JP2007282182A - 2値化回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アナログ信号Viが閾値Vrefを下回った時とそれよりも高く設定されている高側オフセット閾値Vref1を上回った時に反転する第1比較回路10と、アナログ信号Viが閾値Vrefを上回った時と閾値Vrefよりも低く設定されている低側オフセット閾値Vref2を下回った時に反転する第2比較回路20と、第1比較回路10と第2比較回路20の出力信号を入力し、アナログ信号値Viが閾値Vrefを下回った時に生じた第1比較回路10の反転現象と、アナログ信号値Viが閾値Vrefを上回った時に生じた第2比較回路20の反転現象を選択して出力を反転させる選択回路30を備えている。
【選択図】 図3
Description
そのためには、アナログ信号Viをオペアンプの一方の端子に入力し、閾値Vrefをオペアンプの他方の端子に入力すればよい。オペアンプの出力は、アナログ信号値Viが閾値Vrefを上回った時に反転し、閾値Vrefを下回った時に再度反転することから、オペアンプは、(B)に示す2値化信号Voを出力する。2値化信号Voが得られれば、例えば反転数をカウントすることが可能となり、脈動するアナログ信号Viの周波数等を計測することが可能となる。
高周波成分が重畳しているアナログ信号Viをオペアンプに入力すると、オペアンプの出力は、(C)に示すように、高周波成分に起因して反転・再反転現象を繰り返す。そのために、脈動するアナログ信号Viに高周波成分が重畳していると、オペアンプの出力は、(D)に示すように、チャッタリングしてしまう。2値化信号Voがチャッタリングしてしまうと、反転数をカウントして脈動するアナログ信号Viの周波数等を計測することが不可能となってしまう。
ヒステリシス特性を有する比較回路は、図2(A)に示すように、閾値Vrefよりも高く設定されている高側オフセット閾値Vref1と、閾値Vrefよりも低く設定されている低側オフセット閾値Vref2を時間的に切り換えて用いる。通常は、脈動するアナログ信号Viの平均電圧XAVを閾値Vrefとする。
ヒステリシス特性を有する比較回路は、図2(A)に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値Vref1を上回った時t1、t3に、比較基準値を低側オフセット閾値Vref2に切り換え、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値Vref2を下回った時t2、t4に、比較基準値を高側オフセット閾値Vref1に切り換える。
ヒステリシス特性を有する比較回路を用いると、脈動するアナログ信号Viに高周波成分が重畳していても、(C)に例示するように、比較回路の出力がチャッタリングすることを防止できる。ヒステリシス特性を有する比較回路を用いると、(B)に例示するように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値Vref1を上回った時t1、t3に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値Vref2を下回った時t2、t4に再反転する2値化信号Voを得ることができる。
(1) アナログ信号に高周波成分が重畳していてもチャッタリングしない2値化信号を出力し、かつ
(2) アナログ信号値Viが閾値Vrefを超えて変化するタイミングにおいて反転・再反転する2値化信号を出力する2値化回路を提供する。
(1) アナログ信号値が閾値を下回った時と、アナログ信号値がその閾値よりも高く設定されている高側オフセット閾値を上回った時に、出力を反転させる第1比較回路と、
(2) アナログ信号値が閾値を上回った時と、アナログ信号値がその閾値よりも低く設定されている低側オフセット閾値を下回った時に、出力を反転させる第2比較回路と、
(3) 第1比較回路と第2比較回路の出力信号を入力し、アナログ信号値が閾値を下回った時に生じた第1比較回路の出力反転現象と、アナログ信号値が閾値を上回った時に生じた第2比較回路の出力反転現象を選択して出力を反転させる選択回路を備えている。
しかも、上記の2値化回路では、選択回路に入力される4種類の出力反転現象のうち、アナログ信号値が高側オフセット閾値を上回った時と低側オフセット閾値を下回った時に生じた出力反転現象を無視し、アナログ信号値が閾値を下回った時と閾値を上回った時に合わせて出力を反転させるために、アナログ信号値が閾値を下回った時に反転し、閾値を上回った時に再反転する2値化信号を得ることができる。
例えば、脈動するアナログ電圧を2値化する回路の場合、オペアンプの出力端子と非反転入力端子の間にMOSスイッチを挿入すると、比較の基準とする電圧を、オペアンプの出力端子の出力が反転するのに合わせて、前記端子に入力される閾値電圧と、その閾値電圧から高側にオフセットした電圧の間で切り換えることができる。あるいは、前記端子に入力される閾値電圧と、その閾値電圧から低側にオフセットした電圧の間で切り換えることができる。オペアンプの出力端子と反転入力端子の間にMOSスイッチを挿入しても、比較回路にヒステリシス特性を実現することができる。
上記の比較回路を利用すると、比較回路に、高側オフセット閾値ないしは低側オフセット閾値を入力する必要がない。
そのためには、アナログ信号を出力する回路に、脈動するアナログ信号の平均値を維持するポイントを用意しておき、そのポイントに現れるアナログ信号の平均値を、第1比較回路と第2比較回路に入力することが好ましい。第1比較回路と第2比較回路が、閾値を入力する端子を備えている場合は、その端子と前記ポイントを接続すればよい。
この場合、脈動するアナログ信号の平均値が閾値となるために、偏りの少ない2値化信号(反転してから再反転するまでの時間と、再反転してから再々反転するまでの時間がほぼ等しい2値化信号)を得ることができる。
ピーク値とボトム値を利用して閾値を求めると、脈動するアナログ信号が全体として上昇傾向にある場合や、全体として下降傾向にある場合であっても、脈動するアナログ信号を2値化することができる。
この2値化回路では、高側オフセット値と低側オフセット値を、脈動するアナログ信号の振幅に応じて変動させることができる。例えば、測定対象の種類によっては、脈動するアナログ信号の振幅が変動することがある。このような例では、高側オフセット値と低側オフセット値が固定されていると、脈動するアナログ信号の振幅が小さくなり過ぎてアナログ信号値がその高側オフセット値と低側オフセット値を超えることができない事態が発生してしまうかもしれない。アナログ信号値が高側オフセット値と低側オフセット値を超えることができないと、脈動するアナログ信号を2値化できなくなってしまう。
これに対し、高側オフセット値が前記閾値と前記ピーク値の間に調整され、低側オフセット値が前記閾値と前記ボトム値の間に調整されていると、脈動するアナログ信号の振幅が小さくなったとしても、それに応じて高側オフセット値と低側オフセット値が調整され、脈動するアナログ信号を正確に2値化することができる。
例えば、直前を通過するギヤ歯の位置によって変化する磁束密度を計測する磁気抵抗素子から得られるアナログ信号は、ギヤ歯の通過速度に対応する周波数で脈動する。チャッタリングせず、しかも、アナログ信号値が閾値を超えて変化するタイミングにおいて反転・再反転する2値化信号が得られれば、ギヤ歯の通過速度を正確に検出し、ギヤ歯の位置を正確に検出することが可能となる。例えば、2値化信号が反転してから再反転する期間の中間時点で、ギヤ歯が磁気抵抗素子に最も接近しているとしてよい。図2(A)に示した従来の2値化信号では、反転・再反転のタイミングt1、t2、t3、t4が、真のタイミングT1、T2、T3、T4からずれており、ギヤ歯の位置を正確に検知することができない。
(第1特徴) 選択回路は、セット・リセット機能を有するフリップフロップ回路で構成されている。フリップフロップ回路は、第1比較回路と第2比較回路の出力信号を入力し、アナログ信号値が閾値を下回った時に生じた第1比較回路の出力反転現象と、アナログ信号値が閾値を上回った時に生じた第2比較回路の出力反転現象を選択して出力を反転させる。
図3(A)は、第1実施例の2値化回路の全体構成を示しており、脈動するアナログ信号Viを入力する入力端子2と、閾値電圧Vrefを入力する入力端子4と、第1比較回路10と、第2比較回路20と、2値化信号Voを出力する選択回路30を備えている。
第1比較回路10は、ヒステリシス特性を有する比較回路であり、図3(B)に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に、比較基準値を閾値電圧Vrefに切り換え、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に、比較基準値を高側オフセット閾値電圧Vref1に切り換える。高側オフセット閾値電圧Vref1は、閾値電圧Vrefよりも高い値に設定されている。第1比較回路10は、比較基準値を切り換えるために、脈動するアナログ信号Viに高周波成分が重畳していても、比較回路10の出力がチャッタリングすることがない。ヒステリシス特性を有する比較回路10の出力は、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に再反転する。
第2比較回路20は、ヒステリシス特性を有する比較回路であり、図3(C)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に、比較基準値を低側オフセット閾値電圧Vref2に切り換え、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に、比較基準値を閾値電圧Vrefに切り換える。低側オフセット閾値電圧Vref2は、閾値電圧Vrefよりも低い値に設定されている。第2比較回路20は、比較基準値を切り換えるために、脈動するアナログ信号Viに高周波成分が重畳していても、比較回路20の出力がチャッタリングすることがない。ヒステリシス特性を有する比較回路20の出力は、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に再反転する。
選択回路30は、第1比較回路10と第2比較回路20の出力信号を入力する。選択回路30は、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に生じる第1比較回路10の出力反転現象と、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に生じる第1比較回路10の出力反転現象と、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に生じる第2比較回路20の出力反転現象と、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に生じる第2比較回路20の出力反転現象を入力する。選択回路30は、セット・リセット機能を有するフリップフロップ回路で構成されており、4種類の出力反転現象のうち、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に生じた第1比較回路10の出力反転現象と、アナログ信号値Viが閾値Vrefを上回った時t1、t5に生じた第2比較回路20の出力反転現象を選択し、出力Voを反転させる。図3(D)は、選択回路30の出力Voを例示しており、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7と、閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に反転している。図2の(B)と対比すると明らかに、選択回路30の出力Voが反転するタイミングは、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回る時t3、t7と上回る時t1、t5からずれていない。2値化信号は、反転・再反転のタイミングが重要であり、図3(E)に例示するものであってもよい。図3の(D)と(E)では、2値化信号の立ち上がりと立下りの関係が逆転しているが、反転・再反転のタイミングは一致している。
第1比較回路10が作動すると、図4(A)のステップ状に変化する電圧レベル42に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に比較基準値を閾値電圧Vrefに切り換え、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に比較基準値を高側オフセット閾値電圧Vref1に切り換える。高側オフセット閾値電圧Vref1は、閾値電圧Vrefよりも高い値に設定されている。
図4(B)は、第1比較回路10の出力を示しており、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に負から正に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に正から負に反転する。
第2比較回路20が作動すると、図4(A)のステップ状に変化する電圧レベル44に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に、比較基準値を低側オフセット閾値電圧Vref2に切り換え、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に、比較基準値を閾値電圧Vrefに切り換える。低側オフセット閾値電圧Vref2は、閾値電圧Vrefよりも低い値に設定されている。
図4(C)は、第2比較回路20の出力を示しており、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に負から正に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に正から負に反転する。
図10の(1)は、図4の(F)と同等に作動する第1比較回路の別の実施例を示し、図10の(2)は、図4の(G)と同等に作動する第2比較回路の別の実施例を示している。
図4(E)に示されているように、セット端子Sには第1比較回路10の出力が反転されて入力されており、(B)に示される第1比較回路10の出力が正から負に反転するタイミング(t3、t7)において、フリップフロップ回路32の出力端子Voの電圧を負から正に反転させる。また、リセット端子Rには第2比較回路20の出力が反転されないで入力されており、(C)に示される第2比較回路20の出力が負から正に反転するタイミング(t1、t5)において、フリップフロップ回路32の出力端子Voの電圧を正から負に反転させる。この結果、(D)に示す2値化信号Voが得られる。2値化信号Voは、アナログ信号値Viが閾値Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値Vrefを下回った時t3、t5に負から正に反転する。
この場合、第2比較回路20の出力が負から正に反転するタイミング(t1、t5)において、フリップフロップ回路32の出力端子Voの電圧を負から正に反転させる。また第1比較回路10の出力が正から負に反転するタイミング(t3、t7)において、フリップフロップ回路32の出力端子Voの電圧を正から負に反転させる。この結果、(D)に示したものから2値化信号の立ち上がりと立下りの関係が逆転した2値化信号が得られる。これは、図3の(E)に示した2値化信号に等しい。
図5の(F)は、第1比較回路10の第1変形例を示すものであり、オペアンプの反転入力端子にアナログ信号Viが入力され、オペアンプの非反転入力端子に、抵抗R2を介して閾値電圧Vrefが入力される。
第1比較回路10が作動すると、その出力は、図5(B)に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に負から正に反転する。
図5の(G)は、第2比較回路20の第1変形例を示すものであり、オペアンプの反転入力端子にアナログ信号Viが入力され、オペアンプの非反転入力端子に、抵抗R2を介して閾値電圧Vrefが入力される。
第2比較回路20が作動すると、その出力は、図5(C)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に負から正に反転する。
図10の(3)は、図5の(F)と同等に作動する第1比較回路の別の実施例を示し、図10の(4)は、図5の(G)と同等に作動する第2比較回路の別の実施例を示している。
図5の(E)は、選択回路30の第1変形例を示しており、セット端子Sには第1比較回路10の出力が反転されないで入力されており、リセット端子Rには第2比較回路20の出力が反転されて入力されている。フリップフロップ回路は、(D)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t5に負から正に反転する2値化信号Voを出力する。
第1比較回路10が作動すると、その出力は、図6(B)に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に負から正に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に正から負に反転する。
図6の(G)は、第2比較回路20の第2変形例を示すものであり、オペアンプの反転入力端子にアナログ信号Viが入力され、オペアンプの非反転入力端子に、抵抗R2を介して閾値電圧Vrefが入力される。
第2比較回路20が作動すると、その出力は、図6(C)に示すように、アナログ信号値Viが閾値Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に負から正に反転する。
図10の(5)は、図6の(F)と同等に作動する第1比較回路の別の実施例を示し、図10の(6)は、図6の(G)と同等に作動する第2比較回路の別の実施例を示している。
図6の(E)は、選択回路30の第2変形例を示しており、セット端子Sには第1比較回路10の出力が反転されて入力されており、リセット端子Rには第2比較回路20の出力が反転されて入力されている。フリップフロップ回路は、(D)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t5に負から正に反転する2値化信号Voを出力する。
第1比較回路10が作動すると、その出力は、図7(B)に示すように、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に負から正に反転する。
図7の(G)は、第2比較回路20の第3変形例を示すものであり、オペアンプの反転入力端子に閾値電圧Vrefが入力され、オペアンプの非反転入力端子に、抵抗R2を介してアナログ信号Viが入力される。
第2比較回路20が作動すると、その出力は、図7(C)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に負から正に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に正から負に反転する。
図10の(7)は、図7の(F)と同等に作動する第1比較回路の別の実施例を示し、図10の(8)は、図7の(G)と同等に作動する第2比較回路の別の実施例を示している。
図7の(E)は、選択回路30の第3変形例を示しており、セット端子Sには第1比較回路10の出力が反転されないで入力されており、リセット端子Rには第2比較回路20の出力が反転されないで入力されている。フリップフロップ回路は、(D)に示すように、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t5に負から正に反転する2値化信号Voを出力する。
図4〜図7の(F)と(G)の回路、あるいは図10の回路では、nMOSを利用しているが、pMOSを用いることもできる。pMOSを用いる場合、図4〜図7の(F)の回路では、オペアンプの出力端子を反転せずにゲートに入力し、図4〜図7の(G)の回路では、オペアンプの出力端子を反転してゲートに入力する。
図8は、2値化するための閾値電圧Vrefを、脈動するアナログ電圧Viの平均電圧に揃える回路を示している。2値化するための閾値電圧Vrefを、脈動するアナログ電圧Viの平均電圧に揃えると、正から負に反転して負から正に反転するまでの時間と、負から正に反転して正から負に反転するまでの時間がほぼ等しい二値化信号を得ることができる。
図9は、磁気抵抗素子100,102からアナログ信号を得る回路を示しており、オペアンプ104の反転入力端子に、抵抗94と抵抗96で分圧されたポイントPの電圧が入力されている。なお図示92は、一定電圧に調整するICである。
磁気抵抗素子100,102を通常に用いると、バイアス電圧(直流成分)に正弦的に変動する交流成分が重複した電圧が出力され、その直流成分が温度によって変化する。図9の回路によると、アナログ信号Viのバイアス電圧(脈動するアナログ信号Viの平均電圧)は、抵抗94と抵抗96で分圧されたポイントPの電圧に維持される。
ポイントPの電位を、閾値電圧Vrefに用いると、脈動するアナログ信号Viの平均電圧によって2値化することができ、正から負に反転して負から正に反転するまでの時間と、負から正に反転して正から負に反転するまでの時間がほぼ等しい二値化信号を得ることができる。
以下、図面を参照して第3実施例を説明する。第1実施例と共通の作用を有する回路素子には共通した符号を付し、その説明を省略する。
図11は、第3実施例の2値化回路の全体構成を示している。第3実施例の2値化回路は、脈動するアナログ信号Viのピーク電圧Vtopを維持するピークホールド回路70と、脈動するアナログ信号Viのボトム電圧Vbottomを維持するボトムホールド回路80を備えていることを特徴としている。第3実施例の2値化回路では、ピーク電圧Vtopとボトム電圧Vbottomを利用して、閾値電圧Vrefと高側オフセット閾値電圧Vref1と低側オフセット閾値電圧Vref2を生成する。
抵抗R10〜R40の抵抗値は同一である。したがって、各接続端子72、74、76の電圧は、以下の値に調整される。
第2比較回路20は、第2オペアンプ22と第2スイッチ切換回路60を備えている。第2オペアンプ22の非反転入力端子には、アナログ信号Viが入力している。第2スイッチ切換回路60は、第2オペアンプ22の出力に応じて、第2オペアンプ22の反転入力端子に接続する端子を、第2接続端子74と第3接続端子76の間で切替える。即ち、第2スイッチ切換回路60は、第2オペアンプ22の出力に応じて、閾値電圧Vrefと低側オフセット閾値電圧Vref2の間で切換える。
第3実施例の2値化回路はさらに、セット・リセット機能を有するフリップフロップ回路32の選択回路を備えている。第1オペアンプ12の出力は、反転した後にフリップフロップ回路32のリセット端子Rに入力している。第2オペアンプ12の出力は、反転しないでフリップフロップ回路32のセット端子Sに入力している。
第1スイッチ切換回路50は、第1トランジスタ52と第2トランジスタ54を備えている。第1トランジスタ52は、第1オペアンプ12の反転入力端子と第1接続端子72の間に設けられている。第1トランジスタ52のゲートには、インバータによって反転した第1オペアンプ12の出力が入力している。第2トランジスタ54は、第1オペアンプ12の反転入力端子と第2接続端子74の間に設けられている。第2トランジスタ54のゲートには、インバータによって反転していない第1オペアンプ12の出力が入力している。
第2スイッチ切換回路60は、第3トランジスタ62と第4トランジスタ64を備えている。第3トランジスタ62は、第2オペアンプ22の反転入力端子と第2接続端子74の間に設けられている。第3トランジスタ62のゲートには、インバータによって反転した第2オペアンプ22の出力が入力している。第4トランジスタ64は、第2オペアンプ22の反転入力端子と第3接続端子76の間に設けられている。第4トランジスタ64のゲートには、インバータによって反転していない第2オペアンプ22の出力が入力している。
図13(B)は、第1比較回路10の出力がインバータによって反転した後の出力VA(フリップフロップ回路32のリセット端子Rに入力する信号)を示しており、アナログ信号値Viが高側オフセット閾値電圧Vref1を上回った時t2、t6に正から負に反転し、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを下回った時t3、t7に負から正に反転する。
図13(C)は、第2比較回路20の出力を示しており、アナログ信号値Viが閾値電圧Vrefを上回った時t1、t5に負から正に反転し、アナログ信号値Viが低側オフセット閾値電圧Vref2を下回った時t4、t8に正から負に反転する。
例えば、測定対象が磁束密度を計測する磁気抵抗素子から得られるアナログ信号の場合、得られるアナログ信号の振幅が温度変化によって大きく低下することが知られている。例えば、磁気抵抗素子から得られるアナログ信号は、環境温度が−40℃から180℃に変動すると、得られるアナログ信号の振幅が1/4に低下することがある。このため、仮に、高側オフセット閾値電圧Vref1と低側オフセット閾値電圧Vref2が固定されている場合を考えると、得られるアナログ信号の振幅が小さくなり過ぎてアナログ信号値がその高側オフセット閾値電圧Vref1と低側オフセット閾値電圧Vref2を超えることができない事態が発生してしまう。この場合、脈動するアナログ信号を正確に2値化することができなくなってしまう。
一方、図11に示す2値化回路によると、高側オフセット閾値電圧Vref1と低側オフセット閾値電圧Vref2は、脈動するアナログ信号の振幅が小さくなったとしても、それに応じて調整されるので脈動するアナログ信号を正確に2値化することができる。
Vref;閾値電圧
Vref1:高側オフセット閾値電圧
Vref2:低側オフセット閾値電圧
10:第1比較回路
12:第1オペアンプ
20:第2比較回路
22:第2オペアンプ
30:選択回路
32:フリップフロップ回路
Claims (6)
- 脈動するアナログ信号を2値化する回路であり、
そのアナログ信号値が閾値を下回った時と、そのアナログ信号値がその閾値よりも高く設定されている高側オフセット閾値を上回った時に、出力を反転させる第1比較回路と、
そのアナログ信号値が閾値を上回った時と、そのアナログ信号値がその閾値よりも低く設定されている低側オフセット閾値を下回った時に、出力を反転させる第2比較回路と、
第1比較回路と第2比較回路の出力信号を入力し、そのアナログ信号値が閾値を下回った時に生じた第1比較回路の出力反転現象と、そのアナログ信号値が閾値を上回った時に生じた第2比較回路の出力反転現象を選択して出力を反転させる選択回路と、
を備えている2値化回路。 - 第1比較回路は、閾値を入力する端子と、その端子に入力された閾値から高側オフセット閾値を作り出す回路を備えており、
第2比較回路は、閾値を入力する端子と、その端子に入力された閾値から低側オフセット閾値を作り出す回路を備えていることを特徴とする請求項1の2値化回路。 - 第1比較回路と第2比較回路は、閾値を入力する端子を備えており、
アナログ信号を出力する回路は、脈動するアナログ信号の平均値を維持するポイントを備えており、
前記端子が前記ポイントに接続されていることを特徴とする請求項1又は2の2値化回路。 - アナログ信号を出力する回路に接続されているとともに、脈動するアナログ信号のピーク値を維持するピークホールド回路と、
アナログ信号を出力する回路に接続されているとともに、脈動するアナログ信号のボトム値を維持するボトムホールド回路をさらに備えており、
前記閾値は、前記ピーク値と前記ボトム値の間に調整されていることを特徴とする請求項1の2値化回路。 - 前記閾値は、前記ピーク値と前記ボトム値の中心値に調整されていることを特徴とする請求項4の2値化回路。
- 前記高側オフセット閾値は、前記閾値と前記ピーク値の間に調整されており、
前記低側オフセット閾値は、前記閾値と前記ボトム値の間に調整されていることを特徴とする請求項4又は5の2値化回路。
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