が見られる。
3) Since a plurality of comparators and a logical operation circuit are combined, an operation error increases. The effect can be seen in FIG. 13, where the details are somewhat blurred.

【0020】さて、PWMに代表されるパルス変調方式
自体もアナログ演算を行う大規模集積システムに適した
方法である。これについては A.Iwata and M.Nagata,
“AConcept of Analog-Digital Merged Circuit Archit
ecture for Future VLSI's,”IEICE Transactions on F
undamentals of Electronics,Communications and Comp
utre Sciences,vol.E79-A,no.2,pp.145-157,1996 (文
献[2] )に詳しく述べられている。従来の集積回路はデ
ィジタル方式とアナログ方式に分けられるが、いずれに
も長所と短所があった。パルス変調方式は両者の短所を
補い、両者の長所を併せ持つ優れた方式である。パルス
変調方式は、特に、大規模アナログ処理回路に適してい
る。
Now, the pulse modulation system represented by PWM itself is also a method suitable for a large-scale integrated system for performing an analog operation. A. Iwata and M. Nagata,
“AConcept of Analog-Digital Merged Circuit Archit
ecture for Future VLSI's, ”IEICE Transactions on F
undamentals of Electronics, Communications and Comp
Utre Sciences, vol. E79-A, no. 2, pp. 145-157, 1996 (reference [2]). Conventional integrated circuits are classified into a digital system and an analog system, and each of them has advantages and disadvantages. The pulse modulation method is an excellent method that makes up for the disadvantages of both and combines the advantages of both. The pulse modulation method is particularly suitable for a large-scale analog processing circuit.

【0021】ディジタル方式はノイズや配線間のクロス
トークに強く、制御性が良く、通常のコンピュータシス
テムが同じディジタル方式を採用しているため、それら
との接続も容易である。演算精度も演算ビット数を増や
せばいくらでも高めることができる。用いているトラン
ジスタのサイズもLSI製造プロセスの微細化の進展と
ともに年々縮小していくことができる。
The digital system is resistant to noise and crosstalk between wirings, has good controllability, and is easily connected to ordinary computer systems because the same digital system is employed. The calculation accuracy can be increased as much as the number of calculation bits is increased. The size of the transistor used can be reduced year by year as the miniaturization of the LSI manufacturing process progresses.

【0022】しかし、ディジタル方式の短所としては、
回路規模がアナログ方式に比べて2桁程度大きく、多数
ユニットをチップ上に集積して並列動作を行うことが難
しい。そのため、通常は1ユニットで時間分割処理を行
い、多数の演算を処理するので、トータルとしての処理
時間が長いという欠点がある。演算精度すなわちビット
数と回路規模とは反比例の関係にあるので、演算精度を
上げるほど回路規模が大きくなる。カオスに代表される
非線形アナログ演算ではディジタル計算の丸め誤差が大
きく影響するので、かなりの高精度が必要であり、その
結果回路規模が大きくなる。そのため、非線形アナログ
ダイナミクスを大規模並列演算で実行することはディジ
タル方式では難しい。
However, the disadvantage of the digital system is that
The circuit scale is about two orders of magnitude larger than that of the analog system, and it is difficult to integrate a large number of units on a chip and perform parallel operations. For this reason, usually, time division processing is performed by one unit, and a large number of calculations are processed. Therefore, there is a disadvantage that the total processing time is long. Since the calculation accuracy, that is, the number of bits and the circuit scale are in inverse proportion, the circuit scale increases as the calculation accuracy increases. In a non-linear analog operation represented by chaos, a rounding error in digital calculation has a great influence, so that a considerably high precision is required, and as a result, a circuit scale becomes large. Therefore, it is difficult to execute the non-linear analog dynamics by a large-scale parallel operation by a digital method.

【0023】それに対して、アナログ方式は回路規模が
小さいのでチップ上に多数の演算ユニットを搭載するこ
とができ、並列演算を実行しやすい。アナログダイナミ
クスを用いるニューラルネットワークモデルの実行に適
している。しかし、ディジタル方式と反対に、ノイズや
配線間クロストークの影響を受けやすく、高い演算精度
を得ることが難しい、他のディジタルシステムとの接続
が容易でないという欠点がある。また、回路素子のアナ
ログ的な特性を利用しているため、素子の寸法を自由に
縮小することができず、低消費電力化・低電圧化が難し
い。また、LSI製造プロセスの微細化の恩恵を受けら
れないという欠点もある。
On the other hand, since the analog system has a small circuit scale, a large number of arithmetic units can be mounted on a chip, and parallel arithmetic can be easily executed. It is suitable for executing a neural network model using analog dynamics. However, contrary to the digital system, there are disadvantages that the system is easily affected by noise and crosstalk between wirings, it is difficult to obtain high calculation accuracy, and it is not easy to connect to other digital systems. Further, since the analog characteristics of the circuit elements are used, the dimensions of the elements cannot be reduced freely, and it is difficult to reduce the power consumption and the voltage. There is also a drawback that the benefit of miniaturization of the LSI manufacturing process cannot be obtained.

【0024】パルス変調方式で用いられる信号は、パル
スであり、電圧もしくは電流値としては2値であり、時
間軸方向にパルス幅やパルス位相などでアナログ的な情
報を有する。ディジタル方式と同様にノイズなどの影響
に強い耐性があり、制御性も良く、ディジタルシステム
との接続も容易である。演算精度は通常6〜8ビット程
度であり、画像・音声の認識などの知能処理が可能な精
度を有している。注意すべき点は、パルス変調方式では
アナログ的に情報が処理できるので、6ビット精度とい
ってもディジタル方式のような量子化誤差が発生するわ
けではない。そのため、情報の連続性が重要なアナログ
ニューラルネットワークモデルやカオスを用いるモデル
に有効に適用できる。パルス変調方式を実現する回路
は、主にスイッチや容量であり、素子のアナログ的特性
を利用するわけではないので、ディジタル方式と同様
に、製造プロセスの微細化にしたがって素子を縮小でき
る。また、回路規模はディジタル方式よりもはるかに小
さく、アナログ方式と同レベルである。さらに、基本的
に1個のデータは1個のパルスで表現するため、状態遷
移は1回であり、多数のビットの状態遷移でデータが表
現されるディジタル方式に比べて、通常状態遷移の数に
比例する消費電力はかなり低減できる。
The signal used in the pulse modulation method is a pulse, has a binary voltage or current value, and has analog information such as a pulse width and a pulse phase in the time axis direction. Like the digital system, it has strong resistance to the influence of noise and the like, has good controllability, and is easily connected to a digital system. The calculation accuracy is usually about 6 to 8 bits, and has an accuracy capable of performing intelligent processing such as image / voice recognition. It should be noted that the pulse modulation method can process information in an analog manner, so that even with 6-bit precision, a quantization error does not occur as in the digital method. Therefore, it can be effectively applied to an analog neural network model in which continuity of information is important or a model using chaos. A circuit for implementing the pulse modulation method is mainly a switch or a capacitor, and does not use the analog characteristics of the element. Therefore, like the digital method, the element can be reduced in accordance with the miniaturization of the manufacturing process. The circuit scale is much smaller than that of the digital system, and is at the same level as that of the analog system. Furthermore, since one data is basically represented by one pulse, there is only one state transition, and the number of normal state transitions is smaller than that of a digital system in which data is represented by a number of bit state transitions. Can be considerably reduced.

【0025】以上のような多くの利点を有するパルス変
調方式であるが、大規模な非線形アナログ処理による知
能処理システムを構築するには、非線形演算を効率的に
行えるパルス変調方式が必要である。従来は上記図10
および図12に示すような非線形演算回路が提案されて
るのみであった。
Although the pulse modulation system has many advantages as described above, in order to construct an intelligent processing system based on large-scale nonlinear analog processing, a pulse modulation system capable of efficiently performing nonlinear calculations is required. Conventionally, FIG.
And only a nonlinear operation circuit as shown in FIG. 12 has been proposed.

【0026】したがって本発明の目的は、上記のような
従来例の欠点を克服し、簡単な回路構成で省電力な、任
意非線形・非単調伝達関数生成回路および任意非線形ダ
イナミクス実現回路を提供することを目的とする。この
回路は電圧信号を扱うだけでなく、パルス変調信号を扱
うこともできることとする。これにより、画像・音声認
識・ロボット/システム制御・予測などの分野で、生体
の情報処理様式をまねた高い知能処理能力を有するハー
ドウェアとしての集積回路を実現することを目的とす
る。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an arbitrary nonlinear / non-monotonic transfer function generating circuit and an arbitrary nonlinear dynamics realizing circuit which overcome the above-mentioned drawbacks of the conventional example and have a simple circuit configuration and save power. With the goal. It is assumed that this circuit can handle not only a voltage signal but also a pulse modulation signal. Accordingly, it is an object of the present invention to realize an integrated circuit as hardware having a high intelligent processing capability in a field of image / voice recognition, robot / system control, prediction, and the like, which mimics a biological information processing mode.

【0027】また、さまざまな情報処理回路に適用でき
る、コンパクトで高集積化な乱数発生回路を提供するこ
とも目的とする。
It is another object of the present invention to provide a compact and highly integrated random number generation circuit applicable to various information processing circuits.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明は、非線形を含む
任意の時間の関数で電圧値が変化する電圧源が、スイッ
チを介してキャパシタに接続されており、スイッチは、
入力信号により導通と非導通が制御されており、入力信
号は電圧値または電流値が変化した時点に情報を有する
パルス変調信号であり、入力信号の電圧値または電流値
が変化した時点でスイッチが導通から非導通に切り替わ
り、その時点での電圧源の電圧値をキャパシタに保存
し、そのキャパシタの端子電圧を出力することにより、
入力信号を上記任意関数と同形の変換関数により変換し
て出力する非線形演算回路である。また本発明は、非線
形を含む任意の時間の関数で電流値が変化する電流源
が、スイッチを介してキャパシタに接続されており、ス
イッチは、入力信号により導通と非導通が制御されてお
り、入力信号は入力情報を表す所定の時点において、所
定の時間幅でのみ電圧値または電流値が変化するパルス
位相変調信号であり、時間幅の時間内でのみスイッチが
非導通から導通に切り替わり、該時間内で電流源からキ
ャパシタに電流を流すことにより、入力信号を前記任意
関数と同形の変換関数により変換した値に比例する量
で、キャパシタに蓄積されていた電荷量を増減し、その
キャパシタの端子電圧を出力とする非線形演算回路であ
る。
According to the present invention, a voltage source whose voltage value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity is connected to a capacitor via a switch, and the switch comprises:
Conduction and non-conduction are controlled by the input signal, and the input signal is a pulse modulation signal having information when the voltage value or the current value changes, and the switch is activated when the voltage value or the current value of the input signal changes. By switching from conduction to non-conduction, the voltage value of the voltage source at that point is stored in the capacitor, and the terminal voltage of the capacitor is output,
This is a non-linear operation circuit that converts an input signal using a conversion function having the same form as the arbitrary function and outputs the converted signal. Further, according to the present invention, a current source whose current value changes as a function of any time including non-linearity is connected to a capacitor via a switch, and the switch is controlled to be conductive and non-conductive by an input signal, The input signal is a pulse phase modulation signal in which a voltage value or a current value changes only at a predetermined time width at a predetermined time point representing input information, and the switch is switched from non-conductive to conductive only within the time width, and By passing a current from a current source to a capacitor in time, the amount of charge stored in the capacitor is increased or decreased by an amount proportional to a value obtained by converting an input signal by a conversion function having the same form as the arbitrary function, and This is a non-linear operation circuit that outputs a terminal voltage.

【0029】さらに本発明は、上記各非線形演算回路に
おいて、上記スイッチの前段に電圧値または電流値の大
きさをパルス変調信号に変換する回路を設置し、入力信
号は電圧値または電流値の大きさに情報を有するアナロ
グ信号である非線形演算回路であり、さらに、上記出力
を一時的に保持し、それを入力にフィードバックさせる
こ非線形演算回路である。
Further, according to the present invention, in each of the above-mentioned nonlinear arithmetic circuits, a circuit for converting the magnitude of a voltage value or a current value into a pulse modulation signal is provided at a stage preceding the switch, and the input signal is a magnitude of a voltage value or a current value This is a non-linear operation circuit that is an analog signal having information, and is a non-linear operation circuit that temporarily holds the output and feeds it back to the input.

【0030】また、本発明は、非線形を含む任意の時間
の関数で電圧値が変化する電圧源と、キャパシタと、電
圧源とキャパシタの間に配置され入力端子に入力された
入力信号により導通、非導通状態が制御されるスイッチ
と、キャパシタの電圧を出力する出力端子を具備する非
線形演算回路である。また、本発明は、非線形を含む任
意の時間の関数で電流値が変化する電流源と、キャパシ
タと、電流源とキャパシタの間に配置され入力端子に入
力された入力信号により導通、非導通状態が制御される
スイッチと、キャパシタの電圧を出力する出力端子を具
備する非線形演算回路である。さらに上記各入力信号
は、パルス幅変調信号またはパルス位相変調信号である
非線形演算回路である。また、電圧値または電流値の大
きさに情報を有するアナログ信号が入力された場合にア
ナログ信号をパルス幅変調信号またはパルス位相変調信
号に変換するパルス変調信号変換手段が上記各入力端子
に接続されている非線形演算回路である。さらに、出力
端子に接続されキャパシタの出力電圧を一時的に保持す
る手段を有し、保持されたキャパシタ出力電圧を上記ア
ナログ信号に替えてパルス変調信号変換手段にフィード
バックさせるフィードバックループを有する非線形演算
回路である。
The present invention also provides a voltage source whose voltage value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity, a capacitor, and conduction by an input signal disposed between the voltage source and the capacitor and input to an input terminal. The non-linear operation circuit includes a switch whose non-conduction state is controlled, and an output terminal that outputs a voltage of the capacitor. Further, the present invention provides a current source in which a current value changes as a function of arbitrary time including non-linearity, a capacitor, and a conductive or non-conductive state by an input signal arranged between the current source and the capacitor and input to an input terminal. Is a non-linear operation circuit having a switch to be controlled and an output terminal for outputting the voltage of the capacitor. Further, each of the input signals is a non-linear operation circuit which is a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal. Further, when an analog signal having information on the magnitude of a voltage value or a current value is input, a pulse modulation signal converting means for converting the analog signal into a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal is connected to each of the input terminals. Is a non-linear operation circuit. A non-linear operation circuit having a means connected to the output terminal for temporarily holding the output voltage of the capacitor, and a feedback loop for feeding back the held capacitor output voltage to the pulse modulation signal converting means instead of the analog signal; It is.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明では、非線形を含む任意の
時間の関数で変化する電圧を供給する電圧源をスイッチ
を介してキャパシタに接続する。上記スイッチが入力信
号によって決まるタイミングで導通することにより、入
力信号を上記任意関数と同形の変換関数により変換して
出力する非線形演算回路が形成される。さらに、上記非
線形演算回路において、出力電圧Vout をサンプル・ホ
ールド回路を介して入力にフィードバックさせることに
より、Vout (t+1)=F(Vout (t))なる離散時間
型の非線形ダイナミクスを実現することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, a voltage source that supplies a voltage that varies as a function of time, including non-linearity, is connected to a capacitor via a switch. When the switch is turned on at a timing determined by the input signal, a non-linear operation circuit that converts the input signal by a conversion function having the same form as the arbitrary function and outputs the converted signal is formed. Further, in the above-mentioned nonlinear arithmetic circuit, the output voltage Vout is fed back to the input via the sample-and-hold circuit, thereby realizing discrete-time nonlinear dynamics of Vout (t + 1) = F ( Vout (t)). can do.

【0032】また、本発明では、上記電圧源を電流源に
置き換えることにより、入力信号を上記任意関数と同形
の変換関数により変換した微小量でキャパシタに蓄積さ
れていた電荷量を増減する非線形演算回路を形成する。
また、この回路で電流源の電流量を微小にしておけば、
ΔF=F(x) Δxという微小量を生成することができ
る。したがって、キャパシタの電荷を保持しておき、出
力電圧Vout をサンプルホールド回路を通して、入力に
フィードバックさせれば、非線形差分方程式ΔF/Δx
=F(x) で表されるダイナミクスを実現することができ
る。さらに、近似的にdF/dx=F(x) という微分方
程式を解くことができる。
Further, in the present invention, by replacing the voltage source with a current source, a non-linear operation for increasing / decreasing a charge amount stored in a capacitor by a very small amount obtained by converting an input signal by a conversion function having the same form as the arbitrary function. Form a circuit.
Also, if the amount of current of the current source is made very small with this circuit,
ΔF = F (x) A small amount of Δx can be generated. Therefore, if the charge of the capacitor is held and the output voltage V out is fed back to the input through the sample and hold circuit, the nonlinear difference equation ΔF / Δx
= F (x) can be realized. Further, the differential equation dF / dx = F (x) can be approximately solved.

【0033】本発明の実施の形態を以下に図1乃至図9
を参照して説明する。以下の詳細な説明および図面の記
載において、同様の要素は同様の参照番号により表され
る。 実施例1 図1(a)および(b)はこの発明の第1の実施例を示
す。実施例1では、図1(b)に示すPWM信号V
1 を、図1(a)に示す非線形電圧源3、スイッチ4、
およびキャパシタ5を含む非線形変換回路に入力するも
のである。ここで、入力端子1に入力されるPWM信号
は、パルス幅(T)に情報を持つパルス幅変調信号であ
る。PWMパルスの立上りと同時に、電圧源3の電圧値
が図1(d)に示すように任意の、例えば特定の非線形
の、時間関数(f(t))で変化する。ここで、PWMパル
スの立上りの時刻をt=0とする。非線形電圧源3の出
力電圧V3 の時間変化を図1(d)のf(t) で示す。す
なわち、V3 =f(t) である。PWMパルスが1の間ス
イッチ4は閉じられており、電圧源3からの電圧でキャ
パシタ5が充放電される。パルスが立ち下った時点(t
=T)でスイッチ4が開き、この時点での電圧値(f
(T))がキャパシタに保持され、出力端子2に出力され
る。すなわち、出力電圧V2 =f(T) となる。動作タイ
ミングは図1(b)および図1(d)に示される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In the following detailed description and the description of the drawings, like elements are denoted by like reference numerals. Embodiment 1 FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the PWM signal V shown in FIG.
1 is a non-linear voltage source 3, a switch 4,
And a non-linear conversion circuit including the capacitor 5. Here, the PWM signal input to the input terminal 1 is a pulse width modulation signal having information on the pulse width (T). Simultaneously with the rise of the PWM pulse, the voltage value of the voltage source 3 changes with an arbitrary, for example, a specific non-linear, time function (f (t)) as shown in FIG. Here, it is assumed that the rising time of the PWM pulse is t = 0. The time variation of the output voltage V 3 of the nonlinear voltage source 3 shown by f (t) in FIG. 1 (d). That is, V 3 = f (t). While the PWM pulse is 1, the switch 4 is closed, and the voltage from the voltage source 3 charges and discharges the capacitor 5. When the pulse falls (t
= T), the switch 4 opens, and the voltage value (f
(T)) is held in the capacitor and output to the output terminal 2. That is, the output voltage V 2 = f (T). The operation timing is shown in FIGS. 1B and 1D.

【0034】実施例2 第2の実施例は、第1の実施例のPWM入力をPPM入
力に置き換えて、PPM信号と非線形電圧源を組み合わ
せるものである。
Embodiment 2 In a second embodiment, the PWM input of the first embodiment is replaced with a PPM input, and a PPM signal and a non-linear voltage source are combined.

【0035】第1の実施例において、その動作原理から
明らかなように、入力は必ずしもPWM信号である必要
はない。時刻Tにおいて電圧f(T) が出力できれば良
い。従って、キャパシタ5を充電できるだけの時間幅を
有し、時刻Tで立ち下るパルスであればよい。これをパ
ルス位相変調(PPM)信号と呼ぶ。動作タイミングを
図1(c)および図1(d)に示す。
In the first embodiment, as apparent from the operation principle, the input does not necessarily have to be a PWM signal. It is sufficient that the voltage f (T) can be output at the time T. Therefore, any pulse having a time width enough to charge the capacitor 5 and falling at the time T may be used. This is called a pulse phase modulation (PPM) signal. The operation timing is shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d).

【0036】実施例3 第3の実施例を図2に示す。実施例2は入力電圧をPW
M変換する回路を前段に含む非線形電圧変換回路であ
る。入力が電圧値に情報を持ったアナログ信号(電圧値
1 )である場合は、アナログ信号の電圧をPWM信号
に変換する回路であるパルス変調信号変換回路を実施例
1の回路構成の入力部前段に付加することで本発明の機
能が実現できる。
Embodiment 3 FIG. 2 shows a third embodiment. In the second embodiment, the input voltage is set to PW
This is a non-linear voltage conversion circuit including a circuit for performing M conversion in a preceding stage. When the input is an analog signal (voltage value V 1 ) having information on the voltage value, a pulse modulation signal conversion circuit, which is a circuit for converting the voltage of the analog signal into a PWM signal, is used as the input unit of the circuit configuration of the first embodiment. The function of the present invention can be realized by adding it to the preceding stage.

【0037】具体例を図2に示す。まずアナログ入力信
号V1 を比較器6を用いて、ランプ電圧発生回路10に
より発生されたランプ電圧V10と比較し、PWM信号に
変換する。ここで、ランプ電圧とは図2(b)または
(c)に示すように単調に増加する電圧のことをいう。
ランプ電圧の変化が図2(b)に示すように線形であれ
ば、得られるPWM信号のパルス幅Tは入力電圧V1
比例する。スケールを合わせておけば、実施例1より、
2 =f(V1 )なる変換ができる。
FIG. 2 shows a specific example. First using a comparator 6 the analog input signal V 1, as compared with the lamp voltage V 10 generated by the ramp voltage generating circuit 10, and converts the PWM signal. Here, the lamp voltage refers to a voltage that monotonically increases as shown in FIG. 2B or 2C.
If the change of the lamp voltage is linear as shown in FIG. 2 (b), the pulse width T of the resulting PWM signal is proportional to the input voltage V 1. If the scale is adjusted, from Example 1,
The conversion of V 2 = f (V 1 ) can be performed.

【0038】また、図2(c)に示すように、ランプ電
圧を非線形波形にすれば(V10=g(t))、入力電圧V1
をPWM信号(パルス幅T)に変換するときにT=g-1
(V1 )なる非線形変換ができる。これに実施例1で示
した変換を引き続いて行うと、 V2 =f(T) =
f(g-1(V1 ))=f・g-1(V1 ) という非線形変換の積が実行できる。これにより、fお
よびgの関数は単純であっても、関数積により複雑な非
線形関数演算を行わせることができる。なお、図(b)
および(c)のV61は図2(a)における比較器6の出
力61のPWM信号波形である。
As shown in FIG. 2C, if the ramp voltage is made to have a non-linear waveform (V 10 = g (t)), the input voltage V 1
Is converted to a PWM signal (pulse width T) when T = g -1
(V 1 ) can be performed. When the conversion shown in the first embodiment is subsequently performed, V 2 = f (T) =
A non-linear conversion product of f (g −1 (V 1 )) = f · g −1 (V 1 ) can be executed. As a result, even if the functions of f and g are simple, a complicated nonlinear function operation can be performed by a function product. In addition, FIG.
V 61 and (c) is a PWM signal waveform of the output 61 of the comparator 6 in FIG. 2 (a).

【0039】比較器6について、図12の従来例で示し
たキャパシタとインバータで構成した比較器を使って構
成した例を図3(a)に示す。図3(b)はパルス
φ1 、φ2 のタイミングと入力電圧V1 、ランプ電圧V
10、およびPWM信号波形V61の時間変化を示す。
FIG. 3A shows an example in which the comparator 6 is configured using the comparator composed of the capacitor and the inverter shown in the conventional example of FIG. FIG. 3B shows the timings of the pulses φ 1 and φ 2 , the input voltage V 1 , and the lamp voltage V
10, and shows the temporal change of the PWM signal waveform V 61.

【0040】実施例4 第4の実施例を図4に示す。実施例4は入力電圧をラン
プ発生回路によりPWM信号に変換した後、さらにPP
M信号に変換し、このPPMパルスを用いて非線形電圧
源による変換を行うものである。
Embodiment 4 FIG. 4 shows a fourth embodiment. In the fourth embodiment, after the input voltage is converted into the PWM signal by the ramp generation circuit,
The signal is converted into an M signal, and conversion by a non-linear voltage source is performed using the PPM pulse.

【0041】前実施例3と同様に、入力が電圧値に情報
を持ったアナログ信号(電圧値V1)である場合に、入
力されたアナログ信号の電圧をPPM信号に変換する回
路(6、10)であるパルス変調信号変換回路を実施例
1の回路構成の入力部前段に付加することで実施例2と
同様のPPM信号による変換機能が実現できる。
As in the third embodiment, when the input is an analog signal (voltage value V 1 ) having information on the voltage value, a circuit (6, 6) converts the voltage of the input analog signal into a PPM signal. By adding the pulse modulation signal conversion circuit 10) to the input stage preceding the circuit configuration of the first embodiment, a conversion function using a PPM signal similar to that of the second embodiment can be realized.

【0042】例えば、図2に示す実施例3の回路におい
て、図4(a)に示すように、上記PWM信号をPPM
信号に変換して出力する変換回路であるパルス源7を比
較器6とスイッチ4の間に挿入することで、実施例2に
相当するPPM信号による動作を実現する。変換回路7
の具体例を図5に示す。図5の回路はNORゲート74
の2つの入力に、直接のPWM信号と、直列に接続され
たインバータ71、72、73を経由したPWM信号が
入力される。これはPWM信号である入力が立ち下った
ときに出力を立ち上げ、インバータ71ないし73での
遅延時間(ΔT)の後に出力を立ち下げる回路である。
したがって、入力の立ち下げと同時に一定幅のパルスを
出力する回路である。
For example, in the circuit of Embodiment 3 shown in FIG. 2, as shown in FIG.
The operation based on the PPM signal corresponding to the second embodiment is realized by inserting a pulse source 7, which is a conversion circuit that converts the signal into a signal and outputs the signal, between the comparator 6 and the switch 4. Conversion circuit 7
5 is shown in FIG. The circuit of FIG.
, A direct PWM signal and a PWM signal via inverters 71, 72, 73 connected in series are input. This is a circuit in which the output rises when the input which is the PWM signal falls, and the output falls after the delay time (ΔT) in the inverters 71 to 73.
Therefore, it is a circuit that outputs a pulse of a constant width simultaneously with the fall of the input.

【0043】図5に示す回路でPPM信号を発生させた
場合、PPM信号の立ち下がりは図4(c)に示すよう
に、図4(b)に示すPWM信号の立ち下がりよりPP
M信号のパルス幅(ΔT)分だけ遅れる。このΔTの範
囲内でf(t) の変化が十分小さければ問題ないが、そう
でない場合は電圧源10の電圧波形f(t)も図4
(d)に示すようにΔTだけ遅延させてスタートさせる
とよい。V3 =f(t−ΔT)とする。
When the PPM signal is generated by the circuit shown in FIG. 5, the falling edge of the PPM signal is lower than the falling edge of the PWM signal shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 4C.
Delay by the pulse width (ΔT) of the M signal. If the change of f (t) is sufficiently small within the range of ΔT, there is no problem. If not, the voltage waveform f (t) of the voltage source 10 is also shown in FIG.
It is preferable to start with a delay of ΔT as shown in FIG. Let V 3 = f (t−ΔT).

【0044】実施例5 実施例5は、実施例4と同様、入力電圧をランプ発生回
路によりPWM変換した後さらにPPM変換し、PPM
パルスを用いて非線形電圧源による変換を行うものであ
るが、さらに出力電圧をバッファを介して入力部にフィ
ードバックするループを設けたものである。または、実
施例3または実施例4において、出力電圧V2 をサンプ
ルホールド回路に接続して電圧値を保持し、それを一定
時間後に入力電圧V1 として入力にフィードバックする
ものである。
Fifth Embodiment In a fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the input voltage is subjected to PWM conversion by a ramp generation circuit, and then further to PPM conversion.
The conversion using a non-linear voltage source is performed by using a pulse, and a loop for feeding back an output voltage to an input unit via a buffer is provided. Or, in Example 3 or Example 4, and holds a voltage value by connecting the output voltage V 2 to the sample-and-hold circuit is it intended to be fed back to the input as the input voltages V 1 after a certain time.

【0045】例えば、実施例3(a)の回路をフィード
バック型にするには、図3(a)の出力2を、図6に示
すようにバッファ8を介して入力1に接続すればよい。
この比較器回路(62、63、65、66、67、6
8)はサンプルホールド機能を有しているから、サンプ
ルホールド回路を新たに付加する必要はない。図6
(b)はパルスφ1 、φ2 のタイミングと、出力電圧V
2 (V2 =V1 )、ランプ電圧V10、およびPWM信号
波形V61の時間変化を示す。図6(b)に示したシーケ
ンスを繰り返すことで、離散時間的動作が実現され、 V2 (t+1)=f(V2 (t)) なるダイナミクスが実行できる。
For example, to make the circuit of the embodiment 3 (a) a feedback type, the output 2 of FIG. 3 (a) may be connected to the input 1 via the buffer 8 as shown in FIG.
This comparator circuit (62, 63, 65, 66, 67, 6)
8) has a sample and hold function, so there is no need to add a new sample and hold circuit. FIG.
(B) shows the timing of the pulses φ 1 and φ 2 and the output voltage V
2 (V 2 = V 1) , shows the time change of the lamp voltage V 10 and the PWM signal waveform V 61,. By repeating the sequence shown in FIG. 6B, a discrete-time operation is realized, and the dynamics of V 2 (t + 1) = f (V 2 (t)) can be executed.

【0046】この回路のV3 =f(t) に二次関数を与え
れば、図12で示した回路と同等の機能が得られるが、
明らかに回路規模は本実施例の方が小さい。さらに本実
施例では二次関数に限らず、任意の非線形関数を実現で
きるという点で従来例よりも優れている。
If a quadratic function is given to V 3 = f (t) of this circuit, a function equivalent to the circuit shown in FIG. 12 can be obtained.
Obviously, the circuit scale is smaller in this embodiment. Further, this embodiment is superior to the conventional example in that not only a quadratic function but also an arbitrary nonlinear function can be realized.

【0047】本回路で図13を得たのと同一条件で回路
シミュレーションを行い、作成したロジスティック写像
の分岐図を図7に示す。図13で示した従来回路の結果
に比べると、明らかに形状がはっきりとしており、精密
な数値計算で得られた図11の結果に非常に近い。これ
は、従来回路に比べて本回路の構成が単純であるがゆえ
に、高精度であることを示している。
FIG. 7 shows a branch diagram of a logistic map created by performing a circuit simulation under the same conditions as in FIG. 13 with this circuit. As compared with the result of the conventional circuit shown in FIG. 13, the shape is clearly clear, and is very close to the result of FIG. 11 obtained by precise numerical calculation. This indicates that the configuration of the present circuit is simpler than that of the conventional circuit, so that the circuit is highly accurate.

【0048】本実施例では、端子61の電圧はPWM信
号である。このパルス幅をT(t) とすると、 T(t+1)=f(T(t)) となっており、PWM信号での非線形演算が同時に実行
できる。
In this embodiment, the voltage at the terminal 61 is a PWM signal. Assuming that the pulse width is T (t), T (t + 1) = f (T (t)), and the non-linear operation using the PWM signal can be executed simultaneously.

【0049】本実施例は実施例3の回路をフィードバッ
クする例であるが、実施例4をフィードバックしても同
様の結果が得られる。この場合、変換回路7の出力を取
り出せばPPM信号になっており、PPM信号での非線
形演算も同時に実行できる。 実施例6 本発明の第6の実施例を図8に示す。図6に示す実施例
5の回路においては、キャパシタ5の電圧をバッファを
介して読み出して、比較器を構成するキャパシタ65に
充電していたが、これは2個のキャパシタ5、65の充
放電を行っていることになる。
Although the present embodiment is an example in which the circuit of the third embodiment is fed back, a similar result can be obtained by feeding back the circuit of the fourth embodiment. In this case, if the output of the conversion circuit 7 is taken out, a PPM signal is obtained, and a non-linear operation using the PPM signal can be executed simultaneously. Embodiment 6 FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. In the circuit according to the fifth embodiment shown in FIG. 6, the voltage of the capacitor 5 is read out via the buffer, and the capacitor 65 constituting the comparator is charged. That you are doing.

【0050】そこで、図8(a)に示すように、キャパ
シタを1個にして、非線形演算で充電された電荷をその
まま比較器で使う回路を形成する。その動作は以下の通
りである。
Therefore, as shown in FIG. 8A, a circuit is formed by using only one capacitor and using the charge charged by the non-linear operation in the comparator as it is. The operation is as follows.

【0051】1)初めにキャパシタ65に適当な電荷を
貯めておくか、ノイズなどのランダムな状態を利用し
て、初期設定する。
1) Initially, an appropriate charge is stored in the capacitor 65, or an initial setting is made using a random state such as noise.

【0052】2)クロック信号CLKにより非線形電圧
源3とランプ電圧源10が、それぞれ電圧V3 (t) =f
(t) およびランプ電圧V10(t) の供給をスタートする。
このとき、信号S1によりスイッチ62が閉じられ、キ
ャパシタ65にはランプ電圧が供給される。
2) In response to the clock signal CLK, the nonlinear voltage source 3 and the ramp voltage source 10 each have a voltage V 3 (t) = f.
(t) and supply of the lamp voltage V 10 (t) are started.
At this time, the switch 62 is closed by the signal S1, and the lamp voltage is supplied to the capacitor 65.

【0053】3)ランプ電圧が上昇してインバータ66
の入力がしきい値を越えるとインバータが反転する。こ
のとき端子61に現れるパルス幅(CLKが出されたと
きからの時間)をT1 とする。
3) The lamp voltage rises and the inverter 66
When the input exceeds the threshold, the inverter is inverted. At this time, the pulse width (time from when CLK is output) appearing at the terminal 61 is defined as T 1 .

【0054】4)これによりパルス源7からパルスが出
され、スイッチ631および621を閉じて、キャパシ
タ65の両端にf(T1 )とインバータ66のしきい値
との差の電圧が設定される。ただし、簡単のためパルス
源7からのパルスはT1 に比べて十分短いとしている。
4) As a result, a pulse is emitted from the pulse source 7, the switches 631 and 621 are closed, and the voltage between f (T 1 ) and the threshold value of the inverter 66 is set across the capacitor 65. . However, pulses from the pulse source 7 for simplicity are sufficiently shorter than the T 1.

【0055】5)パルス源7からのパルスが終了すると
信号S2によりスイッチ622が閉じられ、キャパシタ
65の端子電位は電源電圧VDDに固定されるので、イ
ンバータの端子61はLowレベルに固定されたままと
なる。
5) When the pulse from the pulse source 7 ends, the switch 622 is closed by the signal S2, and the terminal potential of the capacitor 65 is fixed to the power supply voltage VDD, so that the terminal 61 of the inverter remains fixed at the Low level. Becomes

【0056】6)再びCLKが与えられると2)の動作
から繰り返す。
6) When CLK is supplied again, the operation from 2) is repeated.

【0057】ここで、信号S1はCLKの立上りにより
立上り、V7 の立上りにより立ち下る信号である。ま
た、S2はV7 の立ち下がりにより立上り、CLKの立
ち上がりにより立ち下る信号である。図8(b)に、ク
ロック信号CLK、非線形電圧源3V3 (t) 、ランプ電
圧源10V10(t) 、信号S1,信号S2、PWM信号V
61、パルス源7からのPPM信号V7 のタイミングチャ
ートを示す。
[0057] Here, the signal S1 is falling down signal rise, the rise of V 7 by the rise of CLK. Further, S2 is falling down signal rise, the rise of CLK by the fall of the V 7. FIG. 8B shows a clock signal CLK, a non-linear voltage source 3V 3 (t), a ramp voltage source 10V 10 (t), a signal S1, a signal S2, and a PWM signal V.
61 shows a timing chart of the PPM signal V 7 from the pulse source 7.

【0058】以上の動作により、CLKにより決まる離
散時間で、時刻iのときの端子61のパルス幅Ti によ
り、キャパシタ65の左に設定される電位がf(Ti
となる。時刻i+1ではこの電位によってパルス幅T
i+1 が決まるので、適当にスケールを調整すると、 Ti+1 =f(Ti ) となり、任意の関数fによるダイナミクスが実現でき
る。
By the above operation, the potential set to the left of the capacitor 65 is f (T i ) by the pulse width T i of the terminal 61 at the time i at the discrete time determined by CLK.
Becomes At time i + 1, this potential causes the pulse width T
Since i + 1 is determined, by appropriately adjusting the scale, T i + 1 = f (T i ), and the dynamics by an arbitrary function f can be realized.

【0059】なお、上記の回路でスイッチ622の機能
は、端子61をLowレベルに固定するためのものなの
で、端子61にスイッチを挿入し、ここで直接Lowレ
ベルに固定してもよい。
Since the function of the switch 622 in the above circuit is for fixing the terminal 61 to the low level, a switch may be inserted into the terminal 61 and directly fixed to the low level here.

【0060】以上説明した図8(a)の回路は、精度を
求められるアナログ回路であるバッファを介さないた
め、回路が単純になり、演算精度も向上する。すなわ
ち、この回路はディジタル的な動作をする回路素子のみ
でアナログダイナミクスが実現できるという大きな特徴
がある。さらに、電荷の充放電の無駄がないため、より
低消費電力化が達成できるという利点がある。
The circuit shown in FIG. 8A described above does not pass through a buffer which is an analog circuit requiring accuracy, so that the circuit is simplified and the calculation accuracy is improved. That is, this circuit has a great feature that analog dynamics can be realized only by circuit elements that operate digitally. Further, there is an advantage that power consumption can be further reduced because there is no waste of charge and discharge.

【0061】実施例7 実施例7は実施例6の動作を非同期で行うものである。
即ち実施例6において、外部クロックによる同期動作の
他に、自分自身の出力により次の演算を開始する非同期
動作も実現できる。すなわち、パルス源7からのパルス
(V7 )の立ち下がりにより立ち上がるパルスを設定
し、これをCLKとして用いればよい。この場合、パル
ス源7から出るパルスの時間間隔がTi になる。なお、
この回路では、非線形電圧波形やランプ電圧波形を非線
形演算回路毎に同期してスタートさせなければならない
ため、複数の非線形演算回路に共通の非線形電圧源やラ
ンプ波形電圧源を用いることはできない。
Embodiment 7 In Embodiment 7, the operation of Embodiment 6 is performed asynchronously.
That is, in the sixth embodiment, in addition to the synchronous operation by the external clock, the asynchronous operation of starting the next operation by its own output can be realized. That is, a pulse that rises due to the fall of the pulse (V 7 ) from the pulse source 7 may be set and used as CLK. In this case, the time interval of the pulse exiting from the pulse source 7 is T i. In addition,
In this circuit, since a nonlinear voltage waveform or a ramp voltage waveform must be started in synchronization with each nonlinear operation circuit, a nonlinear voltage source or a ramp waveform voltage source common to a plurality of nonlinear operation circuits cannot be used.

【0062】実施例8 実施例8は非線形電圧源の使用に代えてPPM入力と非
線形電流源を組み合わせたものである。実施例8は、図
1に示す実施例2の回路において、電圧源3を電流源で
置き換えたものである。図9にはN個の電流源31−1
〜31−Nを有する回路が示されている。この電流源3
1は電圧源3と同様に、電流値I31が任意の、例えば非
線形の、時間の関数f(t) で変化するものである。すな
わちI31=f(t) で示される。
Embodiment 8 Embodiment 8 is a combination of a PPM input and a non-linear current source instead of using a non-linear voltage source. The eighth embodiment is obtained by replacing the voltage source 3 with a current source in the circuit of the second embodiment shown in FIG. FIG. 9 shows N current sources 31-1.
A circuit having ~ 31-N is shown. This current source 3
1, like the voltage source 3, a current value I 31 is arbitrary, for example of non-linear, but vary in time of the function f (t). That is, it is represented by I 31 = f (t).

【0063】PPM信号のパルス幅Δtを十分小さくし
ておき、Δtの時間内でf(t) はほとんど変化しないと
すると、1個のPPM信号で、キャパシタ5には近似的
に、ΔQ=I31Δt=f(T) Δtの量の電荷が充電(ま
たは放電)される。キャパシタ5の容量をCとすると、
出力電圧V2 の変化はΔQ/C=f(T) Δt/Cであ
り、PPM信号のもつ情報(時間位相T)の非線形変換
fの結果に比例する。
Assuming that the pulse width Δt of the PPM signal is sufficiently small and that f (t) hardly changes within the time of Δt, one PPM signal and the capacitor 5 approximately have ΔQ = I 31 Δt = f (T) An amount of charge of Δt is charged (or discharged). Assuming that the capacitance of the capacitor 5 is C,
The change in the output voltage V 2 is ΔQ / C = f (T) Δt / C, and is proportional to the result of the nonlinear conversion f of the information (time phase T) of the PPM signal.

【0064】PPM信号の基準となるクロック信号で決
まる離散的な時間表現では、
In the discrete time expression determined by the clock signal serving as the reference of the PPM signal,

【数2】 (Equation 2)

【0065】なるダイナミクス(時間に関する微分方程
式)を近似的に解いていることになる。パルス幅Δtを
小さくすればするほど、その近似はより正確になる。
This means that the dynamics (differential equation with respect to time) is approximately solved. The smaller the pulse width Δt, the more accurate the approximation.

【0066】実施例9 実施例9は、入力電圧をPPM変換した後に非線形電流
源による変換を行うものである。実施例4においては、
入力電圧V1 をPPM信号に変換していたので、実施例
8においても同様に入力電圧をPPM信号に変換した後
で変換回路に入力する。この場合、
Ninth Embodiment In a ninth embodiment, the input voltage is converted by the non-linear current source after the PPM conversion. In Example 4,
Since the input voltages V 1 was converted into PPM signals, input to the converter after converting the same input voltage in Example 8 PPM signal. in this case,

【数3】 (Equation 3)

【0067】となる。実施例3において示された関数の
積演算は本実施例でも同様に適用できる。
Is obtained. The product operation of the function shown in the third embodiment can be similarly applied to this embodiment.

【0068】実施例10 図9は本願発明の第10の実施例を示す。実施例10
は、実施例8ないし実施例9で示された非線形演算回路
において、図示するように、キャパシタ5を除いた部分
(ブロック)をN個用意する(Nは正の整数)。i番目
(i=1,2,3,…,N)のブロックの入力PPM信
号、もしくは電圧入力をPPM信号に変換したもの、お
よび非線形電流源波形をそれぞれV1-i ,fi (t) とす
る。これらのブロックを共通のキャパシタ5に接続す
る。この回路ではそれぞれのブロックからの電流I
31-1(t) 〜I31-N(t) でキャパシタ5が充放電されるの
で、
Embodiment 10 FIG. 9 shows a tenth embodiment of the present invention. Example 10
Prepares N portions (blocks) excluding the capacitor 5 (N is a positive integer) as shown in the non-linear operation circuits shown in the eighth and ninth embodiments. The input PPM signal of the i-th (i = 1, 2, 3,..., N) block or the voltage input converted to a PPM signal, and the nonlinear current source waveform are represented by V 1-i and f i (t), respectively. And These blocks are connected to a common capacitor 5. In this circuit, the current I from each block is
Since the capacitor 5 is charged and discharged at 31-1 (t) to I 31-N (t) ,

【数4】 (Equation 4)

【0069】というダイナミクスが実現できる。このよ
うに回路を組合わせることで、任意の非線形関数の任意
の組合わせを生成することができる。
The above dynamics can be realized. By combining the circuits in this manner, any combination of any non-linear functions can be generated.

【0070】この式で、一定の定数を加えるまたは減じ
たい場合は、非線形電流源ではなく、定電流源を用いれ
ばよい(fi =A,Aは定数)。これは従来の「スイッ
チト電流源」(文献[2])に相当する。
In this equation, when it is desired to add or subtract a constant, a constant current source may be used instead of the nonlinear current source (f i = A, A is a constant). This corresponds to a conventional “switched current source” (reference [2]).

【0071】実施例11 実施例11は、入力電圧をPPM変換し、さらに非線形
電流源により変換するものであるが、その出力を入力側
にフィードバックするものである。
Embodiment 11 Embodiment 11 is for converting an input voltage into a PPM and further using a non-linear current source, and feeding back the output to the input side.

【0072】実施例9を実施例5の場合と同様にフィー
ドバック接続すると、
When the ninth embodiment is feedback-connected in the same manner as in the fifth embodiment,

【数5】 (Equation 5)

【0073】という関係が得られる。これはThe following relationship is obtained. this is

【数6】 (Equation 6)

【0074】という微分方程式を近似的に解く回路でも
ある。
This is a circuit that approximately solves the differential equation.

【0075】[0075]

【作用】本発明では、入力電圧をパルスに変換するため
に、1個の比較器だけを使用する。なお、上記実施例は
電圧入力を主に説明した。しかし、電流入力の場合であ
っても、その電流を所定のキャパシタに蓄積し電圧に変
換する回路を付加することにより、上記実施例と全く同
様な回路で非線形変換回路を形成することができる。
In the present invention, only one comparator is used to convert an input voltage into a pulse. The above embodiment has mainly described the voltage input. However, even in the case of a current input, a non-linear conversion circuit can be formed by a circuit exactly the same as that of the above-described embodiment by adding a circuit for storing the current in a predetermined capacitor and converting it to a voltage.

【0076】また、非線形信号源は所望の非線形・非単
調関数の形状そのものを有する波形を用意すればよく、
従来例のように逆関数を計算する必要はない。この非線
形信号源は複数の回路に共通に使用できるため、集積化
の妨げにはならない。さらに、入力信号をパルスに変換
する際に非線形関数を用いれば、非線形関数の積を自動
的に生成することもできる。実施例5ないし実施例7、
および実施例11に示したように、フィードバック回路
構成にすると、演算結果の電圧出力だけでなく、PWM
信号またはPPM信号の形態でも出力を出すことができ
る。
Further, the nonlinear signal source may prepare a waveform having a desired nonlinear / non-monotonic function itself.
There is no need to calculate the inverse function as in the conventional example. Since this non-linear signal source can be used in common for a plurality of circuits, it does not hinder integration. Furthermore, if a non-linear function is used when converting an input signal into a pulse, a product of the non-linear function can be automatically generated. Examples 5 to 7,
As shown in the eleventh embodiment, when the feedback circuit configuration is adopted, not only the voltage output of the operation result but also the PWM
Output can also be provided in the form of signals or PPM signals.

【0077】以上本発明に係る実施例のいくつかについ
て説明した。しかし、ここに記載された実施例は単なる
一例であり、本回路の実施例は多様に変形される事が可
能である。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the embodiment described here is merely an example, and the embodiment of the present circuit can be variously modified.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
図10で示した従来回路と比較して次のような効果を奏
する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained as compared with the conventional circuit shown in FIG.

【0079】1)非線形演算回路は、各々1個の比較器
とスイッチとキャパシタにより構成されるため、極めて
回路構成が簡単で、チップ上の占有面積が小さく、消費
電力も小さくできるので、半導体集積回路において高集
積化が可能である。
1) Since the non-linear operation circuit is composed of one comparator, switch and capacitor, the circuit configuration is extremely simple, the area occupied on the chip is small, and the power consumption can be reduced. High integration of the circuit is possible.

【0080】2)所望の非線形・非単調関数と同形の電
圧または電流波形を与えればよいので、任意の非線形関
数を生成することができ、制御回路も簡単化できる。
2) Since a voltage or current waveform having the same form as a desired nonlinear / non-monotonic function may be given, an arbitrary nonlinear function can be generated and the control circuit can be simplified.

【0081】3)回路が単純であるために、従来例に比
べて演算誤差を生じる回路要素が少ないので、演算精度
が向上する。
3) Since the circuit is simple, the number of circuit elements causing an operation error is smaller than that of the conventional example, so that the operation accuracy is improved.

【0082】4)電圧入力だけでなく電流入力も可能で
あり、さらにPWM信号またはPPM信号の形態での入
出力、またはそれらの同時出力が可能であるので、パル
ス変調方式の利点を活かした回路構成が容易に構成でき
る。
4) A current input as well as a voltage input is possible, and furthermore, input / output in the form of a PWM signal or a PPM signal, or simultaneous output thereof, is possible. The configuration can be easily configured.

【0083】上記特徴を利用し、高性能のノイズ発生
器、カオス信号発生器として、各種電気電子機器、制御
器に組み込むことができる。また、認識機能を有する知
能処理機械の高度化に寄与することができる。
By utilizing the above characteristics, it can be incorporated in various electric and electronic devices and controllers as a high-performance noise generator and chaos signal generator. Further, it can contribute to advancement of an intelligent processing machine having a recognition function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1および第2の実施例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing first and second embodiments of the present invention.

【図2】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図3】比較器を具体的回路で示した本発明の第3の実
施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention in which a comparator is shown by a specific circuit.

【図4】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】第4の実施例において、PWM信号をPPM信
号に変換して出力する回路である。
FIG. 5 is a circuit for converting a PWM signal into a PPM signal and outputting the same in the fourth embodiment.

【図6】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】第5の実施例の回路により生成したロジスティ
ック写像の分岐図である。
FIG. 7 is a branch diagram of a logistic map generated by the circuit of the fifth embodiment.

【図8】本発明の第6の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第10の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a tenth embodiment of the present invention.

【図10】従来の非線形関数生成法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional nonlinear function generation method.

【図11】従来の非線形関数生成法により生成したロジ
スティック写像のフィードバック系での分岐図である
(数値シミュレーション結果)。
FIG. 11 is a bifurcation diagram of a logistic map generated by a conventional nonlinear function generation method in a feedback system (numerical simulation result).

【図12】従来の非線形関数生成回路を用いたフィード
バック回路構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a feedback circuit configuration using a conventional nonlinear function generation circuit.

【図13】従来の非線形関数生成回路を用いてロジステ
ィック写像を構成したときの分岐図である(回路シミュ
レーション(HSPICE)結果)。
FIG. 13 is a bifurcation diagram when a logistic mapping is configured using a conventional nonlinear function generation circuit (circuit simulation (HSPICE) result).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …入力端子 2 …出力端子 3 …電圧源 4、62、63、621、622、631 …スイッチ 5、65 …キャパシタ 6、601、602 …比較器 7 …パルス源 8 …バッファ 9 …ANDゲート 10 … ランプ電圧発生回路 31、39 … 電流源 66、67、68、71、72、73 …インバータ 74 …NORゲート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal 2 ... Output terminal 3 ... Voltage source 4, 62, 63, 621, 622, 631 ... Switch 5, 65 ... Capacitor 6, 601, 602 ... Comparator 7 ... Pulse source 8 ... Buffer 9 ... AND gate 10 ... Lamp voltage generating circuits 31, 39 ... Current sources 66, 67, 68, 71, 72, 73 ... Inverters 74 ... NOR gates

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年8月12日(1999.8.1
2)
[Submission date] August 12, 1999 (1999.8.1)
2)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非線形を含む任意の時間の関数で電圧値
が変化する電圧源が、スイッチを介してキャパシタに接
続されており、 前記スイッチは、入力信号により導通と非導通が制御さ
れており、前記入力信号は電圧値または電流値が変化し
た時点に情報を有するパルス変調信号であり、前記入力
信号の電圧値または電流値が変化した時点で前記スイッ
チが導通から非導通に切り替わり、その時点での前記電
圧源の電圧値を前記キャパシタに保存し、そのキャパシ
タの端子電圧を出力することにより、 入力信号を前記任意関数と同形の変換関数により変換し
て出力することを特徴とする非線形演算回路。
A voltage source whose voltage value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity is connected to a capacitor via a switch, and the switch is controlled to be conductive and non-conductive by an input signal. The input signal is a pulse modulation signal having information at the time when the voltage value or the current value changes, and the switch switches from conduction to non-conduction at the time when the voltage value or the current value of the input signal changes, at which time Storing the voltage value of the voltage source in the capacitor and outputting a terminal voltage of the capacitor, thereby converting an input signal by a conversion function having the same form as the arbitrary function and outputting the converted signal. circuit.
【請求項2】 非線形を含む任意の時間の関数で電流値
が変化する電流源が、スイッチを介してキャパシタに接
続されており、 前記スイッチは、入力信号により導通と非導通が制御さ
れており、前記入力信号は入力情報を表す所定の時点に
おいて、所定の時間幅でのみ電圧値または電流値が変化
するパルス位相変調信号であり、前記時間幅の時間内で
のみ前記スイッチが非導通から導通に切り替わり、前記
時間内で前記電流源から前記キャパシタに電流を流すこ
とにより、 前記入力信号を前記任意関数と同形の変換関数により変
換した値に比例する量で、キャパシタに蓄積されていた
電荷量を増減し、そのキャパシタの端子電圧を出力とす
ることを特徴とする非線形演算回路。
2. A current source whose current value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity is connected to a capacitor via a switch, and the switch is controlled in conduction and non-conduction by an input signal. The input signal is a pulse phase modulation signal in which a voltage value or a current value changes only at a predetermined time width at a predetermined time point representing input information, and the switch is turned on from a non-conductive state only within a time period of the time width. And by passing a current from the current source to the capacitor within the time, the amount of charge stored in the capacitor in an amount proportional to a value obtained by converting the input signal by a conversion function having the same form as the arbitrary function. Characterized in that the terminal voltage of the capacitor is output.
【請求項3】 前記スイッチの前段に電圧値または電流
値の大きさをパルス変調信号に変換する回路を設置し、
前記入力信号は電圧値または電流値の大きさに情報を有
するアナログ信号であることを特徴とする請求項1記載
の非線形演算回路。
3. A circuit for converting the magnitude of a voltage value or a current value into a pulse modulation signal is provided before the switch.
2. The non-linear operation circuit according to claim 1, wherein the input signal is an analog signal having information on a voltage value or a current value.
【請求項4】 前記スイッチの前段に電圧値または電流
値の大きさをパルス位相変調信号に変換する回路を設置
し、前記入力信号は電圧値または電流値の大きさに情報
を有するアナログ信号であることを特徴とする請求項2
記載の非線形演算回路。
4. A circuit for converting the magnitude of a voltage value or a current value into a pulse phase modulation signal is provided at a stage preceding the switch, and the input signal is an analog signal having information on the magnitude of the voltage value or the current value. 3. The method according to claim 2, wherein
The non-linear arithmetic circuit according to the description.
【請求項5】 前記出力を一時的に保持し、それを前記
入力にフィードバックさせることを特徴とする請求項3
記載の非線形演算回路。
5. The method according to claim 3, wherein said output is temporarily held and fed back to said input.
The non-linear arithmetic circuit according to the description.
【請求項6】 前記出力を一時的に保持し、それを前記
入力にフィードバックさせることを特徴とする請求項4
記載の非線形演算回路。
6. The method according to claim 4, wherein said output is temporarily held and fed back to said input.
The non-linear arithmetic circuit according to the description.
【請求項7】 非線形を含む任意の時間の関数で電圧値
が変化する電圧源と、キャパシタと、前記電圧源と前記
キャパシタの間に配置され入力端子に入力された入力信
号により導通、非導通状態が制御されるスイッチと、前
記キャパシタの電圧を出力する出力端子を具備すること
を特徴とする非線形演算回路。
7. A voltage source whose voltage value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity, a capacitor, and conductive / non-conductive by an input signal disposed between the voltage source and the capacitor and input to an input terminal. A non-linear operation circuit comprising: a switch whose state is controlled; and an output terminal that outputs a voltage of the capacitor.
【請求項8】 非線形を含む任意の時間の関数で電流値
が変化する電流源と、キャパシタと、前記電流源と前記
キャパシタの間に配置され入力端子に入力された入力信
号により導通、非導通状態が制御されるスイッチと、前
記キャパシタの電圧を出力する出力端子を具備すること
を特徴とする非線形演算回路。
8. A current source whose current value changes as a function of an arbitrary time including non-linearity, a capacitor, and conduction / non-conduction by an input signal disposed between the current source and the capacitor and input to an input terminal. A non-linear operation circuit comprising: a switch whose state is controlled; and an output terminal that outputs a voltage of the capacitor.
【請求項9】 前記入力信号は、パルス幅変調信号また
はパルス位相変調信号であることを特徴とする請求項7
または請求項8記載の非線形演算回路。
9. The signal according to claim 7, wherein the input signal is a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal.
9. A nonlinear operation circuit according to claim 8.
【請求項10】 電圧値または電流値の大きさに情報を
有するアナログ信号が入力された場合に前記アナログ信
号をパルス幅変調信号またはパルス位相変調信号に変換
するパルス変調信号変換手段が前記入力端子に接続され
ていることを特徴とする請求項7または請求項8記載の
非線形演算回路。
10. A pulse modulation signal conversion means for converting an analog signal into a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal when an analog signal having information on the magnitude of a voltage value or a current value is input. 9. The non-linear operation circuit according to claim 7, wherein the non-linear operation circuit is connected to the non-linear operation circuit.
【請求項11】 前記出力端子に接続され前記キャパシ
タの出力電圧を一時的に保持する手段を有し、前記保持
されたキャパシタ出力電圧を前記アナログ信号に替えて
前記パルス変調信号変換手段にフィードバックさせるフ
ィードバックループを有することを特徴とする請求項1
0記載の非線形演算回路。
11. A means for temporarily holding an output voltage of the capacitor connected to the output terminal, wherein the held capacitor output voltage is fed back to the pulse modulation signal converting means instead of the analog signal. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a feedback loop.
0. The non-linear arithmetic circuit according to 0.
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