JP2007010596A - 受信波から位相タイミングパルスを生成した正弦波位相測定回路 - Google Patents
受信波から位相タイミングパルスを生成した正弦波位相測定回路 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 本発明は、周期交流波である発振正弦波と振幅の異なる受信正弦波間での位相差測定を目的とし、極性転換するタイミングに位相タイミングパルスを生成することにより、高調波雑音の影響を減殺し、受信信号強度が変化しても常に同じ位相タイミングを得ることが出来、360度精度よく、低周波数で応用可能な位相差測定回路を提供する。
【解決手段】 受信正弦波を半周期毎の正弦半波に変換し、受信正弦波の極性が変わるタイミング=正弦半波の頂点で、接続したトランジスタのVBE電圧と、トランスに接続された全波整流ダイオードは平衡状態となり、負荷コイルによってベース電流がそのタイミング瞬間のみに発生する。このベース電流パルスをコレクタで電圧として取り出す。この位相タイミングパルスは、ゼロクロス点前に立ち上がり、ゼロクロス後に立ち下がり、その波頭の位置は、受信波のゼロクロス点=正弦半波の極転換点となる。
【選択図】 図1
Description
特許庁資料室より、3-C-1-c3位相信号処理
位相タイミング信号を得るのに、ゼロV点での立ち上がり/立下り時間遅れと電圧の傾斜(dV/dt)の二つの点に注目すると、正帰還量を大きくする、又はゲインが大きいと出力信号のエッジは急峻となるが、スタート時間の遅れが増大する。正帰還を小さくする、又はゲインが小さい場合、スタート時間の遅れは減少するが、エッジの急峻さは失われる。これは、次段の回路でThreshold比較によるエッジを検出する場合、エッジの急峻さが失われることは位相遅れに繋がる。増幅器のスルーレート性能に依存するが、スルーレート性能が高い事は、同時にノイズによる影響も大きくなり、トレードオフの関係にある。
トランジスタの特性 東芝セミコンダクター社の解説 [平成17年6月27日検索] インターネット (http://www.semicon.toshiba.co.jp/prd/tr/doc/pdf/12341d1af_32.pdf) Voltage Comparator OP-AMP 製品名LM311のデータシート「平成17年6月29日」インターネット (http://cache.national.com/ds/LM/LM111.pdf)
Author Stephan R. Kurtz 溺ixers as Phase Detectors [Online] WJ Communications, Inc社のTech-note [平成17年5月2日検索]インターネット (http://www.wjcommunications.com/pdf/technotes/Mixers_phase_detectors.pdf)
今負荷コイルを円柱状であり、コイル内部中心での磁界強度は、
平衡状態の電圧は、
TsをA2レベル前縁端から波頭までの時間、TEを波頭からA2レベル後縁端までの時間とすると、
A1 ---- 位相タイミングパルス下幅クロックトレイン、A2 ---- 位相タイミングパルス中幅クロックトレイン、A3 ---- 位相タイミングパルス上幅クロックトレイン、C1---- 仮の位相差(受信位相タイミングパルスA1レベル前縁とRef波のゼロクロス点間との仮位相差)、C2 --- 真の位相差(前縁傾斜と後縁傾斜から求めた位相タイミングパルス波頭=受信波の極権極点とRef波のゼロクロス点間との真の位相差)、A2s ---- 位相タイミングパルス前縁傾斜1パルストレイン、A2e ---- 受信位相タイミングパルス後縁傾斜1パルストレイン、A3s ---- 受信位相タイミングパルス前縁傾斜2パルストレイン、A3e ---- 受信位相タイミングパルス後縁傾斜2パルストレイン
1 ---- 位相タイミングパルス、2 ---- 逆正弦半波、3 ---- 受信正弦波、4 ---- 位相タイミングパルス幅信号、5 ---- 位相タイミングパルス幅内クロックトレイン、6 ---- 位相タイミングパルス生成負荷コイル電流、7 ---- 逆正弦半波、8 ---- トランス二次側ループA電圧、9 ---- トランス二次側ループB電圧, 10 ---- 極転換点(トランス平衡状態)、11 ---- 負荷コイル電流減少期間、12 ---- ループAダイオード電圧Vd1、13 ---- ループBダイオード電圧Vd2、14 ---- ループA電流、15 ---- ループB電流、16 ---- トランジスタのベース電流、17 ----上ThresholdによるMono-Flop信号, 18 ---- 中ThresholdによるMono-Flop信号, 19 ---- 下ThresholdによるMono-Flop信号, 20 ---- 上Mono−Flop内クロックトレイン 21 ---- 中Mono−Flop内クロックトレイン, 22 ---- 下Mono−Flop内クロックトレイン, 23 ---- 受信位相タイミングパルス, 24 ---- Ref受信波のタイミング, 25 ---- C1仮の位相差、26 ---- C2 真の位相差、27 ---- 位相タイミングパルス生成、28 ---- 極性スクリーニング、29 ---- 比較MonoFlop生成、30 ---- クロックトレイン生成と計数、31 ---- 演算処理
Claims (6)
- トランス一次側で入力信号を受け、二次側ではセンタータップを接地し、二次側両サイドに其々ダイオードが逆方向に接続された逆さ全波整流回路を成し、その負荷としてコイルと抵抗が接続され、且つエミッタに順方向にダイオードを接続したエミッタ接地NPNトランジスタのベースがこれに接続され、受信正弦波の極性が転換する時点で、負荷コイルの定常状態保持能力により幅の短い電流パルスがトランジスタのベース電流として流れ、これをコレクタで電圧変換増幅する事によって、緩やかな受信正弦波の位相検出用タイミングパルスを生成し、発振正弦信号のタイミングから受信位相タイミングパルスまでの位相差をデジタルクロックカウントする位相差測定方法とその回路。
- 請求項1の回路のトランスに接続されたダイオードの向きを順方向に変え、NPNトランジスタの代わりにPNPトランジスタを用いて、ベース電流を負荷コイルに流し込む事によって、緩やかな受信正弦波の位相検出用タイミングパルスを生成しこれを利用する位相検出方法と回路。
- トランス一次側で入力信号を受け、二次側ではセンタータップを0Vにアースし、二次側両サイドに其々ダイオードが順方向に接続された全波整流回路を成し、その負荷としてコイルと抵抗が接続され、且つベース側にダイオードが順方向に接続されたベース接地NPNトランジスタのエミッタがこれに接続され、受信正弦波の極性が転換する時点で、負荷コイルの定常状態保持能力により幅の短い電流パルスがトランジスタのベース電流及びコレクタ電流として流れ、これをコレクタで電圧変換増幅する事によって、緩やかな受信正弦波の位相検出用タイミングパルスを生成し、発振正弦信号のタイミングから受信位相タイミングパルスまでの位相差をデジタルクロックカウントする位相差測定方法とその回路。
- 請求項3の回路のトランスに接続されたダイオードの向きを逆方向に変え、NPNトランジスタの代わりにPNPトランジスタを用いて、ベース電流をトランジスタのエミッタから流し込む事によって、緩やかな受信正弦波の位相検出用タイミングパルスを生成しこれを利用する位相検出方法と回路。
- 請求項1〜4記載の位相検出方法で生成された位相タイミングパルスは180度毎に発生するので、元の受信正弦波の極性を参照する事によって、位相タイミングパルスをどちらか一方の極性毎にスクリーニングし、360度毎のパルス周期とする方法。
- 請求項3と4記載の方法によって生成された位相タイミングパルスの前縁と後縁を二つ以上の電圧レベルで検出し、前縁と後縁の傾きを其々演算することによって、位相タイミングパルスの波頭の位置を算出する方法。
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JP2005194527A JP2007010596A (ja) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | 受信波から位相タイミングパルスを生成した正弦波位相測定回路 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101351593B1 (ko) * | 2012-05-07 | 2014-01-16 | 주식회사 만도 | 교류 전원의 제로 크로싱 감지 회로 및 이를 포함하는 전력 변환기 |
US9650289B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-05-16 | Schott Ag | Arsenic and antimony free, titanium oxide containing borosilicate glass and methods for the production thereof |
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2005
- 2005-07-04 JP JP2005194527A patent/JP2007010596A/ja active Pending
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KR101351593B1 (ko) * | 2012-05-07 | 2014-01-16 | 주식회사 만도 | 교류 전원의 제로 크로싱 감지 회로 및 이를 포함하는 전력 변환기 |
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